2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析
2020-2021【化学】化学 化学反应原理综合考查的专项 培优易错试卷练习题附答案解析
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题附答案解析一、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【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)附详细答案
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)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,H 2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。
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:<;<。
2020-2021高考化学 化学反应原理 培优易错试卷练习(含答案)及详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理培优易错试卷练习(含答案)及详细答案一、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___________________。
2020-2021【化学】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)附详细答案
2020-2021【化学】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)附详细答案一、化学反应原理综合考查1.已知,常温下H2S、H2CO3 的电离常数如下表K a1K a2H2S9.1×10-81×10-15H2CO3 4.3×10-7 5.6×10-11(1)①常温下,0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol.L-1的碳酸钠溶液,碱性更强的是_______。
其原因是_____________________________。
②常温下,硫化钠水解的离子方程式_____________________________。
(2)H2S能与许多金属离子发生反应,生成溶解度不同和各种颜色的金属硫化物沉淀,可用于分离和鉴定金属离子。
①常温下,NaHS溶液显______(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)②常温下,向100 mL 0.1 mol·L-1 H2S溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________________。
(3)脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染,又可回收硫资源,该部分硫化氢用过量NaOH溶液吸收后,再以石墨作电极电解该溶液可回收硫,写出电解得到硫的总反应方程式(忽略氧的氧化还原)_______________;从整个生产工艺的角度分析,该方法不仅能减少环境污染、回收硫、得到一定量的副产物,还具有的优点是___________。
【答案】硫化钠溶液硫化氢的K a2小于碳酸的K a2,硫化钠更易水解 S2- + H2O HS- + OH-、HS- + H 2O H2S + OH-碱性 c c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)=c(H+) >c(S2-)Na2S+2H2O S↓+H2↑+2NaOH 或S2-+2H2O S↓+H2↑+2OH-产物NaOH可循环使用【解析】试题分析:(1)① H2CO3的第二步电离平衡常数是5.6×10-11,大于H2S的第二步电离平衡常数1×10-15,说明S2-的水解程度大于CO32-;②S2-的水解分两步进行;(1)①根据HS-的水解平衡常数和电离平衡常数分析NaHS溶液的酸碱性;②H2S抑制水电离,加入NaOH中和H2S,H2S抑制作用逐渐减小,到c点H2S恰好与NaOH生成Na2S, Na2S水解促进水电离;d点氢氧化钠过量,过量的氢氧化钠抑制水电离。
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【化学】化学化学反应原理的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案解析
2020-2021【化学】化学化学反应原理的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案解析一、化学反应原理1.过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)俗称固体双氧水。
实验室可用碳酸钠和双氧水等为原料来制备,具体流程如下:已知:①相关反应的方程式如下:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2△H<0②工业上常以产品活性氧的质量分数[ω(活性氧)=×100%]来衡量产品的优劣,13.00%以上为优等品。
请回答:表1 反应温度对产品收率及活性氧含量的影响反应温度/℃产品收率/%活性氧质量分数/%5 65.3 12.7110 73.2 13.2415 85.0 13.5520 83.2 13.3025 55.1 12.78表2加料时间对产品收率及活性氧含量的影响加料时间/min产品收率/%活性氧质量分数/%5 65.7 13.3010 76.8 14.7515 81.3 14.2620 89.0 13.8225 87.9 13.51(1)分析表1,一般选择的反应温度为_____。
(2)分析表2,加料时间对产品收率也有很大影响,时间太短或太长均不利于生产,加料时间太短导致产品收率较低的原因是_____。
(3)结晶过程中加入氯化钠,作用是_____。
(4)下列关于抽滤操作,正确的是_____。
A.准备略大于漏斗内径的滤纸,以盖住布氏漏斗瓷板上的小孔B.用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀C.洗涤沉淀时,加入少量水并开大水龙头,重复操作2~3次D.用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体,晾干后保存在试剂瓶中(5)使用图2所示装置抽滤,中途需停止抽滤时,最佳操作为_____。
(6)产品出厂前需测定活性氧的质量分数,现将0.1000g某厂的产品(所含杂质均不参与反应)溶于水配成溶液,加入10.00mL1.000mol•L﹣1的稀硫酸,再加入足量KI,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量_____,用0.1000mol•L﹣1的Na2S2O3标准溶液滴定,若该产品的活性氧质量分数为13.60%,则达到滴定终点时共消耗标准液的体积为_____mL。
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【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)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化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题含答案解析
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题含答案解析一、化学反应原理综合考查1.煤炭燃烧时产生大量SO2、NO对环境影响极大。
(1)使用清洁能源可有效减少SO2等的排放。
煤的液化是现代能源工业中重点推广的能源综合利用方案,最常见的液化方法为用煤生产CH3OH。
已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:噲?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-a kJ/moli:CO2(g)+3H2(g)垐?噲? CO(g)+H2O(g) ΔH2=+b kJ/molii:CO2(g)+H2(g) 垐?噲? CH3OH(g)ΔH3iii:CO(g)+2H2(g) 垐?ΔH3=________。
(2)在密闭容器中进行反应i,改变温度时,该反应中的所有物质都为气态,起始温度、体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。
