四川高考化學(xué)三年(2020-2022)模擬題分類匯編-25化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算一_第1頁
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四川高考化學(xué)三年(2020-2022)模擬題分類匯編-25化學(xué)反

應(yīng)熱的計(jì)算(1)

一、原理綜合題

1.(2022.四川綿陽.統(tǒng)考一模)我國的能源以煤炭為主,燃煤煙氣中SO〉CO等有害氣

體的排放會(huì)污染環(huán)境,用CO還原脫除SO2將其轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有重要的

意義。

(1)已知常溫常壓下,S(g)的燃燒熱為297.2kJ/mol,CO(g)的燃燒熱為283.0kJ/mol,則

CO還原脫除SO,:2CO(g)+SO2(g)28式g)+S(g)AH=。

(2)在某溫度時(shí),進(jìn)行CO還原脫除SO"2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(g)o

①若在剛性容器中進(jìn)行,下列說法一定能確定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.v正(CO)=2v逆(S)B.CO與SCh的濃度之比不再改變

C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再改變D.的值不再改變

c(CO)c(SO2)

②若控制CO/SOz進(jìn)料比(物質(zhì)的量)為4:1,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣體中SO?的體積分

數(shù)為5%,則該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)為。

⑶在600℃時(shí),發(fā)生如下系列反應(yīng),測(cè)得不同CO/SC>3進(jìn)料比(物質(zhì)的量)下平衡體系各

物質(zhì)分布如圖所示(圖中SO2起始投料固定為Imol)。

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

0.51.01.52.02.53.03.54.0

COSO,進(jìn)料比(物質(zhì)的鼠)

反應(yīng)I:2CO(g)+SO2(g)-2CO2(g)+S(g)K,

反應(yīng)n:co(g)+s(g)=?cos(g)K2

反應(yīng)in:2cos(g)SO式8)U2COi(g*3S(g)Kj

①該條件下,為減少有毒物質(zhì)cos的產(chǎn)生,同時(shí)脫除S0―實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)控制co/so)

進(jìn)料比為,在進(jìn)料比大于2.5之后,COS的含量會(huì)明顯增大,試分析原因______。

②根據(jù)圖中曲線,可判斷K,降(填或〈)。

(4)SC(2—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池也可用于處理SCh,其原理如圖。若用該電池處理標(biāo)

準(zhǔn)狀況下SO?含量為20%的燃煤煙氣3.36L,則理論上電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為。

O2+H2O

(M顯)

2.(2022?四川雅安?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))為早日實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、“碳中和”,我國科學(xué)家利用

MoS?作為催化劑,實(shí)現(xiàn)了常溫下CO?加氫制CHQH,主反應(yīng)為

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,,伴隨發(fā)生副反應(yīng)

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H,O(g)AH2=+41.4kJ/mol

⑴已知CO(g)+2HKg)X:HQH(g)AH3=-94.1kJ/mol,則AH產(chǎn)kJ/mol,

(2)在恒溫恒容的密閉容器中,加入ImolCO?和3mol凡,同時(shí)發(fā)生主、副反應(yīng)。體系中

CH30H的選擇性(指轉(zhuǎn)化為CH30H的CO?占發(fā)生反應(yīng)的CO2的百分比)隨溫度、壓強(qiáng)的

變化曲線如圖所示:

①PiP.

②CHQH的選擇性隨溫度升高而降低的原因可能是

③下列說法正確的是。

A.增大壓強(qiáng),體系中副反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)

試卷第2頁,共27頁

B?體系中羋舁不再變化,代表反應(yīng)達(dá)到平衡

n(Hj

C.及時(shí)分離出CHQH可以加快主反應(yīng)的反應(yīng)速率

D.更換合適的催化劑可提高CH30H的選擇性

④某溫度下,若容器體積為IL,40min后,2個(gè)反應(yīng)均達(dá)到平衡,此時(shí)c(H?)=1.2mol/L,

c(CO)=0.4mol/L,則v(C0)=molU1.min1,主反應(yīng)的平衡常數(shù)的計(jì)算式為

,此時(shí)CHQH的選擇性為(保留3位有效數(shù)字)。

(3)我國某研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)選用某種Cu作催化劑時(shí),主反應(yīng)的中間體為HCOOH。此

時(shí)反應(yīng)分為兩步:

第一步:CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g)

第二步:HCOOH(g)+2H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)

其中第一步的反應(yīng)歷程如下圖所示(*表示吸附態(tài),即該物種吸附在催化劑表面)

OH?COO

歷程①:凡一2田

歷程②:(寫方程式);

歷程③:HCOO*+HfHCOOH

我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)利用太陽能驅(qū)動(dòng)CO?轉(zhuǎn)化也可以實(shí)現(xiàn)上述第一步反應(yīng),原理如圖所示:

a的電極反應(yīng)式為,該裝置能量轉(zhuǎn)化的主要形式是

3.(2022?四川樂山?統(tǒng)考一模)研究CO與H2反應(yīng)制備二甲醛(CH30cH3),既可減少碳

排放,又可變廢為寶?;卮鹣铝袉栴}:

⑴已知CO與H?反應(yīng)制備二甲醛的總反應(yīng)為:2CO(g)+4H2(g)^CH3OCH3(g)+H20(g),

該反應(yīng)經(jīng)歷以下兩個(gè)中間反應(yīng):

i:CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH尸90.1KJ/mol

ii:2CH3OH(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)AH2--24.5KJ/mol

則總反應(yīng)的AH=;若反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,則總反應(yīng)速率主要由反

(2)下列措施既能加快總反應(yīng)速率,又能提高CO轉(zhuǎn)化率的是。

a.升高溫度b.增大壓強(qiáng)c.使用合適催化劑d.及時(shí)分離二甲醛

⑶當(dāng)起始物。怒=2時(shí),在100。(2、200℃,30(TC時(shí),總反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率(a)

①反應(yīng)在100℃,5.0xl()5pa時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率a=,判斷依據(jù)是,

該條件下的平衡體系中二甲醛的體積分?jǐn)?shù)約為%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

②一定溫度下,同一反應(yīng)用平衡濃度表示的平衡常數(shù)Kc和用平衡分壓表示的平衡常數(shù)

Kp間存在定量關(guān)系,可以借助公式pV=nRT進(jìn)行推導(dǎo)(其中T為體系溫度;p為氣體壓

強(qiáng);V為氣體體積;n為氣體物質(zhì)的量;R為常數(shù))。則當(dāng)體系溫度為T時(shí),總反應(yīng)Kc

試卷第4頁,共27頁

與Kp的關(guān)系為Kc=Kp(用含R、T的式子表示)。

4.(2022?四川瀘州?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))綠水青山和金山銀山絕不是對(duì)立的,關(guān)鍵在人,關(guān)

鍵在思路。消除NOx、CO、SO2等大氣污染物對(duì)建設(shè)美麗環(huán)境具有重要意義。

(1)工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2,已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

如下:

①SO2(g)+2NH3-H2O(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O⑴△印

②(NH4)2SCh(aq)+SO2(g)+H2O(l)=2NH4HSO3(aq)Aft

@2NH4HSO3(aq)+2NH3H2O+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)

則2so2(g)+4NH3?H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SC)4(aq)+2H2O(l)的△”=?

(2)工業(yè)上可將SO2和NO2混合轉(zhuǎn)化,反應(yīng)為SO2(g)+NO2(g)嚕”SO3(g)+NO(g)AW<0,

進(jìn)而制取硫酸。欲使該反應(yīng)的速率增大且平衡逆向移動(dòng),改變的反應(yīng)條件為一。一定

溫度下,能判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是―(填字母)。

A.SO3和NO的濃度比保持不變

B.混合氣體的顏色保持不變

C.容器中壓強(qiáng)不再變化

D.恒容混合氣體的密度保持不變

(3)NO和NCh尾氣可用堿液吸收,生成的NO;可用電化學(xué)原理降解,原理如圖所示,

則陰極為一(填a或b),電極反應(yīng)式為

(4)利用高效催化劑處理汽車尾氣中的NO和CO,發(fā)生反應(yīng):

2co(g)+2N0(g)峰BN2(g)+2CO2(g)△/7<0,實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=1<正/例0)小((:0),v

2

ia-c(N2)-c(CO2),k£、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。

①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k聽增大的倍數(shù)一(填“或"=")k逆增大的倍數(shù)。

②若在1L的密閉容器中充入ImolCO和ImolNO,總壓為a,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),

k_

CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則;正lT=___;在timin時(shí)再向容器內(nèi)加入ImolCO和hnolNO,保

k逆

持溫度不變,則再次達(dá)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率一(填“增大”“減小”或"不變”)。整個(gè)過程

中容器中的氣壓(P)與反應(yīng)時(shí)間⑴的關(guān)系曲線如圖所示,則用平衡分壓代替平衡濃度表示

的壓強(qiáng)平衡常數(shù)5

5.(2022?四川內(nèi)江?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))我國科學(xué)家研制出催化劑將CO2轉(zhuǎn)化為燃的效率提

高1000倍。已知:在某催化劑作用下,CCh和H2發(fā)生反應(yīng)如下:4c02(g)

+13H2(g);C4Hio(g)+8H2O(g)AH

1

⑴已知C4Hio(g)、H2(g)的燃燒熱AH分別為-2900kJmol'>-285.8kJmol,H2O(I)=H2O(g)

△H3=+44kJ-moH,則AH=kJ-mol-1。

(2)在恒容恒溫條件下,向密閉容器中充入CCh、H2,加入合適催化劑發(fā)生上述反應(yīng),

下列情況表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

A.混合氣體密度保持不變B.氣體總壓強(qiáng)保持不變

C.氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變D.混合氣體中C4H10體積分?jǐn)?shù)保持不變

(3)在密閉容器中充入適量CCh和H2,發(fā)生上述反應(yīng),單位時(shí)間內(nèi)CCh的轉(zhuǎn)化率與溫度、

催化劑的關(guān)系如圖1所示。

①催化效率,Cat2(填"v”或“=")Catl。

②a點(diǎn)(填“達(dá)到”或“未達(dá)到")平衡,理由是。b點(diǎn)之后CCh的轉(zhuǎn)化率降

低,可能的原因是o

(4)在密閉容器中充入0.4molCO2和1.3molH2發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得CO?的平衡轉(zhuǎn)化率

與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示?

