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详细答案

1、化学 化学反应原理综合考查的专项培优 易错 难题练习题含详细答案一、化学反应原理综合考查1 中国是世界上最大的钨储藏国，超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料。（ 1）工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金，已知：wo3(s)+2al(s)=w(s)+al2o3(s) ?h1 3fe3o4(s)+8al(s)=9fe(s)+4al2o3(s) ?h2则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为_(反应热写为 ?h3 并用含 h1、 ah2 的代数式表示)；在反应中若有0.1molfe3o4 参加反应，则转移电子_mol 。（2）自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐)，从中制备出黄钨(wo3

2、)后再用 h2 逐级还原： wo3 wo2.90 wo2.72 wo2w，总反应为3h2(g)+wo3(s)?w(s)+3h2o(g) ?h，实验测得一定条件下平衡时h2 的体积分数曲线如图所示：由图可知，该反应的?h_(填 “或”“”“或 bd 75% 27 加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽，提高钨的产率【解析】【分析】【详解】（ 1） wo3(s)+2al(s)=w(s)+al2o3(s) ?h1 3fe3o4(s)+8al(s)=9fe(s)+4al2o3(s) ?h2由盖斯定律：-4，则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为3fe3o4(s) 4w(s)=9fe(s)4wo 3(s)

3、h3=h2-4h1(反应热写为 ?h3 并用含 h1、 ah2 的代数式表示 )；在反应中若有 0.1molfe3 4参加反应，则转移电子83 4o 3 0.1mol=0.8mol。故答案为： 3fe o (s)34w(s)=9fe(s) 4wo3(s) h3=h2-4h1； 0.8；（ 2）由图可知， 3h2 (g)+wo3(s) ? w(s)+3h2o(g) 随温度升高，氢气的体积分数减小，平衡正向进行，正向为吸热反应，该反应的?h0； a 点要达平衡状态，氢的体积分数要减小，反应正向进行，a 点处的 v 正 v 逆 。故答案为：； ；如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，a氢气消耗

4、的速率与水消耗的速率相等， v 正 (h2)=v 逆 (h2o)，故 a 正确；b wo3 是固体，加入 wo3，则 h2 的转化率不变，故 b 错误；c反应前后气体的质量不同，容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态，故c 正确；d反应前后气体的体积不变，容器内压强不变时，不一定达到平衡状态，故d 错误；故答案为：bd；由图可知900k， m点时氢气的体积分数为25%，设氢气的起始量为3mol ，转化率为x，氢气的变化量为3xmol，列出三段式：3h 2 gwo3 s ? w s3h 2o g开始30转化3x3x平衡3 3x3x则有 3 3x 100% 25% ， x=0.75，氢气的平衡转

5、化率为75%；3平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压 物质的量分数。水蒸汽的分压为 p 总0.75，氢气的分压为 p 总 0.25， kp (900k)=0.753=33=27。故答案为： 75%；30.2527；在高温下，氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物wo2(oh)2，因此在反应中要适当加快氢气的流速，原因是加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽，提高钨的产率。故答案为：加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽，提高钨的产率。【点睛】本题考查化学平衡的计算，把握盖斯定律计算焓变、化学平衡三段法、转化率及kp 的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合

6、性较强，难点（2）列出三段式，利用 kp 的定义进行计算。2(1)so2 的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的so2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：so2(g)+nh3h2o(aq)=nh4hso3(aq)1=ahkj/mol ；nh3h2o(aq)+ nh4hso3(aq)=(nh4)2 so3(ag)+h2o(l)2=bhkj/mol ； 2(nh4)2so3(aq)+o2(g)=2(nh4)2so4(aq)3=chkj/mol。则反应 2so2(g)+4nh3 h2 o(aq)+o2(g)=2(nh4)2so4(aq)+2h2o(l)的h=_kj/mol

7、 。(2)so2 是形成酸雨的主要污染物，燃煤脱硫原理为2cao(s)+2so(g)+o2(g)? 2caso4(s)。向10l 恒温恒容密闭容器中加入3mol cao，并通入 2mol so2和 lmol o 2 发生上述反应， 2min时达平衡，此时caso为1.8mol0 2min内，用so2表示的该反应的速率v(so2)=_，4。 ?其他条件保持不变，若上述反应在恒压条件下进行，达到平衡时so2 的转化率 _(填 “增” “ ” “”)大 、 减小 或 不变 。(3)no 的排放主要来自于汽车尾气，净化原理为：2no(g)+2co(g)? n2(g)+2co2(g)h=-746.8kj

8、/mol。实验测得， v222正 =k 正 c(no) c(co)， v 逆 =k 逆 c(n2) c(co2 )(k 正 、 k 逆为速率常数，只与温度有关 )。达到平衡后，仅升高温度，k 正 增大的倍数 _(填 “”“或或”“ ”“或，” “，” “=”)。若此反应在a 点时已达平衡状态，a 点的转化率比c 点高的原因是_。c 点时该反应的平衡常数k _。【答案】加入催化剂abb处反应温度高，则反应速率快，反应相同时间生成的甲醇多，体积分数大abc反应i该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向16移动3【解析】【分析】【详解】(1)反应路径发生了变化，活化能下降，应为加入催化剂；反应发生后，气

