2022届高考(人教)化学:化学反应原理综合二轮练习试题附答案.pdf
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1、2020 届高考(人教)化学:化学反应原理综合二轮练习题附答案*化学反应原理综合*1、(2019 年安徽合肥六中等四校联考)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法。已知:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)反应过程的能量变化如下图所示。曲线、分别表示无或有催化剂两种情况。下列判断正确的是()A该反应的逆反应的H91 kJ/mol B加入催化剂,可以改变该反应的途径,且该反应的H 不变C反应物的总能量小于生成物的总能量D该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和【答案】B 2、反应 4A(s)3B(g)2C(g)D(g)经 2 min,B 的浓度减少 0.6 mol L1。对此反应速
2、率的正确表示是()A用 A 表示的反应速率是0.8 mol L1 s1B分别用 B、C、D 表示反应的速率,其比值是321 C在 2 min 末时的反应速率,用反应物B 来表示是 0.3 mol L1 min1D在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的【答案】B【解析】反应物 A 是固体,浓度为常数,通常不用其表示反应的速率,A 项错误;v(B)0.6 mol L1/2 min0.3 mol L1 min1,是 2 min 内的平均反应速率,而不是 2 min 末时的反应速率,C 项错误;反应中 B 和 C 的计量数不同,表示的反应速率的值不同,D 项错误;只有 B 项
3、正确。3、(2019北京卷)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H2和 CO2,其物质的量之比为41,甲烷和水蒸气反应的方程式是 _。已知反应器中还存在如下反应:.CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1.CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2.CH4(g)=C(s)2H2(g)H3为积炭反应,利用H1和 H2计算 H3时,还需要利用 _ 反应的 H。反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)41,大于初始反应的化学计量数之比,目的是 _(选填字母序号)。a促进 CH4转化b
4、促进 CO 转化为 CO2c减少积炭生成用 CaO可以去除 CO2。H2体积分数和 CaO 消耗率随时间变化关系如图所示。从 t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率 _(填“升高”“降低”或“不变”)。此时 CaO消耗率约为 35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:_。(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如图。通过控制开关连接 K1或 K2,可交替得到 H2和 O2。制 H2时,连接 _。产生 H2的电极反应式是_。改变开关连接方式,可得O2。结合和中电极3 的电极反应式,说明电极3 的作用:_。解析(1)根据 CH4与 H2O 反应生成 H2、CO2的物质的
5、量之比为41,结合原子守恒可得反应的化学方程式为CH42H2O(g)=4H2CO2。根据盖斯定律,由或可得目标热化学方程式。反应物的投料比n(H2O)n(CH4)41,大于初始反应的化学计量数之比,H2O 的物质的量增加,有利于促进 CH4转化,促进 CO 转化为 CO2,防止 CH4分解生成 C(s),从而减少积炭生成。根据题图可知,从t1时开始,CaO 消耗率曲线的斜率逐渐减小,单位时间内 CaO消耗率逐渐降低。CaO与 CO2反应生成 CaCO3,CaCO3会覆盖在 CaO表面,减少了 CO2与 CaO的接触面积,从而失效。(2)电解碱性电解液时,H2O 电离出的 H在阴极得到电子产生H
6、2,根据题图可知电极1与电池负极连接,为阴极,所以制 H2时,连接 K1,产生 H2的电极反应式为2H2O2e=H22OH。制备 O2时碱性电解液中的OH失去电子生成 O2,连接 K2,O2在电极 2 上产生。连接 K1时,电极 3 为电解池的阳极,Ni(OH)2失去电子生成 NiOOH,电极反应式为 Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O,连接K2时,电极 3 为电解池的阴极,电极反应式为NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH,使电极 3 得以循环使用。答案(1)CH42H2O=催化剂4H2CO2C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或 C(s)CO2(g)=2CO(g)abc降低
7、CaOCO2=CaCO3,CaCO3覆盖在 CaO 表面,减少了 CO2与 CaO的接触面积(2)K12H2O2e=H22OH制 H2时,电极 3 发生反应:Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O。制 O2时,上述电极反应逆向进行,使电极3得以循环使用4、甲醇是重要的化工原料,发展前景广阔。(1)利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。某微生物燃料电池装置如右图所示:A极是_极(填“正”或“负”),其电极反应式是 _。(2)研究表明 CO2加氢可以合成甲醇。CO2和 H2可发生如下两个反应:ICO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1IICO2
8、(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2反应 I 的化学平衡常数表达式K_。有利于提高反应I 中 CO2的平衡转化率的措施有 _(填序号)。a使用催化剂b加压c增大 CO2和 H2的初始投料比研究温度对于甲醇产率的影响。在210 290,保持原料气中CO2和 H2的投料比不变,按一定流速通过催化剂甲,主要发生反应I,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如右图所示。H1_0(填“”、“”或“”),其依据是 _。某实验控制压强一定,CO2和 H2初始投料比一定,按一定流速通过催化剂乙,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态):T(K)CO2实际转化率(%)甲醇选择性(%)【注】
9、543 12.3 42.3 553 15.3 39.1【注】甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是 _。【答案】(1)负(1 分)CH3OH 6e-+H2O=CO2+6H+(2)32322(CH OH)(H O)(CO)(H)ccccb 温度升高,甲醇的平衡产率降低温度升高,I、II 的反应速率均加快,但对II 的反应速率的影响更大。5、(2020届新题预测)某硫酸工厂的废水中含有较多的H、Cu2、Fe2、SO24、AsO34、HAsO24、H2AsO4等需要处理的杂质离子,其中一种处理流程如图1 所示。已知:.
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