高考化学化学反应原理综合考查(大题培优)一.docx

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1、高考化学化学反应原理综合考查(大题培优)(1)一、化学反应原理综合考查1．（15分）甲烷水蒸气催化重整（SMR）是传统制取富氢混合气的重要方法，具有工艺简单、成本低等优点。回答下列问题：（1）已知1000K时，下列反应的平衡常数和反应热：①CH4(g)C(s)+2H2(g)K1=10.2H1②2CO(g)C(s)+COH22(g)K2=0.6③CO(g)+H2O(g)223H3CO(g)+H(g)K=1.4④CH422244(g)+2HO(g)CO(g)+4H(g)KH（SMR）则1000K时，K4=____________；H4=_____

2、____（用H1、H2、H3来表示）。（2）在进入催化重整装置前，先要对原料气进行脱硫操作，使其浓度为0.5ppm以下。脱硫的目的为______________。（3）下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。由图可知，电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用，则可推知H4____0（填“>或”“<）”。（4）下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。由图可知，随着温度的降低，电流对H2产率的影响作用逐渐____________（填“增加”“减小”或“不变”），600℃时，电流对三种催化

3、剂中的____________（用图中的催化剂表示式回答）影响效果最为显著，当温度高于750℃时，无论电流强度大小，有无催化剂，H2产率趋于相同，其原因是______________。（5）我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。第一步：CH4催化裂解生成H2和碳（或碳氢物种），其中碳（或碳氢物种）吸附在催化剂上，如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2–n)H2；第二步：碳（或碳氢物种）和H2O反应生2n)H2。反应过程和能量变化残图如下（过成CO2和H2，如Cads/[C(H)n]ads+

4、2H2O→CO2+(2+2程①没有加催化剂，过程②加入催化剂），过程①和②H的关系为：①_______②（填“＞”“＜”或“＝”）；控制整个过程②反应速率的是第_______步，其原因为____________________________。【答案】33.32H1+2H3-H2硫能使催化剂中毒（或硫能使催化剂活性下降等）>增加10Ni-3MgO/γ-Al2O3温度高于750℃时，几种情况下的反应均达到平衡，催化剂不改变平衡状态=Ⅱ第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢【解析】【分析】【详解】（1）方程式CH4222+2×③-②得到，(g)+2HO(g

5、)CO(g)+4H(g)，是由方程式①K4=K1K32=10.21.42=33.32，H4=H1+2H3-H2。K20.6（2）硫会与催化反，会使催化中毒，因此要脱硫。（3）由可知流相同，750℃甲的化率比600℃甲的化率高，明温度越高，化率越高，K越大，H4>0。（4）据可知，随温度降低，H2率的化幅度也增大，流H2率的影响作用逐增加；600℃，10Ni-3MgO/γ-Al232O催化在不同流H率的化幅度最大，因此流10Ni-3MgO/γ-Al2O3催化影响最著；6小，当温度高于750℃，由于反速率加快，反已达平衡移，而催化不影响平衡移，因

6、此无流度大小，有无催化，H2率于相同。（5）同一化学反，催化只能改反的速率，反不会造成影响，故程①和②H相等。根据活化能越大，反速率就越慢，故控制整个反速率的是活化能高的步，即控速步第Ⅱ步。2．研究大气染物SO232、CHOH与HO之的反，有利于揭示霾的形成机理。反i：SO3(g)+H2O(g)=H2SO4(1)H1227.8kJmol1反ii：CH3OH(g)+SO3(g)=CH3OSO3H(g)(硫酸氢甲酯)H2-63.4kJmol-1（1）CH3OSO3H生水解：CH3OSO3H(g)H2O(g)CH3OH(g)H2SO4(1)△H=_

7、_____kJ/mol。（2）T℃，反ii的CH3OH(g)、SO3(g)的初始度分110-8molL-1、210-9molL-1，平衡SO3化率0.04%，K=_____________。（3）我国科学家利用算机模算，分研究反ii在无水和有水条件下的反程，如所示，其中分子的静作用力用“⋯”表示。①分子的静作用力最的是_____________（填“a”、“b”或“c”）。②水将反ii的最高能由_____________eV降_____________eV。③d到f化的子移，程断裂的化学____（填号）。A．CH3OH中的氧B．CH3OH中的

8、碳氧C．H2O中的氧D．SO3中的硫氧（4）分研究大气中H2O、CH3OH的度反i、反ii物度的影响，果如所示。①当c(CH10-11-1时，c(CH3OH)大于m