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1 . 人类农业生产离不开氮肥,科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用且能够更好地保护环境,请回答下列问题:
(1)以下是N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(和的起始物质的量之比为1∶3)在不同条件下达到平衡状态时的转化率,由表中数据可知:
①提高该化学反应限度的途径是_______ 。
A、降低压强 B、增大压强 C、增大温度 D、降低温度E、催化剂
②根据表中数据,含量达到98.8%的条件是_______ ,而实际工业生产通常选择温度400~500℃,原因是_______ ,压强选择10MPa~30MPa,原因是_______ 。
(2)在密闭容器中,充入一定量的N2、H2,在一定条件下反应,已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示,下列说法正确的是_______ 。
A、平衡常数K:A点<B点
B、H2的转化率C点最高
C、A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态
(3)过渡施用氮肥将导致大气中含量增高,加剧雾霾的形成。是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是或_______ ,Y是_______ 。
②尿素是一种常用有机氮肥,能缓慢与发生非氧化还原反应释放出和另外一种气体,该反应的化学方程式为_______ 。
(1)以下是N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(和的起始物质的量之比为1∶3)在不同条件下达到平衡状态时的转化率,由表中数据可知:
温度/℃ NH3含量/% 压强/MPa | 0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
A、降低压强 B、增大压强 C、增大温度 D、降低温度E、催化剂
②根据表中数据,含量达到98.8%的条件是
(2)在密闭容器中,充入一定量的N2、H2,在一定条件下反应,已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A、平衡常数K:A点<B点
B、H2的转化率C点最高
C、A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态
(3)过渡施用氮肥将导致大气中含量增高,加剧雾霾的形成。是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是或
②尿素是一种常用有机氮肥,能缓慢与发生非氧化还原反应释放出和另外一种气体,该反应的化学方程式为
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解题方法
2 . 乙醇与水催化反应可以制得氢气。
(1)已知: ,回答下列问题:
①升温,平衡_______ 移动(填“向左”、“向右”、“不”);
②与原平衡相比较,增大压强,新平衡时_______ (填“增大”、“减小”、“不变”,下同);
③恒温、恒容条件下。加入水蒸气,转化率_______ ;
④恒温、恒压条件下,加入稀有气体,体积分数_______ 。
(2)乙醇与水催化制氢同时发生以下三个反应,回答下列问题:
反应I:
反应II:
反应III:
则_______ 。
(3)压强为100kPa,的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,x、y、z三条曲线上的点都代表在不同条件下的平衡产率,且每条曲线上的平衡产率相同,如: A、B两点的平衡产率相等,B、C两点的平衡产率不相等。
的平衡产率:B点_______ C点(填“>”或“<”)。
(4)恒容条件下,将和投入密闭容器中发生上述三个反应,平衡时的选择性、平衡时CO的选择性、平衡时乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示。
【已知:CO的选择性】
①表示乙醇转化率的曲线是_______ (填“a”、“b”或“c”)。
②573K时,反应II的压强平衡常数_______ 。(已知:分压=总压该组分物质的量分数,计算结果保留整数。)
(1)已知: ,回答下列问题:
①升温,平衡
②与原平衡相比较,增大压强,新平衡时
③恒温、恒容条件下。加入水蒸气,转化率
④恒温、恒压条件下,加入稀有气体,体积分数
(2)乙醇与水催化制氢同时发生以下三个反应,回答下列问题:
反应I:
反应II:
反应III:
则
(3)压强为100kPa,的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,x、y、z三条曲线上的点都代表在不同条件下的平衡产率,且每条曲线上的平衡产率相同,如: A、B两点的平衡产率相等,B、C两点的平衡产率不相等。
的平衡产率:B点
(4)恒容条件下,将和投入密闭容器中发生上述三个反应,平衡时的选择性、平衡时CO的选择性、平衡时乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示。
【已知:CO的选择性】
①表示乙醇转化率的曲线是
②573K时,反应II的压强平衡常数
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2023-11-14更新
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362次组卷
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2卷引用:重庆市第十一中学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
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3 . 2023年全国政府工作报告指出,推动重点领域节能降碳减污。萨巴蒂尔反应提出,电解水生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,而水可循环使用,可用于太空生命保障。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器发生4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)反应。
①能说明该反应达到平衡状态的是________ (填字母)。
A.H2的浓度保持不变
B.断开1molC=O键的同时生成4mol的C-H键
C.气体平均相对分子质量一定
D.v(CO2)=v(CH4)
②已知容器的容积为10L,初始加入2molCO2和6molH2,反应平衡后测得CO2的转化率为40%,则该反应的平衔常数为________ (只列出计算式即可)。
