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1、历年备战高考化学易错题汇编- 化学反应原理综合考查练习题含详细答案一、化学反应原理综合考查1 利用工业废气CO2 或 CO 和 H2 在一定条件下可制备燃料甲醇。利用工业废气CO合成甲醇，其能量变化示意图如下：(1)图中曲线 a 到曲线 b 的措施是 _。该反应S_0( 填“ 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，平衡逆向移动163【解析】【分析】【详解】(1)反应路径
2、发生了变化，活化能下降，应为加入催化剂；反应发生后，气体物质的量减小，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H2 消耗1mol ，转化率为50%，化学方程式为CO(g)+2H(g)CH3OH(g)，平衡时三种物质CO、 H2、 CH3OH 的浓度分别为0.25mol/L 、 0.5mol/L 、 0.25mol/L ，平衡常数c(CH 3OH)0.25K= c(CO)c2 (H 2 ) =0.250.52 =4；三种物质都加入1mol 后，Qc=c(CH 3 OH)0.75=1v 逆 ；c(CO)2(H 2 )
3、=12c0.75(3)a压缩容器体积，平衡正向移动，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 20molH 2，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)反应开始小，所以，5min 后， a 中温度比b 中甲醇体积分数大于b 中低，反应速率比b 中慢，生成甲醇的量少，体积分数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
4、数，可得出Hbc。答案为：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；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(
5、g)H 2 O(g)起始量 (mol/L)0.51.500变化量(mol/L)1111333平衡量(mol/L)11116233113316。K= 113= 3()622 （ 1）如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。下列说法正确的是_（填字母序号）A 固氮过程中， N2 只做氧化剂B 硝化过程需要有氧化剂参与C 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响D 同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化反硝化过程中，CH3OH 可作为反应的还原剂，1mol 还原剂失去 6mol 电子。请将该反应的离子方程式补充完整： 5CH33_+_+_+
6、_，OH+ NO_（2）研究表明，氮氧化物（NOx）和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。已知： SO23223生成 SO 总反应方程式是2SO (g) O (g)2SO (g) H 196.6kJ/mol此反应可通过如下两步完成：2NO(g) O2(g)2NO21(g) H 113kJ/molNO (g) SO (g)SO (g) NO(g) H_。2232一定温度下，向 2L 恒容密闭容器中充入NO2 和 SO2 各 1mol， 5min 达到平衡，此时容器中 NO2 和 NO 的浓度之比为1 3，则 NO2的平衡转化率是 _。（3）砷（ As）是第四周期 A 族元素，其化合物，有着广泛的用
7、途。AsH3 的稳定性比 NH3 的稳定性 _（填 “强 或“弱 ）。用原子结构解释原因_。常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入 O2 氧化，生成 H3AsO4 和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。 298K 时，将 20mL3xmol?L-1Na3AsO3、 20mL3xmol?L-1I2 和 20mLNaOH 溶液混合，发生反应： AsO33-2-43-243(aq)+I (aq)+2OHAsO(aq)+2I (aq)+H O(l)。溶液中c(AsO )与反应时间（ t ）的关系如图所示。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K 为 _。【答案】 BCD5CH-2-+
