热门试卷

下图是煤 化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题

I．已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K＝，它所对应反应的化学方程式为_______________________。

II．二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以

CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa， 温度230～280℃）进行下列反应：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H1＝－90.7kJ/mol

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) ＋H2O(g) △H2＝－23.5kJ/mol

③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H3＝－41.2kJ/mol

（1）催化反应室中总反应的热化学方程式为___________。 830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K____1.0（填“>”、“<”或“＝”）。

（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2.4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为___________；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，

a＝______mol/L。

（3）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列试验，每 次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如图CO转化率随温度变化的规律是______________________，其原因是______________________。

（4）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式___________。

FeCl3在选修四中出现的次数较多，可见其重要性.

（1）在演示催化剂对化学反应速率的影响实验中，向H2O2 溶液中分别滴入FeCl3溶液和CuSO4溶液，催化效果更好的是________ ,画出无催化剂和有催化剂的能量-反应进程对比图，并作必要的文字注明.

（2）在演示增加反应物浓度对化学平衡的影响实验中，稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合，溶液呈较浅血红色。将该浅血红色分成两等份，分别加入同浓度的FeCl3溶液和稀KSCN溶液，红色变得更深的是________, 从化学平衡常数的角度加以分析_____________（温度不变，假设后加入的FeCl3溶液和稀KSCN溶液都是各自起始浓度的10倍）

（3）分别取若干毫升稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合，溶液呈较浅血红色。限用FeCl3、KSCN、 KCl三种化学药品，为证明 FeCl3溶液与KSCN溶液的反应是一个可逆反应，至少还要进行（    ）次实验。

A．1           B．2           C．3           D．4

（4）实验室配制和保存FeCl3溶液，要向其中加入________,防止其水解变质。

（5）0.1mol·L-1 FeCl3溶液中的c(Fe3+ ) 比0.1mol·L-1 (NH4)Fe(SO4)2溶液中的c(Fe3+)______.

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

Ⅰ.合成氨

（1）写出装置①中发生反应（该反应为放热反应）的化学方程式：______________

（2）进入装置①的氮、氢混合气体（体积比为1:3）与反应达平衡后出来的混合气体压强之比为5:4，则氮气的转化率为______________。

（3）生产过程中氮气与氢气以1:2.8（体积比）进行投料，试从原料利用的角度解释原因_______________________

（4）已知在实际生产过程中装置①中温度控制在700K左右，这样做的目的是：

①该温度下铁触媒的活性最大，催化效果最佳；

②____________________

Ⅱ.氨的接触氧化原理

（5）在装置②中反应有：

4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g)；ΔH＝—905.5 kJ·mol-1  

4NH3(g) + 3O2(g)2N2(g) + 6H2O(g)；ΔH＝—1267 kJ·mol-1  

除了上列反应外还可能发生一氧化氮的分解。完成热化学方程式：

2NO(g)N2(g) +O2(g)；ΔH＝__________

（6）根据下图信息回答问题

装置②中将温度控制在780℃-840℃，不可超过900℃，其原因是____________________

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运 用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：

____C + ____K2Cr2O7 + ____→ ____CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3 + ____H2O

请完成并配平上述化学方程式。

（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)  △H1＝－116 kJ/mol

①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是  _______；

A．随时将CH3OH与反应混合物分离       

B．降低反应温度    

C．增大体系压强                          

D．使用高效催化剂  

②已知：

 △H2＝－283 kJ·mol-1       

 △H3＝－242 kJ·mol-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为______________；

③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。

请回答:

ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是___________________；

ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z 在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) 的平衡常数K =__________。

（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4mol/L ，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________。

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运 用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：

____C + ____K2Cr2O7 + ____→ ____CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3 + ____H2O

请完成并配平上述化学方程式。

（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)  △H1＝－116 kJ/mol

①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是  _______；

A．随时将CH3OH与反应混合物分离       

B．降低反应温度    

C．增大体系压强                          

D．使用高效催化剂  

②已知：

 △H2＝－283 kJ·mol-1       

 △H3＝－242 kJ·mol-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为______________；

③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。

请回答:

ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是___________________；

ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z 在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) 的平衡常数K =__________。

（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4mol/L ，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________。

某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。

（1）根据下表中数据，画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线

（2）体系中发生反应的化学方程式是_______________________

（3）该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率：_______________

（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率等于___________________________

（5）如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线①、②、③（如下图所示）则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：

① _________________ ②________________ ③__________________

（附加题）

A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球.关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应开始时，A、B的体积相同。已知：2NO2（g）N2O4（g） △H＜0。

（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是V（A）______V（B）（填“＜”、“＞”或“=”）；若打开活塞K2，气球B将________（填“变大”、“变小”或“不 变”，下同）。

（2）若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，NO2的转化率α（A）将________________。若通入等量的Ne气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将__________，B中NO2的转化率将_____________

（3）室温时，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，__________中的颜色较深。

（4）若在容器A中充入4.6g的NO2，达到平衡后容器内混合气体的压强为原来的80%，试求出平衡时NO2的转化率（写出计算过程）

一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，不同温度时甲醇的物质的量随时间变化曲线如下图所示。根据题意完成下列各题

（1）反应达到平衡时，升高温度，v正_____________ (填“增大”“减小”或“不变”)。化学平衡向

_____________移动

（2）500 ℃，从反应开始到平衡，H2的反应速率v(H2)＝________________________。

（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是_____________。

A．氢气的浓度减小 B．正反应速率加快，逆反应速率也加快

C．甲醇的物质的量增加 D．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是__________________________(用化学方程式表示)。

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的N0会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H____0(填写“>”、“<”、 “=”)。

（2）前2s内的平均反应速率v(N2)=____。

（3）在该温度下，反应的平衡常数K=___。

（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是____

A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积

（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

①请在上表空格中填人剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。