高考化学二轮复习大题三化学反应原理综合应用练习.docx

1、高考化学二轮复习大题三化学反应原理综合应用练习2019年高考化学二轮复习大题三化学反应原理综合应用练习12018武邑中学模拟从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。请回答下列问题：(1)从煤的气化获得的化工原料气含有的羰基硫(COS)会引起催化剂中毒，大气污染等问题。羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_。羰基硫的脱硫方法之一为COS(g)H2(g)=H2S(g)CO(g)H7 kJ/mol，已知反应中部分物质的键能数据如下：化学键C=OC=SHSHH键能(kJ/mol)745577339436则CO分子中的碳氧键的键能为_。(2)羰基硫在高温下发生水解反应：COS(g)H2O(g

2、)=H2S(g)CO2(g)。T 时，将0.30 mol COS(g)与0.50 mol H2O(g)充入10 L的恒容密闭容器中，30 s后反应达到平衡状态，此时H2S的物质的量分数为0.30。030 s内，COS的平均反应速率v(COS)_，该反应的平衡常数K_(保留3位有效数字)。向反应容器中再分别充入下列气体，能使COS的转化率增大的是_(填字母)。()ACOSBH2OCH2SDSO2(3)将含H2S尾气的空气(按一定流速通入酸性FeCl3溶液中，可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3溶液吸收H2S的过程中溶液中的n(Fe3)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。由图中信息

3、可知，0t1时间段内，一定发生的反应是(用离子方程式表示)_。t1时刻后，溶液中n(Fe3)保持微量减少至基本不变，其原因是_。22018长郡中学模拟大量排放氮的氧化物会产生酸雨、光化学烟雾等环境问题。工业上处理氮的氧化物途径有多种：.碱吸法。利用纯碱溶液吸收NO、NO2，发生的反应有：2NO2Na2CO3=NaNO3NaNO2CO2，NONO2Na2CO3=2NaNO2CO2用一定量纯碱溶液吸收NO、NO2恰好完全反应得到吸收溶液。(1)向吸收溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，氧化产物为NO，写出离子方程式_。.天然气还原法。CH4催化还原NO、NO2的热化学方程式如下：CH4(g)4N

4、O2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJ/molCH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJ/mol(2)4NO(g)=N2(g)2NO2(g)H_。(3)上述物质NaNO2、NO、CO2中含有共同的化学键的类型是_。.活性炭还原法。在V L恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO，恒温(T1)条件下发生反应生成Q、P(均为无污染物质)。测得物质的量与时间关系如表所示： n/mol t/minNOQP00.20000100.1160.0420.042200.0800.0600.060300.0800.0600.060(4)在T

5、1温度下，NO的平衡转化率为_；平衡常数K为_(用分数表示)。(5)30 min后，将温度升高至T2达到平衡时，容器中NO、Q、P的浓度之比为3 ：1 ：1，则该反应的正反应H_0(填“”“0。温度为T时，把一定量的PCl5气体引入一真空瓶内，反应达平衡后PCl5与PCl3的分压之比为1 ：3(分压总压物质的量分数)。PCl5的分解率a1_%。若达到平衡后体系总压为1.4 MPa，用平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数Kp_。温度为T2时，新的平衡体系中PCl5与Cl2分压相同，则PCl5的分解率a1_a2，温度T1_T2(填“”“”“0)2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)

6、Hb kJ mol1(b0)若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为_ kJ(用含有a和b的代数式表示)。(2)在373 K时，向体积为2 L的恒容真空容器中通入0.40 mol NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)H57.0 kJ mol1。测得NO2的体积分数(NO2)与反应时间(t)的关系如下表：t/min020406080(NO2)1.00.750.520.400.40020 min内，v(N2O4)_ molL1min1。上述反应中，v(NO2)K1c2(NO2)，v(N2O4)K2c(N2O4)，其中K1、K2为速率常数，则373K时

7、，K1、K2的数学关系式为_。改变温度至T1时k1k2，则T1_373K(填“”、“”“”或“”)，通过计算解释原因_。若V200，则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。82018二模甲酸(HCOOH)是一种可再生的储氢物质，其产生、储存和应用H2的循环示意图如下。(1)HCOOH的结构式是_。(2)产生H2：上图中光催化产生H2的化学方程式是_。(3)储存H2：.CO2加氢法：已知：2HCOOH(l)O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H510 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1则CO2(g)H2(g)HCOOH(l)H_。此反应的化学平衡常数表达

8、式：K_。增大压强，CO2的平衡转化率升高，原因是_。即使在高压和高温条件下，CO2的平衡转化率也不高，为实现CO2加氢向甲酸的高效转化还可以采取的措施是_。.电化学还原法：在碳酸氢盐的水溶液中，CO2还原成甲酸的原理如图1所示。图1中，阴极的电极反应式是_。依据图1，在图2的方框中填出相应物质的化学式或离子符号。大题三化学反应原理综合应用1答案：(1)COS4OH=S2CO2H2O1 073 kJ/mol(2)8.0104 mol/(Ls)(或0.048 mol/(Lmin)3.69BD(3)H2S2Fe3=2Fe2S2Ht1时刻后，溶液中的Fe2被空气氧化为Fe3， Fe3再与H2S发生氧

