万考题-全国中小学题库

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1． “双碳”目标大背景下，研发CO₂利用技术，降低空气中的CO₂含量成为研究热点。

$\text{[math]}$ 重整制CO的反应为： $\text{[math]}$

已知： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ 。

在 $\text{[math]}$ 时，将CO₂和CH₄按物质的量之比为1∶1充入密闭容器中，分别在无催化剂及 $\text{[math]}$ 催化下反应相同时间，测得CO₂的转化率与温度的关系如图所示：

A点CO₂转化率相等的原因是。

工业上CO₂催化加氢制乙烯的反应为： $\text{[math]}$

①在恒容密闭容器中，起始压强相同，CO₂的平衡转化率随反应温度、起始投料比[ $\text{[math]}$ ]的变化如图。则f3(填“>”、“=”或“<”，下同)；B、C两点的化学平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②当x=3时，保持体系压强始终为 $\text{[math]}$ ，平衡时四种组分的物质的量分数y随温度T的变化如图所示。代表 $\text{[math]}$ 的变化曲线是；根据图中D(390，0.12)点，列出该反应的平衡常数计算式 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

我国化学工作者设计出一种电解装置，该装置在碱性条件下能将CO₂和甘油(C₃H₈O₃)分别转化为合成气(CO、H₂)和甘油醛( $\text{[math]}$ )。电解过程中，阴极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)，阳极的电极反应式为。

难度：困难题型:模拟题来源：山东省聊城市2022届高三二模化学试题

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2． 3D打印对钛粉末的要求很高。熔盐电解精炼是制取钛粉的有效途径。精炼时一般采用等摩尔比的KCl-NaCl熔盐，其中含有一定浓度的低价氯化钛(TiCl_x ， x=2、3)。(已知：①熔盐中Ti³⁺少，Ti²⁺多熔盐电解精炼制得的钛粉颗粒相对粗大；②钛的熔点为1668℃，TiCl₄熔点-24. 1℃、沸点136. 4℃)。

精炼时，粗品质的海绵钛、废钛材等做电解池的极。

采用海绵钛与TiCl₄制取低价钛离子的电解质熔盐时，熔盐中存下如下4个反应：

ⅰ.3Ti⁴⁺+Ti⁰→4Ti³⁺△H₁

ⅱ．Ti⁴⁺+Ti⁰→2Ti²⁺△H₂

ⅲ．Ti⁴⁺+Ti²⁺→2Ti³⁺△H₃

ⅳ．……… △H₄

①反应ⅳ的化学方程式为。

②上述4个反应的平衡常数与温度的关系如下图。由此可知△H₁3△H₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。

③有助于制取低价钛离子的电解质熔盐的措施为。

向下图装置中加入海绵钛，从石英管中缓慢加入a mol TiCl₄ ，恒温条件下进行反应。

①平衡时，测得消耗海绵钛及TiCl₄的物质的量分别为b mol、c mol。熔盐中低价钛离子的平均价态为。

②用各离子的物质的量分数表示平衡浓度，则反应ⅲ的平衡常数K₃=。

③若向此平衡体系中继续注入TiCl₄ ，则再次平衡后 $\text{[math]}$ (填“增大”、“减小”或“不变”)

电解精炼制钛粉，偶尔会得到一些相对粗大的钛粉颗粒而影响产品质量，请分析产生的原因(写出1条原因，合理即可。)

难度：困难题型:模拟题来源：山东省德州市2022届高三第二次模拟考试化学试题

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3．接触法制硫酸生产中的关键工序是 $\text{[math]}$ 的催化氧化( $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ )。回答下列问题：

补写完成 $\text{[math]}$ 在催化剂 $\text{[math]}$ 表面反应生成 $\text{[math]}$ 的历程：

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③。

下列关于工业上用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应合成 $\text{[math]}$ 的理解错误的是___________(填标号)。

$\text{[math]}$ 的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。

①实际生产选择图中A点的反应条件，不选择B、C点的理由分别是。

②在温度T℃下，向某恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，起始时压强为p，进行反应 $\text{[math]}$ 。平衡时， $\text{[math]}$ 转化率为80％，则平衡时 $\text{[math]}$ 分压为(用含p的代数式表示，下同)，平衡常数 $\text{[math]}$ (以分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

利用电化学原理可将 $\text{[math]}$ 直接转化为 $\text{[math]}$ ，其工作原理如图所示，

①为使电池持续工作，电解质溶液中的(填离子符号)从(填“甲”或“乙”，下同)室通过离子交换膜移向室。

②起始时，稀硫酸中含 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，当甲电极消耗 $\text{[math]}$ 时，甲、乙两室中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的总物质的量之比为。(两电极的产物均留在溶液中，忽略水的电离)

难度：困难题型:模拟题来源：内蒙古呼伦贝尔市 2022届高三一模理科综合化学试题

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4．含氯化合物的反应在化学工业中具有重要的地位。回答下列问题：

