(16分)(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。右图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①写出1 moL HCHO生成CO的热化学方程式: 。
②CH3OH与O2在有催化剂作用下反应,产物中HCHO比率大大提高的原因是 。
(2)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比为1:1置于10 L定容容器中发生反应
2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(l) ΔH<0
下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.混合气体密度保持不变 b.3v正(NO2)=2v逆(N2)
c.N2H4与NO2体积比保持不变 d.体系压强保持不变
②在某温度下,5L密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量/mol 时间 | n (N2H4) | n (NO2) | n (N2) |
起始 | 2.0 | 3.0 | 0 |
第2min | 1.5 | a | 0.75 |
第4min | 1.2 | b | 1.2 |
第6min | 1.0 | c | 1.5 |
第7min | 1.0 | c | 1.5 |
请画出该反应中n(NO2)随时间变化曲线,并画出在第7min分别升温、加压、加催化剂的情况下n(NO2)随时间变化示意图。计算该温度下反应的平衡常数K(保留2位有效数字,写出计算过程)。
(3)纳米级Cu2O具有优良的催化性能,制取Cu2O的方法有:
①加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
②用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O,反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑,如图所示。该电解池的阳极反应式为 。
高三化学简答题极难题
(16分)(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。右图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①写出1 moL HCHO生成CO的热化学方程式: 。
②CH3OH与O2在有催化剂作用下反应,产物中HCHO比率大大提高的原因是 。
(2)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比为1:1置于10 L定容容器中发生反应
2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(l) ΔH<0
下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.混合气体密度保持不变 b.3v正(NO2)=2v逆(N2)
c.N2H4与NO2体积比保持不变 d.体系压强保持不变
②在某温度下,5L密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量/mol 时间 | n (N2H4) | n (NO2) | n (N2) |
起始 | 2.0 | 3.0 | 0 |
第2min | 1.5 | a | 0.75 |
第4min | 1.2 | b | 1.2 |
第6min | 1.0 | c | 1.5 |
第7min | 1.0 | c | 1.5 |
请画出该反应中n(NO2)随时间变化曲线,并画出在第7min分别升温、加压、加催化剂的情况下n(NO2)随时间变化示意图。计算该温度下反应的平衡常数K(保留2位有效数字,写出计算过程)。
(3)纳米级Cu2O具有优良的催化性能,制取Cu2O的方法有:
①加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
②用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O,反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑,如图所示。该电解池的阳极反应式为 。
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(15分)
(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO、CO2” 或“HCHO”)。2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H= 。
②甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会 影响Ag催化剂的活性。用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式: 。
(2)已知:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H = -a kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4 mol·L-1、c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CH3OH)=0.8 mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强比(P后/P前) | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
则0~15 min,用H2表示的平均反应速率为 ,达到平衡时CO的转化率为 。
(3)利用钠碱循环法可除去SO2,消除SO2对环境的污染。吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3²-)∶n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO3²-) ∶n(HSO3-) | 91∶9 | 1∶1 | 1∶91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
根据上表判断NaHSO3溶液显 性。
② 在NaHSO3溶液中离子浓度关系正确的是 (填字母)。
a. c(Na+)> c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-)
b. c(Na+)= 2c(SO32-)+ c(HSO3-)
c. c(H2SO3)+ c(H+)= c(SO32-)+ (OH-)
d. c( Na+)+ c(H+)= c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)
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(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向.如图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图(反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去)。
①在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成 ;(填“CO、CO2”或“HCHO”)
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H= ;
(2)已知:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣a kJ•mol﹣1.
经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4mol•L﹣1、c(H2)=0.4mol•L﹣1、c(CH3OH)=0.8mol•L﹣1,则此时V正 V逆(填“>”、“<”或“=”)。
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催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
⑴人们常用催化剂来选择反应进行的方向。如图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO、CO2或HCHO”)。
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H= 。
③在稀硫酸催化下,HCHO可以通过反应生成分子式为C3H6O3的环状三聚甲醛分子,其分子中同种原子的化学环境均相同。写出三聚甲醛的结构简式: 。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会影响Ag催化剂的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式: 。
⑵一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:
2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4
从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 ;每吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为 g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。
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(14分)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
⑴人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO、CO2或HCHO”)。
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)
△H= 。
③在稀硫酸催化下,HCHO可以通过反应生成分子式为C3H6O3的环状三聚甲醛分子,其分子中同种原子的化学环境均相同。写出三聚甲醛的结构简式: 。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会影响Ag催化剂的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式: 。
⑵一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:
2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4
从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 ;每吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为
g。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。
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(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向,左图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去].
