《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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大题精做八 以能量和化学平衡串联反应原理精选大题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：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H1275.6kJ/mol2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H566.0kJ/molH2O(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(逆)(正)（填“”
2、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，(H2)0.0014/207.0105molL1min1；实验相比，实验甲醇的起始浓度是实验的2倍，而达平衡时的浓度却小于2倍，说明T1到T2平衡向正向移动，而反应为吸热
3、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）CH3OH(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）7.0105molL1min1 1.（2019浙江选考模拟）甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.58kJmol-1反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2反应：CO(g)+2
4、H2(g)CH3OH(g)H3=-90.77kJmol-1回答下列问题：(1)反应的H2=_。(2)反应能够自发进行的条件是_ (填“较低温度”、“ 较高温度”或“任何温度”)(3)恒温，恒容密闭容器中，对于反应，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_。A.混合气体的密度不再变化B.混合气体的平均相对分子质量不再变化C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1311 D.甲醇的百分含量不再变化(4)对于反应，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是_。A.其他条件不变，若不使用催化剂，则250时CO2的平衡转化率可能位于M1B.温度低于250时
5、，随温度升高甲醇的产率增大C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应，250时反应的平衡常数K=_；若要进一步提高甲醇体积分数。可采取的措施有_。【解析】(1)根据盖斯定律：=-得反应的H2=+41.19kJmol-1；(2)G=HTS0时，反应能够自发进行，该反应的S0、H0，当温度较低时，反应能够自发进行；(3)A、由于气体的质量、体积不变，则无论是否达到平衡状态，混合气体的密度都不变化，不能作为判断是否平衡的依据，故A错误；B、反应前后气体的物质的量不等，混合气体的平均相
6、对分子质量不再变化，可说明气体的物质的量不再变化，说明达到平衡状态，故B正确；C、平衡常数未知，CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1311，不能判断是否达到平衡状态，故C错误；D、甲醇的百分含量不再变化，可说明达到平衡状态，故D正确；(4)A. 催化剂不能影响平衡移动，只能改变反应速率，故A错误；B. 温度低于250时，随温度升高平衡逆向进行甲醇的产率减小，故B错误；C. 升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N，故C正确；D. 为提高CO2的转化率，平衡正向进行，反应是放热反应，低的温度下进行反应，平衡正向进行，但催化剂的活性、反应速率减小
7、，故D错误；故选ABD；(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2，则图中M点时二氧化碳转化率50%， CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始量(mol) 1300变化量(mol) 0.51.50.50.5平衡量(mol) 0.51.50.50.5K=0.50.50.51.53=0.148，反应前后气体体积减小，若要进一步提高甲醇的体积分数，可采取的措施有增大压强平衡正向进行。【答案】（1）+41.19kJmol-1（2） 较低温度（3） BD （4） ABD（5）0.148 增大压强(降低温度)2.（2019山东临沂十九中调研）钢铁行业是工业生产的重要支
8、柱。（1）已知高炉炼铁的主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=25kJmol13Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H=47kJmol1Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H=+19kJmol1写出FeO(s)被CO还原生成Fe(s)和CO2的热化学方程式：_。（2）恒温恒容条件下进行反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)，下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_(填写序号字母)。av(CO)正=v(CO2)逆 bCO、CO2的浓度之比为11c容器内压强保持不变 d混合气体的密度
9、保持不变（3）ToC时，反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数为K=27。在1L的密闭容器中分别按下表所示加入物质，维持ToC反应一段时间达到平衡，甲、乙容器中CO的平衡转化率之比=_。Fe2O3COFeCO2甲容器1.0mol1.0mol1.0mol1.0mol乙容器1.0mol2.0mol1.0mol1.0mol（4）下列为合成甲醇的有关化学方程式：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)某温度下，上述三个反应的平衡常数数值分别为2.5，2.0和K3，则
10、K3值为_。（5）比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电。高铁电池的总反应为：3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O，则充电时的阳极反应式为_。（6）炼铁尾气中含有CO，经过回收可用于合成甲醇：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) H=90.1kJmol1。ToC，该反应的Kp=6.0103kPa2（用平衡分压代替平衡浓度所得平衡常数，分压= 总压物质的量分数）。该温度下的某容器中，若起始充入2molH2、1molCO，平衡时甲醇的平衡分压p(CH3OH)=24.0kPa，则平衡时混合气体中CH3OH的体积分数约为_（用百分数表示，小数点后保留1位）。【解
11、析】（1）根据盖斯定律可知（32）/6即得到FeO(s)被CO还原生成Fe(s)和CO2的热化学方程式为FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) H=11kJ/mol。（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。则av(CO)正v(CO2)逆表示反应速率的方向相反，且满足反应速率之比是化学计量数之比，反应达到平衡状态，a正确；bCO、CO2的浓度之比为11不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡状态，b错误；c反应前后体积不变，容器内压强保持不变不能说明反应达到平衡状态，c错误；d密度是
12、混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但质量是变化的，则混合气体的密度保持不变说明反应达到平衡状态，d正确。答案选ad；（3）甲容器中Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)起始浓度（mol/L）1 1转化浓度（mol/L）x x平衡浓度（mol/L）1x 1+x乙容器中Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)起始浓度（mol/L） 2 1转化浓度（mol/L） y y平衡浓度（mol/L） 2y 1+y则(1+x)3(1-x)3=27、(1+y)3(2-y)3=27；解得x0.5、y1.25，即甲中转化为是50%，乙中转化率为62.5%，所以甲、乙容器中CO的平衡转化率之比50%62.
