内容正文:
2024届高三高考化学一轮专题练习题--化学反应原理综合题
1.能源是人类生存、社会发展不可或缺的物质,CO、H2、CH3OH均是重要的能源物质。
(1)已知:氧气中化学键的键能为497 kJ/ mol,二氧化碳中C=O键的键能为745 kJ/mol。
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=-566 kJ/mol
H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g) △H2=-41 kJ/mol
CH3OH(g)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) △H3=-660 kJ/mol
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H4
则使1 mol CO(g)完全分解成原子所需要的能量至少为 ,△H4= 。
(2)某密闭容器中存在反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),起始时容器中只有a mol/L CO和b mol/L H2,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①温度T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”“<”“=”);若恒温(T1)恒容条件下,起始时a=1、b=2,测得平衡时混合气体的压强为p1kPa,则T1时该反应的压强平衡常数Kp= 。 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)
②若恒温恒容条件下,起始时充入1 mol CO和2 mol H2,达平衡后,CO的转化率为α1,此时,若再充入1 mol CO和2 mol H2,再次达平衡后,CO的转化率为α2,则α1 α2 (填“>”“<”“=”“无法确定”)
③若恒温恒容条件下,起始时a=1、b=2,则下列叙述能说明反应达到化学平衡状态的是 。
A. CO、H2的物质的量浓度之比为1:2,且不再随时间的变化而变化
B.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
C.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器时,平衡常数K不随时间变化而变化
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3。已知常温下碳酸的电离常数K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11,NH3·H2O的电离常数K=1.8×10-5,则所得到的NH4HCO3溶液中c(NH4+) c(HCO3-)(填“>”“<”“=”)。
2.以CO和CO2为原料合成乙烯、二甲醚(CH3OCH3)等有机物,一直是当前化学领域研究的热点。回答下列问题:
(1)已知相关物质能量变化示意图如下:
①写出由CO(g)和H2(g)反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式: 。
②在一绝热的恒容密闭容器中,通入CO和H2(物质的量之比1 :2)发生反应2CO(g)+4H2(g) C2H4(g) +2H2O(g) ΔH<0,反应过程中容器内压强(p)与时间(t)变化如图1所示,随着反应进行,a~b段压强增大的原因是 。
③CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应:
Ⅰ.2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g);
Ⅱ.CO2(g) +H2(g) CO(g) + H2O(g)。
向密闭容器中以物质的量之比为1:3充入CO2与H2,实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图2所示。p1、p2、p3由大小的顺序为 ;T2℃时主要发生反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),平衡转化率随温度变化先降后升的原因为 。
(2)一定温度和压强为3. 3p MPa条件下,将CO和H2按物质的量之比为2: 3通入密闭弹性容器中发生催化反应,假设只发生反应:3CO(g) + 3H2 (g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 、2CO(g) + 4H2(g) C2H4(g) + 2H2O(g)。平衡时,CO平衡转化率为60%,C2H4选择性为50%(C2H4的选择性=)。该温度下。反应C2H4(g)+ 2H2O(g) 2CO(g) +4H2(g)的Kp= MPa3(用含字母p的代数式表示,已知Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替),若要提高C2H4的选择性,则应考虑的因素是 。
3.青铜是金属冶炼史上最早的合金,我国出土了大量青铜器,体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈,其修复工作是文物保护的重要环节。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。青铜器生锈过程中,参与形成铜绿的物质有