新高考化学二轮复习检测卷专题15 化学反应原理综合题（含解析）.doc

专题15　化学反应原理综合题（本卷共10小题，满分100分，考试用时75分钟）可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 一、非选择题：本题共10个小题，每小题10分，共100分1．我国自主研发的DMTO技术是以煤或天然气代替石油作原料生产乙烯和丙烯的新技术DMTO工业化技术的成功研发，对开辟我国烯烃产业新途径具有重要意义回答下列问题：(1)煤气化包含一系列化学反应，热化学方程式如下：①  ②  ③  ，则a=_______2)在一定温度下，向某刚性容器中充入一定量、仅发生反应：  下列情况表明反应已达到平衡状态的是_______(填标号)A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变C．混合气体的总压强保持不变 D．含碳粒子总浓度保持不变(3)向一密闭容器中充入，发生反应：  其他条件不变时，的平衡转化率随着温度(T)、压强(p)的变化如图所示：①_______(填“>”或“<”)，时，N点的平衡常数K=_______已知M点、N点时容器的体积分别为1L、0.5L。

②欲提高的平衡转化率，可采取的措施是_______(填一条，下同)，欲增大反应速率，可采取的措施是_______4) 一定温度下，向一恒容密闭容器中投入1.5molCO、发生反应：  测得反应开始时容器内压强为，10min后反应到达平衡，平衡时体系压强降低了该温度下的平衡常数_______(为分压表示的平衡常数，分压=总压X物质的量分数)答案】(1)172 (2)BC (3)     >          减小压强、降低温度     增大压强、升高温度(4)     1×104     1×10-10【解析】（1）①  ②   根据盖斯定律①-②得  ，则a=1722） A．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选A；   B．反应前后气体总质量不变，反应后气体物质的量减少，混合气体的平均摩尔质量是变量，混合气体的平均摩尔质量保持不变，反应一定达到平衡状态，故选B；C．反应后气体物质的量减少，压强是变量，混合气体的总压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故选C；D．根据碳元素守恒，含碳粒子总数不变，含碳粒子总浓度保持不变，反应不一定平衡，故不选D；选BC。

3） ①增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，所以>；平衡常数只与温度有关，时，N点的平衡常数与M点相同，根据M点数据，K=②根据影响平衡移动的因素，减小压强、降低温度平衡正向移动，的转化率增大；根据影响反应速率的因素，增大压强、升高温度，可增大反应速率4）一定温度下，向一恒容密闭容器中投入1.5molCO、发生反应：  同温同体积，压强比等于物质的量比，反应开始时容器内压强为，10min后反应到达平衡，平衡时体系压强降低了，3×105-2x=2×105，x=5×104MPa； ÷10min=1×104，该温度下的平衡常数2．当前，实现碳中和已经成为全球的广泛共识，化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用1)一种将二氧化碳催化合成甲醇的技术原理为①一定条件下，将和充入某恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)A．的消耗速率与的消耗速率相等B．的体积分数保持不变C．混合气体的平均密度保持不变D．混合气体的平均相对分子质量保持不变②研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210℃~290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的___________0(填“=”“>”或“<”)，原因是___________。

③设平衡体系中甲醇的物质的量分数为若控制初始投料比，使反应在不同条件下达到平衡测得下的关系和下的关系如图所示，则图中表示下的关系的曲线是___________(填“a”或“b”)当时，的平衡转化率___________(保留三位有效数字)，反应条件可能为___________或___________2)也可以转化为重要的工业原料乙烯已知298K时，相关物质的相对能量如图所示，则与反应生成、和气态水的热化学方程式为___________3)辅助的电池电容量大，能有效利用，其工作原理如图所示其中，离子液体是优良的溶剂，具有导电性；电池反应产物重要的化工原料此电池的正极区反应式有：，___________，反应过程中的作用是___________答案】(1)     D     <     升高温度，甲醇的产率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应     b     33.3%     2×105Pa，210℃     9×105Pa，280℃(2)C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ∆H =+177 kJ·mol-1(3)  6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2    正极反应的催化剂【解析】（1）①A．的消耗速率与的消耗速率相等，则正逆反应速率相等，反应达到平衡，A不选；B．该反应为体积减小的反应，的体积分数保持不变，反应达到平衡，B不选；C．反应前后均为气体，且在恒容密闭容器中发生，混合气体的平均密度始终保持不变，则不能判断反应达到平衡，C选；D．该反应为体积减小的反应，混合气体的平均相对分子质量保持不变，反应达到平衡，D不选；②根据图示可知：升高温度，甲醇的产率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以△H＜0。

