《2021届高考化学考前押题：化学反应原理综合大题（解析版）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考化学考前押题：化学反应原理综合大题（解析版）.pdf（52页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、化学反应原理【原卷】1.化石燃料燃烧时会产生SO2、NOx等进入大气形成酸雨等，有效去除燃煤烟气中的SO2和 NO是环境保护的重要课题。碱液吸收法。碱性NaClO、Na2cO3混合液能吸收燃煤烟气中的SO2和 NOx,将其转化为无污染的物质。碱 性 NaCIO废液能吸收燃煤烟气中的SO2,但 SO2不能被完全吸收，则该反应 的 离 子 方 程 式 为，若采用Ca(CIO)2吸收SO2,其效果比NaCIO更好，理由是 oNa2cCh溶液能吸收燃煤烟气中的SO2和 NO x,发生的化学反应可能有：SO2+Na2cCh=Na2sO3+CO2,NCh+NO+Na2co3=2NaNCh+CO2,另外，N
2、O?能直接与Na2cCh反应有两种盐生成，写出该反应的化学方程式：;在吸收过程中可适当通入空气，其目的是 O臭氧氧化法。温度在80 以上臭氧会发生分解反应：2Ch(g)U3O2(g)AH=-144.8 kJ moI-1o涉及的反应原理及反应热如下：SO2(g)+O3(g)USO3(g)+O2(g)AH=-241.6 kJ moF1；NO2(g)+SO2(g)UNO(g)+SO3(g)AH=-40.7 kJ-moF1；则 NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)AH=-200.9 kJ-mol1 o 在 1 L某密闭容器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0
3、 mol O3,在不同温度下(其他条件不变)，相同反应时间后测得反应体系中NO和 SO2的转化率如图2所示:当温度高于100,NO和SO2的转化率随温度升高而下降的可能原因是2.汽车尾气中的NO和CO会对环境造成很大影响，我国科学家在以凡为还原剂清除N。、C。的研究方面取得了显著成果。回答下列问题：以太阳能为热源分解FeQ一 经热化学铁氧化合物循环分解水可以制也。已知：2 H 2。=2%g)+0 2(8)A%=+5 7 L 0 k J-m o l T2 F e304(s)=6 F e O(s)+02(g)A H2=+3 1 3.2 k J-m o r*1则 3 F e O (S)+H2O(1)
4、=H2(g)+F e30/s)A 4=k J.mor 凡还原NO的化学方程式为2 N 0 (g)+2 H2(g)+2比0(g)A H 0 o研究表明上述反应历程分两步：I.2NO(g)+H2(g)N2(g)+凡。?(慢反应)n.凡。?+也值)=：2也0 0 (快反应)该总反应的速率由反应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“I”或“n”淡定，反应I的活化能比反应n的活化能(填“高”或“低”)。)该反应常伴有副产物NQ和NH、。以Pt作催化剂，用也还原某废气中的NO(其他气体不反应),270时H2的体积分数对H2-NO反应的影响如图所示。随着也体积分数的增大，M的体积分数呈下降趋势，原因是
5、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。0 500 1000 1500 2000 2500H2的体积分数/X 10毋在一定温度下，副产物N。分解反应的化学方程式为2MO(g)=2N2(g)+O2(g),测得在恒容容器中N2O分解的部分实验数据如下：0 2 0 m in,反应速率丫(2 0)为 mol.L-1.min-;若2。的起始浓度为反应时间/min020406080100c(N2O)/(mol-L)0.100.080.060.040.020.000.2mol L-,则反应至40min时N2O的转化率a=凡还原CO的化学方程式为CO(g)+2H2(g)UCHQH(g)AH”或 若 起 始 时
6、c(CO)=amol-L,则 380时该反应的化学平衡常数K=(用含有a 的式子表示)。M唧NOU0 100 200 300 400 500温度/3.科学家们致力于消除氮氧化物对大气的污染。回答下列问题：(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)#2NO2(g)H,该反应共有两步第一步反应为2NO(g)=N2O2(g)AHiVO；请写出第二步反应的热化学方程式(A”2用含AH、AM的式子来表示)：o温度为Ti时，在两个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)#2NO(g)+O2(g),容器I 中5min达到平衡。相关数据如表所示：容器编号物质的起始浓度(mol/
