2020届高考二轮化学查漏补缺练习之化学反应原理题型专练一

1、2020届高考查漏补缺之化学反应原理题型专练(一)1、煤燃烧排放的烟气中含有 NOx ,容易形成酸雨污染环境，可通过多种化学方法对烟气进行脱硝处理。 回答下列问题：(1) CO还原NO的脱硝反应为：2CCS) +2N0S)= 2CO*S) + MS) AH= -750kJ moN。该反应在 (填“低温” “高温”或“任何温度”)条件下可自发进行，有利于提高NO平衡转化率的措施是 (写出两条)。222头 验 测 得 v正=卜正c NO c CO ,v逆=曦c N2 c CQ (k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。达到平衡后，仅升高温度 k正增大的倍数 (填“>”“<”或“=&quo

2、t;)"增大的倍数。若在1 L的恒容密闭容器中充入 1 mol CO和1 mol NO发生上述反应，在一定温度下反应达到平衡时，CO的转化率为40%,则k正 .Ok逆(2)NH3还原no的脱硝反应为+ 6NO(g) = 2国之(2) + 6开2。9)A H=1807.0kI，nior1T°C时，在恒容的密闭容器中，测得在不同时间时NO和NH3的物质的量如下表：时间/min01234n( NO)/mol1.200.900.720.600.60n( NH 3 )/mol0.900.700.580.500.50若反应开始时的压强为 p°,贝眩反应的化学平衡常数Kp=。(

3、可用分数表示 用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压呦质的量分数)。(3) SCR脱硝技术的主反应为4NHmS)4 &NOS) T4必(5) + 6H金0七) H二一 1632.5k1 mol1,在密闭体系中起始投入一定量 NH 3> NO、O2进行反应，测得不同温度下，在相同时间内部分组 分的含量如图所示：a、b、c三点，主反应速率最大的是 。试解释N2浓度变化曲线先上升后下降的原因550 K时，欲提高n2O的百分含量，应采取的措施是 。（4）直接电解吸收是烟气脱硝的一种有效方法。用6%的稀硝酸吸收NOx会生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽使之转化为硝酸。电解装置如图所示（阴、阳

4、离子可通过隔膜，但分子不能通过），使用石墨颗粒电极的目的是 ；该电池阳 极的电极反应式为 。-I石的癖粒电楹 咂收NO精 的吸收澳硝酸盘电粮2、臭氧用于脱硫脱硝包括 。3氧化氮氧化物及二氧化硫，然后用吸收剂吸收氧化产物。回答下列问题：（1）。3可将部分SO 2氧化，SO 2的氧化产物为 。（2）臭氧氧化NO包含的主要反应有：（I） 一 一一一： 一一（n）_ 一 一.一一（出）一一.一一一一依据下列热化学方程式：H 1= 427kJ molH 2=+ 495 kJ molNO + O 川。之 GH 3= - 233 kJ mol则反应（I）的4 H=kJ mol依据下列实验数据：编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反应（n）的速率方程式为 v=速率方程式表本为 v =kcme* ）形式，k、m、n由表中数据计算且均取整数 。反应第一步：第二步：2NO2 5 于Cm他J +% 5的反应历程包含以下反应。NO2 9千/= NO, S也 必 慢反应下列说法正确的是 (填字母)。A.第一步反应的活化能比第二步的大C.第二步碰撞100 %有效(3)。3/ (NH4)2SO3溶液联合脱硫脱硝时, (生成和B.反应的中间体只有 NO

6、3D.整个反应的速率由第二步决定NO2被(NH 4)2SO3溶液吸收的离子方程式为HNO 2)°依据问题(2)臭氧氧化NO包含的NO2 (S> -NOj =典4 Cg> 快反应主要反应。一定条件下，恒容密闭容器中充入一定量的NO,然后通入O3，测得n(O3)/n(NO )对NO和NO 2浓度的变化如图a所示；用(NH4) 2SO3溶液吸收氮氧化物时，脱除率随 n(O 3)/n(NO )的变化如图b所示。a 中 n(O3)/n(NO ) >1 时,心山m -r *上， ?!:曲.fKE2开始降低的原因是图b中当n(O3)/n(NO ) = 0时，脱除率很低，其原因是

