2023届高考化学二轮复习《化学反应原理》大题专练（PDF含答案）考试试卷

《化学反应原理》大题专练5
1.以天然气和二氧化碳为原料在工业上均可以合成甲醇。
(1)月前科学家正在研究将天然气直接氧化合成甲醇：CH4(g)十O2(g)一CHOH(g)△H=一146kmol
1。
己知该反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C-O
0=0
H-O
C-H
E/(kJ.mol 1)
343
498
413
由此计算x=
(2)工业废气二氧化碳催化加氢也可合成甲醇：C0(g)十3H(g
CHOH(g十HO(g)。在密闭容器中
投入1 nol CO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变
化如图所示。
R(CH3OH)/mol
0.36
0.30
M(506.0.25)
0.24
0.18
N
+p
0.12
0.064
P
505i052050
①该反应的△H
0(填><”或=”，下同)。
②M、N两点时化学反应速率：N)
0,判断理由是
③为提高CO2的转化率除可以改变温度和压强外，还可采取的措施有
④若506C时、在10L密闭容器中反应，达平衡时恰好处于图中M点，则N点对应的平衡常数K=
(结果保留两位小数。
(3)煤的电化学脱硫是借助煤在电解槽发生的反应将煤中的FS2转化为硫酸盐，达到净煤目的。在硫酸
铁酸性电解液中首先发生反应FeS2+2Fe3*一3F2十2S,然后在某一电极上发生两个电极反应，其中一个
是使Fe3*再生，则该电极为
极，该电极上的另一个电极反应式是
。(所用电极均为惰性电极
(4)废水处理时，通入HS(或加$2)能使某些金属离子生成极难溶的疏化物而除去。25℃时，某废液的
cMr2力=0.02molL1,调节废液的pH使M2*开始沉淀为MnS时，废液中c(HS)=0.1molL1,此时pH
约为
。[已知：Ksp(MnS)=5.0×1014,H6S的电离常数：K1=1.5×107,K2=6.0×1015;1g6=0.8)
2.一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：2C0g)十S0g)雀化剂2C0,g十S0△H。
(1)已知：2C0(g)+02(g)—2C02(g)△h=-566 kJ.mol1
S(1)+O2(g)SO2(g)A2=-296 kJmol1
则反应热△H=
kJmol1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时，S0,的转化率随反应温度的变化如图a所示。260℃时
(填《化学反应原理》大题专练5
1.以天然气和二氧化碳为原料在工业上均可以合成甲醇。
(1)月前科学家正在研究将天然气直接氧化合成甲醇：CH4(g)十O2(g)一CHOH(g)△H=一146kmol
一1。己知该反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C-O
0=0
H-O
C-H
E/(kJ.mol 1)
343
498
413
由此计算x=
(2)工业废气二氧化碳催化加氢也可合成甲醇：C0(g)十3H(g
CHOH(g十HO(g)。在密闭容器中
投入1 nol CO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变
化如图所示。
n(CH3OH)/mol
0.36
0.30
M(506.0.25)
0.24
0.18
N
0.12
0.06
P
505052050深
①该反应的△H
0(填><”或=”，下同)。
②M、N两点时化学反应速率：N)
0,判断理由是
③为提高CO2的转化率除可以改变温度和压强外，还可采取的措施有
④若506C时、在10L密闭容器中反应，达平衡时恰好处于图中M点，则N点对应的平衡常数K=
(结果保留两位小数，
(3)煤的电化学脱硫是借助煤在电解槽发生的反应将煤中的FS2转化为硫酸盐，达到净煤目的。在硫酸
铁酸性电解液中首先发生反应FeS2+2Fe3*一3F2十2S,然后在某一电极上发生两个电极反应，其中一个
是使Fe3*再生，则该电极为
极，该电极上的另一个电极反应式是
。(所用电极均为惰性电极
(4)废水处理时，通入HS(或加$2)能使某些金属离子生成极难溶的疏化物而除去。25℃时，某废液的
cMr2力=0.02molL1,调节废液的pH使M2*开始沉淀为MnS时，废液中c(HS)=0.1molL1,此时pH
约为
。[已知：KpS)=5.0×1014,，S的电离常数：K1=1.5×107,K2=6.0×1015;1g6=0.8
答案：(1465
(2)①K
②<
温度不变时，由图中可判断压强P2≤p,压强越大，化学反应速率越快
③将产物甲醇液化移去
增加的浓度
④1.04
(3)阳
s+4H0-6e=8H+S0
(4)5.2
解析：(1)△H=反应物总键能-生成物总键能=4×413kmol厂1+0.5×498 kJ-mol1-(3×413 kJmol1+
343 kJ-mol1+x kJ-mol厂)=-146 kJ-mol1,x=465。
(2①由图知温度越高，C玉OH的物质的量越小，说明温度高不利于生成甲醇，故正反应是放热反应，
△H<0。②因压强越大越有利于平衡向右移动，故P2≤1，其他条件相同时，压强越大反应速率越快，即反应
速率v个N)①①.③将产物甲醇分离出来或增大c(H)均有利于平衡向右移动，从而提高CO2的转化率.④M、
N点温度相同，其飞值相等。由反应
COz(g)+3H2(g)CHOH(g)+H2O(g)
开始时物质的量浓度/(mo1工1)
0.1
0.275
0
0
变化的物质的量浓度/(molL1)
0.0250.075
0.025
0.025
平衡时物质的量浓度/（molL1)
0.0750.2
0.025
0.025
从而可求出K≈1.04。
(3)F 2→Fe*发生氧化反应，故相应电极是阳极。由FeS最终转化为硫酸盐知，另一个电极反应为
s-→s0g,反应式为S+40-6e=Sog+8H。④形成沉淀时c4S=,Mns》=2.5x10o1L,
e (Mn2+)
由HSH+Hs、HH+S”知，K1xK=CH)xc(S2)
,代入有关数据后求得c(H)=
e (HS)
6×106molL1,pH=5.2。
2.一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：2C0g)十S0:g)雀化剂2C0,g)十S0
△H。
(1)已知：2C0(g+02(g)=2C02(g)△H=-566k1mol1
S①)+O2(g—S0(g)△=-296 kJ-mol厂1
则反应热△H=
1kJ1mol1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时，S02的转化率随反应温度的变化如图a所示。260c时
(填
TeO3NiO”或CmO3)作催化剂反应速率最快。F 2O,和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不
考虑价格因素，选择F 2O,的主要优点是
送100。Fe20
100
80
女NiO
*Cr20
80
n(C0)nS0)=3:1
60
%
%
20
20
n(C0)j:n(S0)=1:l
260300340380420
0
反应温度/℃
反应时间/min
图a
图b
(3)科研小组在380C、F 2O3作催化剂时，研究了不同投料比[n(Co):n(SO2)]对SO2转化率的影响，结
果如图b所示。请在图b中画出(CO):(SO2)=2:1时，SO2的转化率的预期变化曲线。
(4)工业上还可用NaSO3溶液吸收烟气中的SO2:NaSO3十SO2十HO一2NaHS03.某温度下用1.0molL
Na2SO,溶液吸收纯净的SO2,当溶液中c(SO )降至0.2oL1时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。
①此时溶液中c(H$O)约为
molL1。