2020屆高考二輪化學(xué)查漏補(bǔ)缺練習(xí)之化學(xué)反應(yīng)原理題型專練一

1、2020屆高考查漏補(bǔ)缺之化學(xué)反應(yīng)原理題型專練(一)1、煤燃燒排放的煙氣中含有 NOx ,容易形成酸雨污染環(huán)境，可通過多種化學(xué)方法對煙氣進(jìn)行脫硝處理。 回答下列問題：(1) CO還原NO的脫硝反應(yīng)為：2CCS) +2N0S)= 2CO*S) + MS) AH= -750kJ moN。該反應(yīng)在 (填“低溫” “高溫”或“任何溫度”)條件下可自發(fā)進(jìn)行，有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的措施是 (寫出兩條)。222頭 驗 測 得 v正=卜正c NO c CO ,v逆=曦c N2 c CQ (k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。達(dá)到平衡后，僅升高溫度 k正增大的倍數(shù) (填“>”“<”或“=&quo

2、t;)"增大的倍數(shù)。若在1 L的恒容密閉容器中充入 1 mol CO和1 mol NO發(fā)生上述反應(yīng)，在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則k正 .Ok逆(2)NH3還原no的脫硝反應(yīng)為+ 6NO(g) = 2國之(2) + 6開2。9)A H=1807.0kI，nior1T°C時，在恒容的密閉容器中，測得在不同時間時NO和NH3的物質(zhì)的量如下表：時間/min01234n( NO)/mol1.200.900.720.600.60n( NH 3 )/mol0.900.700.580.500.50若反應(yīng)開始時的壓強(qiáng)為 p°,貝眩反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=。(

3、可用分?jǐn)?shù)表示 用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓呦質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(3) SCR脫硝技術(shù)的主反應(yīng)為4NHmS)4 &NOS) T4必(5) + 6H金0七) H二一 1632.5k1 mol1,在密閉體系中起始投入一定量 NH 3> NO、O2進(jìn)行反應(yīng)，測得不同溫度下，在相同時間內(nèi)部分組 分的含量如圖所示：a、b、c三點，主反應(yīng)速率最大的是 。試解釋N2濃度變化曲線先上升后下降的原因550 K時，欲提高n2O的百分含量，應(yīng)采取的措施是 。（4）直接電解吸收是煙氣脫硝的一種有效方法。用6%的稀硝酸吸收NOx會生成亞硝酸，再將吸收液導(dǎo)入電解槽使之轉(zhuǎn)化為硝酸。電解裝置如圖所示（陰、陽

4、離子可通過隔膜，但分子不能通過），使用石墨顆粒電極的目的是 ；該電池陽 極的電極反應(yīng)式為 。-I石的癖粒電楹 咂收NO精 的吸收澳硝酸盤電糧2、臭氧用于脫硫脫硝包括 。3氧化氮氧化物及二氧化硫，然后用吸收劑吸收氧化產(chǎn)物?；卮鹣铝袉栴}：（1）。3可將部分SO 2氧化，SO 2的氧化產(chǎn)物為 。（2）臭氧氧化NO包含的主要反應(yīng)有：（I） 一 一一一： 一一（n）_ 一 一.一一（出）一一.一一一一依據(jù)下列熱化學(xué)方程式：H 1= 427kJ molH 2=+ 495 kJ molNO + O 川。之 GH 3= - 233 kJ mol則反應(yīng)（I）的4 H=kJ mol依據(jù)下列實驗數(shù)據(jù)：編Rc(NO

5、2)/( mol L 1)c(0 3)/( mol L 1)起始速率/(mol L 1 s-1)(a)0.100.331.42(b)0.100.662.84(c)0.250.667.10反應(yīng)（n）的速率方程式為 v=速率方程式表本為 v =kcme* ）形式，k、m、n由表中數(shù)據(jù)計算且均取整數(shù) 。反應(yīng)第一步：第二步：2NO2 5 于Cm他J +% 5的反應(yīng)歷程包含以下反應(yīng)。NO2 9千/= NO, S也 必 慢反應(yīng)下列說法正確的是 (填字母)。A.第一步反應(yīng)的活化能比第二步的大C.第二步碰撞100 %有效(3)。3/ (NH4)2SO3溶液聯(lián)合脫硫脫硝時, (生成和B.反應(yīng)的中間體只有 NO

