江苏省2014届高考化学二轮复习综合训练：反应原理

1、反应原理综合训练 1. (2013·镇江一模)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。(1) 一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为12的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。 a. 体系压强保持不变b. 混合气体颜色保持不变c. 体系中SO3的体积分数保持不变d. 每消耗1mol SO2的同时生成1molNO测得上述反应平衡时NO2与SO2时体积比为16，则平衡常数K=。 (2) 新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸

2、与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为(写出一种即可)。  2. (2013·常州一模)甲醇(CH3OH)和二甲醚被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备甲醇和二甲醚的工业流程如下：(1) 写出催化反应室1中在一定条件下发生反应的化学方程式：。 (2) 在压强为0.1MPa条件下，反应室3(容积为V L)中a mol CO和2a molH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。 图1 图2p1(填“<”、“

3、>”或“=”)p2。 在其他条件不变的情况下，反应室3再增加a mol CO和2a molH2，达到新平衡时，CO的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。 在p1压强下、100时，反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)的平衡常数为(用含a、V的代数式表示)。 (3) 图2为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为 。 (4) 水煤气合成二甲醚的三步反应如下：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)H=-90.8kJ·mol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-23.5kJ

4、3;mol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.3kJ·mol-1则反应：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的H=。  3. (2013·北京理综)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：。 (2) 汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：2NO(g)写出该反应的热化学方程式：。 随温度升高，该反应的化学平衡常数将(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3) 在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低N

5、Ox的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式： 。 (4) 通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：Pt电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应。 写出NiO电极的电极反应式：。  4. (2013·天津理综)某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：(1) 将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶

6、性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子K+Na+NSNCl-浓度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为，试样的pH=。 (2) 为减少SO2的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-241.8kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO(g) H=-110.5kJ·mol-1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：。 洗涤含SO2的烟气。下列物质可作洗

7、涤剂的是(填字母)。 a. Ca(OH)2b. Na2CO3c. CaCl2d. NaHSO3(3) 汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：已知汽缸中生成NO的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g)H>0。若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2，1300时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K=。 汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是。 汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)2C(s)+O2(g)。已知该反应的H>0，简述该设想能否实现

8、的依据：。  5. (改编题)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如下图所示)，大大地提高了资源利用率，减少了环境污染。请回答下列问题：(1) 写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式： 。 (2) 由CO和H2合成甲醇的方程式是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知该反应在300时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 若不考虑生产过程中物质的任何损失，该产业链中每合成19

9、.2 t甲醇，至少需额外补充H2t。 (3) 用甲醇空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(如右图)，在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2 g。请写出燃料电池中的负极反应式：。 燃料电池正极消耗空气的体积是(标准状况，空气中O2的体积分数以20%计算)。  6. (改编题)氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。(1) 硝酸厂常用催化还原法处理尾气：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。已知：2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6kJ·mol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H=+67.7kJ&#

10、183;mol-1则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 。 (2) NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)H<0。为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是。 (3) 利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：NONO2N2反应的化学方程式是2NO+ClO2+H2ONO2+HNO3+HCl，反应的化学方程式是。若有11.2LN2生成(标准状况)，共消耗ClO2 g。 (4) 工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。用NO2为原料可制新型绿

11、色硝化剂N2O5。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4，然后采用电解法制备N2O5，装置如下图所示。Pt(甲)为极，电解池中生成N2O5的电极反应式是 。  7. (1) 钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶性弱酸盐。已知：SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq)(Ksp=2.5×10-7)SrCO3(s)Sr2+(aq)+C(aq)(Ksp=2.5×10-9)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为，该反应的平

12、衡常数表达式为;该反应能发生的原因是(用沉淀溶解再平衡的有关理论解释)。 ?(2) 对于上述反应，实验证明增大C的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”)：升高温度，平衡常数K将;增大C的浓度，平衡常数K将。 (3) 已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用试剂为;写出实验现象及其相应结论：。 (4) BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液是实验中检验S的常用试剂。某化学研究性学习小组检验某溶液中存

13、在S时，首先加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，然后加入过量稀硝酸，白色沉淀不溶解，由此得出结论：溶液中一定含有S。你认为该推理是否严密?试说明理由： 。  8. 已知在常温下Cu2+和Fe3+在溶液中随pH变化时水解的曲线如图1所示。某同学欲提纯含有少量FeCl3和稀盐酸的CuCl2溶液。图1 图2(1) 对图中a点的说法正确的是(填序号)。 加适量NH4Cl固体可使溶液由a点沿水平方向变到Cu2+曲线上溶液中a点和水平线在Fe3+和Cu2+曲线上任意截点的c(H+)与c(OH-)乘积相等Fe(OH)3、Cu(OH)2在a点代表的溶液中均达到饱和(2) 向含有少量Fe

14、Cl3和稀盐酸的CuCl2溶液中，加入稍过量的黑色粉末A搅拌、过滤，得到较纯净的CuCl2溶液。A的化学式为，加入A的作用是。 (3) 用铜棒作电极，用直流电源电解CuCl2溶液，装置如图2所示。观察到的现象如下：开始无明显现象，随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗;5 min后，b极附近开始出现白色沉淀，并逐渐增多，且向a极扩散;10 min后，最靠近a极的白色沉淀开始变成红色;12min后，b极附近的白色沉淀开始变成黄色，然后逐渐变成橙黄色;a极一直有大量气泡产生;停止电解，将U形管中悬浊液静置一段时间后，上层溶液呈无色，没有出现蓝色，下层沉淀全部显红色。已知：Ksp(CuOH)<

15、;Ksp(CuCl)a极发生的电极反应为。 电解5min后，b极发生的电极反应为。 12min后，b极附近出现橙黄色沉淀的成分是，原因是。 最后沉淀的成分是，请设计一实验验证此成分：。 反应原理综合训练1. (1) bc2.67(或)(2) (NH4)3PO4或(NH4)2HPO4或NH4H2PO42. (1) CH4+H2OCO+3H2(2) <增大(3) CH3OCH3-12e-+3H2O2CO2+12H+(4) -246.4kJ·mol-13. (1) 3NO2+H2O2HNO3+NO(2) N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+

16、183 kJ·mol-1增大(3) 2NO+2CON2+2CO2(4) 还原NO+O2-2e-NO24. (1) 酸性4(2) C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.3 kJ·mol-1ab(3) 4×10-6该反应是吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,因此单位时间内NO排放量越大2CO(g)2C(s)+O2(g)是一个熵值减小的反应,同时又是H>0,所以任何温度条件下均不能自发反应5. (1) 2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO(2) 向逆反应方向进行1.0(3) CH3OH-6e-+8

17、OH-C+6H2O2.8 L6. (1) 4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)H=-1034.9kJ·mol-1(2) 增大NH3浓度(或减小压强、降低温度)(3) 2NO2+4Na2SO3N2+4Na2SO467.5(4) 阳极N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+7. (1) SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq)K=因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入C后,使得SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq)向正反应方向移动,生成SrCO3(2) 减小不变(3) 盐酸若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转变为SrCO3,否则未完全转化(4) 不严密,溶液中可能含有S,生成的BaSO3能被硝