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    2019高考化学三轮冲刺大题提分大题精做8以能量和化学平衡串联反应原理综合题.docx

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    2019高考化学三轮冲刺大题提分大题精做8以能量和化学平衡串联反应原理综合题.docx

    1、1大题精做八 以能量和化学平衡串联反应原理1.(2018 南昌二中理综)甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用 CO2和 H2在一定条件下反应合成甲醇。(1)已知在常温常压下:2CH 3OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(g) H1275.6kJ/mol2CO(g)+O 2(g)=2CO2(g) H566.0kJ/molH 2O(g)=H2O(l) H44.0kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:。(2)甲醇脱氢可制取甲醛 CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:600K 时,Y 点甲醇的

    2、(逆)(正)(填“”或“” 、 “” 、 “(正),由图可知,升温,甲醇的平衡转化率增大,说明正向是吸热反应,从 Y 点到 X 点应该让反应逆向进行,所以可采取降温的措施,又因为正向是体积增大的反应,还可采取增大压强的措施;当甲醇的起始浓度不一样时,转化率就不一定等于 90%,所以在 t1K 时,该反应的平衡常数为 8.1molL1 是不正确的;(3)由表中数据可知,实验的前 20min CH3OH 的浓度变化了 0.0014mol/L,则生成氢气浓度是 0.0014mol/L,(H 2)0.0014/207.010 5molL1min1;实验相比,实验甲醇的起始浓度是实验的 2 倍,而达平衡

    3、时的浓度却小于 2 倍,说明 T1到 T2平衡向正向移动,而反应为吸热反应,所以 T2大于 T1; 实验、值起始浓度相等,但到达平衡的时间实验小于,所以催化剂的催化效率:实验实验。【答案】 (1)CH 3OH(l)+ O2(g)=CO(g) + 2H2O(l) H442.8kJmol (2)降低温度和增大压强不正确。因为当 CH3OH 的起始浓度不同时,其转化率就不等于 90%。(3)7.010 5molL1min1 ”或“0,故答案为;根据反应方程式 MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s) Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)可知该反应正向为气体体积增大的方

    4、向,在相同温度下,压强越大氢气的转化率越小,由图 1 可知:在相同温度下 p1下氢气的转化率最大,所以 p1压强最小,p 3下氢气的转化率最小,所以 p3压强最大,所以 p3p2p1,故答案为 p3p2p1;由MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s) Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),设 A 混合气体的总物质的量为 1mol,则A 点时 H2的物质的量为 0.4mol,H 2O 的物质的量为 0.4mol,则变化的 H2的物质的量为 0.4mol,A 点时 H2的为平衡转化率为 (H 2)= =50%,故答案为 50%;B 点时 H2、CO 的体积分数均为

    5、25%,混0.4mol0.4mol+0.4mol100%合气体为 H2、CO、H 2O,则 H2O 的体积分数为 1-25%-25%=50%,B 点对应的平衡常数 K= =0.01,故答案p2( CO) p4(H2O)p4(H2)为 0.01【答案】 (1)61 (2) ( H2- H1)12(3)阳极区 2H+2e=H2(或 2H2O+2e=H2+2OH ) (4) p 3p2p1 50% 0.01 4.(2019 四川省诊断理综)研究和深度开发 CO、CO 2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题:I.CO 可用于高炉炼铁,已知Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4

    6、CO2(g) H1=a kJ/ mol3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4 (s)+CO2(g) H2=bkJ/mol则反应 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的 H3=_kJ/mol(用含 a、b 的代数式表示).一定条件下,CO 2和 CO 可以互相转化。(1)某温度下,在容积为 2L 的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应:CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。甲容器 15min 后达到平衡,此时 CO2的转化率为 75%。则 015min 内平均反应速率 v(H2)= _,此条件下该反应的平衡常数 K=_。欲使平衡后乙与甲中相同组分

    7、气体的体积分数相等,则 、x、y、z 需满足的关系是_,且_ (用含 y 的等式表示)。(2)研究表明,温度、压强对反应“C 6H5CH2CH3(g)+CO2(g) C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g) H”中乙苯的平衡转化率影响如下图所示:8则 H_0(填“” “0;该反应的n 气 0,则压强越大,乙苯的平衡转化率越小,故 p1p2p3;(3)达平衡时 v 正 =v 逆 ,即 k 正 c(CO)c(NO2)=k 逆 c(CO2)c(NO),故 k 正 /k 逆 =c(CO2)c(NO)/c(CO)c(NO2)=k。【答案】I.(b+2a)/3 .(1)0.2molL 1 mi

