高考化学二轮复习 专题训练——化学反应原理综合题.docx

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1、高考化学二轮复习专题化学反应原理综合题1（2021全国高考真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：该反应一般认为通过如下步骤来实现：总反应的_；若反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_(填标号)，判断的理由是_。A B C D(2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的、在下的如图所示。用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_；图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是_；当时，的平衡转化率_，反应条件可能为_或_。2（2021福建高考真题）(1)元素M 的

2、离子与NH4+所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为 。(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是 （填序号）。A滴人酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色退去B滴人酚酞溶液变红，再加入氯水后红色退去C滴人酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去(4)元素X、Y 在周期表中位于向一主族，化合物Cu2X和Cu2Y 可发生如下转化（其中D 是纤维素水解的最终产物）: 非金属性X Y(填“”或“”“”“”或“=”，下同)，逆反应速率：N_P(3)T，向10L恒容密闭容器中充入2mol

3、CO(g)、2molSO2(g)和2molH2(g)，发生反应i和反应ii，5min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol。该温度下，反应ii的平衡常数K=_。其他条件不变，6min时缩小容器体积。_(填“增大”“减小”或“不变”)II.碱液吸收法步骤1：用足量氨水吸收SO2步骤2：再加入熟石灰，发生反应：2+Ca2+2OH-+=CaSO3+2NH3H2O(4)已知：25时，Kb(NH3H2O)=a；Ksp(CaSO3)=b，该温度下，步骤2中反应的平衡常数K=_(用含a、b的代数式表示)。7（2021湖南模拟预测）CO2作为未来重要的碳源，其选择性加

4、氢合成醇燃料是研究的热点。(1)CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取，下列物质能作为CO2捕获剂的是_ (填标号)。A(NH4)2SO4溶液BNaOH溶液CCH3COCH3 D石灰乳(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇。(g)+CO2(g)+3H2(g)(g)+CH3OH(g) H=-123.6kJ/mol但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。(g)+H2(g)C2H5OH(g)+H2O(g) H=-94.8kJ/mol获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：.(g)+CO2(g)(g) H=-61.3kJ/mol. EC加氢生成乙二醇与甲醇步骤的热化学方程式是_ 。研

5、究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为小时)实验数据见下表：反应温度/EC转化率/%产率/%乙二醇甲醇16023.923.212.918063.160.931.520099.994.762.322099.992.446.1温度过高，对提高乙二醇的产率反而不利，原因是_。(3)2017年采用中国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。某地煤制乙醇的过程表示如下。过程a包括以下3个主要反应：. CH3COOCH3（g）+2H2（g）C2H5OH（g）+CH3OH（g）H1. CH3COOCH3+C2H5OH（g）CH3COOC2H5（g）+CH3OH（g）H2. CH3COOCH3（g

6、）+H2（g）CH3CHO（g）+CH3OH（g）H3相同时间内，测得CH3COOCH3转化率、乙醇和乙酸乙酯的选择性(如乙醇选择性如下图所示。随温度升高，反应化学平衡常数逐渐减小，可推知H1_0(填“”)。下列说法合理的是_。A温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物的选择性B增大H2的浓度，可以提高CH3COOCH3的转化率C225235，反应处于平衡状态为防止副产物CH3CHO的生成，反应温度应控制的范围是_。在205时，CH3COOCH3起始物质的量为5mol，转化率为30%，生成乙醇的物质的量是_。8（2021广东汕头二模）2021年初，碳中和理念成为热门。二氧化碳可合成低碳烯烃，

7、充分利用碳资源减少碳排放。(1)已知：C2H4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g)H12H2(g)+O2(g)=2H2O(1)H2H2O(1)=H2O(g)H32CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)H4则H4=_(用H1、H2、H3表示)。(2)反应的反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图所示。300，往6L反应容器中加入3molH2、1molCO2，反应10min达到平衡。0到10min氢气的平均反应速率为_，M点乙烯体积分数为_(保留2位有效数字)。_3(填“”、“_，还原性_ _。(5)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(

8、SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的操作是_。10（2021江苏模拟预测）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一，传统的工业合成氨技术是德国人哈伯(FritzHaber)在1905年发明的，因此也被称为哈伯法合成氨。哈伯本人也因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要2050MPa的高压和500的高温，并用铁作催化剂。氢气和氮气在催化剂、高温、高压下合成氨，近一个世纪，全世界都这样生产氨。(1)哈伯法制氨气的化学反应方程式为_。(2)从结构角度分析植物难以利用氮气作为氮源的原因是_。最近，韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST)与吉林大学

