必威体育精装版 高考备考化学 化学反应原理综合大题专项 教师版.docVIP

精品 Word 可修改 欢迎下载 精品 Word 可修改 欢迎下载 精品 Word 可修改 欢迎下载 0 0 专题8 化学反应原理综合大题专项 试题 试题1 （15分、限时9分钟） 研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。 （1）CO可用于炼铁，已知：①Fe2O3（s）＋3C（s）=== 2Fe（s）＋3CO（g）　ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1， ②C（s）＋CO2（g）=== 2CO（g）　ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。 则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为 。 （2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式： 。 （3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。 ①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI KⅡ。（填“”、“＝”或“”） ②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。 容器 甲 乙 反应物投入量 1 mol CO2、3 mol H2 a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH（g）、c mol H2O（g） 若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为 。 （4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图甲。在0～15 h内，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为 （填序号）。 （5）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图乙。 ①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是___________。 ②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：____________________。 【解析】（1）由盖斯定律可知，①－②×3得：Fe2O3（s）＋3CO（g）=== 2Fe（s）＋3CO2（g）　ΔH＝ΔH1－3ΔH2＝－28.5 kJ·mol－1。（2）燃料电池中可燃物CO是负极反应物，发生氧化反应失去电子，电极反应式为CO＋4OH－－2e－=== COeq \o\al(2－,3)＋2H2O。（3）①从曲线上看，Ⅱ先到平衡，故Ⅱ的温度高，温度高CH3OH含量低，即温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，故KⅠKⅡ。②甲容器中， CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g） 起始/mol　　1　　 3　　 　0 0 变化/mol　　x　　 3x x x 平衡/mol　　1－x　　3－3x x x 1－x＋3－3x＋x＋x＝4×0.8　x＝0.4 mol 乙容器中， CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g） 起始/mol　　 a　　 b c c 相当/mol　　c＋a 3c＋b 0 0 由等效平衡可知：c＋a＝1　3＋c＋b＝3 由反应逆向进行可知，c0.4又由极限法可知0.4c1。 （4）由图甲可知，0～15 h 内，CH4产量ⅡⅢⅠ，故速率ⅡⅢⅠ。（5）由图乙小于300 ℃时，催化剂活性和乙酸的生成速率相同的变化趋势，大于300 ℃，乙酸乙酸的生成速率增大，催化剂活性下降，故乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是大于300 ℃。③Cu2Al2O4中Cu为＋1价，可被HNO3氧化。 【答案】（1）Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）　ΔH＝－28.5 kJ·mol－1 （2分） （2）CO＋4OH－－2e－===COeq \o\al(2－,3)＋2H2O （2分） （3）①（1分）；②0.4c≤1 （3分） （4）ⅡⅢⅠ（2分） （5）①300 ℃～400 ℃（2分）；②3Cu2Al2O4＋32H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===6Cu2＋＋6A