浙江专版版高考化学大一轮复习加试题型突破一化学反应原理.docx

浙江专版版高考化学大一轮复习加试题型突破一化学反应原理.docx

《浙江专版版高考化学大一轮复习加试题型突破一化学反应原理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江专版版高考化学大一轮复习加试题型突破一化学反应原理.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

浙江专版版高考化学大一轮复习加试题型突破一化学反应原理

加试题型突破

（一）　化学反应原理

1.（2017·4月浙江选考）以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝。

电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。

请回答：

（1）已知：

2Al2O3（s）===4Al（g）＋3O2（g）　ΔH1＝3351kJ·mol－1

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH2＝－221kJ·mol－1

2Al（g）＋N2（g）===2AlN（s）　ΔH3＝－318kJ·mol－1

碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是_________________________

_________________________________________________________________

______________________________________________________，

该反应自发进行的条件________。

（2）在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合气体（体积比1∶4，总物质的量amol）进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示（选择性：

转化的CO2中生成CH4或CO的百分比）。

反应Ⅰ　CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g）　ΔH4

反应Ⅱ　CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）　ΔH5

图1

图2

①下列说法不正确的是________。

A.ΔH4小于零

B.温度可影响产物的选择性

C.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减小

D.其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3，可提高CO2平衡转化率

②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________（用a、V表示）

③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。

画出400℃下0～t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。

图3

（3）据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是_____________________________________________。

解析　

（1）通过观察已知三个方程式，用Al2O3合成AlN的热化学方程式为Al2O3（s）＋3C（s）＋N2（g）===2Al（g）＋3CO（g）＋2AlN（s）　ΔH＝（ΔH1＋3ΔH2＋2ΔH3）/2＝＋1026kJ·mol－1，又因为ΔS＞0，所以高温自发；

（2）由图一转化率随温度变化看出，350℃之前为未平衡之前的转化率，之后为CO2的平衡转化率，温度升高转化率降低，说明反应Ⅰ为放热反应A正确，C错误；从图2可以看出温度对生成产物（产物的选择性）有影响，B正确；相同条件下CO2和H2的初始体积比从1∶4改变为1∶3，前者CO2的转化率高，D错误；故选择C、D。

根据图一350℃CO2的平衡转化率为0.8，三段式进行计算：

代入求平衡常数K＝[a×0.8×（a×1.6）2×]/[a×0.2×（a×0.8）4×]＝625V2/a2（要除以体积转化为浓度之后代入）。

t1时350℃达到平衡，反应为放热反应，400℃反应速率加快，平衡逆向移动，后生成甲烷的量减少。

答案　

（1）Al2O3（s）＋3C（s）＋N2（g）===2Al（g）＋3CO（g）＋2AlN（s）　ΔH＝＋1026kJ·mol－1　高温

（2）①CD　②625V2/a2

③

（3）CO2＋6H2O＋8e－===6CH4＋8OH－

2.在1.0L密闭容器中放入0.10molA（g），在一定温度进行如下反应：

A（g）B（g）＋C（g）　ΔH＝＋85.1kJ·mol－1

反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：

时间t/h

0

1

2

4

8

16

20

25

30

总压强p/100kPa

4.91

5.58

6.32

7.31

8.54

9.50

9.52

9.53

9.53

回答下列问题：

（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。

（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α（A）的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。

（3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总＝________mol，n（A）＝________mol。

②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：

a＝______________。

反应时间t/h

0

4

8

16

c（A）/（mol·L－1）

0.10

a

0.026

0.0065

分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（Δt）的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为________mol·L－1。

解析　

（1）从可逆反应A（g）B（g）＋C（g）可知该反应是化学计量数增大的反应，正反应是吸热反应，欲提高A的转化率，可采用升温或降压的方法使平衡正方向移动。

（2）根据恒容密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，结合差量法可求算α（A）。

平衡时α（A）＝×100%＝94.1%。

（3）①由阿伏加德罗定律：

＝

n总＝0.10×mol，

n（A）＝0.10[1－xA]＝0.10×（2－）。

②根据＝，＝，a＝0.051。

由图表分析知，达平衡前每间隔4h，c（A）减少接近一半，故12h时c（A）为0.013mol·L－1。

答案　

（1）升高温度、降低压强

（2）（－1）×100%　　94.1%

　A（g）　　　　B（g）　　　＋　　　C（g）

　0.10　　　　　　　0　　　　　　　　0

0.10×（1－94.1%）　　0.10×94.1%　0.10×94.1%

K＝＝1.5mol·L－1

（3）①0.10×　0.10×（2－）　②0.051

达到平衡前每间隔4h，c（A）减少约一半　0.013

3.（2017·余姚中学高三期中）氮及其化合物在生活和生产中应用广泛。

（1）合成氨用的H2可以CH4为原料制得。

有关化学反应的能量变化如下图所示。

则CH4（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式_____________________________________________________________。

