高考化学二轮复习简易通 下篇 专题二（二）专练二 化学反应原理综合题

专练二化学反应原理综合题题型狂练1(2013广东韶关一模，31)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。(1)汽车尾气中CO、NO2气体在一定条件下可以发生反应：4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g) H1 200 kJmol1恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是_(填序号)。A容器内混合气体颜色不再变化B容器内的压强保持不变C2v逆(NO2)v正(N2)D容器内混合气体密度保持不变能使该反应的反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动的是_(填序号)。A及时分离出CO2B适当升高温度C减小容器体积使体系压强增大D选择高效催化剂对于该反应，温度不同(T2T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是_(填序号)。(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H”“”或“2(2013广东汕头二模，31)为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究。(1)把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。在的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。写出中反应的化学方程式：_ _。(2)如将CO2与H2以13的体积比混合。适当条件下合成某烃和水，该烃是_(填序号)。A烷烃 B烯烃C炔烃 D苯的同系物适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H2)_；氢气的转化率_；能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有_。(3)如将CO2与H2以14的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是_。(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20 的数据如下表。溶解度(S)/g溶度积(Ksp)Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO30.163.892.91092.6109(说明：Ksp越小，表示该物质在水溶液中越易沉淀)吸收CO2最合适的试剂是_填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”溶液，实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外，还需要测定_。解析(1)较高浓度的CO2通入饱和碳酸钾溶液中发生的反应为CO2K2CO3H2O=2KHCO3，然后通入高温水蒸气，则相当于对KHCO3加热，故生成CO2。(2)假设生成的烃为CnHm，则反应的化学方程式为nCO2H2CnHm2nH2O，n：13，得m2n，由此可知该烃为烯烃。从反应开始到平衡，v(CH3OH)0.075 mol(Lmin)1，所以v(H2)3v(CH3OH)0.225 mol(Lmin)1；由图像可知，生成的甲醇为1.5 mol，故参加反应的氢气为31.5 mol4.5 mol，氢气的转化率为100%75%；使平衡体系中甲醇的物质的量增大，可以增大反应物的量或减少水蒸气的量，根据反应特点，降低温度或者增大压强均可。(3)根据盖斯定律，第二个热化学方程式4第一个热化学方程式得，CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol1。(4)通过表格中的溶解度数据可知Ba(OH)2的溶解度远大于Ca(OH)2，而表格中碳酸钙与碳酸钡的溶度积相差不大，故选取Ba(OH)2作为二氧化碳的吸收剂最好；为测定废气中二氧化碳的含量，若废气的体积已知，则只需得出其中的二氧化碳的量即可，可通过测定沉淀的质量来达到测定二氧化碳的量的目的。答案(1)2KHCO3K2CO3H2OCO2(2)B0.225 mol(Lmin)175%降低温度(或加压或增大H2的量等)(3)CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol1(4)Ba(OH)2BaCO3的质量3天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。.在制备合成氨原料气(H2)中的应用(1)甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.2 kJ/molCH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g) H165.0 kJ/mol上述反应所得原料气中的CO会使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在条件下CO与水蒸汽反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是_。(2)CO变换反应的汽气比(水蒸汽与原料气中的CO的物质的量之比)与CO平衡变换率(已转化的一氧化碳的量与转化前一氧化碳的量之比)的关系如右图所示：析图可知：相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是_。汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是_。(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp)，则CO变换反应的平衡常数表示式为：Kp_。随温度的降低，该平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下图所示。(1)外电路电子流动方向：由_流向_(填字母)。(2)空气极的电极反应式是_。(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路中有0.6 mol e转移时，有_g精铜析出。解析.(1)根据盖斯定律，用第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式，即可得出所求反应的热化学方程式。.(3)Cu22e= Cu 2 mol 1 mol 0.6 mol nn0.3 molm0.3 mol64 g/mol19.2 g。答案.(1)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H41.2 kJ/mol(2)汽气比越大，CO平衡变换率越大温度越高，CO平衡变换率越小(3)增大.(1)AB(2)O24e2CO2=2CO32(3)19.24(2013吉林长春市一模，17)以甲烷(CH4)、合成气(CO和H2)、CO2、甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)等为初始反应物可以合成一系列重要的化工原料和燃料。其中作为初始反应物的甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2上述反应符合“原子经济”原则的是_(填“”或“”)。如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250 300 350 K2.0410.2700.012由表中数据判断H1_0(填“”、“”或“”)。某温度下，将2 mol CO和6 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)0.2 mol/L，则CO的转化率为_，此时的温度为_(从上表中选择)。(2)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H11 277.0 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2566.0 kJ/molH2O(g)=H2O(l)H344.0 kJ/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：_。(3)2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电池。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时，c口通入的物质为_；该电池负极的电极反应式为_。工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，有_NA个电子转移。若该电池通入O2的量为1 L(标准状况)，且反应完全，则用此电池来电解NaCl溶液(惰性电极)，最多能产生Cl2的体积为_L(标准状况)。解析(1)化合反应的原子利用率最高，为100%。温度升高，化学平衡常数减小，反应向逆反应方向移动，正反应放热，故H10。达到平衡时，反应的CO的物质的量为2 mol2 L0.2 mol/L1.6 mol，转化率为100%80%，平衡常数K2.041，所以此时的温度为250 。(2)根据盖斯定律，由2可得所求的热化学方程式。(3)根据装置图可知，d处生成大量的水，所以c口是通入氧气；负极的电极反应式为CH3OHH2O6e=CO26H。当6.4 g(0.2 mol)甲醇完全反应生成CO2时，转移1.2 mol电子。电解NaCl溶液生成Cl2的电极反应式为2Cl2e=Cl2，根据电荷守恒可知生成Cl2的体积为2 L(标准状况)。答案(1)80%250(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJ/mol(3)O2CH3OHH2O6e=CO26H1.22