高考化學(xué)【二輪之三道題】經(jīng)典專練8化學(xué)反應(yīng)原理綜合考查題四（學(xué)生版）

化學(xué)反應(yīng)原理綜合考查題四經(jīng)典?；瘜W(xué)反應(yīng)原理綜合考查題四經(jīng)典專練八一、（一、（2016年高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ）丙烯腈（CH2=CHCN）是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等?；卮鹣铝袉栴}：（1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產(chǎn)物丙烯醛（C3H4O）的熱化學(xué)方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=﹣515kJ/mol②C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=﹣353kJ/mol兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是________。（2）圖（a）為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率________（填“是”或者“不是”）對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是________；高于460℃時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________（雙選，填標(biāo)號(hào)）。A．催化劑活性降低B．平衡常數(shù)變大C．副反應(yīng)增多D．反應(yīng)活化能增大（3）丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，最佳n(氨)/n(丙烯)約為_________，理由是_______________。進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為________。二、(二、(2017年佛山市第二次模擬)為了有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量，研究并有效控制空氣中的氮氧化物含量、使用清潔能源顯得尤為重要。（1）已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)?H=﹣905.48kJ·mol1N2(g)＋O2(g)2NO(g)?H=+180.50kJ·mol1則4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)的?H=。（2）某化學(xué)小組查閱資料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步：第一步：2NO(g)N2O2(g)（快）?H1<0v1正=k1正c2(NO)；v1逆=k1逆c(N2O2)第二步：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)（慢）?H2<0v2正=k2正c(N2O2)c(O2)；v2逆=k2逆c2(NO2)①2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速率主要是由_______（填“第一步”或“第二步”）反應(yīng)決定。②一定溫度下，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)，請(qǐng)寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；升高溫度，K值（填“增大”“減小”或“不變”）。（3）利用活性炭涂層排氣管處理NOx的反應(yīng)為：xC(s)＋2NOx(g)N2(g)＋xCO2(g)△H<0；理論上，適當(dāng)增加汽車排氣管（內(nèi)壁為活性炭涂層）長(zhǎng)度______（填“能”或“不能”）使NOx更加有效地轉(zhuǎn)化為無毒尾氣而排放，其原因是。（4）一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示，則800℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為________（保留一位小數(shù)）。溫度/溫度/℃體積分?jǐn)?shù)/%COCO2（5）氫氣是一種重要的清潔能源，Mg2Cu是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí)，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為。三、(三、(2018年洛陽市第三次聯(lián)考)二甲醚又稱甲醚，簡(jiǎn)稱DME，熔點(diǎn)﹣141.5℃，沸點(diǎn)﹣24.9℃，與石油液化氣（LPG）相似，被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”．制備原理如下：I．由天然氣催化制備二甲醚：①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1II．由合成氣制備二甲醚：②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=﹣90.7kJ?mol﹣1③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3回答下列問題：（1）若甲烷和二甲醚的燃燒熱分別是890.3kJ?mol﹣1、1453.0kJ?mol﹣1；1mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收44.0kJ的熱量。反應(yīng)③中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表：化學(xué)鍵H﹣HC﹣OH﹣O（水）H﹣O（醇）C﹣HE/(kJ·mol﹣1)436343465453413則△H1=kJ?mol﹣1；△H3=kJ?mol﹣1。（2）反應(yīng)③的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為。制備原理I中，在恒溫、恒容的密閉容器中合成，將氣體按n(CH4):n(O2)=2:1混合，能正確反映反應(yīng)①中CH4的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線是。下列能表明反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是。a．混合氣體的密度不變b．反應(yīng)容器中二甲醚的百分含量不變c．反應(yīng)物的反應(yīng)速率與生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比d．混合氣體的壓強(qiáng)不變（3）有人模擬制備原理II，在500K時(shí)的2L的密閉容器中充入2molCO和6molH2，8min達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為80%，c(CH3OCH3)=0.3mol?L﹣1，用H2表示反應(yīng)②的速率是；可逆反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3=。若在500K時(shí)，測(cè)得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3)，此時(shí)反應(yīng)③v(正)v(逆)，說明原因。