6、3D.整個反應(yīng)的速率由第二步?jīng)Q定NO2被(NH 4)2SO3溶液吸收的離子方程式為HNO 2)°依據(jù)問題(2)臭氧氧化NO包含的NO2 (S> -NOj =典4 Cg> 快反應(yīng)主要反應(yīng)。一定條件下，恒容密閉容器中充入一定量的NO,然后通入O3，測得n(O3)/n(NO )對NO和NO 2濃度的變化如圖a所示；用(NH4) 2SO3溶液吸收氮氧化物時，脫除率隨 n(O 3)/n(NO )的變化如圖b所示。a 中 n(O3)/n(NO ) >1 時,心山m -r *上， ?!:曲.fKE2開始降低的原因是圖b中當(dāng)n(O3)/n(NO ) = 0時，脫除率很低，其原因是

7、3、消除SO2,NOx對大氣造成污染具有重要現(xiàn)實意義。1 .將一定量的空氣樣品用蒸儲水溶解制成待測試樣(忽略O(shè)H -)。常溫下測得試樣的組成及其濃度如下表離了K+Na +NH 4so2-NO 3Cl-濃度-1/ mol L4 10 66 10 62 10 54 10 53 1052 10 5根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷該試樣的pH=。2 .為減少SO 2的排放，可將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料，或?qū)⒑?SO 2的煙氣洗滌。1-1已知：H2(g) + -O2(g)= H2O(g) H 241.8kJ mol_1 -1C(s)+ O2(g) = CO(g) H 110.5kJ mol1寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程

8、式 。下列可作為洗滌含 SO 2煙氣的洗滌劑是 (填序號)。A.濃氨水B.碳酸氫鈉飽和溶液C. FeCl2飽和溶液D.酸TCaCl2飽和溶液3.實驗室中研究有無 CO對NO的有效消除程度，測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖所示。當(dāng)無CO時，溫度超過750K,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因是。當(dāng)有CO且n NO 1時，為更好地除去 NO,應(yīng)控制的最佳溫度為 n(CO)K左右o川NO泗(CO)-I條件卜 口無CO時4.用活性炭可處理大氣污染物 NO。在5L密閉容器中加入 NO和活性炭(假設(shè)無雜質(zhì))，一定 條件下生成氣體 E和F。當(dāng)溫度分別在C和t2 c時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量 (n/mo

9、l) 如下表：活性炭NOEF初始3.0000.1000Ti2.9600.0200.0400.040T22.9750.0500.0250.025(1) 寫出 NO 與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式 (2)若丁2 ,則該反應(yīng)的AH 0(填” “或"=")；（3）上述反應(yīng)Ti C時達(dá)到化學(xué)平衡后再通入O.lmol NO氣體，則達(dá)到新化學(xué)平衡時 NO的轉(zhuǎn)化率為。4、甲醇是重要的化工原料.利用合成氣（主要成分為CO, CO2,和H2）在催化劑的作用下合 成甲醇，可能發(fā)生的反應(yīng)如下 ：I C。川城中心。二QkOHQXHM；媳"。到化苗卜1II .玄初劾:噲。C©囚淞卜。5萬

10、近心III . l1.一 二i ：一.工：； 一三：.：回答下列問題:.1 .Q=o2 .反應(yīng)III的化學(xué)平衡常數(shù) Ki=。填表達(dá)式）。3 .圖1中能正確反映平衡常數(shù) Ki ,隨溫度變化關(guān)系的曲線為 （填字母），理由是 .4 .圖2為單位時間內(nèi)CO2+H 2,CO+H 2,CO/CO 2+H 2三個條件下生成甲醇的物質(zhì)的量濃度與溫度的關(guān)系（三個條件下通入的CO. CO2和H2的物質(zhì)的最濃度相同）。（1） 490K時，根據(jù)曲線a.c判斷合成甲醇時主要發(fā)生的反應(yīng)為 （填“I”.或“III”）。 由曲線a可知，甲醇的量先增大后減小.其原因是.（2）曲線a與曲線b相比.CO的存在使甲醇生成速率增大，從