8、8H2O41.8kJ/mol 75%弱 N3OH+6NO3N2 +4HCO3 +CO3和 As 位于同一主族， As 的电子层数比N 的多，原子半径As 比 N 的大，得电子能力As 比N 弱，非金属性As 比 N 弱，氢化物 AsH3 的稳定性比 NH3 弱2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S4y 32(x-y)【解析】【分析】（1） A氮气在大气中氧化为亚硝酸根离子、硝酸根离子，N 的化合价升高，被氧化，所以N2 作还原剂，故 A 错误；B NH3 转化成 HNO2，增加了O 元素，则NH3 被氧气氧化，所以在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与，故B 正确；C反硝
9、化过程，生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，故 C 正确；D氨化过程是动植物蛋白转化为氨气或铵根离子，即有机物转化为无机物，同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化，故D 正确；故选 BCD。反硝化过程中， CH31mol 还原剂失去3OH 可作为反应的还原剂，6mol 电子。 CH OH 与硝酸根离子反应生成氮气、碳酸根离子、碳酸氢根离子和水，反应的离子方程式为：33-23-32-233-5CH OH+6NON +4HCO +CO+8H O，故答案为： 5CH OH+6NON2 +4HCO3-+CO32-+8H2O；（2） .2SO22
10、(g)31(g)O2SO (g) H 196.6kJ mol .2NO(g) O2(g)2NO2(g) H1 113kJ mol 1盖斯定律计算（12232 1-） ，故2得到 NO (g) SO (g)SO (g) NO(g) H-41.8 kJ mol答案为： -41.8 kJ mol1；一定温度下，向2 L 恒容密闭容器中充入NO22和 SO 各 1 mol， 5min 达到平衡，此时容器中 NO2 和 NO 的浓度之比为1： 3，结合三行计算列式得到，设消耗NO2 的物质的量为x：（ ）（ ） ?（ ）（）NO2 g + SO2 gSO3g + NOg起始量（ mol）1100变化量（
11、 mol）xxxx平衡量（ mol）1-x1-xxxNO2 和 NO 的浓度之比为 1：3，物质的量之比 =1： 3，（ 1-x）： x=1：3， x=0.75mol， NO20.75mol的平衡转化率 = 100%=75%，1mol故答案为： 75%；（3）非金属性： NAs， AsH3 的稳定性比 NH3 的稳定性弱，用原子结构解释原因：N 和As 位于同一主族， As 的电子层数比 N 的多，原子半径As 比 N 的大，得电子能力As 比 N弱，非金属性 As 比 N 弱，氢化物 AsH3 的稳定性比 NH3 弱；常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2 氧化，生成 H3A
12、sO4 和单质硫，结合电子转移配平得方程式为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3 AsO4+6S；故答案为： 2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；列三段式如下：3）（）3）（）AsO3（+2OH ?AsO4（2I（aq +I 2aqaq +aq + H 2 Ol起始量xx转化量yyy2y平衡量x-yx-yy2yc(AsO 43 )c2 (I )y2y24y3根据平衡常数表达式K= c(AsO 33 )c I 2c2 (OH )=xyxy= (x-y) 2，故答4y3案为：2 。(x-y)3I. 合成气（ CO+H2 ）广泛用于合成有机物，工业上常采用天然气与水蒸气反应等方
13、法来制取合成气。（1）已知： 5.6L(标况下 )CH4 与水蒸气完全反应，吸收51.5KJ 的热量，请写出该反应的热化学方程式 _ 。（2）在 150 时 2L 的密闭容器中，将2 mol CH4 和 2 mol H 2O(g)混合，经过15min 达到平衡 ,此时 CH4 的转化率为 60%。回答下列问题：从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=_。在该温度下，计算该反应的平衡常数K_( 保留两位小数 )。下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是_A v(H2)逆 3v (CO)正B 密闭容器中混合气体的密度不变C 密闭容器中总压强不变D C (CH4) = C (CO
14、)（3）合成气中的氢气也用于合成氨气：N2 + 3H22NH3。保持温度和体积不变，在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是_。容平衡时 NH3 的平衡时 N2反应开始平衡时容体积起始物质的器物质的量时的速率器内压强体积分数甲1L1molN 2+3molH 21.6mol甲甲P 甲乙1L2molN 2+6molH 2n1 mol乙乙P 乙丙2L2molN 2+6molH 2n2mol丙丙P 丙A n1=n2=3.2 B 甲 =丙 乙C 乙 丙甲D P 乙 P 甲=P 丙II.（ 1）常温下，在1 硫酸得混合溶液M 恰好显中x mol L1 氨水中加入等体积的y mol
