高考化学二轮复习 热点专攻16 化学反应原理综合题训练(含解析)
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化学反应原理综合【原卷】1.(成都市2020届高三第二次统考)(1)t1℃时,密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。
容器中各物质浓度(单位:mol·L-1)变化如下表所示:时间(min) CO H2O CO2H20 0.200 0.300 0 02 0.138 0.238 0.062 0.0623 c1c2c3c34 c1c2c3c35 0.116 0.216 0.0846 0.096 0.266 0.104①一定处于平衡状态的时间段为___。
②5~6min时间段内,平衡移动方向为___(填“向左移动”或“向右移动”),根据表中数据判断,平衡移动的原因是___(填字母编号)。
a.增加了H2O(g)的量b.增加氢气浓度c.使用催化剂d.降低温度③t2℃时(t2>t1),在相同条件下发生上述反应,达平衡时,CO浓度______c1(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图1所示:①用CO还原FeO制备Fe的反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
②温度为T2时,实验测得该反应体系中CO浓度为CO2的2.5倍,则T2___T1(填“>”“<”或“=”)。
(3)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理为:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0当混合气体的组成固定时,CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。
图中的压强由大到小的顺序为______,判断理由是_________;试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因是____________。
2.(广深珠三校2020届高三第一次联考)随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。
高考化学专题训练---化学反应原理综合考查的综合题分类及答案一、化学反应原理综合考查1.研究CO和CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
请回答下列问题:(1)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇,发生反应:CO(g)+ 2H2(g)ƒCH3OH(g),其两种反应过程中能量的变化曲线如图中a、b所示,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.上述反应的△H= -91kJ·mol-1B.该反应自发进行的条件为高温C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和∆HD. b过程的反应速率:第Ⅱ阶段>第Ⅰ阶段(2)若反应CO(g)+2H2(g)ƒCH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化见表所示:时间/min051015H242CO21CH3OH(g)00.7①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_______(填字母)A.2v正(H2)=v逆(CH3OH)B. CO与CH3OH的物质的量之比保持不变C.混合气的平均相对分子质量保持不变D.混合气体的密度保持不变②若起始压强为P0kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)=_____kPa/min;该温度下反应的平衡常数Kp=______。
(分压=总压×物质的量分数)。
(3)甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同,向甲中加入1mol CO和2mol H2,向乙中加入2mol CO和4molH2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示,则L、M两点容器内平衡常数:K(M)_____K(L);压强:p(M)__2p(L)。
(填“>”“<”或“=”)(4)以纳米二氧化钛为工作电极,稀硫酸为电解质溶液,在一定条件下通入CO 2进行电解,在阴极可制得低密度聚乙烯()。
电解时,阴极的电极反应式是_________。
