《2023届高三化学一轮复习--化学反应原理综合训练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届高三化学一轮复习--化学反应原理综合训练（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2023届高考化学一轮专题复习一化学反应原理综合专题训练1 . 二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等为大气污染的主要成分，其综合治理成为当前重要的研究课题。请回答下列问题：(1) NO、NO2体积比为1： 1可被NaOH溶液恰好吸收，该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 。(2) CO 在一定条件下可与 H2 发生如下反应：CO (g) +3H2 (g) =CH4 (g) +H20 (g) =-944 kJ/mol化学键C=0C-H0-HH-H键能7kJ moHX413463436则 x=( 3 ) 某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的SO 2,将得到的Na2sCh溶液进行电解，其中阴、阳膜组合电
2、解装置如图一所示，电极材料为石墨。a 表示 ( 填“ 阴” 或“ 阳” )离子交换膜。AE分别代表生产中的原料或产品，其中C 为硫酸，则A 表示。阳极的电极反应式为.(4) SO?经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为2sCh (g) +O2(g )= 2 S O 3 (g ) 若在O.IMPa条件下，往一密闭容器中通入S02和 02 其中n (S02)： n (02)=2： 1 ,测得容器内总压强与反应时间的关系如图二所示。图中A 点时，SO2的转化率为。在其他条件不变的情况下，测得T2时压强的变化曲线如图二所示，则 C 点的正反应速率vc ( 正 ) 与
3、 A 点的逆反应速率% ( 逆) 的大小 关 系 为 心 ( 正 ) 一VA ( 逆) ( 填“ 、 ” y ” 或“ = ” ) o,说明理由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _o在Ti 时达到平衡后，再向容器中充入少量甲醇蒸气，C H 3 0 H 的 平 衡 转 化 率 (填 “ 增大” “ 减小”或“ 不变” ) 。( 3 ) 工业上，利用水煤气合成C H 3 0 H 的反应表示如下：2 H 2 ( g ) + C O ( g ) =CH3 0 H ( g ) AH=-91.0 k J m oH ,向 1 L的恒容密容器中加入0 . 1 m ol 氏 和 0 . 0 5 m ol
4、CO在一定温度下发生上述反应，1 0 m i n 后反应达到平衡状态，测得放出的热量为3 . 6 4 k J 。从反应开始恰好平衡状态时，出 的平均反应速率V( H 2 ) 为。在温度不变条件下，上述反应达到平衡后再向容器中充入0 . 0 1 m ol 比 和 0 . 0 5 m ol C H 3 0 H ( g ) 时，平衡( 填“ 向左移动” 、“ 向右移动” 或 不移动” ) 。( 4 ) 探究C H 3 0 H 合成反应化学平衡的影响因素， 有利于提高C H 3 0 H 的产率。以C C h 、 比 为原料合成C H 3 0 H涉及的主要反应如下：I . C O2( g ) +3 H2
5、( g ) = C H3O H ( g ) + H2O ( g ) = 4 9 . 5 k J m ol * 1 II.I I . C O ( g ) +2 H2( g ) C H3O H ( g ) AH2=-90.4 k J m ol1H I . C O2( g ) +H2( g ) i C O ( g ) + H2O ( g ) 以一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 m ol C C h 和 3 m ol H 2 发生上述反应， 达到平衡时，容器中 C H 3 0 H ( g ) 为 a m ol , CO为 b m ol , 此时H ? O ( g ) 的浓度为 m ol
6、 L ( 用含a 、 b、 V 的代数式表示，下同) ，反应I I I 的平衡常数为。4 . 李克强总理在十二届全国人大五次会议上作政府工作报告时强调： 坚决打好蓝天保卫战。 今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分别下降3%,重点地区细颗粒物( PM 2 . 5 ) 浓度明显下降。其中二氧化硫、氮氧化物等的排放与工业燃烧煤、石油等化石燃料有很大的关系，所以对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。I . 脱 硝：催化剂存在下，山 还原N O 2生成水蒸气和另一种无毒气体的化学方程式为I I . 脱碳：一定条件下C O 2会和H 2反应合成C H 30 H 。方程式为： C O 2( g
7、 ) + 3H 2( g ) W C H 30 H ( g ) + H 20 ( g ) 。现向 2 L恒容密闭容器中加入2 moic C h 、6 mol H2,在恒温下发生反应。1 0 s后反应达到平衡，此时容器内C H 3 0 H 的浓度为0 . 5 mol- L L 请回答以下问题：( 1 ) 前 1 0 s 内的平均反应速率V(H2O)=；平衡时C O2的转化率为 o( 2) 下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是 oa . 单位时间内消耗n mol C H 3 0 H 的同时生成n mol C C hb . 1 mol C O 2生成的同时有3 mol H - H 键断裂c . C
