2025-2026学年高考化学二轮复习：原理综合题考前冲刺训练2

原理综合题考前冲刺训练

【基础练习】

I.一氧化碳是合成气和各类煤气的主要成分，是有机化工的重要原料，也可用作燃料及精炼金属的还原剂。

回答下列问题:

(1)CO与H?、O?可以合成乙二醵，反应为2co+C)2+5H2=HOCH2cH?OH+2H?0。已知：CO(g)、H?(g)、乙二

醇(1)的燃烧热AH分另1J为-283.0kJ・mo〃、-285.8kJ.mol1>-1118.8kJ.mol1o贝I反应

2CO(g)+O2(g)+5H2(g)=HOCH,CH2OH(1)+2H2O(I)的AH=—。

(2)工业合成光气的原理为CO(g)+C"g)=COC"g)AHO一定条件下，在密闭容器中充入ImolCO与

ImolC1合成COCL，平衡时CO的转化率与温度的倒数(")，压强的关系如图所示。

①若该反应的娥变为左回皿⑹上上)，则温度_____(填“大于”“小于”或“等于”)覆工时，该反应自发。

AS

②省示中达到平衡所需要的时间最短的点是(填“a点”、,B点”或“c点”)。

(3)CH4-CO2重整反应可获得合成气CO和H2,主要反应如下：

反应I：CH4(g)+CO2(g)2CCXg)+2H2(g)

反应II：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)

反应n【：CH4(g)+H;O(g)uCO(g)+3H2(g)

一定温度下，起始时将ImolCH4和1.4molCO?的混合气体充入某恒容密闭容器中，平衡时测得n(CO)=1.8mol,

CH」和H?0的物质的量分数相等。

①平衡时甲烷的转化率为。

②若起始压强为l2kPa,则该温度下反应U的平衡常数Kp=为用分压表示的平衡常数，分压=总压x

物质的量分数，结果保留二位有效数字)。

（4）八板基二钻[CO2（CO）M主要用作右机化合物玻基化反应的催化剂，可由C。与CO在高温岛压条件下直接合

成，Co式CO%中碳原子是该配位化合物的配原子，其理由是。

（5）研究人员开发出了不需要将CO?溶解在水溶液中，而是通过采用多孔催化剂电极将CO?转化为CO的电解池,

工作原理如图1所示。为了使CO?气体直接发生反应，需要在催化剂层内形成大量的由CO式气体）、HQ（液体）、

催化剂（固体）聚集而成的三相界面，如图2所示。

①明极的电极反应式为

②标准状况卜.,二氧化碳按22.4L・mi屋的气流速率通过该装置,电解20min后，测得电解效率

n（生成CO所用的电子）

T](CO)=80%[n(CO)=x100%]和选择性S(CO)=90%[S(CO)=

n（通过电极的电子）

n（生成CO所用的CO?）

xlOO%],若通过某电极的电子全部用来生成氧气，理论上产生O"勺质量为

n（通过的COJ_____g。

2.为实现碳中和，将CO?在一定条件下转化为化工原料，其中CO?和H?可发生如下两个平行反应:

1

I.CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AW,=-57.8kJ.moE

II.CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)A%=+4L2kJmoL

c(CHQH)

(1)某反应的化学平衡常数K/N，/二、则该反应的_________

C(CO)C-(H2)

（2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入CO?和H?混合气体，COz平衡转化率和CHQH选择性

n（生成的CHQH）

।与消耗的8JxlOO%1随温度、投料比的变化曲线如图所示。

100-f25<

<

8o型

起-4207

»15-

.X«(CO2):/7(H2)=1:3汜

照10

6o5超

.zgz«(CO2)://(H2)=l:4

反

H小

O4oW

CC

HO

。4。

2O

200240280320360

温度/℃

①表示CO?平衡转化率的曲线是（填“L1”或，L"），co?平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因

