【南方凤凰台】高考化学二轮复习 化学反应原理综合训练(1).doc

化学反应原理综合训练1. (15分)(2012广州天河区一模)甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过h2和co化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为2h2(g)+co(g)ch3oh(g)h1=-116 kjmol-1。已知:co(g)+ o2(g)=co2(g)h2=-283 kjmol-1h2(g)+o2(g)=h2o(g)h3=-242 kjmol-1(1) 下列措施中有利于提高2h2(g)+co(g)ch3oh(g)反应速率的是(填字母)。 a. 分离出ch3ohb. 升高温度c. 减小压强 d. 加入合适的催化剂(2) 在容积为1 l的恒容密闭容器中,分别在230 、250 和270 下,改变h2和co的起始组成比(起始时co的物质的量固定为1 mol)进行实验,结果如右图所示(图中曲线上的点都为一定温度下、一定组成下的平衡点):曲线x对应的温度是。 从图中可以得出的结论有(任写一条)。 (3) 利用图中a点对应的数据计算曲线z对应温度下2h2(g)+co(g)ch3oh(g)的平衡常数。(写出计算过程)2. (15分)(2012广州番禺区调研改编)在一容积为2 l的密闭容器中,加入0.2 mol n2和0.6 mol h2,在一定条件下发生如下反应:n2(g)+3h2(g)2nh3(g)h”或“”)0。实际生产条件控制在250 、1.3104 kpa左右,选择此条件的理由是。 5. (15分)(2012英德中学模拟)甲醇被称为21世纪的新型燃料,甲烷可制成合成气(co、h2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油。(1) 已知:ch4(g)+h2o(g)=co(g)+3h2(g)h1=+206.2 kjmol-1ch4(g)+o2(g)=co(g)+2h2(g)h2=-35.4 kjmol-1ch4(g)+2h2o(g)=co2(g)+4h2(g)h3=+165.0 kjmol-1ch4(g)与co2(g)反应生成co(g)和h2(g)的热化学方程式为。 (2) 合成气中的h2可用于生产nh3,在进入合成塔前常用cu(nh3)2ac溶液(ac-为ch3coo-)来吸收其中的co,防止合成塔中的催化剂中毒,其反应是cu(nh3)2ac+co+nh3 cu(nh3)3accoh”、“=”或“”)0。 (3) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应a:co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)h1反应b:co(g)+2h2(g)ch3oh(g)h20对于反应a,某温度下,将4 mol co2和12 mol h2,充入2 l密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(co2)=0.5 moll-1,计算该温度下该反应的平衡常数。(写出计算过程,答案保留两位有效数字)对于反应b,若容器容积不变,下列措施可提高co的转化率的是(填字母)。 a. 降低温度 b. 增加co的量c. 充入he,使体系总压强增大d. 再充入1 mol co和2 mol h2(4) 某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作电极,氢氧化钾作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为。 (5) 用上述碱性甲醇-空气燃料电池电解硫酸钠溶液(均为铂电极),标准状况下阳极得到v l气体,计算消耗甲醇的质量为g。 6. (15分)(2012深圳一调)已知co2可以生产绿色燃料甲醇:co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)h=-187.4 kjmol-1。300 时,密闭容器中,当c(co2)=1.00 moll-1,c(h2)=1.60 moll-1时开始反应,结果如右图所示。回答下列问题:(1) 使用催化剂时,反应在10 h内的平均反应速率:v(h2)= moll-1h-1。 (2) 下列叙述正确的是(填字母)。 a. 容器内气体的密度不再改变时,反应不一定达到平衡状态b. 充入氩气增大压强有利于提高co2的转化率c. co2平衡转化率:在上述反应条件下,催化剂比催化剂高d. 催化效率:在上述反应条件下,催化剂比催化剂高(3) 根据图中数据,计算此反应在300 时的平衡常数。(写出计算过程)(4) 将上述平衡体系升温至400 , 平衡常数k(400 )(填“”)k(300 )。 (5) 已知:2h2(g)+o2(g)=2h2o(g)h=-242.8 kjmol-1,则反应2ch3oh(g)+3o2(g)=2co2(g)+4h2o(g)h=kjmol-1。 7. (15分)甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用。(1) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应a:co(g)+2h2(g)ch3oh(g) h1反应b:co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)h2在以上制备甲醇的两个反应中,反应a优于反应b,原因是。 