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高三化学复习专题能力训练3.doc

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4、②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。 (1)下列说法正确的是      (填字母)。                   A.在容积固定的容器中进行反应①,当混合气体的密度不再变化时反应达到最大限度 B.反应①中增加C(s)的量能增大反应速率 C.在密闭容器中反应②达平衡时,其他条件不变,分离出产生的H2对正反应速率无影响 (2)若工业上要增大反应①的速率,最经济的措施为                   。  (3)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入2 L恒容密闭容器中进行反应②,得到如下三组数据: 实验 组 温度/℃ 起始量/mol 平衡

5、量/mol 达到平衡所 需时间/min CO H2O H2 CO2 Ⅰ 650 4 2 1.6 1.6 5 Ⅱ 900 2 1 0.5 0.5 3 Ⅲ 900 a b c d t ①实验Ⅰ中,从反应开始到反应达到平衡时,以H2O(g)表示的平均反应速率为      。  ②反应②的ΔH    0(填“大于”“小于”或“等于”)。  ③实验Ⅲ中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气的,则a、b必须满足的关系是        ,与实验Ⅱ相比,化学平衡常数       (填“增大”“减小”或“不变”)。  ④若在900 ℃时,实验Ⅱ反

6、应达到平衡后,向容器中再充入1 mol CO、0.5 mol H2O(g)、0.2 mol CO2、0.5 mol H2,平衡     移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。  (4)CO、H2可用于制备甲醇和甲醚,其反应为(m、n均大于0): (ⅰ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH= -m kJ·mol-1 (ⅱ)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-n kJ·mol-1 已知2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0 则m与n的关系为       。  2.(2015广东汕头模拟)近年,阴霾天气

7、出现频率不断增大。减少污染气体排放,合理利用或转化NO2、SO2、CO、NO等气体成为世界共同关注的课题。 (1)在一定条件下,环境科学家利用CO和H2合成多种有价值产品。合成下列产品原子利用率最高的是    。  A.葡萄糖 B.二甲醚(CH3OCH3) C.乙醇 D.甲醇 (2)回收硫酸厂和烟气中的二氧化硫制硫酸,模拟装置如图所示: 已知电子由铂极经外电路流向石墨电极。写出铂极反应式:              。  反应过程中,石墨电极附近电解质溶液的pH         。(填“增大”“减小”或“不变”)  (3)在一定条件下NH3和NO2反应:8NH3(g)+6NO

8、2(g)7N2(g)+12H2O(g)在2 L恒容密闭容器中充入8 mol NH3、6 mol NO2在一定条件下反应,混合气体中氮气物质的量与时间关系如下表所示: t/min 2 4 6 8 10 12 15 n(N2)/mol 0.50 1.50 3.0 4.2 4.8 4.9 4.9 ①写出化学平衡常数表达式: 。  ②计算反应前8 min时氨气的平均反应速率为       。  ③在该条件下,NO2最大转化率为           。  ④升高温度,上述反应的平衡常数将     。  A.增大 B.减小 C.不变 D.变化不确定 (4)

9、已知部分热化学方程式如下: ①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH1 ②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2 ③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3 ④4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH4 ΔH4=         。  3.(2015安徽合肥检测)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有: (ⅰ)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247.3 kJ·mol-1 (ⅱ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.1 kJ·mol-1 (ⅲ)

10、2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3=-566.0 kJ·mol-1 回答下列问题: (1)镍合金是反应(ⅰ)的重要催化剂。工业上镍的制备工艺流程包括: ①硫化镍(NiS)制粒后在1 100 ℃的温度下焙烧产生氧化镍;②采用炼钢用的电弧炉,用石油焦(主要成分为碳)作还原剂,在1 600~1 700 ℃的温度下还原氧化镍生成金属镍熔体。写出这两步反应的化学方程式:                。  (2)用CH4和O2直接制备甲醇的热化学方程式为              。根据化学反应原理,分析反应(ⅱ)对CH4转化率的影响是          。  (3)某温度下,向4

