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解题方法
1 . 某实验小组将足量置于温度为T℃、体积为V的密闭容器中,发生反应,测出总压p随时间的变化如下图中A曲线所示。下列有关说法正确的是
A.在T℃时,该反应压强平衡常数为 |
B.若在时刻减小体积为,则容器内压强变化为曲线B |
C.若减少适量,平衡向逆反应方向移动 |
D.若充入少量,发生反应,T℃达平衡时,与原平衡相比,的分压减小,的分压增大 |
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2022-11-28更新
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415次组卷
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4卷引用:重庆2023届拔尖强基联合11月定时检测化学试题
2 . 推进能源绿色转型,实现碳达峰、碳中和,事关经济社会发展全局。CO2甲烷化及甲烷重整制甲醇是能源综合利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) △H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是_____ (填标号)。
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化的核心,金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。
①基态Ni原子的核外电子排布式为_____ 。
②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是____ 。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂和温度分别是____ 。
(3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-198kJ•mol-1,测CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。已知v正=k正•c(CO)•c3(H2),v逆=k逆•c(CH4)•c(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为_____ 。
②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)=____ mol•L-1•s-1。平衡时k正:k逆=____ ,达到平衡后,升高温度,k正:k逆_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为____ 。
(1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) △H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是
A.该反应的△H=-32.5kJ•mol-1 |
B.H2O(g)比O2(g)更容易吸附在催化剂表面 |
C.该反应过程中只涉及σ键的断裂与形成 |
D.图中慢反应的化学方程式为*CH4+*OH=*CH3OH+*H |
①基态Ni原子的核外电子排布式为
②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是
(3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-198kJ•mol-1,测CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。已知v正=k正•c(CO)•c3(H2),v逆=k逆•c(CH4)•c(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为
②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)=
(4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为
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3 . 在双碳目标驱动下,大批量氢燃料客车在2022年北京冬奥会上投入使用。氢源的获取和利用成为科学研究热点。回答下列问题:
Ⅰ.氢源的获取:电解液氨制氢
氨分子中具有较高的含氢量,因此是制氢的优选原料。现以液氨为原料,使用非水电解质电解制氢。(已知:电解过程中电解液内含氮微粒只有、和)
(1)产生的电极反应式为______ 。
Ⅱ.氢源的利用:还原制甲醇
(2)800℃时,还原反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
反应1:
反应2:
反应3:______
(3)800℃时,正反应进行的程度“反应2”______ “反应1”(选填“>”或“<”),判断依据是______ 。
(4)反应1在一定条件下建立平衡,关于反应1的相关描述正确的是______。
(5)某温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.5mol和0.9mol发生反应1和反应2,经过5min达到平衡状态,反应过程中和的物质的量随时间变化情况如下图所示:
平衡时,的转化率为______ ,该温度下,反应2的化学平衡常数______ 。
(6)用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:______ 。
Ⅰ.氢源的获取:电解液氨制氢
氨分子中具有较高的含氢量,因此是制氢的优选原料。现以液氨为原料,使用非水电解质电解制氢。(已知:电解过程中电解液内含氮微粒只有、和)
(1)产生的电极反应式为
Ⅱ.氢源的利用:还原制甲醇
(2)800℃时,还原反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
反应1:
反应2:
反应3:
(3)800℃时,正反应进行的程度“反应2”
(4)反应1在一定条件下建立平衡,关于反应1的相关描述正确的是______。
A.使用高效催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,加快化学反应速率 |
B.该反应的反应物总能量小于生成物总能量 |
C.容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明反应达到了平衡 |
D.增大压强,反应1的化学平衡常数变小 |
平衡时,的转化率为
(6)用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:
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解题方法
