2021屆高考化學(xué)臨考押題訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)原理綜合

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1、 化學(xué)反應(yīng)原理綜合【原卷】 1．(2021·廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試?)溫室氣體的利用是當(dāng)前環(huán)境 和能源領(lǐng)域的研究熱點。 I.CH4?與?CO2?重整可以同時利用兩種溫室氣體，其工藝過程中涉及如下反應(yīng)： 反應(yīng)①CH4(g)?+?CO2(g) 反應(yīng)②CO2?(g)+?H2?(g) 2CO(g)+2H2?(g)????????ΔH1 CO(g)?+?H2O(g)?????????ΔH2=?+41.2?kJ·mol-1 反應(yīng)③CH4?(g)+1/2O2(g)?CO(g)?+?2H2(g) ΔH3?=?-35.6?kJ·

2、mol-1 (1)已知：1/2O?2(g)+H2(g)=?H2O(g) ΔH?=?-241.8?kJ·mol-1，則?ΔH1?=______?kJ·mol-1。 (2)一定條件下，向體積為?VL?的密閉容器中通入?CH4、CO2?各?1.0?mol?及少量?O2， 測得不同溫度下反應(yīng)平衡時各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。 ①圖中?a?和?b?分別代表產(chǎn)物______和______，當(dāng)溫度高于?900?K，?H2O?的含量隨 溫度升高而下降的主要原因是?______。 ②1100?K?時，

3、CH4?與?CO2?的轉(zhuǎn)化率分別為?95%和?90%，反應(yīng)①的平衡常數(shù) K=______?(?寫出計算式)。 II．Ni-CeO2?催化?CO2?加?H2?形成?CH4?的反應(yīng)歷程如圖?1?所示(吸附在催化劑表面 的物種用*標(biāo)注)，含碳產(chǎn)物中?CH4?的物質(zhì)的量百分數(shù)(Y)及?CO2?的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化 如圖?2?所示。 (3)下列對?CO2?甲烷化反應(yīng)體系的說法合理的有?______。 A．含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率均低于?CH4 B．存在反應(yīng)?CO2+4H2 C．存在

4、副反應(yīng)?CO2+?H2 CH4?+?2H2O CO+?H2O D．CO2?轉(zhuǎn)化為?CH4?的過程中發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化 E.溫度高于?260℃后，升高溫度，甲烷產(chǎn)率幾乎不變 (4)?CO2?甲烷化的過程中，保持?CO2?與?H2?的體積比為?1：4，反應(yīng)氣的總流量控制 在?40?mL·min-1，320?℃時測得?CO2?轉(zhuǎn)化率為?80%，則?CO2?反應(yīng)速率為______mL·min-1。 2．(2021·山東青島市高三一模)氮氧化合物的處理對建設(shè)生態(tài)文明，美麗中國具有 重要意義，可采用多種方法消除。 方法一：氯氣還原法 (1)

5、氫氣在富氧條件下催化還原?NOx，反應(yīng)在低溫時仍具有高活性和選擇性。已知 催化劑?Rh?表面?H2?催化還原?NO?的反應(yīng)機理如下表。 序號 ① ② ③ ④  基元反應(yīng) H?(g)?+?Rh(s)?+?Rh(s)?=?H(s)?+?H(s) 2 NO(g)?+?Rh(s)?=?NO(s) NO(s)?+?Rh(s)?=?N(s)?+?O(s) H(s)?+?O(s)?=?OH(s)?+?Rh(s) 活化能?Ea?(kJ?×?mol-1?) 1

6、2.6 0.0 97.5 83.7 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ HO(s)?+?H(s)?=?H?O(s)?+?Rh(s) 2 H?O(s)?=?H?O(g)?+?Rh(s) 2?2 N(s)?+?N(s)?=?N?(s)?+?Rh(s)?+?Rh(s) 2 OH(s)?+?Rh(s)?=?H(s)?+?O(s) H(s)?+?H(s)?=?H?(g)?+?Rh(s)?+?Rh(s) 2 NO(s)?

7、=?NO(g)?+?Rh(s) 33.5 45.0 120.9 37.7 77.8 108.9 其他條件一定時，決定?H2?催化還原?NO?的反應(yīng)速率的基元反應(yīng)為______(填標(biāo)號)， 基元反應(yīng)?H(s)?+?O(s)?=?OH(s)?+?Rh(s)??H=______KJ·mol-1。 (2)在低溫區(qū)催化劑?Pt/Al-M-10-A?對生成?N2O?具有敏感性，發(fā)生反應(yīng)?H2(g)+2NO(g) N2O(g)+H2O(g)，實驗測定反應(yīng)速率方程為?V(N2O)=?k?正·p?2(NO?

8、)·p(H2?)。在恒溫 恒容密閉容器中，H2?和?NO?以物質(zhì)的量比?1：2?充入，容器壓強為?P0，達平衡時，N2O 的體積分數(shù)為?0.2。 ①下列有關(guān)說法正確的是______。 a.平衡時，氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化 b.任意時刻，2v?正(NO)=v?逆(H2O) c.若向容器內(nèi)充入少量?O2，平衡不移動 d.平衡后，向容器中按照?1：2?再充入?H2?和?NO，平衡向右移動 ②達平衡時，v(N2O)=______，Kp=______?(用含?P0?的代數(shù)式表示)。 v k 方法二：?CO?還原法，原理為?2CO(g)+2NO(g) 2CO2(

