《2021届高考化学考点突破： 化学反应原理综合(一)（解析版）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考化学考点突破： 化学反应原理综合(一)（解析版）.pdf（47页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、化学反应原理综合(一)1.(2 0 2 1 届河北高三一模)氨在国民经济中占有重要地位，氨的用途十分广泛，是制造硝酸和化肥的重要原料。(1)合成氨工业中，合成塔中每产生2 mo l N H3,放出9 2.2 k J热量。吸收p1 mo l N H 键形成所释放的能量约等于 k joL 、-1 9P(NHJ-0(2)标准平衡常数K，=L ；中,p0 为标准压强(1 X 1()5P(N2)P(Hi)L PPP a),p(N H 3)、p(N2)和 p(H2)为各组分的平衡分压，如 p(NH3)=X(N H3)p,p 为平衡总压，x(N H 3)为平衡系统中N B 的物质的量分数。当用和庆的起始物质
2、的量之比为1 ：3 时，反应N 2(g)+3 H 2(g)=2 N H3(g)在恒定温度和标准压强下进行，N I L 的平衡产率为3,则 K=(用含3的最简式表示)o(3)工业生产尿素原理是以N H 3 和C 02为原料合成尿素 C O (N H2)2,反应的化学方程式为 2 N H3(g)+C O2(g)C 0(N H2)2(l)+H20(l),该反应的平衡常数和温度关系如图1 所示：在一定温度和压强下，若原料气中N B和C O 2的物质的量之比（氨碳比）=黑=x ,图2是氨碳比（x）与C 0 2平衡转化率（a ）的关系。B点比A点C O?平衡转化率大的原因是 o图2中的B点处，N H 3的
3、平衡转化率为 o【答案】（1）3 9 1 （2）年符（3）V B点与A点相比，c（N H j增大，平衡正向移动，C O 2转化率增大 3 2%【解析】（1）根据反应N2（g）+3 H2（g）2 N H 3 （g）及 H=E（反应物键能）-E（生成物键能），A H=1 X 9 4 5.8+3 X4 3 6-6 XE（N-H）=9 2.2,解得1 mo l N-H键形成所释放的能量约等于3 9 1。根据方程式列三段式:M(g)+3玛（g六2阻 n0130AhX3x2x%1-x3-3 x2x平衡产率：（D=-2x,X=C D .p(N H3)=x P=2 -x P=-P ,-3 x+2 x 4-2
4、c o 2-C DP(N2)=xp=2_xp,p(H J=-xP=22xp27 l-x+3-3x+2x 4-2co*l-x+3-3x+2x 4-2co p(N H3)2Ky=呼9半(3)根据图像1 得出温度升高，KP(N2)P(H J 2 7(1-3).P J P9.减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，K与 T 成反比说明该反应式放热反应，则A H V O。根据 干 黑=x,当x 越大时，说明氨气相对二氧化碳来说浓度增大，导致平衡向正反应方向移动，故 C 0 2平衡转化率增大。根据方程式列三段式:2M A(g)+C Q(g)一n0 4 In 2x xj 4-2x l-x0 0X XX X二
5、氧化碳的转化率：a=-=f1 100O y 1 OQx=0.64,则氨气的转化率：=0.32=32%o4 42.以高纯乩为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有C O 将显著缩短电池寿命。(1)以甲醇为原料制取高纯庆是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：主反应:C H3O H(g)+H2O(g)=C 02(g)+3H2(g)A H =+49 k Jm o l-1副反应：H2(g)+C O2(g)=C O(g)+H20(g)H=+41 k J-m o l甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到&和c o,则该反应的热化 学 方 程 式 为,既能加快反应速率
6、又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是 0分析适当增大水醇比需羔对甲醇水蒸气重整制氢的好处是 O(2)工业上用C H 4与水蒸气在一定条件下制取比，原理为：C H 4(g)+H20(g)C O(g)+3H 2(g)A H =+203 k j-m o l-1该反应逆反应速率表达式为：v k c(C O)*c3(H2),k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表：C O 浓度(m o l-LF此 浓度(m o l-L-逆反应速率(m o l,L-1,m i nT)0.05C l4.8C2C l19.2c20.158.1由上述数据可得该温度下，该反应的逆反应速率常数k 为L3-m o l_ 3-m
