2020-2021备战高考化学易错题专题复习-化学反应原理综合考查练习题附答案

1、2020-2021 备战高考化学易错题专题复习- 化学反应原理综合考查练习题附答案一、化学反应原理综合考查1 水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。以乙酸为模型物进行研究，发生的主要反应如下： .ch3cooh（ g） +2h2o（g）? 2co2（g） +4h2（ g） h1 .ch3cooh（ g） ? 2co（ g） +2h2（ g） h2 .co2（ g） +h2（ g） ? co（ g） +h2 o（ g） h3回答下列问题：（ 1）用 h1、 h2 表示， h3=_。（ 2）重整反应的含碳产物产率、 h2 产率随温度、水与乙酸投料比（s/c）的变化关系如图（ a）、（ b

2、）所示。由图（ a）可知，制备h2 最佳的温度约为_。由图（ b）可知， h2 产率随 s/c 增大而 _（填“增大”或“减小”）。（3）向恒容密闭容器中充入等物质的量的 ch3 cooh和 h2o 混合气体，若仅发生反应至平衡状态，测得 h2 的体积分数为 50%，则 ch3cooh的平衡转化率为 _。（ 4）反应体系常生成积碳。当温度一定时，随着 s/c 增加，积碳量逐渐减小，其原因用化学方程式表示为 _。【答案】 vh 2 -vh 180040% c(s)+h2o g)co(g)+h2(g)2 增大(【解析】【分析】【详解】(1)根据题干信息分析，反应=1(反应 -反应 )，由盖斯定律可

3、得h 3h 2 - h1 ，22故答案为：h 2 - h 1 ；2(2)由图 (a)可知，制备h2 在 800时，达到最高转化率，则制备氢气最佳的温度约为800 , 故答案为： 800；由图 (b)可知， s/c 增大时，反应i 平衡向正反应方向移动，反应iii 平衡向逆反应方向移动，使体系中的h2 的量增大，故答案为：增大；(3) 设 ch321mol ，平衡时，反应了3cooh和 h o 的物质的量均为ch cooh x mol，列三段式有：ch 3 cooh g+2h2o g?2co2g + 4h2 g起始 mol1100转化 molx2x2x4x平衡 mol1-x1-2x2x4x测得

4、h2 的体积分数为 50%，则1 x 14x2x1 ，计算得 x=0.4mol ，醋酸的转2x4x 2化率为： 0.4mol340%，故答案为： 40%；1mol100%=40%，即 ch cooh平衡转化率为(4) 当温度一定时，随着 s/c 增加，积碳量逐渐减小，是由于积碳与水蒸气反应生成了co和 h2，反应的化学方程式为22c(s)+h o( g)co(g)+h (g)，故答案为：c(s)+h2 o g)co(g)+h2(g)(；2 co2 和 ch 4 是两种主要的温室气体，以ch 4 和 co2 为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向，回答下列问题：( 1) 工业上

5、 ch 4h 2 o 催化重整是目前大规模制取合成气（co 和 h2 混合气称为合成气）的重要方法，其原理为：反应：垐 ?；1ch 4(g)h 2 o(g)3h 2 (g)h 1206.4kj mol噲? co(g)反应： co(g)h 2o(g) ?co 2 (g)h 2 (g) ；h 241kj mol 1ch 4 (g)和 h 2o(g) 反应生成 co 2 (g) 和 h 2 (g) 的热化学方程式是 _ 。( 2) 将 1molch 4 (g) 和 1 molh 2o(g) 加入恒温恒压的密闭容器中（温度298k、压强100kpa），发生反应，不考虑反应的发生，该反应中，正反应速率正

6、k正p ch 4p h 2 o，p为分压（分压 =总压物质的量分数），若该条件下vk正4.5 104kpa1s1，当 ch 4 分解 20%时， v正-_kpa?s 1。( 3) 将 co2 和 ch 4 在一定条件下反应可制得合成气，在1 l 密闭容器中通入ch 4 与co2 ，使其物质的量浓度均为1.0 mol l 1 ，在一定条件下发生反应：ch 4 (g)垐 ?2h 2 (g) ，测得 ch4 的平衡转化率与温度及压强的关系co2 (g) 噲 ? 2co(g)如下图所示：压强 p1 、 p2 、 p3 、 p4 由小到大的关系为 _。对于气相反应，用某组分（b）的平衡压强 p( b)

