高中化学复习提升-专题十五作业手册正文.docxVIP

专题限时集训( 1.甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下: ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1 ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2 ③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH3 (1)已知反应②中相关化学键键能数据如下: 化学键 H—H CO C≡O H—O E/(kJ·mol-1) 436 803 1076 465 由此计算ΔH2=　　　　　　kJ·mol-1。已知ΔH3=+99 kJ·mol-1,则ΔH1=　　　　　　kJ·mol-1。? 图Z15-1 (2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12 h。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图Z15-1所示。 ①温度为470 K时,图中P点　　　　(填“是”或“不是”)处于平衡状态,490 K之后,甲醇产率随温度升高而减小的原因除了升高温度使反应①平衡逆向移动以外,还有　　　　、　　　。? ②一定能提高甲醇产率的措施是　　　　。? A.增大压强 B.升高温度 C.选择合适催化剂 D.加入大量催化剂 (3)如图Z15-2为一定比例的CO2+H2,CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。 图Z15-2 ①490 K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。? Ⅰ.CO2COCH3OH Ⅱ.COCO2CH3OH+H2O ②490 K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从平衡移动的角度,结合反应①、②分析原因:　　　　　　　　　　　。? 2.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题: (1)已知:H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1。 N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH=+133 kJ·mol-1 H2O(g)H2O(l)　ΔH=-44 kJ·mol-1 则H2和NO2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为　。? (2)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下: 时间/s 20 40 60 80 100 c(NO2)/(mol·L-1) 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 ①0~40 s内,v(NO2)=　　　　　　　　　　　　。? ②升高温度时,气体颜色加深,则上述反应是　(填“放热”或“吸热”)反应。? ③该温度下反应的化学平衡常数K=　　　　。? ④相同温度下,若开始时向该容器中充入0.80 mol N2O4,则达到平衡后c(NO2)　　　　　　　(填“”“=”或“”)0.60 mol·L-1。? (3)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)　ΔH的反应历程分两步: ①2NO(g)N2O2(g)(快)　ΔH10,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2) ②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)　ΔH20,v2正=k2正c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆c2(NO2) 比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小: E1　　(填“”“”或“=”)E2,其判断理由是　　;2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为　 。? 图Z15-3 (4)N2O5是绿色硝化试剂,溶于水可得硝酸。图Z15-3是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境,HNO3亦无法电离):　。? 3.研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。 (1)一定条件下,在CO2与足量碳反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂,有下列反应发生: CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2 kJ·mol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2 若H2还原CO2生成0.1 mol CH4(g)和一定量的H2O(g),整个过程中放出的热量为16.5 kJ,则ΔH2=　　　　。? 图Z15-4 (2)为研究CO2与CO之间的转化。让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)　ΔH,测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)/%]的影响如图Z15-4所示: 回答下列问题: ①p1、p2、p3的大小关系是　　　,图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是　　　　。? ②9