2022届新高考化学二轮复习教学案-专题九　化学反应原理的综合应用.docx

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1、微专题一化学反应速率、化学平衡与反应热的综合应用1题型特点这类试题往往以能量变化、化学反应速率、化学平衡知识为主题，借助图像、图表的手段，综合考查关联知识。关联知识主要有：(1)H符号的判断、热化学方程式的书写、应用盖斯定律计算H。(2)化学反应速率的计算与比较，外因(浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应速率的影响。(3)平衡常数、转化率的计算，温度对平衡常数的影响；化学平衡状态的判断，用化学平衡的影响因素进行分析和解释。(4)在多层次曲线图中反映化学反应速率、化学平衡与温度、压强、浓度的关系。2热化学方程式的书写及反应热的计算技巧首先根据要求书写目标热化学方程式的反应物、生成物并配平，其次在

2、反应物和生成物后面的括号内注明其聚集状态，再次将目标热化学方程式与已有的热化学方程式对比(主要是反应物和生成物的位置、化学计量数)，最后根据盖斯定律进行运算得出目标热化学方程式的反应热。3解答化学平衡移动问题的步骤(1)正确分析反应特点：包括反应物和生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。(2)明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。(3)结合图像或K与Qc的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。(4)结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。4分析图表与作图时应注意的问题(1)仔细分析并准确画出曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点

3、。(2)找准纵坐标与横坐标对应的数据。(3)描绘曲线时注意点与点之间的连接关系。(4)分析表格数据时，找出数据大小的变化规律。1(2021珠海高三月考)合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)是人工固氮的主要手段，对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。回答下列问题：(1)合成氨反应的反应历程和能量变化如图1所示：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H_。对总反应速率影响较小的步骤的能垒(活化能)为_kJmol1，该步骤的化学方程式为_。(2)一定温度下，向10 L恒容密闭容器中充入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，初始压强为p0，发生合成氨反应。10 min 末达到

4、平衡，测得NH3的体积分数为60%。平衡时，N2的体积分数为_，Kp_。010 min内，用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)_。(3)合成氨反应中，正反应速率v正k正c(N2)c3(H2)，逆反应速率v逆k逆c2(NH3)，k正、k逆为反应速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图2所示：表示逆反应的平衡常数随温度变化的关系曲线为_(填“L1”或“L2”)，理由为_。T0 时，_。解析：(1)(2)设平衡时生成NH3的物质的量为2x mol，则有N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始量/mol130转化量/mol x 3x 2x平衡量/mol 1x 33x 2x10 min

5、末达到平衡，测得NH3的体积分数为60%，即100%60%，解得x0.75，则平衡时N2的体积分数为100%10%。初始压强为p0，根据恒温恒容时，气体的压强之比等于其物质的量之比，则平衡时有，pp0，同理可得pp0、pp0，Kp。010 min内，v(H2)0.022 5 molL1min1。(3)合成氨反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，逆反应的平衡常数增大，因此表示逆反应的平衡常数随温度变化的关系曲线为L2。由题图2知，T0 时K正K逆，即，因此c(N2)c3(H2)c2(NH3)，而平衡时v正v逆，因此1。答案：(1)92 kJmol1124*N23*H2=2*N6*H(2

6、)10%0.022 5 molL1min1(3)L2该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，逆反应的平衡常数增大12(2021四川名校高三联考)近年来，研究发现硫的单质和化合物在一次能源的转化、存储和释放中有重要应用。回答下列问题：(1)有学者指出：含硫物质可进行太阳能的转化和存储，具体过程如图1所示。热化学含硫物质循环系统(实际存储热能Q2)图1H1_。Q2小于Q1的原因为_。(2)SO2在含KI的溶液中发生反应的能量变化如图2所示。总反应的化学方程式为_(各物质需标明状态)。转化过程中的决速步骤为_(填“第一步”或“第二步”)。(3)反应H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O

7、(g)H0，可用于制备有机化工原料COS。275 时，将等物质的量的H2S(g)与CO2(g)充入密闭容器中，测得平衡时H2O(g)的体积分数为26%，则CO2(g)的平衡转化率_。在300 、320 时分别发生上述反应，其中H2S(g)和COS(g)的体积分数()随时间(t)的变化关系如图3所示。起始密闭容器中(H2S)和(CO2)、(COS)和(H2O)分别相等。则300 时反应的平衡常数K_；320 时(H2S)、(COS)随时间变化的曲线分别为_、_。解析：(1)将题图1中三个方程式依次编号为、，根据盖斯定律可知，()，故H1(254)(297) kJmol1551 kJmol1。物质

