2023届高考化学二轮复习《化学反应原理》大题专练05

《化学反应原理》大题专练5 1．以天然气和二氧化碳为原料在工业上均可以合成甲醇。 (1)目前科学家正在研究将天然气直接氧化合成甲醇：CH4(g)＋O2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－146 kJ·mol－1。已知该反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C—O O===O H—O C—H E/(kJ·mol－1) 343 498 x 413 由此计算x＝________。 (2)工业废气二氧化碳催化加氢也可合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2，在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。 ①该反应的ΔH__________0(填“>”“<”或“＝”，下同)。 ②M、N两点时化学反应速率：v(N)________v(M)，判断理由是________________________。 ③为提高CO2的转化率除可以改变温度和压强外，还可采取的措施有______________________、______________________。 ④若506 ℃时、在10 L密闭容器中反应，达平衡时恰好处于图中M点，则N点对应的平衡常数K＝________(结果保留两位小数)。 (3)煤的电化学脱硫是借助煤在电解槽发生的反应将煤中的FeS2转化为硫酸盐，达到净煤目的。在硫酸铁酸性电解液中首先发生反应FeS2＋2Fe3＋===3Fe2＋＋2S，然后在某一电极上发生两个电极反应，其中一个是使Fe3＋再生，则该电极为________极，该电极上的另一个电极反应式是________________________________。(所用电极均为惰性电极) (4)废水处理时，通入H2S(或加S2－)能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25 ℃时，某废液的c(Mn2＋)＝0.02 mol·L－1，调节废液的pH使Mn2＋开始沉淀为MnS时，废液中c(H2S)＝0.1 mol·L－1，此时pH约为________。[已知：Ksp(MnS)＝5.0×10－14，H2S的电离常数：Ka1＝1.5×10－7，Ka2＝6.0×10－15；lg 6＝0.8] 2．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(l)　ΔH。 (1)已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH1＝－566 kJ·mol－1 S(l)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－296 kJ·mol－1 则反应热ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图a所示。260 ℃时________(填“Fe2O3”“NiO”或“Cr2O3”)作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe2O3的主要优点是_________________________。 (3)科研小组在380 ℃、Fe2O3作催化剂时，研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]对SO2转化率的影响，结果如图b所示。请在图b中画出n(CO)∶n(SO2)＝2∶1 时，SO2的转化率的预期变化曲线。 (4)工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。某温度下用1.0 mol·L－1Na2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中 c(SO)降至0.2 mol·L－1时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。 ①此时溶液中c(HSO)约为________mol·L－1。 ②此时溶液pH＝________。(已知该温度下SO＋H＋HSO的平衡常数K＝8.0×106，计算时SO2、H2SO3浓度忽略不计) 3．合成氨在生产中具有重要意义。请按要求回答下列问题。 (1)已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。向恒温恒容密闭的反应容器中投入1 mol N2、3 mol H2，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的物质的量分数随压强变化的曲线如图所示： ①曲线A、B、C对应的温度由低到高依次是________(填代表曲线的字母)。图中X、Y、Z点的平衡常数大小关系： K(X)________K(Y)________K(Z)(填“>”“<”或“＝”)。 ②既能加快化学反应速率又能提高H2的转化率的措施有___________________________。 ③Y点对应的H2的转化率是________；若仅将起始投料均加倍，其他条件不变，达新平衡时，则H2的转化率将会________(填“升高”“降低”或“不变”)。 (2)电解法合成