高考理综化学大题训练三化学反应原理综合应用

化学反应原理综合运用1．【2017新课标1卷】（14分）近期发现，H 2S 是继NO 、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

回答下列问题：（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H 2所需能量较少的是_____________。

（3）H 2S 与CO 2在高温下发生反应：H 2S(g)+CO 2(g)COS(g) +H 2O(g)。

在610 K 时，将 mol CO 2与 mol H 2S 充入 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为。

①H 2S 的平衡转化率1α=_______%，反应平衡常数K =________。

②在620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为，H 2S 的转化率2α_____1α，该反应的∆H _____0。

（填“>”“<”或“=”）③向反应器中再分别充入下列气体，能使H 2S 转化率增大的是________（填标号）A ．H 2SB ．CO 2C ．COSD ．N 22．【2017新课标2卷】（14分）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。

回答下列问题：（1）正丁烷（C 4H 10）脱氢制1-丁烯（C 4H 8）的热化学方程式如下：①C 4H 10(g)= C 4H 8(g)+H 2(g) ΔH 1已知：②C 4H 10(g)+12O 2(g)= C 4H 8(g)+H 2O(g) ΔH 2=?119 kJ·mol ?1 ③H 2(g)+ 12O 2(g)= H 2O(g) ΔH 3=?242 kJ·mol ?1 反应①的ΔH 1为________kJ·mol ?1。

图（a ）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是__________（填标号）。

A ．升高温度B ．降低温度C ．增大压强D ．降低压强（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。

图（b ）为丁烯产率与进料气中n （氢气）/n （丁烷）的关系。

图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。

（3）图（c ）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。

丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。

3．【2017新课标3卷】（14分）砷（As ）是第四周期ⅤA 族元素，可以形成As 2S 3、As 2O 5、H 3AsO 3、H 3AsO 4等化合物，有着广泛的用途。

回答下列问题：（1）画出砷的原子结构示意图____________。

（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As 2S 3）制成浆状，通入O 2氧化，生成H 3AsO 4和单质硫。

写出发生反应的化学方程式________。

该反应需要在加压下进行，原因是________________________。

（3）已知：As(s)+32H 2(g)+2O 2(g)=H 3AsO 4(s) ΔH 1 H 2(g)+12O 2(g)=H 2O(l) ΔH 2 2As(s)+52O 2(g) =As 2O 5(s) ΔH 3 则反应As 2O 5(s) +3H 2O(l)= 2H 3AsO 4(s)的ΔH =_________。

（4）298 K 时，将20 mL 3x mol·L ?1 Na 3AsO 3、20 mL 3x mol·L ?1I 2和20 mL NaOH 溶液混合，发生反应：33AsO -(aq)+I 2(aq)+2OH ?(aq)34AsO -(aq)+2I ?(aq)+ H 2O(l)。

溶液中c (34AsO -)与反应时间（t ）的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。

a ．溶液的pH 不再变化b ．v (I ?)=2v (33AsO -) c ．c (34AsO -)/c (33AsO -)不再变化 d ．c (I ?)=y mol·L ?1 ②t m 时，v 正_____ v 逆（填“大于”“小于”或“等于”）。

③t m 时v 逆_____ t n 时v 逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。

④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K 为___________。

4．【2017天津卷】（14分）某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO 2和少量Na 2CrO 4,。

考虑到胶体的吸附作用使Na 2CrO 4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。

回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。

Ⅰ．固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）（1）反应①所加试剂NaOH的电子式为_________。

B→C的反应条件为__________，C→Al的制备方法称为______________。

（2）该小组探究反应②发生的条件。

D与浓盐酸混合，不加热，无变化，加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。

由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）___________。

a．温度 b．Cl?的浓度 c．溶液的酸度5．【2017江苏卷】(14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。

（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高CO ，其原因是___________________________________。

效吸附剂X，吸附剂X中含有23（2）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图- 1和题20图- 2所示。

①以酚酞为指示剂(变色范围pH ~ ，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。

该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。

②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4?+H+的电离常数为K a1，则p K a1=____(p K a1=?lg K a1)。

（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。

pH =时，吸附剂X表面不带电荷；pH > 时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH<时带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。

pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图?3所示。

①在pH7~9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是_____________。

②在pH4~7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为___________。

提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是____________________________________。

6．【2017北京卷】（13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58 136 181（升华）316 1412熔点/℃?69 ?25 193 304 714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。

已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+ kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2= kJ·mol-1②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。

7．【2016新课标1卷】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4?(绿色)、Cr2O72?(橙红色)、CrO42?(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：（2）CrO42?和Cr2O72?在溶液中可相互转化。

室温下，初始浓度为 molL?1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72?)随c(H+)的变化如图所示。

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。

②由图可知，溶液酸性增大，CrO42?的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。

根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。

③升高温度，溶液中CrO42?的平衡转化率减小，则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。

8．【2016新课标2卷】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)+ 3/2O2(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，理由是_______________。