高考化学大题突破精炼篇化学反应原理综合1.docx

1、高考化学大题突破精炼篇化学反应原理综合1化学反应原理综合（1）1、氮氧化物会形成光化学烟雾和酸雨，可采取下列方法对氰氧化物进行处理。（1）.SNCR脱硝技术的原理：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) H1627.2kJ/mol6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) H1807.0kJ/mol2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H113.0kJ/mol6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) H_kJ/mol；（2）.NSR (NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。NOx储存转化为B

2、a(NO3)2过程中，参加反应的NO和02的物质的量之比为_。H2还原Ba(NO3)2的过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应的化学方程式为_。（3）.SCR消除氮氧化物的反应原理： H”或“”)。若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时平衡常数K=_，此时容器的体积为_L。（3）.工业上采用加压条件下，在含冷却装置的吸收塔中，以去离子水为吸收剂吸收NO，得到40%的硝酸。原理如下：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=114kJ/mol3NO2(g)+H2O()2HNO3(aq)+ NO(g) H=69 92kJ/molo采用降温操作的两

3、个原因是_。（4）利用电解原理也可以处理工厂烟气。如图为工业生产模拟装置。其中A、B为多孔电极(外接电源未画出)，则A为_极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，电极反应式为_。溶液中溶质的成分为_(填化学式)。4、回答下列问题:1.催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产需采用催化工艺。(1)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示。整个过程中Fe3O4是_。(2)已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) HK(Q)=K(M)M点对应H2的转化率是_。2007年化学家格哈德埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:和分别表示

4、N2、H2和NH3。e表示生成的NH3离开催化剂表面,b和c的含义分别是_和_。(3)有机反应中也常用到催化剂。某反应原理可用下图表示,写出此反应的化学方程式_。2.过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。(1)某厂采用湿法K2S2O8氧化脱硝和氨法脱硫工艺综合处理燃煤锅炉烟气,提高了烟气处理效率,处理液还可以用作城市植被绿化的肥料。一定条件下,NO去除率随温度变化的关系如图所示。80时,若NO初始浓度为450mgm-3,t min达到最大去除率,NO去除的平均反应速率:v(NO)=_molL-1min-1(列代数式,不必计算结果)。(2)过二硫酸钾可通过“电解转化提纯”方法制得,

5、电解装置示意图如图所示。常温下,电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如下图所示:在阳极放电的离子主要是,阳极区电解质溶液的pH范围为_,阳极的电极反应式为_。5、地球大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,因此该物质的综合利用成为人们研究的热门领域。回答下列与CO2有关的问题:（1）.在一定条件下,利用CO2与H2反应可制备乙烯,写出该反应的化学方程式_.（2）.应用CO2氧化天然气,可制备工业合成氨的原料气之一,反应的热化学方程式是CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H。该可逆反应达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示:压强为p2时,c点正逆反应速率:v(

6、正)_v(逆)(选填=或”或“0有利于提高CO平衡转化率的条件是_。(填正确答案标号)A.高温B.低温C.低压D.高压下列事实能说明该反应达到平衡的是_。(填正确答案标号)A.体系中的颜色不发生变化B. v正(CO)/v逆(H2)=1C.c(CO)/c(H2)=1D.CO2的浓度不再发生变化向该密闭容器中充入2mol CO,4.8mol H2O。在200下,20分钟后达到平衡,测得CO的转化率为60%,v(CO2)=_;该温度下的平衡常数是_。（3）在加热条件下用甲醇气相法制备CO和H2时,常采用加NiO作催化剂。发生2CH3OH(l)2CO(g)+4H2(g)H0,日产量与温度的关系如图所示

7、。保证较高日产量的适宜温度是_;310以后日产量下降的原因可能是_。（4）21世纪甲醇燃料电池是最佳动力源之一。甲醇空气电池成为了车载电池,该燃料电池工作时的电池反应:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)。原理图如图。c处应通入_;该电池的负极反应式为_。9、以氢为原料的工业生产工艺及氢的获得是科技工作者研究的重要课题。（1）工业生产中可利用H2还原CO2制备清洁能源甲醇。 已知CO(g)和H2(g)的燃烧热(H)分别为-283.0kJmol-1、-285.8kJmol-1。由H2和CO生成甲醇的热化学方程式为:2H2(g)+CO(g) CH3OH(1)的H=-91

8、kJmol-1。 则3H2(g)+CO2(g) CH3OH(1)+ H2O(1)的H=_kJmol-1。 将一定量的CO2和H2充入到某恒容密闭容器中,测得在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率如图甲所示。该反应在a点达到平衡状态,a点转化率比b点的高,其原因是_。（2）利用CO和H2O生产H2:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。将不同配比的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中。有关数据如下表:温度起始量平衡数据CO/molH2O/molH2/molCO转化率时间/min650421.669003233.3%3该反应的正反应为_反应(填“吸热”、“放

9、热”)。650时,下列叙述说明达到化学平衡状态的是_(填标号)a.v(CO):v(H2O):v(H2):v(CO2)=1:1:1:1b.生成n mol CO2(g)的同时生成n mol H2O(g)c.n mol CO断裂的同时断裂2n mol HHd.某时刻,n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=6:1:4:4900时,达平衡时v(H2O)=_molL-1min-1。(结果保留两位有效数字)（3）利用工业废气中的H2S热分解制H2:2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)。现将0.2molH2S(g)通入某恒压密闭容器中,起始压强p0=aMPa,在不同温度下测得H2S的平衡转化

