高中化学星级题库 第二章 第二节 影响化学反应速率的因素五星题（含解析）新人教版选修4-新人教版高二选修4化学试题VIP专享VIP免费

第二章第二节影响化学反应速率的因素五星题1．(15分）甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。（1）已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1275.6kJ／mol②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ／mol③H2O(g)＝H2O(l)ΔH＝－44.0kJ／mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：。（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题：①600K时，Y点甲醇的υ(逆)(正)（填“>”或“<”）②从Y点到X点可采取的措施是______________________________________。③有同学计算得到在t1K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L－1。你认为正确吗？请说明理由。（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH3OH的脱氢实验：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)CH3OH的浓度（mol·L－1）随时间t(min)变化如下表：序号温度01020304050①T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480②T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480③T20.100.0940.0900.0900.0900.090可以判断：实验①的前20min的平均反应速率ν(H2)＝；实验温度T1T2（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验①实验②（填“>”、“<”）。（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+（用石墨烯吸附除去Co2+）。现用如下图所示装置模拟上述过程，则Co2+在阳极的电极反应式为；除去甲醇的离子方程式为。【答案】（15分）（1）CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)ΔH＝﹣442.8kJ∕mol（2分）（2）①>（2分）②降低温度和增大压强（2分）③不正确（1分）。因为当CH3OH的起始浓度不同时，其转化率就不等于90%。（1分）（3）7.0×10-5mol·L-1min-1（2分）<（1分）<（1分）（4）Co2+－e-=Co3+(1分）6Co3++CH3OH+H2O==6Co2++CO2↑+6H+（2分）【解析】试题分析：（1）根据盖斯定律，（①-②）/2+③×2可得到甲醇不完全燃烧生成CO的热化学方程式，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)ΔH＝（－1275.6+566）/2kJ／mol+(－44.0kJ／mol)×2=﹣442.8kJ∕mol；（2）①600K时，Y点的甲醇转化率大于平衡时甲醇的转化率，所以反应逆向进行，则υ(逆)>υ(正)；②随温度升高，甲醇的转化率增大，说明该反应是吸热反应，若使平衡逆向移动，则需降低温度；该反应的正向是气体物质的量增大的方向，所以平衡逆向进行，还可以增大压强，使平衡逆向移动；③因为该图是随温度变化甲醇的转化率的变化，甲醇的起始物质的量不变，t1K时，甲醇的转化率是0.9，而甲醇的起始物质的量发生变化时，甲醇的转化率不是90%，所以该反应的平衡常数不能是8.1mol/L，不正确；（3）实验①的前20min时，甲醇的浓度减少（0.050-0.0486）mol/L=0.0014mol/L，则氢气的浓度增加0.0014mol/L，所以前20min时ν(H2)＝0.0014mol/L/20min=7.0×10-5mol·L-1min-1；实验①与实验③相比，③达到平衡的时间较短，所以温度较高，则T1