15、 L性。M 溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_。常温下， NH3H2O 的电离常数K=_(用含 x 和 y 的代数式表示，忽略溶液混合前后的体积变化 )。（ 2）利用电解法处理高温空气中稀薄的 NO(O2 浓度约为 NO 浓度的 10 倍 )，装置示意图如下，固体电解质可传导 O2阴极的电极反应式为_ 。消除一定量的NO 所消耗的电量远远大于理论计算量，可能的原因是(不考虑物理因素 )_。【答案】 CH4g+H2Og）=COg +3H2g-1gmin-1（ ）（ ）（ ）H=+206 kJ/mol 0.12mol gL21.87 AC BDc(NH 4 )c(SO 42)c(H)=c(OH)
16、2y 10-72NO+4e-=N2+2O2-阴极x-2y发生副反应O2+4e-=2O2-【解析】【分析】【详解】I.( 1) 标况下， 5. 6LCH4 物质的量为：5.6L51. 5kJ 的热量，则 1mol=0. 25mol ，吸收22.4L/mol甲烷反应吸收热量515kJ1mol206kJ= .=，该反应的热化学方程式为：0.25molCH ( g)+ H O( g)= CO( g)+ 3H ( g) H=+206kJ/ mol ；422( 2) 在 150时 2L 的密闭容器中，将2mol CH4 和 2molH2O( g) 混合，经过 15min 达到平衡，此时 CH4 的转化率为
17、60%，则CH 4+ H 2O?CO + 3H 2起始量 (mol / L)1100转化量 (mol / L)0.60.60.61.8平衡量 ( mol / L )0.40.40.61.8从反应开始至平衡，用氢气的变化量来表示该反应速率v( H2)=1.8mol/L = 0. 12mol ?L-15min1 min- 1；?结合计算得到的平衡浓度，计算得到该反应的平衡常数K=( 1 . 830 . 6)/(0. 4 0. 4)= 21. 87；Av 逆H) 3v正COA正确；(2() ，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故B密闭容器中混合气体的质量和体积不变，密度始终不变，不能说明反应达
18、到平衡状态，故 B 错误；C反应前后气体物质的量增加，气体压强之比等于气体物质的量之比，密闭容器中总压强不变，说明反应达到平衡状态，故C 正确；D浓度关系和消耗量、起始量有关，c( CH4)= c( CO) 不能说明反应达到平衡状态，故D 错误；故答案为： AC；( 3) A甲和丙为等效平衡，则 n2=1. 6mol ，但乙与甲相比，相当于增大压强，平衡向着正向移动，则 n 1 3. 2，故 A 错误；B甲和丙达到平衡状态为相同平衡状态，氮气体积分数相同，乙相当于甲平衡状态再加入1mol 氮气和 3mol 氢气，增大压强平衡正向进行，氮气体积分数减小，甲 = 丙乙，故 B 正确；C乙容器中反应
19、物浓度大于甲和丙，反应速率大，甲和丙起始浓度相同反应速率相同，故C 错误；D乙中物质浓度是甲的2 倍，且压强大于甲，甲和丙为等效平衡，压强相同，得到P 乙 P 甲 =P 丙 ，故 D 正确；故答案为： BD；+c H+c OH-)+2cSO 2-) ，混合后溶液显中性，则II1) 根据电荷守恒，cNH4)+ ()= ( 4.(c NH+)=(-) ，则 c(NH 4 )c(SO2)c(H )=c(OH ) ；42cSO424(x mol?L- 1 氨水中加入等体积的y mol ?L- 1 硫酸得混合溶液 M 恰好显中性，则+2c-2y-1ymol-14)=(SO42?Lc NH)=mol L=
20、，混合后，根据物料守恒(?2c( NH3?H2+-1- 1+-O)+ c( NH4)= 0. 5x mol?L，则 c( NH3?H2O)=( 0. 5x- y) mol ?L ， K=c( NH4)? c( OH)/ c( NH32y- 7/( 0.5x- y)= 2y 10- 7/( x- 2y) ；?H O1 10)= ( 2) 阴极： NO 得到电子生成 N2，结合守恒原则，则电极方程式为- =N22- ；2NO+4e+2O消除一定量的NO 所消耗的电量远远大于理论计算量，可能存在副反应，O2 浓度约为 NO浓度的10 倍，氧气易得到电子生成O2-，电极方程式为： O2+4e=2O2
