高考化學一輪訓練題-化學反應原理綜合題

高考化學一輪訓練題——化學反應原理綜合題

1.(2022?河南安陽?高三期末)丙烯是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)丙醇、鹵代經(jīng)和塑料。

(1)工業(yè)上用丙烯加成法制備1,2—二氯丙烷，主要副產(chǎn)物為3—氯丙烯。反應原理為：

①CH3=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2cleHCICH3(g)AH=』34kJ/mol

②CH3=CHCH3(g)+C12(g)=CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)AH=-102kJ/mol

已知：CHz=CHCH2cl(g)+HCl(g)=CH℃HClCH3(g)的活化能Ea(逆)為164kJ/moL則該反應的活化能

Ea(正)為kJ/moL

(2)一定溫度下，向恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g),在催化劑作用下發(fā)生反應

①②，容器內(nèi)氣體的壓強隨時間的變化如下表所示。

時間/min060120180240300360

壓強/kPa8074.269.465.261.657.657.6

用單位時間內(nèi)氣體分壓的變化來表示反應速率，即丫=孚，則反應①前180min內(nèi)平均反應速率

At

V(CH2C1CHC1CH3)=_______kPa/min(保留2位小數(shù))。

⑶C3H8(g)/C3H6(g)+H?(g)在不同溫度下達到平衡，在總壓強分別為pi和P2時，測得丙烷及丙烯的物

質(zhì)的量分數(shù)如圖1所示。

35

%

齡30

余80%

￡<、25

*70

260K20

50原

眼4015

樹

霹30

20理10

te后

10

詳5

500510520530540550560570580590540550560570

溫度FC反應溫度/℃

圖1圖2

則a、d代表,piP2(填“大于”“小于”或“等于")；若pi=0.2MPa,起始時充入一定量的丙

烷，在恒壓條件下發(fā)生反應，Q點對應溫度下丙烷的轉(zhuǎn)化率為(保留1位小數(shù))，該反應的平衡常

數(shù)Kp=MPa(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。

(4)丙烷氧化脫氫法制備丙烯還生成CO、CO2等副產(chǎn)物，制備丙烯的反應:

C3H8(g)+1o2(g)/C3H6(g)+H2O(g)AH=-118kJ/mol,在催化劑作用下，C3H的轉(zhuǎn)化率和C3H6的產(chǎn)率

隨溫度變化關系如圖2所示。C3H8的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是o

2.(2022?北京?清華附中高三期末)CO2相關轉(zhuǎn)化的研究，對解決環(huán)境、能源問題意義重大。

(1)CO2催化加氫制取汽油，CO2轉(zhuǎn)化過程示意圖如圖:

-甲

一乙

。C

。H

下列說法不正確的是o

a.反應①的產(chǎn)物中含有水

b.圖中甲與乙互為同系物

c.反應②中只有碳碳鍵形成

d.汽油主要是C5-C11的煌類混合物

(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整可制得合成氣：

CH4(g)+CO2(g)<?>2CO(g)+2H2(g)AH

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)AHi=-75kJ-mol-1

1

C(s)+O2(g)=CO2g)AH2=-394kJmor

2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH3=-222kJ-mol-1

該催化重整反應的AH=kJ-mol-1

(3)CC)2與H2反應制取甲醇(CH3OH)。

已知lgH2與CO2反應生成CH3OH氣體和水蒸氣放出9.7kJ的熱量。

①寫出CCh(g)與H2(g)制取CH30H(g)的熱化學方程式___。

②已知：Imol液態(tài)甲醇完全氣化需吸熱37.4kJ,Imol液態(tài)水完全氣化需吸熱44.0kJ,由CO2合成Imol

液態(tài)甲醇和Imol液態(tài)水放出____kJ熱量。

(4)制取化工原料草酸鋁［A12(C2O4)3］。

利用AI-CO2電池，能有效地將CO2轉(zhuǎn)化成草酸鋁，工作原理如圖所示。

①電池的負極反應式是：—。

②電池的正極反應式：2coz+2e—=C2。；-（草酸根）

正極反應過程中，02起催化作用，催化過程可表示為：

I.2O2+2e—=207

II...........

