2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)附答案解析
2020-2021备战高考化学复习化学反应原理综合考查专项易错题含答案解析
2020-2021备战高考化学复习化学反应原理综合考查专项易错题含答案解析 一、化学反应原理综合考查1 •德国化学家哈伯（F.Haber ）从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。
合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。
其原理为N 2（g ）+3H 2（g ）? 2NH 3（g ） △ H=-92.4kJ/mol（1） 若已知H-H 键的键能为 436.0kJ/mol , N-H 的键能为390.8kJ/mol ，贝U N N 的键能约为kJ/mol（2） 合成氨反应不加催化剂很难发生，催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。
其能 量原理如图所示，则加了催化剂后整个反应的速率由 __________ 决定（填第一步反应”或者 第二 步反应”，）未使用催化剂时逆反应活化能 ______ 正反应活化能（填大于”小于”或者 等于”）⑶从平衡和速率角度考虑，工业生产采取 20MPa 到50MPa 的高压合成氨原因 ________（4）一定温度下恒容容器中，以不同的 H 2和N 2物质的量之比加入，平衡时 NH 3体积分数如 图所示，则H 2转化率a 点 ____________ b 点（填"大于”小于”或者 等于”。
若起始压强为20MPa , 则b 点时体系的总压强约为 _______ MPa 。
（5）若该反应的正逆反应速率分别表示为 v 正=心g N 2 gc H 2 ， v 逆=K 逆？^NH 3），则一定温 度下，该反应 的平衡常数K= ________ （用含K 正和K 逆的表达式表示），若K 正和K 逆都是温度的 函数，且随温度升高而升高，则图中c 和d 分别表示 _______ 和 ______ 随温度变化趋势（填K正或者K 逆）。
⑹常温下，向20mL 的0.1mol/L 的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性 （假设溶液体积变化忽略不计）则所得溶液中C （NH 4+）= ____【答案】944.4第一步反应 大于 当压强低于20MPa 时，反应速率慢，且反应转化率 低，压强过大于50MPa 时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高小于 19一-席令岸。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错试卷)及详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错试卷)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备战高考化学知识点过关培优 易错 难题训练∶化学反应原理综合考查及详细答案
2020-2021备战高考化学知识点过关培优易错难题训练∶化学反应原理综合考查及详细答案一、化学反应原理综合考查1．丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol①C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。
(2)图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。
低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）A．催化剂活性降低B．平衡常数变大C．副反应增多D．反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。
由图可知，最佳n （氨）/n（丙烯）约为1理由是_______________。
进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。
【答案】两个反应均为放热量大的反应降低温度,降低压强,催化剂不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC 1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1：7.5：1【解析】【分析】(1)依据热化学方程式方向可知，两个反应均放热量大，即反应物和生成物的能量差大，因此热力学趋势大；有利于提高丙烯腈平衡产率需要改变条件使平衡正向进行，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂；(2)因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，即低于460℃时，对应温度下的平衡转化率曲线应该是下降的，但实际曲线是上升的，因此判断低于460℃时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡转化率；产率降低主要从产率的影响因素进行考虑；(3)根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低，根据化学反应氨气、氧气、丙烯按1：1.5：1的体积比加入反应达到最佳状态，依据氧气在空气中约占20%计算条件比。
2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)附答案
2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错难题)附答案一、化学反应原理综合考查1．近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。
I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚，反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H（1）已知：①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。
（2）一定温度下，在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应，经过5min反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3：4，则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__，H2的转化率为___；此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g)，平衡__移动(填正向、逆向、不)。
（3）对于恒温恒容条件下进行的反应①，下列说法能说明反应已达平衡的是__。
A．混合气体密度不发生改变B．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C．v(CO)正=v(H2)逆D．n(CO)与n(H2)的比值不变（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应③，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是__，压强P1_P2(填>、<)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2)，必须定期除去。
（5）CaSO4微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3，然后加酸浸泡除去，反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，室温下，该反应的化学平衡常数为__(室温下，K sp(CaCO3)=3×10-9，K sp(CaSO4)=9×10-6)。
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应原理附答案解析
2020-2021高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应原理附答案解析一、化学反应原理1．为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题，某小组同学进行如下实验：已知：相关物质的溶解度（20℃）AgCl：1．5×10-4g Ag2SO4：0．796g（1）甲同学的实验如下：序号操作现象实验Ⅰ将2mL1mol/L AgNO3溶液加入到1mL1mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀，随后有黑色固体产生取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红注：经检验黑色固体为Ag① 白色沉淀的化学式是_____________。
② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。
（2）乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度，进行实验Ⅱ。
a．按右图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。
偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银。
放置一段时间后，指针偏移减小。
ｂ．随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小→回到零点→逆向偏移。
① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。
② b中电压表指针逆向偏移后，银为_________极（填“正”或“负”）。
③ 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。
（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：序号操作现象实验Ⅲ将2mL2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验Ⅳ将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失实验Ⅴ将2mL2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失①实验Ⅲ___________（填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了Ag，理由是_____________。
② 用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因：_____________。
【答案】Ag2SO4有黑色固体（Ag）生成，加入KSCN溶液后变红 Fe2+－e-＝Fe3+负Fe2+＋Ag+Fe3+＋Ag 不能因为Fe(NO3)3溶液呈酸性，酸性条件下NO3-也可能氧化Ag 溶液中存在平衡：Fe3+＋Ag Fe2+＋Ag+，且AgCl比Ag2SO4溶解度更小，Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度，所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大（或促使平衡正向移动，银镜溶解）。
2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错试卷)含详细答案
2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错试卷)含详细答案一、化学反应原理综合考查1．(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，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)=NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol；②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol；③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应 2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=____kJ/mol。
(2)SO2是形成酸雨的主要污染物，燃煤脱硫原理为 2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)⇌2CaSO4(s)。
向10L 恒温恒容密闭容器中加入 3mol CaO，并通入 2mol SO2和 lmol O2发生上述反应，2min 时达平衡，此时 CaSO4为1.8mol。
0〜2min 内，用 SO2表示的该反应的速率v(SO2)=____，其他条件保持不变，若上述反应在恒压条件下进行，达到平衡时 SO2的转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)NO 的排放主要来自于汽车尾气，净化原理为：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH=−746.8kJ/mol。
实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v 逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k 正、k 逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在 1L 的密闭容器中充入 1molCO 和 1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO 的转化率为 40%，则k正︰k逆=____。
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应原理及详细答案
2020-2021高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应原理及详细答案一、化学反应原理1．某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃，随后，温度逐渐下降至30 ℃，最终停留在20 ℃。
方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1硫酸溶液，再向其中加入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。
方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面①氧化钙与水左低右高②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)？③铝片与烧碱溶液左低右高④铜与浓硝酸左低右高根据上述实验回答相关问题：（1）铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：___________。
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是___________。
（3）方案二中，小木片脱落的原因是________，由此得出的结论是__________________。
（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是______________。
（6）方案三实验②的U形管中的现象为________，说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量【答案】放热 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平红墨水液面左高右低小于【解析】【分析】【详解】（1）金属与酸的反应是放热反应，因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应，该反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，故答案为放热；2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低，故答案为反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低；（3）方案二中，反应放出的热量，使得蜡烛熔化，小木片脱落，故答案为蜡烛熔化；氢氧化钠与硫酸的反应放热；（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，装置中气体的压强增大，U形管里红墨水液面：左边低于右边，故答案为低于；（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是放热反应，如果放置较长时间，热量散失，装置中气体的压强与外界压强相等， U形管中红墨水液面左右相平，故答案为放热；红墨水液面左右相平；（6）方案三实验②属于吸热反应，U形管中红墨水液面左高右低，故答案为红墨水液面左高右低；小于。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优易错试卷练习(含答案)附答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错试卷练习(含答案)附答案解析一、化学反应原理综合考查1．近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。
