2018年高考理综化学部分第28题练习

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2018年高考理综化学部分第28题练习

‎2018年高考理综化学部分第28题练习 ‎1.(15分)氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。‎ ‎(1)某温度下,体积均为‎0.25L的两个恒容密闭容器中发生下列反应:‎ N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g) △H=-92.4 kJ·mol—1,实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示 ‎ 容器 编号 起始时各物质的物质的量 /mol 反应达平衡时的 焓变/ kJ·mol—1‎ N2‎ H2‎ NH3‎ A ‎1‎ ‎3‎ ‎0‎ ‎-23.1‎ B ‎0.9‎ ‎2.7‎ ‎0.2‎ ‎△H2‎ ‎①容器B中反应达到平衡状态时的反应热△H2= ‎ ‎②下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是 。‎ A.向容器中按原比例再充入原料气   B.向容器中再充入惰性气体 C.升高温度 D.改变反应的催化剂 ‎ E.将NH3液化并及时分离出去   F.缩小容器体积,增大反应体系的压强 ‎(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:‎ N2(g) + 3H2O(1) 2NH3(g) + O2(g)  △H = a kJ·mol—1‎ 为进一步研究NH3生成量与温度的关系,测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表:‎ T/K ‎303‎ ‎313‎ ‎323‎ NH3生成量/(10-6mol)‎ ‎4.8‎ ‎5.9‎ ‎6.0‎ 此合成反应的a 0;ΔS 0,(填“>”、“<”或“=”)‎ ‎(3)利用液氨合成尿素的反应在进行时分为如下两步:‎ 第一步:2NH3+CO2 H2NCOONH4   第二步:H2NCOONH4H2O+H2NCONH2 ‎ ‎0.0‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ ‎…‎ ‎10 20 30 40 50 60 70 80‎ t(min)‎ n(mol)‎ 氨 氨基甲酸铵 尿素(水)‎ 二氧化碳 ‎0.26‎ 在一体积为‎0.5 L密闭容器中投入4.0mol液氨和1.0mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图所示: ‎ ‎①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。‎ ‎②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)= 。‎ ‎2.(16分)回答下列问题:‎ ‎⑴ SO2是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该吸收反应的离子方程式是_________________________。常温下,Na2SO3溶液的pH____7,原因是(用离子方程式表示)________________________________。‎ ‎⑵ 利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。‎ 已知:SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) △H=-98 kJ·mol-1。某温度下该反应的平衡常数K=10/3。‎ ‎① 该温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正) ___________ v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。‎ ‎② 该温度下,向一体积为2 L的恒容密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 molO2,反应一段时间后容器压强为反应前的80%,此时SO2的转化率为________________。‎ ‎③ 在②中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是_____(填字母)。‎ A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2‎ B.降低温度 C.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol SO3‎ D.增大容器体积 ‎⑶若以如图所示装置,用电化学原理生产硫酸,通入O2电极的电极反应式为:‎ ‎________________ ‎ ‎⑷ 为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为____ _。‎ ‎3. (16分) 甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O(g)为原料,通过反应I和II来制备甲醇。请回答下列问题:‎ ‎(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l‎00L),在一定条件下发生反应: CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)   I。 CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。‎ ‎①已知‎100℃‎时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 ‎ ‎②图中的P1  P2(填“<”、“>”或“=”),‎100℃‎时平衡常数为 。‎ ‎③该反应的H  0 (填“<”、“>”或“=”) 。‎ ‎(2)在压强为0.1MPa条件下,a molCO与‎3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g); H<0  Ⅱ。‎ ‎①若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是  (填序号)。 ‎ A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离 C.充入He,使体系总压强增大 ‎ D.再充人lmolCO和3 mol H2‎ 实验编号 T(℃)‎ n(CO)/n(H2)‎ p(MPa)‎ l ‎150‎ ‎1/3‎ ‎0.1‎ ‎2‎ n ‎1/3‎ ‎5‎ ‎3‎ ‎350‎ m ‎5‎ ‎②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强,某 同学设计了三组实验,部分实验条件已经 填在了右边的实验设计表中。‎ 右表中剩余的实验条件数据:‎ n=  ,m=  。 b.根据反应Ⅱ的特点,如图是在压强分别为0.1MPa和 ‎ 5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强Px=   MPa。‎ ‎4.(15分)汽车尾气净化反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题:‎ ‎(1)对于气相反应,用某组分B平衡时的分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则该反应的平衡常数KP表达式为 ;‎ ‎(2)已知: N2(g) + O2(g) =2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1‎ C(s) + O2(g) = CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1‎ ‎2C‎(s) + O2(g) =2CO(g) △H=-221kJ·mol-1‎ 则2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H= ,该反应能自发进行的条件 (填“高温”、“低温”或“任意温度”);‎ ‎(3)在一定温度下,向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=a mol,n(NO)=‎2a mol,n(N2)=b mol。‎ ‎①若保持体积不变,再向容器中充入n(CO2)= b mol,n(NO)= a mol,则此时v正 v逆 ‎(填“>”、“=”或“<”);‎ ‎②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的1/2,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2-t3-t4时段N2物质的量的变化曲线。‎ ‎(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。‎ ‎①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为 ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右;‎ ‎②目前对氮氧化物(NOx)进行治理的方法比较多,其中吸附/吸收法广受欢迎。下列物质适合作为NOx吸收剂的是 ‎ A.活性炭 B.氨水 C.酸性尿素溶液 D.硫酸 ‎5.(13分)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:‎ CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H ‎(1)已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为-285.8kJ•mol-1,-283.0kJ•mol-1,‎ 且CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=-761kJ/mol;‎ 则CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的△H= 。‎ ‎(2)若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是 。‎ A.容器内气体密度保持不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变 C.生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等 D.CO的体积分数保持不变 ‎ ‎(3)下列措施中既有利于增大该反应的反应速率又能增大CO转化率的是 。‎ A.将CH3OH及时从混合物中分离  ‎ B.降低反应温度 ‎ C.恒容装置中充入H2    ‎ D.使用高效催化剂 ‎ ‎(4)在容积为‎2L的恒容容器中,分别研究反应在‎300℃‎、‎350℃‎和‎400℃‎三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:‎ ‎①在上述三种温度中,曲线X对应的温度是 。