专题12 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【河北新高考】

备战2022年河北新高考之真题与模拟分项汇编 专题12 化学反应原理综合 1．（2021·河北高考真题）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5 (1)则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为________。 (2)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离： ①CO2(g)=CO2(aq) ②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO (aq) 25℃时，反应②的平衡常数为K2。 溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol•L-1•kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为________mol•L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO 的电离) (3)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s) M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。 保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于________kPa。 (4)我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题： ①Li—CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在___(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。 Ⅰ.2CO2+2e-=C2O Ⅱ.C2O =CO2+CO Ⅲ.__________ Ⅳ.CO +2Li+=Li2CO3 ②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。 Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_________。 Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为_______(用a、b、c字母排序)。 【答案】6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) ΔH=49.1kJ mol-1 100.8 正极 2C +CO2=2 +C 12CO2+18e-+4H2O=CH3CH2CH2OH+9 c、b、a 【解析】 (1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ mol-1，②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8kJ mol-1，③C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3=-3267.5kJ mol-1，根据盖斯定律，[① 12+② 6] -③得反应：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)，ΔH=[(-393.5kJ mol-1) +(-285.8kJ mol-1) 6] -(-3267.5kJ mol-1)=49.1kJ mol-1，故答案为：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) ΔH=49.1kJ mol-1； (2)由题可知，①CO2(s) CO2(aq)，②CO2(aq)+H2O(l) H+(aq)+ (aq)，K2= ，又因为p(CO2)=p(kPa) x，则c(CO2)=y(mol•L-1•kPa-1)p(CO2)=p x y mol/L，在忽略 的电离时，c(H+)=c(HC )，所以可得c(H+)= ，故答案为： ； (3)2MHCO3(s) M2CO3(s)+H2O(g)+ CO2(g)，等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，可用分压表示物质的量浓度，平衡常数Kp= = =529kPa2。温度不变化学平衡常数Kp不变，设平衡时，平衡体系中CO2的分压为x，则K= = 529kPa2， = kPa=105.8kPa，CO2的初始压强等于平衡压强减去碳酸氢盐分解产生的CO2的分压，即CO2(g)的初始压强应大于105.8kPa-5kPa=100.8kPa，故答案为：100.8； (4)①由题意知，Li-CO2电池的总反