人教版届高三二轮复习化学反应原理专项训练Word文档下载推荐.docx
《人教版届高三二轮复习化学反应原理专项训练Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版届高三二轮复习化学反应原理专项训练Word文档下载推荐.docx（44页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
A．一定向逆反应方向移动
B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C．一定向正反应方向移动
D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）在T5℃下，维持温度和容器体积不变，充入CO2气体，则达到平衡时CaCO3的质量______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）在T5℃下，反应达到平衡状态后，再压缩容器为1L，重新达到平衡时，CO2的浓度______（填“增大”、“减小”或“不变”）
（5）随着温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因是______。
3．CO2是造成全球气候变暖的主要气体，同时也是一种来源丰富、价格低廉的碳资源。
中科院福建物构所谢奎及其团队利用电能将CO2高效转化为CO，CO和H2可生产优质燃料和多种化工产品，实现碳资源的循环利用。
（1）已知反应过程中能量变化如表和曲线图1所示：
反应
A
C
Ea1（kJ/mol）
Ea2（kJ/mol）
△H（kJ/mol）
①
2CO（g）+O2（g）
2CO2（g）
？
2389
﹣566
②
2H2（g）+O2（g）
2H2O（l）
1480
﹣571.6
③
2CH3OH（l）+3O2（g）
2CO2（g）+4H2O（l）
3026
4478
△H3
反应③的△H3＝ kJ/mol。
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（l）△H4＝ kJ/mol；
此反应中，有利于提高H2平衡转化率的条件是 （填字母）。
A．高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压
（2）在不同的电压下，CO2、H2O混合电解转化为CO、H2的电流效率如图2所示（注：
电流效率＝
×
100%）：
①由图可知生成CO和H2有相互 （填“促进”、“抑制”或“无影响”）作用。
②用此法生产的CO和H2合成CH3OH，为使CO和H2利用率最高，电解时应控制电压在 V左右（选填5、15、23、25、30）。
（3）在300℃时，将0.60molCO、1.40molH2充入4L密闭容器中，在恒温恒容下发生反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H＜0，甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图3所示：
①图中判断反应到达平衡状态的依据是 。
②5min内H2的平均反应速率v（H2）＝ mol/（L•min）。
③若在500℃条件下，将1.00molCO、0.50molH2和0.50molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将 （填字母）。
A．正反应方向反应B．逆反应方向反应C．达到平衡D．无法判断
4.研究CO、CO2的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。
（1）二甲醚（CH3OCH3）被誉为“21世纪的清洁燃料”，由CO和H2制备二甲醚的反应原理如下：
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.1
kJ/mol
2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-24.5
已知：
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.0
则2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）
的△H=______，有利于提高该反应中CO2平衡转化率的条件是______（填标号）。
A．高温低压
B．高温高压
C．低温低压
D．低温高压
（2）T1
K时，将1
mol二甲醚引入一个抽空的150
L恒容容器中，发生分解反应：
CH3OCH3（g）⇌CH4（g）+H2（g）+CO（g）
在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：
反应时间t/min
6.5
13.0
26.5
52.6
∞
气体总压p总/kPa
50.0
55.0
65.0
83.2
103.8
125.0
①由表中数据计算：
0～6.5
min内的平均反应速率v（CH3OCH3）=______，反应达平衡时，二甲醚的分解率为，该温度下平衡常数K=______。
②若升高温度，CH3OCH3的浓度增大，则该反应为______反应（填“放热”或“吸热”），要缩短达到平衡的时间，可采取的措施有______、______。
（3）在T2
K、1.0×
104
kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应：
