2022届高考化学二轮复习 专题训练-化学反应原理综合题

1、试卷第 页，共20页2022年高考化学二轮复习专题化学反应原理综合题(2021全国高考真题)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO(g)+3H(g)=CHOH(g)+HO(g)2232该反应一般认为通过如下步骤来实现：CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g)AH=+41kJmol-i2221CO(g)+2H(g)=CHOH(g)AH=-90kJmol-i232总反应的AH=kJ-mol-1；若反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是判断的理由是B.体系能MlA.反应进程反应进程体系能童体系能量反应进程反应进程合

2、成总反应在起始物n(H)/n(CO)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为22x(CHQH)，在t=250下的x(CHOH)p、在p=5xlO5Pa下的x(CHOH)t如图所示。333H1O阳OK070605040302OIp!Pa1234567S9trcTOC o 1-5 h z用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp=；图中对应等压过程的曲线是，判断的理由是；当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率a_，反应条件可能为_或_。(2021福建高考真题)元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为。硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子

3、方程式为。能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是_(填序号)。滴人酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色退去滴人酚酞溶液变红，再加入氯水后红色退去滴人酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去元素X、Y在周期表中位于向一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物)：口必过坞綱联療捎側喘罐NaOHI粥無蹄口繫戒,CuM红色浣简非金属性XY(填“”或“”“33温度165175185195205215225235图图2温度R随温度升高，反应化学平衡常数逐渐减小，可推知ah10（填y或“*或“”）。下列说法合理的是

4、。温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物的选择性增大H2的浓度，可以提高CH3COOCH3的转化率225235，反应处于平衡状态为防止副产物CH3CHO的生成，反应温度应控制的范围是。在205时，CH3COOCH3起始物质的量为5mol,转化率为30%，生成乙醇的物质的量是。（2021广东汕头二模）2021年初，碳中和理念成为热门。二氧化碳可合成低碳烯烃，充分利用碳资源减少碳排放。已知：C2H4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g)AH】2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)AH2H2O(1)=H2O(g)AH32CO2(g)+6H2(g)、催化剂、C2H4(g)+4H2O(

5、g)AH4则AH4=（用AH1、AH2、AH3表示）。n（H）（2）反应的反应温度、投料比口（CO）=x对CO2平衡转化率的影响如图所示。2300，往6L反应容器中加入3molH2、lmolCO2，反应lOmin达到平衡。0到lOmin氢气的平均反应速率为，M点乙烯体积分数为（保留2位有效数字）。KN。3（填“”、“”或“=”，后同），M、N两点反应的平衡常数Km中科院兰州化学物理研究所用Fe3（CO）12/ZSM5催化CO2加氢合成乙烯，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，过程如图。9黑0第libe3(CC)12区快FTS低聚反应异构化反应c3h6c2h4c4h3催化剂中添加助剂会

6、对催化作用产生影响。在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。助剂CO2转化率（）各产物在总产物中的占比（）C2H4C3H6其他Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe3（CO）12/ZSM5中添加助剂效果最好；加入该助剂能提高单位时间内乙烯产量的原因可能是；下列说法正确的是。第步反应为：CO2+H2CO+H2O反应过程中CO的浓度迅速增大，然后缓慢减小Fe3（CO）12/ZSM5使CO2加氢合成低碳烯烃的AH减小催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节

7、起作用添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同（2022北京模拟预测）为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用图中电池装置进行实验。电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(X)应尽可能地相近。根据表中数据，图中盐桥中应选作为电解质。阳离子ugx108/(m2s-1V-1)阴离子u，还原性。实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的操作是。(2021江苏模拟预测)氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一，传统的工业合成氨技术是德国人哈伯(Fri

8、tzHaber)在1905年发明的，因此也被称为哈伯法合成氨。哈伯本人也因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要2050MPa的高压和500的高温，并用铁作催化剂。氢气和氮气在催化剂、高温、高压下合成氨，近一个世纪，全世界都这样生产氨。试卷第 页，共20页试卷第 页，共20页哈伯法制氨气的化学反应方程式为_。从结构角度分析植物难以利用氮气作为氮源的原因是_。最近，韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST)与吉林大学、加拿大卡尔加里大学的研究人员合作，提出一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案“球磨法”是在温和的条件下(45和lbar,lbar=100kPa)合成氨，氨的最终

