2020年高考化学专题复习 化学反应原理综合

合集下载

押山东卷化学第16题 化学反应原理综合题(解析版)-备战2020年高考化学临考题号押题(山东专用)

押山东卷化学第16题 化学反应原理综合题(解析版)-备战2020年高考化学临考题号押题(山东专用)

押山东卷化学第16题化学反应原理综合题高考频度:★★★★★难易程度:★★★★★考题分析与预测化学反应原理综合题主要把热化学、化学反应速率及三大平衡(有时候也涉及电化学)知识融合在一起命题,有时有图像或图表形式,重点考查热化学(或离子、电极)方程式的书写、反应速率大小、平衡常数及转化率的计算、电化学装置、平衡曲线的识别与绘制等。

试题设问较多,考查的内容也就较多,导致思维转换角度较大。

试题的难度较大,对思维能力的要求较高。

这类试题具有较大的综合性,能很好地考查同学们应用化学知识解决实际问题的能力。

预测2020年的山东卷对于化学反应原理综合题的考查会以热化学、化学反应速率和化学平衡为主,除了常规的热化学方程式的书写、化学反应速率、化学平衡常数和转化率的计算等考查点以外,还需注意新的反应机理问题,可能会出现比较新颖的陌生的化学语言。

真题展现1.(2019·新课标Ⅱ)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。

不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。

2020届高考化学二轮复习主观题综合训练:化学反应原理

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。

高考化学化学反应原理的综合热点考点难点附答案

高考化学化学反应原理的综合热点考点难点附答案

高考化学化学反应原理的综合热点考点难点附答案一、化学反应原理1.三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,光照或受热易分解。

实验室要制备K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-24C O 的含量。

请回答下列相关问题。

I .FeC 2O 4·2H 2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸,加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液,继续加热并搅拌一段时间后冷却,将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。

(1)制备FeC 2O 4·2H 2O 时,加入3mol /L 硫酸的作用是________________________。

II .K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液,水浴加热至40℃,缓慢加入过量3%的H 2O 2溶液并不断搅拌,溶液中产生红褐色沉淀,H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间,然后滴加饱和H 2C 2O 4溶液使红褐色沉淀溶解。

向溶液中再加入10mL 无水乙醇,过滤、洗涤、干燥。

(2)制备过程中有两个反应会生成K 3[Fe(C 2O 4)3],两个化学方程式依次是:______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。

(3)H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。

III .2-24C O 含量的测定称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 晶体于锥形瓶中,加入50mL 蒸馏水和15mL3mol /L 的硫酸,用0.02000mol /L 的标准KMnO 4溶液滴定,重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。

2020届高考化学专题复习——第十五辑化学反应速率和化学平衡图像的综合判断

2020届高考化学专题复习——第十五辑化学反应速率和化学平衡图像的综合判断

2020届高考化学专题复习——化学反应速率与化学平衡图像的综合判断1.理解化学反应速率与化学平衡的5种常见图像(1)浓度(或物质的量)—时间图像描述可逆反应到达平衡的过程,如:反应A(g)+B(g)⇌AB(g)的浓度—时间图像如图所示。

(2)体积分数—温度图像描述平衡进程,如:在容积相同的不同密闭容器内,分别充入相同量的N2和H2,在不同温度下,任其发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),在某一时刻,测定NH3的体积分数,如图所示,A、B未到达平衡;C点最大,恰好到达平衡;D、E体积分数变小,是升温平衡逆向移动的结果。

可推知该反应为放热反应。

(3)速率—时间图像描述平衡移动的本质,如:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在一定条件下达到化学平衡,现升高温度使平衡发生移动,正、逆反应速率(v)变化图像如图所示。

(4)物质的量(或浓度、转化率、含量)—时间—温度(或压强)图像描述温度(或压强)对平衡移动的影响,如:放热反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g),在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示,则:T1>T2,p1>p2。

(5)恒压(或恒温)线描述反应在不同压强或温度下,平衡移动与反应特征的关系,如:m A(g)+n B(g)⇌x C(g)+y D(g),A的转化率R A与p、T的关系如图所示,则该反应的正反应吸热,m+n>x+y。

2.速率、平衡图像题的解题模板例1一定条件下,CH 4与H 2O(g)发生反应:CH 4(g)+H 2O(g)⇌CO(g)+3H 2(g)。

设起始n (H 2O )n (CH 4)=Z ,在恒压下,平衡时φ(CH 4)的体积分数与Z 和T (温度)的关系如图所示。

下列说法正确的是( )A .该反应的焓变ΔH >0B .图中Z 的大小为a >3>bC .图中X 点对应的平衡混合物中n (H 2O )n (CH 4)=3 D .温度不变时,图中X 点对应的平衡在加压后φ(CH 4)减小解析 分析图像可知,随着温度升高CH 4的体积分数逐渐减小,说明温度升高平衡正向移动,则正反应为吸热反应,反应的焓变ΔH >0,A 项正确;起始时,n (H 2O )n (CH 4)的值越大,则CH 4的体积分数越小,则a <3<b ,B 项错误;起始时n (H 2O )n (CH 4)=3,随着反应进行,CH 4和H 2O 按等物质的量反应,故平衡时n (H 2O )n (CH 4)不是3,C 项错误;温度不变时,加压平衡逆向移动,CH 4的体积分数增大,D 项错误。