是。

②生成CHQH的最佳条件是（填标号）。

a.220*C,n（CO2）:n（H2）=l:3b.220C,n（CO2）:n（H2）=l:4

c.320℃,n（CO2）:n（H2）=l:3d.320℃,n（CO2）:n（H2）=l:4

（3）一定温度下，向恒压密闭容器中通入lmolC5（g）和3moi乩⑵，充分反应后，测得CO2平衡转化率为明

CH30H选择性为b,该温度下反应I的平衡常数（=（尤为以物质的量分数表示的平衡常数）。

（4）甲静既是重要的化工原料，又可作为燃料。卜图是甲醇（CHQH）燃料电池的工作原理示意图。

二

一

一AB

氧

燃

燃

氧

化

料

料

电

KO溶

O液H

剂

室

电

极

室•

极

二

二

该燃料电池内部电流的方向为（填“A->B7“BfA”），负极的电极反应式为

3.溶解过程常伴随热量变化。

I.配制500mL0.5mol/L盐酸。

（1）需12mol/L浓盐酸的体积为mL（精确至小数点后一;立）。

（2）该过程不需用到的仪器有（填标号）。

(3)下列操作会导致所配制溶液的浓度偏高的是___________(填标号)。

A.转移溶液时部分溶液洒出B.转移溶液时未洗涤烧杯内壁

C.定容时俯视刻度线D.加水超过刻度线，将多余液体吸出

II.测定5(0眼的溶解焰：Ca(0H)2(s)=Ca2+(叫)+20H-(aq)

已知：Ca(OH):在不同温度下的溶解度如下表：

温

度10203040

/℃

溶

解0.180.170.150.14

度上

(4)利用量热法测定

初步实验甲同学取一定质量Ca(OH)z固体完全溶解于一定体积的水中，利用量热计测算溶解前后体系的温度

差，代入公式Q=cpM/AT,再计算得出△3，［Ca(OH)』。

发现问题①甲同学实验结果误差较大，乙同学结合Ca(OH)］在水中的溶解性，分析其原因是。

优化实验②乙同学根据相关原理间接测算△⑹”［Ca(OH)J：光测算Ca(OH)?固体与过量稀盐酸反应

Ca(OH)Js)+2H+(aq)=Ca2+(aq)+2Hq(l^“^^A"|=4kJ.moL；再测算反应________(填离子方程式，需

注为物质的聚集状态)的焰变A/ikJ.mol"。最后，计算得出、”［。(。叫］为(a—M)kJ.moL。

(5)为避免实验过程热最损失引起实验误差，该小组同学尝试其他实验方案。

查阅资料不同温度下，物质的溶度积常数与满足卬=(-A*)X，+C(R、C为常数，

/?=8.314xl03kJmolK",)

