高考化学专练三 化学反应原理综合题含参考答案.docx
- 文档编号:28256245
- 上传时间:2023-07-09
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:327.85KB
高考化学专练三 化学反应原理综合题含参考答案.docx
《高考化学专练三 化学反应原理综合题含参考答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学专练三 化学反应原理综合题含参考答案.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学专练三化学反应原理综合题含参考答案
专练三 化学反应原理综合题
可能用到的相对原子质量:
H1 C12 N14 O16
1.(导学号:
71224176)(2017·长沙模拟)乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。
Ⅰ.工业生产乙二醛
(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法。
在硝酸铜催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛。
(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
已知下列信息:
OHC—CHO(g)+2H2(g)
HOCH2CH2OH(g) K1
2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) K2
HOCH2CH2OH(g)+O2(g)
OHC—CHO(g)+2H2O(g) ΔH3=-406kJ·mol-1 K3
HOCH2CH2OH(g)+
O2(g)
2CO2(g)+3H2O(g) ΔH4
①K3=__________(用K1、K2表示);合成乙二醛的反应在任何温度下都能自发进行,原因是_____________________________________。
②提高乙二醛产率的措施有______________________________________________________________________________________________(写出两条)。
③当原料气中氧醇比(氧气和乙二醇的物质的量之比)为1.35时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图所示。
A点对应的转化率______________(填“是”或“不是”)平衡转化率。
温度在450~490℃之间,乙二醛产率降低的原因是__________________________________________________。
温度高于490℃时,乙二醛产率降低的可能原因是__________(填标号)。
a.反应生成乙二醛的ΔH减小b.反应活化能降低
c.副反应的产率增大d.催化剂活性降低
Ⅱ.电解乙二醛制备乙醛酸(OHC—COOH)
用石墨作电极,电解盐酸和乙二醛的混合液,产生的氯气将乙二醛氧化成乙醛酸:
OHC—CHO+Cl2+H2O===OHC—COOH+2HCl
(3)电解时,阳极的电极反应式为__________________________________。
(4)已知:
法拉第常数为bC·mol-1,电流效率η=
×100%。
若保持电流强度为aA,电解tmin,制得wgOHC—COOH,列式表示该电解池在本次电解中的电流效率η=____________________________。
2.(导学号:
71224177)(2017·长春模拟)科学家研发了以CH4为原料合成CH3OH的工艺路线,反应如下:
①CH4(g)+
O2(g)===CO(g)+2H2(g) ΔH1=-35.4kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2
③2CH4(g)+O2(g)
2CH3OH(g) ΔH3=-251kJ·mol-1
(1)反应②的ΔH2=__________kJ·mol-1。
(2)在一容积为1L的密闭容器中,投入1molCO和2molH2,在不同条件下发生反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图1所示。
①M点时,H2的转化率为__________,压强p1__________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②M、N两点的化学反应速率:
v(N)__________v(M)(填“>”、“<”或“=”)。
③某同学绘制的压强为p1时,不同温度下上述反应的平衡常数的对数值(lgK)如图2所示。
则温度为506K时,平衡常数K=__________(保留三位小数),B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与T的关系的点为__________。
④下列叙述能说明反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)达到平衡状态的是__________(填标号)。
a.单位时间内生成2molH2的同时消耗1molCO
b.c(CO)∶c(CH3OH)=1∶1
c.恒温恒容时,混合气体的压强保持不变
d.绝热恒容时,反应的平衡常数不再变化
(3)甲醇可作燃料电池的燃料,同时以氧气作氧化剂,KOH溶液作电解质溶液。
该燃料电池的负极反应式为_________________________________。
3.(导学号:
71224178)(2017·南昌模拟)能源是人类生存、社会发展不可或缺的物质,CO、H2、CH3OH均是重要的能源物质。
(1)已知:
氧气中O===O键的键能为497kJ·mol-1,二氧化碳中C===O键的键能为745kJ·mol-1。
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566kJ·mol-1
H2O(g)+CO(g)===H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1
CH3OH(g)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH4=-107kJ·mol-1
则使1molCO(g)完全分解成原子所需要的能量至少为________________,ΔH3=__________。
(2)某密闭容器中存在反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),起始时容器中只有amol·L-1CO和bmol·L-1H2,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量百分含量[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图1所示;一定温度下,H2的平衡转化率与起始时两种反应物的投料比(物质的量之比,用X表示)之间的关系如图2所示。