（2）氨气制取尿素的合成塔中发生反应：

2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（g）。

下图4为合成塔中不同氨碳比a和水碳比b＝1时二氧化碳转化率（x%），请画出在相同条件下，a＝3.5～4.5范围内，b＝1.5时的二氧化碳转化率（x）的曲线图。

图4

（3）叠氮酸钠（NaN3）常用于汽车安全气囊中，工业生产NaN3主要是在175℃时把NaNO3粉末加到熔化的NaNH2中，此外还生成两种常见的碱性物质，请写出上述过程的化学方程式_______________________________________________。

（4）叠氮酸（HN3）是一种一元弱酸，在水溶液中存在：

HN3H＋＋N常温下将amolNaN3加入到bLcmol·L－1的HN3溶液中，所得溶液呈中性，计算该温度下HN3的电离平衡常数Ka＝________（用含字母的代数式表示，忽略溶液体积变化）。

（5）羟胺NH2OH可以看作是NH3分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物。

以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解，在汞电极上NO可转化为NH2OH，以铂为另一极，则该电解反应的总化学方程式___________________________。

解析　

（1）图1、图2、图3写出热化学方程式分别为：

①CO（g）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－282kJ·mol－1，②H2（g）＋O2（g）===H2O（g）　ΔH＝－241.8kJ·mol－1，③CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－846.3kJ·mol－1，由③－（①＋②×3）得：

CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋161.1kJ·mol－1。

（2）氨气制取尿素的反应为2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（g）。

当b＝1.5时，相当二氧化碳量不变时，增大了水的量，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率减小，图像为。

（3）在175℃时把NaNO3粉末加到熔化的NaNH2中，此外还生成两种常见的碱性物质，根据所含元素，两种常见的碱性物质应该是氢氧化钠和氨气，反应的方程式为NaNO3＋3NaNH2NaN3＋3NaOH＋NH3↑。

（4）常温下将amolNaN3加入到bLcmol·L－1的HN3溶液中，所得溶液呈中性，即c（OH－）＝c（H＋）＝10－7mol·L－1，根据电荷守恒，有c（N）＝c（Na＋）＝mol·L－1，根据物料守恒，c（N）＋c（HN3）＝mol·L－1，因此c（HN3）＝mol·L－1－mol·L－1＝cmol/L，HN3的电离平衡常数Ka＝＝。

（5）NO转化为NH2OH，N元素的化合价降低，被还原，因此以铂为另一极，铂为阳极，发生氧化反应，溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电解反应的总化学方程式为2HNO3＋2H2O2NH2OH＋3O2↑。

答案　

（1）CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋161.1kJ·mol－1

（2）

（3）NaNO3＋3NaNH2NaN3＋3NaOH＋NH3↑

（4）

（5）2HNO3＋2H2O2NH2OH＋3O2↑

4.[2017·金华市十校联考高三（上）期末]甲醇是一种重要的化工原料，请根据以下材料回答相应的问题：

Ⅰ.已知：

①CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝－51kJ·mol－1；

②部分物质的反应能量变化如图Ⅰ所示；

③利用原电池原理将CO转化为甲醇如图Ⅱ所示。

（1）写出CO2和H2反应生成CH3OH（g）和H2O（g）的热化学方程式____________________________________________________。

（2）该电池中正极的电极反应式为__________________________________。

Ⅱ.甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去，其反应为5CO（g）＋I2O5（s）5CO2（g）＋I2（s）。

不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO，测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示。

则：

（3）①T2温度时，0～0.5min的反应速率v（CO）＝________。

②T1温度时，反应达到平衡，CO的转化率为________，化学平衡常数K＝________（用具体数值表示）。

③下列说法正确的是________（填编号）。

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡状态

B.容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

C.单位时间内，消耗amolCO，同时消耗2amolCO2，表示反应v（正）＜v（逆）

D.两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

E.5CO（g）＋I2O5（s）5CO2（g）＋I2（s），该反应为吸热反应

④b点时温度不变，若将容器体积增大至原来的两倍，请在图中补充画出CO2体积分数随着时间t的变化曲线。

解析　

（1）由①CO（g）＋2H2（g）===CH3O