7、L)物质的平衡浓度(mol/L)C(NO2)c(NO)以。2)c(Oi)I0.6000.2II0.30.50.2容器II在 反 应 的 起 始 阶 段 向(“正反应”、“逆反应”、“达平衡”)方向进行。达到平衡时，容器I 与容器n 中的总压强之比为A.1 B.=1 C.1(3)NO2存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)A H ”、V”或“=”)；在温度T2压强50 M pa时，平衡常数Kp=MPa”(列出表达式，分压=总压x物质的量分数)。合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态):第一步 N2（g）-2N*；H2（g）-2 H*（慢反应）第二步 N*+H*UNH*；NH*+H
8、*UNH2*;NH2*+H*N H3*；（快反应）第三步NH3*UNHKg）（快反应）i.第一步反应的活化能E与第二步反应的活化能E2相比：E!E2,请写出判断理由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _oii.关于合成氨工艺的下列理解，正确的有（填写字母编号）。A.控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和加快的反应速率B.合成氨反应在不同温度下的”和 都 小 于 零C.N%易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行D.原料气中Nz由分离空气得到，Th由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生5.硫酸是一种重要的化工原料。工业上生产硫酸的步骤之一是S
9、O2与02反应生成 SO3.（1）已知一定条件下该反应消耗3.2g氧气时，放出的热量为19.8kJ,则该反应的热化学方程式为 o 727时，该反应的平衡常数2Kp=3.45xlO-5pa（K产 器，式中p为反应达平衡时各气体的分压），恒温恒容体系中，SO2、。2和 SO3 的分压分别为 2.02xl（）4pa、1.01xl04Pa l.OlxlO5Pa时，反应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _向进行（填“正”或“逆”）；若开始时体系中只有SO2和02,两种气体的分压分别为2.02xl04pa和LOlxlO,Pa,达平衡时，SO2的分压为aPa,则Kp=Pa（列表达式）。铅酸蓄电池已有160
10、多年历史，至今仍在多领域发挥着重要作用。在铅酸蓄电池生产过程中，一般是先将铅粉（主要成分为铅和氧化铅）与硫酸溶液混合，调制成铅膏后均匀地涂敷在铅板栅上，经干燥得到生极板。生极板化成（通入直流电使铅酸蓄电池的两极发生电化学反应的过程）、封装后，即可得到市售铅酸蓄电池。化成时，作为铅酸蓄电池负极的生极板应连接外电源的 极。过充电时，铅 酸 蓄 电 池 正 极 对 应 的 电 极 反 应 式 为。长时间使用后,电 池 内 硫 酸 的 浓 度 将（填“变大”、“变小”或“不变”）。单位质量的电池理论上输出的能量称为理论质量比能量。已知，铅酸蓄电池的电压为2 V,产 生1 Ah的电量消耗3.86g铅。铅
11、酸蓄电池的理论质量比能量为Wh-kg-i（填标号）。A.518 B.449 C.197 D.1676.光气（COC12）在工业上具有重要的用途。相关的化学键键能数据如下化学键Cl-ClC-ClC 二 OC=OE/(kJ mol1)2433301076765写出工业上采用高温活性炭催化CO与CL合 成COCL（g）的热化学反应方程式在密闭体系中，充入体积比1：1的CO和CL和适量的活性炭，发生反应，实验测得反应平衡体系中COCL的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图所示：.6.5432.1OQO.SO.O.O.时体积分数O9 D P7 8 9压强/Pa有利于提高光气(COCb)平衡产率的反应条
12、件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _o图中A点和C点化学平衡常数的大小关系：KA Kc(填“大于”，“小于”或“等于)理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。若用压强平衡常数Kp表示，计算B点对应的Kp=(用含P6的式子表示)(Kp为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，气体平衡分压=总压x气体体积分数)(3)已知可以从实验中获得反应速率方程，用来推测反应机理决速步中的活化络合物。其方法为：活化络合物分子中含有的原子种类与数目等于反应速率方程的表达式中分子项的原子数目减去分母项的原子数目。例如：以H2+CL=2HC1的历程为例，其反应速率方程为：v=k(Cl2)c(H2),可推