高考化学真题专题解析—化学反应原理综合题

高考化学真题专题解析—化学反应原理综合题

高考化学真题专题解析—化学反应原理综合题【母题来源】2022年全国甲卷【母题题文】金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石()2TiO 转化为4TiCl ,再进一步还原得到钛。

回答下列问题:(1)2TiO 转化为4TiCl 有直接氯化法和碳氯化法。

在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:(ⅰ)直接氯化:-1-222421p1TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (g)+O (g) ΔH =172kJ mol ,K =1.010⋅⨯(ⅱ)碳氯化:-1122242p2TiO (s)+2Cl (g)+2C(s)=TiCl (g)+2CO(g)ΔH =-51kJ mol ,K =1.210Pa ⋅⨯①反应22C(s)+O (g)=2CO(g)的ΔH 为_______-1kJ mol ⋅,p K =_______Pa 。

②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是_______。

③对于碳氯化反应:增大压强,平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”);温度升高,平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。

(2)在51.010Pa ⨯,将2TiO 、C 、2Cl 以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。

体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。

①反应2C(s)CO (g)2CO(g)+=的平衡常数()p K 1400=℃_______Pa 。

②图中显示,在200℃平衡时2TiO 几乎完全转化为4TiCl ,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是_______。

(3)2TiO 碳氯化是一个“气—固—固”反应,有利于2TiO C -“固—固”接触的措施是_______。

【答案】(1) -223 1.2×1014 碳氯化反应气体分子数增加,∆H 小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程 向左 变小(2) 7.2×105 为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的TiCl 4产品,提高效益 (3)将两固体粉碎后混合,同时鼓入Cl 2,使固体粉末“沸腾”【试题解析】(1)①根据盖斯定律,将“反应ⅱ-反应ⅰ”得到反应2C(s)+O 2(g)=2CO(g),则∆H=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol ;则Kp=p p1K K 2=12-21.210Pa1.010⨯⨯=1.2×1014Pa ; ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,因为碳氯化反应气体分子数增加,∆H 小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程;③对应碳氯化反应,气体分子数增大,依据勒夏特列原理,增大压强,平衡往气体分子数减少的方向移动,即平衡向左移动;该反应是放热反应,温度升高,平衡往吸热方向移动,即向左移动,则平衡转化率变小。

2020-2021高考化学压轴题之化学反应原理(高考题型整理,突破提升)附答案

2020-2021高考化学压轴题之化学反应原理(高考题型整理,突破提升)附答案

2020-2021高考化学压轴题之化学反应原理(高考题型整理,突破提升)附答案一、化学反应原理1.碳酸亚铁可用于制备补血剂。

某研究小组制备了 FeCO3,并对 FeCO3的性质和应用进行了探究。

已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(无色)Ⅰ. FeCO3的制取(夹持装置略)实验i:装置 C 中,向 Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间 CO2至其 pH 为 7,滴加一定量 FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到 FeCO3固体。

(1)试剂 a 是_____。

(2)向 Na2CO3溶液通入 CO2的目的是_____。

(3)C 装置中制取 FeCO3的离子方程式为_____。

(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2,你认为是否合理并说明理由________。

Ⅱ.FeCO3的性质探究实验ii实验iii(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。

(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入 10%H2O2溶液的离子方程式_____。

Ⅲ.FeCO3的应用(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量为 234)补血剂。

为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂,用酸性 KMnO4溶液滴定该补血剂,消耗0.1000mol/L 的 KMnO4溶液 10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________(不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差)。

【答案】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2 2HCO3- +Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4【解析】【分析】I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置C中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;II. (5)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。

2020届高考化学专题复习———第十一辑反应热和热化学方程式的判断和盖斯定律

2020届高考化学专题复习———第十一辑反应热和热化学方程式的判断和盖斯定律

2020届高考化学专题复习———第十一辑反应热及热化学方程式的正误判断及盖斯定律1.判断热化学方程式的正误时,要注意以下几点(1)看各物质的聚集状态是否正确:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。

