2019高考满分之路搞定化学压轴题:化学反应原理综合题(1)
化学反应原理综合题（1）
1、用化学反应原理研究N、S氧化物有着重要的意义。
（1）.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  ΔH1=-196.6KJ/mol2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH2=-113.8KJ/molNO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH3则ΔH3=__________,如果上述三个反应方程式的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K3=__________(用K1、K2表示)。
（2）.如下图所示,A是恒容的密闭容器,B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温,关闭K2,分别将2mol NO和1mol O2通过K1、K3分别充入A、B中,发生的反应为2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)[不考虑2NO2(g)N2O4(g)],起始时A、B的体积相同均为aL。
①下列说法和示意图能说明A、B容器均达到平衡状态的是__________。
a.A、B容器中气体的颜均不发生变化
b.A、B容器中NO和O2物质的量浓度比均为2∶1
c.A、B容器中气体的密度不在发生变化
d.A、B容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化
e.
②T ℃时,A容器中反应达到平衡时的平衡常数Kp=0.27(kPa)-1。若A容器中反应达到平衡时p(NO2)=200kPa,则平衡时NO的转化率为__________。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
（3）.将0.2mol SO2和0.15mol O2通入2L的密闭容器中,测得SO2的物质的量随时间变化如下图实线所示。
①ab段平均反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)bc段平均反应速率;de段平均反应速率为__________。
②仅改变某一个实验条件,测得SO2的物质的量随时间变化如上图中虚线所示,则改变的条件是__________。
③如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和。阴极的电极反应式是__________。
2、MoS2(辉钼矿的主要成分)可用于制取钼的化合物润滑添加剂氢化反应和异构化反应的催化剂等。回答下列问题:
（1）.反应3MS2+18HNO3+12HCl=3H2[MoO2Cl4]+18NO↑+6H2SO4+6H2O中,每溶解1mol MoS2,转移电子的物质的量为__________。
（2）.已知:MoS2(s)=Mo(s)+S2(g)  ΔH1
S2(g)+2O2(g)=2SO2(g)  ΔH2
高考满分9002MoS(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)    ΔH3
反应2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)
（3）.利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4和Na2SO4溶液(装置如图所示)。
①阴极的电极反应式为______________________。
②一段时间后,电解液的pH___________ (填“增大”“减小”或“不变”), 在电极___________(填“A”或“B”)附近生成。
③实际生产中,惰性电极A一般不选用石墨,而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2,涂层为RuO2+IrO2),理由是_________________________________。
（4）.用辉钼矿冶炼Mo的反应为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s) Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)  ΔH。
①该反应的ΔH___________(填“>”或“<”)0;p1、p2、p3按从小到大的顺序为___________。
②在某恒容密闭容器中加入0.1mol MoS2、0.2mol Na2CO3、0.4mol H2,一定温度下发生上述反应,下列叙述说明反应已达到平衡状态的是______________________(填标号)。
a.v正(H2)=v逆(CO)
b.气体的密度不再随时间变化
c.气体的压强不再随时间变化
d单位时间内断裂H一H键与断裂H—O键的数目相等
③在2L的恒温恒容密闭容器中加入0.1mol MoS2、0.2mol Na2CO3、0.4mol H2,在1100K时发生反应,达到平衡时恰好处于图中A点,则此温度下该反应的平衡常数为___________。
3、研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:
Ⅰ.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有:①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)  ΔH=+131 kJ·mol-1
②CO(g)+3H2 (g)CH4(g)+H2O(g)  ΔH=a kJ·mol-1
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表:
化学键
C≡O
  H-H
H-C
H-O
E/(kJ·mol-1)
1072
436
414
465
（1）.则反应②中a=__________。
（2）.煤直接甲烷化反应C(s)+2H2 (g) CH4(g)的ΔH为__________kJ·mol-1,该反应在__________(填“高温”或“低温”)下自发进行。
（3）. Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和2.5 mol H2,发生反应: 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)  ΔH=-128 kJ·mol-1,测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化率的影响如下图所示:
 
图中低温时,随着温度升高催化剂的催化效率提高,但CO2的平衡转化率却反而降低,其原因是__________。
（4）.250℃时,该反应的平衡常数K值为__________。
（5）.Ⅲ.合成甲醇在恒温2L容积不变的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) ,测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p后/p前)如下表:
时间/h
1
2
3
4
5
6
p后/p前               
0.90
0.85
0.82
0.81
0.80
0.80
反应前1小时内的平均反应速率v(H2)为__________mol·L-1·h-1,该温度下CO2的平衡转化率为__________。
（6）.Ⅳ.电解逆转化制乙醇
科研人员通过反复实验发现:CO2可以在酸性水溶液中电解生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在__________极(填“阴”或“阳”),该电极的反应式为__________。
4、中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。 减少CO2排
放是一项重要课题。
（1）.以CO2为原料抽取碳(C)的太阳能工艺如图所示。
①过程1中每生成1mol FeO转移电子数为________。
②过程2中发生反应的化学方程式为_________________________________。
（2）.碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC)是一种应用前景广泛的新材料,用甲醇、CO、CO2在常压、70~120℃和催化剂条件下合成DMC。
已知:①CO的燃烧热为ΔH=-283.0kJ·mol-1
②H2O(1)=H2O(g)  ΔH=+44.0kJ·mol-1
③2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH=-15.5kJ·mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+ O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) ΔH=_________。
（3）.在密闭容器中按n(CH3OH):n(CO2)=2:1投料直接合成DMC,一定条件下,平衡时CO2的转化率如图所示,则:
①v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为__________;
②K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为__________;
③下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是__________
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2)
B.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
C.恒压条件,容器内气体的密度保持不变
D.各组分的物质的量分数保持改变
（4）.CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
反应II:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)
为分析催化剂对反应的选择性,在1L密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
①该催化剂在较低温度时主要选择_________(填“反应I”或“反应II”)。520℃时,反应II的平衡常数K=_______(只列算式不计算)。
②用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。b电极上的电极反应式为___________________________。
5乙烯是一种重要的化工原料,可由乙烷为原料制取,回答下列问题。
（1）.传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:
①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136kJ·mol-1
②
已知反应相关的部分化学键键能数据如下:
化学键
H-H(g)
H-O(g)
O=O
键能(kJ·mol-1)
436
x
496
由此计算x=        ,通过比较ΔH1和ΔH2,说明和热裂解法相比,氧化裂解法的优点是        (任写一点)。
（2）.乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外,还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应),图甲为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是        ,反应的最佳温度为        (填序号)。
A.700℃  B.750℃  C.850℃  D.900℃
[乙烯选择性=;乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
（3）.烃类氧化反应中,氧气含量低会导致反应产生积炭,堵塞反应管。图乙为的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中的最佳值是        ,判断的理由是        。
（4）.工业上,保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是        。反应达平衡时,各组分的体积分数如下表:

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