下表所列数据是反应a在不同温度下的化学平衡常数:温度/250300350k2.0410.2700.012. 在一密闭容器中发生反应a并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学平衡应(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 . 某温度下,将1 mol co和4 mol h2充入2 l的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(co)=0.1 moll-1,则co的转化率为,此时的温度(填“”、“”或“=”)250 。 (2) 已知在常温常压下:2ch3oh(l)+3o2(g)2co2(g)+4h2o(l)h1=-q1 kjmol-12co(g)+o2(g)2co2(g)h2=-q2 kjmol-1h2o(g)h2o(l)h3=-q3 kjmol-1请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式:。 (3) 某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。工作一段时间后,测得溶液的ph将(填“升高”、“降低”或“不变”),该燃料电池负极反应的离子方程式为 。 8. (15分)(2012潮州二模)为减少和消除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。甲醇是一种可再生燃料,它的沸点为64.7 。有科学家提出绿色构想:把含有co2的空气或工业尾气通入饱和k2co3溶液中,然后再把co2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想流程如下:试回答下列问题:(1) 写出分解池中发生反应的化学方程式:。 (2) 在2105 pa、300 合成塔中,若有co2与h2反应生成32 g甲醇和水,放出49.5 kj热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式:。 (3) 在合成塔中发生的是放热反应,高温不利于甲醇的生成,合成塔中维持300 的较高温度的原因可能是;若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(任写两条)。 (4) 甲醇的一个重要作用是制燃料电池,常用koh作电解质溶液,负极的电极反应式为 。 (5) 常温常压下,饱和co2水溶液的ph=5.6,c(h2co3)=1.510-5 moll-1,若忽略水的电离和h2co3的二级电离,则h2co3hc+h+的平衡常数k=。(计算结果保留两位有效数字,已知10-5.6=2.510-6) 化学反应原理综合训练1. (1) bd(2) 230 其他条件不变,co的平衡转化率随着h2与co的起始组成比增大而增大(或其他条件不变,co的平衡转化率随温度升高而降低)(3) a点h2与co的起始组成比为1.5,co的平衡转化率为50%。2h2(g)+co(g)ch3oh(g)起始物质的量/mol:1.510转化物质的量/mol:10.50.5平衡物质的量/mol:0.50.50.5平衡浓度/moll-1:0.50.50.52. (1) 0.025 moll-1min-1(2) bd(3) 向正反应方向不变3. (1) ch4(g)+h2o(g)co(g)+3h2(g)h=+161.1 kjmol-1(2) 在电磁场的作用下氮氮三键更易断裂,降低了合成反应所需的能量,反应容易进行节能减排,降低了设备要求(3) 6oh-+2nh3-6e-n2+6h2o(4) a氨碳比大于4.0时,增大氨气的量,co2转化率增加不大,提高了生产成本;氨碳比小于4.0时,co2的转化率较低(5) 764. (1) 6.72(2) -41.8b(或2.67)(3) 在250 、1.3104 kpa下,co的转化率已经很高,增加压强,co的转化率提高不大,而生产成本却会显著增加(或经济效益不好)5. (1) ch4(g)+co2(g)2co(g)+2h2(g)h3=+247.4 kjmol-1(2) 低温、高压(3) 或1.33co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)起始浓度/moll-1:2 600转化浓度/moll-1:1.54.51.51.5平衡浓度/moll-1:0.51.51.51.5ad(4) ch3oh+8oh-6e-c+6h2o(5) 或0.95v6. (1) 0.054(2) ad(3)co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)起始浓度/moll-1 1.00 1.6000转化浓度/moll-10.200.600.200.20平衡浓度/moll-10.801.00.200.20(4) (5) -353.67. (1) 反应a符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100% . 逆向. 80%(2) ch3(oh)(l)+o2(g)co(g)+2h2o(g)h=(2q3+0.5q2-0.5q1)kjmol-1(3) 降低ch3oh+