浙江新高考30题--2108年浙江化学选考复习专题复习

浙江新高考30题柯桥中学化学组1：焓变ΔH、熵变ΔS与反应方向例：（2013浙江）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)请回答下列问题：（1）△H3与△H1、△H2之间的关系是：△H3。反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)△H1(NH4)HCO3(aq)△H22(NH4)HCO3(aq)△H32△H2－△H1实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度(℃)15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度(×10－3mol/L)2.43.44.86.89.4②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：_________________________。③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______（填“增加”、“减小”或“不变”）。④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。229823K=(CO)(NH)1.63.2101.6410cc增加＞＞练习：工业上利用天然气与CO2进行高温重整制备CO。已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1则CH4+CO2→2CO+2H2热化学方程式为CH4（g）+CO2（g）==2CO（g）+2H2（g）ΔH=247.3kJ·mol-1练习：判断下列反应能否自发进行CO2（g）+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H0。NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)△H0低温自发任何温度下自发2：平衡常数及反应速率的求算例：2009浙江超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间/S012345C（NO）mol/L1.00×10-34.50×10-42.50×10-41.50×10-41.00×10-41.00×10-4C（CO）mol/L3.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3时间/S012345C（NO）mol/L1.00×10-34.50×10-42.50×10-41.50×10-41.00×10-41.00×10-4C（CO）mol/L3.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。1.88×10-4mol/(L·s)在该温度下，反应的平衡常数K=。50003：图像分析与条件选择目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如图1脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示．该脱硝原理总反应的化学方程式：为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是2NO+2O2+C2H4=N2+2CO2+2H2O350℃,3%例已知：NH2COONH4＋2H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间变化趋势如图所示。NH4HCO3＋NH3·H2Ot(min)c(NH2COO-)(mol/L)●●●●●25℃15℃5℃■■■■■▲▲▲▲▲根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：标▲与标●的曲线相比，c(初始)小，但同一时间段△c大(即大)，说明升温加快反应。4：利用趋势作图为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：在T1～T2及T4～T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是。②T1－T2区间，化学反应未达到平衡状态，温度越高，化学反应速率越快，所以CO2被捕获的量随着温度的升高而提高。T3－T4区间，化学反应已达到平衡状态，由于正反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获。反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2(NH4)HCO3(aq)△H3反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度上升到T2，并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。综合练习丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)ΔH112已知：②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-112③H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1[反应①的ΔH1为________kJ·mol-1图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x0.1(填“大于”或“小于”)，欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是（填标号）A升高温度B降低温度C增大压强D降低压强+43AD（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是______________________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降590℃前升高温度，反应①平衡正向移动升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多更高温度则有更多的C4H10裂解导致产率降低乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：化学键C－HC－CC＝CH－H键能/kJ·molˉ1412348612436（1）已知：计算上述反应的△H＝________kJ·mol－1。124（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________(用α等符号表示)。pKp221VnKc)1(22（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实。________。正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气起稀释，相当于起减压的效果②控制反应温度为600℃的理由是____________。600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移②不用高温水蒸气，可降低能量消耗③有利于减少积炭④有利于CO2资源利用①②③④某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：2016浙江理综催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1ICO（g）+H2O（g）ΔH2II【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1②H2O（l）＝＝H2O（g）ΔH3=44.0kJ·mol-1请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：（1）反应I的平衡常数表达式K=；反应II的ΔH2=kJ·mol-1。32322(CHOH)(HO)(CO)(H)cccc+41.2（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。A．使用催化剂Cat.1B．使用催化剂Cat.2C．降低反应温度D．投料比不变，增加反应物的浓度E．增大CO2和H2的初始投料比CO2（g）+H2（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1ICO（g）+H2O（g）ΔH2IICO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是。CD表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。（4）在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图。（5）研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在极，该电极反应式是。阴CO2+6H++6e-==CH3OH+H2O2017.11Ⅰ．十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘（C10H18）→四氢萘（C10H12）→萘（C10H8）”的脱氢过程释放氢气。已知：C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)△H1C10H12(l)C10H8(l)＋H2(g)△H2△H1＞△H2＞0；C10H18→C10H12的活化能为Ea1，C10H12→C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为192℃；在192℃，液态十氢萘的脱氢反应的平衡转化率约为9％。请回答：（1）有利于提高上述反应平衡转化率的条件是_________。A．高温高压B．低温低压C．高温低压D．低温高压（2）研究表明，将适量的十氢萘置于恒容密闭反应器中，升高温度带来高压，该条件下也可显著释氢，理由是______________________________________________________。C升高温度，十氢萘挥发增加，浓度增大，会使容器内压强增大，化学反应速率加快，由于上述转化的两个反应都是吸热反应也会使平衡转化率升高，所以可显著