届高三化学大题练化学反应原理题周练4.docx

1、届高三化学大题练化学反应原理题周练42020届高三化学大题练化学反应原理题周练（4）一、简答题1. （1）甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下备CH3OH的反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），在体积为1L的恒容密闭容器中，充2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到5min，用一氧化碳表示的平均反应速率v（CO）=_。下列说法正确的是_。A达到平衡时，H2的转化率为65%B.5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变C达到平衡后，再充入氨气，反应速率减小D.2

2、min前v（正）v（逆），2min后v（正）v（逆）（2）一定温度下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生反应：NO2（g）+SO2（g）NO（g）+SO3（g），达到平衡时SO3的体积分数为25%，该反应的平衡常数K=_。（3）碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）H=+131.0kJmol-1CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）H=-43kJmol-1CaO（s）+CO2（g）=CaCO3（s）H=-178.3kJmol-1计算反应C（s）+2H2O（g）+CaO（s）CaCO3（s）+2H2（g）的H=_kJmol-

3、1对于可逆反应C（s）+2H2O（g）+CaO（s）CaCO3（s）+2H2（g），采取以下措施可以提高H2产率的是_。A降低体系的温度B压缩容器的体积C增加CaO的量D选用适当的催化剂（4）以甲醇为燃料，O2为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。若KOH溶液足量，写出次燃料电池负极的电极反应式：_；（5）若往20mL0.01molL-1的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如图所示，下列有关说法正确的是_该烧碱溶液的浓度为0.02molL-1该烧碱溶液的浓度为0.01molL-1HNO2的电离平衡常数：b点a点从b点到c点，混

4、合溶液中一直存在：c（Na+）c（NO2-）c（OH-）c（H+）2. （1）由工业合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，涉及以下四个可逆反应：甲醇合成反应：（i）CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）H1=-90.1kJmol-1；（ii）CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）H2=-49.0kJmol-1；水煤气变换反应：（iii）CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）H3=-41.1kJmol-1；二甲醚合成反应：（iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）H4=-24.5kJmol-1；由H2和CO直接制备二甲醚（

5、另一产物为水蒸气）的热化学方程式为_。根据化学反应原理，分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响：_。反应（ii）的平衡常数表达式为K=_。（2）现以二甲醚燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72-），实验室利用如图2装置模拟该法：M电板（a为CO2）的电极反应式为_；电解池阳极的电极反应式为_。请写出电解池中Cr2O72-转化为Cr3+的离子反应方程式：_。已知25时，KspCr（OH）3=6.410-31一般以离子浓度110-5mol/L作为该离子除尽的标准。处理废水时，最后Cr3+以Cr（OH）3形式除去，当溶液的pH=6时，c（Cr3+）=_，Cr3+_（填“是”或“

6、否”）被除尽。3. 已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）H=-393.5kJmol-1TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）H=-80kJmol-1TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（s）+O2（g）H=+141kJmol-1试据此写出一氧化碳燃烧的热化学方程式_。甲、乙两池电极材料均为铁棒与铂棒，请回答下列问题：（1）若电池中均为CuSO4溶液，则下列说法正确的是_。A一段时间后，甲乙两池中Pt棒上都有红色物质析出B甲池中Fe棒上发生氧化反应，乙池中Fe棒上发生还原反应C甲池中Cu2+向Fe棒移动，乙池中Cu2+向Pt棒移动D一段时间后，甲池中

7、Fe棒质量减少，乙池中Fe棒质量增加（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：写出乙池中总反应的化学方程式_。乙池中Pt棒上的电极反应属于_反应（填“氧化”或是“还原”）。甲池中Pt棒上的电极反应式是_。室温下，若乙池转移0.02mol电子后停止实验，该池中溶液体积为2000mL，则溶液混合均匀后pH=_。4. 2015年8月2日，天津港危险品仓库起火并引起爆炸据报道，该危险品仓库中保存着氰化钠，甲苯二异氰酸酯（TDI）和电石（主要成分为CaC2）等危险化学品 （1）关于爆炸起因的一种说法是消防员用水灭火时电石与水反应生成易燃气体，遇明火发生爆炸 写出电石主要成分的电子式 _ 写出产生易燃气体的化学