I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚，反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H（1）已知：①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。
（2）一定温度下，在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应，经过5min反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3：4，则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__，H2的转化率为___；此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g)，平衡__移动(填正向、逆向、不)。
（3）对于恒温恒容条件下进行的反应①，下列说法能说明反应已达平衡的是__。
A．混合气体密度不发生改变B．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C．v(CO)正=v(H2)逆D．n(CO)与n(H2)的比值不变（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应③，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是__，压强P1_P2(填>、<)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2)，必须定期除去。
（5）CaSO4微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3，然后加酸浸泡除去，反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，室温下，该反应的化学平衡常数为__(室温下，K sp(CaCO3)=3×10-9，K sp(CaSO4)=9×10-6)。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)含答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错难题)含答案解析一、化学反应原理综合考查1．近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。
因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。
回答下列问题：（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。
下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K（300℃）____________K（400℃）（填“大于”或“小于”）。
设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K（400℃）=____________（列出计算式）。
按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。
进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________。
（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)+12Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1CuCl(s)+12O2(g)=CuO(s)+12Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·mol-1。
（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCI的转化率的方法是______________。
（写出2种）（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)附答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错难题)附答案一、化学反应原理综合考查1．H2O2的制取及其在污水处理方面的应用是当前科学研究的热点。
(1)“氧阴极还原法”制取H2O2的原理如题图所示：阴极表面发生的电极反应有：Ⅰ.2H++O2+2e-=H2O2Ⅱ. H2O2+2H++ 2e-=2H2OⅢ. 2H+ +2e-=H2↑①写出阳极表面的电极反应式：___。
②其他条件相同时，不同初始pH(均小于2)条件下，H2O2浓度随电解时间的变化如图所示，c(H+)过大或过小均不利于H2O2制取，原因是_______。
(2)存碱性条件下，H2O2的一种催化分解机理如下：H2O2(aq)+Mn2+(aq)=·OH(aq)+Mn3+(aq)+OH-(aq) ∆H=akJ/molH2O2(aq)+ Mn3+(aq) +2OH-(aq)= Mn2+(aq) +·O2-(aq) +2H2O(l) ∆H=bkJ/mol·OH(aq) +·O2-(aq)=O2(g) +OH-(aq) ∆H=ckJ/mol2H2O2(aq)= 2H2O(l)+O2(g) △H=_______。
该反应的催化剂为____。
(3)H2O2、O3在水中可形成具有超强氧化能力的羟基自由基(·OH)，可有效去除废水中的次磷酸根离子(H2PO2-)。
①弱碱性条件下·OH将H2PO2-氧化成PO43-，理论上l.7g·OH可处理含0.001mol/LH2PO2-的模拟废水的体积为______。
②为比较不同投料方式下含H2PO2-模拟废水的处理效果，向两份等体积废水样品中加入等量H2O2和O3，其中一份再加入FeSO4。
反应相同时间，实验结果如图所示：添加FeSO 4后，次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高，原因是______。
【答案】-+222H O-4e =4H +O ↑ c （H +）过小时，反应Ⅰ的化学反应速率较慢，c （H +）过大时，主要发生反应Ⅲ （a +b +c ）kJ /mol Mn 2+ 25L Fe 2+促进H 2O 2和O 3产生·OH ，氧化产生的Fe 3+将PO 43-转化为FePO4沉淀 【解析】 【分析】（1）由电解装置图可知阳极表面消耗水，产生氧气，以此写出电极方程式； （2）由盖斯定律可得，①＋②+③可得所求热化学方程式，中间产物Mn 2+为催化剂；（3）①弱碱性条件下∙OH 将H 2PO 2-氧化成PO 43-，反应为：--3-2242OH+2OH +H PO =PO +4H O g 4,以此计算废水的体积；②由图可知添加FeSO 4后，次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高，原因是Fe 2+促进H 2O 2和O 3产生·OH ，氧化产生的Fe 3+将PO 43-转化为FePO4沉淀。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)含答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)含答案一、化学反应原理综合考查1．铁的许多化合物在生产、生活中有着广泛的应用，如FeCl 3是重要的金属蚀刻剂、水处理剂；影视作品拍摄中常用Fe (SCN )3溶液模拟血液；FeS 可用于消除水中重金属污染等。
（1）已知：①3Cl 2(g )+2Fe (s )=2FeCl 3(s ) ΔH 1=akJ ·mol -1②2FeCl 2(s )+Cl 2(g )=2FeCl 3(s ) ΔH 2=bkJ ·mol -1 则2FeCl 3(s )+Fe (s )=3FeCl 2(s ) ΔH 3=____。
（2）将c (FeCl 3)=0.2mol ·L -1的溶液与c (KSCN )=0.5mol ·L -1的溶液按等体积混合于某密闭容器发生反应：FeCl 3+3KSCNFe (SCN )3+3KCl ，测得常温下溶液中c (Fe 3+)的浓度随着时间的变化如图1所示；测得不同温度下t 1时刻时溶液中c [Fe (SCN )3]如图2所示。
①研究表明，上述反应达到平衡后，向体系中加入适量KCl 固体后，溶液颜色无变化，其原因是___，根据图1分析，在t 1、t 2时刻，生成Fe 3+的速率较大的是____时刻。
