2015届高三化学(江苏专用)二轮复习专题：专题七《化学反应速率、化学平衡及化学反应与能量的综合应用》

专题七化学反应速率、化学平衡及化学反应与能量的综合

应用

非选择题

1. (2013·南通二模)在高温高压下CO具有极高的化学活性，能与多种单质或化合物反应。

(1) 若在恒温恒容的容器内进行反应：C(s)+H

2O(g)CO(g)+H

2

(g)，则可用来判

断该反应达到平衡状态的标志有(填字母)。

a. 容器内的压强保持不变

b. 容器中H

2

的浓度与CO的浓度相等

c. 容器中混合气体的密度保持不变

d. CO的生成速率与H

2

的生成速率相等

(2) CO空气燃料电池中使用的电解质是掺杂了Y

2O

3

的ZrO

2

晶体，它在高温下能传

导O2-。该电池负极的电极反应式为。

(3) 一定条件下，CO与H

2

可合成甲烷，反应的化学方程式为

CO(g)+3H

2(g)CH

4

(g)+H

2

O(g)。

①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是。

②已知H

2(g)、CO(g)和 CH

4

(g)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1

和890.0kJ·mol-1。写出CO与H

2反应生成CH

4

和CO

2

的热化学方程

式：。

(4) 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应的热化学方程式如下：

CH

3OH(g)+CO(g)HCOOCH

3

(g) ΔH=-29.1kJ·mol-1

科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 。

②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是 。 2. (2013·南师附中等五校联考)尿素(H 2NCONH 2)是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位。 (1) 工业上合成尿素的反应如下：

2NH 3(l)+CO 2(g)

H 2O(l)+H 2NCONH 2(l) ΔH=-103.7kJ ·mol -1

下列措施中有利于提高尿素产率的是 (填字母)。

A. 采用高温

B. 采用高压

C. 寻找更高效的催化剂 (2) 合成尿素的反应在进行时分为如下两步： 第一步：2NH 3(l)+CO 2(g)H 2NCOONH 4(氨基甲酸铵)(l) ΔH 1 第二步：H 2NCOONH 4(l)

H 2O(l)+H 2NCONH 2(l) ΔH 2

某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L 的密闭容器中投入4 mol 氨气和1mol 二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如图1所示。 ①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定，总反应进行到 min 时达到平衡。

②第二步反应的平衡常数K 随温度的变化如图2所示，则ΔH 2 (填“>”、“<”或“=”)0。

图1 图2

③已知：N 2(g)+O 2(g)2NO(g) ΔH=+180.6kJ ·mol -1

N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔH=-92.4kJ ·mol -1 2H 2(g)+O 2(g)

2H 2O(g) ΔH=-483.6kJ ·mol -1

则4NO(g)+4NH 3(g)+O 2(g)4N 2(g)+6H 2O(g)

ΔH= kJ ·mol -1。

(3) 尿素燃料电池结构如图3所示。其工作时负极的电极反应式为 。

图3

3. (2013·徐州质检)火箭升空需要高能燃料，经常是用肼(N 2H 4)作为燃料，N 2O 4作氧化剂。

(1) 已知：N 2(g)+2O 2(g)2NO 2(g) ΔH=+67.7kJ ·mol -1

N 2H 4(g)+O 2(g)N 2(g)+2H 2O(g) ΔH=-534.0kJ ·mol -1

2NO 2(g)

N 2O 4(g) ΔH=-52.7kJ ·mol -1

请写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式： 。

(2) 一定条件下，在2L密闭容器中起始时投入2molNH

3和4molO

2

，发生反应：

4NH

3(g)+5O

2

(g)4NO(g)+6H

2

O(g) ΔH<0。测得平衡时的数据如下表。

①在T

1

时，若经过10min反应达到平衡，则10min内反应的平均速率

v(NH

3

)= 。

②T

1和T

2

的大小关系是T

1

(填“>”、“<”或“=”)T

2

。

(3) 在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO

2，还要求提供充足的O

2

。

某种电化学装置可实现如下转化：2CO

22CO+O

2

，CO可用作燃料。已知该装置的

阳极反应式为4OH--4e-O

2↑+2H

2

O，则阴极反应式

为。有人提出，可以设计反应：2CO2C+O

2

(ΔH>0)来消除CO的污染，请你判断该反应是否能自发进行并说明理

由：

。

4. (2013·盐城二模)铅及其化合物在工业生产及日常生活中都具有非常广泛的用途。

(1) 瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下：

2PbS(s)+3O

2(g)2PbO(s)+2SO

2

(g) ΔH=a kJ·mol-1

PbS(s)+2PbO(s)3Pb(s)+SO

2

(g) ΔH=b kJ·mol-1

PbS(s)+PbSO

4(s)2Pb(s)+2SO

2

(g) ΔH=c kJ·mol-1

则3PbS(s)+6O

2(g)3PbSO

4

(s) ΔH= kJ·mol-1(用含a、b、c

的代数式表示)。