反应过程中部分数据见下表:①达到平衡后,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(Ⅰ)________K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”下同);平衡时CO2的浓度c(Ⅰ)________c(Ⅱ)。
②对反应Ⅰ,在其他条件不变下,若30 min时只改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为2.5 mol,则T1________T2(填“>”“<”或“=”)。
③若30 min时只向容器中再充入1 mol H2(g)和1 mol H2O(g),则平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(3)研究人员发现,将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)。
在一定温度下,于2 L的恒容密闭容器中充入0.1 mol NO和0.3 mol CO发生该反应,如图为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值(p/p0)随时间的变化曲线。
①0~5 min 内,该反应的平均反应速率v(NO)=________;平衡时N 2的产率为________。
2020-2021化学化学反应原理的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附详细答案
2020-2021化学化学反应原理的专项培优易错难题练习题(含答案)附详细答案一、化学反应原理1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。
工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。
b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。
c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。
从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。
平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol ∙L -1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗,b 的名称即为蒸馏烧瓶;b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2,所以方程式为:24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑;c 中是制备硫代硫酸钠的反应,SO 2由装置b 提供,所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO 2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO 2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成3233Fe(S O )-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe 3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr7H O --++++++;②2222346=I 2S O 2I S O ---++;反应①I -被氧化成I 2,反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的223S O -失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含详细答案
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含详细答案一、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【化学】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.过氧乙酸(CH3CO3H)是一种广谱高效消毒剂,不稳定、易分解,高浓度易爆炸。
常用于空气、器材的消毒,可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得,热化学方程式为:CH3COOH(aq)+H2O2(aq)⇌CH3CO3H(aq)+H2O(l) △H=-13.7K J/mol(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是____ 。
(2)利用上述反应制备760 9 CH3CO3H,放出的热量为____kJ。
(3)取质量相等的冰醋酸和50% H2O2溶液混合均匀,在一定量硫酸催化下进行如下实验。
实验1:在25 ℃下,测定不同时间所得溶液中过氧乙酸的质量分数。
数据如图1所示。
实验2:在不同温度下反应,测定24小时所得溶液中过氧乙酸的质量分数,数据如图2所示。
①实验1中,若反应混合液的总质量为mg,依据图1数据计算,在0—6h间,v(CH3CO3H)=____ g/h(用含m的代数式表示)。
②综合图1、图2分析,与20 ℃相比,25 ℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是_________。
(写出2条)。
(4) SV-1、SV-2是两种常用于实验研究的病毒,粒径分别为40 nm和70 nm。
病毒在水中可能会聚集成团簇。
不同pH下,病毒团簇粒径及过氧乙酸对两种病毒的相对杀灭速率分别如图3、图4所示。
依据图3、图4分析,过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是______【答案】高浓度易爆炸(或不稳定,或易分解) 137 0.1m/6 温度升高,过氧乙酸分解;温度升高,过氧化氢分解,过氧化氢浓度下降,反应速率下降随着pH升高,SV-1的团簇粒径减小,与过氧化氢接触面积增大,反应速率加快【解析】【分析】(1)过氧乙酸(CH3CO3H)不稳定、易分解,高浓度易爆炸,为了安全市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%(2) 利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算(3) 结合图象分析计算【详解】(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%,原因是不稳定、易分解,高浓度易爆炸。
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)及详细答案
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)及详细答案一、化学反应原理综合考查1.甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ·mol-1回答下列问题:(1)反应Ⅱ的△H2=______________。
(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是__________ (填“较低温度”、“ 较高温度”或“任何温度”)(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。
A.混合气体的密度不再变化B.混合气体的平均相对分子质量不再变化C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1:3:1:1D.甲醇的百分含量不再变化(4)对于反应Ⅰ,不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是__________。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1B.温度低于250 ℃时,随温度升高甲醇的产率增大C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率(5)若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应Ⅰ,250℃时反应的平衡常数K=______;若要进一步提高甲醇体积分数。
可采取的措施有_________________。
(6)下图是电解Na2CO3溶液的装置图。
