1、2014高考化学名师综合题专练 化学反应原理练习卷与答案（带解析） 填空题 恒温恒容条件下 ,硫可以发生如下转化 ,其反应过程和能量关系如图 1所示。已知 :2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6 kJ/mol。 请回答下列问题 : (1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式 : 。 (2)H2= 。 (3)恒温恒容时 ,1 mol SO2和 2 mol O2充分反应 ,放出热量的数值比 H2 (填 “大 ”、 “小 ”或 “相等 ”)。 (4)将 中的混合气体通入足量的 NaOH溶液中消耗 NaOH的物质的量为 ,若溶液中发生了氧化还原反应 ,则该过程的离子方程式为 。
2、(5)恒容条件下 ,下列措施中能使 n(SO3)/ n(SO2)增大的有 。 a.升高温度 b.充入 He 气 c.再充入 1 mol SO2(g)和 1 mol O2(g) d.使用催化剂 (6)某 SO2(g)和 O2 (g)体系 ,时间 t1达到平衡后 ,改变某一外界条件 ,反应速率 v与时间 t的关系如图 2所示 ,若不改变 SO2(g)和 O2 (g)的量 ,则图中 t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中 SO3的含量最高的一段时间是 。 答案： (1)S(s)+O2(g) SO2(g) H=-297 kJ/mol (2)-78.64 kJ/mol (3)大 (4)2
3、 mol 2SO2+O2+4OH- 2S +2H2O (5)c (6)升高温度 t3 t4 煤化工是以煤为原料 ,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 (1)已知在 25 、 101 kPa时 ,C(s)、 H2(g)和 CO(g)燃烧的热化学方程式分别为 : C(s)+O2(g) CO2(g) H1=-393.5 kJ/mol; H2(g)+ O2(g) H2O(g) H2=-241.8 kJ/mol; CO(g)+ O2(g) CO2(g) H3=-283.0 kJ/mol; 则 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H= ,该反应平衡常数的表达
4、式为K= ;升高温度 ,则 K 值 (填 “变大 ”、 “变小 ”或 “不变 ”)。 如果 反应在容积不变的密闭容器中进行 ,当反应达到平衡时 (填编号 )。 a.v正 (CO) v逆 (H2)=1 1 b.碳的质量保持不变 c.v正 (CO)=v 逆 (H2O) d.容器中的压强不变 在容积不变的密闭容器中进行 反应 ,可以使 c(CO)增大的是 。 a.升高温度 b.充入 He(g),使体系压强增大 c.将 H2(g)从体系中分离出来 d.加入催化剂 (2)将不同量的 CO(g)和 H2O(g)分别通入体积为 2 L的恒容密闭容器中 ,进行反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(
5、g),得到如下 2组数据 : 实验组 温度/ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所 需时间/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 5 2 900 1 2 0.4 1.6 3 实验 1中以 v(CO2)表示的反应速率为 。 向实验 2的平衡混合物中再加入 0.4 mol H2O(g)和 0.4 mol CO2,达到新平衡时CO的转化率 (填 “变大 ”、 “变小 ”或 “不变 ”)。 答案： (1) +131.3 kJ/mol 变大 abcd ac (2) 0.16 mol/(L min) 变小 下图是煤化工产业链的一部分 ,试运用所学知识 ,解决下列问题
6、: .已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为 :K= ,写出它所对应反应的化学方程式 : 。 .二甲醚 (CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以 CO和 H2为原料生产 CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中 (压力2.0 10.0 MPa,温度 230 280 )进行下列反应 : CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H1=-90.7 kJ mol-1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5 kJ mol-1 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H3=-41.2 kJ mol-1 (1)写出催化反
7、应室中三个反应的总反应的热化学方程式 : 。 (2)在某温度下 ,2 L密闭容器中发生反应 ,起始时 CO、 H2的物质的量分别为 2 mol和 6 mol,3 min后达到平衡 ,测得 CO的转化率为 60%,则 3 min内 CO的平均反应速率为 。若同样条件下起始时 CO物质的量为 4 mol,达到平衡后 CH3OH为 2.4 mol,则起始时 H2为 mol。 (3)下列有关反应 的说法正确的是 。 A.在体积可变的密闭容器中 ,在反应 达到平衡后 ,若加压 ,则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变 B.若 830 时反应 的 K=1.0,则在催化反应室中反应 的
