浙江+福建+上海高三化学名校试题汇编-化学反应原理综合-4.doc

2012届浙江+福建+上海高三名校化学试题汇编【化学反应原理综合-4】

一、(本题共8分) 【上海市闵行区2012届高三上学期期末】
下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

煤炭
气化
合成气
甲醇
合成氨
一氧化碳
氢气
烯烃
二甲醚
＋

31．已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K＝
它所对应反应的化学方程式为 。
已知在一定温度下，在同一平衡体系中各反应的平衡常数如下：
C(s)+CO2(g)2CO(g)，K1
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，K2
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K3
则K1、K2、K3之间的关系为 。

32．煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
该反应的逆反应方向是 反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为 。
33．对于反应N2O4(g)2NO2(g)－Q（Q>0），在温度
为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化
曲线如图所示。下列说法正确的是　　 　　。
A．两种不同的温度比较：T1 > T2
B．A、C两点的反应速率：A<C
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法实现

34．如右图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率，反应原理
为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)
以下说法正确的是（注：脱氮率即氮氧化物转化率）
A．上述反应的正反应为吸热反应
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
答案
31．（2分）C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g） K3=K1∙K2
32．（2分）吸热，75% （各1分）
33．（2分）B、D （一个1分，错一个扣2分）
34．（2分）D
二．[上海青浦区2011学年第一学期高三年级学习质量]在一固定容积的密闭容器中进行着反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+ H2O(g) ,其平衡常数K和温度的关系如下：
t0C
700
800
900
1000
1200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6

（1）该反应的正反应为 反应。（“吸热”或“放热”）
（2）平衡常数K表示的意义是 。
（3）能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是（ ）
(a) 容器中密度不变 (b) 混合气体中CO浓度不变
(c) v(H2)正= v(H2O)逆 (d) c(CO2)= c(CO)
（4）该反应的逆反应速率随时间变化情况如右图所示。
①从右图可知，在t1时改变了某种反应条件，反应在
t2时达到平衡，改变的条件可能是_______(选填编号)。
a．升高温度 b．增大CO2的浓度
c．减小CO2的浓度 d．使用催化剂
②如果在t3时增加CO2的量，t4时反应又处于新平衡状态，请在上图画出t3~ t5时间段的v逆变化曲线。

答案
（1）放热(1分)
（2）平衡常数K 是可逆反应进行程度的标志，一定温度下，K值越大，反应进行的程度越大。(2分)
（3）bc(2分)
（4）①a、d（2分） ②（1分）

三．（[上海市上海理工大学附属中学2011年上学期期中考]14分）工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化。
图1 图2

请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线 （填：“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于 （填：“吸热”、“放热”）反应。
（2）下列说法正确的是
A．起始充入的CO为2mol
B．增加CO浓度，CO的转化率增大
C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时
n（CH3OH）/n（CO）会减小
（3）从反应开始到建立平衡， v（H2）=________；该温度下CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的化学平衡常数为_______________（要求写单位）。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数__________（填：“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH1 ＝ －1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH2 ＝ －566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH3 ＝ －44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
（5）以甲醇、空气为主要原料，KOH溶液为电解质溶液，铂为电极构成燃料电池。写出该电池中负极上的电极反应式： 。
答案．（14分）（1）b（1分） 放热（1分） （2）AC（2分，漏选1分，错选1个0分）
（3）0．15mol·L-1·min-1 12 L2·mol-2 减小（各2分）
(4) CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g) ＋2H2O(l) ΔH = －442.8 kJ／mol（2分）
(5) CH3OH + 8OH— — 6e— = CO32— + 6H2O （2分）

四．（[2012杭州学军中学高三年级第一次月考]12分）为解决大气中CO2的含量增大的问题，某科学家提出“绿色自由”构想：把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下：

（1）合成塔中反应的化学方程式为 ；△H<0。从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了 。
（2）从合成塔分离出甲醇的原理与下列 操作的原理比较相符（填字母）
A．过滤 B．分液 C．蒸馏 D．结晶
工业流程中一定包括“循环利用”，“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的，除K2CO3溶液和CO2、H2外，还包括 .
（3）在体积为2L的合成塔中，充人2 mol CO2和6 mol H2，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，V（H2) =______________；能使平衡体系中nCH3OH)/n(CO2)增大的措施有______ __。
(4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。
巳知

写出C02(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式________________。
答案（5分）（1）A、D（2分） （2）⑤，1； ①（每空1分）
五．[2012杭州学军中学高三年级第一次月考] (9分)工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0 ~ 6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3．Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用．阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用．某科研小组用该原理处理污水，设计装置示意图如图所示．
(l)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣．此时应向污水中加入适量的
a．HCl b．CH3CH2OH c．Na2SO4 d． NaOH
(2)电解池阳极实际发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是I． ； II．
(3)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极．正极的电极反应是__________________________________；
(4)已知燃料电池中有1.6 g CH4参加反应，则C电极理论上生成气体 L (标准状况)．
(5)若将装置中的甲部分换为如图所示的装置，电解至CuSO4完全反应，继续电解后加入 可能恢复至原浓度。

答案．（12分) (1) ①0.13 mol/(L·min)　②放　0.17　③b＝2a，a>1
(2)cd (3) CO2(g)+4H2 (g) = CH4(g)+2H2O(l) ΔH＝－252.9kJ/mol （每空2分）

5
用心 爱心 专心