高考化學二輪復習考點專項突破練習：專題九 化學反應原理綜合練習 2含解析

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1、2020屆高考化學二輪復習考點專項突破練習專題九 化學反應原理綜合練習（2）1、請參考題中圖表，已知E1134 kJmol1、E2368 kJmol1，根據(jù)要求回答下列問題：(1)圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_(2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJmol1CH

2、3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，則甲醇蒸氣燃燒為液態(tài)水的熱化學方程式為_(3)如表所示是部分化學鍵的鍵能參數(shù)?；瘜W鍵PPPOO=OP=O鍵能/(kJmol1)abcx已知白磷的燃燒熱為d kJmol1，白磷及其完全燃燒的產物的結構如圖所示，則表中x_ kJmol1(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。2、中科院一項最新成果實現(xiàn)了甲烷高效生產乙烯，甲烷在催化作用下脫氫,在氣相中經自由基偶聯(lián)反應生成乙烯，其反應如下：2CH4(g) C2H4(g) +2H2(g) H 0化學鍵HHCHC = CCCE(kJ

3、 / mol)abcd1.已知相關化學鍵的鍵能如上表，甲烷制備乙烯反應的H = (用含a.b.c.d的代數(shù)式表示)。2.T1溫度時，向1L的恒容反應器中充入2mol CH4 ,僅發(fā)生上述反應，反應過程中 015min CH4的物質的量隨時間變化如圖1,測得10-15min時H2的濃度為1.6molL-10 10min內CH4表示的反應速率為_mol/(Lmin) o若圖1中曲線a、曲線b分別表示在溫度T1時，使用質量相同但表面積不同的催化劑時，達到平衡過程中n (CH4)的變化曲線，其中表示催化劑表面積較大的曲線是 (填“a”或 “b”)。15 min時,若改變外界反應條件,導致n( CH4)

4、發(fā)生圖中所示變化，則改變的條件可能是 (任答一條即可)。3.實驗測得. 其中K正、K逆為速率常數(shù)僅與溫度有關，T1溫度時k正與K逆的比值為 (填數(shù)值)。若將溫度由T1升高到T2,則反應速率增大的倍數(shù)V正 V逆(選填“”、“”或“=”)；判斷的理由是 4.科研人員設計了甲烷燃料電池并用于電解。如圖2所示，電解質是摻雜了 Y2O3與 ZrO2的固體，可在高溫下傳導O2-C極的Pt為 極(選填“陽”或“陰” )。該電池工作時負極反應方程式為 。用該電池電解飽和食鹽水，一段時間后收集到標況下氣體總體積為112mL,則電解后所得溶液在25時pH= (假設電解前后NaCl溶液的體積均為500mL)。3、“

5、綠水青山就是金山銀山”,研究NO2、NO、CO、碳氫化合物大氣污染物和水污染物的處理對建設美麗中國具有重要意義。1.已知:汽車尾氣中的CO、NOx、碳氮化合物是大氣污染物。使用稀土等催化劑能將CO、NO轉化成無毒物質。 已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+180.5kJ/mol K1(該反應的平衡常數(shù)) 2C(s)+O2(g)=2CO(g)H2=-221kJ/mol K2(同上) C(s)+O2(g)=CO2(g)H3=-393.5kJ/mol K3(同上) 寫出NO(g)與CO(g)催化轉化成N2(g)和CO2(g)的熱化學方程式_,以及該熱化學方程式的平衡常數(shù)K=_(用K1

6、、K2、K3表示)2.污染性氣體NO2與CO在一定條件下的反應為:2NO2+4CO 4CO2+N2 H=-1200kJ/mol。某溫度下,在2L密閉容器中充入0.1mol NO2和0.2mol CO,此時容器的壓強為1個大氣壓,5秒時反應達到平衡時,容器的壓強變?yōu)樵瓉淼?9/30,則反應開始到平衡時NO2的平均反應速率v(NO2)=_mol/(Ls)。若容器中觀察到_,可判斷該反應達到平衡狀態(tài);能使該反應的反應速率增大,且平衡向逆反應方向移動的是_。A.及時分離出CO2B.適當升高溫度C.減小容器體積使體系壓強增大D.選擇高效催化劑3.電化學降解NO2-的原理如下圖,陰極反應式為_。4.在高效

7、催化劑作用下可用NH3還原NO2進行污染物處理。相同條件下,選用A、B、C三種催化劑進行反應,生成氮氣的物質的量與時間變化如圖a?；罨茏钚〉氖莀用E(A)、E(B)、E(C)表示三種催化劑下該反應的活化能。在催化劑A作用下測得相同時間處理NO2的量與溫度關系如圖b。試說明圖中曲線先增大后減小的原因_(假設該溫度范圍內催化劑的催化效率相同)。4、研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。(1) 現(xiàn)有反應：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H”、“0，溫度升高，k正增大的倍數(shù)大于k逆4.陽CH48e+4O2=CO2+2H2O 12解析： 3答案及解析：答案：1.