8、 K 1.0 C.某温度下 ,若向已达平衡的反应 中加入等物质的量的 CO和 H2O(g),则平衡右移、平衡常数变大 (4)为了寻找合适的反应温度 ,研究者进行了一系列实验 ,每次实验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变 ,实验结果如图 , 则 CO转化率随温度变化的规律是 。 其原因是 。 答案： .C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) .(1)3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) H=-246.1 kJ mol-1 (2)0.2 mol L-1 min-1 8.4 (3)B (4)温度低于 240 时 ,CO 的转化率随着温度的升高而增大 ;温度高于
9、 240 时 ,CO 的转化率随着温度的升高而减小 在相等的时间里 ,在较低温时 ,各反应体系均未达到平衡 ,CO 的转化率主要受反应速率影响 ,随着温度的升高反应速率增大 ,CO 的转化率也增大 ;在较高温时 ,各反应体系均已达到平衡 ,CO 的转化率主要受反应限度影响 ,随着温度 的升高平衡向逆反应方向移动 ,CO 的转化率减小 .铝是地壳中含量最高的金属元素 ,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。 (1)金属铝的生产是以 Al2O3为原料 ,与冰晶石 (Na3AlF6)在熔融状态下进行电解 ,则化学方程式为 。 其电极均由石墨材料做成 ,则电解时不断消耗的电极是 (填 “阴极 ”或
10、 “阳极 ”)。 (2)对铝制品进行抗腐蚀处理 ,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极 ,在H2SO4溶液中电解 ,铝材表面形成氧化膜 ,阳极反应式为 。 (3)铝电池性能优越 ,Al-Ag2O 电池可用作水下动力电源 ,化学反应为 :2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O 2NaAl(OH)4+6Ag, 则负极的电极反应式为 ,正极附近溶液的 pH (填 “变大 ”、 “不变 ”或 “变小 ”)。 .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。 (1)如图是在一定温度和压强下 N2和 H2反应生成 1 mol NH3过程中能量变化示意图 ,请写出合成氨的
11、热化学反应方程式 : (H的数值用含字母 a、 b的代数式表示 )。 (2)工业合成氨的反应为 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在一定温度下 ,将一定量的 N2和 H2通入体积为 1 L的密闭容器中 ,反应达到平衡后 ,改变下列条件 ,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是 。 A增大压强 B增大反应物的浓度 C使用催化剂 D降低温度 .铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题 :黄铁矿 (FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为 :3FeS2+8O2 6SO2+Fe3O4,有3 mol FeS2参加反应 ,转移 mol电子。 (2)氯化铁溶液称为化学
12、试剂中的 “多面手 ”,写出 SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式 : 。 答案： .(1)2Al2O3 4Al+3O2 阳极 (2)2Al+3H2O-6e- Al2O3+6H+ (3)Al+4OH-3e- Al(OH)4- 变大 .(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-2(b-a)kJ/mol (2)AB .(1)32 (2)2Fe3+SO2+2H2O 2Fe2+S +4H+ 氨是氮循环过程中的重要物质 ,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。 (1)根据图 1提供的信息 ,写出该反应的热化学方程式 : ,在图 1中曲线 (填 “a”或 “b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线
13、。 (2)在恒容容器中 ,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 。 A.3v(H2)正 =2v(NH3)逆 B.单位时间内生成 n mol N2的同时生成 2n mol NH3 C.混合气体的密度不再改变 D.容器内压强不随时间的变化而变化 (3)一定温度下 ,向 2 L密闭容器中充入 1 mol N2和 3 mol H2,保持体积不变 ,0.5 min后达到平衡 ,测得容器中有 0.4 mol NH3,则平均反应速率 v(N2)= ,该温度下的平衡常数 K= 。若升高温度 ,K 值变化 (填 “增大 ”、 “减小 ”或 “不变 ”)。 (4)为了寻找合成 NH3的温度和压强的适宜条件 ,某同
14、学设计了三组实验 ,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 实验编号 T( ) n(N2)/n(H2) p(MPa) 450 1/3 1 10 480 10 A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。 B.根据反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的特点 ,在给出的坐标图 2中 ,画出其在 1 MPa和 10 MPa条件下 H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图 ,并标明各条曲线的压强。 答案： (1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-92 kJ mol-1 b (2)BD (3)0.2 mol L-1 min-1 0.058 减小 (4)A.450 1/3 .1/3 B.
