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高考化学一轮专题训练：化学反应原理综合题1.(河南信阳高中高三一模)年北京冬奥会首次采用氢能作为火炬燃料，体现绿色奥运理念。工业上利用天然气制备氢气，还能得到乙烯、乙烘等化工产品，有关反应原理如下：反应 I：2 C H4(g)C2H2(g)+3 H2(g)A H,反应 2：2 C H4(g)C2H4(g)+2 H2(g)A H2请回答下列问题：(1)己知几种物质的燃烧热(A H)数据如下：物质C H4(g)C 2 H2(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热(A H)/(kJ/m o l)-8 9 0.3-1 2 9 9.5-1 4 1 1.0-2 8 5.8写出表示C 2 H2 (g)燃烧热的热化学方程式：。已知反应1 的 S =+2 2 0.2 J.m o r -K-2,则 下 列 所 给 温 度 能 使 该 反 应 自 发 进 行 的 是(填 标 号)。A.0 B.2 5 C.1 2 5 0 D.2 0 0 0(2)在恒温恒容密闭容器中充入适量C H,发生上述反应1 和反应2,下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是(填字母)。A.气体总压强不随时间变化 B.气体密度不随时间变化C.气体平均摩尔质量不随时间变化 D.凡体积分数不随时间变化 2 cH4(g)GH2(g)+3 H2(g)的速率方程为 v k d(CH4),vi=ki2c(C2H2)-c2(H2)(kjE,k逆为正、逆反应速率常数，与温度有关)。其他条件相同，工力达到平衡时1 =1.5 1 逆，/。达到平衡时1 正=3.0 1 逆。由此推知，T,(填或“=)。(4)一定温度下，在总压强保持恒定为1 2 1 kPa 时，向某密闭容器中充入C H4和N2 组成的混合气体(N?不参与反应)，测得C H,的平衡转化率与通入气体中C H4的物质的量分数的关系如图所示。CH4的平衡转化率/%通人气体中CH4的物质的量分数图中随着通入气体中CH4的物质的量分数的增大，甲 烷 的 平 衡 转 化 率 降 低 的 主 要 原 因 是。已知M 点乙焕的选择性为75%乙快的选择性=；1口、xlOO%。该温度下，反应2 的平衡常数Kp=n(C2H2)+n(C2H4)kPa(结果保留2 位有效数字，。是以分压表示的平衡常数，分压=总压x 物质的量分数)。2.(福建莆田华侨中学高三期中)25 时，三种酸的电离平衡常数如下：化学式CH3 COOHH2CO3HC1O电离平衡常数Ka=1.8x10-5Kai=4.3xl0-7降2=5.6x10”Ka=3.0 xl0-8(1)下列四种离子结合H+的 能 力 由 大 到 小 的 顺 序 是(填 编 号)a.CO：b.ClO c.CH3COO d.HCO；(2)下列反应不能发生的是：(填编号)a.CO；+CH3coOH=CH3coO+CO2T+H20b.CIO+CH3coOH=CH3coO+HC10c.CO：+HC1O=HCO；+CIOd.2CI0 +CO2+H2O=CO j +2HC10(3)用蒸储水稀释O.lOmolL的醋酸，则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是(填编c(CH3coOH)c(CHQOCT)c(H+)c(H*)与)“FT)c(CH,COOH)*(OH7)(4)向 20 mL硫酸和盐酸的混合溶液中，逐滴加入0.0 5 mol-L-1 Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的质量变化及由此而引起的溶液的pH 的变化如图所示。计算:原混合溶液中c(H，尸_ _ _ _ _ _ _；c(Cl)=A 点的pH=(5)25 时，向 pH 均 为 1 的盐酸和醋酸溶液中分别加水，随加水量的增多，两溶液pH 的变化如图所示，则符合盐酸pH 变化的曲线是(6)25 时，向体积为V,mL pH=3的醋酸溶液中滴加pH=ll的 NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性，则Va Vb(填“”、“”、“N2(g)+O2(g)+；k(g)(快反应)碘蒸气存在时，(填“第一步”第二步 或 第三步”)反应决定N2O的分解速率。(3)对于CO(g)与N Q(g)发生的反应来说，Fe，为催化剂时，其反应分为两步：第一步为Fe+N?O=i Fe O*+N2 ；第二步为CO+Fe O+=CC)2+Fe+,已知该反应的速率方程为丫=1 (2。)