1.综合题- (共4题)
1.
二甲醚是一种重要的化工原料,利用水煤气(CO、H2)合成二甲醚是工业上的常用方法,该方法由以下几步组成:
2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.0 kJ·mol-1①
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.5 kJ·mol-1②
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.1 kJ·mol-1③
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
A.反应①的ΔS<0、ΔH<0,所以能在较低温度下自发进行
B.反应③的H2O与CO的生成速率之比为1∶1时,表示该反应已经达到平衡状态
C.反应②属于加成反应
(2)反应①合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(KOH溶液)负极电极反应式:_______________,电池总反应离子方程式:___________________。
(3)当合成气中CO与H2的物质的量之比恒定时,温度、压强对CO转化率影响如图1所示,图1中A点的v(逆)________(填“>”“<”或“=”)B点的v(正),说明理由_____________________________________。
(4)一定温度下,密闭容器中发生反应③,该反应的平衡常数表达式K=________________________;水蒸气的转化率与
的关系如图2,计算该温度下反应③的平衡常数K=______。在图2中作出一氧化碳的转化率与
的曲线。_________________________

2H2(g)+CO(g)

2CH3OH(g)

CO(g)+H2O(g)

(1)下列说法正确的是________(填字母)。
A.反应①的ΔS<0、ΔH<0,所以能在较低温度下自发进行
B.反应③的H2O与CO的生成速率之比为1∶1时,表示该反应已经达到平衡状态
C.反应②属于加成反应
(2)反应①合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(KOH溶液)负极电极反应式:_______________,电池总反应离子方程式:___________________。
(3)当合成气中CO与H2的物质的量之比恒定时,温度、压强对CO转化率影响如图1所示,图1中A点的v(逆)________(填“>”“<”或“=”)B点的v(正),说明理由_____________________________________。
(4)一定温度下,密闭容器中发生反应③,该反应的平衡常数表达式K=________________________;水蒸气的转化率与




2.
进入秋季,浙江省中部盆地区域雾霾天气时有发生,PM2.5污染较为严重,PM2.5约50%来源于某些气体污染物在空气中转变而成的二次颗粒物。氮氧化物、SO2是主要污染物。因此氮氧化物、SO2的处理成为化学家的重要课题。
(1)如图1所示的电解装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液在碱性条件下吸收NO2,转化为无污染的N2和SO
,请写出阳极的电极反应式:________________________________,写出阴极排出的溶液在碱性条件下吸收NO2的离子方程式:________________。

(2)活性炭具有催化和吸附作用,氮氧化物可以借助于活性炭来处理:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。为探究其催化效果,某化学兴趣小组在恒温(T1 ℃)条件下,将NO和足量的活性炭加入一恒容密闭的真空容器中,监测各物质的浓度并记录如下(忽略固体体积):

①分析表中数据,计算T1 ℃时该反应的化学平衡常数为________(保留两位小数)。
②30 min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,如图2表示CO2的逆反应速率[v逆(CO2)]随反应时间(t)的变化关系图。请在图中画出在30 min时刻改变上述条件,在40 min时刻再次达平衡的变化曲线。________
(1)如图1所示的电解装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液在碱性条件下吸收NO2,转化为无污染的N2和SO


(2)活性炭具有催化和吸附作用,氮氧化物可以借助于活性炭来处理:C(s)+2NO(g)


①分析表中数据,计算T1 ℃时该反应的化学平衡常数为________(保留两位小数)。
②30 min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,如图2表示CO2的逆反应速率[v逆(CO2)]随反应时间(t)的变化关系图。请在图中画出在30 min时刻改变上述条件,在40 min时刻再次达平衡的变化曲线。________

3.
(1)对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题,在恒温恒容的甲容器进行合成氨反应,如下图(图中所示数据为初始物理量)。t分钟后反应达到平衡,生成的NH3为0.4 mol。

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是___________(填字母)。
E.单位时间内断裂3 mol H—H键,同时断裂6 mol N—H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ________;平衡时,甲的压强p平= _______(用初始压强p0表示)。
(2)最近华南理工大学提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水,装置如下图所示。

①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH
)__________(填“>”“<”或“=”)c(NO
)。
②IrRu惰性电极有吸附O2的作用,该电极上的反应为_____________________________________________。
③理论上电路中每转移3 mol电子,最多可以处理NH3·H2O的物质的量为________。

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是___________(填字母)。
A.压强不随时间改变 |
B.气体的密度不随时间改变 |
C.c(N2)不随时间改变 |
D.单位时间内生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2 |
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ________;平衡时,甲的压强p平= _______(用初始压强p0表示)。
(2)最近华南理工大学提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水,装置如下图所示。

①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH


②IrRu惰性电极有吸附O2的作用,该电极上的反应为_____________________________________________。
③理论上电路中每转移3 mol电子,最多可以处理NH3·H2O的物质的量为________。
4.
Ⅰ.甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径。由CO2制备甲醇的过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)
CO (g)+H2O(g) ΔH1=41.19 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2
反应Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=-49.58 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的ΔS________(填“<”“=”或“>”)0;反应Ⅱ的ΔH2=__________________。
(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1所示。

反应过程中,不能判断反应Ⅲ已达到平衡状态的标志是________(填字母)。
Ⅱ.电化学原理在化学工业中有广泛的应用。请根据下图回答问题:


(3)根据图2,若装置B中a为Ag棒,b为铜棒,W为AgNO3溶液,工作一段时间后发现铜棒增重2.16 g,则流经电路的电子的物质的量为____________。
(4)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如图3所示。写出a电极的电极反应式:_____________________。
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)

反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)

反应Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)

回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的ΔS________(填“<”“=”或“>”)0;反应Ⅱ的ΔH2=__________________。
(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1所示。

反应过程中,不能判断反应Ⅲ已达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A.断裂3 mol H—H键,同时生成2 mol H—O键 |
B.CH3OH的浓度不再改变 |
C.容器中气体的平均摩尔质量不变 |
D.容器中气体的压强不变 |


(3)根据图2,若装置B中a为Ag棒,b为铜棒,W为AgNO3溶液,工作一段时间后发现铜棒增重2.16 g,则流经电路的电子的物质的量为____________。
(4)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如图3所示。写出a电极的电极反应式:_____________________。
试卷分析
-
【1】题量占比
综合题:(4道)
-
【2】:难度分析
1星难题:0
2星难题:0
3星难题:0
4星难题:2
5星难题:0
6星难题:2
7星难题:0
8星难题:0
9星难题:0