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)及答案解析

1、【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 ) 及答案解析一、化学反应原理综合考查1 过氧乙酸 (ch3 co3h)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=-13.7kj/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。22(3)取质量相等的冰醋酸和 50% h o 溶液混合均匀，在一定量硫酸催化下进行如

2、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。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06h 间，v(ch3co3h)=_ g h（用含 m 的代数式表示）。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

3、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）1370.1m/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%

4、，原因是不稳定、易分解，高浓度易爆炸。(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。利用上述反应制备760 g ch3co3h，物质的量是10mol, 所以放出的热量是方程式中反应热的(3)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10 倍为06h137kj。间，v(ch3co3h)=0.1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。（ 4）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随着 p

5、h 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。2 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)1h=213 kj mol -1反应 ii： h2so4(aq) = so2(g) + h2o(l) +1/2o2(g)-12 = +327hkj mol反应 iii： 2hi(aq) = h2(g) + i2(g)-1h3 = +172 kjmol则反应 2h222h=_。o(l)

6、 = 2h(g)+o (g)(2)h s 可用于高效制取氢气，发生的反应为2h s(g)? s (g) 2h (g)。2222.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：图中曲线1 表示的物质是_( 填化学式 )。a 点时 h2s 的转化率为 _。c 点时，设容器内的总压为ppa，则平衡常数kp=_(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 h 2s、 1.0mol h 2 s，测得不同温度下h2s 的平衡转化率如图所示：m 点和 o 点的逆反应速率v(m)_v(o) ( 填 “”“或“”=，”下同

7、 )；m 、 n 两点容器内的压强2p(m)_p(n)，平衡常数 k(m)_k(n)。【答案】 572kjmol 1250%p pa s【解析】【分析】(1)利用盖斯定律进行反应2h2o(l) = 2h (g)+o (g) h 的计算；22(2) .由反应方程式 2h s(g)s (g)+2h (g)可知，若起始时容器中只有h s，平衡时 s 的22222物质的量为 h2的1 ，则曲线l 表示的物质是 s2，曲线 m 表示的物质是2表示的2h s，曲线 n物质是 h2，据此分析解答；.反应 2h2222ms(g)s (g)+2h (g)中， h s的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即点和

8、o 点分别所在的曲线代表h2s 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(+ + ) 2可得到反应2h2o(l) = 2h2(g)+o2 (g)，其h=2( h1+ h2+ h3 )=2 (172+327-213)=+572kjmol -1 ，故答案为： +572kjmol -1 ；(2) .由反应方程式 2h2s(g)s2(g)+2h2(g)可知，若起始时容器中只有h2s，平衡时 s2的物质的量为h2 的1 ，则曲线 l 表示的物质是 s2，故答案为： s2；2根据图像， a 点时，硫化氢和氢气的物质的量相等，根据2h2s(g)s2(g)+2h2

9、(g)，说明反应的硫化氢与剩余的硫化氢相等，h2s 的转化率为 50%，故答案为：50%；根据 a 点可知，起始时硫化氢为20mol ，b 点时，硫化氢与s2 的物质的量相等，设分解的硫化氢为 x，则 20-x= x ，解得 x=402202202mol ，容器中含有h smol， smol ，3332401 ， 1 ， 1 ，平衡常数hmol ，物质的量分数分别为4423k =( 1 p pa)2( 1 p pa)24=p pa，故答案为： p pa；p( 1 p pa)24.反应 2h2s(g)s2 (g)+2h2(g)中， h2 s 的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即m 点和 o

10、点分别所在的曲线代表h s 的起始量为 0.1mol 和 0.2mol ，恒容容器中， m 点的2浓度小于o 点，则逆反应速率v(m) v(o) ，故答案为： ；由图像可知，h2s 的转化率均为45%，可列三段式有：2h2s g垐 ?s2 g +2h 2 g噲 ?起始 mol200转化 mol0.90.450.9平衡 mol1.10.450.9n(总 )n=1.1+0.45+0.9=2.45mol2h2s g垐 ?s2 g +2h2 g噲 ?起始 mol100转化 mol0.450.2250.45平衡 mol0.550.2250.45n(总 )m=0.55+0.45+0.225=1.225mo