7、i n_ 1o在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 m o l 的C H,和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时乩的体积分数与温度及压强的关系如图所示:则压强Pi P2(填“大于”或“小于”)；N点v 2 M点v逆(填“大于”或“小于”)；(3)K和也生成N H,的反应为1q-N2(g)+-H2(g)N H3(g)H(298K)=M6.2kHnoL,标准平衡常数 K，=p(N j f f p(C/pfl5,其中 P为标准压强(,Of)，P lN H J、P(N)和P(H?)为各组分的平衡分压，如p(N H j=x(NH3)p,P为平衡总压，x(N H j为平衡系统中NH,的物质
8、的量分数。已知起始时向一密闭容器中投入3 molN2和T m o l%反 应;N2(g)+|H2(g)NH3(g)在恒定温度和标准压强下进行，N&的平衡产率为0,则该反应的K。=(用含的代数式表示)。下图中可以表示标准平衡常数随温度T的 变 化 趋 势 的 是(填 字 母)D-1【答案】C H 30H(g)=C 0(g)+2H2(g)A H =+9 0 k J m o l升温提高甲醇的利用率，有利于抑制C 0的生成或抑制副反应发生(2)1.2 X 104 大于 小于(3)43(2-3)/3 皿(1-a)?D【解析】已知 I C H30H(g)+H2O(g)=C 02(g)+3H2(g)H =+
9、49 k j-m o l-1；II H2(g)+C 02(g)=C O(g)+H20(g)A H=+41k j-m o r1；根据盖斯定律，I+H 可得 C H30H(g)=C O(g)+2H2(g)则A H =+49 k j*m o r1+41 k j m o l-1=+9 0 k J m o l，故甲醇蒸气裂解得到庆和C 0的化学方程式为C H 30H (g)=C 0(g)+2H 2 (g)则A H =+49k j-m o l-1+41 k j*m o l-1=+9 0 k Jm o l%反应为吸热反应，升高温度既能加快化学反应速率同时可以促使反应正向进行，提高CH3OH平衡转化率，而增大
10、压强能加快化学反应速率，但对正反应不利，所以既能加快反应速率又能提高C H 30H 平衡转化率的一种措施是升高温度;适当增大水醇比(矶0：n C L O H),可视为增大乂0 的量，能使C H 30H转化率增大，生成更多的小，抑制转化为C 0的反应的进行，所以适当增大水醇比(n l L O：n Q W H)对甲醇水蒸气重整制氢的好处为：提高甲醇的利用率，有利于抑制C 0的生成；(2)根据反应的逆反应速率表达式为 V 逆=卜 c(C 0)5 OU可知：4.8=k X 0.05X C/；19.2=kX C 2X C J；两个式子相除，得 到C2=0.2,再根据第三组数据进行计算,8.1=k X 0
11、.2 X 0.1 53,解之得 k=1.2 X 1 04 L3 m ol-3 m in1；由反应方程式知，该反应为体积增大的反应，温度不变时时，减小压强，平衡向正方向移动，庆的体积分数增大，则从图象可以看出，压强 P 1 大于P 2；温度丁3 小于T”温度越高，反应速率越快，N 点反应温度低于M 点温度,贝IJ N 点V 正小于M 点V 逆；(3)如果a/2 m olN2 和3 a/2 m ol上完全反应则生成am olNH s,NH 3 的平衡产率为3,则生成的n(NH 3)=a3 m o1,贝(j：1Q反应 y N2(g)+|H2(g)=NH3(g)开始(m ol)0.5 a1.5 a0反
12、应(m ol)0.5 a 31.5 a 3ac o平衡(m ol)0.5 a(l-3)1.5 a(l-(o)平衡混合气体总物质的量=0.5 a(l-(o)+l.5 a(l-(o)+a m ol=a(2-c o)m ol,(此)=个 p,/?(/,)=p0,2 69 2 69(N4)=之P ，标准平衡常数武=群 熏/即5 =3濡9:2-69 Lp(N2)/p J Lp(H2/p J 3V3(1-G)该反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆方向进行，K。减小，纵坐标为I g K。，横坐标为温度，则该曲线为D。3.(2 0 2 1 届江苏无锡市高三期中)脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO 和 NO
13、D 可以净化空气、改善环境，是科学家研究的重要课题。(DC4催化还原法。主要发生以下反应:反应 I C H4(g)+4 N02(g)=4 N0 (g)+C 02(g)+2 H20 (g)A H=-5 7 4 k Jm ol-1反应 I I C H4(g)+4 N0 (g)=2 N2(g)+C 02(g)+2 H20 (g)笈=-U 6 0 k Jm oK1反应m C H g)+2 N02(g)=N2(g)+C O2(g)+2 H20 (g)A H A A=_ k J.m oF1在一恒容装置中，通入一定量C M和 NO Z发生反应I D,测得在相同时间内和不同温度下，NO 2 的转化率a(NO?