【答案】AD BC 030P 209P kPa -2(可不带单位) < > 2nCO 2+12ne -+12nH +=+4nH 2O 【解析】【分析】【详解】(1)A .对于反应CO (g )+ 2H 2(g )ƒ CH 3OH (g ),根据反应过程中能量的变化图可得△H =正反应的活化能-逆反应的活化能=419 kJ ·mol -1-510 kJ ·mol -1= -91 kJ ·mol -1,A 项正确; B .该反应正向是气体粒子数目减小的反应,属于熵减过程△S <0,根据△G =△H -T △S ,△G <0可自发,需要低温环境才可以自发,B 项错误;C .b 过程使用催化剂后降低了反应的活化能,但是∆H 只与反应始末状态有关,与反应途径无关,∆H 故不变,C 项错误; D .b 过程中第I 阶段正反应活化能较高,故活化分子的百分含量较低,因此化学反应速率较慢,b 过程的反应速率:第I 阶段<第Ⅱ阶段,D 项正确。
押山东卷化学第16题化学反应原理综合题高考频度:★★★★★难易程度:★★★★★考题分析与预测化学反应原理综合题主要把热化学、化学反应速率及三大平衡(有时候也涉及电化学)知识融合在一起命题,有时有图像或图表形式,重点考查热化学(或离子、电极)方程式的书写、反应速率大小、平衡常数及转化率的计算、电化学装置、平衡曲线的识别与绘制等。
试题设问较多,考查的内容也就较多,导致思维转换角度较大。
试题的难度较大,对思维能力的要求较高。
这类试题具有较大的综合性,能很好地考查同学们应用化学知识解决实际问题的能力。
预测2020年的山东卷对于化学反应原理综合题的考查会以热化学、化学反应速率和化学平衡为主,除了常规的热化学方程式的书写、化学反应速率、化学平衡常数和转化率的计算等考查点以外,还需注意新的反应机理问题,可能会出现比较新颖的陌生的化学语言。
真题展现1.(2019·新课标Ⅱ)环戊二烯()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:(g)= (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol−1 ①H2(g)+ I2(g)=2HI(g) ΔH2=﹣11.0 kJ·mol−1 ②对于反应:(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) ③ΔH3=___________kJ·mol−1。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数K p=_________Pa。
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)。
化学反应原理综合大题(二)1.研究氢的获得和应用具有重要意义。
H>0将0.20molH2S气体充入密闭(1)已知:2H容器中,保持恒压(p=a)、温度T1条件下进行上述反应。
①下列可以作为反应达到平衡状态的判据是________。
A.气体的平均相对分子质量不变 B.v正(H2S)=2v逆(S2)C.K不变 D.容器体积不变②1t时刻反应达到平衡,H2S的平衡转化率为40%。
该反应的平衡常数K p=________(用a的代数式表示。
对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作K p,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
③反应温度T1时,画出0~t2时段,n(S2)随时间变化曲线〖n(S2)—t〗。
保持其它条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),画出0~t2时段,n(S2)随时间变化趋势的曲线〖n(S2)—t〗________(2)已知:某催化剂作用下,H 2还原NO 的反应有两种可能:Ⅰ.2NO(g)+ H2(g)N 2O(g)+ H 2O(g) ΔH 1 Ⅱ.2NO(g)+2 H 2(g)N 2(g)+ 2H 2O(g) ΔH 2反应历程可以表示为(*表示吸附态)吸附分解:NO(g)NO*N *O*→→+ ①2H (g)2H *→ ②反应脱附:2O*+2H*H O(g)→ ③2N *NO*N O(g)+→ ④2N*+N*N (g)→ ⑤其中,反应脱附过程中④与⑤是一组竞争关系,决定了H 2还原NO 的最终产物。
①如图显示不同温度条件下,原料气()2H :(NO)1n n =,达到平衡时体系中N 2和N 2O 的含量,由此判断ΔH 1 ________0(填“>”或“<”);判断反应脱附过程中④与⑤两步反应的活化能高低并说明理由________。
②如图显示不同温度条件下,原料气()2H:(NO)n n分别为1、2、3(对应图中标注“1”、“2”、“3”),达到平衡时,体系中N2和N2O的含量,由此可知,增加H2的量,可以增加________的选择性(填“N2”或“N2O”)(0.074a) ③〖〖答案〗〗(1)①ABD ②2a27(2)①> 由图可知温度低时以反应④为主,温度高时以反应⑤为主,说明反应⑤具有较高的反应活化能②N2〖〖解析〗〗(1)①A项,该反应反应物和生成物均为气体,且前后气体系数之和不相等,所以气体总物质的量会变,而总质量不变,所以未平衡时气体的平均相对分子质量会变,当其不变时,说明反应达到平衡,故A符合题意;B项,同一反应同一时段反应速率之比等于计量数之比,所以v正(H2S)=2v正(S2),所以当v正(H2S)=2v逆(S2)时,也即v正(S2)= v逆(S2),说明反应平衡,故B符合题意;C项,平衡常数只与温度有关,无论反应是否平衡,只要温度不变K就不变,所以K不变不能说明反应平衡,故C不符合题意;D项,反应过程中恒压,而前后气体系数之和不相等,所以未平衡时容器体积会变,当体积不变时说明反应平衡,故D 