高三化学反应原理大题专项练习.doc

高三化学“化学反应原理”大题专项训练1（14分）黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为SO2和Fe2O3。（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2完全燃烧反应的热化学方程式为_。（2）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率。（3）当该反应处于平衡状态时，欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是 。（填字母）A向平衡混合物中充入Ar B向平衡混合物中充入O2 C改变反应的催化剂 D降低反应的温度 （4）反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H”“=”或“”或“ ”）。实际生产条件控制在250、1.3104kPa左右，选择此压强的理由是 。（3）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol CH3OH (g)，发生反应：CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)，H2物质的量随n(H2)/molt/min1.020时间的变化如右图所示。02 min内的平均反应速率v(CH3OH)= 。该温度下，CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K= 。相同温度下，若开始加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。a平衡常数 bCH3OH的平衡浓度 c达到平衡的时间 d平衡时气体的密度（4）以CH3OH为燃料（以KOH溶液作电解质溶液）可制成CH3OH燃料电池。充入CH3OH的电极为 极；负极反应的电极反应式为 。4（16分）煤的液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术，其中合成CH3OH 是最重要的研究方向之一。（1）在2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），在其他条件不变的情况下，探究温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T2T1均大于300）。温度为T2时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均反应速率为 通过分析上图，可以得出温度对反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）的影响可以概括为 下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是 a体系压强保持不变 b密闭容器中CO2、H2、CH3OH（g）、H2O（g）4种气体共存cCH3OH与H2物质的量之比为1:3 d每消耗1 mol CO2的同时生成3molH2已知H2（g）和CH3OH（l）的燃烧热H分别为-285.8kJmol-1和-726.5kJmol-1，写出由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式 。（2）在容积可变的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应的平衡常数表达式为K= ，250、0.5104kPa下的平衡常数 300、1.5104kPa下的平衡常数（填“”、“”或“”）工业实际生产中，该反应条件控制在250、1.3104kPa左右，选择此压强而不选择更高压强的理由是 在上图中画出350时CO的平衡转化率随压强变化的大致曲线5（1）工厂排放的SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO3，反应的化学方程式为 。（2）合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H =92.4 kJmol1，在一定条件下的密闭容器中该反应已达到平衡，要再提高N2的转化率，可以采取的措施是_（填字母代号）。a升高温度 b加入催化剂 c增加H2的浓度 d增加N2的浓度 e分离出NH3（3）碘不易溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成含碘离子（aq表示水合状态）I2（aq）+ I -（aq）I3-（aq） I2（aq）+2I -（aq）I 42-（aq） 则反应的平衡常数表达式， 。（4）日本核泄漏中最危险的是131I，它能引发甲状腺癌。但127I却是人体必需的。下列有关碘的描述中，正确的是 。A 12653I、12753I、12853I、13153I、是四种相同的核素B已知131I的半衰期很短，所以浓度极低时不会对公众健康构成危害C127I可阻隔甲状腺吸收放射性131I。已知碘盐含127I为 30mgkg-1，成人一次摄入碘盐约3kg才有预防效果。所以，日用碘盐对预防碘辐射起不到有效作用 D碘片含127I 为100 mg /片，一片能阻断90%放射性碘在甲状腺内沉积，按医嘱服用碘片可防止131I的辐射（5）在25下，向浓度均为0.1 molL-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为_。已知25时KspMg(OH)2=1.810-11,KspCu(OH)2=2.210-20。来源:学+科+网6（16分）工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。请回答下列问题：（1）在“图1”中，曲线 （填：a或b）表示使用了催化剂；该反应属于 （填：吸热、放热）反应。（2）下列说法正确的是 A起始充入的CO为2molB增加CO浓度，CO的转化率增大C容器中压强恒定时，反应已达平衡状态 D保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小（3）从反应开始到建立平衡， v(H2)=_ _ ；该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为_ 。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数_ （填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P1、P2，且P1 0已知该反应在2404时，平衡常数K=6410-4。请回答：（1）该反应的平衡常数表达式为 。（2）该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，平衡时，N2的转化率是 %（保留整数）。（3）该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.510-1mol/L、4.010-2mol/L和3.010-3mol/L，此时反应 （填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是 。