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 1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（1） 1、焦炭催化還原SO2生成S2，化學方程式為： 2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)，在恒容容器中，1 mol/LSO2與足量的焦炭反應，SO2的轉化率隨溫度的變化如圖所示。? ①若700℃發(fā)生該反應，經(jīng)3分鐘達到平衡，計算0—3分鐘v(S2)=_______mol?L-1?min-1，該溫度下的平衡常數(shù)為_________． ②若該反應在起始溫度為700℃的恒容絕熱容器中進行，達到平衡時SO2的轉化率_________90%(填“＞”、“＜”或“=”) ． ③下列說法一定

2、能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是_______． A．焦炭的質(zhì)量不再變化時 B．CO2、SO2的濃度相等時 C．SO2的消耗速率與CO2的生成速率之比為1:1 D．容器的總壓強不再變化時 2、氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎，氨氣在Pt催化劑作用下發(fā)生主反應I和副反應Ⅱ； I. 4NH3 (g)+5O2(g)4NO(g)+ 6H2O(g) △H1=－905 kJ/mol Ⅱ.4NH3 (g)+3O 2(g)2N2(g)+6H2O (g) △H2 1.已知： 物質(zhì) NO O2 N2 鍵能(kJ/mol) 629 496 942 則△H2=_

3、__________，NH3電子式：________________，NH3結構式：_______________ 2.以Pt為催化劑，在1L密閉容器中充入1mol NH3和2mol O2，測得有關物質(zhì)的量與溫度的關系如圖： ①該催化劑在高溫時對反應___________更有利(填“I”或“Ⅱ”)。 ②520℃時，NH3的轉化率為___________。 ③下列說法正確的是___________(填標號) A.工業(yè)上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應控制在840℃左右 B.增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡轉化率 C.投料比不變，增加反應物的濃度可以提高N

4、H3生成NO的平衡轉化率 D.使用催化劑時，可降低反應的活化能，加快其反應速率 ④溫度高于840℃時，NO的物質(zhì)的量減少的原因可能是___________。（答一種即可） 3.在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NO2反應生成N2。 ①NH3與NO2生成N2的反應中，當生成1mol N2時，轉移的電子數(shù)為___________mol。 ②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑的反應器中反應。反應相同時間NOx的去除率隨反應溫度的變化曲線如下圖所示，在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是___________。

5、 3、霧霾已經(jīng)成為部分城市發(fā)展的障礙。霧霾形成的最主要原因是人為排放,其中汽車尾氣污染對霧霾的“貢獻”逐年增加?；卮鹣铝袉栴}: 1.汽車尾氣中含有NO,N2與O2生成NO的過程如下: ①1mol O2與1mol N2的總能量比2mol NO的總能量________(填“高”或“低”)。 ②N2(g)+ O2(g)=NO(g)的ΔH=________。 ③NO與CO反應的熱化學方程式可以表示為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=a kJ·mol-1,但該反應速率很慢,若使用機動車尾氣催化轉化器,可以使尾氣中的NO與CO轉化成無害物質(zhì)排出。上述反應在使用“催

6、化轉化器”后,a值________(選填“增大”“減小”或“不變”)。 2.氫能源是綠色燃料,可以減少汽車尾氣的排放,利用甲醇與水蒸氣反應可以制備氫氣:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH1。下圖是該反應的能量變化圖: ①通過圖中信息可判斷反應CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的ΔH1________(選填“>”“=”或“<”)0。 ②圖中途徑(Ⅱ)的條件是_______________,途徑(Ⅰ)的反應熱________(選填“>”“=”或“<”)途徑(Ⅱ)的反應熱。 ③已知下列兩個熱化學方程式:H2(g)+ O2(g)=H2O

7、(g) ΔH2 2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3 ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的關系式為:____________________。 4、羰基硫()廣泛存在于以煤為原料制備的各種化工原料氣中,能引起催化劑中毒、化學產(chǎn)品質(zhì)量下降和大氣污染等。羰基硫的氫解和水解反應是兩種常用的脫硫方法,其反應式分別為:? ①氫解反應: ? ②水解反應: ? 請回答下列問題:? 1.已知熱化學方程式: ?,則__________。? 2.水解反應達到平衡后,若減小容器的體積,則逆反應速率__________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同), 的轉化

8、率__________。 3. 氫解反應的平衡常數(shù)與溫度具有如下的關系式 (、均為常數(shù))? ①如圖能表示的氫解反應的直線為__________。 ②一定條件下,催化劑Ⅰ和Ⅱ?qū)浣夥磻拇呋饔萌缦? 達到平衡所需時間 的數(shù)值 的數(shù)值 催化劑Ⅰ 催化劑Ⅱ 則__________ (填“>”、“<”、“=”)。 4.某溫度下,維持體系體積恒定,物質(zhì)的量分別為、的蒸氣和發(fā)生氫解反應。已知的平衡轉化率為,則在該溫度下反應的平衡常數(shù)____________(用、、等符號表示)。 5、C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,科研工

