全国备战高考化学化学反应原理综合考查的综合备战高考模拟和真题汇总

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全国备战高考化学化学反应原理综合考查的综合备战高考真题汇总附详细答案一、化学反应原理综合考查1.碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。

请回答:(1)科学家研究利用某种催化剂,成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。

已知:①N 2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1②NO 2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH2=-235kJ·mol−1③2NO(g)+O 2(g)2NO2(g) ΔH3=-112kJ·mol−1则反应2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO2(g)的ΔH=__kJ·mol−1,有利于提高CO平衡转化率的条件是__(填标号)。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2molNO、2molCO,达到平衡时CO的转化率是50%,其平衡常数为__。

(2)在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应,如下图为平衡时NO的体积分数与温度,压强的关系。

①由图判断,温度T1__T2(填“低于”或“高于”),理由是__?升高温度时,下列关于该反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是__填标号)。

A.K、V均增加 B.K增加,v减小C.K减小,V增加 D.K、V均减小②压强为20MPa、温度为T2下,若反应进行到10min达到平衡状态,容器的体积为2L,则此时CO的转化率=__,用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=__,该温度下,如图所示A、B、C对应的p A(CO2)、p B(CO2)、p C(CO2)从大到小的顺序为__。

③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的__点。

(3)用活化后的V2O5作催化剂,氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图所示。

备战高考化学专题复习化学反应原理综合考查的综合题含答案

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备战高考化学专题复习化学反应原理综合考查的综合题含答案一、化学反应原理综合考查1.氨催化氧化是硝酸工业的基础,氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ:Ⅰ.4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ/molⅡ.4NH 3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2(1)已知:NO O2N2物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ629496942则△H2=___________。

(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量与温度的关系如下图:①该催化剂在高温时对反应__________更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②520℃时,NH3的转化率为____________。

③520℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=________(数字计算式)。

④下列说法正确的是____________(填标号)。

A 工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率C 投料比不变,增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是____________。

(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为___________mol。

②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。

反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。

【答案】-1265kJ/mol160%26430.20.90.4 1.45⨯⨯AD催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低247迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【解析】【分析】(1)利用盖斯定律和△H=反应物总键能-生成物总键能计算;(2)①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的;②根据图示A点计算出两个反应消耗氨气的量,再计算转化率;③利用A点,计算出两个反应后剩余的氨气,氧气,生成的水和N2,再根据平衡常数公式计算;④A.工业上氨催化氧化生成NO时,根据图示可知840℃生成NO最多,故A正确;B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率,提高氧气转化率,故B错误;C.投料比不变,增加反应物的浓度可以看成增大压强,不利于向体积增大的方向进行,因此降低NH3生成NO的平衡转化率,故C错误;D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率,故D正确;⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低;(3)①8NH3+6NO2=7N2+12H2O根据方程式判断;②在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大;【详解】(1)盖斯定律:Ⅰ-Ⅱ得2N 2(g)+2O24NO(g) △H= △H1- △H2=-905-△H2kJ/mol;△H=反应物总键能-生成物总键能=2×942 kJ/mol +2×496 kJ/mol -4×629 kJ/mol =360kJ/mol;所以:△H2=△H1- △H==-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-1265kJ/mol ;答案:-1265kJ/mol(2)①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的,故该催化剂在高温下选择反应I;答案:Ⅰ②520℃时, 4NH 3(g)+5O2 4NO(g)+6H2O(g)变化(mol ): 0.2 0.25 0.2 0.34NH 3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.4 0.3 0.2 0.6NH3的转化率为0.20.41+×100%=60%答案:60%③在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2,520℃平衡时n(NO)=n(N2)=0.2mol,则:4NH 3(g)+5O2 4NO(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.2 0.25 0.2 0.34NH 3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.4 0.3 0.2 0.6故平衡时,n(NH3)=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol,n(O2)=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol,n(H2O)=0.3mol+0.6mol=0.9mol,由于容器体积为1L,利用物质的量代替浓度计算平衡常数K=2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯答案:2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯④A.工业上氨催化氧化生成NO时,根据图示可知840℃生成NO最多,故A正确;B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率,提高氧气转化率,故B错误;C.投料比不变,增加反应物的浓度可以看成增大压强,不利于向体积增大的方向进行,因此降低NH3生成NO的平衡转化率,故C错误;D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率,故D正确;答案:AD⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低;答案:催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低(3)①8NH3+6NO2=7N2+12H2O生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为247mol;答案:24 7②反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大;答案:迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大本题难点是图象分析应用,易错点平衡常数的计算,注意三段式法在平衡计算中的应用。