4 . 工业上利用硫(S8)与为原料制备。450℃以上,发生反应Ⅰ:;通常在600℃以上发生反应Ⅱ:。一定条件下,分解产生的体积分数、与反应中的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A.反应Ⅱ的正反应为吸热反应 |
B.在恒温密闭容器中,反应相同时间,温度越低,的转化率越大 |
C.发生反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是:此温度平衡转化率已很高;低于此温度,浓度小,反应速率慢 |
D.某温度下若完全分解成,在密闭容器中,开始反应,当体积分数为10%时,转化率为43% |
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2022-07-03更新
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673次组卷
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4卷引用:湖南省长沙市第一中学2021-2022学年高三下学期月考(八)化学试题
5 . 甲烷、二氧化碳重整制合成气CO和H2,是一种有效实现碳达峰、碳中和的关键技术,也是近几年研究的热点之一。回答下列问题:
(1)已知:甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下:
①H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41kJ·mol−1
②2CO(g)⇌CO2(g)+C(s) ∆H2=−172kJ·mol−1
③CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ∆H3=+75kJ·mol−1
④CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ∆H4=−131kJ·mol−1
则甲烷、二氧化碳重整制合成气的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=_______ ;为了提高平衡时合成气的产率,反应条件应选择_______ (填标号)。
A.高压 B.低压 C.低温 D.高温
(2)一定条件下,CH4分解生成碳的反应历程如图1所示。该历程分4步进行,其中第_______ 步为放热反应,正反应活化能最大一步的反应方程式为_______ 。
(3)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示(不考虑副反应),则T1_______ T2(填“>”或“<”),A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为_______ 。
(4)在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)/n(CH4)=1的条件下,甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图3所示。
①随温度升高,产率增加,n(H2)/n(CO)减小,积碳含量_______ (填“增大”或“减小”)。
②在630℃时,反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的平衡常数Kp=_______ kPa2(Kp是以分压表示的平衡常数,已知分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知:甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下:
①H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41kJ·mol−1
②2CO(g)⇌CO2(g)+C(s) ∆H2=−172kJ·mol−1
③CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ∆H3=+75kJ·mol−1
④CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ∆H4=−131kJ·mol−1
则甲烷、二氧化碳重整制合成气的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=
A.高压 B.低压 C.低温 D.高温
(2)一定条件下,CH4分解生成碳的反应历程如图1所示。该历程分4步进行,其中第
(3)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示(不考虑副反应),则T1
(4)在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)/n(CH4)=1的条件下,甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图3所示。
①随温度升高,产率增加,n(H2)/n(CO)减小,积碳含量
②在630℃时,反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的平衡常数Kp=
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6 . 在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4mol,发生反应:mA+nBpC,保持一定温度,改变压强分别达到平衡时,测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表:
下列说法一定正确的是
压强p/Pa | 2×105 | 5×105 | 1×106 | 3×106 |
c(A)/mol·L-1 | 0.08 | 0.20 | 0.40 | 0.80 |
A.保持一定温度,增大压强,平衡正向移动 |
B.当压强为3×106Pa时,此反应的平衡常数表达式:Kp= |
C.反应平衡后若增大压强,则新平衡的逆反应速率大于原平衡的逆反应速率 |
D.若再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时,体系中A、B、C总物质的量为(4+b)mol |
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2022-05-11更新
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556次组卷
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4卷引用:福建省连城县第一中学2022-2023学年高三上学期第二次月考化学试题
名校
解题方法
7 . 一种捕获并资源化利用的方法是将催化加氢合成,其过程中主要发生如下反应:
I.
II.
向恒压密闭容器中充入amol和3amol,的平衡转化率和平衡时的选择性[的选择性=]随温度的变化如下图所示。下列说法正确的是
I.
II.