8、方程式 _ 电石中的杂质硫化钙也会与水反应，产生的有毒气体可以用下列哪些试剂吸收 _ A浓硫酸B酸性高锰酸钾C水D氢氧化钠溶液 （2）NaCN有多种无害化处理方法H2O2处理法：NaCN+H2O2+H2ONH3+X推测X的化学式为 _ 碱性氯化处理法：加入NaClO，氰化物可被氧化成无毒的两种物质，写出处理过程中的离子方程式 _ ，用该法处理含CN-为0.4mol/L的50mL废水溶液，得到标准状况下168mL气体，则CN-的处理率为 _ NaCN遇水可产生易燃的HCN气体，浓度均为0.1mol/L的NaCN和HCN的混合液中滴加酚酞，溶液变红，则混合液中各粒子（不包括水分子）的浓度大小关系为

9、 _ 5. 合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C（s）+CO2（g）2CO（g）H，测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示：回答下列问题：（1）p1、p2、p3的大小关系是_，图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是_。（2）一定条件下，在CO2与足量碳反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂，有下列反应发生：反应1：CO（g）+3H2（g）CH4（g）+H2O（g）H1=akJ/mol反应2：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）H2=bkJ/mol则二氧化碳与氢气反应转化

10、为甲烷和水蒸气的热化学方程式是_。已知298K时相关化学键键能数据为：化学键H-HO-HC-HCO E/（kJmol-1）4364654131076则根据键能计算，H1=_。反应1自发的条件是_。（填“较高温度”、“较低温度”、“任意温度”）（3）一定条件下，CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H3，向体积为2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，一段时间后达到平衡状态，测得CH3OH（g）的物质的量为1mol，则此条件下该反应的化学平衡常数K值=_（用分数表示），若开始时充入2molCH3OH（g）和2molH2O（g）达到相同平衡时CH3OH的转化率为_，若平

11、衡后再充入4mol的N2，则c（CO2）和原平衡比较是_。（填“增大”、“减小”、“不变”）6. 燃煤废气中的氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。已知：25时，Kb（NH3H2O）=1.810-5；H2SO3：Ka1=1.510-2，Ka2=1.010-7（1）处理烟气中的SO2常用液吸法。室温条件下，将烟气通入浓氨水中得到（NH4）2SO3溶液，0.1mol/L（NH4）2SO3溶液的pH_（填“”“”或“=”）7将烟气通入（NH4）2SO3溶液可以继续吸收SO2，用离子方程式表示出能吸收二氧化硫的原因_。（2）用活性炭可以还原处理氮氧化物

12、，有关反应为C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）。在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_（填选项编号）。A单位时间内生成2nmolNO（g）的同时消耗nmolCO2（g）B混合气体的密度不再发生改变C反应体系的压强不再发生改变D混合气体的平均相对分子质量不再改变（3）有科学家经过研究发现，用CO2和H2在210290，催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。230，向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2，当转化率达80%时放出热量19.6kJ能量，写出该反应的热化学方程式_。一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催

13、化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图1所示：催化剂效果最佳的是催化剂_（填“I”，“”，“”）。b点v（正）_v（逆）（填“”，“”，“=”）。此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是_。已知容器内的起始压强为100kPa，则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp=_。（保留两位有效数字）（Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压物质的量分数）。（4）一定条件下，CO2和H2也可以发生反应CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）H0，一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中，已知c（CO）与反应时间t变化曲线如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线变为曲线

14、或曲线当曲线变为曲线时，改变的条件是_。当曲线变为曲线时，改变的条件是_。7. 研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化对环境保护具有重要意义。（1）SO2的大量排放会引起严重的环境问题是_，潮湿条件下，写出大气中SO2转化为H2SO4的方程式_。（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化如图一：1molH2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式为_（3）利用H2S废气制取氢气的方法有多种，比如右图的电化学法：该法制氢过程如图二，反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是_；反应池中发生反应的化学方程式为_；反应后的溶液进入电

15、解池，产生氢气的电极名称为_，电解反应的离子方程式为_。8. 化石燃料燃烧时会产生SO2进入大气形成酸雨，有多种方法可用于SO2的脱除。（1）已知SO2可参与如下热力学循环：SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）H1=-151kJmol-12HI（aq）=I2（s）+H2（g）H2=+110kJmol-1H2S（g）+H2SO4（aq）=S（s）+SO2（g）+2H2O（l）H3=+61kJmol-1反应H2S（g）=H2（g）+S（s）的H=_kJmol-1（2）NaClO碱性溶液吸收法。工业上常用碱性NaClO废液吸收SO2，反应原理为：ClO-+SO