14、)如图-1,则下列叙述正确的是 od(500,85)10080604020%、(ZONoc 400,85e(600,35)b(300z42)r3(200,19)200 300 400 500图-1600A.若温度维持在2 0 0 更长时间，NO 2 的转化率将大于1 9%B.反应速率：b 点的v(逆)e 点的v(逆)C.平衡常数：c 点=点D.在时间t内，提高b 点时NO 2 的转化率和反应速率，可适当升温或增大c (C H J氨气选择性催化还原法。主要反应为：4 NH3(g)+4 N0(g)+02(g)4 N2(g)+6 H20(g)A -1 6 2 5.5 k J-m ol-1；氨氮比 置
15、 券 会直接影响该方法的脱硝率。3 5 0 c 时，只改变氨气的投放量，氨气的转化率与氨氮比的关系如图-2 所示。当 1.0 时，烟气中N 0 浓度反而增大，主要原因是。0 0.5 1.0 1.5/I(N H 3)/W(N O)图-2(3)臭氧氧化法。各物质的物质的量随时间的变化如图-3 所示,X 为_ (填化学式)。(4)直接电解吸收法。用6%的稀硝酸吸收N O、生成H N 0 2(一元弱酸),再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图-4 所Z o图中b 应连接电源的(填“正极”或“负极”)。a电极反应式为 o【答案】(1)-86 7 A D (2)过量氨气与氧气反应生成N O
16、(3)N205(4)负极(2)H20+H N 02-2 e=N 03+3 H+【解析】(D 已知：反应 I：C H 4 (g)+4 N 02(g)=4 N 0 (g)+C 02(g)+2 H20 (g)H=-5 74 k J m ol-1反应 II：C H4(g)+4 N 0 (g)=2 N2(g)+C 02(g)+2 H20 (g)笈=-1 1 6 0 k J m ol-1反应m：C H4(g)+2 N 02(g)=N2(g)+C 02(g)+2 H20 (g)A 员根据盖斯定律可知(反应I+反应ID x1即得到反应m的即一86 7k J m ol;图为测得在相同时间内，在不同温度下N O
17、2 的转化率,温度4 0 0 C、5 0 0 C 转化率最大，处于平衡状态，之前没有到达平衡，之后升高温度,转化率降低，平衡逆向移动。A项，图中2 0 0 C 时，反应没有到达平衡，向正反应进行，温度维持在2 0 0 c 更长时间，N O 2 的转化率将大于1 9%,故 A正确；B项，b点反应向正反应进行，e 处于平衡状态，且 E 温度高，故 b点的v(逆)V e点的v(逆)，故 B 错误；C 项,c、d 温度不同，平衡常数不同，故 C 错误;D 项，增大反应物浓度可以加快反应速率，提高其他物质的转化率，b向正反应进行，当升温可以加快速率，反应继续向正反应进行并到达平衡，故 D正确；故选A D
18、；(2)由于过量氨气与氧气反应生成N O,所以当 黑 前 1.0 时，烟气中N 0 浓度反而增大；(3)根据图-3可知，反应物是N O?和和X为生成物，发生反应为N 0 2(g)+0 3(g)-X+O2(g),物质的变化量之比等于化学计量数之比，根据图象可知，n(03)：n(N 02)：n(02)：n(X)=2：4：2：2=1：2：1：1,则配平后的反应为：2 N 02(g)+03(g)-X+02(g),根据质量守恒可知，X 分子中含有2 个 N原子和5 个 0原子，则 X的化学式为明。5；(4)用6%的稀硝酸吸收N O,生成H N 0 2(一元弱酸)，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸
19、，反应中亚硝酸被氧化为硝酸，a电极是阳极，b电极是阴极，图中b 应连接电源的负极。a电极是阳极，亚硝酸转化为硝酸，反应式为 H 2()+H N 0 2-2 e-=N 0+3 i r。4.(2 0 2 1 届江苏南通市高三期中)研究和深度开发C O、C 02的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题：I .c o 可用于高炉炼铁已知：F e304(s)+4C 0(g)=3F e (s)+4C 02(g)H i=a kJ/mol；3F e203(s)+C 0(g)=2 F e304(s)+C 02(g)A H2=b kJ/mol；则反应 F e203(s)+3C 0(g)=2 F e (