次氯酸钠氧化法可以制备Na₂FeO₄。

已知：2H₂(g) +O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=a kJ·mol^-1

NaCl(aq)+H₂O(l)=NaClO(aq)+ H₂(g) ΔH =b kJ·mol^-1

4Na₂FeO₄ (aq) + 10H₂O(l)=4Fe(OH)₃(s) +3O₂ (g)十8NaOH(aq) ΔH=c kJ·mol^-1

反应2Fe(OH)₃(s)十3NaClO(aq) + 4NaOH(aq)=2Na₂FeO₄ (aq) + 3NaCl(aq) +5H₂O(l)的 △H=kJ·mol^-1。

光气(COCl₂)是重要的含氯化合物。常用于医药、农药制造，工业上利用一氧化碳和氯气反应制备，反应方程式为CO(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ COCl₂(g)。在1 L恒温恒容密闭容器中充入2.5molCO和1.5molCl₂ ，在催化剂作用下发生反应，测得CO及COCl₂的物质的量随时间变化如图1所示：

①0~15s内，Cl₂的平均反应速率为mol· L^-1·min^-1

②第一次平衡时，CO的平衡转化率为；此温度下，该反应的平衡常数K_C=(保留两位有效数字)。

③在第20 s时，改变的条件是。

工业上常用氯苯(C₆H₅-Cl)和硫化氢(H₂S)反应来制备一种用途广泛的有机合成中间体苯硫酚(C₆H₅-SH) ，但会有副产物苯(C₆ H₆)生成。

Ⅰ．C₆H₅-Cl(g)+H₂S(g $\text{[math]}$ C₆H₅-SH(g)+HCl(g) ΔH₁= -16.8 kJ·mol^-1；

Ⅱ．C₆H₅- Cl(g)+ H₂S(g)=C₆H₆(g)+HCl(g)+ $\text{[math]}$ S₈(g) △H₂= - 45.8 kJ·mol^-1。

①将一定量的C₆H₅-Cl和H₂S的混合气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T(假设只发生反应Ⅰ)，下列可以作为反应Ⅰ达到平衡的判据是(填字母)。

A．气体的压强不变 B．平衡常数不变

C． v_正(H₂S)= v_逆(HCl) D．容器内气体密度不变

②现将一定量的C₆H₅-Cl和H₂S置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程，在不同温度下均反应20 min测定生成物的浓度，得到图2和图3。

(R为H₂S与C₆H₆-Cl的起始物质的量之比)，图2显示温度较低时C₆H₅-SH浓度的增加程度大于C₆H₆ ，从活化能角度分析其主要原因是；结合图2和图3，该模拟工业生产制备C₆H₅ - SH的适宜条件为。

难度：困难题型:模拟题来源：黑龙江省齐齐哈尔市2022届高三第二次模拟考试理科综合化学试题

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5．煤、石油等传统能源使用时污染严重，且日渐枯竭，科学家们寻找其他清洁能源作为替代品，其中甲烷的开发利用成为一个热点。以下是甲烷水蒸气重整的应用：

已知：① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

甲烷水蒸气重整原理CH₄(g)+2H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+4H₂(g) △H₃ ，则△H₃=kJ/mol。

向恒容容器中加入1 molCH₄和2 molH₂O，在恒定的温度，初始压强a MPa下进行反应，

①当分离出0.8molH₂时，分离比η=。(分离比 $\text{[math]}$ ，实际 $\text{[math]}$ 分离量与CH₄完全转化时得到的H₂量的比例，体现H₂分离的程度)。

②下图是甲烷平衡转化率与温度、H₂分离比的关系，其中η₁、η₂、η₃的由大到小的关系是。

③η₃=0.25时，A点气体的总压p(总)a MPa(填“>”、“=”、“<”)；H₂的分压p(H₂)=MPa；平衡常数Kp=(MPa)²。

从反应体系中分离出H₂、CO₂需要消耗能量(分离能耗)，不同的分离方式需要的分离能耗与甲烷平衡转化率的关系如下图所示：

在提供相同的分离能量时，哪种分离方式更有利于提高甲烷平衡转化率。

难度：困难题型:模拟题来源：安徽省淮北市2022届高三第二次模拟考试理科综合化学试题

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6．

I.已知下列热化学方程式

①NaHCO₃(s)=Na⁺(aq)+HCO $\text{[math]}$ (aq) ΔH=+18.81kJ·mol^-1

②Na₂CO₃(s)=2Na⁺(aq)+CO $\text{[math]}$ (aq) ΔH=-16.44kJ·mol^-1

③2NaHCO₃(s)=Na₂CO₃(s)+CO₂(g)+H₂O(l) ΔH=+92.34kJ·mol^-1

回答下列问题：

2HCO $\text{[math]}$ (aq)=CO $\text{[math]}$ (aq)+CO₂(g)+H₂O(l)ΔH=kJ·mol^-1。资料显示，NaHCO₃固体加热到100℃发生分解，但是加热NaHCO₃溶液不到80℃就有大量CO₂气体放出，用反应热角度说明原因。

NaHCO₃溶液中主要存在2种化学平衡：

a.HCO $\text{[math]}$ +H₂O $\text{[math]}$ H₂CO₃+OH^- ，

b.2HCO $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ CO $\text{[math]}$ +H₂O+CO₂

