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时间:2021-01-04
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1、备战高考化学化学反应原理综合考查的综合题试题及详细答案一、化学反应原理综合考查1.过氧乙酸(CH3CO3H)是一种广谱高效消毒剂,不稳定、易分解,高浓度易爆炸。常用于空气、器材的消毒,可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得,热化学方程式为:CH3COOH(aq)+H2O2(aq)?CH3CO3H(aq)+H2O(l)△H=-13.7KJ/mol(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是____。(2)利用上述反应制备7609CH3CO3H,放出的热量为____kJ。(3)取质量相等的
2、冰醋酸和50%H2O2溶液混合均匀,在一定量硫酸催化下进行如下实验。实验实验1:在25℃下,测定不同时间所得溶液中过氧乙酸的质量分数。数据如图1所示。2:在不同温度下反应,测定24小时所得溶液中过氧乙酸的质量分数,数据如图2所示。①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)=____g/h(用含m的代数式表示)。②综合图1、图2分析,与20℃相比,25℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是_________。(写出2条)。(4)SV-
3、1、SV-2是两种常用于实验研究的病毒,粒径分别为40nm和70nm。病毒在水中可能会聚集成团簇。不同pH下,病毒团簇粒径及过氧乙酸对两种病毒的相对杀灭速率分别如图3、图4所示。依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是______【答案】高浓度易爆炸(或不稳定,或易分解)1370.1m/6解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降温度升高,过氧乙酸分随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快【解析】【分析】(1)
4、过氧乙酸(CH3CO3H)不稳定、易分解,高浓度易爆炸,为了安全市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%(2)利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算(3)结合图象分析计算【详解】(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是不稳定、易分解,高浓度易爆炸。(2)利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算。利用上述反应制备760gCH3CO3H,物质的量是10mol,所以放出的热量是方程式中反应热的10倍为137kJ。(3)①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,
5、依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)=0.1②综合图1、图2分析,与20℃相比,25℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是温度升高,过氧乙酸分解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降。(4)依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快。2.CO2和CH4是两种主要的温室气体,以CH4和CO2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列
6、问题:(1)工业上CH4H2O催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2混合气称为合成气)的重要方法,其原理为:反应Ⅰ:CH4(g)垐?3H2(g);H1206.4kJmol1H2O(g)噲?CO(g)反应Ⅱ:CO(g)H2O(g)?CO2(g)H2(g);H241kJmol1CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是___________________。(2)将1molCH4(g)和1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa),发生
7、反应Ⅰ,不考虑反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率v正k正pCH4pH2O,p为分压(分压=总压×物质的量分数),若该条件下k正4.5104kPa1s1,当CH4分解20%时,v正-__________kPa?s1。(3)将CO2和CH4在一定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0molL1,在一定条件下发生反应:CH4(g)垐?,测得CHCO2(g)噲?2CO(g)2H2(g)4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示:①压强P1、P2、P3、P4由小到
8、大的关系为_________。②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c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),如果P42MPa,求x点的平衡常数Kp________________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。③下列措施中能使平衡正向移动的是___________(填字母)。a.升高温度b.增大压强c.保持温度、压强不变,充入Hed.恒温、恒容,再充入1molCO2和1molCH4(4)科学家还研究了其他转化温室气体的方法,利用图
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