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1、精品文档高考化学化学反应原理综合训练1. (15分)(2012广州天河区一模)甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)H1=-116 kJmol-1。已知:CO(g)+ O2(g)=CO2(g)H2=-283 kJmol-1H2(g)+O2(g)=H2O(g)H3=-242 kJmol-1(1) 下列措施中有利于提高2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)反应速率的是(填字母)。 A. 分离出CH3OHB. 升高温度C. 减小压强 D. 加入合适的催化剂(2) 在容积为1 L的恒容密闭容器中,分别在230 、2
2、50 和270 下,改变H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量固定为1 mol)进行实验,结果如右图所示(图中曲线上的点都为一定温度下、一定组成下的平衡点):曲线X对应的温度是。 从图中可以得出的结论有(任写一条)。 (3) 利用图中a点对应的数据计算曲线Z对应温度下2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的平衡常数。(写出计算过程)2. (15分)(2012广州番禺区调研改编)在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol N2和0.6 mol H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”或“”)0。实际生产条件控制在250 、1.3104 kPa左右,
3、选择此条件的理由是。 5. (15分)(2012英德中学模拟)甲醇被称为21世纪的新型燃料,甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油。(1) 已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H1=+206.2 kJmol-1CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g)H2=-35.4 kJmol-1CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)H3=+165.0 kJmol-1CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为。 (2) 合成气中的H2可用于生产NH3,在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液(Ac-为
4、CH3COO-)来吸收其中的CO,防止合成塔中的催化剂中毒,其反应是Cu(NH3)2Ac+CO+NH3 Cu(NH3)3AcCOH”、“=”或“”)0。 (3) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1反应B:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H20对于反应A,某温度下,将4 mol CO2和12 mol H2,充入2 L密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO2)=0.5 molL-1,计算该温度下该反应的平衡常数。(写出计算过程,答案保留两位有效数字)对于反应B,若容器容积不变,下列措施可提高CO的转化率的是(填字母
5、)。 A. 降低温度 B. 增加CO的量C. 充入He,使体系总压强增大D. 再充入1 mol CO和2 mol H2(4) 某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作电极,氢氧化钾作电解质溶液。其工作时负极的电极反应式可表示为。 (5) 用上述碱性甲醇-空气燃料电池电解硫酸钠溶液(均为铂电极),标准状况下阳极得到V L气体,计算消耗甲醇的质量为g。 6. (15分)(2012深圳一调)已知CO2可以生产绿色燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-187.4 kJmol-1。300 时,密闭容器中,当c(CO2)=1.00 molL-1,c(H2)=1.60 molL-1
6、时开始反应,结果如右图所示。回答下列问题:(1) 使用催化剂时,反应在10 h内的平均反应速率:v(H2)= molL-1h-1。 (2) 下列叙述正确的是(填字母)。 A. 容器内气体的密度不再改变时,反应不一定达到平衡状态B. 充入氩气增大压强有利于提高CO2的转化率C. CO2平衡转化率:在上述反应条件下,催化剂比催化剂高D. 催化效率:在上述反应条件下,催化剂比催化剂高(3) 根据图中数据,计算此反应在300 时的平衡常数。(写出计算过程)(4) 将上述平衡体系升温至400 , 平衡常数K(400 )(填“”)K(300 )。 (5) 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=
7、-242.8 kJmol-1,则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)H=kJmol-1。 7. (15分)甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用。(1) 工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应a:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1反应b:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2在以上制备甲醇的两个反应中,反应a优于反应b,原因是。 下表所列数据是反应a在不同温度下的化学平衡常数:温度/250300350K2.0410.2700.012. 在一密闭容器中发生反应a并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学平
8、衡应(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 . 某温度下,将1 mol CO和4 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.1 molL-1,则CO的转化率为,此时的温度(填“”、“”或“=”)250 。 (2) 已知在常温常压下:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H1=-Q1 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2=-Q2 kJmol-1H2O(g)H2O(l)H3=-Q3 kJmol-1请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式:。 (3) 某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置
9、。工作一段时间后,测得溶液的pH将(填“升高”、“降低”或“不变”),该燃料电池负极反应的离子方程式为 。 8. (15分)(2012潮州二模)为减少和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。甲醇是一种可再生燃料,它的沸点为64.7 。有科学家提出绿色构想:把含有CO2的空气或工业尾气通入饱和K2CO3溶液中,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想流程如下:试回答下列问题:(1) 写出分解池中发生反应的化学方程式:。 (2) 在2105 Pa、300 合成塔中,若有CO2与H2反应生成32 g甲醇和水,放出49.5 kJ热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式:。 (3) 在合成塔中发生的是放热反应,高温不利于甲醇的生成,合成塔中维持300 的较高温度的原因可能是;若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(任写两条)。 (4) 甲醇的一个重要作用是制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为 。 (5) 常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.510-5 molL-1,若忽略水的电离和H2CO3的二级电离,则H2CO3HC+H
