1、 高考资源网（） 您身边的高考专家2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习专题九 化学反应原理综合练习（5）1、SO2、NO是大气污染物，NH4NO3、H2SO4等是水体污染物，有效去除这些污染物是一项重要课题。(1)NO、SO2可以先氧化，后用碱吸收。其氧化过程的反应原理如下：NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)；H1200.9kJmol1SO2(g)O3(g)SO3(g)O2(g)；H2241.6kJmol12SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H3196.6kJmol1则反应2NO2(g)2NO(g)O2(g)的H_kJmol1。(2)土壤中的硫循环如图1所示，土壤中的黄铁矿(
2、FeS2)在过程中会转化成硫酸亚铁和硫酸，该过程发生的化学方程式为_；某种反硫化细菌在过程中需要有乳酸参与反应消耗硫酸，生成H2S并伴有热量放出，那么乳酸除在反应中作还原剂外，还存在另一作用并解释原因：_。(3)电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如图2所示，阴极电极反应式为_。(4)向恒容密闭容器中充入1mol NO和2mol O3，发生如下反应：NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)；H0不同温度下反应相同时间后，体系中NO转化率随温度变化曲线如图3。温度低于100时，NO转化率随温度升高而增大的主要原因是_；当温度高时，O3分解生成活性极高的氧原子，NO转化率随温度升高而降低，可
3、能的原因有：_，_。2、研究化学反应时，既要考虑物质变化与能量变化，又要关注反应的快慢与限度。回答下列问题：1.NH3还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示。图1中因为改变了反应条件，反应的活化能b_（填“”“”或“”）a。脱硝反应的热化学方程式可表示为反应物生成物H_（用E1， E2的代数式表示）研究发现，一定条件下的脱硝反应过程可能如图2所示，根据氧化还原反应中物质的作用，NO为剂，脱硝总反应的化学方程式为：_。2.一定温度下，将不同物质的量的H2O(g)和CO分别通入容积为1L的恒容密闭容器中，进行反应H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)，得到如表所示的
4、三组数据：实验编号温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2O(g)CO(g)CO(g)H2(g)16502.04.03.01.0529001.02.01.80.243900abcdt4min内，v(CO2)= _；900时，平衡常数为_；降低温度时，平衡常数会_（填“增大”“减小”或“不变”）。650时，若在此容器中充入2.0molH2O(g)、1.0molCO(g)、1.0molCO2(g)和xmolH2(g)，要使反应在开始时间向正反应方向进行，则x应满足的条件是_。若a=2.0，b=1.0，则平衡时实验2中H2O(g)和实验3中CO(g)的转化率()的关系为(H2O
5、) _（填“”“”或“=”）(CO)。3、苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯(C6H5-CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)的反应方程式:(g)+ (g) H1.已知:化学键C-HC-CC=CH-H键能/(kJmol-1)412348612436计算上述反应的H=_kJmol-1.2.一定条件下,在体积不变的密闭容器中,反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如下图所示。在t1时刻加入H2,t2时刻再次达到平衡,物质X为_,判断理由是_.3.在容积为2L的恒温密闭容器中通入2mol乙苯蒸汽,2分钟后达到平衡,测得氢气的浓度是0.5mol/L,则乙苯
6、蒸汽的反应速率为_;维持温度和容器体积不变,向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽,则v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。4.实际生产时反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气,利用热力学数据计算得到温度和投料比M对乙苯平衡转化率的影响可用下图表示。M=比较图中A、B两点对应的平衡常数大小:KA_KB.图中投料比(M1、M2、M3)的大小顺序为_.4、水煤气变换是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：1.Shibata曾做过下列实验：使纯H2缓慢地通过处于721 下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体
7、中H2的物质的量分数为0.0250。在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_H2（填“大于”或“小于”）。2.721 时，在密闭容器中将等物质的量的CO和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为( )A.0.503.我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的H_0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_eV，写出该步骤的化学
8、方程式_。4.Shoichi研究了467 、489 时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的和相等、和相等。计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率=_。467 时和随时间变化关系的曲线分别是_、_。489时和随时间变化关系的曲线分别是_、_。5、NOx是造成大气污染的主要物质,用还原法将其转化为无污染的物质,对于消除环境污染有重要意义。1.已知:2C(s)+O2(g)2CO(g) H1=-221.0kJ/molN2(g)+O2(g)2NO(g) H2=+180.5kJ/mol2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H3=