13、测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为CIH2或H2a或者H2+C1OCI2=2CI 反应 ICI+CO=COCI 反应 IICOCI+C12=COC12+C1 反应 III该反应的活化络合物应为 OC O与C L合成COC12的决速步为(“反应1”,“反应II”或“反应III)7.(2020年全国1 卷)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)AH=-98kJmol o 回答下列问题：(1)钢催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O56)与 SOXg)反应生成VOSO4(s)和 V2O4G)的热化学方程式为：O反应过
14、程(2)当SO2(g)、OMg)和 N2起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和 82%时,在 0.5MPa、2.5MPa和 5.0MPa压强下，SO2平衡转化率a 随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550c时的a=,判断的依据是_ _ _ _ _ _ _ _ _。影响 a 的因素有 o(3)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)m%OMg)和 q%NMg)的气体通入反应器，在温度t、压强p 条件下进行反应。平衡时，若 SO2转化率为a,则 SO3压强为，平衡常数Kp=(以分压表示，分压=总压x物质的量分数）。（4）研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v=k（=-1严（
15、1-n a 式中：k 为反应速率常数，随温度t 升高而增大；a 为 SO2平衡转化率，8为某时刻SO2转化率，n 为常数。在 a，=0.90时，将一系列温度下的k、a 值代入上述速率方程，得 到 vt曲线，如图所示。O21086444游第团必O46 40558曲线上V最大值所对应温度称为该（X，下反应的最适宜温度tm。ttm后，V逐渐下降。原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _o8.（2020年全国2 卷）天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烧类，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2
16、H6（g）=C2H4（g）+H2（g）A H,相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质c2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热AH/(kJ-moP1)-1560-1411-286 A H=k J-m o I-1 o 提 高 该 反 应 平 衡 转 化 率 的 方 法 有、O容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下发生上述反应，乙烷的平衡转化率为呢 反应的平衡常数Kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压X物质的量分数）。高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2 c H 2 H 6+H 2。反应在初期阶段的速率方程为：r=kxcc2其中左为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为小甲烷的转化率为a
17、 时的反应速率为介，则ri=Ho对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_ _ _ _ _ _ _ _OA.增加甲烷浓度，r增大 B.增加H2浓度，r增大C.乙烷的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度，k 减小（3）CH4和 CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：+-_ 电极B-固体电解质（传导O 2-）A极电碳氧氢阴极上的反应式为 O若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：1,则消耗的CH4和 CO2体积比为9.（2020年全国3 卷）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO?的热点研究领域。回答下列问题：（1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物