③保持温度和容积不变,再加入1molCO2(g)和3molH2(g),此时,CO2的转化率________ (填“>”“<”或“=”)40%。
(2)工业上可以利用H2和CO2合成乙醇,其反应为:6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)。将等物质的量的H2和CO2充入一刚性容器中,测得平衡时C2H5OH的体积分数随温度和压强的变化关系如图所示。
①压强P1________ P2(填“>”、“<”或“=”,下同)。判断依据是_______ 。
②a、b两点的平衡常数Ka________ Kb。
③已知Arhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效率,进行了实验探究,依据实验数据获得如图所示曲线。在n催化剂作用下,该反应的活化能Ea________ J•mol-1。从图中信息获知催化效率较高的催化剂是________ (填“m”或“n”)。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器发生4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)反应。
①能说明该反应达到平衡状态的是
A.H2的浓度保持不变
B.断开1molC=O键的同时生成4mol的C-H键
C.气体平均相对分子质量一定
D.v(CO2)=v(CH4)
②已知容器的容积为10L,初始加入2molCO2和6molH2,反应平衡后测得CO2的转化率为40%,则该反应的平衔常数为
③保持温度和容积不变,再加入1molCO2(g)和3molH2(g),此时,CO2的转化率
(2)工业上可以利用H2和CO2合成乙醇,其反应为:6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)。将等物质的量的H2和CO2充入一刚性容器中,测得平衡时C2H5OH的体积分数随温度和压强的变化关系如图所示。
①压强P1
②a、b两点的平衡常数Ka
③已知Arhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效率,进行了实验探究,依据实验数据获得如图所示曲线。在n催化剂作用下,该反应的活化能Ea
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解题方法
4 . 工业上常以黄铁矿()为原料制备硫酸,硫酸是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等。接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:,其流程如图所示:
(1)“吸收”过程中吸收液(浓硫酸)从上向下喷,目的是___________ 。
(2)“接触室”中,在温度为400~500℃时,的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是___________ 。
(3)其催化氧化的能量变化如图所示,该过程的热化学方程式为___________ 。
已知:
(4)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是___________ (填标号)。
(5)向体积可变的密闭容器中加入、各0.6mol、0.3mol,此时容器的体积为10L(忽略容器中固体体积),保持恒压的条件下分别在、、三种温度下进行反应,测得容器中的转化率如图所示。
①温度下反应速率最慢的原因可能是___________ 。
②温度时,反应达到平衡时容器的体积为___________ L,反应的平衡常数K=___________ 。
(1)“吸收”过程中吸收液(浓硫酸)从上向下喷,目的是
(2)“接触室”中,在温度为400~500℃时,的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是
(3)其催化氧化的能量变化如图所示,该过程的热化学方程式为
已知:
(4)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是
(5)向体积可变的密闭容器中加入、各0.6mol、0.3mol,此时容器的体积为10L(忽略容器中固体体积),保持恒压的条件下分别在、、三种温度下进行反应,测得容器中的转化率如图所示。
①温度下反应速率最慢的原因可能是
②温度时,反应达到平衡时容器的体积为
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2023-08-11更新
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160次组卷
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3卷引用:重庆市第七中学校2023-2024学年高三上学期第一次月考化学试题
5 . 可作大型船舶的绿色燃料,可由CO或制备。工业上用制备的原理如下:
反应1:
反应2: (副反应)
(1),该反应的___________ 。
(2)将和按通入密闭容器中发生反应1和反应2,分别在、、下改变反应温度,测得的平衡转化率()以及生成、CO选择性(S)的变化如图(选择性为目标产物在总产物中的比率)。①代表下随温度变化趋势的是曲线___________ (填“a”“b”或“c”)。
②随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是___________ 。
③P点对应的反应2的平衡常数___________ (保留两位有效数字)。
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率、且实现选择性100%,原理如图所示。分子筛膜反应器可提高转化率的原因是___________ 。
①电极a为电源的___________ (填“正极”或“负极”)。
②生成的电极反应式为___________ 。
③若反应2也同时发生,出口Ⅱ为CO、、的混合气,且,则惰性电极2的电流效率为___________ (×100%)。
反应1:
反应2: (副反应)
(1),该反应的
(2)将和按通入密闭容器中发生反应1和反应2,分别在、、下改变反应温度,测得的平衡转化率()以及生成、CO选择性(S)的变化如图(选择性为目标产物在总产物中的比率)。①代表下随温度变化趋势的是曲线
②随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是
③P点对应的反应2的平衡常数
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率、且实现选择性100%,原理如图所示。分子筛膜反应器可提高转化率的原因是
(3)最近,中科院研究出首例在室温条件超快传输的氢负离子导体,将带来系列技术变革。某小组据此设计了如下装置(如图),以电化学方法进行反应1。