8、O 2和 H 2的浓度保持不变d.容器内压强保持不变e . C O 2和 H 2的物质的量之比保持不变m .脱硫：燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。其更多的是利用碱溶液与烟道气相遇，烟道气中S0 2溶解在水中，形成一种稀酸溶液，然后与C a( 0 H ) 2浊液等发生中和反应。( 1 ) 已知中和反应为常见的放热反应，下列有关反应放热、吸热的说法正确的是a . 可燃物燃烧一般都需要加热，所以都是吸热反应b . 化学键的断裂要吸收能量c.当反应物的总能量低于生成物的总能量时，据能量守恒定律可知反应会放热d.已知SO 2( g ) 与 O 2( g ) 反应生成S0 3( g
9、) 为放热反应，则 S0 3( g ) 分解生成SO 2( g ) 与 O 2( g ) 的反应为吸热反应( 2) 请写出脱硫过程发生的主要化学方程式：o5 . I . ( 1 ) 写出H 2c o3的电离方程式：o( 2 ) 现有C H 3c o0 H 、H C 1 两种溶液，选择填空：A. B. CO( O H )3 ,还含S i O ?及少量AI 2 O 3、F e2O 3 , Cu O及M n C h等 为原料可制取钻的氧化物。( 1 )一种钻氧化物晶胞如图1所示，该 氧 化 物 中 钻 离 子 价 电 子 排 布 式 为 。O钻离子(2)利用钻矿制取钻的氧化物的主要步骤如下:浸取：用
10、盐酸和Na2s。 3溶液浸取钻矿，浸取液中含有AF+、Fe2 Co2 Cu2 Mn2 C l SO： 等离子。写出CO2O3发生反应的离子方程式：。除杂：向浸取液中先加入足量NaCICh氧化Fe2+,再加入NaOH调节pH 除去AP+、Fe3+ Cu2+O有关沉淀数据如下表( “ 完全沉淀” 时 金 属 离 子 浓 度 .Ox沉淀A1(OH)3Fe(OH)3CO(OH)2CU(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀时的pH5.22.89.46.710.1若浸取液中c(Co2+)=0.1 mol-L1, 则须调节溶液pH 的 范 围 是 (加 入 NaCICh和 NaOH时，溶液的体积变化忽略) 。
11、萃取、反萃取：向除杂后的溶液中，加入某有机酸萃取剂(HA” ，发生反应：Co2+n(HA) 2CoA2-(n-l)(HA) 2+2H+o 实验测得：当溶液pH 处于4.5 6.5范围内，Co?+萃取率随溶液pH 的增大而增大( 如图2 所示) ，其原因是。向萃取所得有机相中加入H2sCh,反萃取得到水相。97539999%、氐国靶.0。911- 1 - 1 -4.5 5.0 5.5 6.0 6.5pH图 2沉钻、热分解：向反萃取后得到的水相中加入(NHQ2C2O4溶液，过滤、洗涤、干燥，得到COC2O42H2O晶体。称 取 14.64 g 该晶体，在空气中加热一段时间后，得到CoO和 CO3O
12、4的混合物。称量该混合物，质量为 6.32 g , 通过计算确定该混合物中CoO和 Co3O4的 质 量 之 比 ( 写 出 计 算 过 程 ) 。8 .非金属元素及其化合物在物质制备、生产生活中发挥着重要作用。I . C O 2 与 N H 3 合成尿素的反应如下：C O2( g ) + 2 N H3(g)CO(NH2) 2 ( s ) + H2O ( g ) A H = ak J / m o l曲线表示不同温度、不同压强下，C 0 2的平衡转化率与温度的关系，请回答下列问题：( l ) a 0 , P i P2 ( 填或“ =” ) 。( 2 ) t C时，向容积为2 L的密闭容器中充入3
13、 m o i N %和I m o l C C h ,实现M点的平衡，则平衡时容器内压强为开始时的 倍，t时 的 化 学 平 衡 常 数 为 。若保持条件不变，再向该容器中充入I m o l N F h和I m o l C C h ， N H 3的 转 化 率 将 (填 “ 增大” 、 减小”或“ 不变H .硫及其化合物在生产生活中应用广泛，回答下列问题。( 1 )铁镂矶是一种化学物质，分子式为N H 4 F e ( S O 4 ) 22 H 2 O ,其溶于水后，溶液中离子浓度大小关系为已知某溶液中含有C C h S C V- 等离子， 取一定量的该溶液向其中加入B a C b溶液， 当C C
14、 h z一 开始沉淀时,以 c o ； - )溶液中为c ( S O )1 0 ( 已知:K s p ( B aS O4) = 1 . 0 x l 0 -1 0, K s p ( B aC 03) = 2 . 5 x l O -9)( 3 )恒温恒容密闭容器中发生如下反应：2 s C h ( g ) + O 2 ( g ) = 2 S O 3 ( g ) A H = - 1 9 7 k J / m o L下列能说明反应达到平衡状态的是。a.体系压强保持不变 b.混合气体的密度保持不变C . S 0 3和0 2的体积比保持不变 d .每消耗l m o l S O3的同时生成0 . 5 m o l
