高考化學二輪復習考點專項突破練習：專題九 化學反應原理綜合練習 10含解析

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1、 2020屆高考化學二輪復習考點專項突破練習 專題九 化學反應原理綜合練習（10） 1、甲醇是重要的化工原料。在催化劑的作用下，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化學反應如下： Ⅰ．CO+2H2 CH3OH Ⅱ．CO2+3H2 CH3OH+H2O　 Ⅲ．CO2+H2 CO+H2O　 請回答下列問題： 1.已知三種物質的標準燃燒熱如下表： 物質 CO(g) H2(g) CH3OH(g) 燃燒熱(kJ·mol?1) ?283.0 ?285.8 ?726.51 ①書寫25℃、101kPa條件時CO燃燒熱的熱化學方程式____________

2、__________。 ②計算25℃、101kPa條件時反應Ⅰ的ΔH=_________kJ·mol?1 。 2.在一定條件下由甲醇可以制備甲醚。一定溫度下，在三個體積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)，實驗數據見下表： 編號 溫度 /℃ 起始物質的量/mol 平衡物質的量/mol CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) CH3OCH3(g) H2O(g) a 387 0.2 0 0 0.08 0.08 b 387 0.4 0 0 c 207 0.2 0 0

3、0.09 0.09 ①平衡時容器中CH3OH的體積分數大?。害眨╝）____φ（b）（填“>”、“<”或“=”）。 ②該反應的正反應是_________反應（填“吸熱”或“放熱”）。 ③平衡時容器a中反應平衡常數K(a)= _____________。若起始時向容器a中充入0.15mol CH3OH(g)、0.15mol CH3OCH3(g)和0.1mol H2O(g)，則反應向_________（填“正”或“逆”）反應方向進行。 3.直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell，DMFC）屬于質子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示： ①c處產生的氣體是

4、________。 ②負極的電極反應式是_________________________。 2、碳是自然界中形成化合物種類最多的元素,CO和CO2是碳的最常見氧化物。 1. 研究和解決二氧化碳捕集和轉化問題是當前科學研究的前沿領域。在太陽能的作用下,缺鐵氧化物[Fe0.9O]能分解CO2,其過程如圖1所示。過程①的化學方程式是??? ??。在過程②中每產生0.1molO2,轉移電子????? mol。 2.在催化劑作用下,將二氧化碳和氫氣混合反應生成甲烷,是目前科學家們正在探索的處理空氣中的二氧化碳的方法之一。 ? ?①已知: 共價鍵 C=O H—H C—H O—H

5、鍵能/(kJ?mol-1) 745 436 413 463 則CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=????? kJ?mol-1 ②向1L固定容積的密閉容器中加入4.0mol H2(g)、1.0mol CO2,控制條件(催化劑:銠—鎂合金、高溫T1)使之反應, 若測得容器內氣體的壓強隨著時間的變化如圖2所示。則4min時容器內氣體的密度為????? ;溫度T1下,該反應的化學平衡常為?????。若采用2L固定容積的密閉容器,投料量、催化劑和反應溫度均保持不變,則反應重新達到平衡時對應體系內的壓強的點是 ?????(填字母)。 3.工業(yè)合成原料氣CO會

6、與設備、管道及催化劑表面的金屬鐵、鎳反應,生成羰基化合物。四羰基鎳是熱分解法制備高純鎳的原料,也是有機合成中供給一氧化碳的原料,還可做催化劑。 Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)? △H<0??? Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g) 如圖3所示,在石英真空管的溫度為T1一端,放入少量粗鎳和CO(g),一段時間后,在溫度為T2的一端可得到純凈的鎳。則溫度T1__________T2(填“>”“<”或“=”),上述反應體系中循環(huán)使用的物質為__________(填化學式)。 3、氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學化學、化工工業(yè)、國防等領域占有重要

7、地位。 1.發(fā)射航天火箭常用肼(N2H4)與N2O4作燃料與助燃劑。 肼(N2H4)與N2O4的反應為:2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)? △H=- 1077 kJ/mol 化學鍵 N-H N-N NN O-H E/(kJ·mol-1) 390 190 946 460 己知相關反應的化學鍵鍵能數據如下: 則使1mol N2O4(g)分子中化學鍵完全斷裂時需要吸收的能量是__________ 2.N2O4與NO2之間存在反應N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測得其平衡轉化率a(N2O4)隨溫度的變化如圖