寫出II的離子方程式：—。

3.（2022?河南新鄉(xiāng)?高三期末）研究氮氧化物對人類社會的發(fā)展意義重大。

⑴\O4可用于“嫦娥五號”運載火箭的推動劑，能與脫（N2H-反應放出巨大的能量，則與N2H4反應的產(chǎn)

物的物質(zhì)的量之比11（2）：11（旦0）=；NR臭氧氧化法可制備新型硝化劑N?C）5,已知在298K,

lOlkPa時發(fā)生以下反應：

①N2O4（g）U2NC）2（g）AWj=+57kJ-mor'

-1

②2O3（g）寺。2（g）AH2=-242.6kJ-mol

-1

③2N2O5（s）=4NO。（g）+O,（g）A￡?3=+56.8kJ-mol

1

則反應④N2O4（g）+O3（g）=N2C）5（s）+O2（g）AH4=kJ.moro

在恒溫恒容條件下，下列說法能夠說明反應④已經(jīng)達到平衡的是（填標號）。

a.N2O4和O3的反應速率之比為1：1

b.O2的體積分數(shù)不再改變

c.容器的壓強不再改變

d.消耗lmolN0的同時，生成了1m°1。2

（2）在某密閉容器中，以原料初始組成為n（NO）:n（C>2）=2:l充入容器中，發(fā)生反應：

2NO（g）+O2（g）-2NO2（g）,分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同溫度和壓強下變化的曲線如圖所示。

ANO的平衡轉(zhuǎn)化率/%

100-

80-

200400600800

①該反應的AH（填“〉”或"v”）0。

②圖中a、b、c三個平衡點中反應速率最快的是(填“a"、"b”或“c”)

③點c對應條件下的勺=(MPa尸(用含必的代數(shù)式表示，物質(zhì)分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。

⑶已知：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)AH<0,N2(g)+O2(g)^2NO(g)AH>0。將

一定比例NHS，含和N2的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應管，出口處N2的含量與溫度的

關系如圖所示。

至

密

175200225250275300

溫度/℃

①若容器中只通入NK和升高溫度，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“增大”、“減小”或“不變”)。

②其他條件不變，在175~300℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，出口處N?的含量降低的原因可能為。

4.(2022?內(nèi)蒙古赤峰?高三期末)鐵及其化合物在生產(chǎn)和生活中具有廣泛的用途。請回答下列問題。

(1)鐵制品暴露在潮濕空氣中容易發(fā)生腐蝕，通過圖甲所示裝置可驗證鐵釘是否發(fā)生電化學腐蝕，正極反

應式是O

(2)利用圖乙裝置可模擬工業(yè)生產(chǎn)高鐵酸鹽，陽極反應為,陰極區(qū)的溶液pH(填

“增大”“減小”或“不變”)。利用高鐵酸鹽可制作新型可充電電池，該電池的總反應為

3Zn+2K2Fe04+8H20.3Zn(0H)2+2Fe(0H)3+4K0H,充電時陽極反應為,放電時每轉(zhuǎn)移

0.6mol電子，正極有g(shù)K2FeO4被還原。

5.(2022?廣東韶關?高三期末)Cl2,SO2,CO、NO、NO?等物質(zhì)不能直接排放到大氣中，需要經(jīng)過處理

進行回收利用，從而達到減排的自的。請回答下列問題:

(1)NO2的分子空間構(gòu)型是。

(2)已知S(s)和CO(g)的燃燒熱分別是296.0kJ/moh283.0kJ/mol,則反應

2co伍)+502償)=56)+282修)的.o

(3)向體積為20L的恒容密閉容器中充入一定量的HC1和。2,發(fā)生反應:

4HCl(g)+O2(g)^2C12(g)+2H2O(g)AH?反應物的轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關系如圖所示［己知起始時

n(HCl)

W=l,a'和b為平衡轉(zhuǎn)化率］。

n(02)

①該反應的AH(填“>”或“<")0。

②下列關于該反應的說法正確的是(填字母)。

A.曲線a表示HC1的轉(zhuǎn)化率

B.溫度越高化學平衡常數(shù)越大

C.容器中壓強不再改變時反應達到最大限度

D.該反應只有高溫下才能自發(fā)進行

③溫度低于450℃時，溫度升高，HC1和O?的轉(zhuǎn)化率增大的原因為

④若初始時向容器中充入的HC1和5均為1mol,5min時反應達到平衡，該溫度下的轉(zhuǎn)化率為

20%,則0~5min內(nèi)HC1的平均反應速率為,該反應的平衡常數(shù)K「=［己知：氣體分壓

3分)=氣體總壓"總)、體積分數(shù)，J為以分壓表示的平衡常數(shù)；平衡時容器內(nèi)的總壓為p。］。

6.(2022?廣東汕頭?高三期末)近年碳中和理念成為熱門，通過“CO?一合成氣—高附加值產(chǎn)品”的工藝路

線，可有效實現(xiàn)CO?的資源化利用。請回答下列問題：

(1)CC)2加復制合成氣(CO、凡)時發(fā)生下列反應:

已知:①CH4(g)+H2O(g)UCO(g)+3H2(g)AH=+206.2kJ/mol

②CO2(g)+4H2(g)0CH4(g)+2H2O(g)AH=-165.0kJ/mol

則CH4(g)+CO?(g)B2CO(g)+2H2(g)AH=kJ/mol

(2)CO2經(jīng)催化加氫可合成烯燒：2CO2(g)+6H2(g)^C2H4(g)+4H2O(g)AHo在(MMPa時，按

n(CO?)：11(凡)=1:3投料，如下圖所示為不同溫度(T)下，平衡時四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)關系。

①在一個恒溫恒容的密閉容器中，該可逆反應達到平衡的標志是（填字母）

A.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化B.2V正（COj=3v逆（耳）

C.容器內(nèi)壓強不隨時間變化D.混合氣體的密度不再改變

②該反應的AH0（填“〉”或，<"）。

③曲線b表示的物質(zhì)為（用化學式表示）。

⑶由CO?與H?反應合成甲醇：CO2+3H2CH,OH+H,OAH<0?某溫度下，將ImolCO?和3moiH?

充入體積不變的2L密閉容器中，初始總壓為8MPa,發(fā)生上述反應，測得不同時刻反應后與反應前的壓

強關系如下表：

時間/h12345

P后

0.920.850.790.750.75

P前

該條件下的分壓平衡常數(shù)為Kp=（MPa尸（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓x物質(zhì)的

量分數(shù)）。

(4)電催化CO?制備燃料可實現(xiàn)資源綜合利用。如圖所示裝置工作時，陽極的電極反應式為

質(zhì)子膜

7.(2022?廣東揭陽?高三期末)工業(yè)上將石灰石和含硫煤混合使用，稱之為“固硫”，其反應原理:

1

2CaCO3(s)+2so2(g)+。2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)NHX=xkJ-moFo

已知：CaO(s)+CO2(g)UCaCC>3(s)AH,=ykJ.mol，

1

2SO2(g)+O2(g)U2so3(g)△&=zkJ-moP0

回答下列問題：

(1)CaSO4(s)^：CaO(s)+SO3(g)A/f=kJ.moL(用含x、y、z的式子表示)。

⑵工℃時，向某恒容密閉容器中通入一定量的co2和足量CaO發(fā)生反應：

則0?8min,用CO?表示該反應速率為v(C。?)=。

(3)心℃時，向2L的恒容密閉容器中通入2moiSO?和ImolO?發(fā)生反應：2SO2(g)+O2(g)^2SO3(g),達

平衡時SC)3的體積分數(shù)為40%,則的轉(zhuǎn)化率為，時該反應的平衡常數(shù)K=。

(4)已知：常溫下，亞硫酸(HA。?)在水中的電離平衡常數(shù)降=1.54x10-2,(2=2.00x101用離子方程

式解釋亞硫酸鈉溶液呈堿性的原因：,通過計算得出亞硫酸根第一步水解的平衡常數(shù)K.=

8.(2022?山西大同.高三期末)隨著我國碳達峰、碳中和目標的確定，二氧化碳資源化利用倍受關注。

I、以CO2和NH3為原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g)^CO(NH2)2(s)+H2O(g)AH=-87kJ/mol?

研究發(fā)現(xiàn)，合成尿素的反應分兩步完成，其能量變化如圖甲所示：

第一步：2NH3(g)+CO2(g)^NH2COONH4(S)AHI

第二步：NH2COONH4(S)F^CO(NH2)2(g)+H2O(g)AH2

(1)圖中AE=kJ/moh

(2)反應速率較快的是反應(填“第一步”或“第二步”)，理由是=

圖甲反應過程

II、以CO2和CH4催化重整制備合成氣：CO2(g)+CH4(g)U2co(g)+2H2(g)。在密閉容器中通入物質(zhì)的量

均為0.2mol的CH4和CO2在一定條件下發(fā)生反應，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化關系如圖乙所

zj\O

(3)由圖乙可知，壓強P1P2(填“〉或"=")。

(4)已知氣體分壓=氣體總壓x氣體的物質(zhì)的量分數(shù)，用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,則X

點對應溫度下的Kp=(用含P2的代數(shù)式表示)。

IIL以C02和H2催化合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)^CH2=CH2(g)+4H2O(g)AH<0。

(5)在一定壓強下，將ImolCCh和3mO1H2加入1L容積不變的密閉容器中，已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化

率、實際轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖丙所示，結(jié)合圖像分析該反應實際反應溫度定于250%：的

原因：O

百分比/%

9.(2022?廣東汕尾.高三期末)I.能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃

料。

(1)已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)LHi=一393.5kJ-mol-1

1

H2(g)+102(g)=H2O(g)△H2=—241.SkJ-mol

C0(g)+102(g)=C02(g)283.0kJmol-'

則煤氣化主要反應C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△”=?

