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1、宁波高考化学专题题库化学反应原理综合考查的综合题一、化学反应原理综合考查1 氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：已知：反应 I： SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq)1H=213 kJ mol -1反应 II： H2SO4(aq) = SO2(g) + H2O(l) +1/2O2(g)-12 = +327HkJ mol反应 III： 2HI(aq) = H2(g) + I2(g)-13 = +172 kJmolH则反应 2H222H=_。O(l)
2、= 2H (g)+O (g)(2)H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为2H2S(g)S2(g)2H2(g)?。.若起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图：图中曲线 1 表示的物质是 _( 填化学式 )。A 点时 H2S 的转化率为 _。C 点时，设容器内的总压为pPa，则平衡常数Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压 物质的量分数 )。II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0mol H 2S、 1.0mol H 2 S，测得不同温度下H2S 的平衡转化率如图所示：M 点和 O 点的逆反应速率v(M)_v(O) ( 填 “”“或“”=，”下同 )；M
3、 、 N 两点容器内的压强2P(M)_P(N)，平衡常数 K(M)_K(N)。【答案】 572kJmol 1S250% p Pa 【解析】【分析】(1)利用盖斯定律进行反应2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g)H 的计算；(2) .由反应方程式 2H2 S(g)S2(g)+2H2 (g)可知，若起始时容器中只有H2S，平衡时 S2 的物质的量为 H2 的1 ，则曲线 l 表示的物质是 S2，曲线 m 表示的物质是 H2S，曲线 n 表示的2物质是 H2，据此分析解答；.反应 2H2S(g)S2(g)+2H2(g)中， H2S的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即M点和 O 点分别所在的
4、曲线代表H2S 的起始量为0.1mol 和 0.2mol ，据此解答；【详解】(1)根据盖斯定律，反应(+ + ) 2可得到反应2H2O(l) = 2H2(g)+O2 (g)，其H=2( H1+ H2+ H3 )=2 (172+327-213)=+572kJmol -1 ，故答案为： +572kJmol -1 ；(2) .由反应方程式2H S(g)S (g)+2H (g)可知，若起始时容器中只有HS，平衡时 S22222的物质的量为H21，则曲线 l 表示的物质是 S2，故答案为：2；的S2根据图像， A 点时，硫化氢和氢气的物质的量相等，根据2H222S(g)S (g)+2H (g)，说明反
5、应的硫化氢与剩余的硫化氢相等，H2S 的转化率为 50%，故答案为：50%；根据 A 点可知，起始时硫化氢为20mol ，B 点时，硫化氢与S2 的物质的量相等，设分解的硫化氢为 x，则20-x= x ，解得x= 40mol ，容器中含有H2S20mol， S220mol ，2333H240mol ，物质的量分数分别为1 ， 1 ， 1 ，平衡常数3442( 1 p Pa)2( 1 p Pa)p24=p Pa，故答案为： p Pa；K =( 1 p Pa)24.反应 2H2S(g)S (g)+2H (g)中，H S的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即222M 点和 O 点分别所在的曲线代表
6、H S 的起始量为0.1mol 和 0.2mol ，恒容容器中， M 点的2浓度小于 O 点，则逆反应速率v(M) v(O) ，故答案为： ；由图像可知， H2S 的转化率均为45%，可列三段式有：2H2S g垐 ?S2 g +2H 2 g噲?起始 mol200转化 mol0.90.450.9平衡 mol1.10.450.9n(总 ) =1.1+0.45+0.9=2.45molN2H2S g垐 ?S2 g +2H2 g噲?起始 mol100转化 mol0.450.2250.45平衡 mol0.550.2250.45n(总 )M=0.55+0.45+0.225=1.225mol2n(总)=n(总
7、 )，又图像可知 T T ，由 PV=nRT可得， 2P(M)P(N)，MMMN20.22520.450.450.9K M =VV0.151， K N =VV0.3010.552V1.12，则 K(M)K(N)，故VVV答案为： ； 。【点睛】本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡图象的分析应用，掌握盖斯定律的使用方法和图象题的分析方法是解题的关键。本题的易错点是 (2) ，注意理解平衡常数 Kp 的含义和计算方法。2 秋冬季是雾霾高发的季节，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。（1）工业上利用甲烷催化还原NO，可减少氮氧化物的排放。已知： CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+
8、CO2(g)+2H2 O(g)H=-574kJ mol -14222-1CH (g)+4NO(g)=2N (g)+CO (g)+2H O(g) H=-1160kJ mol甲烷直接将NO2 还原为 N2 的热化学方程式为_ 。（2）汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段，主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)Hc(SO 42)c(H )=c(OH)2y 10-72NO+4e-=N2+2O2-阴极x-2y发生副反应 O2+4e-=2O2-【解析】【分析】【详解】45.6L025mol，吸收51.5kJ的热量，则1molI1标况下，5.6LCH物质
9、的量为：= .()22.4L/mol甲烷反应吸收热量=51. 5kJ1mol=206kJ，该反应的热化学方程式为：0.25molCH4( g)+ H2O( g)= CO( g)+ 3H2 ( g) H=+206 kJ/ mol ；( 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 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
10、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30.6040 421.87；K 1.8)/( . )=(Av 逆 ( H2) 3v 正 ( CO) ，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故A 正确；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
11、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；II.( 1) 根据电
12、荷守恒，+-2 -) ，混合后溶液显中性，则c( NH4)+ c( H )= c( OH )+ 2c( SO4c( NH4+ )= 2c( SO42- ) ，则 c(NH 4 )c(SO 42)c(H)=c(OH) ；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+-y-c( NH4)= 2c( SO42)= 2mol?L1=ymol ?L 1，混合后，根据物料守恒02L- 1c NH3K c NH4+c OH-324+.5x mol?2- 1c NH?H O c NH)=，则(H O0 5xy mol L， = ()? ()+ (?)=(.-
13、 )?- 7- 7；)/ c( NH3?H2O)= y 1 10 /( 0. 5x- y)= 2y 10/( x- 2y)( 2) 阴极： NO 得到电子生成N2，结合守恒原则，则电极方程式为2NO+4e- =N2+2O2- ；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 。4 尿素在农业、医药等诸多领域应用广泛。工业上有多种工艺用NH3 和 CO2 直接合成尿素。(1)水溶液全循环法合成尿素的反应过程可用下列热化学方程式表示：反应 I 2NH3(1) +CO2(g)? NH2 COONH4(1) H1 = - 119.2 kJ?mol -1反应 II NH2COONH4 (1) CO(NH2)2(1)+ H2O(1)H2= 15.5 kJ?mol-1?写出 NH322 2(1)和液态水的热化学方程式： _。(1)与 CO (g)反应生成 CO(NH )该工艺要求在190 200、 13 24 MPa 的条件下反应， 90左右反应可实现最高平衡转化率。试解释选择高压条件的理由：_。