届高考化学查漏补缺之化学反应原理题型专练三.docx

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届高考化学查漏补缺之化学反应原理题型专练三

2020届高考查漏补缺之化学反应原理题型专练（三）

1、NO、NO2是大气污染物，但只要合理利用也是重要的资源。

（1）亚硝酰氯（ClNO）是合成有机物的中间体。

将一定量的NO与Cl2充入－密闭容器中，发生反应：

2NO（g）＋Cl2（g）

2ClNO（g）ΔH<0。

平衡后，改变外界条件X，实验测得NO的转化率a（NO）随X的变化如图1所示，则条件X可能是_________（填字母）。

a.温度b.压强c.

d.与催化剂的接触面积

（2）在密闭容器中充入4molCO和5molNO，发生反应2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）ΔH1＝－746.5kJ·mol－1，图2为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系曲线图。

①温度：

T1_______（填“<”或“>”）T2。

②若反应在D点达到平衡，此时对反应进行升温且同时扩大容器体积使平衡压强减小，重新达到平衡，则D点应向图中A～G点中的______点移动。

③某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。

将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图3所示。

温度低于200℃时，图3中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为________；a点______（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率，说明其理由：

__________________。

（3）以连二硫酸根（

）为媒介，使用间接电化学法处理燃煤烟气中的NO，装置如图4所示：

①阴极区的电极反应式为。

②NO被吸收转化后的主要产物为

，若通电时电路中转移了0.3mole－，则此通电过程中理论上被吸收的NO在标准状况下的体积为______mL。

2、以煤为原料可合成一系列燃料。

（1）已知：

①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=－483.6kJ/mol

②CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）ΔH=＋49.0kJ/mol

请写出甲醇燃烧生成H2O（g）的热化学方程式_________；

（2）向1L密闭容器中加入2molCO、4molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：

2CO（g）+4H2（g）

CH3OCH3（l）+H2O（l）ΔH=+71kJ/mol

①该反应能否_________自发进行（填“能”、“不能”或“无法判断”）

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_________．

a．混合气体的平均相对分子质量保持不变

b．CO和H2的转化率相等

c．CO和H2的体积分数保持不变

d．混合气体的密度保持不变

e．1molCO生成的同时有1molO－H键断裂

（3）CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＜0在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表：

反应条件

反应时间

CO2（mol）

H2（mol）

CH3OH（mol）

H2O（mol）

恒温恒容

（T1℃、2L）

0min

2

6

0

0

10min

4.5

20min

1

30min

1

①0～10min内，用H2O（g）表示的化学反应速率v（H2O）=_________mol/（L·min）

②达到平衡时，该反应的平衡常数K=_________（用分数表示），平衡时H2的 转化率是_________。

③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1_________T2（填“＞”、“＜”或“=”），理由是_________。

在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入1molCO2（g）和1molH2O（g），则平衡_________移动（填“正向”、“逆向”或“不”）．

（4）用甲醚（CH3OCH3）作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极反应式__________________．

3、氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。

（1）用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO（NH2）2]

已知：

①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）ΔH=-151.5kJ·mol-1

②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）ΔH=+120.5kJ·mol-1

③H2O（l）=H2O（g）ΔH=+44kJ·mol-1

用CO2和NH3合成尿素（副产物是液态水）的热化学方程式为__________________

（2）工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：

CH4（g）+2NO2（g）

N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH，在温度为T1和T2时，分别将0.40molCH4和0.9molNO2充入体积为1L的密闭容器中，n（CH4）随反应时间的变化如图所示：

①根据图判断该反应的ΔH______0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②温度为T1时，0～10min内NO2的平均反应速率v（NO2）=__________，反应的平衡常数K=__________。

③该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO2的转化率，可采取的措施有______（填标号）。

A．改用高效催化剂B．增加CH4的浓度C．缩小容器的体积D．升高温度

（3）利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，电解质溶液为HCl溶液，工作一段时间后，负极的电极反应式为________________。

（4）氮的一种氢化物HN3，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________；常温下，将amol/L的Ba（OH）2与bmol/L的HN3溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c（Ba2+）=c（