IL為了減少CO的排放，某環(huán)境研究小組以CO和H2為原料合成清潔能源二甲醛(DME),反應為

4H2(g)+2CO(g)^^CH3OCH3(g)+H2O(g)198kJ-moH。

(2)如圖所示能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為一(填曲線標記字母)。

(3)在一定溫度下，向2.0L固定容積的密閉容器中充入2m0m2和ImolCO,經(jīng)過一段時間后，反應

4H2(g)+2CO(g)一^CH30cH3(g)+H2O(g)達到平衡。反應過程中測得的部分數(shù)據(jù)見表：

時間/min0204080100

n(H2)/mol2.01.40.850.4一

n(CO)/mol1.0一0.4250.20.2

〃(CH30cH3)/mol00.15一一0.4

n(H2O)/mol00.150.28750.40.4

①0~20min的平均反應速率v(CO)=mol-L^min^o

②達到平衡時，仇的轉(zhuǎn)化率為—=

③在上述溫度下，該反應的平衡常數(shù)K=—。

④能表明該反應達到平衡狀態(tài)的是―(填字母)。

A.CO的轉(zhuǎn)化率等于HzO的產(chǎn)率B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

C.v(CO)與v(H2)的比值不變D.混合氣體的密度不變

⑤在上述溫度下，向平衡后的2L容器中再充入0.4molH2和0.4molCH30cH3(g),則化學平衡(填“向

左”“向右”或“不”)移動。

10.(2022.湖南郴州.高三期末)碳達峰是指我國承諾2030年前，二氧化碳的排放不再增長。因此，許多

科學家都在大力研究利用CO2和co以減少碳的排放。

⑴“神十三”中航天員們呼吸產(chǎn)生的CC>2用一種循環(huán)方案處理，即CC>2(g)+2H2(g)-C(s)+2H2O(g)AH,

然后電解水又得氫氣和氧氣。在溫度為T,向一恒容密閉容器中，按物質(zhì)的量之比2：1通入H汴DCO?

z,測得反應過程中壓強(p)隨時間(t)的變化如圖中a所示，若其它條件不變，僅改變某一條件時，測得其

壓強(p)隨時間(t)的變化如圖中b所示。

kP

°5//min

①能說明容器中的反應均已達到平衡狀態(tài)的是一____O

A.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變B.CO?和H?的轉(zhuǎn)化率相等

C.H?(g)與C(s)的物質(zhì)的量之比保持不變D.V(H2)=V(H2O)

②根據(jù)反應過程中壓強(p)和時間⑴的關系圖可知，AH0(填“>”“<”或“不確定”)。

③改變的條件是o

(2)CO?經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機物，主要有以下反應：

-1

反應I：CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H2O(g)AH=-49.6kJ-mol

反應II：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH=-122,6kJ-mor'

①反應II的活化能Ea(正)Ea(逆)(填“>”“〈”或“=”)。

②在T溫度下，將3moiC0?和7moi凡充入2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應I和H,達到平衡狀態(tài)時

CH3OH(g)和CH30cH3(g)的物質(zhì)的量分別為1mol和0.5mol。則(溫度時反應I的平衡常數(shù)K=

_______O

H.(2022.安徽.高三期末)到目前為止，約90%的工業(yè)產(chǎn)品是借助催化劑(工業(yè)上也稱為觸媒)生產(chǎn)出來

的，催化劑解決了現(xiàn)代人類衣食住行中的許多問題。催化劑的研發(fā)具有重大的科學意義。

13

I.鐵觸媒催化合成氨的反應可表示為]N2(g)+/H2(g)UNH3(g),該反應歷程如下圖所示，其中吸附在

催化劑表面的物質(zhì)用“ad”表示。

(

。I

日

反應歷程

(1)下列有關敘述正確的有(填代號)。

A.Nz分子中的兀鍵強度比。鍵高

B.反應物分子被吸附到催化劑表面是一個吸熱過程

C.反應N,d+Had=NHad在歷程中速率最慢

D.反應N2(g)+3H2(g)/2NH3(g)wAH=-46kJ/mol

II.基元反應的過渡態(tài)理論認為，基元反應在從反應物到生成物的變化過程中要經(jīng)歷一個中間狀態(tài)，稱為

過渡態(tài)，示意如下：

AB+Cf[A…B…C]fA+BC

反應物過渡態(tài)生成物

⑵一澳甲烷與NaOH溶液反應的歷程可以表示為：

CH3Br+OHffCH30H+Br

反應物過渡態(tài)生成物

ni.降低co?濃度，維持地球大氣中cc）2平衡，是當前的一項重要科研工程。我國力爭于2030年前做到碳

達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。有科學家提出以C0?與H?為原料，在催化劑作用下生成化工原料乙烯，反

