2020高考化学化学反应原理综合试题(15页)

1、2020高考化学化学反应原理综合试题【专题训练】1 . (2019 江西师大附中高三期末考试)已知： HO(g)=H2O(l)A H= Q kJ - mol11CHOH(g)=(2HOH(l) AH= - Q2 kJ - molGHOH(g) + 3Q(g)=2CO(g) +3HO(g) A H= QkJ - mol1,下列判断 正确是()1A. GH50H(g)的燃烧热 A H= Q kJ molB.由可知1 mol C 2H50H(g)的能量高于2 mol C02(g)和3 mol H 20(g)的总 能量C. HO(g)一代0(l)释放出了热量，所以该过程为放热反应D. 23 g液体酒精

2、完全燃烧生成 CO(g)和HO(l),释放热量为(0.5 Q0.5 Q + 1.5Q) kJ答案 D解析 GH50H(g)+3Q(g)=2CQ(g) +3HO(g) A H= - Q3 kJ - mol1,反应 中生成的水是气体，不是稳定氧化物，故燃烧热不是Q3 kJ ,故A错误；CH50H(g) + 3Q(g)=2CO(g) +3HO(g) A H= - Q3kJ mol1,反应是放 热反应，1 mol C2H0H(g)和 3 mol。2的总能量高于 2 mol CQ(g)和 3 mol H20(g) 的总能量，故B错误；HO(g) - HO(l)是物理变化，故C错误；根据盖斯定律： 十 X

3、 3 得：GH50H(l) + 3O(g)=2CO(g) + 3H20(l)A H= ( -Q3+Q2-3Q) kJ mol 1,23 g 是 0.5 mol GHOH所以释放出的热量为(0.5 Q0.5 Q+1.5 Q) kJ,故D正确。2.下列有关反应热的叙述中正确的是()A,已知 2H2(g) + Q(g)=2H2O(g)AH= 483.6 kJ - mol1,则氢气的燃烧热为 241.8 kJ mol1B.已知X(g)+Y(g)Z(g) +W AH>0,若升高温度，则该反应的A H增大C.已知：S(s) + Q(g)=SQ(g)AH, S(g) +Q(g)=SQ(g)AH.,则A

4、Hi>Ah2D.甲、乙两容器相同，甲中加入 1 g SO2、1 g O2,乙中加入2 g SO2、2 g Q,在恒温包容或恒温恒压下反应 2SO(g) + Q(g)2SO(g)达到平衡时，乙放出的热量均等于甲的2倍答案 C解析 氢气的燃烧热表示1 mol H 2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量，A错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，但反应的AH不变，B错误；两反应均为放热反应，则A H<0, AH2<0,由于反应S(s)=S(g) 为吸热反应，故S(g)燃烧放出的热量多，则A H1>AH2, C正确；乙中反应物的 起始投料量是甲中的2倍，恒温恒压

5、下乙放出的热量等于甲的 2倍，恒温包容 下，乙中压强大于甲，压强增大，平衡向正反应方向移动，放出的热量增多， 故乙放出的热量大于甲的2倍，D错误。3. (2019 绵阳市高三第二次诊断性考试)研究CO CO的回收利用既可变 废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题：二甲BhCHOCH被誉为“21世纪的清洁燃料"，由CO和H2制备二甲醴的反 应原理如下：CO(g)+ 2H(g)CHOH(g) A H= 90.1 kJ/mol2CHOH(g) CHOCHg) + H2O(g) A H= 24.5 kJ/mol 已知：CO(g)+HO(g) 1= CQg)+Mg) AH= -41.0 kJ/

6、mol则 2CO(g) +6H(g)CHOCb(g) +3H2O(gqA H=,有利于提高该反应中CO平衡转化率的条件是 (填标号)。A.高温低压B.高温高压C.低温低压D.低温高压答案122.7 kJ/mol D解析 CO(g)+2H.(g)、 CHOH(g) AH= -90.1 kJ/mol2CHOH(g)CHOC3(g) + H2O(g)A H= 24.5 kJ/molCO(g)+ HO(g)CO(g) + H(g)AH= 41.0 kJ/mol由盖斯定律 2X + 2X 得 2C0(g) +6H(g)CH3OC3(g) +3H20(g)的 A H= 2X ( -90.1 kJ/mol)

