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 3含解析

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（3）1、世界能源消費的 90%以上依靠化學技術(shù)。其中清潔燃料氫氣(H2)和甲醇(CH3OH)是研究的熱點。(1)工業(yè)制氫有多種渠道: 其中一個重要反應是:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H。已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)H1=394kJ/mol2C(s,石墨)+O2(g)=2CO(g)H2=222kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(g)H3=242kJ/mol則H=_kJ/mol。 一種“金屬(M)氧化物循環(huán)制氫”的原理如圖1所示。寫出該流程制氫的總反應式:_。 氫氣可用于制備 H2O2. 已知:H2(g)+A(l)=B(l)H1、O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)H2,這兩個反應均為自發(fā)反應,則 H2(g)+O2(g)=H2O2(l) 的H_0( 填“>”、“<”或“=”)。氫氣可用于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應式:_。(2)圖2為一定條件下1mol CH3OH(甲醇)與O2反應時生成CO、CO2或HCHO(甲醛)的能量變化圖,反應物O2(g)和生成物H2O(g)略去。如有催化劑,CH3OH與O2反應的主反應式為:_;HCHO發(fā)生不完全燃燒的熱化學方程式為:_。2、研究氮及其化合物的性質(zhì)在人類進步過程中具有極為重要的意義。1.肼(N2H4)與N2O4分別是火箭發(fā)射中最常用的燃料與氧化劑。已知2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1225kJ·mol-1。幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下: 化學鍵 NH NN NN OH 鍵能/(kJ·mol-1) 390 190 946 460 則1mol N2O4(l)完全分解成相應的原子時需要吸收的能量是_。2.N2O4與NO2轉(zhuǎn)化的熱化學方程式為N2O4(g)2NO2(g) H=+24.4kJ·mol-1。將一定量的N2O4投入固定容積的真空容器中,下述現(xiàn)象能說明反應達到平衡的是_(填字母)。a.v正(N2O4)=2v逆(NO2)b.體系顏色不變c.氣體平均相對分子質(zhì)量不變d.氣體密度不變在一密閉容器中發(fā)生該反應,達到平衡后,保持體積不變升高溫度,再次達到平衡時,則混合氣體的顏色_(填“變深”“變淺”或“不變”),判斷理由_。平衡常數(shù)K可用反應體系中氣體物質(zhì)平衡分壓表示,即K表達式中平衡濃度可用平衡分壓代替,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)例如:p(NO2)=p總×x(NO2)。寫出上述反應平衡常數(shù)K的表達式_(用p總、各氣體物質(zhì)的量分數(shù)x表示)。3.氨是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用。在773K時,分別將2.00mol N2和6.00mol H2充入一個固定容積為1L的密閉容器中,限著反應的進行,氣體混合物中n(H2)、n(NH3)與反應時間(t)的關(guān)系如表所示:t/min 0 5 10 15 20 25 30 n(H2)/mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00 n(NH3)/mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00 該溫度下,若向同容積的另一容器中投入N2、H2、NH3,其濃度均為3mol·L-1,則此時v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。由表中的實驗數(shù)據(jù)可得到“c-t”的關(guān)系,如圖1所示,表示c(N2)t的曲線是_。在此溫度下,若起始充入4mol N2和12mol H2,則反應剛達到平衡時,表示c(H2)-t的曲線上相應的點為_。4.有人設想以N2和H2為反應物,以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,可制造出既能提供電能,又能固氮的新型燃料電池,裝置如圖2所示。電池正極的電極反應式是_,A是_。3、已知: NaHCO3(s)=Na+(ag)+ (aq) H=+18.81kJ·mo1-1Na2CO3(s)=2Na+(aq)+CO2(aq) H=-16.44k J· mol-12NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l) H=+92.34kJ·mol-1請回答:1.