（4）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是 （填字母序号）。（5）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数 （填“变大、“变小”或“不变”）。8（16分）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。（1）已知：N2(g)+ O2(g)=2NO(g) H=180.5 kJ/mol 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) H=-221.0 kJ/mol C(s)+ O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol 尾气转化的反应之一：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H 。（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间/S012345C（NO）(10-4mol.L-1)10.04.052.501.501.001.00C(CO) (10-3mol.L-1)3.603.052.852.752.702.70请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：前2s内的平均反应速率v (N2) = _。在该温度下，反应的平衡常数K = 。（只写出计算结果）对于该可逆反应，通过综合分析以上信息，至少可以说明 （填字母）。A该反应的反应物混合后很不稳定 B该反应一旦发生将在很短的时间内完成C该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小 D该反应在一定条件下能自发进行 E该反应使用催化剂意义不大（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是 。A负极的电极反应式为：CO+O22e-CO2 B工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极bC工作时电子由电极a通过传感器流向电极bD传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高9（16分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答：（1）右图是1molNO2和1molCO反应生成CO2 和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2 和CO 反应的热化学方程式 ；（2）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：t/K298398498K/(molL1)24.1106K1K2完成下列问题：比较K1、K2的大小：K1 K2（填“”、“=”或“c(N2H62+)c(H+)c(OH) Bc(Cl)c(N2H5H2O+) c(H+)c(OH)C2 c(N2H62+)+ c(N2H5H2O +)+c(H+)= c(H+)+c(OH) Dc(N2H62+) c(Cl)c(H+)c(OH)10.（16分）汽车排气中的CO、NOX已经成为大气的主要污染物，使用稀土等催化剂能将CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。（1）已知：N2(g)+ O2(g)=2NO(g) H=180.5 kJ/mol2C(s)+ O2(g)=2CO(g) H=-221.0 kJ/molC(s)+ O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol 试写出NO与CO催化转化成N2和CO2的热化学方程式 （2）在容积相同的两个密闭容器内（装有等量的某种催化剂），分别充入同量的NOx及C3H6，在不同温度下，同时发生以下反应：18NO（g）2C3H6（g）9N2（g）6CO2（g）6H2O（g）；18NO2（g）4C3H6（g）9N2（g）12CO2（g）12H2O（g）；并分别在t秒时测定其中NOx转化率，绘得图像如下图所示：从图中可以得出的结论是 结论一：从测定NOX转化数据中判断，相同温度下 结论二： 在上述NO2和C3H6反应中，提高NO2转化率的措施有 。（填编号）A加入催化剂 B降低温度 C分离出H2O（g） D增大压强(3) CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白（HbCO），在37时：COHbO2 O2HbCO K220实验表明，HbCO的浓度即使只有HbO2浓度的2%，也可造成人的智力损伤。抽烟后，测得平衡时人体肺部的空气中CO和O2的浓度分别为106molL1和102molL1。请问，抽烟会造成人的智力损伤吗？（写出计算过程）11（16分）甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：2H2(g)CO(g)CH3OH(g) （1）已知： 1 mol甲醇气体完全燃烧生成CO和水蒸气的热化学方程式为 。（2）下列措施中有利于提高2H2(g)CO(g)CH3OH(g)反应速率的是 （双选)。 A分离出CH3OH B升高温度 C减小压强 D加入合适的催化剂（3）在容积为1L的恒容容器中，分别在230、250和270下，改变H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量固定为1mol）进行实验，结果如下图所示（图中曲线上的点都为一定温度下、一定组成下的平衡点）：曲线X对应的温度是 。从图中可以得出的结论有 （任写一条）。（4）利用图中a点对应的数据计算曲线Z对应温度下2H2(g)CO(g)CH3OH(g)的平衡常数。（写出计算过程）12（16分）能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌。而甲醇是未来重要的绿色能源之一。(1) 已知：在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。请写出甲醇燃烧的热化学方程式。 (2) 目前有科学家在一定条件下利用水煤气(CO+H2)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇的物质的量与反应温度的关系如下图所示：合成甲醇反应的H_0。(填“”、“”或“=”)其它条件不变，将E点的容积压缩到原来的1/2，正反应速率加快，逆反应速率_。(填“加快”、“减慢”、“不变”)，重新平衡时c(CH3OH)/c(CO)_。(填“增大”、“减小”或“不变”)230时，平衡常数K=1。若其它条件不变，将温度升高到450时，达到平衡时，K 1 （填“、 或 ”）(3)、下列有关甲醇的说法正确的是 （ ）A.甲醇能使蛋白质变性 B.甲醇能发生消去反应C.甲醇不能被催化氧化 D.