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高考化学二轮复习 大题突破一 化学反应原理综合教案-人教版高三全册化学教案VIP免费

高考化学二轮复习 大题突破一 化学反应原理综合教案-人教版高三全册化学教案_第1页
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化学反应原理综合[全国卷]1.(2019·全国卷Ⅰ)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钻CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO________H2(填“大于”或“小于”)。(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为________(填标号)。A.<0.25B.0.25C.0.25~0.50D.0.50E.>0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正________eV,写出该步骤的化学方程式_____________________________________________。(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率v(a)=________kPa·min-1。467℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是________、________。489℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是________、________。[解析](1)由题给信息①可知,H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g)(ⅰ)K1===39,由题给信息②可知,CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g)(ⅱ)K2==≈51.08。相同温度下,平衡常数越大,反应倾向越大,故CO还原氧化钴的倾向大于H2。(2)第(1)问和第(2)问的温度相同,利用盖斯定律,由(ⅱ)-(ⅰ)得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K==≈1.31。设起始时CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1mol,容器体积为1L,在721℃下,反应达平衡时H2的物质的量为xmol。K==1.31,若K取1,则x=0.5,φ(H2)=0.25;若K取4,则x≈0.67,φ(H2)≈0.33。氢气的物质的量分数介于0.25与0.33之间,故选C。(3)观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知,终态物质相对能量低于始态物质相对能量说明该反应是放热反应,ΔH小于0。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大,活化能越大,由题图知,最大活化能E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV,该步起始物质为COOH*+H*+H2O*,产物为COOH*+2H*+OH*。(4)由题图可知,30~90min内(a)==0.0047kPa·min-1。水煤气变换中CO是反应物,H2是产物,又该反应是放热反应,升高温度,平衡向左移动,重新达到平衡时,H2的压强减小,CO的压强增大。故a曲线代表489℃时pH2随时间变化关系的曲线,d曲线代表489℃时pCO随时间变化关系的曲线,b曲线代表467℃时pH2随时间变化关系的曲线,c曲线代表467℃时pCO随时间变化关系的曲线。[答案](1)大于(2)C(3)小于2.02COOH*+H*+H2O*===COOH*+2H*+OH*(或H2O*===H*+OH*)(4)0.0047bcad2.(2018·全国卷Ⅰ)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为____________。(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)===2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)===N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1则反应N2O5(g)===2NO2(g)+O2(g)的ΔH=______kJ·mol-1。②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×pN2O5(kPa·min-1)。t=62min时,测得体系中pO2=2.9kPa,则此时的pN2O5=________kPa,v=________kPa·min-1。③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)_____...

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