9、化还原反应，因而溶液中的Fe3的量基本不变解析：(1)羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐，由元素守恒可知，生成正盐为Na2S、Na2CO3，离子方程式为COS4OHS2CO2H2O。反应焓变等于旧键断裂吸收的能量和新键生成释放能量的差，则CO分子中碳氧键的键能745577436339271 073 kJ/mol。(2)设该反应平衡时H2S的物质的量为x mol，COS(g)H2O(g)H2S(g)CO2(g)起始物质的量(mol) 0.3 0.5 0 0转化物质的量(mol) x x x x平衡时物质的量(mol) 0.3x 0.5x x x由于平衡时H2S物质的量分数为0.3，则x0.24 m

10、ol,030 s内v(COS)8104 mol/(Ls)，K3.69。向反应容器(恒容)加入COS，则COS转化率减小，A项错误；向反应加入H2O，COS转化率增大，B项正确；加入H2S，平衡逆向移动，COS转化率减小，C项错误；加入SO2消耗H2S，平衡正向进行，COS转化率增大，D项正确。(3)0t1时发生，H2S与Fe3发生反应，离子方程式为：H2S2Fe32Fe2S2H。t1时刻后，溶液中n(Fe3)保持微量减少至基本不变，是由于t1时刻后，溶液中的Fe2被空气氧化为Fe3，Fe3再与H2S发生氧化还原反应，因而溶液中的Fe3的量基本不变。2答案：(1)2MnO5NO6H=2Mn25N

11、O3H2O(2)293 kJ/mol(3)极性键(或共价键)(4)60%9/16(5)不变解析：(1)向吸收溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，氧化产物为NO，离子方程式2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2O。(2)CH4催化还原NO、NO2的热化学方程式如下：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJ/mol；CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJ/mol，()/2得：4NO(g)=N2(g)2NO2(g)H293 kJ/mol。(3)上述物质NaNO2、NO、CO2中含有共同的化学键的类型是NO、C

12、O极性键(或共价键)。(4)在T1温度下，NO的平衡转化率为100%60%；反应方程式为C2NON2CO2的平衡常数K为。(5)原反应容器中NO、Q、P的浓度之比为4 ：3 3,30 min后，将温度升高至T2达到平衡时，容器中NO、Q、P的浓度之比为3 ：1 ：1，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应H10，反应时间30 min解析：(1)同主族元素从上到下原子序数逐渐增大，元素金属性逐渐增大，非金属性逐渐减小，单质与氢气的化合越来越难，气态氢化物稳定性逐渐减小，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，所以NH3比PH3稳定性强可以说明非金属性NP，a正确；常温下，氮气为气体，磷单质为固

13、体是它们的物理性质，不能说明非金属性NP，b错误；氮气与氢气化合比磷与氢气化合更困难可以说明非金属性PN，与元素周期律矛盾，c错误；HPO3不是磷元素的最高价氧化物对应的水化物，所以HNO3与HPO3酸性强弱不能说明N与P非金属性强弱，d错误。(2)根据盖斯定律：将CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJ/mol乘以5倍减去5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)F(s)5H2O(l)H937 kJ/mol得到：Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJ mol1。(3) 假设一

14、定量的PCl5为a mol，压强是P0PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)开始(mol) a 0 0转化(mol) x x x平衡(mol) ax x x根据：分压总压物质的量分数，达平衡后p(总)(ax)p0/a，p(PCl5)(ax)p(总)/(ax)，p(Cl2)p(PCl3)xp(总)/(ax)，根据反应达平衡后PCl5与PCl3的分压之比为1 ：3得出：x3a/4；PCl5的分解率a1x/a75% ，平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数表达式是：Kpp(Cl2)p(pCl3)/p(PCl5)，将p(总)1.4 MPa代入得：Kp1.8 MPa；根据的计算数据可知，在原平衡中，p(PCl5)p(Cl2)，新平衡中两者相同，说明平衡逆向移动，根据反应方程式：PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)H0，该反应正反应是吸热反应，平衡逆向移动，说明温度降低，即T2T1，新平衡与原平衡相比，PCl5分解率降低了；PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)H0达到平衡后，温度、体积不变，充入氩气，反应物、生成物的浓度都没有改变，平衡不移动，a不能使PCl5分解率增大，a选项错误；体积不变，对体系加热，相当于升高温度，该反应的正反应是吸热反应，平衡正向移动，能使PCl5分解率增大，所以b选项正确；温度、体积不变，充入氯气，平衡逆