①电极a为电源的
②生成的电极反应式为
③若反应2也同时发生,出口Ⅱ为CO、、的混合气,且,则惰性电极2的电流效率为
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2023-06-03更新
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698次组卷
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5卷引用:重庆市巴蜀中学校2023学年高三模拟预测化学试题
重庆市巴蜀中学校2023学年高三模拟预测化学试题(已下线)专题14 化学反应原理综合题-2023年高考化学真题题源解密(新高考专用)广西名校2023-2024学年高三上学期仿真卷(一)化学试题湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题湖南省宁乡市实验中学等多校联考2024届高三下学期一轮复习总结性考试(月考)化学试题
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6 . 为实现“碳达峰”、“碳中和”目标,可将CO2催化加氢制甲醇。该反应体系中涉及以下两个主要反应:
反应I: △H1<0
反应II: △H2>0
(1)已知101kPa和298K时一些物质的标准摩尔生成热(在101kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
则反应I的_______ 。
(2)在密闭容器中上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
(3)向容器中加入1mol CO2、1mol H2,维持压强100kpa发生反应,CO2和H2的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。
①曲线_______ (填“L1”或“L2”)表示CO2的平衡转化率。
②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为_______ 。
③T1K下反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量为_______ mol,反应I的标准平衡常数_______ (保留1位小数)。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应:,,其中,、、、为各组分的平衡分压)。
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生CH4的电极反应式为_______ 。
②5.6L(标准状况下) CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g,则生成CO和CH4的体积比为_______ 。
反应I: △H1<0
反应II: △H2>0
(1)已知101kPa和298K时一些物质的标准摩尔生成热(在101kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
物质 | H2(g) | CO2(g) | CH3OH(g) | H2O(g) |
0 | -393.5 | -201 | -241.8 |
(2)在密闭容器中上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
A.增大压强,CO的浓度一定保持不变 |
B.降低温度,反应II的逆反应速率增大,正反应速率减小 |
C.增大 CH3OH的浓度,反应II的平衡向正反应方向移动 |
D.恒温恒压下充入气,反应I的平衡向逆反应方向移动 |
①曲线
②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为
③T1K下反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量为
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生CH4的电极反应式为
②5.6L(标准状况下) CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g,则生成CO和CH4的体积比为
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解题方法
7 . 为应对全球气候问题,中国政府承诺“2030年碳达峰”,“2060年碳中和”。研究如何转化和,对减少温室气体的排放,改善大气环境具有重要的意义。
(1)催化重整反应为:。
已知:
该催化重整反应的___________ 。有利于提高平衡转化率的条件是___________ (填标号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)t℃的恒容密闭容器中,和的分压分别为20kPa、25kPa,加入催化剂使其发生反应。研究表明CO的生成速率,某时刻t℃下测得p(CO)=20kPa,则___________ ,___________ 。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①由上图可知:压强___________ (选填“>”、“<”或“=”),理由是___________ 。
②Y点:v(正)___________ v(逆)(选填“>”、“<”或“=”);已知气体分压()=气体总压()×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,已知P2=aPa求X点对应温度下反应的平衡常数Kp=___________ 。
(1)催化重整反应为:。
已知:
该催化重整反应的
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)t℃的恒容密闭容器中,和的分压分别为20kPa、25kPa,加入催化剂使其发生反应。研究表明CO的生成速率,某时刻t℃下测得p(CO)=20kPa,则
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的和,在一定条件下发生反应,的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①由上图可知:压强
②Y点:v(正)
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2021-11-15更新
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232次组卷
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3卷引用:重庆市育才中学2022-2023学年高三上学期期中模拟化学试题