9、g)+N2(g) ?H<0。 (3)實驗測得?v?正=?k?正·c2(CO?)·c2(NO?)，?逆=?k?逆·c2(CO2?)·c(N2?)?(k?正、?逆為速率常數(shù)， 只與溫度有關(guān))。如圖所示①②③④四條斜線中，能表示?p?k?(pk=-lgk)隨溫度變化的斜 正 線是______，圖中?A、B、C、D?點的縱坐標(biāo)分別為?a+2.5、?a+0.5、a-0.5、a-2.5，則溫 度?T1?時化學(xué)平衡常數(shù)?K=______L·mol-1。 3．(2021·山東濱州市高三一模)甲醇

10、用途廣泛，是基礎(chǔ)的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。 (1)工業(yè)上可以由水煤氣合成甲醇：CO(g)+2H2(g) 密閉容器中通入?2mol?CO和?4mol?H?2，發(fā)生上述反應(yīng)。 CH3OH(g)一定條件下，向 同)；降低溫度， 正?的值_______。 ①圖甲中，壓強?p1_______?p2?(填“>”“<”或“=”)。 ②圖乙中，能正確反映?A?狀態(tài)隨溫度升高?pK(pK=-lgK)數(shù)值變化的點是_______。 v v k ③該反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率表達式：?正=?k?正·c(CO?)

11、·c2H2?)，?逆=?k?逆·(CH3OH?)，?正、 k?為反應(yīng)速率常數(shù)。 逆 在一定條件下，加入催化劑，反應(yīng)速率常數(shù)_______(填“增大”、“減小”或“不變”下 k k 逆 (2)由?CO2?制備甲醇的過程可能涉及如下兩個反應(yīng)。 反應(yīng)℃：CO2(g)+3H2(g) 反應(yīng)℃：2CO2(g)+6H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)?1 CH3OCH3(g)+3H2O(g)?△H2 ①已知有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表，由此計算?1=_______?kJ?×?mol?-1?. 化學(xué)鍵 C?=?O C?-?O C?-?H O?

12、-?H H?-?H 鍵能/(?kJ?×?mol?-1?) 810 343????413????465????436 4．?2020?天津卷】利用太陽能光解水，制備的?H2?用于還原?CO2?合成有機物，可實 H - ②將?3mol?CO3?和?3molH2?混合后通入某恒溫恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，一段 時間后達到平衡，測得容器壓強為?60?MPa，容器中?CH3OCH3?為?0.2?mol，?2O?為?1mol， 此時?CH3OH?的物質(zhì)的量為_______，反應(yīng)℃的?K?p=_______MPa2(保留?2?位有效數(shù)字?)。

13、 【 現(xiàn)資源的再利用?；卮鹣铝袉栴}： ℃.半導(dǎo)體光催化劑浸入水或電解質(zhì)溶液中，光照時可在其表面得到產(chǎn)物 (1)下圖為該催化劑在水中發(fā)生光催化反應(yīng)的原理示意圖。光解水能量轉(zhuǎn)化形式為 ___________。 (2)若將該催化劑置于?Na2SO3?溶液中，產(chǎn)物之一為?SO42-，另一產(chǎn)物為__________。 若將該催化劑置于?AgNO3?溶液中，產(chǎn)物之一為?O2，寫出生成另一產(chǎn)物的離子反應(yīng)式 __________。 ℃.用?H2?還原?CO2?可以在一定條下合成?CH3OH(不考慮副

14、反應(yīng))： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH?1＜0 (3)某溫度下，恒容密閉容器中，?CO2?和?H2?的起始濃度分別為?a?mol℃L-1?和?3?a mol℃L-1，反應(yīng)平衡時，CH3OH?的產(chǎn)率為?b，該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為?___________。 (4)恒壓下，CO2?和?H2?的起始物質(zhì)的量比為?1:3?時，該反應(yīng)在無分子篩膜時甲醇的 平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示，其中分子篩膜能選擇性分 離出?H2O。 (1)早期制備方法：Ba(NO3)2???熱??BaO??O???BaO2???酸

15、?????雜??濾液 ? ? ? 2 ?減?壓?餾??H2O2 ? ①甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因為?____________。 ②P?點甲醇產(chǎn)率高于?T?點的原因為___________。 ③根據(jù)上圖，在此條件下采用該分子篩膜時的最佳反應(yīng)溫度為?___________°C。 ℃.調(diào)節(jié)溶液?pH?可實現(xiàn)工業(yè)廢氣?CO2?的捕獲和釋放 (5)?CO32-的空間構(gòu)型為__________。已知?25℃碳酸電離常數(shù)為?Ka1、?Ka2，當(dāng)溶液 pH=12?時，c(H2CO3)：c(HCO3-)：c(CO32-)=1：_______：__________。

16、 5．【2020?北京卷】H2O2?是一種重要的化學(xué)品，其合成方法不斷發(fā)展。 Ⅱ 加 鹽 除 Ⅰ Ⅲ Ⅳ 蒸 Ⅴ ①I?為分解反應(yīng)，產(chǎn)物除?BaO、O2?外，還有一種紅棕色氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式 是_______________________________________。 ②II?為可逆反應(yīng)，促進該反應(yīng)正向進行的措施是?___________________________。 ③III?中生成?H2O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。 ④減壓能夠降低蒸餾溫度，從?H2O2?的化

