2023届新高考一轮复习 化学反应原理综合 作业

【高考原题】(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：已知：①反应I为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因(1)以5.0×10³molBL或BD为初始原料，在493K、3.0×10'kPa的高压H₂氛围下，分别在恒压容随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X<Y,则图中表示x变化的曲线是;反应I平衡常数K。=kPa²(保留两位有效数字)。以BL为原料时，tXH,o=,BD产率=(保留两位有效数字)。×甲乙随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H₂氛围下进行，可忽略压强对反(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH₂O(g),起始压强为0.2Ⅱ.CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g△H,=-41.1kJ·mol-'①下列说法正确的是;A.平衡时向容器中充入惰性气体，反应I的平衡逆向移动B.混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已的转化率为50%,CO的物质的量为mol kJ,反应I的平衡常数K。=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。(2)一pH=(该温度下H₂CO₃的K=4.6×10⁷,K₂=5.0×10");②再生塔中产生CO₂的离子方程式为;③利用电化学原理，将CO,电催化还原为C,H,阴极反应式为实验编号abCde0.20gCaO粉末(1)已知：(2)温度为T时，K。[Ca(OH)₂]=x,则Ca(OH),饱和溶液中c(OH)=(用含x的代(3)实验a中，4min后AT基本不变，原因是。(5)下列说法不能解释实验d在10min内温度持续升高的是(填标号)。反应进程 【考情分析】【变式训练】温度/℃K₂KK₃K则反应Ⅲ的△H=(用△H,和△H₂表示),AH0(填“>”或“<“)率为(忽略电解前后溶液的体积变化)。"="),计算N点①1-丁烯选择性%催化剂1:PtSn/y-Al₂O₃催化剂2:PtSnSr₀₂/y-Al₂O₃催化剂3:PtSn(0.3%)/MgAl,O₄①仅从1-丁烯选择性的角度考虑，应选择的催化剂为催化剂(填"1”"2"或“3”)。氧化剂1-丁烯选择性%O₂O 退-75.61-70.2(3)一定温度时，以水煤气为原料合成甲醇的反应CO(g)+2H₂(g)=—CH₃OH(g)的平衡常数为K,=4.80×10²kPa²,向恒容容器中充入2molH₂和1molCO,反应达平衡状态时，甲醇的分压(4)燃煤烟气脱硫的方法有多种。其中有种方法是用氨水将SO₂转化为NH₄HSO₃,再氧化成(NH₄)₂SO₄。已知常温下亚硫酸的电离常数Ka=1.5×10²,K₂=1.0×10⁷,一水合氨的电离常数溶液中cNH4+c(Hr)=c(HSOs)+2c(so5)+c(OH)溶液中NH4+c(Hr)=c(HSOs)+2c(so5)+c(OH)时，溶液的pH=4.水煤气变换CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g)①使纯H₂缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),平衡后气体中H₂的物质的量分数为0.0250氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。(2)721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H₂O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中小于的物质的量分数为(填标号)。(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的AH0(填">"或"<"),该历程中最大能垒(活化能)E=eV,写出该步骤的化学方程式。(4)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数Kp。得到1和lg均为线性关系，如下图所示：①由图可知，NOC1分解为NO和Cl,反应的AH0(填“>”或"<")。②反应2ICl(g)——Cl,(g)+I,(g)的K=(用K。、K表示);该反应的AH0(填">"或"<"),写出推理过程。5.