符合题意;故选ABD ;②根据分析可知平衡时n (H 2S)=0.12mol ,n (H 2)=0.08mol ,n (S 2)=0.04mol ,气体总物质的量为0.12mol+0.08mol+0.04mol=0.24mol ,总压强为a ,所以p (H 2S)=0.12mol 1a=a 0.24mol 2,同理可知p (H 2)=13a ,p (S 2)=16a ,所以K p =2211a a 361a 2⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎝⎭=2a 27;③反应温度T 1时,初始投料为0.20molH 2S ,所以反应过程中S 2的物质的量增大,t 1时反应达到平衡,S 2的物质的量不再改变,根据三段式可知平衡时n (S 2)=0.04mol ;反应温度T 2时,该反应为吸热反应,升高温度,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,且平衡正向移动,平衡时n (S 2)>0.04mol ,所以曲线图为;(2)①据图可知温度越高N 2含量越大,而N 2O 在温度达到一定值继续升高温度含量下降,说明生成N 2O 的反应为吸热反应,所以△H 1>0;由图可知温度低时以反应④为主,说明该反应容易进行,温度高时以反应⑤为主,说明反应⑤具有较高的反应活化能;②据图可知相同温度的情况下,投料比越大,即氢气的量越多,N 2的含量越高,说明增加氢气的量可以增加N 2的选择性。
化学反应原理综合大题1.(1)煤气化制合成气(CO和H2)已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2=131.3kJ·mol−1C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH2=90kJ·mol−1则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______________________(2)由合成气制甲醇合成气CO和H2在一定条件下能发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。
①在容积均为VL的甲、乙、丙、丁四个密闭容器中分别充入amolCO和2amolH2,四个容器的反应温度分别为T1、T2、T3、T4且恒定不变。
在其他条件相同的情况下,实验测得反应进行到tmin时H2的体积分数如图所示,则T3温度下的化学平衡常数为___________(用a、V表示)②图反映的是在T 3温度下,反应进行tmin 后甲醇的体积分数与反应物初始投料比2c(CO)c(H )的关系,请画出T 4温度下的变化趋势曲线。
______________③在实际工业生产中,为测定恒温恒压条件下反应是否达到平衡状态,可作为判断依据的是_____A .容器内气体密度保持不变B .CO 的体积分数保持不变C .气体的平均相对分子质量保持不变D .c(H 2)=2c(CH 3OH)(3)由甲醇制烯烃主反应:2CH 3OHC 2H 4+2H 2O i ; 3CH 3OH C 3H 6+3H 2O ii副反应:2CH 3OHCH 3OCH 3+H 2O iii 某实验室控制反应温度为400℃,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CH 3OH ,在相同的压强下进行甲醇制烯烃的对比研究,得到如下实验数据(选择性:转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)由图像可知,使用Cat.2反应2h后甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性均明显下降,可能的原因是(结合碰撞理论解释)_____________________________ 【答案】(1)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1(2)①539V2/27a2②③ABC(3)该条件下2h后催化剂失活,甲醇转化率较低;Cat.2显著降低反应iii 的活化能,提高活化分子百分数,相同时间内快速生成副产物二甲醚,目标产物选择性下降【解析】(1)将第2个方程式减去第1个方程式,得到一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是CO(g)+H2O=CO2(g)+H2(g) ΔH=−41.3 kJ·mol−1(2)①根据题意,列出下面“三段式”:2a 2x 100%30%a x+2a 2x+x -⨯=--,解得11a x=mol 14,则22211a 14539V V=11a 11a 27a a 2a 21414()V V K =--⨯⨯;②该反应是放热反应,根据图得出反应在tmin 时,T 2温度H 2的体积分数最低,T 3、T 4温度高,H 2的体积分数高,说明平衡逆向移动,图反映的是在T 3温度下,反应进行tmin 后甲醇的体积分数与反应物初始投料比2c(CO)c(H )的关系,则T 4温度甲醇的量比T 3温度甲醇的量小,即变化趋势曲线。
高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题附详细答案一、化学反应原理1.三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,光照或受热易分解。
