2021-2022年高考化学考前特训总复习第二部分加试30分特训3热化学与化学平衡原理无答案

2021年高考化学考前特训总复习第二部分加试30分特训3热化学与
化学平衡原理无答案
1．[xx·浙江10月选考，30(1)(2)]氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。

(1)已知：900 K时，4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，反应自发。

①该反应是放热还是吸热，判断并说明理由__________________________________________
________________________________________________________________________。

②900 K时，体积比为4∶1的HCl和O2在恒温恒容的密闭容器中发生反应，HCl的平衡转化率α(HCl)随压强(p)变化曲线如图。

保持其他条件不变，升温到T K(假定反应历程不变)，请画出压强在1.5×105～4.5×105Pa范围内，HCl的平衡转化率α(HCl)随压强(p)变化曲线示意图。

(2)已知：Cl2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l) ΔH l＝－102 kJ·mol －1
3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l) ΔH2＝－422 kJ·mol－1
①写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式：_____________________________。

②用过量的冷NaOH溶液吸收氯气，制得NaClO溶液(不含NaClO3)，此时ClO－的浓度为c0 mol·L－1；加热时NaClO转化为NaClO3，测得t时刻溶液中ClO－浓度为c t mol·L－1，写出该时刻溶液中Cl－浓度的表达式：c(Cl－)＝________________(用c0、c t表示)mol·L －1。

③有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：
Ⅰ.2ClO－===ClO－2＋ Cl－
Ⅱ.ClO－2＋ClO－===ClO－3＋Cl－
常温下，反应Ⅱ能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

2．碳、硫和氮元素及其化合物的处理是资源利用和环境保护的重要研究课题。

(1)CO可转化成二甲醚，原理为2CO(g) ＋ 4H2(g)催化剂
CH3OCH3(g) ＋ H2O(g)，已
知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO)]的变化曲线如下图：
若温度升高，则反应的平衡常数K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)SO2的水溶液呈酸性，某温度下，0.02 mol·L－1亚硫酸水溶液的pH等于2，若忽略亚硫酸的二级电离和H2O的电离，则该温度下亚硫酸的一级电离常数K a1＝_____________________。

(3)已知：反应1：2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g) ΔH1；
反应2：2NO(g) ＋ O2(g) 2NO2(g) ΔH2；
反应3：SO2(g) ＋ NO2(g)SO3(g) ＋ NO(g) ΔH3；
若ΔH1＜ΔH2＜0，则反应3属于__________(填“放热”或“吸热”)反应。

(4)在恒温密闭容器中通入SO2和NO2各1 mol发生反应3：SO2(g) ＋ NO2(g)SO3(g) ＋NO(g)，当反应达到平衡后，维持温度和容积不变，10 min时再通入各1 mol的SO2和NO2的混合气体，20 min时再次平衡。

两次平衡时NO2的转化率α1________(填“＞”、“＜”、“＝”)α2；请在下图画出正反应速率v正在10至30 min间随时间变化的曲线图。

3．(xx·宁波市十校高三9月联考)NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术。

例如：
4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH1
己知：①H2O(l)===H2O(g) ΔH2
②4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH3
则NH3(g)的标准燃烧热ΔH＝______________。

以FeSO4作催化剂在不同温度下，经过相同的时间测试氨还原氮氧化物效果如图1，当反应在400～450 ℃，NO x的转化率随温度升高而降低。

当体系温度升至500 ℃以上时，NO x的转化率迅速下降，其可能原因是______________。

图2反映的是在400 ℃ N2的体积分数与反应物中c(NH3)/c(NO x)的关系，请在下面的图2上画出450 ℃的变化趋势曲线。

4．(xx·浙江省名校协作体高三上学期联考)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点。

(1)在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如下图所示。

总反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O。

已知298 K和101 kPa 条件下：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－b kJ·mol－1；
CH3OH(g)===CH3OH(l) ΔH＝－c kJ·mol－1；
则CH3OH(l)的标准燃烧热ΔH＝___________________________________________________。

(3)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃，合成乙烯反应为
2CO2 (g)＋ 6H2(g)CH2===CH2(g) ＋4H2O(g) ΔH<0
在恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2，在一定条件下发生反应，CO2的转化率与
温度、投料比X＝n H2
n CO2
的关系如下图所示。

①平衡常数K A__________(填“＞”、“＜”或“＝”)K B。

②T K时，某密闭容器发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
20～30 min间只改变了某一条件，根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________(填字母，下同)。

A．通入一定量H2B．通入一定量CH2===CH2
C．加入合适催化剂D．缩小容器体积
③画出CH2===CH2的浓度随反应时间的变化曲线。

(4)在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应
a．2CO2 (g)＋6H2(g)CH2===CH2(g) ＋4H2O(g) ΔH< 0
b．2CO2(g) ＋ 6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH< 0
上图是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于460 ℃时乙烯产率降低的原因不可能是____________。

A．催化剂M的活性降低
B．a反应的平衡常数变大
C．生成甲醚的量增加
D．b反应的活化能增大
5．(xx·嘉兴市高三上学期基础测试)最近几年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。

其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)催化剂
2CO2(g)＋N2(g)，在密闭容器中
发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。

据此判断：
①该反应的ΔH__________(填“＞”或“＜”)0。

②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。

若催化剂的表面积S1＞S2，在上图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。

③研究表明在紫外线照射下，由于TiO2的催化作用，空气中的某些物质会产生-OH自由基，如下图所示，-OH与NO2反应为NO2＋·OH===HNO3，写出NO与·OH反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。

①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NO x可以消除氮氧化物的污染。

例如：
CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJ·mol－1
2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式：________________
________________________________________________________________________。

②将煤燃烧产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。

NH3与CO2在120 ℃，催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g)＋2NH3(g)(NH2)2CO(s)＋H2O(g)。

现将物质的量为1∶1的NH3与CO2混合在密闭固体容器中反应，平衡后，NH3的体积分数为20%，则NH3的平衡转化率为____________。