11、熱力學(xué)與動力學(xué)角度.并結(jié)合反應(yīng)I、II分析原因:（5）圖3是以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液的甲醇燃料電池，電極a的反應(yīng)式為 ,離子交換膜，則每轉(zhuǎn)移 6mol電子，溶液中有 mol Na+向 （填“正極區(qū)”或“負(fù) 極區(qū)”）移動。5、SO2、NO是大氣污染物，NH4NO3、H2SO4等是水體污染物，有效去除這些污染物是 項重要課題。w輪w相20I 一*;"二二二二U 10(1 2tKI *外 1IX生13(1)NO、SO2可以先氧化，后用堿吸收。其氧化過程的反應(yīng)原理如下：NO(g)+O3(g)=NO2(g) +02(g)； AHi = - 200.9kJ mol1S02(g) + O3(g)

12、 SO3(g) + O2(g); AH2 = 241.6kJ mol 12SO2(g)+O2(g)2SO3(g)； AH3=- 196.6kJ mol 1則反應(yīng) 2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)的 AH =kJ - mol 1。(2)土壤中的硫循環(huán)如圖1所示，土壤中的黃鐵礦(FeS2)在過程I中會轉(zhuǎn)化成硫酸亞鐵和硫酸，該過程發(fā)生的化學(xué)方程式為 ;某種反硫化細(xì)菌在過程n中需要有乳酸參與反應(yīng)消耗硫酸，生成H2s并伴有熱量放出，那么乳酸除在反應(yīng)中作還原劑外，還存在另一作用并解釋原因：。(3)電解法除去工業(yè)廢水中的硝酸俊的裝置示意圖如圖2所示，陰極電極反應(yīng)式為(4)向恒容密閉容器中充入 1mo

13、l NO和2mol O3,發(fā)生如下反應(yīng)：NO(g)+O3(g)NO2(g) + O2(g)； AH<0不同溫度下反應(yīng)相同時間后，體系中NO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖3。溫度低于100c時，NO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的主要原因是 ;當(dāng)溫度高時，O3分解生成活性極高的氧原子，NO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，可能的原因有：,。6、納米級CU2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，下表為制取CU2O的兩種方法：方法a府炭粉在高溫條件下還原CuO方法b通申電解法，反應(yīng)為2Cu+H 2OCu2O+H 2 T(1)工業(yè)上常用方法b制取CU2O而很少用方法a,其原因是反應(yīng)條件不易控制，若控溫不當(dāng)易生成 而使CU

14、2O產(chǎn)率降低。(2)已知： 2Cu(s)+ 1 O2(g) =Cu2O(s)AHi = -169 kJ mol 1C(s)+ O2(g) =CO(g)ZH2= 110.5 kJ mol 11Cu(s)+ 一 02(g) =CuO(s)AH3=157 kJ mol 12則方法 a 中發(fā)生的反應(yīng)：2CuO(s) + C(s尸 Cu2 0(s)+C0(g) ; H=。(3)方法b是用腫燃料電池為電源，通過離子交換膜電解法控制電解液中OH的濃度來制備納米Cu20,裝置如圖所示：需子交捶膘電極上述裝置中B電極應(yīng)連 電極(填“C”或" D”)。該離子交換膜為 離子交換膜(填“陰”或“陽”)，該電

15、解池的陽極反應(yīng)式為 原電池中負(fù)極反應(yīng)式為 。答案以及解析1答案及解析：答案：(1)低溫；降溫、升壓、增大CO和NO的投料比等(任寫兩條即可) ；2081P021(3)c；反應(yīng)還未達(dá)到平衡狀態(tài)時，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，單位時間內(nèi)N2濃度越大；達(dá)到平衡狀態(tài)后，隨著溫度升高，因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡逆向移動，且隨著溫度升高有副產(chǎn)物生成，化濃度降低采用合適的催化劑(4)增大吸收液與電極的接觸而積，提高電解反應(yīng)的效率；H2O HNO 2 2e =3H + NO 3解析：(1)該反應(yīng)的 AH 0,AS 0,根據(jù)AH TAS 0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，可知該反應(yīng)在低溫條件下可自發(fā)進(jìn)行。該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減

16、小的放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡移動原理，可知降溫、升壓、增大CO和NO的投料比等，均口寸使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高222NO的平衡轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)達(dá)平衡時，V正=V逆，即k正c NO c CO v=fe c N2 c CO2 ,可得2k正 _ c 電 c CO2""c2 NO c2 CO=K .反應(yīng)達(dá)平衡時,升高溫度k正、k逆均增大，而平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù) K減小，因此k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù)。由題給數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)-1-1-1達(dá)平衡時，c NO =0.6mol L , c CO =0.6mol L , c N2 =0.2mol L ,1c CO2 =0.4moL22