18、的物质的量之比H(C2H4)：H(H2O)=o 当反应达到平衡时，若增大压强，贝！Jn(C2H4)(填“变大”“变小”或“不变”)。理论计算表明，原料初始组成(CO2)：(H2)=1：3,在体系压强为O.IMPa,反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数 随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变 化 的 曲 线 分 别 是、。CO2催化加氢合成C2H4反应的AH 0(填“大于”或“小于根据图中点A(440K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数%=(MPa)7(列出计算式。以分压表示，分压=总压x物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H
19、8、C4H8等低碳烧。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当10.2019新课标H卷】环戊二烯(Q)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(1)已知：L(g)=i(g)+H2(g)AHi=100.3 kJ-mol1 H2(g)+I2(g)=2H I(g)AH2=-11.0 kJ mor1 对于反应：(g)+b(g)(g)+2HI(g)A“3=k J-mo l -,o（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（O）在刚性容器内发生反应,起 始 总 压 为 105Pa,平衡时总压增加了 2 0%,环戊烯的转化率为,该 反 应 的 平 衡 常 数/=Pao
20、达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可 采 取 的 措 施 有（填标号）。A.通入惰性气体 B.提高温度C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_ _ _ _ _ _（填标号）。反应时间/hA.TI T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol-L1（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe（C5H5）2,结 构 简 式 为 卫）,后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中
21、电解液为溶解有漠化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶 液（DMF为惰性有机溶剂）。该 电 解 池 的 阳 极 为，总反应为 O电解制备需要在无水条件下进行，原因为1 1.据公安部2019年 12月统计，2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。I.汽油燃油车上安装三元催化转化器，可有效降低汽车尾气污染。(1)已知：C(s)+02(g)=C02(g)AHi=-393.5kJ mor12C(s)+O2(g)=2CO(g)AH2=-221.0kJ-mor1N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH3=+180.5kJ-mor1CO
22、和 NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方式 oII.利用N%的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)AH 0(2)写出一种可以提高NO的转化率的方法：o一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(N%):n(NO)=2:3 充入反应物，发生上述反应。下列不熊判断该反应达到平衡状态的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _oA.C(NH3)：c(NO)=2：3B.n(NH3)：n g)不变C.容器内压强不变D.容器内混合气体的密度不变E.ImoINH键断裂的同时，生成ImoIOH键(4)某研究小组将2moiN%、3moi
23、NO和一定量的。2充入2L密闭容器中，在AgzO催化剂表面发生上述反应，N O的转化率随温度变化的情况如图所示：9V梅坦群gz年如0N在5min内，温度从420K升高到5 8 0 K,此时段内N O的平均反应速率v(NO)=_在有氧条件下，温度580K之后NO生成Nz的转化率降低的原因可能是H I.不同温度条件下，n(NH3)：n(NO)的物质的量之比分别为4：1、3：1、1：3时，得到NO脱除率曲线如图所示：曲线b对应N%与N O的物质的量之比是(6)间接电化学法除NO。其原理如图所示：写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)。化学反应原理1.化石燃料燃烧时会产生SO2、NOx等进入大气形成
