2022年高考化學二輪復(fù)習《化學反應(yīng)原理綜合題》2

2022年高考化學二輪復(fù)習專題《化學反應(yīng)原理綜合題》

1.(2021?江蘇?高考真題)以軟錦礦粉(含MnCh及少量Fe、AhSi、Ca、Mg等的氧化

物)為原料制備電池級Mn02o

(1)浸取。將一定量軟鎰礦粉與NazSCh、H2s04溶液中的一種配成懸濁液，加入到三頸

瓶中(圖1),70°。下通過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液，充分反應(yīng)，過濾。滴液漏斗中的溶

液是一；MnCh轉(zhuǎn)化為Md+的離子方程式為一。

(2)除雜。向已經(jīng)除去Fe、AI、Si的MnSCU溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液，溶液

c(Ca2+)

中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F)=0.05molLi,則

c(Mg2+)

11

=—o[Ksp(MgF2)=5xl0,Ksp(CaF2)=5xlO-9]

(3)制備M11CO3。在攪拌下向100mLlmoLL-iMnSC)4溶液中緩慢滴加ImolLNl^HCCh

溶液，過濾、洗滌、干燥，得至ijMnCCh固體。需加入NH4HCO3溶液的體積約為—,

(4)制備MnCh。MnCCh經(jīng)熱解、酸浸等步驟可制備MnCh。MnCCh在空氣氣流中熱解

某價態(tài)鎰的氧化物中鎰元素質(zhì)量

得到三種價態(tài)鎰的氧化物，鎰元素所占比例(x100%)隨熱

鎰元素總質(zhì)量

2+

解溫度變化的曲線如圖2所示。己知：MnO與酸反應(yīng)生成Mn；Mn2O3氧化性強于Ch,

2+

加熱條件下Mn2O3在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為MnCh和Mn?

為獲得較高產(chǎn)率的MnCh,請補充實驗方案：取一定量MnCCh置于熱解裝置中，通空

氣氣流，—，固體干燥，得到MnCh。(可選用的試劑：ImoLL-W2s04溶液、2mol-L1HCl

溶液、BaCL溶液、AgNCh溶液)。

2.(2021?江蘇?高考真題)甲烷是重要的資源，通過下列過程可實現(xiàn)由甲烷到氫氣的轉(zhuǎn)

化。

甲烷<…-重整…->CO轉(zhuǎn)化.....A催化氧化.....A氫氣

(1)500℃時，CH4與H2O重整主要發(fā)生下列反應(yīng)：

CH4(g)+H2O(g)^^CO(g)+3H2(g)

CO(g)+H2O(g)^^H2(g)+CO2(g)

已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)AH=-178.8kJmoH。向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔

CaO,其優(yōu)點是—o

(2)CH4與CO2重整的主要反應(yīng)的熱化學方程式為

1

反應(yīng)I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=246.5kJ-mol

1

反應(yīng)II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=412kJmol

1

反應(yīng)III：2CO(g)=CO2(g)+C(s)AH=-172.5kJ-mol-

①在CH4與CO2重整體系中通入適量H2O(g),可減少C(s)的生成，反應(yīng)

3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的AH=_。

②L01xl05Pa下，將n起始(CO2)：n起始(CH4)=1：1的混合氣體置于密閉容器中，不同溫

度下重整體系中CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示。800℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率遠大于

600℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率，其原因是—。

95CH

854

75

C.O2

65

55

45U—_____?_____d

500600700800

溫度“C

圖T

(3)利用銅一飾氧化物(xCuOyCeCh,Ce是活潑金屬)催化氧化可除去H2中少量CO,

催化氧化過程中Cu、Ce的化合價均發(fā)生變化，可能機理如圖2所示。將n(CO)：n(O2)：

n(H2)：n(N2)=l：1：49：49的混合氣體以一定流速通過裝有xCuOyCeCh催化劑的反應(yīng)

器，CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖3所示。

%

、

柳

7

)