21、。4 甲醛 ( HCHO) 俗称蚁醛，在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。I甲醛的制备工业上利用甲醇脱氢法制备甲醛，己知：CH3OH gHCHO gH2g)H( )( )+(（1）该反应的能量变化如图甲所示，H=_kJ?mol - 1。（ 2）为提高 CH3OH 转化率，采取的措施有 _、 _；在温恒容条件下，该反应达到平衡状态的标志有 _（填标号）。a. 混合气体的密度保持不变b. 混合气体的总压强保持不变c. v( CH3OH) 消耗 =v( H2) 生成d. 甲醛的浓度保持不变（ 3）选用 Ag/ SiO2 ZnO 作催化剂，在 400 750区间进行活性评价，图乙给出了甲醇转化率与甲
22、醛选择性（选择性越大，表示生成该物质越多）随反应温度的变化曲线。制备甲醛的最佳反应温度为 _（填标号），理由是 _。a. 400b. 650c. 700d. 750（4） T时，在2L 恒容密闭容器中充入1mo1 甲醇，发生反应：CH3OH( g)HCHO( g)+ H2( g)CH3OH( g)CO( g)+ 2H2( g)平衡时甲醇为0. 2mol，甲醛为0. 7mo1 。则反应i 的平衡常数K=_。II. 甲醛的用途（5）将甲醛水溶液与硫酸镍( NiSO4) 溶液混合，可用于化学镀镍。反应过程中有CO2 产生，则该反应的离子方程式为_：若收集到112mLCO2 （标准状况），理论上转移电
23、子_mo1 。84升高温度降低压强bdc此温度下甲醛的选择性和甲醇的转化率均较高【答案】 +1. 575 HCHO+2Ni2+H22+0. 02O=2Ni+CO+4H【解析】【分析】【详解】（ 1）生成物和反应物之间的能量差为463kJ/mol-379kJ/mol=84kJ/mol ；（ 2）该反应是气体分子数增加的、吸热的可逆反应，因此根据勒夏特列原理，我们可以采用升高温度、降低压强的方法来促进平衡正向移动，提高转化率；再来看平衡的标志：a. 反应物和生成物都是气体，因此气体的密度是恒定不变的，a 项错误；b. 该反应前后气体分子数不等，因此当压强保持不变时，说明反应已达到平衡状态，b 项正
24、确；cv CH3OH 消耗 =v( H2)生成 ， c 项错误；. 甲醇和氢气的化学计量数相同，因此无论何时都有()d. 当甲醛的浓度保持不变，说明其消耗速率和生成速率相同，即此时达到了平衡状态，d项正确；答案选 bd；（3）在 700时，甲醛选择性和甲醇转化率均较高，因此700是最合适的温度，答案选c；（4）平衡时甲醇为0. 2mol ，因此有 0. 8mol 甲醇被消耗，其中甲醛有0. 7mol ，说明有0. 7mol 甲醇发生了反应，有0. 1mol 甲醇发生了反应，因此氢气一共有0.7mol+0.1mol2=0.9mol ，代入平衡常数的表达式有K= c(HCHO)c(H 2 ) =
25、0.35mol/L 0.45mol/L1.575；c(CH3OH)0.1mol/L（5 既然是镀镍，则镍被还原为单质，而甲醛被氧化为二氧化碳，因此反应的离子方程式为 HCHO+2Ni 2+ +H 2O=2Ni+CO 2 +4H + ；甲醛中的碳可以按0 价处理，二氧化碳中的碳为 +4 价，因此每生成1 个二氧化碳分子需要转移4 个电子，而 112mL 二氧化碳的物质的量为0.112L0 02mol电子。=0.005mol ，因此一共要转移 .22.4L/mol【点睛】对于任意一个氧化还原反应，总有氧化剂得电子数=还原剂失电子数=转移的总电子数，因此只需求出最好求的那一项，另外两项就迎刃而解了。
26、5 研究 NO 的性质对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。(1)自然界在闪电时，生成NO 的反应方程式为 _ 。(2)T时在容积为2L 的恒容密闭容器中，充入NO 和 O2发生反应：2NO(g)+O2(g)? 2NO2(g)，不同时刻测得容器中n(NO)、 n(O2)如表：时间 /s012345n(NO)/mol10.60.40.20.20.2n(O2)/mol0.60.40.30.20.20.2在T下，02s 时，该反应的平均反应速率v(NO)=_；该温度下反应的平衡常数K=_，在T下，能提高NO 的平衡转化率的措施有_、_。(3)已知NO 和O2 反应的历程如图，回答下列问题：写出其
27、中反应的热化学方程式也(H 用含物理量E 的等式表示)： _。试分析上述基元反应中，反应和反应的速率较小的是_（选填“反应”或“反应”）；已知反应会快速建立平衡状态，反应可近似认为不影响反应的平衡。对该反应体系升高温度，发现总反应速率变慢，其原因可能是_ 。闪电【答案】 N2 O22NO 111的浓度增大体系压强0.15mol Ls160.0Lmol 增大 O22NO(g) ?2 2321反应因为反应为放热反应，升高温度，反N O (g) H= (E E )kJ mol应平衡逆向移动，导致 c(N2O2)减小，反应变慢，而反应为慢反应是总反应速率的决速反应【解析】【分析】(2)根据 v(NO)=cVn 计算化学反应速率；根据K =c2 (NO 2 )求算平衡常数；ttc2 (NO) c(O 2 )(3)根据 H=生成物的总能量反应物的总能量求算H；(4)一般来说，活化能越大，化学反应速率越慢。【详解】