，k为速率常数，只与温度有关。则第一步反应的活化能 第 二 步 反 应 的 活 化 能(填 或(4)E K时，在总压为lOOkPa的恒容密闭容器中，充入一定量的CO(g)和N q(g)发生上述反应，在不同条件下N。的平衡转化率与反应起始时 嘤&的 变 化 曲 线 如 图 所 示。100908070605040302010012 3 4”(NQ)(CO)下列措施中，能提高N O的 平 衡 转 化 率 的 是(填 字 母)。A.升高温度 B.增加N g的浓度C.从体系中不断分离出co?D.使用高效催化剂恒温恒容条件下，能 说 明 该 反 应 达 到 平 衡 状 态 的 是(填 字 母)。A.压强不再变化B.混合气体的密度不再变化C.消耗N2的速率与消耗N q的速率相等D.混合气体的平均相对分子质量不再变化1 K时，在3 L的密闭容器中，充入均为6moi的N?。和CO,4min后容器内各物质的物质的量不再变化，4min内N?O的平均反应速率v(N Q)=；该条件下，平衡常数K-&(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)，其中Kp=(保留三位有效数字)，Kc J(填或“”，只比较数值)。12.安徽安庆市第二中学高三一模)甲烷能够产生的温室效应远大于二氧化碳，将甲烷转化为高附加值化学品甲醇引起了极大的关注。但甲烷是极其稳定的分子，而产物甲醇则相对来说更加活泼，甲烷直接氧化制甲醇困难重重。回答下列问题：(1)目前工业上的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气(CO、H2)再转化为甲醇，涉及的反应如下：反应 I：2CH4(g)+O,(g)2C O(g)+4H,(g)AH尸71.2kJ-mo反应 H：C O（g）+2H 式 g）y C HQ H（g）*=9 0.7 5 m o r I甲 烷 直 接 氧 化 制 甲 醇 的 热 化 学 方 程 式 为，该反应在_（填“高温”、“低温”或“任意温度”）条件下自发。（2）T下，向 1L 容器中充入C H&和各2m o l,发生反应I 和反应I I,平衡时C H4转化率为8 0%,体系中有0.4m o l C O。C H 3 0 H 的产率为,为 提 高 产 率 可 以 采 取 的 措 施 有（任答一条即可）。若平衡时体系压强为P,该温度下反应I I 的压强平衡常数K p 2=（用含有p的代数式表示，。是以分压表示的平衡常数，分压=总压x 物质的量分数）。（3）北京化工大学某课题组提出了利用光解水过程中形成的活性氧物种活化甲烷直接制甲醇的策略。下 列 说 法 正 确 的 是（填字母序号）。A.水在光阳极上发生氧化反应生成H q?B.HQ?生成.OH自由基是化学反应C.C H“分压越大，单位时间催化剂吸附的CH,越多，生成C HQ H速率越慢D.反应过程中共有四种元素化合价发生改变 该 光 反 应 的 总 方 程 式 为。13.（陕西咸阳高三一模）常温下，有关4 种溶液的信息如下：编号溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸P H111133已知：N H,.H2O与C H,C O O H 的电离常数都约为1.8 x 10-。回答下列问题:(1)取等体积的溶液与混合后，所得溶液呈_性(填酸、中或碱”)。将 a L 溶液与b L 溶液混合后，若所得溶液的p H=4,则 a:b=。(3)将等体积、p H=3的溶液与分别加水稀释1000倍后，(填序号)所得溶液的pH更大。(4)在溶液中 C(CH 3co O )=m o l/L o(5)将溶液与溶液等体积混合后，所得溶液中的离子及浓度如图所示。图中X表示,用必要的文字简述其理由_ _ _ _ _ _ _。1 4.(青海模拟预测)辉铜矿(主要成分是Cu zS)含铜量高，是最重要的炼铜矿石。请回答下列问题：I .己知：2 Cu 2 s(s)+3 O2(g)=2 CU2O(S)+2 SO2(g)A H=-7 6 8.2 k J-m o l-Cu 2 s(s)+O2(g)=2 Cu(s)+S0 2(g)H =-2 1 7.4 k J m o r(l)Cu2S 与 Cu2O 反应生成C u 和 SO2的 热 化 学 方 程 式 为,该反应中Cu2O 作(填 氧 化 剂”或“还原剂”)。II.Cu2O 可催化二甲醛合成乙醇。