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解析
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1 . 将还原转化为有用的化学产品是目前研究的热点之一、回答下列问题:
Ⅰ.用铜铝催化剂可将加氢合成甲醇,已知过程中发生的反应如下:
ⅰ.      
ⅱ.      
ⅲ.      
(1)_____(用含的代数式表示),_____(用含的代数式表示)。
(2)查阅资料可知,,则_____(填“低温"“商温”或“任意温度”)条件下有利于反应ⅲ自发进行。
Ⅱ.以1:3的物质的量之比通入某密闭容器中,仅发生反应的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示:

(3)反应速率:______(填“>”“<”或“=”)
(4)平衡常数:____(填“>”“<”或“=”)
(5)压强:______(填“>”“<”或“=”)
(6)b点时,该反应的平衡常数______(分压=总压×物质的量分数,用含x、的代数式表示)。
Ⅲ.常温下,CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示:

(7)若生成乙烯和乙烷的体积比为6:5,则消耗的的体积比为______
2024-04-27更新 | 36次组卷 | 1卷引用:内蒙古赤峰学院附属中学2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题
2 . 国家主席习近平提出了中国应对气候变化的两个目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,于2060年前实现碳中和。杭州亚运会火炬使用的燃料为“零碳甲醇”,是利用焦炉气中的H2与从工业尾气中捕集的二氧化碳反应合成,实现废碳再生、循环内零碳排放。
(1)已知:某温度下物质的相对能量如下图1所示,在In2O3催化下用CO2(g)和H2(g)制备CH3OH(g)的反应原理如图2。

                 

请写出制备甲醇的热化学方程式为:___________
①该反应在___________ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②向一绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的H2和CO2进行反应,下面不能判断该反应已达到平衡状态的是___________
A混合气体的密度保持不变               B.总压强不变
C.平衡常数不变                                D.H2的转化率保持不变
(2)煤制甲醇的生产工艺中,由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)可直接制备甲醇,主要包括以下三个反应:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   H1=+41.1kJ/mol
ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   H1=+90.1kJ/mol
ⅲ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
t℃、100kPa下,将3molH2(g)、1molCO2(g)和6molKr(g)投入一恒容密闭容器中发生反应。反应达到平衡时,测得容器中CH3OH(g)为0.5mol、CO(g)为0.2mol。
①CO2的平衡转化率为___________
②反应ⅱ的平衡常数Kx=___________(保留位小数)[对于反应aM(g)+bN(g)cZ(g)+dQg),Kx=,x为物质的量分数]。
(3)2023年11月20日,福岛核电站第三批次核污水排放结束,从8月24日正式开启排污,不到三个月的时间,己有超2.3万吨核污水流入太平洋,引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料,核废料中+6价的铀[]可以通过电化学还原法处理,+6价的铀被还原为U4+的电化学装置如图所示:

①阴极的电极反应为:___________
②阴极上可能发生副反应:+3H++2e-=HNO2+H2O、2HNO2+U4+=+2NO↑+2H+,为了减少副反应造成的影响,可向阴极区溶液中加入N2H5NO3,发生的反应为:2HNO2+=N2O↑+N2↑+3H2O+H+,溶液中加入N2H5NO3的具体作用是___________
③电还原处理+6价的铀转移1rnole-,阴极区H+减少___________mol(不考虑副反应)。
2024-04-27更新 | 74次组卷 | 1卷引用:重庆市鲁能巴蜀中学校2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题
3 . 已知,生产甲醇过程主要发生以下反应:
反应I.
反应II.
反应III.
(1)反应III中,H=_____________,该反应在_______条件下能自发进行。
A.在低温条件下自发进行      B.在高温条件下自发进行
C.在任何条件下都能自发进行    D.在任何条件下都不能自发进行
(2)反应III中,的平衡转化率与温度的关系如图所示:

两点压强大小关系是pA_____________pB(填“”)。
三点平衡常数的大小关系为_____________时,由D点到A点过程中正、逆反应速率之间的关系:v_____________v。(填“”、“”或“”)。
(3)完成下列问题。
①向某恒温恒压密闭容器中充入,下列能说明反应III达到平衡的是_______
A.       
B.两种反应物转化率的比值不再改变
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变       
D.容器内混合气体的密度不再改变
②在恒容密闭容器中充入,在条件下经达到平衡状态。在该条件下,v(H2)=_______
(4)已知:的选择性,不考虑催化剂活性温度,为同时提高的平衡转化率和甲醇的选择性,应选择的反应条件是_______,说明其原因_____________________
A.低温低压    B.低温高压    C.高温高压     D.高温低压
2024-04-26更新 | 98次组卷 | 1卷引用:上海市市二中学2023-2024学年高二下学期等级期中测试化学试题
4 . “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1)将二氧化碳转化为甲醇是目前研究的热点之一,在催化剂作用下主要发生以下反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
反应Ⅲ自发进行的条件及判断依据是__________
(2)保持压强,将起始的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得出口处CO2的转化率和甲醇的选择性[%]与温度的关系如图1、图2所示。

