2020届高考化学二轮复习题精准训练--化学反应原理大题专练（直击考点：陌生图像分析）

一、综合题

1. 难度：困难

氨在生产生活中应用广泛。

(1) NH₂Cl与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，工业上可通过反应：NH₃(g)+Cl₂(g)=NH₂Cl(g) + HCl(g)制备氯胺，已知部分化学键的键能如下表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样)， 则上述反应的∆H=__________kJ·mol^—1

化学键	N-H	Cl-Cl	N-Cl	H-Cl
键能/(kJ/mol)	a	b	c	d

(2)氨气是重要的化工产品。目前工业合成氨的原理是: N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)。在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是__________。

a.气体压强不再变化时，表明该反应已达平衡状态

b.气体密度不再变化时，表明该反应已达平衡状态

c.平衡后，压缩容器，会生成更多NH₃

d.平衡后，向装置中通入一定量Ar， 平衡不移动

(3)现向三个体积均为5L,温度分别恒定为T₁、 T₂、T₃的恒容密闭容器I、II、 III中，分别充入1 mol N₂和3 molH₂发生反应: N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  ∆H₁=-93 kJ·mol^—1，当反应均进行到2min时H₂的体积分数如图所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。

①2min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是_____容器.(填“I”、“II”或“III”)。

②0～2 min内容器I中用NH₃表示的化学反应速率v(NH₃)=____。 (保留两位有效数字)

③2 min时容器II中v_正______ v_逆。 (填“<”、 “>”或“=”)

④当三个容器中的反应均达到平衡状态时，平衡常数最小的是容器______(填容器序号)，它的数值为____(保留两位有效数字)。

(4)氨在高温下可将一些固体金属氧化物还原为固态或液态金属单质，本身被氧化为N₂。在不同温度下，氨气还原四种金属氧化物达到平衡后，气体中与温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是______(填字母)。

A. NH₃还原PbO₂的反应△H>0

B.工业冶炼这四种金属时，NH₃冶炼金属铬(Cr)的还原效率最低

C.实验室还原出金属铜(Cu)时，325°C 下NH₃的利用率比425°C下NH₃的利用率更大

D.通过延长反应管的长度来增加金属氧化物和NH₃的接触面积，可以减少尾气中NH₃的量

2. 难度：困难

贮氢合金可催化由CO、合成等有机化工产品的反应。温度为TK时发生以下反应：

① 

② 

③

④

(1)温度为TK时，催化由CO、合成反应的热化学方程式为________。

(2)已知温度为TK时的活化能为，则其逆反应的活化能为________。

(3)时，向一恒压密闭容器中充入等物质的量的和发生上述反应②已排除其他反应干扰，测得物质的量分数随时间变化如下表所示：

时间	0	2	5	6	9	10

若初始投入CO为，恒压容器容积，用表示该反应分钟内的速率________。6分钟时，仅改变一种条件破坏了平衡，则改变的外界条件为________。

(4)下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生反应④，若起始压强为，达到平衡转化率为，则反应的平衡常数________用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，忽略其它反应。

(5)某温度下，将与的混合气体充入容积为的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应③。经过后，反应达到平衡，此时转移电子。若保持体积不变，再充入和，此时________填“”“”或“”。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。

的质量不变    混合气体的平均相对分子质量不再改变

    混合气体的密度不再发生改变

(6)已知、时水煤气变换中CO和分压随时间变化关系如下图所示，催化剂为氧化铁。实验初始时体系中的和相等、和相等；已知时的。

时随时间变化关系的曲线是________，时随时间变化关系的曲线是________。

3. 难度：中等

氮的化合物是重要的工业原料，也是主要的大气污染来源，研究氮的化合物的反应具有重要意义。回答下列问题：

(1)肼(N₂H₄)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应，生成氮气和液态水放出热量61. 25 kJ，则该反应的热化学方程式为____。

(2)尾气中的NO₂可以用烧碱溶液吸收的方法来处理，其中能生成NaNO₂等物质，该反应的离子方程式为____。

(3)在773 K时，分别将2.00 mol N₂和6.00 mol H₂充入一个固定容积为1 L的密闭容器中发生反应生成NH₃，气体混合物中c(N₂)、c(H₂)、c(NH₃)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列能说明反应达到平衡状态的是____（选填字母）。

a．v正(N₂)=3v逆(H₂)            b．体系压强不变

c．气体平均相对分子质量不变    d．气体密度不变

②在此温度下，若起始充入4. 00 mol N₂和12. 00 mol H₂，则反应刚达到平衡时，表示 c(H₂)～t的曲线上相应的点为 ___（选填字母）。

(4)在373 K时，向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40mol NO₂，发生如下反应：

