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| 共计 48 道试题
1 . 含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。
(1)工业上常用NH3和CO2合成尿素[CO(NH2)2],利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。该反应可分两步进行,其能量变化和反应历程如图所示

①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为 ___________
②合成尿素总反应自发进行的条件是 ___________(填“高温”或“低温”)。
(2)一定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入一容积恒为10L的密闭容器中发生总反应。15min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。

①上述条件下,从反应开始至15min时,CO(NH2)2的平均生成速率为___________gmin1
②下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是 ___________(填选项字母)。
A.体系压强不再变化
B.NH3和CO2的浓度之比为2:1
C.气体平均摩尔质量不再变化
D.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2:1
③25min时再向容器中充入2mol的NH3、1molCO2和2molH2O,则此时平衡 ___________(填“正向移动”或“逆向移动”),再次平衡时总反应的平衡常数为 ___________
(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源,其中存在大量NO。中国科学家在以H2为还原剂清除NO的研究方面取得了显著成果,其化学方程式为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)     ΔH<0。当固定比例的NO(g)和H2(g)的混合气体,以相同流速分别通过填充有两种催化剂的反应器,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。

①新型催化剂优于传统催化剂的理由为 ___________
②M、N、P、Q四点中一定未达到平衡状态的是 ___________(填字母)。
2024-05-07更新 | 136次组卷 | 1卷引用:广东省广州市五校(省实、广雅、执信、二中、六中)2023-2024学年高二上学期期末联考化学试题
2 . 甲酸(HCOOH)是重要的液态储氢原料。将温室气体转化为甲酸既具有经济技术意义,又具有环保意义。
(1)已知CO2。该反应在理论上属于原子经济性100%的绿色工艺,但是该反应不能自发进行,判断依据是___________
(2)在实践中,制备甲酸的一种流程如下:

①写出过程II的离子方程式___________
②过程II中,其他条件不变,转化为的转化率如图所示。则在40℃~80℃范围内转化率迅速上升,其主要原因可能是___________

(3)近期,天津大学化学团队以与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成,装置工作原理如图所示。

①在电极上发生的电极反应式为:___________
②工作一段时间后,右侧电极室内辛胺溶液pH显著降低,原因为___________
2022-07-22更新 | 283次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市八校2021-2022学年高二下学期期末联考化学试题
3 . 二氧化碳的捕获、利用是实现碳中和的一个重要战略方向。回答下列问题:
(1)已知:常温下,反应CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)能自发进行。则该反应为____(填“吸热”或“放热”)反应;上述反应达到平衡后,若其他条件不变,增大CaO的用量,CO2的转化率将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)工业上以CO2和H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ·mol-1
反应II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ·mol-1
①将反应物混合气按进料比n(CO2):n(H2)=1:3通入反应装置,选择合适的催化剂发生反应。
不同温度和压强下,CH3OH平衡产率如图所示。则图中的压强p1____(填“>”“=”或“<”)p2,推断的依据是____

②T℃时,在体积为V的密闭容器中,反应I、II均达到化学平衡,CO2转化率为25%,且生成等物质的量的CH3OH和CO,则该温度下反应II的平衡常数的值为_____(用分数表示)。
(3)调节溶液pH可实现工业废气中CO2的捕获和释放。已知20℃时碳酸的电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=11时,c(H2CO3):c(HCO):c(CO)=1:________。(用Ka1、Ka2表示)
(4)电解CO2制HCOOH的原理如图所示,写出在Sn片上发生的电极反应式:____
4 . 合成气(CO+H2)在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位,由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
(1)煤化工中生产合成气的反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)   ΔH=+131.5kJ·mol-1
①判断该反应的自发性条件___________
②在恒温恒容下,同时放入C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)四种物质,下列事实能够说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已达到平衡的是___________
A.反应体系中,混合气体的密度不再改变
B.反应体系中,各组分的物质的量相等
C.反应体系中,当有2molH—O键断裂的同时有1molH—H键断裂
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为:2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)   ΔH=akJ·mol-1,在恒容容器中按物质的量之比1︰2加入一定量的CH4和O2,在压强为1.01×105Pa、不同温度下测得CH4的平衡转化率如图所示:

①请在图中画出压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线________
②现有实验测得反应2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)在750℃下,以不同碳氧比[n(CH4)/n(O2)]投料时反应达平衡后CH4的转化率及H2、CO的选择性,所测数据如表所示。(已知:选择性=目标产物的产率/反应原料的转化率)
碳氧比[n(CH4)/n(O2)]1︰0.251︰0.51︰11︰1.25
CH4转化率0.400.880.980.99
H2选择性0.980.930.670.40
CO选择性0.990.940.650.32
最佳碳氧比[n(CH4)/n(O2)]为___________
2024-04-04更新 | 27次组卷 | 1卷引用:浙江省淳安县汾口中学2023-2024学年高二上学期12月检测化学试题
5 . 水煤气(CO和)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得       
(1)该反应的平衡常数的表达式为_______
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,正反应速率__(填“不变、增大”或“减小”)。
(3)下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______(填字母)。
A.压强固定不变化
B.气体平均相对分子质量不再变化
C.消耗(g)的速率与消耗CO的速率相等
D.(g)、CO、的浓度相等
E.固定容积下气体密度不再变化
F.
(4)某温度下,将4mol (g)和足量的碳充入2L的密闭容器中,发生如下反应达到平衡时测得K=1,则此温度下(g)的转化率为_____。已知对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)可得压强平衡常数(记作),分压=总压×物质的量分数。若平衡时容器内的压强为p,则_______
(5)已知反应在任意温度下均能自发进行,则该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
2022-10-24更新 | 84次组卷 | 1卷引用:广东省佛山市南海区桂城中学2022-2023学年高二上学期第一次段考化学试题
6 . 以为原料合成涉及的反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)计算反应I的___________,该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
(2)在下,按照投料,假设只发生反应I和Ⅱ,平衡时,在含碳产物物质的量分数及的转化率随温度的变化如图:

①图中代表的曲线为___________(填“m”或“n”)。
②解释范围内转化率随温度升高而降低的原因___________
③下列说法正确的是___________(填字母)。
A.温度越高,越有利于工业生产
B.范围内,温度升高,的平衡产量先减小后增大
C.随着温度逐渐升高,混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态
④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;则的分压为___________(用最简分数),反应II的平衡常数___________(列出算式即可)。
7 . 我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案,努力争取2060年前实现碳中和。为此,研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。
(1)以CO2为原料加氢可以合成甲醇,将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,在催化剂存在的条件下进行以下两个反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H1<0
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2>0
测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。
CH3OH选择性=

①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。
A.降低温度               B.使用更合适的催化剂
C.增大压强               D.原料气中掺入适量的CO
③控制温度240°C,测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况),则CO2的反应速率___________mol·L-1·min-1(写出计算式)。
(2)以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
i: 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) H=- 1 59.5kJ·mol-1
ii: NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H= +72.5kJ·mol-1
iii: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H
④反应iii的H= ___________ kJ·mol-1。3个反应的G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示,图中对应于反应iii的线是___________(填字母)。

⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ___________ ,已知反应ii的Kp=p,测得平衡时容器内总压为ap,则反应iii的平衡常数Kp=___________
23-24高二上·全国·期中
8 . 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。工业合成氨生产示意图如图所示。

(1)下列有关合成氨工业的说法正确的是___________
A.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应,在低温或常温时可自发进行
B.合成氨反应中,反应物的总键能小于产物的总键能
C.合成氨厂一般采用的压强为,因为该压强下铁触媒的活性最高
D.N2的量越多,H2的转化率越大,因此,充入的N2越多越有利于NH3的合成
(2)循环利用的Y是氮气和氢气,目的是___________
(3)在合成氨工业中,要使氨的产率增大,同时又能提高反应速率,可采取的措施有___________(填编号)。
①使用催化剂        ②恒温恒容,增大原料气N2和H2充入量          ③及时分离产生的NH3
④升高温度          ⑤恒温恒容,充入惰性气体Ar使压强增大
(4)氮的固定和氮的循环是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应大气固氮
N2(g)+O2(g) 2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
温度/℃27200025400450
K0.10.5070.152
分析数据可知:
①在400℃下模拟工业固氮,某时刻c(N2)= c(H2)= c(NH3)=1mol·L-1,此时v___________v(填“>”“<”或“=”)。
②人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是___________
2023-10-21更新 | 127次组卷 | 1卷引用:专题06 化学反应的方向及调控【考点清单】(讲+练)-2023-2024学年高二化学期中考点大串讲(人教版2019选择性必修1)
9 . 以煤为原料可合成一系列燃料。回答下列问题:
(1)向1L恒容密闭容器中加入2mol CO、4mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l) △H=+71kJ·mol-l
①该反应_______自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”);
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.CO和H2的转化率相等
c.CO和H2的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.1mol CO生成的同时有1mol O-H 键断裂
(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0,在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表:
反应条件反应时间CO2/molH2/molCH3OH/molH2O/mol
恒温恒容(T1℃、2L)0min2600
10min4.5
20min1
30min1
①0~10min内,用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=_______mol/(L ·min)。
T1℃,该反应的平衡常数K=_______ (用分数表示),平衡时H2的转化率是_______
③在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为3.2mol,则T1_______T2(填“>”“<”或“=”),理由是_______; 在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
2022-04-26更新 | 148次组卷 | 1卷引用:云南省昆明市第一中学2021-2022学年高二下学期期中考试化学试题
10 . 甲醇是基本有机原料之一,可用于制造甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品,工业上有多种合成甲醇的途径。
途径一:
(1)工业上以为原料,在催化剂的作用下合成甲醇,该反应的热化学方程式为   
①该反应在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下易自发进行。
②该反应分两步进行:
第一步:   
第二步:
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知以下能正确表示反应过程中能量变化的示意图为_______(填标号)。
a.      b.      c.    d.   
途径二:
(2)利用催化剂吸附氧气形成氧自由基,进而引发甲烷转化为甲醇[   ]。在恒温恒压的密闭容器内充入,测得压强为,加入合适的催化剂后开始反应,测得容器的体积变化如下。
反应时间/min01020304050
容器体积/L43.73.553.453.43.4
①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.单位时间内生成的同时生成
B.平衡常数不再变化
C.容器内保持不变
D.混合气体的平均摩尔质量不再变化
的平衡转化率为_______,该温度下的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。
③恒温恒压下甲烷和空气总流量为,甲烷流量对甲烷转化率的影响如图所示(空气中氧气的物质的量分数按20%计算)。
   
甲烷流量为时,进气中甲烷和氧气的体积比为_______。甲烷流量为时,转化率明显降低的原因可能是_______
2023-07-14更新 | 92次组卷 | 1卷引用:河北省秦皇岛市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题
共计 平均难度:一般