17、學(xué)性質(zhì)角度說明?V?中采用減壓蒸餾的原因： ____。 (2)電化學(xué)制備方法：已知反應(yīng)?2H2O2=2H2O+O2↑能自發(fā)進行，反向不能自發(fā)進行， 通過電解可以實現(xiàn)由?H2O?和?O2?為原料制備?H2O2，如圖為制備裝置示意圖。 ①a?極的電極反應(yīng)式是________________________________________。 ②下列說法正確的是_________________。 A．該裝置可以實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．電極?b?連接電源負極 C．該方法相較于早期劑

18、備方法具有原料廉價，對環(huán)境友好等優(yōu)點 (2)下列說法不正確的是______。 【 “ 6．?2021?浙江?1?月選考】?氯堿工業(yè)”以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品，?氯 氣是實驗室和工業(yè)上的常用氣體。請回答： (1)電解飽和食鹽水制取氯氣的化學(xué)方程式是?______。 ．．． A．可采用堿石灰干燥氯氣 B．可通過排飽和食鹽水法收集氯氣 C．常溫下，可通過加壓使氯氣液化而儲存于鋼瓶中 D．工業(yè)上，常用氫氣和氯氣反應(yīng)生成的氯化氫溶于水制取鹽酸 (3)在一定溫度下，氯氣溶于水的過程及其平衡常數(shù)為： Cl2(

19、g) Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p Cl?2(aq)?+?H2O(l) H+?(aq)+Cl-?(aq)?+?HClO(aq)???K2 其中?p?為?Cl2(g)的平衡壓強，c(Cl2)為?Cl2?在水溶液中的平衡濃度。 ①Cl2(g) Cl2(aq)的焓變?ΔH1______0。(填”>”、“=”或 “<”) ②平衡常數(shù)?K2?的表達式為?K2=______。 ( ③氯氣在水中的溶解度(以物質(zhì)的量濃度表示)為?c，則?c=______。?用平衡壓強?p?和 上述平衡常數(shù)表示，忽略?HClO?的電離) (4)工業(yè)上，常

20、采用“加碳氯化”的方法以高鈦渣(主要成分為?TiO2)為原料生產(chǎn)?TiCl4， 相應(yīng)的化學(xué)方程式為； I.TiO2(s)+2Cl2(g) II.2C(s)+O2(g) TiCl4(g)+O2(g)??ΔHI=181?mol·L-1，KI=-3.4×10-29 2CO(g)?????ΔHII=?-?221?mol·L-1，KII=1.2×1048 結(jié)合數(shù)據(jù)說明氯化過程中加碳的理由______??。 ．．．．．． (5)在一定溫度下，以?I2?為催化劑，氯苯和?Cl2?在?CS2?中發(fā)生平行反應(yīng)，分別生成鄰 二氯苯和對二氯苯，兩產(chǎn)物濃度之

21、比與反應(yīng)時間無關(guān)。反應(yīng)物起始濃度均為?0.5?mol·L-1， 反應(yīng)?30?min?測得氯苯?15%轉(zhuǎn)化為鄰二氯苯，25%轉(zhuǎn)化為對二氯苯。保持其他條件不變， 若要提高產(chǎn)物中鄰二氯苯的比例，可采用的措施是?______。 A．適當(dāng)提高反應(yīng)溫度 B．改變催化劑 C．適當(dāng)降低反應(yīng)溫度 D．改變反應(yīng)物濃度 7．(2021·河北衡水市衡水中學(xué)高三二模?)含氨廢氣的排放對人類健康和生態(tài)環(huán)境有 十分嚴(yán)重的影響，其利用和處理意義重大。?2-氰基吡啶( )是生產(chǎn)農(nóng)藥、香料等的 重要原料，氨氧化合成法制備原理為?2 H2O

22、(g)?ΔH?＜0?；卮鹣铝袉栴}： (s)+2?NH3(g)+3O2(g) 2??????(s)+6 (1)在?V-Ti-O-MO?催化劑作用下，2-甲基吡啶( 路徑： )的氨氧化過程可能有如下兩條 實驗測得，反應(yīng)按路徑?II?進行，從反應(yīng)活化能的角度分析，原因是?_______。 (2)路徑?II?中溫度過高會導(dǎo)致?2-羧基吡啶( )脫羧生成吡啶( )。為探究 催化劑?V-Ti-O-MO?在不同溫度下對反應(yīng)的影響，在10L?容器中加入?2-甲基吡啶、氨、氧 60 氣的

23、物質(zhì)的量分別為?10?mol、?mol和?40mol?，在?340~4000C?下用時1h?分別進行了多組 實驗，實驗結(jié)果如表所示。已知：收率?=轉(zhuǎn)化率×選擇性。 反應(yīng)溫度/℃ 340 350 360 370 380 390 400 2-甲基吡啶轉(zhuǎn)化率/% 46.1 66.2 80.7 86.5 91.1 95.4 97.7 選擇性/% 93.1 96.6 94.9 95.5 9

24、3.5 80.1 58.1 收率/% 42.9 a 76.6 82.6 85.2 76.4 56.8 ①分析上表，催化劑?V-Ti-O-MO?的最佳催化溫度范圍是_______。 2 ②上表中?a=_______(保留一位小數(shù))，3600C?時，-甲基吡啶轉(zhuǎn)化率?80.7%_______(填 “是”或“否”)為平衡轉(zhuǎn)化率，理由是_______。 ③400℃時，1h?內(nèi)，v?(NH3)_______?mol˙L-1˙h?-1?(保留三位小數(shù))。 (3)釕配合物

