《2020-2021高考化学培优专题复习化学反应原理综合考查练习题附答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021高考化学培优专题复习化学反应原理综合考查练习题附答案（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020-2021 高考化学培优专题复习化学反应原理综合考查练习题附答案一、化学反应原理综合考查1 甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题：(1)已知甲醇分解反应：CH3OH(g)?CO(g) 2H2(g) H1 90.64 kJ mol1 ；水蒸气变换反应：CO(g) H2O(g) ?CO2(g) H2(g) H2 41.20 kJ mol 1。则 CH3OH(g) H2O(g) ? CO2(g) 3H2(g) H3_kJ mol 1。(2)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(III)表面发生解离时四个路径与相对能量的关系如图所示，其中附在
2、Pd(III)表面的物种用 * 标注。此历程中活化能最小的反应方程式为_ 。(3)在 0.1MPa 下，将总进料量为 1 mol 且 n(CH3OH)： n(H2O) 1： 1.3 的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。实验测得水蒸气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是_ 。平衡时，测得CH3OH 的含量在给定温度范围内极小，H2、H2O(g)、 CO、 CO2 四种组分的含量与反应温度的关系如图所示，曲线b、c 对应物质的化学式分别为_、_。(4)573.2K 时，向一刚性密闭容器中充入5.00 MPa CH3OH 使其分解， t h 后达平衡时H2 的物质的量分数为 160%，则 t
3、h 内 v(CH3OH) _MPa h ，其分压平衡常数 Kp_MPa2。【答案】 +49.44CH2O*+2H*=CHO*+3H* （或 CH2O*=CHO*+H* ）随温度升高，催化活性降低COH O（ g）3.75168.7522t【解析】【分析】【详解】（1）甲醇分解反应：CH3OH(g)?CO(g)2H2(g)H190.64 kJ mol1；水蒸气变换反应： CO(g) H2O(g)?CO2(g)H2(g)H241.20 kJ mol 1。将 +，即可求出CH3OH(g) H2O(g)?CO2(g)3H2(g)H3 =+90.64 kJ mol 1+ -41.20 （kJ mol 1
4、） =+49.44 kJ mol1+49.44；，故答案为：（2）活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，从图中可以看出，过渡态3 发生的反应活化能最小。反应物为“CH2O*+2H* ”，产物为 “ CHO*+3H*，故反应方程式为CH2O*+2H*=CHO*+3H* 因为 2H* 反应前后都吸附在催化剂表面，未参与反应，故反应实质为 CH2 O*=CHO*+H* ，故答案为： CH2 O*+2H*=CHO*+3H* （或 CH2O*=CHO*+H* ）；（ 3）因为温度升高，反应速率应加快，而图中速率减小，显然不是温度的影响，只能为催化剂的活性降低，故答案为：随温度升高，催化活性降低；对于反
5、应 CO（ g） +H2O（ g）CO2（ g） +H2（ g） H 0，其他条件不变时，升高温度，平衡向左移动，即CO、 H2 O 的含量均增大， CO2、 H2 的含量均减小。依据图中信息，可初步得知， a、b 曲线分别对应CO2 或 H2， c、 d 曲线则对应 CO 或 H2O（ g）。根据反应方程式可知：该反应起始时，n（ H2） n（ CO2）、 n（ H2O） n（ CO），平衡时含量必然有 H2 CO、 H O CO故 a、 b、c、d 曲线分别对应H 、 CO 、 H O（ g）、 CO，曲线 b、 c22222对应物质的化学式分别为CO22O（ g），故答案为：22、HCO
6、 、 H O（ g）；（4）假设 CH3OH 的压强变化量为x，列出三段式：起始（ MPa）转化（ MPa）平衡（ MPa）CH 3OH（ ） ?CO（ ）（ ）gg+ 2H 2g5.000xx2x5.00-xx2x2 x603.75MPa3.755 2x，x=3.75Mpa ， v（ CH3OH） =th=100t 1；MPahP CO ?P2 H 223.75MPa 7.5MPaKp=168.75（ MPa）2，P CH 3OH1.25MPa故答案为： 3.75；168.75（ MPa） 2。t【点睛】本题综合考查化学平衡问题，题目涉及化学平衡计算与影响因素、反应热计算等，侧重考查学生分析
7、计算能力，注意盖斯定律在反应热计算中应用，难点（4）列出三段式，理清平衡时各物质的量，是解题关键。2 十八大以来，各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国，我国每年煤炭燃烧释放出的大量 SO2 严重破坏生态环境。现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石- 石膏法将硫元素以 CaSO的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO 又会与4 的形式固定，从而降低SO2CaSO4 发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：反应： CaSOsCO gCaO sSO2gCO2gEa1H1 218-4() 活化能，4kJ mol( )+( )( ) +( ) +=.1反应： CaSO4( s)+ 4C
8、O( g)CaS( s) +22214CO ( g)活化能 Ea ， H= - 175. 6kJ mol请回答下列问题：（ 1）反应 CaO( s)+ 3CO( g)+ SO2( g) ? CaS( s)+ 3CO2( g) ； H=_kJ?mol - 1；该反应在_（填“高温”“低温”“任意温度”）可自发进行。（2）恒温密闭容器中，加入足量CaSO4 和一定物质的量的CO气体，此时压强为 p0。 tmin中时反应达到平衡，此时CO 和 CO222体积分数相等， CO 是 SO 体积分数的 2 倍，则反应 I的平衡常数 Kp _( 对于气相反应，用某组分B的平衡压强pB() 代替物质的量浓度c
9、( B) 也可表示平衡常数，记作Kp，如 p( B) p x( B) ，p 为平衡总压强， x( B) 为平衡系统中 B 的物质的量分数 ) 。（3）图 1 为 1000K 时，在恒容密闭容器中同时发生反应I 和 II， c( SO2) 随时间的变化图像。请分析图 1 曲线中 c(SO20t2区间变化的原因_。) 在 （4）图 2 为实验在恒容密闭容器中，测得不同温度下，反应体系中初始浓度比c(CO 2 ) 与c(CO)SO 体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是_ 。2A当气体的平均密度不再变化，反应I 和反应同时达到平衡状态B提高 CaSO 的用量，可使反应 I 正向进行， SO 体积分数增大42C其他条件不变，升高温度，有利于反应I 正向进行， SO 体积分数增大，不利于脱硫2D向混合气体中通入氧气（不考虑与SO 反应），可有效降低SO 体积分数，提高脱硫效22率（5）图 1 中， t 2 时刻将容器体积减小至原来的一半，t3 时达到新的平衡，请在图1 中画出t - t3区间 c( SO ) 的变化曲线 _ 。22【答案】 - 394 . 0kJ mol - 1低温 0. 25p0 反应 I 的活化能 Ea1 较小，反应速率I 比 II 大，0t 1 阶段 c( SO2) 增大， t 1 后反应 II 为主， c( CO) 减小，使反应