7、3、消除SO2,NOx对大气造成污染具有重要现实意义。1 .将一定量的空气样品用蒸储水溶解制成待测试样(忽略OH -)。常温下测得试样的组成及其浓度如下表离了K+Na +NH 4so2-NO 3Cl-浓度-1/ mol L4 10 66 10 62 10 54 10 53 1052 10 5根据表中数据判断该试样的pH=。2 .为减少SO 2的排放，可将煤转化为清洁气体燃料，或将含 SO 2的烟气洗涤。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写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程

8、式 。下列可作为洗涤含 SO 2烟气的洗涤剂是 (填序号)。A.浓氨水B.碳酸氢钠饱和溶液C. FeCl2饱和溶液D.酸TCaCl2饱和溶液3.实验室中研究有无 CO对NO的有效消除程度，测得NO的转化率随温度的变化曲线如图所示。当无CO时，温度超过750K,发现NO的分解率降低，其可能的原因是。当有CO且n NO 1时，为更好地除去 NO,应控制的最佳温度为 n(CO)K左右o川NO泗(CO)-I条件卜 口无CO时4.用活性炭可处理大气污染物 NO。在5L密闭容器中加入 NO和活性炭(假设无杂质)，一定 条件下生成气体 E和F。当温度分别在C和t2 c时，测得各物质平衡时物质的量 (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) 写出 NO 与活性炭反应的化学方程式 (2)若丁2 ,则该反应的AH 0(填” “或"=")；（3）上述反应Ti C时达到化学平衡后再通入O.lmol NO气体，则达到新化学平衡时 NO的转化率为。4、甲醇是重要的化工原料.利用合成气（主要成分为CO, CO2,和H2）在催化剂的作用下合 成甲醇，可能发生的反应如下 ：I C。川城中心。二QkOHQXHM；媳"。到化苗卜1II .玄初劾:哙。C©囚淞卜。5万

10、近心III . l1.一 二i ：一.工：； 一三：.：回答下列问题:.1 .Q=o2 .反应III的化学平衡常数 Ki=。填表达式）。3 .图1中能正确反映平衡常数 Ki ,随温度变化关系的曲线为 （填字母），理由是 .4 .图2为单位时间内CO2+H 2,CO+H 2,CO/CO 2+H 2三个条件下生成甲醇的物质的量浓度与温度的关系（三个条件下通入的CO. CO2和H2的物质的最浓度相同）。（1） 490K时，根据曲线a.c判断合成甲醇时主要发生的反应为 （填“I”.或“III”）。 由曲线a可知，甲醇的量先增大后减小.其原因是.（2）曲线a与曲线b相比.CO的存在使甲醇生成速率增大，从

11、热力学与动力学角度.并结合反应I、II分析原因:（5）图3是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池，电极a的反应式为 ,离子交换膜，则每转移 6mol电子，溶液中有 mol Na+向 （填“正极区”或“负 极区”）移动。5、SO2、NO是大气污染物，NH4NO3、H2SO4等是水体污染物，有效去除这些污染物是 项重要课题。w轮w相20I 一*;"二二二二U 10(1 2tKI *外 1IX生13(1)NO、SO2可以先氧化，后用碱吸收。其氧化过程的反应原理如下：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则反应 2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)的 AH =kJ - mol 1。(2)土壤中的硫循环如图1所示，土壤中的黄铁矿(FeS2)在过程I中会转化成硫酸亚铁和硫酸，该过程发生的化学方程式为 ;某种反硫化细菌在过程n中需要有乳酸参与反应消耗硫酸，生成H2s并伴有热量放出，那么乳酸除在反应中作还原剂外，还存在另一作用并解释原因：。(3)电解法除去工业废水中的硝酸俊的装置示意图如图2所示，阴极电极反应式为(4)向恒容密闭容器中充入 1mo

