2022年新高考化学专题训练专练44 化学反应原理综合题

1、3 2 3 2 2 3 1 2 1 2 1 2 2 H g h3 2 3 2 2 3 1 2 1 2 1 2 2 H g h D E d eD E专练 化学反应理综合题 南卷气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可 通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法氨热分解法制氢气相关化学键的键能数据化学键 NN HH NH键能 1) 436.0 390.8在一定温度下，利用催化剂将 NH 分为 N 和 H 。答下列问题：(1)反应 2NH (g) 3H (g) H 1 已 知 该 反 应 的 1K 1 在 下 列 哪 些 温 度 下 反 应 能 自 发 进 行 ？ 填标号)；A25 B

2、C225 D某趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将 0.1molNH 通入 3L 的闭容器中进行反(时容器内总压为 200kPa)，各物质的分压随时间变化曲线 如图所示。若保持容器容积不变t 时反应达到平衡用 H 的浓度变化表示 0t 时内的反速 率 (H ) 1用含 t 的代数式表示)； 时将容器容积迅速缩小至原来的一并保持不变，图中能正确表示压缩后 N 分变 化 趋 势 的 曲 线 是 用 图 中 a 、 、 、 d 表 示 ) ， 理 由 是 _； 在该温度下，反应的标准平衡常数 K已知：分压总压该组分物质的量 p分数，对于反应 d G(g)hH(g) K ，中

3、p100kPa p 、 H 、 为组分的平衡分方法氨电解法制氢气利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。 钒催化剂2 2 2 3 2 52 4 2 42 2 2 2 2 2 2 3 钒催化剂2 2 2 3 2 52 4 2 42 2 2 2 2 2 2 3 p 2 2 2 (4)电解过程中 OH 的移动方向_(“从左往右”或“从右往左”；(5)阳极的电极反应式为。 国硫是一种重要的基本化工产品。触法制硫酸生产中的关键工序是 的化氧化 (g) (g) 98kJmol1。回答下列问题： 钒催化剂参与反应的能量变化如图 (a)所， V O (s) 与 SO (g)反应生成 VOSO (s)

4、 和 V 的热化学方程式为_。(2)当 SO (g)和 (g)起始的物质的量分数分别为 10.5% 时 、 2.5MPa 和 压强下 平衡转化率 温度的变化如所示在 5.0MPa 时的 _判断的依据_影响 的因素有 。(3)将组成物质的量分数为 2m%SO 、m%O (g) q%N (g)的体通入反应器，在温度 t、压强 条下进行反应平衡时，若 SO 转化率为 ， 压为，衡常数 K 以分压表示，分压总压物质的量分)(4)研究表明，SO 催化氧化的反应速率方程为：k (1n)式中：k 反应速率常数，随温度 t 高而增大 为 平衡转化率为某时刻 SO 转化率n 为常数。在 0.90 时将一系列温度

5、下 、 代入上述速率方程，得到 t 曲，如图c)所。m m m 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 3 2 2 22 2 2 2 3 2 3 2 2 2 2 m m m 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 3 2 2 22 2 2 2 3 2 3 2 2 2 2 2 6 6曲线上 v 最值对应温度称为该 下反应的最适宜温度 t tt 时 逐提高tt 后， 逐渐下降。原因_。 (主要指 NO 和 NO )是气主要污染物之一。有效去除大气中的 是境保护的重要课题。(1)用水吸收 NO 的关热化学方程式如下： (g) O(l)=HNO HNO 13HNO (aq)=HNO (aq)H

6、 O(l) 1反应 3NO (g) O(l)=2HNO (aq)NO(g)的 H_kJmol 1(2)用稀硝酸吸收 NO 得到 和 HNO 的合溶液解该混合溶液可获得较浓的硝 酸。写出电解时阳极的电极反应式。(3)用酸性(NH ) 水液吸收 NO ，吸收过程中存在 HNO 与NH ) 生成 N 和 CO 的反应。写出该反应的化学方程式。(4)在有氧条件下，新型催化剂 M 能化 NH 与 NO 反应生成 N 。 与 NO 生成 N 的应中，当生成 1molN 时转移的电子数为_mol。 将一定比例的 O 和 NO 的合气体通入装有催化剂 M 的应器中反应(装置见图 。反应相同时间 的除率随反应温

7、度的变化曲线如图 2 所 50250范围内随着 温度的升高NO 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因反应 温度高于 380时， 的除率迅速下降的原因可能_。 北卷今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此，研发二 氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。(1)大气中的二氧化碳主要来自煤石油及其他含碳化合物的燃烧。已知 时，相关物 质的燃烧热数据如下表：物质 H 石， H (l)2 6 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 3 3 3 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 42 2 6 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 3 3 3 2 2 2 2 3 2