测得NO₂的体积分数[φ(NO₂)]与反应时间(t)的关系如下表：

t/min	0	20	40	60	80
φ（NO2）	1.0	0.75	0.52	0.40	0.40

①计算0～20min时，v(N₂O₄)=____。

②已知该反应，其中k₁、k₂为速率常数，则373K时，=_____；改变温度至T₁时，k₁=k₂，则T₁___ 373 K（填“>”“<”或“=”）。

4. 难度：中等

新技术的开发应用，不仅有利于改善环境质量，而且能充分开发“废物”的潜在价值。回答下列问题：

(1)用烟道气与氢气来合成甲醇涉及到如下几个反应：

① 

② 

③ 

④  _____________。

(2)在容积均为的两个恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下：

容器	温度	起始量	达到平衡
			CO转化率	所需时间
1	800	2	1			3
2	800	1	2	n	x

①时该反应的平衡常数___________。

②容器2中，___________，___________。

③若起始时，在恒容密闭容器中加入CO、、、各，则此时___________填“”“”或“”。

(3)反应  可用于捕捉空气中的，为研究温度对捕获效率的影响，在某温度下，将一定量的溶液置于密闭容器中，并充入一定量的气体，在t时刻，测得容器中气体的浓度。然后分别在温度为、、、下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测定气体的浓度，得到的曲线图如下：

①____________填“”“”或“”。区间，变化的原因是_____________。

②已知常温下的电离常数，碳酸的电离常数、，则恰好完全反应时所得的溶液中__________填“”“”或“”。

③在图中所示五种温度下，该反应的平衡常数最大的温度是____________。

5. 难度：困难

二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点，沸点，与石油液化气相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。制备原理如下：

(I)由天然气催化制备二甲醚：①；

(II)由合成气制备二甲醚：

②；

③。

回答下列问题：

(1)若甲烷和二甲醚的燃烧热分别是和；液态水变为气态水要吸收的热量。则________。

(2)反应③的化学平衡常数表达式为________。制备原理Ⅰ中，在恒温、恒容的密闭容器中合成，将气体按混合，图中能正确反映反应①中的平衡体积分数随温度变化的曲线是________。下列能表明反应①达到化学平衡状态的是________填字母。

A.混合气体的密度不变

B.反应容器中二甲醚的百分含量不变

C.反应物的反应速率与生成物的反应速率之比等于化学计量数之比

D.混合气体的压强不变

(3)有人模拟制备原理Ⅱ，在500K时的2L的密闭容器中充入2molCO和，此时体系总压强是。8min达到平衡，平衡时CO浓度为，，则CO的转化率为________，用平衡分压表示可逆反应③的平衡常数________分压总压物质的量分数。

(4)在500K时的2L的密闭容器中充入，发生反应③，容器的总压强为4000kPa，反应5min后达到平衡，，用单位时间甲醇的分压变化表示该反应的反应速率为________。

6. 难度：困难

应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源．甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景．回答下列问题：

(1)与合成甲醇：但是找到合适的催化剂是制约该方法的瓶颈．目前主要使用贵金属催化剂，但是贵金属储量稀少，成本高昂，难以大规模应用，且使用中存在环境污染的风险．最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示．

容易得到的副产物有CO和，其中相对较多的副产物为________________；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中________填字母的能量变化．

A.    B．

C.    D．

(2)恒压容器的容积可变下，与在催化剂作用下发生反应  ，的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．

①压强________填“”或“”．

②在、条件下，b点时________填“”或“”．

③已知：反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，若b点对应的坐标参数为，计算b处的________保留3位有效数字．

(3)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应Ⅰ、Ⅱ的为以分压表示的平衡常数与T的关系如下图所示．

①反应Ⅱ的________填“大于”“等于”或“小于”．

②点时，反应的________填数值．

③在恒容密闭容器中充入、只发生反应Ⅱ，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为________；达到平衡时，向容器中再充入、，重新达到平衡时，CO的平衡转化率________填“增大”“减小”或“不变”．

7. 难度：中等

氨在国民经济中占有重要地位。

(1)已知： 

 

 

则的________。

(2)的活化能，则氨分解反应：的活化能________。

(3)我国科学家以为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。

在________填“”或“”溶液中催化效果更好；在溶液与溶液中，反应中的________填“前者大”“后者大”或“一样大”。

(4)时，在一体积为2L的恒容刚性密闭容器中发生反应：。改变反应的一个条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

