2019高考满分之路搞定化学压轴题：化学反应原理综合题(1)

1、 化学反应原理综合题(1)1、用化学反应原理研究N、S氧化物有着重要的意义。.已知：2S02(g)+02(g)2SO(g)H=-196.6KJ/mol2N0(g)+0(g)2NO(g)H=-113.8KJ/molN0(g)312222+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H3则H3=,如果上述三个反应方程式的平衡常数分别为K、K、K,则K=(用K、K表示)。23312.如下图所示,A是恒容的密闭容器,B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K2,分别将2molNO和1molO2通过屯、屯分别充入A、B中,发生的反应为2NO(g)+O2(g)下列说法和示意图能说明A、B容器均达到平衡状态的是。

2、A、B容器中气体的颜色均不发生变化A、B容器中NO和0物质的量浓度比均为2：12A、B容器中气体的密度不在发生变化A、B容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化仏I熔器证确云0e.TC时,A容器中反应达到平衡时的平衡常数K=0.27(kPa)-1。若A容器中反应达到平衡时pp(NO)=200kPa,则平衡时NO的转化率为。(K是用平衡分压代替平衡浓度计算所2p得的平衡常数，分压=总压X物质的量分数).将0.2molSO2和0.15molO2通入2L的密闭容器中，测得SO?的物质的量随时间变化如下图实线所示。rt(SO2)/mrl05101520t/minab段平均反应速率（填“大于”“小于”或“等

3、于”）bc段平均反应速率;de段平均反应速率为。仅改变某一个实验条件，测得SO2的物质的量随时间变化如上图中虚线所示，则改变的条件是。如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH：和SO阴极的电极反应式是Ifl(N1I4御42、MoS2（辉钼矿的主要成分）可用于制取钼的化合物润滑添加剂氢化反应和异构化反应的催化剂等。回答下列问题:（1）.反应3MS+18HN0+12HCl=3HMoOCl+18N0f+6HSO+6HO中,每溶解lmolMoS,转移TOC o 1-5 h z32242422电子的物质的量为。.已知:MoS(s)=Mo(s)+S(g)H221S2(g)+2O2(g)=2SO2

4、(g)H22MoS(s)+70(g)=2MoO(s)+4S0(g)H2323反应2Mo(s)+3O(g)=2MoO(s)的H=(用含H、H、H的代数式表示)23123利用电解法可浸取辉钼矿得到NaMoO和NaSO溶液(装置如图所示)。2424阴极的电极反应式为。一段时间后，电解液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)，MoO在电4极(填“A”或“B”)附近生成。实际生产中，惰性电极A一般不选用石墨,而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2,涂层为RuO+IrO)，理由是。22.用辉钼矿冶炼Mo的反应为MoS(s)+4H(g)+2NaC0(s)2223Mo(s)+2CO(g)+4HO(g)+2NaS

5、(s)H。TOC o 1-5 h z该反应的H(填“”或“”)0巴、2、3按从小到大的顺序为。在某恒容密闭容器中加入O.lmolMoS、0.2molNaCO、0.4molH,一定温度下发生上述2232反应,下列叙述说明反应已达到平衡状态的是(填标号)。v正(H2)=v逆(CO)正2逆气体的密度不再随时间变化气体的压强不再随时间变化d单位时间内断裂H一H键与断裂HO键的数目相等在2L的恒温恒容密闭容器中加入O.lmolMoS、0.2molNaCO、0.4molH,在1100K时发2232生反应,达到平衡时恰好处于图中A点,则此温度下该反应的平衡常数为。3、研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重

6、要的意义。请回答以下问题：I煤的气化已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131kjmol-iCO(g)+3H(g)CH(g)+HO(g)H=akjmol-i242查阅资料反应中相关化学键键能数据如下表：化学键C0H-HH-CH-OE/(kJmol-1)1072436414465.则反应中a=。.煤直接甲烷化反应C(s)+2H2(g)=理)的H为kjmol-i，该反应在(填“高温”或“低温”)下自发进行。.II.合成低碳烯烃在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和2.5mol屯,发生反应：2CO2(g)+6H2(g)mqH4(g)+4H2

7、O(g)H=-128kjmol-i,测得温度对催化剂催化效率和CO平衡转化率的影响如下图所示：25Q303,50)曲啲皿200攒30035D咼更弋图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但CO2的平衡转化率却反而降低,其原因TOC o 1-5 h z是。.250C时，该反应的平衡常数K值为。.111合成甲醇在恒温2L容积不变的密闭容器中，充入imolCO2和3mol屯,发生反应:C02(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p后/p2232后)如下表：前时间/h123456p后/p前0.900.850.820.810.800.80反应前1