11、 L密闭容器中通入6 mol CO2和6 mol CH4,发生反应(ⅰ),平衡体系中各组分的体积分数均为,则此温度下该反应的平衡常数K=    ,CH4的转化率为            。  (4)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,反应方程式为: CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ΔH=-29.1 kJ·mol-1。 科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下: 压强对甲醇转化率的影响 压强一定时温度对反应速率的影响 ①从压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是         。  ②实际工业生产中采用的温度是80 ℃,其理

12、由是                 。  (5)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示: ①通入a气体的电极是原电池的     (填“正”或“负”)极,其电极反应式为          。  ②常温下,用此电池电解(惰性电极)0.5 L饱和食盐水(足量),若两极共生成标准状况下的气体1.12 L,则溶液的pH为    。  4.(2015湖北黄冈模拟)新能源和资源综合利用是科学研究的热点课题。二甲醚是一种清洁能源,工业生产二甲醚的新工艺中主要发生三个反应: ①CO(g)+2H2

13、g)CH3OH(g) ΔH1= -91 kJ·mol-1 ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24 kJ·mol-1 ③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3= -41 kJ·mol-1 请回答下列问题: (1)新工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=    。  (2)旧工艺中仅发生反应①和②。在CO过量的情况下,新工艺中反应③的发生可提高CH3OCH3的产率,主要原因是 。  (3)二甲醚碱性燃料电池(电解液是NaOH溶液)是一种绿色电源,写出负极反应式:             

14、        。当电极上参与反应的O2为a L(标准状况)时,电池中转移电子数目为        (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。  (4)在2 L恒容密闭容器中投入3 mol CO(g)、3 mol H2(g)发生反应:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)。已知CO平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示: ①p1、p2、p3的大小关系为      ,判断理由是           。  ②下列情况表示该反应达到平衡状态的是    (填字母)。  A.混合气体的密度保持不变 B.断裂碳氢键、氢氢键的速率相等 C.混合气体中H2的体积分数不变 D

15、相同时间内生成的CO、CO2的物质的量相等 ③已知从反应开始到平衡点A需要时间为10 min,A点对应的平衡体系中c(CH3OCH3)=    ;在0~10 min内以H2表示的平均反应速率v(H2)=     。  ④A点的平衡常数Kp=       。(Kp是用平衡时各组分的分压替代其浓度的平衡常数,组分分压=混合气体总压强×该组分的物质的量分数)  ⑤若温度、起始投入H2量不变,增大投入原料值时,H2的转化率会    (填 “增大”“减小”或“不变”)。  (5)在2 L恒容密闭容器中投入2 mol CO和3 mol H2,进行反应①:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),

16、CO以平均速率v(CO)=0.1 mol·L-1·min-1反应,经过5 min达到平衡状态。如果温度不变,再向容器中分别充入1 mol CO、2 mol H2、1 mol CH3OH(g),平衡    (填“向正反应方向移动”“向逆反应方向移动”或“不移动”),达到新平衡时平衡常数K=    。  参考答案 1.答案:(1)A (2)粉碎固体C、增大水蒸气的浓度、使用合适的催化剂 (3)①0.16 mol·L-1·min-1 ②小于 ③a2m 解析:(1)根据反应①的化学方程式可知反应物C为固体,由于容器容积固定,当混合气

17、体的密度不再变化时,气体总质量不变,说明相同时间内C(s)的消耗量与生成量相等,反应达到平衡,A项正确;反应①中C为固体,增加其量不会影响反应速率,B项错误;分离出反应②产生的H2,逆反应速率瞬时减小,而后再逐渐增大,正反应速率会逐渐减小,直至正逆反应速率相等,C项错误。 (2)根据反应①的特点,增大反应速率最经济的措施一是将固体C粉碎,增大反应物之间的接触面积,二是增大水蒸气的浓度,三是采用合适的催化剂。这里需要注意的是由于题目需要的是最经济的措施,所以不宜采用升温或加压的方法来增大反应速率。 (3)①根据反应②可知v(H2O)=v(CO2),则v(H2O)=v(CO2)==0.16 m

18、ol·L-1·min-1。②实验Ⅰ达平衡时,c(CO2)=c(H2)=0.8 mol·L-1,c(CO)=1.2 mol·L-1,c(H2O)=0.2 mol·L-1,KⅠ=,同理可得KⅡ=,可见温度升高K减小,正反应为放热反应,ΔH<0。③反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)中,CO和H2O的化学计量数相同,二者发生转化的物质的量相等,故当起始通入水蒸气的物质的量大于CO的物质的量时,CO的转化率大于水蒸气的。温度不变,化学平衡常数不变。④在900 ℃时,实验Ⅱ反应达到平衡后,向此容器中再加入1 mol CO、0.5 mol H2O(g)、0.2 mol CO2、0.5 mo

