高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 題型特訓(xùn)16 第10題 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題B（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

題型特訓(xùn)16第10題化學(xué)反應(yīng)原理綜合題B1.(2019湖南衡陽高考化學(xué)二模)汽車尾氣排放的CO、NOx等氣體是大氣污染的主要來源,NOx也是大霧天氣的主要成因之一。(1)科學(xué)家研究利用催化技術(shù)將尾氣中有害的NO和CO轉(zhuǎn)變成無害的氣體,其熱化學(xué)方程式為2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH1=-746.5kJ·mol-1。已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=-221.0kJ·mol-1,CO2(g)C(s)+O2(g)ΔH3=+393.5kJ·mol-1。①C(s)的燃燒熱ΔH=。

②NO(g)分解成兩種氣體單質(zhì)的熱化學(xué)方程式為。

(2)一定溫度下,向初始容積均為2L的A、B、C三個(gè)容器中,均投入5molCO氣體和4molNO氣體發(fā)生如下反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。①如圖表示該反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨溫度、壓強(qiáng)變化的示意圖,則X代表的物理量是,Y1Y2(填“>”或“<”)。

②反應(yīng)過程中,A容器中保持恒溫恒壓,B容器中保持恒溫恒容,C容器中保持絕熱恒容。下列說法錯(cuò)誤的是。

a.B、C兩個(gè)容器中反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)長關(guān)系是tB>tCb.3個(gè)容器中NO的平衡轉(zhuǎn)化率的大小順序?yàn)棣罙>αB>αCc.當(dāng)A容器內(nèi)氣體平均摩爾質(zhì)量不變時(shí),說明該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)d.當(dāng)B容器內(nèi)氣體密度保持不變時(shí),說明該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)③當(dāng)B容器中保持平衡時(shí),NO所占體積分?jǐn)?shù)為25%,則相同溫度下,A容器中逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)利用反應(yīng)NO2+NH3N2+H2O(未配平)消除用電器中NO2的簡易裝置如圖所示。①a電極上的反應(yīng)式為。

②常溫下,若用該電池電解0.6L飽和食鹽水,一段時(shí)間后,測(cè)得飽和食鹽水pH變?yōu)?3,則理論上b電極上消耗B氣體的體積為mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況,假設(shè)電解過程中溶液體積不變)。

2.(2019河北衡水中學(xué)高三一調(diào))H2是一種清潔能源。在冶金、電力、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問題:(1)某科研團(tuán)隊(duì)利用透氧膜獲得N2、H2的工作原理如圖甲所示(空氣中N2與O2的物質(zhì)的量之比按4∶1計(jì))。上述過程中,膜Ⅰ側(cè)所得氣體的物質(zhì)的量之比n(H2)∶n(N2)=3∶1,則CH4、H2O與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

甲(2)用H2和CO合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1。已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ·mol-1,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ·mol-1,則ΔH1=kJ·mol-1。

(3)向容積可變的密閉容器中充入1molCO和2.2molH2,在恒溫恒壓條件下發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率[α(CO)]隨溫度、壓強(qiáng)的變化情況如圖乙所示。乙丙①壓強(qiáng):p1(填“>”“<”或“=”)p2。

②M點(diǎn)時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

③不同溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值(lgK)如圖丙所示,其中,A點(diǎn)為506K時(shí)平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值,則B、C、D、E四點(diǎn)中能正確表示該反應(yīng)的lgK與溫度(T)的關(guān)系的是。

(4)H2還原NO的反應(yīng)為2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(l),實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)速率的表達(dá)式為v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。①某溫度下,反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的變化關(guān)系如下表所示。編號(hào)ccv10.100.100.414k20.100.201.656k30.500.102.070k由表中數(shù)據(jù)可知,m=,n=。

②上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行:ⅰ.2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(l)(慢反應(yīng));ⅱ.H2O2(l)+H2(g)2H2O(l)(快反應(yīng))。下列敘述正確的是(填字母)。