20、s)+3C 02(g)的&=kj/mol(用含a、b的代数式表示)。I I.一定条件下，c o2和 c o 可以互相转化(1)某温度下，在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应：C O2(g)+H2(g)C 0(g)+H20(g)o容器反应物甲81noi c O 2 (g)、16molH2(g)乙w molC 02(g)x molH2(g)y molC O (g)、z molH20(g)甲容器15mi n后达到平衡，此 时 C 02的转化率为75%.则015mi n 内平均反应速率 v(C()2)=m o l/(L ,mi n),此条件下该反应的平衡常数K=o 欲使平衡后乙与甲
21、中相同组分气体的体积分数相等，则3、x、y、z需满足的关系是vz(填或),且 y=(用含X、W的式子表示)。研究温度、压强对反应的影响：C6H5C H2C H3(g)+C O2(g)C6H5C H=C H2(g)+C 0(g)+H20(g)A H C6H 5c H 2 c H 3(乙苯)的平衡转化率影响如下图所示：则!0(填或“=),压强口、P 2、P 3由小到大的排列顺序是 o(3)C O 可 被 N 02氧化，反应为C 0+N 02=C 02+N 0,当温度高于2 2 5时，反应速率丫正=卜正-c(C 0)4 国。2)、丫逆=卜逆 c(C O 2)c(N O),k 正、k 逆分别为正、逆反
22、应速率常数。在上述温度范围内，k 正、k 逆与该反应的平衡常数K之 间 的 关 系 为 o【答案】I .等I I.(1)0.2 1.8=x-2 w(2)pi p2 p3 兽=KR 逆【解析】I .已知:F e304(s)+4C 0(g)3F e (s)+4C 02(g)H 尸 a kj/mol；3F e203(s)+C 0(g)-2 F e304(s)+C 02(g)H2=b kj/mol；根据盖斯定律：咨迤 可 得 F e 2 O 3(s)+3C O(g)一2 F e(s)+3C 02(g),故也;2丫 珥；附:竽 4 加。；I I.(1)甲容器15 mi n后达到平衡，此时C O 2 的转
23、化率为75%,则转化C O Z 为 8moi X 75%=6 m o L 列三段式:CO2(g)+H2(g)=C O (g)+H;O(g)起始浓度(mol/L)4 8 0 0转化浓度(mol/L)3 3 3 3平衡浓唐(mol/L)1 5 3 3则0 7 5m in内平均反应速率V(H2)=3ROU L=0.2mol/(L,min)；15 min此条件下该反应的平衡常数K=嘿 沼 黯=言=1.8；欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等，则将乙中CO和4 0转化为与甲初始物质一样使满足与甲中投入量等比例，甲的初始投入量为8 mol CO2(g)16 mol M g),则乙转化后应只有他和H
24、2(g),故 产z；同时转化为满足n(C02)：n(H2)=8：16=1：2,则有(w+y)：(x+y)=1：2,解得y=x-2w；(2)温度升高，有利于吸热方向，根据图，一定压强下，温度升高，乙苯的平衡转化率增大，即正方向为吸热方向，故反应的!()；又 反应“C6H5cH2cH3(g)+C02(g)=C6H5CH=H2(g)+C0(g)+H20(g)为气体体积增大的反应，压强增大,平衡向着逆方向，乙苯的平衡转化率减小，故P1P2P3；(3)C0可被 NO?氧化：CO+NO20 co2+NO.已知：v 正=1;正c(CO)c(NO2)、v 逆=卜 逆c(C02)c(N 0),平衡时：v正=丫
25、逆，故k正(：(；0)(:川02)=1逆(!(；02)c(NO),k正 _C(C O JX C(N O)k 逆 C(C O)X C(N O2)5.(2021届河北路南区唐山一中高三期中)氮、碳氧化物的排放会对环境造成污染。多年来化学工作者对氮、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。I.已知 2N0(g)+02(g)2N02(g)的反应历程分两步:第一步：2 N 0(g)N202(g)(1)H K O；5正=冗 正 c?(N O)；V 1)s=ki 逆 c (N 2 O 2)第二步：N2O2(g)+O2(g)n2 N 0 2(g)(慢)A H2 0；v2 E=k2 EC(N2O2)C(