9、体物质的量减小，熵值减小，所以s0；(2)2molh 2 完全反应释放的热量是91kj，现在反应达平衡后只释放了45.5kj 的热量，所以h 消耗 1mol ，转化率为 50%，化学方程式为co(g)+2h(g)ch oh(g)，平衡时三种物质23co、 h 、 ch oh 的浓度分别为0.25mol/l 、 0.5mol/l 、 0.25mol/l ，平衡常数23c(ch 3oh)0.25k= c(co)c2 (h 2 ) =0.250.52=4；三种物质都加入1mol 后，c(ch 3 oh)0.75=1v 逆 ；qc=c2(h 2 )=12c(co)0.75(3)a压缩容器体积，平衡正向

10、移动，甲醇产率增大，a 符合题意；b将 ch oh(g)从体系中分离，平衡正向移动，甲醇产率增大，b 符合题意；3c恒容条件下充入he，各物质浓度不变，对平衡无影响，c 不合题意；d恒压条件下再充入10molco 和 20molh2，达到平衡时，各物质浓度不变，甲醇的产率不变， d 不合题意；答案为： ab；(4)反应开始 5min 后， a 中温度比 b 中低，反应速率比b 中慢，生成甲醇的量少，体积分数小，所以， b 中甲醇体积分数大于a 中的原因是 b 处反应温度高，则反应速率快，反应相同时间生成的甲醇多，体积分数大；比较b、 c 两点甲醇的体积分数，可得出hbc。答案为： b 处反应温

11、度高，则反应速率快，反应相同时间生成的甲醇多，体积分数大；abc；(5)在低温时，相同温度、相同时间内反应i 转化率最高，所以催化剂效果最好的是反应i；b 点尚未达到平衡状态，从催化剂效果更好的反应ii 和 iii 可知， b 点反应仍正向进行，所以 正逆 ；c 点温度更高，比a 提前达到平衡状态，所以a、 c 两点均是平衡点。从a、c 点的比较可以看出，温度升高 co2 的转化率减小，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，从而得出原因是：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；利用三段式，可以建立以下关系：co 2 (g)3h 2 (g) ?ch 3oh(g)h 2 o(g)起始量 (mol

12、/l)0.51.5001111变化量 (mol/l)3331111平衡量 (mol/l)2336111633k= 11=。33()626 煤燃烧排放的烟气含有 so2 和 nox，大量排放烟气形成酸雨、污染大气，因此对烟气进行脱硫、脱硝，对环境保护有重要意义。回答下列问题：.利用 co 脱硫(1)工业生产可利用co 气体从燃煤烟气中脱硫，则25时 co 从燃煤烟气中脱硫的热化学方程式 2co(g)so22(g)? 2co (g)s(s)的焓变 h _ 。 25， 100kpa 时，由元素最稳定的单质生成1mol 纯化合物时的反应热称为标准摩尔生成焓，已知一些物质的“标准摩尔生成焓 ”如下表所示

13、：物质co(g)co22(g)so (g)标准摩尔生成焓-110.5-393.5-296.8? fhm(25 )/kj?mol -1(2)在模拟脱硫的实验中，向多个相同的体积恒为2l 的密闭容器中分别通入2.2mol co和1mol so2 气体，在不同条件下进行反应，体系总压强随时间的变化如图所示。在实验 b 中， 40 min 达到平衡，则0 40 min 用 so2 表示的平均反应速率v(so2 )_。与实验 a 相比，实验 b 可能改变的条件为_ ，实验 c 可能改变的条件为_。.利用 nh3 脱硝(3)在一定条件下，用nh3 消除 no 污染的反应原理为：4nh3(g) 6no(g)

14、? 5n2(g)21。在刚性容器中， nh3与 no 的物质的量之比分别为x、 y、6h o(l) h 1807.98kj molz(其中 xyz)，在不同温度条件下，得到no 脱除率 (即 no 转化率 )曲线如图所示。nh3 与 no 的物质的量之比为 x 时对应的曲线为_( 填 “ a”“或“b”c。”)各曲线中 no 脱除率均先升高后降低的原因为_。 900条件下，设 z 2 ，初始压强 p0，则 4nh3(g) 6no(g)?5n2(g)6h2o(l)的平衡常数3kp _( 列出计算式即可)。 .利用 nacio2 脱硫脱硝(4)利用 naclo2 的碱性溶液可吸收 so2 和 no

15、2(物质的量之比为1:1)的混合气体，自身转化为nacl，则反应的离子方程式为 _。【答案】 -269.2kj mol -10.01mol l-1min -1加入催化剂升高温度c 温度低于 900时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，no 脱出率逐渐升高，温度高于900 ，反应达到平衡状态，反应的h0，继续升高温度，平衡向左移动，no 脱出率又下降50.3750.375p 0或-2-0.1p040.15p060.14 0.156 p053clo2 +4so2+4no2+12oh =3cl+4so +4no3+6h2o【解析】【分析】【详解】(1)根据 “标准摩尔生成焓”的定义可得：1垐?

