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山东省聊城市2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-非选择题1
一、原理综合题
1.(2020·山东聊城·统考二模)为应对石油短缺,一碳化学研究备受关注。一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如甲醇、一氧化碳等为原料,制造产品的化学体系的总称。
(1)CH3OH(g)和NH3(g)在一定条件下反应可制得甲胺CH3NH2(g)。
①已知该反应中相关的化学键键能数据如下:
共价键
C—O
N—H
C—N
C—H
E/(kJ/mol)
a
b
c
d
则H—O键的键能为_________________kJ/mol(用含有字母的代数式表示)
②在某恒容密闭容器中进行该反应,其他条件不变的情况下,分别测得起始时CH3OH(g)的物质的量和温度对平衡时CH3NH2(g)的体积分数的影响,如图所示:(图中T1、T2表示温度)
则T1_________T2(填“>”、“<”或“=”);____________(填“a”、“b”或“c”)点对应的平衡状态中反应物NH3(g)的转化率最大。b、d两点的平衡常数大小关系为Kb________Kd(填“>”、“<”或“=”)。
(2)甲醇在工业上可利用水煤气来合成:。将1mol CO和2mol H2通入密闭容器中进行反应,在一定温度和压强下达到平衡时甲醇的体积分数 (CH3OH)变化趋势如图所示:
图中Y轴表示的外界条件为________________,判断的理由是______________________。
已知v(正)=k(正)·p(CO)·p(H2)2,v(逆)=k(逆)·p(CH3OH),其中k(正)、k(逆)分别为正、逆反应速率常数,p为各组分的分压。在M点所处的温度(T3℃)和压强(p0kPa)下,反应在20分钟达到平衡时 (CH3OH)=10%,该温度下反应的平常数KP=____________kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。若在15分钟时,此时______________(计算结果保留两位小数)
2.(2021·山东聊城·统考二模)氨是重要的基础化工产品之一。
(1)2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔,确认了合成氨反应机理。时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。
图中决速步骤的反应方程式为_______,该步反应的活化能_______。
(2)在一定条件下,向某反应容器中投入、在不同温度下反应,平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图所示:
①温度、、中,最大的是_______,M点的转化率为_______;
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为:
、分别为正反应和逆反应的速率常数;、、代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);为常数,工业上以铁为催化剂时,。由M点数据计算_______(保留两位小数)。
(3)氮的氧化物对大气的污染可用氮来处理。
①已知:
请根据本题相关数据,写出还原生成和的热化学方程式_______;
②将和以一定的流速,分别通过甲、乙两种催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中含量,从而确定尾气脱氮率(即的转化率),结果如图所示:
a点_______(填“是”或“不是”)平衡状态;脱氮率段呈现如图变化,可能的原因是_______。
3.(2022·山东聊城·统考二模)“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。
(1)重整制CO的反应为:
已知:
则_______。
在时,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_______。
(2)工业上CO2催化加氢制乙烯的反应为:
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[]的变化如图。则f_______3(填“>”、“=”或“<”,下同);B、C两点的化学平衡常数_______。
②当x=3时,保持体系压强始终为,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_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)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()。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_______。
二、工业流程题
4.(2020·山东聊城·统考二模)从废钒催化剂中回收钒,既能避免对环境的污染,又能节约宝