20xx屆高中化學(xué)【統(tǒng)考版】一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)：高考必考大題專練(二)化學(xué)原理綜合應(yīng)用題-(含解析)-資料下載頁(yè)
2025-04-05 06:06本頁(yè)面
【正文】 ，CO2的轉(zhuǎn)化率較高，但因乙烯的產(chǎn)率較低，故乙烷的主要氧化產(chǎn)物是CO。催化劑X有利于提高反應(yīng)Ⅲ速率。②選擇性膜可吸附乙烯，使反應(yīng)體系中的乙烯濃度降低，從而促使反應(yīng)Ⅱ的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。答案：（1）①430?、贏D?、郏?）①CO C2H4的產(chǎn)率低，說明催化劑X有利于提高反應(yīng)Ⅲ速率?、谶x擇性膜吸附C2H4，促進(jìn)反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)2．解析：（1）氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水的反應(yīng)是一個(gè)放熱且熵減的反應(yīng)，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)是一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，可以將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)正確；是否能觀察到有水生成除了與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)外，還與反應(yīng)的速率有關(guān)，觀察不到有水生成，不能說明該條件下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)錯(cuò)誤；使用合適的催化劑，有可能使氫氣和氧氣在常溫常壓下快速反應(yīng)，D項(xiàng)正確，故選C。（2）①一個(gè)水分子可以形成4個(gè)氫鍵。②當(dāng)液體的飽和蒸氣壓與外界大氣壓相等時(shí)，液體沸騰，此時(shí)的溫度稱為該液體的沸點(diǎn)。由于常溫常壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，故100℃時(shí)，105Pa，故20℃時(shí)，壓強(qiáng)為p1，100℃時(shí)，105Pa，據(jù)此作圖。（3）①水的電離為吸熱過程，溫度升高，水的電離程度增大，導(dǎo)致水的離子積常數(shù)增大。②10－10－10，水電離產(chǎn)生的c（H＋）從10－7molL－1增大到10－5molL－1，水的電離度是原來的100倍。③根據(jù)圖3可知，乙醇的超臨界水氧化過程中，CO含量先增大再減小，CO2含量一直增大，C2H5OH含量一直減小，可見CO是中間產(chǎn)物，CO2是最終產(chǎn)物，A項(xiàng)正確；由圖4可知，在550℃時(shí)，反應(yīng)15s之后，CO含量接近于零，說明乙醇氧化為二氧化碳已趨于完全，B項(xiàng)正確；乙醇的超臨界水氧化過程中，乙醇的消耗速率和二氧化碳的生成速率的數(shù)值不相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖4可知，溫度升高時(shí)，只有單位時(shí)間內(nèi)乙醇氧化生成CO的速率比CO氧化生成CO2的速率快，xCO峰值出現(xiàn)的時(shí)間才會(huì)提前，且峰值更高，由此說明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長(zhǎng)幅度更大，D項(xiàng)正確，故選ABD。（4）根據(jù)題意可知，陽(yáng)極SO失電子被氧化為S2O，電極反應(yīng)式為2SO－2e－===S2O，生成的S2O又與H2O反應(yīng)生成H2O2和SO，故總反應(yīng)方程式為2H2OH2O2＋H2↑。答案：（1）C（2）（3）①水的電離為吸熱過程，升高溫度有利于電離（壓強(qiáng)對(duì)電離平衡影響不大） ②100?、跘BD（4）①2HSO－2e－===S2O＋2H＋或2SO－2e－===S2O ②2H2OH2O2＋H2↑3．解析：本題涉及的知識(shí)點(diǎn)有熱重實(shí)驗(yàn)、電解原理的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)等，通過分析圖像，做出合理解釋，考查了學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力，體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)，以及創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)的價(jià)值觀念。（1）①根據(jù)圖中質(zhì)量變化可知，CaC2O4H2O分解產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物依次為H2O（g）、CO、CO2，固體分解過程為CaC2O4H2O→CaC2O4→CaCO3→CaO。②CaO捕集CO2的性能與CaO與CO2氣體的接觸面積有關(guān)，CaC2O4H2O分解產(chǎn)生的氣體更多，使生成的CaO更加疏松多孔，捕集性能更好。（2）①COHCOO－中碳元素化合價(jià)分別為＋＋2價(jià)，陰極電極反應(yīng)式為CO2＋2e－＋H＋===HCOO－。②陽(yáng)極區(qū)生成O2：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O（或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋），溶液pH減小，HCO與H＋反應(yīng)生成CO2逸出，K＋部分通過陽(yáng)離子交換膜移向陰極區(qū)，故陽(yáng)極區(qū)KHCO3溶液濃度降低。（3）①?gòu)姆磻?yīng)特點(diǎn)看，反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng)、反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng)，溫度升高，CH3OCH3的選擇性急劇下降，大于300℃時(shí)CO2平衡轉(zhuǎn)化率上升，說明升高溫度，反應(yīng)Ⅰ中CO2的轉(zhuǎn)化率上升幅度超過反應(yīng)Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率降低幅度。②反應(yīng)Ⅱ是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，可以增大壓強(qiáng)使平衡向右移動(dòng)；從影響反應(yīng)速率的角度考慮，反應(yīng)時(shí)間不變的條件下，可使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑。答案：（1）①CaC2O4CaCO3＋CO↑②CaC2O4H2O熱分解放出更多的氣體，制得的CaO更加疏松多孔（2）①CO2＋H＋＋2e－===HCOO－或CO2＋HCO＋2e－===HCOO－＋CO②陽(yáng)極產(chǎn)生O2，pH減小，HCO濃度降低；K＋部分遷移至陰極區(qū)（3）①反應(yīng)Ⅰ的ΔH＞0，反應(yīng)Ⅱ的ΔH＜0，溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度②增大壓強(qiáng)、使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑4．解析：（1）若所得溶液的pH＝13，溶液呈強(qiáng)堿性，則CO2主要轉(zhuǎn)化為CO。若所得溶液c（HCO）∶c（CO）＝2∶1，根據(jù)K2＝，則c（H＋）＝K2＝510－112molL－1＝10－10molL－1，pH＝－lg10－10＝10。（2）①根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，該反應(yīng)的ΔH＝（4134＋7452）kJmol－1－（10752＋4362）kJmol－1＝＋120kJmol－1。該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)，恒容時(shí)達(dá)到平衡相當(dāng)于恒壓條件下達(dá)到平衡后增大壓強(qiáng)，加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故恒容時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后吸收的熱量比恒壓時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后吸收的熱量少。②根據(jù)題圖1知，900℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高，再升高溫度產(chǎn)率增幅不大，但升高溫度，能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低。（3）該電池中Al作負(fù)極，電解質(zhì)為含AlCl3的離子液體，故負(fù)極反應(yīng)為Al－3e－===Al3＋。正極為多孔碳電極，根據(jù)正極反應(yīng)式，得正極總反應(yīng)為6CO2＋6e－===3C2O，O2不參與正極的總反應(yīng)，故O2為催化劑。將負(fù)極反應(yīng)：2Al－6e－===2Al3＋和正極反應(yīng)：6CO2＋6e－===3C2O相加，可得該電池的總反應(yīng)式為2Al＋6CO2===Al2（C2O4）3。答案：（1）CO 10（2）①＋120kJmol－1 B?、?00℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高，再升高溫度產(chǎn)率增幅不大，但能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低（3）Al－3e－===Al3＋（或2Al－6e－===2Al3＋） 催化劑 2Al＋6CO2===Al2（C2O4）3 18
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