2020版高考化学突破二轮复习 大题题型集训3 化学反应原理(原卷)

大题题型集训(三)化学反应原理(建议用时：35分钟)1．含氮化合物在生产、生命活动中有重要的作用。回答下列问题：(1)已知：4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)些=-akJ・mol-i4NH3(g)+6NO(g)===5吗(g)+6H2O(g)AH2=-bkJ・mo卜1,H2O(l)===H,O(g)AH3=+ckJ・mo卜1,写出在298K时，氨气燃烧生成N2MbO2(aq),MbO2(aq),其中k正和k逆分别⑵肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2：Mb(aq)+O2(g)表示正反应和逆反应的速率常数，即v=k•c(Mb)・p(OJ,v=k•c(MbO2)。37°C时测得肌红蛋白的结合正正2逆逆2度©)与p(O2)的关系如下表［结合度仏)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比］:P(O2)0.501.002.003.004.005.006.00a(MbO2%)50.067.080.085.088.090.391.0计算37C、p(O2)为2.00kPa时，上述反应的平衡常数K=。导出平衡时肌红蛋白与02的结合度(a)与O2的压强［p(O2)］之间的关系式a=(用含有k正、k逆的式子表示)。逆2.甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应I：CO2(g)+3H2(g)^^CH3OH(g)+H2O(g)AH1=-49.58kJ・mo卜1反应II：CO2(g)+H2(g)―CO(g)+H2O(g)AH2反应III：CO(g)+2H2(g)^^CH3OH(g)AH3=-90.77kJ・mo卜1回答下列问题：反应II的AH2=，若反应I、II、III平衡常数分别为K］、K2、K3，则K2=(用K］、K3表示)。反应III自发进行条件是傾“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。在一定条件下2L恒容密闭容器中充入3molH2和1.5molCO2，仅发生反应I,实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系，如下表所示。温度(C)500Tco2的平衡转化率60%40%500C(填“>”“<”“=”)。温度为500C时，该反应10min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率v(H2)=；该温度下，反应I的平衡常数K=。电解⑷由CO2制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取Na2FeO4,同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-====FeO4-+3H2f,工作原理如图所示。电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在傾“阴极室”或“阳极室”)。

该室发生的电极反应式为—H—离子交撫膜■■Ni73．甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法，制备过程涉及的主要反应如下：反应I：CH3OH(g)^^HCHO(g)+H2(g)AH1=+85.2kJ・mo卜1反应II：CH3OH(g)+|o2(l^^HCHO(g)+H2O(g)AH2反应III：H2(g)+|o2(l^^H2O(g)AH3=—241.8kJ・mo卜1副反应：反应W：CH3OH(g)+O2(g)^^CO(g)+2H2O(g)AH4=—393.0kJ・mo卜1计算反应II的反应热ah2=。750K下，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH(g)=^HCHO(g)+H2(g),若起始压强为p0，达到平衡时转化率为弘则平衡时的总压强p平=(用含p0和a的式子表示)；当p0=101kPa，测得a=50.0%，计算反应平衡常数K=kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数，忽略其它反应)。Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：历程i：CH3OH―-H+・CH2OH历程ii：・CH2OH―-H+HCHO历程iii：・CH2OH—-3-H+CO历程iv：・H+・H―-斗下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响，回答下列问题：10080&60芳4020出0055060C650700750BOO温度")①从平衡角度解释550°C〜650°C甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因反应历程i的活化育傾“>”“<”或“=”)。CH3OH(g)=^HCHO(g)+H2(g)活化能。650°C〜750°C,反应历程ii的速率傾“>”“<”或“=”)反应历程iii的速率。(4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v=0.0423cmg・L-i・h-1表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。浓度(mg・L-1)100008000400020001000吹脱时间(h)07233955则当甲醛浓度为2000mg・L-1时，其吹脱速率v=mg・L-i・h-1,分析上表数据，起始浓度为10000mg・L-i,当甲醛浓度降为5000mg・L-i时，吹脱时间为h。4．当发动机工作时，反应产生的NO尾气是主要污染物之一，NO的脱除方法和转化机理是当前研究的热点。请回答下列问题：(1)已知：2NO(g)+O2(g)===2Nq(g)AH1=-113kJ・mo卜16NO2(g)+O3(g)===3N,O5(g)AH2=-227kJ・mo卜14NO2(g)+O2(g)===2吗O5(g)AH3=-57kJ・mo卜1则2O3(g)===3q(g)是反应(填“放热”或“吸热”)，以上03氧化脱除氮氧化物的总反应是NO(g)+O3(g)===Nq(g)+O2(g)AH4=kJ.mo卜1最后将NO2与剂反应转化为无污染的气体而脱除。⑵已知：2NO(g)+O2(g)=^2NO2(g)的反应历程分两步:步骤反应活化能正反应速率方程逆反应速率方程I2NO(g)-N2O2(g)(快)Ea1v1正=£]・C2(NO)V1逆=心C(N2O2)IIN2O2(g)+O2(g)L2NO2(g)(慢)Ea2V2正=心C(N2O2)・C(O2)V2逆=匕C2(NO2)表中k「k2、k3、k4是只随温度变化的常数，温度升高将使其数彳傾“增大”或“减小”)。反应I瞬间建立平衡，因此决定2NO(g)+O2(g)——2NO2(g)反应速率快慢的是反应II,则反应I与反应II的活化能的大小关系为Ea1Ea2(填“>”“<”或“=”)，请依据有效碰撞理论微观探析其原因③一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的速率方程为v正=k・c2(NO)・c(O2)则k=(用k1、k2、k3表示)。2NO(g)+O2(g)测得其平衡转化(3)将一定量的NO2NO(g)+O2(g)测得其平衡转化率aNO2)随温度变化如图所示，从b点到a点降温平衡将向移动。图中a点对应温度下，NO2的起始压强为160kPa该温度下反应的平衡常数K=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)。

