《高考化学提高题专题复习化学反应原理综合考查练习题含答案一.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学提高题专题复习化学反应原理综合考查练习题含答案一.docx（43页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高考化学提高题专题复习化学反应原理综合考查练习题含答案(1)一、化学反应原理综合考查1 近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的 CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2 和 H2 合成二甲醚，反应原理为 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2 O(g) ?H（1）已知： H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) H1=+42kJ/molCH3OCH3 (g)+H2 O(g)2CH3OH(g) ?H2=+24.52kJ/molCH3OH(g)CO(g)+2H(g)?H
2、3 =+90.73kJ/mol则?H=_kJ/mol 。（2）一定温度下，在一个2L 的密闭容器中充入 2molCO2 和 6molH 2 发生上述反应，经过5min 反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3： 4，则用 CH OCH 表示的平均33反应速率为 _， H2 的转化率为 _；此时若向体系中再加入2molCO2 和 1.5molH 2O(g)，平衡_移动 (填正向、逆向、不 )。（3）对于恒温恒容条件下进行的反应，下列说法能说明反应已达平衡的是_。A 混合气体密度不发生改变B 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C v(CO)正=v(H2)逆D n(CO)与 n(H2)的比
3、值不变（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是_，压强 P1_P2(填 、 3 10min【解析】【分析】【详解】垐 ?(1)根据盖斯定律，方程式2CO2 (g)+6H2(g) 噲 ? CH3OCH3(g)+3H2O(g)，可用2 2 得到，则 H= H1 2 H2 H3 2= ( 42) 2( 24.52) (90.73) 2kJ mol 1= 289.98kJ mol 1；(2)根据物质的量比等于压强比，平衡时容器中压强与起始压强之比为3:4，可得平衡时混合气体的物质的量为 6mol ，设达到平衡时，生
4、成CH3 OCH3 的物质的量为 xmol，有：开始的物质的量转化的物质的量平衡的物质的量2CO (g)6H2(g) 垐 ?CHOCH(g)3H2O(g)2噲?3326002x6xx3x2 2x66xx3x可得 2 2x+6 6x x3x=6mol ，求解 x=0.5mol ，可得平衡时 CO22332、 H 、 CH OCH 、 H O 的物质的量分别为1mol、 3mol 、0.5mol 、 1.5mol ；用 CH3v0.5molg-1g-13；OCH 表示的平均反应速率0.05mol Lmin2L 5minH2 的转化率为3mol 100% 50% ；6min3(H 2O)0.5 (1
5、.5)30.253平衡常数 Kc(CH3 OCH3 )gc220.750.037，若向体系c2 (CO2 )c6 (H 2 )( 1) 2 ( 3)60.521.5622中再加入 2molCO2 和 1.5.molH 2O(g)，此时 CO2、 H2、CH3OCH3、H2 O 的物质的量分别为3mol 、 3mol、 0.5mol 、 3mol ，则浓度商c(CH3 OCH 3) gc3 (H 2O)0.5332( 2 )0.251.53，可知 Qc0，升高温度，平衡正向移动， CH3OH 的体积分数减小；则纵坐标表示的物质为CH3OH；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，
6、CH3OH 的体积分数增大，所以 P1P2；2-垐 ?2-(aq)，平衡常数(5)根据 CaSO(s)+CO(aq) 噲 ? CaCO(s)+SO4334c(SO42- )c(Ca2+ )c(SO42- )K sp (CaSO4 )910-63KK sp (CaCO3 )=10 93 10 。c(CO32- ) c(Ca2+ )c(CO32- )3【点睛】问题 (2)中，同时加入2molCO2 和1.5.molH2O(g)，不能根据勒夏特列原理判断，因此利用浓度商和平衡常数的关系，判断平衡移动方向。2 氨催化氧化是硝酸工业的基础，氦气在Pt催化剂作用下发生主反应和副反应：.4NH3(g)+5O
7、 2(g)4NO(g)+6H2O(g)H1=-905 kJ/mol.4NH3(g)+3O 2(g)2N2(g)+6H 2O(g)H2（1）已知：NOO2N2物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ6294969422_。则H=（2）以 Pt 为催化剂，在1L 密闭容器中充入1mol NH3 和 2mol O 2，测得有关物质的量与温度的关系如下图：该催化剂在高温时对反应_更有利（填“”或“”）。 520时， NH3 的转化率为 _。 520时，反应的平衡常数 K=_（数字计算式）。下列说法正确的是 _ （填标号）。A 工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840左右B 增大 NH3 和