26、O2)；V2 逆=1 0 C O 2 (g)+4(g)=C 0 (g)+H20 (g)H2 0 C O (g)+H2(g)=C (s)+H20 (g)A H3 0 CO 2 (g)+4(g)=C0 (g)+H20 (g)A H2 0 CO (g)+乩(g)=C(s)+H20 (g)H30,A会A-T A 5 0,则不能自发进行；若满足AMVO,低温，该反应的A S 0请回答下列问题：反 应 I 能自发进行，则卜瓜 0(填“V”或“”或“=”)；该反应自发进行的条件是 o(2)在密闭容器中通入h nol C O 2 和 3 mol H2,在铁系催化剂作用下进行反应，C O 2 的平衡转化率随温度
27、和压强的变化如图所示。0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000图 1 T/下列说法正确的是-0.1MPa-*-4M Pa-2M PaA.由图1 可知：0.I M Pa 下，2 0 0 5 5 0 时以反应I 为主，5 5 0 以后以反应H 为主B.反应I I 化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应 H 的A S 等于零C.恒温恒压下，容器内气体的密度不变时，说明反应已达平衡D.其他条件不变，将 C O?和上的初始物质的量比改变为2：3,可提高C 0 2 平衡转化率图1 中点M(3 5 0,7 0)、此时乙烯的选择性为(选择性：转化的C O
28、2 中生成C 2 H4 和 C 0 的百分比)。计算该温度时：反应I I 的平衡常数 4=O在图1 中，温度大于8 0 0 C 时，随着压强的增大，C 0 2 的平衡转化率减小，请解释原因_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O(3)有研究表明，在铁系催化剂作用下反应I 分两步进行：i C O2(g)+H2(g)C 0(g)+H20(g)1 fi i 2 C 0(g)+4 H2(g)=C2H 4 (g)+2 Hz O(g)快在图2中画出反应I
29、 分两步进行的“能量-反应过程图”。起点从 2 C 02(g)+6 H2(g)开始八能眼2CO2（g）+6H2（g）反应过程图2【答案】（l）v 低温（2）AC R 或 0.6 2 或 0.6 1 5温度高于8 0 0 C 时，以反应I I 为主，压强增大，平衡不移动。但压强增大，使反应I平衡正移，水蒸气浓度增大，C O 2 和庆浓度减小，从而导致反应I I 平衡逆移，所以C O 2 的平衡转化率减小（3）【解析】（D反应I 能自发进行，A 俏A 4-7 A S V 0,由于该反应的气体的分子数减小，故A S V 0,则 A A V 0；在低温下该反应能自发进行的；（2）A 项，由图1 可知：
30、O.I M Pa 下，随温度的升高，2 0 0 5 5 0 时二氧化碳的转化率减小，由于反应I 的 0,以反应口为主，故 A 符合题意；B项，反应H化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，但反应I I 的A S 不等于零，故 B不符合题意；C 项，气体的密度P=三，恒温恒压下，气体的密度是一个变值，故容器内气体的密度不变时，说明反应已达平衡，故 C 符合题意；D 项，在密闭容器中通入I mol C O z 和 3 m0 1 H2,其他条件不变，将 C O?和庆的初始物质的量比改变为2：3,增加了 C O?的物质的量，由于外界条件的影响大于平衡的移动，C O 2 平衡转化率是降低的，故 D 不符
31、合题意；故选AC；在密闭容器中通入l i nol C O z和 3 mol H2,反应 C 02(g)+H2(g)C O(g)+H2O(g)，图 1 中点 M(3 5 0,7 0),即 3 5 0 C 时二氧化碳的平衡转化率为7 0%,转化的二氧化碳的物质的量为l mol X 7 0%=0.7 mol,乙烯的选择性为则转化为乙烯的二氧化碳的物质的量为X 0.7 mol=0.5 mol,转化为一氧化碳的二氧化碳的物质的量为0.7 mol-y X 0.7 moi=0.2 m o L 根据化学方程式，列出三段式;C O,(g)+H,(g)一 士 C O(g)+H：O(g)开始(mol)00变化(mo
32、l)0.20.20.20.2平衡(mol)0.20.22 c o 式 g)+6 H式g)r=C;H4(g)+4 H;O开始(mol)00变化(mol)0.51.50.2 51平衡(mol)0.2 51平衡时一氧化碳的物质的量为0.2 m oL 水蒸气的物质的量为0.2 m ol+l m ol=l.2 m ol,二氧化碳的物质的量为l m ol-0.2 m ol-0.5 m ol=0.3m oL 氢气的物质的量为0.2mol 1.2mol-x-3m ol-0.2 m ol-l.5 m ol=l.3m ol,反应 I I 的平衡常数 3 =-既 歌-X-VL VLQ=1(或 0.6 2 或 0.6
