H2是一种重要的清洁能源。
(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜,一步即获得合成氨原料和合成液态燃料的原料。其工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计)。工作过程中,膜I侧所得=3,则膜I侧的电极方程式为________________________。
(2)已知: CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJ/mol,
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3= -41.1 kJ/mol,H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1,则ΔH1=_____________ kJ/mol,该反应自发进行的条件为_________。
A.高温 B.低温 C.任何温度条件下
(3)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入1mol CO和2.2 mol H2,发生反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。
P1_______P2,判断的理由是____________________________。
(4)若反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L的密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化见下表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 |
H2 | 4 | 2 | ||
CO | 2 | 1 | ||
CH3OH(g) | 0 | 0.7 |
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_____(填字母);
A.容器内压强保持不变 B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
C.混合气体的相对分子质量保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②若起始压强为P0 kPa,则在该温度下反应的平衡常数Kp=__________(kPa)-2。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)= _______Pa/min。
高三化学综合题中等难度题
H2是一种重要的清洁能源。
(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜,一步即获得合成氨原料和合成液态燃料的原料。其工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计)。工作过程中,膜I侧所得=3,则膜I侧的电极方程式为________________________。
(2)已知: CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJ/mol,
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3= -41.1 kJ/mol,H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1,则ΔH1=_____________ kJ/mol,该反应自发进行的条件为_________。
A.高温 B.低温 C.任何温度条件下
(3)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入1mol CO和2.2 mol H2,发生反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。
P1_______P2,判断的理由是____________________________。
(4)若反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L的密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化见下表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 |
H2 | 4 | 2 | ||
CO | 2 | 1 | ||
CH3OH(g) | 0 | 0.7 |
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_____(填字母);
A.容器内压强保持不变 B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
C.混合气体的相对分子质量保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②若起始压强为P0 kPa,则在该温度下反应的平衡常数Kp=__________(kPa)-2。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)= _______Pa/min。
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H2是一种重要的清洁能源。
(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜,一步即获得合成氨原料和合成液态燃料的原料。其工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计)。工作过程中,膜I侧所得=3,则膜I侧的电极方程式为________________________。
(2)已知: CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJ/mol,
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3= -41.1 kJ/mol,H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1,则ΔH1=_____________ kJ/mol,该反应自发进行的条件为_________。
A.高温 B.低温 C.任何温度条件下
(3)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入1mol CO和2.2 mol H2,发生反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。
P1_______P2,判断的理由是____________________________。
(4)若反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L的密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化见下表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 |
H2 | 4 | 2 | ||
CO | 2 | 1 | ||
CH3OH(g) | 0 | 0.7 |
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_____(填字母);
A.容器内压强保持不变 B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