(2)看ΔH的符号是否正确:放热反应,ΔH为“-”;吸热反应,ΔH为“+”。

(3)看ΔH的单位是否正确:ΔH的单位为kJ·mol-1,能量的单位为kJ,二者不能混淆。

(4)看ΔH的数值与化学计量数是否对应:化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。

(5)看反应是否可逆:可逆反应不能进行到底,不能根据反应的能量变化计算得到ΔH。

(6)看有无特殊条件的限制:表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的物质的量必须为1 mol,生成物必须为稳定的氧化物;表示中和热的热化学方程式中,生成的水必须为液态且为1 mol,当反应的溶液为强酸、强碱的稀溶液时,ΔH=-57.3 kJ·mol-1。

2.反应热计算的“三方法”(1)根据“两”公式计算反应热①ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量);②ΔH=E(反应物的键能之和)-E(生成物的键能之和)。

(2)根据热化学方程式计算反应热焓变与反应物的物质的量成正比。

(3)根据盖斯定律计算反应热若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变可通过这几个化学反应的焓变加减而得到。

表示方法:,ΔH=ΔH1+ΔH2。

例1下列有关热化学方程式书写正确的是()N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-20a kJ·mol-1[解题思路]解答本题的关键是加强对各种概念的理解,如中和热和燃烧热,要弄清它们研究的对象和使用要求。

解析中和热是指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热,A错误;燃烧热为25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,其中水应为液态,碳的稳定化合物为CO2,C、D错误。

高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案

高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案

⾼考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案⾼考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案⼀、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高考化学复习化学反应原理专项综合练含详细答案

2020-2021高考化学复习化学反应原理专项综合练含详细答案

2020-2021高考化学复习化学反应原理专项综合练含详细答案一、化学反应原理1.水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体,常用作火箭燃料。

利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。

实验1:制备NaClO溶液(己知:3NaClO2NaCl+NaClO3)。

(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。

(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器有_______________。

(3)图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是________________________。

实验2:制取水合肼(4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气,降低产品产率,该过程中反应生成氮气的化学方程式为__________________。

充分反应后,蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。

实验3:测定馏分中水合肼的含量(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH 保持在6.5 左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3 滴淀粉溶液。

用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。

(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)①滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体,则测量结果会___________“偏大”“ 偏小”“ 无影响”)。

②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是___________(填字母)。

a.锥形瓶清洗干净后未干燥b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为___________________。

2020版高考化学题型精准练题型十八化学反应原理综合题含解析7

2020版高考化学题型精准练题型十八化学反应原理综合题含解析7

题型十八化学反应原理综合题(建议用时:35分钟)1.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化学方程式是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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。

③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于初始反应的化学计量数之比,目的是________(填字母)。

a.促进CH4转化b.促进CO转化为CO2c.减少积炭生成④用CaO可以去除CO2。

H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。

从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。

此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:______________________________________________。

(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如图。

通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。

①制H2时,连接________。

产生H2的电极反应式是________________________________________________________________________。

高中化学专题14 化学反应原理综合-2020年高考化学真题与模拟题分类训练(学生版)

高中化学专题14 化学反应原理综合-2020年高考化学真题与模拟题分类训练(学生版)

专题14 化学反应原理综合1.(2020年新课标Ⅰ)硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+12O2(g)钒催化剂−−−−→SO3(g) ΔH=−98 kJ·mol−1。

回答下列问题:(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:_________。

(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa 压强下,SO2平衡转化率α 随温度的变化如图所示。

反应在5.0MPa、550℃时的α=__________,判断的依据是__________。

影响α的因素有__________。

(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。

平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为___________,平衡常数K p=___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

(4)研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为:v=k(′αα−1)0.8(1−nα')。

式中:k为反应速率常数,随温度t 升高而增大;α为SO2平衡转化率,α'为某时刻SO2转化率,n为常数。

在α'=0.90时,将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲线,如图所示。

曲线上v 最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度t m 。

t<t m 时,v 逐渐提高;t>t m 后,v 逐渐下降。

原因是__________________________。

2.(2020年新课标Ⅱ)天然气的主要成分为CH 4,一般还含有C 2H 6等烃类,是重要的燃料和化工原料。

2020年高考化学一轮专题复习讲义:化学反应速率与化学平衡

2020年高考化学一轮专题复习讲义:化学反应速率与化学平衡

化学反应速率与化学平衡一、化学反应速率及其影响因素【知识整合】1.化学反应速率(1)概念:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

(2)表达式:v=错误!未找到引用源。

常用单位:mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1。

(3)速率大小判断方法:对同一个反应,用不同物质表示时,数值可能不同,比较的方法是将其换算为同一种物质再进行比较,同时,还要注意其单位是否统一,若单位不统一,要先将单位统一,否则可能会得出错误结论。

①对反应物来说,Δc=c(始)-c(终);对生成物来说,Δc=c(终)-c(始)。

②表示化学反应速率时,要注明具体物质。

同一反应中,用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。

各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数(系数)之比。

例如反应:mA(g)+nB(g)pC(g),其速率比为v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。

