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1、高考化学一轮专题强化训练题:化学反应原理综合题1(2022广东实验中学三模)丙烯腈( )是一种重要的化工原料,广泛应用在合成纤维、合成橡胶及合成树脂等工业生产中。以3-羟基丙酸乙酯()为原料合成丙烯腈,主要反应过程如下: 反应I:0反应II:NH3(g) (g)H2O(g)0(1)已知部分化学键键能如下表所示:化学键COCCC=CCHOHC=O键能(kJmol 1)351348615413463745据此计算H1=_;此反应自发进行的条件是_(填“高温易自发”“低温易自发”或“任何温度都能自发”)。(2)在盛有催化剂、压强为200kPa的恒压密闭容器中按体积比215充入和发生反应,通过实验测得
2、平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图所示。随着温度的升高,(g)的平衡物质的量分数先增大后减小的原因为_。N点对应反应II的平衡常数_(x代表物质的量分数)。科学家通过DFT计算得出反应II的反应历程有两步,其中第一步反应的化学方程式为:NH3(g)+,则第二步反应的化学方程式为_;实验过程中未检测到 的原因可能_。实际生产中若充入一定量N2(不参与反应),可提高丙烯腈的平衡产率,原因为_。2(2022内蒙古赤峰模拟预测)随着可燃冰开采领域的不断扩大,我国已处于世界绝对领先地位。将甲烷(CH4)催化转化为有价值的化学工业品一直是我国化学工作 者的研究热点。最近徐君团队研
3、发出了一种Au在ZSM-5分子筛上催化氧化甲烷生产CH3OH和CH3COOH的技术,该技术涉及的反应如下:反应 2CH4(g)+O2(g) 2CH3OH(g) H1= -251.0kJmol-1;反应 2CH4(g)+2O2(g) CH3COOH(g)+2H2O(g) H2 = -812.4kJ mol-1。请回答下列问题:(1)部分化学键的键能数据如下表所示:化学键O=OC-HO-H键能E/kJmol-1498414390.8则C-O的键能为_kJmol-1。(2)反应II在热力学上进行的趋势很大,原因为_。除降低温度外,能同时提高CH3OH和CH3COOH的平衡产率的措施为_(任答一条)。
4、(3)T下,向含有少量Au-ZSM-5分子筛催化剂的体积为VL的刚性密闭容器中充入1molCH4和2molO2发生反应I和反应II。达到平衡时测得CH4的物质的量为a mol, CH3COOH(g)的物质 的量为b mol,此时O2(g)的浓度为_molL-1 (用含a、b、v的代数式表示,要求化简,下同),该温度下反应II的平衡常数为_。(4)徐君教授研究后发现在Au-ZSM-5分子筛催化剂表面,反应I中O2的解离过程和CH4的活化过程的机理如下图所示(代表吸附态):该反应进程中,O2的解离是_(填“吸热”或“放热”)的反应,该过程的反应速率_(填“大于”或“小于”)CH4的活化反应的反应速
5、率。(5)以CH4和O2为基本原料,采用电解法也可以制备CH3COOH,其装置如下图所示: 通入CH4的电极反应式为_该装置工作时发生的能量转化形式为_ (不考虑热能的转化)。3(2022江苏省天一中学高三期中)化学电池的发明,是贮能和供能技术的巨大进步。(1)如图所示装置中,Cu片是_(填“正极”或“负极”)。(2)如图所示装置,能证明产生电能的实验现象是_、_。(3)写出锌电极上的电极反应_。(4)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如下。下列说法正确的是_(填序号)。A为电池的正极该装置实现了化学能转化为电能电池工作时,电池内部的锂离子定
6、向移动4(2022江苏徐州高三阶段练习)是自然界中的重要碳源,综合利用是日前的研究热点.(1)工业上已经实现与反应合成甲醇.在一恒温、恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。测得和的浓度随时间变化如图所示。请回答:内,用表示的平均反应速率_能够判断该反应达到平衡状态的是_(填选项)a.和的浓度相等b.混合气体的总物质的量不再改变c.消耗同时生成d.(2)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂和的表面将转化为烷烃已知在纳米催化剂表面,与完全反应生成CO和气态时吸收的能量,则该反应的热化学方程式为_催化剂中的制备方法如下:将一定比例的和溶于盐酸,然后在下逐滴加入溶液,继续搅拌,得,
7、写出该反应的离子方程式_5(2022重庆一中模拟预测)燃煤排放的烟气含有和,形成酸雨、污染大气。采用化学吸收剂对烟气进行脱硫、脱硝,对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:(1)NaClO溶液可同时吸收和,原因是和均具有_性。若只脱硫,则用溶液比NaClO溶液更好,理由是_。(从平衡角度分析)(2)在温度为323K时,将烟气匀速通过足量浓度为碱性溶液,1min后,测得溶液中浓度为。则平均反应速率_。(忽略体积变化)(3)在不同温度下,溶液脱硫、脱硝的反应中,和NO的平衡分压如图所示。由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”“不变”或“减小”)。原因可能是_。(4)若