25、可以作為一種新型氨氧化陽極催化劑，反應(yīng)過程如下。 催化過程中共產(chǎn)生了_______種含釕中間產(chǎn)物。氨氧化的電極反應(yīng)為?_______。 8．(2021·廣西高三調(diào)研)亞硝酸氯(ClNO)是有機合成中的重要試劑。亞硝酸氯可由 NO?與?Cl2?在通常條件下反應(yīng)得到，化學(xué)方程式為?2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)。 (1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酸氯，涉及如下反 應(yīng)： ①4NO2(g)+2

26、NaCl(s) ②2NO2(g)+NaCl(s) ③2NO(g)+Cl2(g) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)???K1 NaNO3(s)+ClNO(g)??K2 2ClNO(g)????K3 則?K1、K2、K3?之間的關(guān)系為?K3=_______。 2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達式?v???=kcn(ClNO)，測 (2)T℃時，2NO(g)+Cl2(g) 得速率和濃度的關(guān)系如下表：  正 序號 ① c(ClNO)/mol·L?1 0.3 v/mol·L?1·s?1

27、 3.6×10-8 ② ③ 0.6 0.9 1.44×10-7 3.24×10-7 則?n=_______；k=_______(注明單位)。 (3)在?2L?的恒容密閉容器中充入?4molNO(g)和?2molCl2(g)，在不同溫度下測得 c(ClNO)與時間的關(guān)系如圖℃。 9．?2020?江蘇卷】吸收工廠煙氣中的?SO2，能有效減少?SO2?對空氣的污染。氨水、 ①溫度為?T1?時，能作為該反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志的有?_______

28、。(填選項標(biāo)號)。 A．氣體體積保持不變 B．容器壓強保持不變 C．平衡常數(shù)?K?保持不變 D．氣體顏色保持不變 E.v(ClNO)=v(NO) F.NO?與?ClNO?的物質(zhì)的量比值保持 不變 ②反應(yīng)開始到?10min?時，Cl2?的平均反應(yīng)速率?v(Cl2)=_______。 ③溫度為?T2?時，10min?時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡，該反應(yīng)的平衡常數(shù)?K=_______。 (4)一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入?NO(g)和?Cl2(g)，平衡時 ClNO(g)的體積分數(shù)?φ?隨[n(NO)/n(Cl2)]的變化如圖℃，則?A、B、C?三個狀態(tài)中，NO

29、?的 轉(zhuǎn)化率最小的是_______點，當(dāng)?n(NO)/n(Cl2)=3?時，達到平衡狀態(tài)時?ClNO(g)的體積分 數(shù)?φ?可能是?D、E、F?三點中的_______點。(填“D”“E”或“F”)點。 【 ZnO?水懸濁液吸收煙氣中?SO2?后經(jīng)?O2?催化氧化，可得到硫酸鹽。 已知：室溫下，ZnSO3?微溶于水，Zn(HSO3)2?易溶于水；溶液中?H2SO3、HSO3-、 SO32-的物質(zhì)的量分數(shù)隨?pH?的分布如圖-1?所示。 (1)氨水吸收?SO2。向氨水中通入少量?SO2

30、，主要反應(yīng)的離子方程式為___________； 當(dāng)通入?SO2?至溶液?pH=6?時，溶液中濃度最大的陰離子是?_____________(填化學(xué)式)。 (2)ZnO?水懸濁液吸收?SO2。向?ZnO?水懸濁液中勻速緩慢通入?SO2，在開始吸收的 40mim?內(nèi)，SO2?吸收率、溶液?pH?均經(jīng)歷了從幾乎不變到迅速降低的變化?(見圖-2)。溶 液?pH?幾乎不變階段，主要產(chǎn)物是____________(填化學(xué)式)；SO2?吸收率迅速降低階段， 主要反應(yīng)的離子方程式為_______________。

31、 (3)O2?催化氧化。其他條件相同時，調(diào)節(jié)吸收?SO2?得到溶液的?pH?在?4.5~6.5?范圍內(nèi)， pH?越低?SO42-生成速率越大，其主要原因是?__________；隨著氧化的進行，溶液的?pH 將__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 10．【2020?江蘇卷】CO2/?HCOOH?循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有 重要應(yīng)用。 (1)CO2?催化加氫。在密閉容器中，向含有催化劑的?KHCO3?溶液(CO2?與?K

32、OH?溶液 反應(yīng)制得)中通入?H2?生成?HCOO-，其離子方程式為__________；其他條件不變，HCO3- 轉(zhuǎn)化為?HCOO-的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖?-1?所示。反應(yīng)溫度在?40℃~80℃范圍內(nèi)，HCO3- 催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升，其主要原因是?_____________。 (2)?HCOOH?燃料電池。研究?HCOOH?燃料電池性能的裝置如圖?-2?所示，兩電極區(qū) 間用允許?K+、H+通過的半透膜隔開。 ①電池負極電極反應(yīng)式為_____________；放電過程中需補充

33、的物質(zhì)?A?為 _________(填化學(xué)式)。 ②圖-2?所示的?HCOOH?燃料電池放電的本質(zhì)是通過?HCOOH?與?O2?的反應(yīng)，將化 學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其反應(yīng)的離子方程式為?_______________。 (3)?HCOOH?催化釋氫。在催化劑作用下，?HCOOH?分解生成?CO2?和?H2?可能的反 應(yīng)機理如圖-3?所示。 11．?2020?山東卷】探究?CH3OH?合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高?CH3OH ①HCOOD?催化釋氫反應(yīng)除生成?CO2?外，還生