33、 15)；温度高于8 0 0 时，以反应I I 为主，压强增大，平衡不移动。但压强增大，使反应I平衡正移，水蒸气浓度增大，C O 2 和出浓度减小，从而导致反应I I 平衡逆移，所以C O?的平衡转化率减小；(3)慢反应为吸热反应，快反应为放热反应，起点从 2 C O2(g)+6 丛(g)开始，第一步得到的产物应该为：2 C 0(g)+2 H20(g)+6 H2(g),第二步得到的产物应该为：C2H4(g)+4 H20(g),“能量-反应过程图”可以表示为：却/z1/2CO(g)+2H2O(g)4H2(g)2CO2(g)-6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)图 2 反 应 过 程8.(2
34、 0 2 1届浙江省高三高考选考科目联考)甲醇是重要的能源以及化工原料。(1)已知：C H 30 H +02(g)=C 0(g)+2 H 2 0(g)上=一 4 4 2.8 k J m or1(I I)2 C 0(g)+02(g)=2 C 02(g)A H2=-5 6 6.0 k J m oK1(I I I)H2O(l)=H2O(g)、=4 4.0 k J m ol-12 5 C时，甲醇完全燃烧的热化学方程式为(2)工业上利用C O?和出制甲醇：(I V)C O2(g)+3M g)=C H 3 0 H (g)+H20(g)H=-4 9 k J m ol o借助高分子选择性吸水膜可有效提高C O
35、 2 平衡利用率。其原因是。下列关于反应I V 的 说 法 正 确 的 是(填 序 号)。A.有利于减少碳排放，体现了绿色化学思想B.充分反应后，放出热量可能大于4 9 k JC.降低温度可提高C H 30 H 含量，工业生产时应控制低温D.当气体密度保持不变时，反应一定达到平衡状态(3)经研究发现，反应I V 分两步完成：(V)C 02(g)+H2(g)=C O (g)+H2O (g)(V I)C O (g)+2 H2(g)C H3O H (g)A H 0当1 m ol C O?和 3 mo l1 投入密闭容器中，当反应V、V I达到平衡后，经测定容器中n (C O,=n (C O),n (
36、H2)=n (H20)o则混合气体中水蒸气的体积分数为 o 下 列 关 于 反 应V I的图像，不正确的是（填序号）。反应温度J C l h O I K F):：0(机2113 反应过程经研究发现，反 应V I的速率显著低于反应V,请画出反应过程 中C O的浓度随时间的变化 o时间【答 案】2 C H 3O H(1)+302(g)=2 C 02(g)+4 H20(1)H=-l 6 2 7.6 k j/m ol 4 0被 吸 收，使平衡右移。提 高C O?的利用率 A B 兽 或 0.3 1 2 5 或 0.3 1)A C16【解 析】【分 析】应用盖斯定律，结合已知条件，可计算出新的热化学方程
37、式；结合图示信息、运用影响速率的因素、勒夏特列原理等可判断说法是否正确；根据已知条件、通过三段式可计算成分的含量;【详解】已知：(I)C H 3 0 H +02(g)=C 0(g)+2 H 2 0(g)直=4 4 2.8 k J m o l-1,(I I)2 C 0(g)+02(g)=2 C 02(g)笈 二 一 5 6 6.0 k J m o l1,(I I I)H2O(l)=H2O(g)笈=4 4.0 k J m o l-1则按盖斯定律，由 2 X(1)+(H)-4 X(I H)可得2 C H30 H (1)+3 O2(g)=2 C 02(g)+4 H20 (1)肌 则目=2 X 月I+4
38、 2-4XA=-l 6 2 7.6 k j/m o l;甲醇完全燃烧的热化学方程式为：2 C H30 H (1)+3 02(g)=2 C 02(g)+4 H20 (1)层-1 6 2 7.6 k j/m o l；(2)借助高分子选择性吸水膜，可吸收水，降低H 2 0(g)浓度，则 C O 2 (g)+3 H2(g)=C H 3 0 H (g)+H2O(g)向右移动，能有效提高 C O 2 平衡利用率；关于反应 I VC 02(g)+3 M g)=C H 3 0 H (g)+H2O(g)年-4 9 k J-m o r1：A.吸收了二氧化碳，有利于减少碳排放，体现了绿色化学思想，A正确；B.当反应
