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1、浙江省高考理综化学部分第28题练习2讲解2016年浙江省高考理综化学部分第28题练习(2)1.（15分）环境问题正引起全社会的关注，用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染，对构建生态文明有着极为重要的意义。(1) 已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0，当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料，分别在200、400、600下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如右上图。曲线a对应的温度是 。关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 A及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率BP点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件

2、C上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)K(N)DM点对应的H2转化率是75%E如果N点时c(NH3)0.2 molL1，N点的化学平衡常数K0.93(2) 用NH3催化还原NxOy时包含以下反应。已知：反应I： 4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)6H2O(l) H1 0 反应II： 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H2 0 相同条件下，反应I在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。计算04分钟在A催化剂作用下， 反应速率v（NO）= 。下列说法正确的是 。A该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)Ea(B)Ea(C)B增大压强

3、能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数C单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡D若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡 (3)一定温度下，反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3 L，c(N2)与反应时间t变化曲线X如下图所示，若在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。则：曲线X变为曲线 Z改变的条件是 。若t2降低温度，t3达到平衡，请在下图中画出曲线X在t2- t4内 c(N2)的变化曲线。2.（15分）甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一，通过下列反应可以制备甲醇： CO ( g ) + 2H2 (

4、 g ) CH3OH ( l ) H （1）已知：化学式H2(g)CO(g)CH3OH(l)标准燃烧热（25）H / kJmol1-285.8-283.0-726.5 计算上述反应的H kJmol1。（2）在容积可变的密闭容器中充入1 mol CO ( g ) 和2 molH2 ( g )生成CH3OH( g )，H2的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示。 该反应的S 0，图中的T1 T2（填“”或“=”）。 当达到平衡状态A 时，容器的体积为2 L，此时该反应的平衡常数为 ，若达到平衡状态B 时，则容器的体积V（B）= L。 在该容器中，下列措施可增加甲醇产率的是 。 A升高

5、温度 B从平衡体系中及时分离CH3OH C充入He D再充入0.5 mol CO和1 mol H2 （3）在容积固定为2 L的密闭容器中充入2 molCO( g )和6 molH2( g )生成CH3OH( g )，反应时间与物质的量浓度的关系如下图所示，则前10分钟内，氢气的平均反应速率为 ；若15分钟时升高体系温度，在20分钟时达到新平衡，此时氢气的转化率为33.3%，请在图中画出15-25分钟c (CO)的变化曲线。3.（15分）碳是一种生命元素，碳元素的循环对地球环境，从中衍生出来的CO2可以有许多用途。回答下面问题：（1）已知温度为T时：CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(

6、g) H=+165KJmolCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41KJmol电解得到的CO、H2在合适催化剂的作用下可以合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为_ 。（2）在固态金属氧化物电解池中，高温电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。请问：X是电源的（填正极或负极） ；写出生成H2的电极反应式： 。以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应（均自发进行）可表示：反应：2NH3(g)CO2(g) NH2CO2NH4(s)； H1反应：NH2CO2NH4(s) CO(NH2

7、)2(s)H2O(l)； H2反应：2NH3(g)CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)； H3 已知：H2O(g) H2O(l) ； H4 请回答下列问题:（1）反应的H1=_(用其他H表示)。（2）反应的S_0 (填“”、“=”或“”) 。（3）某研究小组为探究反应影响CO2转化率的因素，在其它条件一定时,图1为CO2转化率受温度变化影响的曲线，图2是按不同氨碳比 n(NH3)/n(CO2)投料时CO2平衡转化率的变化曲线。 图1 图2当温度高于T后，CO2转化率变化趋势如图1所示，其原因是_ _。（4）在某恒定温度下，将NH3和CO2物质的量之比按2:1充入一体积为10 L的密

8、闭容器中（假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计且只发生反应），经15 min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如上图所示。在上述条件下，反应的平衡常数的值为_。若保持平衡的温度和体积不变，25 min时再向该容器中充入2 mol NH3和1 mol CO2，在40 min时重新达到平衡，请在上图中画出2550 min内CO2的浓度变化趋势曲线。4.（15分）工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。脱硝：已知：H2的热值为142.9KJg-1N2（g）+2O2（g）2NO2（g）H+133k

9、Jmol-1 H2O（g） H2O（l) H-44kJmol-1 催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) （1）该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”） 下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。a、混合气体的平均式量保持不变 b、CO2和H2的体积分数保持不变c、CO2和H2的转化率相等 d、混合气体的密度保持不变e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂 CO2的浓度随时间（0

10、t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2t6 CO2的浓度随时间的变化。 （2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同（T1、2 L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：反应时间CO2（mol）H2（mol）CH3OH（mol）H2O（mol）反应I恒温恒容0 min260010min4.520min130min1反应II绝热恒容0 min0022 达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K（I) K(II)（填“”、“”或“”下同）；平衡时CH3

11、OH的浓度c(I) c(II)。 对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH) ，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T2，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1 T2（填“”、“”或“”）。若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。 15.（15分）施莱辛（Schlesinger）等人提出可用NaBH4与水反应制氢气：BH4-2H2OBO2-4H2（反应实质为水电离出来的H+被还原）。研究表明，该反应生成H2的速率受外界条件影响。下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响（半衰期是指反应过