），则该溶液中c（HN3）=_________mol/L。

4、砸及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用，掺杂硒的纳米氧化亚铜常用作光敏材料、电解锰行业催化剂等。

（1）酸性溶液中Na2SO3将H2SeO3和H2SeO4还原为硒质的反应如下：

H2SeO3（aq）+2SO2（g）+H2O（l）=Se（s）+2H2SO4（aq）

2H2SeO4（aq）+Se（s）+H2O

（1）=3H2SeO3

2H2SeO4（aq）+2SO2（g）+2H2O（l）=Se（s）+3H2SO4（aq）

实验中控制其他条件不变（盐酸浓度等），

与砸还原率关系如图1。

在A点之前，随着

的增加，Se的还原率不断升高的原因是

（2）向Na2SeO3溶液中加入适量的AgNO3溶液.再加入水合肼（N2H4•H2O），在120°C反应，得到Ag2Se纳米晶体，同时产生N2。

该反应的离子方程式为。

（3）制PbSe纳米管时还产生了副产物PbSeO3。

己知：

Ksp（PbSeO3）=3×1012，Ksp（PbSe）=3×10-38。

为了除去PbSe中混有的PbSeO3，可以采取的措施是

（4）实验室测得碱性条件下PbSe纳米管在电极表面的氧化还原行为，结果如图2所示。

其中一条曲线上的峰表示氧化过程，另一条曲线上的峰表示还原过程。

整个过程共发生如下变化：

Pb（OH）2—PbO2；Pb（OH）2—Pb；PbSe—Se；PbO2—Pb（OH）2，各物质均难溶于水。

峰1对应的电极反应式为：

PbSe-2e-+2OH-=Pb（OH）2+Se；则峰2对应的电极反应式为。

（5）掺杂硒的纳米Cu2O催化剂可用于工业七合成甲醇：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）

=akJ/mol。

按n（H2）：

n（CO）=l：

1的投料比将H2与CO充入VL的恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①压强P1、P2、P3由小到大的顺序是。

②T1

时若向该容器中充入2.0mol比和2.0molCO发生上述反应，5min后反应达到平衡（M点），则M点对应条件下反应的平衡常数为。

（6）将CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。

CuCl水解的反应为CuC1（S）+H2O

（1）

CuOH（S）+Cl-（aq）+H+（aq），该反应的平衡常数K与此温度下Kw、Ksp（CuOH）、Ksp（CuCl）的关系为K=。

5、

和CO可作为工业合成甲醇（CH3OH）的直接碳源，还可利用

据电化学原理制备塑料，既减少工业生产对乙烯的依赖，又达到减少

排放的目的。

（1）利用

和

反应合成甲醇的原理为：

CO2（g）+3H2（g）—=CH3OH（g）+H2O（g）。

上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。

相同的温度和时间段内，催化剂中CuO的质量分数对

的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示：

ω（CuO）/%

10

20

30

40

50

60

70

80

90

CH3OH的产率

25%

30%

35%

45%

50%

65%

55%

53%

50%

的转化率

10%

13%

15%

20%

35%

45%

40%

35%

30%

由表可知，CuO的质量分数为催化效果最佳。

（2）利用CO和

在一定条件下可合成甲醇，发生如下反应：

，其两种反应过程中能量的变化曲线如图a、b所示，下列说法正确的是（）

A.上述反应的

B.a反应正反应的活化能为

C.过程中第I阶段为吸热反应，第Ⅱ阶段为放热反应

D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和

E.b过程的反应速率：

第Ⅱ阶段>第I阶段

（3）①在1L的恒容密闭容器中按物质的量之比1：

2充入CO和

，测得平衡混合物中

的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示，则压强P2P1（填“>”“<”或“=”）；平衡由A点移至C点、D点移至B点，分别可采取的具体措施为_、；在c点时，CO的转化率为。

②甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1molCO和2mol

，向乙中加入2molCO和4mol

，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示，则L、M两点容器内压强：

P（M）2P（L）；平衡常数：

K（M）K（L）。

（填“>”“<”或“=”）

（4）以纳米二氧化钛膜为工作电极，稀硫酸为电解质溶定条件下通入

进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯

（简称LDPE）。

①电解时，阴极的电极反应式是。

②工业上生产

kg的LDPE，理论上需要标准状况下L的

。

答案以及解析

1答案及解析：

答案：

（1）ac

（2）>；A；温度较低时，催化剂的活性偏低；不是；

催化剂不会改变转化率且该反应为放热反应，因此根据曲线Ⅱ可知，a点对应温度的平均脱氮率更高

（3）

；1344

2答案及解析：

答案：

（1）CH3OH（g）+

O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）ΔH=﹣676.4kJ/mol或2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）ΔH=﹣1352.8kJ/mol

（2）不能；d

（3）0.025；4/27；50%；＜；该反应正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动；不

（4）CH3OCH3-12e−+16OH−=2

+11H2O

解析：

（1）①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=－483.6kJ/mol，②CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）ΔH=＋49.0kJ/mol，根据盖斯定律，将①×3+②×2得：

2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）ΔH=（－483.6kJ/mol）×3+（＋49.0kJ/mol）×2=﹣1352.8kJ/mol，

故答案为：

2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）ΔH=﹣1352.8kJ/mol；

（2）①2CO（g）+4H2（g）

CH3OCH3（l）+H2O（l）ΔH=+71kJ/mol，该反应的ΔH＞0，△S＜0，根据ΔG=ΔH-TΔS＞0，反应不能自发进行，故答案为：

不能；②a．混合气体中CO和H2的组成一直不变，混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能说明此反应达到平衡状态，错误；b．CO和H2的物质的量之比大于化学计量数之比，转化率始终相等，不能说明此反应达到平衡状态，错误；c．混合气体中CO和H2的组成一直不变，CO和H2的体积分数始终保持不变 ，不能说明此反应达到平衡状态，错误；d．容器的体积不变，混合气体的质量变化，当混合气体的密度保持不变时，能够说明此反应达到平衡状态，正确；e．1molCO生成的同时一定有1molO－H键断裂，不能说明此反应达到平衡状态，错误；故选d；

（3）①v（H2）=

=0.075mol/（L·min），速率之比等于化学计量数之比，v（H2O）=

v（H2）=0.025mol/（L·min），故答案为：

0.025；②20min时，转化的CO2为2mol-1mol=1mol，则生成的CH3OH为1mol，而30min时CH3OH为1mol，故20min时到达平衡，

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）

开始（mol/L）：

2600

转化（mol/L）：

1311

平衡（mol/L）：

1311

故平衡常数

，平衡时氢气的转化率=

×100%=50%，故答案为：

；50%；③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，说明平衡逆向一定，说明改变的条件是升高温度，则T1＜T2，若30min时只向容器中再充入1molCO2（g）和1molH2O（g），此时浓度商

