浙江+福建+上海2012届高三化学名校试题汇编 化学反应原理综合-2

2012届浙江+福建+上海高三名校化学试题汇编【化学反应原理综合
-2】
1．．[福建省新洲区补习中心2012届高三下学期3月测试] (14分) 甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用.
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ： CO(g) ＋ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ： CO2(g) ＋ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①在以上制备甲醇的两个反应中:反应I优于反应II,原因为。

(2分)
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数的数值：
温度250℃300℃350℃
K 2.041 0.270 0.012
I、在一密闭容器中发生反应Ⅰ并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学反应平衡应移动(填“正向”、“逆向”、“不”) 。

(2分)
II、某温度下，将1mol CO和4mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.1 mol／L，则CO的转化率为，此时的温度 250℃（填“>”、“<”、“=”）(各2分)
（2）已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH1＝－Q1 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH2 ＝－Q2 kJ／mol
③H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH3 ＝－Q3 kJ／mol
请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式： (2分)
（3）某同学依据甲醇燃烧的反应原理，
设计如右图所示的电池装置，工作一段时间
后，测得溶液的pH将（填“升
高”、“降低”、“不变”），该燃料电池负极反
应的离子方程式为： 。

(各2分)
答案: (各2分)
（1）①反应I 符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%
②I ：逆向 II ：80% <
（2）CH3OH(l) ＋ O2(g) ＝ CO(g) ＋ 2H2O(g) ΔH=(2Q3+0.5Q2 -0.5Q1) kJ ／mol
(3)降低 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
2. [福建省新洲区补习中心2012届高三下学期3月测（14分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO 。

（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。

（填字母）
A ．所需的活化能很高
B ．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K 如下表： 温度/℃
1538 1760 2404 平衡常数K 0.86×10－4 2.6×10－4 64×10－4
①该反应的△H 0。

（填“>”、“=”或“<”） ②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反
应。

1538℃时，N2的转化率随时间变化如右图所示，
请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变
化的示意图。

（3）一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高N2的转化率，可以采取的措施是 。

A ．降低温度
B ．加催化剂
C ．增加压强
D ．增加O2浓度
E ．分离出一氧化氮
（4）2404℃时，在容积为1.0L 的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2，计算反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)达到平衡时NO 的浓度。

（此温度下不考虑O2与NO 的反应。

计算结果保留两位有效数字）
(5) NO 在科学界被誉为“明星分子”, 用NO 与O2反应可以制备NO2，NO2是一种优良的氧化剂。

已知火箭发射时可用肼（N2H4）作燃料，NO2作氧化剂，这两者反应生成N2和H2O N 2的转化率/％ 时间
1538℃
（气）。

且：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) △H＝＋67.7kJ/mo
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H＝－534kJ/mol
请写出肼与NO2反应的热化学方程式_______________________________________________ 答案（14分）
（1）A （2分） （2）① > （2分）
② （2分）
（3）DE （2分）
(4) 0.20 mol·L－1 （3分）
（5）N2H4（g ）＋NO2（g ）＝3/2 N2（g ）＋2H2O （g ） △H＝－567.85kJ/mol （3分） 或者2N2H4（g ）＋2NO2（g ）＝3 N2（g ）＋4H2O （g ） △H＝－1135.7kJ/mol （其它合理答案也得满分）
3. [福建省新洲区补习中心2012届高三下学期3月] (14分)工业上用CO 生产燃料甲醇。

一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。

图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L 的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO 后，CO 和CH3OH(g)的浓度随时间变化。

请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线 （填：a 或b ）表示使用了催化剂；该反应属于 （填：吸热、放热）反应。

（2）下列说法正确的是
A ．起始充入的CO 为2mol T/t c
CH 3OH%
0（图1） （图2） （图3）
B．增加CO浓度，CO的转化率增大
C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时
n(CH3OH)/n(CO)会减小
（3）从反应开始到建成平衡， v(H2)=________；已知：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，那么在该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为_______________ 。

若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P1、P2，且P1<P2）。

(5) 有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是
A、CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－192.9kJ/mol
又知H2O(l)= H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式。

答案(14分)（1）b 放热
（2）（2分）AC（选1个且正确，给1分，错1个0分）
（3）（6分）0.15mol·L-1·mi n-1（2分） 12 L2·mol-2（2分，无单位不扣分；或
）减小(2分)
（4）如右图A (3分)
(5) CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O
ΔH＝－280.9kJ/mol (3分)
4．[厦门市翔安一中2012届高三下学期期初考] (14分)下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=
2
2 [H][CO] [H O]
它所对应的化学反应为：
(2)已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：
C(s)+C02(g) 2C0(g) △H>O，K1 ①
CO(g)+H20(g) H2(g)+C02(g)，K2 ②
C(s)+H20(g) CO(g)+H2(g)，K3 ③
则K1、K2、K3，之间的关系是：。

反应①的平衡常数K随温度的升高而 (增大／减小／不变)。

一定温度下，在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应，各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。