根据理论计算0.10mol·L^-1NaHCO₃溶液中2个反应的转化率随温度变化如图1所示(不考虑相互影响)：

①计算25℃0.10mol·L^-1NaHCO₃溶液中CO₂与H₂CO₃的总浓度最大可能为mol·L^-1。

②加热蒸干NaHCO₃溶液最后得到的固体是。

II.研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图2：

T₁℃时，向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH₄ ，只发生反应2CH₄(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+2H₂(g)，达到平衡时，c(C₂H₄)=c(CH₄)，则CH₄的平衡转化率为(小数点后保留一位)；上述平衡状态某一时刻，若改变温度至T₂℃，CH₄以0.01mol·L^-1·s^-1的平均速率增多，经ts后再次达到平衡，且平衡时，c(CH₄)=2c(C₂H₄)，则t=s。

列式计算反应2CH₄(g) $\text{[math]}$ C₂H₂(g)+3H₂(g)在图2中A点温度时的平衡常数K=(用平衡分压代替平衡浓度计算，lg0.05=-1.3)。

由图2可知，甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成，为提高甲烷制乙炔的转化率，除改变温度外，还可采取的措施有。

难度：困难题型:模拟题来源：新疆克拉玛依市2022届高三第三次模拟检测理综化学试题

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7．中国化学工作者在《Science》刊文发表了甲烷在催化作用下脱氢制忆烯的相关论文，其反应如下 $\text{[math]}$ ，回答下列问题：

已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 的燃烧热如下表所示：

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
燃烧热 $\text{[math]}$	890.3	1411	285.8

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．

$\text{[math]}$ 时，向 $\text{[math]}$ 恒温恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 发生上述反应，达到平衡时，测得 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．此时将温度改变至 $\text{[math]}$ ，经tmin后再次达到平衡，测得 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 内 $\text{[math]}$ 的平均速率为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”或“<”)，t= $\text{[math]}$ ．

若改变外界反应条件，使甲烷平衡浓度减小，则除改变温度外还可能是(写一条即可)

不同温度下，加入一定量的 $\text{[math]}$ 发生上上述反应， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的平衡分压随温度的变化如图所示． $\text{[math]}$ 时，该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ (以分压代替平衡浓度计算)．

某温度下，在一恒压密闭容器中加入一定量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 进行反应，随时间(t)的变化，下列示意图错误的是(填标号)．A．

B．

C．

D．

难度：中等题型:模拟题来源：云南省2022届高三第二次高中毕业生复习统一检测理科综合能力测试化学试题

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8．当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。问答下列问题：

I．CO₂在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：

主反应：CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g) △H₁=-156.9 kJ·mol^-1

副反应：CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H₂=+41.1 kJ·mol^-1

已知2H₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2H₂O(g) △H₃= -395.6 kJ·mol^-1。

CH₄燃烧的热化学方程式CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) △H=。

加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃左右，理由是。

II．二氧化碳合成甲醇的反应为： CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H=-49 kJ·mol^-1

573 K时，在体积为2 L的刚性容器中，投入2 mol CO₂和6 mol H₂ ，合成总反应达到平衡时，CO₂的平衡转化率为60%。

①该反应的平衡常数K=L²/mol² (保留1位小数)。

②为了提高CO₂的平衡转化率可以采取的措施有 ( 填写两项措施)。

③图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线 (填 “m”或“n”)。

④测得在相同时间内，不同温度下H₂的转化率如图2所示，v(a)_逆v(c)_逆(填“＞”“＜”或“＝”)。

用如图装置模拟科学研究在碱性环境中电催化还原CO₂制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO₂和碱发生副反应)，装置中X电极为 (填“正”“负”“阴”或“阳”)极，Y极上的电极反应式为。

难度：中等题型:模拟题来源：湖南省百校联考（衡阳市二模）2022届髙三化学试题

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9．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，除主反应(反应Ⅰ)外，还会发生副反应(反应Ⅱ)。

反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ：

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

一定压强下，向某容积可变的密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体(其中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比为1∶4)，在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得 $\text{[math]}$ 的转化率、 $\text{[math]}$ 的选择性、CO的选择性随反应温度的变化情况如图所示。

已知： $\text{[math]}$ 或CO的选择性指反应生成 $\text{[math]}$ 或CO时所消耗的 $\text{[math]}$ 的物质的量占参与反应的 $\text{[math]}$ 总物质的量的百分比。

下列说法正确的是（）

A:

B:

C:

D:

难度：困难题型:模拟题来源：河北省秦皇岛市2022届高三二模化学试题

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10． “绿水青山就是金山银山”，研究消除氮氧化物污染对建设美丽家乡，打造宜居环境有重要意义。

已知： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

写出C与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 的热化学方程式。

已知：4CO(g)+2NO₂(g)⇌4CO₂(g)+N₂(g)∆H=-1200kJ/mol。在 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中，投入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，经过一段时间后达到平衡状态，测得 $\text{[math]}$ 的转化率为 $\text{[math]}$ 。该温度下，反应的平衡常数为。