湖北省浠水县2020年高二化学下学期专题练习 微专题十 化学反应原理综合题型研究

微专题十化学反应原理综合题型研究1. 开发新能源是解决环境污染的重要举措,工业上常用CH4和CO2反应制备H2和CO。 (1) 钯的化合物PdCl2通过化学反应可用来检测CO气体,该反应的反应物与生成物有CO、 Pd、H2O、HCl、PdCl2和一种未知物质X,X的化学式为 。(2) 甲烷经重整催化作用提供反应气的燃料电池如下图所示(以熔融Li2CO3和K2CO3为电解 质)。通入甲烷的电极为(填“正极”或“负极”),正极的电极反应式为 ,该电池工作一段时间后,消耗甲烷3.36 L(标准状况,下同),则B极上消耗空气和二氧化碳混合气体的体积为L。已知空气中V(N2)V(O2)=41(3) CO2通过碳化反应可将钙镁的氢氧化物中的Ca2+、Mg2+分离。化学方程式为 Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2CaCO3+Mg(HCO3)2+H2O。已知:25 时,CaCO3的Ksp为2.510-9,碳酸钙的溶解度是 g。(4) 将一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反 应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。其他条件相同,在不 同催化剂(、)作用下反应相同时间后,体系中CO含量 随反应温度的变化如图所示。在a点与b点对应的反应条 件下,反应继续进行一段时间后达到平衡,平衡常数 Ka(填“”、“”、“=”或“”、“”、“”或“=”)vA(逆)。6. . 利用CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。已知下列反应: CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H1=a kJmol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g) H2=b kJmol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H3=c kJmol-1(1) 求反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H = (用含a、b、c的代数 式表示)kJmol-1。(2) 一定条件下,等物质的量的(1)中反应物反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可以参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为 。(3) 用Cu2Al2O4作催化剂,一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),温度与催化剂的 催化效率和乙酸的生成速率的关系如下图所示。 250300 时,乙酸的生成速率降低的原因是 。 300400 时,乙酸的生成速率升高的原因是。. 钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na3Sx)分别作为两个电极的反应物,多孔固体 Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下: Na2Sx2Na+xS(3x5)物质NaSAl2O3熔点/97.81152 050沸点/892444.62 980(4) 根据上表数据,判断该电池工作的适宜温度应为 (填字母)。 A. 100 以下B. 100300 C. 300350 D. 3502 050 (5)关于钠硫电池,下列说法正确的是(填字母)。 A. 放电时,电极A为负极 B. 放电时,Na+的移动方向为从B到A C. 充电时,电极A应连接电源的正极 D. 充电时,电极B的电极反应式为-2e-xS(6) 25 时,若用钠硫电池作为电源电解500 mL 0.2 molL-1 NaCl溶液,当溶液的pH变为 13时,电路中通过电子的物质的量为 mol,两极的反应物的质量差为g(假设电解前两极反应物的质量相等)。7.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直 接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为-285.8 kJmol-1、-283.0 kJmol-1和-726.5 kJmol-1。请回答下列问题:(1) 用太阳能分解10 mol水消耗的能量是 kJ。(2) 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。(3) 在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对 反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300 )。下列说法正确的是(填序号)。 温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)= molL-1min-1 该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 该反应为放热反应 处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大（4） 在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后, 若CO2的转化率为,则平衡时容器内的压强与起始压强之比为 。(5) 在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极反应式为 、 正极反应式为 。理想状态下,该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为 (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。8. . (26题节选)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正 极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子 方程式为 。.(27题节选)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下将CO 与Cl2在活性炭催化下合成。(1) 工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为 。(2) COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) H=+108 kJmol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)。 计算反应在第8 min时的平衡常数K= 。 比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2) (填 “”或“=”)T(8)。 若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,此时c(COCl2)= molL-1。 比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以 v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小: 。 比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小:v(56) (填 “”或“=”)v(1516),原因是 。答案1. (1) CO2 (2) 负极O2+2CO2+4e-2C 23.52 (3) 510-4(4) =c点与b点反应均未达到平衡,但c点温度高于b点,反应速率更快,相同时间内生成 CO的量更多,所以c点CO的含量更高乙EB2. (1) Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=-28.5 kJ mol-1 (2) CO+4OH- 2e-C+2H2O (3) 0.4c1ab (4) 12NA该反应分子数减少,压强增加使平衡右移,CH3OCH3产率增加;压强增加,反应速率增 大3. (1) CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867 kJ mol-1 (2) 75% (3) 4NH3+4NO+O24N2+6H2O放热4NH3+5O24NO+6H2O (4) 3Cl2+8OH-+2NO2N+6Cl-+4H2O次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强 100%=73.7%4. (1) CH4(g)+2NO2(g)N2 (g)+CO2(g)+2H2O(l)H=-954 kJmol-1 (2) 0.125 molL-1min- K=0.5 小于升温加压 (3) 负SO2-2e-+2H2O4H+S (4) 0.25 molL-15. (1) 2C3H6+18NO6CO2+6H2O+9N2 (2) -746.5 (3) 2HS+ 2H+2e-S2+2H2O (4) 45%24 300 (MPa)-1 6. .(1) a +2b -2c (2) 3CO + 3H2CH3OCH3 + CO2 (3) 催化剂的催化效率降低,化学反应速率降低温度升高,化学反应速率加快 . (4) C (5) AD (6) 0.052.37. (1) 2 858 (2) CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l) H=-443.5 kJmol-1 (3) (4)