16、2+2OH-=Cl-+SO42-+H2O，为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力，可加快对SO2的吸收。该催化过程如下图所示：a过程1的离子方程式是Ni2O3+ClO-=2NiO2+Cl-，过程2的离子方程式为_。bCa（ClO）2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是_。（3）Na2CO3溶液、氨水等碱性溶液吸收法。已知25时，含硫物种（即水溶液中H2SO3、HSO32-、SO32-）随pH变化如图1所示，脱硫效率随pH变化如图2所示。当用Na2CO3溶液吸收SO2至溶液的pH为4时，发生反应的离子方程式是_。当用氨水吸收SO

17、2至溶液的pH=7时，NH4+与溶液中存在的含硫物种之间的关系是c（NH4+）=_。由实验测得氨水脱除SO2时，脱硫效率随pH的变化如图-2所示。在pH5.5，pH较小时脱硫效率低的可能原因是_；实际工艺中，吸收液的pH应控制在一定范围内，pH不宜过大的原因是_。9. 脱除烟气中的氮氧化物（主要是指NO和NO2）可以净化空气、改善环境，是环境保护的主要课题。（1）以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO，相关热化学方程式如下：4NO（g）+3O2（g）+2H2O（l）=4HNO3（aq）H1=-423kJmol-1Ca（ClO）2（aq）=CaCl2（aq）+O2（g）H2=-120kJmol-1

18、3Ca（ClO）2（aq）+4NO（g）+2H2O（l）=4HNO3（aq）+3CaCl2（aq）H3H3=_kJmol-1。反应的平衡常数随温度升高的变化趋势是_。（2）HClO可有效脱除NO，但HClO不稳定，实际应用中常用其盐。Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是_。（3）次氯酸盐脱除NO的主要过程如下：aNO+HClO=NO2+HClbNO+NO2+H2O2HNO2cHClO+HNO2=HNO3+HCl下列分析正确的是_。A烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率BNO2单独存在时不能被脱除C脱除过程中，次氯酸盐溶液的pH下降（4）研究不同pH、不同温度下漂粉精溶液对NO脱除率

19、的影响，结果如图1、图2。图1中，pH降低NO脱除率增大的原因：_。脱除过程中往往有Cl2产生，原因是_（用离子方程式表示）。图2中，6080NO脱除率下降的原因：_。（至少答出两点）10. 请回答下列问题：（1）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/moL、497kJ/mol。N2（g）+N2（g）=2NO（g）H=+180.0kJ/moL则相同条件下破坏1molNO中化学键需要吸收的能量为_kJ。（2）25时，pH=5的CH3COOH溶液中，由水电离出的氢离子浓度c（H+）=_mol/L。若加入少量NaOH固体，则溶液中_（填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）25下，向某

20、Na2CO3溶液中加入稀盐酸，其含碳元素的微粒物质的量分数（）随溶液pH变化的部分情况如图所示。在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-_（填“能”或“不能”）大量共存。pH=12时，Na2CO3溶液中物料守恒关系为_。当pH=7时，溶液中含碳元素的微粒主要为_。反应的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常数Kb=_。11. 科学处理NOx、SO2等大气污染物，对改善人们的生存环境具有重要的现实意义。（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）H=-574kJmol-1CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO

21、2（g）+2H2O（g）H=-867kJmol-1则CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）H=_（2）利用氧化氮氧化物的流程如下：NONO2N2已知反应I的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl，若反应I中转移3mol电子，则反应中可生成N2的体积为_L（标准状况下）。（3）常温下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液，吸收过程中水的电离程度_（填“增大”、“减小”或“不变”）；请写出Na2SO3溶液中，c（Na+）、c（H2SO3）、c（SO32-）、c（HSO3-）、的大小关系：_（4）利用Fe2（SO4）3溶液也可

22、处理SO2废气，所得Fe2+溶液有很多重要用途。保存1.8molL-1的FeSO4溶液时，为防止溶液中Fe2+被氧化，常加入_；为确保溶液中不出现浑浊，应调节溶液的pH不超过_。（常温下，KspFe（OH）2=1.810-16）12. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制H2的方法。反应如下：H2SO4（aq）SO2（g）+H2O（l）+O2（g）H1=+327kJmol-1SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）2HI（aq）+H2SO4（aq）H2=-151kJmol-12HI（aq）H2（g）+I2（s）H3=+110kJmol-1