‎ ‎②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下 CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常数K = 。‎ ‎(5)其他条件相同时,某同学研究该甲醇合成反应在不同催化剂Ⅰ或Ⅱ作用下反应相同时间时,CO的转化率随反应温度的变化情况。请在右图中补充t℃后的变化情况 ‎6.(15分)肌红蛋白(Mb)与血红蛋白(Hb)的主要功能为输送氧气与排出二氧化碳。肌红蛋白(Mb)可以与小分子X(如氧气或一氧化碳)结合。反应方程式:  Mb(aq)+X(g)⇌MbX(aq)  ‎ ‎(1)在常温下,肌红蛋白与CO 结合反应的平衡常数K(CO)远大于与O2结合的平衡常数K(O2),下列哪个图最能代表结合率(f)与此两种气体压力(p)的关系  。(2分)‎ ‎(2)①通常用p 表示分子X 的压力,p0表示标准状态大气压。若X 分子的平衡浓度为,上述反应的平衡常数为K,请用p、p0和K 表示吸附小分子的肌红蛋白(MbX)占总肌红蛋白的比例 。(3分)     ‎ ‎②下图表示37℃下反应“Mb(aq)+O2(g)⇌MbO2(aq)”肌红蛋白与氧气的结合度(α)与氧分压p(O2)的关系,p0取101kPa。据图可以计算出37℃时上述反应的正反应平衡常数Kp= 。(3分)‎ ‎(3)人体中的血红蛋白(Hb)同样能吸附O2、CO2 和H+,相关反应的方程式及其反应热是:‎ I. Hb(aq)+H+(aq)⇌HbH+(aq) ΔH1‎ II. HbH+(aq)+O2(g)⇌HbO2(aq)+H+(aq) ΔH2‎ III. Hb(aq) +O2(g)⇌HbO2(aq); ΔH3‎ IV. HbO2(aq)+H+(aq)+CO2(g)⇌Hb(H+)CO2(aq)+O2(g) ΔH4‎ ② ‎△H3= (用ΔH1、ΔH2表示)‎ ‎②若较低温下反应Ⅳ能自发进行,则该反应ΔH4 0,ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。‎ ‎7.(15分)环境问题正引起全社会的关注,用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染,对构建生态文明有着极为重要的意义。‎ (1) 已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,当反应器中 按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃‎ 下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的 变化曲线如右上图。‎ ‎①曲线a对应的温度是 。‎ ‎②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 ‎ A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率 B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件 C.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)‎ D.M点对应的H2转化率是75%‎ E.如果N点时c(NH3)=0.2 mol·L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93‎ ‎(2) 用NH3催化还原NxOy时包含以下反应。‎ 已知:反应I: 4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l) △H1 < 0‎ ‎ 反应II: 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2 < 0‎ 反应III:4NH3(g)+6NO2(g) 5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l) △H3 > 0‎ 相同条件下,反应I在2L密闭容器内,不同的催化剂反应产生N2的量随时间变化如上图:‎ ‎①计算0~4分钟在A催化剂作用下, 反应速率v(NO)= 。‎ ‎②下列说法正确的是 。‎ A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)‎ B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数 C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡 D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡 ‎ ‎(3)一定温度下,反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡,此时容积为3 L,c(N2)与反应时间t变化曲线X如下图所示,若在t1时刻改变一个条件,曲线X变为曲线Y或曲线Z。则:‎ ‎①曲线X变为曲线 Z改变的条件是 。 ‎ ‎②若t2降低温度,t3达到平衡,请在下图中画出曲线X在t2- t4内 c(N2)的变化曲线。‎ ‎8.(15分)甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一,通过下列反应可以制备甲醇: CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( l ) △H ‎ ‎(1)已知:‎ 化学式 H2(g)‎ CO(g)‎ CH3OH(l)‎ 标准燃烧热(25℃)‎ ‎△H / kJ·mol-1‎ ‎-285.8‎ ‎-283.0‎ ‎-726.5‎ ‎ 计算上述反应的△H= kJ·mol-1。