②常温下Fe 3++3SCN -Fe (SCN )3的平衡常数的值约为___，其它条件不变时，若向容器中加适量蒸馏水，则新平衡建立过程中v (正)___v (逆)（填“＞”“＜”或“=”）。
③根据图2判断，该反应的ΔH ___0（填“＞”或“＜”），图中五个点对应的状态中，一定处于非平衡态的是___（填对应字母）。
（3）利用FeS 可除去废水中的重金属离子，如用FeS 将Pb 2+转化为PbS 可消除Pb 2+造成的污染，当转化达到平衡状态时，废水中c (Fe 2+)=___c (Pb 2+)[填具体数据，已知K sp (PbS )=8×10-28，K sp (FeS )=6×10-18]。
2020-2021高考化学化学反应原理(大题培优 易错 难题)含答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理(大题培优 易错 难题)含答案解析一、化学反应原理1．为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动：步骤1：取8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3溶液5～6滴,振荡； 请写出步骤1中发生的离子反应方程式：_________________步骤2:在上述试管中加入2mLCCl 4，充分振荡、静置；步骤3：取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管，滴加0.11mol L -⋅的KSCN 溶液5～6滴，振荡，未见溶液呈血红色。
探究的目的是通过检验Fe 3+，来验证是否有Fe 3+残留，从而证明化学反应有一定的限度。
针对实验现象，同学们提出了下列两种猜想：猜想一：KI 溶液过量，Fe 3+完全转化为Fe 2+，溶液无Fe 3+猜想二：Fe 3+大部分转化为Fe 2+，使生成Fe （SCN ）3浓度极小，肉眼无法观察其颜色为了验证猜想，在查阅资料后，获得下列信息：信息一：乙醚比水轻且微溶于水，Fe （SCN ）3在乙醚中的溶解度比在水中大。
信息二：Fe 3+可与46[()]Fe CN -反应生成蓝色沉淀，用K 4[Fe （CN ）6]溶液检验Fe 3+的灵敏度比用KSCN 更高。
结合新信息，请你完成以下实验：各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A 、B 中，请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处：【答案】322222FeI Fe I +-++=+ 若液体分层，上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立 在试管B 中滴加5-6滴K 4[Fe （CN ）6]溶液，振荡 【解析】【分析】【详解】（1） KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222Fe I Fe I +-++=+；（2）①由信息信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[Fe （CN ）6]溶液，产生蓝色沉淀，由信息二可得：往探究活动III 溶液中加入乙醚，充分振荡，乙醚层呈血红色，实验操作预期现象结论若液体分层，上层液体呈血红色。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优 易错 难题练习(含答案)及答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错难题练习(含答案)及答案一、化学反应原理综合考查1．铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁氧化合物循环分解水制H2已知：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋285.5 kJ/mol6FeO(s)＋O2(g) ===2Fe3O4(s)ΔH2＝－313.2 kJ/mol则：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH3＝___________(2)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁，其反应为： 3CH4(g) ＋ Fe2O3(s) 2Fe(s) ＋6H2(g) ＋3CO(g) ΔH4①此反应的化学平衡常数表达式为_________________________________。
②在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”金属铁，然后分别充入a molCO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别保持T1、T2、T3，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图1所示，此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是___________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；制备“纳米级”金属铁的反应：ΔH4 _____ 0(填“＞”或“＜”)。
③在T℃下，向某恒容密闭容器中加入3molCH4(g)和2mol Fe2O3(s)进行上述反应，反应起始时压强为P0，反应进行至10min时达到平衡状态，测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。
10 min内用Fe2O3(s)表示的平均反应速率为_______g·min－1； T℃下该反应的K p =_____________________；T℃下若起始时向该容器中加入2molCH4(g)、4mol Fe2O3(s)、1molFe(s)、2mol H2(g)、2molCO(g)，则起始时v (正)______v (逆) (填“＞”、“＜”或“＝”)。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优 易错 难题练习(含答案)附详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错难题练习(含答案)附详细答案一、化学反应原理综合考查1．消除尾气中的NO是环境科学研究的热点课题。
I.NO氧化机理已知：2NO(g)+O 2(g)2NO2(g) ΔH=-110kJ•mol-1T1℃时，将NO和O2按物质的量之比为2：1充入刚性反应容器中(忽略NO2与N2O4的转化)。
（1）下列可以作为反应已经到达平衡状态的判断依据的是____。
A.2v正(O2)=v逆(NO2)B.NO与O2的物质的量之比为2：1C.容器内混合气体的密度保持不变D.K不变E.容器内混合气体的颜色保持不变（2）通过现代科学技术动态跟踪反应的进行情况，得到容器内混合气体的压强、平均摩尔质量随反应时间的变化曲线如图1图2所示。
则反应2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)在T1℃时的平衡常数K p=____。
[对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作K p，如p(B)=p•x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B 的物质的量分数]。
保持其它条件不变，仅改变反应温度为T2℃(T2＞T1)，在图2中画出容器内混合气体的平均摩尔质量随反应时间的变化趋势图_____。
II.NO的工业处理（3）H 2还原法：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH1已知在标准状况下，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变叫做标准摩尔生成焓。
NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ•mol-1、-280kJ•mol-1。
则ΔH1=____。
（4）O3-CaSO3联合处理法NO可以先经O3氧化，再用CaSO3水悬浮液吸收生成的NO2，转化为HNO2。
已知难溶物在溶液中并非绝对不溶，同样存在着一定程度的沉淀溶解平衡。
在CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高SO32-对NO2的吸收速率，请用平衡移动原理解释其主要原因____。
2020-2021高考化学化学反应原理(大题培优 易错 难题)附详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理(大题培优易错难题)附详细答案一、化学反应原理1．某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素，做了以下实验。
