1、届高考化学二轮复习化学反应原理综合应用专题卷大题三化学反应原理综合应用12018河北省武邑中学模拟从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。请回答下列问题：(1)从煤的气化获得的化工原料气含有的羰基硫(COS)会引起催化剂中毒，大气污染等问题。羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_。羰基硫的脱硫方法之一为COS(g)H2(g)=H2S(g)CO(g)H7 kJ/mol，已知反应中部分物质的键能数据如下：化学键C=OC=SHSHH键能(kJ/mol)745577339436则CO分子中的碳氧键的键能为_。(2)羰基硫在高温下发生水解反应：COS(g)H2O(g)=H2S(g)CO2(g
2、)。T 时，将0.30 mol COS(g)与0.50 mol H2O(g)充入10 L的恒容密闭容器中，30 s后反应达到平衡状态，此时H2S的物质的量分数为0.30。030 s内，COS的平均反应速率v(COS)_，该反应的平衡常数K_(保留3位有效数字)。向反应容器中再分别充入下列气体，能使COS的转化率增大的是_(填字母)。()ACOSBH2OCH2SDSO2(3)将含H2S尾气的空气(按一定流速通入酸性FeCl3溶液中，可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3溶液吸收H2S的过程中溶液中的n(Fe3)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。由图中信息可知，0t1时间段内，一定
3、发生的反应是(用离子方程式表示)_。t1时刻后，溶液中n(Fe3)保持微量减少至基本不变，其原因是_。22018长沙市长郡中学模拟大量排放氮的氧化物会产生酸雨、光化学烟雾等环境问题。工业上处理氮的氧化物途径有多种：.碱吸法。利用纯碱溶液吸收NO、NO2，发生的反应有：2NO2Na2CO3=NaNO3NaNO2CO2，NONO2Na2CO3=2NaNO2CO2用一定量纯碱溶液吸收NO、NO2恰好完全反应得到吸收溶液。(1)向吸收溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，氧化产物为NO，写出离子方程式_。.天然气还原法。CH4催化还原NO、NO2的热化学方程式如下：CH4(g)4NO2(g)=4NO(
4、g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJ/molCH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJ/mol(2)4NO(g)=N2(g)2NO2(g)H_。(3)上述物质NaNO2、NO、CO2中含有共同的化学键的类型是_。.活性炭还原法。在V L恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO，恒温(T1)条件下发生反应生成Q、P(均为无污染物质)。测得物质的量与时间关系如表所示： n/mol t/minNOQP00.20000100.1160.0420.042200.0800.0600.060300.0800.0600.060(4)在T1温度下，NO的平衡
5、转化率为_；平衡常数K为_(用分数表示)。(5)30 min后，将温度升高至T2达到平衡时，容器中NO、Q、P的浓度之比为3 ：1 ：1，则该反应的正反应H_0(填“”“0。温度为T时，把一定量的PCl5气体引入一真空瓶内，反应达平衡后PCl5与PCl3的分压之比为1 ：3(分压总压物质的量分数)。PCl5的分解率a1_%。若达到平衡后体系总压为1.4 MPa，用平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数Kp_。温度为T2时，新的平衡体系中PCl5与Cl2分压相同，则PCl5的分解率a1_a2，温度T1_T2(填“”“”“0)2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g) Hb kJ mol1
6、(b0)若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为_ kJ(用含有a和b的代数式表示)。(2)在373 K时，向体积为2 L的恒容真空容器中通入0.40 mol NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)H57.0 kJ mol1。测得NO2的体积分数(NO2)与反应时间(t)的关系如下表：t/min020406080(NO2)1.00.750.520.400.40020 min内，v(N2O4)_ molL1min1。上述反应中，v(NO2)K1c2(NO2)，v(N2O4)K2c(N2O4)，其中K1、K2为速率常数，则373K时，K1、K2的数学关
7、系式为_。改变温度至T1时k1k2，则T1_373K(填“”、“”“”或“”)，通过计算解释原因_。若V200，则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。82018北京市通州区二模甲酸(HCOOH)是一种可再生的储氢物质，其产生、储存和应用H2的循环示意图如下。(1)HCOOH的结构式是_。(2)产生H2：上图中光催化产生H2的化学方程式是_。(3)储存H2：.CO2加氢法：已知：2HCOOH(l)O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H510 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1则CO2(g)H2(g)HCOOH(l)H_。此反应的化学平衡常数表达式：K_
