CH3OCH3的选择性=
2?CH3OCH3的物质的量×100%
反应的CO2的物质的量①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 ▲ 。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 ▲ 。 5.[2019北京]氢能是最具应用前景的能之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。 (1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。
②已知反应器中还存在如下反应: i.CH4(g)+H2O(g)ii.CO(g)+H2O(g)iii.CH4(g)……
iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用__________反应的ΔH。
③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于初始反应的化学计量数之比,目的是________________(选填字母序号)。
a.促进CH4转化 b.促进CO转化为CO2 c.减少积炭生成
④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:____________________________。
CO(g)+3H2(g) ΔH1 CO2(g)+H2(g) ΔH2
C(s)+2H2(g) ΔH3
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接
H2和O2。
1
或2,可交替得到
①制H2时,连接_______________。 产生H2的电极反应式是_______________。 ②改变开关连接方式,可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:________________________。 6.[2019天津] 多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
Ⅰ.硅粉与HCl在300℃时反应生成1mol SiHCl3气体和H2,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为________________________。SiHCl3的电子式为__________________。 Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为: ①SiCl4?g??H2?g?SiHCl3?g??HCl?g?
?H1?0
②3SiCl4?g??2H2?g??Si?s?4SiHCl3?g?
?H2?0
?H3
③2SiCl4?g??H2?g??Si?s??HCl?g?3SiHCl3?g?
(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称______(填
“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为________________________。
(2)已知体系自由能变?G??H?T?S,?G?0时反应自发进行。三个氢化反应的?G与温度的关系
如图1所示,可知:反应①能自发进行的最低温度是____________;相同温度下,反应②比反应①的?G小,主要原因是________________________。
(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。下列叙述正确的是______(填序号)。 a.B点:v正?v逆
b.v正:A点?E点
c.反应适宜温度:480?520℃
(4)反应③的?H3?______(用?H1,?H2表示)。温度升高,反应③的平衡常数K______(填“增大”、
“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有______(填分子式)。 7.[2019浙江4月选考] 水是“生命之基质”,是“永远值得探究的物质”。 (1)关于反应H2(g)+1/2O2(g) H2O(l),下列说法不正确的是________。 ...A.焓变ΔH<0,熵变ΔS<0
B.可以把反应设计成原电池,实现能量的转化
C.一定条件下,若观察不到水的生成,说明该条件下反应不能自发进行 D.选用合适的催化剂,有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行
(2)①根据H2O的成键特点,画出与图中H2O分子直接相连的所有氢键(O-H…O)________。 ②将一定量水放入抽空的恒容密闭容器中,测定不同温度(T)下气态、液态水平衡共存[H2O(l)H2O(g)]时的压强(p)。在图中画出从20℃开始经过100℃的p随T变化关系示意图(20℃时的平衡压强用p1表示)________。
(3)水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)、临界压强(22.1
MPa)时的水称为超临界水。
①与常温常压的水相比,高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因________。 ②如果水的离子积w从1.0×10?14增大到1.0×10?10,则相应的电离度是原的________倍。
③超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。一定实验条件下,测得乙醇的超临界水氧化结果如图所示,其中为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。
下列说法合理的是________。
A.乙醇的超临界水氧化过程中,一氧化碳是中间产物,二氧化碳是最终产物 B.在550℃条件下,反应时间大于15 s时,乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全
C.乙醇的超临界水氧化过程中,乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用表示反应的速率,而且两者数值相等
D.随温度升高,CO峰值出现的时间提前,且峰值更高,说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大
(4)以铂阳极和石墨阴极设计电解池,通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,再与水反应得到H2O2,
其中生成的NH4HSO4可以循环使用。 ①阳极的电极反应式是________。 ②制备H2O2的总反应方程式是________。
8.[2018新课标Ⅰ卷] 采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到
广泛应用。回答下列问题:
(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5,该反应的氧化产物是一种气体,其分子
式为___________。
(2)F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):
t/min 0 40 80 160 260 0 1300 61.2 3 170∞ p/Pa 8 35.3 40.5 42.9 45.2 49.62.1 63.①已知:2N2O5(g) 2NO2(g)
2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 J·mol?1 N2O4(g) ΔH 2=?55.3 J·mol?1
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+
1O2(g)的ΔH =_______ J·mol?1。 2②研究表明,N2O(分解的反应速率v=2×10?3×pN2O5(Pa·min?1)。t=62 min时,测得体系中pO2 =2.9 5g)Pa,则此时的pN2O5=________ Pa,v=_______ Pa·min?1。
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 Pa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。 ④25℃时N2O4(g)果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步 N2O5
NO3+NO2 快速平衡
2NO2(g)反应的平衡常数p=_______Pa(p为以分压表示的平衡常数,计算结
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应 第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是__________(填标号)。 A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应) B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D.第三步反应活化能较高
9.[2018新课标Ⅱ卷] CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要
意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知:C(s)+2H2(g)= CH4 (g) ΔH=-75 J·mol?1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 J·mol?1
1C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-111 J·mol?1
2该催化重整反应的ΔH=______ J·mol?1,有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
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