7、代替物质的量浓度 c( b) 也可表示平衡常数（记作 k p ），如果 p42 mpa ，求 x 点的平衡常数 k p_（用平衡分压代替平衡浓度计算）。下列措施中能使平衡正向移动的是_（填字母）。a升高温度b增大压强c保持温度、压强不变，充入hed恒温、恒容，再充入1 molco2 和 1 mol ch 4( 4) 科学家还研究了其他转化温室气体的方法，利用图所示装置可以将co2 转化为气体燃料 co（电解质溶液为稀硫酸），该装置工作时，m 为 _极（填“正”或“负”），导线中通过2 mol 电子后，假定体积不变m 极电解质溶液的ph_（填“增大”、“减小”或“不变”），n 极电解质溶液变化的

8、质量m_g。【答案】 ch 4 (g)2h 2o(g) =co2 (g)4h 2 (g)h165.4kj mol10 5.p1 p2 p3 p416 (mpa) 2 或 1.78(mpa) 2acd负不变189【解析】【分析】【详解】垐 ?3h 2(g)h 1206.4kjmol1( 1) 反应： ch 4 (g) h 2o(g) 噲 ? co(g)反应： co(g)h 2o(g) ? co 2 (g)h 2 (g) ；h 241kj mol 1利用盖斯定律，将反应+反应，即可得出热化学方程式为ch 4 (g)2h 2 o(g) =co 2 (g)4h 2 (g)h165.4kjmolch 4

9、 (g)2h 2 o(g) =co 2 (g)4h 2 (g)h165.4kjmol1 。答案为：1 ；( 2)当 ch4 分解 20%时，建立如下三段式：ch 4 (g)h 2 o(g) ?co(g)3h 2 (g)起始量 (mol)1100变化量 (mol)0.20.20.20.6平衡量 (mol)0.80.80.20.6v正k正 p ch 4p h 2 o =4. 5 10-1(0.8 100kpa) (0.8100kpa)= 0. 54 kpa1?s2.42.4- 1。答案为： 0. 5；kpas?( 3) 从方程式看，加压平衡逆向移动，ch4 的转化率减小，由此得出压强p1 、 p2

10、 、 p3 、p4 由小到大的关系为 p1p2p3p4 。答案为： p1p2p3 p4 ；在 x 点， ch4 的转化率为50%，建立三段式：ch 4 (g)co 2 (g)?2co(g)2h 2 (g)起始量 (mol)1100变化量 (mol)0.50.511平衡量 (mol)0.50.511( 1 2mpa)2( 12mpa)216 (mpa) 2 或 1.78(mpa) 2x 点的平衡常数 kp = 33=。答案为：0.52mpa0.52mpa93316(mpa) 2 或 1.78(mpa)2 ；9 a从图象看，升高温度， ch4 的转化率增大，则正反应为吸热反应，升高温度平衡右移，

11、a 符合题意；b反应物气体分子数小于生成物气体分子数，增大压强，平衡逆向移动，b 不合题意；c保持温度、压强不变，充入he，则容器体积增大，平衡正向移动，c 符合题意；d恒温、恒容，再充入1 molco2 和 1 mol ch 4 ，则增大反应物浓度，平衡正向移动， d 符合题意；故选 acd。答案为： acd；( 4) 该装置工作时， m 极由 h2o 失电子转化为o2，则其为负极； m 极： 2h2-+o- 4e=o2+4h ，2-+4h+ 2co 2h2+n极：2co+4e=+o2 mol电子，m极生成2molh，同时有，导线中通过2molh+转移入正极，所以m 极 c( h+) 不变，

12、电解质溶液的ph 不变；导线中通过2 mol 电子， n 极生成 1molh 2o，电解质溶液变化的质量m =1mol 18g/ mol=18g。答案为：负；不变；18。【点睛】电极发生反应后，溶液仍呈电中性，所以离子会发生迁移，如反应2h2- =o2+，当电o 4e+4h-路中通过 4mole - 时，溶液中多出了 4molh +，为保持溶液电性的平衡，应转移出4molh +，或转移入带 4mol 负电荷的阴离子。3 ch4 超干重整 co2 技术可得到富含co的化工原料。回答下列问题：（1） ch4 超干重整co2的催化转化如图所示：已知相关反应的能量变化如图所示：过程的热化学方程式为_。

13、关于上述过程的说法不正确的是_（填序号）。a实现了含碳物质与含氢物质的分离b可表示为co2 h2 h2o（ g） coc co未参与反应d fe3o4、 cao为催化剂，降低了反应的h其他条件不变，在不同催化剂（、）作用下，反应ch4（ g） co2（ g） 2co（g） 2h2（g）进行相同时间后，ch4 的转化率随反应温度的变化如图所示。a 点所代表的状态 _（填“是”或“不是”）平衡状态；b 点ch4的转化率高于c 点，原因是_。（2）在一刚性密闭容器中，ch4 和化剂并加热至1123k 使其发生反应co2的分压分别为20kpa、 25kpa，加入 ni ch4（ g） co2（ g）