③该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中x(CH3OH)将减小，因此图中对应等压过程的曲线是b；设起始n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，则当平衡时时，，解得x=mol，平衡时CO2的转化率α=；由图可知，满足平衡时的条件有：2×105Pa，210℃或9×105Pa，280℃； （2）结合图像，反应的热化学方程式为C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ∆H =[52+(-110)+(-242)-(-84)-(-393)]kJ· mol-1=+177 kJ· mol-1；（3）铝电极失去电子，则电池的负极为Al，电解质为氯化铝离子液体，所以Al失电子应转化为Al3+，铝电极的电极反应为：Al-3e–=Al3+（或2Al-6e–=2Al3+）正极发生分步反应，对应的电极反应为：6O2+6e−=6O2-、6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2，氧气在第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂，将方程式加和得到总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)33．“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：Ⅰ：Ⅱ：请回答：(1)有利于提高平衡转化率的条件是___________。

A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压(2)反应的__________，_________(用表示)3)恒压、时，和按物质的量之比投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现高效转化①下列说法正确的是___________A．可循环利用，不可循环利用B．过程ⅱ，吸收可促使氧化的平衡正移C．过程ⅱ产生的最终未被吸收，在过程ⅲ被排出D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原需吸收的能量更多②过程ⅱ平衡后通入，测得一段时间内物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释物质的量上升的原因___________4)还原能力可衡量转化效率，(同一时段内与的物质的量变化量之比)①常压下和按物质的量之比投料，某一时段内和的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出间R的变化趋势，并标明时R值___________②催化剂X可提高R值，另一时段内转化率、R值随温度变化如下表：温度/℃480500520550转化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列说法不正确的是___________A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率B．温度越低，含氢产物中占比越高C．温度升高，转化率增加，转化率降低，R值减小D．改变催化剂提高转化率，R值不一定增大【答案】(1)C (2)        (3)     BC     通入分解平衡正移，导致增大，促进还原平衡正移 (4)          C【解析】（1）反应Ⅰ为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，△H>0，升高温度，平衡右移，CH4平衡转化率增大；降低压强，平衡右移，CH4平衡转化率增大，故有利于提高平衡转化率的条件是高温低压；答案选C；（2）已知：Ⅰ：Ⅱ：根据盖斯定律，由Ⅰ+Ⅱ2得反应；故△H1+2△H2=+329，；（3）①A．根据流程可知，转化为Fe，Fe又转化为，可循环利用；CaCO3受热分解生成和CO2, 又与CO2反应生成CaCO3，也可循环利用，A错误；B．过程ⅱ，吸收使浓度降低，促进氧化的平衡正移，B正确；C．过程ⅱ吸收而产生的最终未被吸收，在过程ⅲ被排出，C正确；D．焓变只与起始物质的量有关，与过程无关，故相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原需吸收的能量一样多，D错误；答案选BC；②通入分解平衡正移，导致增大，促进还原平衡正移，故过程ⅱ平衡后通入，测得一段时间内物质的量上升；（4）①根据图1可知时，转化率为100%，即=1mol, 转化率为60%,即=3mol60%=1.8mol，故==1.8，故间R的变化趋势如图：。

②A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率，使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大，增大的倍数比大，则R提高，A正确；B．根据表中数据可知，温度越低，转化率越小，而R越大，增大的倍数比大，含氢产物中占比越高，B正确；C．温度升高，转化率增加，转化率也增大，且两个反应中的转化率均增大，增大倍数多，故R值增大，C不正确；D．改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高转化率，若转化率减小，则R值不一定增大，选项D正确；答案选C4．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或电解法制取回答下列问题：Ⅰ、乙烯气相直接水合法制乙醇(1)已知：①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)　△H1=-23.9kJ·mol②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)　△H2=-29.1kJ·mol③C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)　△H3=＋50.6kJ·mol则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=___________2)已知等物质的量的C2H4和H2O的混合气体在一定的条件下反应，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图①图中压强P1、P2、P3由小到大的顺序为___________。

②乙烯水合制乙醇反应在图中A点(P2=8.1MPa)的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字)③若保持其他条件不变，将容器改为恒压密闭容器，则C2H4的平衡转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)Ⅱ、电解法制乙醇(3)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为。