8、。增大压强，CO2的平衡转化率升高，原因是_。即使在高压和高温条件下，CO2的平衡转化率也不高，为实现CO2加氢向甲酸的高效转化还可以采取的措施是_。.电化学还原法：在碳酸氢盐的水溶液中，CO2还原成甲酸的原理如图1所示。图1中，阴极的电极反应式是_。依据图1，在图2的方框中填出相应物质的化学式或离子符号。大题三化学反应原理综合应用1答案：(1)COS4OH=S2CO2H2O1 073 kJ/mol(2)8.0104 mol/(Ls)(或0.048 mol/(Lmin)3.69BD(3)H2S2Fe3=2Fe2S2Ht1时刻后，溶液中的Fe2被空气氧化为Fe3， Fe3再与H2S发生氧化还原反
9、应，因而溶液中的Fe3的量基本不变解析：(1)羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐，由元素守恒可知，生成正盐为Na2S、Na2CO3，离子方程式为COS4OHS2CO2H2O。反应焓变等于旧键断裂吸收的能量和新键生成释放能量的差，则CO分子中碳氧键的键能745577436339271 073 kJ/mol。(2)设该反应平衡时H2S的物质的量为x mol，COS(g)H2O(g)H2S(g)CO2(g)起始物质的量(mol) 0.3 0.5 0 0转化物质的量(mol) x x x x平衡时物质的量(mol) 0.3x 0.5x x x由于平衡时H2S物质的量分数为0.3，则x0.24 mol,0
10、30 s内v(COS)8104 mol/(Ls)，K3.69。向反应容器(恒容)加入COS，则COS转化率减小，A项错误；向反应加入H2O，COS转化率增大，B项正确；加入H2S，平衡逆向移动，COS转化率减小，C项错误；加入SO2消耗H2S，平衡正向进行，COS转化率增大，D项正确。(3)0t1时发生，H2S与Fe3发生反应，离子方程式为：H2S2Fe32Fe2S2H。t1时刻后，溶液中n(Fe3)保持微量减少至基本不变，是由于t1时刻后，溶液中的Fe2被空气氧化为Fe3，Fe3再与H2S发生氧化还原反应，因而溶液中的Fe3的量基本不变。2答案：(1)2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2
11、O(2)293 kJ/mol(3)极性键(或共价键)(4)60%9/16(5)不变解析：(1)向吸收溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，氧化产物为NO，离子方程式2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2O。(2)CH4催化还原NO、NO2的热化学方程式如下：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJ/mol；CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJ/mol，()/2得：4NO(g)=N2(g)2NO2(g)H293 kJ/mol。(3)上述物质NaNO2、NO、CO2中含有共同的化学键的类型是NO、CO极性键
12、(或共价键)。(4)在T1温度下，NO的平衡转化率为100%60%；反应方程式为C2NON2CO2的平衡常数K为。(5)原反应容器中NO、Q、P的浓度之比为4 ：3 3,30 min后，将温度升高至T2达到平衡时，容器中NO、Q、P的浓度之比为3 ：1 ：1，即升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应H10，反应时间30 min解析：(1)同主族元素从上到下原子序数逐渐增大，元素金属性逐渐增大，非金属性逐渐减小，单质与氢气的化合越来越难，气态氢化物稳定性逐渐减小，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，所以NH3比PH3稳定性强可以说明非金属性NP，a正确；常温下，氮气为气体，磷单质为固体是它们
13、的物理性质，不能说明非金属性NP，b错误；氮气与氢气化合比磷与氢气化合更困难可以说明非金属性PN，与元素周期律矛盾，c错误；HPO3不是磷元素的最高价氧化物对应的水化物，所以HNO3与HPO3酸性强弱不能说明N与P非金属性强弱，d错误。(2)根据盖斯定律：将CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJ/mol乘以5倍减去5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)F(s)5H2O(l)H937 kJ/mol得到：Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJ mol1。(3) 假设一定量的P
14、Cl5为a mol，压强是P0PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)开始(mol) a 0 0转化(mol) x x x平衡(mol) ax x x根据：分压总压物质的量分数，达平衡后p(总)(ax)p0/a，p(PCl5)(ax)p(总)/(ax)，p(Cl2)p(PCl3)xp(总)/(ax)，根据反应达平衡后PCl5与PCl3的分压之比为1 ：3得出：x3a/4；PCl5的分解率a1x/a75% ，平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数表达式是：Kpp(Cl2)p(pCl3)/p(PCl5)，将p(总)1.4 MPa代入得：Kp1.8 MPa；根据的计算数据可知，在原平衡中，p(PCl5)p(Cl2)，新平衡中两者相同，说明平衡逆向移动，根据反应方程式：PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)H0，该反应正反应是吸热反应，平衡逆向移动，说明温度降低，即T2T1，新平衡与原平衡相比，PCl5分解率降低了；PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)H0达到平衡后，温度、体积不变，充入氩气，反应物、生成物的浓度都没有改变，平衡不移动，a不能使PCl5分解率增大，a选项错误；体积不变，对体系加热，相当于升高温度，该反应的正反应