24、酸雨等，有效去除燃煤烟气中的SO2和NO是环境保护的重要课题。(1)碱液吸收法。碱性NaClO、Na2cO3混合液能吸收燃煤烟气中的SO2和N O x,将其转化为无污染的物质。碱 性NaClO废液能吸收燃煤烟气中的SO 2,但SO2不能被完全吸收，则该反应 的 离 子 方 程 式 为,若采用Ca(ClO)2吸收SO2,其效果比NaClO更好,理由是 oNa2cCh溶液能吸收燃煤烟气中的SO2和 NO x,发生的化学反应可能有：SO2+Na2cCh=Na2sO3+CO2,NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+C O 2,另外，NCh能直接与Na2c03反应有两种盐生成，写出该反应的化学方程式
25、：;在吸收过程中可适当通入空气，其目的是 o臭氧氧化法。温度在80 以上臭氧会发生分解反应：2Ch(g)U3O2(g)AH=-144.8 kJ moI-1o涉及的反应原理及反应热如下：SO2(g)+O3(g)USO3(g)+O2(g)AH=-241.6 kJ moF1；NO2(g)+SO2(g)UNO(g)+SO3(g)AH=-40.7 kJ moF1；则 NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)AH=-200.9 kJ-mol 在 1 L某密闭容器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3,在不同温度下(其他条件不变)，相同反应时间后测得反应体
26、系中NO和 SO2的转化率如图2 所示：当温度高于100,NO和 SO2的转化率随温度升高而下降的可能原因是【答案】CIO+SO2+2 O H-C F+SO4 +H2O Ca2+与反应生成的SO：结合生成微溶的CaSO4,更有利于反应的进行 2NO1+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2 确保氮的氧化物能被完全吸收 反应达到平衡以后，升高温度，平衡逆向移动或臭氧分解【详解】结合信息“碱性NaClO溶液能吸收燃煤烟气中的SO?将其转化为无污染的物质”，根据SO2具有还原性，NaClO具有氧化性，二者会发生氧化还原反应生成无污染的Na2s0 4和N aC L根据得失电子守恒有ClCT+SC
27、hCF+S O;-,再根据电荷守恒有CKT+SO2+2OH C F+SO：,最后根据原子守恒得CIO+SO2+2OH-c r+s o r+H2O,又根据“so?不能被完全吸收”，说明该反应为可逆反应：CIO+SO2+2OH c r+SO j+M O；Ca(ClO)2与 SO2也能发生类似的离子反应，不同的是Ca?+与反应生成的SO：结合生成微溶的CaSO4,更有利于反应的进行；根据“NO2能直接与Na2cCh反应有两种盐生成，Na2cCh中碳元素的化合价为+4价，处于最高价态，而NO2中氮元素的化合价为+4价，处于中间价态，故能发生歧化反应，生成NaNCh和NaNCh两种盐，同时有CCh逸出(
28、根据已知反应“NCh+NO+Na2co3=2NaNO2+CO2”模仿、迁移得出)，然后根据氧化还原反应的化合价升降法将其配平得：2NO1+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2；通过观察两个化学反应方程式“NCh+NO+Na2co3=2NaNO2+CO2、2NO2+Na2cO3=NaNO3+NaNO2+CO2”得出，只有当“(NCh)沙(NO)”时，NO才能完成被吸收，在吸收过程中可适当通入空气，使部分NO转化为Nth：2NO+O2=2NO2,满足“(NO2)出(NO)”，确保NO、被Na2co3溶液完全吸收；根据信息“通过电解能将燃煤烟气中的NOx、SO2分别转化为NH：和SOj”，“
29、SO2-SO、，属于被氧化的过程，该过程在电解池的阳极上进行，根据得失电子守恒有SO2-2eSOj,再根据电荷守恒有SO2-2 e-SO+4 1(由于向电解液中通入NO1、SO2,会导致溶液呈酸性，另外电解质溶液中的NH；发生水解反应也会使溶液显酸性)，最后根据原子守恒得SO2-2 e+2H2O=SOr+4H+；同理，“NO 一NH：”属于被还原的过程，该过程在电解池的阴极上进行，该电极与电源的负极相接，故 b 电极接电源的负极；(3)根据NO、SO2分别与O3反应时均为放热反应，结合反应的条件“均充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3,在不同温度下
30、(其他条件不变),相同反应时间后测得反应体系中NO和 SO2的转化率”，当温度低于100 时，由于反应温度较低,反应速率相应较慢,在相同时间内反应并没有达到平衡状态,反应仍在正向移动，此阶段NO和 SO2的转化率随温度升高而升高；当温度为100 C时，NO和 SO2的转化率最高，说明在该温度下，反应在相同时间内刚好达到了平衡状态；当温度高于100 时，由于NO、SO2分别与O3反应时均为放热反应，根据平衡移动原理知，升高温度，会使平衡逆向移动，导致NO和 SO2的转化率随温度升高而下降；另外，再结合信息“温度在80 C以上臭氧会发生分解反应”，也会导致NO和 SO2的转化率随温度升高而下降。2