應原理如下：

2c。2（g）+6H2（g）^CH2=CH2（g）+4H2O（g）Ni、=-367kJ.moL

4

（3）已知上述反應中，丫正=維/（CO2）.C6（H2）,V&=k^-c（CH2=CH2）.c（H2O）（,髓為速率常數(shù)，

只與溫度有關），反應在工℃時達到平衡，已知⑥=0.7蝙，則該反應的平衡常數(shù)K.=；下該

反應達平衡時，若七=。.4%造，則4T?（填“〉”或，

1

（4）已知（4）中反應可能伴隨有以下副反應：CO2（g）+H2（g）^CO（g）+H2O（g）AH2=41.2kJmoro在

恒壓密閉容器中，CO?與H?的起始濃度一定的條件下，催化反應在相同時間內(nèi)，測得不同溫度下乙烯的

產(chǎn)率如圖中實線所示（圖中虛線表示相同條件下乙烯的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化）：

#

/

K骷

S

畿

Z

①一定溫度下，乙烯的產(chǎn)率達到X點時，v（正）v（逆）（選填“<”、">"或"="）。

②X點后乙烯的產(chǎn)率變小的原因可能是、（寫出兩條即可）。

③工業(yè)生產(chǎn)中通常采用在一定條件下增大壓強的方法來提高CO?的平衡轉(zhuǎn)化率，從而提高乙烯的平衡產(chǎn)

率，卻意外發(fā)現(xiàn)的CO的平衡產(chǎn)率也顯著提高了，請根據(jù)平衡移動原理解釋其原因_______o

12.（2022?山西?長治市上黨區(qū)第一中學校高三期末）化學能與熱能的轉(zhuǎn)化是當今化學研究的熱點?；卮?/p>

下列問題：

⑴鹵化鎂高溫分解的相對能量變化如圖所示。

€

01Mg(s)+^(g)

600

.日

/2

*4001Mg(s)+1ci2(g)

溫22ii

5Mg(s)+,Bw(g)

200

^Mg(s)+1l2(g)

0

反應進程

①寫出該溫度下MgF2（s）分解的熱化學方程式:

②比較熱穩(wěn)定性：MgBr2（填“>”或“<"）MgCL。

③反應Mgl2（s）+Br2（g）=MgBr2（s）+l2（g）AH=kJ-mol1。

⑵氫氟酸是一種弱酸，已知25℃時：

HF(aq)H+(aq)+F(aq)△H=-10.4kJmol1

+

H（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ-mol-'

則表示稀HF溶液與稀NaOH溶液的熱化學方程式為一，氫氟酸的中和反應反應熱的絕對值大于

57.3kJ-molT的原因可能是。

（3燦與F2在黑暗中混合也會發(fā)生劇烈反應，反應的熱化學方程式為H2（g）+F2（g）=2HF（g）AH=-

546.6kJmol1,查閱文獻，兩種化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如表：

化學鍵H—HF—H

E/CkJmol1)436565

貝F2（g）=2F（g）AH=kJ-mol1。

13.（2022?云南.彌勒市一中高三階段練習）當今世界多國相繼規(guī)劃了碳達烽、碳中和的時間節(jié)點，因此

研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。

（DCH,CO2催化重整不僅對溫室氣體的減排有重要意義，還可以得到合成氣（CO和H2）O

已知：①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H1=+206.2kJ.mo「

-1

②CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）AH2=+165.OkJ-mol

寫出該催化重整反應的熱化學方程式：。

⑵在恒容密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2并發(fā)生反應CC）2（g）+4H2（g）UCH4（g）+2H2O（g）,

300℃下，CO2物質(zhì)的量濃度c（CO2）隨時間t變化的曲線如圖所示:

此條件下反應前20的平均速率V（H2）=（用含a、b的代數(shù)式表示）。當混合氣體的某項物理量

保持不變時，可認為反應達到了平衡狀態(tài)，該物理量可能是（填序號）。

a.壓強b.密度c.平均摩爾質(zhì)量d.顏色

（3）電催化合成甲酸因活化容易且能在常溫常壓下反應，因此具有廣闊前景。某CO2電催化反應器示意圖

如圖所示：

①陰極的電極反應式是

②該電解反應得到的副產(chǎn)品除H2外，還可能有（任寫一個）。

14.（2022?湖北武漢.高三期末）在一定條件下，CO?可與H?發(fā)生反應生成甲醇，反應的化學方程式為

CO2（g）+3H2（g）^iCH3OH（g）+H2O（g）o根據(jù)所學知識，回答下列問題：

（DC。?和H?在某催化劑表面合成甲醇的反應歷程如圖所示，由此判斷

CO2（g）+3H2（g）^^CH3OH（g）+H2O（g）是（填“吸熱”或“放熱”）反應。

0.20-CO2(g)+3H2(g)