‎ ‎(2)在容积可变的密闭容器中充入1 mol CO ( g ) 和2 molH2 ( g )生成CH3OH( g ),H2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如右图所示。‎ ‎ ① 该反应的△S 0,图中的T1 T2(填“<”、“>”或“=”)。 ‎ ‎ ② 当达到平衡状态A 时,容器的体积为2 L,此时该反应的平衡常数为 ,若达到平衡状态B 时,则容器的体积V(B)= L。‎ ‎ ③ 在该容器中,下列措施可增加甲醇产率的是 。‎ ‎ A.升高温度 B.从平衡体系中及时分离CH3OH ‎ C.充入He D.再充入0.5 mol CO和1 mol H2 ‎ ‎(3)在容积固定为2 L的密闭容器中充入2 molCO( g )和6 molH2( g )生成CH3OH( g ),反应时间与物质的量浓度的关系如下图所示,则前10分钟内,氢气的平均反应速率为 ;若15分钟时升高体系温度,在20分钟时达到新平衡,此时氢气的转化率为33.3%,请在图中画出15-25分钟c (CO)的变化曲线。‎ ‎9.(15分)碳是一种生命元素,碳元素的循环对地球环境,从中衍生出来的CO2可以有许多用途。回答下面问题:‎ Ⅰ(1)已知温度为T时:‎ CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) △H=+165KJ•mol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41KJ•mol 电解得到的CO、H2在合适催化剂的作用下可以合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为_____ 。‎ ‎(2)在固态金属氧化物电解池中,高温电解H2O~CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。请问:X是电源的(填正极或负极) ;写出生成H2的电极反应式: 。‎ Ⅱ以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应(均自发进行)可表示:‎ 反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s); ΔH1‎ 反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(l); ΔH2‎ 反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g); ΔH3‎ ‎ 已知:H2O(g) H2O(l) ; ΔH4 请回答下列问题:‎ ‎(1)反应Ⅰ的ΔH1=__________(用其他ΔH表示)。‎ ‎(2)反应Ⅱ的ΔS______0 (填“>”、“=”或“<”) 。‎ ‎(3)某研究小组为探究反应Ⅲ影响CO2转化率的因素,在其它条件一定时,图1为CO2转化率受温度变化影响的曲线,图2是按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]投料时CO2平衡转化率的变化曲线。‎ ‎ 图1 图2‎ 当温度高于T℃后,CO2转化率变化趋势如图1所示,其原因是____ ______。‎ ‎(4)在某恒定温度下,将NH3和CO2物质的量之比按2:1充入一体积为10 L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计且只发生反应Ⅰ),经15 min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如上图所示。‎ ‎①在上述条件下,反应Ⅰ的平衡常数的值为_________。‎ ‎②若保持平衡的温度和体积不变,25 min时再向该容器中充入2 mol NH3和1 mol CO2,在40 min时重新达到平衡,请在上图中画出25~50 min内CO2的浓度变化趋势曲线。‎ ‎10.(15分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。‎ Ⅰ.脱硝:已知:H2的热值为142.9KJ·g-1‎ N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ•mol-1‎ ‎ H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ•mol-1 ‎ 催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。‎ Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:‎ CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ‎ ‎ (1)①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)‎ ‎ ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。‎ a、混合气体的平均式量保持不变 b、CO2和H2的体积分数保持不变 c、CO2和H2的转化率相等 d、混合气体的密度保持不变 e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂 ‎ ‎③ CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2的浓度随时间的变化。