阴极的电极反应式为________________【答案】+41.19kJ·mol -1 较低温度 BD ABD 0.148(或者427) 增大压强(降低温度) 2H ++2e -==H 2↑或2H 2O+2e -==H 2↑+2OH -【解析】【分析】本题考查盖斯定律,热化学反应与过程无关,只与始态与终态有关,△H 2=△H 1-△H 3=+41.19kJ/mol ;△G==△H-T△S,T 为温度,△G<0,可自发进行,反应Ⅲ:△H<0, △S<0,较低温度可自发进行;平衡状态的判断,同一物质的正逆反应速率相等,本题中ρ=m/V ,质量与体积均不变,密度自始至终不变,不可做为判断依据;M=m/n ,质量不变,物质的量减少,可做判断依据;反应物与生成物平衡时的比例不一定为1:3:1:1,不可以;只要平衡则甲醇的百分含量不再变化,可以;化学反应条件的选择,既要考虑反应时的产量,又要考虑反应的速率;32322()()()()c C H OH c H O K c CO c H ⨯=⨯,250℃时转化率为50%;电解池中阳极失电子,溶液中为水提供的氢氧根离子失电子,产生的氢离子和钠离子向阴极区域移动,而阴极附近的水提供的氢离子得电子,生成氢气。
2020-2021高考化学 化学反应原理 培优易错试卷练习(含答案)及答案
2020-2021高考化学化学反应原理培优易错试卷练习(含答案)及答案一、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化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题含详细答案
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题含详细答案一、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【化学】化学 化学反应原理综合考查的专项 培优易错试卷练习题及答案
2020-2021【化学】化学 化学反应原理综合考查的专项 培优易错试卷练习题及答案一、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+3KSCN Fe (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化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)及答案
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)及答案一、化学反应原理综合考查1.资源化利用2CO ,不仅可以减少温室气体的排放,还可以获得燃料或重要的化工产品。
(1)2CO 的捕集:①2CO 属于___________分子(填“极性”或“非极性”),其晶体(干冰)属于__________晶体。
②用饱和23Na CO 溶液做吸收剂可“捕集”2CO 。
若所得溶液pH 10=,溶液中()()-2-33c HCO :c CO =_______;(室温下,23H CO 的71112K 410;K 510--=⨯=⨯)若吸收剂失效,可利用NaOH 溶液使其再生,写出该反应的离子方程式_____。
③聚合离子液体是目前广泛研究的2CO 吸附剂。
结合下图....分析聚合离子液体吸附2CO 的有利条件是____________。
(2)生产尿素:工业上以2CO 、3NH 为原料生产尿素()22CO NH ⎡⎤⎣⎦,该反应分为二步进行:第一步:32242NH (g)CO (g)H NCOONH (s)+ƒΔH=159.5kJ /mol -第二步:()24222H NCOONH (s)CO NH (s)H O(g)+ƒ ΔH 72.5kJ /mol =+ 写出上述合成尿素的热化学方程式_______。
(3)合成乙酸:中国科学家首次以3CH OH 、2CO 和2H 为原料高效合成乙酸,其反应路径如图所示:①原料中的3CH OH 可通过电解法由2CO 制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成3CH OH 的电极反应式:____________。
②根据图示....,写出总反应的化学方程式:_______。
【答案】非极性 分子 2:1 2323HCO OH H O CO ---+=+ 低温,低流速(或25℃,110mL min -⋅) ()322222NH (g)CO (g)CO NH (s)H O(g)ΔH=87.0kJ /mol ++-ƒ232CO 6e 6H CH OH H O -+++=+ *32232Lil 、CH OH+CO +H CH COOH H +H R O【解析】 【分析】 【详解】(1)①极性分子是指分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,而非极性分子是指原子间以共价键结合,分子里电荷分布均匀,正负电荷中心重合的分子,2CO 是非金属氧化物,其结构式为:O =C =O ,属于非极性分子,干冰是固态二氧化碳,属于分子晶体,故答案为:非极性;分子。
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析
2020-2021化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析一、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“=”)。
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2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析一、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 1Ⅱ.CH 3COOH (g )⇌2CO (g )+2H 2(g ) △H 2Ⅲ.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 x2x 2x 4x mol 1-x 1-2x 2x 4x ƒ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:0.4mol 100%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.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 ⨯⨯⋅=⋅。
3.运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)一氯胺(NH 2Cl )是饮用水的二级消毒剂,水解生成一种具有强烈杀菌消毒作用的物质:①NH 2Cl 中Cl 元素的化合价为_____________。
②NH 2Cl 发生水解反应的化学方程式为_____________________________。
(2)SO 2和CO 均为燃煤产生的烟道气中有害成分,在催化作用下可利用二者相互反应进行无害化处理并回收硫。
有关资料如图1所示。
则:①常温常压下,质量均为11.2g 的CO (g )和S (s )分别完全燃烧生成CO 2(g )或SO 2(g ),放出的热量前者比后者多________kJ 。
②SO 2(g )+2CO (g )=S (s )+2CO 2(g ) △H=___________________.(3)在一定条件下,向恒容密闭容器中充入1.0molCO 2和3.0molH 2,在一定温度范围内发生如下转化:CO 2(g )+3H 2(g )=CH 3OH (g )+H 2O (g ) △H=-xkJ/mol x>0)。
在不同催化剂作用下,相同时间内CO 2的转化率随温度的变化如图2所示:①催化效果最佳的是催化剂__________(选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);b 点v(正)___v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)②此反应在a 点时已达到平衡状态,a 点的转化率比c 点高的原因是_____________ (4)常温下,H 2CO 3的电离常数为:K a1=4×10-7,K a2=4×10-11。
已知0.1mol/LNH 4HCO 3溶液的pH=8,则在此溶液中:①下列有关离子浓度的关系式中,不正确的是_____(填序号)A .c(NH 4+)>c(HCO 3-)>c(OH -)>c(H +)B .c(NH 4+)+c(NH 3·H 2O)=c(HCO 3-)+c(H 2CO 3)C .c(H 2CO 3)-c(CO 32-)-c(NH 3·H 2O)=9.9×10-7mol·L -1 ②232-3c(H CO )c(CO )=________(结果保留三位有效数字)。