C.混合气体的相对分子质量保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②若起始压强为P0 kPa,则在该温度下反应的平衡常数Kp=__________(kPa)-2。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)= _______Pa/min。
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氢气是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图所示(空气中N2和O2的物质的量之比为4:1)。上述过程中,膜I侧所得气体的物质的量之比为n(H2):n(N2)=3:1,则氧化作用的物质为_______________,膜Ⅱ侧发生的电极反应式为_________________
(2)用CO和H2合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1
已知CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ/mol
CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ/mol
则△H1=________________
(3)向体积可变的密闭容器中充入1molCO和2.2molH2,在恒温恒压条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),平衡时,CO的转化率α(CO)随温度、压强的变化情况如图1所示。
①压强p1_____(填“>”、“<”或“=”)p2;M点时,该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压表示,分压=总压×物质的量分数)
②不同温度下,该反应的平衡常数的对数值lgK如图2,其中A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是_____________
(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(l),实验测得反应速率的表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。
①某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
编号 | c(H2)/(mol·L-1) | c(NO)/(mol·L-1) | v/(mol·L-1·min-1) |
1 | 0.10 | 0.10 | 0.414 |
2 | 0.10 | 0.20 | 1.656 |
3 | 0.50 | 0.10 | 2.070 |
由表中数据可知,m=_______,n=_______。
②上述反应分两步进行:ⅰ2NO(g)+2H2(g) ⇌N2(g)+H2O2(l)(慢反应)
ⅱH2O2(l)+H2(g) ⇌2H2O(l)(快反应)。下列说法正确的是_______
A. H2O2是该反应的催化剂 B. 总反应速率由反应ⅱ的速率决定
C. 反应ⅰ的活化能较高 D.反应ⅰ中NO和H2的碰撞仅部分有效
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H2是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图甲所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计)。上述过程中,膜I侧所得气体的物质的量之比n(H2):n(N2)=3:1,则CH4、H2O与O2反应的化学方程式为______________________。
(2)用H2和CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) △H1。已知:CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ·mol-1;CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1k J·mol-1.则△H1=___________ k J·mol-1。
(3)向容积可变的密闭容器中充入1 mol CO和2.2molH2,在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时,CO的转化率[α(CO)]随温度、压强的变化情况如图乙所示。
①压强:p1___________(填“>”<”或“=”)p2。
②M点时,H2的转化率为___________(计算结果精确到0.1%),该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③不同温度下,该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图丙所示,其中,A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是___________。
(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1),实验测得反应速率的表达式为v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)
①某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
编号 | c(H2)/(mol/L) | c(NO)/(mol/L) | v/(mol/Lmin) |
1 | 0.10 | 0.10 | 0.414k |
2 | 0.10 | 0.20 | 1.656k |
3 | 0.50 | 0.10 | 2.070k |
由表中数据可知,m=___________,n=___________。
②上述反应分两步进行:i.2NO(g)+H2(g)==N2(g)+H2O2(1)(慢反应);ii.H2O2(1)+H2(g)==2H2O(1)(快反应)。下列叙述正确的是___________(填字母)
A.H2O2是该反应的催化剂
B.反应i的活化能较高
C.总反应速率由反应ii的速率决定
D.反应i中NO和H2的碰撞仅部分有效
高三化学综合题困难题查看答案及解析
低碳经济成为一种重要的生活理念,二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向.
(1)以与为原料合成尿素[化学式为的主要反应如下:
①
②
③
则与合成尿素和液态水的热化学方程式为____________
(2)用催化加氢还可以制取二甲醚:
某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,的平衡转化率如图所示。
①图中三点对应的平衡常数分别为,其三者大小的关系是____________.
②温度下,将和充入的密闭容器中,经过反应达到平衡,则内的平均反应速率_______,平衡常数的数值___________(列出计算式即可)。
(3)惰性材料做电极,电解强酸性的二氧化碳水溶液得到可得到多种燃料,其原理如图所示.则电解时,生成丙烯的电极反应式是___________________
(4)以为原料制取碳黑()的太阳能工艺如图所示。过程2中发生反应的化学方程式为;则过程1中每消耗 转移电子的物质的量为___________________.
(5)一定量溶于溶液中恰好得到 溶液,在常温下用的盐酸对其进行滴定,所得滴定曲线如图所示.点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是______________(的电离常数为、..)