③固体和纯液体的浓度视为常数,因此表示化学反应速率时一般不用固体或纯液体来表示。

2.外界条件对反应速率的影响(其他条件不变,改变一个条件)浓度增大反应物的浓度,反应速率增大,反之减小。

压强对于有气体参加的反应,增大压强(反应混合物的浓度增大),反应速率加快,反之减慢。

温度升高温度,反应速率加快,反之减慢。

催化剂使用催化剂,能改变化学反应速率,且正逆反应速率的改变程度相同。

其他因素反应物间的接触面积、光照、放射线辐射、超声波等。

(1)当升高温度或增大压强时,正、逆反应速率都增大,但增大程度不同,取决于反应的热效应和方程式的化学计量数。

(2)当降低温度或减小压强时,正、逆反应速率都降低,但降低程度不同。

(3)温度对吸热方向反应速率影响程度大;压强对体积减小方向反应速率影响程度大。

3.利用有效碰撞理论理解外界条件对化学反应速率的影响【规律方法】关于化学反应速率的两个问题(1)灵活应用“反应速率之比=化学计量数(系数)之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率,确定物质的化学计量数(系数)、书写化学方程式。

2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习:专题九 化学反应原理综合练习 (4)含解析

2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习:专题九 化学反应原理综合练习 (4)含解析

2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习专题九化学反应原理综合练习(4)1、运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

1.CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO 2(g)+N2(g) ΔH=-746 kJ·mol-1。

部分化学键的键能数据如下表:①由以上数据可求得NO的键能为_______kJ·mol-1。

②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施_____________________。

2.用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N 2(g)+CO2(g) ΔH。

恒容恒温条件下,向体积相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中NO的物质的量[n(NO)]随反应时间(t)的变化情况如下表所示:①ΔH___0(填“>”或“<”)。

②乙容器在160 min时v正___v逆(填“>”、“<”或“=”)。

3.某温度下,向体积为2L的恒容真空容器中通入2.00mol NO 2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57.0kJ·mol-1已知:v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数。

测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:①的数值为___________。

②已知速率常数k随温度升高而增大,则升高温度后k1增大的倍数______k2增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。

4.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。

已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为_________________。

反应过程中通过质子交换膜(ab)的H+为2mol时,吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为_________L。

2、近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。

高考化学热点题型:化学反应原理综合大题(解析版)

高考化学热点题型:化学反应原理综合大题(解析版)

化学反应原理综合大题1.(2020·广东省清远市高三上学期期末教学质量检测)氮氧化物是形成酸雨、水体富营养化、光化学烟雾等环境问题的主要原因。

已知:反应Ⅰ.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH1=-112 kJ·mol-1;反应Ⅱ.2NO2(g) N2O4(g) ΔH2=-24.2 kJ·mol-1;反应Ⅲ.3O2(g) 2O3(g) ΔH3=+144.6 kJ·mol-1;(1)大气层中O3氧化NO的热化学方程式为3NO(g)+O3(g) 3NO2(g) ΔH4=____________________。

(2)某温度下,向1 L刚性容器中投入1 mol O2发生反应Ⅲ,5 min时压强变为原来的0.9倍后不再变化。

①5 min内O3的生成速率v(O3)=______________________。

②平衡时O2的转化率α(O2)________30%(填“>”“=”或“<”)。

(3)常温下,向压强为p kPa的恒压容器中充入2 mol NO和1 mol O2,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。

平衡时NO和NO2的物质的量分别为0.2 mol和1 mol,则常温下反应Ⅱ的平衡常数K p=____________kPa-1(已知气体中某成分的分压p(分)=n(分)×p(总),用含p的式子表示)。

n(总)(4)工业上常用氨气去除一氧化氮的污染,反应原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)。

测得该反应的平衡常数与温度的关系为:lg K p=5.0+200/T(T为开氏温度)。

①该反应ΔH _______________0(填“>”“=”或“<”)。

②一定温度下,按进料比n (NH 3)∶n (NO)=1∶1,匀速通入装有锰、镁氧化物作催化剂的反应器中反应。

反应相同时间,NO 的去除率随反应温度的变化曲线如上图。

NO 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_____________________________________________________;当反应温度高于380 ℃时,NO 的去除率迅速下降的原因可能是_________________________________________。

2020-2021高考化学与化学反应原理综合考查有关的压轴题附详细答案

2020-2021高考化学与化学反应原理综合考查有关的压轴题附详细答案

2020-2021高考化学与化学反应原理综合考查有关的压轴题附详细答案一、化学反应原理综合考查1.(15分)甲烷水蒸气催化重整(SMR)是传统制取富氢混合气的重要方法,具有工艺简单、成本低等优点。