①写出1moL HCHO与O2发生反应时生成CO和H2O(g)的热化学方程式_______________;
②CH3OH与O2在有催化剂作用下反应,产物中HCHO比率大大提高的原因是_______________;
(2)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比为1:1置于10L定容容器中发生反应2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(l)△H<0,下列能说明反应达到平衡状态的是_______;
A.混合气体密度保持不变 B.2v正(NO2)=3v逆(N2)
C.N2H4与NO2体积比保持不变 D.体系压强保持不变
②在某温度下,10L密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量/mol 时间 | n (N2H4) | n (NO2) | n (N2) |
起始 | 2.0 | 3.0 | 0 |
第2min | 1.5 | a | 0.75 |
第4min | 1.2 | b | 1.2 |
第6min | 1.0 | c | 1.5 |
第7min | 1.0 | c | 1.5 |
ⅰ前2min内NO2的平均反应速率为_____________(保留2位有效数字,下同)该温度下反应的平衡常数K=___________________。
ⅱ关于上述反应,下列叙述不正确的是_____________。
A.达到平衡时,移走部分N2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.缩小容器的体积,平衡向右移动,c(N2H4)将变大
C.在相同条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,应选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入He,则此时v(逆) >v(正)
ⅲ.请画出该反应中n(NO2)随时间变化曲线,并画出在第7min分别升温、加压、加催化剂的情况下n(NO2)随时间变化示意图如图(在图上注明变化的条件)。
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化学变化中伴随着能量的转化,在理论研究和生产生活中有很重要的作用。
Ⅰ.催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向.图1所示为一定条件下1 mol CH3OH 与O2发生反应时.生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成________(填“CO”、“CO2”或“HCHO”);2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=________。
Ⅱ.第三代混合动力车,可以用电动机,内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态。
(2)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,生成1 mol 水蒸气放热550kJ;若1 g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ,则辛烷燃烧热的热化学方程式为_____________。
(3)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为: H2+2NiOOH2Ni(OH)2。
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时.乙电极周围溶液的pH______(填“增大”,“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为_______________。
(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学有腐蚀中的______腐蚀。为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的______(填“正”或“负”)极相连。
Ⅲ.A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如表所示:
阳离子 | Ag+ Na+ |
阴离子 | NO3- SO42 - Cl- |
如图1所示的装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液。电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了27克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2所示。据此回答下列问题:
(5)M为电源的______极(填写“正”或“负”),甲为__________(填写化学式)。
(6)计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积_________。
(7)写出乙烧杯中的电解池反应______________________。
(8)若电解后甲溶液的体积为25 L,则该溶液的pH为_______。
(9)要使丙恢复到原来的状态,应加入_______g______。(填写化学式)
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甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景。现有如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CH3OH和1molH2O,一定条件下发生反应:CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。
时间 物质 | 0 min | 10 min | 30 min | 60 min | 70 min |
CO2(mol/L) | 0 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
CH3OH(mol/L) | 1.0 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
①已知:CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) H1= —192.9kJ/mol
H2(g)+ O2 (g) H2 O(g) H2= —120.9kJ/mol
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H3=_____ 。
②10~30 min内,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。
④下列措施中能使平衡时n(CH3OH)/n(CO2)减小的是(双选)___________。
A.加入催化剂 B.恒容充入He(g),使体系压强增大
C.将H2(g)从体系中分离 D.再充入1molH2O
(2)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。
①在常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中,当混合液的pH=7时,所消耗的V(NaOH)___(填“<”或“>”或“=”) 20. 00 mL。
②在上述滴定操作中,若将甲酸换成盐酸,请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL)
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氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2,某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_________,反应的化学方程式为_______________。
②预收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→______(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 | ①Y管中_____________ | ②反应的化学方程式 ____________ |
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 | Y管中有少量水珠 | 生成的气态水凝集 |
打开K2 | ③_______________ | ④______________ |
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