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1、2020年高考化学二轮复习化学反应原理精选试题1.甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)H3(1)已知反应中相关化学键键能数据如下:化学键HHCOCOHOE/(kJmol-1)4368031076465由此计算H2=kJmol-1。已知H3=+99 kJmol-1,则H1=kJmol-1。图Z15-1(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12 h。体系中甲醇的产率
2、和催化剂的催化活性与温度的关系如图Z15-1所示。温度为470 K时,图中P点(填“是”或“不是”)处于平衡状态,490 K之后,甲醇产率随温度升高而减小的原因除了升高温度使反应平衡逆向移动以外,还有、。一定能提高甲醇产率的措施是。A.增大压强 B.升高温度 C.选择合适催化剂 D.加入大量催化剂(3)如图Z15-2为一定比例的CO2+H2,CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。图Z15-2490 K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是(填“”或“”)。.CO2COCH3OH.COCO2CH3OH+H2O490 K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增
3、大,从平衡移动的角度,结合反应、分析原因:。2.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题:(1)已知:H2的燃烧热H=-285.8 kJmol-1。N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+133 kJmol-1H2O(g)H2O(l)H=-44 kJmol-1则H2和NO2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为。(2)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:时间/s20406080100c(NO2)/(molL-1)0.120
4、.200.260.300.30040 s内,v(NO2)=。升高温度时,气体颜色加深,则上述反应是(填“放热”或“吸热”)反应。该温度下反应的化学平衡常数K=。相同温度下,若开始时向该容器中充入0.80 mol N2O4,则达到平衡后c(NO2)(填“”“=”或“”)0.60 molL-1。(3)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H的反应历程分两步:2NO(g)N2O2(g)(快)H10,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2)N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)H2”“”“”或“tCb.3个容器中NO的平衡转化率的大小顺序为ABCc.当A容器内气体平均摩尔质
5、量不变时,说明该反应处于化学平衡状态d.当B容器内气体密度保持不变时,说明该反应处于化学平衡状态当B容器中保持平衡时,NO所占体积分数为25%。则相同温度下,A容器中逆反应的平衡常数K=。(3)利用反应NO2+NH3N2+H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图Z15-8所示。图Z15-8 a电极上的反应式为 。常温下,若用该电池电解0.6 L饱和食盐水,一段时间后,测得饱和食盐水pH变为13,则理论上b电极上消耗B气体的体积为mL(标准状况;假设电解过程中溶液体积不变)。化学反应原理训练题 答案与解析1.(1)+36-63(2)不是升高温度使反应平衡正向移动催化剂活性降低AC(3)CO促进反
6、应逆向移动,使反应中CO2和H2的量增加,水蒸气的量减少,促进反应平衡正向移动【解析】(1)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=反应物的总键能-生成物的总键能,带入数据,H2=803 kJmol-12+436 kJmol-1-1076 kJmol-1-465 kJmol-12=+36 kJmol-1;根据盖斯定律,反应=-,H1=H2-H3=+36 kJmol-1-99 kJmol-1=-63 kJmol-1。(2)P点不处于平衡状态。在490 K之前,甲醇产率随着温度升高而增大的原因是温度越高化学反应速率越快,没有达到平衡前,一直向平衡状态移动,产率一直增大;在490 K之
7、后,产率下降,从图中可以看出来,催化剂的活性降低,且由于温度升高,反应平衡逆向移动,此外反应是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,甲醇的产率也降低;要提高甲醇的产率需使反应正向移动,并且反应催化剂活性要好,增大压强,反应平衡正向移动,而反应逆向移动,有利于提高甲醇的产率,A符合题意;升高温度,从图可知,B不符合题意;选择合适催化剂,选择生成甲醇,减少反应的发生,提高甲醇的产率,C符合题意;加入大量催化剂,不一定能提高产率,D不符合题意。(3)490 K时,从甲醇的生成速率比较,a曲线大于c曲线,即甲醇来源于CO2和H2,故490 K时,合成甲醇的机理为;490 K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,对反应,CO是生成物,CO促使反应平衡逆向移动,CO2和H2的量增加,水蒸气的量减少,反应平衡正向移动,故CO的存在使甲醇生成速率增大。2.(1)4H2(g)+2NO2(g)N2(g)+4H2O(g)H=-1 100.2 kJmol-1(2)0.005 molL-1s-1吸热1.8(3)活化能越大,一般分子成为活化分子越难,反应速率越慢K=k1正k2正k1逆k2逆(4)N2O4-2e-+2HNO32N2O5+2H+【解析】(1)H2的燃烧热H=-285.8 kJmol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)+12O2(g