8、转化过程中能量有损失，能量转换率不可能为100%，故Q2小于Q1。(2)由题图2可知，第一步反应为SO2(aq)4I(aq)4H(aq)=2I2(aq)2H2O(l)S(s)，第二步反应为I2(aq)2H2O(l)SO2(aq)=4H(aq)SO(aq)2I(aq)，I是第一步反应的反应物，同时是第二步反应的生成物，因此I为该总反应的催化剂，第一步反应2第二步反应可得总反应，即3SO2(aq)2H2O(l)4H(aq)2SO(aq)S(s)。由题图2可知，第一步反应的活化能高于第二步反应的活化能，化学反应中化学反应速率由活化能高的反应决定，因此转化过程中的决速步骤为第一步。(3)设起始时n(H

9、2S)n(CO2)1 mol，H2S转化 x mol，则H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)起始量/mol1 100转化量/mol x x x x平衡量/mol 1x 1x x x平衡时H2O(g)的体积分数100%26%，解得x0.52，则CO2(g)的平衡转化率100%52%。从起始到平衡，L1、L2、L3、L4表示的物质的体积分数变化量分别为13%、10%、10%、13%，所以L1、L4为一组实验数据，L2、L3为一组实验数据，由可知，275 时，K1，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，所以300 、320 时平衡常数均大于1，因起始密闭容器中

10、(H2S)和(CO2)、(COS)和(H2O)分别相等，所以平衡时 (COS)(H2O)(H2S)(CO2)，由此可知同一温度下，平衡时体积分数大的为生成物，体积分数小的为反应物，即L1、L2表示(COS)，L3、L4表示(H2S)。升高温度，平衡常数增大，由题图3可以看出，L1、L4曲线对应的比L2、L3曲线对应的大，则L1、L4曲线对应的平衡常数更大，对应的反应温度更高，由此可知，L1、L4分别表示320 下的(COS)、(H2S)，L2、L3分别表示300 下的(COS)、(H2S)。所以300 下平衡时(COS)(H2O)30%，(H2S)(CO2)20%，所以300 时反应的平衡常数

11、K2.25。答案：(1)551 kJmol1能量在实际转化过程中有损失(2)3SO2(aq)2H2O(l)4H(aq)2SO(aq)S(s)第一步(3)52%2.25L4L13(2021珠海高三质检)甲醇(CH3OH)是合成农药(杀虫剂、杀螨剂)、医药(磺胺类、合霉素等)等的原料。制备甲醇有水煤气合成法、CO2催化转化法和甲烷催化氧化法。回答下列问题：(1)水煤气合成法。制备甲醇的主要反应为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不

12、同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不相同的。实验数据如表所示。在一定条件下，反应温度越高，碳转化率_。CO2对甲醇合成的影响是_。(2)CO2催化转化法。以CO2、H2为原料在催化剂作用下合成CH3OH涉及的主要反应如下：.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.5 kJ/mol.CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H290.4 kJ/mol.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3H3_kJ/mol。一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，经t min达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol

13、，CO为b mol，这段时间内以H2O(g)表示的化学反应速率为_mol/(Lmin)(用含a、b、V、t的代数式表示)。不同压强下，按照n(CO2)n(H2)13投料，实验测得CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度(T)的变化关系如图1所示。其中纵轴表示CH3OH的平衡产率的是_(填“X”或“Y”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_；温度高于T1时，Y几乎相等的原因是_。为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_(填字母)。A低温、低压B高温、高压C低温、高压 D高温、低压(3)甲烷催化氧化法。该法制备甲醇的有关反应如下：主反应：CH4(g)O2(

14、g)CH3OH(g)H26 kJ/mol副反应：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H科学家研究了CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇的反应，部分历程如图2所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注，TS代表过渡态)。在催化剂表面上更容易被吸附的是_(填“H2O”或“O2”)。该历程中正反应的最大活化能为_kJ/mol，写出该步骤的化学方程式：_。在恒温的刚性密闭容器中，分别按照CH4、O2的体积比为21以及CH4、O2、H2O(g)的体积比为218反应相同的时间，所得产物的选择性，如甲醇的选择性100%，如图3所示。向反应体系中加入

