高考化学提分攻略17化学反应原理综合Word格式文档下载.docx

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该历程中最大能垒（活化能）E正＝________eV，写出该步骤的化学方程式________________________________。

（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（如图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。

计算曲线a的反应在30～90min内的平均速率（a）＝________kPa·

min－1。

467℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是________、________。

489℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是________、________。

【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）由题给信息①可知，H2（g）＋CoO（s）Co（s）＋H2O（g）（ⅰ）　K1＝＝＝39，由题给信息②可知，CO（g）＋CoO（s）Co（s）＋CO2（g）（ⅱ）　K2＝＝≈51.08。

相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故CO还原氧化钴的倾向大于H2。

（2）第

（1）问和第

（2）问的温度相同，利用盖斯定律，由（ⅱ）－（ⅰ）得CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　K＝＝≈1.31。

设起始时CO（g）、H2O（g）的物质的量都为1mol，容器体积为1L，在721℃下，反应达平衡时H2的物质的量为xmol。

K＝＝1.31，若K取1，则x＝0.5，φ（H2）＝0.25；

该反应前后气体物质的量不变，当等物质的量反应物全部反应，氢气所占物质的量分数为50%，但反应为可逆反应，不能进行彻底，氢气的物质的量分数一定小于50%，故选C。

（3）观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，ΔH小于0。

过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能E正＝1.86eV－（－0.16eV）＝2.02eV，该步起始物质为COOH*＋H*＋H2O*，产物为COOH*＋2H*＋OH*。

（4）由题图可知，30～90min内（a）＝＝0.0047kPa·

水煤气变换中CO是反应物，H2是产物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO的压强增大。

故a曲线代表489℃时，pH2随时间变化关系的曲线，d曲线代表489℃时pCO随时间变化关系的曲线，b曲线代表467℃时pH2随时间变化关系的曲线，c曲线代表467℃时pCO随时间变化关系的曲线。

【典例2】【2019·

课标全国Ⅱ，27】）环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。

（1）已知：

（g）===（g）＋H2（g）

ΔH1＝100.3kJ·

mol－1　①

H2（g）＋I2（g）===2HI（g）

ΔH2＝－11.0kJ·

mol－1　②

对于反应：

（g）＋I2（g）===（g）＋2HI（g）　③

ΔH3＝________kJ·

mol－1。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数Kp＝________Pa。

达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________（填标号）。

A．通入惰性气体B．提高温度

C．增加环戊烯浓度D．增加碘浓度

（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。

不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是________（填标号）。

A．T1＞T2

B．a点的反应速率小于c点的反应速率

C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D．b点时二聚体的浓度为0.45mol·

L－1

（4）环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe（C5H5）2，结构简式为]，后者广泛应用于航天、化工等领域中。

二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为________，总反应为_______________________。

电解制备需要在无水条件下进行，原因为__________________。

（1）89.3　

（2）40%　3.56×

104　BD　（3）CD　（4）Fe电极　Fe＋2===＋H2↑（或Fe＋2C5H6===Fe（C5H5）2＋H2↑）　水会阻碍中间物Na的生成；

水会电解生成OH－，进一步与Fe2＋反应生成Fe（OH）2

（1）根据盖斯定律，由反应①＋反应②得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝（100.3－11.0）kJ·

mol－1＝＋89.3kJ·

（2）设容器中起始加入I2（g）和环戊烯的物质的量均为a，平衡时转化的环戊烯的物质的量为x，列出三段式：

根据平衡时总压强增加了20%，且恒温恒容时，压强之比等于气体物质的量之比，得＝，解得x＝0.4a，则环戊烯的转化率为×

100%＝40%，平衡时（g）、I2（g）、（g）、HI（g）的分压分别为、、、，则Kp＝＝p总，根据p总＝1.2×

105Pa，可得Kp＝×

1.2×

105Pa≈3.56×

104Pa。

通入惰性气体，对反应③的平衡无影响，A项不符合题意；

反应③为吸热反应，提高温度，平衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，B项符合题意；

增加环戊烯浓度，能提高I2（g）的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降低，C项不符合题意；