实验室要制备K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-24C O 的含量。
请回答下列相关问题。
I .FeC 2O 4·2H 2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸,加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液,继续加热并搅拌一段时间后冷却,将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。
(1)制备FeC 2O 4·2H 2O 时,加入3mol /L 硫酸的作用是________________________。
II .K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液,水浴加热至40℃,缓慢加入过量3%的H 2O 2溶液并不断搅拌,溶液中产生红褐色沉淀,H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间,然后滴加饱和H 2C 2O 4溶液使红褐色沉淀溶解。
向溶液中再加入10mL 无水乙醇,过滤、洗涤、干燥。
(2)制备过程中有两个反应会生成K 3[Fe(C 2O 4)3],两个化学方程式依次是:______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。
(3)H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。
III .2-24C O 含量的测定称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 晶体于锥形瓶中,加入50mL 蒸馏水和15mL3mol /L 的硫酸,用0.02000mol /L 的标准KMnO 4溶液滴定,重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。
高考化学压轴题专题复习—化学反应原理综合考查的综合含答案一、化学反应原理综合考查1.(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的 SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol;②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol;③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应 2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=____kJ/mol。
(2)SO2是形成酸雨的主要污染物,燃煤脱硫原理为 2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)⇌2CaSO4(s)。
向10L 恒温恒容密闭容器中加入 3mol CaO,并通入 2mol SO2和 lmol O2发生上述反应,2min 时达平衡,此时 CaSO4为1.8mol。
0〜2min 内,用 SO2表示的该反应的速率v(SO2)=____,其他条件保持不变,若上述反应在恒压条件下进行,达到平衡时 SO2的转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)NO 的排放主要来自于汽车尾气,净化原理为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH=−746.8kJ/mol。
实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v 逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k 正、k 逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在 1L 的密闭容器中充入 1molCO 和 1mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO 的转化率为 40%,则k正︰k逆=____。
高考化学专题复习分类练习化学反响原理综合解答题及详尽答案一、化学反响原理1.某校化学课外兴趣小组为了研究影响化学反响速率的要素,做了以下实验。
(1)用三支试管各取-1的酸性 KMnO4- 1 2 2 4 5.0 mL、 0.01 mol L·溶液,再分别滴入 0.1 mol L· H C O溶液,实验报告以下。
①实验 1、3 研究的是 _________对反响速率的影响。
②表中 V=_________mL。
(2)小组同学在进行 (1)中各组实验时,均发现该反响开始时很慢,一段时间后速率会忽然加速。