31、.汽车尾气中的NO和CO会对环境造成很大影响，我国科学家在以也为还原剂清除NO、CO的研究方面取得了显著成果。回答下列问题：以太阳能为热源分解F e Q-经热化学铁氧化合物循环分解水可以制出。已知：2 H20(l)=2 H2(g)+02(g)A H +ST l.O k J-m o r12 F e304(s)=6 F e 0 (s)+02(g)H2=+3 1 3.2 k J-m o E1则 3 F e O (S)+H20(1)=H2(g)+F e30.,(s)H3=k J.m o F1 H2 还原 NO 的化学方程式为 2 N 0(g)+2 H2(g)=N2(g)+2 H20(g)H 0 o研究
32、表明上述反应历程分两步：I.2NO（g）+H2（g）=N 2（g）+耳。2（1）（慢反应）n .凡。）+凡（9=2也0（怎（快反应）该 总 反 应 的 速 率 由 反 应（填“I”或“I I”）决定，反应I的活化能比反应I I的活化能（填“高”或“低”）。）该反应常伴有副产物N。和N&。以Pt作催化剂，用电还原某废气中的NO（其他气体不反应）,270时H2的体积分数对H2-N O反应的影响如图所示。随着也体积分数的增大，电的体积分数呈下降趋势，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _o0 500 1000 1500 2000 2500总 的体积分数/X 10在一定温度下，副产物N O分解反
33、应的化学方程式为2MO（g）=2N2（g）+O2（g）,测得在恒容容器中N2O分解的部分实验数据如下：0 2 0 m in,反应速率丫（2 0）为 mol.L-1.min-;若2。的起始浓度为反应时间/min020406080100c(N2O)/(mol-L)0.100.080.060.040.020.000.2mol-L-,则反应至40min时N?。的转化率a=。凡还原CO的化学方程式为CO（g）+2H2（g）U CH Q H（g）A H ”或 若 起 始 时c(CO)=amol L,则 380时该反应的化学平衡常数K=(用含有a 的式子表示)。【答案】+128.9 I 高 随着此 的体积分
34、数的增加，NO反应完毕，在Pt催化下，电和 也反应生成NH、，所以N?的体积分数呈下降趋势 0.001 20%-4a【详解】将已知反应依次编号为，由盖斯定律可知，管 得 反应3 F e O (s)+H20 (l)=H2(g)+F e304(s)则A H,=(+571.OkJ-m ol1)-(+313.2kJ-mol1)=+1 28.9 k J/m o l,故答案为：+128.9；化学反应速率取决于反应慢的一步，由题意可知反应I为慢反应，则总反应速率取决于反应I;反应的活化能越大，反应速率越慢，反 应I的反应速率比反应n的反应速率慢，则反应I的活化能比反应n的活化能高，故答案为：I;高；由图可知
35、，当一氧化氮完全反应前，氮气的体积分数随氢气的体积分数增大而增大，当一氧化氮完全反应后，氮气的体积分数随氢气的体积分数增大而减小，说明在祐催化下，氮气和氢气反应生成氨气，导致氮气的体积分数随氢气的体积分数增大而减小，而氨气的体积分数随氢气的体积分数增大而增大；由题给数据可知，o20m in,反应速率v(物0)为(。,-。8加01.L”二。.。.广.而丁；由题20 min给数据可知，反应速率v(N?O)与反应物NzO的浓度无关，反应速率恒定为0.001 mol L1.m in-,则反应至40min时N?。的转化率=0001mo；f T：x40min义100%=20%,故答案为:随着凡的体积分数的
36、增加,NO反应完毕，在Pt催化下，电和也反应生成N&,所以N2的体积分数呈下降趋势；0.001；20%；(3)由图可知，160时，一氧化碳的转化率未达到最大，说明反应没有达到平衡,是平衡的形成过程，则正反应速率大于逆反应速率；380时，一氧化碳的转化率为50%,由题意可建立如下三段式：C O(g)+2 4(g)=C H 3 0 H (g)起(m o l/L)a 2 a 0变(m o l/L)0.5 a a 0.5 a平(m o l/L)0.5 a a 0.5 a由三段式数据可知，反应的化学平衡常数K=M:吗”二,故答案0.5amol-L x(amol-L)a为：；oa3.科学家们致力于消除氮氧
37、化物对大气的污染。回答下列问题：(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)A H,该反应共有两步第一步反应为2NO(g)WNzCMg)AM V0；请写出第二步反应的热化学方程式(A%用含AH、AM的式子来表示)：o温度为Ti时，在两个容积均为1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)=2NO(g)+O2(g),容器I 中5min达到平衡。相关数据如表所示：容器编号物质的起始浓度(mol/L)物质的平衡浓度(mol/L)C(NO2)c(NO)c(O2)C(O 2)I0.6000.2II0.30.50.2容器II在 反 应 的 起 始 阶 段 向(“正反应”、“
