高考化学综合题分类练习卷化学反应原理练习卷.docx

1、高考化学综合题分类练习卷化学反应原理练习卷化学反应原理练习卷1.党的十九大报告指出:要持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战。当前空气质量检测的主要项目除了PM2.5外，还有CO、SO2、氮氧化物(NO和NO2)、O3等气体。（1）汽车尾气中含有NO和CO气体，可利用催化剂对CO、NO进行催化转化反应:2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) H已知下列热化学方程式:N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+180.5kJ/mol，2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=-2210kJ/mol，C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol，则H=_

2、。在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如下图所示。在015min,以N2表示的该反应的平均速度v(N2)=_。若保持反应体系温度不变，20min时再容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将_移动(填“向左”“向右”或“不”)。（2）在相同温度下，两个体积均为1L的恒容密闭容器中，发生CO、NO催化转化反应，有关物质的量如下表:容器编号起始物质的量/mol平衡物质的量/molNOCON2CO2CO2I0.20.200aII0.30.3b0.10.2容器I中平衡后气体的压强为开始时的0.875倍，则a=_。容器I

3、I平衡时的气体压强为p，用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数K为_。（3）汽车使用乙醇汽油并不能破少NOx的排放。某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag-ZSW-5对CO、NO催化转化进行研究。测得NO转化为N2的转化率随温度CO混存量的变化情况如图所示。在n(NO)/n(CO)=1条件下，最佳温度应控制在_左右。若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_。加入CO后NO转化为N2的转化率增大的原因是_ (用平衡移动的原理解释)。（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为_。答案： -7

4、46.5kJmol 1 0.013mol/（Lmin） 左 0.1 4/p 870K (860880K 范围都可以) NO直接分解成 N2的反应是放热反应，升高温度不利于反应进行 加入的 CO与NO分解生成的O2反应，使 NO分解平衡向生成 N2的方向移动，因此NO转化率升高 NO2+NO3-e-=N2O52.研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。. NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。已知：N2(g)O2(g) 2NO(g)H180 kJmol12CO(g)O2(g) 2CO2(g)H564 kJmol1（1）2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(

5、g)H_，该反应在_下能自发进行(填写：高温或低温或任意温度)（2）T时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(015 min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。已知：平衡时气体的分压气体的体积分数体系的总压强，T时达到平衡，此时体系的总压强为p=20MPa，则T时该反应的压力平衡常数Kp_；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡将_(填“向左”、“向右”或“不”)移动。15 min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_(填序号)A.增大CO浓度 B.升温 C.减小容器体积

6、 D.加入催化剂. SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。已知：亚硫酸：Ka1=2.010-2 Ka2=6.010-7 （3）请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：_（4）如上方图示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为_；若通入的NO体积为4.48L(标况下)，则另外一个电极通入的SO2质量至少为_g。答案：(1) 744 kJmol1 低温(2)0.0875(MPa)-1(或7/80(MPa)-1) 不 AC(3) HSO3-的水解常数K=Kw/Ka1=5.010-13”“ =” 或

7、“ 1.010-18 B (2)温度过低，反应速率较慢；温度较高，副反应增多(3)放热(4) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=(b+d)kJ/mol或H=(a-c+d)kI/mol(5) 2.510-134.利用H2S废气制取H2的方法有利于环保。(l) H2S的电子式是_，H2S溶液中H2S、HS-，S2-的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示，H2S的电离平衡常数ka1= _ (2)利用H2S废气制取H2的方法有多种。热化学硫碘循环法 已知循环反应如下：H2S（g）+ H2SO4（aq）S(s)+ SO2（g）+2 H2O（l）H1=61 kJ/molSO2

8、（g）+I2（g）+2 H2O（l）=2HI（aq）+ H2SO4（aq）H2=-151 kJ/mol2HI（aq）= H2(g)+ I2（g）H3=110kJ/mol写出硫化氢气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式_。高温热分解法已知：H2S (g) =H2(g)+l/2S2（g），在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为cmol/L，测定H2S的转化率，H2S的平衡转化率与温度关系如图所示。据图可知：温度升高平衡常数K_（填“增大”、“减小”或“不变”）。若985时平衡常数K=0.04，则起始浓度c= _mol/L 。电化学法 该法制氢过程的示意图如上图。循环利