，则平衡不移动，故答案为：

＜；该反应正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动；不；

（4）用甲醚（CH3OCH3）作为燃料电池的原料，在碱性介质中电池负极上甲醚发生氧化反应生成碳酸根离子，反应式为CH3OCH3-12e−+16OH−

=2

+11H2O，故答案为CH3OCH3-12e−+16OH−=2

+11H2O。

3答案及解析：

答案：

（1）2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）ΔH=-75kJ/mol

（2）①<

②0.02mol·L-1·min-1；3.6

③B

（3）2NH3-6e-=N2+6H+

（4）c（Na+）＞c（

）＞c（OH-）＞c（H+）；（0.5b-a）

解析：

4答案及解析：

答案：

（1）溶液中SO2的浓度增大（或产生的SO2对溶液有搅拌作用），加快了化学反应速率，从而使得Se的还原率不断升高

（2）4Ag++2

+3N2H4•H2O=2Ag2Se↓+3N2↑+9H2O

（3）将PbSe纳米管浸泡在Na2Se溶液中，然后用蒸馏水洗涤多次并干燥

（4）Pb（OH）2-2e-+2OH-=PbO2+2H2O

（5）P3

（6）

解析：

（1）在A点之前，由于是酸性溶液，加入的Na2SO3和酸反应生成SO2将H2SeO和H2SeO4还原，故随着

的增加，即溶液中SO2的浓度增大，能增大反应速率，并对反应溶液起到搅拌作用，从而使得Se的还原率不断升高；

（2）向Na2SeO3溶液中加入适量的AgNO3溶液，再加入水合肼（N2H4▪H2O），120

反应，得到Ag2Se纳米晶体，同时产生N2，反应是发生在

和N2H4•H2O之间的氧化还原反应，

被还原为Ag2Se固体，N2H4•H2O被氧化为N2，Ag+反应前后化合价不变，根据得失电子数守恒、质量守恒和电荷守恒可知离子方程式为4Ag++2

+N2H4•H2O=2Ag2Se↓+3N2↑+9H2O；

（3）根据KSP可知，PhSe的溶解度小于PbSeO3，故可以通过PbSeO3和Na2Se的反应将PbSeO3转化为PbSe，从而达到除去PbSeO3，的目的，方法为将PbSe纳米管浸泡在Na2Se溶液中，然后用蒸馏水洗涤多次并干燥；

（4）由于其中一条曲线上的峰表示氧化过程，另一条曲线上的峰表示还原过程，而峰1对应的电极反应式PhSe-2e-+2OH-=Pb（OH）2+Se为氧化反应，故曲线A上的反应均为氧化反应，即峰2所对应反应为Pb（OH）2→pbO2或PbSe→Se，而由于峰1的电极反应为PbSe-2e-+2OH-=Pb（OH）2+Se，生成了Pb（OH）2，故峰2的反应为Pb（OH）2→PbO2.由于环境为碱性的，故电极反应为Pb（OH）2-2e-+2OH-=PbO2+2H2O；

（5）①由图可知，溫度一定时，CO的转化率

，正反应是气体体积减小的反应，增大压强化学平衡向正反应进行，CO的转化率并高，故压强则压强P1、P2、P3由小到大的顺序是P3

②若向该容器中充入2.0molH2和2.0molCO发生上述反应，5min后反应达到平衡（M点），CO转化率40%，消耗CO物质的量2mol×40%=0.8mol，结合化学三段式计算，

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）

=akJ/mol

起始量（mol）220

变化量（mol）0.81.60.8

平衡量（mol）1.20.40.8

（6）CuCl水解的反应为CuCl（s）+H2O（l）

CuOH（s）+Cl-（aq）+H+（aq），该反应的平衡常数

解析：

5答案及解析：

答案：

（1）60%

（2）ACE（3）①<保持压强为p2，将温度由250℃升高到300℃保持温度为300℃，将压强由p3增大到p175%②><⑷①2nCO2+12nH++12we-==

+4nH2O②

第Ⅱ阶段为放热反应

解析：

（1）由表可知，CuO的质量分数为60%催化效果最佳

（2）A.由图所示：

，故A正确B.由图所示：

a反应正反应的活化能为

，故B错误，C，由图所示：

第I阶段反应之后的产物能量高于起始产物的能量，所以第I阶为吸热反应，同时第I阶段反应之后的产物能量高于最终产物的能量，所以第II阶段为放热反应，故C正确；D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能，但

不变，故D错误；E.由图所示，b过程第Ⅱ阶段的活化能小于第I阶段，所以反应速率：

第Ⅱ阶段>第I阶段，故E正确；

（3）①根据勒夏特列原理，增大压强平衡正方向移动，由图所示，300度时，C点的转化率小于B点故P2

；②M点和L点CO的转化率相同，因为体积相同，且乙中气体是甲中气体的2倍，则相同温度时，P（M）=2P（L），M点的温度高，所以P（M）>2P（L）；平衡常数只和温度有关，该反应为放热反应，温度越高反应进行的限度越小，平衡常数越小，所以K（M）

（4）①电解时，阴极得电子，发生还原反应，电极反应式是①2nCO2+12nH++12we-==

+4nH2O，②n（CO2）=l104mol，V（CO2）=22.4moll04mol=2.24105.