8、 2 2 2 2 2 2 42 42 2 3 2 32 2 3 2 2 2 燃烧热 1) 则 25时 和 C(石墨，生成 C H 的热化学方程式。 (2)雨水中含有来自大气的 CO 溶于水中的 进步水反应，发生电离：CO CO H (aq)HCO 时，反应的平衡常数为 K 。溶液中 CO 的浓度其在空气中的分压成正(分压总压物质的量分例数为 ymolL ，当大气压强为 pkPa，大气中 的物质的量分数 时溶液中 浓度 为_molL 1写出表式，考虑水的电离，忽略 的离)。(3)105时将足量的某碳酸氢(MHCO )固体置于真空恒容容器中存在如下平衡： (s) M H O(g)CO 上述反应达平

9、衡时体系的总压为 46kPa。保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO ，再加入足量 MHCO ，欲使平 衡时体系中水蒸气的分压小于 ，CO (g)的初始压强应大于_。(4)我国科学家研究 LiCO 电池，取得了重大科研成果。回答下问题：LiCO 电池中，Li 为质锂片，则该电池中的 CO 在_(填正”或“负) 极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且 CO 电还原与锂离 子结合形成碳酸锂按以下 个骤进行，写出步骤的离子方程式。 2e O.C 2 =CO 22 研究表明，在电解质水溶液中CO 气体可被电化学还原。.CO 在 碱 性 介 质 中 电 为 正 丙 醇 (

10、CH CH CH 方 程 式 为 _。.在电解质水溶液，三种不同催化(a、c) CO 电原为 CO 的反应进程中( 电还原为 H 的应可同时发)，相对能量变化如图。由判断CO 电还原为 CO 从到难 的顺序为_用 、b、c 字排序)。 国化工业为疫情防控提供了强有力物质支撑。氯的许多化合物既是 重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：a 2 2 2 2 2 4 3 2 2 2 2 1 2 a 2 2 2 2 2 4 3 2 2 2 2 1 2 氯是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(所示的装置来制取。装置中的 离子膜只允_离子通过，氯气的逸出口_填号)。(2)次氯酸为一元

11、弱酸有漂白和杀菌作用电平衡体系中各成分的组成分数 (X) c ，X 为 或 与 的关系如图b)所示HClO 电离常数 K 值 cHClO 为。(3)Cl 为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的 HgO 和 Cl 反应来制备，该反应 为歧化反应 ( 化剂和还原剂为同一种物质的反应 ) 。述制备 Cl 的化学方程式为 _。(4)ClO 常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为 NaHSO NaHCO 的二氧化泡腾片”快速溶于水出大量气泡得到 ClO 溶液。上述过程中，生成 ClO 的应属于歧化反应，每成 1molClO 消 NaClO 的为 ； 产 生 “ 气 泡

12、” 的 化 学 方 程 式 为 _。(5)“ 消 毒 液 ” 的 有 效 成 为 NaClO ， 不 可 与 性 清 洁 剂 混 用 的 原 因 是 用子方程式表示业是将氯气通入到 的 NaOH 液中 来制备 NaClO 溶若 NaClO 溶液中 NaOH 的量分数为 则产 1000kg 溶液需消耗 氯气的质量_保整)。专练 化学反应理综合题(1)(3) b 容迅速缩小至来的一半时N 分变为原来的 ；其他条件不变t 2时，容器容积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡逆向移动，所以 N 分压先变为原来的 2 倍后逐渐减小 0.48(4)从右往左 3 2 1 3 2 21 t t3

13、 2 2 2 2 2 1 3 2 2 2 3 2 3 2 3 2 2 52 4 2 2 1 m m m 2 2 4 2 4 3 2 1 3 2 21 t t3 2 2 2 2 2 1 3 2 2 2 3 2 3 2 3 2 2 52 4 2 2 1 m m m 2 2 4 2 42 52 4 2 2 3 4 1 2 3 2 2 2 2 2 4 2 2 2 1 2 2 2 2 (5)2NH 6OH =N O解析：应物键能总和生成物键能总和，根据热化学方程式以及表格中数据可 得 H 2 13)90.8kJmol 1(2)若反应 能 自 发 进 行 ， 则 H ， 代 入 数 据 ， G 10 T1

14、98.9Jmol 1K 456.5K，转化成摄氏温度，则 T183.5，故选 C、。(3)设t 时间内生成的氮气为 xmol，列“三段式”：2NH N 3H起始量mol0.100变化量xx3x平衡量xxx由题图可知 t 时，氨气和氢气的平衡分压相等，根据压强之比等于物的量之比，所以0.023mol3L 0.02(NH )(H )，则 3，解得 x0.02，所以 (H molL min 11 1 时将容器容积迅速缩小至原来的一 分压变为原来的 2 倍其他条件不变时，容器 容积减小，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即该平衡逆向移动，所以 N 分先 变为原来的 ，后逐渐减小，故选 。由题图可

15、知t 时反应达到平衡状态，且 (NH ) p p(H ， (N ) ， 则 K p 0.4 100kPa0.48根据反应物以及两极产物，可以看出产生氢气的一极100kPa 100kPa 氢元素的化合价变化为 发生还原反应，应为阴极，产生氮气的一极氮元素的化合价 变化为 0发生氧化反应，应为阳极。电解池中阴离子向阳极移动，所以电解过程中 OH 的移动方向为从右往左阳极上 NH 变 ，溶液环境为碱性，所以阳极的电极反应 式为 =N 。(1)2V 2SO (g)=2VOSO (s)V O H351kJmol 1(2)0.975 该应气体分子数减少，增大压强， 提。5.0MPa2.5MPa ，以 p