答案與解析答案與解析答案與解析一、（一、（2016年高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ）【答案】（1）兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑（2）不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC（3）1該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低1:7.5:1【解析】（1）因?yàn)閮蓚€(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)，所以熱力學(xué)趨勢(shì)大；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的放熱反應(yīng)，所以降低溫度、降低壓強(qiáng)有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑。（2）因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低，反應(yīng)剛開始進(jìn)行，尚未達(dá)到平衡狀態(tài)，460℃以前是建立平衡的過程，所以低于460℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率不是對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率；高于460℃時(shí)。丙烯腈產(chǎn)率降低，A.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高，若溫度過高，活性降低，正確；B.平衡常數(shù)變大，對(duì)產(chǎn)率的影響是提高產(chǎn)率才對(duì)，錯(cuò)誤；C.根據(jù)題意，副產(chǎn)物有丙烯腈，副產(chǎn)物增多導(dǎo)致產(chǎn)率下降，正確；D.反應(yīng)活化能的大小不影響平衡，錯(cuò)誤；答案選AC。（3）根據(jù)圖像可知，當(dāng)n(氨)/n(丙烯)約為1時(shí)，該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨氣、氧氣、丙烯按1:1.5:1的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)，而空氣中氧氣約占20%，所以進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為1:7.5:1。二、(二、(2017年佛山市第二次模擬)【答案】（1）﹣1807.98kJ·mol1（2）①第二步；②，減?。?）能，增加排氣管長(zhǎng)度，增大了NOx與活性炭涂層的接觸面積，能加快化學(xué)反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分（4）86.9%（5）2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2【解析】（1）①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，②N2(g)＋O2(g)2NO(g)，①－5②得出4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)△H=(－905.48－180.55)kJ·mol－1=－1807.98kJ·mol－1；（2）①反應(yīng)慢的決定反應(yīng)速率；②根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，K=c2(NO2)c2(NO)c(O2)=；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即（4）C(s)＋CO2(g)2CO(g)起始：a0變化：x2x平衡：a－x2x，因此有2x/(a－x＋2x)100%=93%，解得a/x=0.93/1.07，即CO2的轉(zhuǎn)化率為86.9%；(5)Mg比銅活潑，因此得到氫化物是氫化鎂，根據(jù)物質(zhì)的量之比：(1－0.077)/24：0.077/1≈1：2，化學(xué)式為MgH2，反應(yīng)方程式為：2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2。三、(三、(2018年洛陽市第三次聯(lián)考)【答案】（1）﹣283.6；﹣24（2）；b；bd（3）0.2mol/(L?min)；2.25；＞；濃度商Q===1＜2.25，反應(yīng)正向進(jìn)行，v(正)＞v(逆)【解析】（1）甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ/mol；二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為：②CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣1453.0kJ?mol﹣1；③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol；對(duì)應(yīng)反應(yīng)2CH4(g)+O2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=①2﹣②+③=﹣890.3kJ/mol2+1453.0kJ/mol+44.0kJ/mol=﹣283.6kJ?mol﹣1；反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物總鍵能﹣生成物總鍵能，而反應(yīng)2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=2(3413kJ/mol+343kJ/mol+453kJ/mol)﹣6413kJ/mol﹣2343kJ/mol﹣2465kJ/mol=﹣24kJ/mol；故答案為：﹣283.6；﹣24；（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=；升溫，反應(yīng)①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=﹣283.6kJ?mol﹣1，向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，能正確反映反應(yīng)①中CH4的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線是b；表明反應(yīng)①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的a．混合氣體的密度始終不變，故a錯(cuò)誤；b．反應(yīng)容器中二甲醚的百分含量不變，表明達(dá)到平衡，故b正確；c．反應(yīng)物的反應(yīng)速率與生成物的反應(yīng)速率之比始終等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；故c錯(cuò)誤；d．混合氣體的壓強(qiáng)不變，表明達(dá)到平衡，故d正確．故答案為：；b；bd；（3）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始量（mol/L）130轉(zhuǎn)化量（mol/L）0.81.60.8平衡量（mol/L）0.21.40.8v(H2)==0.2mol/(L?min)；2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)起始量（mol/L）0.800轉(zhuǎn)化量（mol/L）0.60.30.3平衡量（mol/L）0.20.3