2021届新高考二轮复习-化学反应原理-专题卷(全国通用).doc
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- 2021 新高 二轮 复习 化学反应 原理 专题 全国 通用
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1、化学反应原理能力练(20分钟)1甲醚(CH3OCH3)是一种重要的新型能源,用CO和H2合成甲醚的有关反应如下:CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H199 kJmol1;2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)H224 kJmol1;CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H341 kJmol1。回答下列问题:(1)3CO(g)3H2(g) CO2(g)CH3OCH3(g)H_kJmol1。(2)下列措施能提高反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)中CO平衡转化率的有_(填序号)。 A使用高效催化剂B增加H2O(g)的浓度C增大压强 D升高温度(3)下列叙述
2、中能说明反应3CO(g)3H2(g) CO2(g)CH3OCH3(g)处于平衡状态的是_(填序号)。A生成3 mol HH键的同时生成6 mol CH键B混合气体的总物质的量不变C正逆反应速率相等,且都等于零D二氧化碳和甲醚的物质的量相等(4)如图为反应CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H199 kJmol1达到平衡后,在t1、t3、t4时刻改变某一条件反应速率随时间的变化曲线图。t4时改变的条件是_;在t1t6时间段内,CH3OH物质的量分数最少的一段时间是_。(5)对于反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)H224 kJmol1,在T时,向体积不变的密闭容器中投入
3、一定量CH3OH气体,气体混合物中CH3OCH3的物质的量分数(CH3OCH3)与反应时间t的关系如表所示:t/min015304580100(CH3OCH3)00.050.080.090.100.1030 min时,CH3OH的转化率为_;根据表中数据,T时,该反应的平衡常数为_。上述反应中,反应速率vv正v逆k正2(CH3OH)k逆(CH3OCH3)(H2O),k正和k逆分别为正向、逆向反应速率常数,为物质的量分数。计算15 min时_(结果保留2位小数)。解析(1)根据盖斯定律,由2得3CO(g)3H2(g) CO2(g)CH3OCH3(g)H263 kJmol1。(2)使用催化剂对平衡
4、转化率无影响,A项错误;增加H2O(g)的浓度,CO的平衡转化率增大,B项正确;增大压强,平衡不移动,CO的平衡转化率不变,C项错误;升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,D项错误。(3)生成3 mol HH键的同时生成6 mol CH键,说明各物质的物质的量不再变化,反应达到平衡,A项正确;混合气体的总物质的量不变,说明反应达到平衡,B项正确;此反应为可逆反应,达平衡时正逆反应速率相等,但不等于零,C项错误;二氧化碳和甲醚的物质的量相等,不能说明反应达到平衡,D项错误。(4)t1t2时间段平衡逆向移动,CH3OH物质的量分数减小,t2t4时间段平衡不移动,CH3OH物质的量分数不变,
5、t4时改变的条件为减小压强,平衡逆向移动,CH3OH物质的量分数减小,t5t6时间段反应达平衡,CH3OH物质的量分数最小。(5)30 min时,CH3OCH3的物质的量分数为0.08,设开始投入的CH3OH为x mol,生成的H2O为y mol,则生成的CH3OCH3为y mol,消耗的CH3OH为2y mol,则0.08,CH3OH的转化率为100%16%;T时,设容器体积为V L,反应达平衡时,H2O为z mol,生成的CH3OCH3为z mol,消耗的CH3OH为2z mol,则0.10,z0.10x,平衡常数K。由题意可知达平衡时v正v逆,k正2(CH3OH)k逆(CH3OCH3)(
6、H2O),K,15 min时,生成的CH3OCH3和H2O的物质的量分数均为0.05,则CH3OH的物质的量分数为0.9,5.06。答案(1)263(2)B(3)AB(4)减小压强t5t6(5)16%5.062“绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。(1)SO2的排放主要来自煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:SO2(g)NH3H2O(aq)=NH4HSO4(aq)H1a kJmol1;NH3H2O(aq)NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)H2O(l)H2b kJmol1;2(N
7、H4)2SO3(aq)O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)H3c kJmol1。则反应2SO2(g)4NH3H2O(aq)O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)2H2O(l)的H_kJmol1。(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)2SO2(g)O2(g)=2CaSO4(s)2CO2(g)H681.8 kJmol1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:010 min内,平均反应速率v(O2)_molL1min1;当升高温度时,该反应的平衡常数K_(填“增大”“减小”或“不变”)。30 min后,只改变某一条件,反应
8、重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_(填字母)。A加入一定量的粉状碳酸钙B通入一定量的O2C适当缩小容器的体积D加入合适的催化剂(3)NOx的排放主要来自汽车尾气,有人根据反应C(s)2NO(g) N2(g)CO2(g)H34.0 kJmol1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:由图可知,1050 K前反应NO的转化率随温度升高而增大,其原因为_;在1100 K时,CO2的体积分数为_。(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1106 P
9、a时,该反应的化学平衡常数Kp_已知:气体分压(p分气体总压(p总)体积分数。(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g)H746.8 kJmol1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,v正k正c2(NO)c2(CO),v逆k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_(填“”“”或“”)k逆增大的倍数。若在1 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则_。解析本题考查
10、了化学反应原理的综合应用,考查了变化观念与平衡思想的科学素养。(1)根据盖斯定律,由热化学方程式22得2SO2(g)4NH3H2O(aq)O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)2H2O(l),故该反应的H(2a2bc)kJ/mol。(2)在010 min内,c(O2)1.0 mol/L0.79 mol/L0.21 mol/L,故v(O2)0.021 molL1min1;正反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,故化学平衡常数K减小。加入固体碳酸钙不影响平衡移动,A项错误;通入一定量的O2,O2浓度增大,平衡正向移动,CO2的浓度增大,B项正确;适当缩小容器的体积,所有气体的浓度均增大,C项正
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