届高考化学考前训练化学反应原理综合题 解析版Word文件下载.docx

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CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示。

该反应ΔH____________（填“＞”或“＜”）0，实际生产条件控制在250℃、1.3×

104kPa左右，选择此压强的理由是____________。

由图2知，当温度高于240℃时，CO转化率下降的原因为___________________。

（3）电解水蒸气和CO2产生合成气（H2+CO）。

较高温度下（700~1000℃），在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压，H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2-，O2-穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极，在氧电极发生氧化反应得到纯O2，由图3可知A为直流电源的____________（填“正极”或“负极”），请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式：

__________________________。

2．二氧化碳的高值化利用，不但可以实现二氧化碳的资源化利用，还可以缓解能源压力。

以二氧化碳、氢气为原料合成乙烯涉及的主要反应如下：

Ⅰ.

Ⅱ.

（1）反应

_____________

。

（2）

时，二氧化碳的平衡转化率、投料比

与压强的关系如图甲所示，则

、

由大到小的顺序为_____________。

（3）在一定条件下，二氧化碳的平衡转化率与产物的选择性随温度的变化如图乙所示。

某产物的选择性是指生成该产物所消耗反应物的量占消耗的反应物总量的比例。

①当温度低于

时

的平衡转化率随温度升高而减小的原因是___________________________。

②为同时提高合成乙烯的速率和乙烯的选择性，可以采取的措施是______（只答一条）。

（4）理论计算表明，体系压强为

，原料初始组成

，反应Ⅱ达到平衡时，

四种组分的体积分数x随温度T的变化如图所示。

图中，表示乙烯和氢气的曲线分别是______和______。

根据图中A点的坐标，计算该温度时的平衡常数

______

（列出计算式。

以分压表示，分压=总压×

物质的量分数）。

3．燃煤烟气中的

可通入碱液或利用电解池装置进行吸收处理。

Ⅰ.常温下，

是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。

氧化性强于

，能更有效地氧化

（1）

（活化能

）

则

_______

（2）为分析氧化时温度对

脱除率的影响，将

与

混合反应一段时间，再用碱液吸收氧化后的气体。

其他条件相同时，

脱除率随

混合反应时温度变化如图1所示。

温度在

时，随着温度升高，

脱除率无明显变化；

温度超过

脱除率下降。

其可能原因是_____________________________________________________________________________。

Ⅱ.一定条件下

水溶液中可发生如下反应：

，部分物质的物质的量的变化如图2所示。

（3）曲线

表示______________的变化（填名称）。

时反应达到平衡状态，用

表示反应的平均速率为_____________________。

（4）下列不能说明

反应已达到平衡状态的是______________。

A．

B．绝热恒容时，反应的化学平衡常数不再变化

C．恒温恒容时，混合溶液中硫酸的密度不再变化

D．反应过程中，溶液中分子总数不再改变

Ⅲ.若烟气主要成分为

，可通过电解法除去，其原理如图3所示。

阳极的电极反应式为______________。

电解过程中得到的产物为_____________________。

4．随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究新的热点。

完成下列问题：

（1）CO2催化加氢合成CH3OCH3是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：

反应I：

反应Ⅱ：

①写出CO和H2合成CH3OCH3的热化学方程式_______________________________________。

②分别在2L恒温密闭容器甲（恒温恒容）、乙（恒温恒压）中，加入CO2和H2各1mol的混合气体，假设只发生反应Ⅱ，则两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___________（填“甲”或“乙”）。

当反应5min时，测得甲容器中压强变为原来的一半，则用CO2表示的反应的速率=_________________。

③在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。

其中：

i）温度高于300℃，温度对CO2平衡转化率影响较大的是反应___________（填“I”或“Ⅱ”）。

ii）220℃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选择性的措施可以是__________________（任答一条）。

（2）CO2可以被NaOH溶液捕获。

若所得溶液pH=13，CO2主要转化为__________________（写离子符号）；

若所得溶液c（HCO3-）:

c（CO32-）=1:

5，溶液pH=__________。

（室温下，H2CO3的

5．CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%，CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。

已知l：

CO2与CH4经催化重整制得合成气：

CO2（g）+CH4（g）

2CO（g）+2H2（g）∆H

（1）一定压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。

已知CO2（g）、CH4（g）、CO（g）的摩尔生成焓分别为-395kJ·

mol-1、-74.9kJ·

mol-1、-110.4kJ·

mol-1。

则上述重整反应的△H=_________kJ·

（2）CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。

目前科学家，研究CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如图：

该技术中的总化学反应方程式为：

_____________________________________________。

（3）其他条件不变，在不同催化剂（I、II、III）作用下，反应CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。

a点所代表的状态__________（填“是”或“不是”）平衡状态；

b点CH4的转化率高于c点原因：

___________________________________________________。

（4）在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为16kPa、14kPa，加入Ni/a—Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4（g）+CO2（g）

2CO（g）+2H2（g）。

①研究表明CO的生成速率v（CO）=1.3×

10-2·

p（CH4）·

p（CO2）mol·

g-1·

s-1，某时刻测得p（CO）=8kPa，则p（CO2）=_________kPa，v（CO）=_________mol·

s-1

②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.4倍，则该反应的平衡常数Kp=_________（kPa）2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×

（5）我国科研人员研制出的可充电“Na—CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应为4Na+3CO2

2Na2CO3+C。

放电时该电池吸入CO2，其工作原理如图所示：

正极的电极反应式为_________________。

5．将CO2应用于生产清洁燃料甲醇，既能缓解温室效应的影响，又能为能源的制备开辟新的渠道，其合成反应为CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）。

回答下列问题：

（1）利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺，其反应原理为CH3OH（g）+NH3（g）⇌CH3NH2（g）+H2O（g）∆H，已知该反应中相关化学键的键能数据如下：

共价键

C-O

H-O

N-H

C-N

键能/kJ•mol-1

351

463

393

293

则该反应的∆H=_____________________kJ•mol-1。

（2）汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。

①CO（g）+NO2（g）⇌CO2（g）+NO（g）∆H1=-226kJ•rnol-1

②N2（g）+2O2（g）⇌2NO2（g）∆H2=+68kJ•mol-1

③N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）∆H3=+183kJ•mol-1

则：

CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_____________________。

（3）CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：

电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。

则d电极是_______（填“正极”或“负极”），c电极的电极反应式为____________________。

若线路中转移2mol电子，则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为___________________L。

6．

（1）“哈伯法”合成氨的反应：

N2（g）+3H2（g）

NH3（g）∆H，相关键能数据如表：

化学键

N

H-H

键能（kJ/mol）

946.0

436.0

390.8

①ΔH=_______kJ·

②向密闭容器中按1：

3体积比通人N2和H2，反应达平衡时NH3的体积分数为25.0%，则N2的平衡转化率α（N2）=_______。

（2）“球磨法”是在温和的条件下（45℃和1bar，lbar≈100kPa）合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。

该法分为两个步骤（如图）：

第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上（[Fe（N*）]），有助于氮分子的解离。

第二步，N*发生加氢反应得到NH

（x=1~3），剧烈碰撞中，NH

从催化剂表面脱附得到产物氨。

①“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是_______（选填标号）。

A．催化剂（Fe）缺陷密度越高，N2的吸附率越高

B．“