(1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液，再分别滴入0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液，实验报告如下。
①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。
②表中V＝_________mL。
(2)小组同学在进行(1)中各组实验时，均发现该反应开始时很慢，一段时间后速率会突然加快。
对此该小组的同学展开讨论：①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热，温度升高，速率加快。
②乙同学认为随着反应的进行，因_________，故速率加快。
(3)为比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。
回答相关问题：①装置乙中仪器A的名称为_________。
②定性分析：如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢，定性比较得出结论。
有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是____________________________________。
③定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_______________。
【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同，排除阴离子的干扰收集40mL气体所需时间【解析】【分析】（1）①、②作对比实验分析，其他条件相同时，只有一个条件的改变对反应速率的影响；（2）探究反应过程中反应速率加快的原因，一般我们从反应放热，温度升高，另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用；（3）比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，阳离子不同，尽量让阴离子相同，减少阴离子不同造成的差别，催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体，所需时间的长短入手。
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应原理综合考查附答案
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应原理综合考查附答案一、化学反应原理综合考查1．水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。
以乙酸为模型物进行研究，发生的主要反应如下：Ⅰ.CH 3COOH （g ）+2H 2O （g ）⇌2CO 2（g ）+4H 2（g ） △H 1 Ⅱ.CH 3COOH （g ）⇌2CO （g ）+2H 2（g ） △H 2 Ⅲ.CO 2（g ）+H 2（g ）⇌CO （g ）+H 2O （g ） △H 3 回答下列问题：（1）用△H 1、△H 2表示，△H 3=___。
（2）重整反应的含碳产物产率、H 2产率随温度、水与乙酸投料比（S/C ）的变化关系如图（a ）、（b ）所示。
①由图（a ）可知，制备H 2最佳的温度约为___。
②由图（b ）可知，H 2产率随S/C 增大而___（填“增大”或“减小”）。
（3）向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH 3COOH 和H 2O 混合气体，若仅发生反应Ⅰ至平衡状态，测得H 2的体积分数为50%，则CH 3COOH 的平衡转化率为___。
（4）反应体系常生成积碳。
当温度一定时，随着S/C 增加，积碳量逐渐减小，其原因用化学方程式表示为___。
【答案】21H -H 2V V 800℃ 增大 40% C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)【解析】 【分析】 【详解】(1)根据题干信息分析，反应Ⅲ=12(反应Ⅱ-反应Ⅰ)，由盖斯定律可得213-2H H H ∆∆∆=，故答案为：21-2H H ∆∆； (2)①由图(a)可知，制备H 2在800℃时，达到最高转化率，则制备氢气最佳的温度约为800℃,故答案为：800℃；②由图(b)可知，S/C 增大时，反应I 平衡向正反应方向移动，反应III 平衡向逆反应方向移动，使体系中的H 2的量增大，故答案为：增大；(3)设CH 3COOH 和H 2O 的物质的量均为1mol ，平衡时，反应了CH 3COOH x mol ，列三段式有：()()()()()()()3222CH COOH g +2H O g 2CO g + 4H g mol 1100mol x 2x 2x 4x mol 1-x1-2x2x4xƒ起始转化平衡测得H 2的体积分数为50%，则41112242x x x x x =-+-++，计算得x=0.4mol ，醋酸的转化率为：0.4mol100%1mol⨯=40%，即CH 3COOH 平衡转化率为40%，故答案为：40%； (4)当温度一定时，随着S/C 增加，积碳量逐渐减小，是由于积碳与水蒸气反应生成了CO 和H 2，反应的化学方程式为C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)，故答案为：C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)；2．1799年，英国化学家汉弗莱·戴维发现了N 2O 气体。
2020-2021化学 化学反应原理综合考查的专项 培优 易错 难题练习题含答案
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错难题练习题含答案一、化学反应原理综合考查1．Cr、S等元素的化合物常会造成一些环境问题，科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。
（1）还原沉淀法是处理含铬（Cr2O72−和CrO42−）工业废水的常用方法，过程如下：①已知：常温下，初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
则上述流程中CrO42-转化为Cr2O72-的离子方程式为______________________。
②还原过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
③Cr3+与Al3+的化学性质相似，对CrCl3溶液蒸干并灼烧，最终得到的固体的化学式为____________。
④常温下，Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32，欲使处理后废水中的c(Cr3+)降至1.0×10-5mol·L−1（即沉淀完全），应调节至溶液的pH=_____。
（2）“亚硫酸盐法”吸收烟中的SO2①将烟气通入1.0mol/L 的Na2SO3溶液，当Na2SO3恰好完全反应时，溶液pH约为3，此时，溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为_________（用离子浓度符号和“＞”号表示）。
②室温下，将烟道气通入(NH4)2SO3溶液中，测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示。
已知部分弱电解质的电离常数（25℃）如下：电解质电离常数H2SO3K a1=1.54×10-2 K a2=1.02×10-7NH 3·H 2O K b =1.74×10-5（i ）(NH 4)2SO 3溶液呈____（填“酸”、“碱”或“中”）性，其原因是_________________。
（ii ）图中b 点时溶液pH=7，则n(NH 4+):n(HSO 3- )=_________。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优易错试卷练习(含答案)含答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错试卷练习(含答案)含答案一、化学反应原理综合考查1．碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。
请回答：（1）科学家研究利用某种催化剂，成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。