①内，________。

②时，第Ⅰ阶段的平衡常数为________保留2位有效数字。

③第Ⅱ阶段平衡时与的物质的量之比为________。

④比较第Ⅱ阶段平衡常数和第Ⅲ阶段平衡常数的大小：________填“”“”或“”，判断的依据是____________________。

8. 难度：困难

丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其热化学方程式为  ，请回答下列相关问题。

下表为部分键能数据，据此可算出___________。

化学键
键能	332	611	414	436

一定温度下，向的密闭容器中充入发生脱氢反应，经过达到平衡状态，测得平衡时气体压强是开始的倍。

内氢气的生成速率_______，的平衡转化率为_______。

下列情况能说明该反应达到平衡状态的是____________填标号。

A.混合气体的平均相对分子质量保持不变  与的物质的量之比保持不变

C.混合气体的密度保持不变    的分解速率与的消耗速率相等

脱氢反应分别在压强为和时发生，丙烷及丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图所示：

压强：_________填“”或“”。

为了同时提高反应速率和反应物的平衡转化率，可采取的措施是___________。

若，起始时充入丙烷发生反应，则Q点对应温度下，反应的平衡常数_______用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数。

实际生产中常在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氧反应，充入氩气的原因是______________。

二、工业流程

9. 难度：中等

铬铁矿主要含有亚铬酸亚铁，还含有少量和。由铬铁矿制备的流程如图1所示：

已知：常温下，，。

回答下列问题：

(1)铬铁矿与、混合煅烧之前应先将其粉碎，目的是_______________。

(2) “煅烧”过程中主要反应的化学方程式为_________________________________________________。

(3)已知：和与高温煅烧可生成和。“滤渣1”的主要成分为_____________________填化学式，其一种用途为_____________________

(4)“调pH”的过程即是用酸酸化使pH约为5，其目的是_____________________，“滤渣2”的主要成分为_____________________填化学式，同时转化为，此转化过程的离子方程式为____________________________。

(5) 、KCl、、NaCl的溶解度曲线如图2所示，结合图象解释向溶液中加入KCl固体经一系列操作后得到的理由：_____________________________。

   

(6)该流程产生的含铬废水不能随意排放，可通过电解法处理装置如图3所示，电解时，在阴极区可生成和沉淀，电解后溶液中，则溶液中____________。

三、综合题

10. 难度：中等

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。请回答下列问题：

(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应A：       

反应B：      

①对于反应A达平衡后，若容器容积不变，下列措施可增加转化率的是_______。

A.升高温度                          增加的量

C.充入He，使体系总压强增大            按原比例再充入和

②对于反应A，保持其它条件不变，采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种催化剂，反应进行相同时间后，的转化率随反应体系的温度变化如图所示：

点中反应一定处于平衡状态的点是_________，理由是_____；的转化率a点比c点高的原因是_____。

③某温度下，将和，充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得，则该温度下该反应的平衡常数为_______________。

(2)在温度时，将和充入一恒容密闭容器中，充分反应达到平衡后，若转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为_________。

(3)在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_____。理想状态下，该燃料电池消耗所能产生的最大电能为695kJ，则该燃料电池的理论效率为____________保留三位有效数字已知：的燃烧热；燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比。

11. 难度：困难

砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。

（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有，其原因是_______________________________。

（2）H₃AsO₃和H₃AsO₄水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图- 1和图- 2所示。

①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 ~ 10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H₃AsO₃溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为__________________。

②H₃AsO₄第一步电离方程式H₃AsO₄H₂AsO₄^-+H⁺的电离常数为K_a1,则pK_a1=______(p K_a1 = -lg K_a1 )。

（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH =7．1时, 吸附剂X表面不带电荷; pH > 7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图-3所示。

①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是______________。

②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为___________。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是_________________________________。

四、工业流程

12. 难度：中等

某含镍废料中有FeO、、MgO、等杂质，用此废料提取的工艺流程如图1：

已知：①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图．

②时，的电离常数的电离常数， ．

(1)加调节溶液的pH至5，得到废渣2的主要成分是______填化学式．

(2)能与饱和溶液反应产生，请用化学平衡移动原理解释用必要的文字和离子方程式回答______．

(3)时，的NaF溶液中______ 列出计算式即可溶液呈______填“酸性”、“碱性”或“中性”．

(4)已知沉淀前溶液中，当除镁率达到时，溶液中______ ．

(5)在NaOH溶液中用NaClO与反应可得，化学方程式为____________；与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池溶液，工作原理为：，负极的电极反应式：______．