2020届高考化学课标版二轮习题：考前冲刺 第28题 化学反应原理综合题
2020届高考化学二轮复习主观题综合训练：化学反应原理
化学反应原理综合训练1. (16分)(2021·江门调研改编)重晶石(BaSO4)是重要的化工原料。
用重晶石制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下:重晶石BaS、CO 滤液BaCl2溶液Ba(OH)2·8H2O已知:Ba(s)+S(s)+2O2(g)BaSO4(s) ΔH=-1473.2kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1Ba(s)+S(s)BaS(s) ΔH=-460kJ·mol-1(1) 写出煅烧时发生反应的热化学方程式: 。
(2) 写出氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应的化学方程式: 。
(3) 为检测煅烧时产生的CO,可将煅烧产生的气体通入PbCl2溶液中,毁灭黑色沉淀和产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,试写出该反应的化学方程式: 。
(4) 向BaSO4沉淀中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3。
发生的反应可表示为BaSO4(s)+C2-3O(aq)BaCO3(s)+S2-4O(aq)。
试从平衡的角度解释BaSO4可转化为BaCO3的缘由: 。
2. (16分)(2021·佛山南海摸底)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理如下:2CO(g) + 4H2(g)CH3CH2OH(g) + H2O(g) ΔH1已知:H2O(l)H2O(g) ΔH2CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(l) ΔH = 。
(2)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:温度/℃800 1000 1200 1400平衡常数0.45 1.92 276.5 1771.5①该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
2020届高考(人教)化学：化学反应原理综合二轮练习试题附答案
2020届高考（人教）化学：化学反应原理综合二轮练习题附答案**化学反应原理综合**1、(2019年安徽合肥六中等四校联考)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法。
已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程的能量变化如下图所示。
曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示无或有催化剂两种情况。
下列判断正确的是()A．该反应的逆反应的ΔH＝－91kJ/molB．加入催化剂，可以改变该反应的途径，且该反应的ΔH不变C．反应物的总能量小于生成物的总能量D．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和【答案】B2、反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。
对此反应速率的正确表示是()A．用A表示的反应速率是0.8mol·L－1·s－1B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1C．在2min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3mol·L－1·min－1D．在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的【答案】B【解析】反应物A是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率，A项错误；v(B)＝0.6mol·L－1/2min＝0.3mol·L－1·min－1，是2min内的平均反应速率，而不是2min末时的反应速率，C项错误；反应中B和C的计量数不同，表示的反应速率的值不同，D项错误；只有B项正确。
3、(2019·北京卷)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是________________________。
②已知反应器中还存在如下反应：(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅰ.CH4O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅱ.CO(g)＋H2(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH3ⅲ.CH4……ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用________________反应的ΔH。
2020届高三化学高考常见12题型专题——化学反应原理综合卷
2020届届届届届届届届届12届届届届——届届届届届届届届届一、单选题（本大题共20小题，共40分）1.如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
下列说法不正确的是()A. 通过计算，可知系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为ΔH=+286kJ·mol−1B. 通过计算，可知系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为H2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ·mol−1C. 若反应ΔH=−a kJ·mol−1，则a>286D. 制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)【答案】C【解析】【分析】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、焓变计算、热化学方程式的书写为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意盖斯定律的应用，题目难度较大。
【解答】A.将图中的四个热化学方程式依次记为①、②、③、④，根据盖斯定律，由①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式：ΔH=(327−151+110)kJ·mol−1=+286kJ·mol−1，A正确；B.根据盖斯定律，由②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式：H2S(g)===H2(g)+ S(s)ΔH=(−151+110+61)kJ·mol−1=+20kJ·mol−1，B正确；O2(g)=H2O(l)ΔH=−286kJ·mol−1，液态水转化为水蒸气要吸收热量，则a< C.H2(g)+12286，C错误；D.从热化学方程式可以看出，系统(Ⅱ)制备1mol H2需要消耗20kJ能量，而系统(Ⅰ)制备1mol H2需要消耗286kJ能量，即系统(Ⅱ)消耗的能量较少，D正确。
故选C。