15、 C ) 29 .硫酸的消费量常用来衡量一个国家工业发展水平。其中S O ?的催化氧化是重要的一步，其反应为:2S O ,(g)+O2( g ) i 2 S O3(g) AH = -19 6kJ /m olo 回答下列问题:S O2催化氧化反应在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 温下自发(填“ 高” 或“ 低” ， 下同)，压有利于提高反应速率，压有利于提高平衡转化率。根据下表数据(450条件下测得)阐述实际工业生产选择O .I M P a的理由：;压强O.IMPa0.5MPaIMPa5 MPalOMPa平衡时S 5 的转化率97.5%98.9%99.2%99.6%99.7% 科研人
16、员使用CaCO3为基础固硫材料，复合不同的催化剂（ V2O5、V2O5-MnOr VzCGeOj催化S0?向SO,的转化。同时研究了不同温度下使用三种催化剂对CaCO,固硫效率（ 用单位时间SO?转化率表示） 的影响,结论如下图:卓都瑟wsdsL仅使用CaCO、 而不使用催化剂获得的X 线的实验目的是I I . 下列有关说法正确的是a . 三种催化剂中VzO,催化剂效率最低b . 同温同压下，使用复合催化剂有利于提高S 0、 的平衡产率c . 如图为VzO-MnOz为催化剂时的反应机理，由图可知Mn 比Mn” 更易获得电子d . 温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升 某 S0?催化氧化生成
17、SO,反应的速率方程为：v=k-p”(SO2)-pP(O2p(SO3), 根据表中数据，p=实验p(SO2)/kPap(O2)/kPap(SO3)/kPav/kPa 1ImnPq22mnP2q3mnO.lpI0q4m2nP1.414q(4)某种晶型的MnO,晶胞如图，A 位 置 的 元 素 为 ( 填 元 素 符 号 ) 。1 0 .金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO?)转化为TiCl”，再进一步还原得到钛。回答下列问题：(l)TiO?转化为TiCl 有直接氯化法和碳氯化法。在 1000C时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：( i
18、 )直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)AH=172kJ mol ,Kpl=1.0xl0-2(五)碳氯化：TiO2(S)+2C12(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) AH2=-51kJ-moF, Kp2=1.2xl0l2Pa反应 2c(s)+C(g)=2C0(g)的 AH 为 kJ-mol1, & =Pao碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是。对于碳氯化反应： 增大压强， 平衡 移动(填“ 向左” “ 向右或不)； 温度升高， 平 衡 转 化 率 ( 填“ 变大” “ 变小” 或“ 不变” )。(2)在 10 Xi。 P a , 将Ti。?
19、 、C、以物质的量比1 ： 2.2 ： 2 进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。0.7反应 C + C O 2(g ) = 2C O (g )的平衡常数Kp( 1400) =P a 。图中显示，在20 0 平衡时T i O ? 几乎完全转化为T i C l , , 但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是。 TQ 碳氯化是一个“ 气一固一固” 反应，有利于T&-C“ 固 固” 接 触 的 措 施 是 。1 1 . 20 21 年 1 0 月 1 6 日6时 5 6 分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。中国空间站开启有人长期
20、驻留时代。空间站的水气整合系统利用“ 萨巴蒂尔反应“ ，将 C O 2转化为C H 4 和水蒸气，配合 0 2生成系统可实现0 2的再生。回答下列问题：I . 萨巴蒂尔反应为：C O2(g )+ 4 H2(g ) = i C H 4 (g )+ 2H2O (g )A H )(1 )常温常压下，已知：H ? 和C H ” 的燃烧热(A H )分别为- 28 5 . 5 k J/ m o l 和- 8 9 0 . 0 k J/ m o l ； 凡0 (1 )= 凡0仅 ) H2= + 4 4 . 0 k J/ m o L 则 AH|=kJ /moL(2)在某一恒容密闭容器中加入C O 2、出 ，其
21、分压分别为1 5 k Pa 、 3 0 k Pa , 加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。研究表明C H4的反应速率V(C H4)= 1 . 2x l 0 -6p (C O2)p4(H2) (k Pa . s -1) ,某时刻测得比0 他)的分压为 l O k Pa , 则该时刻V(H2)=0(3)研究发现萨巴蒂尔反应的历程，前三步历程如图所示。其中吸附在Pt / S i C h 催化剂表面用“ . ” 标注， T s 表示过渡态。从 物 质 吸 附 在 催 化 剂 表 面 到 形 成 过 渡 态 的 过 程 会 (填 “ 放出热量 或“ 吸收热量” )；反应 历 程 中 最 小 能 垒 (