8、小时内的平均反应速率v(H2)为molL-ih-i,该温度下CO2的平衡转化率为。.W.电解逆转化制乙醇科研人员通过反复实验发现:C02可以在酸性水溶液中电解生成乙醇，则生成乙醇的反应发生在极(填“阴”或“阳”),该电极的反应式为。4、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%。减少CO?排放是一项重要课题。.以CO为原料抽取碳(C)的太阳能工艺如图所示。2过程1中每生成1molFeO转移电子数为。过程2中发生反应的化学方程式为.KaFrf)(2).常压、70120C和催化剂条件下合DMC)是一种应用前景广泛的新材料，用甲醇、CO、CO在2已知：CO的燃烧热

9、为H=-283.0kJmol-1H2O(1)=H2O(g)H=+44.0kJmol-12CHOH(g)+CO(g)CHOCOOCH(g)+HO(g)H=-15.5kJmol-i2332TOC o 1-5 h z则2CHOH(g)+CO(g)+丄O(g)CHOCOOCH(g)+HOH=。322332(3).在密闭容器中按n(CH3OH):n(CO2)=2:1投料直接合成DMC,一定条件下,平衡时CO2的转化率如图所示，则:v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为;K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为;下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是A.2v(CHOH)=v(CO)正3逆2b.

10、ch3oh与CO2的物质的量之比保持不变恒压条件,容器内气体的密度保持不变各组分的物质的量分数保持改变.CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:反应I:CO(g)+4H(g)WCH(g)+2H0(g)2242反应II:2C02(g)+6H2(g)wqH4(g)+4H20(g)为分析催化剂对反应的选择性，在1L密闭容器中充入lmolC02和2mol屯,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。该催化剂在较低温度时主要选择(填“反应I”或“反应II”)520C时，反应II的平衡常数K=(只列算式不计算)。用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。b电极上的电极

11、TOC o 1-5 h z反应式为。5乙烯是一种重要的化工原料,可由乙烷为原料制取,回答下列问题。.传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:CH(g)CH(g)+H(g)AH=+136kJmol-i262421 HYPERLINK l bookmark6 yA”丿：亿Iw:已知反应相关的部分化学键键能数据如下:化学键H-H(g)H-0(g)0=0键能(kJmol-i)436x496由此计算x=,通过比较H1和H2,说明和热裂解法相比，氧化裂解法的优点是（任写一点）。（2）.乙烷的氧化裂解反应产物中除了CH外,还存在CH、CO、CO等副产物（副反应均为放2442热反应）,图甲为温度对

12、乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是,反应的最佳温度为（填序号）。A.700CB.750CC.850CD.900C甲陀（6並）乙烯选择性=:、L汀f；乙烯收率二乙烷转化率X乙烯选择性痒（CgHQ（3）.烃类氧化反应中，氧气含量低会导致反应产生积炭，堵塞反应管。图乙为!（；-!亢（CgHQ的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中;，：/-：的最佳值是,判断的理由。（4）.工业上，保持体系总压恒定为lOOkPa的条件下进行该反应，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体（惰性气体的体积分数为70%）,掺混惰性气体的目的是。反应达平衡时,各组分的体积分数

13、如下表：组分C2H6O2C2H4H2O其他物质体积分数/%2.41.0121569.6计算该温度下的平衡常数:K=（用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压pX体积分数）。6、大气中CO2含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。(1).CO2与NH3反应可合成尿素化学式为CO(NH2)2,反应2NH(g)+CO(g)=CO(NH)+HO(g)在合成塔中进行。如图甲中I、II、III三条曲线分別32222为合成塔中按不同氨碳比n(NH)-n(CO)2和水碳比n（HO）_n（CO）2投料时二氧化碳转化率的情况.曲线I、II、III水碳比的数值范围分别

14、是0.60.7、11.1和1.51.61,则生产中应选用的水碳比数值范围是请推测生产中氨碳比控制在4.0左右还是4.5左右比较适宜，并简述理由:，猱、鶴老裁6UIII3.03.54.04.5_.CO与H也可用于合成甲醇:CO(g)+3H(g)=CH0H(g)+H0(g)。在容积可变的恒压密TOC o 1-5 h z222232闭容器中，该反应在不同温度、不同投料比时,co2的平衡转化率如图乙所示。该反应化学平衡常数的表达式为。该反应的S0,H0(填“”或“”)。700K、投料比讣COI=2时，H2的平衡转化率为.2.固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解C02/H20,既可高效制备合成气(C