反应：C H QCHMg)+CO(g)C H3C O O C H3(g)Hi反应：CH3 c o 0 CH.3(g)+2 H2(g)3 0 H(g)+C2 H5 0 H(g)H2(2)压强为p k Pa 时同一体系中发生反应和反应，湿度对二甲醛(CH3 OCH3)和乙酸甲酯(CH3 c o 0 CH3 )平衡转化率的影响如图1 所示，则A Hi 0(填“”或“0),则热化学方程式2 NO(g)+O2(g)B 2 NC)2(g)AW=。I I,将一定量纯净的氨基甲酸镂(NH 2 c o ONH,)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：N H2C O O N H4(s)2 NH _,(g)+CO2(g)(5)只改变一个条件，能 使 该 反 应 的 速 率 增 大 的 是(填 标 号，下同)。A.及时分离出CO?气 体 B.适当升高温度C.再加入少量NH2coONHs)D.选择高效催化剂(6)下列能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是 o v正(N H j=2v逆(CO J密闭容器中NH,的物质的量不变容器中NH,与C 02的物质的量之比保持不变C0 2的体积分数保持不变I I I.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式：负极反应：Li-e-=Li+正极反应：Li,AMO2+xLi+xe-=LiMO,(7)该锂离子电池放电时，总反应的方程式为 o17.(黑龙江齐齐哈尔,高三一模)化学反应的速率与限度以及反应过程中的能量转化是认识和研究化学反应的重要视角，也是化学与社会生活和工业生产紧密相关的问题。I.如图表示80 0 C时 A、B、C 三种气体的浓度随时间变化的情况。翼浓度KmoLL)4Q.62S4zz1166时间/min请回答下列问题：(1)02min内，气体C 的 平 均 反 应 速 率 为。(2)反 应 达 到 平 衡 时 气 体 的 压 强 与 开 始 时 的 压 强 之 比 为。(3)该 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(4)在某恒容密闭容器内发生以上反应时，采取下列措施一定能加快反应速率的是A.充入某种气体使容器内的压强增大 B.降低温度C.充入A 气体 D.从容器中分离出BII.甲烷燃料电池采用伯作电极，电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过。其工作原理的示意图如下:质子交换膜电解质溶液为稀硫酸请回答下列问题：(5)a电 极 的 电 极 反 应 式 为。(6)电解质溶液中的H+向电极(填“a”或 b”)移动。(7)该电池工作时消耗1 1.2 L C H4(标准状况下)，则 通 过 质 子 交 换 膜 的 离 子 的 物 质 的 量 为。1 8.(福建莆田高三一模)我国科研人员成功研制出一条从二氧化碳合成淀粉的途径，其中第一步为CO2(g)+3 H2(g)C H,O H(g)+H2O(g),为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供了一种新思路。(1)计算机模拟该反应的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂上面的物质用“*”标注，“T S”表示过渡状态。T C I TS50一。，T S 2 TS4TS6 TS770E2)*髭玄哭八 ,一 （-49,0）&OZH+3HOCH。qH+*HOxo,H+.HO+XOX。*H7+.HO+oeHoXE+HO+OXOKE+dx。.H寸+XOOUH*Hg+*OOOHX9.+OO,H9+(8)gG)XE+G)Z8反应历程 C C 2（g）+3 H 2（g）BCH 3OH（g）+H 2 O（g）A W=k J moL。该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为 o(2)实验研究表明，其他条件相同时，使用分子筛(分子筛能选择性分离出水蒸气)能有效提高甲醇的平衡产率，其原因是。(3)5 4 0K 下，分别按初始投料比n(C C)2):n(H 2)=3:l,n(C O2):n(H2)=l:l,n(C O 2)：n(H j=l:3进行该反应，得到不同压强下H2的平衡转化率关系如图甲:”、=”或 V ）。(4)目前，科研人员在研究光电催化CO?还原为甲醇的领域也取得了一定的进展，其原理如图乙所示，则生成甲醇图乙19.(20 21河南濮阳市油田第二高级中学高三一模)为了实现“节能减排”，减少全球温室气体排故，研究N0、so?、c o 等大气污染气体的处理及新能源的开发与利用具有重要意义。