2020-2021全国备战高考化学化学反应原理综合考查的综合备战高考模拟和真题汇总

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2020-2021全国备战高考化学化学反应原理综合考查的综合备战高考模拟和真题汇总一、化学反应原理综合考查1.近年全球气候变暖,造成北极冰川大面积融化,其罪魁之一就是CO2,如何吸收大气中的CO2,变废为宝,是当今化学研究的主题之一。

I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等,科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚,反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H(1)已知:①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。

(2)一定温度下,在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应,经过5min反应达到平衡,此时容器中压强与起始压强之比为3:4,则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__,H2的转化率为___;此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g),平衡__移动(填正向、逆向、不)。

(3)对于恒温恒容条件下进行的反应①,下列说法能说明反应已达平衡的是__。

A.混合气体密度不发生改变B.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C.v(CO)正=v(H2)逆D.n(CO)与n(H2)的比值不变(4)一定温度下,密闭容器中进行的反应③,测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示,则纵坐标表示的物质是__,压强P1_P2(填>、<)。

II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2),必须定期除去。

(5)CaSO4微溶于水和酸,可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3,然后加酸浸泡除去,反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-,室温下,该反应的化学平衡常数为__(室温下,K sp(CaCO3)=3×10-9,K sp(CaSO4)=9×10-6)。

备战高考化学化学反应原理综合考查的综合复习含答案

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备战高考化学化学反应原理综合考查的综合复习含答案一、化学反应原理综合考查1.近年全球气候变暖,造成北极冰川大面积融化,其罪魁之一就是CO2,如何吸收大气中的CO2,变废为宝,是当今化学研究的主题之一。

I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等,科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚,反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H(1)已知:①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。

(2)一定温度下,在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应,经过5min反应达到平衡,此时容器中压强与起始压强之比为3:4,则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__,H2的转化率为___;此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g),平衡__移动(填正向、逆向、不)。

(3)对于恒温恒容条件下进行的反应①,下列说法能说明反应已达平衡的是__。

A.混合气体密度不发生改变B.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C.v(CO)正=v(H2)逆D.n(CO)与n(H2)的比值不变(4)一定温度下,密闭容器中进行的反应③,测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示,则纵坐标表示的物质是__,压强P1_P2(填>、<)。

II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2),必须定期除去。

(5)CaSO4微溶于水和酸,可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3,然后加酸浸泡除去,反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-,室温下,该反应的化学平衡常数为__(室温下,K sp(CaCO3)=3×10-9,K sp(CaSO4)=9×10-6)。

全国各地备战高考化学分类:化学反应原理综合考查综合题汇编含答案

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全国各地备战高考化学分类:化学反应原理综合考查综合题汇编含答案一、化学反应原理综合考查1.碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。

请回答:(1)科学家研究利用某种催化剂,成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。

已知:①N 2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1②NO 2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH2=-235kJ·mol−1③2NO(g)+O 2(g)2NO2(g) ΔH3=-112kJ·mol−1则反应2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO2(g)的ΔH=__kJ·mol−1,有利于提高CO平衡转化率的条件是__(填标号)。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2molNO、2molCO,达到平衡时CO的转化率是50%,其平衡常数为__。

(2)在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应,如下图为平衡时NO的体积分数与温度,压强的关系。

①由图判断,温度T1__T2(填“低于”或“高于”),理由是__?升高温度时,下列关于该反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是__填标号)。

A.K、V均增加 B.K增加,v减小C.K减小,V增加 D.K、V均减小②压强为20MPa、温度为T2下,若反应进行到10min达到平衡状态,容器的体积为2L,则此时CO的转化率=__,用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=__,该温度下,如图所示A、B、C对应的p A(CO2)、p B(CO2)、p C(CO2)从大到小的顺序为__。