38、逆反应”、“达平衡”)方向进行。达到平衡时，容器I 与容器II中的总压强之比为A.1 C.1(3)NO2存在如下平衡：2NO2(g)#N2O4(g)A H K,平衡逆移，QC B,容器I 与容器n 中的总压强之比V I,故答案为：C；(3)平衡时，正逆反应速率与计量系数成正比，则D(NO2)=2D(N2O4),即k1-P2(NO2)=2-k2-P(N2O4),整理得心=器 胃=，则ki=2k2*,故答案为:2k2描；(4)曲线a 中，NO的起始浓度为6xl0-4mgm-3,A 点的脱除率为55%,B 点的脱除率为75%,从 A 点到B 点经过0.8 s,该时间段内NO的脱除速率为6xio“m
39、g q；y 7 5-o.5 5)=L5xi(r4mgm-3s-i,故答案为：1.5xl04；NH3与 NO的物质的量的比值越大，NO的脱除率越大，则物质的量之比分别为 4：1、3：1、1 ：3 时，对应的曲线为a、b、c,即曲线b 对应的物质的量之比是3：1,故答案为：3：1；阳极上H2O放电生成02与H+,从A 口中出来的物质的是02和较浓的硫酸,故答案为：02和较浓的硫酸；阴极得到电子发生还原反应，根据图可知，阴极上HSO3在酸性条件下发生还原反应，生成S2O：,其电极反应式为2HSO；+2e-+2H+=S2O：+2H2O；故答案为:2HSO；+2e+2H+=S20 1 +2H2O；根据图
40、示，吸收池中S2。：和NO是反应物，N2和HSO；是生成物，则吸收池中除去N O的原理是2NO+2S2O；+2H2O=N2+4HSO3,故答案为：2NO+2S2O4+2H2O=N2+4HSO,。4.氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。请回答下列问题：煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物N O x,用CH4催化还原NO,可消除氮氧化物的污染。已知：(DCH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-865.0 kJ-moI12NO(g)+O2(g)=2NO2(g)=-112.5 kJ m ol1适量的N2和O2完全反应，每生成2.24 L(标准状况
41、下)NO时，吸收8.9 k J的热量。则 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=kJ mol4O(2)已知合成氨反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=-92 kJ m ol1合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用A、B、C三种催化剂进行实验，所得结果如图1所示(其他条件相同)，则实际生产中适宜选择的催化剂是(填“A”、“B”或 C”)，理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _o科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向刚性容器中充人10.0 mol N2和 20.0mol H2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系如图2,Ti
42、、T2、T3由 小 到 大 的 排 序 为;在T2、50Mpa条件下,A点叫_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ v逆（填“”、V”或“=”）；在温度Tz压强50 Mpa时，平衡常数/=MPa-列出表达式，分压=总压x物质的量分数）。合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为（*表示吸附态）：第一步 N2（g）-2N*；H2（g）-2H*（慢反应）第二步 N*+H*UNH*；NH*+H*UNH2*;NH2*+H*NH3*;（快反应）第三步NH3*UNHKg）（快反应）i.第一步反应的活化能Ei与第二步反应的活化能E2相比：EiE2,请写出判断理由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _oii.关于合
43、成氨工艺的下列理解，正确的有（填写字母编号）。A.控制温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和加快的反应速率B.合成氨反应在不同温度下的”和 都 小 于 零C.N%易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行D.原料气中N2由分离空气得到，出由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生【答案】-1155.5 A,催化剂A 在较低温度下具有较高的活性，节约能源；且反应放热，低温有利于氨的合成 TI T2(00.255xx5500)24能越大，反应速率越慢 BCD【分析】先求出根据N2(g)+O2(g)=2NO(g)根据盖斯定律：+-，得CHg)+4NO(g)