16、5.0MPa 温、强和反应物的起始浓(组成) pmm p 0.5(4)升高温度， 增使 v 逐提，但 降使 渐下降。tt 后k 增对 的高小于 起的降低解析：(1)V 和 反应生成 VOSO 和 V 的化学方程式为 2V O V 。由题(a)可得以下两个热化学方程式：V (s)2SO (g)=2VOSO (s) H 399kJmol O (s)SO (g) H 将2可得： 2SO (g)=2VOSO V (s) H 。(2)该反应的正反应是气体分子数少的反应强增大平正向移动SO 的衡转化 率变大，故在相同温度下，压强越大 的平衡转化越高，则 p 5.0MPa，由题图可 在 5505.0MPa

17、时0.975；由该反应的正反应是气体子数减少的放热反应可知，影响 的素有压强、温度和反应物起始浓度等。(3)设充入气体的总物质的量为 100mol SO 为 mol 为 mmol 为1003m mol 的化率为 ，列三段式为： (g) SO 2 3(起始) 2m 0(转化)/mol2m2m2 2 3 p m m 2 2 3 2 2 3 2 2 22 2 2 3 2 2 3 2 2 22 2 催 化剂3 2 3 2 2 2 3 2 2 催 化剂3 23 22 2 6 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 1 2 2 2 2 3 2 6 2 6 2 2 2 3 p m m 2 2 3 2 2 3

18、 2 2 22 2 2 3 2 2 3 2 2 22 2 催 化剂3 2 3 2 2 2 3 2 2 催 化剂3 23 22 2 6 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 1 2 2 2 2 3 2 6 2 6 2 2 2 2 2 3 3 2 32 2 2 2 p 2 (平衡)/mol2m2mm故平衡时容器中的气体的总物质的量(mm2mm)mol22m m m)mol各物质的分压分别为 (SO ) ，p(O ，p ) pm m mm 故 K 。2m m 0.5m (4)由反应的速率方程可知，当 0.90 时(1n是常数，温度大于 t 后，温度升高，k 增大，而 逐渐下降，原因是 SO (g)

19、 O (g) SO 是放热反应，升高温度时平衡逆向移动， 减， 10.8减小，k 增对 v 的高小于 引的降低。(1) HNO H NO(3)2HNO (NH CO O(4) 速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使 去除反应速 x率迅速增大缓段主要是温度升高引起 NO 去除反应速率增大但催化剂活性下降 NH 与 反生成了 解析：(1)第个方程式编号为，第二个方程式编号为，应用盖斯定律，将 (3 即。(2)根据电解原理，阳极发生失电的氧化反应，阳极反应为 HNO 失电子生成 。 (3)HNO 与NH ) CO 反生成 N 和 ，根据得失电子守恒和原子守恒写出方程式。 (4)NH 与

20、NO 的应为 8NH O该反应中 NH 中 价的 N升至 0 价，NO 中4 价 N 降 0 价生成 7molN 转移 电。在 50250范内NO 的去除率迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升 高共同使 NO 去反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起 NO 去除反应速率增 大，温度升高催化剂活性下降。反应温度高于 3时NO 的除率迅速下降的原因可能是 NH 与 反生成了 ，反应的化学方程式为 4NH 。(1)3H 6C(石墨，s)=C H (l) 1 K (3)100.8(4)正 2CO CO 2 18e O=CH OH 解析：(1)由给燃烧热数据可得， O (g)=H O(l

21、) H 285.8kJmol 1 石墨， s) H 393.5kJmol1， C H (l) O (g) 6 O(l) H 3267.5kJmol 1，据盖斯定律，目标方程式可由 3得到， 其 H 1(393.5kJmol ) ( 1 1 故 H (g) C(石墨s)生 H 热化学方程式为 (g)6C(石墨 H (l) 49.1kJmol 于溶液中 CO 的度与其在空气中的分压成正比数为 molL 11因此当大气压强为 pkPa大气中 CO (g)的物质的量分数为 时，溶液中 浓度为 ypxmolL 。设溶液中 H 浓度为 a 1由反应 H ，a2可得 c )(H )amolL 1 ypxmo

22、lL 则 K 解 a K (3) 3 2 2 平衡体系总压为 ，则由 2MHCO (s) M CO (s)H (g)可 p(H (CO ， 。若保温度不变，设开始先通入 O 的强为 ，平衡时水 蒸气分压为 时，可列“三段式”： 3 2 32 2 p 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 3 2 22 2 2 23 4 2 2 2 2 2 2 2 a 3 2 32 2 p 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 3 2 22 2 2 23 4 2 2 2 2 2 2 2 a a 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 3 2 2 2 2 2 2 (s) M CO O(g) (g)起始/ 转化/ 平衡/ 5xK (5x，解得 100.8，故为使平