CO（g）+CH4（g）⇌CH3CHO（g）反应速率v=v正-v逆=k正p（CO）•p（CH4）-k逆p（CH3CHO），k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，p为气体的分压（气体分压p=气体总压p总×
体积分数）。
用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×
10-5
（kPa）-1，则CO转化率为20%时
=______。
5.光气（COCl2）在塑料、制药等工业生产中有许多用途，其化学性质不稳定，遇水迅速产生两种酸性气体。
（1）少量COCl2可用烧碱溶液吸收，发生反应的离子方程式为______。
（2）工业上用CO和Cl2在高温、活性炭催化作用下合成光气：
Cl2（g）+CO（g）⇌COCl2（g）△H=-108
kJ•mol-1。
所需CO来自CH4与CO2的催化重整反应。
查阅文献获得以下数据：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3
kJ•mol-1
2H2（g）+O2
（g）=2H2O（l）△H2=-571.6
2CO（g）+O2
（g）=2CO2（g）△H3=-566
则CH4与CO2催化重整反应生成CO和H2的热化学方程式为______。
（3）在T
℃时，向盛有活性炭的5
L恒容密闭容器中加入0.6
mol
CO和0.45
Cl2，CO和COCl2的浓度在不同时刻的变化状况如图所示：
①反应在第6
min时的平衡常数为______，第8
min时改变的条件是______。
②在第12
min时升高温度，重新达到平衡时，COCl2的体积分数将______（填“增大”“不变”或“减小”），原因是______。
（4）Burns和Dainton研究了反应Cl2（g）+CO（g）⇌COCl2（g）的动力学，获得其速率方程v=k[c（Cl2）]3/2[c（CO）]m，k为速率常数（只受温度影响），m为CO的反应级数。
①该反应可认为经过以下反应历程：
第一步：
Cl2⇌2Cl
快速平衡
第二步：
Cl+CO⇌COCl
第三步：
COCl+Cl2→COCl2+Cl
慢反应
下列表述正确的是______（填标号）。
A．COCl属于反应的中间产物
B．第一步和第二步的活化能较高
C．决定总反应快慢的是第三步
D．第三步的有效碰撞频率较大
②在某温度下进行实验，测得各组分初浓度和反应初速度如表：
实验序号
c（Cl2）/mol•L-1
c（CO）/mol•L-1
v/mol•L-1•s-1
1
0.100
1.2×
10-2
2
0.050
4.26×
10-3
3
0.200
2.4×
4
2.13×
CO的反应级数m=______，当实验4进行到某时刻，测得c（Cl2）=0.010
mol•L-1，则此时的反应速率v=______
mol•L-1•s-1（已知：
≈0.32）。
6.随着石油资源的日益枯竭，天然气的开发利用越来越受到重视。
CH4/CO2催化重整制备合成气（CO和H2）是温室气体CO2和CH4资源化利用的重要途径之一，并受了国内外研究人员的高度重视。
①CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）△H1=+205.9
②CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H2=-41.2
CH4/CO2催化重整反应为CH4（g）+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）△H
该催化重整反应的△H=______
kJ•mol-1．要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为______。
（2）向2L刚性密闭容器中充入2
CH4和2
CO2进行催化重整反应，不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数（φ）随温度变化如表所示。
φ
温度
CH4
CO
T1
a
T2
c
b
已知b＞a＞c，则T1______T2（填“＞”“＜”或“=”）。
T1下该反应的平衡常数K=______（mol2•L-2）
（3）实验硏究表明，载体对催化剂性能起着极为重要的作用，在压强0.03MPa，温度750℃条件下，载休对镍基催化剂性能的影响相关数据如表：
催化剂
载体
转化率/%
尾气组成/%
CO2
H2
Ni
MgO
99.3
87.7
0.8
6.8
50.3
42.1
CaO
58.8
45.8
17.7
18.8
33.7
29.8
CeO2
62.9
57.6
17.2
19.1
34.0
29.7
由上表判断，应选择载体为______（填化学式），理由是______。
（4）现有温度桕同的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器，均充入2molCH4（g）和2
molCO2（g）进行反应，三个容器的反应压强分别为p1atm、p2atm、p3atm，在其他条件相同的情况下，反应均进行到tmin时，CO2的体积分数如图所示，此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ个容器中一定处于化学平衡状态的是______。
（5）利用合成气为原料合成甲醇，其反应为CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），在一定温度下查得该反应的相关数据如表所示：
组别
起始浓度/（mol•L-1）
初始速率/（mol•L-1•min-1）
0.24
0.48
0.361
0.96
0.720
0.719
该反应速率的通式为ν正=k正cm（CO）•cn（H2）（k正是与温度有关的速率常数）。