34、成__________(填化學(xué)式)。 ②研究發(fā)現(xiàn)：其他條件不變時，以?HCOOK?溶液代替?HCOOH?催化釋氫的效果 更佳，其具體優(yōu)點是_______________。 【 的產(chǎn)率。以?CO2、H2?為原料合成?CH3OH?涉及的主要反應(yīng)如下： ℃. CO2(g)+3H2(g) ℃.?CO(g)+2H2(g) ℃.?CO2(g)+H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)???ΔH=-49.5?kJ·mol-1 CH3OH(g)???ΔH=-90.4?kJ·mol-1 CO(g)+H2O(g)???ΔH3

35、 回答下列問題： (1)?ΔH3=_________?kJ?×?mol?-1?。 (2)一定條件下，向體積為?VL?的恒容密閉容器中通入?1?mol?CO2?和?3?mol?H2?發(fā)生上 述反應(yīng)，達到平衡時，容器中?CH3OH(g)為?ɑ?mol，CO?為?b?mol，此時?H2O(g)的濃度 為__________mol﹒L-1(用含?a、b、V?的代數(shù)式表示，下同)，反應(yīng)℃的平衡常數(shù)為 ___________。 3 (3)不同壓強下，按照?n(CO2)：n(H2)=1：?投料，實驗測定?CO2?的平衡轉(zhuǎn)化率和?CH3OH 的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如下圖

36、所示。 n?(CO?) 已知：CO2?的平衡轉(zhuǎn)化率=?n?(CO )?-?n?(CO?) 2?初始?2  2?初始  平衡?′100% CH3OH?的平衡產(chǎn)率=??n?(CH?OH?) n?(CO?) 2 初始 3?平衡 ′100% 其中縱坐標(biāo)表示?CO2?平衡轉(zhuǎn)化率的是圖?___________(?填“甲”或“乙”)；壓強?p1、p2、 p3?由大到小的順序為___________；圖乙中?T1?溫度時，三條曲線幾乎交于一點的原因是 ___________。 (4)為同時提

37、高?CO2?的平衡轉(zhuǎn)化率和?CH3OH?的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為 _________(填標(biāo)號)。 A.低溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.高溫、高壓 12．【2020?新課標(biāo)℃卷】天然氣的主要成分為?CH4，一般還含有?C2H6?等烴類，是 重要的燃料和化工原料。 (1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)=?C2H4(g)+H2(g) ΔH，相關(guān)物質(zhì)的燃 燒熱數(shù)據(jù)如下表所示： 物質(zhì) 燃燒熱?ΔH/(?kJ·mol?1) C2H6(g) -1560 C2H4(g) -1411

38、 H2(g) -286 ①ΔH=_________kJ·mol?1。 ②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有?_________、_________。 ③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓下?(p)發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡 轉(zhuǎn)化率為?α。反應(yīng)的平衡常數(shù)?Kp=_________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓 ×物質(zhì)的量分數(shù))。 高溫? (2)高溫下，甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下：2CH4?????C2H6+H2。反應(yīng)在初期階段的 4 速率方程為：r=k×?cCH?，其中?k?為反應(yīng)速率常數(shù)。 ①設(shè)反應(yīng)開始時的反應(yīng)速率為?r1

39、，甲烷的轉(zhuǎn)化率為?α?時的反應(yīng)速率為?r2，則?r2=_____ r1。 ②對于處于初期階段的該反應(yīng)，下列說法正確的是?_________。 A．增加甲烷濃度，r?增大 B．增加?H2?濃度，r?增大 C．乙烷的生成速率逐漸增大 D．降低反應(yīng)溫度，k?減小 (3)CH4?和?CO2?都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實現(xiàn)兩種分子的耦合 轉(zhuǎn)化，其原理如下圖所示： ①陰極上的反應(yīng)式為_________。 ②若生成的乙烯和乙烷的體積比為?2∶1，則消耗的?

40、CH4?和?CO2?體積比為_________。 13．【2020?新課標(biāo)℃卷】化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質(zhì)支撐。氯的許多 化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。回答下列問題： (1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖?(a)所示的裝置來制取。裝 置中的離子膜只允許______離子通過，氯氣的逸出口是?_______(填標(biāo)號)。 c（HClO）+c（ClO-），X?為?HClO?或?ClO?]與?pH?的關(guān)系如圖(b)所示。HClO

41、 (2)次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分 數(shù)?δ[δ(X)= c（X） 的電離常數(shù)?Ka?值為______。 (3)Cl2O?為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的?HgO?和?Cl2?反應(yīng)來制備， 該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng)?)。上述制備?Cl2O?的化學(xué)方程 式為______。 (4)ClO2?常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成 分為?NaClO2、NaHSO4、NaHCO3?的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣 泡，得到?ClO2?溶液

42、。上述過程中，生成?ClO2?的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成?1?mol?ClO2 消耗?NaClO2?的量為_____mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為____________。 (5)“84?消毒液”的有效成分為?NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是?______(用離 子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到?30%的?NaOH?溶液中來制備?NaClO?溶液，若 NaClO?溶液中?NaOH?的質(zhì)量分數(shù)為?1%，則生產(chǎn)?1000?kg?該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為 ____kg(保留整數(shù))。

43、 化學(xué)反應(yīng)原理綜合 1．(2021·廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試?)溫室氣體的利用是當(dāng)前環(huán)境 和能源領(lǐng)域的研究熱點。 I.CH4?與?CO2?重整可以同時利用兩種溫室氣體，其工藝過程中涉及如下反應(yīng)： 反應(yīng)①CH4(g)?+?CO2(g) 反應(yīng)②CO2?(g)+?H2?(g) 2CO(g)+2H2?(g)????????ΔH1 CO(g)?+?H2O(g)?????????ΔH2=?+41.2?kJ·mol-1 反應(yīng)③CH4?(g)+1/2O2(g)?CO(g)?+?2H2(g