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：CO平衡转化率/%CO平衡转化率/%(1)反应3H,(g)+3CO(g)CH₂OCH₃(g)+CO,(g)的AH=kJ·mol';该反应的平衡常数K=(用K,、K₂、K,表示)(2)下列措施中，能提高(1)中CH,OCH,产率的有。A.使用过量的COB.升高温度C.增大压强(3)一定温度下，将0.2molCO和0.1molH₂O(g)通入2L恒容密闭容器中，发生反应③,5min后达到化学平衡，平衡后测得H,的体积分数为0.1。则0~5min内v(H,O)=,CO的(4)将合成气以通入IL的反应器中，4H₂(g)+2CO(g)=CH₃OCH₃(g)+H₂O如图1所示，下列说法正确的是一定条件下发生反应：其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系C.若在P3和316℃时，起始,则平衡时，a(CO)小于50%(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和制备二甲醚(DME)。转化率选择性/%转化率选择性/%观察图2,当约为时最有利于二甲醚的合成。答案以及解析【高考原题】(1)起始时充入5molBLmolBDBLBD的转化率之和为100%,二者放出的热量和吸收的热量molBL。(2)实验测得X<Y,说明BL为初始原料时的转化率小于BD为初始原料时的转化率，则达平衡时XBL>XBp,故表示XpL变化的曲线为ac。根据题图衡常数,氢气压强近似等于总压，反应在恒压条件下进行，故。以BL为原料时，1时刻XBL=0.48,XBp=0.36,根据BD(g)=THF(g)+H₂O(g)、BD(g)+H₂(g)=BuOH(g)+H₂O(g则Xi₂o—XrHF+XRaOH,且X₂o+Xue+XmoH=1.0-0.48-0.36=0.16,解得Xu,o=0.08。时刻BL(g)、BD(g)、THF(g)和BuOH(g)的物质的量之比为0.48:0.36:0.08=12:9:2,则BD曲线a表示(513K,2.5×10³kPa),曲线b表示(493K,2.5×10°kPa).、曲线c表示(kPa时间更长，原因是与b温度一致，但c氢气压强更大，BL平衡转化率较大(或平衡正向移动，反应正向进行，反应限度更大，转化更多),需时更长。2.答案：(1)①.BD②.吸收；13.14;0.02MPa项正确；若C(s)和H₂O(g)完全反应全部转化为CO₂(g)和H₂(g),由为xmol,反应Ⅱ中H₂O(g)转化的ymol变化/molxxX起始/molx1-x0X平衡/molx-y1-x-yyx+y收热量：39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ;由molCO的量为0.1mol,CO₂的物质的量为0.2mol,水的物质的量为0.5mol量之比，则平衡体系的总压为0.2MPa×1.3=0.26MPa,反应I的平衡常数。(6)实验e中，发生反应①、②和③,反应③中有气体生成，气体的逸出促使反应③向右进行，反(1)①Cr元素的化合价变化为+6→+3,则必有元素化合价升高，由题中生成无污染性气体可知应有N₂生成，根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为H₂O。②X(g)→Y(g)包含3个基元反应，根据题图知反应的焓变则增大。【高考原题】C(ads)+2H₂(g)COCOadsCOCO(3)①根据题中信息，CO₂在电解池右侧HCOOPt准状况下，当阳极生成的氧气体积为48mL时，转移电子数为800℃,则N点所在曲线对应温度为700℃。温度越高，一氧化碳,根据N点时转化率为20%,可列三段式：N点物质的量/mol0.8a0.8a0.2a0.2a(3)生成的H,与o,反应，促进反应①正向进行(或有氧脱氢为放热反应，无氧脱氢为吸热反应，(4)①0.03②64③o₂的氧化性强于co₂,更容易引起1-丁烯的深度氧化，降低了1-丁烯选择性；解析：(1)本题考查物质的选择性、化学平衡的移动、平衡常数的计算等。根据题CH₂=CHCH₂CH₃(g)+6O₂(COkJmol,根据盖斯定律计算：(2)①根据表格中数据分析，从1-丁烯选择性的角度考虑，使用催化剂3生成1~丁烯的选择性最起始量/mol变化量/mol平衡量/mol7x7-x起始量/mol103变化量/molyy02x+y02x+y=H₂C=CHCH₂CH₃(g)+H₂OCO则n(CH₃CH₂CH₂CH₃)=(10-2x-y)mol’n(O₂)=(7-x)mol’n(CO₂)=(3-y)mol’n(CH₂=CHCH₂CH₃)=(2x+y)mol,n(H₂O)=(2x+y)mol,n(CO)=ymol’,根据平衡时O₂的体积分数为16%,可得体物质的量分别为n(CH₃CH₂CH₂CH₃)=2mol,n(O₂)=4mol,n(CO₂)=1mol’n(CH₂=CHCH₂CH₃)=8mol,n(H₂O)=8mol,n(CO)=2molmol;②反应③达平衡时，各物质分压分别为,,,则