群

0

。

溫度/OC

圖-3

①Ce基態(tài)原子核外電子排布式為[Xe]4f“cP6s2,圖2所示機理的步驟(i)中，元素Cu、

Ce化合價發(fā)生的變化為

②當催化氧化溫度超過150℃時，催化劑的催化活性下降，其可能原因是-□

3.(2021?全國?模擬預(yù)測)研究CO2與CH4反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CO和H2,對減緩燃料危

機和減弱溫室效應(yīng)具有重要的意義。工業(yè)上CO2與CH4發(fā)生反應(yīng)I：CH4(g)+

CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)在反應(yīng)過程中還發(fā)生反應(yīng)II：H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+

CO(g)A//2=+41kJ-mor^

(1)已知部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:

化學鍵C-HH-HC二OC三O(CO)

鍵能(kJ?mol-i)4134368031076

貝格”尸kJmor1,反應(yīng)I在一定條件下能夠自發(fā)進行的原因是,在密閉

容器中加入CO2與CH4發(fā)生反應(yīng)，下列能夠判斷反應(yīng)反應(yīng)I達到平衡狀態(tài)的是(填

標號)。

A.一定溫度下，容積固定的容器中，密度保持不變

B.容積固定的絕熱容器中，溫度保持不變

C.一定溫度和容積固定的容器中，平均相對分子質(zhì)量不變

D.一定溫度和容積固定的容器中，壓和H2O物質(zhì)的量之和保持不變

⑵將ImolCH4與ImolCO2在2L密閉容器中反應(yīng)制取CO和H2時，CH4和CO2的平

衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化關(guān)系如圖所示。

92312001500溫度水

①923K時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的原因是。

②計算923K時反應(yīng)I的化學平衡常數(shù)K=(計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)。

③1200K以上CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率趨于相等的原因可能是0

(3)以二氧化鈦表面覆蓋CU2AI2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在

不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。

250?300℃時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是

4.(2021?山東.模擬預(yù)測)C02的回收利用對減少溫室氣體排放，改善人類生存環(huán)境具

有重要意義。

(1)利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分為CO、H2),重整過程中部分反應(yīng)的熱

化學方程式如下：

①CH?g)=C(s)+2H2(g)AH=+75.0kJ-mol1

②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.0kJ-mol1

1

@CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)AH=-131.0kJ-mol'

則反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的AH==

(2)CO2可經(jīng)過催化氫化合成乙烯。反應(yīng)的化學方程式為：2CO2(g)+6H2(g)4

CH2=CH2(g)+aM(g)△H?在2L密閉容器中充入2moicCh和nmollh,在一定條件下發(fā)生

反應(yīng)，CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比x{X=F黑}的關(guān)系如圖所示：

?M的化學式為,a=。

②A、B兩點對應(yīng)的平衡常數(shù)：KaKb(填“〈”或“=”)

③當X=X2時，C點處V止___________逆O(填或

④合成乙烯的反應(yīng)能夠自發(fā)進行的條件是o

⑤若X=2、T=300K,當反應(yīng)進行到50min時，CCh的轉(zhuǎn)化率為25%,則反應(yīng)速率

V(H2)=O

5.(2021?浙江?模擬預(yù)測)工業(yè)上通過電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品。請回

答：

(1)電解飽和食鹽水的離子方程式_______。

(2)電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2?3。用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用

(3)工業(yè)上，常采用“加碳氯化”的方法以高鈦渣(主要成分為TiCh)為原料生產(chǎn)TiCL,相

應(yīng)的化學方程式為：

1

I.TiO2(s)+2Cb(g)-TiC14(g)+O2(g)AHi=+181kJ-mol

1

II.2C(s)+O2(g)w2co(g)AH2=-221kJmor

反應(yīng)的總式為：TiC)2(s)+2Ch(g)+2C(s>2C0(g)+TiCL(g)AH3

在溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入LOmolCb,并加入足量的TiCh和C,反

應(yīng)經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:

t/s050150250350

n(TiCl)0.