8、所示。 ①由圖推測該反應△H__________0(填“>”或“<”),理由為__________; ②圖中a點對應溫度下,己知N2O4的起始壓強p0為108 kPa,列式計算該溫度下反應的平衡常數Kp=__________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數); 3.電解NO2制備NH4NO3,其工作原理如下圖所示。 ①陽極的電極反應式為__________。 ②為使電解產物全部轉化為NH4NO3,需補充某種化合物——物質A,則A的化學式為__________。 ? 4、尿素[CO（NH2）2]是首個由無機物合成的有機化合物，通常用作植物的氮肥。合成尿素的

9、主要反應如下： i.2NH3（l）+CO2（g）?（l）（氨基甲酸銨）△H＝﹣a kJ/mol ii．（l）?（l）+H2O（l）△H＝+b kJ/mol iii.2?（縮二脲）+NH3 （副反應，程度較?。? 1.實驗室制取氨氣的化學方程式是　　。 2.CO（NH2）2中C為+4價，N的化合價　　。 3.CO2和NH3合成尿素的熱化學方程式為　　。 4.工業(yè)上提高氨碳比（），可以提高尿素的產率，結合反應i～iii，解釋尿素產率提高的原因　　。 5.某科研小組模擬工業(yè)合成尿素，一定條件下，在0.5L的密閉容器中投入4molNH3和1molCO2，測得反應中各組分的物質的量隨時

10、間變化如圖1所示： ①反應進行到10min時，用CO2表示反應i的速率υ（CO2）＝　　 。 ②合成總反應的快慢由慢的一步決定，則合成尿素的總反應的快慢由第　　步反應決定（填“i”或“ii”）。 6.我國研制出非貴金屬鎳鉬基高效電催化劑，實現電解富尿素廢水低能耗制H2（裝置如圖2）?？偡磻獮椋篊O（NH2）2+H2O 3H2↑+N2↑+CO2↑。 ①A電極連接電源的　　極（填“正”或“負”）。 ②A電極的電極反應為　　。 5、氮及其化合物在工農業(yè)生產和生命活動中起著重要作用。 1.氨氣是一種重要的化工原料，氨態(tài)氮肥是常用的肥料。 哈伯法合成氨技術的相關反應為：N

11、2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=－93 kJ/mol 實際生產中，常用工藝條件：Fe 作催化劑，控制溫度773K、壓強3.0×107Pa，原料氣中N2和H2物質的量之比為1:2.8。 ①合成氨技術是氮的固定的一種，屬于________________（選填“大氣固氮”、“生物固氮”、 “人工固氮”）。 ②合成氨反應常用鐵觸媒催化劑，下列關于催化劑的說法不正確的是_______________。 A．可以加快反應速率 B．可以改變反應熱 C．可以減少反應中的能耗 D. 可以增加活化分子的數目 ③關于合成氨工藝的下列理解，

12、正確的是_______________。 A．原料氣中 N2 過量，是因 N2 相對易得，適度過量有利于提高 H2 的轉化率 B．控制溫度（773K）遠高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉化率和快的反應速率 C．當溫度、壓強一定時，在原料氣（N2 和 H2 的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉化率 D．分離空氣可得 N2，通過天然氣和水蒸氣轉化可得 H2，原料氣須經過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生 2.肼（N2H4）是氮的氫化物之一 ，其制備方法可用次氯酸鈉氧化過量的氨氣。 ①次氯酸鈉溶液顯堿性，表示原理的離子方程式是____________________

13、___________。 ②常溫下，該水解反應的平衡常數為K=1.0×10－6mol·L－1，則1.0mol·L－1 NaCIO溶液的pH=____________。 ③肼與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。 已知：N2(g) + 2O2(g) = N2O4(l) △H=﹣19.5kJ?mol﹣1 N2H4(l) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g) △H=﹣534.2kJ?mol﹣1 請寫出肼和 N2O4反應的熱化學反應方程式 _________________________________。 3.在NH4HCO3溶液中，反應NH3·H2O+H2CO3的

14、平衡常數K=___________。（已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數Kb=2×10-5，H2CO3的電離平衡常數=4×10-7）。 6、已知在298和101條件下,有如下反應: 反應Ⅰ: ?? 反應Ⅱ: ?? 反應Ⅲ: ?? 試回答下列問題: 1.汽車尾氣凈化原理為反應Ⅳ: ? __________,該反應能自發(fā)進行的條件是__________。(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)。 2.如果在一定溫度下,體積為2升的密閉容器中發(fā)生化學反應Ⅳ,0~4各物質物質的量的變化如下表所示: ①求 0~2內用來表示的平均反應速率 __________。 ②試計算該