增加I2（g）的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，D项符合题意。

（3）由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1<

T2，A项错误；

影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等，a点时温度较低，但环戊二烯浓度较大，c点时温度较高，但环戊二烯浓度较小，故无法比较a点和c点的反应速率大小，B项错误；

a点和b点温度相同，a点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度，即a点的正反应速率大于b点的正反应速率，因为b点时反应未达到平衡，b点的正反应速率大于逆反应速率，故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C项正确；

b点时，环戊二烯的浓度减小0.9mol·

L－1，结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的，可知二聚体的浓度为0.45mol·

L－1，D项正确。

（4）结合图示电解原理可知，Fe电极发生氧化反应，为阳极；

在阴极上有H2生成，故电解时的总反应为Fe＋2===＋H2↑或Fe＋2C5H6===Fe（C5H5）2＋H2↑。

结合相关反应可知，电解制备需在无水条件下进行，否则水会阻碍中间产物Na的生成，水电解生成OH－，OH－会进一步与Fe2＋反应生成Fe（OH）2，从而阻碍二茂铁的生成。

1．氮元素有多种氧化物。

请回答下列问题：

H2的燃烧热ΔH为－285.8kJ·

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）　ΔH＝＋133kJ·

mol－1

H2O（g）===H2O（l）　ΔH＝－44kJ·

则4H2（g）＋2NO2（g）===4H2O（g）＋N2（g）　ΔH＝________。

（2）一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.40molN2O4，发生反应：

N2O4（g）2NO2（g），一段时间后达到平衡，测得数据如下：

时间/s

20

40

60

80

100

c（NO2）/（mol·

L－1）

0.12

0.20

0.26

0.30

①0～40s内，v（NO2）＝________mol·

L－1·

s－1。

②升高温度时，气体颜色加深，则上述反应是________（填“放热”或“吸热”）反应。

③该温度下反应的化学平衡常数K＝________mol·

L－1。

④相同温度下，若开始向该容器中充入0.80molN2O4，则达到平衡后c（NO2）________（填“＞”“＝”或“＜”）0.60mol·

（3）N2O5是绿色硝化试剂，溶于水可得硝酸。

下图是以N2O4为原料电解制备N2O5的装置。

写出阳极区生成N2O5的电极反应式（注意阳极区为无水环境，HNO3亦无法电离）：

______________________。

（4）湿法吸收工业尾气中的NO2，常选用烧碱溶液，产物为两种常见的含氧酸盐。

该反应的离子方程式是_____________________。

（1）－1100.2kJ·

（2）①0.005　②吸热　③1.8　④＜

（3）N2O4－2e－＋2HNO3===2N2O5＋2H＋

（4）2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O

（1）①H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）；

ΔH＝－285.8kJ·

mol－1，

②N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）　ΔH＝＋133kJ·

③H2O（g）===H2O（l）　ΔH＝－44kJ·

由盖斯定律①×

4－②－③×

4得：

4H2（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－285.8kJ·

mol－1×

4－133kJ·

mol－1＋44kJ·

4＝－1100.2kJ·

mol－1；

①0～40s内，v（NO2）＝0.2mol·

L－1÷

40s＝0.005mol·

②升高温度时，气体颜色加深，平衡正向移动，则上述反应是吸热反应。

③该温度下反应的化学平衡常数K＝＝1.8（mol·

L－1）。

④相同温度下，若开始向该容器中充入0.80molN2O4，相当于将原平衡放大2倍，然后加压，平衡逆向移动，则达到平衡后c（NO2）＜0.60mol·

（3）以N2O4为原料电解制备N2O5，N2O4失电子被氧化，阳极区生成N2O5的电极反应式为：

N2O4－2e－＋2HNO3===2N2O5＋2H＋。

（4）湿法吸收工业尾气中的NO2，常选用烧碱溶液，产物为两种常见的含氧酸盐，硝酸盐和亚硝酸盐，该反应的离子方程式是2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O。

2．已知NH3、NO、NO2都是有毒气体，必须经过严格