备战高考化学——化学反应原理综合考查的综合压轴题专题复习含答案解析.docx

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1、备战高考化学——化学反应原理综合考查的综合压轴题专题复习含答案解析一、化学反应原理综合考查1．研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题：I.煤的气化已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131kJ·mol-1②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H=akJ·mol-1查阅资料反应②中相关化学键能数据如下表：化学键C≡OH—HH—CH—OE(kJ·mol-1)1072436414465(1)则反应②中a=_____________。(2)煤直接甲烷化反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的△H=___

2、__kJ?mol-1，该反应在为_____________（填“高温”或“低温”）下自发进行。II.合成低碳烯烃在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和2,发生反应：22.5molH2CO(g)+62242-1，测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化H(g)CH(g)+4HO(g)△H=-128kJ·mol率的影响如右图所示：(3)图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但CO的平衡转化率却反而降2低，其原因是_______________．(4)250℃时，该反应的平衡常数K值为____________。III.合成甲醇在恒温2L容积不变的密闭容器中，充入1molCO2和3m

3、olH2,发生反应：.CO2(g)+3H2(g)32p后/p前）如下表：CHOH(g)+HO(g),测得不同时刻反应前后容器内压强变化（时间/h123456p后/p前0.900.850.820.810.800.80(5)反应前1小时内的平均反应速率v(H2_______mol?L-1h-1,该温度下CO2的平衡转化）为率为_____________。【答案】-206-75低温该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，所以二氧化碳的转化率降低10.340%【解析】【分析】【详解】（1）焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=a=1072kJ/mol+3×436kJ/mol（-4×414kJ/

4、mol+2×465kJ/mol）=-206kJ/mol，故答案为：-206；（2）由盖斯定律，方程式①+②得到C(s)+2H2(g)CH4(g)，则△H=-75kJ/mol，反应△H<0，△S<0HTS<0-75；低温；，则低温下能使△-△，所以低温能自发进行，故答案为：（3）该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，则二氧化碳的平衡转化率降低，故答案为：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，所以二氧化碳的转化率降低；（4）250℃时，二氧化碳的平衡转化率为50%，可列三段式为：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)起始态(mol/L)12.500转化态(mol/

5、L)0.51.50.251平衡态(mol/L)0.510.251K=140.251，故答案为：1；0.5216（5）在恒温2L容积不变的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，发生反应，设1h消耗二氧化碳的物质的量为x，则有三段式：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始态(mol)1300转化态(mol)x3xxx时3-3xxx1h(mol)1-x气体压强之比等于气体的物质的量之比，则4-2x=0.9，x=0.2mol，氢气的反应速率4c30.2molv=t=2L=0.3mol/(Lgh)；1h平衡状态下气体压强之比为0.8，设消耗二氧化碳的物质的量为y，则有三段

6、式：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始态(mol)1300转化态(mol)y3yyy平衡态(mol)1-y3-3yyy4-2y=0.8，y=0.4，二氧化碳的平衡转化率=0.4mol100%=40%，故答案为：0.3；41mol40%。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SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4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：CaSO4(s)

7、+CO(g)CaO(s)+-2211SO(g)+CO(g)活化能Ea，ΔH=218.4kJ·mol1反应Ⅱ：CaSO(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)－14活化能Ea2，ΔH2=-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