400.190.200.20

/mol16

結(jié)合以上信息，回答下列問題：

①結(jié)合數(shù)據(jù)，說明氯化過程中加碳的理由=

②前50s,Cl2的反應(yīng)速率v(Ch)=moLL—sT

③下列措施能提高Ch的平衡轉(zhuǎn)化率的是。

A.保持恒容通入惰性氣體

B.在反應(yīng)器中增加C和TiCh的含量

C.反應(yīng)開始時在原容器中加入2moic12

D.增大容器體積以減小體系壓強

6.(2021?湖南?模擬預(yù)測)含氮化合物廣泛存在于自然界，是一類常見的化合物。

(1)汽車尾氣是城市主要空氣污染物，汽車內(nèi)燃機工作時發(fā)生反應(yīng)：

N2(g)+O2(g)^^2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一、已知H?或CO可以催

化還原NO以達到消除污染的目的。

1

N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+180.5kJ.mol

4

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571,6kJ.mol

寫出H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O的熱化學方程式是,判斷該反應(yīng)自發(fā)

進行的條件：(填“高溫自發(fā)”或“低溫自發(fā)”)。

(2)已知當質(zhì)量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學反應(yīng)速率。如圖表示在其

他條件不變時，反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)<M2CO2(g)+N2(g)中NO的濃度c(NO)隨溫度(T)、

催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線。

①則該反應(yīng)AH0(填“〉”或

②若催化劑的表面積S/Sz，在該圖中畫出c(NO)在工、S?條件下達到平衡過程中的

變化曲線o

(3)尿素是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用氨和二氧化碳來合成尿素:

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)AH<0。一定條件下，往10L恒容密閉容器中充

入2molNH3和1molCO2。

①該反應(yīng)lOmin后達到平衡，測得容器中氣體密度為4.8g-LL平衡常數(shù)K=；

②達到平衡后，再往容器中加入2moiNH3^imolCO2,則達到新平衡時反應(yīng)物

NH3的轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“減小”或“不變，)

(4)N2c>5是一種新型綠色硝化劑，其制備可以采用電解法。圖1是硼氫化鈉燃料電

池，圖2是電解制備NQs裝置。則電極a應(yīng)連接電極(填c或d),寫出電極a的反

應(yīng)______O

7.(2021?安徽合肥?一模)CO?是一種廉價的碳資源，其綜合利用可以減少碳排放，對

保護環(huán)境有重要意義。回答下列問題：

(1)堿液吸收。用NaOH溶液捕獲C02,若所得溶液中c(HCOg)：c(CO；)=2：1,則溶

液pH=。(室溫下，H2cCh的K/=4xl0-7；K2=5X10-U)。

(2)催化轉(zhuǎn)化。以CO2、七為原料在催化劑作用下合成CH30H涉及的主要反應(yīng)如下，

答下列問題：

I.CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H20(g)AH=-49.5kJ/mol

II.CO(g)+2H2(g)^CH3OH(g)AH2=-90.4kJ/mol

III.CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)Aft

①A43=kJ/molo

②一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入ImolCCh和3moi抵發(fā)生上述反

應(yīng)，經(jīng)tmin達到平衡時，容器中CH30H(g)為amol,CO為bmol,這段時間內(nèi)以H20(g)表

示的化學反應(yīng)速率為mol-L-Lmiiri(用含a、b、Kt的代數(shù)式表示)。

③不同壓強下，按照〃(CO2):n(H2)=l：3投料，實驗測定C02的平衡轉(zhuǎn)化率和

CH30H的平衡產(chǎn)率隨溫度(7)的變化關(guān)系如下圖所示。

其中縱坐標表示CH30H的平衡產(chǎn)率的是(填"X”或"Y”)；壓強pi、p2、P3由大到小

的順序為一；溫度高于。時，Y幾乎相等的原因是一。

④為同時提高C02的平衡轉(zhuǎn)化率和CH30H的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為(填