13、l NO和2mol O3,发生如下反应：NO(g)+O3(g)NO2(g) + O2(g)； AH<0不同温度下反应相同时间后，体系中NO转化率随温度变化曲线如图3。温度低于100c时，NO转化率随温度升高而增大的主要原因是 ;当温度高时，O3分解生成活性极高的氧原子，NO转化率随温度升高而降低，可能的原因有：,。6、纳米级CU2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取CU2O的两种方法：方法a府炭粉在高温条件下还原CuO方法b通申电解法，反应为2Cu+H 2OCu2O+H 2 T(1)工业上常用方法b制取CU2O而很少用方法a,其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成 而使CU

14、2O产率降低。(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则方法 a 中发生的反应：2CuO(s) + C(s尸 Cu2 0(s)+C0(g) ; H=。(3)方法b是用肿燃料电池为电源，通过离子交换膜电解法控制电解液中OH的浓度来制备纳米Cu20,装置如图所示：需子交捶膘电极上述装置中B电极应连 电极(填“C”或" D”)。该离子交换膜为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)，该电

15、解池的阳极反应式为 原电池中负极反应式为 。答案以及解析1答案及解析：答案：(1)低温；降温、升压、增大CO和NO的投料比等(任写两条即可) ；2081P021(3)c；反应还未达到平衡状态时，温度越高，化学反应速率越快，单位时间内N2浓度越大；达到平衡状态后，随着温度升高，因该反应是放热反应，平衡逆向移动，且随着温度升高有副产物生成，化浓度降低采用合适的催化剂(4)增大吸收液与电极的接触而积，提高电解反应的效率；H2O HNO 2 2e =3H + NO 3解析：(1)该反应的 AH 0,AS 0,根据AH TAS 0时，反应能自发进行，可知该反应在低温条件下可自发进行。该反应为气体分子数减

16、小的放热反应，根据平衡移动原理，可知降温、升压、增大CO和NO的投料比等，均口寸使平衡向正反应方向移动，提高222NO的平衡转化率。反应达平衡时，V正=V逆，即k正c NO c CO v=fe c N2 c CO2 ,可得2k正 _ c 电 c CO2""c2 NO c2 CO=K .反应达平衡时,升高温度k正、k逆均增大，而平衡向逆反应方向移动，平衡常数 K减小，因此k正增大的倍数小于k逆增大的倍数。由题给数据可知，反应-1-1-1达平衡时，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)起始时，气体总物质的量为2.10 mol,压强为p0O由题表中数据可知，反应达平衡时NO 为 0.60 mol, NH3 为 0.50 mol,贝 U N2为 0.50 mol, H2O g 为 0.60 mol,根据恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，可知NO的 分压为 p0,21NH 3的分5，一，5压为21P0，N 2的分压为21 P0 ,H2Og的分压为票0'故Kp=P45N2 p66H2O 9P0。P p4 NH3 p6 NO 21(3)反应速率随温度

18、的升高而增大，故c点处主反应速率最大。N2浓度变化曲线先上升后下降，是因为反应开始正向进行，未达到平衡状态，氮气浓度随温度升高而增大，达到平衡后，因该反应是放热反应，升温平衡逆向移动，且有副产物N2O 生成，所以氮气浓度减小。550 K时生成N2O的反应几乎没发生，欲提高 N2O的百分含量，应使物质发生副反应，故 可以选择合适的催化剂使副反应发生。(4)电极的面积越大，与溶液接触越充分，电解效率越高，所以使用石墨颗粒电极的目的 是增大吸收液与电极的接触曲积，提高电解反应的效率，由题意知，用6%的稀硝酸吸收NO,生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽使之转化为硝酸，阳极上亚硝酸失电子发生氧化 反应，阳