2.一定条件下，可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0)，平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol⋅L−1、0.3mol⋅L−1、0.08mol⋅L−1，则下列判断正确的是()A. c1：c2的值不能确定B. 平衡时，Y和Z的生成速率之比为1：1C. 0.48mol⋅L−1<c1+c2+c3<0.56mol⋅L−1D. c1的取值范围为0<c1<0.14mol⋅L−1【答案】D【解析】解：A、X、Y的化学计量数为1：3，所以X、Y的浓度变化之比为1：3，平衡时浓度为1：3，起始浓度=变化浓度+平衡浓度，则起始X、Y的起始浓度为(1+1)：(3+3)=1：3，故A错误；B、不同物质表示的正逆反应速率等于化学计量数之比，可逆反应到达平衡状态，Y的生成速率表示逆反应速率，Z的生成速率表示正反应速率，所以平衡是Y和Z的生成速率之比为3：2，故B错误；C、该反应正反应是体积减小的反应，若反应向正反应进行建立平衡，起始浓度之和最大，平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol⋅L−1、0.3mol⋅L−1、0.08mol⋅L−1，将Z极限法转化为左边，结合X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)可知，X的浓度变化为0.04mol/L、Y的浓度变化为3×0.08mol/L=0.12mol/L，所以c1+c2+c3<0.1mol/L+0.3mol/L+0.04mol/L+20.12mol/L=0.56mol/L；若反应向逆反应进行建立平衡，起始浓度之和最小，平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol⋅L−1、0.3mol⋅L−1、0.08mol⋅L−1，将X、Y极限法转化为右边，结合X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)可知，Z的浓度变化为0.2mol/L，X、Y无剩余，所以c1+c2+c3>0.2mol/L+0.08mol/L=0.28mol/L，故0.28mol/L<c1+c2+c3<0.56mol/L，故C错误；D、应向正反应进行建立平衡，X起始浓度之和最大，反应向逆反应进行建立平衡，X起始浓度之和最小，由C选项中计算可知，X的起始浓度c1的取值范围为0<c1<0.1mol/L+ 0.04mol/L=0.14mol⋅L，故D正确；故选：D。
2020年高三化学二轮复习(二模备考)：《反应原理综合题》专题训练【答案+解析】
2020年高三化学二轮复习（二模备考）：《反应原理综合题》专题训练1.煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO x，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
回答下列问题：(1)NaClO2的化学名称为________。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3 mol·L－1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
①2方程式________________________。
增加压强，NO的转化率________(填“提高”“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________(填“增大”“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________________________________________________________________________________________ ________。
(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压p e如图所示。
①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②反应ClO－2＋2SO2－32SO2－4＋Cl－的平衡常数K表达式为__________________________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是______________________。
②已知下列反应：SO2(g)＋2OH－(aq)===SO2－3(aq)＋H2O(l) ΔH1ClO－(aq)＋SO2－3(aq)===SO2－4(aq)＋Cl－(aq) ΔH2CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO2－4(aq) ΔH3则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________。
高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题含答案
高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题含答案一、化学反应原理1．自20世纪60年代以后，人们发现了120多种含铁硫簇(如22Fe S 、44Fe S 、87Fe S 等)的酶和蛋白质。
它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。
某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验：实验一：测定硫的质量：(1)连接装置，请填写接口顺序：b 接____________________(2)检查装置的气密性，在A 中放入0.4g 铁硫簇的样品(含有不溶于水和盐酸的杂质),在B 中加入品红溶液，在C 中加入30mL 0.1mol/L 的酸性4KMnO 溶液．(3)通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色．(4)待固体完全转化后，取C 中的4KMnO 溶液3mL ，用0.1mol/L 的碘化钾()10%溶液进行滴定。
记录数据如下： 滴定次数 待测溶液体积/mL消耗碘化钾溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度 13.00 1.00 7.50 23.00 1.02 6.03 3 3.00 1.005.99 实验二：测定铁的质量：取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH 溶液，过滤后取滤渣，经灼烧得0.32g 固体．试回答下列问题：(1)检查“实验一”中装置A 的气密性的方法是_________(2)滴定终点的判断方法是_________(3)装置B 中品红溶液的作用是_______.有同学提出，撤去B 装置，对实验没有影响，你的看法是______(选填“合理”或“不合理”)，理由是_________(4)用KI 溶液滴定4KMnO 溶液时发生反应的离子方程式为_________(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_________(6)下列操作，可能引起x y :偏大的是_________a.滴定剩余4KMnO 溶液时，KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴b.配制KI 溶液时，定容时俯视刻度线c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡d.实验二中，对滤渣灼烧不充分【答案】b 接()efdc g (g 写不写都对) 在导管b 接上长导管，把末端插入水槽中，关闭活塞，用酒精灯微热硬质试管A ，导管长导管口有气泡产生，撤去酒精灯，导管形成一段水柱，说明装置气密性良好 加入最后一滴KI 溶液，溶液紫色褪去，且半分钟不恢复为紫色 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收 合理 若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全 24222MnO 16H 10I 2Mn 5I 8H O -+-+++===++45Fe S acd【解析】【分析】铁硫簇的样品在装置中与O 2反应，得到SO 2，测点SO 2的含量，用酸性高锰酸钾吸收，再用品红溶液检查SO 2是否吸收完全，再接尾气吸收。
2020版高考化学新课标大二轮专题辅导与增分攻略专题强化训练：化学反应原理综合 含解析
(1)SO2的排放主要来自煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：①SO2(g)＋NH3·H2O(aq)===NH4HSO4(aq) ΔH1＝a kJ·mol－1；②NH3·H2O(aq)＋NH4HSO3(aq)===(NH4)2SO3(aq)＋H2O(l)ΔH2＝b kJ·mol－1；③2(NH4)2SO3(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq) ΔH3＝c kJ·mol－1。
则反应2SO2(g)＋4NH3·H2O(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)＋2H 2O(l)的ΔH＝__________kJ·mol－1。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)＋2SO2(g)＋O2(g)===2CaS O4(s)＋2CO2(g) ΔH＝－681.8kJ·mol－1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。