9、体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上(Fe(N*)，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到NHx(x=13)，剧烈碰撞中，NHx从催化剂表面脱附得到产物氨。翹I塹剧烈碰撞NH.Fe(N*)球磨法”合成氨过程活化Fe氮气解离活(闽1陌“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是_。催化剂(Fe)缺陷密度越高，N2的吸附率越高“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷”“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较

10、高，加压会增大成本机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是N2吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约转/min；若选择500转/min的转速，N2的吸附量降低的原因是_。10030806060400400102013活I1I1Ir46BM时压强（b前）圈乙2503003504004505002转速（转加in）图屮11.(2022浙江模拟预测)硫及其化合物在生产生活中有广泛的应用。请回答:（1）室温下，Na2SO3溶液呈碱性的原因是（用离子方程式表示）。（2）下列关于硫及其化合物的说法，正确的是（填字母）。A.硫元素在自然界中只能以化合态形式存在BSO

11、通入紫色石蕊试液，先变红后褪色2酸雨是pH7的降水，主要是由污染物SO、NO2造成22浓硫酸中加入少量胆矶晶体，搅拌，固体逐渐变成白色（3）光谱研究表明，SO2的水溶液中存在下列平衡:K1、K2SO2+XH2OSO2-xH2O十十HSOf-b(x-l)H.2.OK3H+H-SO32-pSO2其中K、K、K为各步的平衡常数，且K=C（SOsOH2O）（pSO2表示SO的平衡压强）。TOC o 1-5 h z1231pSO22mol-L-i。当SO2的平衡压强为p时，测得c（SO;-）=amol-L1，则溶液c（H+）=（用含p、a、K、K、K的式子表示）123滴加NaOH至pH=6.2时，溶液中

12、n（SO2-）：n（HSO-）=9:91。如果溶液中n（SO2-）：n（HSO-）=91:9，需加3333NaOH将溶液pH调整为约等于（4）“钙基固硫”是利用石灰石将燃煤烟气中的SO转化为CaSO。但高温时CO会与CaSO反应而影响脱硫244效率。相关反应如下：.CaSO(s)+CO(g)=CaO(s)+SO(g)+CO(g)422.CaSO(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO(g)42当n（CaSO4）:n（CO）=1:2时，反应25min，体系中怎的比值随温度变化如表所示:温度750K1250K1750K比值3.571.083.42请结合题给反应过程能量图，说明：1250K后，比值

13、随温度升高逐渐增大的原因是。(5)氨水也可吸收SO:2NH+SO+HO=(NH)SO,(NH)SO+SO+HO=2NHHSO。能提高SO232242342322432去除率的措施有(填字母)。A.增大氨水浓度B.加热煮沸C.降低烟气的流速D.补充O，将HSO-氧化为SO2-234(2021广东模拟预测)汽车尾气中的CO、NOx是大气污染物。我国科研工作者经过研究，可以用不x同方法处理氮的氧化物，防止空气污染。回答下列问题：(1)已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+180kJmol-i4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)AH=906kJmol-1请写出NH3将

14、NO转化成无毒物质的热化学方程式：工业上一种除去NO的一种反应机理如图所示：该反应的化学方程式为：。利用H2还原NO的反应2H2(g)+2NO(g)TN2(g)+2H2O(g)的速率方程为v=3(巴)邙(NO)，该反应试卷第 页，共20页试卷第 页，共20页在不同条件下的反应速率如下：温度c(H2)/molL-1c(NO)/molL-1反应速率T10.10.1VT10.30.13vT10.20.28v则速率方程中，a=；卩=。活性炭处理汽车尾气中NO的方法：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)AHV0,在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，以下能说明该反应一定达到平衡状

15、态的是。Av(N2)=v(CO2)B容器与外界不发生热交换容器内气体的物质的量不变容器内气体密度不变科研人员进一步研究了在C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)反应中，活性炭搭载钙、镧氧化物的反应活性对比。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C，通入NO使其浓度达到01molL-i不同温度下，测得2小时时NO去除率如图所示：490时的反应速率v(NO)=molL-h-ic表示)。(保留两位有效数若某温度下此反应的平衡常数为100,则反应达到平衡时NO的去除率为-字)。(2021河南洛阳三模)天然气通过重整反应可生产合成气，进而生产H2,该工艺减少甲烷和CO2的排放，对于节