試卷第6頁,共27頁

圖2

①P2(填“>”、"V"或"=")P”隨著溫度升高,不同壓強(qiáng)下,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率

接近相等,其主要原因是。

②已知M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容器體積為1L,則在300℃下平衡常數(shù)K=(只列計(jì)算式)。

6.(2022?四川?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))皴基硫(COS)作為一種糧食熏蒸劑廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥工業(yè)。

利用工廠廢氣中的H2s和CO反應(yīng)可以合成COS,回答下列問題:

(1)已知:

①2H2(g)+O2(g)=2H20(g)AHi=-484kJ-mol1

?COS(g)+H2O(g)#H2S(g)+CO2(g)AH2=-36kJ-mor1

③CO的燃燒熱為283kJ-mol-1

反應(yīng)CO(g)+H2s(g)=COS(g)+Fh(g)的AH=kJ-mol-1。

(2)以FeOOH作催化劑,由H2s和CO合成COS的反應(yīng)分兩步進(jìn)行?下列示意圖能正

確體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是(填“甲”或"乙”)。

+

I

itES“娟

Jv|?v科

HJ

關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。

A.步驟①是慢反應(yīng),活化能較大

B.總反應(yīng)的速率由步驟②決定

C.反應(yīng)進(jìn)程中S2屬于中間產(chǎn)物

D.更換催化劑可改變E和AH

(3)240℃時(shí),反應(yīng)CO(g)+H2s(g)=C0S(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=l。在密閉容器中充入等

物質(zhì)的量的CO和H2s發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為4mol,則H2s

的轉(zhuǎn)化率為,COS的體積分?jǐn)?shù)為o在240℃下,要同時(shí)提高CO和H2s

的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是o

(4)在兩個(gè)密閉容器中都加入CO、H2S、COS、H2四種氣體,起始時(shí)氣體體積分?jǐn)?shù)<p(CO)=

(p(H2S),(p(COS)=p(H2),分別在300℃和320℃時(shí)反應(yīng),容器中H2s(g)和COS(g)的體積

分?jǐn)?shù)(<p)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示。

X

C

U

O

3

tinin

300℃和3200c時(shí),<p(H2S)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是、,判斷的理由

是。

7.(2021?四川廣安?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))2021年作為“十四五'’開局之年,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),應(yīng)

對(duì)碳排放已列入政府工作重點(diǎn)。緩解溫室效應(yīng),合理利用CO2的碳科技也是當(dāng)前國際社

會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)之一、已知:

I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH=+41.7kJ/mol

II.CO(g)+2H2(g),CH3OH(g)AH=-92.3kJ/mol

回答下列問題:

(1)二氧化碳與氫氣生成甲醇(CH3OH)蒸氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為。

(2)一定條件下,向5L恒容密閉容器中充入2moice)2(g)和4moiH2(g)發(fā)生上述I、H反

應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)平衡時(shí)CHQH(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系如圖1所示。

試卷第8頁,共27頁

“CHQH(g)或H2O?

的物質(zhì)的量/mol

0.8

OTo溫度AC

圖1

①圖中表示CH30H(g)的物質(zhì)的量與溫度關(guān)系的曲線為(填“M”或"N”),

ToC時(shí),若反應(yīng)在2min時(shí)恰好達(dá)到平衡狀態(tài),則反應(yīng)的平均速率

v(C02)=mol/(Lmin);

②在To℃溫度下,反應(yīng)II的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式Kc=,恒溫恒容條件下,

能判斷該反應(yīng)(反應(yīng)II)達(dá)到平衡的標(biāo)志為(填序號(hào))

a.V(CO)=2V(H2)

b.反應(yīng)體系的總壓強(qiáng)保持恒定不變

c.氣體密度保持恒定不變

d.CH3OH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變

(3)2020年世界十大科技進(jìn)展,排在第四位的就是借助光將二氧化碳催化轉(zhuǎn)化為甲醇

(CH3OH),這是迄今最接近人造光合作用的方法。某光電催化反應(yīng)裝置如圖所示,A電

極是Pt/CNT,B電極是TiCh。通過光解水,可由C02制得甲醇。

電化學(xué)催化劑合感白質(zhì)光催化劑

纖維膜

①B極是電池的極(填“正”或“負(fù)”)

②寫出A極的電極反應(yīng)式為。

8.(2021?四川成都?統(tǒng)考一模)為了達(dá)到碳中和,研發(fā)二氧化碳的利用技術(shù)成為熱點(diǎn)。

(1)用二氧化碳氧化乙烷制乙烯,其反應(yīng)步驟如下:

IC2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)AH=+136kJ-mol1

1

IICO2(g)=CO(g)+-O2(g)AH=+283kJmol-

IILH2(g)+5O2(g)=H2O(l)AH=-285kJ-mol-'

該工藝總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為o

(2)用二氧化碳和甲烷反應(yīng)可以制工業(yè)合成氣(CO、H2)。T°C,在1L的密閉容器中分別

投入0.2molCO2和0.2molCH4,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g),經(jīng)5min達(dá)

到平衡,測(cè)得生成CO為0.2moL則:

①0~5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為。

②平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為o

③保持體積不變,其他條件相同時(shí),開始投入0.4molCO2和0.4molCH4,反應(yīng)達(dá)到平衡

后生成CO的物質(zhì)的量0.4mol(填“>”、"V”或“=”)。

(3)用二氧化碳與氫氣催化加氫制乙醇,其反應(yīng)原理為:

2co2(g)+6H2(g)=CH3cH20H(g)+3H2O(g)AH<0。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定在不同投料比Xi、X2、X3時(shí)

、n(CO?)