39、消耗的二氧化碳大于lm o l时，放出热量大于4 9 k J,B正确；C.反应放热，降低温度可使平衡右移，提高C H 3 0 H 含量，但是温度降低，反应速率下降，则不利于提高产量,应综合经济效率，选择适当高的温度而不是控制低温，C 错误；D.若反应在恒温恒容的密闭容器中进行时,气体密度始终保持不变，故密度不变不一定达到平衡状态，D 错误；故选A B；(3)当1 m o l C O 2和3 mol也投入密闭容器中，当反应V、VI达到平衡后，经测定容器中 (C O。=(C O),J 7(H2)=/7(H2O)0则：设水蒸气的物质的量/7(H20)=,co,(g)H式 g)H;0(g)40(g)坪
40、台(m o l)1 300捌(m o l)X XXX平衡(m o l)lv 3-xXXCO(g)+2H?二=CH.OH(g)起始(m o l)x 3-x0转化(m o l)0.5(3-2x)3-2.v0.5(3-2平衡(m o 1)0.5(4x-3)x0.5(3-2A)按已知条件：Z7(C O2)=Z7(C O),则o.5(4 x-3)=l x,得x =gm o l,则O平衡时，z?(C O2)=Z?(C O)=I m o l,I?(H2)=Z7(H20)=7 m o l,AC H 3 0 H (g)=o o5I m o l,混合气体中水蒸气的体积分数为5 5 f I 2=1；下列3J J 1
41、 4 10+6 6 6 6 3关于反应 VI C 0(g)+2 H2(g)a C H 3 0 H(g)火0：A 项，正反应是放热反应，升温平衡左移，K变小，但优 竽，,通常不是线性变化，A错误；B项，温度升高，正、逆反应速率均增加，逆反应速率增加得更快，B正确；C项，C 0(g)+2 H2(g)C H 3 0 H(g)*()是放热反应，C错误；D项，当器号=2时,符合化学方程式计量数，当喘小于2且逐渐增大时，既有利于平衡右移同时随着甲醇不断生成、有利于增大混合气体中甲醇含量,喘 大 于 2 且越大时，虽有利于平衡右移、有利于提高C O 转化率,但混合气体中甲醇含量呈下降趋势，D正确；则答案为A
42、 C；经研究发现，反应V I 的速率显著低于反应V,则一开始反应(V)C 0 2(g)+H 2(g)=C 0(g)+H 2 0(g)为主，C O 从无到有，浓度不断增大,等大部分二氧化碳基本消耗以后，反应(V I)C 0(g)+2 H 2(g)C H 3 0 H (g)为主，则 C O 浓度就逐渐减小直到处于平衡状态时浓度不再变化。故反应过程中C 0 的浓度随时间的变化为:9.(2 0 2 1 届浙江省杭州市建人高复高三模拟)(1)煤气化制合成气(C 0 和 H2)已知：C(s)+H2O(g)=C O(g)+H2(g)A H2=1 3 1.3 k J m o l-1C(s)+2 H20(g)=
43、C 02(g)+2 H2(g)A H2=9 0 k J m o l-1则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是(2)由合成气制甲醇合成气C O 和庆在一定条件下能发生反应：C O(g)+2 H2(g)C H3O H(g)A H T3、T4且恒定不变。在其他条件相同的情况下，实验测得反应进行到tmin时上的体积分数如图所示，则丁3温 度 下 的 化 学 平 衡 常 数 为(用a、V表示)30150112的体积分数7,温图反映的是在温度下，反应进行tmin后甲醇的体积分数与反应物初始投 料 比 的 关系，请画出T,温度下的变化趋势曲线。甲的的体积分数在实际工业生产中，为测定恒温恒压
44、条件下反应是否达到平衡状态，可作为判断依据的是A.容器内气体密度保持不变 B.CO的体积分数保持不变C.气体的平均相对分子质量保持不变 D.C(H2)=2C(CH30H)(3)由甲醇制烯烧主反应：2 c H 3 0 H =C 2 H 4+2 H 2 O i；3 C H30 H -C3H6+3 H20 i i副反应：2 c H 3 0 H aC H 3 0c H 3+H 2 O i i i某实验室控制反应温度为4 00,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(C a t.1 和 C a t.2),以恒定的流速通入C H3O H,在相同的压强下进行甲醇制烯煌的对比研究,得到如下实验数据(选择性
