高二11班化学反应原理专题训练110题3033新版.docx

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高二11班化学反应原理专题训练110题3033新版

高二11班化学反应原理专题训练1

1、（14分）汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。

（1）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图：

则该反应的热化学方程式为。

（2）对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。

2xCO＋2NOx==2xCO2＋N2，当转移电子物质的量为0.4xmol时，该反应生成标准状况下的N2体积L。

（3）一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。

可以还原金属氧化物，还可以用来合成很多有机物如甲醇等。

在压强为0.1MPa条件下，将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）；△H＝-bkJ•mol-1

①该反应的平衡常数表达式为。

②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是

A．升高温度B．将CH3OH（g）从体系中分离C．充入He，使体系总压强增大D．再充入1molCO和3molH2

③经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）＝0.4mol/L、c（H2）＝0.4mol/L、c（CH3OH）＝0.8mol·L－1，则此时v正v逆（填＞、＜或＝）。

（4）甲醇是重要的基础化工原料，又是一种新型的燃料，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极加入甲醇，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-。

该电池的正极反应式为。

电池工作时，固体电解质里的O2-向极移动。

答案

（14分）

（1）N2（g）+O2（g）=2NO（g）；△H=+183kJ/moL（2分）

（2）2.24L（2分）

②BD（2分）

③＜（2分）

负（2分）

高二11班化学反应原理专题训练2

2、（14分）NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。

催化剂常具有较强的选择性，即专一性。

已知：

反应I：

4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）△H=―905.0kJ·molˉ1

反应II：

4NH3（g）+3O2（g）

2N2（g）+6H2O（g）△H

（1）

化学键

H—O

O===O

N≡N

N—H

键能kJ·molˉ1

463

496

942

391

△H=__________________。

（2）在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2，在某催化剂的作用下进行反应I，则下列有关叙述中正

确的是__________________。

A．使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率

B．若测得容器内4v正（NH3）=6v逆（H2O）时，说明反应已达平衡

C．当容器内

=1时，说明反应已达平衡

（3）氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。

为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2，测得有关物质的量关系如下图：

①该催化剂在高温时选择反应____________（填“I”或“II”）。

②520℃时，4NH3（g）+5O2

4NO（g）+6H2O（g）的平衡常数K=____________________________（不要求得出计算结果，只需列出数字计算式）。

③有利于提高NH3转化为N2平衡转化率的措施有_______________

A．使用催化剂Pt/Ru B．使用催化剂Cu/TiO2

C．增大NH3和O2的初始投料比D．投料比不变，增加反应物的浓度

E．降低反应温度  

（4）采用氨水吸收烟气中的SO2，①若氨水与SO2恰好完全反应生成正盐，则此时溶液呈_____性（填“酸”或“碱”）常温下弱电解质的电离平衡常数如下：

氨水：

Kb=1.8×10ˉ5mol·Lˉ1；H2SO3 ：

Ka1=1.3×10ˉ2mol·Lˉ1，Ka2=6.3×10ˉ8mol·Lˉ1

②上述溶液中通入______气体可使溶液呈中性，（填“SO2”或NH3”）此时溶液离子浓度由大到小的顺序

_____________________________________（填“＞”“＜”或“=”）

答案

（14分）

（1）△H=―1260kJ·molˉ1（2分）

（2）A（2分）

（3）

（1分）

（2分）

E（2分）

（4）碱（2分）；

SO2（1分），＞（2分）

高二11班化学反应原理专题训练3

3、（14分）

（1）已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

①同温度下，等pH值的a.NaHCO3、b.NaCN、c．Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为

__________（填序号）。

②25℃时，将20mL0.1mol/LCH3COOH溶液和20mL0.1mol/LHSCN溶液分别与20ml0.1mol/LNaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）的变化如图所示：

反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是：

______

__反应结束后所得两溶液中，c（SCN-）________c（CH3COO-）（填“>”、“<”或“=”）

③若保持温度不变，在醋酸溶液中加入一定量氨气，下列量会变小的是______（填序号）。

a.c（CH3COO-）b.c（H+）c.Kwd．醋酸电离平衡常数

（2）煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

己知：

CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867.0kJmol-1

2NO2（g）

N2O4（g）△H=-56.9kJmol-1H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJmol-1