567a9It)567a9It)温囲100K(1)乙烷裂解制备乙烯越来越受到石化企业的重视。已知部分热化学方程式如下：.C2H6(g^^C2H4(g)+H2(g)AH]=+137kJ・mo卜i.CO2(g)+H2(g)=^CO(g)+H2O(g)AH2=+42kJ・mo卜iIII.C2H6(g)+CO2(g)—C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)AH3反应III的AH3=kJ・mo卜I。若在1273K时，100kPa下反应(I)达到平衡时，混合气体中C2H4>C2H6>H2的物质的量分别为0.047、0.006、0.047，贝9乙烯的分压为p(C2H4)=kPa；平衡常数(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。恒温恒容密闭容器中进行的反应(II),能说明已达到平衡状态的是(填字母)。压强不再随时间变化b.混合气体密度不再随时间变化c.v(H2)正=v(CO)逆d单位时间内断裂C===O的数目与断裂H—O的相等④乙烷直接裂解以及与CO2耦合裂解可能发生的反应及平衡转化率(M与温度(T)的关系分别如下图所示，已知：a.C2H6=^C2H4+H2；C2H6+CO2=^C2H4+CO+H2O；C2H6+2C02——4CO+H2；26222C2H6+CO2^^C2H4+2CO+2H2+CH4；e.16C2H6+9CO22624204803406006607207ROS40mi選『=26-14C2H4+12CO+12H2e.16C2H6+9CO22624204803406006607207ROS40mi選『=26下列说法正确的是(填字母)。600°C以下，反应a的趋势最大CO2和C2H6耦合裂解有利于提高乙烷的平衡转化率

过量CO2和C2H6耦合高温裂解，可较好防止催化剂表面结炭d用合适的催化剂催化CO2和c2h6耦合裂解，可提高反应平衡常数(2)以太阳能电池为电源，利用电解法也可实现CO2制备乙烯，其装置如图所示。电极a为电源的(填“正极”或“负极”)，生成乙烯的电极反应式为。6.氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。6.氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。⑴在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2，发生反应：2NO2(g)=^N2O4(g)AH=—57.0kJ.mol-1。测得NO2的体积分数0(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：t/min0204060800(NO2)1.00.750.520.400.400〜20min内，v(N2O4)=moLL-i・min-i。上述反应中，v(NO2)=k]・C2(NO2),v(N2O4)=k2・c(N2O4)，其中k「k2为速率常数，则373K时，k「k2的数学关系式为。改变温度至t时，k1=k2