標號)。

A.低溫、低壓B.高溫、高壓C.低溫、高壓D.高溫、低壓

(3)電解轉(zhuǎn)化。電解C02制得甲酸鹽(HCOO-)的原理示意圖如下。

①寫出陰極的電極反應(yīng)式一

②電解一段時間后，陽極區(qū)的KHCCh溶液濃度降低，其原因是一

8.(2021?貴州盤州?一模)水煤氣法是工業(yè)制備氫氣的重要方法之一。

反應(yīng)I：C(s)+H2O(g)UCO(g)+H2(g)AHi

反應(yīng)II：CO(g)+H2O(g)UCCh(g)+H2(g)AH2

回答下列問題：

(l)C(s)+2H2O(g)UCO2(g)+2H2(g)AH_(用△刃和4也表示)。改變條件，提高H2的產(chǎn)

率，Afi_(填"增大”"減小"或"不變")。

(2)在2L恒容密閉容器中充入足量炭粉和lmolH2O(g),在-定溫度下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)

1

II,達到平衡時測得c(CO)=0.20mol-L-i,c(H2)=0.40mol-L-?

①在該條件下，水蒸氣的平衡轉(zhuǎn)化率為

②反應(yīng)n的平衡常數(shù)&=_。(用平衡體系中各組分的分壓計算的平衡常數(shù)為分

壓=總壓X該組分體積分數(shù))

(3)在密閉容器中充入一定量的co和水蒸氣，加入適量催化劑，僅發(fā)生反應(yīng)n。測得

催化效率和CO轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖所示。在600℃~750℃范圍內(nèi)影響CO轉(zhuǎn)化率的主

要因素是__。

c

o

母

占

*

/

%

300450600750

溫度/T：

(4)工業(yè)上常以水煤氣(CO和a)為原料合成甲醇。在一容積可變的密閉容器中充入

ImolCO與2m。m2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)UCH30H(g),AH<0,下列

敘述不能說明反應(yīng)已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是

A.H2的消耗速率是CH30H生成速率的2倍

B.CH30H的體積分數(shù)不再改變

C.混合氣體的密度不再改變

D.CO和CH30H的物質(zhì)的量之比保持不變

為了提高H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施為—(填兩條即可)。

(5)以水煤氣(CO、H2體積比為1：2)為燃料的堿性(足量KOH為電解質(zhì))空氣燃料電

池，電池工作時CO發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為一。

9.(2021?山西晉中?一模)十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”，對硫、

氮等元素形成的有毒有害氣體進行處理成為科學研究熱點。請回答下列問題：

I.SO2主要來源于含硫燃料的燃燒，燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)

2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)U2CaSO4(s)+2CCh(g)AH=-681.8kJ/mol對煤進行脫硫處理以減

少SO2的排放。T℃時，將煤燃燒產(chǎn)生的氣體收集于一密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，測得

各物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如下：

時間

(min)

01020304050

濃度

(mobL1)

O21.000.790.600.600.640.64

CO200.420.800.800.880.88

(l)10~20min內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(SC)2)=_；升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_(填“增

大”“減小”或“不變”)。

(2)30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷，改變的

條件可能是一(填字母)。

A.通入一定量的

B.加入一定量的碳酸鈣粉末

C.適當縮小容器的體積

D.加入合適的催化劑

II.NOx的排放主要來自于汽車尾氣，NOx的脫除方法基本一致，即設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為

氮氣。

(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH/=-113kJ/mol

6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)AH2=-227kJ/mol

4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)Aft=-57kJ/mol

則2O3(g)=3O2(g)是—反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，03氧化脫除氮氧化物的總反應(yīng)是

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)AH4=_kJ/moL最后將N02與恰當?shù)倪€原劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2而

脫除。

(4)常見的汽車尾氣處理原理是使尾氣(含適當比例的NO、CO)通過裝有高效催化劑的

處理裝置，發(fā)生反應(yīng)：

2NO(g)+2CO(g)^N2(g)+2CO2(g)o請根據(jù)以下相關(guān)數(shù)據(jù)，分析采用此法能否有效消除

NO、CO尾氣污染—(填“能”或“否”)，理由是_(通過必要的計算加以說明)。

反應(yīng)25℃時的平衡常數(shù)