对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：①0～10min内，平均反应速率v(O2)＝__________mol·L－1·min－1；当升高温度时，该反应的平衡常数K__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。
根据上表中的数据判断，改变的条件可能是________(填字母)。
A．加入一定量的粉状碳酸钙B．通入一定量的O2C．适当缩小容器的体积D．加入合适的催化剂(3)NO x 的排放主要来自汽车尾气，有人根据反应C(s)＋2NO(g) N 2(g)＋CO 2(g) ΔH ＝－34.0kJ·mol －1，用活性炭对NO 进行吸附。
已知在密闭容器中加入足量的C 和一定量的NO 气体，保持恒压测得NO 的转化率随温度的变化如图所示：由图可知，1050K 前反应NO 的转化率随温度升高而增大，其原因为________________________；在1100 K 时，CO 2的体积分数为__________。
押课标卷理综第28题 化学反应原理(解析版)-备战2020年高考化学临考题号押题
押课标卷理综第28题化学反应原理高考频度：★★★★★难易程度：★★★★☆一、考题分析化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等，试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。
二、近四年考点分布分析全国卷年份题号试题载体类型考点分布气相反应体系液相（溶液）体系反应热速率因素及计算平衡标志及移动原理转化率计算五大平衡常数的计算图像分析电化学原理及应用I2019 28 √√√√2018 28 √√√Kp 表2017 28 √√√K2016 27 √√√Ksp √II2019 27 √√√√√Kp √√2018 27 √√√√K √2017 27 √√√√K √2016 27 √√√√III2019 28 √√√K √√2018 28 √√√√√2017 28 √√√√K √2016 27 √√√表达式√【2019新课标Ⅱ卷】环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题：（1）已知：(g)(g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol−1 ①H2(g)+ I2(g)2HI(g) ΔH2=−11.0 kJ·mol−1 ②对于反应：(g)+ I2(g)(g)+2HI(g) ③ΔH3=___________kJ·mol−1。
（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_________，该反应的平衡常数K p=_________Pa。
达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有__________（填标号）。
A．通入惰性气体B．提高温度C．增加环戊烯浓度D．增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。
2020届高考(人教)化学：化学反应原理综合二轮练习试题附答案
2020届高考（人教）化学：化学反应原理综合二轮练习题附答案**化学反应原理综合**1、(2019年安徽合肥六中等四校联考)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法。
已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程的能量变化如下图所示。
曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示无或有催化剂两种情况。
下列判断正确的是()A．该反应的逆反应的ΔＨ＝－91 kJ/molB．加入催化剂，可以改变该反应的途径，且该反应的ΔＨ不变C．反应物的总能量小于生成物的总能量D．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和【答案】BL－1。
对2、反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)经2 min，B的浓度减少0.6 mol·此反应速率的正确表示是()L－1·s－1A．用A表示的反应速率是0.8 mol·B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1L－1·min－1C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol·D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的【答案】B【解析】反应物A是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率，A项错误；v(B)＝0.6 mol·L－1/2 min＝0.3 mol·L－1·min－1，是2 min内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率，C项错误；反应中B和C的计量数不同，表示的反应速率的值不同，D项错误；只有B项正确。
3、(2019·北京卷)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是________________________。
②已知反应器中还存在如下反应：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔＨ1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔＨ2ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ为积炭反应，利用ΔＨ1和ΔＨ2计算ΔＨ3时，还需要利用________________反应的ΔＨ。
2020届高考化学二轮大题强化训练：化学反应原理综合大题【解析版】
化学反应原理综合1.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，硫碘循环制氢主要的热化学方程式为：Ⅰ.SO2(g)＋2H2O(l)＋I2(g)===H2SO4(l)＋2HI(g)ΔH＝35.9 kJ/molⅡ.2H2SO4(l)===2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)ΔH＝470 kJ/molⅢ.2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝14.9 kJ/mol(1)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝________ mol·L－1。
(2)反应Ⅰ在液相中发生称为bensun反应，向水中加入1 mol SO2和3 mol I2，在不同温度下恰好完全反应生成的n(SO2－4)和n(I－x)的变化见图甲。
①I－x中x＝________。
②温度达到120 ℃时，该反应不发生的原因是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __。
(3)反应Ⅲ是在图乙中进行，其中的高分子膜只允许产物通过，高分子膜能使反应程度________(填“增大”、“减小”或“不变”)，在该装置中为了进一步增大平衡时HI的分解率；不考虑温度的影响，还可以采取的措施为____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _。
(4)图丙是一种制备H2的方法，装置中的MEA为允许质子通过的电解质膜。
①写出阳极电极的反应式：_______________________________________________。
2020届高考化学考前提分精练：化学反应原理综合题
2020年高考化学考前提分精练：化学反应原理综合题1.近几年科研工作者积极展开对氨气、甲醇和二氧化碳在新能源和精细化工方面应用的研究。
Ⅰ.在某密闭容器中投入一定量的氨气,发生反应3222NH (g)N (g)3H (g)0H +∆>ƒ,反应过程中3NH 的浓度随时间变化情况如图所示。
(1)曲线A 中,反应在前2 min 内氢气的平均反应速率为_______。
(2)保持其他条件相同,若改变某一条件,使该反应发生如图曲线B 的情况,该条件可能是改变______(填字母)。
A.浓度B.容器体积C.温度D.催化剂Ⅱ.甲醇水蒸气重整技术是制取氢气的重要途径。