16、约能源和保护环境具有双重意义。以甲烷为原料制氢主要有水蒸气重整、CO2重整等方法。甲烷水蒸气重整制氢工艺流程如图：(1)涉及的甲烷水蒸气重整反应方程式为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH1CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)AH2=+165kJmoli已知CH4、CO、H2的燃烧热分别为AH=891kJmol1、AH=283kJmol1、AH=286kJmol1、水的汽化热AH=+44kJmoli，则AH1=。天然气脱硫工艺中常用热分解法处理H2S,硫化氢分解的反应方程式为：2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)，在101kPa时各气体的平衡体积分

17、数与温度的关系如图所示：该反应的AH0(填“”、“V”)。图中A点时反应的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压X物质的量分数)。利用甲烷水蒸气重整制得的氢气，工业上可用于合成氨生产“哈伯法”是制氨气的常用方法，反应方程式为：N2(g)+3H2(g)m45oc/Fe、2NH3(g)向密闭容器中按200bar1：3体积比通入N2和H2,反应达平衡时NH3的体积分数为25.0%，则N2的平衡转化率a(N2)=“球磨法”是一种在温和的条件下(45和1bar,1baE00kPa)合成氨气的新方法，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复

18、剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上Fe(N*),有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到NHx*(x=13),剧烈碰撞中，NHx*从催化剂表面脱附得到产物氨。“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法xx中不正确的是(选填标号)。试卷第 页，共20页催化剂(Fe)缺陷密度越高，N2的吸附率越高“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键“球磨法”转速不能过快，否则体系升温太快，温度升高不利于n2吸附“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本用催化剂Fe3(CO)12/ZSM5催化CO2加氢合成乙烯的反应，所得产物含CH4、C

19、3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。助剂CO2转化率()各产物在有机产物中的占比()C2H4C3H6其他有机物Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe3(CO)12/ZSM5中添加助剂效果最好，加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是。(2021黑龙江哈尔滨市第六中学校二模)利用磷石膏废渣(主要成分为CaSO4)生产硫酸可实现硫资源的

20、循环利用。回答下列问题：(1)硫黄分解磷石膏工艺涉及的主要反应为：S2(g)+CaSO4(s)CaS(s)+2SO2(g)AH=+240.4kJmol-i(Il)CaS(s)+3CaSO4(s)一4CaO(s)+4SO2(g)AH2=+1047.9kJmol-i反应S2(g)+4CaSO4(s)=4CaO(s)+6SO2(g)的AH=kJmol-i；在恒温恒容密闭容器中只进行反应(I),能说明其已达到平衡状态的是(填字母)。A.v(SO2)=2v(S2)B.气体中含硫原子总数不随时间变化正2正2C.容器内固体总质量不再随时间变化D.容器内气体总压强不再随时间变化在恒温恒容密闭容器中进行的反应(

21、II)达到平衡时，向容器中(CaS、CaSO4、CaO均足量)再充入少量SO2,达到新平衡后，与原平衡相比c(SO2)傾“增大”“减小”或“不变)，原因为。(2)有效除去废气中的SO2和氮氧化物，是打赢蓝天保卫战的重中之重。某温度下，N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反应)AH0,2NO2(g)_N2O4(g)(快反应)H0，图中表示O2压强变化的曲线是(填“甲”或“乙)已知N2O5分解的反应速率v=0.12p(N2O5)(kPah-i),t=10h时，p(N2O5)=kPa，v=kPah-1。该温度下反应2NO2(g)=N2O4(g

22、)的平衡常数Kp=kPa-i(结果保留两位小数)。(2021陕西宝鸡模拟预测)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题。(1)图1是1molNO2和1molCO反应生成CO?和NO过程中能量变化示意图(图中涉及物质为气态)，请写出试卷第 页，共20页试卷第 页，共20页TOC o 1-5 h zno2和CO反应的热化学方程式。在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3口。1气，发生反应CO(g)+3H(g)=CHOH(g)+HO(gH”“”“V或“=”)0比较P、P2、P3的大小:。若初始时通入7.0mol02，p2为7.0kPa，则A点平衡常数Kp=(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算，分压=总压x气体的物质的量分数)答案第 页，共2页参考答案：-49AAH1为正值，AH2为和AH为负值，反应的活化能大于反应p(HO)p(CHOH)的p3|H).p(cO)b总反应AH0,升咼温度时平衡向逆反应方向移动，甲22醇的物质的量分数变小33.3%505Pa,2109x105Pa，250空)。(2)3NH3H2O+Als+=Al(OH)3；+3NH4+C口40:31370C在此温度下低碳烯烃选择ab性高，CO2转化率较高HO+2e-=HT+O2-2225.AD温度升高催化剂活性降低3t13.4x10-44NH