对此该小组的同学睁开议论:①甲同学以为KMnO4与 H2C2O4的反响放热,温度高升,速率加速。
②乙同学以为跟着反响的进行,因_________,故速率加速。
(3)为比较 Fe3+、 Cu2+对 H2O2分解的催化成效,该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。
回答有关问题:①装置乙中仪器 A 的名称为 _________。
②定性剖析:如图甲可经过察看反响产生气泡的快慢,定性比较得出结论。
有同学提出将CuSO4溶液改为 CuCl2溶液更合理,其原由是____________________________________ 。
③定量剖析:如图乙所示,实验时以采集到40 mL气体为准,忽视其余可能影响实验的因素,实验中需要丈量的数据是_______________。
【答案】温度 4.0产物Mn 2+可能对该反响拥有催化作用分液漏斗控制阴离子同样,清除阴离子的扰乱采集40mL气体所需时间【分析】【剖析】(1)①、②作对照实验剖析,其余条件同样时,只有一个条件的改变对反响速率的影响;(2)研究反响过程中反响速率加速的原由,一般我们从反响放热,温度高升,另一个方面从反响产生的某种物质可能起到催化作用;(3)比较 Fe3+、 Cu2+对 H2 O2分解的催化成效,阳离子不一样,尽量让阴离子同样,减少阴离子不一样造成的差异,催化成效能够从同样时间内采集气体体积的多少或许从采集同样体积的气体,所需时间的长短下手。
专题十六化学常用仪器和实验基本操作一、选择题(每题5分,共45分)1.(2020届深圳高级中学综合测试二,3)下列装置能达到实验目的的是( )答案 B2.(2020届佛山实验中学适应性考试一,8)下列有关实验的叙述正确的是( )A.向KI溶液中加入淀粉,然后滴入少量稀硫酸,开始无明显现象,片刻后溶液变蓝,则证明氧化性:H2SO4>I2B.图甲用于除去乙烯中的SO2C.用图乙装置蒸干明矾溶液制KAl(SO4)2·12H2O晶体D.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁答案 D3.(2019广州外国语学校热身考试一,10)实验是化学研究的基础,下图关于各实验装置(夹持装置已略去)的叙述,正确的是( )答案 A4.(2019肇庆统测二,3)一种从含Br-废水中提取Br2的过程,包括过滤、氧化、正十二烷萃取及蒸馏等步骤。
已知:Br2CCl4正十二烷密度/g·cm- 3 3.119 1.595 0.753 沸点/℃58.76 76.8 215~217下列说法正确的是( )答案 B5.(2019广州一模,11)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )A.用装置甲过滤海带灰的浸泡液以获得含I-的溶液B.用装置乙蒸干氯化铵饱和溶液制备NH4Cl晶体C.用装置丙将Cl2与HCl混合气体纯化得到纯净的Cl2D.用装置丁收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO答案 A6.(2019广州调研,10)下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )选项目的分离方法原理A 分离氢氧化铁胶体与FeCl3溶液过滤胶体粒子不能通过滤纸B 用乙醇提取碘水中的碘萃取碘在乙醇中的溶解度较大C 用MgCl2溶液制备无水MgCl2固体蒸发MgCl2受热不分解D 除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大答案 D7.(2019深圳调研,8)下列实验装置不能达到相应实验目的的是( )答案 B8.(2019揭阳联考,12)下列实验能达到相应目的的是( )A.用图①装置制取并收集氨气B.用图②装置制取和收集乙烯C.用图③装置将海带灼烧成灰D.用图④装置制取乙酸乙酯 答案 D9.(2019化州模拟二,7)用下列实验方案及所选玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的的是( )实验目的实验方案所选玻璃仪器A 除去KNO 3中少量NaCl将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤 酒精灯、烧杯、玻璃棒B 证明HClO 和CH 3COOH 的酸性强弱同温下用pH 试纸测定浓度为0.1mol·L -1NaClO 溶液和0.1 mol·L -1CH 3COONa 溶液的pH玻璃棒、玻璃片C 检验蔗糖水解产物具有还原性向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热 试管、烧杯、酒精灯、滴管 D 配制1 L 1.6%的CuSO 4溶液(溶液密度近似为1 g/mL) 将25 g CuSO 4·5H 2O 溶解在975 g 水中 烧杯、量筒、玻璃棒答案 D9.下列说法正确的是( )A.准确量取25.00 mL 的液体可选用移液管、量筒或滴定管等量具B.实验过程中若皮肤不慎沾上少量酸液,应先用大量水冲洗,再用饱和碳酸氢钠溶液洗,最后再用水冲洗C.用分液漏斗分液时要经过振荡、放气、静置后,从上口倒出上层液体,再打开旋塞,将下层液体从下口放出D.