解题方法
1 . 《自然》杂志报道,科学家设计出了“空气燃料实验系统”,其过程分三步:
第一步,利用太阳能收集空气中的和;
第二步,在太阳能作用下将和转化成合成气(CO、H2);
第三步,利用合成气合成液态烃和甲醇。
Ⅰ.模拟制备合成气的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)交换膜是_______ (填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。b极是_______ (填“正极”或“负极”)。
Ⅱ.利用合成气合成甲醇、甲烷等。已知:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(2)在和一定温度下,由最稳定单质生成纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热()。相关物质的标准生成热数据如表所示:
_______ 。
(3)在某温度、催化剂作用下,仅发生反应ⅱ,该反应的速率方程为(k为速率常数,与温度、催化剂有关,与浓度无关)。测得速率与CO、H2的浓度关系如表所示:
下列推断正确的是_______ (填标号)。
A. B. C.其他条件不变,升高温度,速率增大
(4)在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入CO和H2,仅发生反应ⅰ,测得平衡体系中的体积分数与的关系如图1所示。
在a、b、c三点中,CO的平衡转化率最大的是_______ 。(填标号)
(5)向1L恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下同时发生反应ⅰ和反应ⅱ,测得产物甲醇、甲烷的选择性(甲醇或甲烷的物质的量占两者总物质的量的百分数)与温度的关系如图2所示。
①当温度高于时,该催化剂选择性较大的产物是_______ 。(填化学式)
②时反应达到平衡,此时,的选择性为80%,则该温度下反应ⅰ的平衡常数K=_______ 。(结果取整数)
第一步,利用太阳能收集空气中的和;
第二步,在太阳能作用下将和转化成合成气(CO、H2);
第三步,利用合成气合成液态烃和甲醇。
Ⅰ.模拟制备合成气的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)交换膜是
Ⅱ.利用合成气合成甲醇、甲烷等。已知:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(2)在和一定温度下,由最稳定单质生成纯物质的热效应,称为该物质的标准生成热()。相关物质的标准生成热数据如表所示:
物质 | |||||
0 | −75 | −110 | −201 | −242 |
(3)在某温度、催化剂作用下,仅发生反应ⅱ,该反应的速率方程为(k为速率常数,与温度、催化剂有关,与浓度无关)。测得速率与CO、H2的浓度关系如表所示:
实验 | 速率 | ||
Ⅰ | 0.10 | 0.10 | υ |
Ⅱ | 0.20 | 0.10 | 2υ |
Ⅲ | 0.20 | 0.20 | 8υ |
Ⅳ | 0.40 | x | 36υ |
下列推断正确的是
A. B. C.其他条件不变,升高温度,速率增大
(4)在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入CO和H2,仅发生反应ⅰ,测得平衡体系中的体积分数与的关系如图1所示。
在a、b、c三点中,CO的平衡转化率最大的是
(5)向1L恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下同时发生反应ⅰ和反应ⅱ,测得产物甲醇、甲烷的选择性(甲醇或甲烷的物质的量占两者总物质的量的百分数)与温度的关系如图2所示。
①当温度高于时,该催化剂选择性较大的产物是
②时反应达到平衡,此时,的选择性为80%,则该温度下反应ⅰ的平衡常数K=
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解题方法
2 . 《自然》杂志报道,科学家们设计出了利用合成气合成液态烃和甲醇,模拟制备合成气的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.交换膜是阳离子交换膜 |
B.a极是正极,发生还原反应 |
C.由合成的电极反应式为 |
D.当装置中产生(标准状态)时,理论上迁移的离子为 |
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解题方法
3 . 制造尼龙的原料已二腈用量很大,工业采用丙烯腈电解合成已二腈,电解原理如图所示(两极均为惰性电极),电解过程会产生丙腈等副产物,向极区电解液中加入少量季铵盐,当溶液的时,已二腈的产率最高。下列说法不正确的是
A.电源极的电势高于极 |
B.电极上的电极反应式为: |
C.生成已二腈和丙腈的混合物,则极区溶液的质量理论上减少 |
D.季铵盐可增强电解液的电导率,抑制ⅱ反应的发生,提高已二腈的选择性 |
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解题方法