写出CH4催化还原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式

_________

（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。

下图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答下列问题：

①甲烷燃料电池的负极反应式是____________

②当A中消耗0.15mol氧气时．B中____极增重_______g。

答案

3、（14分）

（1）①abc（2分）

②相同温度下HSCN比CH3COOH的电离

平衡常数大，同浓度时电离出的氢离子浓度大,与NaHCO3溶液反应快（2分）>（2分）

③b（2分）

（2）CH4（g

）+N2O4（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H═—898.1k

J/mol（2分）

（3）①CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O（2分

）

②b（1分）6.4（1分）

高二11班化学反应原理专题训练4

4、（14分）Ⅰ、①纯碱为工业和生活中常用的原料，其水溶液呈弱碱性，原因为存在化学平衡：

____________

_（用离子方程式表达），其平衡常数K的表达式为：

_____________。

②已知室温下，碳酸的电离常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11。

NaHCO3水溶液显碱性，原因：

_____________

（用K定量解释）。

③在NaHCO3溶液中继续逐渐通入二氧化碳，至溶液中n（HCO3-）n（H2CO3）=_____________时溶液可以达中性。

Ⅱ、工业上可通过CO和H2化合制得CH3OH：

CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）ΔH（CO结构式为C≡O）。

又知某些化学键的键能（断开1mol化学键时所需要的最低能量）数值如下表：

则ΔH＝_____________，在相应的反应条件下，将1molCO（g）与足量H2混合充分反应后，放出或吸收的热量与ΔH的数值相对大小关系是________（填“>”、“＝”或“<”）。

Ⅲ、电化学降解NO3-的原理如下图所示。

1电A极为________（填“正极”或“负极”），阴极反应式为

________________。

②若电解过程中转移了1mol电子，则膜左侧电解液的质量减少量为________g。

Ⅳ、已知NO2和N2O4可以相互转化：

2NO2（g）N2O4（g）ΔH<0。

现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。

①图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化。

下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。

A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变

B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变

C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变

D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变

②前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）＝________mol/（L·min）。

③反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是_____________（用文字表达）；其平衡常数K（d）________K（b）（填“>”、“＝”或“<”）。

答案

（14分，每空1分）Ⅰ、①CO32-+H2OHCO3-+OH-；；

②碳酸氢钠溶液中的水解平衡常数Kh=

mol/L=2.5×10-8 mol/L，大于碳酸的电离常数K2=4.7×10-11；

③4.4

Ⅱ、-116kJ•mol-1；＜

Ⅲ、①正极；2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑；②9g；

Ⅳ、①X；B；

②0.04；

③增大NO2的浓度；=；

高二11班化学反应原理专题训练5

5．（14分）运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。

（1）用CO可以合成甲醇。

已知：

CH3OH（g）＋3/2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）ΔH1kJ·mol－1

CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）ΔH2kJ·mol－1

H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）ΔH3kJ·mol－1

则CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH＝_______kJ·mol－1。

（2）一定压强下，在容积为2L的密闭容器中充入1molCO与2molH2，在催化剂作用下发生反应：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH，平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①下列说法正确的是______

A．若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态

B．若容器内各气体浓度恒定，反应达到平衡状态

C．上述反应中，ΔH＞0

D．反应中，催化剂使平衡向正反应方向移动

②p2p1（填“大于”、“小于”或“等于”）；

③100℃时，该反应的化学平衡常数K＝________；

（3）某科研小组用SO2为原料制取硫酸。

①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

请写出该电池负极的电极反应式：

________________________________________________________________________。

②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。

电解原理示意图如下。

请写出开始时阳极反应的电极反应式____________________________。

答案（14分）

（1）2ΔH3＋ΔH2－ΔH1（2分）

（2）①B（3分）、大于（2分）

②4（mol/L）－2（3分,数据2分，单位1分）

（3）①SO2＋2H2O－2e－===SO

＋4H＋（2分,没有配平扣1分）

②HSO

＋H2O－2e－===SO

＋3H＋（2分,没有配平扣1分）

高二11班化学反应原理专题训练6

6（15分）某工厂的废气中含有CO、SO2、NO等有毒气体，为了更有效地治理该废气，某研究小组分别设计了如下两个方案：

方案

（1）：

治理含CO、SO2的烟道气，以Fe2O3作催化剂，将CO、SO2在380℃时转化为S和一种无毒气体。

已知：

ⅰ.硫的熔点112.8℃，沸点444.6℃；

ⅱ.反应每得到1mol硫，放出270kJ的热量。

1出该治理烟道气反应的热化学方程式：

。

②其他条件相同，催化剂不同时，上述反应中SO2的转化率随反应温度的变化如下图。

不考虑催化剂价格因素，生产中选Fe2O3作催化剂的主要原因是。

方案

（2）：

用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：

C（s）+2NO（g）

N2（g）+CO2（g）。

向某容积为2L的密闭容器中加入NO和足量的活性炭（固体试样体积忽略不计），恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间/min

