专题16 化学反应原理综合-备战2022年高考化学之一年真题和模拟分项汇编【湖南新高考】

备战2022年湖南新高考之真题与模拟分项汇编 专题16 化学反应原理综合 1．（2021·湖南高考真题）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法I：氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 键能 946 436.0 390.8 一定温度下，利用催化剂将 分解为 和 。回答下列问题： (1)反应 EMBED Equation.DSMT4 _______ ； (2)已知该反应的 ，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号) A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃ (3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将 通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变， 时反应达到平衡，用 的浓度变化表示 时间内的反应速率 _______ (用含 的代数式表示) ② 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后 分压变化趋势的曲线是_______(用图中a、b、c、d表示)，理由是_______； ③在该温度下，反应的标准平衡常数 _______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应 ， ，其中 ， 、 、 、 为各组分的平衡分压)。 方法Ⅱ：氨电解法制氢气 利用电解原理，将氮转化为高纯氢气，其装置如图所示。 (4)电解过程中 的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)； (5)阳极的电极反应式为_______。 KOH溶液KOH溶液 【答案】+90.8 CD b 开始体积减半，N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小 0.48 从右往左 2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O 【解析】 (1) 根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，2NH3(g) N2(g)+3H2(g)， ΔH=390.8kJ mol-1 -(946 kJ mol-1+436.0kJ mol-1 )= +90.8kJ mol-1，故答案为：+90.8； (2)若反应自发进行，则需ΔH-TΔS<0，T> = =456.5K，即温度应高于(456.5-273)℃=183.5℃，CD符合，故答案为：CD； (3)①设t1时达到平衡，转化的NH3的物质的量为2x，列出三段式： 根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比， = ，解得x=0.02mol， (H2)= = mol L-1 min-1，故答案为： ； ②t2时将容器体积压缩到原来的一半，开始N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小，故b曲线符合，故答案为：b；开始体积减半，N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小； ③由图可知，平衡时，NH3、N2、H2的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa，反应的标准平衡常数 = =0.48，故答案为：0.48； (4)由图可知，通NH3的一极氮元素化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，则另一电极为阴极，电解过程中OH-移向阳极，则从右往左移动，故答案为：从右往左； (5)阳极NH3失电子发生氧化反应生成N2，结合碱性条件，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O，故答案为：2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O。 2．（2021·湖南长沙市·长沙一中高三一模）I.利用CO2直接加氢合成二甲醚包括以下三个相互联系的反应： 甲醇的合成CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 甲醇脱水2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) 逆水气变换CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) 相关物质变化的焓变示意图如图： 请回答： (1)请写出CO2直接加氢合成二甲醚的热化学方程式：___。 (2)保持恒温恒压的条件，当装置a充入1molCO2、装置b充入2molCO2，在其他条件不变时，请在图中分别画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比 变化的曲线图，请用a、b标注曲线__。 (3)在恒容密闭容器里按体积比为1：3充入二氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___。 A．正反应速率先增大后逐渐减小 B．逆反应速率先增大后逐渐减小 C．化学平衡常数K值增大 D．反应物的体积百分含量增大 (4)在恒压CO2和H起始物质的量之比为1：3的条件下，CO2平衡转化率和平衡时二甲醚的选择性随温度的变化