15、溫度下反應Ⅳ 的化學平衡常數 __________。 3.若一定溫度下,在容積可變的密閉容器中,上述反應Ⅳ達到平衡狀態(tài),此時容積為3,隨時間的變化曲線如圖所示。 ①若在 時改變一個條件, 隨反應時間的變化如曲線所示,則改變的條件是______。 ②若在 時升高溫度, 時重新達到平衡,請在圖中畫出在內的變化曲線。 7、隨著大氣污染的日趨嚴重,“節(jié)能減排”,減少全球溫室氣體排放,研究、、等大氣污染氣體的處理具有重要意義。 1.下圖是在101,298條件下1 和1?反應生成1 和1 過程中的能量變?化示意圖。? 已知: ①? ② 請寫出與反應生成無污染氣體的熱化學方程式:

16、__________; 2.將0.20 和0.10 充入一個容積恒定為1的密閉容器中發(fā)生反應,在不同條件下,反應過程中部分物質的濃度變化狀況如圖所示。 ①下列說法正確的是__________(填序號)。 a.容器內的壓強不發(fā)生變化說明該反應達到平衡 b.當向容器中再充入0.20 時,平衡向正反應方向移動, 增大 c.升高溫度后, 減小, 的轉化率減小 d.向該容器內充入氣,反應物的體積減小,濃度增大,所以反應速率增大 ②計算產物在0~2內平均反應速率__________。 ③第4時改變的反應條件為__________。 ④計算反應在第6時的平衡常數?__________。

17、若保持溫度不變,此時再向容器中充入、各0.060,平衡將__________?移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。 8、完成下列各小題。 1.含有弱電解質的溶液中,往往有多個化學平衡共存。一定溫度下,向10.1溶液中加入少量固體。 (1) 溶液的電離平衡??????????????????移動(填“正向”、“逆向”或“不”),溶液中?????????????????????(填“增大”、“減小”或“不變”); (2)若該溶液呈中性,則溶液中各離子濃度由大到小的順序為:????????????????????????????????。 2.開發(fā)新能源和三廢處理都是可持續(xù)發(fā)展的重要方面

18、。 (1) 、、都是重要能源物質,它們燃燒熱依次分別為285.8、281.5、726.7。已知、在一定條件下可以合成甲醇。則該合成甲醇的熱化學方程式為??????????????????????????????????????。 (2) 在催化劑作用下可以與反應生成甲醇: 。在密閉容器中充入10與20,的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如下圖所示。 則、、三點的平衡常數、、的大小關系為?????????????; ?????????????????? (填“”或“”或“”); 、兩點平衡狀態(tài)下,容器中物質的總物質的量之比為:???????????????????????????。

19、 答案以及解析 1答案及解析： 答案：1. CO (g)+O2(g)= CO2(g) △H= -283.0kJ?mol-1; -128.09 2.①= ②放熱 ③4、正 3.①CO2 ②CH3OH+H2O－6e－=CO2+6H+ 解析： 2答案及解析： 答案：1.10Fe0.9O+CO2 3Fe3O4+C;0.4 2.①-270;②52g·L-1;6.75(mol·L-1)-2;D 3.＜; CO 解析： 3答案及解析： 答案

20、：1.1941kJ; 2.①>,? 隨溫度升高,N2O4的轉化率增大,說明平衡正向移動,所以正向吸熱,△H>0 ②115.2 kPa 3.NO2-e-+H2O═+2H+???????????? NH3 解析： 4答案及解析： 答案：1. 2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 2. ﹣3 3. 2NH3（l）+CO2（g）?（l）+H2O（l）△H＝（b﹣a）kJ/mol 4. 提高氨碳比（）有利于反應i、ii正向移動，促進甲基甲酸銨分解生成尿素，有利于反應ⅲ逆向移動，抑制副反應ⅲ的發(fā)生，從而提高尿素產率 5. 0.148mol/（L?m

21、in） ii 6. 正 CO（NH2）2﹣6e﹣+H2O＝N2↑+CO2↑+6H+ 解析： 5答案及解析： 答案：1. ①人工固氮 ②B ③AD 2.① ClO－+H2OHClO+OH－ ②11 ③2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9 kJ/mol 3.1.25×10-3 解析： 6答案及解析： 答案：1.746.5 kJ·mol-1; 低溫 2.0.10 mol/(L·min); 1.6 3.①快速將容器體積由3壓縮到2; ② 解析： 7答案及解析： 答案：1. ?? 2.c; 0.015; 升溫; 1/36(或0.028); 逆向 解析： 8答案及解析： 答案：1.(1)逆向? 增大 (2) 2.(1) ? (2) ???? 5:4 解析：