甲醇与钠反应比水与钠反应剧烈（4）利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置：则该装置中Zn极为 极；写出a极的电极反应式 13.（16分）A、B、C是三种常用制备氢气的方法。. 煤炭制氢气，相关反应为：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)，H= a kJmol-1 CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) ，H= b kJmol-1. 氯碱工业中电解饱和食盐水制备氢气。. 硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程制备H2 ：I220100 反应器SO2H2OH2SO4 HI分离器H2SO4HI500膜反应器H2I2回答问题：（1）某温度(T1)下，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生煤炭制氢气的一个反应：反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1t2）：反应时间/minn(CO)/molH2O/ mol01.200.60t10.80t20.20保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率 （增大、减小、不变），H2O的体积分数 （增大、减小、不变）；保持其他条件不变，温度由T1升至T2，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为 （吸热、放热）反应。保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2) 。（2）写出方法制备氢气的离子方程式；（3）膜反应器常利用膜的特殊功能实现反应产物的选择性分离。方法在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。（4）反应：C(s)CO2(g) = 2CO(g) ，H= 。14(12分)科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。 (1)合成氨的原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-924 kJmol，该反应的能量变化如图所示。 在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 将03 mol N2和05 mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，此时H2的转化率为 ；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是 (填选项字母)。 A向容器中按原比例再充入原料气 B向容器中再充入一定量H2 C改变反应的催化剂 D液化生成物分离出氨(2)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应： 2N2(g)+6H2O(1) 4NH3(g)+3O2(g) H=+1530 kJmol 又知：H2O(1)=H2O(g) H=+440 kJmol 则2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) H = kJmol，该反应的化学平衡常数表达式为K= ，控制其他条件不变，增大压强，K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。15. (15分)火力发电厂会释放出大量氮氧化物(NOx)，二氧化硫和二氧化碳等气体，会造成环境污染。对电厂燃煤废气的处理可实现节能减排，废物利用。某小组设计方案如下：（1）脱硝：将氮氧化物(NOr)在催化剂作用下用CH4还原，所得产物均为空气的重要成分。试写出该反应的化学方程式_（2）脱碳:在一定温度、10L容器中充人1 mol CO2和3 mol H2 ,发生反应。经1Omin反应后达到平衡.测得 CH3OH 为 0.75 mol。则：O1Omin内，氢气的平均反应速率为_。平衡时，反应放出热量_kJ。温度一定，平衡时二氧化碳的转化率与压强的关系如右图所示。当压强大于P1时,转化率迅速增大的原因可能是_。（3）脱硫：燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是_ (用离子方程式表示)。室温时，向0.2mol/L(NH4)2SO4,溶液V mL中，滴人0.2 mol/L NaOH溶液体积为V mL时，溶液呈碱性。所得溶液呈碱性的原因是_；此时，溶液中离子浓度大小关系为_。已知该混合溶液pH为a,则该溶液中由水电离出c(H+)的为_mol/L.16（16分）为解决大气中CO2的含量增大的问题，某科学家提出“绿色自由”构想：把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下：（1） 合成塔中反应的化学方程式为 ；H；D。（2分） （2） c（2分）（3）防止合成塔中的催化剂中毒（1分）；低温、高压。（1分）（漏1个不得分）（4） cd （2分）3（14分）（1）H1+H2 H3 。（2分）（2）；（1分） 在1.3104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。（3分）（3）0.125molL1 min1；（2分） 4 L2mol2；（2分） d。（1分）（4）负；（1分） CH3OH 6e+8OH= CO32+6H2O。（2分）4（16分）（2分）当其他条件一定时，升高温度，反应速率加快；当其他条件一定时，升高温度，平衡逆向移动（2分）ad（2分）CO2（g）+3H2（g）CH3OH（l）+H2O（l）H-130.9 kJmol-1（2分）（2分），（2分）在1.3104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。（2分）（2分）5（16分）（1）SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3（3分，配平和沉淀符号合扣1分，下同）来源:Z*xx*k.Com（2）c e （2分，各1分，多选倒扣，扣完为止，下同）（3）（3分，写成大写C不给分）（4）BCD（3分）（3分）（5）Cu(OH)2（2分） Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+（3分）6（16分，每空2分）（1）b 放热 （2）AC（选1个且正确，给1分，错1个0分）（3）0.15molL-1min-112 L2mol-2（无单位不扣分；或 ） 减小 （4） (5) CH3OH(g)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H280.9kJ/mol 7（12分）（1）（2分）（书写不规范酌情扣分）（2） 4 % （2分）（3）向正反应方向进行；（2分）2% 2分故，抽烟会造成人的智力损伤。 1分11（16分）(1) (3分)（2）BD