相-0.20-

對

CH30H(g)

能-0.60-

+HO(g)

量2

-1.00-

e、

V

-1.40-

-1.80J

反應歷程

(2)若以CO?表示的該反應的化學反應速率為O.2mol?L，mini,則以H?表示的該反應的化學反應速率為

mol-L1-min-1

(3)恒溫條件下，在2L的恒容密閉容器中，充入2moic。2和3m0IH2,在一定條件下發(fā)生反應。

①3s末測得CO2的物質(zhì)的最為L6mol,此時容器內(nèi)CH30H的物質(zhì)的量濃度為mol?U1,

C(CO2):C(H2)=

②一段時間后，能說明該反應己達到平衡狀態(tài)的是.(填標號)。

a.C(CO2)=C(H2O)b.容器內(nèi)壓強保持不變

c.3V逆(CH30Hx正(國)d.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

③若反應在ts后達到平衡，測得H?轉(zhuǎn)化了50%,則平衡時CO?的體積分數(shù)為

④CH30H是一種重要的化工產(chǎn)品。通過上述反應獲得CH30H是一種重要的途徑，下列有關說法中正確

的是.(填標號)。

a.該反應為可逆反應，故在一定條件下CO?和H?不可能全部轉(zhuǎn)化為CH30H

b.達到平衡后，反應就停止了，故此時正、逆反應速率相等且均為0

c.在利用上述反應生產(chǎn)CHqH時，要同時考慮反應所能達到的限度和化學反應速率兩方面的問題

(4)甲醇可用作燃料電池。CH30H空氣燃料電池是一種酸性(稀硫酸溶液)燃料電池，電池工作時，溶液中

趨向正極移動的離子是,負極的電極反應式為

15.(2022?湖南岳陽?高三開學考試)“廢氣”的綜合處理與應用技術(shù)是科研人員的重要研究課題，CO、

NO、SO2等都是重要的大氣污染氣體。

(1)已知:

J

?CO(g)+H2O(g)F^CO2(g)+H2(g)A/f1=-41.0kJ-mol

②CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H2O(g)△氏=-49.0kJ-molJ

③CH30cH3(g)+H20(g)U2cH30H(g)AH3=+23.5kJ?mo。

則反應2co(g)+4H2(g)UCH30cH3(g)+H20(g)的△層。

(2)在某壓強下，合成二甲醛的反應在不同溫度、不同投料比時，CO的轉(zhuǎn)化率如圖所示，KA、KB、Kc三

者的大小關系是

01234

投料比[〃32)/〃(8)]

(3)上述合成二甲醛的過程中，提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施(任寫兩種)。

(4)在汽車尾氣排氣管口將NO和CO轉(zhuǎn)化成無污染氣體。FC時，分別將等物質(zhì)的量的NO和CO充入兩

個容積均為2L的密閉容器中，保持溫度和體積不變，分別歷經(jīng)途徑I、II反應。反應過程中NO的物質(zhì)

的量隨時間變化如圖所示。

①寫出該反應的化學方程式___________。

②lOmin內(nèi)途徑II的反應速率V(N2)=;下圖反映了尾氣處理的不同途徑中反應體系能量變化

與反應進程的關系，則途徑I對應圖中的(填“A”或"B”)。汽車尾氣排氣管口使用催化劑可以

提高污染物轉(zhuǎn)化率，其原因是。

(5)氨催化氧化時會發(fā)生兩個競爭反應I、IL為分析溫度對催化劑選擇性的影響，在1L密閉容器中充入I

molNH3和2moi02,測得有關物質(zhì)的量關系如圖，520℃時，4NH3+3O2U2N2+6H2O的平衡常數(shù)K的計

算表達式為___________

(6)煙氣中的S02可以用“亞硫酸鏤吸收法”處理，發(fā)生的反應為(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4Hs03,測得

25℃時溶液pH與各組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關系如圖所示。

各

組

分

物

質(zhì)

的

量

分

數(shù)

b點時溶液pH=7,則“(NH：)：〃(HSO；)=

(7)催化劑的制備：金屬銅是有機合成催化劑，其純度影響催化效果?，F(xiàn)有銅的提純利用如圖裝置，則陰

極反應的電極反應式為;在4.825A的電流作用下通電半小時，若電解效率(通過一定電量時陰極上

實際沉積的金屬質(zhì)量與通過相同電量時理論上應沉積的金屬質(zhì)量之比)為85%,可以獲得純銅

___________g(已知F=96500C/mol)?

電源

16.(2022?云南?昆明一中高三期末)苯乙烯(C8H8)是一種重要的有機化工原料，工業(yè)上常用乙苯(C8HIO)催

化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：

(1)25℃、lOlkPa下，由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成Imol純化合物時的反應焰變，稱為該化合物的標準摩爾