反应如下:反应a(主):322211CH OH(g)H O(g)CO (g)3H (g) kJ mol 49H -++⋅∆=+ƒ 反应b(副):2222H (g)CO (g)CO(g)H O(g)H ++∆ƒ温度高于400℃会同时发生反应c:1323CH OH(g)CO(g)2H ( g)90kJ mol H -+∆=+⋅ƒ (3)计算反应b 的2H ∆=_______。
(4)在250℃时向2 L 恒容密闭容器中加入32.0 mol CH OH 和21.2 mol H O 充分反应(此条件下忽略反应c),平衡时测得2H 为3.0 mol,CO 为0.3 mol ,计算反应a 中3CH OH 的转化率为_______,反应b 的平衡常数为_______。
(5)向2 L 恒容密闭容器中充入22 mol CO 和2 mol H n ,在一定条件下发生反应222222CO (g)6H (g)CH CH (g)4H O(g)H +=+∆ƒ,2CO 的转化率与温度、投料比()()22H X=CO n n ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦的关系如下图所示。
1X ______(填“>”“<”或“=”,下同)2X ,平衡常数A K ______B K 。
US 是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO 2资源化，产生经济效益。
2020高考化学三轮冲刺《化学反应原理》专项测试题(含答案)
《化学反应原理》专项测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．同温同压下，热化学方程式中反应热数值最大的是A．2W(l)+Y(l)→2Z(g) +Q1B．2W(g)+Y(g)→2Z(l) +Q2C．2W(g)+Y(g)→2Z(g) +Q3D．2W(l)+Y(l)→2Z(l) +Q42．原电池的负极发生（）反应，电解池的阳极发生（）反应A．氧化氧化 B．还原还原 C．氧化还原 D．还原氧化3．下列有关化学反应速率的说法正确的是( )A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用 98%浓硫酸可加快产生氢气的速率B．100mL2mol/L 的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢D．汽车尾气中的 NO 和 CO 可缓慢反应生成 N2和 CO2，减小压强速率减慢4．下列化学反应理论上不能设计为原电池的是（）A．HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O（l） B．2FeCl3(aq)+Fe(s)=3FeCl2(aq) C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O（l） D．2H2(g)+O2(g)=2H2O（l）5．一定温度下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是 ( )A．混合气体中各物质的浓度相等。
B．单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2 。
C．单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2 。
D．单位时间内生成nmolA2同时生成nmolAB 。
6．在一定温度，将 0.4 mol A（g）和 0.2 mol B （g）充入 1 L 的恒容密闭容器发生反应：2A（g）＋B（g）xC（g）(x是化学计量数)，达平衡时测得 C（g）的浓度为 0.060mol/L，B（g）的物质的量为0.14 mol。
下列说法中正确的是A．x=2B．达平衡时A的转化率为40％C．该温度下该反应的化学反应平衡常数K=1D．反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为5:47．Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
[精品]新通用版高考化学三轮冲刺考点主观题第28题 化学基本理论综合题及答案
![[精品]新通用版高考化学三轮冲刺考点主观题第28题 化学基本理论综合题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/44809d2103d8ce2f00662328.png)
第28题基本论综合题题组一反应中的能量变与平衡的综合[解题指导]解答基本论综合题的一般步骤步骤1：浏览全题，明确题已知和所求，挖掘解题切入点。
步骤2：(1)对于反应速率和平衡图像类试题：明确纵横坐标的含义→解起点、终点、拐点的意义→分析曲线的变趋势。
(2)对于图表据类试题：分析据→研究据间的内在联系→找出据的变规律→挖掘据的隐含意义。
(3)对于利用盖斯定律写热方程式或求ΔH类试题要做到：①明确待求热方程式中的反应物和生成物；②处已知热方程式中的计量和焓变；③叠加处热方程式确定答案。
(4)对于电类试题：判断是原电池还是电解池→分析电极类别，书写电极反应式→按电极反应式进行相关计算。
(5)对于电解质溶液类试题：明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型，然后进行解答。
步骤3：针对题目中所设计的问题，联系相关论逐个进行作答。
[挑战满分](限时30分钟)1．研究和深度开发O、O2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)O可用于炼铁，已知：F2O3()＋3()===2F()＋3O(g) ΔH1＝＋4890J·－1，()＋O2(g)===2O(g) ΔH2＝＋1725J·－1则O还原F2O3()的热方程式为___________________________________________________________________________________________。
(2)分离高炉煤气得到的O与空气可设计成燃料电池(以OH溶液为电解液)。
写出该电池的负极反应式：_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ___。
(3)O2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：O2(g)＋3H23OH(g)＋H2O(g)，测得H3OH的物质的量随时间的变见图1。
2020届高考化学课标版二轮习题：考前冲刺 第28题 化学反应原理综合题 Word版含解析
姓名，年级：时间：第28题化学反应原理综合题题组一化学反应中的能量变化与化学平衡的综合1.碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。
回答下列问题：（1）一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al 2O3+15C+5N22Al23O27N5+15CO，产物Al23O27N5中氮元素的化合价为，该反应中每生成1 mol Al23O27N5，转移的电子数为。
（2）真空碳热冶铝法包含很多反应,其中的三个反应如下：Al 2O3(s)+3C(s) Al2OC（s）+2CO（g）ΔH12Al 2OC(s）+3C（s） Al4C3（s)+2CO(g) ΔH22Al 2O3（s）+9C(s） Al4C3（s）+6CO（g）ΔH3①ΔH3= （用ΔH1、ΔH2表示）。
②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃。
该反应的化学方程式为。
(3）下列是碳热还原法制锰合金的三个反应，CO与CO2平衡分压比的自然对数值（ln K=2.303 lg K）与温度的关系如图所示(已知K p是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数）.Ⅰ.Mn 3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO（g) K p(Ⅰ）Ⅱ。
Mn（s)+CO 2（g） MnO（s)+CO（g) K p（Ⅱ)Ⅲ.Mn 3C（s)+CO2（g) 3Mn（s）+2CO(g）K p(Ⅲ）①ΔH〉0的反应是(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
②1 200 K时，在一体积为2 L的恒容密闭容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2,只发生反应Ⅰ，5 min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125 mol/L,则0～5 min内v（CO2)=。
