2020届高三化学化学二轮复习--高考常考题型：化学反应原理大题考查

一、综合题

1. 难度：中等

氮及其化合物与人们的生活息息相关。回答下列问题：

I．(1)已知：①CO 的燃烧热∆H₁＝－283 kJ·mol⁻¹

②N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g) ∆H₂＝＋183 kJ·mol⁻¹

①写出 NO 和 CO 反应生成无污染性气体的热化学反应方程式_________________。

②一定条件下当 NO 与 CO 的反应达到平衡后，既能提高反应速率又能提高 NO 转化率的措施有 ______(填 字母序号)。

a．压缩反应器体积 b．使用更高效催化剂 c．升高反反应温度 d．增大CO的浓度

(2)一定条件下在容积为8L的密闭容器中充入10molCO 和 8molNO，若反应进行到 20 min 时达到平衡状态，测得平衡体系压强为 8 MPaNO 的的体积分数为25%，则NO的转化率＝________；用 CO₂ 浓度变化表示的平均反应速率 v(CO₂)＝_______；该温度下平衡常数 Kp＝______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数；保留两位有效数字)。

II．用电解法可除去硝酸工业产生的尾气NO，并得到 NH₄NO₃，工作原理如下图。

(1)N 极应连接电源的______(填“正极”或“负极”)；M 极的电极反应式为________。

(2)理论上通入NO与NH₃ 的最佳物质的量之比为________。

二、工业流程

2. 难度：困难

工业生产中产生的、NO直接排放将对大气造成严重污染．利用电化学原理吸收和NO，同时获得 和 产品的工艺流程图如下为铈元素．

请回答下列问题．

装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成的离子方程式 ______ ．

含硫各微粒、和存在于与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图1所示．

①下列说法正确的是 ______ 填标号．

A 时，溶液中  

B 由图中数据，可以估算出的第二级电离平衡常数

C 为获得尽可能纯的 ，应将溶液的pH控制在 为宜

D 和 时的溶液中所含粒子种类不同

②若的NaOH溶液完全吸收标况下，则反应的离子方程式为 ______ ．

③取装置Ⅰ中的吸收液vmL，用的酸性高锰酸钾溶液滴定．酸性高锰酸钾溶液应装在 ______ 填“酸式”或“碱式”滴定管中，判断滴定终点的方法是 ______ ．

装置Ⅲ的作用之一是再生，其原理如图2所示．图中A为电源的 ______ 填“正”或“负”极．右侧反应室中发生的主要电极反应式为 ______ ．

已知进人装置Ⅳ的溶液中的浓度为 ，要使 该溶液中的完全转化为 ，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 的体积为 ______  L．

三、综合题

3. 难度：中等

碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。

(1)根据下列反应的能量变化示意图， ______ 。

(2)在体积为2L的密闭容器中，充入1mol 和3mol H，一定条件下发生反应：，测得和的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

①从反应开始到平衡，的平均反应速率 ______ 。

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 ______ 填编号。

A.升高温度        

将及时液化移出

C.选择高效催化剂   

再充入1mol 和4mol

(3)溶于水生成碳酸。已知下列数据：

弱电解质
电离平衡常数

现有常温下的溶液，已知：水解的平衡常数，第一步水解的平衡常数。

①判断该溶液呈 ______ 填“酸”、“中”、“碱”性，写出该溶液中发生第一步水解的离子方程式 ______ 。

②下列粒子之间的关系式，其中正确的是 ______ 。

A.

B.

C.

D.

(4)据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中，利用特殊电极材料以CO和为原料做成电池。原理如图所示：

通入CO的管口是 ______ 填“c”或“d”，写出该电极的电极反应式： ______ 。

4. 难度：中等

科学家积极探索新技术对进行综合利用．

I.可用来合成低碳烯烃．

请回答：

已知：和的燃烧热分别是和，且，则 ______．

上述由合成的反应在______下自发进行填“高温”或“低温”，理由是______．

在体积为1L的密闭容器中，充入3mol 和1mol ，测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示．下列说法正确的是______．