由表中数据可确定反应速率的通式中n=______（取正整数）。
若该温度下平衡吋组别1的产率为25%，则组别1平衡时的v正=______（保留1位小数）。
7．丙烯（C3H6）是重要的有机化工原料。
丙烷直接脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图1：
（1）丙烷直接脱氢制丙烯为强吸热过程，该反应必须在高温下进行，但温度越高副反应进行程度越大，同时还会降低催化剂的活性和选择性。
①为提供反应所需热量，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，则K（主反应） （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②温度升高，副反应更容易发生的主要原因是 。
（2）图2为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系（图中的压强分别为1×
104Pa和1×
105Pa）。
①1×
104Pa时，图2中表示丙烯的曲线是 （填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”）。
②1×
105Pa、500℃时，若只发生上述主反应和副反应，则达平衡时，丙烷转化为丙烯的转化率为 。
（3）为克服丙烷直接脱氢法的缺点，科学家探索出在无机膜反应器中进行丙烷脱氢制丙烯的技术。
在膜反应器中，利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性地及时移走。
与丙烷直接脱氢法相比，该方法的优点是 。
（4）利用CO2的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。
该工艺可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图3。
CO和H2的燃烧热分别为△H＝﹣283.0kJ/mol、△H＝﹣285.8kJ/mol。
①反应（ⅰ）的化学方程式为 。
②25℃时，该工艺总反应的热化学方程式为 。
③该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是 。
8.氮氧化合物是工业生产重要原料，也是大气污染的重要来源，研究氮氧化合物相关反应原理具有重要意义。
（1）一步完成的反应称为基元反应，只由基元反应构成的化学反应称为简单反应，两个及以上基元反应构成的化学反应称为复杂反应，复杂反应的速率取决（等）于慢的基元反应速率。
基元反应aA+bB=cC+dD的速率方程为v=k•ca（A）•cb（B），其中k为速率常数。
已知反应NO2+CO=NO+CO2
，在不同温度下反应机理不同。
①温度高于490K时，上述反应为简单反应，请写出其速率方程______。
②温度高于520K时，该反应是由两个基元反应构成的复杂反应，其速率方程v=k•c2（NO2），已知慢的基元反应的反应物和产物为NO、NO2
、NO3，用方程式表示反应历程。
______（慢反应）。
______（快反应）。
（2）N2O4（g）=2NO2（g）△H=+57kJ•mol-1该反应是高中和大学化学学习的经典素材。
①对于上述反应下列说法不正确的一项是______（填字母）。
A．恒温恒容，加入N2O4重新达到平衡体系颜色加深
B．恒温恒容，加入NO2重新达到平衡NO2体积分数变大
C．绝热容器中，体系颜色不变，说明该反应处于平衡状态
D．恒温恒压下，加入N2O4重新达到平衡体系颜色不变
②T1K时，向1L真空容器中加入1molN2O4，达到平衡时NO2的平衡产率为20%，则该温度下的平衡常数K=______，达到平衡时吸收的热量为______kJ．某温度下，该反应达到平衡，NO2与N2O4的混合气体总压强为100KPa，密度为同状态下氢气密度的34.5倍，平衡常数KP=______KPa（用平衡分压代替平衡浓度计算）。
③若v（N2O4）=k1•ρ（N2O4）v（NO2）=k2•ρ2（NO2），T2温度下，若k1=k2，则T2______T1（填“高于”或“低于”）。
（3）复杂反应2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）由两个基元反应构成，2NO（g）=N2O2（g）（快速平衡）N2O2（g）+O2（g）=2NO2（g）（慢反应），已知快反应为放热反应，其正、逆反应速率常数分别为k1和k2慢反应正、逆反应速率常数分别为k3和k4．若v正=k•c2（NO）•c（O2）则k=______（用k1、k2、k3表示）；
9.哈伯法合成氨技术的相关反应为：
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-93kJ/mol
（1）试根据表中所列键能数据计算a的数值为______。
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/kJ•mol-1
436
945
（2）在600℃下，向2L密闭容器中充入一定量的反应物并开始上述反应，图1表示N2的物质的量随时间的变化曲线。
用H2表示0～10min内该反应的平均速率v（H2）=______，若该温度下K=0.0016L2/mol2，则在10min时c（H2）=______。
（3）在哈伯合成法中，平衡时NH3的体积分数与反应体系的压强（P）、温度（T）的关系如图2．则P1______P2（选填“大于”、“小于”或“不能确定”），其他条件相同，不同压强下在刚开始反应时反应物活化分子浓度较大的是______（选填“P1”、“P2”、“P3”或“不能确定”），在日本的合成氨工业中，选择合成温度为700℃的较高温，试从化学动力学的角度分析其理由是______。