23、（1）分解水制H2的热化学方程式是_。（2）反应的SO2从烟气吸收中得到，如图所示。Na2SO3溶液呈碱性的原因：_。加热解吸，产物中含有NaHSO4，用化学方程式说明原因：_。取解吸产物的溶液，_（填操作和现象），证明产物中含SO42-。（3）反应的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。将两层溶液分离的主要仪器是_。提纯H2SO4：将H2SO4层（含少量HI、I2）加热，在不同温度下通入N2通过I-的去除率衡量提纯效果。序号条件ABCD温度/125125145145是否通入N2否是否是I-的去除率43%90%比A高98%

24、a去除HI的化学方程式是_。b运用化学平衡移动原理解释通入N2、升高温度HI去除率提高的原因：_。2020届福建高三化学大题练化学反应原理题周练（4）答案和解析1.【答案】0.3mol/（Lmin） B 1.8 -90.3 A CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 【解析】解：（1）从反应开始到5min，CO的物质的量浓度改变量为1.5mol/L，则CO的消耗速率为v（CO）=0.3mol/（Lmin），故答案为：0.3mol/（Lmin）；A达到平衡时，根据方程式，H2的消耗量为：=0.75mol/L，所以H2的转化率为（H2）=100%=18.75%，故A错误；B混合气体的平

25、均相对分子质量大小为，反应前后质量守恒，m不变，总物质的量改变，当反应到达化学平衡时，n不变，则5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变，故B正确；C达到平衡后，再充入氩气，反应为恒容装置，不改变各组分的浓度，所以反应速率不变，故C错误；D.2min时反应尚未达到平衡，反应仍需正向进行，所以2min前及2min5min前始终满足v正v逆，故D错误，故答案为：B；（2）相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，设NO2与SO2的物质的量分别为1mol、2mol，容器体积为1L，则NO2与SO2的初始浓度分别为1mol/L、2mol/L，NO2（g）+SO2（g）NO（g）+SO3（g）开

26、始（mol/L） 12 0 0转化（mol/L） x x x x平衡（mol/L）1-x 2-x x x达到平衡时SO3的体积分数为25%，则100%=25%，解得：x=0.75mol/L，该反应的平衡常数K=1.8，故答案为：1.8；（3）C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）H=+131.0kJmol-1CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）H=-43kJmol-1CaO（s）+CO2（g）=CaCO3（s）H=-178.3kJmol-1根据盖斯定律，+得：C（s）+2H2O（g）+CaO（s）CaCO3（s）+2H2（g），H=H1+H2+H3=-90.3kJ/mol

27、，故答案为：-90.3；A反应为放热反应，降低体系的温度，可以促使反应正向进行，提高H2转化率，故A正确；B该反应前后气体体积不变，压缩容器的体积，反应压强不变，平衡不移动，无法提高H2转化率，故B错误；CCaO为固体，增加CaO的量，化学平衡不移动，无法提高H2转化率，故C错误；D选用适当的催化剂，催化剂不影响化学平衡，无法提高H2转化率，故D错误，故答案为：A；（4）燃料电池负极的电极反应是燃料失电子发生氧化反应，在碱性环境下，二氧化碳转化为碳酸根离子，所以负极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；（5）H

28、NO2是弱酸，次氯酸电离是吸热反应，酸碱中和反应是放热反应，当恰好完全中和时放出热量最多，则b点恰好完全反应，c（NaOH）=0.01mol/L，故错误，根据可知，该烧碱溶液的浓度为0.01molL-1，故正确；电离吸热，温度越高电离平衡常数越大，所以HNO2的电离平衡常数：b点a点，故正确；从b点到c点，当C（NaOH）较大时，可能出现：c（Na+）c（OH-）c（NO2-）c（H+），故错误；故答案为：。（1）从反应开始到5min，CO的物质的量浓度改变量为1.5mol/L，根据v=计算CO的消耗速率；A根据方程式计算H2的消耗量，根据转化率=100%计算H2的转化率；B混合气体的平均相对分子质量大小为；C达到平衡后，再充入氩气，反应为恒容装置，不改变各组分的浓度；