《北京市2021届高三化学二轮复习：考点突破 化学反应原理 word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京市2021届高三化学二轮复习：考点突破 化学反应原理 word版含答案（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、北京市2021届高三化学二轮复习：考点突破化学反应原理1硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g) SO3(g) H=98 kJmol1。回答下列问题：（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_。（2）当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率随温度的变化如图(b)所示。反应在5.0MPa、550时的=_，判断的依据是_。影响
2、的因素有_。（3）将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为，则SO3压强为_，平衡常数Kp=_(以分压表示，分压=总压物质的量分数)。（4）研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v=k(1)0.8(1n)式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；为SO2平衡转化率，为某时刻SO2转化率，n为常数。在=0.90时，将一系列温度下的k、值代入上述速率方程，得到vt曲线，如图（c）所示。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度tm。ttm后，v逐渐下降。原因是_。2CO2/
3、 HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。（1）CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液（CO2与KOH溶液反应制得）中通入H2生成HCOO，其离子方程式为 ；其他条件不变，HCO3转化为HCOO的转化率随温度的变化如题20图1所示。反应温度在4080范围内，HCO3催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是 。（2）HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如题20图2所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。电池负极电极反应式为 ；放电过程中需补充的物质A为 （填化学式）。题20图2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOO
4、H与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为 。（3）HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如题20图3所示。HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成 （填化学式）。研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是 。3环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知：(g)= (g)+H2(g)H1=+100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g)=2HI(g)H2=11.0 kJmol 1 对于反应：(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g
5、) H3=_kJmol 1。（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数Kp=_Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_（填标号）。A通入惰性气体B提高温度C增加环戊烯浓度D增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_（填标号）。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1（4）环戊二烯可用于制备二茂
6、铁（Fe(C5H5)2结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。该电解池的阳极为_，总反应为_。电解制备需要在无水条件下进行，原因为_。4探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：. . . 回答下列问题：（1）。（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为 mol,CO为b mol，此时H2O(g)的
7、浓度为 molL-1（用含a、b、V的代数式表示，下同），反应的平衡常数为 。（3）不同压强下，按照n（CO2）：n（H2）=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。已知：CO2的平衡转化率=CH3OH的平衡产率=其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 （填“甲”或“乙”）；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。（4）为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为 （填标号）。A低温、高压 B高温、低压 C低温、低压 D高温、高压5天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H
8、6等烃类，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) H，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热H/( kJmol1)-1560-1411-286H1=_ kJmol1。提高该反应平衡转化率的方法有_、_。容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下（p）发生上述反应，乙烷的平衡转化率为。反应的平衡常数Kp=_（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为：r=k，其中k为反应速率常数。设反应开始
9、时的反应速率为r1，甲烷的转化率为时的反应速率为r2，则r2=_ r1。对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_。A增加甲烷浓度，r增大 B增加H2浓度，r增大C乙烷的生成速率逐渐增大 D降低反应温度，k减小（3）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：阴极上的反应式为_。若生成的乙烯和乙烷的体积比为21，则消耗的CH4和CO2体积比为_。6研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有： 已知：时，相关物质的相对能量（如图1）。可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的（随温度变化可忽略）。例如： 。请回答：（1）根据相关物
10、质的相对能量计算_。下列描述正确的是_A升高温度反应的平衡常数增大B加压有利于反应、的平衡正向移动C反应有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成D恒温恒压下通水蒸气，反应的平衡逆向移动有研究表明，在催化剂存在下，反应分两步进行，过程如下：，且第二步速率较慢（反应活化能为）。根据相关物质的相对能量，画出反应分两步进行的“能量-反应过程图”，起点从的能量，开始（如图2）。（2）和按物质的量1:1投料，在和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对“氧化制”的影响，所得实验数据如下表：催化剂转化率转化率产率催化剂X19.037.63.3结合具体反应分析，在催化剂X作用下，氧化的主要产物是_，判断依据是_。采用选择性
11、膜技术（可选择性地让某气体通过而离开体系）可提高的选择性（生成的物质的量与消耗的物质的量之比）。在，乙烷平衡转化率为，保持温度和其他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是_。7. 温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。I. CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：反应CH4(g) + CO2(g)2CO(g)+2H2 (g) H1反应CO2 (g)+ H2 (g)CO(g) + H2O(g) H2= +41.2 kJmol-1反应CH4 (g)+O2(g)CO(g) + 2H2(g) H3 = -35.6
12、 kJmol-1（1）已知：O 2(g)+H2(g)= H2O(g) H = -241.8 kJmol-1，则H1 =_ kJmol-1。（2）一定条件下，向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。图中a和b分别代表产物_和_，当温度高于900 K， H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是_。1100 K时，CH4与CO2的转化率分别为95%和90%，反应的平衡常数K=_ ( 写出计算式)。IINi-CeO2 催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，含碳产物中CH4的物质的量百分
13、数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。（3）下列对CO2甲烷化反应体系的说法合理的有_。A.含碳副产物的产率均低于CH4B.存在反应CO2+4H2CH4 + 2H2OC.存在副反应CO2+ H2CO+ H2OD. CO2 转化为CH4的过程中发生了能量转化E.温度高于260后，升高温度，甲烷产率几乎不变（4） CO2甲烷化的过程中，保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40 mLmin-1，320 时测得CO2转化率为80%，则CO2反应速率为_mLmin-1。8. 甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：H=+206kJ/molH=-41kJ/mol恒定压强为时，将n(CH4)n(H2O)=13的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。回答下列问题：（1）写出与生成和的热化学方程式：_。（2）关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是_(填标号)。A恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速