45、:转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)由图像可知，使用C a t.2 反应2 h 后甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性均明显下降，可能的原因是(结合碰撞理论解释)I1 (1)C O (g)+H20(g)=C 02(g)+H2(g)A H=-4 1.3 k J -m o F1(2)5 3 9 V 2/2 7 a?(3)该条件下2 h 后催化剂失活，甲醇转化率较低；C a t.2 显著降低反应i i i 的活化能，提高活化分子百分数，相同时间内快速生成副产物二甲酸，目标产物选择性下降【解析】(1)将第2 个方程式减去第1 个方程式，得到一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是C O (
46、g)+H20=C 02(g)+H2(g)A H=-4 1.3 k J m o l-1(2)根据题意，列出下面“三段式”:CO(g)+2H:(g)=开始：amol 2amol转化：xmol 2 xmol平衡：(a-x)m ol(2a-2x)mol 生3 X1OO%=30%,a-x+2a-2x+xIlaCHQH(g)0 xmolxmol解得x=詈m o l,则K=1 laa _ 14.V14V539V2c c Ua-27a22 a-2 x ax(-)2V；该反应是放热反应，根据图得出反应在tm i n 时，丁2温度上的体积分数最低，丁3、丁4温度高，上的体积分数高，说明平衡逆向移动，图反映的是在温
47、度下，反应进行tm i n后甲醇的体积分数与反应物初始投料比 喘 的 关系，则丁4温度甲醇口2)的量比温度甲醇的量小，即变化趋势曲线。I;A项，恒温恒压条件，容器内气体密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积减小，密度增大，因此可作为判断平衡的标志，故A符合题意；B项，开始阶段C 0的体积分数不断减小，当体积分数不变，则可作为判断平衡的标志，故B符合题意；C项，气体的平均相对分子质量等于气体质量除以气体的物质的量，气体质量不变，气体的物质的量减小，气体的平均相对分子质量增大，当保持不变可作为判断平衡的标志，故 C 符合题意；D项，c O U =2 c (C H3O H),不能用浓度
48、比例来判断平衡的标志，故 D 不符合题意；故选A B C。由图像可知，使用C a t.2 反应2 h 后甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性均明显下降，可能的原因是，根据第一个图得出该条件下2 h 后催化剂失活，甲醇转化率较低，第二个图得出C a t.2 显著降低反应i i i 的活化能，提高活化分子百分数，相同时间内快速生成副产物二甲酸，生成乙烯、丙烯目标产物选择性下降。1 0.(2 02 1 届浙江省衢州、湖州、丽水高三教学质量检测)研究C 0还原N O,对环境的治理有重要意义，相关的主要化学反应有：I N 02(g)+C 0(g)-C 02(g)+N 0(g)A H iI I 2N 02(g
49、)+4C 0(g)N2(g)+4C 02(g)A H 2 V oI D 2N 0(g)+2C 0(g)N2(g)+2C 02(g)A H 3V o(1)已知:每l m o l 下列物质分解为气态基态原子吸收的能量分别为N 02C OC 02N O819k J 1076k J 1490k J 632k J根据上述信息计算A H 尸 k J m o l -下 列 描 述 正 确 的 是。A.在绝热恒容密闭容器中只进行反应I,若压强不变，能说明反应I达到平衡状态B.反应n AH VO,AS VO；该反应在低温下自发进行c.恒温条件下，增大c o的浓度能使反应m的平衡向正向移动,平衡常数增大D.上述反
50、应达到平衡后，升温，三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡(2)在一个恒温恒压的密闭容器中，NO?和CO的起始物质的量比为1：2进行反应，反应在无分子筛膜时二氧化氮平衡转化率和有分子筛膜时二氧化氮转化率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出N2O雷)二氧化氮平衡转化率随温度升高而降低的原因为P点二氧化氮转化率高于T点的原因为(3)实验测得,V 正=k 正-2 (NO)*c2(C0)，V 逆=1 逆c(N2)C2(C02)(k 正、k 逆为速率常数，只与温度有关)。一定温度下，向体积为1L 的密闭容器中充入一定量的N O和C O,只发生反应m,在 t i 时刻达到平衡状态，此时