高考化学综合题专题复习【化学反应原理综合考查】专题解析附答案解析.docx

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1、高考化学综合题专题复习【化学反应原理综合考查】专题解析附答案解析一、化学反应原理综合考查1.水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。以乙酸为模型物进行研究,发生的主要反应如下:Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2O(g)?2CO2(g)+4H2(g)△H1Ⅱ.CH3COOH(g)?2CO(g)+2H2(g)△H2Ⅲ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H3回答下列问题:(1)用△H1、△H2表示,△H3=___。(2)重整反应的含碳产物产率、H2产率随温度、水与乙酸投料比(S/C)的变化关系如图(a)、(b)所示。①由图(a)可知,制

2、备H2最佳的温度约为___。②由图(b)可知,H2产率随S/C增大而___(填“增大”或“减小”)。(3)向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH3COOH和H2O混合气体,若仅发生反应Ⅰ至平衡状态,测得H2的体积分数为50%,则CH3COOH的平衡转化率为___。(4)反应体系常生成积碳。当温度一定时,随着S/C增加,积碳量逐渐减小,其原因用化学方程式表示为___。【答案】VH2-VH180040%C(s)+H2Og)CO(g)+H2(g)2℃增大(【解析】【分析】【详解】(1)根据题干信息分析,反应Ⅲ=1(反应Ⅱ-反应Ⅰ),由盖斯定律可得H3H2-H1,

3、22故答案为:H2-H1;2(2)①由图(a)可知,制备H2在800℃时,达到最高转化率,则制备氢气最佳的温度约为800℃,故答案为:800℃;②由图(b)可知,S/C增大时,反应I平衡向正反应方向移动,反应III平衡向逆反应方向移动,使体系中的H2的量增大,故答案为:增大;(3)设CH321mol,平衡时,反应了3COOH和HO的物质的量均为CHCOOHxmol,列三段式有:CH3COOHg+2H2Og?2CO2g+4H2g起始mol1100转化molx2x2x4x平衡mol1-x1-2x2x4x测得H2的体积分数为50%,则4x1,计算得x=0.4m

4、ol,醋酸的转1x12x2x4x2化率为:0.4mol340%;100%=40%,即CHCOOH平衡转化率为40%,故答案为:1mol(4)当温度一定时,随着S/C增加,积碳量逐渐减小,是由于积碳与水蒸气反应生成了CO和H2,反应的化学方程式为22C(s)+HO(g)CO(g)+H(g),故答案为:C(s)+H2Og)CO(g)+H2(g)(;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CaSO4的形式固定,从而降低2的排放。但是煤

5、炭燃烧过程中产生的CO又会与SOCaSO4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:CaSO(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+-4CO2(g)活化能Ea1,ΔH1=218.4kJ·mol1反应Ⅱ:CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+222-14CO(g)活化能Ea,ΔH=-175.6kJ·mol请回答下列问题:(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)?CaS(s)+3CO2(g);△H=__________kJ?mol-1;该反应在________(填“高温”“低温”“任意温度”)可自发进行。(2)恒温

6、密闭容器中,加入足量CaSO4和一定物质的量的CO气体,此时压强为p0。tmin中时反应达到平衡,此时CO和CO2体积分数相等,22ICO是SO体积分数的2倍,则反应的平衡常数Kp=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度cBKp,如pBpxBpxB()也可表示平衡常数,记作()=·(),为平衡总压强,()为平衡系统中B的物质的量分数)。(3)图1为1000K时,在恒容密闭容器中同时发生反应I和II,c(SO2)随时间的变化图像。请分析图1曲线中c(SO2)在0~t2区间变化的原因___________________

7、。(4)图2为实验在恒容密闭容器中,测得不同温度下,反应体系中初始浓度比c(CO2)与c(CO)SO2体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是______________________。A.当气体的平均密度不再变化,反应I和反应Ⅱ同时达到平衡状态B.提高CaSO4的用量,可使反应I正向进行,SO2体积分数增大C.其他条件不变,升高温度,有利于反应I正向进行,SO2体积分数增大,不利于脱硫D.向混合气体中通入氧气(不考虑与SO2反应),可有效降低SO2体积分数,提高脱硫效率(5)图1中,t2时刻将容器体积减小至原来的一半,t3时达到新的平衡,请在图1中画

8、出t-t3区间c(SO)的变化曲线__________。22【答案】-394.0

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