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1、届高三化学强化练化学反应原理试题2020届高三化学强化练化学反应原理试题及答案(建议用时：35分钟)1(2019江南十校联考)含氮化合物在生产、生命活动中有重要的作用。回答下列问题：(1)已知：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H1a kJmol14NH3(g)6NO(g)=5N2(g)6H2O(g)H2b kJmol1，H2O(l)=H2O(g)H3c kJmol1，写出在298 K时，氨气燃烧生成N2的热化学方程式_。(2)肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2：Mb(aq)O2(g) MbO2(aq)，其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即v正k

2、正c(Mb)p(O2)，v逆k逆c(MbO2)。37 时测得肌红蛋白的结合度()与p(O2)的关系如下表结合度()指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比：p(O2)0.50 1.002.003.004.005.006.00(MbO2%)50.067.080.085.088.090.391.0计算37 、p(O2)为2.00 kPa时，上述反应的平衡常数K_。导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度()与O2的压强p(O2)之间的关系式_(用含有k正、k逆的式子表示)。解析(1)根据盖斯定律(3230)5，可得热化学方程式：4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(l)H kJmol1。(

3、2)37 、p(O2)2.00 kPa时，结合度为80.0，化学平衡常数K2.00；由结合度的定义式可知，反应达平衡时，v正v逆，所以K，可求出c(MbO2)，代入结合度定义式，可得。答案(1)4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(l)H kJmol1(2)2.002(2019韶关模拟)甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJmol1反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H390.77 kJmol1回答下列问题：(1)反应

4、的H2_，若反应、平衡常数分别为K1、K2、K3，则K2_(用K1、K3表示)。(2)反应自发进行条件是_(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2，仅发生反应，实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系，如下表所示。温度()500TCO2的平衡转化率60%40%T_500 (填“”“”“”)。温度为500 时，该反应10 min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率v(H2)_；该温度下，反应的平衡常数K_。(4)由CO2制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H

5、2O2OHFeO3H2，工作原理如图所示。电解一段时间后，c(OH)降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。该室发生的电极反应式为_。解析(1)依据盖斯定律可得：，H2H1H349.58 kJmol190.77 kJmol141.19 kJmol1，反应为反应和反应的差，所以反应的平衡常数为K2K1/K3。(2)该反应的S0、H0.135 molL1min1200(4)阳极室Fe6e8OH=FeO4H2O3(2019茂名模拟)甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法，制备过程涉及的主要反应如下：反应：CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)H185.2 k

6、Jmol1反应：CH3OH(g)O2(l)HCHO(g)H2O(g)H2反应：H2(g)O2(l)H2O(g)H3241.8 kJmol1副反应：反应：CH3OH(g)O2(g)CO(g)2H2O(g)H4393.0 kJmol1(1)计算反应的反应热H2_。(2)750 K下，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)，若起始压强为p0，达到平衡时转化率为，则平衡时的总压强p平_(用含p0和的式子表示)；当p0101 kPa，测得50.0%，计算反应平衡常数Kp_ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，忽略其它反应)。(3)Na2CO3是甲醇脱氢制

7、甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：历程：CH3OHHCH2OH历程：CH2OHHHCHO历程：CH2OH3HCO历程：HHH2下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响，回答下列问题：从平衡角度解释550 650 甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因_。反应历程的活化能_(填“”“”“”或“”)反应历程的速率。(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v0.042 3c mgL1h1表示(其中c为甲醛浓度)，下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。浓度(mgL1)10 0008 0004 0002 0001 000吹脱时间(h)07233955则当甲醛浓度为2

8、 000 mgL1时，其吹脱速率v_ mgL1h1，分析上表数据，起始浓度为10 000 mgL1，当甲醛浓度降为5 000 mgL1时，吹脱时间为_h。解析(1)根据盖斯定律计算反应的反应热H2H1H3241.8 kJmol185.2 kJmol1156.6 kJmol1。(2)若起始压强为p0，达到平衡转化率为，CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)起始量(mol)：100变化量(mol): 平衡时(mol): 1 压强之比等于物质的量之比，则p0p平1(1)，p平p0(1)；当p0101 kPa，测得50.0%，计算反应平衡常数Kp50.5 kPa。(3)从平衡角度可知， 550 65