8、2NO(g)+2CO(g) =N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJmol-1; 2.0.002; 體系內顏色不再發(fā)生變化; B3.2+6e-+8H+=N2+4H2O4.E(A);低于300,反應未達到平衡,溫度升高,反應速度加快;高于300,反應已平衡,隨溫度升高,反應逆向進行解析： 4答案及解析：答案：(1) ad 0.05 molL-1min-1逆反應(2) 溫度超過250，催化劑的催化效率降低增大反應壓強(或增大CH4的濃度)解析： 5答案及解析：答案：（1）33（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S;加壓反應速率增大，而且平衡右移，可提高生產效率（3）2

9、H1-3H2-H3（4）bd;大于;小于;tm時生成物濃度較低;(5) 解析：（1）砷(As)與氮處于同一主族，As原子比N原子多兩個電子層，原子核外有四個電子層，最外層5個電子，砷元素原子序數(shù)為7+8+18=33，故答案為：33；（2）工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As2O3）制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質硫，砷元素化合價+3價變化為+5價，反應的化學方程式為2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；增大壓強，可增大反應速率，并使平衡正向移動，增大反應物的轉化率，故答案為：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加壓反應速率增大，而且平衡右移，可提高

10、生產效率；（3）已知：As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)+1/2O2(g)=H2O（l）H22As(s)+5/2O2(g)=As2O5(s)H3，則利用蓋斯定律將2-3-可得As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)H=2H1-3H2-H3，故答案為：2H1-3H2-H3；（4）a同一個化學反應，速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡，都存在v（I-）=2v()，a項錯誤；b溶液pH不變時，則c(OH)也保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，b項正確；c由圖可知，當c()=y molL1時，濃度不再發(fā)生變化，則達到平衡狀態(tài)，由方程式可知此時c(

11、I)=2y molL1，所以c(I)=y molL1時沒有達到平衡狀態(tài)，c項錯誤；d不再變化，可說明各物質的濃度不再變化，反應達到平衡狀態(tài)，d項正確；故答案為：bd；反應從正反應開始進行，tm時反應繼續(xù)正向進行，則v正大于v逆，故答案為：大于；tm時比tn時濃度更小，則逆反應速率更小，故答案為：小于；tm時濃度更小，反應速率更慢；反應前，三種溶液混合后，Na3AsO3的濃度為3x mol/L20/(20+20+20)=x mol/L，同理I2的濃度為x mol/L，反應達到平衡時，生產c()為y mol/L，則反應生產的c(I)=2y mol/L，消耗的、I2的濃度均為ymol/L，平衡時c(

12、)=（x-y）mol/L，c(I2)=（x-y）mol/L，溶液中c(OH)=1mol/L，則，故答案為：4y3/(xy)2。 6答案及解析：答案：1.大于;O2和Cl2分離能耗較高、HCl轉化率較低2.1163.增加反應體系壓強、及時除去產物4.Fe3+e=Fe2+，4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O;5.6解析：1.根據(jù)反應方程式知，HCl平衡轉化率越大，平衡常數(shù)K越大，結合圖像知K(300 )K(400 )；由圖像知，400 時，HCl平衡轉化率為84%，用三段式法對數(shù)據(jù)進行處理得：起始（濃度） c0 c0 0 0變化（濃度） 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c

13、0平衡（濃度）(1-0.84)c0 (1-0.21)c0 0.42c0 0.42c0則K=；根據(jù)題干信息知，進料濃度比過低，氧氣大量剩余，導致分離產物氯氣和氧氣的能耗較高；進料濃度比過高，HCl不能充分反應，導致HCl轉化率較低；2.根據(jù)蓋斯定律知，（反應I+反應II+反應III）2得 H=（H1+H2+H3）2=-116 kJmol-1；3.若想提高HCl的轉化率，應該促使平衡正向移動，該反應為氣體體積減小的反應，根據(jù)勒夏特列原理，可以增大壓強，使平衡正向移動；也可以及時除去產物，較小產物濃度，使平衡正向移動；4.電解過程中，負極上發(fā)生的是得電子反應，元素化合價降低，屬于還原反應，則圖中左側

14、為負極反應，根據(jù)圖示信息知電極反應為：Fe3+e-=Fe2+和4=Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O。 7答案及解析：答案：1.酸性; 4; 2. a、b3. 溫度升高,反應速率加快,平衡右移 該反應是焓增、熵減的反應,任何溫度下均不自發(fā)進行解析：1.由電荷守恒 ,代入數(shù)值,顯然溶液呈酸性, 接近4。2.利用蓋斯定律第2個反應減去第1個反應,得 。為酸性氣體,可用堿液洗滌,由于酸性,也可用溶液作洗滌液。3.利用“三段式”求起始物質的量/ 0.8 0.2 0平衡物質的量/ 設汽缸體積為。溫度升高反應速率加快,且由于該反應正反應為吸熱反應,則升溫平衡向正方向移動,故溫度越高單位時間內排放量越大。該反應,則,故任何情況下,都不能實現(xiàn)自發(fā)轉化。、在催化劑作用下轉化為和,化學反應方程式為: 。 8答案及解析：答案：1. 2.0.5; 增大; ;AC.解析：