9、用的物质是_。反应池中化学反应方程式为_。电解池阳极电极反应式为_ 。答案：(1) 10-7.24(2) H2S(g)=H2(g)+S(s) H=20KJmol-1 增大 0.018 FeCl3 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl Fe2+e=Fe3+5.铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol；C(s)+CO2(g)=2CO(g) H2=+172.5kJ/mol 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) H3=-1651.0kJ/molCO还原Fe2O3的热化学方程式为_。（2）高炉炼铁产生的高

10、炉气中含有CO、H2、CO2等气体，用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的新举措，反应原理：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。在上图A、B、C三点中，选出对应下表物理量最小的点。反应速率平衡常数K平衡转化率_在300时，向C点平衡体系中再充入0. 5molCO、1.0molH2和0.5mol的CH3OH，该反应向_方向进行（填“正反应”、逆反应”或“不移动”）。一定温度下，CO的转化率与起始投料比n(H2)/n(CO)的变化关系图

11、所示，测得D点氢气的转化率为40%，则x=_。（3）三氯化铁是一种重要的化合物，可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5molL-1Fe3+和0.26molL-1的Cu2+，欲使Fe3+完全沉淀c(Fe3+)4l0-5而Cu2+不沉淀，则需控制溶液pH的范围为_。KspCu(OH)2=2.6l0-19；KspFe(OH)3=4l0-38（4）莫尔盐，即六水合硫酸亚铁铵晶体，是一种重要的化工原料，在空气中缓慢风化及氧化，欲证明一瓶久置的莫尔盐已经部分氧化，需要进行实验操作是：取少量样品，加无氧水溶解，将溶液分成两份，_，则证明该样品已部分氧化。答案：(1)Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（

12、s）+3CO2（g） H=-23.5 kJ/mol-1 (2) B C B 正反应 3(3) 3 pH5(4)向一份溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色；向另一溶液中加入铁氰化钾溶液，产生特征蓝色沉淀6.碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H1=-748kJ/mol2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2=-565kJ/mol（1）在一定条件下N2和O2会转化为NO，写出该反应的热化学方程式：_。（2）为研究不同条件对反应的影响，在恒

13、温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2moINO和0.3moICO，在催化剂存在的条件下发生反应D，10min时反应达到平衡，测得10min内v(NO)=7.510-3mol/(Lmin)，则平衡后CO的转化率为_。（3）其他条件相同，tmin时不同温度下测得NO的转化率如图(I)所示。A点的反应速率v正_(填“”、“ A 正反应为放热反应，温度升高，平衡向左移动，K变小 (4) c(NO2-)c(NH4+)c(H+)c(OH-) 1.410-11 (5) CO2+2e-+2H+=HCOOH7.汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：（1）已知

14、：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H=746.5kJ/mol2C(s)+O2(g)2CO(g) H=221 kJ/molC(s)+O2(g)CO2(g) H=393.5 kJ/mol则N2(g)+O2(g)2NO(g) H=_ kJ/mol（2）T下，在一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表：时间/s012345c（NO）/10-4mol/L10.04.50C11.501.001.00c（CO）/10-3mol/L3.603.05C22.752.702.70则C2较合理的数值为_（填字母标号）A.4.20 B.4.0

15、0 C.2.95 D.2.85（3）将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：H2O(g)+CO2(g) CO2(g)+H2(g)得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOCOH2i650242.41.65ii900121.60.43iii900abCd1若a=2，b=1，则c=_，三组实验对应平衡常数的关系K(i)_ K(ii) _ K(iii)（填“”、“”或“=”）。（4）控制反应条件，CO和H2可以用来合成甲醇和二甲醚，其中合成二甲醚的化学方程式为：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g

16、)+CO2(g)，在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比的变化如图所示：合成二甲醚的最佳氢碳比为_。甲醇使用不当会导致污染，可用电解法消除这种污染。其原理是电解CoSO4、稀硫酸和CH3OH的混合溶液，将Co2+氧化为Co3+，Co3+再将CH3OH氧化成CO2，Co3+氧化CH3OH的离子方程式为_。答案：(1) +180.5(2)D (3)0.6 = (4) 1.0 6Co3+CH3OH+H2O=CO2+6Co2+6H+8.以高纯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。（1）以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。

