高中化学二轮总复习课后习题 非选择题专项训练2 化学反应原理.doc

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非选择题专项训练二化学反应原理

1.(全国乙改编)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题。

(1)已知下列反应的热化学方程式:

①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1036kJ·mol-1

②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g)ΔH2=+94kJ·mol-1

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH3=-484kJ·mol-1

计算H2S热分解反应④2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的ΔH4=kJ·mol-1。?

(2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺,即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是,缺点是。?

(3)在1470K、100kPa反应条件下,将n(H2S)∶n(Ar)=1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为,平衡常数Kp=kPa。?

(4)在1373K、100kPa反应条件下,对于n(H2S)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。

①n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡转化率,理由是。?

②n(H2S)∶n(Ar)=1∶9对应图中曲线,计算其在0~0.1s之间,H2S分压的平均变化率为kPa·s-1。?

2.甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:

(ⅰ)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247.3kJ·mol-1

(ⅱ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.1kJ·mol-1

(ⅲ)2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH3=-566.0kJ·mol-1

回答下列问题。

(1)镍合金是反应(ⅰ)的重要催化剂。工业上镍的制备工艺流程包括:

①硫化镍(NiS)制粒后在1100℃的温度下焙烧产生氧化镍;②采用炼钢用的电弧炉,用石油焦(主要成分为碳)作还原剂,在1600~1700℃的温度下还原氧化镍生成金属镍熔体。写出这两步反应的化学方程式:。?

(2)用CH4和O2直接制备甲醇的热化学方程式为。根据化学反应原理,分析反应(ⅱ)对CH4转化率的影响是。?

(3)某温度下,向4L密闭容器中通入6molCO2和6molCH4,发生反应(ⅰ),平衡体系中各组分的体积分数均为14,则此温度下该反应的平衡常数K=,CH4的转化率为

(4)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,反应方程式为:

CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)ΔH=-29.1kJ·mol-1。

科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:

压强对甲醇转化率的影响

压强一定时温度对反应速率的影响

①从压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是。?

②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是。?

(5)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:

①通入a气体的电极是原电池的(填“正”或“负”)极,其电极反应式为。?

②常温下,用此电池电解(惰性电极)0.5L饱和食盐水(足量),若两极共生成标准状况下的气体1.12L,则溶液的pH为。?

非选择题专项训练二化学反应原理

1.答案:(1)+170

(2)能获取可作燃料的氢气消耗能源

(3)50%4.76

(4)①越高恒压条件下,H2S的分压越小,越有利于H2S分解反应的正向进行

②d24.9

解析:本题考查盖斯定律的应用、外界条件对化学平衡移动的影响、平衡常数以及转化率的计算、化学平衡图像的分析等。

(1)根据盖斯定律可知,④式=(①式+②式)×13-③式,即ΔH4=(ΔH1+ΔH2)×13-ΔH3=(-1036kJ·mol-1+94kJ·mol-1)×13+484kJ·mol-1

(2)分析优缺点时主要比较二者的反应物、生成物以及反应条件等,二者的反应物相同,生成物不完全相同,反应④可生成氢气,因此优点为“能获取可作燃料的氢气”