请填写表中相应的空格。

简述理由：
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及
氮氧化物，如N0、N02、N204等。

对反应N2O4(g)
2N02(g) △H>O，在温度为T1、T2时，平衡体系
中N02的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法
正确的是( )
A．A、C两点的反应速率：A>C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B<C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N204、N02的量)，反应速率v 与时间t关系如右图所示。

图中t4时引起平衡移动的条
件可能是；图中表示平衡混合物中N02的含量最高的一段时间是。

5．[福建省宁德市高级中学2012学年高三第二学期理科综合（3）]（15分）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、
碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。

（1）已知：N2（g）+ O2（g）=2NO（g）△H=+180.5 kJ·mol－1
2C（s）+ O2（g）=2CO（g）△H=-221.0 kJ·mol－1
C（s）+ O2（g）=CO2（g）△H=-393.5 kJ·mol－1
尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H＝。

（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
汽车尾气尾气分析仪催化反应器尾气分析仪
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：
①前2s内的平均反应速率v（N2） = 。

②在该温度下，反应的平衡常数K = 。

（只写出计算结果）
③对于该可逆反应，通过综合分析以上信息，至少可以说明 （填字母）。

A ．该反应的反应物混合后很不稳定
B ．该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C ．该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D ．该反应在一定条件下能自发进行
E ．该反应使用催化剂意义不大
（3）CO 分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇— 氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON 中自由移动。

下列说法错误的是 。

A ．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-＝CO2
B ．工作时电极b 作正极，O2-由电极a 流向电极b
C ．工作时电子由电极a 通过传感器流向电极b
D ．传感器通过的电流越大，尾气中CO 的含量越高
【答案】（1）-746.5 kJ·mol－1
（2）①1.88×10－4 mol/(L·s) ②5000 ③BCD （多选、错选均不给分） （3）B
6．（16分）[福建省宁德市2012年普通高中毕业班单科质检]
碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有重要应用。

请回答下列问题：
（1）保存碘单质时应注意的问题是____ 。

（2）碘不易溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子：
反应②的平衡常数K= （填表达式）。

温度升高时，反应①的平衡常数将 （填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）某化学课外小组用海带为原料制得少量含碘离子的溶液。

现用该溶液进行下列实验： ①用高锰酸钾滴定法测碘离子浓度。

反应为：
滴定20.00 mL 该溶液需0.10 mol ·L-1的酸性高锰酸钾溶液10.25 mL ，则该溶液中碘多孔电极a 传感器多孔电极b CO NASICON
离子的浓度为 mol·L-1（精确到0.01）。

②用下列流程制取少量碘单质：
步骤①的离子方程式为，在该步骤中，加入100 mL水和足量的铁粉，充分搅拌，当消耗1.4 g Fe时，悬浊液中的c(Ag+)= 。

[假设实验过程中溶液体积不变；此温度下Ksp（AgI）=8.3×10-17]
（4）I2O5是白色粉末状固体，可用作氧化剂使H2S、CO、HC1等氧化，在合成氨工业中常用I2O5来定量测量CO的含量。

写出CO（g）与I2O5（s）反应析出固态I2的热化学方程式：。

7．[福建省龙岩市2011—2012学年高三教学质量检]（12分）Q、W、X、Y、Z是原子序数逐渐增大的短周期元素。

已知Q在所有原子中的原子半径最小，W是形成化合物种类最多的元素，Y的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物。

（注：答题应根据题目要求，用元素符号或化学式来表示对应元素或物质）（1）Z的离子结构示意图
（2）为了提高工业合成XQ3产率（该反应为放热反应），下列措施合
理的是
a．升高温度
b．加入催化剂
c．将XQ3分离出去
d．增大反应体系压强
（3）WQ4与Y2反应通过右图装置可将化学能转化为电能。

b电极反应式为
（4）标况下2．24LWY2被200mL 1 mol／LZYQ溶液吸收，所得溶液
阴离子浓度从大到小的顺序是
（5）右图为某反应体系各物质（均为气体）的量及能量关系，该反
应的热化学方程式为。

（6）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，其化
学方程式是。

8．【福建省晋江市四校2012届高三第二次联合考】（10分）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。

已知：
SO2（g）＋1/2O2（g） SO3（g）△H＝－98 kJ·mol－1。

（1）某温度下该反应的平衡常数K＝10/3，若在此温度下，向100 L的恒容密闭容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，则反应开始时v（正） v （逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。

（2）一定温度下，向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，达到平衡后体积变为1.6 L，则SO2的平衡转化率为。

（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的
是（填字母）。

A．保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol O2
B．保持温度和容器内压强不变，充入1.0 mol SO3
C．降低温度
D．移动活塞压缩气体
（4）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，写出通入
O2电极的电极反应式
为；
为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2
和水的质量比为____________ 。

答案
（1）> （2分）（2）60% （2分）（3）A、C（2分）
（4）O2＋4e－＋4H+ ＝2H2O（2分） 16:29（2分）
9．[浙江省慈溪市2011—2012学年度高三第一学期期中]（12分）根据要求填空：
（1）根据要求写出下列反应的化学方程式：
①有水参加的置换反应，承作氧化剂
②有水参加的氧化还原反应，水既是氧化剂又是还原剂。