4 . 我国科技工作者设计了如图所示的电化学装置(隔膜a只允许OH-通过),实现了两电极体系中二氧化碳和辛胺【CH3(CH2)7NH2】制备甲酸和辛腈【】的高选择性合成。下列说法正确的是
A.理论上有参与反应,会有2mol辛腈生成 |
B.电解过程中,In/In2O3-x电极区的反应为 |
C.电解过程中,溶液中的从右边移向左边 |
D.每消耗xmol的CO2理论上通过隔膜a的OH-也为2xmol |
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5 . 研究氨的制备、应用及氨氮的去除有重要意义。
(1)电解法制氨。
如图所示的电解池电解溶液可制得氨。工作时,在双极膜(由阴、阳离子膜复合而成)界面处解离成和,分别通过阴、阳离子膜分别进入两侧极室。
①进入a极室的离子是___________ (填“”或“”)。
②产生的电极反应式为___________ 。
③电解池工作时,在电极b可得到副产品___________ 。
(2)氨的应用。以和为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步:
Ⅰ.和生成;
Ⅱ.分解生成。
反应过程中能量变化如图所示。
①总反应的速率取决于第___________ 步。
②反应的___________ (用图中能量数据表示)。
(3)氨氮的去除。
用溶液模拟氨氮废水,以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解,可将废水中的转化为沉淀而除去。调节溶液初始,氨氮去除率和溶液随时间的变化情况如图所示。
①电解时两极反应式分别为:,。写出废水中生成沉淀的离子方程式:___________ 。
②反应以后,氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是___________ 。
(1)电解法制氨。
如图所示的电解池电解溶液可制得氨。工作时,在双极膜(由阴、阳离子膜复合而成)界面处解离成和,分别通过阴、阳离子膜分别进入两侧极室。
①进入a极室的离子是
②产生的电极反应式为
③电解池工作时,在电极b可得到副产品
(2)氨的应用。以和为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步:
Ⅰ.和生成;
Ⅱ.分解生成。
反应过程中能量变化如图所示。
①总反应的速率取决于第
②反应的
(3)氨氮的去除。
用溶液模拟氨氮废水,以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解,可将废水中的转化为沉淀而除去。调节溶液初始,氨氮去除率和溶液随时间的变化情况如图所示。
①电解时两极反应式分别为:,。写出废水中生成沉淀的离子方程式:
②反应以后,氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是
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2024-02-04更新
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90次组卷
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2卷引用:江苏省苏州市2023-2024学年高二上学期期末学业质量阳光指标调研化学试卷
名校
6 . 过渡元素的金属及其氧化物常用作反应的催化剂。
(1)和催化合成的反应如下:(未配平)
①该反应的催化历程可简化为两步:第Ⅰ步:;第Ⅱ步的方程式为___________ 。第Ⅰ步反应决定了总反应达到平衡的时间,两步反应的活化能EI___________ EⅡ。(填“>”、“=”或“<”)
②加入Ga可以增大催化剂的表面积。Ga的基态原子核外电子排布式为___________ 。
(2)我国科学家以和为原料,熔融为离子导体,通过催化电解法制备,装置如图1所示,其中在电极B上的反应过程如图2所示。
①参与电极B上反应的催化剂是___________ ,
②描述在电极B上催化生成的过程___________ 。
(3)富氧条件下,和NO在钒基催化作用下发生脱硝反应,方程式可表示为
主反应:
副反应:Ⅰ.
Ⅱ.
…… ……
不同氨氮比[]下,NO的转化率和的生成量随温度的变化曲线如图3和图4所示,测得300℃后,转化率基本不变。
①上述脱硝的主反应中,分别被NO和氧化的的质量之比为___________ ,
②超过400℃:温度升高,NO转化率下降,可能原因是___________ ;氨氮比越大,NO转化率越小,可能原因是___________ 。
(1)和催化合成的反应如下:(未配平)
①该反应的催化历程可简化为两步:第Ⅰ步:;第Ⅱ步的方程式为
②加入Ga可以增大催化剂的表面积。Ga的基态原子核外电子排布式为
(2)我国科学家以和为原料,熔融为离子导体,通过催化电解法制备,装置如图1所示,其中在电极B上的反应过程如图2所示。
①参与电极B上反应的催化剂是
②描述在电极B上催化生成的过程
(3)富氧条件下,和NO在钒基催化作用下发生脱硝反应,方程式可表示为
主反应:
副反应:Ⅰ.