9、0 甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因是甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利于脱氢反应向正反应方向进行。由盖斯定律，历程历程历程得CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)，前两者吸收能量，历程放出能量，总反应CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)是吸热反应，故历程的活化能小于总反应的活化能。由图可知650 750 时，甲醇的转化率变大，但甲醛的选择性变小，反应历程的速率小于反应历程的速率。(4)当甲醛浓度为2 000 mgL1时，吹脱速率v0.042 3c mgL1h10.042 32 000 mgL1h184.6 mgL1h1；根据甲醛浓度减少量和时间之间关系作图：从图中读出当甲醛浓度

10、减少量为5 000 mgL1时，所耗时间约为16 h。答案(1)156.6 kJmol1 (2)p0(1)50.5(3)甲醇脱氢反应为吸热反应，升高温度，有利于脱氢反应向正反应方向进行”“”或“”)，请依据有效碰撞理论微观探析其原因_。一定温度下，反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)的速率方程为v正kc2 (NO)c(O2) 则k_ (用k1、k2、k3表示)。(3)将一定量的NO2放入恒容密闭容器中发生下列反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g) 测得其平衡转化率(NO2)随温度变化如图所示， 从 b 点到 a 点降温平衡将向_移动。图中 a点对应温度下， NO2的起始压强为160 k

11、Pa 该温度下反应的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算， 分压总压物质的量分数)。解析(1)已知：2NO(g)O2(g)=2NO2(g)H1113 kJmol1，6NO2(g)O3(g)=3N2O5(g)H2227 kJmol14NO2(g)O2(g)=2N2O5(g)H357 kJmol1根据盖斯定律23得2O3(g)=3O2(g)H283 kJmol1，因H0，所以为放热反应；根据盖斯定律()2得NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g)H4(113 kJmol1)(283 kJmol1)2198 kJmol1，最后将NO2与还原剂反应转化为无污染的气体N2而脱除。(2) 温度升

12、高化学反应速率加快，所以温度升高将使k1、k2、k3、k4值增大；反应反应速率快，反应反应速率慢。根据碰撞理论，活化能越低，则在相同条件下单位体积内活化分子数越多，有效碰撞几率就越大，化学反应速率就越快。因此，反应与反应的活化能的大小关系为Ea1Ea2，步骤反应：2NO(g)N2O2(g) ，v1正k1 c2 (NO)，v1逆k2 c(N2O2)，步骤反应：N2O2(g)O2(g)2NO2(g) ，v2正k3 c(N2O2)c(O2)，步骤反应步骤反应得总反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)v正k3c(N2O2)c(O2)c2(NO)c(O2)kc2(NO)c(O2)，故k。(3)根据反

13、应2NO(g)O2(g)=2NO2(g)H1113 kJmol1为放热反应，则反应2NO2(g)2NO(g)O2(g)为吸热反应，从b点到a点降温平衡将向左移动。图中a点对应温度下，NO2的起始压强为160 kPa，设起始时NO2的物质的量为a，则 2NO2(g)2NO(g)O2(g)起始(mol)a00转化(mol)0.6a0.6a0.3a平衡(mol)0.4a0.6a0.3a平衡时总物质的量为0.4a0.6a0.3a1.3a，恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，平衡时总压强为160 kPa208 kPa，平衡时NO2、NO和O2的平衡分压分别为208 kPa64 kPa、208 kPa96 kPa、208 kPa48 kPa，Kp108 kPa。答案(1)放热 198还原(2)增大”“”“373 K；(2) 若V100，溶液中的溶质是NaHN2O2，HN2O的电离平衡常数是1012，水解平衡常数是107，水解大于电离，所以c(H2N2O2)c(N2O)；若V200，溶液中的溶质是Na2N2O2，N2O发生两步水解反应，所以所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na)c(N2O)c(OH)c(HN2O)c(H)。