15、0+H又可实现CO的减排，其工作原理如图丙。在电极c上反应分两步进行:首先水电解产生氢气，然后氢气与CO2反应产生CO。写出电极c上发生的电极反应式:.若电解得到物质的量之比为1:1的合成气(co+h2),则通入CO2和h2o的物质的量的比值为(4).以TiO/CuAlO为催化剂,可以将CO和CH直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的222424催化效率与乙酸的生成速率的关系如图丁。请解释图中250400C时温度升高与乙酸的生成速率变化的关系:答案以及解析1答案及解析：答案：l.-41.4KJ/molK；K2ad;75%;3大于0加入催化剂N0+6H+5e-=NH+HO42解析：2答案及解析：答

16、案：1.18mol;2.AH-2AH-2AH3123.2H0+2e-=Hf+20H-;增大,A;阳极土要生成Cl,还会生成O;生成的O会消耗石墨222224.；ppv(B)v(A);K(A)=K(B)K(C);CD4反应I;0.2x0.840.62x0.&2CO+12H+12e-=CH+4H02242解析：5答案及解析：答案：1.465;氧化裂解反应是放热反应,节约能源（或氧化裂解反应热力学趋势上大）2.温度升高,不利于副产品的生成,乙烷的转化率升高;C3.2.0;比值小于2.0时,乙烯的收率降低;比值大于2.0时,乙烯的收率并未增加且产生更多的积炭,堵塞反应管正反应是气体分子数增多的反应,恒

17、压充入惰性气体相当于扩大容器体积,降低分压,有利于平衡正向移动;75(fcPa)解析：1.根据盖斯定律，反应-反应得热化学方程式，又根据圧反应物的总键能-生成物的总键能4xmo/_L436/l/moll2-.rkJmol1=24(ikJmol-1解得x=465kJmol-1;通过比较,H1和电,可知热裂解法需要吸收能量,而氧化裂解反应是放热反应，节约能源;氧化裂解反应热力学趋势上大。2.由题知乙烷的氧化裂解反应产物中除了CH外,还存在CH、CO、CO等副产物，且副反应均2442为放热反应,故温度升高不利于副产物的生成,则乙烷的转化率升高;由图观察知温度在时,乙烯的收2.0时，乙烯的收率降低,8

18、50C左右时，乙烷的转化率比较大，乙烯收率和乙烯选择性都较高,C正确。3由图乙观察知率并未增加且产生更多的积炭，堵塞反应管，所以当 4由G屁飞6=如鱼0(g)鱼=-UOfcJr1,可知正反应是气体分子数增多的反应，工业上,保持体系总压恒定为lOOkPa的条件下进行该反应,如果在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体,可扩大容器体积,相当于减小压强,有利于平衡正向移动，提高反应物的转化率;因为总压恒定为lOOkPa,用三段式进行如下计算：6H绻(g)-H(g)平衡分压：2.4%X15%X1.0%X12%XlOOkPalOOkPalOOkPalOOkPaKp=平衡时(12%xx(15%xWOM哝)(2

19、.4%xlOOfcPa)x(1.0%xlOOkPa)=7kPap6答案及解析：答案：10.60.7;4.0左右比较适宜;氨碳比在4.5左右时,NH3的投入量增大较多,而CO?的转化率增加不大,提高了生产成本2.K=c(HO)c(CHOH)C(Co)C3(H)22:；45%HO+2e-=Hf+O?-:1:122在250300C时,催化剂是影响速率的主要因素，催化剂的催化效率降低，导致反应速率也降低;而在300400C时，催化剂的催化效率低且变化程度较小，但反应速率增加较明显，因此该过程中温度是影响反应速率的主要因素,温度越高,反应速率越大解析：1.由图甲可知，在氨碳比相同的情况下，水碳比越小，二氧化碳的转化率越高，所以生产中应选用的水碳比数值范围为0.60.7。氨碳比在4.0左右时，二氧化碳的转化率与氨碳比在4.5时相差不大,因为氨碳比在4.5左右时,nh3的投入量增大较多，而co2转化率增加不大，提高了生产成本，所以生产中氨碳比c(H0)c(CH0H)C(Co)C3(H)22由图乙可知,