在中和热测定实验中,盐酸和NaOH 溶液的总质量m g,反应前后体系温度变化为t,反应液的比热容为cJ·g -1·℃-1,则生成1 mol 水放出的热量为0.1 cmt J 答案 B10.下列有关实验装置或操作正确的是( )A.装置甲液面读数为12.20 mLB.装置乙可探究铁的吸氧腐蚀C.装置丙可检验乙烯的生成D.装置丁可验证碳酸氢钠受热分解答案 B11.下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )A.准确量取一定体积的酸性KMnO4溶液B.验证SO2的漂白性C.制NH3的发生装置D.排空气法收集CO2答案 B12.用下列装置完成相应的实验,能达到实验目的的是( )答案 B13.下列实验不能达到实验目的或者实验操作不正确的是( )答案 A14.下列关于化学实验的说法正确的是( )A.测任何溶液pH时都可使用广泛pH试纸或精密pH试纸B.无水氯化钙可干燥CO2、Cl2、NH3、CO等常见气体C.用酒精灯加热烧瓶、烧杯、试管时都需要垫石棉网D.萃取、过滤都是利用物质的物理性质进行分离答案 D15.下列实验操作规范且能达到相应实验目的的是( )选项实验目的实验操作A 配制100 g 4%的NaOH溶液称取4.0 g NaOH放在烧杯中,再加入96.0 mL水,搅拌均匀B 分离KClO3与MnO2制取氧气后的残渣溶解、过滤、洗涤、干燥滤渣得到MnO2,滤液蒸发结晶并干燥得到KClO3C 证明K sp(BaSO4)<K sp(BaCO3)向BaCO3溶液中加入饱和Na2SO4溶液D 检验Al和Fe2O3反应后固体中是否含Fe2O3取样,溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液不变红,说明不含Fe2O3答案 A16.下列操作及其描述错误的是( )A.①为萃取时的振荡操作,振荡过程中应打开活塞放气B.②为酸式滴定管排气操作,排气后记录初始读数C.③为闻气体气味的操作,无论有毒无毒都不能将鼻孔凑近瓶口D.④为配制溶液过程中摇匀的操作,摇匀后如果发现液面低于刻度线也不能再加水答案 B17.下列实验操作与温度计的使用方法均正确的是(加热装置略)( )A B C D苯与浓硝酸、浓硫酸制硝基苯乙醇与浓硫酸作用制乙烯中和热的测定蒸馏分离水与乙醇的混合物答案 A18.钌(Ru)是一种硬而脆、呈浅灰色的多价稀有金属,性质很稳定,且耐腐蚀性很强。
化学反应原理综合大题1.(2020·广东省清远市高三上学期期末教学质量检测)氮氧化物是形成酸雨、水体富营养化、光化学烟雾等环境问题的主要原因。
已知:反应Ⅰ.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH1=-112 kJ·mol-1;反应Ⅱ.2NO2(g) N2O4(g) ΔH2=-24.2 kJ·mol-1;反应Ⅲ.3O2(g) 2O3(g) ΔH3=+144.6 kJ·mol-1;(1)大气层中O3氧化NO的热化学方程式为3NO(g)+O3(g) 3NO2(g) ΔH4=____________________。
(2)某温度下,向1 L刚性容器中投入1 mol O2发生反应Ⅲ,5 min时压强变为原来的0.9倍后不再变化。
①5 min内O3的生成速率v(O3)=______________________。
②平衡时O2的转化率α(O2)________30%(填“>”“=”或“<”)。
(3)常温下,向压强为p kPa的恒压容器中充入2 mol NO和1 mol O2,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。
平衡时NO和NO2的物质的量分别为0.2 mol和1 mol,则常温下反应Ⅱ的平衡常数K p=____________kPa-1(已知气体中某成分的分压p(分)=n(分)×p(总),用含p的式子表示)。
n(总)(4)工业上常用氨气去除一氧化氮的污染,反应原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)。
测得该反应的平衡常数与温度的关系为:lg K p=5.0+200/T(T为开氏温度)。
①该反应ΔH _______________0(填“>”“=”或“<”)。
②一定温度下,按进料比n (NH 3)∶n (NO)=1∶1,匀速通入装有锰、镁氧化物作催化剂的反应器中反应。
反应相同时间,NO 的去除率随反应温度的变化曲线如上图。
NO 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_____________________________________________________;当反应温度高于380 ℃时,NO 的去除率迅速下降的原因可能是_________________________________________。
热点专攻16 化学反应原理综合题1.(2019天津理综)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。
以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:Ⅰ.硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,该反应的热化学方程式为。