22、活 化 能 )步 骤 的 化 学 方 程 式 为。)oI +(myHE+OOJ3f40)IG+H.+HO.+O。0)eH7/z.+HO.+22J2Inline八1-能量/ e V ，0.50.0 0 . 5- 1 . 0- 1 . 5- 2. 0反应历程n .某研究团队经实验证明，c o ? 在一定条件下与H2O发生氧再生反应:CO2(g)+ 2H2O(g) ?= C H4(g)+2O2(g)A Hi=+802.3 kJ/mol(4)恒压条件时，按C(CO J:C(H2O) = 1:2投料，进行氧再生反应，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。c(moi/L)_ a150 200 2
23、50 300 350 400 77350时，A 点的平衡常数的K=( 填计算结果) 。为提高CO2的转化率，除改变温度外，还可采取的措施为.(5)氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现；反应机理如图所示:光催化CO2转化为CH4的阴极方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图所示。300到 400之间，C E 生成速率加快的原因是1 2 .有效去除大气中的NOx和水体中的氮是环境保护的重要课题。( 1 ) 已知：2 c o ( g ) + O 2 ( g ) = 2 C O 2 ( g ) ;
24、 AH i = - 5 6 6 . 0k J - m o l - N 2 ( g ) + 2 C ) 2 ( g ) = 2 N O 2 ( g ) ; AH 2 = + 6 4 k J - m o l -1反应 2 N O2( g ) + 4 C O (g) = N 2 ( g ) + 4 C O2( g ) ; AH ? = 一 。( 2 ) 磷酸镂镁( M g N H 4 P o 。 沉淀法可去除水体中的氨氮( N H ； 和 N H 3 ) 。实验室中模拟氨氮处理：1 L 的模拟氨氮废水( 主要含NH； ) , 置于搅拌器上，设定反应温度为2 5 。先后加入M g C b 和 N a
25、z H P C h溶液，用 N a O H 调节反应p H , 投加絮凝剂；开始搅拌，反应3 0m i n 后，取液面下2 c m 处清液测定氨氮质量浓度。反应p H图1生成磷酸铉镁沉淀的离子反应方程式为 。测得反应p H 对氨氮去除率的影响如图1 所示，当 p H 从 7 . 5 增至9 . 0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，原因是一。当反应p H为 9 . 0时，该沉淀法对氨氮的去除率达到最高，当 p H 继续增至1 0. 0时，氨氮的去除率下降,原因是_ _ _o( 3 ) 纳米零价铁( N Z V I ) / B C 与( C u P d ) / B C 联合作用可去除水体中的硝态
26、氮。1 51 0500 5 0 1 00 1 5 0 2 00 2 5 0 3 00 3 5 0反应时间( m i n )图3的曼娶鬻运在 N Z V I / B C 和( C u P d ) / B C 复合材料联合作用的体系中，生物炭( B C ) 作为N Z V I 、C u 、P b 的载体且减少了纳米零价铁的团聚，纳米零价铁作为主要还原剂，C u 和 P d 作为催化剂且参与吸附活性H。N Z V I / B C 和( C u P d ) / B C 复合材料还原硝酸盐的反应机理如图2所示, N O； 转化为N ? 或 NH： 的过程可描述为 一实验测得体系初始pH 对 NO； 去除
27、率的影响如图3 , 前 200min内，pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时，其可能的原因是一。1 3 .甲爵、乙醇都可用作涂料、染料的化工原料，也可用作燃料。I . 工业上， 在一定条件下可用乙烯气相水化法制备乙醇。 其反应为： CH2=CH2( g)+H2O(g)=H3CH2OH(g) H。己知：CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2( g)+2H2O(g) Hl=-1323kJ-mol1CH3cH20H(g)+3O2( g)=2CO2( g)+3H2O(g) H2=-1289kJ mol-1(l)CH2=CH2( g)+H2O(g)=CH3cH20H(g)反应的的活化能E
28、a( 正) 为102kLmolL则该反应的活化能Ea( 逆) 为kJ mol1 o(2)在密闭容器中充入CH2=CH2( g)、H20(g)( 两者物质的量之比为1： 1)并加入催化剂发生反应，乙烯的平衡转化率与温度、 压强的关系如图1所示。 pi p2( 填或 (5)如图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 左右，电池反应为2Na+xS=Na2Sx，正极 的 电 极 反 应 式 为 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的倍。(6)已知常温下 Fe(OH)3和 Mg(OH)2 的 K、0分别为 8.0、10-3 l.OxlO- 1, ,向浓度均为 0.1 mol/L 的 FeCb、M gCb的混合溶液中加入碱液， 要使Fe3+ 完全沉淀而Mg2+ 不沉淀， 应该调节溶液p H的范围是。 ( 已知 1g 2=0.3)
