2020届高考二轮化学之化学反应原理题型专练(三) Word版含答案
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2020届高考查漏补缺之化学反应原理题型专练(三) 1、NO、NO2是大气污染物,但只要合理利用也是重要的资源。
(1)亚硝酰氯(ClNO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入-密闭容器中,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH<0。平衡后,改变外界条件X,实验测得NO的转化率a(NO)随X的变化如图1所示,则条件X可能是_________(填字母)。 a.温度 b.压强 c. 2(NO)(Cl)nn d.与催化剂的接触面积
(2)在密闭容器中充入4mol CO和5mol NO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH1=-746.5kJ· mol-1,图2为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系曲线图。 ①温度:T1_______(填“<”或“>”)T2。 ②若反应在D点达到平衡,此时对反应进行升温且同时扩大容器体积使平衡压强减小,重新达到平衡,则D点应向图中A~G点中的______点移动。 ③某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图3所示。温度低于200℃时,图3中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为________;a点______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由:__________________。 (3)以连二硫酸根(422SO)为媒介,使用间接电化学法处理燃煤烟气中的NO,装置如图4所示: ①阴极区的电极反应式为 。 ②NO被吸收转化后的主要产物为+4NH,若通电时电路中转移了0.3mol e-,则此通电过程中理论上被吸收的NO在标准状况下的体积为______mL。 2、以煤为原料可合成一系列燃料。 (1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol ②CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol 请写出甲醇燃烧生成H2O(g)的热化学方程式_________; (2)向1L密闭容器中加入2mol CO、4mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l) ΔH=+71kJ/mol ①该反应能否_________自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”) ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_________. a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.CO和H2的转化率相等 c.CO和H2的体积分数保持不变 d.混合气体的密度保持不变 e.1mol CO生成的同时有1mol O-H键断裂 (3)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表: 反应条件 反应时间 CO2(mol) H2(mol) CH3OH(mol) H2O(mol)
恒温恒容 (T1℃、2L) 0min 2 6 0 0
10min 4.5 20min 1 30min 1 ①0~10min内,用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=_________mol/(L·min) ②达到平衡时,该反应的平衡常数K=_________(用分数表示),平衡时H2的 转化率是_________。 ③在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1_________T2(填“>”、“<”或“=”),理由是_________。在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡_________移动(填“正向”、“逆
向”或“不”). (4)用甲醚(CH3OCH3)作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极反应式__________________. 3、氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。 (1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH2)2] 已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s) ΔH=-151.5kJ·mol-1 ②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+120.5kJ·mol-1 ③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1 用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为__________________ (2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH,在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和0.9molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示:
①根据图判断该反应的ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。 ②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=__________,反应的平衡常数K=__________ 。 ③该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有______(填标号)。 A.改用高效催化剂 B.增加CH4的浓度 C.缩小容器的体积 D.升高温度 (3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为HCl溶液,工作一段时间后,负极的电极反应式为________________。 (4)氮的一种氢化物HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________;常温下,将a mol/L的Ba(OH) 2 与b mol/L的HN3溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(3N),则该溶液中c(HN3)=_________ mol/L。 4、砸及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用,掺杂硒的纳米氧化亚铜常用作光敏材料、电解锰行业催化剂等。 (1)酸性溶液中Na2SO3将 H2SeO3和H2SeO4还原为硒质的反应如下: H2SeO3(aq) +2SO2 (g) + H2O(l)=Se(s) + 2H2SO4 (aq) 1H 2H2SeO4 (aq)+Se(s) + H2O(1)=3H2SeO3 2H 2H2SeO4(aq)+2SO2(g) + 2H2O(l)=Se(s)+3H2SO4(aq) 3H 实验中控制其他条件不变(盐酸浓度等),23(NaSO)(Se)mm与砸还原率关系如图1。在A点之前,随着23(NaSO)(Se)mm的增加,Se的还原率不断升高的原因是
(2)向Na2SeO3溶液中加入适量的AgNO3溶液.再加入水合肼(N2H4 • H2O),在120 °C反应,得到Ag2Se纳米晶体,同时产生N2。该反应的离子方程式为 。 (3)制 PbSe 纳米管时还产生了副产物 PbSeO3。己知:Ksp(PbSeO3)=3×1012,Ksp(PbSe)=3×10-38。为了除去PbSe中混有的PbSeO3,可以采取的措施是 (4)实验室测得碱性条件下PbSe纳米管在电极表面的氧化还原行为,结果如图2所示。其中一条曲线上的峰表示氧化过程,另一条曲线上的峰表示还原过程。整个过程共发生如下变化:Pb(OH)2—PbO2;Pb(OH)2—Pb;PbSe—Se;PbO2 —Pb(OH)2,各物质均难溶于水。峰1对应的电极反应式为:PbSe-2e- +2OH-=Pb(OH)2+Se;则峰2对应的电极反应式为 。
(5)掺杂硒的纳米Cu2O催化剂可用于工业七合成甲醇:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) 3H= a kJ/mol。按n(H2):n(CO) = l : 1的投料比将H2与CO充入V L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①压强P1、P2、P3由小到大的顺序是 。 ②T1C时若向该容器中充入2.0 mol比和2.0 mol CO发生上述反应,5 min后反应达到平衡(M点),则M点对应条件下反应的平衡常数为 。 (6)将CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。CuCl水解的反应为CuC1(S) + H2O(1)
CuOH(S) + Cl-(aq) + H+ (aq),该反应的平衡常数K与此温度下Kw、Ksp(CuOH)、 Ksp(CuCl)的关系为 K = 。 5、2CO和CO可作为工业合成甲醇(CH3 OH)的直接碳源,还可利用2
CO据电化学原理制
备塑料,既减少工业生产对乙烯的依赖,又达到减少2CO排放的目的。 (1)利用2CO和2H反应合成甲醇的原理为:CO2(g) + 3H2(g)—=CH3OH(g) + H2O(g)。 上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和时间段内,催化剂中CuO的质量分数对2CO的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示: ω(CuO)/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 CH3OH的产率 25% 30% 35% 45% 50% 65% 55% 53% 50%
2CO的转化率 10% 13% 15% 20% 35% 45% 40% 35% 30%
由表可知,CuO的质量分数为 催化效果最佳。 ( 2)利 用 C O和 2H在一定条件下可合成甲醇,发生如下反应:
23COg + 2Hg==CHO()()H(g),其两种反应过程中能量的变化曲线如图a、b所示,下列说法正确的是 ( )