11、l2n(总)m =n(总 )m ，又图像可知tm tn，由 pv=nrt可得， 2p(m)p(n)，20.22520.450.450.9k m =vv0.151， k n =vv0.3010.552v1.12vvv，则 k(m)k(n)，故答案为： ； ”1 “或 p1吸热22 p移出产物 h或 s 0.018 =3+2+22s 的总量减少，参加反应的22fe +2h2fe +h 气液比减小，通入hh s 的量减少，吸收速率减小；吸收液的量增大，气液接触更充分，使硫化氢的吸收率增大。【解析】【分析】书写燃烧热的热化学方程式，利用盖斯定律进行求解；结合表中信息，选出最佳脱硫剂；分析图象，纵坐标代

12、表的是h2s 的平衡转化率，变量为压强和温度，探究压强和温度对平衡移动的影响；已知平衡常数，设初始浓度，利用“三段式”进行计算求解；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变；分析电解法处理过程，区别吸收速率和吸收率的不同。据此分析【详解】(1)已知 h2s 的燃烧热为akj?mol -1， s 的燃烧热为bkj?mol -1 ，则有2222-1， s(s)+o22-1，根据盖斯h s(g)+o (g)=so (g)+h o(l) h=-akj?mol(g)=so (g) h=-bkj?mol定律则方程式2h2s(g)o2(g)=2s(s) 2h2o(l) h 2 -2 =-2a+2bkj?

13、mol -1 ，答案为： -2a+2b；结合表中信息，活性炭的出口硫小，温度为常温，操作压力较小，且可再生，故最佳脱硫剂为活性炭，答案为：活性炭；(3)该反应的正反应方向为气体分子数增大，增大压强平衡逆向移动，h2s 的平衡转化率减小，即压强越大，h2s的平衡转化率越小，则有p 3p2 p1；由图可知升高温度，h2s的平衡转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；若要进一步提高h2s的平衡转化率，除了改变温度和压强外，还可以通过减少生成物的浓度使平衡正向移动，即移出产物 h2或s2p3p2p1；吸热；移出产物h2或s2；答案为：(4)已知压强为 p、温度为 975时 h2s 的

14、平衡转化率为 40%，且平衡常数k=0.04，设始浓度为 xmoll，“三段式”表示为：h2s(g)? h2 (g)+ 1 s2 (g)(mol l-1 )：2起始物质的量浓度x00，已知平衡常数k，则有转化物质的量浓度(mol l-1 )：0.4x0.4x0.2x平衡物质的量浓度(mol l-1 )：0.6x0.4x0.2x10.2x20.4x，解得 x=0.018；若向容器中再加入1molh 2s 气体，相同温度k0.040.6x下再次达到平衡时，平衡常数不变，因为平衡常数只与温度有关，温度不变，所以平衡常数不变；答案为： 0.018；=；(5)间接电解法是通过fecl溶液吸收并氧化h s

15、 气体，fecl溶液被还原为fecl，反应后溶3232液通过电解再生即将fecl23，所以电解反应器总反应的离子方程式为3+氧化为 fecl2fe +2h2+23+2+22fe+h ；答案为：2fe +2h2fe+h ；(6)结合反应原理和图象分析，气液比减小，通入h2s 的总量减少，参加反应的h2s 的量减少，吸收速率减小；吸收液的量增大，气液接触更充分，使硫化氢的吸收率增大。答案为：气液比减小，通入 h2s 的总量减少，参加反应的 h2s 的量减少，吸收速率减小；吸收液的量增大，气液接触更充分，使硫化氢的吸收率增大。5 完成下列填空。(1)在25、 101kpa 时， c(s)、 h2(g

16、) 、ch3cooh(l)的燃烧热分别为393.5kj/mol 、285.8kj/mol 、 870.3kj/mol ，则 2c(s)+2h (g)+o (g)= ch cooh(l)的 h=_。223(2)温度为 t 时，在 2 l 的密闭容器中加入2.0 mol so和 1.0 mol o发生反应，达到平衡时22容器内气体压强变为起始时的0.7 倍。该反应的平衡常数为 _。(3)在一定体积 ph12 的 ba(oh) 溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的nahso 溶液， 当242恰好完全沉淀时，溶液ph 11。若反应后溶液的体积等于ba(oh)2 溶液与溶液中的 banahso4 溶液的体