8、O2 的初始投料比可以提高NH3 生成 NO的平衡转化率C 投料比不变，增加反应物的浓度可以提高NH3 生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率温度高于840时，NO的物质的量减少的原因可能是_。（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3 与NOx反应生成N2。NH3 与 NO2 生成 N2 的反应中，当生成1mol N 2 时，转移的电子数为_mol。将一定比例的O2、 NH3 和 NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应。反应相同时间NOx 的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50- 250范围内随着温度的升高， NOx 的去除率先迅速上升
9、后上升缓慢的主要原因是_。【答案】 -1265kJ/mol160%0.220.96AD 催化剂失去活性、有其他副反应发0.441.453生、生成 NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低24迅速上升段是催化剂7活性随温度升高增大与温度升高共同使NO去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温x度升高引起的 NO去除反应速率增大x【解析】【分析】（1）利用盖斯定律和 H=反应物总键能 -生成物总键能计算；（2） 由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO 物质的量远大于氮气的； 根据图示 A 点计算出两个反应消耗氨气的量，再计算转化率； 利用 A 点，计算出两个反应后剩余的氨气，氧气，生成的水和
10、N2，再根据平衡常数公式计算； A. 工业上氨催化氧化生成NO 时，根据图示可知 840 生成 NO 最多，故 A 正确；B.增大 NH3 和 O2 的初始投料比可以降低NH3转化率，提高氧气转化率，故B 错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低 NH3生成 NO 的平衡转化率，故C 错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D 正确； 温度高于840 时， NO 的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO 的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低；（ 3） 8NH 3+6NO2=7N2+1
11、2H2O 根据方程式判断； 在 50-250 范围内随着温度的升高，NOx 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx 去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx 去除反应速率增大；【详解】（1）盖斯定律： - 得 2N22122(g)+2O4NO(g)H= H - H=-905- H kJ/mol ；H=反应物总键能 -生成物总键能 =2 942 kJ/mol +2 496 kJ/mol -4 629 kJ/mol；=360kJ/mol所以： H2=H1 - H=-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-126
12、5kJ/mol ；答案： -1265kJ/mol（2） 由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO 物质的量远大于氮气的，故该催化剂在高温下选择反应I；答案： 520 时，4NH3（g） +5O24NO（ g） +6H2O（g）变化（ mol ）：0.20.250.20.34NH3（ g） +3O2（ g）2N2（ g）+6H2O（ g）变化（ mol ）： 0.40.30.20.60.20.4 100%=60%NH3 的转化率为1答案 :60% 在 1L 密闭容器中充入1mol NH和 2mol O， 520平衡时 n（ NO） =n（ N ） =0.2mol ，322则：4NH3（ g） +5
13、O24NO（ g）+6H2O（ g）变化（ mol ）： 0.20.250.20.34NH（ g） +3O （g）=2N2（ g） +6H O（ g）322变化（ mol ）： 0.40.30.20.6故平衡时， n（NH3 ） =1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol，n（ O2） =2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol ， n（ H2O） =0.3mol+0.6mol=0.9mol ，由于容器体积为1L，利用物质的量代替浓度计算平衡常数 K= 0.220.960.441.45 3答案：0.220.960.441.453 A. 工业上氨催化氧化生成NO 时，根据
14、图示可知 840 生成 NO 最多，故 A 正确；B.增大 NH3 和 O2 的初始投料比可以降低NH3 转化率，提高氧气转化率，故B 错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低 NH3 生成 NO 的平衡转化率，故C 错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D 正确；答案： AD 温度高于 840 时， NO 的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO 的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低；答案：催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO 的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低（