③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的__点。

(3)用活化后的V2O5作催化剂,氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图所示。

测得该反应的平衡常数与温度的关系为1gK=5.08+217.5/T,该反应是__反应(填“吸热”或“放热”)。

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全国备战高考化学化学反应原理综合考查的综合备战高考真题汇总含详细答案一、化学反应原理综合考查1.2CO 和4CH 是两种主要的温室气体,以4CH 和2CO 为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列问题:(1)工业上42CH H O -催化重整是目前大规模制取合成气(CO 和H 2混合气称为合成气)的重要方法,其原理为:反应Ⅰ:422CH (g)H O(g)CO(g)3H (g)++垐?噲?;11206.4kJ mol H -∆=+⋅反应Ⅱ:222CO(g)H O(g)CO (g)H (g)++ƒ;1241kJ mol H -∆=-⋅4CH (g)和2H O(g)反应生成2CO (g)和2H (g)的热化学方程式是___________________。

(2)将1 mol 4CH (g)和1 mol 2H O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K 、压强100kPa ),发生反应Ⅰ,不考虑反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率()()42p CH p H O v k =⨯⨯正正,p 为分压(分压=总压×物质的量分数),若该条件下4114.510kPa s k ---=⨯⋅正,当4CH 分解20%时,v =正__________kPa ∙s -1。

(3)将2CO 和4CH 在一定条件下反应可制得合成气,在1 L 密闭容器中通入4CH 与2CO ,使其物质的量浓度均为11.0mol L -⋅,在一定条件下发生反应:422CH (g)CO (g)2CO(g)2H (g)++垐?噲?,测得CH 4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示:①压强1P 、2P 、3P 、4P 由小到大的关系为_________。

②对于气相反应,用某组分(B )的平衡压强p (B )代替物质的量浓度c (B )也可表示平衡常数(记作p K ),如果4P 2MPa =,求x 点的平衡常数p K =________________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

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全国备战高考化学化学反应原理综合考查的综合备战高考模拟和真题汇总含详细答案一、化学反应原理综合考查1.CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。

回答下列问题:(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:①已知相关反应的能量变化如图所示:过程Ⅰ的热化学方程式为________。

②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________(填序号)。

a.实现了含碳物质与含氢物质的分离b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+COc.CO未参与反应d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH③其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO (g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。

a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是________。

(2)在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1。

②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为K p=________(kPa)2。

(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)(3)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。

常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中()()2-22424c H C O=c C O,则此时溶液的pH=________。

2020-2021全国备战高考化学化学反应原理的综合备战高考模拟和真题分类汇总附答案

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2020-2021全国备战高考化学化学反应原理的综合备战高考模拟和真题分类汇总附答案一、化学反应原理1.某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,做了以下实验。

(1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再分别滴入0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,实验报告如下。

①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。

②表中V=_________mL。

(2)小组同学在进行(1)中各组实验时,均发现该反应开始时很慢,一段时间后速率会突然加快。

对此该小组的同学展开讨论:①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热,温度升高,速率加快。

②乙同学认为随着反应的进行,因_________,故速率加快。

(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。

回答相关问题:①装置乙中仪器A的名称为_________。

②定性分析:如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较得出结论。

有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是____________________________________。

③定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40 mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_______________。

【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同,排除阴离子的干扰收集40mL气体所需时间【解析】【分析】(1)①、②作对比实验分析,其他条件相同时,只有一个条件的改变对反应速率的影响;(2)探究反应过程中反应速率加快的原因,一般我们从反应放热,温度升高,另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用;(3)比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,阳离子不同,尽量让阴离子相同,减少阴离子不同造成的差别,催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体,所需时间的长短入手。

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全国备战高考化学化学反应原理综合考查的综合备战高考模拟和真题汇总一、化学反应原理综合考查1.甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。

回答下列问题:(1)已知甲醇分解反应:CH3OH(g)ƒCO(g)+2H2(g) △H1=+90.64 kJ·mol-1;水蒸气变换反应:CO(g)+H2O(g)ƒCO2(g)+H2(g) △H2=-41.20 kJ·mol-1。

则CH3OH(g)+H2O(g)ƒCO2(g)+3H2(g) △H3=___________kJ·mol-1。

(2)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(III)表面发生解离时四个路径与相对能量的关系如图所示,其中附在Pd(III)表面的物种用*标注。