17、积之和，则 ba(oh)2溶液与 nahso4 溶液 _(4)利用如图所示的电解装置，可将雾霾中的no、 so2 转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入 no 的电极反应式为 _；若通入的 no 体积为 4.48 l(标况下 )，则理论上另一电极通入so2 的物质的量应为 _。【答案】 -488.3kjmol 1620 1： 4+-+0.5molno+6h+5e =nh4 +h2o【解析】【分析】根据燃烧热写出热化学方程式，再利用盖斯定律来计算反应2c(s)+2h2(g)+o2(g)= ch3cooh(l)的反应热；利用三段式法，设参加反应的so2 物质的量，用平衡状态时的压强变化列式求

18、解，再用化学平衡公式求解化学平衡常数；氢氧化钡和硫酸氢钠反应钡离子恰好沉淀，需要 ba(oh)24ph 和溶液体积换算物质的量和 nahso 按照物质的量 1：1 和反应，结合溶液的列式计算；根据电解装置分析，通入no 的电极连接外电源负极，则该电极为电解池阴极，电解池阴极发生还原反应，no 转化为 nh4+， h+参与电极反应，据此写出电极方程式，根据电子守恒计算。据此分析。【详解】(1)在 25、 101kpa 时， c(s)、 h (g)、 ch cooh(l)的燃烧热分别为393.5kjmol、23285.8kjmol 、 870.3kjmol ，则 h (g)+1o (g)=h o(

19、l) h=-285.8kjmol (1)2222c(s)+o2(g)=co2(g) h=-393.5kjmol (2)ch3cooh(1)+2o2(g)=2co2(g)+2h2o(l) h=-870.3kjmol(3)由盖斯定律可以知道，(1)2+(2)2-(3)可得反应2c(s)+2h2(g)+o2 (g)=ch3cooh(1)，其反应热为 2(-285.8kjmol)+2 (-393.5kjmol)+870.3kjmol=-488.3kj mol ，答案为： -488.3 kjmol；(2)温度为 t 时，在 2l 的密闭容器中加入 2.0 mol so2 和 1.0 mol o2 发生反

20、应，达到平衡时容器内气体压强变为起始时的 0.7 倍，用三段式法设反应的 so2 的物质的量：2so2 (g)+o 2 (g)?2so3 (g)起始 (mol) ：21转化 (mol) ：2 xx平衡 (mol)：2 - 2x1- x压强之比等于物质的量之比得02 x，该反应是恒温恒容下的反应，根据反应前后2 x2 2x 1 x 2x0.9 ，则化学平衡常数0.7， x2121.8k21620，答案为： 1620；( 0.2) 2 0.122(3)ph=12的ba(oh)2溶液中c(oh- )= 10-2mol lal ，设溶液体积为，则氢氧根离子物质的量为-2a mol2恰好完全沉淀时，根据

21、反应；当溶液中的ba10 ba(oh)2+nahso4=baso4 +h2o+naoh，反应的硫酸氢钠物质的量为0.5a10-2mol ；设硫酸氢钠溶液体积为bl，混合后溶液 ph=11，得溶液中氢氧根离子浓度为10 -3mol l，碱过量；根据公式得：a10 2a0.5a 10 210 3 ， a： b=1： 4；答案为： 1： 4；b(4)根据电解装置， so2 转化为硫酸根离子，说明no 转化为 nh4+，即 no 在阴极发生还原反应 no+6h+5e-=nh4+h2o，阳极反应式为so2+2h2o-2e- =4h+so42- ，通入的 no 体积为4.48 l(标况下 )即0.2mol