    8、n1 1.8 x=2w+y z=y (2)p 1p2p3(3)k=k 正 /k 逆5.(2018 天成教育研究院理综)碳元素与人们的日常生活、生活和科学研究密不可分。请回答下列问题。(1)乙烯具有水果催熟的功效,乙烯的电子式是_。(2)Al2O3真空碳热还原一氯化法是一种新的炼铝工艺,该法流程短,设备简单,符合目前国家提倡节能减排、改造升级的大环境。其中冶炼过程中发生的反应有:()2Al 2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g) H1;()Al 2O3(s)+Al4C3(s)+3AlCl3(g)=9AlCl(g)+3CO(g) H2;()3AlCl(g)= =AlCl3(g)+

    9、2Al(l) H3;则 Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g) H4=_(用含 H1、 H2、 H3的代数式表示)。9Al 4C3是真空碳热还原一氯化法炼铝的中间产物,该物质与水反应生成最简单的有机物。该反应的化学方程式为_。(3)利用活性炭的还原性可处理机动车的尾气(氮氧化物),发生如下反应 C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) H0,一定条件下,密闭容器中的有关物质的浓度与时间的变化如下表所示:时间/mim浓度/(mol/L)0 10 20 30 40 50NO 2.0 1.16 0.40 0.40 0.6 0.6N2 0 0.42 a b 1.2 1.2CO

    10、2 0 0.42 a b 1.2 1.2020min 内的平均反应速率 v(CO2)=_molL1min1;第一次达到平衡的平衡常数K=_。30min 时只改变某一条件,则改变的条件可能是_ (填字母编号)。a升高温度 b降低温度 c再通入一定量的 NOd缩小容器的体积 e加入合适的催化剂 f增大容器休积(4)炼钢炉中发生复杂的化学反应,其中包括反应:C(s)+CO 2(g) 2CO(g) H0。将 1molCO2与足量的碳充入到一个恒压密闭容器中,总压强为 P 总 。达到平衡时,容器内气体体积分数与温度的关系如下图:CO 2体积分数为 86%时,CO 2的转化率为_%(结果保留一位小数,下同

    11、)。已知:气体分压 P 分 =P 总 气体体积分数,达到平衡时用气体的分压代替气体浓度所表示的平衡常数为 Kp,则 900时,K p=_(用含 p 总 的代数式表示)。【解析】 (1)由乙烯的成键特点可得其分子的电子式为: (2)由盖斯定律可得目标热化学方程式可由 ,则 H4= H1+ H2+ H3,故答案为:13( )+13( )+( )转化而得到 13 13 H4= H1+ H2+ H3;Al 4C3与水反应发生强烈的水解生成 Al(OH)3和 CH4,故答案为:13 13Al4C3+l2H2O=4Al(OH)3+3CH 4(3)020min 内 NO 的浓度变化 2.0mol/L-0.4

    12、mol/L=1.6mol/L,则 CO2的浓度增加为 1.6mol/L2=0.8mol/L,其平均反应速率 v(CO2)=0.8mol/L20min=0.04molL1min1,由反应方程式可得该反应的平衡常数 K= = =4,故答案为:0.04molL 1min1、4;30min 时改c(N2)c(CO2)c2(NO)0.80.80.4210变某一条件后,在第二次达到平衡后平衡常数 K= =4,和第一次平衡时相同,则改变的条件不可能是1.21.20.62温度,且在新平衡下,各物质的浓度都变为原来的 1.5 倍,则改变的条件只能在其它条件不变时将体积压缩到原来的 或在其它条件不变时又充入一定量的 NO(为原起始 NO 物质的量的 0.5 倍) ,故答案为:cd;(4)23设 CO2的转化率为 x,则剩余 CO2为(1-x)mol,生成 CO 为 2xmol,CO 2的体积分数= =0.86,解得1-x1-x+2xx0.075,故答案为:7.5%;由题示信息可得 Kp= =0.942 P2 总 0.06 P2 总 =14.73p 总 ,故答案为:p2(CO)p(CO2)14.73p 总 。【答案】 (1)(2) H1+ H2+ H3 Al4C3+l2H2O=4Al(OH)3+3CH 413 13(3)0.04molL 1min1 4 cd (4)7.5% 14.73p 总


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