14、2co（ g） 2h2（ g）。al 2o3 催研究表明 co的生成速率 （ co） 1.3 1021 1p（ ch） p（ co）molg s ，某422_kpa，（ co）_ 1时刻测得 p（ co） 20kpa，则 p（ co）molg s1。达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8 倍，则该反应的平衡常数的计算式为kp_（ kpa）2。（用各物质的分压代替物质的量浓度计算）（3） ch4 超干重整co2得到的 co经偶联反应可制得草酸（h2c2o4）。常温下，向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的naoh溶液，所得溶液中c h 2c2o4 =c c2 o24- ，则此时溶液的ph_。（已知常

15、温下2 2 4a16102a2610 5 0.8）h c o的 k， k， lg6【答案】 ch4(g)+co2(g)=2co(g)+2h2(g)h=247.4kj -1 cdmol 不是b 和 c 都未达平衡， b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高15 1.9536236222.77【解析】【分析】由能量反应进程曲线得热化学方程式，应用盖斯定律可得过程i 的热化学方程式。过程 ii中进入循环的物质是最初反应物，出循环的物质是最终生成物，可得总反应方程式。恒温恒容时组分气体的分压与其物质的量成正比，故用分压代替物质的量进行计算。草酸溶液与 naoh 溶液混合后，其两步电离平衡仍然存在，据

16、电离常数表达式可求特定条件下溶液的 ph。【详解】(1) 据ch 超干重整co的催化转化图，过程 i 的化学反应为42ch (g)+co (g)=2co(g)+2h(g)。由能量反应进程曲线得热化学方程式：42ch4(g)+h2o(g)=co(g)+3h2(g)h+206.2kj mol -1 （ i）co2(g)+4h2 (g)=ch4(g)+2h2o(g)h165kj mol -1ii）（(i) 2+(ii)得过程 i 的热化学方程式：ch4(g)+co2(g)=2co(g)+2h2(g)-1 molh=247.4kj过程 物质变化为：左上（co、 h2、 co2） + 右下（惰性气体）

17、左下（ h2o） + 右上（co、惰性气体），总反应为h2+co2=h2o+co。 fe3o4、 cao 为总反应的催化剂，能降低反应的活化能，但不能改变反应的h。故 ab 正确， cd 错误。 通常，催化剂能加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间。但催化剂不能使平衡发生移动，即不能改变平衡转化率。若图中a 点为化学平衡，则保持温度不变（800），将催化剂 ii 换成 i 或 iii， ch4 转化率应不变，故 a 点不是化学平衡。同理，图中 b 、c 两点都未达到化学平衡。据题意，b、 c 两点只有温度不同， b 点温度较高，反应速率快，相同时间内ch4转化率高。(2)据气态方程 pvnrt，

18、恒温恒容时某组分气体的分压与其物质的量成正比。则反应中分压为1123k 恒容时， ch （ g） co （ g） 2co（ g） 2h （ g）422起始分压 /kpa： 202500改变分压 /kpa： 10102020某时分压 /kpa： 10152020 2 1 1即某时刻 p(co2 ) 15kpa，p(ch4) 10kpa。代入 (co) 1.3 10p(ch4) p(co2)molg s1.95mol g1s 1 。设达到平衡时 ch4的改变分压为x kpa，1123k 恒容时， ch4（ g） co2（ g） 2co（ g） 2h2（ g）起始分压 /kpa： 202500改变分

19、压 /kpa： xx2x2x平衡分压 /kpa： 20 x25 x2x2x据题意，有(20x) (25 x) 2x 2x 1.8，解得 x18。 ch4 (g)、 co2(g)、 co(g)、 h2(g)2025的平衡分压依次是2 kpa、7 kpa、36 kpa、 36 kpa，代入 kpp2 (co)p2 (h 2 )p(ch 4 )p(co2 )36236 2227(kpa) 。(3)常温下，草酸溶液与naoh 溶液混合，所得混合溶液中仍存在分步电离：224+c(h+ ) c(hc2o-)2 4a14h c oh +hc okc(h 2 c2o4 )+ 242c(h+ ) c(c o2-