A 平衡常数大小：

B 其他条件不变，若不使用催化剂，则时的平衡转化率可能位于点

C 图1中M点时，乙烯的体积分数为

D 当压强或 不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

利用“”电池将变废为宝．

我国科研人员研制出的可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管为电极材料，总反应为放电时该电池“吸入”，其工作原理如图2所示：

放电时，正极的电极反应式为______．

若生成的和C全部沉积在电极表面，当转移 时，两极的质量差为______

选用髙氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是______至少写两点．

5. 难度：中等

Ⅰ．甲醇是一种新型的能源。

（1）合成气（组成为H₂和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式___________。

（2）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______；

（3）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇。在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；

下列说法正确的是_______（填序号）

A．温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH₃OH)=(mol·L^-1·min^-1)

B．该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的大

C．该反应为吸热反应

D．处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时减小

（4）在T₁温度时，将1 mol CO和2mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为__________；

（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为________；假设原电解质为NaOH，且电池工作一段时间后溶质只有Na₂CO₃，此时溶液中各离子浓度大小关系为__________

Ⅱ．已知K_sp(AgCl)=1.56×10^-10，K_sp(AgBr)=7.7×10^-13，K_sp(Ag₂CrO₄)=9×10^-11。某溶液中含有C1^-， Br^-和CrO₄^2-，浓度均为0.010mo1·L^-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L^-1的AgNO₃溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为________。

6. 难度：中等

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．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是的速率却随着温度的升高而减小．某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知的反应历程分两步：

①快     

②慢    

请回答下列问题：

反应的用含 ______ 和的式子表示一定温度下，反应达到平衡状态，请写出用、、、表示的平衡常数表达式 ______ ，升高温度，K值 ______ 填“增大”、“减小”或“不变”．

决定速率的是反应②，反应①的活化能与反应②的活化能的大小关系为 ______ 填“”、“”或“”根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是 ______ ．

增大，增大    减小，减小

增大，减小    减小，增大

由实验数据得到的关系可用如图1表示．当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为 ______ 填字母．

工业上可用氨水作为的吸收剂，通入氨水发生的反应：若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色，则反应后溶液中 ______ 填“”“”或“”工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染．电解池如图2所示，阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可传导该电解池阴极的电极反应式是 ______ 阳极产生的气体N的化学式是 ______ ．

四、工业流程

7. 难度：困难

工业上用铝土矿主要成分为Al₂O₃，Fe₂O₃等提取Al₂O₃做冶炼铝的原料，由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝．工艺流程如下图所示：已知：NaCl熔点为；AlCl₃在升华

下列措施可提高浸取率的是______

将铝土矿粉碎成粉末与NaOH溶液反应     增大固、液质量比

浸取时间缩短一半     适当升高温度

向滤液中通入过量所发生反应的离子方程式为______

将连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮而除去．气泡的主要成分除外还含有______固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在______．

镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以形式存在，则阳极的电极反应式为______．

钢材镀铝后，抗腐蚀性能会大大增强，其原因是______．

五、综合题

8. 难度：中等

化石燃料燃烧时会产生进入大气形成酸雨，有多种方法可用于的脱除。

已知可参与如下热力学循环：

 

 

反应的______

碱性溶液吸收法。工业上常用碱性NaClO废液吸收，反应原理为：，为了提高吸收效率，常用 作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力，可加快对的吸收。该催化过程如下图所示：

过程1的离子方程式是，过程2的离子方程式为______。

也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO 更好，原因是______。

溶液、氨水等碱性溶液吸收法。已知时，含硫物种即水溶液中、、随pH变化如图1所示，脱硫效率随pH变化如图2所示。

①当用溶液吸收至溶液的pH为4时，发生反应的离子方程式是______。

②当用氨水吸收至溶液的时，与溶液中存在的含硫物种之间的关系是______。

③由实验测得氨水脱除时，脱硫效率随pH的变化如图所示。在，pH较小时脱硫效率低的可能原因是______；实际工艺中，吸收液的pH应控制在一定范围内，pH不宜过大的原因是______。

9. 难度：困难

氨气是一种重要化工原料。

(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。

已知：① △H=a kJ/mol

②每破坏lmol有关化学键需要的能量如下表：

H-H	N-H	N≡N
436kJ	391kJ	946k

则a=_________________。

(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n()/n()]时反应达到平衡时的转化率变化曲线。

①、、、的大小关系为__________________。

②保持温度和体积不变，提高投料比[n()/n()]，则重新达到平衡时，下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。