15、3） 8NH 3+6NO2=7N2+12H2O 生成 N2 的反应中，当生成1mol N2 时，转移的电子数为24mol ；7答案：247 反应相同时间NOx 的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250 范围内随着温度的升高， NOx 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx 去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的 NOx 去除反应速率增大；答案：迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx 去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx 去除反应速率增大【点睛】本题难点是图象分析应用
16、，易错点平衡常数的计算，注意三段式法在平衡计算中的应用。3 中国是世界上最大的钨储藏国，超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料。（ 1）工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金，已知：WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ?H1 3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ?H2则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为_(反应热写为 ?H3 并用含 H1、 AH2 的代数式表示)；在反应中若有0.1molFe3O4 参加反应，则转移电子_mol 。（2）自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐)，从中制备出黄钨(WO3)后再用 H2 逐级还原： WO
17、3 WO2.90 WO2.72 WO2W，总反应为3H2(g)+WO3(s)?W(s)+3H2O(g) ?H，实验测得一定条件下平衡时H2 的体积分数曲线如图所示：由图可知，该反应的?H_(填 “或”“”“或 BD 75% 27 加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽，提高钨的产率【解析】【分析】【详解】（ 1） WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ?H1 3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ?H2由盖斯定律：-4，则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为3Fe3O4(s) 4W(s)=9Fe(s)4WO 3(s) H3=H2-4H1(反应热写为
18、?H3 并用含 H1、 AH2 的代数式表示 )；在反应中若有 0.1molFe3O4 参加反应，则转移电子8 3 0.1mol=0.8mol。故答案为： 3Fe3O4(s)34W(s)=9Fe(s) 4WO3(s) H3=H2-4H1； 0.8；（ 2）由图可知， 3H2 (g)+WO3(s) ? W(s)+3H2O(g) 随温度升高，氢气的体积分数减小，平衡正向进行，正向为吸热反应，该反应的?H0； a 点要达平衡状态，氢的体积分数要减小，反应正向进行，a 点处的v 正 v 逆 。故答案为：； ；如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，A氢气消耗的速率与水消耗的速率相等，v 正 (H2
19、)=v逆 (H2O)，故A 正确；B WO3 是固体，加入WO3，则H2 的转化率不变，故B 错误；C反应前后气体的质量不同，容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态，故确；C 正D反应前后气体的体积不变，容器内压强不变时，不一定达到平衡状态，故D 错误；故答案为：BD；由图可知900K， M点时氢气的体积分数为25%，设氢气的起始量为3mol ，转化率为x，氢气的变化量为3xmol，列出三段式：3H 2 gWO3 s ? W s3H 2O g开始30转化3x3x平衡3 3x3x则有 3 3x 100% 25% ， x=0.75，氢气的平衡转化率为75%；3平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算
20、，气体分压=气体总压 物质的量分数。水蒸汽的3分压为 p 总0.75，氢气的分压为 p 总 0.25， Kp (900K)=0.753=33 =27。故答案为： 75%；0.2527；在高温下，氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2，因此在反应中要适当加快氢气的流速，原因是加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽，提高钨的产率。故答案为：加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽，提高钨的产率。【点睛】本题考查化学平衡的计算，把握盖斯定律计算焓变、化学平衡三段法、转化率及Kp的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，难点（用 Kp 的定义进行计算。2）列出三段
21、式，利4 铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。(1)铁氧化合物循环分解水制H2已知： H2O(l)=H2(g) O2 (g)H1 285.5 kJ/mol6FeO(s)O2(g) =2Fe3O4(s)H2 313.2 kJ/mol则： 3FeO(s) H2O(l)=H2(g) Fe3O4(s)H3 _(2)Fe2O3 与 CH4 反应可制备 “纳米级 ”金属铁，其反应为：3CH4(g) Fe2O3(s)2Fe(s) 6H2(g) 3CO(g)H4此反应的化学平衡常数表达式为_ 。在容积均为 VL 的 、 、 三个相同密闭容器中加入足量“纳米级 ”金属铁，然后分别充入 a molC
