2019届高考化学满分专练专题10化学反应原理

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1、专题10化学反应原理1．二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施。将工业废气中的二氧化碳转化为甲醇，其原理是：CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol(1)308K时，向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2，测得其压强(p)随时间(t)变化如图1中曲线I所示。①反应开始至达平衡时，υ(H2)=________；该温度下反应的平衡常数为______mol-2·L2。②若只改变某一条件，其他条件相同时，曲线变化为II，则改变的条件是___

2、_。(2)还可以通过以下途径实现CO2向CH3OH的转化：反应I：CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0反应Ⅱ：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H<0反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图2所示。①根据图中数据分析可知，T1____T2（填“>”、“<”或“=”）；T2时CO2转化为CH3OH的平衡常数K=_______；②目前，许多国家采用CO2代替CO（以煤和天然气为原料）生产CH3OH，其优点是_________。(3)用电解法可将CO2转化为多种燃料，原理如图3。铜电极上产生HCO

3、OH的电极反应式为_________。【答案】0.006mol/(L·min)104加入催化剂<8CO以煤和天然气为原料，投资较高，且生产成本受煤和天然气价格影响较大，CO2来源广泛，它还是温室气体，可以解决环境污染CO2+2e-+2H+=HCOOH【解析】(1)①开始时混合气体总物质的量=(0.04+0.08)mol=0.12mol，恒温恒容条件下，气体物质的量之比等于压强之比，则平衡时混合气体总物质的量=×0.12mol=0.08mol，根据方程式知，如果有3mol氢气完全反应，则混合气体物质的量减少2mol，则混合气

4、体减少(0.12-0.08)mol=0.04mol，则消耗n(H2)=×0.04mol=0.06mol，反应开始至达平衡时，υ(H2)==0.006mol/(L·min)；可逆反应CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)开始(mol)0.040.0800消耗(mol)0.020.060.020.02平衡(mol)0.020.020.020.02化学平衡常数K==104L2/mol2；②改变条件时只缩短了反应达到平衡时间，但是平衡时压强不变，催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动，所以改变的条件是加入催化剂；

5、(2)①I、II的正反应都是放热反应，升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小，根据图知，从左向右化学平衡常数依次减小说明温度依次升高，所以T1

6、(3)根据图知，Cu作阴极，在阴极上CO2得电子和氢离子反应生成HCOOH，电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH。2．二氧化碳的有效回收利用，既能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问题的双重意义。Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如下图所示，回答下列问题：(1)①从循环结果看，能量转化的主要方式是______________；②反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=_________kJ/mol。③Zn/ZnO在反应中循环使用，其作用是_______________

7、___(2)二甲醚是主要的有机物中间体，在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，=3时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示。①该反应的△H=______0(填“>”或“<”)。②图中压强(P)由大到小的顺序是__________________。③若在1L密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率对应下图中A点，则在此温度，该反应的化学平衡常数是___________(保留整数)。④合成二甲醚过程中往往会生

8、成一氧化碳，合成时选用硅铝化合物做催化剂，硅铝比不同时，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图所示。图中A点和B点的化学平衡常数比较：KA____KB(填“>、<、=”)。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：_______________________。⑤上图是使用不同硅