22、 ，根据得失电子守恒，因此有2no10e-5so2，则 so2 的物质的量为 0.5mol ，答案为： no+6h+5e-=nh4+h2o；0.5mol ；6 研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。(1)海水中无机碳的存在形式及分布如图所示 _ 。已知春季海水,用离子方程式表示海水呈弱碱性的主要原因ph 8.1，预测冬季海水碱性将会_(填 “增强”或 “减弱 ”)，理由是_ 。(2)工业上以co 和h2 为原料合成甲醇的反应：co(g) 2h2(g)=ch3 oh(g)h0，在容积为1l 的恒容容器中，分别在t1、 t2、 t3 三种温度下合成甲醇。如图是

23、上述三种温度下不同h2和 co的起始组成比 (起始时 co 的物质的量均为 1mol) 与 co平衡转化率的关系。下列说法正确的是 _(填字母 )。a a、 b、 c 三点h2 转化率：c a bb上述三种温度之间关系为t1 t2 t3c c 点状态下再通入1molco 和4molh 2，新平衡中h2 的体积分数增大d a 点状态下再通入0.5molco 和 0.5molch3oh，平衡不移动(3)no 加速臭氧层被破坏，其反应过程如下图所示：no 的作用是 _ 。已知： o3(g) o(g)=2o2 (g)h 143kj mol 1反应 1： o3 (g)no(g)=no2(g) o2(g)

24、h1 200.2kj mol 1 。反应 2：热化学方程式为 _ 。(4)若将 co和 no 按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2co(g) 2no(g)=n (g) 2co (g)22h 759.8kj mol -1，反应达到平衡时，n 的体积分数随n(co)n(no)的变化曲线如下图。b 点时，平衡体系中c、 n 原子个数之比接近_。a、 b、 c 三点 co 的转化率从小到大的顺序为_； b、 c、 d 三点的平衡常数从大到小的顺序为 _ 。若 n(co)n(no) 0.8，反应达平衡时，n 的体积分数为20%，则 no 的转化率为 _。【答案】 hco-；减弱；水解是吸热的，温度越低

25、，水解程度越低；3+h2o=h2co3+ohd；催化剂；no2(g)+o(g)=no(g)+o2(g) h=+57.2 kj/mol ；1： 1； cbd；60%。【解析】【分析】（ 1）本小题考察盐类水解，水解平衡为吸热反应，冬天温度降低，水解平衡逆向移动，溶液碱性减弱；（ 2）根据图中 n(h2)/n(co) 越大，即增大氢气浓度，平衡正向移动， co 的转化率增大；根据图中关系，当 n(h2)/n(co)一定时，温度升高， co 转化率变大，反应正方向为吸热反应，与题意反应是放热反应像违背；利用反应平衡常数，在此基础上再加入反应物质，可求出qc，比较 qc 与 k 即可推断出平衡是否移动

26、。（3）通过图示，不难得到no 起着催化剂的作用，根据盖斯定律，可以得到反应2 的热化学方程式；（4）当反应物按化学计量数之比加入时，平衡时的n2 的体积分数最大，所以b 点的平衡体系中c、 n 原子个数比接近1： 1；根据反应是放热反应，当n(co)/n(no)一定时，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数变小，co的转化率变小；列出三段式即可求出no 的转化率。【详解】(1)海水呈弱碱性的主要原因是 hco3-+h2o=h2co3+oh-；春季海水 ph8.1，水解平衡为吸热反应，冬天温度降低，水解平衡逆向移动，溶液碱性减弱；(2) a.根据图中 n(h2)/n(co)越大，即增大氢气浓度，平衡

27、正向移动，co 的转化率增大，而氢气转化率变小，图中co 转化率 cb，所以氢气转化率 bc； a、 b 两点的 n(h2)/n(co)相同， co转化率越大，氢气的转化率越大，所以ab。综上氢气的转化率为abc； a 项错误；b.根据图中关系，当n(h )/n(co)一定时，温度升高，co 转化率变大，反应正方向为吸热反2应，与题意反应是放热反应像违背；所以温度t1 23t t ； b 项错误；c.c 点状态下再通入1molco 和 4molh ，等效平衡在原平衡的基础上压强增大一倍，正方向2为气体体积减小的反应，故平衡正向移动，新平衡中h2 的体积分数减小，c 项错误；d.t 温度下， a 点 n(