C02的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖曲線所示僅二號(hào)二%]:

100

80

60

40

20

0500600700800

77℃

①XI、X2、X3由大到小的順序O

②從平衡角度分析,隨溫度升高,不同投料比時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率趨于相近的原因是

③在x=g,溫度為T,體積恒定的密閉容器中投入ImolCCh時(shí),初始?jí)簭?qiáng)為P。,經(jīng)一

段時(shí)間反應(yīng)達(dá)到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,列式表示該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)

Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(4)用電解法可將CO2轉(zhuǎn)化為多種原料,原理如圖。若銅電極上只產(chǎn)生C2H4和CO氣體,

寫出產(chǎn)生C2H4的電極反應(yīng)式;電解后溶液pH(填“變大”、"變小'’或"不

變”)(忽略溶液體積的變化)。

試卷第10頁,共27頁

9.(2021.四川遂寧.一模)氫的熱值高、無污染使其成為理想的能源,工業(yè)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)

量產(chǎn)化制取氫

CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)AH=+akJmol'①

(1)相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表所示。

化學(xué)鍵H-HC=OH-OC-H

E/(kJ/mol)435745463415

a=___________

關(guān)于反應(yīng)①中CO2產(chǎn)物的再利用一直是科研工作者研究的重點(diǎn)。

⑵利用CO2和H?制備甲醇。工業(yè)中制備甲醇的原理如下

CO,(g)+3H2(g)CH,OH(g)+H2O(g)(2)

現(xiàn)研究溫度及分子篩膜(用分子篩膜代替容器器壁,該膜只允許極性分子通過)對(duì)甲醇平

衡產(chǎn)率的影響。將CO2和H?初始投料分別按1.0mol/L和4.0mol/L充入恒容容器中,溫

度及分子篩膜對(duì)甲噂平衡產(chǎn)率的影響如圖所示。

八------在分f蹄膜

4S--------.................無分子篩腴

?、:

:、

事y岫22CUO)

**-

M:J

$-

2102如250阻度y

①220℃時(shí),經(jīng)過2min達(dá)到M點(diǎn),則該條件下0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率

V(H2)=;無分子篩膜時(shí),升高溫度,反應(yīng)②速率。正將(選填“增

大”、“減小”或“不變”)。

②已知M點(diǎn)p(總)=aMPa,該狀態(tài)下,H2O的分壓p(H2(D)=(寫出含a的表

達(dá)式)。

(3)用各物質(zhì)的平衡分壓表示反應(yīng)②的平衡常數(shù),表達(dá)式K『;其他條件不

變,甲醇的平衡產(chǎn)率總是高于沒有分子篩膜,其原因可能是。

(4)電催化還原COz。工業(yè)上利用電解原理,通過銅電極(陰極)催化將C02還原為CO,

其反應(yīng)過程如圖:

已知步驟n為慢反應(yīng),步驟in為快反應(yīng),則步驟n的活化能(填"大于’‘、”小

于'’或“等于")步驟in;銅電極(陰極)上發(fā)生的總反應(yīng)為。

10.(2021?四川內(nèi)江?統(tǒng)考一模)大氣污染物(CO、N2O、NO等)的治理和“碳中和”技術(shù)

的開發(fā)應(yīng)用,成為化學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。

(1)某化工廠排出的尾氣(含CO、N20)治理的方法為:在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)

,li!U,i

+N2O(g)CO2(g)+N2(g),CO、N2O在Pt20+表面進(jìn)行兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體,

其相對(duì)能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如下圖。

①寫出在的表面上反應(yīng)的化學(xué)方程式。

N2OPt20+

②第一步反應(yīng)的速率比第二步的(填“慢”或“快”)。兩步反應(yīng)均為

____________熱反應(yīng)。

(2)汽車尾氣中含NO,處理NO的一種方法為:2co(g)+2NO(g).N2(g)+2CO2(g)

①已知該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng),則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H0.(選填“>”或“〈”或

②一定溫度下,將2molCO、4molNO充入一恒壓密閉容器。已知起始?jí)簭?qiáng)為11MPa,

達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得N2的物質(zhì)的量為0.5mol,則該溫度此反應(yīng)用平衡分壓代替平衡濃

度的平衡常數(shù)KP=MPa」(分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

試卷第12頁,共27頁

(3)2021年3月5日,國務(wù)院政府工作報(bào)告中指出,扎實(shí)做好碳達(dá)峰碳中和各項(xiàng)工作。

科研工作者通過開發(fā)新型催化劑,利用太陽能電池將工業(yè)排放的CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,