回答下列问题:(1)已知1000 K时,下列反应的平衡常数和反应热:①CH 4(g)C(s)+2H2(g) K1=10.2 ΔH1②2CO(g)C(s)+CO 2(g) K2=0.6 ΔH2③CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g) K3=1.4 ΔH3④CH 4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) K4 ΔH4(SMR)则1000 K时,K4=____________;ΔH4=_________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示)。

(2)在进入催化重整装置前,先要对原料气进行脱硫操作,使其浓度为0.5 ppm以下。

脱硫的目的为______________。

(3)下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。

由图可知,电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用,则可推知ΔH4____0(填“>”或“<”)。

(4)下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。

由图可知,随着温度的降低,电流对H2产率的影响作用逐渐____________(填“增加”“减小”或“不变”),600 ℃时,电流对三种催化剂中的____________(用图中的催化剂表示式回答)影响效果最为显著,当温度高于750 ℃时,无论电流强度大小,有无催化剂,H2产率趋于相同,其原因是______________。

(5)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。

第一步:CH 4催化裂解生成H 2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH 4→C ads /[C(H)n ]ads +(2–2n)H 2;第二步:碳(或碳氢物种)和H 2O 反应生成CO 2和H 2,如C ads /[C(H)n ]ads +2H 2O→CO 2 +(2+2n)H 2。

高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及答案

高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及答案

高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及答案一、化学反应原理1.研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:已知:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+△H=+13.8kJ/mol,+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。

(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是_____________________。

(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。

甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。

你认为是否需要再设计实验证明?__________(“是”或“否”),理由是____________________________________________________。

(3)对比试管a、b、c的实验现象,可知pH增大2-272-4c(Cr O)c(CrO)_____(选填“增大”,“减小”,“不变”);(4)分析如图试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4的实验现象,说明+6价铬盐氧化性强弱为Cr2O72-__________CrO42-(填“大于”,“小于”,“不确定”);写出此过程中氧化还原反应的离子方程式_________。

(5)小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水,探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响,结果如表所示(Cr2O72-的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。

实验ⅰⅱⅲⅳ是否加入Fe2(SO4)3否否加入5g否是否加入H2SO4否加入1mL加入1mL加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴极为石墨,阳极为铁Cr2O72-的去除率/%0.92212.720.857.3①实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式是________________。

②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因_______________。

高考化学 化学反应原理综合试题附详细答案

高考化学 化学反应原理综合试题附详细答案

高考化学 化学反应原理综合试题附详细答案一、化学反应原理1.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略),采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。

实验步骤及测定原理如下:Ⅰ.取样、氧的固定a.用溶解氧瓶采集水样,记录大气压及水体温度。

b.向烧瓶中加入200mL 水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入41mLMnSO 无氧溶液(过量)和2mL 碱性KI 无氧溶液(过量),开启搅拌器,反应生成2MnO(OH),实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定d.搅拌,并向烧瓶中加入2mL 硫酸无氧溶液至2MnO(OH)被I -还原为2Mn +,溶液为中性或弱酸性。

e.在暗处静置5min 后,取一定量溶液,用223Na S O 标准溶液滴定生成的()22223246I 2S O I 2I S O ---+=+,记录数据。

f.⋯⋯g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题:()1配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为________。

()2取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是________。

()3“步骤c”中“搅拌”的作用是________。

()4“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为________。

()5“步骤f”为________。

()6“步骤e”中,用amol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为________;若200mL 水样经处理后,共消耗223Na S O 标准溶液的体积为bmL ,则水样中溶解氧的含量为________(用含字母的式子表示)mg/L 。

()7“步骤d”中加入硫酸溶液反应后,若溶液pH 过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个):________。