資料顯示,NaHCO3固體加熱到100發(fā)生分解,但是加熱NaHCO3溶液不到80就有大量CO2氣體放出,用反應熱角度說明原因_。2.NaHCO3溶液中主要存在2種化學平衡:a. +H2O H2CO3+OH-,b.2+H2O+CO2。根據(jù)理論計算0.10mol·.L-1 NaHCO3溶液中2個反應的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示(不考慮相互影響):計算25 0.10mol·L-1 NaHCO3溶液中CO2與H2CO3的總濃度最大可能為_mol·L-1。加熱蒸干NaHCO3溶液最后得到的固體是_。25時0.10mol·L-1的NaHCO3溶液pH=8.3,加熱到4分鐘溶液沸騰,后保溫到7分鐘。已知常溫下Na2CO3溶液濃度和pH的關(guān)系如下表(忽略溫度對Kw的影響):c(mol·L-1)飽和0.200.100.0100.0010pH12.111.811.511.110.6請在圖中作出NaHCO3溶液pH隨時間變化曲線4、(1)在一個恒溫恒容的密閉容器中，可逆反應達到平衡的標志是 (填序號)。反應速率各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變體系的壓強不再發(fā)生變化混合氣體的密度不變單位時間內(nèi)生成nmol的同時，生成3nmol單位時間內(nèi)有3 mol HH鍵斷裂的同時有2 mol NH 鍵也斷裂混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變(2)向某容積固定的密閉容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量(未知）的B三種氣體,一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化如下圖所示。已知在反應過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化。請回答下列問題。密閉容器的容積是 L。若=15 s，則階段以C物質(zhì)濃度變化表示的反應速率為y (C)= 。寫出反應的化學方程式： 。B的起始物質(zhì)的量是 。5、甲烷、甲醇都是清潔能源。1.已知下列熱化學方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0kJ/molCH4(g)+2O2(g)2H2O(g)+CO2(g) H=-802.3kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=-571.6kJ/molH2O(g)H2O(l) H=-44.0kJ/mol則_。2.工業(yè)上合成甲醇的另一種方法是2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) H。一定溫度下在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應,相關(guān)物理量見下表:容器溫度(K)物質(zhì)的起始濃度(mol/L)物質(zhì)的平衡濃度(mol/L)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025該反應的H_0(填">"或"<")。達到平衡時,容器中c(CH3OH)_0.16mol/L(填">""<"填"=")。400K時該反應的平衡常數(shù)K=_。3.文獻報道某課題組利用CO2催化制甲烷的研究過程如下:反應結(jié)束后,氣體中檢測到CH4和H2,濾液中檢測到HCOOH,固體中檢測到鎳粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如下圖所示(只改變鎳粉用量,其他條件不變)。研究人員根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論:HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體,即:CO2HCOOHCH4寫出產(chǎn)生H2的反應方程式_。由圖可知,鎳粉是_(填字母序號)。a.反應的催化劑   b.反應的催化劑   c.反應和的催化劑   d.不是催化劑當鎳粉用量從1m mol增加到10m mol,反應速率的變化情況是_(填字母序號)。a.反應的速率增加,反應的速率不變b.反應的速率不變,反應的速率增加c.反應、的速率均不變d.反應、的速率均增加,且反應的速率增加的快e.反應、的速率均增加,且反應的速率增加的快f.反應的速率減小,反應的速率增加6、金屬鎵是一種廣泛用于電子工業(yè)和通訊領(lǐng)域的重要金屬,鎵元素()在元素周期表中位于第四周期,族,化學性質(zhì)與鋁元素相似。1.工業(yè)上利用與合成固體半導體材料氮化鎵()同時有氫氣生成。反應中,生成3 時就會放出30.8的熱。 反應的熱化學方程式是                            。反應的化學平衡常數(shù)表達式是                      ;溫度升高時,反應的平衡常數(shù)                。(填“變大”“變小”或“不變”)。