15、 据报道 ,在 300 、 70 MPa 条件下 ,由 CO2和 H2合成乙醇已成为现实 ,该合成对解决能源问题具有重大意义。 (1)已知 25 、 101 kPa条件下 ,1 g乙醇燃烧生成 CO2和液态水时释放出 a kJ能量 ,请写出该条件下乙醇燃烧的热化学反应方程式 : 。 (2)由 CO2和 H2合成乙醇的化学方程式为 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。实验测得温度对反应的影响如图所示。 正反应的 H 0(填 “ ”、 “”或 “=”); 该反应的化学平衡常数表达式为 K= 。 (3)对于该化学平衡 ,为了提高 H2的转化率 ,可采取的措施有 。 A
16、升温 B加压 C加催化剂 D增加 CO2的浓度 (4)现有甲、乙两装置 ,甲装置为原电池 ,乙装置为电解池。 b电极上发生的电极反应式为 。 若甲中有 0.1 mol CH3CH2OH参加反应 ,则乙装置中生成的气体在标准状况下的体积共为 L。 答案： (1)C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) H=-46a kJ mol-1 (2) (3)BD (4) C2H5OH+16OH-12e- 2C +11H2O 17.92 随着大气污染的日趋严重 ,“节能减排 ”,减少全球温室气体排放 ,研究 NOx、SO2、 CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)如图是在 1
17、01 kPa、 298 K 条件下 1 mol NO2和 1 mol CO 反应生成 1 mol CO2和 1 mol NO 过程中能量变化示意图。 已知 :N 2(g)+O2(g) 2NO(g) H=+179.5 kJ/mol 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H=-112.3 kJ/mol 则在 298 K 时 ,反应 :2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的 H= 。 (2)将 0.20 mol NO2和 0.10 mol CO 充入一个容积恒定为 1 L的密闭容器中发生反应 ,在不同条件下 ,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。 下列说法正确的是 (填序
18、号 )。 a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡 b.当向容器中再充入 0.20 mol NO 时 ,平衡向正反应方向移动 ,K 值增大 c.升高温度后 ,K 值减小 ,NO2的转化率减小 d.向该容器内充入 He 气 ,反应物的体积减小 ,浓度增大 ,所以反应速率增大 计算产物 NO2在 0 2 min时平均反应速率 v(NO2)= mol/(L min)。 第 4 min时改变的反应条件为 (填 “升温 ”或 “降温 ”)。 计算反 应在第 6 min时的平衡常数 K= 。若保持温度不变 ,此时再向容器中充入 CO、 NO 各 0.060 mol,平衡将 移动 (填 “正向 ”、 “
19、逆向 ”或 “不 ”)。 (3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将 SO2转化为重要的化工原料。其负极的反应式为 ，当有 0.25 mol SO2被吸收 ,则通过质子 (H+)交换膜的 H+的物质的量为 。 (4)CO2 在自然界循环时可与 CaCO3 反应 ,CaCO3 是一种难溶物质 ,其 Ksp=2.810-9。现将 210-4 mol/L的 Na2CO3溶液与一定浓度的 CaCl2溶液等体积混合生成沉淀 ,计算应加入 CaCl2溶液的最小浓度为 。 答案： (1)-759.8 kJ/mol (2) c 0.015 升温 逆向 (3)SO2+2H2O-2e- S +4H+ 0.5 mol (4)5.610-5 mol/L