17、k正 _ c N2 c CO2 _ 0.2 0.4 _20口 一一NO c2 CO _ 0.6 0.6 81(2)起始時，氣體總物質(zhì)的量為2.10 mol,壓強(qiáng)為p0O由題表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)達(dá)平衡時NO 為 0.60 mol, NH3 為 0.50 mol,貝 U N2為 0.50 mol, H2O g 為 0.60 mol,根據(jù)恒溫恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，可知NO的 分壓為 p0,21NH 3的分5，一，5壓為21P0，N 2的分壓為21 P0 ,H2Og的分壓為票0'故Kp=P45N2 p66H2O 9P0。P p4 NH3 p6 NO 21(3)反應(yīng)速率隨溫度

18、的升高而增大，故c點處主反應(yīng)速率最大。N2濃度變化曲線先上升后下降，是因為反應(yīng)開始正向進(jìn)行，未達(dá)到平衡狀態(tài)，氮氣濃度隨溫度升高而增大，達(dá)到平衡后，因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動，且有副產(chǎn)物N2O 生成，所以氮氣濃度減小。550 K時生成N2O的反應(yīng)幾乎沒發(fā)生，欲提高 N2O的百分含量，應(yīng)使物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)，故 可以選擇合適的催化劑使副反應(yīng)發(fā)生。(4)電極的面積越大，與溶液接觸越充分，電解效率越高，所以使用石墨顆粒電極的目的 是增大吸收液與電極的接觸曲積，提高電解反應(yīng)的效率，由題意知，用6%的稀硝酸吸收NO,生成亞硝酸，再將吸收液導(dǎo)入電解槽使之轉(zhuǎn)化為硝酸，陽極上亞硝酸失電子發(fā)生氧化 反應(yīng)，陽

19、極的電極反應(yīng)式為：H2O HNO 3 2e 3H + NO 3。2答案及解析：答案：1.； SO 3； 2.-199; v=43c(NO2)c(O3)；AB； 3. , 2NO 2+SO 2-+H 2O=2HNO 2 +SO 2-,NO；生成了更高價的氮氧化物；難溶于水，難以被 (NH4)2SO3溶液吸收；解析：(1)。3可將部分SO2氧化，+4價的SO2的氧化產(chǎn)物為+6價的SO3；(2)已知：(I) 2。心)-30擊),VH1427 kJ mol(n) 02 g 2O g , VH 2495 kJ mol 1(山) NO g +0 g NO 2 g , VH 3233 kJ mol 11一一

20、一 i根據(jù)蓋斯7E律-in m 可得 NO g +03 g NO 2 g +0 2 g , H =-199kJ mol ;速率方程式表示為v= kcm (NO 2)cn (O3),則v a :v b =k 0.10 0.3S:k 0.101 0.66=1.42:2.84 解得 n=1,同理：vb:vc=k 0.10n 0.66n:k 0.25m 0.66=2.84:7.10 解得 m=1,則有 v(a)=kX0.10 >0.33=1.42,解得 m=43,故反應(yīng) NO 2 g +O 3 g NO 3 g +O 2 g 的 v=43c (NO 2 )c(O3)；A.第一步反應(yīng)慢，故活化能比

21、第二步的大，故 A正確；B.第一步生成的NO3在第二步反應(yīng)，反應(yīng)的中間體只有NO3,故B正確；C.第二步碰撞部分有效，故 C錯誤；D.反應(yīng)速率由慢的歷程決定，整個反應(yīng)的速率由第一步?jīng)Q定，故 D錯誤；(3) NO2被(NH 4)2SO3溶液吸收生成SO2-和HNO2,故反應(yīng)為:2NO 2+SO 3-+H 2O=2HNO 2+SO 4- ；圖 a 中 n(O3)/n NO >1 時，NO2開始降低的原因是 NO2 生成了更高價的氮氧化物(N2O5和NO3)；圖b中當(dāng)n(O3)/n NO =0時，脫除率很低，因為 NO難溶于水，難以被(NH4) 2SO3溶液吸收；3答案及解析：答案：1.42