7、 + ( 24.5 kJ/mol) -2X ( -41.0 kJ/mol) = 122.7 kJ/mol ,即反应正向是体积减小的放热反应，增大压强、降低温度、 增大c(H2)、分离CHOCH等均可提高COff衡转化率。4. K2Cr20溶液中存在平衡：C202(橙色)+H20 = 2CrCt(黄色)+2印。用KC2O溶液进行下列实验：滴加70%H蜴6溶液分成两份KEg溶液|滴加3岭0H溶液滴加QHWHI（溶液变成绿色）滴加（溶液不变色）结合实验，下列说法不正确的是（）A.中溶液橙色加深，中溶液变黄B.中CmO一被GH5O也原C对比和可知&Cr2。酸性溶液氧化性强D.若向中加入70%

8、HSO溶液至过量，溶液变为橙色答案 D解析 滴加70%勺硫酸，增大了 H+的浓度，使平衡Cr2c7一（橙色）+HO -2CrH（黄色）+2H+向左移动，因此中溶液橙色加深，当滴加 30%勺NaOH§ 液时，中和了 4,使上述平衡右移，因此中溶液变黄；中Cr2O7一被QH50H还原，所以颜色变为绿色；根据实验可知，在酸性条件下，KCr2。将GH0H氧化，根据实验可知，在碱性条件下，Cr202和GH0啾有反应；若向中加入70% HSO溶液至过量，C2O7一的氧化性增强，C2O一被GH0H还原，溶液变 为绿色。5. （2019 河南滑县高三调研）测定CO的反应为IzQ（s） +5C0（g）

9、 =I2(s) +5CG(g),在密封容器中进行上述反应。下列有关说法正确的是()A. 12、CO的生成速率之比为1 : 5B.在恒温包容条件下充入惰性气体，正、逆反应速率都保持不变C.达到平衡后缩小体积，CO的平衡转化率、CO的浓度都不变D.达到平衡后，升高温度，正、逆反应活化能都会减小答案 B解析12呈固态，浓度为定值，A错误；包容恒温下，充入惰性气体，COCO的浓度不变，反应速率不变，B正确；题述反应是气体分子数相等的反应， 缩小体积，CO的浓度增大，C错误；温度不能改变活化能，D错误。6. (2019 绵阳高三第一次诊断)染基硫(COS)广泛存在于以煤为原料的各 种化工原料气中，能引起

10、催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染，研究其 脱除方式意义重大。回答下列问题：(1)COS的分子结构与CO相似，COS勺电子式为。(2)Dalleska 等人研究发现：在强酸溶液中可用 HQ氧化COS得到一种酸 溶液并放出气体，该脱除反应的化学方程式为 (3)已知： CO(g) + HO(g)H2(g) +CO(g) AH = 41.2 kJ - mol-1COS(g)+ H2O(g)H2S(g) + CG(g) A H= 35.5 kJ mol1则氢气脱除COS生成 CO和 HkS的热化学方程式为(4)利用反应可在高温下脱除 COS在T 下，向密闭容器中充入 5 molHO(g)和5 mo

11、l COS(g),测得混合气体中H2S体积分数(小)与时间(t)的关系如 图所示。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是 (填标号)A. v消耗(HzO)=v 生成 (CQ)B.n COSn H2S11C.压强保持不变D.混合气体的密度保持不变该条件下COS的平衡转化率为, T C时该反应的平衡常数 K=(5)将含COSffi H2O的某工业气体按一定流速通过以 Al 2Q为载体的催化剂, 在不同温度下测得CO冰解转化率如图所示。10099.699.29Kx9X.4姒()100 150 200 250 300 350反应温度八：当温度升高到一定值后，发现COS水解转化率降低，可能的原因是0在催化

