高考化学二轮复习 反应原理综合训练Word下载.docx
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”、“>
”或“=”)p2。
②在其他条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO和2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1压强下、100℃时,反应CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g)的平衡常数为 (用含a、V的代数式表示)。
(3)图2为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a电极的电极反应式为 。
(4)水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·
mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5kJ·
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.3kJ·
则反应:
3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH= 。
3.(2013·
北京理综)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
2NO(g)
①写出该反应的热化学方程式:
。
②随温度升高,该反应的化学平衡常数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式:
。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②写出NiO电极的电极反应式:
4.(2013·
天津理综)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离 子
K+
Na+
N
S
Cl-
浓度/mol·
L-1
4×
10-6
6×
2×
10-5
3×
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:
H2(g)+
O2(g)
H2O(g) ΔH=-241.8kJ·
C(s)+
CO(g)ΔH=-110.5kJ·
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:
。
②洗涤含SO2的烟气。
下列物质可作洗涤剂的是 (填字母)。
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化:
①已知汽缸中生成NO的反应为N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH>
0。
若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×
10-4mol。
计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)
2C(s)+O2(g)。
已知该反应的ΔH>
0,简述该设想能否实现的依据:
。
5.(改编题)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如下图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。
(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:
(2)由CO和H2合成甲醇的方程式是CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2t甲醇,至少需额外补充H2 t。
(3)用甲醇
空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(如右图),在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2g。
①请写出燃料电池中的负极反应式:
②燃料电池正极消耗空气的体积是 (标准状况,空气中O2的体积分数以20%计算)。
6.(改编题)氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。
消除氮氧化物有多种方法。
(1)硝酸厂常用催化还原法处理尾气:
催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·
N2(g)+2O2(g)
2NO2(g)ΔH=+67.7kJ·
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 。
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
发生的化学反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
2N2(g)+3H2O(g) ΔH<
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 。
(3)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:
NO
NO2
N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O
NO2+HNO3+HCl,反应Ⅱ的化学方程式是 。
若有11.2LN2生成(标准状况),共消耗ClO2 g。
(4)工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。
用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。
制备方法之一是先将NO2转化为N2O4,然后采用电解法制备N2O5,装置如下图所示。
Pt(甲)为 极,电解池中生成N2O5的电极反应式是 。
7.
(1)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。
工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶性弱酸盐。
SrSO4(s)
Sr2+(aq)+S
(aq)(Ksp=2.5×
10-7)
SrCO3(s)
Sr2+(aq)+C
10-9)
将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为 ,该反应的平衡常数表达式为 ;
该反应能发生的原因是 (用沉淀溶解再平衡的有关理论解释)。
?
(2)对于上述反应,实验证明增大C
的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。
判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将 ;
②增大C
的浓度,平衡常数K将 。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。
实验所用试剂为 ;
写出实验现象及其相应结论:
(4)BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液是实验中检验S
的常用试剂。
某化学研究性学习小组检验某溶液中存在S
时,首先加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,然后加入过量稀硝酸,白色沉淀不溶解,由此得出结论:
溶液中一定含有S
。
你认为该推理是否严密?
试说明理由:
8.已知在常温下Cu2+和Fe3+在溶液中随pH变化时水解的曲线如图1所示。
某同学欲提纯含有少量FeCl3和稀盐酸的CuCl2溶液。
(1)对图中a点的说法正确的是 (填序号)。
①加适量NH4Cl固体可使溶液由a点沿水平方向变到Cu2+曲线上
②溶液中a点和水平线在Fe3+和Cu2+曲线上任意截点的c(H+)与c(OH-)乘积相等
③Fe(OH)3、Cu(OH)2在a点代表的溶液中均达到饱和
(2)向含有少量FeCl3和稀盐酸的CuCl2溶液中,加入稍过量的黑色粉末A搅拌、过滤,得到较纯净的CuCl2溶液。
A的化学式为 ,加入A的作用是 。
(3)用铜棒作电极,用直流电源电解CuCl2溶液,装置如图2所示。
观察到的现象如下:
①开始无明显现象,随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗;
②5min后,b极附近开始出现白色沉淀,并逐渐增多,且向a极扩散;
③10min后,最靠近a极的白色沉淀开始变成红色;
④12min后,b极附近的白色沉淀开始变成黄色,然后逐渐变成橙黄色;
⑤a极一直有大量气泡产生;
⑥停止电解,将U形管中悬浊液静置一段时间后,上层溶液呈无色,没有出现蓝色,下层沉淀全部显红色。
[已知:
Ksp(CuOH)<
Ksp(CuCl)]
①a极发生的电极反应为 。
②电解5min后,b极发生的电极反应为 。
③12min后,b极附近出现橙黄色沉淀的成分是 ,
原因是 。
④最后沉淀的成分是 ,请设计一实验验证此成分:
。
1.
(1)bc 2.67(或
)
(2)(NH4)3PO4[或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4]
2.
(1)CH4+H2O
CO+3H2
(2)①<
②增大 ③
(3)CH3OCH3-12e-+3H2O
2CO2+12H+
(4)-246.4kJ·
3.
(1)3NO2+H2O
2HNO3+NO
(2)①N2(g)+O2(g)
ΔH=+183kJ·
mol-1 ②增大
(3)2NO+2CO
N2+2CO2
(4)①还原 ②NO+O2--2e-
4.
(1)酸性 4
(2)①C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ·
mol-1 ②ab
(3)①4×
10-6 该反应是吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,因此单位时间内NO排放量越大 ②2CO(g)
2C(s)+O2(g)是一个熵值减小的反应,同时又是ΔH>
0,所以任何温度条件下均不能自发反应
5.
(1)2FeTiO3+6C+7Cl2
2FeCl3+2TiCl4+6CO
(2)①向逆反应方向进行 ②1.0
(3)①CH3OH-6e-+8OH-
C
+6H2O
②2.8L
6.
(1)4H2(g)+2NO2(g)
N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1034.9kJ·
(2)增大NH3浓度(或减小压强、降低温度)
(3)2NO2+4Na2SO3
N2+4Na2SO4 67.5
(4)阳极 N2O4+2HNO3-2e-
2N2O5+2H+
7.
(1)SrSO4(s)+C
(aq)
SrCO3(s)+S
K=
因为Ksp(SrCO3)<
Ksp(SrSO4),加入C
后,使得SrSO4(s)
(aq)向正反应方向移动,生成SrCO3
(2)①减小 ②不变
(3)盐酸 若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转变为SrCO3,否则未完全转化
(4)不严密,溶液中可能含有S
生成的BaSO3能被硝酸氧化成BaSO4
8.
(1)②
(2)CuO 调节溶液pH至4.4,除去Fe3+(或降低溶液酸度,除去Fe3+)
(3)①2H2O+2e-
2OH-+H2↑
②Cu+Cl--e-
CuCl↓ ③CuOH和Cu2O Ksp(CuOH)<
Ksp(CuCl),CuCl转化为黄色的CuOH沉淀,CuOH不稳定分解生成Cu2O,所以橙黄色沉淀为CuOH和Cu2O的混合物 ④Cu2O 取少量样品放入试管,滴加少量稀硫酸,观察到沉淀部分溶解且溶液呈蓝色,说明沉淀成分为Cu2O