(1)用CH4催化还原氢氧化物可以消除氢氧化物污染。已知：CH2(g)+2H q(g)AH=-1160.0 kJ-moP1（3）H2O（g）=H2O（1）AH=-44.0 kJ-m ol1Imo l C H 4(g)与 N C);(g)反应生成N 2(g)、C C)2(g)和 H O 的反应热 A H=(2)利用C O?直接加氢合成二甲醛(C H 2O C H 3)包括以下三个相互联系的反应：I.甲醇的合成 C O2(g)+3 H2(g)CH2O H(g)+H2O(s)II.甲醇脱水 2c H Q H(g)CH3O C H,(g)+H2O(g)IH.逆水气变换 C O2(g)+H2(g)Q C O(g)+H2O(g)已知：相关物质变化的焙变示意图如下图：-2C O(g)+2H2O(g)+4 H2(g)H=+4L2 kJ/mo l-L n-2C O,(g)+6 H2(g)H=-9 9.2 kJ/mo l-C H3O C H3(g)+3 H2O(g)/=+23.9 kJ/mo l-2C H3O H(g)+2H2O(g)写出由C O(g)直接加H?(g)合成C H 3 0c H 3(g)的热化学方程式：。(3)合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为C H4(g)+2H q(g)=C C 2(g)+4 H 2(g)。已知下列键能 形成(或破坏)lmo l化学键所放出(或吸收)的能量 数据：化学键C HH 0C=OH H键能/kJ.mo L414464803436则该反应的AH=0(4)SC)3 主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。如图所示的电解装置,可将雾霾中的N O、S O?转化为硫酸筱，从而实现废气的回收再利用。I1(NH4)2s o4浓溶液和A_ _ _ _ _ _ _ _|t|_ _ _ _ _ _ _S O2 M ：i N OIt L(NH4),S O4稀溶液A是(填化学式)。通 入NO发生的电极反应为 o20.(广东广州市第二中学高三一模)工业合成氨反应为N式g)+3H?(g)海为 2NH3(g),氨在工农业生产中应用广泛。化学键H-HN-HN三N犍能(kJm oL)436391945.6(1)已知：键 能 是Imol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量，部分化学键的键能如表格所示。计算每合成2molNH3需要(填“放出”或“吸收”)k J的热量。(2)实验室中模拟合成氨过程，将ImolN?和2.7molH?置于恒温、体积为2L的容器中反应。下列情况可说明该反应 已 经 达 到 化 学 平 衡 状 态 的 是(填 序 号)。a.反应不再进行，已经停止 b.单位时间内生成nmol N?的同时，生 成SnmolH?c.3u正(H?)=3u逆(NHJ d.$、也 和NH、的物质的量浓度之比为1：3：2e.混合气体的压强不再改变 f.混合气体的密度不再改变若lOmin时测得氢气浓度为1.2 m o l-V,则用氨气表示的0 10 min内 的 平 均 化 学 反 应 速 率 为；lOmin时的体系总压强与初始时的总压强之比为 o(3)工业合成氨过程中，按一定投料比将原料气以及催化剂置于反应容器中，测得在不同温度和压强下达到化学平衡状态时的氨的平衡含量()如表格所示：压强(MPa)氨的平衡含量(%)温度(摄氏度)0.11020306010 020 015.381.586.489.995.498.830 02.252.0 64.271.0 84.292.640 00.425.138.247.0 65.279.850 00.110.619.126.442.257.560 00.0 54.59.113.823.131.4实际生产时，通常采用铁触媒作为催化剂、在 40 0 50 0 和 10 30 Mpa的条件下合成氨。结合所学知识以及上述表格数据分析，工业上采用40 0 50 0 反应的原因是_ _ _ _ _ _。(4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氢氧燃料电池的工作原理如图所示。i二Ad叫一 XN2 OH”入口3 in睢罐 a 电 极|b 电极J KOH溶液a 电极的电极反应式是_ _ _ _ _ _ _参考答案：1.