备战高考化学综合题专练∶化学反应原理综合考查及详细答案.docx

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1、备战高考化学综合题专练∶化学反应原理综合考查及详细答案一、化学反应原理综合考查1．甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题：(1)已知甲醇分解反应：CH3OH(g)?CO(g)＋2H2(g)△H1＝＋90.64kJmol·－1；水蒸气变换反应：CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)△H2＝－41.20kJmol·－1。则CH3OH(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋3H2(g)△H3＝___________kJmol·－1。(2)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整

2、制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(III)表面发生解离时四个路径与相对能量的关系如图所示，其中附在Pd(III)表面的物种用*标注。此历程中活化能最小的反应方程式为_____________________________________________。(3)在0.1MPa下，将总进料量为1mol且n(CH3OH)：n(H2O)＝1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。①实验测得水蒸气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是____________________。②平衡时，测得CH3O

3、H的含量在给定温度范围内极小，H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分的含量与反应温度的关系如图所示，曲线b、c对应物质的化学式分别为________、________。(4)573.2K时，向一刚性密闭容器中充入5.00MPaCH3OH使其分解，th后达平衡时H2的物质的量分数为－160%，则th内v(CH3OH)＝_____MPa·h，其分压平衡常数Kp＝_____MPa2。【答案】+49.44CH2O*+2H*=CHO*+3H*（或CH2O*=CHO*+H*）随温度升高，催化活性降低COH

4、O（g）3.75168.7522t【解析】【分析】【详解】（1）甲醇分解反应：CH3OH(g)?CO(g)2H2(g)H1＝＋90.64kJmol·－1；①＋△水蒸气变换反应：CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)H2(g)H2＝－41.20kJmol·－1。②＋△将①+②，即可求出CH3OH(g)H2O(g)?CO2(g)3H2(g)H3=+90.64kJmol·－1+-41.20＋＋△＝（kJmol·－1）=+49.44kJmol·－1+49.44；，故答案为：（2）活化能为反应物的总能量与

5、过渡态能量之差，从图中可以看出，过渡态3发生的反应活化能最小。反应物为“CH2O*+2H*”，产物为“CHO*+3H*，故反应方程式为CH2O*+2H*=CHO*+3H*．因为2H*反应前后都吸附在催化剂表面，未参与反应，故反应实质为CH2O*=CHO*+H*，故答案为：CH2O*+2H*=CHO*+3H*（或CH2O*=CHO*+H*）；（3）因为温度升高，反应速率应加快，而图中速率减小，显然不是温度的影响，只能为催化剂的活性降低，故答案为：随温度升高，催化活性降低；②对于反应CO（g）+H2

6、O（g）CO2（g）+H2（g）△H＜0，其他条件不变时，升高温度，平衡向左移动，即CO、H2O的含量均增大，CO2、H2的含量均减小。依据图中信息，可初步得知，a、b曲线分别对应CO2或H2，c、d曲线则对应CO或H2O（g）。根据反应方程式可知：该反应起始时，n（H2）＞n（CO2）、n（H2O）＞n（CO），平衡时含量必然有H2＞CO、HO＞CO．故a、b、c、d曲线分别对应H、CO、HO（g）、CO，曲线b、c22222对应物质的化学式分别为CO22O（g），故答案为：22、HCO、HO

7、（g）；（4）假设CH3OH的压强变化量为x，列出三段式：起始（MPa）转化（MPa）平衡（MPa）CH3OH（）?CO（）（）gg+2H2g5.000xx2x5.00-xx2x2x603.75MPa3.7552x，x=3.75Mpa，v（CH3OH）=th=100t－1；MPa·hPCO?P2H223.75MPa7.5MPaKp===168.75（MPa）2，PCH3OH1.25MPa故答案为：3.75；168.75（MPa）2。t【点睛】本题综合考查化学平衡问题，题目涉及化学平衡计算与影

8、响因素、反应热计算等，侧重考查学生分析计算能力，注意盖斯定律在反应热计算中应用，难点（4）列出三段式，理清平衡时各物质的量，是解题关键。2．十八大以来，各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国，我国每年煤炭燃烧释放出的大量SO2严重破坏生态环境。现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与4的形式固定，从而降低SO2CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：反应Ⅰ：CaSOsCOgCaOsSO2gCO2gEa