考前押大题备战2021年高考化学05 化学反应原理综合题一辽宁新高考专用（解析版）.doc

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1、大题05化学反应原理综合题（一）1．将CO2应用于生产清洁燃料甲醇，既能缓解温室效应的影响，又能为能源的制备开辟新的渠道，其合成反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题：（1）利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺，其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)∆H，已知该反应中相关化学键的键能数据如下：共价键C-OH-ON-HC-N键能/kJ•mol-1351463393293则该反应的∆H=_____________________kJ•mol-1。（2）汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。已

2、知：①CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)∆H1=-226kJ•rnol-1②N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g)∆H2=+68kJ•mol-1③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)∆H3=+183kJ•mol-1则：CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_____________________。（3）CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。则d电极是_______(填“正极”或“负极”)，c电极的电极反应式为________________

3、____。若线路中转移2mol电子，则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为___________________L。【答案】（1）-12（2）2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)∆H=-750kJ•mol-1（3）正极CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+11.2【解析】（1）CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)∆H=反应物键能总和-生成物键能总和，两边都含有3个C-H，可以同时省略，∆H=351kJ/mol+463kJ/mol+3×393kJ/mol-293kJ/mol-2×393kJ/mol-2×463kJ/mo

4、l=-12kJ/mol；（2）已知：①CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)∆H1=-226kJ•rnol-1②N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g)∆H2=+68kJ•mol-1③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)∆H3=+183kJ•mol-1，利用盖斯定律，将①×2+②-③×2可得2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)，则∆H=2×(-226kJ•rnol-1)+(+68kJ•mol-1)-2×(+183kJ•mol-1)=-750kJ•mol-1，所以热化学方程式是2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)∆H=-750kJ•mo

5、l-1；（3）根据图示可知，c电极为电子流出，原电池负极失去电子，则c电极是负极，d电极是正极；根据电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，可知c电极上CH3OH失去电子生成CO2，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；根据每个氧气参加反应时转移4个电子，则转移2mol电子时，参加反应的氧气的物质的量为，则消耗的O2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。2．（1）“哈伯法”合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)NH3(g)∆H，相关键能数据如表：化学键NNH-HN-H键能(kJ/mol)946.0436.0390.8①ΔH

6、=_______kJ·mol-1。②向密闭容器中按1：3体积比通人N2和H2，反应达平衡时NH3的体积分数为25.0%，则N2的平衡转化率α(N2)=_______。（2）“球磨法”是在温和的条件下(45℃和1bar，lbar≈100kPa)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上([Fe(N*)])，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到NH(x=1~3)，剧烈碰撞中，NH从催化剂表面脱附得到产物氨。①“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是___

7、____(选填标号)。A．催化剂(Fe)缺陷密度越高，N2的吸附率越高B．“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键C．“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷”D．“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本②机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是N2吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约_______转/min。若选择500转/min的转速，N2的吸附量降低的原因是___