实给思考①根据Ca(OH)2饱和溶液中c(Ca")和4OH］的关系，推出K」Ca(OH)2］=［用仅含

c(0ir)的式子表示，忽略水的电离］。测定不同温度下Ca(OHb饱和溶液的pH,再结合相应温度下水的离子

积常数K、、,即可求算出不同温度下^[ca(OH)2]。

设计实验方案1将20c的Ca(OH%饱和溶液逐步升温至40℃,每隔5c测量并记录溶液pH：

方案2将40C的CalOH%饱和溶液逐步降温至20C,每隔5c测量并记录溶液pH。

②应选择(填“方案1”或“方案2”)进行实验；选择该方案的依据是o

数据处理绘制h】K」Ca(OH)2]现土的变化曲线如图。

艰-10.5

--10.6

-10.7

-10.8

-10.9

③根据公式，利用直线的斜率值，计算Az〃[Ca(OH)2]=kJ-u⑹一(保留二位有效数字)。

4.碘及其化合物在医学、材料科学等多个领域具有广泛的应用，其独特的化学性质和多样的反应机制一直是

科学研究的热点。

(1)25℃、lOOkPa时，物质的化学键键能数据如下表：

化学键Cl—ClI—ICl—I

键轮/(kJmoL)242152161

则反应3a2(g)+l2(g)=2ICh(g)，：g)的△"=kJ.mo「，该反应的活化能：％卜：g逆(填

(2)W.Nernst曾经研究了碘化氢热分解的平衡问题。低温时将一定量的碘化氢引入一个真空刚性容器中，然后升

温使其分解：2HI(g)^I2(g)+H2(g)A//>0(I),平衡时氢气体积分数x(Hj与温度，的关系如图所示。

0~~~~~~1—

25075012501750

//℃

①随温度升高逐渐增大的原因是。

②若平衡后再充入一定量HI,碘化氢的平衡转化率将(填“增大”、"减小”、"不变

③l75。C时，容器内的压强为P|kPa,则反应(1)的勺=o

(3)R.H.Purccll等人曾经将足量碘化钺放入一个真空刚性容器中，并加热至1750C,发生反应

NHJ(s)UNH，(g)+HI(g)(II),开始仅有氨气和碘化氢两种气体生成，平衡时容器内压强为小kPa,然后

碘化氢慢慢分解(发生反应I)，再次达到平衡时，容器内压强将(填“增大”、“减小”、“不变”)；P(NH，)=

5.研究二氧化碳的利用对实现碳中和有重要意义。以C02、比为原料合成CH.QH涉及的反应如下:

主反应：CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH,=^9.5kJmor'

副反应：CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH2=+40.5kJmol

回答卜列问题：

(1)部分化学键的键能如下表:

化学键H-HC-HCOO-H

键能/(kJ/mol)436414326464

则C=O的键能为kJ.mor'o

(2两〃起始篦)=匕3的混合气体分别置于Pi、

P2的恒压密闭容器中同时发生主反应和副反应,不同温度下体

〃起始(也)

”(CHQH)

系中CCh(g)的平衡转化率和CH30H(g)、CO(g)的选择性如下图所示J如CH30H(g)选择性=

〃(参加反应的COJ

②PiP2(填“〉”或y’)，理由是o

③温度高于250C,曲线C上升的原因是。

④在230匕和压强为P,时，主反应达到平衡时的分压平衡常数Kp=(用含P.的计算式表示).

(3成国科学家设计了一种利用活性催化电极吸收二氧化碳制备甲酸(甲酸盐)的装置，其原理如图所示。

【能力提升】

6.随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，C0?资源化利用倍受关注。

（1）回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内（如空间站）供氧问题的有效途径，科研人员研究出其物质转化途

径如图，反应A为CO2（g）+4H2（g）^CH4（g）+2H2O（g）,是回收利用CCh的关键步骤。

（应A

co2

呼吸

NCH,（暂未利用）

O2H,0

应基/

①已知：2H2（g）+Ch（g）=2H2O（g）AH=-483.6kJmor'

CH4（g）+2O2（g）=2H2O（g）+CO2（g）AH=-802.3kJmoH

反应A的AH=kJmol-1

②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高反应A的CCh的转化效率，可能的原

因是o

（2乂居•报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。

---------1--------

质子透过膜

①该JL艺中能量转化方式主要有（写出其中一种形式即可）。

②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为。

(3)某研究小组使用Zii-Ga-O催化剂实现了CO?合成甲爵，具可能的反应历程如题图所示。

已知：也在Zn-Ga-O表面解离产生的H*参与CO］的还原过程；

Zn-Ga-O无催化活性，形成氧空位后有助于CO?的活化。

注：口表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。

①理论上，每生成ImolCH.QH,该反应历程中消耗H*的物质的量为moU

②若原料气中比比例过低或过高都会减弱催化剂活性，原因是。

7.制备二甲醛(CH30cH3)的方法之一为：

i.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AWI=-90.7kJmor'&；

ii.2CH3OH(g)^CH3OCH3(g)+H2O(g)△/7,=-23.5kJ-mol'K-

回答F列问题：

(1)反应4H2(g)+2CO(g)=CH30cH,(g)+Hq(g)的AH=kJ-mo「，该反应的平衡常数K=—

(用~、勺表示)。

(2陈恒温恒压条件下仅发生反应：4H2(g)+2CO(g)CH5OCH5(g)+H2O(g)o起始时H?、CO物质的量之比

为2:1,CH,OCH,的平衡体积分数。(CHQCHJ对应图1中的a点，若调节起始时也、CO物质的最之比为3.5:1,

则CHQCH,的平衡体积分数可能对应图1中的(填“b”“c”或"d")点。下列不能说明该反应已达到平衡

状态的是(填字母)。

MCH30cH3)