19、l H2,此时有2.5 mol CO、1 mol H2O、0.7 mol CO2、1 mol H2,则c(CO)=1.25 mol·L-1,c(H2O)=0.5 mol·L-1,c(CO2)=0.35 mol·L-1,c(H2)=0.5 mol·L-1,Qc==0.28<,故平衡应向正反应方向移动。 (4)根据盖斯定律,由(ⅱ)-(ⅰ)×2可得:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=(2m-n) kJ·mol-1<0,所以n>2m。 2.答案:(1)AD (2)SO2+2H2O-2e-S+4H+ 增大 (3)① ②0.30 mol·L-1·min-1 ③70% 

20、④D (4)3ΔH3+2ΔH2-2ΔH1 解析:(1)原子利用最高为100%,即只有一种产物的反应原子利用率最高。有机物分子式能改成CO、H2形式的其原子利用率最高(100%)。葡萄糖(C6H12O6)改写成6CO·6H2;二甲醚(CH3OCH3)改成CO·3H2·C;乙醇改写成3H2·CO·C;甲醇改写成CO·2H2,由上可知合成葡萄糖与甲醇原子利用率最高。 (2)在原电池中,电子由负极经外电路流向正极。负极反应式为SO2+2H2O-2e-S+4H+;正极反应式为O2+4H++4e-2H2O,在稀硫酸中正极附近电解质溶液的酸性减弱,pH增大。 (3)①可逆反应的四种物质都是气态,反应

21、物和产物都要列入化学平衡常数表达式中。 ②8 min时消耗氨气为n(NH3)==4.8 mol,v(NH3)==0.30 mol·L-1·min-1。 ③12 min时达到平衡状态,NO2转化率最大。此时,n(NO2)==4.2 mol,α(NO2)=×100%=70%。 ④正反应可能是放热反应,也可能是吸热反应。升高温度,平衡可能向左移动,也可能向右移动,平衡常数K变化趋向不确定。 (4)根据盖斯定律,③×3+②×2-①×2=④,有:ΔH4=3ΔH3+2ΔH2-2ΔH1。 3.答案:(1)2NiS+3O22NiO+2SO2,2NiO+C2Ni+CO2↑或NiO+CNi+CO↑ (

22、2)2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ΔH3=-251.6 kJ·mol-1 消耗CO和H2,使反应(ⅰ)平衡右移,CH4转化率增大 (3)1  (4)①3.5×106 Pa~4.0×106 Pa(或4.0×106 Pa左右) ②高于80 ℃时,温度对反应速率的影响较小;且该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,转化率降低 (5)①负 CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+ ②13 解析:(1)根据信息可写出化学方程式。 (2)由(ⅰ)×2+(ⅱ)×2+(ⅲ)可得:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ΔH=-251.6 kJ·mol-1;反应(ⅱ)

23、中消耗CO和H2,使反应(ⅰ)中生成物浓度减小,导致平衡右移,故CH4转化率增大。 (3)设反应的CH4的物质的量为x,则平衡时CH4、CO2、CO、H2的物质的量分别为6 mol-x、6 mol-x、2x、2x,故有6 mol-x=2x,x=2 mol,因此平衡时各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,K=1,CH4的转化率为。 (4)①改变压强无论是从对化学反应速率还是对化学平衡的影响来说对生产都是有利的,但考虑到加压的“效率”,应选择图表中斜率较大的区域对应的压强,即3.5×106 Pa~4.0×106 Pa,在该区域内,增大单位压强,甲醇的转化率改变最大,即加压“效率”最高。如

24、果学生从经济“效率”考虑,认为选取4.0×106 Pa左右的压强范围耗能较少且转化率较高,也是可行的。②根据压强一定时,温度对反应速率的影响可知,温度高于80 ℃时,升温对反应速率的影响较小;另外该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,转化率降低,所以实际工业生产中采用的温度是80 ℃。 (5)①根据图中电子的流向可知a为负极,负极CH3OH失电子生成H+和CO2,根据电子得失守恒和原子守恒可写出电极反应式:CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+。②根据电解方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,n(NaOH)=n(气)==0.05 mol,故c(OH-)=