SiHCl3的电子式为。
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH1>0②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ΔH2<0③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g) ΔH3(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称(填“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为。
(2)已知体系自由能变ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时反应自发进行。
三个氢化反应的ΔG与温度的关系如图1所示,可知:反应①能自发进行的最低温度是;相同温度下,反应②比反应①的ΔG 小,主要原因是。
(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。
下列叙述正确的是(填序号)。
A.B点:v(正)>v(逆)B.v(正):A点>E点C.反应适宜温度: 480~520 ℃(4)反应③的ΔH3= (用ΔH1、ΔH2表示)。
温度升高,反应③的平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有(填分子式)。
答案:Ⅰ.Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-225 kJ·mol-1····Ⅱ.(1)阴极2H2O+2e-H2↑+2OH-(2)1 000 ℃ΔH2<ΔH1导致反应②的ΔG小(3)AC (4)ΔH2-ΔH1减小(5)HCl、H2解析:Ⅰ.首先书写反应的化学方程式:Si+3HCl SiHCl3+H2,然后加上状态和焓变得热化学方程式:Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-225kJ·mol-1;SiHCl3的电子式为····。
Ⅱ.(1)用惰性电极电解KOH溶液,阴极是“放氢生碱”,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-。
(2)要使反应①能自发进行,则体系自由能变ΔG<0,由图1可知反应①能自发进行的最低温度为1000℃;反应②放热,ΔH2<ΔH1导致反应②的ΔG比反应①小。
(3)A D是反应②达平衡的过程,D点是平衡点;D E是平衡移动的过程。
B点未达平衡v(正)>v(逆),A项正确;E点温度高于A点,则v(正):A点<E点,B项错误;由图2可知平衡转化率在C D时较高,对应温度为480~520℃,C项正确。
(4)根据盖斯定律:反应②-反应①可得反应③,则ΔH3=ΔH2-ΔH1;由于ΔH3=ΔH2-ΔH1<0,则升高温度反应③平衡常数K将减小。
(5)由粗硅制备多晶硅的流程图可知首先生成氢气,后面消耗氢气,氢气可循环使用;开始消耗HCl,SiCl4氢化变为SiHCl3同时又生成HCl,HCl可以循环使用,因此HCl和H2都可循环使用。
2.乙烯工业是石油化工的核心,能合成很多的有机物,请回答下列问题:(1)在实验室中,常以乙醇为原料,在加热和浓硫酸催化下脱水生成乙烯。
已知:①CH3CH2OH(l)CH3CH2OH(g)ΔH=+41.50 kJ·mol-1,②H2O(g)H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,③在101 kPa和25 ℃下,把1 mol气态的AB分子分离成气态的A和B原子要吸收的能量(kJ·mol-1),叫做键能,相关化学键的键能如下:化学键C—H C—C O—H C C C—O键能E/(kJ·mol-1) 415 332 462.8 611 433则实验室制备乙烯的热化学方程式为。
(2)利用CO2人工合成乙烯已成为研究的热点,反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH。
在两个容积均为1 L的密闭容器中以投料比[]分别为2∶1和3∶1进行上述反应,CO2的平衡转化率随温度关系如图1所示:图1①该反应的ΔH(填“>”“<”或“=”)0。
②曲线X对应的投料比为,判断理由是。
③已知R点的投料比与P相同,则R、P两点对应的正反应速率:v(R) (填“>”“<”或“=”)v(P)。
④P点时,反应的化学平衡常数K为(已知:0.56≈1.6×10-2)。
(3)在一定温度下,在1 L恒容密闭容器中充入一定量C2H4(g)和H2O(g),发生如下反应:C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) ΔH,测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图2所示。
图2其中T1、T2表示温度,速率方程:v正=k正·c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆·c(CH3CH2OH)(k是速率常数,只与温度有关)。