A.的浓度增大

B.的转化率增大

C.的体积分数增大

D.的浓度减小

③温度为时，向2L密闭容器中加入1.0mol和1.0mol，若5min后反应达到平衡，则用v()表示该反应的平均速率为____________________；反应在时的平衡常数K=________________。

(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染，写出还原的化学反应方程式_____________________________________。

(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度，应选择__________作指示剂；滴定过程中眼睛注视_____________。已知稀氨水体积为25.0mL，滴定结束测得消耗0.0100mol/L盐酸的平均体积为20.0mL，则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字)；若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴无气泡，则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

10. 难度：中等

下图是碳的正常循环，但由于过度燃烧化石燃料，造成二氧化碳浓度不断上升。研究和解决二氧化碳捕集、存储和转化问题成为当前化学工作者的重要使命。

（1）有关碳循环的说法中正确的是________

a．光合作用是光能转化成化学能

b．化石燃料是可再生的

c．循环过程有氧化还原反应

d．石油中含乙烯、丙烯，通过加聚反应得到高分子化合物

（2）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO₂发生反应：

2CO₂(g) = 2CO(g)+O₂(g)，该反应的△H___0，（选填：>、<、=）。

（3）CO₂转化途径之一是：利用太阳能或生物质能分解水制H₂，然后将H₂与CO₂转化为甲醇或其它的物质。

2H₂O（1） = 2H₂(g) + O₂(g) △H=" +" 571.5 kJ·mol^－1

3H₂(g) ＋ CO₂(g) = CH₃OH(l) ＋ H₂O（1） △H=" —137.8" kJ·mol^－1

则反应：4H₂O （1） ＋ 2CO₂(g) = 2CH₃OH(l)+3O₂(g) △H=_______kJ·mol^－1。

你认为该方法需要解决的技术问题有：____。

a．开发高效光催化剂

b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO₂催化转化。

c．二氧化碳及水资源的来源供应

（4）用稀氨水喷雾捕集CO₂最终可得产品NH₄HCO₃。在捕集时，气相中有中间体 NH₂COONH₄（氨基甲酸铵）生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中，分别在不同温度下进行反应：NH₂COONH₄(s)2NH₃(g) + CO₂(g)。实验测得的有关数据见下表。( t₁<t₂<t₃)

温度(℃) 气体总浓度 (mol/L) 时间(min)	15	25	35
0	0	0	0
t1	910^-3	2.710^-2	8.110^-2
t2	310^-2	4.810^-2	9.410^-2
t3	310^-2	4.810^-2	9.410^-2

氨基甲酸铵分解反应是_______反应（ “放热”、“吸热”）。在15℃，此反应的化学平衡常数为：_____。

（5）用一种钾盐水溶液作电解质，CO₂电催化还原为碳氢化合物（其原理见图）。在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为：___________________________。

11. 难度：中等

天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式如下，请回答下列问题：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=﹣889.6kJ/mol．

（1）反应物能量总和_____（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．

（2）若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量_____889.6kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）

（3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=﹣572kJ/mol，则相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是_____．

（4）被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．

①已知甲烷燃料电池的总反应式为CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，通入甲烷的这个电极是_____（填“正极”或“负极”），其另外一电极上的电极反应式为：__________________．

②通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．

12. 难度：中等

红磷和发生反应生成和反应过程和能量关系如图所示图中的表示生成1mol产物的数据根据图回答下列问题：

和反应生成的热化学方程式是：______；

分解成和的热化学方程式是：______；

上述分解反应是一个可逆反应．温度时，在密闭容器中加入 ，反应达平衡时还剩，其分解率等于______；若反应温度由升高到，平衡时的分解率为，______填“大于”、“小于”或“等于”；

工业上制备通常分两步进行，现将P和反应生成中间产物，然后降温，再和反应生成原因是______；

和分两步反应生成1mol 的 ______，P和一步反应生成1mol 的 ______ 填“大于”、“小于”或“等于”．

与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是：______．