‎ ‎ (2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:‎ 反应时间 CO2(mol)‎ H2(mol)‎ CH3OH(mol)‎ H2O(mol)‎ 反应I 恒温恒容 ‎0 min ‎2‎ ‎6‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎10min ‎4.5‎ ‎20min ‎1‎ ‎30min ‎1‎ 反应II绝热恒容 ‎0 min ‎0‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎ ① 达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I) K(II)(填“>”、“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。‎ ‎ ② 对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)= ,在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。‎ 若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 ‎ ‎11.(15分)Ⅰ.施莱辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4与水反应制氢气:BH4-+2H2O=BO2-+4H2↑(反应实质为水电离出来的H+被还原)。研究表明,该反应生成H2的速率受外界条件影响。下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中,某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。‎ 体系 pH 不同温度下NaBH4的半衰期(min)‎ ‎0℃‎ ‎25℃‎ ‎50℃‎ ‎75℃‎ ‎8‎ ‎4.32 ×100‎ ‎6.19 ×10-1‎ ‎8.64 ×10-2‎ ‎1.22 ×10-2‎ ‎10‎ ‎4.32 ×102‎ ‎6.19 ×101‎ ‎8.64 ×100‎ ‎1.22 ×100‎ ‎12‎ ‎4.32 ×104‎ ‎6.19 ×103‎ ‎8.64 ×102‎ ‎1.22 ×102‎ ‎14‎ ‎4.32 ×106‎ ‎6.19 ×105‎ ‎8. 64 ×104‎ ‎1.22 ×104‎ ‎(1)已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性,用离子方程式表示出溶液显碱性的原因 ‎ ‎ ,溶液中各离子浓度大小关系为 。‎ ‎(2)从上表可知,温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响? 。‎ ‎(3)反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响? 。‎ Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,常温下是一种无色油状液体,沸点为‎113.5℃‎。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图): ‎ 温度较低时主要发生反应①:N2H4+O2N2+2H2O 温度较高时主要发生反应②:N2H4+2O22NO+2H2O 不考虑其他反应,完成下列填空:‎ ‎(4)若反应①在‎250℃‎时的平衡常数K1,‎350℃‎时的平衡常数为K2,则K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。‎ ‎(5)反应②在‎1100℃‎时达到平衡后,下列措施中能使容器中增大的有 (填字母序号)。‎ A.恒容条件下,充入He气 B.增大容器体积 C.恒容条件下,充入N2H4 D.使用催化剂 ‎(6)若将n mol肼和2n mol O2充入某容积n L的刚性容器中,在‎800℃‎ 和一定压强、合适催化剂的作用下,反应①和②同时达到平衡,实验测得N2的产率为x,NO的产率为y,则该条件下反应②的平衡常数 K= (用x、y的代数式表示,不必化简)。‎ ‎12.(15分)工业上利用CO2和H2催化氢化可以制取甲烷。‎ ‎ (1)已知 ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890 kJ·mol-1 ‎ ‎ ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572 kJ·mol-1 ‎ ‎③H2O(g)=H2O(l) ΔH= -44 kJ·mol-1 ‎ CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1‎ 据此,a= ,利于该反应自发进行的条件是 (选填“高温”或“低温”)。‎ ‎ (2)在一定压强、不同温度下,两种催化剂分别催化CO2加氢甲烷化反应2h的结果如图1所示(一定温度下仅改变催化剂,其他条件不变):a、b-催化剂I; c、d-催化剂II。甲烷化选择性:指含碳产物中甲烷的物质的量分数。请据图1分析:‎ ‎ ①催化剂I实验, ‎400 ℃‎~‎450℃‎时CO2转化率下降的原因可能为 。‎ ‎②催化剂II实验,检测密闭容器中产物发现,温度升高甲烷的选择性下降是发生了:‎ CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0 。