實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。如圖所示:

恍火電海

HCCXJH

高「交換膜

①離子交換膜為一離子交換膜。

②P極電極反應(yīng)式為。

③工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換圖如圖所示:

HCOOH(g)@曰空1四史<O(g)+H2O(g)

+tAA/-241.8kJ?mol

1n/pi

△//=-283.OkJ.m°l)+

CO2(g)H2(g)

1

反應(yīng)CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的烙變△H=kJmol?溫度為Ti℃時(shí),

將等物質(zhì)的量的CO?和Fh充入體積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)

HCOOH(g)K=2o實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=14,EC(CO2)C(H2),V逆=k逆C(HCOOH),卜正、k逆

為速率常數(shù)。Ti℃時(shí),kMk正;溫度為T2℃時(shí),kn;=1.9k逆,則T2℃>TI℃,

理由是?

11.(2021?四川涼山?統(tǒng)考一模)氯氣是重要的化工原料,在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用:

(1)寫出用惰性電極電解飽和食鹽水制備氯氣的離子反應(yīng)方程式。

(2)工業(yè)制備1,2-二氯乙烷的主要方法之一為直接氯化法,主反應(yīng)原理為:

CH2=CH2(g)+Cl2(g)C1CH2CH2C1(1)

已知制備過程中還存在如下副反應(yīng):

I.CH2=CH2(g)+2Cl,(g),?Cl2CHCH2Cl(l)+HCl(g)AWl=-108kJ/mol

II.C1CH2CH2C1(1)+Cl2(g),Cl2CHCH2Cl(l)+HCl(g)A//,=+72kJ/mol

①計(jì)算主反應(yīng)的AW=kJ/mol?

②該方法制備是低溫氯化法,若反應(yīng)溫度較高造成的主要影響是,低溫氯

化法的主要不足之處是。

(3)Cb也可以與NO反應(yīng):2NO(g)+Cl2(g)-2NOCl(g)A//<0o一定溫度下,用NO、

CL和NOC1表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率分別為

v正4正"(NOAcd&q逆路(NO。)(勺、%為速率常數(shù))。向2L密閉容器中充入

1.5molNO和1molCl2,測(cè)得平衡時(shí)NOC1的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示,。、

乃、八大小關(guān)系為___________,判斷理由是____________,。溫度下,魯=____________O

k逆

時(shí)

N

0

2

質(zhì)

數(shù)

/

%

12.(2021?四川達(dá)州?統(tǒng)考一模)SO2是一種污染性氣體,減少SO2在大氣中的排放是環(huán)

境保護(hù)的重要內(nèi)容回答下列問題:

(I)已知:S(s)+O2(g)=SO2(g)△〃=—297.2kJ-moH,CH4(g)+2SO2(g>CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)

A/7=—295.9kJmol',若CH4(g)+2O2(g)=CC)2(g)+2H2O⑴反應(yīng)物的能量為Ei,則生成物

的能量及是___________

(2)利用反應(yīng):C(s)+SO2(g).CO2(g)+S(g),可減少SO2在大氣中的排放,在密閉容器中

投入足量的反應(yīng)物,不同實(shí)驗(yàn)條件下達(dá)到平衡,測(cè)得7=600℃下的x(SO2)—p和p-l^Pa

下—IgKc-t如圖所示[x(S02)表示SO2平衡時(shí)含量,Kc表示平衡常數(shù)]。該反應(yīng)的正反

應(yīng)是反應(yīng)(填“放熱”、“吸熱”),理由是。

試卷第14頁,共27頁

⑶恒溫恒容條件下,下列事實(shí)不能說明反應(yīng)C(s)+SO2(g)CC)2(g)+S(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的

是(填字母)

B.V(CO2)iE=V(SO2)?

C.混合氣體的總壓強(qiáng)不再改變

D.混合氣體的密度不再改變

(4)800℃,在1.0L的恒容密閉容器中投入LOmolSCh和120gC,容器中壓強(qiáng)為pokPa,

發(fā)生反應(yīng)C(s)+SCh(g).CO2(g)+S(g),5min時(shí)容器中CO2的體積分?jǐn)?shù)為20%,lOmin

時(shí)達(dá)平衡,容器中壓強(qiáng)為pkPa時(shí)。0~5minv(SO2)kPa-min1,800℃的化學(xué)平

衡常數(shù)Kc=mol/L?

(5)用電化學(xué)原理吸收煙道氣中SO2以減少其排放,其裝置示意圖。H2O2從

口進(jìn)入,電路中通過Imol電子時(shí),正極區(qū)溶液的c(H+)將,負(fù)極區(qū)

”(H2so4)=__________

質(zhì)子交換膜

13.(2021?四川宜賓?統(tǒng)考一模)硅芯片的使用減小了電子產(chǎn)品的體積和質(zhì)量,加快了計(jì)

算速率。

⑴工業(yè)上用SiCh與碳反應(yīng)制粗硅的反應(yīng)為:SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)AH?