22、. C(s)+ H2O(g)= CO(g)+ H2(g) H131.3kJmoAB3 .NO的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動 ；8504 .C + 2N0 = C3 +必< 80%解析：1.溶液中電荷守+_2-恒：c K c NH4 c Na c H2c(SO4 ) c NO3 c Cl ,_ 6_5-1_ 6-1_4 10 6 mol/L 2 10 5 molL16 10 6 molL1c H 2410 5 mol L-1 3 10 5 mol L-1 2 10 5 mol L-1 ,得c(H+) 1 104 molL-1, pHlgc(H+) 4。1 .一一1

23、2 .已知： H2(g) +O2(g) = H2O(g) H 241.8kJ mol 1 , 21 一 1C(s)+-O2(g)=CO(g) H110.5kJ mol，利用蓋斯定律，將一可得：C(s)+H2O(g)=CO(g»H2(g) H ( 110.5kJmo-1) ( 241.8kJmo-1)131.3kJmo-1,所以焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(s)+ H2O(g)= CO(g)+ H2(g) H131.30kJmo1A.二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，能夠與濃氨水反應(yīng)，可以用濃氨水吸收二氧化較。，故 A正確；B.二氧化硫水溶液是亞硫酸，能夠與碳酸氫鈉飽和

24、溶液反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w，可以用碳酸氫鈉溶液作洗滌劑，故 B正確；C.二氧化硫?qū)?yīng)的酸是亞硫 酸，酸性比鹽酸弱，所以二氧化硫與氯化亞鐵不反應(yīng)，故 C錯誤；D.二氧化硫與氯化鈣溶液 不反應(yīng)，不能用氯化鈣溶?吸收二氧化硫，故 D錯誤。3 .升高溫度，發(fā)現(xiàn) NO的分解率降低，說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)放熱；由圖可知，一 n(NO)在-1的條件下，850K時，NO還原為N2的轉(zhuǎn)化率接近為100%。 n(CO)4 .由表中數(shù)據(jù)可知，C、NO、E、F的化學(xué)計量數(shù)之比為 (3.000-2.960):(0.10-0.020):0.040:0.040=1:2:1:1 ,反應(yīng)中 C 被氧化。結(jié)合原子守恒可

25、知，生成物為N2與CQ,且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)方程式為C + 2N0 :電 + C02 。工 T2,圖表中NO的物質(zhì)的量隨溫度升高增大，說明升溫平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)H 0。反應(yīng)C + 2NO W N2 + CO2 是一個氣體體積不變的反應(yīng)，故加入 NO氣體，建立的平衡和原平衡為等效平衡，原平衡中NO轉(zhuǎn)化率為0.10 0.020 100% 80% ,則達(dá)到新平0.10衡時NO的轉(zhuǎn)化率為80%。4答案及解析：答案：1- 58; c(CH3OH) .c(CO) c2(H2)5 .a,反應(yīng)III為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)的數(shù)值隨溫度的升高而減?。? .I,在單位時間內(nèi)，溫度低于490 K

26、時，反應(yīng)未達(dá)平衡；溫度高于490 K時，反應(yīng)i為放熱反應(yīng)，平衡逆向移動CO促進(jìn)反 應(yīng)ii逆向進(jìn)行，CO2和H2的量增加，甲醇生成速率加快，同 時因為反應(yīng)ii為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)i為放熱反應(yīng)，反應(yīng)ii的存在使得反應(yīng)i正向進(jìn)行；7 . CH3OH+80H -6e-=CO 3-+6H 2O ; 6;正極區(qū).解析： H1 H 2 H 3 41KJ mol -199 KJ mol-1 58KJ mol-1。5答案及解析：答案：(1)115.2(2)2FeS2+ 7O2+ 2H2O=2FeSO4+ 2H2SO4因為過程n (反硫化過程)吸熱，乳酸和硫酸反應(yīng)放出的熱量使溫度升高促進(jìn)了過程n(反硫化過程)的進(jìn)行(3)2 NH 4 + 2e =2NH 3 T + H2 T(4)低于100c時，相同時間內(nèi)反應(yīng)未達(dá)到平衡。溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，NO轉(zhuǎn)化率高溫度高時，反應(yīng)速率快，相同時間內(nèi)已達(dá)到平衡，溫度升高平衡左移發(fā)生反應(yīng)NO2+O=NO + O2解析：(1) NO(g)+O3(g) ? NO2(g)+O2(g) H1 = - 200.9kJ? mol - 1SO2(g)+O3(g)? SO3(g)+O2(g) H2 = - 241.6kJ? mol -12SO2(