A：/=lxlO30

反應(yīng)I：2NO(g)^N2(g)+O2(g)

反應(yīng)n：2co2(g)U2co(g)+O2(g)&=1X10-92

(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染，其反應(yīng)原理為：

NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)^2N2(g)+3H2O(g)o一定溫度下，在某恒定壓強為P的密閉容器中

充入一定量的NO、N02和NH3,達到平衡狀態(tài)后，容器中含〃(NO)=amol,n(NO2)=2a

mol,?(NH3)=2amol,"(N2尸2bmol,且Nz(g)的體積分數(shù)為g,請計算此時的平衡常數(shù)

%=_(用只含P的代數(shù)式表示，且化至最簡式。已知：對于有氣體參加的反應(yīng)，可用某組

分的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度計算平衡常數(shù)，記作作。某組分的平衡分壓=Px該組分的

物質(zhì)的量分數(shù))。

10.(2021?福建?模擬預(yù)測)低能耗高效率的合成氨技術(shù)開發(fā)是實現(xiàn)氨燃料化利用的基

礎(chǔ)。探索新型合成氨技術(shù)是該領(lǐng)域研究熱點之一。

回答下列問題：

(1)哈伯合成氨在較高溫度下以氫氣做氫源，氫氣可由天然氣制備。

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

下表列出了幾種化學鍵的鍵能：

化學鍵H-HC-HH-Oc=0

鍵能kJ/mol4364134671072

①298K時，上述反應(yīng)的AH=

②為提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，可采用的措施是

A.使用合適的催化劑B.采用較高的溫度C.采用較

高的壓強D.延長反應(yīng)時間

③在1L剛性密閉容器中充入0.2molCH4和l.OmolH2O進行反應(yīng)，加熱時容器內(nèi)溫度

升高。當溫度升高至900K,若容器內(nèi)n(CO)=0.1moI,此時反應(yīng)______(填“正向進行”“逆

向進行”“處于平衡狀態(tài)")，若保持900K,達到平衡時再往容器內(nèi)充入O.lmolHe,v正

(填“增大”“減小”“不變')(已知：900K時反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.2)

(2)催化劑的選擇是合成氨的核心技術(shù)之一，使用催化劑1或催化劑2合成氨，產(chǎn)氨速

率與溫度的關(guān)系如圖。

201/

a151催化劑y

?

一

.上

-

0

1

I

I

L

U

化陰一

200300400

TRC

①根據(jù)由圖判斷，活化能EaiEa2(填，下同)

②使用催化劑1或催化劑2時，合成氨的AHiAH2

(3)電催化氮氣還原合成氨是一種常溫常壓條件下利用水作為氫源的低碳環(huán)保路線，如

圖是電催化合成氨裝置示意圖。

①a電極應(yīng)該連接電源極。

②電催化合成氨的化學方程式為。

11.(2021.云南昆明?一模)選擇性催化還原法(SCR)是目前應(yīng)用最為廣泛的氮氧化物

NOX的凈化方法，其原理是利用NH3在特定催化劑作用下將NOX還原為N2O

主反應(yīng)：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)^4N2(g)+6H2O(g)AHi

副反應(yīng)：4NH3(g)+3O2(g)^2N2(g)+6H2O(g)AH2

⑴在無氧條件下，NH3也可還原NO：4NH3(g)+6NO(g)^5N2(g)+6H2O(g)AH3

則AH2=(用含AHi,AH3的式子表示)。

一定溫度下，向2L密閉剛性容器(含催化劑)中投入2moiNH3和3moiNO,發(fā)生反應(yīng)

4NH3(g)+6NO(g)#5N2(g)+6H2O(g)o達到平衡狀態(tài)時，NO的轉(zhuǎn)化率為60%,則平衡常數(shù)

為______molLi(列出計算式)。

⑵目前使用的SCR催化劑是V2O5-WO3/TiO2,關(guān)于該催化劑的說法正確的是

(填標號)。

A.能加快反應(yīng)速率，并且改變反應(yīng)的焰變

B.能增大NH3還原NOx反應(yīng)的平衡常數(shù)