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
2016年,我国科研团队开创了以煤为原料合成气态烯烃的新途径。下列说法错误的是
A. 煤的气化和液化是物理变化
B. 煤的干馏是在隔绝空气条件下进行的
C. 大量燃烧煤炭是造成雾霾的重要原因
D. 发展“煤制油”工程可减少对石油产品的依赖
高三化学选择题简单题查看答案及解析
乙醇是一种可燃性液体,按一定比例混合的乙醇汽油是一种新型清洁车用燃料,某科研机构研究利用CO2合成乙醇的方法:
(i)2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1
原料气氢气
(ii)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH2
回答下列问题:
(1)使用乙醇汽油(汽油用戊烷代替)燃料时.气缸工作时进行的反应较多,写出燃烧产生有毒气体CO、NO的所有反应的化学方程式:________________________。
(2)反应(i)中能够提高氢气转化率的措施有____。
A.增大压强 B.加催化剂 C.增大CO2的浓度 D.及时分离体系中的乙醇
(3)利用CO合成乙醇是目前工业生产较为成熟的工艺。已知下列热化学方程式:
(iii)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3
写出以CO(g)与H2(g)为原料合成乙醇的热化学方程式:___________________(焓变用H1、H3表示)。
(4)反应(ii)中的甲烷和水蒸气是在特定的催化剂表面上进行的,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
由此推知反应(ii)的焓变H2________0(填“>”、“=”或“<”)。某温度下,向容积为1 L的密闭容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸气,经过5h反应达到平衡状态,此时测得CH4的浓度变为0.5 mol/L。该温度下,反应(ii)的平衡常数K=__________________,反应开始至达到平衡时氢气的反应速率v(H2)=_________。
(5)机动车在改用乙醇汽油后,并不能减少氮氧化物的排放。使用合适的催化剂可使NO转化为氮气,实验测得NO转化为氮气的转化率随温度变化曲线如下图所示:
由图像可知,在没有CO情况下,温度超过775K,NO的转化率减小,造成这种现象的原因可能是___________________________;在NO和CO物质的量之比为1:1的情况下,应控制的最佳温度为__________________左右。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
甲烷是重要的气体燃料和化工原料。回答下列问题:
(1)已知CH4、CO、H2的燃烧热分别为akJ/mol、bkJ/mol、ckJ/mol。18g液态水转化为气态水吸热dkJ/mol。利用甲烷制备合成气的化学方程式CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH。
①ΔH=__kJ/mol。
②一定温度下,在恒容的密闭容器中发生上述反应,下列表示反应达到平衡状态的有___(填字母)。
A.v正(CH4)=v逆(H2O)
B.气体压强不再变化
C.单位时间每消耗1molCH4,同时产生3molH2
D.CH4与H2的物质的量之比为1∶3
(2)在某密闭容器中通入2molCH4和2molH2O(g),在不同条件下发生反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),测得平衡时CH4的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
①p1___p2(填“<”、“>”或“=”),该反应为___(填吸或放)热反应。
②m、n、q三点的化学平衡常数大小关系为__。
③若q点对应的纵坐标为30,此时甲烷的转化率为___,该条件下的化学平衡常数Kp=___(用含有P1的表达式表示,Kp为以分压表示的平衡常数)。
(3)实验测定该反应的化学平衡常数Kp随温度变化的曲线是如图中的___(填a、b),理由是___。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题,科学家借鉴自然界的光合作用原理,通过“人工” 光合作用合成了甲醇等液态燃料,因此甲醇又被称为液态太阳燃料。液态太阳燃料的合成及应用如下图所示。 请回答:
(1) 联系自然界的光合作用原理,并结合上述图示, 写出“人工”光合作用的化学方程式;______;在图示转化过程中,太阳能除了储存在甲醇中,还储存在_____中(填化学式)。
(2)图中热催化过程的反应原理为CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)△H。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H1= -483.6 kJ•mo1-1;
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1352.86 kJ•mol-1
△H =_____________。
(3)实验室对热催化反应进行模拟探究:一定温度下,向容积均为2 L 的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g), 在不同催化剂X、Y 的催化下发生反应。测得5 min时,CO2转化率与温度的变化关系如图所示。
①该反应适宜选用的催化剂为__________(填“X'”或 “Y”)。
②T1K时,a点对应容器在0~5 min内的平均反应速率v(H2)=______;b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b______c(填“>”“<”或“=”),原因为___________。
③T2K时,若反应前容器内的压强为p, 则该温度下反应的平衡常数KP=_________。 (KP为用分压表示的平衡常数)。
(4)我国化学家结合实验和计算机模拟结果,研究得出热催化反应的一种可能历程如图所示,其中自由基用“•”标出,过渡态用TS表示。
四个过渡态中对反应速率影响最大的是____,理由为____;该步骤的化学方程式为____。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是
A. 煤炭经气化、液化和干馏等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
B. 利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,实现“碳”的循环利用
C. 日常生活中人们大量使用铝制品,是因为常温下铝不能与氧气反应
D. 神舟10 号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能,所用转换材料是单晶硅
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