已知：①N 2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1②NO 2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH2=-235kJ·mol−1③2NO(g)+O 2(g)2NO2(g) ΔH3=-112kJ·mol−1则反应2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO2(g)的ΔH=__kJ·mol−1，有利于提高CO平衡转化率的条件是__（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压某温度下，在体积为2L的容器中加入2molNO、2molCO，达到平衡时CO的转化率是50%，其平衡常数为__。
（2）在密闭容器中充入10molCO和8molNO，发生反应，如下图为平衡时NO的体积分数与温度，压强的关系。
①由图判断，温度T1__T2（填“低于”或“高于”），理由是__？升高温度时，下列关于该反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是__填标号）。
A．K、V均增加 B．K增加，v减小C．K减小，V增加 D．K、V均减小②压强为20MPa、温度为T2下，若反应进行到10min达到平衡状态，容器的体积为2L，则此时CO的转化率=__，用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=__，该温度下，如图所示A、B、C对应的p A(CO2)、p B(CO2)、p C(CO2)从大到小的顺序为__。
③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的__点。
（3）用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图所示。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优易错试卷练习(含答案)含答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错试卷练习(含答案)含答案解析一、化学反应原理综合考查1．氨催化氧化是硝酸工业的基础，氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ：Ⅰ.4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ/molⅡ.4NH 3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2（1）已知：NO O2N2物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ629496942则△H2=___________。
（2）以Pt为催化剂，在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量与温度的关系如下图：①该催化剂在高温时对反应__________更有利（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②520℃时，NH3的转化率为____________。
③520℃时，反应Ⅱ的平衡常数K=________（数字计算式）。
④下列说法正确的是____________（填标号）。
A 工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840℃左右B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率C 投料比不变，增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是____________。
（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1mol N2时，转移的电子数为___________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应。
反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。
【答案】-1265kJ/mol160%26430.20.90.4 1.45⨯⨯AD催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低247迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【解析】【分析】（1）利用盖斯定律和△H=反应物总键能-生成物总键能计算；（2）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的；②根据图示A点计算出两个反应消耗氨气的量，再计算转化率；③利用A点，计算出两个反应后剩余的氨气，氧气，生成的水和N2，再根据平衡常数公式计算；④A.工业上氨催化氧化生成NO时，根据图示可知840℃生成NO最多，故A正确；B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率，提高氧气转化率，故B错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低NH3生成NO的平衡转化率，故C错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D正确；⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低；（3）①8NH3+6NO2=7N2+12H2O根据方程式判断；②在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大；【详解】（1）盖斯定律：Ⅰ-Ⅱ得2N 2(g)+2O24NO(g) △H= △H1- △H2=-905-△H2kJ/mol；△H=反应物总键能-生成物总键能=2×942 kJ/mol +2×496 kJ/mol -4×629 kJ/mol =360kJ/mol；所以：△H2=△H1- △H==-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-1265kJ/mol ；答案：-1265kJ/mol（2）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的，故该催化剂在高温下选择反应I；答案：Ⅰ②520℃时， 4NH 3（g）+5O2 4NO（g）+6H2O（g）变化（mol ）： 0.2 0.25 0.2 0.34NH 3（g）+3O2（g） 2N2（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.4 0.3 0.2 0.6NH3的转化率为0.20.41+×100%=60%答案:60%③在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2，520℃平衡时n（NO）=n（N2）=0.2mol，则：4NH 3（g）+5O2 4NO（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.2 0.25 0.2 0.34NH 3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.4 0.3 0.2 0.6故平衡时，n（NH3）=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol，n（O2）=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol，n（H2O）=0.3mol+0.6mol=0.9mol，由于容器体积为1L，利用物质的量代替浓度计算平衡常数K=2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯答案：2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯④A.工业上氨催化氧化生成NO时，根据图示可知840℃生成NO最多，故A正确；B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率，提高氧气转化率，故B错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低NH3生成NO的平衡转化率，故C错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D正确；答案：AD⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低；答案：催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低（3）①8NH3+6NO2=7N2+12H2O生成N2的反应中，当生成1mol N2时，转移的电子数为247mol；答案：24 7②反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大；答案：迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【点睛】本题难点是图象分析应用，易错点平衡常数的计算，注意三段式法在平衡计算中的应用。