O23.5n(H2)

〃(CO)

图1

A.凡、CO、CHQCHi、HQ的反应速率之比为4：2:1:1

B.混合气体的平均摩尔质量保持不变

C.容器中气体的密度保持不变

D.断裂4个H-H键，同时断裂2个H-0键

(3诩合成气按力兴=1：1通入密闭反应器中，在压强为p的条件下发生反应：

3H2(g)+3CO(g)-CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率随温度的变化关系如图2所示。该反应中反应

物的总能量_________(填"V"或”＞、')生成物的总能量，温度为工时，CO2的平衡分压为，该温度下，该

(4)光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存，利用太阳光、C02,H。牛.成CHQCH,的光能储

存装置如图3所示，则b极的电极反应式为。

8.NH,与Ag+形成配合物有利于固体AgCI溶解，向AgCl悬浊液中充入NHj存在如下过程：

I.AgCl(s)uAg+(aq)+C「(aq)KSp=10%4

++

II.Ag(aq)+NH3(aq)^±[Ag(NH3)](aq)AH1<0/C,

+，

HLNH3(aq)+[Ag(NH3)](aq)F-[Ag(NH3)2](aq)AA72<O/f2=^

J

回答下列问题：

(1)反应IVAg*(aq)+2NH3(aq)=「Ag(NH3)JSq)A，3=____(用含△■、的式子表示),

(2)下列有关上述过程的说法，正确的有(填标号)。

A.向AgCI悬浊液中加水后溶液中离子的总数增加

B.c(Ag,).《C「)保持不变时，说明反应达平衡

C.pH减小有利于［Ag(NHj］的生成

D.升高温度，［Ag(NHj1浓度一定减小

常温下，研究小组利用饱和AgCI溶液，Co(NHj不同的系列溶液，测得平衡时含银粒子｛Ag，

［Ag(NH3)T、［Ag(NHj］+｝的浓度随％(NHJ的变化曲线如图所示，变化过程中其他含氮微粒及含银粒子均

忽略不计。

(

.一

二

。

忑

窗

彩

小

公

超

出

11

(3)人点对应。初(凶43)=0.10101・1；1经5min达A点，则u(NHj=mol-rmin,常温下反应U的

&=,在C点时％(NHJ=molL-'o

(4)［Ag(NHj1中H-N-H键角(填“大于”或“小于”)氨气分子中H—N-H键角，理由是。

(5)C点之后z对应的粒子浓度大于y对应的粒子浓度的原因可能是°

9.利用工业废气CO2制甲醇的反应原理CCh(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H2O(g)aHi,可以一定程度摆脱当下对

化石燃料的依赖。

(1)上述反应的△Hi0(填“>”、"v”或“=”)。

(2南•l.OmoICCh和3.0molH2充入2L恒容密闭容器中，使其按反应CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2(D(g)进行，

在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示。下列说法正确的是。

卓

、

爵

3

«80

O

J60

催化剂I

催化剂nr

催化剂in?

7]T2T：tT4T5温度/K

A.T3对应的平衡常数小于T,对应的平衡常数

B.根据图中曲线分析，催化剂I的催化效果好

C.b点v正可能等于v逆

D.a点的转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率降低

(3)在VL密闭容器中，充入不同氢碳比的原料气体，控制温度600K,发生上述反应，请在下图画出达到平衡

时CHAOH在混合气体中的体积分数随氢碳比递增的变化趋势.

》(CH0H)/%

(4)现向恒温恒压(O.IMPa)的密闭容器中充入ImoICCh,3molH?和6moiHe,上述反应达平衡札测得CO?的

转化率为20%,则该反应的KP=(精确到小数点后一位)MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压二总压

x物质的量分数)。

,

(5)CO2制备CH30H的过程中，往往伴随着另一反应发生：COz(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)△H3=40.9kJ-mol,