浓度/（mol/L）

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.58

0.40

0.40

0.32

0.32

N2

0

0.21

0.30

0.30

0.34

0.34

CO2

0

0.21

0.30

0.30

0.17

0.17

①10min～20min以v（CO2）表示的反应速率为。

②根据表中数据，T1℃时该反应的平衡常数为（保留两位有效数字）。

③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态标志的是（填序号字母）。

A．容器内压强保持不变B．2v正（NO）=v逆（N2）

C．容器内CO2的体积分数不变D．混合气体的密度保持不变

④30min时改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是；

⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，NO的平衡转化率（填“增大”、“减小”或“不变”）

⑥50min时，保持其他条件不变，往容器中再充入0.32molNO和0.34molCO2，平衡将向

方向移动。

答案

6、

（1）①2CO（g）+SO2（g）

S（g）+2CO2（g）

△H=-270Kj/mol（2分）

②Fe2O3作催化剂，在相对较低温度下，SO2转化率较高（2分）

（2）①0.009mol·L-1·min-1（2分）②0.56（2分）③CD（2分）

高二11班化学反应原理专题训练7

7、甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一，通过下列反应可以制备甲醇：

CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（l）△H

（1）已知：

化学式

H2（g）

CO（g）

CH3OH（l）

标准燃烧热（25℃）△H/kJ•mol﹣1

﹣285.8

﹣283.0

﹣726.5

计算上述反应的△H=　　．

（2）在容积可变的密闭容器中充入1molCO（g）和2molH2（g）生成CH3OH（g），H2的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图1所示．

①该反应的△S　　0，图中的T1　　T2（填“＜”、“＞”或“=”）．

②当达到平衡状态A时，容器的体积为2L，此时该反应的平衡常数为　　，若达到平衡状态B时，则容器的体积V（B）=　　L．

（3）在容积固定为2L的密闭容器中充入2molCO（g）和6molH2（g）生成CH3OH（g），反应时间与物质的量浓度的关系如图2所示，则前10分钟内，氢气的平均反应速率为　　；若15分钟时升高体系温度，在20分钟时达到新平衡，此时氢气的转化率为33.3%，请在图2中画出15﹣25分钟c（CO）的变化曲线．

【解答】解：

该反应的反应热△H=﹣283.0kJ•mol﹣1+（﹣285.8kJ•mol﹣1）﹣

（﹣726.5kJ•mol﹣1）=﹣128.1kJ•mol﹣1，

即CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=﹣128.1kJ•mol﹣1．故答案为：

﹣128.1kJ•mol﹣1；

（2）①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（l），反应为放热反应，△H＜0，气体体积减小反应的熵变△S＜0，图象中压强一定随温度升高，平衡逆向进行，氢气转化率减小，则T1＜T2，

故答案为：

＜；＜；

②在容积可变的密闭容器中充入1molCO（g）和2molH2（g）生成CH3OH（g），A点氢气转化率0.5，

CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）

起始量（mol）120

变化量（mol）0.510.5

平衡量（mol）0.510.5

平衡常数K=

=4，

若达到平衡状态B时转化率为0.8，结合平衡三行计算列式计算，

CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）

起始量（mol）120

变化量（mol）0.81.60.8

平衡量（mol）0.20.40.8

B点温度不变平衡常数不变，K=

=4

则容器的体积V（B）=0.4故答案为：

4，0.4；

（3）V（CH3OH）=

=

=0.08mol/（L•min），根据方程式得V（CH3OH）：

V（H2）=1：

2，所以V（H2）=2×0.08mol/（L•min）=0.16mol/（L•min）；

2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g）

起始量（mol/L）310

变化量（mol/L）1.60.80.8

平衡量（mol/L）1.40.20.8

此时CO的平衡浓度为0.2mol/L，

改变温度，假设在20分钟时达到新平衡，氢气的转化率为33.3%，则氢气转化的浓度为△C=

×33.3%=1mol/L，

2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g）

起始浓度（1mol/L）310

转化浓度（1mol/L）10.50.5

平衡浓度（1mol/L）20.50.5

CO平衡浓度为0.5mol/L，15min时CO浓度为0.2mol/L．升温平衡逆向进行，一氧化碳物质的量浓度增大，据此画出变化曲线为：

，

故答案为：

0.16mol•L﹣1•min﹣1；

．

高二11班化学反应原理专题训练8

8、高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命．以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向．