（4）研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为v=kc（N2）c（H2）3/2c（NH3）-1，k为速率常数。
能使合成氨的速率增大的措施是______。
A．使用更有效的催化剂
B．总压强一定，增大n（N2
）/n（H2）的值
C．升高反应温度
D．按照原来比值增大反应物的浓度
E．将原容器中NH3及时分离出来
（5）如图3是利用NH3催化氧化释放出电能的电池结构示意图（氧化产物为无污染性气体），放电时O2应从______（填“a”或“b”）处通入，该电池负极的电极反应式为______。
10.甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-49.58kJ•mol-1
反应Ⅱ：
CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H2
反应Ⅲ：
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H3=-90.77kJ•mol-1
（1）反应Ⅱ的△H2=______。
（2）反应Ⅲ能够自发进行的条件是______
（填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”）
（3）恒温，恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是______。
A．混合气体的密度不再变化
B．混合气体的平均相对分子质量不再变化
C．CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：
3：
1：
1
D．甲醇的百分含量不再变化
（4）对于反应Ⅰ，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是______。
A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1
B．温度低于250℃时，随温度升高甲醇的产率增大
C．M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D．实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率
（5）若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅰ，250℃时反应的平衡常数K=______；
若要进一步提高甲醇积分数。
可采取的措施有______。
12.合成气（CO、H2）是一种重要的化工原料气。
合成气制取有多种方法，如煤的气化、天然气部分氧化等。
I.合成气的制取
（1）煤的气化制取合成气。
①H2O（g）====H2O（l）△H=－44kJ/mol；
②部分物质的燃烧热：
则反应C（s）+H2O（g）====CO（g）+H2（g）的△H=___________kJ/mol。
（2）天然气部分氧化制取合成气。
如果用O2（g）、H2O（g）、CO2（g）混合物氧化CH4（g），欲使制得的合成气中CO和H2的物质的量之比为1︰2，则原混合物中H2O（g）与CO2（g）的物质的量之比为___________。
Ⅱ.利用合成气合成乙醇
在一定条件下，向容积为2L的恒容密闭容器中投入2molCO和4molH2，发生反应：
2CO（g）+4H2（g）
CH3CH2OH（g）+H2O（g）。
（1）写出该反应的平衡常数表达式___________。
（2）下列情况能作为判断反应体系达到平衡的标志是___________（填序号）。
a.压强不再变化b.平均摩尔质量不再变化c.密度不再变化
（3）反应起始压强记为p1、平衡后记为p2，平衡时H2的转化率为___________。
（用含p1、P2的代数式表示）
Ⅲ.合成乙醇的条件选择
为探究合成气制取乙醇的适宜条件，某科研团队对不同温度、不同Rh质量分数的催化剂对CO的吸附强度进行了研究，实验数据如图。
CO的非离解吸附是指CO尚未乙醇化，离解吸附是指CO已经乙醇化。
由此可见催化剂温度对CO吸附强度的影响是___________；
用Rh作催化剂，合成气制取乙醇的适宜温度是___________。
13．（14分）消除尾气中的NO是环境科学研究的热点课题。
I．NO氧化机理
已知:
2NO（g）+O2（g）===2NO2（g）△H=-110kJ·
mol-1
25℃时,将NO和O2按物质的量之比为2:
1充入刚性反应容器中,用测压法研究其反应
的进行情况。
体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（忽略NO2与N2O4的转化）
t/min
80
160
p/kpa
75.0
63.0
（1）0~80min,v（O2）=_____kPa/min;
随着反应进行,反应速率逐渐减小的原因是____。
用压强代替浓度所得到的平衡常数用K（p）表示,25℃时,K（p）的值为____（保留3位有效数字）。
（2）查阅资料,对于总反应2NOg）+O2（g）=2NO2（g）有如下两步历程
第一步2NO（g）====N2O2（g）快速反应
第二步N2O2（g）+O2（g）=2NO2（g）慢反应
总反应速率主要由第步决定;
若利用分子捕获器适当减少反应容器中的N2O2,总反应的平衡常数K（p）将___（填“增大”、“减小”或“不变”）;
若提高反应温度至35℃,则体系压强p∞（35℃）______p
升级会员 