C.具有選擇性，能降低特定反應(yīng)的活化能

(3)催化劑V2O5-WO3/TiO2中的V2O5是活性組分。在石英微型反應(yīng)器中以一定流速通

過煙氣[n(O2)；n(NH3)：n(NO)=71：1：1],在不同溫度下進行該催化還原反應(yīng)，V2O5的質(zhì)

量分數(shù)對單位時間內(nèi)NO去除率的影響如圖所示。

0o

%c

/

希

砥8o

d

出

O6oB

N

久—1%V2O5

￡■4o

向T-2%V2O5

一

宅—4%V2O5

?2O

冊

100160200250300350

77℃

①從起始至對應(yīng)A、B、C三點的平均反應(yīng)速率由大到小的順序為o

②V2O5的質(zhì)量分數(shù)對該催化劑活性的影響是=

③若煙氣中含量一定，在催化劑適宜溫度范圍內(nèi)，當n(NH3)/n(N0)S時，隨著該

比值的增大，NO去除率(填"增大“'減小”或“不變”)；當n(NH3)/n(NO)>l時，隨著

該比值的增大，NO去除率無明顯變化，可能的原因是o

12.(2021?湖北?模擬預(yù)測)甲烷和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個反應(yīng)：

①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH=+206kJ/mol

②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH=-41kJ/mol

恒定壓強為lOOkPa時，將“(CH。：R(H2O)=1：3的混合氣體投入反應(yīng)器中，平衡時，

各組分的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。

燕

W

s蜩

⑴寫出CH4與CO2生成H2和CO的熱化學方程式：

(2)關(guān)于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng)，下列敘述正確的是(填標號)。

A.恒溫、恒容條件下，加入惰性氣體，壓強增大，反應(yīng)速率加快

B.恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，活化分子百分數(shù)增大，反應(yīng)速率加快

C.升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞頻率增大，反應(yīng)速率加快

D.加入合適的催化劑，降低反應(yīng)溫度也能實現(xiàn)平衡轉(zhuǎn)化率不變

(3)系統(tǒng)中H2的含量，在700℃左右出現(xiàn)峰值，試從化學平衡的角度解釋出現(xiàn)峰值的原

因：

①低于700℃,；

②高于700℃,。

(4)已知投料比為“(CH4)"(H2O)=1：3的混合氣體，p=100kPa。600℃時，CH,的平

衡轉(zhuǎn)化率為,反應(yīng)①的平衡常數(shù)的計算式為Kp=(&是以分壓表示的平衡

常數(shù)，分壓=總壓x物質(zhì)的量分數(shù))。

13.(2021?遼寧?模擬預(yù)測)環(huán)氧乙烷是高效消毒劑，可用于口罩等醫(yī)用品消毒，工業(yè)

常用乙烯氧化法生產(chǎn)。

TTC__CH

2

主反應(yīng)：2cH2=CH2(g)+O2(g)、鈾。，、22\/(g)A^=.209.8kJ/mol

O

副反應(yīng)：CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H20(g)AH2=-1323.0kJ/mol

回答下列問題：

(1)C2H4的燃燒熱4//=-1411.0kJ/mol,則環(huán)氧乙烷(g)的燃燒熱4H=。

(2)以下既能加快反應(yīng)速率又能提高環(huán)氧乙烷產(chǎn)率的方法有的(填標號)。

A.降低溫度B.向容器中充入N2使壓強增大

C.采用改性的催化劑D.用空氣替代氧氣

H2c—CH2AHC—CH

(3)已知：\/(g)+HCl(g)Bm2-||2(1),合成過程中的溫度與氯乙醇

OOHCl

的平衡產(chǎn)率關(guān)系如圖a,30℃下原料投料比與氯乙醇的平衡產(chǎn)率關(guān)系如圖bo

)1

C

2.H(

1:〃

1：)