A.H2O2是該反應(yīng)的催化劑B.反應(yīng)ⅰ的活化能較高C.總反應(yīng)速率由反應(yīng)ⅱ的速率決定D.反應(yīng)ⅰ中NO和H2的碰撞僅部分有效參考答案題型特訓(xùn)16第10題化學(xué)反應(yīng)原理綜合題B1.答案(1)①-393.5kJ·mol-1②2NO(g)N2(g)+O2(g)ΔH=-180.5kJ·mol-1(2)①壓強(qiáng)<②d③4.5(3)①2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O②336解析(1)①根據(jù)CO2(g)C(s)+O2(g)ΔH3=+393.5kJ·mol-1,有C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH4=-393.5kJ·mol-1,則C(s)的燃燒熱ΔH=-393.5kJ·mol-1。②已知:Ⅰ.2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH1=-746.5kJ·mol-1Ⅱ.2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=-221.0kJ·mol-1Ⅲ.CO2(g)C(s)+O2(g)ΔH3=+393.5kJ·mol-1由蓋斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ×2得:2NO(g)N2(g)+O2(g)ΔH=-180.5kJ·mol-1。(2)①圖為2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH1=-746.5kJ·mol-1反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨溫度、壓強(qiáng)變化的示意圖,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),也是氣體體積減小的反應(yīng),則NO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨著溫度的升高而減小,隨著壓強(qiáng)的增大而增大,故X為壓強(qiáng),Y1<Y2。②a.反應(yīng)為放熱反應(yīng),C絕熱,可以看做是對(duì)B升高了溫度,溫度升高,反應(yīng)速率加快,則B、C兩個(gè)容器中反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)長為tB>tC,正確;b.A容器相當(dāng)于對(duì)B加壓,增大壓強(qiáng),反應(yīng)正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,C看作對(duì)B加熱,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,故3個(gè)容器中NO的平衡轉(zhuǎn)化率的大小順序?yàn)棣罙>αB>αC,正確;c.A容器中氣體質(zhì)量不變,氣體的總物質(zhì)的量減小,則氣體平均摩爾質(zhì)量不變時(shí),說明該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),正確;d.B容器中氣體質(zhì)量不變,容器體積恒定不變,則氣體密度始終不變時(shí),不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤。③向初始容積均為2L的B容器中,投入5molCO氣體和4molNO氣體發(fā)生反應(yīng),設(shè)生成氮?dú)馕镔|(zhì)的量為x,列三段式:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)起始/mol 5 4 0 0轉(zhuǎn)化/mol 2x 2x 2x x平衡/mol 5-2x 4-2x 2x x平衡時(shí),NO所占體積分?jǐn)?shù)為25%。則4-2x9-x=25%,解得x=1,則B中平衡常數(shù)K=0.5×(3)①根據(jù)圖示可知,a極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),則為氨氣在堿性條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)獾姆磻?yīng),電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O。②電解0.6L飽和食鹽水,電解反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,一段時(shí)間后,測(cè)得飽和食鹽水pH變?yōu)?3,則溶液中n(OH-)=0.6L×0.1mol·L-1=0.06mol,則轉(zhuǎn)移電子為0.06mol,同一串聯(lián)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同。設(shè)消耗的NO2體積為V,根據(jù)b極電極反應(yīng)有:2NO2+8e-+4H2ON2+8OH- 44.8L 8mol V 0.06mol則V=44.8L×2.答案(1)14CH4+12H2O+O214CO+40H2(2)-90.1(3)①>②54.5%6p12③B(4)①21②BD解析(1)空氣中N2和O2的物質(zhì)的量之比約為4∶1,膜Ⅰ側(cè)所得氣體中n(H2)n(N2)=3,氮?dú)獾牧吭诜磻?yīng)前后不變,設(shè)氮?dú)鉃?mol,則生成的氫氣是12mol,由膜Ⅰ側(cè)反應(yīng)可知,12mol水和1mol氧氣得到電子,膜Ⅰ上發(fā)生反應(yīng):12H2O+24e-12H2↑+12O2-、O2+4e-2O2-,膜Ⅱ上14molCH4中C失去84mol電子、H得到56mol電子時(shí),總反應(yīng)遵守電子守恒,則反應(yīng)為14CH4+12H(2)根據(jù)蓋斯定律可得ΔH1=ΔH2+ΔH3=-90.1kJ·mol-1。(3)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率會(huì)變大,結(jié)合圖像乙,保持溫度不變,轉(zhuǎn)化率大的表示壓強(qiáng)大,所以p1>p2。②該問可用三段式解決,M點(diǎn)α(CO)=60%,則CO轉(zhuǎn)化了1mol×60%=0.6mol,下面列三段式:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始量/mol 1 2.2 0轉(zhuǎn)化量/mol 0.6 1.2 0.6平衡量/mol 0.4 1