2024版高考总复习-化学二轮专题(新教材) 大题突破练(3)　化学反应原理综合题课件PPT

这是一份2024版高考总复习-化学二轮专题(新教材) 大题突破练(3)　化学反应原理综合题课件PPT，共48页。PPT课件主要包含了H2O，sp3，催化剂的中间产物使，CH3CHO，p1p2p3等内容，欢迎下载使用。
1.(2023·辽宁沈阳一模)氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,水煤气变换反应可用于大规模制H2,反应原理如下:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ·ml-1。(1)根据下表中提供的数据,计算x=　　　　　　 kJ·ml-1。 
(2)实验发现其他条件不变,在体系中投入一定量CaO可以增大H2的体积分数,从化学平衡的角度解释原因:　 。
CaO与生成物CO2反应,生成物浓度减小,平衡正向移动,氢气的体积分数增大
(3)某温度下,在一恒容密闭容器中充入CO和H2O[n(CO)∶n(H2O)=1∶1.5],加入催化剂使其发生上述反应(忽略其他副反应),测得该反应中初始压强为p0,分压如图甲所示(t时刻前,H2O的分压未给出),则A点坐标为(t,　　　　)、平衡常数Kp=　　　　　　　。 
(5)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输问题。某储氢合金的结构属六方晶系,晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示。已知a、b两点的分数坐标分别为 ,则c点坐标为　　　　。X射线衍射测定两晶面间距为d pm(见图b),高为c pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的摩尔质量为M g·ml-1,则密度为　　 　　 g·cm-3。(列出表达式) 
解析 (2)其他条件不变,在体系中投入一定量CaO,CaO与生成物CO2反应生成CaCO3,生成物浓度减小,平衡正向移动,氢气的体积分数增大。
2.(2023·陕西西安中学二模)可燃冰是一种高效清洁能源,中国已勘探的可燃冰储量居世界第一,持续安全开采量创下了世界纪录,有望2030年实现产业化开采。科学家也对CH4进行了重点研究。Ⅰ.CH4与CO2重整的工艺过程中涉及如下反应:反应①:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　ΔH1=+247.4 kJ·ml-1反应②:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH2反应③:CH4(g)+ O2(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH3=-35.6 kJ·ml-1(1)已知:反应④ O2(g)+H2(g) ══ H2O(g)　ΔH4=-241.8 kJ·ml-1,则ΔH2=　　　　　 kJ·ml-1。 
(2)一定条件下,向容积为V L的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 ml及少量O2,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。
①图中a和c分别代表产生　　　　和　　　　　。由图中信息判断900 K后产生H2O的主要反应并说明理由　  　　　　　　　　　　　 　　。 
由图知900 K后随温度升高n(H2O)减小,说明升温平衡移动方向为吸热方向,应该是n(H2O)减小方向,逆反应吸热的反应④(H2+ O2 ══ H2O)为主要反应
②1 100 K平衡时,CH4与CO2的转化率分别为95%和90%,体系内剩余n ml O2,反应③的平衡常数K=　　　　　(写出计算式)。 
③密闭恒容条件下,反应②达到平衡的标志是　　　　　(填字母)。 A.每消耗1 ml CO2的同时消耗1 ml H2B.CO的分压不再发生变化C.气体平均相对分子质量不再发生变化D.气体密度不再发生变化
Ⅱ.将CH4与一种产生温室效应的气体利用电解装置进行耦合转化,原理示意如图。
(3)电池工作时,O2-向电极　　　　　移动。 (4)若消耗CH4和产生温室效应气体的体积比为3∶2,则生成乙烷和乙烯的体积比为　　　　　。 
解析 (1)反应 O2(g)+H2(g) ══ H2O(g)为反应④,由盖斯定律反应②=①-③+④,故ΔH2=ΔH1-ΔH3+ΔH4=(247.4+35.6-241.8) kJ·ml-1=+41.2 kJ·ml-1。(2)①由反应①②③可知,反应产物有CO、H2和H2O,生成的H2会在反应②中与CO2反应生成CO,CO的产量高于H2,故a曲线表示产物H2,b曲线表示CO,c曲线表示H2O;反应②是吸热反应,升高温度,有利于反应正向进行,H2O的含量增大,但反应④ O2(g)+H2(g) ══ H2O(g)为放热反应,升高温度,不利于反应正向进行,H2O的含量减小,由图知900 K后H2O的含量减小,说明此时以H2O的含量减小的反应为主,故900 K后,生成H2O的主要反应为反应④。
(3)产生温室效应的气体为CO2,且其在电极A上发生的反应为CO2+2e- ══ CO+O2-,故电极A为电解池阴极,电极B为电解池阳极。电池工作时,O2-产生于电极A消耗于电极B,故O2-向电解池阳极即电极B移动。(4)若消耗CH4和产生CO2的体积比为3∶2,根据阿伏加德罗定律,同温同压下,气体体积比等于物质的量之比,可令CH4和CO2物质的量分别为3 ml和2 ml,乙烷和乙烯物质的量分别为x、y,再根据得失电子守恒,电极A:2 ml CO2~4 ml e-,电极B:3 ml CH4+4 ml e- ―→ yC2H4+xC2H6,可得方程组
3.(2023·湖南雅礼中学三模)甲醇是重要的化工原料,合成甲醇和利用甲醇的研究和探索,在国际上一直受到重视。工业上常利用CO2和H2为原料合成甲醇,再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题:(1)①常温下,H2和甲醇的燃烧热分别为285.8 kJ·ml-1和726.4 kJ·ml-1,1 ml甲醇汽化需要吸收82.0 kJ的热量,则CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l)　ΔH=　　　　　　　　kJ·ml-1; ②上述反应分两步进行:第一步　　　　　　　 　　　　　　(写化学方程式)ΔH>0 第二步Cu/Zn*+2H2+CO2 ══ Cu/ZnO*+CH3OH　ΔH