2019版高考化学大专题9溶液中的离子反应专题讲座四加试第30题——基本概念、基本理论综合学案

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1、专题讲座四　加试第30题——基本概念、基本理论综合1．[2017·浙江4月选考，30(2)(3)]以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN)；通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。请回答：(2)在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合气体(体积比1∶4，总物质的量amol)进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反应Ⅰ　CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH4反应ⅡCO2(g)＋H2(g)

2、CO(g)＋H2O(g)　ΔH5图1图2①下列说法不正确的是________。A．ΔH4小于零B．温度可影响产物的选择性C．CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少D．其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3，可提高CO2平衡转化率②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，该温度下反应Ⅰ的平衡常数为_________________________________________________________________(用a、V表示)。③350℃下，CH4的物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400℃下O～t

3、1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。图3(3)据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(2)①CD　②③(3)CO2＋6H2O＋8e－===CH4＋8OH－解析　(2)①由图1转化率随温度变化看出，350℃之前为未平衡之前的转化率

4、，之后为CO2的平衡转化率，温度升高转化率降低，说明反应Ⅰ为放热反应，A正确、C错误；从图2可以看出温度对生成产物(产物的选择性)有影响，B正确；相同条件下CO2和H2的初始体积比从1∶4改变为1∶3，前者CO2的转化率高，D错误。②根据图1知350℃时CO2的平衡转化率为0.8，根据三段式进行计算　　　CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)初始/molaa00转化/mola×0.8a×0.8×4a×0.8a×0.8×2平衡/mola×0.2a×0.8a×0.8a×1.6代入求平衡常数K＝＝。③由图3看出时350℃时，反应在t1时达到

5、平衡，又反应为放热反应，400℃反应速率加快，平衡逆向移动，生成甲烷的量减少。2．(2016·浙江10月选考，30)氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。(1)已知：900K时，4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，反应自发。①该反应是放热还是吸热，判断并说明理由：________________________________________________________________________________________________________________。②900K时，体积比为4∶1的HCl和O2在恒

6、温恒容的密闭容器中发生反应，HCl的平衡转化率α(HCl)随压强(p)变化曲线如图。保持其他条件不变，升温到T(假定反应历程不变)，请画出压强在1.5×105～4.5×105Pa范围内，HCl的平衡转化率α(HCl)随压强(p)变化曲线示意图。(2)已知：Cl2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－102kJ·mol－13Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)　ΔH2＝－422kJ·mol－1①写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学

7、方程式：__________________________。②用过量的冷NaOH溶液吸收氯气，制得NaClO溶液(不含NaClO3)，此时ClO－的浓度为c0mol·L－1；加热时NaClO转化为NaClO3，测得t时刻溶液中ClO－浓度为ctmol·L－1，写出该时刻溶液中Cl－浓度的表达式：c(Cl－)＝________(用c0、ct表示)mol·L－1。③有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：Ⅰ.2ClO－===ClO＋Cl－Ⅱ.ClO＋ClO－===ClO＋Cl－常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试

8、用碰撞理论解释其原因：_____________________________