17、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=+49 kJmol-1副反应：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) H=+41 kJmol-1甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，则该反应的化学方程式为_，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_。分析适当增大水醇比（nH2OnCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处_。某温度下，将nH2OnCH3OH =11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）（2）工业常用CH4与水蒸气在一定

18、条件下来制取H2，其原理为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+203kJmol-1该反应的逆反应速率表达式为；V逆=kc(CO)c3(H2)，k为速率常数，在某温度下，测得实验数据如表：CO浓度（molL-1）H2浓度（molL-1）逆反应速率(molL-1min-1)0.05C14.8c2C119.2c20.158.1由上述数据可得该温度下，上述反应的逆反应速率常数k为_L3mol-3min-1。在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图2所示，则压强Pl_P2（填“大于

19、”或“小于”）温度T3_T4（填“大于”或“小于”）；压强为P1时，在N点；v正_v逆（填“大于”或“小于”或“等于”）。求N点对应温度下该反应的平衡常数K=_。答案：(1) CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) H = +90 kJmol-1 升高温度 提高甲醇的利用率，有利于抑制CO的生成 （1）100% (2). 1.2104 大于 小于 大于 48 mol2L-2 9.Na2SO3是一种重要的还原剂，I2O5是一种重要的氧化剂，二者都是化学实验室中的重要试剂。(1)已知:2Na2SO3 (aq)+O2(aq)=2Na2SO4(aq) H =m kJmol-1 ，O2(g)O2(aq

20、) H =n kJmol-1 ，则Na2SO3溶液与O2(g)反应的热化学方程式为_。(2)Na2SO3的氧化分富氧区和贫氧区两个阶段，贫氧区速率方程为v=kca(SO32-)cb(O2)，k为常数。当溶解氧浓度为4.0 mg/L(此时Na2SO3的氧化位于贫氧区)时，c(SO32-)与速率数值关系如下表所示，则a=_。c(SO32-)1033.655.657.6511.65V10610.224.444.7103.6两个阶段的速率方程和不同温度的速率常数之比如下表所示。已知1n(k2/k1)=Ea/R(1/T2-1/T1)，R 为常数，则Ea(富氧区)_(填“”或“”“”“”或“=” )Kd，

21、判断的理由是_。答案:(1)2Na2SO3(aq)+O2(g)=2Na2SO4(aq) H=(m+n)kJ/mol(2)2 (3) 其他条件相同时，曲线II先达到平衡，温度高于曲线I的，说明温度升高CO2的产率降低，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小10.充分利用碳的氧化物合成化工原料，既可以减少环境污染和温室效应，又能变废为宝。CO2的综合利用是解决温室效应及能源问题的有效途径。(1)O2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知CH3OH、H2的燃烧热分别为H1=-akJmol-1、H2=-bkJmol-1，且1mol水蒸气转化为液态水时放出ckJ的热量。则CO2(g)+3H2(g

22、)CH3OH(g)+H2O(g)H=_kJmol-1。(2)对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)控制CO2和H2初始投料比为13时，温度对CO2平衡转化率及甲醇产率的影响如图所示。由图可知获取CH3OH最适宜的温度是_，下列有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的措施是_。A使用催化剂 B增大体系压强C增大CO2和H2的初始投料比 D投料比不变和容器体积不变，增加反应物的浓度CO是合成尿素、甲酸的原料。(3)合成尿素的反应：2NH3(g)+CO(g)CO(NH2)2(g)+H2(g)H=-81.0kJmol-1。T时，在体积为2L的恒容密闭容器中，将2molNH3和1molCO混合发生反应，5min时，NH3的转化率为80%。则05min内的平均反应速率为v(CO)=_。已知：温度/K398498平衡常数/K126.5K1则：K1_126.5(填“”或“”);其判断理由是_。(4)通过人工光合作用可将CO转化成HCOOH。已知常温下，浓度均为0.1molL-1的HCOOH和HCOONa混合溶液pH=3.7,则HCOOH的电离常数Ka的值为_ (已知lg2=0.3)。用电化学可消除HCOOH对水质造成的污染，其原理是电解CoS