8、用碱液吸收烟气后,还剩余NO,则可用如图所示装置电解吸收:从A口出来的物质有_。写出电解池阴极的电极反应式:_。6(2022湖北武汉高三阶段练习)已知A、B、C、D都是含有碳、氢、氧三种元素的有机物,其中A、C分别是白酒和食醋中含有的成分,A、B、C、D间有如图转化关系:请回答下列问题:(1)A分子中的官能团名称是_,该官能团的电子式为_。(2)写出A转化成B的化学方程式:_,其反应类型是_。(3)D是重要的有机合成中间体,广泛应用于化工生产。实验室利用如图所示装置制备D。若实验中用A和C反应,试管I中,混合溶液的试剂加入顺序为_(用物质的名称流线作答),再加入碎瓷片,作用是_。与教材采用的实
9、验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是_。试管I中反应的化学方程式_,其反应类型为_。试管II中需要加入_溶液,从试管II中分离出D的方法是_。7(2022黑龙江大庆中学高三期中)利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤,发生反应:。请回答下列问题:(1)反应过程的能量变化如图所示,则该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)恒温恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是_(填字母)。a增加的浓度b选择高效催化剂c充入氦气 d适当降低温度(3)下列情况能够说明该反应达到化学平衡状态的是_(填字母)。ab恒温恒容时,混合气体的密度不再随时间变化c的物质的量不再变化d、三者的浓度
10、之比为212(4)某次实验中,在容积为2L的恒温密闭容器中通入10mol和amol,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。2min时,_(填“”、“”或“=”)。用的浓度变化表示0-5min内反应的平均速率是_。反应达到平衡时,的转化率为50%(转化率=某物质参与反应的物质的量/初始物质的量100%),则a=_mol。8(2022云南普洱市易成博雅公学实验高中高三期中)氧化还原反应在生产、生活中有广泛的应用,回答下列问题:(1)下列化学反应都与盐酸有关,其中盐酸既表现还原性又表现酸性的是_(填标号)。a.KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2Ob.Zn2HCl=ZnCl
11、2H2c.2HClH2Cl2d.AgNO3HCl=AgClHNO3(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加双氧水,溶液褪色同时伴有气泡冒出,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_,每转移0.3 mol电子时,理论上能产生标准状况下气体体积为_ L。(3)某危险品仓库中存放有剧毒的化工原料氰化钠(NaCN),易潮解,易溶于水。已知N元素表现-3价,则C元素表现为_价。一旦发生意外,工作人员需一方面封堵泄漏渠道,另一方面对已经泄露的少量氰化钠做无害化处理。下列物质中,可用于处理泄露的氰化钠的是_(填标号)。A硫酸钾B臭氧(O3)C氯化钠D双氧水9(2022广西河池高三阶段练习)一碳化学的主要目的是
12、节约煤炭和石油资源,用少的碳原料生成多的燃料,提供给人类。(1)工业上用为原料生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:。由下图知,使用催化剂的途径是_(填写“”、“”),与合成甲醇气体物质的热化学方程式是_。(2)恒容条件下充入和发生反应:。下列措施能使增大的有_。A升高温度B充入C再充入和D使用催化剂(3)甲烷是重要的温室气体,碳排放是世界各国都非常关心的话题。通过反应获取水煤气是探寻能源的重要途径。已知该反应中,初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气中含量的影响如图所示:图中压强的关系是_(填“”“”或“”)。该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(4)若在、条件下,往一密闭容器通入水煤