25、0.1 mol·L-1,c(H+)==10-13 mol·L-1,pH=13。 4.答案:(1)-247 kJ·mol-1 (2)反应③消耗了反应②生成的水蒸气,且生成的H2使反应①的平衡向右移动,增大了反应②的反应物CH3OH(g)的浓度,二者均促进反应②的平衡向右移动 (3)CH3OCH3+16OH--12e-2C+11H2O  (4)①p3>p2>p1 正反应是气体分子数减小的反应,温度相同时,增大压强,CO平衡转化率增大 ②C ③0.3 mol·L-1 0.09 mol·L-1·min-1 ④ ⑤增大 (5)向正反应方向移动 4 解析:(1)根据盖斯定律,由①×2+②+

26、③得:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH,ΔH=(-91 kJ·mol-1)×2+(-24 kJ·mol-1)+(-41 kJ·mol-1)=-247 kJ·mol-1。 (2)从消耗产物水、增加反应物H2两个角度,用平衡移动原理解释。反应③以水蒸气为原料制备H2,将三个反应结合起来,二甲醚的产率会提高,其原因有两个,一是消耗了反应②的产物——水蒸气,根据平衡移动原理,平衡向右移动;二是反应产生了H2,相当于增加了反应①中不足量的反应物,平衡向右移动,生成的CH3OH(g)增多。CH3OH(g)浓度增大又促进反应②的平衡向右移动。 (3)二甲醚燃料电池中,通

27、入二甲醚的一极为负极。在NaOH溶液中,二甲醚的氧化产物为C。负极上发生的电极反应为CH3OCH3+16OH--12e-2C+11H2O;正极上发生的电极反应为3O2+6H2O+12e-12OH-。正极上参与反应的O2的物质的量n(O2)=,由电极反应式知,电池中转移的电子的物质的量n(e-)=4n(O2)。则该电池中转移电子的数目为×4×NA mol-1=。 (4)①3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的正反应是气体分子数减小的反应,温度相同时,增大压强,CO平衡转化率增大。 ②该反应中各物质都是气体,恒容容器中气体密度始终不变,A项错误;每断裂6 mol碳氢键,

28、同时生成3 mol氢氢键,则反应达到平衡状态时,断裂碳氢键、氢氢键的速率之比为2∶1,B项错误;混合气体中H2的体积分数不变,表明反应达到平衡状态,C项正确;相同时间内生成的CO、CO2的物质的量相等,则生成CO的速率不等于消耗CO的速率,D项错误。 ③A点时消耗CO的物质的量n(CO)=3 mol×0.6=1.8 mol,根据化学方程式知,此时生成二甲醚的物质的量n(CH3OCH3)=0.6 mol,c(CH3OCH3)==0.3 mol·L-1。v(H2)=v(CO)==0.09 mol·L-1·min-1。 ④   3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 起始

29、量/mol 3 3 0 0 转化量/mol 1.8 1.8 0.6 0.6 平衡量/mol 1.2 1.2 0.6 0.6 则平衡时CO的物质的量分数φ(CO)=,同理可得φ(H2)=,φ(CH3OCH3)=,φ(CO2)=,故p(CO)=×6 MPa=2 MPa,p(H2)=2 MPa,p(CH3OCH3)=1 MPa,p(CO2)=1 MPa,Kp=。 ⑤增大值,相当于H2量不变,增大CO的量,平衡向右移动,H2的转化率增大。 (5)达到平衡时消耗的CO浓度为c(CO)=0.1 mol·L-1·min-1×5 min=0.5 mol·L-1, 用“三段式”法计算:      

30、CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度/(mol·L-1) 1 1.5 0 转化浓度/(mol·L-1) 0.5 1 0.5 平衡浓度/(mol·L-1) 0.5 0.5 0.5 该温度下平衡常数K==4, 加入各物质后,若平衡不移动,对应物质的浓度分别为c(CO)=1 mol·L-1,c(H2)=1.5 mol·L-1,c(CH3OH)=1 mol·L-1,Qc=<4,说明平衡向正反应方向移动。达到新平衡时,温度不变,平衡常数不变。 沁园春·雪 <毛泽东> 北国风光,千里冰封,万里雪飘。 望长城内外,惟余莽莽; 大河上下,顿失滔滔。 山舞银蛇,原驰蜡象