①T1__________T2时(填“>”、“<”或“=”);若恒温(T1)恒容条件下,起始时a=1、b=2,测得平衡时混合气体的压强为p1,则T1时该反应的平衡常数为__________。
②X的表达式为__________(用含a、b的式子表示)。
③若在压强为p1、温度为T1时,向密闭容器中加入等物质的量浓度的CO、H2、CH3OH三种气体,则反应开始时,v(CH3OH)正__________v(CH3OH)逆(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3。
已知常温下NH3·H2O的电离常数K=1.8×10-5、碳酸的电离常数K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11,则所得到的NH4HCO3溶液中c(H+)__________c(OH-)(填“>”、“<”或“=”)。
4.(导学号:
71224179)(2017·锦州模拟)已知氮的氧化物是严重的大气污染物,处理尾气的方法有多种。
Ⅰ.在汽车排气管上安装催化转化器,发生反应:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),可将尾气转化为无毒的气体。
(1)已知:
N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
化学键
O===O
C===O
C
O
键能/(kJ·mol-1)
497
803
1072
则2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH=__________kJ·mol-1。
(2)一定温度下,反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)在恒压密闭容器中经过t2min达到平衡状态,此时容器的容积刚好为1.5L,c(CO2)随时间的变化曲线如图1所示。
①若保持其他条件不变,在t1时刻改变一个条件,曲线X变为曲线Y,则改变的条件是________________________,其原因为__________________________________________________。
②若保持其他条件不变,在t1时刻改变一个条件,曲线X变为曲线Z,则改变的条件是__________,其原因为________________________________________________________________________________。
③若t3时刻升高温度,t4达到平衡,请在图1上画出t3~t4min内c(CO2)的变化曲线。
Ⅱ.研究氮氧化物的反应机理,对于消除对环境的污染有重要意义。
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)反应历程示意图如图2所示,反应分两步进行。
(3)在相同的条件下,反应①比反应②快的原因是________________________________________________________________________________。
(4)总反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)速率的快慢是由反应②决定的,请结合以下信息回答问题(式中k正、k逆为反应速率常数):
①2NO(g)
N2O2(g)(快)
v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)(慢)
v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)
写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示总反应的平衡常数K=________________________;若升高温度时,根据温度对化学平衡的影响,c(N2O2)将__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
Ⅲ.工业上也可用电解法处理氮氧化物NOx的污染。
(5)电解装置如图3所示,M、N电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可传导O2-。
M电极应连接电源的__________(填“正极”或“负极”),若N电极收集到2.24LO2(标准状况),则理论上M电极应该收集到标准状况下__________LN2。
5.(导学号:
71224180)(2017·日照模拟)I2O5、Na2SO3和NaOH是重要的化学试剂,在工业生产和废水处理中有广泛的应用。
(1)利用I2O5可消除CO污染,其反应原理为:
I2O5(s)+5CO(g)
5CO2(g)+I2(s);不同温度(T1、T2)下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO,测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。
①温度为T2时,0~0.5min内,平均反应速率v(CO)=________________。
②b点和c点的化学平衡常数:
Kb__________Kc(填“>”、“<”或“=”)。
③b点时,CO的转化率为__________。
(2)已知反应:
2Na2SO3(aq)+O2(aq)===2Na2SO4(aq) ΔH=mkJ·mol-1
O2(g)
O2(aq) ΔH=nkJ·mol-1
Na2SO3溶液与O2(g)反应的热化学方程式为______________________。
(3)Na2SO3氧化分为富氧区和贫氧区两个阶段,为确定贫氧区速率方程v=k·ca(SO
)·cb(O2)中a、b的值(取整数),进行如下实验。
①当溶解氧浓度为4.0mg·L-1时,c(Na2SO3)与速率(v)数值关系如下表所示,则a=__________。
c(Na2SO3)×103
3.65
5.65
7.65
11.65
v×106
10.2
24.4
44.7
103.6
②已知:
ln
=-
(
-
),R为常数;两个反应阶段不同温度的速率常数(k)之比如下表所示。
反应阶段
速率方程
富氧区
v=k·c(SO
)·c(O2)
1.47
贫氧区
v=k·ca(SO
)·cb(O2)
2.59
则E(富氧区)__________E(贫氧区)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)某工业废水中含有Mg2+、Cu2+等离子。
取一定量的该工业废水,向其中滴加NaOH溶液,当Mg(OH)2开始沉淀时,溶液中
为__________。
已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
6.(导学号:
71224181)(2017·长治模拟)汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源。
(1)采用PdCl2溶液可以吸收CO,PdCl2被还原为Pd,理论上300mL0.5mol·L-1的PdCl2溶液能吸收标准状况下的CO气体__________L。