③有水参加的氧化还原反应．但水既不是氧化剂又不是还原剂。

④有水参加的复分解反应。

（2）“绿色试剂”双氧水可作为矿业废渣消毒剂，消除采矿业艘液中的氰化物（如KCN）的化学方程式为：KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑
①生成物A的化学式为。

②在标准状况下有0.448L氨气生成．则转移的电子数为。

③反应中被氧化的元素为。

（3）同温同压下，同体积的NH3和H2S的质量比是；同质量的NH3和H2S的体积比是；若两者所吉氢原于个数相等，NH3和H2S的物质的量比是。

（4）将标准状况下的NH3（g）VL溶于水中，得到密度为b g·cm-3的氨水a g，此时物质的量浓度为c mol·L-1，则溶于水中的NH3（g）的体积V是 L（用a、b、c等表示）。

10．（15分[2012届浙江省苍南中学高三]）能源短缺是人类面临的重大问题。

甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景。

因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。

（1）已知在常温常压下：
①2CH3OH(I)十3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= _1275.6 kJ·mol—1
②H2O(I) === H2O(g) △H=+ 44.0 kJ.mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 (2分). （2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反应B：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H2
取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、
容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数
φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如下图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的
△H1________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2分）
②对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是（2分）。

A．升高温度 B．增加CO2的量
C．充入He，使体系总压强增大 D．按原比例再充入CO2和H2
③某温度下，将4mol CO和12mol H2,充人2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO) =0.5 mol·L—1，，则该温度下该反应的平衡常数为（2分）。

④.某种甲醇—空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液。

其工作时负极的电极反应式可表示为______________________ （2分）
（3）对燃煤烟气中的SO2、NO2设物质的量之比为1∶1,与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。

，则该反应的化学方程式为________ 。

（3分）（4）在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，则
溶液中c（Na+）+c（H+）_____ c（NO3-）+c（OH-）（填写“＞”“＝”或“＜”）（2分）答案
11、【浙江北仑中学2011学年第一学期高三年级期中考】（14分）为解决大气中CO2的含量增大的问题，某科学家提出“绿色自由”构想：把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。

“绿色自由”构想的部分技术流程如下：
（1）合成塔中反应的化学方程式为；△H<0。

从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。

而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了。

若反应不使用催化剂，其他条件不变时，△H（填增大、减小或不变）。

（2）从合成塔分离出甲醇的原理与下列操作的原理比较相符（填字母）
A．过滤 B．分液 C．蒸馏 D．结晶
工业流程中一定包括“循环利用”，“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。

“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的，除K2CO3溶液和CO2外，还包括。

（3）在体积为2L的合成塔中，充人2 mol CO2和6 mol H2，
测
得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

从反应开
始到平衡，V（H2) =______________；能使平衡体系中
nCH3OH)/n(CO2)增大的措施有______ __。

(4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合，在适当的条件下可
制得CH4。

巳知
写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式________________。

答案（14分）（1）CO2+3 H2=CH3OH+H2O（2分）；催化剂的催化活性（2分）；不变；（1分）（2）C（1分）；高温水蒸气或反应热（2分）；
（3）0.08mol/(L•min) （2分）；增大压强、降低温度、冲入氢气（2分）；
（4）CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)，△H=-252.9KJ/mol。

（2分）
12．（12分）【厦门外国语学校2012届高三十月阶段性检测】
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。

（1）将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中，反应
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040 mol/L。

则该条件下反应的平衡常数K= ，SO2的平衡转化率= 。

Zxxk （2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)
(A)升高温度(B)降低温度(C)增大压强
(D)减小压强(E)加入催化剂(G)移出氧气
（3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为________________________________________________________________。

（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。

酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是______________________。

答案
（1）1.6×103 L· mol－1。

（2分） 80% （2分）。

（2）B、C（4分）。

（3）SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3（2分）。

（4）抑制Fe2＋、Fe3＋的水解（2分）。

13．（12分）【厦门外国语学校2012届高三十月阶段性检测】合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。

合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) ，△H＝－92.2kJ/mol。

合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。

我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。

回答下列问题：
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是。

从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是。

(2) 500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K1，此时N2的转化率为x。

则K1和x的关系满足K1＝。

若温度为400℃，平衡常数为K2，则K1 K2（填“<”、“=”或“>” ）
(3) 甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为：
CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)；△H kJ·mol－1。

又已知: H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l)；△H1=-285.8kJ/mol
CO(g) + 1/2 O2(g)＝CO2(g) ；△H2=-283.0kJ/mol
CH4(g) +2 O2(g)== CO2(g) + 2H2O(l)；△H3=-890.3kJ/mol
H2O(g) == H2O(l)；△H4=-44.0kJ/mol
①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式。

② CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)；△H= kJ/mol
答案
⑴加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率（2分）
增加反应速率，缩短达到平衡的时间（2分）
⑵
4
2
2
2
)
1(
27
4
x
n
V
x
（2分）﹤ (2分)
⑶ H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(g)；△H1=-241.8kJ/mol （2分） +206.1 （2分）。