44、) ΔH3?=?-35.6?kJ·mol-1 (1)已知：1/2O?2(g)+H2(g)=?H2O(g) ΔH?=?-241.8?kJ·mol-1，則?ΔH1?=______?kJ·mol-1。 (2)一定條件下，向體積為?VL?的密閉容器中通入?CH4、CO2?各?1.0?mol?及少量?O2， 測得不同溫度下反應(yīng)平衡時各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。 ①圖中?a?和?b?分別代表產(chǎn)物______和______，當(dāng)溫度高于?900?K，?H2O?的含量隨 溫度升高而下降的主要原因是?__

45、____。 ②1100?K?時，CH4?與?CO2?的轉(zhuǎn)化率分別為?95%和?90%，反應(yīng)①的平衡常數(shù) K=______?(?寫出計算式)。 II．Ni-CeO2?催化?CO2?加?H2?形成?CH4?的反應(yīng)歷程如圖?1?所示(吸附在催化劑表面 的物種用*標(biāo)注)，含碳產(chǎn)物中?CH4?的物質(zhì)的量百分數(shù)(Y)及?CO2?的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化 如圖?2?所示。 (3)下列對?CO2?甲烷化反應(yīng)體系的說法合理的有?______。 A．含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率均低于?CH4 B．存

46、在反應(yīng)?CO2+4H2 C．存在副反應(yīng)?CO2+?H2 CH4?+?2H2O CO+?H2O D．CO2?轉(zhuǎn)化為?CH4?的過程中發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化 E.溫度高于?260℃后，升高溫度，甲烷產(chǎn)率幾乎不變 (4)?CO2?甲烷化的過程中，保持?CO2?與?H2?的體積比為?1：4，反應(yīng)氣的總流量控制 在?40?mL·min-1，320?℃時測得?CO2?轉(zhuǎn)化率為?80%，則?CO2?反應(yīng)速率為______mL·min-1。 【答案】(1)+247.4?kJ·mol-1??? (2)①H2?? CO?? 反應(yīng)??1??O?2(g)+H2(g

47、)=?H2O(g)是 2 放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆行移動，?H2O?的含量減小 ② 1.902?′1.552 0.05?′?0.1V2 【解析】I.?(1)記反應(yīng)? O?2(g)+H2(g)=?H2O(g)為反應(yīng)④，由蓋斯定律反應(yīng)①=②+③- 應(yīng)②是吸熱反應(yīng)，升高溫度，有利于反應(yīng)的正向進行，?H2O?的含量增大，但反應(yīng)? O (3)?ABCDE (4)6.4 1 2 ④，故?ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH?=41.2-35.6+241.8=?+247.4?kJ·mol-1 (2)?①由反應(yīng)①②③可知，反應(yīng)產(chǎn)物有?CO、H2?和?H2O，生成的

48、?H2?會在反應(yīng)②中 與?CO2?反應(yīng)生成?CO，CO?的產(chǎn)量高于?H2，故?a?曲線表示產(chǎn)物?H2，b?曲線表示?CO；反 1 2 2 (g)+H2(g)=?H2O(g)為放熱反應(yīng)，升高溫度，不利于反應(yīng)的正向進行，H2O?的含量減小， 故答案為反應(yīng) 1 2 O?2(g)+H2(g)=?H2O(g)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆行移動，?H2O?的 c(CH4)=??1.0?-?0.95 =???? mol/L，c(CO2)=?????? =?? mol/L，由圖可知，c(H2)= mol/L，c(CO)=??? mol/

49、L，則反應(yīng)①的平衡常數(shù)?K=????????????????? = V??????????????????????????????? c?(CH?)﹒c?(CO?) 含量減??；②1100?K?時，CH4?與?CO2?的轉(zhuǎn)化率分別為?95%、?90%，則計算得平衡時 0.05 1.0?-?0.9 0.1 1.55 V V V V V 1.90 c2?(CO?)﹒c2?(H?) 2 4 2 (??? )﹒(??? )2 0.05??0.1 =???????????? ；II．(3)由圖可知，含碳產(chǎn)物中?CH4?的物質(zhì)的量百分數(shù) 1.90 1.55 2 V

50、V ﹒ V V  1.902?′1.552 0.05?′?0.1V2 流量為?40?mL·min-1，則?1min?內(nèi)初始時?CO2?的體積為?40×?? mL=8?mL，320?℃時?CO2 Y≥70%，則含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率≤30%，故含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率均低于?CH4，A?正確；由題 意及圖?Ni-CeO2?催化?CO2?加?H2?形成?CH4，故存在反應(yīng)?CO2+4H2 CH4?+?2H2O，B 正確；由圖可知，存在?CO2?和?H2?反應(yīng)生成?CO+和?H2O，C?正確；化學(xué)反應(yīng)伴隨著物 質(zhì)變化和能量變化，D?正確；由圖?2?可知，當(dāng)溫度高于?260℃時