20、 )24a224hc oh +c okc(hc 2 o4 )当2-a1a22(h+)。 c(h+) ka1ka23.5mol/l ， phc h 2c2 o4 =c c2o 4 时， k k c 6 10 2.7。【点睛】一定温度下，可逆反应建立平衡时，用平衡浓度求得浓度平衡常数kc，用平衡分压求得压力平衡常数kp，它们可通过气态方程进行换算。4 研究发现， nox 和 so2 是雾霾的主要成分。.nox 主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。已知： n2( g) o2( g)2no( g) h 180 kjmol 12co( g) o2( g)2co2( g)h 5

21、64 kj mol 1（1） 2no( g) 2co( g)2co2( g) n2( g) h _。（2） t时，将等物质的量的no 和 co充入容积为 2 l 的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程 ( 0 15min) 中 no 的物质的量随时间变化如图所示。已知：平衡时气体的分压气体的体积分数体系的总压强，t时达到平衡，此时体系的总压强为 p=20mpa，则 t时该反应的压力平衡常数kp _；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入no 和 co2 各 0. 3mol ，平衡将 _ ( 填“向左”、“向右”或“不” ) 移动。 15 min 时，若改变外界反应条件，导致 n( no)

22、发生如上图所示的变化，则改变的条件可能是 _( 填序号 )a. 增大 co 浓度b. 升温c. 减小容器体积d. 加入催化剂 . so2 主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。已知：亚硫酸：ka1 20 10- 2ka2 6 0 10- 7= .= . （ 3）请通过计算证明， nahso3 溶液显酸性的原因： _。（ 4）如图示的电解装置，可将雾霾中的no、 so2 转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入 no 的电极反应式为 _ ；若通入的 no 体积为 4. 48l( 标况下) ，则另外一个电极通入的so2 质量至少为 _g。【答案】 - 744k

23、j mol 10. 0875 ( 或 7/ 80)不ac3- 的水解常数hsowa150- 13 ka260- 7( hso3- 的电离常数 ) ，所以显酸性6h no 5e k k/k1010= .= . h2o 32nh4【解析】【详解】（1）已知： n2 ( g) o2( g)2no( g) ， 2co( g) o2( g)2co2( g) ，由盖斯定律催化剂可知：得2no( g) 2co( g)垐 垐 垐 ?22噲 垐 垐 ?2co ( g) n ( g) 的 h=( 564 180) kjmol1= 744kj mol 1；2no+2co垐 ?2co2+n 2噲?（2）起始量(mol

24、)0.40.400转化量 (mol)0.20.20.20.1平衡量 (mol)0.20.20.20.1p nopcop co2)=20mpa0.2=40 ，()=()=(0.2+0.2+0.2+0.172)= 20mpa0.120kpp2 (co 2 )gp(n 2 )70 0875；同样可计算p( n=，=p2 (no) gp2 (co)= .0.2+0.2+0.2+0.1780化学平衡常数k=5，再向容器中充入no 和 co2 各 0. 3mol ，此时的浓度商为仍为5，因此平衡不移动；15min 时，改变某一因素，no 的物质的量减少，说明平衡向正反应方向移动。增大co的浓度，平衡向正反

25、应方向移动，no 的物质的量减小，a 项正确；正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，no的物质的量增大，b 项错误；减小容器的体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，no 物质的量减小，c 项正确；加入催化剂，化学平衡不移动， d 项错误；答案选ac；（ 3） hso3- 的水解常数 k=kw/ ka1=5. 0 10- 13 ka2=6. 0 10- 7， 离平衡常数大于水解平衡常数， 明溶液 酸性；（4）根据 解装置，no 和 so2 化 硫酸 ， 明，即 no 在阴极上 no 化成 nh4生 no 6h5e =nh4 h2o；阳极反 式 so2 2h2o 2e =4h so4

26、2 ，根据得失 子数目守恒，因此有 2no 10e 5so2，求出 so2 的 量 4. 48 5 64/( 2 22. 4) g=32g。【点睛】正确 写 极反 式做到“三看”一看 极材料，若是金属( au、 pt 除外 ) 作阳极，金属一定被 解 ( 注： fe 生成 fe2 ) 。二看介 ，介 是否参与 极反 。三看 解 状 。5 研究大气 染物so2、 ch3oh 与 h2o 之 的反 ，有利于揭示 霾的形成机理。1反 ii： ch 3oh(g)+so 3 (g)=ch 3 oso3 h(g)( 硫酸氢甲酯)h 2-63.4kj mol -1（ 1） ch3 oso3h 生水解：ch

