1、 高考资源网（） 您身边的高考专家2020届高考二轮复习专项：专题二十二 化学反应原理综合1、汽车尾气排放的CO、NOx等气体是大气污染的主要来源，NOx也是雾天气的主要成因之一。1.科学家研究利用催化技术将尾气中有害的NO和CO转变成无毒的气体，其热化学方程式为：2CO(g)2NO(g)2CO2(g)N2(g) H1746.5kJmol1已知：2C(s)O2(g)2CO(g) H2221.0kJmol1CO2(g)C(s)O2(g) H3393.5kJmol1C(s)的然烧热(H)为_。NO(g)分解成两种气体单质的热化学方程式为_。2.一定温度下，向初始容积均为2L的A、B、C三个容器中，
2、均投入5 mol CO气体和4 mol NO气体发生如下反应：2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)上图表示该反应中NO的平衡转化率()随温度、压强变化的示意图，则X代表的物理量是_，Y1_ Yz(填“”或“”)反应过程中，A容器中保持恒温恒压，B容器中保持恒温恒容，C容器中保持绝热恒容。下列说法错误的是_。aB、C两个容器中反应达到平衡所用的时长为：tBtCb3个容器中NO的平衡转化率的大小顺序为c当A容器内气体平均摩尔质量不变时，说明该反应处于化学平衡状态d当B容器内气体密度保持不变时，说明该反应处于化学平衡状态当B容器中保持平衡时，NO所占体积分数为25。则相同温度下，A
3、容器中逆反应的平衡常数K=_(保留两位有效数字)3.利用反应NO2NH3N2H2O(未配平)消除用电器NO2的简易装置如图所示。a电极上的反应式为_。常温下，若用该电池电解0.6L，饱和食盐水，一段时间后，测得饱和食盐水pH变为13，则理论上b电极上消耗B气体的体积为_mL(标准状况；假设电解过程中溶液体积不变)。2、机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。(1)已知：C(s)O2(g)CO2(g) H1393.5kJmol12C(s)O2(g)2CO(g) H2221.0kJmol1N2(s)O2(g)2NO(g) H
4、3180.5kJmol1则反应 H 。(2)科学家研究出了一种高效催化剂，可以将CO和NO发生反应生成N2(g)和CO2(g)。在T下，向某恒容密闭容器中通入a mol/L NO、b mol/L CO，使其发生上述反应，测得NO的平衡转化率与投料比X(表示a、b两者的比值)的关系如图1中曲线所示。若X11.0、a2，反应开始到达到平衡所用时间是2min，则反应发生2min内N2的平均反应速率v(N2) ，平衡态A点的平衡常数K 。(3)柴油燃油车是通过尿素选择性催化还原(UreaSCR)法处理氮氧化物。UreaSCR的工作原理为：尿素CO(NH2)2水溶液通过喷嘴喷入排气管中，当温度高于160
5、 时尿素水解产生NH3，生成的NH3与尾气混合后，加入适合的催化剂，使氮氧化物得以处理。图2为在不同投料比时NO转化效率随温度变化的曲线。 尿素与NO物质的量比a b(填“”、“”或“”)。 由图可知，下列说法错误的是( )A.400 以下，随着温度升高，尿素水解释放氨气的速率加快，NO转化效率升高B.400 以下，温度升高，反应活化能降低，导致化学反应速率加快C.400 以上，温度过高，可能使催化剂活性降低，导致NO转化效率下降3、实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)
6、+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJmol-1)的变化。(1)关于该反应的下列说法中，正确的是（ ）AH0，S0，S0，S0 DH0(2)为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2) ；CO2的转化率w(CO2) 。该反应的平衡常数K 。（只列表达式）下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。A将CH
7、3OH(g)及时液化抽出B升高温度 C选择高效催化剂 D再充入1mol CO2和4mol H2(3)25，1.01105Pa时，16 g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出350.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式： 。(4)选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，其负极的电极反应式是： 。4、地球大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,因此该物质的综合利用成为人们研究的热门领域。回答下列与CO2有关的问题:(1)在一定条件下,利用CO2与H2反应可制备乙烯,写出该反应的化学方程式_。(2)应用CO2氧化CH4,可制备工业合成氨的原料
8、气之一,反应的热化学方程式是CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H。该可逆反应达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示:压强为p2时,c点正逆反应速率:v(正)_v(逆)(填=或”“”或“=”)10.00mL。 此时,混合溶液的pH=_。(5)某同学为了探究可逆反应(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)(aq)+2I-(aq)+H2O(l),设计如图A所示装置。实验操作及现象:按图A装置加入试剂并连接装置,电流由C2流向C1。当不产生电流时,向图A装置左边烧杯中加入一定量2molL-1盐酸,发现又产生电流,实验中电流与时间的关系如图B所示。 图B中的逆反应速率
