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高考化学大一轮复习 第29讲 化学平衡常数及化学反应进行的方向 考点1 化学平衡常数及应用考题集萃实战演练试题VIP免费

高考化学大一轮复习 第29讲 化学平衡常数及化学反应进行的方向 考点1 化学平衡常数及应用考题集萃实战演练试题_第1页
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第七章第29讲考点一1.(1)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O。250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的化学方程式为__NH4NO3N2O↑+2H2O↑__,平衡常数表达式为__K=c(N2O)·c2(H2O)__;若有1mol硝酸铵完全分解,转移的电子数为__4__mol。(2)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。①t℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=__4∶1__。②若在1L密闭容器中加入0.02molFeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)的转化率为50%,则x=__0.05__。2.(2016·浙江卷)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1ⅠCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2Ⅱ某实验室控制CO2和H2的初始投料比为1∶2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:T/K催化剂CO2转化率/%甲醇选择性/%543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比。已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1;②H2O(l)===H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1。请回答(不考虑温度对ΔH的影响):(1)反应Ⅰ的平衡常数表达式K=;反应Ⅱ的ΔH2=__+41.2__kJ·mol-1。(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有__CD__(填字母)。A.使用催化剂Cat.1B.使用催化剂Cat.2C.降低反应温度D.投料比不变,增加反应物的浓度E.增大CO2和H2的初始投料比(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是__表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应1的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响__。(4)在图中分别画出反应Ⅰ在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程—能量”示意图。如图所示(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在__阴__极,该电极的反应式是__CO2+6H++6e-===CH3OH+H2O__。解析(1)反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH=H2标准燃烧热-CO标准燃烧热+ΔH3=-285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1+44.0kJ·mol-1=+41.2kJ·mol-1。(2)使用催化剂对化学平衡移动没有影响;降低温度平衡正向移动,有利于提高CO2的转化率;增加反应物浓度平衡正向移动,也有利于提高CO2的转化率;增大CO2与H2的初始投料比,能提高H2的转化率,CO2的转化率降低。(4)综合表中CO2转化率和甲醇选择性数据可知,Cat.2的催化效率比Cat.1的高,故Cat.2能更好地降低反应Ⅰ的活化能。(5)CO2转化为CH3OH是还原反应,所以在阴极上发生,相应的电极反应式为CO2+6H++6e-===CH3OH+H2O。

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