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优 易错 难题练习(含答案)及答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错难题练习(含答案)及答案解析一、化学反应原理综合考查1．氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：已知：反应I：SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1 =﹣213 kJ·mol-1反应II：H2SO4(aq) = SO2(g) + H2O(l) +1/2O2(g) ΔH2 = +327 kJ·mol-1反应III：2HI(aq) = H2(g) + I2(g) ΔH3 = +172 kJ·mol-1则反应2H2O(l) = 2H2 (g)+O2(g) ΔH= ________。
(2)H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为2H2S(g)⇌S2(g)＋2H2(g)。
Ⅰ.若起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图：①图中曲线1表示的物质是________________(填化学式)。
②A点时H2S的转化率为__________________。
③C点时，设容器内的总压为pPa，则平衡常数K p=________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0mol H2S、1.0mol H2S，测得不同温度下H2S的平衡转化率如图所示：①M点和O点的逆反应速率v(M)______v(O) (填“>”“<”或“=”，下同)；②M、N两点容器内的压强2P(M)_____P(N)，平衡常数K(M)_____K(N)。
【答案】＋572kJ·mol－1 S2 50% p Pa < < <【解析】【分析】(1)利用盖斯定律进行反应2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) ΔH的计算；(2)Ⅰ.由反应方程式2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)可知，若起始时容器中只有H 2S ，平衡时S 2的物质的量为H 2的12，则曲线l 表示的物质是S 2，曲线m 表示的物质是H 2S ，曲线n 表示的物质是H 2，据此分析解答；Ⅱ.反应2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)中，H 2S 的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即M点和O 点分别所在的曲线代表H 2S 的起始量为0.1mol 和0.2mol ，据此解答；【详解】(1)根据盖斯定律，反应(Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ)×2可得到反应2H 2O(l) = 2H 2(g)+O 2(g)，其ΔH =2(ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3)=2×(172+327-213)=+572kJ·mol -1，故答案为：+572kJ·mol -1； (2)Ⅰ.①由反应方程式2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)可知，若起始时容器中只有H 2S ，平衡时S 2的物质的量为H 2的12，则曲线l 表示的物质是S 2，故答案为：S 2； ②根据图像，A 点时，硫化氢和氢气的物质的量相等，根据2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)，说明反应的硫化氢与剩余的硫化氢相等，H 2S 的转化率为50%，故答案为：50%；③根据A 点可知，起始时硫化氢为20mol ，B 点时，硫化氢与S 2的物质的量相等，设分解的硫化氢为x ，则20-x=2x ，解得x=403mol ，容器中含有H 2S 203mol ，S 2203mol ，H 2403mol ，物质的量分数分别为14，14，12，平衡常数K p =2211(p Pa)(p Pa)24=p Pa 1(p Pa)4⨯，故答案为：p Pa ； Ⅱ.①反应2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)中，H 2S 的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即M 点和O 点分别所在的曲线代表H 2S 的起始量为0.1mol 和0.2mol ，恒容容器中，M 点的浓度小于O 点，则逆反应速率v(M)< v(O)，故答案为：<； ②由图像可知，H 2S 的转化率均为45%，可列三段式有：()()()()()()222mol 200mol 0.2H S g S g 90.450.9mol 1.10.45+g 02.9H 垐?噲?起始转化平衡n(总)N =1.1+0.45+0.9=2.45mol()()()()()()222mol 100mol 0.450.2250.45mol 0.550.22502H S g S g +.2H 45g 垐?噲?起始转化平衡n(总)M =0.55+0.45+0.225=1.225mol2n(总)M =n(总)M ，又图像可知T M <T N ，由PV=nRT 可得，2P(M)<P(N)，()220.450.2250.151V V M =V 0.55V K ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭≈⎛⎫ ⎪⎝⎭，()220.90.450.301V V =V 1.1V K N ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭≈⎛⎫⎪⎝⎭，则K(M)<K(N)，故答案为：<；<。
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2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)附答案解析一、化学反应原理综合考查1．研究大气污染物SO 2、CH 3OH 与H 2O 之间的反应，有利于揭示雾霾的形成机理。
反应i ：132241SO (g)+H O(g)=H SO (1)227.8kJ mol H -∆=-⋅反应ii ：-133332CH OH(g)+SO (g)=CH OSO H(g)( )-63.4kJ mol H ∆=⋅硫酸氢甲酯（1）CH 3OSO 3H 发生水解：332324CH OSO H(g)H O(g)CH OH(g)H SO (1)+=+△H=______kJ/mol 。
（2）T ℃时，反应ii 的CH 3OH(g)、SO 3(g)的初始浓度分别为-8-1-9-1110mol L 210mol L ⨯⋅⨯⋅、，平衡时SO 3转化率为0.04%，则K=_____________。
（3）我国科学家利用计算机模拟计算，分别研究反应ii 在无水和有水条件下的反应历程，如图所示，其中分子间的静电作用力用“…”表示。
①分子间的静电作用力最强的是_____________（填“a ”、“b ”或“c ”）。
②水将反应ii 的最高能垒由_____________eV 降为_____________eV 。
③d 到f 转化的实质为质子转移，该过程断裂的化学键为____（填标号）。
A ．CH 3OH 中的氢氧键B ．CH 3OH 中的碳氧键C ．H 2O 中的氢氧键D ．SO 3中的硫氧键（4）分别研究大气中H 2O 、CH 3OH 的浓度对反应i 、反应ii 产物浓度的影响，结果如图所示。
①当c(CH 3OH)大于10-11mol.L -1时，c(CH 3OH)越大，c(H 2SO 4)越小的原因是_____________。
②当c(CH 3OH)小于10-11mol.L -1时，c(H 2O)越大，c(CH 3OSO 3H)越小的原因是_____________。
【答案】-164.4 4×104L·mol -1 a 20.93 6.62 ACD 反应i 和反应ii 为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小 水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成CH 3OSO 3H 越小，c(CH 3OSO 3H)越小【解析】【分析】(3)图形很陌生，但仔细观察发现其实是反应历程与能量变化图，问题就变简单了。