在恒溫恒容的密閉體系內(nèi)進行上述可逆反應,下列有關(guān)表達正確的是。A.圖像中如果縱坐標為正反應速率,則時刻改變的條件可以為升溫或加壓B.圖像中縱坐標可以為鎵的轉(zhuǎn)化率C.圖像中縱坐標可以為化學反應速率D.圖像中縱坐標可以為體系內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量氮化鎵()性質(zhì)穩(wěn)定,但能緩慢的溶解在熱的溶液中,該反應的離子方程式是                         。2.將一塊鎵鋁合金完全溶于燒堿溶液中得到溶液。已知:                        酸式電離常數(shù)                                    堿式電離常數(shù)                                    往溶液中緩緩通入,最先析出的氫氧化物是_。3.工業(yè)上以電解精煉法提煉鎵的原理如下:以待提純的粗鎵(內(nèi)含、雜質(zhì))為陽極,以高純鎵為陰極,以水溶液為電解質(zhì)溶液。在電流作用下使粗鎵在陽極溶解進入電解質(zhì)溶液,并通過某種離子遷移技術(shù)到達陰極并在陰極放電析出高純鎵。已知離子氧化性順序為: ,電解精煉鎵時陽極泥的成分是             。在陰極放電的電極方程式是                        。7、汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一,嚴重時導致霧霾。1.汽車尾氣凈化的主要原理為。在固定容積為2的密閉容器中通入0.8的和0.8的,發(fā)生該反應時, 隨溫度()、催化劑的表面積()和時間()的變化曲線,如下圖所示。 據(jù)此判斷: 該反應的_0(填“>”、“<”或“=”)。在溫度下,02內(nèi)的平均反應速率_。 在溫度下,該反應的平衡常數(shù)_(填計算結(jié)果和單位)。2.直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣也會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的也是空氣污染源,假設用酸性高錳酸鉀溶液吸收煤燃燒產(chǎn)生的,該過程中高錳酸根被還原為 ,請寫出該過程的離子方程式_。將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳加以回收,可降低碳的排放。下圖是通過人工光合作用,以和為原料制備和的原理示意圖,據(jù)此完成下列問題: 電極名稱:_(填“正極”或“負極”), 電極的反應式:_。3.某化學興趣小組擬采用氫氧化鋇和氫氧化鈣溶液來吸收氣體。現(xiàn)分別以0.01的氫氧化鈣和氫氧化鋇溶液吸收氣體,應采用_溶液(填“”或“”)吸收氣體效果更好。假設采用氫氧化鈣溶液吸收(假設吸收過程中溶的體積不變),當溶液中達到_時, 開始沉淀。(已知的,的)8、氫氣是一種高能燃料,也廣范應用在工業(yè)合成中。1.標準摩爾生成焓是指在25和101,最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1化合物的焓變。已知25和101時下列反應: ; (石墨, ) ; .寫出乙烷標準生成焓的熱化學方程式:_。2.已知合成氨的反應為: 。某溫度下,若將1 和2.8 分別投入到初始體積為2的恒溫恒容、恒溫恒壓和恒容絕熱的三個密閉容器中,測得反應過程中三個容器(用、表示)內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如圖所示,請回答下列問題:圖中代表反應在恒容絕熱容器中進行的曲線是_。曲線條件下該反應的平衡常數(shù)_。容器中點,_(填“大于”、“小于”或“等于”)。3.利用氨氣可以設計成高能環(huán)保燃料電池,用該電池電解含有的堿性工業(yè)廢水,在陰極產(chǎn)生。陰極電極反應式為_;標準狀況下,當陰極收集到11.2 時,理論上消耗的體積為_。4.氨水是制備銅氨溶液的常用試劑,通過以下反應及數(shù)據(jù)來探究配制銅氨溶液的最佳途徑。已知: ; (深藍色)  .請用數(shù)據(jù)說明利用該反應: 配制銅氨溶液是否可行:_。已知反應 。向盛有少量固體的試管中加入14的氨水,得到懸濁液;此時若加入適量的硫酸銨固體,出現(xiàn)的現(xiàn)象為_;解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是_。 