向恒压密闭容器中充入amol和3amol,的平衡转化率和平衡时的选择性[的选择性=]随温度的变化如下图所示。下列说法正确的是
A.由图可知,210℃时以反应II为主 |
B.其它条件不变时,增大反应体系压强,选择性增大 |
C.其它条件不变时,改变催化剂,A点对应的坐标也会发生改变 |
D.反应状态达A点时,容器中占反应体系中气体总物质的量的 |
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2022-05-08更新
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315次组卷
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2卷引用:重庆市南开中学2022届高三第九次质量检测化学试题
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8 . Ⅰ、用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM﹣5催化下合成乙基叔丁基醚(以ETBE表示),化学方程式为:C2H5OH(g)+IB(g)⇌ETBE(g),反应物被催化剂HZSM﹣5吸附的顺序与反应历程的关系如图:
C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附异丁烯,
C3表示乙醇和异丁烯同时吸附
(1)该反应的ΔH=___________ akJ•mol-1,反应历程的最快途径是___________ (填C1、C2或C3)。
Ⅱ、近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺,提高原子利用率。其合成的基本反应如下:CH2=CH2(g)+CH3COOH(1)CH3COOC2H5(1)
(2)下列描述能说明体积固定容器中乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是___________。
(3)在n(乙烯)与n(乙酸)物料比为1的条件下,某研究小组在不同压强下进行了在相同时间点乙酸乙酯的产率随温度的变化的测定实验,实验结果如图所示。
①温度在60~90℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是___________ [用v(P1)、v(P2)、v(P3)分别表示不同压强下的反应速率]。
②在压强为P1MPa、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是___________ 。
③根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是___________ (填合适的压强和温度)。
(4)已知该反应的标准平衡常数,其中cΘ为标准浓度(1.0mol/L),p(C2H4)为平衡系统中C2H4的平衡分压,p(C2H4)=p总x(C2H4),x(C2H4)为平衡系统中C2H4的体积分数,pΘ为标准压强(1.0×105Pa)。若等物质的量的乙烯和乙酸在恒温80℃和恒压105kPa条件下反应,乙酸乙酯的平衡产率为80%,则KΘ=___________ 。
C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附异丁烯,
C3表示乙醇和异丁烯同时吸附
(1)该反应的ΔH=
Ⅱ、近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺,提高原子利用率。其合成的基本反应如下:CH2=CH2(g)+CH3COOH(1)CH3COOC2H5(1)
(2)下列描述能说明体积固定容器中乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是___________。
A.乙酸、乙酸乙酯的浓度相同 |
B.酯化合成反应的速率与酯分解反应的速率相等 |
C.体系中气体密度一定 |
D.乙烯断开1mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1mol |
①温度在60~90℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是
②在压强为P1MPa、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是
③根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是
(4)已知该反应的标准平衡常数,其中cΘ为标准浓度(1.0mol/L),p(C2H4)为平衡系统中C2H4的平衡分压,p(C2H4)=p总x(C2H4),x(C2H4)为平衡系统中C2H4的体积分数,pΘ为标准压强(1.0×105Pa)。若等物质的量的乙烯和乙酸在恒温80℃和恒压105kPa条件下反应,乙酸乙酯的平衡产率为80%,则KΘ=
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9 . 我国科学家在全球首次实现二氧化碳到淀粉的合成,其第一阶段是将二氧化碳催化加氢制得甲醇,反应方程式如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
向容积为的密闭装置中充入和,在t℃下反应,后达平衡状态.测得容器内,,,下列说法错误的是
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
向容积为的密闭装置中充入和,在t℃下反应,后达平衡状态.测得容器内,,,下列说法错误的是
A.可以通过监测容器内的总压来判断反应Ⅰ是否达到平衡 |
B.达平衡时,用表示的反应Ⅰ的平均反应速率为 |
C.t℃下,反应Ⅱ的平衡常数为 |
D.向容器内再投入和,再次平衡后, |
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2022-04-03更新
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535次组卷
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3卷引用:重庆市第一中学2021-2022学年高三上学期第三次月考化学试题
2022·河北·模拟预测
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10 . 在固定容积的密闭容器中,按与的物质的量之比为1∶3进行投料,发生反应,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种气体物质的量分数(n%)如图所示,已知曲线Ⅰ代表。下列说法正确的是
A.图中曲线交点a、b对应的平衡常数 |
B.图中曲线交点b对应的转化率为40% |
C.平衡时,向体系中加入氢气,氢气转化率变大 |
D.若其他条件相同,甲为恒温恒容,乙为绝热恒容,达到平衡时产率:甲>乙 |
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2022-03-24更新
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605次组卷
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6卷引用:江西省南昌市第二中学2022-2023学年高三上学期第四次考试化学试题
江西省南昌市第二中学2022-2023学年高三上学期第四次考试化学试题湖南省怀化市沅陵县第二中学2021-2022学年高三下学期四月第一次调研考试化学试题(已下线)2022年河北省新高考测评卷(七)(已下线)2022年湖南卷高考真题变式题(11-14)广东省广州市第二中学2022-2023学年高三 上学期(11月25日)周测化学试题天津市第二十五中学2022 -2023学年高二上学期期中考试化学试题