从而导致CH30H的选择性下降，有研究表明，在原料气中掺入适量CO,能提高CH30H的选择性，试说明其

可能的原因：o

10.光气(CO。?)是一种重要的有机中间体，在染料、农药、医药等方面有着广泛应用。

(1)CO02中：键角N0-C-C1键角NC1CC1(填“>”、"V"或"=")。

(2)实验室可用CC14与发烟硫酸反应制备光气，方程式可表示为CCL+SOLCOC12+SO£12,若反应在高温下才

可自发，说明该反应_____(“吸热”或“放热”)。

(3)一种将甲烷光照氯化再氧化获得光气的方法如下：

1

反应i：CH4(g)+3Cl2(g)=CHCl5(g)+3HCl(g)AH.-301.2kJ-mol

反应ii：2CHCl3(g)+O2(g)=2COCl,(g)+2HCI(g)AH2=-416.6kJ-mol

已知该温度下，上述物质的相对能量如下表。

CH(g)O

物质45(g)CHCl3(g)HCl(g)2(g)COCl2(g)

相对能量

-74.80-99.1-92.30a

(kJmol)

①a=kJ-mol-1o

②为减慢甲烷氯化速度，可以采取的措施有。

A.减弱光照强度B.缩短反应时间C.降低氯气浓度D.通入高浓度HC1

(4)工业上制备光气的原理如下：CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)△H=-108kJmo『。在2.0MPa下，测得不同温度时

平衡体系中COC%体积分数随起始投料比？黑的变化如图。

Md)

①工、04温度由高到低的顺序是,判断依据为,

②M点CO的转化率为(保留两位有效数字，下同)，G温度下Kp=MPa-'o

【拓展练习】

II.CO?的捕集与转化是当今科学研究的重要课题。

(1)CC)2催化加氢合成二甲醛是一种co?的转化方法，其过程中发生的反应如下:

,

反立①：co2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH1=+41.2kJmorK,

反应②：2CO(g)+4H2(g)CH.OCH3(g)+H2O(g)AH2=—204.9kJ.moLK2

CO2催化加氢合成二甲醛的热化学方程式为o

⑵利用二氧化碳制备甲醇的反应为CO式g)+3H式g)uCHQH(g)+H,O(g)AH<()。TC下，将6molCO2(g)和

8moiH?(g)充入容积为2L的恒容容器中，发生上述反应，测得为系中剩余H?(g)的物质的量随时间变化如图1

中状态I所示。

8■状态I

：□状态n二：;二

6

|5。r□状态m二H

--4---4-g—

-1--E(5,4)r__r_r_F(9.5,4)：■

4

图

①T℃下，0~lmin内甲醇的反应速率NCHQHh(保留两位有效数字)mol.L，minT,反应在该状态

下达到平衡时H,的转化率为。

②若保持投料量不变，反应在图1状态II下达到平衡后容器内的压强为pkPa,则该条件下反应的平衡常数Kp=

(用平衡分压代替平衡浓度计算，列出计算式)kPa"。

③保持投料量不变，仅改变某一个条件后，测得〃(H?)随时间变化如图1中状态IH所示，与状态I相比，状态

III改变的条件可能是O

④C。?加氢制甲醇过程中存在副反应CO式g)+H2(g)=CO(g)+Hq(g)AH>0o在恒温密闭容器中，维持压

强和投料比不变，将CO?和H?按一定流速通过反应器，CO2转化率(a)和甲醇选择性

HCHQH『磊圜1x1。。％］随温度变化关系如图2所示:

12.060.0

9.5L_._._._._J56.0

232236240244248252

77℃

图2

若233~251℃催化剂的活性受温度影响不大，分析235℃后图中曲线下降的原因:

(3成国学者探究了不同催化剂作用下电化学还原CO］生产HCOOH的催化性能及机埋，并通过DFT计算催化剂

表面该还原过程的物质的相对能量，如图3所示(带“”表示物质处于吸附态)。试从图3分析，最优的催化剂为

(填“单金属Bi'Biln合金”或“单金属In”)催化剂。

0.6-一一Bi

----BiinX*HCOOH

0.4-~In

0.2-

CO(g)

0.0-2

•HCOOH(l)

-0.2-

*CO2\/

-0.4-

图3

12.二氧化碳与氢气在一定条件下可制备甲醛(HCHO)、甲酸(HCOOH)和甲醇(CHQH)等有机物。回答下列问

题:

