1 . 我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,在这种背景下,CO2的利用和转化成为研究重点。回答下列问题:
(1)2021年9月,我国科学家在《科学》杂志发表了二氧化碳人工合成淀粉的研究成果。合成淀粉的重要反应包括二氧化碳制备甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态):___________ (填“甲”或“乙”),达到化学平衡后再降低温度,平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(2)一定条件下,向某密闭容器中通入x mol CO2,y mol H2,在催化剂存在下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。恒容条件下,当x=2,y=6,温度为T1K时,反应起始压强为8MPa,经10min,反应达到平衡状态,CO2的平衡转化率为50%。则T1K时平衡常数Kp=___________ (Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数),0~10 min内,v(H2)=___________ 。
(1)2021年9月,我国科学家在《科学》杂志发表了二氧化碳人工合成淀粉的研究成果。合成淀粉的重要反应包括二氧化碳制备甲醇的反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态):
使用催化剂的曲线是
(2)一定条件下,向某密闭容器中通入x mol CO2,y mol H2,在催化剂存在下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。恒容条件下,当x=2,y=6,温度为T1K时,反应起始压强为8MPa,经10min,反应达到平衡状态,CO2的平衡转化率为50%。则T1K时平衡常数Kp=
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2 . O3是一种理想的脱硝剂,其脱硝反应之一为2NO (g)+3O3(g)N2O5(g)+3O2(g) 。在某恒容密闭容器中充入一定量的O3和NO,在不同温度下测得c(N2O5)与时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.温度:T1>T2 | B.平衡常数:K(T1)>K(T2) |
C.反应速率:vb(正)>va(正) | D.高温条件下,有利于该反应自发进行 |
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名校
3 . 1molCO2与足量的碳在恒容密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。测得平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是
A.1×103K时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,v逆变化幅度更大 |
B.1×103K时,突然升温,v正、v逆均增大,v正变化幅度更大 |
C.1×103K时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% |
D.T×103K时,若再充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 |
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4 . 在温度T时,某反应的,,则下列关于该反应的说法正确的是
A.,随温度升高而增大 | B.,随温度升高而减小 |
C.,随温度升高而增大 | D.,随温度升高而减小 |
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解题方法
5 . 2021年11月2日,第四届世界顶尖科学家碳大会——通往“双碳目标”的科技之路论坛在上海召开。我国科学家刘科提到了绿色甲醇技术,将转化为甲醇是实现碳达峰、碳命题:中和的一种非常重要的路径。发生的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)已知上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数K与温度T的关系为:,,(x、y、z、A、B、C均为常数,A、C均大于零,B小于零)。则反应Ⅰ的活化能(正)_______ (逆),的数值范围是_______ 。
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,可用与合成[],反应的催化剂,在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程的相对能量差值如图所示(部分物质未画出)。反应历程如图所示:_______ 。
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中_______ (填字母)的能量变化。
A. B.
C. D.
(3)向三个体积均为2 L的恒容密闭容器中分别充入1 mol 和3 mol ,在不同催化剂作用下仅发生反应I,测得在不同催化剂催化作用下反应相同时间内反应1中的转化率随温度变化的数据如下表所示。(时,的转化率为66.67%。即转化了)
①在温度为时,催化效果最好的催化剂是_______ (填“催化剂a”、“催化剂b”或“催化剂c”)。
②温度为时,该反应的浓度平衡常数_______ 。
(4)当压强分别为、时,将的混合气体置于某恒压密闭容器中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,不同温度下体系中的平衡转化率和、的选择性如下图所示。{[或]的选择性}_______ (填“”或“CO”)的选择性,原因是_______ 。
②_______ (填“>”或“<”)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)已知上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数K与温度T的关系为:,,(x、y、z、A、B、C均为常数,A、C均大于零,B小于零)。则反应Ⅰ的活化能(正)
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,可用与合成[],反应的催化剂,在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程的相对能量差值如图所示(部分物质未画出)。反应历程如图所示:
①反应容易得到的副产物有CO和,其中相对较少的副产物为
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中
A. B.
C. D.
(3)向三个体积均为2 L的恒容密闭容器中分别充入1 mol 和3 mol ,在不同催化剂作用下仅发生反应I,测得在不同催化剂催化作用下反应相同时间内反应1中的转化率随温度变化的数据如下表所示。(时,的转化率为66.67%。即转化了)
温度 转化率 使用的催化剂 | |||||
催化剂a | 65% | 77% | 80% | 80% | 66.67% |
催化剂b | 56% | 67% | 76% | 80% | 66.67% |
催化剂c | 48% | 62% | 72% | 80% | 66.67% |
②温度为时,该反应的浓度平衡常数
(4)当压强分别为、时,将的混合气体置于某恒压密闭容器中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,不同温度下体系中的平衡转化率和、的选择性如下图所示。{[或]的选择性}
①曲线b代表
②
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6 . 在一定条件下,某密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂(催化剂活性不受压强影响)的作用下,反应相同时间,A的转化率与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
下列说法正确的是
A.其它条件相同,压缩容器体积,M点A的转化率一定增大 |
B.其它条件相同,压缩容器体积,甲曲线整体向左移动 |
C.乙中约200°C后,A的转化率下降的可能原因是温度升高,平衡逆向移动 |
D.其它条件相同,该反应用甲作催化剂的平衡转化率比用乙高 |
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名校
7 . 分析图象是学习化学的基本能力。在密闭容器中进行反应:,下列能正确表示该反应有关物理量变化规律的是
A. | B. |
C. | D. |
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2022-01-08更新
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231次组卷
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3卷引用:甘肃省武威第七中学2021-2022学年高二下学期学科竞赛化学试题
名校
8 . 在某温度下,反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应为放热反应)在密闭容器中达到平衡,下列说法中正确的是
A.温度不变,缩小体积,N2的转化率增大 |
B.温度不变,增大体积,NH3的产率提高 |
C.升高温度,增大体积,有利于平衡向正反应方向移动 |
D.降低温度,体积不变,H2的转化率降低 |
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2021-09-24更新
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552次组卷
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5卷引用:浙江省磐安县第二中学2021-2022学年高二10月份竞赛化学试题
9 . 已知[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-⇌[CoCl4]2-+6H2O ΔH。用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图:以下结论和解释不正确的是
A.等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数之比为3:2 |
B.由实验①可推知∆H>0 |
C.实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动 |
D.由实验③可知配离子的稳定性: [ZnCl4]2->[CoCl4]2- |
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10 . 一定温度下,以下反应分别在密闭容器中进行并建立了平衡。体系中混合气体的平均相对分子质量(Mr)在下列条件下的变化情况正确的是
选项 | 反应 | 条件 | Mr |
A | N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) | 升高温度 | 变大 |
B | 2NO2(g)⇌N2O4(g) | 缩小容器容积 | 变小 |
C | H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) | 降低温度 | 不变 |
D | 2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) | 若平衡时Mr=30,增加容器容积 | 不变 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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