2018-2019学年高三专题综合练习4 化学反应原理(小练系列每天更新)

2019-2020高三专题综合练习4 化学反应原理（小练系列每天更新)

1．研究处理NO x 、SO 2，对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：

(1)SO 2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SO 2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：① SO 2(g) + NH 3•H 2O(aq) =NH 4HSO 3(aq) △H 1 = a kJ•mol -1；② NH 3•H 2O(aq) + NH 4HSO 3(aq) =(NH 4)2SO 3(aq) + H 2O(l)△H 2 = b kJ•mol -1

；③ 2(NH 4)2SO 3(aq) + O 2(g) =2(NH 4)2SO 4(aq) △H 3= c kJ•mol -1

，则反应

2SO 2(g) + 4NH 3•H 2O(aq) + O 2(g) =2(NH 4)2SO 4(aq) + 2H 2O(l) △H = ______。 (2)NO x 的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C (s) + 2NO(g)

N 2(g) + CO 2(g) △H＝－34.0 kJ•mol -1

，用活性炭对NO 进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO 气体，测得NO 的转化率 α(NO)随温度的变化如图所示：

①由图可知，1050K 前反应中NO 的转化率随温度升高而增大，原因是_________________________； 在1100K

时，CO 2的体积分数为______。

②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作K p ）。在1050K 、1.1×106

Pa 时，该反应的化学平衡常数K p ＝________(已知：气体分压＝气体总压×体积分数)。

(3)在高效催化剂的作用下用CH 4还原NO 2，也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下，选用A 、B 、C 三种不同催化剂进行反应，生成 N 2的物质的量与时间变化关系如图所示，其中活化能最小的是_________(填字母标号)。

(4)在汽车尾气的净化装置中 CO 和NO 发生反应：2NO(g) + 2CO(g)N 2(g) + 2CO 2(g) △H 2 =－746.8

kJ•mol -1。实验测得，υ正

＝k 正•c 2(NO) •c 2(CO) ，υ

逆

＝k 逆•c(N 2) •c 2(CO 2) (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1 mol CO 和1 mol NO ，在一定温度下达到平衡时，CO 的转化率为40%，则

k k 正

逆

＝_____(保留2位有效数字)。 【答案】（2a+2b+c ）kJ•mol -1

1050K 前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO

转化率增大 20％ 4 A < 0.25

2．直接排放SO 2、NO 2会危害环境。工业上常采用化学方法控制污染。

(1)下图是1mol CH 4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化。

①CH 4完全燃烧的活化能是_____________kJ/mol

②在催化剂作用下，CH 4可以还原SO 2生成单质S(g)、H 2O(g)和CO 2，写出该反应的热化学方程式_____________________________；

(2)为减少SO 2排放，将含SO 2的烟气通过洗涤剂X ，充分吸收后再向吸收后的溶液中加入稀硫酸，既可以回收2SO ，同时又可得到化肥。X 可以是__________(填序号)。

a.Ca(OH)2

b.K 2CO 3

c.Na 2SO 3

d.NH 3·H 2O (3)对NO 2+SO 2

SO 3+NO △H<0反应进行探究：在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改

变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同，也可能不同)，测定NO 2的平衡转化率。实验结果如图所示：

①能够加快该化学反应速率的外界条件是___________________ a.降低温度 b.增大压强 c.升高温度 d.减小压强

②如果要将图中C 点的平衡状态改变为B 点的平衡状态，应采取的措施是___________； ③若A 点对应实验中，SO 2(g)的起始浓度为c 0mol/L ，经过t min 达到平衡状态，该时段化学反应速率v(NO 2)___mol/(L·min)；

④图中C 、D 两点对应的实验温度分别为C T 和D T ，计算判断C T ______D T (填＞、＝、或＜) 【答案】126kJ/mol CH 4(g)+2SO 2(g)=2S(g)+2H 2O(g)+CO 2(g) △H=+352kJ/mol bd bc 降

低温度 0c

5t

=

3．甲醇是一种可再生的绿色能源，2CO 是一种温室气体，都是重要的化工原料。 (1)已知CO 的燃烧热H ∆为1283kJ mol --⋅，CO （g ）

+2H 2 （g ）CH 3OH （1）；△H=-129kJ•mol -1，

欲求出3CH OH 的燃烧热，则需要知道一个反应，该反应的热化学方程式为____________________．(无需写出H ∆的具体数值)

(2)向温度不同容积均为1L 的a 、b 、c 、d

、e 五个恒容密闭容器中各充入23molCO 、27molH 的混合气体，控制适当条件使其同时发生反应：CO 2（g ）+3H 2（g ）

CH 3OH （g ）+H 2O （g ）△H=QkJ•mol -1，

反应过程中维持各容器温度不变，测得1t 时刻各容器中2H O 的体积分数ȹ（H 2O ）如图所示。

①Q_______(填“>”或“<”)0，五个容器中肯定处于非平衡状态的是_________。

②1t 时刻时，容器a 中正反应速率________(填“大于”“小于”或“等于”)容器e 中正反应速率； ③d T ℃时，该反应的平衡常数K=__________；

④欲提高2H 的转化率，可采取的措施有______________________(写出两种)； (3)碳捕捉技术的应用既可降低碳排放也可得到重要的化工产品．

①NaOH 溶液是常用的碳捕捉剂，若某次捕捉后得到的溶液中c （HCO 3-）∶c （CO 32-）=2∶1，则所得溶液的pH=__________[常温下()7

123K H CO =4.410-⨯、()

11

23K HCO =510

--⨯]。

②在清除锅炉水垢的过程中，需要用23Na CO 将水垢中的4CaSO 转化为3CaCO ，将微溶的4CaSO 难溶性的3CaCO 的理由是_____________________________________________． 【答案】()()

2222H g +O g 2H O ΔH < a 、b 小于 4 降低温度或者增大二氧化

碳的量或者增大压强 10 4C a S O 难溶于酸，而3CaCO 易溶于酸中 4．氨为重要化工原料，有广泛用途。 (1)合成氨中的氢气可由下列反应制取： a.CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g) △H=+216.4KJ/mol b.CO(g)+H 2O(g)

CO 2(g)+H 2(g) △H=-41.2kJ/mol