51、，CO2?的轉(zhuǎn)化率還在增 大，但?CH4?的百分含量幾乎不在變化，則繼續(xù)升高溫度甲烷產(chǎn)率幾乎不變，?E?正確， 故答案為?ABCDE；(4)?CO2?甲烷化的過程中，CO2?與?H2?的體積比為?1：4，反應(yīng)氣的總 1 5 轉(zhuǎn)化率為?80%，則?CO2?反應(yīng)速率為?v?= 8?′?0.8 1  mL·min-1=6.4?mL·min-1。 2．(2021·山東青島市高三一模)氮氧化合物的處理對建設(shè)生態(tài)文明，美麗中國具有 重要意義，可采用多種方法消除。 方法一：氯氣還原法 (1)氫氣在富氧條件下催化還原?NOx，反應(yīng)在

52、低溫時仍具有高活性和選擇性。已知 催化劑?Rh?表面?H2?催化還原?NO?的反應(yīng)機理如下表。 序號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩  基元反應(yīng) H?(g)?+?Rh(s)?+?Rh(s)?=?H(s)?+?H(s) 2 NO(g)?+?Rh(s)?=?NO(s) NO(s)?+?Rh(s)?=?N(s)?+?O(s) H(s)?+?O(s)?=?OH(s)?+?Rh(

53、s) HO(s)?+?H(s)?=?H?O(s)?+?Rh(s) 2 H?O(s)?=?H?O(g)?+?Rh(s) 2?2 N(s)?+?N(s)?=?N?(s)?+?Rh(s)?+?Rh(s) 2 OH(s)?+?Rh(s)?=?H(s)?+?O(s) H(s)?+?H(s)?=?H?(g)?+?Rh(s)?+?Rh(s) 2 NO(s)?=?NO(g)?+?Rh(s) 活化能?Ea?(kJ?×?mol-1?) 12.6 0.0 97.5 83.7

54、 33.5 45.0 120.9 37.7 77.8 108.9 其他條件一定時，決定?H2?催化還原?NO?的反應(yīng)速率的基元反應(yīng)為______(填標(biāo)號)， 基元反應(yīng)?H(s)?+?O(s)?=?OH(s)?+?Rh(s)??H=______KJ·mol-1。 (2)在低溫區(qū)催化劑?Pt/Al-M-10-A?對生成?N2O?具有敏感性，發(fā)生反應(yīng)?H2(g)+2NO(g) N2O(g)+H2O(g)，實驗測定反應(yīng)速率方程為?V(N2O)=?k?正·p?2(NO?)·p(H2?)。在恒溫

55、恒容密閉容器中，H2?和?NO?以物質(zhì)的量比?1：2?充入，容器壓強為?P0，達平衡時，N2O 的體積分數(shù)為?0.2。 ①下列有關(guān)說法正確的是______ 。 a.平衡時，氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化 b.任意時刻，2v?正(NO)=v?逆(H2O) c.若向容器內(nèi)充入少量?O2，平衡不移動 d.平衡后，向容器中按照?1：2?再充入?H2?和?NO，平衡向右移動 ②達平衡時，v(N2O)=______，Kp=______?(用含?P0?的代數(shù)式表示)。 v k 方法二：?CO?還原法，原理為?2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g

56、) ?H<0。 (3)實驗測得?v?正=?k?正·c2(CO?)·c2(NO?)，?逆=?k?逆·c2(CO2?)·c(N2?)?(k?正、?逆為速率常數(shù)， 只與溫度有關(guān))。如圖所示①②③④四條斜線中，能表示?p?k?(pk=-lgk)隨溫度變化的斜 正 線是______，圖中?A、B、C、D?點的縱坐標(biāo)分別為?a+2.5、?a+0.5、a-0.5、a-2.5，則溫 度?T1?時化學(xué)平衡常數(shù)?K=______L·mol-1。 【答案】(1)⑦ 46.0 (2)①ad ② kP3 0

57、54 3 2P 0  (3)③???0.01 【解析】(1)根據(jù)慢反應(yīng)決定化學(xué)反應(yīng)速率，而活化能越大反應(yīng)速率越慢，可知反 應(yīng)⑦的活化能最大，其決定總反應(yīng)速率的快慢，反應(yīng)熱?正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化 能=83.7KJ·mol-1-37.7KJ·mol-1=46.0KJ·mol-1；(2)①a?項，由反應(yīng)可知反應(yīng)物、生成物均 為氣體，反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，但氣體的物質(zhì)的量減小，則反應(yīng)過程中氣體平均相 對分子質(zhì)量不斷減小，當(dāng)不再變化時達到平衡狀態(tài)，故正確；?b?項，達到平衡狀態(tài)時， 2v?正(NO)=v?逆(H2O)，其他時刻不相等，故錯誤

58、；?c?項，若向容器內(nèi)充入少量?O2，能與 NO?反應(yīng)，降低?NO?的濃度，使化學(xué)平衡逆向移動，故錯誤；?d?項，平衡后，向容器中 按照?1：2?再充入?H2?和?NO，等同于增大壓強，平衡向右移動，故正確；故選?ad；② 在恒溫恒容密閉容器中，H2?和?NO?以物質(zhì)的量比?1：2?充入，容器壓強為?P0，達平衡 時，N2O?的體積分數(shù)為?0.2，設(shè)起始時氫氣和?NO?的物質(zhì)的量分別為?1mol、2mol，平 衡時氫氣的變化量為?xmol，列三段式得： 平衡時?N2O?的體積分數(shù)= x????????x =???=0

59、.2?，解得?x=0.5，平衡時氣體的總物 1-x+2-2x+x+x??3-x 質(zhì)的量為?2.5mol，根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比得平衡時的壓強?P= 2.5 3  P?，p(NO)= 0 P?=???P?，p(H2)=?? P?= P?，p(N2O)=?? P?= P?，p(H2O)=?? P?=???P?， 1 1 0.5 1 0.5 1 0.5 1 2.5 3 0 2.5 6 0 2.5 6 0 2.5 6 0 ( )???( ) (N?O)=kp2?(NO)p(H?)?=k?(?1?P?)2?1?P?=?