①催化剂催化效率%,计算340℃时三种催化剂的催化效率之比__________
②随着温度的升高,CO2转化率增大,但甲醇选择性降低的原因是__________
(3)甲醇再应用:在催化剂作用下,工业用甲醇空气氧化法制甲醛。
       
该反应为下面两个基元反应的合并:
反应Ⅰ:       
反应Ⅱ:       
k、k1、k2为速率方程常数,分压p等于其物质的量分数乘以总压,为氧化态催化剂的物质的量分数;为还原态催化剂的物质的量分数;反应Ⅰ为决速步。
下列说法不正确的是__________。
A.改用更高效的催化剂可提高反应Ⅰ的平衡转化率
B.
C.Catred在体系中含量很低,升高温度会适当增加Catred在体系中的含量
D.若的分压增大相同倍数,对总反应速率的影响大
(4)处理CO2吸收液:用惰性电极电解吸收液(成分为饱和NaHCO3溶液),阴极区通入CO2共同电解,阴极产物为常见有机物,阳极气体产物吸收后再应用。
现用溶液吸收阳极逸出的气体,不考虑气体溶解残留,当电路中转移时,所得溶液中__________
(已知的电离常数
2024-04-26更新 | 92次组卷 | 1卷引用:浙江省五校联盟2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷
5 . 甲醇是重要的化工原料,工业上可利用生产甲醇,同时可降低温室气体二氧化碳的排放。
已知:①


(1)___________,反应③在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)下列措施中,能提高平衡转化率的是___________(填标号)。
A.压缩容器体积B.将液化分离出来C.恒容下充入D.使用高效催化剂

(3)在一密闭容器中加入,在一定条件下进行反应③,测得CO2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①压强___________(填“>”“=”或“<”,下同),理由是___________
②当压强为时,B点___________
下,的平衡体积分数为___________%,该条件下反应③的压强平衡常数___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
2024-04-25更新 | 50次组卷 | 1卷引用:河南省郑州学森实验学校2023-2024学年高二上学期1月月考 化学试题
6 . I.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,反应为。请回答下列问题:
(1)常温下,合成氨反应________(填“能”或“不能”)自发进行,其平衡常数表达式K=________
(2)________温(填“高”或“低”)有利于提高反应速率,________温(填“高”或“低”)有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂活性等因素,工业常采用400∼500℃。
(3)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了解决方案:双温—双控—双催化剂。使用Fe-TiO2·xHy双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时,Fe的温度为547℃,而TiO2·xHy的温度为415℃)。(纵坐标为反应达平衡时NH3的浓度)

该方案的优势:________________
Ⅱ.合成氨工艺可以进一步优化,实现尿素的合成,简易流程图如下:

(4)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:,恒容容器中,对于以上反应,能加快反应速率的是________
A.升高温度       B.充入He       C.加入催化剂
(5)已知,整个合成尿素的流程中,甲烷的利用率为80%,100吨甲烷为原料能够合成________吨尿素。
Ⅲ.NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时,向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:

(6)试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________
(7)在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________
(8)在cd段发生反应的离子方程式为________
2024-04-21更新 | 62次组卷 | 2卷引用:上海市延安中学2023-2024学年高二下学期期中考试 化学试卷(等级)
7 . 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
8 . 的资源化利用对碳循环经济技术的发展具有重要意义。
Ⅰ.利用制备合成气(CO、),反应分两步进行:
反应①
反应②
有关物质的相对能量与反应历程的变化如图所示[为吸附性活性炭]:

(1)总反应能自发进行的条件为_______
(2)总反应速率由反应_______(填“①”或“②”)决定,增加的浓度,_______(填“能”或“不能”)显著提升总反应的速率。
Ⅱ.工业上可利用生产燃料甲醇。该过程发生下列反应:
反应③
反应④
在5MPa的恒压反应器中,按照投料,测得体系中平衡时和CO的选择性及的平衡转化率随温度的变化如图所示(选择性:转化的中生成或CO的百分比)。