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn（s)并充入一定量的CO2(g）,只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是（填字母）。
A。
容器的体积不再改变B.固体的质量不再改变C.气体的总质量不再改变答案(1)—3 9。
2020届高考化学考前突破训练 化学反应原理综合题(含解析)
2020届高考化学考前突破训练化学反应原理综合题1．丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。
丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图。
(1)丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程。
①为提供反应所需热量，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，则K(主反应)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，转化率α(C3H8)________。
②温度升高，副反应更容易发生的主要原因是_______________________。
(2)如图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为104 Pa和105 Pa)。
①104Pa时，图中表示丙烯的曲线是________(填“ⅰ”“ⅱ”“ⅲ”或“ⅳ”)。
②104Pa、500 ℃时，主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝________(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。
(3)利用CO2的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。
该工艺可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图。
已知：CO 和H 2的燃烧热分别为ΔH ＝－283.0 kJ ·mol －1、ΔH ＝－285.8 kJ ·mol －1。
①图中催化剂为______。
②298 K 时，该工艺总反应的热化学方程式为________________________。
③该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是___________________________________________________________________。
解析：(1)①由图可知，丙烷脱氢制丙烯为吸热反应：C 3H 8(g)C 3H 6(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋124.3 kJ ·mol －1，恒压时若向原料气中掺入水蒸气，体系温度升高，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K 增大，丙烷的转化率增大。
②由图可知，副反应的活化能低于主反应的活化能，温度升高，活化能较低的副反应更容易发生。
【精品整理】2020高三化学二轮复习高考常考题：化学反应原理大题考查
【【【【【【2020【【【【【【【【【【【——【【【【【【【【【【【【【【【【【【【【12【【1.氮及其化合物与人们的生活息息相关。
回答下列问题：I.(1)已知：①CO的燃烧热△H1=−283kJ⋅mol−1②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+183kJ⋅mol−1①写出 NO和CO反应生成无污染性气体的热化学反应方程式______。
②一定条件下当 NO与CO的反应达到平衡后，既能提高反应速率又能提高 NO 转化率的措施有______(填字母序号)。
a.压缩反应器体积b.使用更高效催化剂c.升高反反应温度d.增大 COO 的浓度(2)一定条件下在容积为 8L 的密闭容器中充入 10molCO 和 8molNO，若反应进行到 20min 时达到平衡状态，测得平衡体系压强为 8MPaNO 的体积分数为25%，则 NO的转化率=______；用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=______；该温度下平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数；保留两位有效数字)。
II.用电解法可除去硝酸工业产生的尾气 NO，并得到NH4NO3，工作原理如图。
(1)N极应连接电源的______(填“正极”或“负极”)；M 极的电极反应式为______。
(2)理论上通入NO与NH3的最佳物质的量之比为为______。
2.工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染．利用电化学原理吸收SO2和NO，同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)．请回答下列问题．(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2−的离子方程式______ ．(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3−和SO32−)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图1所示．①下列说法正确的是______ (填标号)．A.pH=7时，溶液中c(Na+)<c(HSO3−)+c(SO32−)B.由图中数据，可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10−7C.为获得尽可能纯的NaHSO3，应将溶液的pH控制在4～5为宜D.pH=2和pH=9时的溶液中所含粒子种类不同②若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L(标况下)SO2，则反应的离子方程式为______ ．③取装置Ⅰ中的吸收液vmL，用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定．酸性高锰酸钾溶液应装在______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断滴定终点的方法是______ ．(3)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图2所示．图中A为电源的______ (填“正”或“负”)极．右侧反应室中发生的主要电极反应式为______ ．(4)已知进人装置Ⅳ的溶液中NO2−的浓度为0.4mol/L，要使1m3该溶液中的NO2−完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为______ L．3.碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中．(1)根据下列反应的能量变化示意图，2C(s)+O2(g)⇌2CO(g)△H=______ ．(2)在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H<O，测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示：①从反应开始到平衡，H2O的平均反应速率v(H2O)=______ ．②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是______ (填编号)．A.升高温度B.将CH3OH(g)及时液化移出C.选择高效催化剂D.再充入1mol CO2和4mol H2(3)CO2溶于水生成碳酸．已知下列数据：弱电解质H2CO3NH3.H2O电离平衡常数(25℃)Ka1=4.30×10−7Ka2=5.61×10−11K b=1.77×10−5现有常温下1mol⋅L−1的(NH4)2CO3溶液，已知：NH4+水解的平衡常数K h=K wK b，CO32−第一步水解的平衡常数K h=K wKa2．①判断该溶液呈______ (填“酸”、“中”、“碱”)性，写出该溶液中CO32−发生第一步水解的离子方程式______ ．②下列粒子之间的关系式，其中正确的是______ ．A.c(NH4+)>c(HCO3−)>c(CO32−)>c(NH3⋅H2O)B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3−)+c(OH−)+c(CO32−)C.c(CO32−)+c(HCO3−)+c(H2CO3)=0.1mol⋅L−1D.c(NH4+)+c(NH3⋅H2O)=2c(CO32−)+2c(HCO3−)+2c(H2CO3)(4)据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中，利用特殊电极材料以CO和O2为原料做成电池．