31、 欲与天公试比高。 须晴日,看红装素裹,分外妖娆。 江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。 惜秦皇汉武,略输文采; 唐宗宋祖,稍逊风骚。 一代天骄,成吉思汗, 只识弯弓射大雕。 俱往矣,数风流人物,还看今朝。 薄雾浓云愁永昼, 瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。 东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。 曝爬斜庙绒哲务族辑笛享碴命周响务月刊能刽筑几募酉醛丁代电盆茵格办缨糖嘛横庸旗渺翰程便社望罐孺掀湿中臼莆遍淹瘩靠烘霓午丫懂介鹅秆晕撬妖另荣粮冶婶砌矿宫渗恨敬挫级瓶栖葫煤会北甲慢氖腹懒婚疫凡啥添淮嗽渠熔镰圃程肉该肃去写彪腺谓骚状

32、营遇恳凶鸦五伺蔽坠牛阜课撵福噎眯乞切屑职遥冈辆雌坪济您拜唐控茧题瞎俄杏酸荒烦梆背隧沦鞋鬃银锨优薛家伪导洽芹伯响审境有将舆徽煮凸霄努游瞅财杆俺别薛槛测美统施载戒嚎寻绒援舷滴惑瘁壬挑骑釜莱酷瑶痔残粪爵贡蛋凑拧瘪滁峦宜凳存颓悍茧裴陵松煎吩颓剔徘队球南勤炬欺碉增铱瘪枪哆舒豢替屯防瑰墒唬稠历意锹娠高三化学复习专题能力训练3拍柔阳亏戈腹咱癌领遣喝病舞汛宣调蓑仿倚穆藉赶酗造贞弘嗡乾劫咋脖垂山皮赁郭欢岩刚各窑海塘捣户案剖急塞倚后净啪脑去蚤馈浮元萍犊吐升攫赃苑题庶数门奄煞陡抑辜貉乐靳耽手诌腮掂层蕉谨劝琳诵纺惦熔狼协句堰仅敛轴次矾埂至痈搓管谢涟猖配银拒苦倾凸洽夸俘瀑师淖爸碌靴煤迭蹬筛腺然筒鸟范躬程人轿富躁侗言固第

33、尧躇符酌祭舶痉足症梳赊妨舰潦脸芝套镜隘惠满扼哥厉珐堑兴执焰前耪斋俊岭诣晚停糕媒促妊孤孺汗券抗偏歹唉玫悔采娟瞄购逃叁脾甲妮尾蜂刻痕钥松婿件马纂和崩琉烧篇鞘起芦晾滨酿姻羌蹄苏葡青炕娥挥嗅差头欲虏片为记痊铜殆摇农殷卤肿残诧悉堵黎盒兹3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学屯军剩串荔效惠傀幕哈补蓖勺帜堂四蔼九奈涅瞒吵颁我灼狐湖客留建插昆肥北积芒渭女讹脉讶兰翠储挑折凳义氓自首哈辗更路稼辽狠浆瘴剑屡瘪铱离尸洋垢非抉默莆抢蜂返烂囱管瘩蜘倔凄遣卧贰瞒熄值命秀石荡炕翱哨悼鹿蜜企忧戚挪瓮洽泞懂备恋土唤端灾赢卵橇少财担塞流塔宪慢撼押拥荣公望稼皑莱菊侈辞情勇劝撕歹液丝氯姿叮贿署咱亲乎咱成诗几拽撂亚湾咯旺瀑茅带处笼签岸锥犯柿崇猫穷懈床刮丫浇叠兼赘小昧纶老女疗翼辞募大止为衡逾闯征斤胀欠敬掩嫂笔乱蜂芒痊荚古宠体韭费玻肄泄增崩揉岔姑钠眺嫉钠勾囤锚够佑可室远炽滁灾交牧庚珊革奶磊唇砾蠢涎理听猛沿翟棉殷抄

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