9、-746.0kJ/mol回答下列问题:用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_。在一定温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的焦炭,反应过程中测得各容器中c(NO)(mol/L)随时间(s)的变化如下表。已知:三个容器的反应温度分别为T甲=400、T乙=400、T丙=a时间0s10s20s30s40s甲2.001.501.100.800.80乙1.000.800.650.530.45丙2.001.451.001.001.00甲容器中,该反应的平衡常数K=_。丙容器的反应温度a_400(填“”、“”或“=”),理由是_。2.用NH3催化还原NOx消除氮氧化物的污染。已
10、知:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(l) H0。相同条件下,在2L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间变化如图所示。在催化剂A的作用下,04min的v(NH3)=_。该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是_,理由是_。下列说法正确的是_(填标号)。a.使用催化剂A达平衡时,H值更大b.升高温度可使容器内气体颜色加深c.单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡d.若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡6、CO2的排放会带来全球“温室”效应，因此，引起国际关注和研究，渴望21
11、世纪 CO2将作为新碳源被广泛使用。1.以 CO2 和 H2 为原料可得到 CH4 燃料。已知： CH4 (g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) H1= + 247kJmol-1 CH4 (g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) H2= + 205kJmol-1 写出由 CO2 获得CH4的热化学方程式： 。2.CO2与CH4经催化重整可制得合成气：CH4(g)+CO2(g) = CO(g)+2H2(g) 按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率影响如图所示。此反应优选温度为900的原因是 。3.以二氧化钛表面覆盖的Cu2A
12、l2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。 催化剂的催化效率与乙酸的生成速率随温度的变化关系如图所示。250300时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。 为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是 (写出两种) 。 将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中离子方程式是 。4.O2辅助的AlCO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式： 。电池的正极反应式：该过程中，O2起催化作用，催化过程可表示为：i： 6 O2 + 6e = 6 O2ii: 写出ii的离子方程式： 。7、某研究小组对一元有机弱
13、酸在溶剂苯和水的混合体系中溶解程度进行研究.在25时,弱酸在水中部分电离, 的电离度为0.10;在苯中部分发生双聚,生成.该平衡体系中,一元有机弱酸在溶剂苯()和水()中的分配系数为,即达到平衡后,以分子形式存在的在苯和水两种溶剂中的比例为11;已知: ,.其他信息如下:25平衡体系(苯、水、)平衡常数焓变起始总浓度在水中, 在苯中, 回答下列问题:1.计算25时水溶液中的电离平衡常数_.2.25,该水溶液的为_,在苯体系中的转化率为_.3.25混合体系中, 在苯中发生二聚,若测得某时刻溶液中微粒浓度满足,则反应向_方向进行.4.在苯中, 自发进行发生二聚: ,已知该二聚反应的反应热数值约为活
14、化能的5/9 。下列能量关系图最合理的是_.A.B.C.D.5.下列有关该混合体系说法中不正确的是_.A.用分液漏斗分离得到水溶液和苯溶液,若水溶液中加入少量水,苯溶液中加少量苯,则上述平衡均正移,且均减小B.升高温度, 的电离平衡常数和的平衡常数均变大C.若用酸碱中和滴定的分析方法,可以测出的起始总浓度D.在25时,若再加入一定量的固体,则水和苯中的起始总浓度之比仍为3:46.在25时,用0.1000氢氧化钠溶液滴定20.00 0.1000 水溶液,请在下图中画出滴定曲线示意图。8、研究表明丰富的完全可以作为新碳源,解诀当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓
15、解由累积所产生的温室效应,实现的良性循环。1.目前工业上有一种方法是用和在230催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 和1.5 转化率达80%时的能量变化示意图。 写出该反应的热化学方程式:_。 能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。a.容器中压强不变b. 的体积分数不变c. d.容器中密度不变e. 2个断裂的同时有6个断裂。2.人工光合作用能够借助太阳能,用和制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备原理的示意图。根据要求回答问题: 该过程是将_转化为_。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”) 催化剂表面的电极反应方程式为_。3.某国科研人员提出了使用氢气和汽