12、剂不变时，为提高COS勺转化率可采取的措施有答案(1) S C ：。：(2)COS+ 4H2C2=C2> HSO+ 3HO(3)H2(g) +COS(g)CO(g)+H2s(g) AH = + 5.7 kJ mol1B80% 16(5)继续升温，平衡向逆反应方向移动控制温度在200 C 增大水蒸气浓度或增大二黑比例n cos解析(1)类推CO的分子结构，COS勺结构式为O=C=SU COS勺电子式为 s'c' O :。(2)在强酸溶液中用HQ氧化COS得到一种酸溶液并放出气体，分析C、O S三种元素，酸应为硫酸，气体应为 CO,该脱除反应的化学方程式为 COSF 4HQ=

13、HSO+ CO+ 3HO。(3)根据盖斯定律，将一得：代(g) +COS(g)CO(g)+HS(g) AH= AHA H= 35.5 kJ - mo1 (41.2 kJ - mo1)= + 5.7 kJ - mo1。(4)反应为 COS(g)+ HO(g)H2S(g) + CO(g)A H2 = 35.5kJ - mol1,根据热化学方程式可以看出是气体的物质的量没有发生变化的放热 反应。v消耗(H2O)代表v正，v生成(CQ)也代表v正，不能说明丫正=丫逆，不能说明该n COS可逆反应达到平衡状态，A错误；根据S兀素守恒，不变，说明n(COS)和 n h?sn(H2S)不再改变，能说明该可逆

14、反应达到平衡状态，B正确；该可逆反应气体的总物质的量为恒量，相同状况下，压强也为恒量，压强保持不变，不能说明该 可逆反应达到平衡状态，C错误；混合气体的总质量为恒量，体积为恒量，则混 合气体的密度也为恒量，混合气体的密度保持不变，不能说明该可逆反应达到 平衡状态，D错误。根据“三段式”，设该条件下COS勺平衡转化率为x,COS(g) +HO(g)H2s(g)+CO(g)起始量(mol) 5500转化量(mol) 5x 5 x 5x5x平衡量(mol) 5-5x5 -5x 5x5x则H2S的体积分数(小)5x=z z z z Z X5-5x + 5-5x+ 5x + 5x5x100喉X 100险

15、 40%解得 x = 80% 平衡时 n(COS)= 1 mol , n(HzO)=1 mol ,n(H2S) = 4 mol , n(CQ)4 mol 4 mol=4 mol ,则T C时该反应的平衡常数 K=c HS c CO VTTTT = 16 oc COS - c H2O 1 mol 1 mol(5)根据图示，温度为200 C时，测得COSK解转化率最高，此时达到平 衡状态，当温度再升高，而 COS的水解转化率降低，说明反应为放热反应，升高温度，平衡会逆向移动。在催化剂不变时，为提高COS勺转化率可采取的措施有控制温度在 200 C, 增大水蒸气浓度。7. (2019 重庆第一中学高

16、三期中)近几年我国大面积发生雾霾天气，其主 要原因是SO、N。挥发性有机物等发生二次转化，研究碳、氮、硫及其化合物 的转化对于环境的改善有重大意义。(1)在一定条件下，CH可与NO反应除去NO,已知有下列热化学方程式：CH(g) + 2Q(g)=CQ(g) + 2HO(l)A H= 890.3 kJ mol1，(g) +2O(g)2NO(g)AH= + 67.0 kJ mol1HO(g)=HO(l)A H= 41.0 kJ mol 1则 CH(g) + 2NO(g)CO(g) + 2HO(g) + N(g)A H =kJ mol1;该反应在(“高温”“低温”或“任何温度”)下可 自发进行。(2