9、、加拿大卡尔加里大学的研究人员合作，提出一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案“球磨法”是在温和的条件下(45和1bar，1bar=100kPa)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上(Fe(N*)，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到NHx(x=13)，剧烈碰撞中，NHx从催化剂表面脱附得到产物氨。(3)“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是_。A催化剂(Fe)缺陷密度越高，N2的吸附率越高B“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”

10、不用解离氮氮三键C“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷”D“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本(4)机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是N2吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约_转/min；若选择500转/min的转速，N2的吸附量降低的原因是_。11（2022浙江模拟预测）硫及其化合物在生产生活中有广泛的应用。请回答：(1)室温下，溶液呈碱性的原因是_(用离子方程式表示)。(2)下列关于硫及其化合物的说法，正确的是_(填字母)。A硫元素在自然界中只能以化合态形式存在B通入紫色石蕊试液，先变红后褪色C酸雨是的降

11、水，主要是由污染物、造成D浓硫酸中加入少量胆矾晶体，搅拌，固体逐渐变成白色(3)光谱研究表明，的水溶液中存在下列平衡：其中、为各步的平衡常数，且(表示的平衡压强)。当的平衡压强为p时，测得，则溶液_。(用含p、a、的式子表示)滴加NaOH至时，溶液中。如果溶液中，需加NaOH将溶液pH调整为约等于_。(4)“钙基固硫”是利用石灰石将燃煤烟气中的转化为。但高温时CO会与反应而影响脱硫效率。相关反应如下：.当时，反应25min，体系中的比值随温度变化如表所示：温度750K1250K1750K比值3.571.083.42请结合题给反应过程能量图，说明：750K1250K时，比值随温度升高逐渐减小的原

12、因是_。1250K后，比值随温度升高逐渐增大的原因是_。(5)氨水也可吸收：，。能提高去除率的措施有_(填字母)。A增大氨水浓度B加热煮沸C降低烟气的流速D补充，将氧化为12（2021广东模拟预测）汽车尾气中的CO、NOx是大气污染物。我国科研工作者经过研究，可以用不同方法处理氮的氧化物防止空气污染。回答下列问题：(1)已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=180kJmol14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)H=-906kJmol1请写出NH3将NO转化成无毒物质的热化学方程式：_。(2)工业上一种除去NO的一种反应机理如图所示：该反应的化学方程式为：_。(3)

13、利用H2还原NO的反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)的速率方程为，该反应在不同条件下的反应速率如下：温度c(H2)/molL1c(NO)/molL1反应速率T10.10.1T10.30.1T10.20.2则速率方程中，=_；=_。(4)活性炭处理汽车尾气中NO的方法：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)H0，在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，以下能说明该反应一定达到平衡状态的是_。Av(N2)=v(CO2)B容器与外界不发生热交换C容器内气体的物质的量不变D容器内气体密度不变(5)科研人员进一步研究了在C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(

14、g)反应中，活性炭搭载钙、镧氧化物的反应活性对比。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C，通入NO使其浓度达到0.1molL1.不同温度下，测得2小时时NO去除率如图所示：据图分析，490以下反应活化能最小的是_(用a、b、c表示)。490时的反应速率v(NO)=_molL1h1若某温度下此反应的平衡常数为100，则反应达到平衡时NO的去除率为_(保留两位有效数字)。13（2021河南洛阳三模）天然气通过重整反应可生产合成气，进而生产H2，该工艺减少甲烷和CO2的排放，对于节约能源和保护环境具有双重意义。以甲烷为原料制氢主要有水蒸气重整、CO2重整等方法。甲烷水蒸气重整制氢工艺流

15、程如图：(1)涉及的甲烷水蒸气重整反应方程式为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H1CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)H2=+165kJmol-1已知CH4、CO、H2的燃烧热分别为H=-891kJmol-1、H=-283kJmol-1、H=-286kJmol-1、水的汽化热H=+44kJmol-1，则H1=_。(2)天然气脱硫工艺中常用热分解法处理H2S，硫化氢分解的反应方程式为：2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)，在101kPa时各气体的平衡体积分数与温度的关系如图所示：该反应的H_0(填“”、“”)。图中A点时反应的平衡常数Kp=_(用平衡

16、分压代替平衡浓度，平衡分压=总压X物质的量分数)。(3)利用甲烷水蒸气重整制得的氢气，工业上可用于合成氨生产。“哈伯法”是制氨气的常用方法，反应方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)向密闭容器中按1：3体积比通入N2和H2，反应达平衡时NH3的体积分数为25.0%，则N2的平衡转化率(N2)=_“球磨法”是一种在温和的条件下(45和1bar，1bar100kPa)合成氨气的新方法，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上Fe(N*)，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应