60、kP03?；Kp=?p??N?2O??×?p??H?2O???= 6 0 6 0 =???3??； 2 2 3 0 6 0 54 p2?(NO?)×?p?(H?) 1 1???? 2P 3????? 6 v 1???1 P?′?P 2?(?P?)2?′?P?0 0?0 (3)升高溫度速率常數(shù)均增大，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動，可知升溫時?k  逆 增大趨勢比?k?大，p?k?(pk=-lgk)，k?增大時?p?k?減小，則③為?pk?(pk=-lgk)隨溫度 正 正 正 正 正 變化的斜線，溫度?T1?時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時

61、，?v?正=v?逆，k?正·c2(CO?)·c2(NO?)?=?k ·c2(CO2?)·c(N2?)， 正???= 2?(CO?)?×?c2?(NO?) 逆  k k  逆 c2?(CO?)?×?c?(N?) 2?2 c  =K，由圖可知?k?=10-(a-0.5)，?k?=10-(a-2.5)，K= 正?逆 10-(a-0.5) 10-(a-2.5)  =?0.01?。 3．(2021·山東濱州市高三一模)甲醇用途廣泛，是基礎(chǔ)的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。 (1)工業(yè)上可以由

62、水煤氣合成甲醇：CO(g)+2H2(g) 密閉容器中通入?2mol?CO?和?4mol?H?2，發(fā)生上述反應(yīng)。 CH3OH(g)一定條件下，向 ①圖甲中，壓強?p1_______?p2?(填“>”“<”或“=”)。 ②圖乙中，能正確反映?A?狀態(tài)隨溫度升高?pK(pK=-lgK)數(shù)值變化的點是_______。 v v k ③該反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率表達式：?正=?k?正·c(CO?)·c2H2?)，?逆=?k?逆·(CH3OH?)，?正、 k?為反應(yīng)速率常數(shù)。 逆 在一定條件下，

63、加入催化劑，反應(yīng)速率常數(shù)_______(填“增大”、“減小”或“不變”下 同)；降低溫度， k k  正?的值_______。 逆 (2)由?CO2?制備甲醇的過程可能涉及如下兩個反應(yīng)。 反應(yīng)℃：CO2(g)+3H2(g) 反應(yīng)℃：2CO2(g)+6H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)?1 CH3OCH3(g)+3H2O(g)?△H2 ①已知有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表，由此計算?1=_______?kJ?×?mol?-1?. 化學(xué)鍵 C?=?O C?-?O C?-?H O?-?H H?-?H

64、 鍵能/(?kJ?×?mol?-1?) 810 343????413????465????436 H - ②將?3mol?CO3?和?3molH2?混合后通入某恒溫恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，一段 時間后達到平衡，測得容器壓強為?60?MPa，容器中?CH3OCH3?為?0.2?mol，?2O?為?1mol， 此時?CH3OH?的物質(zhì)的量為_______，反應(yīng)℃的?K?p=_______MPa2(保留?2?位有效數(shù)字?)。 【答案】(1)①> ②B ③增大 增大 (2)①-49 ②0.4mol 4.5×10-3 【解析】(1)①相同溫度下，增大壓

65、強，平衡正向移動，?CH3OH?含量增加，故?P1 ＞P2； ②由圖甲知，溫度升高，CH3OH?含量減少，說明平衡逆向移動，故平衡常數(shù)?K?減 小，由于?pK?與?K?成反比，故溫度升高，pK?增大，符合要求的為?B?點；③催化劑能同 等程度降低正逆反應(yīng)的活化能，故加入催化劑后，反應(yīng)速率常數(shù)增大；降低溫度，正逆 反應(yīng)速率均減小，由于平衡正向移動，故?υ?＞υ?，故?k?減小幅度小于?k?減小幅度， 正 逆 正 逆 故?k?正/k?逆增大；(2)①由化學(xué)鍵與能量變化關(guān)系，得?1=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能 =810?kJ/mol×2+436?kJ/mol×3-(4

66、13?kJ/mol×3+343?kJ/mol+465?kJ/mol+465 kJ/mol×2)=-49?kJ/mol；②由反應(yīng)℃知，生成?0.2?mol?CH3OCH3，則同時生成?0.6?mol?H2O， 消耗?CO2?0.4?mol，消耗?H2?1.2?mol，由于平衡時?H2O?總共?1?mol，故反應(yīng)℃生成?H2O?0.4 mol，由反應(yīng)℃反應(yīng)比例知，生成?CH3OH?0.4?mol，消耗?CO2?0.4?mol，消耗?H2?1.2?mol， 綜上所述，平衡體系中含：CO2?(3-0.4-0.4)=2.2?mol，H2?(3-1.2-1.2)=0.6?mol，CH3OH?0.4 mol，H2O?1?mol，CH3OCH3?0.2?mol，總的氣體物質(zhì)的量?=2.2+0.6+0.4+1+0.2=4.4?mol?， 故反應(yīng)℃的 。 4．?2020?天津卷】利用太陽能光解水，制備的?H2?用于還原?CO2?合成有機物，可實 【 現(xiàn)資源的再利用?；卮鹣铝袉栴}： ℃.半導(dǎo)體光催化劑浸入水或電解質(zhì)溶液中，光照時可在其表面得到產(chǎn)物