原理如图所示：通入CO的管口是______ (填“c”或“d”)，写出该电极的电极反应式：______ ．4.科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用．I.CO2可用来合成低碳烯烃．2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=aKJ/mol请回答：(1)已知：H2和CH2=CH2的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol，且H2O(g)⇌H2O(1)△H=−44.0KJ/mol，则a=______KJ/mol．(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在______下自发进行(填“高温”或“低温”)，理由是______．(3)在体积为1L的密闭容器中，充入3mol H2和1mol CO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示．下列说法正确的是______．A.平衡常数大小：K M >K NB.其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO 2的平衡转化率可能位于点M 1C.图1中M 点时，乙烯的体积分数为7.7%D.当压强或n( H 2)/n(CO 2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态II.利用“Na −CO 2”电池将CO 2变废为宝．我国科研人员研制出的可充电“Na −CO 2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na +3CO 2⇌充电放电2Na 2CO 3+C.放电时该电池“吸入”CO 2，其工作原理如图2所示：(4)放电时，正极的电极反应式为______．(5)若生成的Na 2CO 3和C 全部沉积在电极表面，当转移0.2mol e −时，两极的质量差为______g.(6)选用髙氯酸钠−四甘醇二甲醚做电解液的优点是______(至少写两点)．5. Ⅰ.甲醇是一种新型的能源．(1)合成气(组成为H 2和CO)是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式______．(2)已知H 2(g)、CO(g)和CH 3OH(l)的燃烧热△H 分别为−285.8kJ ⋅mol −1、−283.0kJ ⋅mol −1和−726.5kJ ⋅mol −1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______；(3)在容积为l L 的密闭容器中，由CO 和H 2合成甲醇．在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T 1、T 2均大于300℃)；下列说法正确的是______(填序号)A.温度为T 1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH 3OH)=n A t A (mol ⋅L −1⋅min −1)B.该反应在T 1时的平衡常数比T 2时的大C.该反应为吸热反应D.处于A 点的反应体系从T 1变到T 2，达到平衡时n(H 2)n(CH 3OH )减小(4)在T 1温度时，将1mol CO 和2mol H 2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO 转化率为a ，则容器内的压强与起始压强之比为______；(5)在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为______；假设原电解质为NaOH ，且电池工作一段时间后溶质只有Na 2CO 3，此时溶液中各离子浓度大小关系为______Ⅱ.已知K sp (AgCl)=1.56×10−10，K sp (AgBr)=7.7×10−13，K sp (Ag 2CrO 4)=9×10−11.某溶液中含有C1−，Br −和CrO 42−，浓度均为0.010mo1⋅L −1，向该溶液中逐滴加入0.010mol ⋅L −1的AgNO 3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为______．6. 研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O 2(g)⇌2NO 2(g)的速率却随着温度的升高而减小．某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O 2(g)⇌2NO 2(g)的反应历程分两步：①2NO(g)⇌N 2O 2(g)(快) v 1正=k 1正c 2(NO) v 1逆=k 1逆c(N 2O 2)△H 1<0②N 2O 2(g)+O 2(g)⇌2NO 2(g)(慢) v 2正=k 2正c(N 2O 2)c(O 2) v 2逆=k 2逆c 2(NO 2)△H 2<0请回答下列问题：(1)反应2NO(g)+O 2(g)⇌2NO 2(g)的△H =kJ ⋅mol −1(用含△H ______ 1和△H 2的式子表示).一定温度下，反应2NO(g)+O 2(g)⇌2NO 2(g)达到平衡状态，请写出用k 1正、k 1逆、k 2正、k 2逆表示的平衡常数表达式K = ______ ，升高温度，K 值 ______ (填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)决定2NO(g)+O 2(g)⇌2NO 2(g)速率的是反应②，反应①的活化能E 1与反应②的活化能E 2的大小关系为E 1 ______ E 2(填“>”、“<”或“=”).根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是 ______ ．a.k 2正增大，c(N 2O 2)增大b.k 2正减小，c(N 2O 2)减小c.k 2正增大，c(N 2O 2)减小d.k 2正减小，c(N 2O 2)增大由实验数据得到v 2正～[O 2]的关系可用如图1表示．当x 点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为 ______ (填字母)．(3)工业上可用氨水作为NO 2的吸收剂，NO 2通入氨水发生的反应：2NO 2+2NH 3⋅H 2O =NH 4NO 3+NH 4NO 2+H 2O.若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色，则反应后溶液中c(NH 4+) ______ c(NO 3−)+c(NO 2−)(填“>”“<”或“=”).工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染．电解池如图2所示，阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可传导O 2−.该电解池阴极的电极反应式是 ______ .阳极产生的气体N 的化学式是 ______ ．7. 工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，Fe2O3等)提取Al2O3做冶炼铝的原料，由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝．工艺流程如下图所示：(已知：NaCl 熔点为801℃；AlCl3在181℃升华)(1)下列措施可提高浸取率的是______a.将铝土矿粉碎成粉末与NaOH 溶液反应b.增大固、液质量比c.浸取时间缩短一半d.适当升高温度(2)向滤液中通入过量CO 2所发生反应的离子方程式为______(3)将Cl 2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮而除去．气泡的主要成分除Cl 2外还含有______.固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在______．(4)镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl 4−形式存在，则阳极的电极反应式为______．(5)钢材镀铝后，抗腐蚀性能会大大增强，其原因是______．8. 化石燃料燃烧时会产生SO 2进入大气形成酸雨，有多种方法可用于SO 2的脱除。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查综合试题及详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合试题及详细答案一、化学反应原理综合考查1．研究CO和CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
