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1、化学反应原理综合题解题策略专练(建议用时20分钟)1(2021厦门模拟)二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:第一步:CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H41.3 kJmol1第二步:2CO(g)4H2(g)C2H4(g)2H2O(g)H210.5 kJmol1(1)CO2与H2反应合成乙烯的热化学方程式为_。(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是_(填标号)。减小压强 增大H2的浓度加入适当催化剂 分离出H2O(g).研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应
2、方程式为CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)反应。一定条件下,往2 L恒容密闭容器中充入2.0 mol CO2和4.0 mol H2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:(3)催化效果最佳的是催化剂_(填“A”“B”或“C”)。(4)T2温度下,若反应进行10 min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)_。(5)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K_。【解析】.(1)将第一个方程式乘以2加第二个方程式,得到CO2与H2反应合成乙烯的热化学方程式为2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H127.
3、9 kJmol1。(2)减小压强,平衡逆向移动,转化率减小,故不符合题意;增大H2的浓度,平衡正向移动,二氧化碳转化率增大,故符合题意;加入适当催化剂,加快反应速率,平衡不移动,转化率不变,故不符合题意;分离出H2O(g),平衡正向移动,二氧化碳转化率增大,故符合题意。.(3)在T1温度下,相同时间内,催化剂A转化率最大,因此催化效果最佳的是催化剂A。(4)T2温度下,若反应进行10 min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)0.06 molL1min1。(5)图中b点已达平衡状态,转化率为60%,CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)开始: 2 mol 4
4、 mol 0 0转化: 1.2 mol 3.6 mol 1.2 mol 1.2 mol平衡: 0.8 mol 0.4 mol 1.2 mol 1.2 mol则该温度下反应的平衡常数K112.5。答案:(1)2CO2(g)6H2(g)C2H4(g) 4H2O(g)H127.9 kJmol1(2)(3)A(4)0.06 molL1min1(5)112.52血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中,都能与氧气结合,与氧气的结合度(吸附O2的Hb或Mb的量占总Hb或Mb的量的比值)和氧气分压p(O2)密切相关。请回答下列问题:(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附O2、H,相关反应的热化
5、学方程式及平衡常数如下:.Hb(aq)H(aq)HbH(aq)H1K1.HbH(aq)O2(g)HbO2(aq)H(aq)H2K2.Hb(aq)O2(g)HbO2(aq)H3K3H3_(用H1、H2表示),K3_(用K1、K2表示)。(2)Hb与氧气的结合能力受到c(H)的影响,相关反应如下:HbO2(aq)H(aq)HbH(aq)O2(g)。37 ,pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压p(O2)与达到平衡时Hb与氧气的结合度的关系如图1所示,pH7.6时对应的曲线为_(填“A”或“B”)。(3)Mb与氧气结合的反应如下:Mb(aq)O2(g)MbO2(aq)H,37 时,氧气分压p(O
6、2)与达平衡时Mb与氧气的结合度的关系如图2所示。已知Mb与氧气结合的反应的平衡常数的表达式K,计算37 时K_kPa1。人正常呼吸时,体温约为37 ,氧气分压约为20.00 kPa,计算此时Mb与氧气的最大结合度为_(结果保留3位有效数字)。经测定,体温升高,Mb与氧气的结合度降低,则该反应的H_(填“”或“7.4时,与pH7.4时相比,氢离子浓度减小,HbO2(aq)H(aq)HbH(aq)O2(g)的化学平衡逆向移动,增大了血红蛋白与O2的结合度,所以根据图示可知曲线A符合要求;(3)对于反应Mb(aq)O2(g)MbO2(aq),假设反应开始时Mb的浓度为1,转化率为a,则平衡时c(Mb)(1a),c(MbO2)a,K,根据图示可知p(O2)2.0 kPa,a80%,代入可得K2;人正常呼吸时,体温约为37 ,此时的化学平衡常数K2.0,化学平衡常数K,p(O2)20.0 kPa,则人正常呼吸时2,解得97.6%;经测定,体温升高,Mb与氧气的结合度降低,结合平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,说明升高温度化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,所以H0;当反应达到平衡时,v正v逆,由于v正k1c(Mb)p(O2),逆反应速率v逆k2c(MbO2),所以k1c(Mb)p(O2)k2c(MbO2
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