【答案】将溶剂水煮沸后冷却 使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 使溶液混合均匀,快速完成反应 222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+= 重复步骤e 中的滴定操作23~次 当滴入最后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色 40ab223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+,22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++;2224H 4I O 2I 2H O +-++=+【解析】【详解】(1)溶液中氧气溶解度不大,且随温度升高溶解度减小,所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却,把溶剂水中溶解的氧气赶出得到;故答案为:将溶剂水煮沸后冷却;(2)取水样时扰动水体表面,这样操作会使氧气溶解度减小,为此,取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;故答案为:使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;(3)操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀,快速完成反应;故答案为:使溶液混合均匀,快速完成反应;(4) “氧的固定”中发生反应的化学方程式为:222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=; 故答案为:222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=;(5)为减少实验过程中的误差,滴定实验应重复进行滴定实验测定数值,取几次的平均值计算,步骤f 为重复步骤e 的操作2~3次;故答案为:重复步骤e 的操作2~3次;(6)用223Na S O 标准溶液滴定生成的2I ,发生反应22232462S O I S O 2I ---+=+,以淀粉作指示剂,随硫代硫酸钠溶液滴入,滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点;若200mL 水样经处理后,共消耗Na 2S 2O 3标准溶液的体积为bmL ,实验过程中依次发生的反应为2222Mn O 4OH 2MnO(OH)+-++=↓,2222MnO(OH)2I 4H Mn I 3H O -++++=++,22232462S O I S O 2I ---+=+,得到定量关系为:222223O 2MnO(OH)2I 4S O -~~~,1 4n (O 2) 31b 10L amol L --⨯⨯⋅n (O 2)=0.00025abmol ,质量为0.00025abmol 32g /mol 0.008abg 8abmg ⨯==, 氧气浓度8abmg 40abmg /L 0.2L==; 故答案为:当滴入最后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色; 40ab ;()7硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应,生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化,反应的离子方程式分别为:223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+;22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++;2224H 4I O 2I 2H O +-++=+,故答案为:223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+,22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++,2224H 4I O 2I 2H O(+-++=+任写其中2个)。

2020年高考化学大题难点突破《化学反应综合原理》原因解释题型

2020年高考化学大题难点突破《化学反应综合原理》原因解释题型

2020年高考化学大题难点突破《化学反应综合原理》原因解释题型1.甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景。

在某催化剂作用下,CO2和H2除发生反应①外,还发生如下反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)[反应Ⅱ]。

维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得实验数据:注:甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。

表中数据说明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是_________。

2.二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2,具有无毒、无刺激性等优点。

回答下列问题:(1) CH3OCH3和O2发生反应I:CH3OCH3(g)+1/2O2(g)=2CO(g)+3H2(g) △H已知:CH 3OCH3(g) CO(g)+H2(g)+CH4 (g) △H1CH4 (g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O (g) △H2H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) △H3保持温度和压强不变,分别按不同进料比通入CH3OCH3和O2,发生反应I。

测得平衡时H2的体积百分含量与进料气中n(O2)/n(CH3OCH3)的关系如图所示。

当n(O2)/n(CH3OCH3)>0.6时,H2的体积百分含量快速降低,其主要原因是____(填标号)。

A.过量的O2起稀释作用B.过量的O2与H2发生副反应生成H2OC .n(O2)/n(CH3OCH3)>0.6平衡向逆反应方向移动3.利用甲醇和水蒸气重整为燃料电池提供氢气。

甲醇和水蒸气重整的主要反应是:反应i:CH3OH(g)+H2O(g)ƒCO2(g)+3H2(g) △H1= +49 kJ/mol。

同时,存在副反应:反应ii:CH3OH(g)ƒCO(g)+2H2(g) △H2= +91 kJ/molCO易使反应i的催化剂中毒,研究温度和投料比对甲醇转化率及重整气中CO物质的量分数的影响,结果如图所示。

高考化学化学反应原理的综合热点考点难点含答案

高考化学化学反应原理的综合热点考点难点含答案

高考化学化学反应原理的综合热点考点难点含答案一、化学反应原理1.氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,俗称“固体硫酸”,易溶于水和液氨,不溶于乙醇,在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。

某实验室用尿素和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)制备氨基磺酸的流程如图:已知“磺化”步骤发生的反应为:①CO(NH 2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s) ΔH<0②H 2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑发生“磺化”步骤反应的装置如图1所示:请回答下列问题:(1)下列关于“磺化”与“抽滤”步骤的说法中正确的是____。

A.仪器a的名称是三颈烧瓶B.冷凝回流时,冷凝水应该从冷凝管的B管口通入C.抽滤操作前,应先将略小于漏斗内径却又能将全部小孔盖住的滤纸平铺在布氏漏斗中,稍稍润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,再转移悬浊液D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先关闭水龙头,再拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管(2)“磺化”过程温度与产率的关系如图2所示,控制反应温度为75~80℃为宜,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,可能的原因是____。

(3)“抽滤”时,所得晶体要用乙醇洗涤,则洗涤的具体操作是____。

(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸而不用蒸馏水的原因是____。

(5)“配液及滴定”操作中,准确称取2.500g氨基磺酸粗品配成250mL待测液。

取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用0.08000mol•L-1的NaNO2标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2标准溶液25.00mL。

此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。

①电子天平使用前须____并调零校准。

称量时,可先将洁净干燥的小烧杯放在称盘中央,显示数字稳定后按____,再缓缓加样品至所需质量时,停止加样,读数记录。

②试求氨基磺酸粗品的纯度:____(用质量分数表示)。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

专题 化学反应原理综合【母题来源】2019年高考新课标Ⅰ卷【母题题文】水煤气变换[CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。

回答下列问题:(1)Shibata 曾做过下列实验:①使纯H 2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H 2的物质的量分数为0.0250。