（1）甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2，氢元素利用率达100%，反应的化学方程式为

　　，该方法的缺点是　　．

（2）甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：

主反应：

CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）△H=+49kJ•mol﹣1

副反应：

H2（g）+CO2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=+41kJ•mol﹣1

①既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是　　．

②分析适当增大水醇比（nH2O：

nCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处　　．

③某温度下，将nH2O：

nCH3OH=1：

1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为　　．（忽略副反应）

④工业生产中，单位时间内，单位体积的催化剂所处理的气体体积叫做空速[单位为m3/（m3催化剂•h），简化为h﹣1]．一定条件下，甲醇的转化率与温度、空速的关系如图．空速越大，甲醇的转化率受温度影响越　　．其他条件相同，比较230℃时1200h﹣1和300h﹣1两种空速下相同时间内H2的产量，前者约为后者的　　倍．（忽略副反应，保留2位有效数字）

（3）甲醇水蒸气重整制氢消耗大量热能，科学家提出在原料气中掺入一定量氧气，理论上可实现甲醇水蒸气自热重整制氢．

已知：

CH3OH（g）+

O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H=﹣193kJ•mol﹣1

则5CH3OH（g）+4H2O（g）+

O2（g）═5CO2（g）+14H2（g）的△H=　　kJ•mol﹣1．

【解答】解：

（1）甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2，氢元素利用率达100%，反应生成CO与氢气，反应方程式为：

CH3OH

CO+2H2；缺点是得到混合气体中CO不易分离除去，产物H2中CO含量最高，

故答案为：

CH3OH

CO+2H2；产物H2中CO含量最高；

（2）①正反应为气体体积增大的吸热反应，升高温度增大反应速率，有利于平衡正向移动，甲醇的转化率增大，故答案为：

升高温度；

②增大水醇比（nH2O：

nCH3OH），有利于反应正向进行，提高甲醇的利用率，有利于抑制CO的生成，故答案为：

提高甲醇的利用率，有利于抑制CO的生成；

③设起始n（H2O）=n（CH3OH）=1mol，恒温恒容下，气体的压强之比等于其物质的量之比，平衡时气体的总物质的量2mol×

，

CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g）物质的量增大

12

（

﹣1）mol2mol×

﹣2mol=2（

﹣1）mol

故甲醇的转化率为

×100%=（

﹣1）×100%，

故答案为：

（

﹣1）×100%；

④由图可知，空速越大，甲醇的转化率受温度影响越大；

由图可知，230℃时1200h﹣1和300h﹣1两种空速下甲醇的转化率分别为75%、95%，氢气的产量之比等于参加反应甲醇的体积之比，故相同时间内H2的产量，前者约为后者的

≈3.2倍，

故答案为：

大；3.2；

（3）已知：

①．CH3OH（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g））△H=+49kJ•mol﹣1

②．CH3OH（g）+

O2（g）⇌CO2（g）+2H2（g）△H=﹣193kJ•mol﹣1

根据盖斯定律，①×4+②可得：

5CH3OH（g）+4H2O（g）+

O2（g）⇌5CO2（g）+14H2（g），则：

△H=4×49kJ•mol﹣1﹣193kJ•mol﹣1=+3kJ•mol﹣1，

故答案为：

+3．

高二11班化学反应原理专题训练9

9、重铬酸钾（K2Cr2O7）主要用于制革、印染、电镀等．其水溶液中存在平衡：

Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+

（1）已知有关物质溶解度如图1．用复分解法制备K2Cr2O7的操作过程是：

向Na2Cr2O7溶液中加入　　（填化学式），搅拌溶解，调节溶液pH约为5，加热溶液至表面有少量晶体析出时，　　，抽滤得到粗产品，再用重结晶法提纯粗产品．

（2）以铬酸钾（K2CrO4）为原料，用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图2．

①不锈钢作　　极，写出该电极的电极反应式　　．

②分析阳极区能得到重铬酸钾溶液的原因　　．

③当铬酸钾的转化率达到x时，阳极液中K与Cr的物质的量之比为　　．

（3）铬对环境能造成污染．某酸性废水中含有Cr2O72﹣，处理时可用焦亚硫酸