(1)C2H2(g)+|0 2(g)=2 C 0 2(g)+H20(l)A H=-1 2 9 9.5 k J/mo l D(2)B(3)b d c(2)d(3)B(4)0.3 mo l-L-1 0.2 mo l-L-1 1(5)A(6)0,这个反应是吸热反应，温度越高，反应速率越快，且平衡右移，单位时间内生成的N O 越多(3)2 c o(g)=2 C(s)+C h(g)A S 0,所以 G M/M S X)恒成立，所以该反应在任何条件下均不能自发进行 2 NO+2 c o 2 N2+2 C O2(4)44.(1)低温(2)-5 8(3)C O2(g)+3 H 2(g)B C H Q H(g)+H 2 O(g)正反应放热，升高温度平衡逆向移动(4)B(5)B C(6)0.0 25 .2 c C)2(g)+6 H 2(g)U C 2 H 胞)+4 凡0&)A H =+2 9 3.1 k J/mo l小于 F 2 7 9 C O,+8 e-+6 H2O=C H4+8 H C O；O?和 C O26 .(1)吸热 K 值小，正反应方向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产 B答案第2 3 页，共 4页 A p 2 p i(3)阳 N2+6 H*+6 e=2 NH 3(4)+l5 3 0 k J mo l-17.(1)中 1 0-9/(a-0.0 1)(2)c(C H 3 c o ONa)c(Na H S)c(Na 2 c o 3)H S+H2O+C O2=H 2 S+H C O,(3)0.0 4 3 5(4)9 6.48.(1)3 9 1(2)O.i g Smo l-L-mi n-6 6.7%a b Z n(4)2 H+2 e=H 2 T(5)Z n9.(1)0.0 2 5 mo l/(L mi n)3 0%(2)5 0 研究固体物质表面积对反应速率的影响反应物浓度越大，反应速率越大 A g NO,溶液(4)氧化 A g+e-=A g1 0.(1)可3+3 也0=内(0坦3(胶体)+3 田(2)1 x 1 0 3(3)5(4)6 F e2+C r2O；-+1 4 H+=6 F e3+2 C r3+7 H2O 8.4 8C r2O；-+1 2 e-+1 4 H+=2 C r+7 H2O1 1.(l)C O(g)+N2O(g)C O2(g)+N2(g)A H 3 6 5 k J mo l1Q)第二步(4)C C 0.3 2 5 mo lL mi n-3.4 5 =1 2.(1)2 C H4(g)+O,(g)2 C H,OH(g)A H=-2 5 2.6 k J -m or 低温7 5(2)6 0%及时移走C H j OH /答案第2 4 页，共 4页(3)A D C H4+H2O=C H30 H+H2催化剂1 3.碱(2)9:1 1(4)I O-3-I O-(5)C H,C OO 醋酸过量，电离出H+使溶液呈酸性，根据电荷守恒关系式可知c(C H,C OO)c(Na+)1 4.(1)2 C u2O(s)+C u2S(s)=6 C u(s)+SO2(g)A H=+1 1 6.0 k J mo l-1 氧化剂(2)3 0 0 -6 0 0 K范围内，随着温度升高，两反应对应的平衡体系均向逆反应方向移动，但反应向逆反应方向移动程度比反应小；(3)1 8 01 5.(1)选用合适的催化剂大于 1.5 6(3)2 5 D(4)C C)2 消耗H?转变为CO 和H。，更有利于反应向生成苯乙烯的方向进行1 6.(l)b(2)6 5%(3)0.0 0 1 5 mo l L l-s-1(4)-2 0 0 a k J -mo l-1(5)B D(7)Li i-x MO2+x Li=Li MO21 7.(l)0.6 mo LLT 或0.6 mo l/(L-mi n)7 二或7 :66(3)3 A U B +3 c C(5)C H4+2 H2O-8 e =C O2+8 H+(6)b答案第2 5 页，共 4页(7)4mol18.(1)-49.2 CH2O*+OH*4-3H*=CH3O*+OH*+2H*#CH2O*+H*=CH3O*(2)降低产物水蒸气浓度，使平衡正向移动p(CH3OH)xp(H2O)p(CO2)xp3(H2)CO2+6H+6e=CH3OH+H 2O19.(1)995kJ/mol(2)2CO(g)+4H2(g)UCH30 cH3(g)+H2O(g)AH=116.5kJ/mol(3)+162kJ/mol(4)H2SO4 NO+5e+6H+=NH:+H2O20.(1)放出 92.4(2)e；O.Olmol L71 min-1 35：37 根据表中数据可知，压强不变时，温度越低，氨的平衡含量越高，但温度太低，反应速率小，不利于生产，选择40 05 0 0 C,主要是为了加快反应速率，提高生产效率(4)2NHL6e +6 O H-=N2+6H2OO答案第26页，共 4 页