②在同一温度下用CO 还原CoO(s),平衡后气体中CO 的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H 2(填“大于”或“小于”)。

(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H 2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H 2的物质的量分数为_________(填标号)。

A .<0.25B .0.25C .0.25~0.50D .0.50E .>0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用❉标注。

可知水煤气变换的ΔH ________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E 正=_________eV ,写出该步骤的化学方程式_______________________。

(4)Shoichi 研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO 和H 2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的2H O p 和CO p 相等、2CO p 和2H p 相等。

计算曲线a 的反应在30~90 min 内的平均速率v (a)=___________kPa·min −1。

467 ℃时2H p 和CO p 随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。

489 ℃时2H p 和CO p 随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。

【参考答案】(1)大于(2)C(3)小于 2.02 COOH*+H*+H 2O*COOH*+2H*+OH*(或H 2O*H*+OH*)(4)0.0047 b c a d【试题解析】【分析】(1)由H 2、CO 与CoO 反应后其气体物质的量分数判断二者的倾向大小;(2)根据三段式以及CO 与H 2的倾向大小关系综合判断;(3)根据反应物与生成物的相对能量差大小进行比较判断;根据反应物达到活化状态所需能量为活化能以及相对能量差值大小计算并比较最大能垒;根据最大能垒对应的反应历程对应的物质写出方程式;(4)根据图中曲线a 在30~90 min 内分压变化量计算平均反应速率;先根据CO 与H 2的倾向大小关系判断CO 与H 2的含量范围,然后根据温度变化对化学平衡的影响判断出在不同温度下曲线对应的物质。

【详解】(1)H 2还原氧化钴的方程式为:H 2(g)+CoO(s)Co(s)+H 2O(g);CO 还原氧化钴的方程式为:CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g),平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数(() ()()222n Hn H+n H O)高于CO还原体系中CO的物质的量分数(()()()2n COn CO+n CO),故还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO大于H2;(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,可设其物质的量为1mol,则CO(g)+H2O(g)ƒCO2(g)+H2(g)起始(mol) 1 1 0 0转化(mol)x x x x平衡(mol)1-x 1-x x x则平衡时体系中H2的物质的量分数=()()()2n H xmol x==n21-x+1-x+x+x mol⎡⎤⎣⎦总,因该反应为可逆反应,故x<1,可假设二者的还原倾向相等,则x=0.5,由(1)可知CO的还原倾向大于H2,所以CO更易转化为H2,故x>0.5,由此可判断最终平衡时体系中H2的物质的量分数介于0.25~0.50,故答案为C;(3)根据水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知,CO(g)+H2O(g)的能量(-0.32eV)高于CO2(g)+H2(g)的能量(-0.83eV),故水煤气变换的ΔH小于0;活化能即反应物状态达到活化状态所需能量,根据变换历程的相对能量可知,最大差值为:其最大能垒(活化能)E正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV;该步骤的反应物为COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*;因反应前后COOH*和1个H*未发生改变,也可以表述成H2O*=H*+OH*;(4)由图可知,30~90 min内a曲线对应物质的分压变化量Δp=(4.08-3.80)kPa=0.28 kPa,故曲线a的反应在30~90 min内的平均速率v(a)=0.28 kPa60min=0.0047 kPa·min−1;由(2)中分析得出H2的物质的量分数介于0.25~0.5,CO的物质的量分数介于0~0.25,即H2的分压始终高于CO的分压,据此可将图分成两部分:由此可知,a、b表示的是H2的分压,c、d表示的是CO的分压,该反应为放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,CO分压增加,H2分压降低,故467 ℃时P H2和P CO随时间变化关系的曲线分别是b、c;489 ℃时P H2和P CO随时间变化关系的曲线分别是a、d。

【命题意图】本题以水煤气交换为背景,考察化学反应原理的基本应用,较为注重学生学科能力的培养,难点在于材料分析和信息提取,图像比较新,提取信息能力较弱的学生,会比较吃力。

第(3)问于我国化学工作者发表在顶级刊物Science中的文章“沉积在α-MoC上单层金原子对水煤气的低温催化反应”,试题以文章中的单原子催化能量变化的理论计算模型为情境,让学生认识、分析催化吸附机理及反应过程中的能量变化。

本题属于连贯性综合题目,本题的解题关键在于第(1)问的信息理解与应用,若本题的第(1)问判断错误,会导致后续多数题目判断错误;第(2)问可以采取特殊值法进行赋值并结合极限法计算,考生若只是考虑到完全转化极限,则只能判断出H2的物质的量分数小于0.5,这是由于对题干的信息应用能力不熟练而导致;对于第(4)问中曲线对应物质的确定需根据第(1)(2)问得出的相关结论进行推断,需先确定物质对应曲线,然后再根据勒夏特列原理判读相关物质的变化。