烷

乙烷

一測

氧乙醇,

2

環(huán)(氧二。

□O

〃環(huán)乙點1l

：量

低。出熱o

1.b降)應(yīng)m少

1:”寫究J

1圖，反k及

變；研_l

時不下_o

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變域_m

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小原源"

條中各

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“的程11C

0.它”和ll

1：過oo則C

1其大水境m、

/榔世姻升戳MM;藝m-,

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“工JkoH

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填溶其2..m

因(當15-入

0，43-J

0℃原易是+k通

1/將o體=8

醇用i=t.中。

度能率氣H2f14

溫利AHA2器示

0可化二室)A)-

8應(yīng)的g)g=容所

的乙溫(g(

反轉(zhuǎn)體種2(2H閉圖

低。HO2HA密

0衡：氣兩22)如

6降醇式室+H+g的量

用)+)(

平二應(yīng)溫g(gOL產(chǎn)

率)利)(2

的乙反Og(OHV物

0a產(chǎn)測時C

4圖到極2OC=為產(chǎn)

衡烷預(yù)同^Cw)

得電)-)gg(積各

乙擬以g()(2

平可極2g(2體時

0?？蒓H

2高氧解負?O2+)向

整CH；g衡

環(huán)水++(，

升的東重+))2平

，經(jīng)池廣2)ggO下應(yīng)

0度?g(((

比烷電O4h4|件反

溫1CHCH

料乙料2CCC：條下

隨0與

投氧燃2(4①②③知定度

應(yīng)的環(huán)性H已一溫

楙忙婀中戳應(yīng)應(yīng)應(yīng)

%/2M1).4C))

反C4(堿1L反反反1(2(同

H氣不

與氧得

①圖中a和b分別代表產(chǎn)物和,當溫度高于900K,H20的含量隨溫度

升高而下降的主要原因是。

②1100K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

Zjto

0O

8O

%O

、6

照

O

東4

疝O

2

co(g)

2200240280320360

*co2溫度/℃

(3)下列對C02甲烷化反應(yīng)體系的說法合理的有0

A.含碳副產(chǎn)物的產(chǎn)率均低于CH4

B.存在反應(yīng)CO2+4H2-CH4+2H2。

C.存在副反應(yīng)CO2+H2WCO+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)C02甲烷化的過程中，保持C02與H2的體積比為1：4,反應(yīng)氣的總流量控制在40

mLmin1,320℃時測得CO2轉(zhuǎn)化率為80%,則CC)2反應(yīng)速率為______mL-min」。

15.(2021.重慶.模擬預(yù)測)內(nèi)酯在化工、醫(yī)藥、農(nóng)林等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

(1)內(nèi)酯可以通過有機竣酸異構(gòu)化制得。某竣酸A在0.2mol/L鹽酸中轉(zhuǎn)化為內(nèi)酯B的

反應(yīng)可表示為A(aq)UB(aq),忽略反應(yīng)前后溶液體積變化。一定溫度下，當A的起始濃

度為amol/L時，A的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下表所示:

t/min0213650658010000

A的

013.320.027.833.340.045.075.0

轉(zhuǎn)化率/%

①反應(yīng)進行到100min時，B的濃度為mol/L0

②v正(t=50min)v逆(t=8min)(填“或“=")。

③增加A的起始濃度，A在t=smin時轉(zhuǎn)化率將(填“增大”“減小”或“不變”)。

④該溫度下，平衡常數(shù)K=；在相同條件下，若反應(yīng)開始時只加入B,B的起

始濃度也為amol/L,平衡時B的轉(zhuǎn)化率為。

⑤研究發(fā)現(xiàn)，其他條件不變時，減小鹽酸的濃度，反應(yīng)速率減慢，但平衡時B的含量

不變，原因是o

(2)內(nèi)酯也可以通過電化學合成。以石墨電極為陽極，柏電極為陰極，CH3CN作為溶

劑，LiCICU作為電解質(zhì)，經(jīng)電解合成內(nèi)酯的反應(yīng)式如下：

①產(chǎn)生H2的電極為(填