①N点:(填“>”“<”或“=”),升高温度,k正增大的倍数(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②温度为T1时,测定平衡体系中c(H2O)=0.25 mol·L-1,则= L·mol-1(结果保留2位小数)。
答案:(1)CH3CH2OH(l)C2H4(g)+H2O(l)ΔH=+103.7 kJ·mol-1(2)①< ②3∶1 当CO2的量相同时,H2的量越大CO2的转化率越高(合理即可) ③> ④62.5(3)①> < ②16.00命题分析本题考查盖斯定律与热化学方程式的书写、化学平衡移动原理与图像分析、化学平衡相关计算,注意化学平衡移动原理与图像联合分析,找出相关点、线的数据和变化原因。
解析:(1)①CH3CH2OH(l)CH3CH2OH(g)ΔH1=+41.50kJ·mol-1②H2O(g)H2O(l) ΔH2=-44kJ·mol-1③CH3CH2OH(g)C2H4(g)+H2O(g) ΔH3反应③的ΔH=E(反应物)-E(生成物)=5E(C—H)+E(C—C)+E(C—O)+E(O—H)-[4E(C—H)+E(C C)+2E(O—H)]=[5×415+332+433+462.8]kJ·mol-1-[4×415+611+2×462.8]kJ·mol-1=+106.2kJ·mol-1,根据盖斯定律:①+②+③,CH3CH2OH(l)C2H4(g)+H2O(l)ΔH=+41.50kJ·mol-1-44kJ·mol-1+106.2kJ·mol-1=+103.7kJ·mol-1,故实验室制备乙烯的热化学方程式为CH3CH2OH(l)C2H4(g)+H2O(l) ΔH=+103.7kJ·mol-1。
(2)①温度升高CO2的平衡转化率降低,说明升温平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,ΔH<0。
②两个相同容器的恒容密闭容器中,当CO2的物质的量相同时,H2的物质的量越大,CO2的转化率越高,曲线X对应的投料比为3∶1。
③从R点到P点在图中的相对位置可知,R点还没有达到平衡状态,反应正向进行,所以R、P两点对应的正反应速率为v(R)>v(P)。
④曲线Y对应的投料比。
设起始时投入的CO2的物质的量为1mol。
P点时,CO2的转化率为0.50。
2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)起始/mol 12 0 0转化/mol 0.51.5 0.25 1平衡/mol 0.50.5 0.25 1K==62.5。
(3)①反应达到平衡时,v正=v逆,可得平衡常数K=,N点正反应速率大于逆反应速率,则K<,根据“先拐先平数值大”可知,T2>T1,且平衡时T2温度下,C2H4的转化率小于T1的转化率,故正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,说明k逆增大倍数大于k正增大倍数。
②温度为T1时,C2H4(g)的平衡转化率为80%,设C2H4的起始浓度为c mol·L-1,平衡时c(C2H4)=0.2c mol·L-1,c(CH3CH2OH)=0.80c mol·L-1,已知c(H2O)=0.25mol·L-1,则L·mol-1=16.00L·mol-1。
3.(2019全国Ⅱ)环戊二烯()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:(g)(g)+H2(g)ΔH1=100.3 kJ·mol-1①H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH2=-11.0 kJ·mol-1②对于反应:(g)+I2(g)(g)+2HI(g)ΔH3= kJ·mol-1。
③(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为,该反应的平衡常数K p= Pa。
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)。
A.T1>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·L-1(4)环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C5H5)2],结构简式为,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,其中电解液为溶解有溴化钠(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。
电解制备需要在无水条件下进行,原因为。
答案:(1)89.3 (2)40% 3.56×104BD (3)CD(4)Fe电极Fe+2+H2↑[或Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑] 水会阻碍中间物Na的生成;水会电离生成OH-,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2解析:(1)根据盖斯定律,将反应①和②叠加可得反应③,故ΔH3=ΔH1+ΔH2=100.3kJ·mol-1+(-11.0kJ·mol-1)=89.3kJ·mol-1。