13、气和合成甲醇其中发生反应,测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。T1_T2(填“”“”或“”)。图中点时,的转化率为_。在其他条件不变的情况下,测得时压强的变化曲线如图所示,则点的正反应速率与点的逆反应速率的大小关系:_(填“”“”或“”)。图中点的压强平衡常数_为压强平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)(只需要列出计算式即可)。10(2022新疆喀什高三期末)将氧化铁还原为铁的技术在人类文明进步中占据十分重要的地位。高炉炼铁中发生的部分反应为:(1)已知。则高炉内被CO还原为Fe的热化学方程式为_。(2)氯常用作饮用水的杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。
14、25 时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:Cl2(g)Cl2(aq)Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl-HClOH+ClO-其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数()随pH变化的关系如图所示。写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式:Ki=_,由图可知该常数值为_。用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季_(填“好”或“差”),请用勒夏特列原理解释:_。(3)乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOCCOOH,可简写为H2C2O4),它是一种重要的化工原料。常温下0.01 molL-1的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4溶液的pH如表所示:物质H2C2O4KHC2O4K
15、2C2O4pH2.13.18.1填空:写出H2C2O4的电离方程式:_;_ KHC2O4溶液显酸性的原因是_;11(2022天津河西三模)我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究,并取得一定效果。请按要求回答下列问题:(1)将CO2转化为炭黑(C)并回收利用,反应原理如图所示。FeO的作用是_。写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式:_。(2)常温下,CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O H”“=”或“”“ 0.8 88(1)a(2) 25 3.36(3) +2 bd9(1) b (2)C(3) 吸热(4) 22.5% 10(1)(2) 10-7.5 差
16、 温度升高,(溶解)平衡逆向移动,Cl2(aq)浓度减小,使得(化学平衡)逆向移动,c(HClO)减小,杀菌效果变差(3) H2C2O4H+ HC2O HC2OH+C2O HC2O的电离程度大于水解程度11(1) 催化剂,降低反应活化能 CO2(g)=C(s)+O2(g)H=+(a+b) kJ/mol(2) 低温 H2(3) 8 从140起随温度的升高,因反应正向放热,不利于反应正向进行或因催化剂的活性降低或反应的副产物增多 12(1) 两个电极均有气泡产生,铁电极附近溶液变成红色 CH4-8e-+10OH-=+7H2O(2)4.48(3)AD(4) 增大 0.8813(1)A(2) 0.00
17、1 错误 40% 45(3) 33.614(1) sp sp2(2)(3) 210 分子筛膜从反应体系中不断分离出水,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高(4) 生成甲醇的反应是气体体积减小的反应,压强增大甲醇的平衡产率增大 乙 反应I为吸热反应,反应II为放热反应,T1时温度高,体系中以反应I为主,反应I前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响15(1)C7H16(2) 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O AC(3) 0.042 30% 不变 BDE16(1) 反应2消耗CO2、H2,且有H2O(g)生成,CO2、H2浓度减小和H2O( g)浓度增大都使反应1逆向进行 选择性催化剂(选择CH3OH的催化剂)(2)A(3)(4)76.6(5) 17(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(2)D(3)C(4) 100% 100%(5) B CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O18(1)-204.7(2) 1.3 2.6(3) 反应放热,温度升高引起压强增大的程度大于气体分子减少引起压强减小的程度 随着反应的进行,气体分子减少引起压强减小的程度大于反应放热引起压强增大的程度(4) 反应为吸