17、得到NHx*(x=13)，剧烈碰撞中，NHx*从催化剂表面脱附得到产物氨。“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中不正确的是_(选填标号)。A催化剂(Fe)缺陷密度越高，N2的吸附率越高B“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键C“球磨法”转速不能过快，否则体系升温太快，温度升高不利于N2吸附D“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本(4)用催化剂Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯的反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图。催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件

18、相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。助剂CO2转化率(%)各产物在有机产物中的占比(%)C2H4C3H6其他有机物Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_助剂效果最好，加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_。14（2021黑龙江哈尔滨市第六中学校二模）利用磷石膏废渣(主要成分为CaSO4)生产硫酸可实现硫资源的循环利用。回答下列问题：(1)硫黄分解磷石膏工艺涉及的主要反应为：(I)S2(g)+CaSO4(s)CaS(

19、s)+2SO2(g) H= +240.4 kJmol-1(II)CaS(s)+3CaSO4(s)4CaO(s)+4 SO2(g) H2= +1047.9 kJmol-1反应S2(g)+4CaSO4(s)4CaO(s)+6SO2(g)的H=_kJmol-1；在恒温恒容密闭容器中只进行反应(I)，能说明其已达到平衡状态的是_(填字母)。Av正(SO2)=2 v正(S2) B气体中含硫原子总数不随时间变化C容器内固体总质量不再随时间变化D容器内气体总压强不再随时间变化在恒温恒容密闭容器中进行的反应(II)达到平衡时，向容器中(CaS、CaSO4、CaO均足量)再充入少量SO2，达到新平衡后，与原平衡

20、相比c(SO2)_(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为_。(2)有效除去废气中的SO2和氮氧化物，是打赢蓝天保卫战的重中之重。某温度下，N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反应) H0，2NO2(g)N2O4(g)(快反应)H0，体系的总压强p总和p(O2)随时间的变化如图所示。图中表示O2压强变化的曲线是_(填“甲”或“乙)已知N2O5分解的反应速率v=0.12p(N2O5)(kPah-1)，t=10h时，p(N2O5)=_kPa，v=_kPah-1。该温度下反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数Kp=_kPa-1(结果保留两

21、位小数)。15（2021陕西宝鸡模拟预测）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。请回答下列问题。 (1)图1是和反应生成和NO过程中能量变化示意图图中涉及物质为气态,请写出和CO反应的热化学方程式 _ 。(2)在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入、,发生反应测得和的浓度随时间变化如图2所示,计算该温度下此反应的平衡常数K= _ ;若使K的值变为1,则应采取的措施是 _ 。 A增大压强使平衡正移B恒压加入一定量 C降低温度D升高温度 下列措施能使增大的是 _ 。 A升高温度B恒温恒容充入 C恒温恒容下,再充入1mol D恒温恒容下,再充入、 (3)在

22、体积为3L的恒容密闭容器中,投入和,在一定条件下合成氨,不同温度下测得的数据如表所示。 温度平衡时的产率30%的物质的量2mol已知:和的的总能量大于的总能量。 则 _ 。填“”“”或“” 在T2、K下,经过5min达化学平衡状态,则内的平均速率 _ 。 三氧化钼是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿主要成分为通过一定条件来制备。回答下列相关问题:已知:(1)若在恒温恒容条件下,发生反应,下列说法正确的是_填字母。a气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态b气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态c增加的量,平衡正向移动(2)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生

23、反应:测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。_(填“”“”或“”);比较、的大小:_。若初始时通入为,则A点平衡常数_(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压总压气体的物质的量分数)试卷第20页，共20页参考答案：1 -49 A H1为正值，H2为和H为负值，反应的活化能大于反应的 b 总反应H0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小 33.3% 5105Pa，210 9105Pa，2502(1)。(2) 3NH3H2O+Al3+=Al(OH)3+3NH4+(3)C(4) Cu2O+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2+3H2O。(5) 化学平衡常数随

24、温度升高而减小3 +247.4 1.92 b d 20% 1.010-4(MPa)2 AD4 40:31 在此温度下低碳烯烃选择性高，转化率较高 a5 AD 温度升高催化剂活性降低 减小 6 CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) AD 2700 增大 7 BD +3H2(g) (g)+CH3OH(g)H=-62.3kJ/mol 反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇，乙二醇的产率降低 20.2kPa 40% B K 降低反应的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响14 +1288.3 CD 不变 K=c4(SO2)，温度不变，K值不变，所以二氧化硫的浓度不变 乙 28.2 3.384 0.0515 或 C CD a b 答案第22页，共2页