【命题方向】化学反应原理综合题涉及的内容主要包括化学反应过程中的焓变、化学能与电能的相互转化、电极反应式的书写、化学反应速率的定性分析与定量计算、化学平衡移动原理在生产中的应用、化学平衡常数的计算、反应条件的控制、弱酸弱碱的转化、pH计算、离子浓度大小的比较、离子的共存、难溶物之间的转化等问题。

试题常以选择、填空、读图、作图、计算等形式出现。

高考一般以与生产、生活联系紧密的物质为背景材料出组合题,各小题之间有一定独立性。

预计2020年高考仍然将结合某个特定的工业生产过程,综合考查反应热、热化学方程式、化学反应速率和化学平衡;考查从图像中获取有效信息,解答与化学反应速率和化学平衡有关的问题,如反应速率、反应转化率、产率,提高转化率的措施等;考查从图表或图像中获取信息,计算转化率、平衡常数等。

【得分要点】化学平衡图象解答原则(1)解题思路(2)解题步骤以可逆反应a A(g)+b B(g) c C(g)为例:(1)“定一议二”原则在化学平衡图象中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量,确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系。

如图:这类图象的分析方法是“定一议二”,当有多条曲线及两个以上条件时,要固定其中一个条件,分析其他条件之间的关系,必要时,作一辅助线分析。

(2)“先拐先平,数值大”原则在化学平衡图象中,先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图A)或表示的压强较大(如图B)。

图A 图B图A表示T2>T1,正反应是放热反应。

图B表示p1<p2,A是反应物,正反应为气体总体积缩小的反应,即a+b>c。

1.【湖北省黄冈中学2019届高三6月适应性考试(最后一卷)】1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现一氧化二氮(N2O)气体具有轻微的麻醉作用,而且对心脏、肺等器官无伤害,后被广泛应用于医学手术中。

(1)一氧化二氮早期被用于牙科手术的麻醉,它可由硝酸铵在催化剂下分解制得,该反应的化学方程式为___________________________。

(2)已知反应2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的ΔH=–163kJ·mol-1,1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为______kJ。

(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:①在0~20min时段,反应速率v(N2O)为____mol·L-1·min-1。

②若N2O起始浓度c0为0.150mol/L ,则反应至30min时N2O的转化率α=_____。

③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1 ___T2(填“>”、“=”或“<”)。

当温度为T1、起始压强为p0,反应至t1min时,体系压强p= ___(用p0表示)。

(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:第一步I2(g) = 2I(g) (快反应)第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) (慢反应)第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)实验表明,含碘时NO分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。

下列表述正确的是___(填标号)。

A.温度升高,k值增大B.第一步对总反应速率起决定作用C.第二步活化能比第三步大D.I2浓度与N2O分解速率无关【答案】(1)NH4NO3N2O↑+2H2O(2)1112.5(2)①1.0×10-3②20.0% ③> 1.25p0(4)AC【解析】(1)硝酸铵在催化剂下分解生成一氧化二氮和水,反应的化学方程式为NH4NO3 N2O↑+2H2O;(2)2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的ΔH=–163kJ·mol-1,设1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为xkJ,根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和,2x-2⨯945kJ-498kJ=-163kJ,解得x=1112.5kJ;①根据表格数据,在0~20min时段,反应速率v(N2O)=ct∆∆=()0.100.08mol/L20min-=1.0⨯10-3mol·L-1·min-1;②由表可知,每隔10min,c(N2O)的变化量相等,故单位时间内c(N2O)的变化与N2O的起始浓度无关,每10min均减小0.01mol/L,若N2O起始浓度c0为0.150mol/L ,则反应至30min时转化的N2O的浓度为0.01mol/L⨯3=0.03mol/L,则N2O的转化率α= 0.03mol/L×0.150mol/L100%=20.0%;③其他条件相同时,温度升高化学反应速率加快,N2O分解半衰期减小,由图可知,压强相同时,半衰期T2>T1,则温度T1 >T2;当温度为T1、起始压强为p0,设起始时的物质的量为1mol,则,2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)起始量(mol) 1 0 0t1min时(mol)0.5 0.5 0.25t1min时总物质的量为(0.5+0.5+0.25)mol=1.25mol,根据等温等容条件下,压强之比等于物质的量之比,体系压强p= 1.251p0=1.25p0;(4)A.温度升高,化学反应速率增大,因v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,则温度升高,k值增大,故A正确;B.化学反应速率由反应最慢的反应决定,则第二步对总反应速率起决定作用,故B错误;C.第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,所以第二步活化能比第三步大,故C正确;D.含碘时NO分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,所以N2O分解速率与I2浓度有关,故D错误。

相关文档
最新文档