(1)制备甲醛：反应机理如下图所示［2%值)+02&)=2凡0(8)AHJ

H(g)

①CC)2(g)+2H2(g)UHCHO(g)+H2O(g)AH=(用△、、△%、△乩表示)。

②将等物质的量的co?与H：充入恒温恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g),不能说明

该反应达到平衡状态的足.(填字母)。

a.CO?的物质的量保持不变

b.单位时间内断裂2molH-H键的同时断裂2molC-H键

c.容器内混合气体的平均摩尔质量不变

d.容器内混合气体的密度保持不变

(2)制备甲酸：反应原理为CO?(gHH式g)=HCOOH(g)AH-

已知：vjE=kiEc(CO2)-c(H2),v龙二k逆c(HCOOH),k正、k逆为速率常数，Igk与温度的关系如图所示。

若温度升高，则k泄（填“增大”“减小”或“不变》该反应的AH（填或"=”）0.

（3）CO?催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。CO?在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图所示。

催化循环中产生的中间体微粒共种。

（4）在T℃时，将CO2、比、N2按物质的量之比为6：11：1充入容积为10L的恒容容器中，初始压强为％kPa,

只发生CO2（g）+3H2（g）WCH3OH（g）+H2O（g）（AH《））（N2不参加反应），测得体系中剩余H2的物质的量随时间变

化如图中状态I所示。在状态I中，平衡时压强为初始压强的三0，H2的体积分数为1;。

8

6

I

C4

H

r2

温度T℃时，状态I中，0Mmin内的平均速率v（CH30H尸molLfminT（保留三位有效数字），该反应

2

的压强平衡常数KP=kPa-o（用平衡分压代替平衡浓度计算）

13.以工业废气中的CO?为原料催化加氢制备甲醇具有较好的发展前景。涉及以下反应：

,

I.CO2（g）+3H2（g）F±CH3OH（g）+H2O（g）AH=-49.4kJiwr

1

II.CO2（g）+H2（g）^CO（g）+H2O（g）AH2=+41kJ-moP

HI.CX）（g）+2H2（g）^CH3OH（g）AH3

（1）AH3-kJ-moL。计算机模拟III的反应历程及能量变化如图所示（TS代表过渡态，IM表示中间产物）。

催化剂主要降低反应历程中第步的能垒（填序号）。

500-430.2

400-TS2总门4

3ooS1310.0话5意)

L-

EO2oo

IP1oo2招S185.1

;IM，IM2

语

褪o

安CO(g)+2H(g)

定1OO2

-200

①②③⑷

反应历程

n(生成X消耗的CO?)

(2)已知：X的选择性S(X)=xl00%。将3mo叫和ImolCO?充入密闭恒压容器中进行上述

n(参与反应的CO?)

反应，平衡时，CO?转化率“CO?)、CH30H选择性和、CO选择性S?随温度的变化关系如图所示。则图中表

示加变化的曲线是(填标号)；当温度高于27()℃时，a(C02))逐渐增大的原因是。条件不变,

原料气中增加0.4molCO(g),在某温度下达到平衡，测得a(CC)2)=0.1,〃(CHQH)=0.35,则〃(CO)=

molo

%

、00

480

世60

招40

徭

爵

太

漱

邂20

详1

50200250270300350温度/(

(3)一定条件下，将3moi也和ImolCO?充入恒容密闭容器中发生上述反应。不同时间容器内的压强见下表，平

衡时测得体系内CO的摩尔分数为10%。

〃min0510152025

p/kPa6.05.555.24.954.84.8

该温度下反应用的平衡常数Kp=kPa=(列出计算式即可)。

14.苯乙烯是很重要的化工原料,

(1)己知下列反应的热化学方程式：

①2c6H5c2H5(g)+21C>2(g)=16CO2(g)+10H2O(g)AH.=-8773.8kJ-moK1

②C6II5CII-CII2(g)4-10O2(g)-8CO2(g)+4II2O(g)AH2=-4263.1kJ-mol

③2H式g)+O?(g)=2H2O(g)AH,=-483.6kJ-mol

计算反应④C,,HCH式g)-C6H.CH=CH2(g)+H2(g)的AH,=kJ•moL。

(2)通过计算反应④的AH,,判断该反应在________(填嘀温”，“低温”)下能自发反应。

(3)TC,向体积可变的密闭容器中充入Imol气态乙苯发生反应④，其平衡转化率为50%,欲将平衡转化率提

高至75%,需要向反应器中充入mol水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。

(4)在9I3K、lOOkPa下，以水蒸气作稀释气。go,作催化剂，乙茶除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副