17、)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO发生催化氧化的反应为2SO(g)+Q(g)2SO(g) A H<0,在一定温度下的定容容器中，能说明上述平衡达到平衡状态的是 。A.混合气体的密度不再发生变化B.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化C. v(SO2) ： v。)： v(SO3) = 2 ： 1 ： 2D.混合气体的总物质的量不再发生变化(3)若在Ti C、0.1 MP盗件下，往一密闭容器中通入SO和Q其中n(SO2)： n(O2) = 2： 1,测得容器内总压强与反应时间如下图所示。蜉。,。85) c(3()0.078B：30no7)方p/MPn OJI 0J0

18、0,09 0.08 0.07ilf/niin0 5 If) 15 20 25 30 35 40 45 5()图中A点时，SO的转化率为。在其他条件不变的情况下，测得 T2 c时压强的变化曲线如图所示，则 C 点的正反应速率Vc(正)与A点的逆反应速率Va(逆)的大小关系为 vd 正)va(逆)。(填“>”“<”或“=”)。图中B点的平衡常数& =。(& =压强平衡常数，用平衡分压代 替平衡浓度计算，分压=总压X物质的量分数 )答案 (1) 875.3 任何温度 (2)BD(3)45% ,24300(MPa)1解析(1)根据盖斯定律，义 2得到热化学方程式：CH(g)

19、 + 2NO(g) 1= CO(g) +2HO(g) + N(g) A H= - 875.3 kJ mol，因为该反 应AS>0, AH<0,故在任何温度下均可自发进行。(2)恒温包容条件下，混合气体的总质量是恒量，体积为恒量，则混合气体 的密度为恒量，混合气体的密度不再发生变化不能作为达到平衡状态的标志，A错误；混合气体的总质量是恒量，气体的总物质的量是变量，则混合气体的平 均摩尔质量为变量，混合气体的平均摩尔质量不再发生变化可以作为达到平衡 状态的标志，B正确；速率没有标明v正和v逆，不能作为达到平衡状态的标志， C错误；反应前后气体分子数改变的反应，混合气体的总物质的量不再发

20、生变化 可以作为达到平衡状态的标志，D正确。(3)根据“三段式”计算，设氧气消耗的物质的量为x,2SO2(g) +C2(g)2SO(g)起始量(mol) 2aa0变化量(mol) 2xx2x平衡量(mol) 2a 2xa x 2x根据恒温包容条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，则2a 2x+a x+2x 0.0852a+a = 0.1 'x = 0.45a,占0.45 ax 2SC的转化率=-X100%= 45%2a由图像分析可知，先拐先平温度高，则T2>Ti, C点和B点均为平衡状态，且C点的v正大于B点的v正，B点的v正和B点的v逆相等，B点的v逆大于A点 的v逆，

21、则C点的正反应速率vc(正)大于A点的逆反应速率va(逆)。图中B点，依据“三段式”计算，设氧气消耗的物质的量为y,2SO(g) +Q(g)2SO(g)起始量(mol) 2 aa0变化量(mol) 2 yy2y平衡量(mol) 2 a-2y a-y 2 y依据恒温包容时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，则y = 0.9a,2a 2y + a y+2y 0.072a+a=0，平衡常数1.8 a 2 0.2a+0.1 a+1.8 a Kp0.2 a 20.1 a"07 "0.2a+0.1 a+ 1.8a 乂 0.07 X0.2a+0.1 a+1.8a= 24300(MPa

22、)。8. (2018 全国卷田)三氯氢硅(SiHCl 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料 回答下列问题：(1)SiHCl 3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式： (2)SiHCl 3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2cl2(g) +SiCl 4(g)A H = 48 kJ - mol13SiH2cl2(g)=SiH4(g) + 2SiHCl 3(g)AH2= 30 kJ mol1则反应 4SiHCl3(g)=SiH4(g) + 3SiCl 4(g) 的AH=kJ - mol。(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH

23、2cl2(g) + SiCl 4(g),采用大孔弱碱性阴离子 交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图 所示。343 K时反应的平衡转化率a=%平衡常数K343 k=(保 留两位小数)。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是 ; 要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有、比较a、b处反应速率大小：va Vb(填“大于”“小于”或“等于”)反应速率v = v正一v逆=k FX2SiHCl3 k逆xSiH2cl2xSiCl4 , k正、k逆分别为正、(保留一位小， 一、 、 ，»»，一一一 ,， V?F逆向反应速率常数

24、，X为物质的量分数，计算a处的一=v逆数)。答案 (1)2SiHCl 3+ 3H2O=(HSiO)O 6HCl(2)114(3)22 0.02 及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)大于 1.3解析(1)根据题目表述，三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO)2。,方程式为： 2SiHCl3 + 3HO=(HSiO)0 6HC1。(2)将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到目标反应 的始变，所以始变为48 X3 +(30) kJ mol1=114 kJ mo1。(3)由图可知，温度越高反应速率越快，达到平衡用的时间就越少，所以曲线a代表343 K的反应。从图中读出，达到平衡状态

25、时反应的转化率为22%设初始加入的三氯氢硅的浓度为1 mol - L 1,得到：2SiHCl3(g)SiH2cl2(g) +SiCl 4(g)起始mol - L反应1 0.220.110.11mol - L平衡10.780.110.11mol - L所以平衡常数 K= 0.11 2 + 0.78 2-0.02。温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边气体体积相等，压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所 以可以采取的措施是提高反应物压强 (浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化 齐I)。a、b两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而 a点的温 度

26、更高，所以反应速率更快，即va>vb。根据题目表述得到v正= kFX2SiHCl3, v逆=k逆xSiH2cl2xSiCl4 ,当反应达到平衡时 丫正=丫逆，丫正=k 正 x2SiHCl3=v 逆=卜逆xSiH2Cl2xSiCl4 ,所以*=xSiH2cl2xSiCl4x2SiHCl3,实际就是平衡常数k逆k正.，、K值，所以= 0.02。a处的转化率为k逆20%所以计算出：2SiHCl3 二一SiH2cL+ SiCl 4起始(mol L 1)100反应(mol L 1) 0.20.10.1a 处时(mol L 1) 0.80.10.1所以 xSiHCl3 = 0.8 ; xSiH2cl

27、2 = xSiCl4 =0.1 ;v正 k正x2SiHCl30.82所以k；XxSiH2Cl2xSiCl4 = 0.02 X0T1.3°9 .CQ与CH经催化重整，制得合成气：CH(g) +CO(g)2CO(g) +2H(g)AH= 120 kJ/mol-1（1）分别在V L恒温密闭容器A（包容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH和CO各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是（填 “A" 或 " B'）。（2）按一定体积比加入 CH和CO,在恒压下发生反应，温度对 CO和代产率 的影响如图所示。此反应优选温度为 900 C的原因

28、是反应温度汽：答案（1）B （2）900 C时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不 大，但能耗升高，经济效益降低解析（1）初始时容器A B的压强相等，A容器包容，随着反应的进行压强 逐渐增大（气体物质的量增加）；B容器恒压，压强不变；所以达平衡时压强一定 是A中大，B中小，此反应压强减小平衡正向移动，所以 B的反应平衡更靠右, 反应的更多，吸热也更多。（2）根据题图得到，900 C时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率 的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下降，所以选 择900 C为反应最佳温度。10 .我国科研团队利用低温等离子体协同催化技术，在常温常压下实现了 将甲烷和二氧化碳一步转化为具有高附加值的液体燃料和化工产品。回答下列 问题：（1）已知：甲烷和乙酸的燃烧热A H分别为一890.31 kJ - mo1、一876.72 kJ - mol1,试写出甲烷与CO合成乙酸的热化学方程式： (2)甲烷和二氧化碳一步转化为液体产品的选择性如图所示，其中选择性最高的产品是,反应中应加入的等离子体催化剂是 在某一钢性密闭容器中CH、CO的分压分别为25 kPa、30 kPa,加入Ni/ a-AI2Q催化剂并加热至1123 K使其