此历程中活化能最小的反应方程式为_____________________________________________。

(3)在0.1MPa下,将总进料量为1 mol且n(CH3OH):n(H2O)=1:1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。

①实验测得水蒸气变换反应的速率随温度的升高明显下降,原因是____________________。

②平衡时,测得CH3OH的含量在给定温度范围内极小,H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分的含量与反应温度的关系如图所示,曲线b、c对应物质的化学式分别为________、________。

(4)573.2K时,向一刚性密闭容器中充入5.00 MPa CH3OH使其分解,t h后达平衡时H2的物质的量分数为60%,则t h 内v(CH 3OH)=_____MPa ·h -1,其分压平衡常数K p =_____MPa 2。

【答案】+49.44 CH 2O*+2H*=CHO*+3H*(或CH 2O*=CHO*+H*) 随温度升高,催化活性降低 CO 2 H 2O (g ) 3.75t168.75 【解析】 【分析】 【详解】(1)甲醇分解反应:CH 3OH(g)ƒCO(g)+2H 2(g) △H 1=+90.64 kJ·mol -1;① 水蒸气变换反应:CO(g)+H 2O(g)ƒCO 2(g)+H 2(g) △H 2=-41.20 kJ·mol -1。

② 将①+②,即可求出CH 3OH(g)+H 2O(g)ƒCO 2(g)+3H 2(g) △H 3==+90.64 kJ·mol -1+(-41.20 kJ·mol -1)=+49.44 kJ·mol -1,故答案为:+49.44;(2)活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,从图中可以看出,过渡态3发生的反应活化能最小。

反应物为“CH 2O*+2H*”,产物为“CHO*+3H*,故反应方程式为CH 2O*+2H*=CHO*+3H*.因为2H*反应前后都吸附在催化剂表面,未参与反应,故反应实质为CH 2O*=CHO*+H*,故答案为:CH 2O*+2H*=CHO*+3H*(或CH 2O*=CHO*+H*); (3)因为温度升高,反应速率应加快,而图中速率减小,显然不是温度的影响,只能为催化剂的活性降低,故答案为:随温度升高,催化活性降低; ②对于反应CO (g )+H 2O (g )CO 2(g )+H 2(g )△H <0,其他条件不变时,升高温度,平衡向左移动,即CO 、H 2O 的含量均增大,CO 2、H 2的含量均减小。

依据图中信息,可初步得知,a 、b 曲线分别对应CO 2或H 2,c 、d 曲线则对应CO 或H 2O (g )。

根据反应方程式可知:该反应起始时,n (H 2)>n (CO 2)、n (H 2O )>n (CO ),平衡时含量必然有H 2>CO 2、H 2O >CO .故a 、b 、c 、d 曲线分别对应H 2、CO 2、H 2O (g )、CO ,曲线b 、c 对应物质的化学式分别为CO 2、H 2O (g ),故答案为:CO 2、H 2O (g ); (4)假设CH 3OH 的压强变化量为x ,列出三段式:32CH OH g CO g +2H g MPa 5.000MPa x x 2x MPa 5.00-xx2xƒ()()()起始()转化()平衡()26052100x x =+ ,x=3.75Mpa ,v (CH 3OH )=3.75MPa th =3.75tMPa·h -1;Kp=()()()()2223P CO ?P H 3.75MPa 7.5MPa =P CH OH 1.25MPa⨯ =168.75(MPa )2, 故答案为:3.75t;168.75(MPa )2。

【点睛】本题综合考查化学平衡问题,题目涉及化学平衡计算与影响因素、反应热计算等,侧重考查学生分析计算能力,注意盖斯定律在反应热计算中应用,难点(4)列出三段式,理清平衡时各物质的量,是解题关键。

2.过氧乙酸(CH3CO3H)是一种广谱高效消毒剂,不稳定、易分解,高浓度易爆炸。

常用于空气、器材的消毒,可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得,热化学方程式为:CH3COOH(aq)+H2O2(aq)⇌CH3CO3H(aq)+H2O(l) △H=-13.7K J/mol(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是____ 。