生成熔。乙苯、苯乙烯、氫氣的標準摩爾生成焰如表。

物質(zhì)

C8Hio(g)C8H8(g)H2(g)

標準摩爾生成焰/kJ-moH+29.92+147.40

25℃、lOlkPa下，C8Hio(g)脫氫生成C8H8(g)的熱化學方程式為。

(2)在恒溫、恒容密閉容器中充入一定量的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應，下列說法正確的是(填標號)。

A.增大H2濃度有利于提高苯乙烯的產(chǎn)量

B.當氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時，說明反應已達平衡

C.平衡時，向容器內(nèi)通入少量氧氣，則平衡向逆反應方向移動

D.選用合適的催化劑可以提高反應達到平衡前苯乙烯在單位時間內(nèi)的產(chǎn)量

(3)在恒溫、恒壓密閉容器中充入一定量的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應。已知總壓為p,該溫度下反應的

平衡常數(shù)為Kp(用平衡分壓代替平衡濃度，分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))，則平衡轉(zhuǎn)化率a=—(用含p、KP

的式子表示)。

⑷通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣，保持體系總壓為lOlkPa的條件下進行乙苯脫氫反應。由于發(fā)生副反

應，常伴隨C6H6、C2H4、C等副產(chǎn)物生成。在不同反應溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯

乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù))示意圖如圖：

溫度/℃

①控制反應的溫度約為600~650℃,不宜過低或過高，理由是一o

②副產(chǎn)物C沉積在催化劑表面，對催化作用的影響是一(填“增強”“減弱”或“無影響”)；在乙苯蒸氣中摻

混水蒸氣可提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，原因是一。

17.(2022?廣西?賓陽中學高三期末)在一體積為2L的密閉容器中充入1molN,、2molH2,在催化劑作用

下發(fā)生可逆反應：N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g),NH3的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:

(1)0-1min的反應速率VI與2~3min的反應速率V2相比較，vi(填或“<”)V2,l~2min

的反應速率(v(Hz)=o

(2)從圖像可以看出，前3min內(nèi)，l~2min反應速率最快，l~2min反應速率變快的原因是

(3)反應最大限度是在___________min時，此時密閉容器中總物質(zhì)的量為moL

(4)研究發(fā)現(xiàn)降低溫度有利于平衡向生成NH3的方向移動，而工業(yè)實際采用在較高溫度下進行反應的原因

是。

(5)電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如圖，則電池工作時負極的電極

KOH溶液

18.(2022.湖南.高三期末)丁二烯、異丁烯均是重要的有機化工原料，廣泛用于有機合成和精細化工。

I.正丁烷催化氧化制1,3-丁二烯的一種反應途徑如圖所示。

CH3cH2cH2cH3?

H2O(g)

—2(g)

①明②叱

③Aft

CH2=CHCH2CH,(g)umCH3CH=CHCH3(g)

(1)已知：AH；＞Aft,則CH3cH2cH2cH3(g)+C)2(g)==CH2=CHCH=CH2(g)+2H2O(g)△居,相同條件

下，穩(wěn)定性：1-丁烯(填“或“=")2-丁烯。

(2)在某恒溫恒容密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CH2=CHCH2cH3(g)和02(g),僅發(fā)生反應④(該反應為可逆