9、:a_(填“或“=”)b。 写出图B中c点对应图A装置的正极反应式:_。 下列说法正确的是_(填标号)。a.实验开始时,电子由C1经盐桥流向C2b.图B中,b点时反应达到化学平衡状态c.向左边烧杯中加入盐酸后,平衡逆向移动d.若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液,平衡逆向移动,电流增大6、以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。(1) N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：第一步I2(g)2I(g)(快反应)第二步I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢反应)第三步IO(g)+N
10、2O(g)N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=kc(N2O)c(I2)0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_。AN2O分解反应中：分解速率与是否含碘蒸气有关B第三步对总反应速率起决定作用C第二步活化能比第三步小DIO为反应的催化剂(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO，汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如，反应I：2CO +2NO N2+2CO2 H1； 反应II：4CO +2NO2 N2+4CO2 H2; B解析： 3答案及解析：答案：(1)A;
11、 (2);75% ;A、D;(3);(4);解析：(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反应是熵减少的反应,S0;反应物能量高于生成物的能量,可判断该反应是放热反应,H;KdKbKa(3)+172;12.36p总(4)负极;2H2O-4e-=O2+4H+解析：(1)根据反应物为CO2、H2,生成物为乙烯可知另外一种生成物是H2O,故化学方程式为2CO2+6H2=CH2=CH2+4H2O。(2)由题图可知,压强为p2时,c点的转化率比平衡转化率低,故此时该反应正向进行,v(正)v(逆)。由题图曲线变化规律可知该反应为吸热反应,故平衡常数随温度升高
12、而增大,由此可知平衡常数的大小顺序为KdKbKa。(3)由题图可知,650反应达平衡时CO的体积分数为40.0%,设平衡时CO2转化了x mol,根据三段式可知:则2x/(1-x+2x)100%=40.0%,解得x=0.25;根据热化学方程式知该反应达到平衡时吸收的热量为0.25molH=43kJ,故H=+172kJmol-1。800时,CO的体积分数为93.0%,则CO2的体积分数为7.0%,则平衡常数Kp=(93.0%p总)2(7.0%p总)=12.36p总。(4)CO2转化为乙烯,发生还原反应,故电极M接电源负极。电极N处生成O2,为阳极,其电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+。 5
13、答案及解析：答案：(1)(2)B(3)BC(4);2.25(5)c(H3AsO4),所以当c(H3AsO4)=c()时,V10.00mL。此时,pH=-lgc(H+)=-lg=2.25。(5)开始时反应向正反应方向进行,ab:正反应速率减小,逆反应速率增大。c点表示平衡逆向移动,正极反应式为+2e-+H2O=+2OH-,负极反应式为2I-2e-=I2。电子只能在导线上传递,a错误；电流为0时表明没有电子转移,达到平衡,b正确；加入盐酸,中和了OH-,平衡逆向移动,c正确；若加入氢氧化纳,平衡正向移动,b点向a点移动,d错误。 6答案及解析：答案：(1)A(2)-747.0 ; B(3)负 ;从
14、右向左;有黄绿色气体生成;牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法; N2+6e-+8H+= 2解析： 7答案及解析：答案：(1)(1)乙28.23.380.05(1)500将预先氧化成或降低氯化钠浓度 (4)100解析：（1）根据盖斯定律分析，反应的能量变化取决于反应物和生成物，与过程无关，所以恨据图分析，有，可以计算；(2)根据反应分析，随着反应的进行氧气的压强从0开始逐渐增大，所以乙为氧气的压强曲线；(3)t=10 h 时，=12. 8 kPa，分析，反应的五氧化二氮的分压为25.6 kPa，起始压强为 53. 8 kPa，所以10 h时= 53. 8-25. 6=28. 2 kPa，
15、分解的反应速率；53.8 107.6 26.9起始分压 107.6 0改变分压2x x平衡分压107.6-2x x有107. 6-2x+x+26. 9 = 94. 7,解x=39. 8 kPa,平衡常数=;(3)从图分析.待处理液中与的= 500时，装置对的吸附量高于。当与的= 500时硝酸根离子的去除率比亚硝酸根离子的高，且氯化钠浓度越低，去除率越高，所以提高离子去除率的方法可以为将预先氧化成或降低氣化钠浓度；(4)当铁消耗11. 2克即11.2/56 = 0. 2 mol时生成0.2 mol亚铁离子，与亚硝酸根离子反应生成氮气和铁离子，根据电子守恒分析，消耗亚硝酸根离子物质的量为0.2/3 mol，则可处理污水的质量为。 高考资源网版权所有，侵权必究！