15、H2O(g)能够显著提高甲醇选择性的原因是_(任写一条)。向上述刚性密闭容器中按照体积比218充入CH4、O2和H2O(g)，在450 K下反应达到平衡时，CH4的转化率为50%，CH3OH的选择性为90%，则副反应的压强平衡常数Kp_(计算结果保留小数点后一位)。解析：(1)由题表中原料气各组分含量一定、温度不同时的碳转化率的数据可知，在一定条件下，反应温度越高，碳转化率越高。二氧化碳的体积分数为4%时生成甲醇的碳转化率最高，二氧化碳的体积分数为20%时生成甲醇的碳转化率较低，不含二氧化碳时生成甲醇的碳转化率最低，因此原料气中含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲醇的

16、碳转化率又降低。(2)根据盖斯定律，由 得CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H349.5 kJ/mol(90.4 kJ/mol)40.9 kJ/mol。根据碳原子守恒有n平衡(CO2)n(CO2)n平衡(CH3OH)n平衡(CO)(1ab)mol，根据氧原子守恒有n平衡(H2O)2n(CO2)n平衡(CO2)n平衡(CH3OH)n平衡(CO)21(1ab) mola molb mol(ab)mol，v(H2O) mol/(Lmin)。反应为放热反应，故温度越高，CO2的平衡转化率越低，反应为吸热反应，温度较高时，主要发生反应，则温度越高，CO2的平衡转化率越高，即Y表示CO2的平衡转

17、化率，则X表示CH3OH的平衡产率。温度一定时，增大压强，反应、均正向移动，CH3OH的平衡产率增大，由题图1可知，相同温度下，p1时CH3OH的平衡产率最大，p3时CH3OH的平衡产率最小，所以压强：p1p2p3。温度高于T1时，以反应为主，又反应前后气体分子数相等，压强对平衡没有影响，CO2的平衡转化率只与温度有关，故Y几乎相等。该实验目的是探究有利于提高CH3OH平衡产率的影响因素，则反应为主反应，反应、为副反应，反应的正反应是气体体积减小的放热反应，高压、低温均有利于主反应正向进行，反应受到抑制，反应的抑制导致反应也受到抑制，所以同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率的反应条

18、件为高压、低温。(3)与催化剂接触后，*H2O的能量更低，故H2O更容易被吸附。正反应的最大活化能为12.68 kJ/mol(35.05 kJ/mol)22.37 kJ/mol，该步骤的化学方程式为*CH4*OH=*CH3OH*H。加入水蒸气，促进副反应逆向进行，二氧化碳减少；催化剂更容易吸附水，可提高甲醇选择性。设通入CH4、O2、H2O(g)的物质的量分别为2a mol、a mol、8a mol，甲烷的转化率为50%，则反应的甲烷为a mol，即生成的甲醇与二氧化碳的物质的量之和为a mol，甲醇的选择性为90%，则平衡时生成甲醇的物质的量为0.9a mol，生成二氧化碳的物质的量为0.1

19、a mol。方法一：列“三段式”计算：CH4(g)O2(g)CH3OH(g)转化量/mol 0.9a 0.45a 0.9a平衡量/mol a 0.35a 0.9aCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)转化量/mol0.1a0.2a0.1a 0.2a平衡量/mol a 0.35a 0.1a 8.2a方法二：根据原子守恒计算，加入的H2O(g)的作用是活化催化剂，不考虑，则根据氢原子守恒，生成的H2O(g)的物质的量为4n反应(CH4)4n(CH3OH)(4a40.9a)mol0.2a mol，根据氧原子守恒，平衡时剩余的O2的物质的量为2n总(O2)n(CH3OH)n(H2O)2n(

20、CO2)(2a0.9a0.2a20.1a)mol0.35a mol。副反应反应前后气体分子数相等，故反应达到平衡的过程中总压强不变，故Kp54.9。答案：(1)越高少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲醇的碳转化率又降低(2)40.9Xp1p2p3温度高于T1时以反应为主，又反应前后气体分子数相等，压强对平衡没有影响C(3)H2O22.37*CH4*OH=*CH3OH*H加入水蒸气，促进副反应逆向进行，二氧化碳减少(合理即可)54.9微专题二化学平衡、电解质溶液与电化学的综合应用1题型特点此类试题以元素及化合物、化学平衡知识为主题，借助图像、图表的手段考查相关的知识。主要