19、极的电极反应式为：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；生成了更高价的氮氧化物；难溶于水，难以被 (NH4)2SO3溶液吸收；解析：(1)。3可将部分SO2氧化，+4价的SO2的氧化产物为+6价的SO3；(2)已知：(I) 2。心)-30击),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根据盖斯7E律-in m 可得 NO g +03 g NO 2 g +0 2 g , H =-199kJ mol ;速率方程式表示为v= kcm (NO 2)cn (O3),则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,则有 v(a)=kX0.10 >0.33=1.42,解得 m=43,故反应 NO 2 g +O 3 g NO 3 g +O 2 g 的 v=43c (NO 2 )c(O3)；A.第一步反应慢，故活化能比

21、第二步的大，故 A正确；B.第一步生成的NO3在第二步反应，反应的中间体只有NO3,故B正确；C.第二步碰撞部分有效，故 C错误；D.反应速率由慢的历程决定，整个反应的速率由第一步决定，故 D错误；(3) NO2被(NH 4)2SO3溶液吸收生成SO2-和HNO2,故反应为:2NO 2+SO 3-+H 2O=2HNO 2+SO 4- ；图 a 中 n(O3)/n NO >1 时，NO2开始降低的原因是 NO2 生成了更高价的氮氧化物(N2O5和NO3)；图b中当n(O3)/n NO =0时，脱除率很低，因为 NO难溶于水，难以被(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的分解反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动 ；8504 .C + 2N0 = C3 +必< 80%解析：1.溶液中电荷守+_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，利用盖斯定律，将一可得：C(s)+H2O(g)=CO(g»H2(g) H ( 110.5kJmo-1) ( 241.8kJmo-1)131.3kJmo-1,所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为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，能够与浓氨水反应，可以用浓氨水吸收二氧化较。，故 A正确；B.二氧化硫水溶液是亚硫酸，能够与碳酸氢钠饱和

24、溶液反应，生成二氧化碳气体，可以用碳酸氢钠溶液作洗涤剂，故 B正确；C.二氧化硫对应的酸是亚硫 酸，酸性比盐酸弱，所以二氧化硫与氯化亚铁不反应，故 C错误；D.二氧化硫与氯化钙溶液 不反应，不能用氯化钙溶?吸收二氧化硫，故 D错误。3 .升高温度，发现 NO的分解率降低，说明反应向逆反应方向移动，该反应放热；由图可知，一 n(NO)在-1的条件下，850K时，NO还原为N2的转化率接近为100%。 n(CO)4 .由表中数据可知，C、NO、E、F的化学计量数之比为 (3.000-2.960):(0.10-0.020):0.040:0.040=1:2:1:1 ,反应中 C 被氧化。结合原子守恒可

25、知，生成物为N2与CQ,且该反应为可逆反应，反应方程式为C + 2N0 :电 + C02 。工 T2,图表中NO的物质的量随温度升高增大，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，该反应H 0。反应C + 2NO W N2 + CO2 是一个气体体积不变的反应，故加入 NO气体，建立的平衡和原平衡为等效平衡，原平衡中NO转化率为0.10 0.020 100% 80% ,则达到新平0.10衡时NO的转化率为80%。4答案及解析：答案：1- 58; c(CH3OH) .c(CO) c2(H2)5 .a,反应III为放热反应，平衡常数的数值随温度的升高而减小；6 .I,在单位时间内，温度低于490 K

26、时，反应未达平衡；温度高于490 K时，反应i为放热反应，平衡逆向移动CO促进反 应ii逆向进行，CO2和H2的量增加，甲醇生成速率加快，同 时因为反应ii为吸热反应，反应i为放热反应，反应ii的存在使得反应i正向进行；7 . CH3OH+80H -6e-=CO 3-+6H 2O ; 6;正极区.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因为过程n (反硫化过程)吸热，乳酸和硫酸反应放出的热量使温度升高促进了过程n(反硫化过程)的进行(3)2 NH 4 + 2e =2NH 3 T + H2 T(4)低于100c时，相同时间内反应未达到平衡。温度升高，化学反应速率加快，NO转化率高温度高时，反应速率快，相同时间内已达到平衡，温度升高平衡左移发生反应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(