反应:

1

⑤C6Hse2H5(g)UC6H6(g)+CH产CH2(g)AH5=+105.5Umor

@C6H5C2H5(g)+H2(g)UC6H5CH,(g)+CH4(g)AH6=-152kJ-moL

以上反应体系中，芳香蜂产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性(S=转化为里荒的量X100%)随乙苯

已转化时乙本总f里l.

转化率的变化曲线如图所不，其中曲线b代表的产物是,理由是。

(5)关于本反应体系中催化剂FeO的描述不氐哪的是。

a.X射线衍射技术可测定Feq；晶体结构b.可改变乙苯平衡转化率

c.FeQ,降低了乙苯脱氢反应的活化能d.改变Fe/\颗粒大小不影响反应速率

(6)乙苯脱氢反应的高温和还原性气氛会导致电。、还原，引发结焦(积碳)和烧结失活。试解释以Feq,作催化剂,

用水蒸气作稀释气时能提高苯乙册选择性的原因_________。

15.甲烷重整过程会产生积碳使催化剂失活，通过加入CO-*0或3可以在一定条件下减少或消除积碳。

反应分别为：

反应1：CH4(g)^C(s)+2H2(g)△K=+74.9kJmoL

反应2：CH4(g)+CO2(g)2C0(g)+2H2(g)△%=+247.3kJmoL

反应3：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△%=+205.2kJmol”

反攻4：CH4(g)+102(g)CO(g)+2H2(g)A//4=-35.6kJmol'

(l)C(s)摩尔燃烧焰△也=(用含△%、八也、的代数式表示)。根据以上数据，摩尔燃烧焙：CO(g)

H式g)(填“>"，或“无法判断”)。

(2潞〃(CHJ:〃(COJ=1:1的混合气体置于恒温恒压的密闭容器中，忽略反应3与反应4。测得充分反应后积

碳立生最［C(s)占体系中碳总晟的摩尔分数］与温度、压强之间的关系如图。

-♦-0.05MPa

—0.10MPa

—0.50MPa

--1.00MPa

—5.00MPa

%

/

定

舟

忙

裁

庭

600700800900100011001200

反应温度FC

①温度升高会导致积碳减少或完全消失，原因为。在a点向容器中通入一定量N2,则积碳产生量会.

(填“增大”、“减少”或“不变”)。

②在TC、pkPa条件下，充分反应后，容器体积增加了25%,反应1的压强平衡常数为1^kPa,贝帆时CO的

分压为kPa,反应2的压强平衡常数为(=kPa?。此时，下列能够促使反应2正向移动的

有(填标号)。

A.加入少量C(s)B.升高温度C.加入合适催化剂D.以上均不可

参考答案

1.⑴-876.2kJ.mol"

⑵小于a点

(3)80%0.643

(4)碳元素的电负性比氧元素小，容易给出孤电子对

(5)CO,+2e+H2O=CO+2OH-360

2.(1)-99.0kJ/mol

(2)L2反应I是放热反应，反应n是吸热反应，升高温度，反应n正向移动的程

度大于反应I逆向移动的程度，coz平衡转化率随温度的升高而增大d

♦%(4-2海

()(1一-2〃〃)'

(4)AfBCHOH-6e+8OH-=CO5+6Hq

3.(1)20.8

(2)AC

(3)C

+

(4)Ca(OH)?的溶解度小(或“Ca(OH)2微溶于水〃)H(aq)+OH-(aq)=H;O(I)

(5)^C3(OH)方案1Ca(OH%溶解度随温度升高而降低，利用方案1可得

到不同温度下的饱和溶液-16.6

4.(1)-88<

(2)该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，MH?)增大不变!

⑶增大叵

6

5.(1)1070

(2)