高考化学二轮总复习精品课件 大题突破练(6) 化学反应原理综合题.ppt

1234564.(2023·四川绵阳二诊)二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径,利用二氧化碳合成二甲醚的方法通常是CO2和H2先合成甲醇,再由甲醇脱水制备二甲醚。(1)已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)ΔH1=-1328.26kJ·mol-12H2(g)+O2(g)══2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1H2O(g) H2O(l)ΔH3=-44.0kJ·mol-1则合成二甲醚反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH4=。?-122.54kJ·mol-1123456(2)合成二甲醚的关键是合成甲醇:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH0①恒容绝热容器中,一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是(填字母)。?A.3v正(H2)=v逆(CH3OH)B.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1C.气体的密度保持不变D.容器内气体的温度保持不变D123456②合成甲醇时存在逆水汽变换:Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH0,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,保持压强为5MPa下达到平衡时,CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示,图中(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数,CO2的转化率在270℃之后随温度升高而增大的原因是。若甲醇的选择性=×100%,则图中270℃时甲醇的选择性=。270℃时逆水汽变换反应的压强平衡常数Kp=。a温度高于270℃,反应Ⅰ平衡逆向移动的程度小于反应Ⅱ平衡正向移动的程度50%123456(3)甲醇脱水可制得二甲醚:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH0。实验测得:v正=k正·c2(CH3OH),v逆=k逆·c(CH3OCH3)·c(H2O),k正、k逆为速率常数。T1温度下,向2L恒容密闭容器中加入0.4molCH3OH,达到平衡时测得CH3OH的体积分数为60%,则平衡时CH3OCH3的产率为;当温度改变为T2时,k逆=5k正,则T2(填“”“”或“=”)T1。?40%?123456解析(1)将已知反应依次编号为①②③,根据盖斯定律,由②×3-③×6-①可得目标热化学方程式,ΔH4=(-571.6×3+44.0×6+1328.26)kJ·mol-1=-122.54kJ·mol-1。(2)①反应达到平衡时,v正(H2)=3v逆(CH3OH),A错误;各物质的物质的量之比等于化学计量数之比不能说明反应达到平衡状态,B错误;该反应前后气体质量不变,容器容积不变,则气体密度始终不变,C错误;该反应的正反应为放热反应,在恒容绝热容器中气体温度保持不变,说明正逆反应速率相同,反应达到平衡,D正确。123456②反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,随着温度升高,反应Ⅰ化学平衡逆向移动,反应Ⅱ化学平衡正向移动,则CO的物质的量分数随温度的升高而增大,甲醇的物质的量分数随温度的升高而减小,故a曲线表示甲醇的物质的量分数。从图中可知,270℃时,二氧化碳的转化率为25%,且甲醇和CO在含碳产物中的物质的量分数相等,设初始投入amolCO2、3amolH2,反应Ⅰ消耗xmolCO2,反应Ⅱ消耗ymolCO2: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)初始/mol a 3a 0 0转化/mol x 3x x x CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)转化/mol y y y y平衡/mol a-x-y 3a-3x-y y x+y123456123456(3)设T1温度下达到平衡时消耗2zmolCH3OH,列三段式: 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)初始/mol 0.4