22、O 和 2a mol H 2，三个容器的反应温度分别保持T1、T2、 T3，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min 时 CO的体积分数如图 1所示，此时 I、 II、 III 三个容器中一定处于化学平衡状态的是_(选填“ ”“ ”或“ ” )；制备“纳米级”金属铁的反应：H4 _ 0(填“”或“” )。在 T 下，向某恒容密闭容器中加入3molCH4(g)和 2mol Fe2O3(s)进行上述反应，反应起始时压强为 P0，反应进行至 10min 时达到平衡状态，测得此时容器的气体压强是起始压强的23 12 倍。 10 min 内用_g min； T 下该反应的 Kp=Fe O
23、(s)表示的平均反应速率为_； T 下若起始时向该容器中加入2molCH (g)、4mol Fe O (s)、4231molFe(s)、2mol H2 (g)、2molCO(g)，则起始时 v (正 )_v (逆 ) (填 “ ”、 “ ”或 “ ”)。(3)纳米铁粉与水中NO3 反应的离子方程式为 4Fe+ NO3+10H+=4Fe2+NH4+3H2O研究发现，若 pH 偏低将会导致 NO3 的去除率下降，其原因是_。相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3 的速率有较大差异，图2 中所产生的差异的可能原因是 _( 答一条 )。【答案】 128.9 kJ/molc3 CO c6 H 26反应
24、KCH 40c3 8P纳米铁粉与 H生成 H2Cu 或 Cu2+催化纳米铁粉去除NO3 的反应 (或形成的 Fe Cu 原电池增大纳米铁粉去除 NO3的反应速率 )【解析】【分析】(1)依据题干热化学方程式，结合盖斯定律进行计算；生成物浓度幂之积(2)化学平衡常数= 反应物浓度幂之积； 2Fe(s) 6H2(g) 3CO(g)? 3CH4(g) Fe2O3 (s)，根据图 1 中 、 、 图象， CO 百分含量由小到大的顺序为 ，结合化学平衡移动分析解答；根据温度对平衡的影响来判断，升高温度平衡逆向移动， CO的转化率减小，据此判断H4 大小；在 T 下，向某恒容密闭容器中加入3molCH4(
25、g)和 2mol Fe2O3(s)进行反应： 3CH4(g)Fe2 O3(s)2Fe(s)H2(g)3CO(g)P010min时达到平衡状?；反应起始时压强为，反应进行至态，测得此时容器的气体压强是起始压强的2 倍，列出三段式，求用Fe2 O3(s)表示的平均反生成物平衡分压幂次方乘积应速率； Kp；若起始时向该容器中加入 2molCH4(g)、 4mol 反应物平衡分压幂次方乘积Fe2 O3(s)、 1molFe(s)、 2mol H2(g)、 2molCO(g)，根据 QC 与 K 的关系判断反应进行的方向；(3) pH 偏低，氢离子浓度偏大，则铁可与氢离子反应生成氢气；由图 2 可知铜离
26、子浓度越大，去除率越大，铜离子可起到催化作用，也可能形成原电池反应。【详解】(1)已知： H2O(l)=H2(g) O2(g)H1 285.5 kJ/mol ； 6FeO(s) O2(g)=2Fe3O4(s)H2313.2 kJ/mol ； 3FeO(s) H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s)H3；由盖斯定律可得： = + 1 ，则 H3= H1+ 1 H2 = 285.5 kJ/mol+ 1 (313.2 kJ/mol)= 128.9 kJ/mol ；222(2) 3CH (g) Fe O (s)? 2Fe(s)6H (g)3CO(g)的化学平衡常数表达式为4232c3 CO c6H 2
27、；KCH 4c3在容积均为 VL 的 、 、 三个相同密闭容器中加入足量“纳米级 ”金属铁，然后分别充入 a molCO 和 2a mol H 22(g)423中，发生反应2Fe(s) 6H3CO(g)? 3CH (g) Fe O (s)，根据图 1、 、 图象， CO百分含量由小到大依次为： ， T1中的状态转变成 T2 中的状态， CO百分含量减小，说明平衡正向移动，说明T1 未达平衡状态， T2 中的状态转变成T 中的平衡状态，CO百分含量增大，说明平衡逆向移动，说明T 可能达平衡状态，一定32达到化学平衡状态的是 ； 2Fe(s)6H2(g) 3CO(g)3CH4 (g) Fe2O3(
28、s)?，该反应正反应为放热反应，则上述反应3CH4(g) Fe2O3(s)? 2Fe(s) 6H2(g) 3CO(g)的H4 大于 0；在 T 下，向某恒容密闭容器中加入3molCH4(g)和 2mol Fe2O3(s)进行上述反应，反应起始时压强为 P0，反应进行至10min 时达到平衡状态，测得此时容器的气体压强是起始压强的2 倍，设消耗甲烷的物质的量为xmol ，则：3CH 4 (g)+Fe2O 3 (s) ?2Fe(s) +6H 2 (g) +3CO(g)初始 (mol)32000变化 (mol)x12xxx3平衡 (mol)3-x2xx压强之比为气体物质的量之比，则平衡时气体物质的量
29、为6mol ，列式为3-x+2x+x 6，解得 x 1.5mol ， 10 min 内用 Fe2O3(s)表示的平均反应速率为11.5mol 160g/mol10min=8g/min ， T下该反应的Kp613生成物平衡分压幂次方乘积p6 H 2p3 COP0(2P0 )06；假设容器的体积为=CH 4=1=P反应物平衡分压幂次方乘积p3(P0 )321L，则在 T 下，平衡时有1.5molCH4(g)，3molH 2(g)， 1.5molCO(g)，该反应的平衡常数K=36）（） （cCOcH 23=（）cCH 41.53366；若起始时向该容器中加入2molCH42 3(s)、1.53=3(g)、 4mol Fe O36）（） （2cCOcH 21molFe(s)(g)2molCO(g)C=、2mol H， Q3、）（