21、考查点：(1)反应现象的描述。(2)氧化还原反应、原电池与电解池、陌生离子方程式的书写。(3)题述信息条件下反应速率的计算、平衡常数的计算、Ksp的计算。(4)平衡的影响因素、平衡移动与图像及相关原因的分析。2解题指导(1)浏览全题根据题目提供的信息，结合相关基础知识，先对简单问题进行解答。(2)对于氧化还原反应通过陌生物质中元素的价态判断其氧化性与还原性。氧化还原滴定的分析计算要正确利用“关系式”。(3)化学平衡常数及平衡转化率的计算化学平衡常数及平衡转化率的计算可用三段式法找出浓度可变的反应物、生成物在起始时、转化时、平衡时的浓度，然后代入表达式进行计算。(4)对于电化学类试题，首先判断是

22、原电池还是电解池，然后分析电极类别，书写电极反应式，最后按电极反应式进行相关计算。对电化学计算要利用各电极转移的电子数相等求未知量。电化学中电极反应式的书写注意事项(1)根据题意、装置图分清“原电池”“电解池”或“电镀池”。(2)定电极：阴极、阳极；正极、负极。(3)根据电极反应物和介质确定生成物进而写出电极反应式。配平(原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒)；生成物粒子在介质中的存在形式；得失电子要表达准确，得电子为ne，失电子为ne。(5)对于电解质溶液类试题，要明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型，然后进行解答。有关Ksp的计算往往与pH的计算结合起来，要注意pH与c(OH)的转换，难

23、溶电解质的悬浊液即为其沉淀溶解平衡状态，满足相应的Ksp。1CH3OH是一种重要的化工试剂，以甲醇为原料能够制备众多的化工试剂。回答下列问题：(1)在催化剂作用下，用甲醇制备合成气的反应为CH3OH(g)CO(g)2H2(g)H0，欲提高甲醇的反应速率和反应转化率，工业上适宜采用的措施是_(填字母)。a高温、高压b低温、高压c高温、低压 d低温、低压(2)科研发现，在钯基催化剂作用下，甲醇制氢的反应历程如图所示(吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注)。该历程中，反应速率最慢的一步的化学方程式为_；放热最多的一步的化学方程式为_。(3)将8 mol CH3OH置于某刚性密闭容器中，在570 K及催

24、化剂作用下引发甲醇发生反应：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)，初始时压强为200 kPa，反应相关物质的物质的量随时间的变化如图所示。能够说明该反应达到平衡状态的是_(填字母)。a混合气体密度恒定不变b压强恒定不变cCO与H2的体积之比恒定不变dH2的体积分数恒定不变比较反应速率m点v逆(CH3OH)、n点v正(CO)、k点v逆(CO)的大小顺序：_(用m，n，k表示即可)。反应从开始到5 min时，平均反应速率v(H2)_kPamin1，该反应的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压物质的量分数总压)。(4)甲醇也是常用的燃料电池原料，若电解质为熔融的碳酸钠，则负极反应式为_

25、。解析：(1)低温、低压不利于提高反应速率，高温、高压能够加快反应速率，高温还有利于平衡正向移动，提高甲醇的平衡转化率，高压能够提高反应速率，可以提高单位时间内反应物的转化率(不是平衡转化率)，工业上常常采用高压提高反应转化率。(2)活化能越大，反应速率越慢，根据图示知CO*4H*CO*2H2的活化能最大，反应速率最慢；生成物与反应物之间的能量差为该反应过程中的能量变化，由此可以得出放热最多的一步反应为CHO*3H*CO*4H*。(3)整个反应过程中混合气体密度及CO与H2的体积之比恒定不变，所以a、c错误。整个反应过程，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，可以得出反应速率：nkm。列“三