‎ ‎ 若不再改变温度,提高甲烷化选择性可以采取的一个措施: 。‎ ‎(3)下列与甲烷化反应有关的描述中,正确的是 。‎ A. 单位时间内断裂2molC=O键的同时断裂4molC-H,说明该反应已达平衡 B. 催化剂Ⅰ作用下的活化能比催化剂Ⅱ的大 C. 甲烷化反应在绝热的密闭容器中进行时,当容器中温度不变时说明达到平衡 ‎ D. 催化剂Ⅰ下,300‎-450℃‎内,选择性保持不变主要原因是其它副反应的速率很慢 ‎(4)催化剂I实验, ‎400℃‎时,向‎2L固定体积的密闭容器中通入1mol CO2和4mol H2,CH4物质的量随时间的变化趋势如图2时所示,则2h内CO2平均反应速率为 。‎ ‎ 若其他条件不变,反应在恒压条件下进行,请在图2中画出反应体系中n(CH4)随时间t变化的趋势图。‎ ‎2018年高考理综化学部分第28题练习参考答案 ‎1.(15分)(1) ①-13.86 kJ·mol—1   (2分)  ② AF (2分)‎ ‎(2)  >(2分)  > (2分) (3)① 二 (2分) ②0.148 mol/(L·min) (2分) ‎ ‎2.(共16分)‎ ‎⑴SO2+SO32-+H2O=2HSO3- (2分),>(2分),SO32-+H2OHSO3-+OH-(2分)‎ ‎⑵①>(2分)②60%(1分)③ABD(3分)‎ ‎⑶O2+4e-+4 H+ =2H2O(2分)‎ ‎⑷16:29(2分)‎ ‎3.(16分)(1)①0.0030mol/L      (2分)      ②<  (2分),      2.25×10-4     (2分)      ‎ ‎  ③> (2分)(2)①B  D   (2分)          ②150  (2分) 1/3  (2分)  0.1(2分)‎ ‎4.(15分)‎ ‎(1)(2分)‎ ‎(2)△H=-746.5KJ·mol-1(2分) 低温(2分)‎ ‎(3)①=(2分) ②如图(2分)‎ ‎(4)①NO分解反应是放热反应,升高温度不利于反应进行(2分)   870K(1分)  ‎ ‎② ABC (2分)‎ ‎5.(13分)(1)—90.8 kJ/mol(2分,无单位扣1分)‎ ‎(2)B (2分) ‎ ‎(3)C (2分)‎ ‎(4)①‎300℃‎(2分) ②16(2分)‎ ‎(5)只要画出大致趋势即可。如图或者Ⅰt℃之后随温度升高呈下降趋势,Ⅱ按上升的趋势继续往上画,在某一点与Ⅰ相交后变成一条线下降;最高点不能超过100%(3分)‎ ‎6. (15分,除标注外每空2分,画图题每幅图2分)‎ ‎(1)C ‎ ‎(2)①(3分) ②2.00(3分) ‎ ‎(3)①ΔH1+ΔH2(1分) ②<(1分);<(1分)‎ ‎7. (1) ①200℃(2分)②ACDE(2分)(选对2个以上得1分,错选不得分)‎ ‎ (2) ①0.375mol·L-1min-1(2分) ② C D(2分)(漏选得1分,错选不得分)‎ ‎(3)①加入催化剂(2分);将容器的体积快速压缩至2L(2分,只写出加压或缩小容器体积得1分)。 ②画图(2分)‎ ‎8. (1)-128.1(2分)(2) ①< < ② 4,0.4 ③B(2分,多选不给分)‎ ‎(3)0.16mol·L-1·min-1(2分,单位没写或错不给分)‎ ‎ ‎ ‎ 9.Ⅰ(1)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ∆H=-206kJ•mol‾1…………………(2分)‎ ‎(2)X是电源的负极…………(1分);电极反应式是: CO2+2eˉ=CO+O2ˉ(2分)‎ Ⅱ(1)△H3+△H4-△H2…………………(2分)(2)>…………(1分)‎ ‎(3)温度高于T℃时,因为反应Ⅲ为自发反应,△S<0,则反应ΔH3<0,是放热反应,温度升高平衡向逆方向进行,CO2的平衡转化率降低…………(2分)‎ ‎(4)①250…………(2分)②如下图(3分)‎ ‎ ‎ ‎10.Ⅰ. 4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2kJ·mol-1(共3分,方程式2分,但分子式错或无配平或无状态,不给分,数据1分)‎ Ⅱ.(1)① 低温(1分)② d e(2分)‎ ‎③ 图像(共3分)t2起点1分,t3 到t4终点1分,t4以后符合变化趋势即可1分 ‎(图中t3 到t4终点平衡线在0.5的线上,偏离大不给分,t4以后在0.5线以下,但不能到横坐标线上且有平衡线段,否则不给分)‎ ‎ (2)① <(1分) <(1分)‎ ‎ ② 0.025mol ·L-1·min-1(1分) <(2分) 不(2分)‎ ‎11. (15分)(1)BO2-+2H2OH3BO3+OH-(2分)‎ c(Na+)> c(BO2-)> c(OH-)> c(H+)(2分)‎ ‎(2)温度越大,反应速率越大(2分) ‎ ‎(3)体系碱性越强,水电离出来的H+浓度越低,反应速率越慢(2分,合理答案均给分) ‎ ‎(4)K1>K2 (2分) (5)BC(2分) (6)(3分)‎ ‎12.(15分)‎ ‎(1)-166、低温 (各2分)‎ ‎(2)①原因一:温度太高催化剂活性下降反应速率减小2h反应的CO2减少转化率下降。‎ ‎ 原因二:温度高速率快2h已达平衡,反应放热升温平衡逆移,所以反应的CO2减 ‎ 少转化率下降。(2分,各1分,或其它合理解释)‎ ‎②改用催化剂I或加压(2分,同倍数增加CO2、H2浓度。或其它合理答案)‎ ‎ (3)A、C、D(2分,选2个且正确给1分,只选1个或有错,都0分)‎ ‎ (4)0.125mol·L-1·h-1(2分) ‎ ‎(3分,起点、趋势、终点各1分)‎
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