请回答下列问题：(1)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇，发生反应：CO(g)+ 2H2(g)ƒCH3OH(g)，其两种反应过程中能量的变化曲线如图中a、b所示，下列说法正确的是_____(填字母)。
A.上述反应的△H= -91kJ·mol-1B.该反应自发进行的条件为高温C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和∆HD. b过程的反应速率：第Ⅱ阶段＞第Ⅰ阶段(2)若反应CO(g)+2H2(g)ƒCH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化见表所示：时间/min051015H242CO21CH3OH(g)00.7①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_______(填字母)A.2v正(H2)=v逆(CH3OH)B. CO与CH3OH的物质的量之比保持不变C.混合气的平均相对分子质量保持不变D.混合气体的密度保持不变②若起始压强为P0kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10min内H2的反应速率v(H2)=_____kPa/min；该温度下反应的平衡常数Kp=______。
(分压=总压×物质的量分数)。
(3)甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1mol CO和2mol H2，向乙中加入2mol CO和4molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示，则L、M两点容器内平衡常数：K(M)_____K(L)；压强：p(M)__2p(L)。
(填“＞”“<”或“=”)(4)以纳米二氧化钛为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO 2进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯()。
电解时，阴极的电极反应式是_________。
【答案】AD BC30P 209P kPa -2（可不带单位） ＜ ＞ 2nCO 2+12ne －+12nH +=+4nH 2O【解析】 【分析】 【详解】(1)A .对于反应CO (g )+ 2H 2(g )ƒ CH 3OH (g )，根据反应过程中能量的变化图可得△H =正反应的活化能-逆反应的活化能=419 kJ ·mol -1-510 kJ ·mol -1= -91 kJ ·mol -1，A 项正确； B .该反应正向是气体粒子数目减小的反应，属于熵减过程△S ＜0，根据△G =△H -T △S ，△G ＜0可自发，需要低温环境才可以自发，B 项错误；C .b 过程使用催化剂后降低了反应的活化能，但是∆H 只与反应始末状态有关，与反应途径无关，∆H 故不变，C 项错误； D .b 过程中第I 阶段正反应活化能较高，故活化分子的百分含量较低，因此化学反应速率较慢，b 过程的反应速率：第I 阶段＜第Ⅱ阶段，D 项正确。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—化学反应原理综合考查的综合附详细答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—化学反应原理综合考查的综合附详细答案一、化学反应原理综合考查1．铝及其合金可用作材料、铝热剂等，在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。
(1)铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为：Al 2O 3(s)+AlCl 3(g)+3C(s)3CO(g)+3AlCl(g)，其平衡常数表达式为K=_______________。
②碳热还原Al 2O 3冶铝的部分反应如下： Ⅰ.2Al 2O 3(s)+9C(s)=Al 4C 3(s)+6CO(g) △H 1=akJ/mol Ⅱ. 4Al 2O 3(s)+Al 4C 3(s)=3Al 4O 4C(s) △H 2=bkJ/mol Ⅲ. Al 4O 4C(s)+Al 4C 3(s)=8Al(g)+4CO(g) △H 3=ckJ/mol 反应Al 2O 3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H =__________kJ/mol③用离子液体AICb-BMIC(阳离子为EMIM +、阴离子为AlCl 4－、Al 2Cl 7－)作电解质，可实现电解精炼铝。
粗铝与外电源的_____________极(填“正”或“负")相连；工作时，阴极的电极反应式为_______________。
(2)真空条件及1173K 时，可用铝热还原Li 5AlO 4制备金属锂(气态)，写出该反应的化学方程式：__________________________。
(3)用Al 、Fe 或Al-Fe 合金还原脱除水体中的硝态氮(NO 3--N)，在45℃，起始c (KNO 3-N)为50mg·L -1、维持溶液呈中性并通入Ar 等条件下进行脱除实验。
结果如图所示(c 0为起始浓度、c 为剩余浓度)：①纯Al 在0~3h 时，NO 3-几乎没有被脱除，其原因是_______________________；写出3h 后NO 3-被还原为N 2的离子方程式：____________________________。
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第28题 化学反应原理综合题题组一 化学反应中的能量变化与化学平衡的综合1.碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。
回答下列问题: (1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al 2O 3+15C+5N 22Al 23O 27N 5+15CO,产物Al 23O 27N 5中氮元素的化合价为 ,该反应中每生成1 mol Al 23O 27N 5,转移的电子数为 。
(2)真空碳热冶铝法包含很多反应,其中的三个反应如下: Al 2O 3(s)+3C(s) Al 2OC(s)+2CO(g) ΔH 1 2Al 2OC(s)+3C(s) Al 4C 3(s)+2CO(g) ΔH 2 2Al 2O 3(s)+9C(s)Al 4C 3(s)+6CO(g) ΔH 3①ΔH 3= (用ΔH 1、ΔH 2表示)。
②Al 4C 3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃。
该反应的化学方程式为 。
(3)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应,CO 与CO 2平衡分压比的自然对数值 (ln K =2.303 lg K )与温度的关系如图所示(已知K p 是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数)。
Ⅰ.Mn 3C(s)+4CO 2(g) 3MnO(s)+5CO(g) K p (Ⅰ) Ⅱ.Mn(s)+CO 2(g) MnO(s)+CO(g) K p (Ⅱ) Ⅲ.Mn 3C(s)+CO 2(g)3Mn(s)+2CO(g) K p (Ⅲ)①ΔH >0的反应是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②1 200 K 时,在一体积为2 L 的恒容密闭容器中有17.7 g Mn 3C(s)和0.4 mol CO 2,只发生反应Ⅰ,5 min 后达到平衡,此时CO 的浓度为0.125 mol/L,则0～5 min 内v (CO 2)= 。
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO 2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是 (填字母)。
