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2023年新疆阿克蘇地區(qū)等2地新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師第二高級(jí)中學(xué)等2校高考化學(xué)模擬試卷(2月份)>
試題詳情
我國天然氣儲(chǔ)量豐富,天然氣是重要的化工原料,先與氧氣轉(zhuǎn)化為合成氣再進(jìn)一步可催化轉(zhuǎn)化為甲醇和二甲醚。回答下列問題:
(1)甲烷轉(zhuǎn)化為合成氣的反應(yīng)中能量變化如圖所示,某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:
化學(xué)鍵 | O=O | C-H | H-H | C≡O(shè) |
鍵能/kJ/mol | 498.8 | 413 | 436 | 1072 |
2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-85.2kJ?mol-1
2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-85.2kJ?mol-1
,該反應(yīng)在任意溫度下均能自發(fā)進(jìn)行,原因是 該反應(yīng)為焓減、熵增反應(yīng)
該反應(yīng)為焓減、熵增反應(yīng)
。(2)CO和H2合成二甲醚的反應(yīng)為2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),T2℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入1molCO(g)和2molH2(g),發(fā)生該反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),測得容器內(nèi)總壓強(qiáng)為p,CO的體積分?jǐn)?shù)為25%,則T2℃時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
4
p
2
4
p
2
(3)CO和H2合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0。若在容積可變的密閉容器中充入mmolCO和nmolH2(2m≠n),發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到平衡,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的變化曲線如圖所示。
①能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ac
ac
(填標(biāo)號(hào))。a.密度不再變化
b.H2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等
c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
②比較中p1
<
<
p2(填“>”“<”或“=”),理由 該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,所以p1<p2
該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,所以p1<p2
。(4)CH4、CH3OH、CH3OCH3都是較好的燃料,都可以作為燃料電池的燃料。
①作為電池燃料,CH4、CH3OH、CH3OCH3比能量最高的是
CH4
CH4
(電池的比能量就是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大?。?。②寫出甲醇燃料電池在硫酸電解質(zhì)中負(fù)極的電極反應(yīng)式為
CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;熱化學(xué)方程式.
【答案】2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-85.2kJ?mol-1;該反應(yīng)為焓減、熵增反應(yīng);;ac;<;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,所以p1<p2;CH4;CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
4
p
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:33引用:1難度:0.5
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時(shí),=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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