答案以及解析1答案及解析：答案：(1)41;2H2O=O2+2H2;<H2+2OH2e=2H2O;(2)2CH3OH+O22HCHO+2H2O;2HCHO(g)+O2(g)2CO(g)+2H2O(g)H=470 KJ·mol1;解析：(1) C(石墨)+O2 (g)CO2(g);H1=394 kJ·mol1 C(石墨)+O2 (g)CO (g);H2=111 kJ·mol1H2(g)+O2(g)H2O(g);H3=242kJ·mol1根據(jù)蓋斯定律,得到:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=H1H3=394 kJ·mol1+111 kJ·mol1+242kJ·mol1=41kJ·mol1,故答案為:41; 根據(jù)“金屬(M)氧化物循環(huán)制氫”的原理可知:金屬(M)氧化物在反應前后沒有變化,實際反應是水發(fā)生分解反應,所以制氫的總反應式為2H2O O2+2H2,故答案為:2H2O O2+2H2; H2(g)+A(l)=B(l)S<0,O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)S<0,這兩個反應均為自發(fā)反應,由HTS<0有H1<0,H2<0,結(jié)合蓋斯定律有H2(g)+O2(g)=H2O2(l) 的H=H1+H2<0,堿性氫氧燃料電池中H2失去電子、發(fā)生氧化反應,通入H2的電極為負極,電極反應式為故答案為:H2+2OH2e=2H2O,故答案為:<,H2+2OH2e=2H2O;(2)根據(jù)圖象可知有催化劑時CH3OH轉(zhuǎn)化成CO或CO2的活化能反而升高,CH3OH轉(zhuǎn)化成甲醛時活化能降低,所以使用催化劑時主要產(chǎn)物為HCHO,即有催化劑時,CH3OH 與 O2 反應的主反應式為2CH3OH+O22HCHO+2H2O,2HCHO 發(fā)生不完全燃燒時,2HCHO(g)+O2(g)2CO(g)+2H2O(g)H=2(676158283) KJ·mol1=470 KJ·mol1;故答案為:2CH3OH+O22HCHO+2H2O;2HCHO(g)+O2(g)2CO(g)+2H2O(g)H=470 KJ·mol1; 2答案及解析：答案：1.1793kJ;2.bc;變深;正反應是吸熱反應,其他條件不變,溫度升高平衡正向移動,c(NO2)增大,氣體顏色加深;K=p總·x2(NO2)/x(N2O4);3.大于;乙;B;4.;氯化銨(或NH4Cl)解析： 3答案及解析：答案：1.2 (aq) = (aq)+CO2(g)+H2O(l) H=+38.28kJmol-1,反應需要的能量比固體小2.1.7×10-3 Na2CO3 ;解析： 4答案及解析：答案：（1） （2）2 0.04 mol解析： (1)無論反應是否達到平衡，反應速率之比始終等于物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，錯；由于氣體的質(zhì)量不變、容器的容積不變，故混合氣體的密度始終不變，錯；達到平衡時，單位時間內(nèi)有3 mol HH鍵斷裂的同時一定有6 mol NH鍵斷裂，錯。(2)根據(jù)加入0.3 mol A,題圖中的 濃度為0.15可知容器的容積為2 L。階段C物質(zhì)的濃度變化為0.ll -0.05 =0.06，故階段以C物質(zhì)濃度變化表示的反應速率根據(jù)反應過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化，可知該反 應是一個等體積反應，根據(jù)反應速率之比等于物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，可寫出化學方程式為3A( g )# B ( g )+2C ( g )。 根據(jù)化學方程式, B的物質(zhì)的量的變化是C的一半，故B的物質(zhì)的量的變化為0.06 mol, 因此B的起始物質(zhì)的量是 5答案及解析：答案：1.-125.9kJ/mol; 2.<  >  2.5×1033.3Fe+4H2OFe3O4+4H2;  c;  e解析：1.考查熱化學方程式的計算。+-×+×3得出: 2.考查勒夏特列原理、化學平衡的計算。對比和,升高溫度,甲醇的物質(zhì)的量濃度降低,根據(jù)勒夏特列原理可知,正反應是放熱反應,即H<0。在的基礎(chǔ)上再通過0.20mol/L H2和0.10mol/L CO,相當于在的基礎(chǔ)上增大壓強,平衡向正反應方向移動,即c(CH3OH)>0.16mol·L-1。                  2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)起始(mol/L)   0.20     0.10              0變化(mol/L)   0.16     0.080           0.080平衡(mol/L)   0.040   0.020           0.080。3.考查影響化學反應速率的因素。根據(jù)信息知得到氫氣和Fe3O4,顯然是鐵再高溫下與水蒸氣發(fā)生反應得到氫氣,即化學方程式為3Fe+4H2OFe3O4+4H2。根據(jù)信息,反應前后均有鎳粉,從圖像上看,隨著鎳粉的用量不同,曲線的走勢不同,即反應的快慢不同,滿足催化劑的條件,故選項c正確。從圖像上分析,當鎳粉用量從1m mol增加到10m mol時,H2和HCOOH的產(chǎn)量均快速減少,即反應速率增大,由于甲酸的量變化較快,說明反應速率較快,故選項e正確。 6答案及解析：答案：1.    ;變小;A;2.Al(OH)3; 3.、;.解析： 7答案及解析：答案：1.< 0.05mol/(l·s);="">2.;負極, 3. ;解析： 8答案及解析：答案：1. (石墨, );2.c; 800; 小于; 3. ;22.44. ,反應很難進行;固體溶解,得到深藍色溶液;溶液中存在平衡,加入硫酸銨固體增大了銨根離子濃度,平衡正向移動.解析：