27、3oso3h(g)h 2 o(g)ch 3oh(g)h 2so4 (1) h=_kj/mol 。（ 2） t ，反 ii 的 ch3oh(g)、 so3(g)的初始 度分 -8-1-9mol l-1 ，平衡 so0.04%， k=_。1 10mol l 、2103 化率 （3）我国科学家利用 算机模 算，分 研究反 ii 在无水和有水条件下的反 程，如 所示，其中分子 的静 作用力用“”表示。分子 的静 作用力最 的是_ （填“ a”、“ b ”或“ c”）。水将反 ii 的最高能 由 _ev 降 _ev。d 到 f 化的 子 移， 程断裂的化学 _（填 号）。a ch3oh 中的 氧 bch

28、3oh 中的碳氧 c h2o 中的 氧 d so3 中的硫氧 （ 4）分 研究大气中 h2o、 ch3oh 的 度 反 i、反 ii 物 度的影响， 果如 所示。当 c(ch10-11-1时， c(ch3oh)大于mol.l3oh)越大， c(h2so4)越小的原因是 _ 。当 c(ch310-11-1时， c(h233oh)小于mol.lo)越大， c(ch oso h)越小的原因是 _ 。【答案】 -164.4 44-110a 20.93 6.62acd 反应 i 和反应 ii 为竞争反应，甲醇浓lmol度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小水的浓度越大

29、，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成ch3333oso h 越小， c(ch oso h)越小【解析】【分析】(3)图形很陌生，但仔细观察发现其实是反应历程与能量变化图，问题就变简单了。(4)反应 i 和反应 ii 为竞争反应，两个反应都消耗三氧化硫，三氧化硫浓度不变的情况下，一个反应程度增大另一个反应程度一定减小。【详解】(1) 反应 i： so3 (g)+h 2o(g)=h 2so4 (1)h 1227.8kjmol 1反应 ii： ch 3oh(g)+so 3(g)=ch 3oso3h(g)h 2 -63.4kjmol -1反应反应ii有： ch 3oso3 h(g) h 2o(g)ch

30、3oh(g)h 2so4 (1) ，所以h = h 1 -i-h 2 =(227.8kj mol 1 )-( -63.4kj mol-1 )=-164.4 kjmol-1 ，故答案为： -164.4；33-9moll-1-13-1，列三段式如(2)so 转化率为0.04%，则 so转化值 = 2 10 0.04%=8 10mollch 3oh(g)+so3 (g)=ch 3oso3h(g)下：起始浓度 /moll-1110-8210-90，变化浓度 /moll-1810-13810-13810-13平衡浓度 /moll-1 (100000-8)10-13(20000-8) 10-13810-1

31、3k=810-13mol l-1-1 -13-1(20000-8)-13mol(100000-8)10mol l10l8 10-13lmol-14-1，故答案为：4-1；10000010-132000010-13=4 10lmol410lmol(3) a 处的两个分子能量更低，更稳定，分子间静电作用更强，故答案为：a；无水时，反应ii 的最高能垒为19.59ev-(-1.34ev)=20.93ev，有水时，反应ii 的最高能垒为3.66ev-(-2.96ev)=6.62ev，即水将反应 ii 的最高能垒由20.93ev 降为 6.62ev，故答案为：20.93；6.62；由图可知，水分子中的氢

32、氧键断了一根，又形成一根；ch3oh 中的氢氧键断了， o 和 s原子重新形成一根键；so3 中硫氧双键断了一根，变成硫氧单键，s 和甲醇中的 o 重新形成一根单键，综上所述，水中的氢氧键、甲醇中的氢氧键、三氧化硫中的硫氧键都发生了断裂， acd符合，故答案为：acd；(4)反应 i 和反应 ii 都消耗三氧化硫，为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小，故答案为：反应i 和反应 ii 为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小；水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成ch3oso3h减

33、小，c(ch3oso3h)减小，故答案为：水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成ch3oso3h越少，c(ch3 oso3h)越小。【点睛】(2)计算时作如下近似处理：(100000-8) 10-13moll-1-13-1=10- 100000 10mol l8 mol l-1 (20000-8) 10-13mol l-1 2000010-13moll-12 10-9 mol l-1 。6 已知，常温下h2s、 h2co3 的电离常数如下表ka1ka2h2s-8-159.1 101 1023 75.6 114.3 1010h co（1） 常温下， 0.1mol/l 的硫化钠溶液和0.1mol.l-1 的碳酸钠溶液，碱性更强的是_。其原因是 _ 。 常温下，硫化钠水解的离子方程式_ 。（ 2） h2s 能与许多金属离子发生反应，生成溶解度不同和各种颜色的金属硫化物沉淀，可用于分离和鉴定金属离子。常温下， nahs 溶液显 _（选填 “酸性 ”、 “中性 ”或 “碱性 ”）常温下，向1100 ml 0.1 mol l1 2ph 与h s 溶液中滴加0.1 mol lnaoh