A.容器的体积不再改变 B.固体的质量不再改变 C.气体的总质量不再改变 答案 (1)-3 9.03×1024(或15N A ) (2)①2ΔH 1+ΔH 2 ②Al 4C 3+12HCl4AlCl 3+3CH 4↑(3)①Ⅲ ②0.02 mol·L -1·min -1 ③BC 解析 (1)反应23Al 2O 3+15C+5N 22Al 23O 27N 5+15CO 中,产物Al 23O 27N 5中氮元素的化合价为-3,该反应中每生成1 mol Al 23O 27N 5,转移的电子数为5×3N A =15N A 。
(2)已知Ⅰ.Al 2O 3(s)+3C(s) Al 2OC(s)+2CO(g) ΔH 1Ⅱ.2Al 2OC(s)+3C(s) Al 4C 3(s)+2CO(g) ΔH 2 Ⅲ.2Al 2O 3(s)+9C(s)Al 4C 3(s)+6CO(g) ΔH 3①根据盖斯定律,由Ⅰ×2+Ⅱ得反应Ⅲ,则ΔH 3=2ΔH 1+ΔH 2;②Al 4C 3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃(CH 4),根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Al 4C 3+12HCl4AlCl 3+3CH 4↑。
(3)①由题图中信息可知,反应Ⅲ升高温度,lnK 增大,则K 增大,平衡正向移动,说明其正反应为吸热反应,ΔH >0;②0～5 min 内v (CO 2)=45v (CO)=45×0.125 mol /L5 min=0.02 mol·L -1·min -1;③反应Ⅱ.Mn(s)+CO 2(g)MnO(s)+CO(g)为气体体积不变的放热反应,根据“变量不变达平衡”进行判断,反应为气体体积不变的反应,反应过程中容器的体积不是变量,不能作为平衡状态的判断依据,选项A 不符合题意;反应是一个固体质量增大的反应,固体的质量为变量,当固体的质量不再改变说明反应达到平衡状态,选项B 符合题意;反应是一个气体质量减小的反应,气体的总质量为变量,当气体的总质量不再改变说明反应达到平衡状态,选项C 符合题意。
2.纳米级Cu 2O 由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu 2O 的两种方法: 方法a 用炭粉在高温条件下还原CuO 方法b电解法,反应为2Cu+H 2OCu 2O+H 2↑(1)已知: ①2Cu(s)+ 12O 2(g)Cu 2O(s)ΔH 1=-169 kJ·mol -1 ②C(s)+12O 2(g)CO(g)ΔH 2=-110.5 kJ·mol -1 ③Cu(s)+12O 2(g)CuO(s)ΔH 3=-157 kJ·mol -1则方法a 中反应的热化学方程式是 。
(2)方法b 是用肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中OH -的浓度来制备纳米Cu 2O,装置如图所示:①上述装置中B 电极应连 电极(填“C”或“D”)。
②该离子交换膜为 离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电解池的阳极反应式为。
③原电池中负极反应式为。
(3)在相同体积的恒容密闭容器中,用以上方法制得的两种Cu 2O 分别进行催化分解水的实验:2H 2O(g) 2H 2(g)+O 2(g) ΔH >0。
水蒸气的浓度随时间t 的变化如下表所示:①催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”或“<”)。
②实验①②③的化学平衡常数K 1、K 2、K 3的大小关系为 。
答案 (1)2CuO(s)+C(s)Cu 2O(s)+CO(g) ΔH =+34.5 kJ·mol -1(2)①D ②阴 2Cu-2e -+2OH - Cu 2O+H 2O③N 2H 4-4e -+4OH - N 2↑+4H 2O(3)①< ②K 1=K 2<K 3解析 (1)据盖斯定律可知反应2CuO(s)+C(s)Cu 2O(s)+CO(g)的ΔH =ΔH 1+ΔH 2-2ΔH 3=+34.5 kJ·mol -1。
(2)①在燃料电池中,通入燃料的一极为负极,所以C 为负极,D 为正极;用电解法制备纳米Cu 2O 时,Cu 电极应为阳极,与电池正极相连,故B 电极应连D 电极。
②电解池中,A 极反应式为2H 2O+2e-H 2↑+2OH -,B 极反应式为Cu+2OH --2e-Cu 2O+H 2O,A 极产生OH -,B 极消耗OH -,故离子交换膜为阴离子交换膜。
③原电池负极上N 2H 4失电子被氧化为N 2,电极反应式为N 2H 4+4OH --4e - N 2↑+4H 2O 。
(3)①根据题表数据知反应速率:实验①<实验②,故催化剂的催化效率:实验①<实验②。
②水的分解为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,H 2O 的平衡转化率增大,故T 1<T 2。
对于吸热反应,升高温度,平衡常数增大,故K 1=K 2<K 3。
题组二 化学平衡与电解质溶液的综合题1.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:4NH 3(g)+5O 2(g)4NO(g)+6H 2O(g)ΔH 1=-a kJ/mol4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)ΔH2=-b kJ/molH 2O(l) H2O(g) ΔH3=+c kJ/mol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正·c(Mb)·p(O2),v逆=k 逆·c(MbO2)。
37 ℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如下表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]:p(O2)/kPa 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00α(MbO2)/% 50.0 67.0 80.0 85.0 88.0 90.3 91.0①计算37 ℃、p(O2)为2.00 kPa时,上述反应的平衡常数K= 。
②导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[p(O2)]之间的关系式α= (用含有k正、k逆的式子表示)。
(3)构成肌红蛋白的甘氨酸(H2NCH2COOH)是一种两性物质,在溶液中以三种离子形式存在,其转化关系如下:H 3N+CH2COOH H3N+CH2COO- H2NCH2COO-在甘氨酸溶液中加入酸或碱,三种离子的百分含量与lg c(H +)c(OH-)的关系如图1所示:图1①纯甘氨酸溶液呈 性;当溶液呈中性时三种离子的浓度由大到小的顺序为。
②向lg c (H +)c (OH -)=-8的溶液中加入过量HCl 时,反应的离子方程式为 。
③用电位滴定法(图2)可测定某甘氨酸样品的纯度:称取样品150 mg,在一定条件下,用0.100 0 mol/L 的高氯酸溶液滴定(与甘氨酸1∶1发生反应),测得电压变化与滴入HClO 4溶液的体积关系如图3所示。
做空白对照实验,消耗HClO 4溶液的体积为0.25 mL,该样品的纯度为 %(计算结果保留一位小数)。
图2 电位滴定装置图图3 滴定曲线答案 (1)4NH 3(g)+3O 2(g)2N 2(g)+6H 2O(l) ΔH =-3a+2b+30c5kJ/mol(2)①2.00 kPa -1(无kPa -1不扣分,答2不扣分) ②k 正·p (O 2)k 正·p (O 2)+k 逆(3)①酸 H 3N +CH 2COO ->H 2NCH 2COO ->H 3N +CH 2COOH ②H 2NCH 2COO -+2H + H 3N +CH 2COOH③85.0解析 (2)①37 ℃、p (O 2)=2.00 kPa 时,结合度α(MbO 2)为80.0%,由结合度的定义可知,反应达平衡时c (MbO 2)c (Mb )=80.0%1-80.0%=4,反应的平衡常数K =c (MbO 2)c (Mb )·p (O 2)=42.00 kPa =2.00 kPa -1。
②由平衡常数K =c (MbO 2)c (Mb )·p (O 2)=k 正k 逆可求出c(MbO2)=k正·c(Mb)·p(O2)k逆,代入结合度的定义:α=c(MbO2)c(MbO2)+c(Mb)可得,α=k正·p(O2)k正·p(O2)+k逆。
(3)①甘氨酸是两性物质,含有—NH2和—COOH,在强酸性溶液中,—NH2与H+结合成—N H3+,在强碱性溶液中,—COOH与OH-反应生成—COO-,结合三种离子的转化关系可判断,图中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别代表H2NCH2COO-、H3N+CH2COO-和H 3N+CH2COOH。