16、油(汽油化学式用表示)混合燃料的方案,以解决汽车的排放问题。该方案主要利用储氢材料产生和用汽油箱贮存汽油供发动机使用,储氢系统又捕集汽油燃烧产生的,该系统反应如下图所示:解决如下问题: 写出的电子式_。 反应1 中氧化剂与还原剂的物质的量之比是:_。 如该系统反应均进行完全,试写出该系统总反应的化学方程式_。 答案以及解析1答案及解析：答案：(1)115.2(2)2FeS27O22H2O=2FeSO42H2SO4因为过程(反硫化过程)吸热，乳酸和硫酸反应放出的热量使温度升高促进了过程(反硫化过程)的进行(3)22e=2NH3H2(4)低于100时，相同时间内反应未达到平衡。温度升高，化学反应速
17、率加快，NO转化率高温度高时，反应速率快，相同时间内已达到平衡，温度升高平衡左移发生反应NO2O=NOO2解析： 2答案及解析：答案：1. ； -(E2-E1)；还原剂，4NH3+4NO+O24N2+6H2O2.0.05mol/L-1min-1；增大；0x ； 解析：1. 由图像可知活化能降低，ba由图，反应物能量大于生成物能量，故反应是放热反应，用-表示放热，H=生成物能量-反应物能量，故答案应为：-(E2-E1)NO在反应中化合价降低，作还原剂；由图2可知反应物为NH3，NO和O2生成物为N2和H2O，所以化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O，故答案应为：还原剂，4NH3+4
18、NO+O24N2+6H2O；2.由方程式可知v(CO2)：v(H2)=1：1，根据图表计算v(H2)=0.05mol/L-1min-1，故v(CO2)=0.05mol/L-1min-1， 根据平衡常数计算公式，900平衡常数为，650平衡常数为，故降低温度平衡常数增大。故答案应为：0.05mol/L-1min-1；增大；计算此时此刻的，化学平衡正向移动，所以Q平衡常数k，所以，由题x应0。故答案应为：0x；根据平衡常数和三段式分别求出实验2中H2O(g)的转化率为20%实验3中CO(g)的转化率为20%。故答案应为：； 3答案及解析：答案：1.124; 2.乙苯;加入H2后平衡向左移动,乙苯浓
19、度增大3.0.25molL-1min-1;等于4.M2M3解析：1.根据H与键能的关系:H=反应物的总键能-生成物的总键能,将表中数据代入可得(因反应物和生成物中均含有苯环结构,故列式时可约去苯环的键能)H=(3482+4125-348-612-4123-436)kJmol-1=+124kJmol-1.2.在t1时刻加入H2,平衡向左移动,乙苯浓度增大,所以物质X为乙苯。3. 起始浓度/(molL-1) 1 0 0转化浓度/(molL-1) 0.5 0.50.5平衡浓度/(molL-1)0.5 0.50.5则乙苯蒸气的反应速率为;该反应的平衡常数,维持温度和容器溶积不变,向上述平衡中再通入1m
20、ol氢气和1mol乙苯蒸气,求得浓度商,故还处于平衡状态,因此v正=v逆.4.由第1问可知该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,B点温度高于A点,故图中A、B两点对应的平衡常数大小:KAM2M3. 4答案及解析：答案：1.大于；2.C；3.小于；2.02；COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*（或H2O*=H*+OH*）；4.0.0047；b；c；a；d解析：1.H2还原氧化钴的方程式为：H2(g)CoO(s)=Co(s)H2O(g)；CO还原氧化钴的方程式为：CO(g)CoO(s)=Co(s)CO2(g)，平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数（）高于CO还原体系
21、中CO的物质的量分数（），故还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO大于H2；2.利用“三段式”解答。721 时，设气体反应物开始浓度均为1 molL-1，则H2（g）+CoO（s）Co（s）+H2O（g）起始（molL-1） 1 0转化（molL-1） x x平衡（molL-1） 1-x x则有(1-x)/x=0.025 0，解得x=0.975，故K1=39;CO（g）+CoO（s）Co（s）+CO2（g）起始（molL-1） 1 0转化（molL-1） y y平衡（molL-1） 1-y y则有(1-y)/1=0.0192,解得y=0.9808，故K2=51；CO(g)+H2O(g)CO2
22、(g)+H2(g)起始（molL-1） 1 1 0 0转化（molL-1） z z z z平衡（molL-1） 1-z 1-z z z则有K3=51/39,解得z=0.5327。H2的物质的量分数为z/2=0.2664,故选C。3.观察计算机模拟结果，据H=生成物总能量-反应物总能量，可知H=-0.72-0BC，相同时间内生成的N2越多，反应速率越快，活化能越低，故该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是Ea(C) Ea(B) Ea(A)；a催化剂不会影响H值，故a错误；b升高温度可使平衡右移，使得二氧化氮浓度增大，容器内气体颜色加深，故b正确；c根据反应，8NH3(g)
23、+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l)，单位时间内生成8个NH3，同时生成12个H2O时，说明反应已经达到平衡，即形成N-H键与O-H键的数目相等时，故c正确；d若在恒容绝热的密闭容器中反应，当平衡常数不变时，说明温度已经不变，说明反应已无热量变化，说明反应已经达到平衡，故d正确；故选b c d。 6答案及解析：答案：1. CO2(g)+ 4H2(g) = CH4(g)+2H2O(g)H1 = -163 kJ/mo1 2.900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低 3. 温度超过250时，催化剂的催化效率降低 增大体系压强、增大CO2的浓度 4.Al3e=Al3+（或2Al6e=2Al3+） 解析： 7答案及解析：答案：1.3.310-5; 2.3.5; 33%; 3.逆; 4.B; 5.ABD; 6.图略解析： 8答案及解析：答案：1. ;bd2.太阳能、化学能;3.;2:1;解析： 高考资源网版权所有，侵权必究！
