届高三化学二轮复习理论综合化学反应原理专题训练Word格式文档下载.docx

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1.0

1.70

2.52

Ⅲ.3H2（g）＋CO2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH3

K3

（1）若合成气为H2和CO2，发生反应Ⅲ。

①由H2（g）和CO2（g）合成CH3OH（g）的ΔH3＝____________。

（用ΔH1、ΔH2表示）

②下列措施能使反应Ⅲ的平衡体系中增大的是________（填字母）。

A．将水蒸气从体系中分离出去

B．恒压时充入氦气

C．升高温度

D．恒容时再充入一定量CO2

③500℃测得反应Ⅲ在10min时，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度分別为2mol·

L－1、1.0mol·

L－1、0.6mol·

L－1，则此时v正______（填“>

”“＝”或“<

”）v逆。

从开始到该时刻，用H2表示反应的平均速率为v（H2）＝________________________________。

（2）用合成气H2、CO和CO2生产甲醇。

当＝a时，体系中CO平衡转化率[α（CO）]与温度和压强关系的一些散点如图1所示。

520K、压强为p时，α（CO）处于C点。

①若保持温度不变，增大压强，则可能是图中的________点（填字母，下同）。

②若保持压强不变，升高温度，则可能是图中的________点。

（3）利用甲醇燃料电池进行电解的装置如图2，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。

工作一段时间后断开K，此时A、B两极上生成等物质的量的气体。

①乙中B电极为________（填“阴极”或“阳极”），该电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________________________________________________________________。

②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量（n）与转移电子的物质的量[n（e－）]变化关系如图3，则图中c线表示的是________（填离子符号）的变化。

答案　

（1）①ΔH1＋ΔH2　②AD　③>

　0.18mol·

L－1·

min－1

（2）①D　②I　　（3）①阴极　2.24L　②Cu2＋

解析　

（1）①反应Ⅰ.2H2（g）＋CO（g）CH3OH（g）ΔH1，反应Ⅱ.H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g）ΔH2，根据盖斯定律，将反应Ⅰ＋反应Ⅱ得反应Ⅲ：

3H2（g）＋CO2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。

2、Ⅰ.已知：

①NaHCO3（s）===Na＋（aq）＋HCO（aq）　ΔH＝＋18.81kJ·

mo1－1

②Na2CO3（s）===2Na＋（aq）＋CO（aq）　ΔH＝－16.44kJ·

mol－1

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

请回答：

（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______________________________________

________________________________________________________________________。

（2）NaHCO3溶液中主要存在2种化学平衡：

a.HCO＋H2OH2CO3＋OH－，

b.2HCOCO＋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________。

③25℃时0.10mol·

L－1的NaHCO3溶液的pH＝8.3，加热到4min时溶液沸腾，后保温到7min。

已知常温下Na2CO3溶液浓度和pH的关系如下表（忽略温度对Kw的影响）：

c/mol·

L－1

饱和

0.20

0.10

0.010

0.0010

pH

12.1

11.8

11.5

11.1

10.6

请在图2中作出NaHCO3溶液的pH随时间变化的曲线。

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3：

（1）T1℃时，向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4，只发生反应2CH4（g）C2H4（g）＋2H2（g），达到平衡时，c（C2H4）＝c（CH4），CH4的平衡转化率为________；

上述平衡状态某一时刻，若改变温度至T2℃，CH4以0.01mol·

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。

（2）列式计算反应2CH4（g）C2H2（g）＋3H2（g）在图3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）。

（3）由图3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____________________________________________。

答案　Ⅰ.

（1）2HCO（aq）===CO（aq）＋CO2（g）＋H2O（l）　ΔH＝＋38.28kJ·

mol－1，反应需要的能量比固体小

（2）①1.7×

10－3　②Na2CO3　③

Ⅱ.

（1）66.7%　5　

（2）5.0×

104　（3）充入适量的乙烯

3、“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。

为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。

（1）已知：

①CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）　ΔH＝－41kJ·

②C（s）＋2H2（g）CH4（g）　ΔH＝－73kJ·

③2CO（g）C（s）＋CO2（g）　ΔH＝－171kJ·

写出CO2与H2反应生成CH4和H2O（g）的热化学方程式：

______________________________。

（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。

为探究该反应原理，在容积为2L密闭容器中，充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间的变化如图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝____________________________。

②下列措施一定不能使CO2的平衡转化率增大的是________（填字母）。

A．在原容器中再充入1molCO2

B．在原容器中再充入1molH2

C．在原容器中充入1mol氦气

D．使用更有效的催化剂

E．缩小容器的容积

F．将水蒸气从体系中分离

（3）煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。

已知在催化剂存在条件下反应：

CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）中CO的平衡转化率随及温度变化关系如图所示：

①上述反应的正反应方向是________（填“吸热”或“放热”）反应；

②对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作Kp），则该反应的Kp＝____________________（填表达式，不必代数计算）；

如果提高，则Kp________（填“变大”“变小”或“不变”）。

使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400℃左右、＝3～5，采用此条件的原因可能是___________。

（4）科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置实现了用CO2和H2O合成CH4。

下列关于该电池的叙述错误的是________（填字母）。

A．该装置能量转化形式仅存在将太阳能转化为电能

B．铜电极为正极，电极反应式为CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O

C．电池内部H＋透过质子交换膜从左向右移动

答案　

（1）CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－162kJ·

（2）①0.1125mol·

min－1　②ACD

（3）①放热　②　不变　催化剂的活性温度在400℃左右；

投料比太低，CO的平衡转化率不高，而400℃左右，投料比为3～5时CO的平衡转化率较高，已能满足要求，再增加投料比，成本增大，但CO的平衡转化率提高不多，经济上不合算

（4）A

4、甲醛（HCHO）俗称蚁醛，是一种重要的有机原料。

Ⅰ.利用甲醇（CH3OH）制备甲醛

脱氢法：

CH3OH（g）===HCHO（g）＋H2（g）

ΔH1＝＋92.09kJ·

氧化法：

CH3OH（g）＋O2（g）===HCHO（g）＋H2O（g）　ΔH2

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH3＝－483.64kJ·

mol－1，则ΔH2＝__________________________________________________。

（2）与脱氢法相比，氧化法在热力学上趋势较大，其原因为______________________________

（3）图1为甲醇制备甲醛反应的lgK（K为平衡常数）随温度（T）的变化曲线。

曲线________（填“a”或“b”）对应脱氢法，判断依据为__________________。

Ⅱ.甲醛的用途

（4）将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品（结构简式如图2），该物质在医药等工业中有广泛用途。

若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比为________。

（5）将甲醛水溶液与硫酸镍（NiSO4）混合，可用于化学镀镍。

若反应过程中有CO2产生，则该反应的离子方程式为_____________________________________________________。

Ⅲ.甲醛的检测

（6）室内甲醛超标会危害人体健康，通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。

一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图3所示，则b极的电极反应式为_____________________________

________________________________________________________________________，

当电路中转移4×

10－4mol电子时，传感器内参加反应的HCHO为________mg。

答案　

（1）－149.73kJ·

（2）脱氢法的反应为吸热反应，氧化法的反应为放热反应，放热反应在热力学上趋势较大

（3）b　脱氢吸热

（4）3∶2

（5）2Ni2＋＋HCHO＋H2O===2Ni＋CO2↑＋4H＋

（6）O2＋4e－＋4H＋===2H2O　3

5、Ⅰ.汽车尾气中含有NO、CO等有害物质，其中NOx会引起光化学烟雾等环境问题。

NH3—SCR技术是去除NOx最为有效的技术之一