(2)汽车尾气系统中装有催化转化器,可将NOx还原成N2排出,减少氮氧化物及一氧化碳的排放。
已知下列热化学方程式:
ⅰ.N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
ⅱ.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0kJ·mol-1
ⅲ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
写出一氧化氮与一氧化碳反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________________。
(3)测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图1所示。
则前10s内,CO和NO百分含量无明显变化的原因是______________________________________。
30s后,CO和NO百分含量又增大的原因是_________________________________________________。
(4)在t℃时,将2molNO与1molCO充入1L反应容器中发生反应2CO(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g),反应过程中NO(g)、CO(g)、N2(g)的物质的量浓度变化如图2所示。
①反应进行到10min时,NO的平均反应速率为____________________。
②t℃时,该反应的平衡常数为______________(保留三位有效数字)。
15min时,改变反应条件,当25min达到新的化学平衡后,该反应的平衡常数__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③30min时,压缩容器体积,CO的转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)一定条件下,用NH3除去NO,反应后得到无毒物质,该反应的化学方程式为______________________________________________________________。
7.(导学号:
71224182)(2017·铜川模拟)以分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学称为一碳化学。
回答下列问题:
(1)CH3OH的电子式为__________。
(2)已知某可逆反应的平衡常数表达式为K=
,它所对应的化学方程式为________________________________________。
(3)已知CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-764.5kJ·mol-1。
①反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的ΔH=____________。
②向恒容密闭容器中按n(CO)∶n(H2)=1∶2充入反应物,发生①中的反应,用L(L1、L2)、X分别代表压强或温度,如图表示L一定时,平衡混合物中CH3OH气体的体积分数随X的变化关系,X表示__________(填“温度”或“压强”),L1__________L2(填“>”、“<”或“=”)。
(4)在恒容密闭容器中,投入等物质的量的CO和H2,发生反应3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率[α(CO)]与温度(T)、压强(p)的关系如图所示:
①相同温度、不同压强(p1、p2、p3)时,α(CO)最大的是压强p3,其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。
②对于气相反应,可用某组分(B)的平衡分压(pB=总压×B的物质的量分数)代替平衡浓度(cB)来表示反应的平衡常数(记作Kp),则A点平衡常数Kp=__________(已知p3=6MPa)。
(5)一定条件下,向恒容密闭容器中加入amolCO2和bmolH2发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),欲使整个反应过程中CO2的体积分数为恒定值,则a与b的关系是__________。
8.(导学号:
71224183)(2017·南充模拟)钢铁工业是国民经济的基础产业,是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。
(1)用天然气进行铁的冶炼,第一步是用天然气制取水煤气,相关反应如下:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.0kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41.4kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH3
①则ΔH3=__________kJ·mol-1。
②制取水煤气时,常向反应器中通入一定比例的空气,使部分CH4燃烧,其目的是_________________________________________________________。
③反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)的化学平衡常数表达式K=______________________;升高温度,该反应的平衡常数__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)①天然气冶铁的第二步是用第一步的产物还原铁矿石。
结合两步反应,从物质转化方面考虑,该冶铁工艺的主要优点是____________________________________________________(写出一条)。
②天然气冶铁过程中还涉及到的反应有:
3Fe(s)+CH4(g)
Fe3C(s)+2H2(g)。
若在910℃时,欲使该可逆反应向渗碳方向进行(910℃时,反应的平衡常数为K1),则渗碳过程中各气体的浓度和K1之间应满足的关系式是__________。
(3)用生铁炼钢时,需要吹入纯氧氧化杂质,并加生石灰脱硫、磷和加脱氧剂脱氧。
脱氧时,铝耗、吹氧时间、钢水温度变化之间关系如图所示,钢水温度升高的主要原因是_______________________________________;氧化铝的电子式为________________________________________________。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考化学专练三 化学反应原理综合题含参考答案 高考 化学 专练三 化学反应 原理 综合 参考答案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)