12、程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间）。体系pH不同温度下NaBH4的半衰期（min）025507584.32 1006.19 10-18.64 10-21.22 10-2104.32 1026.19 1018.64 1001.22 100124.32 1046.19 1038.64 1021.22 102144.32 1066.19 1058. 64 1041.22 104（1）已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因 ，溶液中各离子浓度大小关系为 。（2）从上表可知，温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响？ 。（3）反应体系的pH为何会对N

13、aBH4与水反应的反应速率产生影响？ 。肼（N2H4）又称联氨，常温下是一种无色油状液体，沸点为113.5。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图）： 温度较低时主要发生反应：N2H4O2N22H2O温度较高时主要发生反应：N2H42O22NO2H2O不考虑其他反应，完成下列填空：（4）若反应在250时的平衡常数K1，350时的平衡常数为K2，则K1 K2（填“”、“”或“”）。（5）反应在1100时达到平衡后，下列措施中能使容器中增大的有 （填字母序号）。A恒容条件下，充入He气 B增大容器体积C恒容条件下，充入N2H4 D使用催化剂（6）若将n mol肼和2n mol O2充入

14、某容积n L的刚性容器中，在800和一定压强、合适催化剂的作用下，反应和同时达到平衡，实验测得N2的产率为x，NO的产率为y，则该条件下反应的平衡常数K （用x、y的代数式表示，不必化简）。6（15分）工业上利用CO2和H2催化氢化可以制取甲烷。 （1）已知 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O（l） H= -890 kJmol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H= -572 kJmol-1 H2O(g)=H2O(l) H= -44 kJmol-1 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) H=a kJmol-1据此，a= ，利于该反应自发进行的条件是

15、 （选填“高温”或“低温”）。 （2）在一定压强、不同温度下，两种催化剂分别催化CO2加氢甲烷化反应2h的结果如图1所示（一定温度下仅改变催化剂，其他条件不变）：a、b-催化剂I； c、d-催化剂II。甲烷化选择性：指含碳产物中甲烷的物质的量分数。请据图1分析： 催化剂I实验， 400 450时CO2转化率下降的原因可能为 。催化剂II实验，检测密闭容器中产物发现，温度升高甲烷的选择性下降是发生了：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g) H0 。 若不再改变温度，提高甲烷化选择性可以采取的一个措施： 。（3）下列与甲烷化反应有关的描述中，正确的是 。A. 单位时间内断裂2molC=

16、O键的同时断裂4molC-H，说明该反应已达平衡B. 催化剂作用下的活化能比催化剂的大C. 甲烷化反应在绝热的密闭容器中进行时，当容器中温度不变时说明达到平衡 D. 催化剂下，300-450内，选择性保持不变主要原因是其它副反应的速率很慢（4）催化剂I实验， 400时，向2L固定体积的密闭容器中通入1mol CO2和4mol H2，CH4物质的量随时间的变化趋势如图2时所示，则2h内CO2平均反应速率为 。 若其他条件不变，反应在恒压条件下进行，请在图2中画出反应体系中n(CH4)随时间t变化的趋势图。2016年浙江省高考理综化学部分第28题练习(2)参考答案1.（15分） (1) 200（2

17、分） ACDE（2分）（选对2个以上得1分，错选不得分） (2) 0.375molL-1min-1（2分） C D（2分）（漏选得1分，错选不得分）(3)加入催化剂（2分）；将容器的体积快速压缩至2L（2分，只写出加压或缩小容器体积得1分）。画图（2分）2.（15分）（1）-128.1（2分）（2） （1分） （1分） 4（2分），0.4（2分） B（2分，多选不给分）（3）0.16molL1min1（2分，单位没写或错不给分） （3分，起点1分，平衡点1分，2025分钟平衡线1分；曲线变化趋势错，不给分。3（15分）（1）CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) H=-206kJ

18、mol1（2分）（2）X是电源的负极（1分）；电极反应式是： CO22eCOO2（2分）（1）H3+H4-H2（2分）（2）（1分）（3）温度高于T时，因为反应为自发反应，S c(BO2-) c(OH-) c(H+)（2分）（2）温度越大，反应速率越大（2分） （3）体系碱性越强，水电离出来的H+浓度越低，反应速率越慢（2分，合理答案均给分） （4）K1K2 （2分） （5）BC（2分） （6）（3分）6（15分）（1）166、低温 （各2分）（2）原因一：温度太高催化剂活性下降反应速率减小2h反应的CO2减少转化率下降。 原因二：温度高速率快2h已达平衡，反应放热升温平衡逆移，所以反应的CO2减 少转化率下降。（2分，各1分，或其它合理解释）改用催化剂I或加压（2分，同倍数增加CO2、H2浓度。或其它合理答案） （3）A、C、D（2分，选2个且正确给1分，只选1个或有错，都0分） （4）0.125molL-1h-1（2分） （3分，起点、趋势、终点各1分）