16、-1 c s +o 2ggt h m1 =-110.5kj gmol噲? co21垐?-1 c s +o 2ggt h m 2 =-393.5kj gmol噲? co221垐?-1 s s +o 2ggt h m3 =-296.8kj gmol噲? so22再根据盖斯定律2(反应 -反应 )-反应可得到2co(g) so2(g)?2co(g) s(s)，则， co脱硫反应 2co(g)so2(g)?2co2(g) s(s)的焓变h=2t h m 2-t h m1-t h m3=2-393.5kj mol -1 -110.5kj mol -1-296.8kj mol -1=-269.2kj mo

17、l -1gggg，故答案为： -269.2kj mol -1 ；(2)结合题干信息，列三段式有：2co gso2 g垐 ?2co2 gs s噲 ?初始2.2100转化2xx2xx末态2.2-2x1-x2xx则 2.2-2x+1-x+2x1200.8mol，解得 x=0.8，则2l=0.01molgl-1gmin-1 ，故答2.2+1260v so2 =40min-1min-1；案为 0.010.01mol l与实验 a 相比，实验 b 达到的平衡状态不变且所需时间缩短，改变的条件应为加入了催化剂，与实验 a 相比，实验 c 达到平衡状态改变且所需时间缩短，可能是增大压强或升高温度，联系反应特点

18、，若是增大压强，平衡向右移动，向右反应的程度应增大，与图像不符，若是升高温度，平衡向左移动，与图像相符，故答案为：加入催化剂；升高温度；(3) nh3 和 no 的物质的量之比越大，no 的脱出率月啊，则相同温度下，不同nh3、 no物质的量之比对应no 的脱出率： xyz，则 x 对应曲线c， y 对应曲线b， z 对应曲线a，故答案为： c；no 的脱出率会受到速率、平衡移动等因素的影响，温度低于900 时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，no 脱出率逐渐升高，温度高于900 ，反应达到平衡状态，反应的h0，继续升高温度，平衡向左移动，no 脱出率又下降，故答案为：温度低于900时

19、，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，no 脱出率逐渐升高，温度高于900，反应达到平衡状态，反应的h0，继续升高温度，平衡向左移动，no 脱出率又下降；压强为 p0，根据曲线 a 上 nh3 与 no 的物质的量之比为z= 2 ，则 nh3的分压为 0.4p0，30no 的分压为 0.6p ，列三段式有：4nh 3 g6no g垐 ?5n 2g6h 2 o l噲 ?起始0.4p00.6p00转化0.3p00.45p00.375p0平衡0.1p00.15p00.375p0p5n 250.3750.375p0或则反应的平衡常数k pgp6no0.1p 00.15p0，p4 nh 3460.1

20、4 0.15 6p0550.3750.375p 0或故答案为：466 5；0.1p00.15p00.14 0.15 p0(4)在碱性环境下，2-氧化等物质的量的so222-变为 cl-， so242-， no2clo和 no ，clo变为 so变为 no3-，利用氧化还原反应规律进行配平，可得离子反应方程式3clo2-2-+4so2+4no2+12oh =3cl+4so4+4no3+6h2o，故答案为： 3clo2 +4so2+4no2+12oh =3cl2-+4so4+4no3 +6h2o。7 碳酸亚铁（ feco3）是菱铁矿的主要成分，将其隔绝空气加热到200 开始分解为feo和 co2，

21、若将其在空气中高温煅烧则生成fe2o3。（ 1）已知 25 、 101 kpa 时：c（ s） o2（ g） =co2（g）h 393 kj mol 1铁及其化合物反应的焓变示意图如图：请写出 feco3在空气中煅烧生成fe2o3 的热化学方程式： _。（2）据报道，一定条件下fe2o3 可被甲烷还原为 “纳米级 ”的金属铁。其化学方程式为fe2 o3 s3ch4 g垐 ? 2fe（ s） 3co（ g） 6h2gh（ ）（） 噲?（ ）反应在 3 l 的密闭容器中进行， 2 min 后达到平衡，测得fe2o3 在反应中质量减少 4.8 g，则该段时间内用 h2 表示该反应的平均反应速率为_。将一定量的fe2o3（ s）和 ch4（ g ）置于恒温恒容密闭容器中，在一定条件下反应，能说明反应达到平衡状态的是 _。a co和 h2 的物质的量之比为12b 混合气体的密度不再改变c 铁的物质的量不再改变d v 正 （ co） 2v 逆 （ h2 ）在容积均为 v l 的、三个相同的密闭容器中加入足量“纳米级 ”的金属铁，然后分别充入 a mol co 和2a mol h2，三个容器的反