反應)，下列描述能說明反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是(填標號)。

A.混合氣體的密度不再改變

B.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變

C.丁二烯和H20(g)的物質(zhì)的量之比不再改變

D.1-丁烯和O2(g)的物質(zhì)的量之比不再改變

n.正丁烷脫氫異構(gòu)制異丁烯。溫度為rc,向體積不等的恒容密閉容器中均充入imoi正丁烷，發(fā)生反

應：CH3cH2cH2cH3(g)UCH2=C(CH3)2(g)+H2(g)AH,反應均進行l(wèi)Omin。測得各容器中正丁烷的轉(zhuǎn)化率

與容器體積的關系如圖所示。

(3)A點時v止_______(填或“<"，下同)v逆；正反應速率：v(B)v(D)o

(4)若C點為平衡點且容器總壓強為0.4MPa,則該條件下，反應的平衡常數(shù)&=MPa(以分壓表示

的平衡常數(shù)為七,分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。

(5)向A點對應的反應體系中再充入一定量的正丁烷，達到平衡時，正丁烷的轉(zhuǎn)化率(填“增大”、

“減小”或“不變”)。

19.(2022.上海市晉元高級中學高三期末)硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化

物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關注?；卮鹨韵聠栴}：

圖1是工業(yè)上生產(chǎn)HNO3的流程圖：

圖1

(1)與氮氧化物有關的全球性大氣環(huán)境問題有

A.酸雨B.沙塵暴C.光化學煙霧D.白色污染

(2)下列有關NH3的說法，不正確的是(填字母序號)。

A.工業(yè)合成NH3屬于人工固氮B.NH3易液化，液氨常用作制冷劑

C.NH3可用濃硫酸或無水氯化鈣干燥D.NH,制備NO體現(xiàn)了NH3的還原性

(3)NHs極易溶于水，在標準狀況下，用充滿NHJ的燒瓶做噴泉實驗，水充滿整個燒瓶后所形成溶液的物

質(zhì)的量濃度為mol-L-'o(保留3位有效數(shù)字)

(4)工業(yè)上常用氨氣與硝酸反應制備化肥硝酸鏤，寫出檢驗鏤根離子的實驗方法：o

化學興趣小組的同學利用下圖進行SO?的一些性質(zhì)實驗(加熱裝置略)：

濃硫段

Ba(l2112sNaOH

溶液溶液溶液

圖2

(5)首先，驗證碳、硅非金屬性的相對強弱(已知酸性：亞硫酸＞碳酸)。

①連接儀器、檢查裝置氣密性、加藥品后，打開a、關閉b,然后滴入濃硫酸，加熱。

②裝置A中試劑是。

③能說明碳的非金屬性比硅強的實驗現(xiàn)象是：o

(6)驗證SO。的某些性質(zhì)。

①打開b,關閉a。

②硫化氫溶液中看到有淡黃色沉淀，SO?體現(xiàn)o(選填“酸性氧化物”、“還原性”、“氧化性”)

③BaC"溶液中無明顯現(xiàn)象，將其分成兩份，分別滴加下列溶液，都產(chǎn)生了白色沉淀，將產(chǎn)生的沉淀的化

學式填入下表相應位置。

滴加的溶液氯水氨水

沉淀的化學式—

寫出其中SO。顯示還原性生成沉淀的離子方程式：

20.(2022?河南開封?高三期末)近期中國科學院宣布在人工合成淀粉方面取得突破性進展，是國際上首

次在實驗室實現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。

⑴CO?人工合成淀粉共需要11步，其中前兩步涉及的反應如圖所示。

2H2O(g)H2O2(1)

3H2(g)H2O(g)0HO2(g)H2O2(1)O

C02(g)H人H?7HAH(g)

已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH4

計算CO2(g)+2H,(g)=HCHO(g)+H2O(g)AH=。

(2)原料CO2可通過捕獲技術(shù)從空氣或工業(yè)尾氣中獲取，能作為CO?捕獲劑的有(填字母序號)。

A.氨水B.Na2c。3溶液C.CH3cH20HD.NH4cl溶液

(3)在一定溫度下的密閉容器中，發(fā)生反應：CO2(g)+3H2(g)^iCH3OH(g)+H2O(g)o下列說法正確

的是(填字母序號)。

A.反應達平衡后，若壓縮容器體積，則平衡正向移動

B.選用合適的催化劑可以提高CH30H的平衡產(chǎn)率

C.若氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變，說明反應已達平衡

增大原料氣中叭M的值，有利于提高CC>2的轉(zhuǎn)化率

D.

(4)在一定條件下，CO?催化加氫可以生成CH3OH,主要有以下三個競爭反應。

反應I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH5

反應H：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH6

反應III：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)AH7

為研究催化劑對反應的選擇性，在1L恒容密閉容器中充入2.0molC()2和5.3molH2,反應進行相同時間

后，測得有關物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度的變化關系如圖所示。

①該催化劑在較低溫度時主要選擇反應(填“i，，，，n”或“in”)。A點以后，升高溫度，甲烷的物質(zhì)的

量減小，其原因可能是

②在一定溫度下，體系達到平衡，此時測得：n(CH4)=0.1mol,n(C2H4)=0.4mol,

n(CH3OH)=0.5mol,容器內(nèi)總壓強為p。此時，CO?的總轉(zhuǎn)化率為；p(H2O)=；該溫度

下反應I的平衡常數(shù)K(I)=I?保留一位小數(shù))。

參考答案:

1.(l)132kJ/mol

(2)0.08KPa/min

(3)C3H8大于33.3%0.025MPa

(4)溫度升高，反應速率增大(或溫度升高，催化劑的活性增大)

2.(l)c

(2)+247

1

(3)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-58.2kJ-mor139.6

(4)Al-3e-=A13+20：+2c02=Ch+CzOj

3.(1)3:4-92.7be

52

⑵<b9

(3)減小隨著溫度的升高，N2和02反應轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率增大

4.(l)2H2O+O2+4e=4