Ⅱ.
…… ……
不同氨氮比[]下,NO的转化率和的生成量随温度的变化曲线如图3和图4所示,测得300℃后,转化率基本不变。
①上述脱硝的主反应中,分别被NO和氧化的的质量之比为
②超过400℃:温度升高,NO转化率下降,可能原因是
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2022-01-23更新
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367次组卷
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2卷引用:江苏省泰州市2021-2022学年高二上学期期末考试化学试卷
名校
解题方法
7 . -芳硒基酮作为重要的中间体在有机合成方面具有重要应用, 电化学氧化-碘促进法采用丙酮和为原料,最终得到硒基丙酮化合物(),其工作原理如图所示(A、B均为惰性电极)。下列说法正确的是
A.该装置发生的总反应方程式为:2+2+H2↑ |
B.该装置将电能转化为化学能,C为电源的负极 |
C.阴极发生的电极反应为:I2+2e-=2I- |
D.装置工作时,阴离子移向B电极 |
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2021-08-04更新
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304次组卷
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2卷引用:重庆南开中学2020-2021学年高二下学期期末考试化学试题
解题方法
8 . 最近我国科学家以与己二胺为原料实现了甲酸盐和己二腈的高选择性合成,该合成的原理如下图所示。
下列说法正确的是
下列说法正确的是
A.电极与电源负极相连 |
B.当离子交换膜为阳离子选择性交换膜时,b中氢氧化钠的物质的量不变 |
C.在电极上发生的反应为: |
D.电极上可能有副产物生成 |
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2022-01-29更新
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87次组卷
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4卷引用:湖南省湖湘名校联盟2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题
湖南省湖湘名校联盟2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题湖南省湘潭县2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题(已下线)黄金卷6-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考化学模拟卷(江苏卷)(已下线)押江苏卷第12题 电化学及其应用 -备战2022年高考化学临考题号押题(江苏卷)
名校
解题方法
9 . 近期,天津大学化学团队以CO2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。下列说法正确 的是
A.Ni2P电极与电源负极相连 |
B.辛胺转化为辛腈发生了还原反应 |
C.In/In2O3-x电极上可能有副产物H2生成 |
D.在In/In2O3-x电极上发生的反应为CO2+H2O-2e-=HCOO-+OH- |
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2021-01-22更新
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1318次组卷
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10卷引用:北京市海淀区2021届高三上学期期末考试化学试题
北京市海淀区2021届高三上学期期末考试化学试题天津市南开区2021届高三下学期一模化学试题山西省太原市第五中学2021届高三下学期第二次模拟考试理科综合化学试题第34届(2021年)高中化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题(已下线)第19讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护(精练)-2022年高考化学一轮复习讲练测(已下线)北京市第四中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题北京市北京师范大学燕化附中2022-2023学年高二上学期10月月考化学试题北京市第二十中学2022-2023学年高三上学期12月月考化学试题北京市海淀区2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题北京一零一中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题
解题方法
10 . (1)二氧化碳是主要的温室气体,对二氧化碳的研究和利用在生产和生活中有重要意义。
(1)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。
①在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的CO2和H2发生反应,生成乙烯和水蒸气,下列能说明该反应达到平衡状态的是__ 。
A.容器内的压强不发生变化
B.生成的乙烯和水蒸气物质的量比为1∶4
C.断裂3molH—H键的同时断裂4molH—O键
D.v(CO2)正=3v(H2)逆
当反应达到平衡时,若在容器中通入氩气以增大压强,则n(C2H4)__ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
②理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1Mpa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图1所示。
图1中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是___ 、___ 。CO2催化加氢合成C2H4反应的△H___ 0(填“大于”或“小于”)。
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图见图2。
①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式:___ 。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是:___ 。
(1)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。
①在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的CO2和H2发生反应,生成乙烯和水蒸气,下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器内的压强不发生变化
B.生成的乙烯和水蒸气物质的量比为1∶4
C.断裂3molH—H键的同时断裂4molH—O键
D.v(CO2)正=3v(H2)逆
当反应达到平衡时,若在容器中通入氩气以增大压强,则n(C2H4)
②理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1Mpa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图1所示。
图1中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图见图2。
①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式:
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是:
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