44、=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)A H；在温度 T2压强 50 MPa 时，列出反应的刈+3H2(g)=2NH.(g)匚段式，开始量/加。/1 0 2 0,由-=0.5,变化量/加。/x 3尤 2x 出 lO-x+20-3x+2x平衡量/机。/10-x 20-3x 2x解出x,再求出各物质的物质的量分数，求出分压，求出勺；【详解】(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+COz(g)+2H2O(g)AH=-865.0 kJ m ol1,2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)H=-112.5 kJ mol S 适量的 N2 和 O2 完全反应，每生成 2.24L(标准状况下)
45、NO时，即生成O.lmoINO,吸收8.9 k J的热量，则生成ImoINO,吸收89 k J的热量。可得N2(g)+O2(g)=2NO(g)ZH=178kJmoi,根据盖斯定律:+-，则 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=-865.0kJ mol 1-112.5 kJ-mol1-178kJ-mol1=-1155.5kJ m ol1o 故答案为:-1155.5；合成氨需要选择合适的催化剂，实际生产中适宜选择的催化剂是A,理由是催化剂A在较低温度下具有较高的活性，节约能源；且反应放热，低温有利于氨的合成。故答案为：A；催化剂A在较低温度下具有较高的活性，
46、节约能源；且反应放热，低温有利于氨的合成；如图2,合成氨是放热反应，当压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，氨的体积分数越低，Ti、T 2、T3由小到大的排序为T 1 V T 2 V T 3；在T 2、50Mpa条件下，A点属于非平衡状态，反应向正向进行，y正 丫 逆（填 V”或“=”）；在%(g)+3%(g)u 2N&(g)温度T 2压强5 0 MPa时，开始量/血 10 20变化量/mol x 3x 2x平衡量/加。/10-x 20 3x 2x2x10-x+20-3x+2x0.5,x=5m o l,各物质的物质的量分数：N z为 甯=0 2 5,H2为 2；：3=0 2 5,N H 3为 0
47、.5,p(N2)=50 x 2 5%M P a,p(H2)=50 x 2 5%M P a,p(N H3)=5 0 x 5 0%M P a,平衡常数 Kp=(0.5x 50)2 (0.5x 50)2(0.2 5x 50)(0.2 5x 50)3 (0.2 5 x 50)4M P a-2(列出表达式，分压=总压X物质的量分数）。故答案为：T!T2;(0.5 50)2(0.2 5x 50)4；i.第一步反应的活化能E i与第二步反应的活化能E 2相比：EI E 2,判断理由活化能越大，反应速率越慢。故答案为：活化能越大，反应速率越慢；i i.A.控制温度远高于室温，是为了保证催化剂的活性最大，故A错
48、误；B.合成氨正反应形成生成物的化学键放出的热量大于拆开反应物的化学键吸收的热量，是放热反应，在不同温度下的”都小于零，合成氨反应是气体体积减少的反应，在不同温度下的都小于零，故B正确；C.N%易液化，不断将液氨移去，减少生成物浓度，利于反应正向进行，故C正确；D.原料气中N 2由分离空气得到，H z由天然气与水蒸气反应生成，原料气需要经过净化处理，以防催化剂中毒和安全事故发生，故D正确；故答案为：B C D o5.硫酸是一种重要的化工原料。工业上生产硫酸的步骤之一是S O 2与0 2反应生成 S O 3.(1)已知一定条件下该反应消耗3.2g氧气时，放出的热量为19.8kJ,则该反应的热化学
49、方程式为 o 7 2 7 c时，该反应的平衡常数2Kp=3.45xlO-5pa(K)=j ,式中p为反应达平衡时各气体的分压)，恒温恒容体系中，SO2 O2和 SO3 的分压分别为 2.02xl()4pa、1.01xl04Pa LOlxlO5Pa时，反应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 向进行(填“正”或“逆”卜若开始时体系中只有SO2和。2,两种气体的分压分别为2.02xl()4pa和i.o ix U p a,达平衡时，的分压为aPa,则Kp=Pa(列表达式)。铅酸蓄电池已有160多年历史，至今仍在多领域发挥着重要作用。在铅酸蓄电池生产过程中，一般是先将铅粉(主要成分为铅和氧化铅)与硫
50、酸溶液混合，调制成铅膏后均匀地涂敷在铅板栅上，经干燥得到生极板。生极板化成(通入直流电使铅酸蓄电池的两极发生电化学反应的过程)、封装后，即可得到市售铅酸蓄电池。化成时，作为铅酸蓄电池负极的生极板应连接外电源的 极。过充电时，铅酸蓄电池正极对应的电极反应式为 o长时间使用后,电 池 内 硫 酸 的 浓 度 将(填“变大”、“变小”或“不变单位质量的电池理论上输出的能量称为理论质量比能量。已知，铅酸蓄电池的电压为2 V,产生1 A h的电量消耗3.86g铅。铅酸蓄电池的理论质量比能量为W hkg-i(填标号)。A.518 B.449 C.197 D.167【答案】2SO2(g)+O2(g)2 S