9、作者正在研究用各種化學方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的影響。 1.已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ·mol-1 4Al(g)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH2=-3351kJ·mol-1 2Al(g)+N2(g)=2AlN(s) ΔH3=-318kJ·mol-1 碳熱還原Al2O3合成AlN的總熱化學方程式是__________ 2.“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2,室溫條件下,將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中,測得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分數(shù)的變化關系如圖所示。 請寫出a點時__________,b點時溶液pH=7,則__________

10、; 3.催化氧化法去除NO,一定條件下,用NH3消除NO污染,其反應原理為:4NH3+6NO5N2+6H2O。 不同溫度條件下,n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4:1、3:1、1:3時,得到NO脫除率曲線如下圖所示: ① 請寫出N2的電子式__________ ② 曲線c對應NH3與NO的物質(zhì)的量之比是__________, ③曲線a中NO的起始濃度為6×10-4mg·m-3,從A點到B點經(jīng)過0.8s,該時間段內(nèi)NO的脫除速率為________mg·m-3·s-1; 4.間接電化學法可除NO。其原理如下圖所示,寫出電解池陰極的電極反應式(陰極室溶液呈酸性)_____

11、_____ 6、H2O2在Fe2＋、Cu2＋的存在下生成具有強氧化性的·OH(羥基自由基)，·OH可將有機物氧化降解。 (1)Cu2＋H2O2體系中存在下列反應： Cu2＋(aq)＋H2O2(aq)===CuOOH＋(aq)＋H＋(aq)　ΔH1＝akJ·mol－1 CuOOH＋(aq)===Cu＋(aq)＋·OH(aq)＋O2(g)　　ΔH2＝bkJ·mol－1 2CuOOH＋(aq)===2Cu＋(aq)＋H2O2(aq)＋O2(g)　ΔH3＝ckJ·mol－1 則H2O2(aq)===2·OH(aq)　　ΔH＝________kJ·mol－1。 (2)為探究溫度對C

12、u2＋H2O2甲基橙去除率的影響，某研究小組在不同溫度下進行實驗(其他條件相同)，實驗結果如圖1所示。相同條件下，溫度升高，甲基橙去除速率增大，其原因是________________________________________。 (3)為探究Fe2＋Cu2＋H2O2能夠協(xié)同催化氧化降解甲基橙，某研究小組的實驗結果如圖2所示。得出“Fe2＋Cu2＋H2O2催化氧化降解甲基橙效果優(yōu)于單獨加入Fe2＋或Cu2＋”結論的證據(jù)為____________________________________________。 實驗條件：200mL甲基橙模擬廢水(1.5g·L－1，pH＝3.0)，溫

13、度60℃、V(H2O2)＝2.0mL 1—V(H2O2)∶m(FeSO4)∶m(CuSO4)＝2∶0.02∶0.4 2—V(H2O2)∶m(FeSO4)∶m(CuSO4)＝2∶0.02∶0 3—V(H2O2)∶m(FeSO4)∶m(CuSO4)＝2∶0∶0.4 4—V(H2O2)∶m(FeSO4)∶m(CuSO4)＝2∶0∶0 (4)EFH2O2FeOx法可用于水體中有機污染物降解，其反應機理如圖3所示。陽極的電極反應式為________________________________，X微粒的化學式為____________________________，陰極附近Fe2＋參與反應

14、的離子方程式為________________________________。 (5)SCOD是指溶解性化學需氧量，是衡量水中有機物質(zhì)含量多少的指標。水體SCOD越大，說明其有機物含量越高。用Fe2＋H2O2法氧化破解啤酒工業(yè)污泥中的微生物，釋放出有機物和氮等。測得不同初始pH下污泥經(jīng)氧化破解后上層清液中的SCOD及總氮濃度如圖4所示。當pH>2.5時，總氮濃度、SCOD均降低，其原因可能是_______________________________________________________________________。 7、為研究哈伯法合成氨反應, ℃時,在容積為2 恒

15、容容器中通入4 和12?,反應如下: 相關鍵能數(shù)據(jù)如下: 鍵能數(shù)據(jù) () 946 436 若25時反應達到平衡,各物質(zhì)濃度隨時間變化曲線如下圖中甲、乙、丙?；卮鹣铝袉栴}: 1.0-25內(nèi),反應的平均速率為???????????????????? ;表中????????????? ??????? 。 2. ℃時,該反應的平衡常數(shù)?????????????????????? (用最簡分數(shù)表達)。 3. ℃時,若起始充入8 和24 ,則反應剛達到平衡時,表示在右圖中相應的點為__________(填字母)。 4.以煤為主要原料的合成氨工業(yè)中,原料氣氫氣

16、常用下述方法獲得: ① ??? ②???? ? 若已知和的燃燒熱分別為283 和285.8 ; ????? ??? 則?????????????????????? 。 5.氨氣是生產(chǎn)硝酸的重要原料,其過程如下: 寫出步驟Ⅰ的化學方程式:????????????????????? 。 6.下圖是科學家提出的利用電解法常溫常壓下由氮氣、氫氣合成氨的示意圖: 由圖可知,鈀電極是電解池的?????????????? (填“陰極”或“陽極”);鈀電極上的電極反應式為?????????????????????? 。 8、“溫室效應”是全球關注的環(huán)境問題之一。是目前大氣中含量最高