26、段式”如下：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)初始量/mol8 00变化量/mol 4 4 8平衡量/mol 4 4 8根据相同条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，可以得出平衡时总压强为400 kPa，p(H2)200 kPa，所以v(H2)40 kPamin1，Kp4104。(4)甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，参与负极反应，电解质为熔融的碳酸钠，故负极反应式为CH3OH3CO6e=4CO22H2O。答案：(1)a(2)CO*4H*CO*2H2(或2H*H2)CHO*3H*CO*4H*(或CHO*CO*H*)(3)bdnkm404104(4)CH3OH3CO6e=4CO22H2O2(2

27、021南阳高三质检)CO2的减排、回收及资源化利用正成为重要的环境和能源问题。请回答下列问题：(1)CO2与CH4重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：.CH4(g)CO2(g)2H2(g)2CO(g)H247.1 kJmol1.H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)H41.2 kJmol1用CO2和H2为原料可得到CH4燃料，其热化学方程式为_。在恒容条件下，CH4、CO2起始浓度均为2 molL1时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图1所示。曲线A表示_(填化学式)的平衡转化率随温度的变化；温度为800 K时，反应的平衡常数K_；若某一条件下CH4的转化率为X点的值

28、，若使其达到Y点的值，改变除温度外的条件可以是_(写两条)。图2为在不同催化剂、混合气体流速控制在120 mLmin1(CH4和CO2气体物质的量之比为11)通入反应器，在900 下进行7 h的CH4CO2重整反应稳定性测试图。B点的转化率高于A点的转化率，原因是_；C点_(填“可能”“一定”或“一定未”)达到平衡状态，由B点到C点CO2转化率降低，原因是_。(2)用电解法可将CO2转化为多种燃料，原理如图3。铜电极上产生C2H4的电极反应式为_，若阴极只生成CO、HCOOH、C2H4，且各产物生成速率相同，则相同条件下，Pt电极与Cu电极上产生O2与C2H4的体积比为_。解析：(1)热化学方

29、程式2即得CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(g)H164.7 kJmol1。CO2参与、两个反应，相同温度下，CO2的平衡转化率更高，则曲线A表示CO2的平衡转化率。800 K时，用“三段式”法计算：CH4(g)CO2(g)2H2(g)2CO(g)起始浓度/(mol/L)22 0 0变化浓度/(molL1) 0.4 0.4 0.8 0.8平衡浓度/(molL1) 1.6 1.2 0.80.4 0.80.4H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)起始浓度/(molL1) 2变化浓度/(molL1)0.4 0.4 0.4 0.4温度为800 K时，反应的平衡常数K mol2L20

30、.12 mol2L2。CH4的转化率由X点转变为Y点，温度不变，增大CO2浓度、降低压强、分离出产物等均可使反应平衡向右移动，增大CH4的转化率。B点相对于A点，使用不同的催化剂，转化率更高，故催化剂催化效率ACU.NA比ACNA高，反应速率更快。由B点到C点CO2转化率降低，原因是同一催化剂使用时间变长，催化效率降低，反应速率变慢，故C点一定未达到平衡状态。(2)阴极生成C2H4的电极反应式为2CO212e12H=C2H44H2O。根据转移电子情况：CO2e、HCOOH2e、C2H412e，由于阴极生成CO、HCOOH、C2H4，且各产物生成速率相同，则每产生1 mol C2H4电路中通过电

31、子总物质的量为16 mol，所以Pt电极与Cu电极上产生O2与C2H4的体积比为141。答案：(1)CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(g)H164.7 kJmol1CO20.12 mol2L2增大CO2浓度、降低压强(答案合理即可)催化剂催化效率ACU.NA比ACNA高，反应速率更快一定未同一催化剂使用时间变长，催化效率降低，反应速率变慢(2)2CO212e12H=C2H44H2O413(2021新高考河北卷)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。(1)大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃

32、烧。已知25 时，相关物质的燃烧热数据如下表：物质H2(g)C(石墨，s)C6H6(l)燃烧热H/(kJmol1)285.8393.53 267.5则25 时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为_。(2)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：CO2(g)CO2(aq)CO2(aq)H2O(l)H(aq)HCO(aq)25 时，反应的平衡常数为K。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压总压物质的量分数)，比例系数为y molL1kPa1，当大气压强为p kPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H浓度为_molL1(写

33、出表达式，考虑水的电离，忽略HCO的电离)。(3)105 时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)H2O(g)CO2(g)上述反应达平衡时体系的总压为46 kPa。保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5 kPa，CO2(g)的初始压强应大于_kPa。(4)我国科学家研究LiCO2电池，取得了重大科研成果。回答下列问题：LiCO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在_(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质