已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g)AHi=-22IkJmol-'

1

Si(s)+O2(g)=SiO2(s)AH2=-91IkJmol-

則AH=_o制備粗硅的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的條件是—(填“高溫”、"低溫''或"任意溫度

(2)由SiO2生成Si的部分反應(yīng)機(jī)理如下:

反應(yīng)1:SiO2(s)+C(s)<?>SiO(g)+CO(g)

反應(yīng)2:SiO(g)+2C(s)峰為SiC(s)+CO(g)

反應(yīng)3:

在壓強(qiáng)為lOMPa條件下,測(cè)得反應(yīng)平衡體系中SiO(g)和8(g)的分壓比■隨溫度

的變化關(guān)系如圖所示。

P(SiO)

P(CO)

假設(shè)體系中只有SiO和CO為氣體,則在1500℃時(shí),用各物質(zhì)的平衡分壓表示反應(yīng)1

的平衡常數(shù)Kp=_MPa2(列出計(jì)算式即可)。

(3)硅烷法制備多晶硅的核心反應(yīng)為:2SiHCb(g)峰BSiH2Cl2(g)+SiC14(g)o在恒容密閉

容器中加入一定量的SiHCb,分別在50℃和70℃進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得SiHCb的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)

試卷第16頁,共27頁

已知:50℃時(shí),平衡常數(shù)為0.02;70℃時(shí),平衡常數(shù)為0.04。

①代表溫度為70℃的曲線是一(填“M”或"N”)。

②a點(diǎn)和b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容器中,。正(a)—。武1))(填“>”、“<”或“="),理由是一o

③曲線M對(duì)應(yīng)的SiHCb平衡轉(zhuǎn)化率為—。(保留兩位有效數(shù)字)

④已知:該反應(yīng)的速率。正=kMx2(SiHCb),。遒=k遒?x(SiH2cL)?x(SiCU),k正、k逆分別為

正、逆反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),且平衡常數(shù)K=獸。則b點(diǎn)時(shí)的維=一。

%。逆

14.(2021?四川眉山?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))I.食醋是食物調(diào)味品之一,食醋中的乙酸也可以用

于制氫,已知可以發(fā)生如下反應(yīng):

熱裂解反應(yīng)CH3coOH(g)皤42CO(g)+2H2(g)△H=+213.7kJ-mol"

1

脫峻基反應(yīng)CH3coOH(g)脩?>CH4(g)+CO2(g)△H=-33.5kJmol-

合成乙酸反應(yīng)CH3OH(g)+CO(g)TCH3coOH(g)△H=-123.7kJmoll

(1)請(qǐng)寫出CO與H2甲醛化的熱化學(xué)方程式—。

(2)在密閉容器中,利用乙酸制甲烷,若要使甲烷的產(chǎn)率較高,制備時(shí)選擇的適宜條件為

A.較低溫度B,較大壓強(qiáng)C.高溫D.低壓

II.工業(yè)上可用乙酸熱裂解生成的CO和比制備CH3OH,CH30H也是重要的溶劑和替代

燃料。

(3)某溫度下,在一恒壓容器中分別充入0.7molCO和0.5molCH30H(g),達(dá)到平衡時(shí)容

器體積為2L,且含有0.2molH2(g),則用CO和H2制備CH3OH平衡常數(shù)的值為一,此

時(shí)向容器中再通入0.4molCO氣體和0.2molCH30H(g),則此平衡將—。(填“向正向移

動(dòng)”、“不移動(dòng)”或“向逆向移動(dòng)”)

(4)對(duì)于CO和H?制備CH.QH的反應(yīng),若容器壓強(qiáng)、CO與H2投料比x對(duì)反應(yīng)的影響

如圖所示,則圖中曲線所示的壓強(qiáng)關(guān)系:pi―p2(填或其判斷理由是一。

投料比/X

(5)現(xiàn)有容積均為1L的a、b、c三個(gè)密閉容器,往其中分別充入ImolCO和2moiFh的混

合氣體,控制溫度,進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)系如圖所示。b中甲醇體積分?jǐn)?shù)大于

a中的原因是—;達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中CO的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為—。

3中的

b

?T/℃

TiT

02T3

溫度分別為TI門的密閩容器中.反應(yīng)均進(jìn)

行到Smin時(shí)甲辭的體枳分?jǐn)?shù)

15.(2021?四川綿陽?統(tǒng)考一模)綠色能源是未來能源發(fā)展的重要方向,氫能是重要的綠

色能源,利用生物乙醇來制取氫氣的部分反應(yīng)過程如下圖所示。

ILCXg)IMg)H;O(g)H,(g)

CH,CH,OH(g)?CO(g)?CO,(g)

反應(yīng)I反應(yīng)H

(1)已知:CH3cH20H(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)AHi=+l73.5kJ-moH

反應(yīng)II:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH2--41.2kJmol-'

則反應(yīng)I的熱化學(xué)方程式為。

⑵反應(yīng)H在不同進(jìn)氣比[n(CO):n(H2。)]、不同溫度下,測(cè)得相應(yīng)的CO平衡轉(zhuǎn)化率見

下表(各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的其他反應(yīng)條件都相同)。

平衡點(diǎn)abcd

n(CO):n(H2O)0.50.511

co平衡轉(zhuǎn)化率/%5066.75060

①a點(diǎn)平衡混合物中H2的體積分?jǐn)?shù)為,a、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度