17、的一種溫室氣體, 的綜合利用是解決溫室及能源問題的有效途徑。 1.研究表明和在催化劑存在下可發(fā)生反應生成。己知部分反應的熱化學方程式如下: , ,? , 則,__________. 2. 催化加氫也能合成低碳烯烴: ,不同溫度下平衡時的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量如圖1所示,曲線表示的物質(zhì)為__________(寫化學式)。 ? 3. 和在催化劑作用下可發(fā)生兩個平行反應,分別生成和。 反應A: 反應B: 控制和初始投料比為1∶3時,溫度對平衡轉化率及甲醇和產(chǎn)率的影響如圖2所示。 ? ①由圖2可知溫度升高的產(chǎn)率上升,其主要原因可能是________________。 ②

18、由圖2可知獲取最適宜的溫度是__________,下列措施有利于提高轉化為的平衡轉化率的措施有__________。 A.使用催化劑 B.增大體系壓強 C.增大和的初始投料比 D.投料比不變和容器體積不變,增加反應物的濃度 4.在催化劑表面通過施加電壓可將溶解在水中的二氧化碳直接轉化為乙醇,則生成乙醇的電極反應式為__________。 5.由制取的太陽能工藝如圖3所示?！盁岱纸庀到y(tǒng)”發(fā)生的反應為: ??,每分解1?轉移電子的物質(zhì)的量為__________;“重整系統(tǒng)”發(fā)生反應的化學方程式為__________。

19、 答案以及解析 1答案及解析： 答案：0.15 ； 36.45 ； ＜ ； AD 解析： ①反應的三段式為2C(s)+2SO2(g)?S2(g)+2CO2(g) ?????起始濃度(mol/L)?????????????????1???????????????0????????????0 ???變化濃度(mol/L)??????????????????0.9????????????0.45????????0.9 ??平衡濃度(mol/L)???????????????????0.1?????????????0.45????????0.9 v(S2)=△c/△

20、t=0.45mol/L/3min=0.15mol/(L?min),平衡常數(shù)k=c2(CO2)×c(S2)/c2(SO2)=0.92×0.45/0.12=36.45，故答案為：0.15；36.45； ②1?mol/LSO2與足量的焦炭在恒容、700℃反應時,SO2的轉化率為90%,若1?mol/LSO2與足量的焦炭在恒容、絕熱容器中反應,由于反應放熱,容器內(nèi)溫度升高,所以恒容、絕熱容器中的反應相當在恒容、700℃反應平衡的基礎上升溫,則平衡逆向進行,SO2的轉化率降低，故答案為：<； ③A. 焦炭的質(zhì)量減少，則反應正向進行，焦炭的質(zhì)量增加，則反應逆向進行，若焦炭的質(zhì)量不再變化時，則反應達到平

21、衡狀態(tài)，故A正確； B.?CO2、SO2的濃度相等時，不能確定正逆反應速率是否相等，所以不能確定反應是否達到平衡狀態(tài)，故B錯誤； C. 無論反應是否達到平衡,SO2的消耗速率與CO2的生成速率始終相等,所以SO2的消耗速率與CO2的生成速率之比為1:1時，不能確定反應狀態(tài)是否平衡，故C錯誤； D. 反應正向是氣體體積增大的反應，反應正向進行，容器壓強增大，逆向進行，容器壓強減小，所以容器的總壓強不再變化時，反應達到平衡狀態(tài)，故D正確； 故答案為：AD； 2答案及解析： 答案：1. -1265kJ/mol; ; 2.①I ②60% ③AD ④催化劑失去活性、有其

22、他副反應發(fā)生、生成NO的反應放熱反應溫度升高使NO的轉化率降低。 3.①24/7 ②迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高而增大與溫度升高共同使NOx去除反應速率增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起NOx去除反應速率增大 解析： 3答案及解析： 答案：1.低;+91.5kJ·mol-1?;不變 2.>;使用催化劑; =?;ΔH3=2×ΔH1+6×ΔH2 解析： 4答案及解析： 答案：1.-42kJ·mol-1 2.增大; 不變; 3.Z; =; 4. 解析： 5答案及解析： 答案：1.Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)=2AlN

23、(s)+3CO(g)? ΔH=+1026kJ·mol-1 2.1:1; 3:1; 3.① ② 1:3③ 1.5×10-4 4. 解析： 6答案及解析： 答案： (1) 2b－c (2) ·OH濃度增大或活化分子數(shù)增多 (3) 相同時間時，曲線1對應甲基橙降解率均高于曲線2、曲線3 (4) Fe－2e－===Fe2＋　　H2O2＋H＋＋Fe2＋===Fe3＋＋H2O＋·OH (5) Fe2＋、Fe3＋轉化為Fe(OH)3 解析： 7答案及解析： 答案：1.0.12;391 2. 3.B; 4.-41.2 5. 6.陽極; 解析： 8答案及解析： 答案：1.3b-a-c ; 2.H2O; 3.反應B正反應是吸熱反應，溫度升高平衡正向移動，CO產(chǎn)率升高; 250℃; BD 4. 5.2;? 解析：