(4)反应i 和反应ii 为竞争反应，两个反应都消耗三氧化硫，三氧化硫浓度不变的情况下，一个反应程度增大另一个反应程度一定减小。
【详解】(1) 反应i ：132241SO (g)+H O(g)=H SO (1)227.8kJ mol H -∆=-⋅反应ii ：-133332CH OH(g)+SO (g)=CH OSO H(g)-63.4kJ mol H ∆=⋅反应i-反应ii 有：332324CH OSO H(g)H O(g)CH OH(g)H SO (1)+=+，所以H ∆=1H ∆-2H ∆=(1227.8kJ mol --⋅)-(-1-63.4kJ mol ⋅)=-164.4-1kJ mol ⋅，故答案为：-164.4；(2)SO 3转化率为0.04%，则SO 3转化值=-9-1210mol L ⨯⋅×0.04%=8×10-13mol·L -1，列三段式如下：3333-1-8-9-1-13-13-13-1-13-13-13CH OH(g)+SO (g)=CH OSO H(g)/mol L 1102100/mol L 810810810/mol L (100000-8)10(20000-8)10810⋅⨯⨯⋅⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯起始浓度变化浓度平衡浓度 ，K=-13-13-1-1-1-13mol L m 810(100000-8)10(20000-8)10ol L mol L ⨯⋅⋅⨯⋅⨯⨯≈-13-1-13-13810L mol 100000102000010⨯⨯⋅⨯⨯=4×104L·mol -1，故答案为：4×104L·mol -1； (3)①a 处的两个分子能量更低，更稳定，分子间静电作用更强，故答案为：a ；②无水时，反应ii 的最高能垒为19.59eV-(-1.34eV)=20.93eV ，有水时，反应ii 的最高能垒为3.66eV-(-2.96eV)=6.62eV ，即水将反应ii 的最高能垒由20.93eV 降为6.62eV ，故答案为：20.93；6.62；③由图可知，水分子中的氢氧键断了一根，又形成一根；CH 3OH 中的氢氧键断了，O 和S 原子重新形成一根键；SO 3中硫氧双键断了一根，变成硫氧单键，S 和甲醇中的O 重新形成一根单键，综上所述，水中的氢氧键、甲醇中的氢氧键、三氧化硫中的硫氧键都发生了断裂，ACD 符合，故答案为：ACD ；(4)①反应i 和反应ii 都消耗三氧化硫，为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小，故答案为：反应i 和反应ii 为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小；②水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成CH 3OSO 3H 减小，c(CH 3OSO 3H)减小，故答案为：水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成CH 3OSO 3H 越少，c(CH 3OSO 3H)越小。
【点睛】(2)计算时作如下近似处理：1-13-(100000-8)1mol 0L ⋅⨯≈100000×10-13-1mol L ⋅=10-8-1mol L ⋅113--(20000-8)10mol L ⋅⨯≈-1-1-91-320000101mol L 2mol 0L ⨯⨯⋅=⋅。
2．（11分）近年来，随着锂离子电池的广泛应用，废锂离子电池的回收处理至关重要。
下面是利用废锂离子电池正极材料（有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等）回收钴、镍、锂的流程图。
已知：P204[二(2−乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰，P507(2−乙基己基膦酸−2−乙基己酯）和Cyanex272[二(2，4，4)−三甲基戊基次磷酸]常用于萃取钴、镍。
回答下列问题：（1）在硫酸存在的条件下，正极材料粉末中LiCoO2与H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体，请写出反应的化学方程式__________________________________。
（2）一些金属难溶氢氧化物的溶解度（用阳离子的饱和浓度表示）与pH的关系图如下：加入NaOH溶液调pH=5可除去图中的________（填金属离子符号）杂质；写出除去金属离子的离子方程式________________________（一种即可）。
噲?MR n(Org)+n H+(aq)，且随着（3）已知P507萃取金属离子的原理为n HR(Org)+M n+(aq)垐?萃取过程中pH降低，萃取效率下降。
萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理，皂化萃噲?MR n(Org)+n Na+(aq)。
对萃取剂进行皂取剂萃取金属离子的反应为n NaR(Org)+M n+(aq)垐?化处理的原因为________________。
（4）控制水相pH=5.2，温度25℃，分别用P507、Cyanex272作萃取剂，萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。
■—Co(Cyanex272)；●—Ni(Cyanex272)；▲—Co(P507)；▼—Ni(P507)由图可知，钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而_________（填“增大”或“减小”）；两种萃取剂中___________（填“P507”或“Cyanex272”）的分离效果比较好，若选P507为萃取剂，则最适宜的萃取剂浓度大约为__________mol·L−1；若选Cyanex272萃取剂，则最适宜的萃取剂浓度大约为___________mol·L−1。
（5）室温下，用NaOH溶液调节钴萃余液的pH=12，搅拌一段时间后，静置，离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体，镍沉淀率可达99.62%。
已知K sp[Ni(OH)2]=5.25×10−16，则沉镍母液中Ni2+的浓度为2.1×10−11 mol·L−1时，pH=______(lg5=0.7)。
【答案】2LiCoO 2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O Fe3+、Al3+（1分，少选和错选没分） Fe3+ +3OH−Fe(OH)3或Al3+ +3OH−Al(OH)3（合理即可）维持萃取过程中pH恒定增大 Cyanex272 0.25 0.4 11.7【解析】【分析】【详解】（1）LiCoO2与硫酸和H2O2反应生成能使带火星木条复燃的气体，说明LiCoO2在硫酸作用下把H2O2氧化成O2，+3价Co降低为+2价的Co2+，方程式为2LiCoO 2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O。
（2）由图可知，加入NaOH溶液调pH=5时，Fe3+、Al3+沉淀完全，所以去除Fe3+的离子方程式为Fe3++3OH−Fe(OH)3，去除Al3+的离子方程式为Al3++3OH−Al(OH)3。
（3）n HR(Org)+M n+(aq)垐?噲?MR n(Org)+ n H+(aq)，会使溶液酸性增强，萃取效率下降，故用NaOH进行皂化处理后离子反应变为n NaR(Org)+M n+(aq)垐?噲?MR n(Org)+n Na+(aq)，反应前后pH基本不变，根据题意可知，萃取效率不会降低。
故萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理的目的是维持萃取过程中pH恒定。
（4）由图可知，钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而呈增大趋势，萃取时“Cyanex272”比“P507”对钴、镍萃取率的差值大，Cyanex272分离效果好。
选P507为萃取剂，浓度在0.25 mol·L−1以后变化不大，所以0.25 mol·L−1最好；选Cyanex272萃取剂，浓度在0.40 mol·L−1以后变化不大，所以0.4 mol·L−1最好。
（5）K sp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH−)=5.25×10−16，c2(OH−)=16115.25102.110--⨯⨯=2.5×10−5，c(OH−)=5×10−3，pOH=3−lg5=2.3，pH=14−pOH=14−2.3=11.7。