(3)在425℃~675℃范围内(其他条件不变),的平衡转化率随温度升高发生变化,写出该变化规律并分析原因:______________
(4)下列说法正确的是_______(填字母)。
A.曲线Ⅱ代表CO的选择性随温度的变化
B.温度越低,越有利于工业生产
C.上述反应条件下,的平衡转化率等于的平衡转化率
D.原料气中掺入适量CO能提高的产率

(5)反应④在545K时的平衡常数_______
(6)结合上图,在下图中画出的平衡产率随温度的变化曲线_______(标出B点坐标)。
2024-04-03更新 | 38次组卷 | 1卷引用:浙江省强基联盟2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题
9 . 一个化学反应在给定条件(通常指温度、压强)下能否自发进行以及在什么条件下有可能按预期的方向发生,需寻求一种客观的判据,用它来判断一个化学反应能否正向自发进行。研究表明,可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。在研究了大量实验的基础上,人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。
(1)下列关于自发反应的叙述,正确的是___________。
A.自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的
B.铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应
C.自发过程可以是物理过程,不一定是自发反应,而自发反应一定是自发过程
D.自发反应与外界条件无关
(2)下列说法中正确的是___________。
A.若,化学反应在任何温度下都能自发进行
B.在室温下不能自发进行,则该反应的
C.在低温下能自发进行,则该反应的
D.加入合适的催化剂能降低反应的活化能,从而改变反应的焓变
(3)某温度下,可逆反应的平衡常数为K。下列对K的说法正确的是___________。
A.温度越高,K一定越大
B.如果,则
C.若缩小反应器的容积,增大压强,则K增大
D.K值越大,表明该反应越有利于C的生成,反应物的转化率越大
(4)在一定温度下,下列反应的化学平衡常数数值如下:
   
   
   
下列说法正确的是___________。
A.该温度下,反应①的平衡常数表达式为
B.该温度下,反应的平衡常数的数值约为
C.该温度下,反应①、反应②的逆反应、反应③产生的倾向由大到小的顺序为
D.以上说法都不正确
(5)在某密闭容器中把CO和的混合物加热到800℃,存在平衡:,且平衡常数。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1mol的混合物并加热到800℃,则平衡时CO的转化率为___________。
A.40%B.50%C.60%D.83.3%
(6)地下水中的氮污染主要是由引起的,人们对的转化进行了长时间的研究,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法,其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法,其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下,将硝酸盐还原成氮气:
①氮肥溶于水的过程中熵值___________(填“增大”或“减小”),Pd/Cu双金属催化剂___________(填“是”或“不是”)决定反应自发发生的决定因素。
②已知:(a、b均为正值),该反应___________(填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。
(7)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:,其化学平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示:
T℃25125225
K
①试判断___________(填写“>”、“=”或“<”)
②T℃()的某时刻下,,此时该反应是否处于平衡状态___________(选填“是”或“否”),此时反应速率是___________(选择“>”、“=”或“<”),其原因是___________
2024-04-03更新 | 67次组卷 | 1卷引用:上海市建平世纪中学2023-2024学年高二上学期阶段练习二 化学(等级)试题
10 . 化学反应伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化具有重大意义。请回答下列问题:
Ⅰ.硫与硫的氧化物转化过程中能量变化如图所示:

(1)表示的燃烧热的热化学方程式为______
(2)对于反应
______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)有利于该反应正向自发进行。
②在一密闭容器中仅发生该反应,下列措施有利于提高的平衡转化率的是______(填标号)。
A.升高温度       B.压缩容器体积       C.增大浓度       D.再充入一定量的
Ⅱ.某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。

实验步骤:
①量取,溶液倒入小烧杯中,测量温度;
②量取溶液,测量温度;
③将溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
(3)仪器a的名称为______,使用的溶液稍微过量的原因是______
(4)实验数据记录:

实验次数

反应物的初始温度/℃

反应后体系的温度/℃

H2SO4溶液

NaOH溶液

平均值

1

25.2

25.4

28.6

2

24.9

25.1

28.4

3

25.3

25.3

28.0

4

25.0

25.2

28.3

设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,反应前后溶液的比热容。计算该实验的   ______


(5)实验过程中,向溶液中加碱时,分多次加入NaOH溶液,将会导致测得的______(填“偏大”或“偏小”,下同);若用氨水代替NaOH溶液,将会导致测得的______
2024-03-31更新 | 32次组卷 | 1卷引用:河北省高碑店市崇德实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
共计 平均难度:一般