10、率如图乙所示,则T6时,该反应的Kp=_(用含a的代数式表示)。 答案以及解析1答案及解析：答案：1. H=2735.6kJmol1 2. 43 8H2Ba(NO3)2 BaO2NH35H2O 3. 平衡转化率是该温度下的最大转化率，此时Y点NO的转化率明显低于同温度下乙作催化剂时NO的转化率 在低温下，使用催化剂乙，NO转化率很高 4. 24H2O6e- =N28OH 解析：1. 已知：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) H1627.2kJ/mol6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) H1807.0kJ/mol2NO(g)+O2(g)2N

11、O2(g) H113.0kJ/mol则根据盖斯定律可知（）3即得到反应6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) H2735.6kJ/mol；2.反应中氮元素化合价从+2价升高到+5价，失去3个电子，氧气中氧元素化合价从0价降低到2价，得到2个电子，根据电子得失守恒可知参加反应的NO和02的物质的量之比为43；根据图像可知第一步反应的还原产物是氨气，则结合图a可知第一步反应的化学方程式为8H2Ba(NO3)2 BaO2NH35H2O。3.由于平衡转化率是该温度下的最大转化率，此时Y点NO的转化率明显低于同温度下乙作催化剂时NO的转化率，所以在催化剂甲作用下，图中Y点处（对应温

12、度为210）NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率。根据图像可知在低温下，使用催化剂乙，NO转化率很高，所以工业实际选择催化剂乙；4.由于NO不能与氢氧化钙反应，而NO2可以，所以为使吸收充分，NO2与NO的体积之比应该l。阴极得到电子发生还原反应生成氮气，因此阴极的电极反应式为24H2O6e-N28OH。 2答案及解析：答案：1.2.Q; 3. 温度较低时,反应速率慢,同时部分反应物生成 AB 0.075; 升高温度或缩小容器容积解析：1.由信息可得;的热效应是(-462)kJ/mol,的热效应为(-2422)kJ/mol,两式变形得到合成氨的热化学方程式为。2.根据原电池工作原理,负极上

13、失去电子,化合价升高,所以通氢气的的一端为负极,根据装置图知Q为负极的催化剂;通氮气一极为正极,正极反应式为3.制硝酸用和氧气反应生成NO,NO与反应生成,与水反应生成硝酸。时NO的产率最高,因此最适宜的温度是。低于时,反应速率慢,同时部分反应物转化为,造成NO的产率较低。催化剂活性受温度影响,在一定温度时催化剂催化效率最高,超过此温度催化剂的活性就会降低,故A正确;根据反应方程式可知,生成NO的反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故B正确;活性能大小不影响平衡移动,故C错误;水为气态,所以氨气溶于水是错误的,故D错误。根据图2,4min时达到平衡,根据化学平衡常数表达式,代

14、入数据计算得K=0.075。由图知氨气和氧气的物质的量增大,NO和的物质的量减小,说明改变这一条件平衡向逆反应方向移动,即升高温度或缩小容器容积。 3答案及解析：答案：1. 2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g） H=-664.1 kJmol-1 2. 1 2 3. 降低温度平衡正向移动，硝酸高温下易分解 4. 阳极 解析： 1.已知N2（g）+O2（g）=2NO（g）H=+180.5 kJmol-12H2（g）+O2（g）=2H2O（1）H=-571.6 kJmol-1H2O（g）=H2O（1）H=-44 kJmol-1，则利用盖斯定律将-可得2H2（g）+2NO（g）=2H

15、2O（g）+N2（g） H=-571.6kJ mol-1-（-44 kJmol-1）2-180.5 kJ mol-1=-664.1kJmol-1；2.根据图像，随温度升高，CO的转化率降低，说明平衡逆向移动，所以H0；当达到平衡状态A时，容器的体积为10L，此时CO的转化率为50%，则 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始（mol/L）：1 2 0转化（mol/L）：0.5 1 0.5平衡（mol/L）：0.5 1 0.5k=1，因A、B反应温度相等，则平衡常数相等，且B点时CO的转化率为80%，则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始（mol）：10 200转化（mol）：81

16、6 8平衡（mol）：2 4 8设体积为V L，则有，解得V=2； 3.以去离子水为吸收剂吸收NO得到40%的硝酸的反应放热，降低温度平衡正向移动，硝酸高温下易分解，所以采用降温操作；4.根据图示，A极SO2失电子发生氧化反应生成，则A为阳极，电极反应式是。根据总反应 ,X溶液中的溶质是 。 4答案及解析：答案：1.(1)中间产物;(2)A; 60%; N2、H2被吸附在催化剂表面; 在催化剂表面,N2、H2分子中化学键断裂生成原子(3)2.(1) ;(2)02; 解析：1.(1)将CO2转化为炭黑进行回收利用,根据反应过程、,整个过程中Fe3O4是一个中间产物。(2)正反应为放热反应,相同压强下,温度升高,平衡左移,氨气的质量分数减小,故曲线a、b、c对应的温度由低到高,故A正确;加入催化剂能加快化学反应速率,但不能影响平衡移动,不会提高H2的转化率,故B错误;图中Q、M点温度相同,K(Q)=K(M),N点比M点温度高,平衡逆向移动,平衡常数减小,故K(N)K(Q)=K(M),故C错误。M点时,氨气的质量分数是60%,n(N2):n(H2)=1:3,设n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,气体总质量为34g,故平衡时n(NH3)=1.2mol。 N2(g)+3H2(g)