TaTc(填”或">”),d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K=。

②有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的是(填標(biāo)號(hào))。

A.增大壓強(qiáng)B.降低溫度C.增大進(jìn)氣比[n(CO):n(H2O)]D.分離出CO2

(3)反應(yīng)H在工業(yè)上稱為一氧化碳的催化變換反應(yīng),若用[K]表示催化劑,則反應(yīng)歷程可

用下式表示:

第一步:[K]+H2O(g)=[K]O+H2

第二步:[K]0+C0=[K]+CC)2

試卷第18頁,共27頁

第二步比第一步反應(yīng)慢,則第二步反應(yīng)的活化能比第一步反應(yīng)__________?反應(yīng)過程

中,相對(duì)能量最高的中間產(chǎn)物是催化劑吸附態(tài)的(填標(biāo)號(hào))。

A.水蒸氣B.氧原子C.一氧化碳D.二氧化碳

yCOvH

(4)研究表明,co催化變換反應(yīng)的速率方程為v=k(yCo-yH,o-----一匚)式中,

Kp

%、y%。、丫皿、丫也分別表示相應(yīng)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),&為平衡常數(shù),k為反應(yīng)的速率常

數(shù),溫度升高時(shí)k值增大。在氣體組成和催化劑一定的情況下,反應(yīng)速率隨溫度變化的

曲線如圖所示。溫度升高時(shí),CO催化變換反應(yīng)的Kp(填“增大”“減小”)。根

據(jù)速率方程分析,T>Tm時(shí)V逐漸減小的原因是.

16.(2020.四川巴中.統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))以甲醇、甲酸為原料制取高純度的H2是清潔能源

的重要研究方向。回答下列問題:

(1)甲醇水蒸氣重整制氫主要發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)。

主反應(yīng):CH3OH(g)+H2O(g).CO2(g)+3H2(g)△//=+49kJ-mol

副反應(yīng):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△//=+41kJ-mol

①甲醇在催化劑作用下裂解可得到H2和CO,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為,既

能加快反應(yīng)速率又能提高CH30H平衡轉(zhuǎn)化率的一種措施是。

②某溫度下,將n(H2O):n(CH3OH)=l:1的原料氣分別充入密閉容器中(忽略副反應(yīng)),

設(shè)恒壓下甲醇的平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率為由,恒容條件下甲醇的平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率為az,則ai

a2(填或"=")。

⑵工業(yè)上常用CH4與水蒸氣在一定條件下來制取H2,其反應(yīng)原理為:CHMg)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)△//=+203kJmol,在容積為3L的密閉容器中通入物質(zhì)的量均為

3moi的CH4和水蒸氣,在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)與溫度

及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

壓強(qiáng)為0時(shí),在N點(diǎn):v正1,迸(填或"="),N點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下該

反應(yīng)的平衡常數(shù)K=moPL\

比較:pi02(填或"=")。

(3)HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下,HCOOH分解生成CCh和引可能的反應(yīng)機(jī)理

如圖所示。

①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成HD夕卜,還生成(填化學(xué)式)。

②研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí),HCOOK替代一部分HCOOH,催化釋氫的速率增大,

根據(jù)圖示反應(yīng)機(jī)理解釋其可能的原因是。

17.(2020?四川廣安?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))1.鐵及鐵的氧化物廣泛應(yīng)于生產(chǎn)、生活、航天、

科研領(lǐng)域。

(1)鐵的氧化物循環(huán)分解水制H2

已知:H2O(l)=H2(g)+l/2O2(g)△Hi=akJ,mol"

6FeO(s)+O2(g)=2Fe3O4(s)AH2=bkhmol1

貝ij:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)AH3-

(2)Fe2O3與CH_t反應(yīng)可制備“納米級(jí)''金屬鐵。已知,恒溫恒容時(shí),加入FezCh與CH4發(fā)

生反應(yīng):3cH4(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+6H2(g)+3CO(g)

①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為

②下列條件能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

a.消耗ImolFezCh的同時(shí),消耗3molCO

試卷第20頁,共27頁

b.容器內(nèi)氣體的顏色不再改變

c.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變

d.v正(CHQ=2v逆(H2)

Il.fflCH4還原N02的反應(yīng)為CH4(g)+2NO2(g)#N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),向兩個(gè)容積均

為2L溫度分別為Ti、T2的恒溫恒容密閉容器中分別加入ImolCFh和2moiNCh,測(cè)得

各容器中n(NCh)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖所示:

①Ti_______T2(填“〉”或

②Ti時(shí),40-80min內(nèi),用N2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(N2)=

③Ti下,200min時(shí),向容器中再加入CH』、NO2和H2O(g)各1mol,化學(xué)平衡

移動(dòng)(填“正向”“逆向”或“不”)。

IILCaS04微溶于水和酸,可加入氫氧化鈉并通入CCh使其轉(zhuǎn)化為CaCCh,然后加酸浸

泡除去,反應(yīng)的離子方程式為CaSO4+CO;=CaCO3+SOf,室溫下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡

常數(shù)為_______(室溫下,Ksp(CaCO3)=3xl0-9,Ksp(CaSCU)=9xl(y6)。

18.(2020?四川成都?統(tǒng)考一模)生產(chǎn)生活中氨及鉉鹽有重要用途,而汽車尾氣中含NO、

NO2則應(yīng)降低其排放。

(1)在20℃時(shí),己知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g),正、逆反應(yīng)活化能分別為akJ/mol、b

kJ/mol;②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O⑴,正、逆反應(yīng)活化能分別為ckJ/mol、d

kJ/mol;則4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O⑴的\H為。

(2)10.0L的密閉容器中,按物質(zhì)的量比1:3投入氮?dú)夂蜌錃猓l(fā)生反應(yīng)

N2(g)+3H2(g)#2NH3(g)A/7<0用傳感器測(cè)得溫度為「、T2時(shí)容器中n(N2)隨時(shí)間變化如

表:

時(shí)間物質(zhì)的量n(N2)

05min10min15min20min

溫度

Ti0.1mol0.08mol0.062mol0.05mol0.05mol

0.1mol0.07mol—xmol0.06mol

T2

①T2時(shí),0~5min內(nèi)N%平均速率為v(NH3)=

②Ti時(shí),該反應(yīng)平衡常數(shù)為(列出計(jì)算式);

③x0.06(填或"=”),原因是o

(3)汽車排氣管裝有三元催化劑裝置,在催化劑表面通過發(fā)生吸附、解吸消除CO、NO

等污染物。反應(yīng)機(jī)理如下[Pt(s)表示催化劑,右上角帶“*”表示吸附狀態(tài)]:

LNO+Pt(s)=NO*II.CO+Pt(s)=CO*III.NO*=N*+O*IV.CO*+O*=CO2+Pt(s)V.N*+

N*=N2+Pt(s)VLNO*+N*=N2O+Pt(s)

經(jīng)測(cè)定汽車尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度變化關(guān)系如圖一和圖二所示:

①圖一,溫度為330℃時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為(填“IV”、“V”或“VI");反應(yīng)

VI為反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱

②圖二,溫度從Ta升至Tb的過程中,反應(yīng)物濃度急劇減小的主要原因是.

③氣體在固體催化劑表面反應(yīng)中,吸附和解吸同時(shí)影響總反應(yīng)速率。溫度一定時(shí),反應(yīng)

試卷第22頁,共27頁

催化劑

2N0+2cO^=N2+2CCh的反應(yīng)速率隨壓強(qiáng)的變化如圖所示。結(jié)合(3)中反應(yīng)機(jī)理,試

從吸附和解吸角度解釋be段化學(xué)反應(yīng)速率下降的原因___________o

19.(2020?四川內(nèi)江?統(tǒng)考一模)含碳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,有利于“減碳”和可持續(xù)性發(fā)展,有重

要的研究價(jià)值?;卮鹣铝袉栴}:

(1)以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)

可表示如下:

反應(yīng)I:2NH3(g)+CO2(g)-NH2COONH4(S)\H,

反應(yīng)II:NH2COONH4(S)CO(NH2)2(S)+H2O(g)+72.5kJ/mol

總反應(yīng)Hl:2NH3(g)+CO2(g).CO(NH2)2(S)+H2O(g)△為=-87.0kJ/mol

①反應(yīng)I的△,尸kJ/moL

②對(duì)反應(yīng)HI,下列措施中有利于提高NH3平衡轉(zhuǎn)化率的是。

A.升高溫度B.增大壓強(qiáng)C.提高原料氣中C02(g)的比例D.使用高效催化劑

③一定溫度下,在體積固定的密閉容器中按化學(xué)計(jì)量數(shù)比投料進(jìn)行反應(yīng)HI,下列不能說

明反應(yīng)I達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是o

A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

B.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化

C.2V;/(NH3>VXCO2)

D.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化

(2)用惰性電極電解KHCCh溶液可將空氣中的CCh轉(zhuǎn)化為甲酸根(HCOO)和HCO,,其

電極反應(yīng)式為:若電解過程中轉(zhuǎn)移1mol電子,則陽極生

成氣體的體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

⑶利用工業(yè)廢氣中的CO2可以制取甲醇,CO2(g)+3H2(g)."CH3OH(g)+H2O(g),一定條

件下往恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I、

反應(yīng)II與反應(yīng)III,相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示:

4

/5

/3

2/5

3

r溫度(K)

TXT2T34T5

①催化劑效果最佳的反應(yīng)是(填“反應(yīng)i反應(yīng)II”、“反應(yīng)in”)。

②b點(diǎn)v(正)v(逆)(填

③若此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài),a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是。

④c點(diǎn)時(shí)總壓強(qiáng)為p,該反應(yīng)的平衡常數(shù)=(用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總

壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

20.(2020?四川樂山?統(tǒng)考一模)氫氣作為清潔能源有著廣泛的應(yīng)用前景,采用天然氣制

備氫氣主要經(jīng)歷以下反應(yīng):

侏價(jià)劑

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

(ilO1

(ii)CO(g)+H2O(g)C02(g)+H2(g)AH2

根據(jù)題給信息回答下列問題:

(2)一定溫度下,恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),下列敘述

能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是o

a.混合氣體的密度保持不變

b.

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