(2)利用上述反应制备760 9 CH3CO3H,放出的热量为____kJ。

(3)取质量相等的冰醋酸和50% H2O2溶液混合均匀,在一定量硫酸催化下进行如下实验。

实验1:在25 ℃下,测定不同时间所得溶液中过氧乙酸的质量分数。

数据如图1所示。

实验2:在不同温度下反应,测定24小时所得溶液中过氧乙酸的质量分数,数据如图2所示。

①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)=____ g/h(用含m的代数式表示)。

②综合图1、图2分析,与20 ℃相比,25 ℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是_________。

(写出2条)。

(4) SV-1、SV-2是两种常用于实验研究的病毒,粒径分别为40 nm和70 nm。

病毒在水中可能会聚集成团簇。

不同pH下,病毒团簇粒径及过氧乙酸对两种病毒的相对杀灭速率分别如图3、图4所示。

依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是______【答案】高浓度易爆炸(或不稳定,或易分解) 137 0.1m/6 温度升高,过氧乙酸分解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快【解析】【分析】(1)过氧乙酸(CH3CO3H)不稳定、易分解,高浓度易爆炸,为了安全市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%(2) 利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算(3) 结合图象分析计算【详解】(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是不稳定、易分解,高浓度易爆炸。

(2)利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算。

利用上述反应制备760 g CH3CO3H,物质的量是10mol,所以放出的热量是方程式中反应热的10倍为137kJ。

(3)①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)=0.1②综合图1、图2分析,与20 ℃相比,25 ℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是温度升高,过氧乙酸分解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降。

(4)依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快。

3.十八大以来,各地重视“蓝天保卫战”战略。

作为煤炭使用大国,我国每年煤炭燃烧释放出的大量SO2严重破坏生态环境。

现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。

但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。

相关反应的热化学方程式如下:反应Ⅰ:CaSO 4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) 活化能Ea1,ΔH1=218.4kJ·mol-1反应Ⅱ:CaSO 4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) 活化能Ea2,ΔH2= -175.6kJ·mol-1请回答下列问题:(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g);△H=__________kJ•mol-1;该反应在________(填“高温”“低温”“任意温度”)可自发进行。

(2)恒温密闭容器中,加入足量CaSO4和一定物质的量的CO气体,此时压强为p0。

tmin 中时反应达到平衡,此时CO和CO2体积分数相等,CO2是SO2体积分数的2倍,则反应I 的平衡常数K p=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作K p,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。

(3)图1为1000K时,在恒容密闭容器中同时发生反应I和II,c(SO2)随时间的变化图像。

请分析图1曲线中c(SO2)在0~t2区间变化的原因___________________。

(4)图2为实验在恒容密闭容器中,测得不同温度下,反应体系中初始浓度比2c(CO )c(CO)与SO 2体积分数的关系曲线。

下列有关叙述正确的是______________________。

A .当气体的平均密度不再变化,反应I 和反应Ⅱ同时达到平衡状态 B .提高CaSO 4的用量,可使反应I 正向进行,SO 2体积分数增大C .其他条件不变,升高温度,有利于反应I 正向进行,SO 2体积分数增大,不利于脱硫D .向混合气体中通入氧气(不考虑与SO 2反应),可有效降低SO 2体积分数,提高脱硫效率(5)图1中,t 2时刻将容器体积减小至原来的一半,t 3时达到新的平衡,请在图1中画出t 2-t 3区间c (SO 2)的变化曲线__________。

【答案】-394.0kJ ·mol -1 低温 0.25p 0 反应I 的活化能Ea 1较小,反应速率I 比II 大,0~t 1阶段c (SO 2)增大,t 1后反应II 为主,c (CO )减小,使反应I 逆向进行,故c (SO 2)减小,t 2时反应达到平衡状态。

ACD ;【解析】 【分析】 【详解】(1)反应Ⅰ:CaSO 4(s )+CO (g )ƒCaO (s ) + SO 2(g ) + CO 2(g ) ΔH 1=218.4kJ ·mol -1反应Ⅱ:CaSO 4(s )+4CO (g )ƒCaS (s ) + 4CO 2(g ) ΔH 2= -175.6kJ ·mol -1根据盖斯定律反应Ⅱ-反应Ⅰ得:CaO (s )+3CO (g )+SO 2(g )⇌CaS (s )+3CO 2(g ),所以,ΔH =ΔH 2-ΔH 1=-175.6kJ ·mol -1-218.4kJ ·mol -1=-394.0kJ ·mol -1。

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