34、碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤的离子方程式。.2CO22e=C2O.C2O=CO2CO._.CO2Li=Li2CO3研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_。.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H电还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图。由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为_(用a、b、c字母排序)。解析：(1)由题给燃烧热数据可得，H2(g)O2(g)=H2O(l)H1285.8 kJmol1，C(

35、石墨，s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol1，C6H6(l)O2(g)=6CO2(g)3H2O(l)H33 267.5 kJmol1，根据盖斯定律，目标方程式可由36得到，其H(285.8 kJmol1)3(393.5 kJmol1)6(3 267.5 kJmol1)49.1 kJmol1，故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)6C(石墨，s)=C6H6(l)H49.1 kJmol1。(2)依题意，cCO2(aq)ypCO2(g)xyp molL1，CO2(aq)H2O(l)H(aq)HCO(aq)，K，c(HCO)K；考虑水的电离，不考虑

36、HCO的电离，则有c(H)c(OH)c(HCO)，c(H)，得c(H) molL1 molL1。(3)平衡体系总压为46 kPa，则由2MHCO3(s)M2CO3(s)H2O(g)CO2(g)可得p(H2O)p(CO2)23 kPa，Kp2323。若保持温度不变，设开始先通入CO2的压强为x kPa，平衡时水蒸气分压为5 kPa时，可列“三段式”：2MHCO3(s)M2CO3(s)H2O(g)CO2(g)起始/kPa 0 x转化/kPa 5 5平衡/kPa 5 5xKp23235(5x)，解得x100.8，故为使平衡时水蒸气分压小于5 kPa，CO2(g)初始压强应大于100.8 kPa。(4

37、)LiCO2电池的总反应式为4Li3CO2=2Li2CO3C。电池中，锂为负极，CO2在正极发生电化学反应，由电池总反应式可得正极反应为3CO24e4Li=2Li2CO3C；结合步骤、，可得步骤的离子方程式为2COCO2=2COC。.介质呈碱性，应用OH配平，CO2在碱性介质中电还原为正丙醇，电极反应方程式为3CO218e13H2O=CH3CH2CH2OH18OH。.催化剂c条件下，CO2电还原的活化能小于H电还原的活化能，更容易发生CO2的电还原；而催化剂a和b条件下，CO2电还原的活化能均大于H电还原的活化能，相对来说，更易发生H的电还原。其中催化剂a条件下，H电还原的活化能比CO2电还原

38、的活化能小得更多，发生H电还原的可能性更大，因此CO2电还原为CO从易到难的顺序为c、b、a。答案：(1)3H2(g)6C(石墨，s)=C6H6(l)H49.1 kJmol1(2)(3)100.8(4)正2COCO2=2COC.3CO218e13H2O=CH3CH2CH2OH18OH.c、b、a专题强化训练1科学家提出了多种回收和利用CO2的方案。方案.利用FeO吸收CO2获得H2.6FeO(s)CO2(g)=2Fe3O4(s)C(s)H176.0 kJmol1.C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H2113.4 kJmol1(1)3FeO(s)H2O(g)=Fe3O4(s)H2(

39、g)H3_。(2)在反应中，若放出38.0 kJ热量，则被氧化的FeO的物质的量为_。方案.利用CO2制备CH4300 时，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和8 mol H2，发生反应CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H4，混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示。(3)从反应开始到恰好达到平衡时，CO2的平均反应速率v(CO2)_。300 时，该反应的平衡常数K_。保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 mol CO2和8 mol H2，重新达到平衡时CH4的浓度_(填字母)。A大于1.6 molL1B等于1.6 molL1C0.8 molL1c(CH4)1.6 molL1D等于0.8 molL1已知：200 时，该反应的平衡常数K61.8 L2mol2，则H4_0(填“”“”或“”)。方案.用碱溶液吸收CO2利用50 mL 3 molL1 NaOH 溶液完全吸收2.24 L CO2(标准状况)，得到吸收液。(4)该吸收液中离子浓度的大小顺序为_。将该吸收液蒸干，灼烧至恒重，所得固体的成分是_(填化学式)。解析：(1).6FeO(s