1、沈阳备战高考化学易错题专题复习化学反应原理综合考查练习题沈阳备战高考化学易错题专题复习-化学反应原理综合考查练习题一、化学反应原理综合考查1近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚，反应原理为2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) H（1）已知：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) H1=+42kJ/molCH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) H2=+24.52kJ/molCH3OH
2、(g)CO(g)+2H2(g) H3=+90.73kJ/mol则H=_kJ/mol。（2）一定温度下，在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应，经过5min反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3：4，则用CH3OCH3表示的平均反应速率为_，H2的转化率为_；此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g)，平衡_移动(填正向、逆向、不)。（3）对于恒温恒容条件下进行的反应，下列说法能说明反应已达平衡的是_。A混合气体密度不发生改变B混合气体的平均相对分子质量不再发生改变Cv(CO)正=v(H2)逆Dn(CO)与n(H2)的比值不变（4）一定温度下
3、，密闭容器中进行的反应，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是_，压强P1_P2(填、 3103 【解析】【分析】【详解】(1)根据盖斯定律，方程式2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，可用22得到，则H=H12H2H32=(42)2(24.52)(90.73)2kJmol1=289.98kJmol1；(2)根据物质的量比等于压强比，平衡时容器中压强与起始压强之比为3:4，可得平衡时混合气体的物质的量为6mol，设达到平衡时，生成CH3OCH3的物质的量为xmol，有：可得22x+66xx3x=6mol，求解x=0.
4、5mol，可得平衡时CO2、H2、CH3OCH3、H2O的物质的量分别为1mol、3mol、0.5mol、1.5mol；用CH3OCH3表示的平均反应速率；H2的转化率为；平衡常数，若向体系中再加入2molCO2和1.5.molH2O(g)，此时CO2、H2、CH3OCH3、H2O的物质的量分别为3mol、3mol、0.5mol、3mol，则浓度商，可知Qc0，升高温度，平衡正向移动，CH3OH的体积分数减小；则纵坐标表示的物质为CH3OH；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动，CH3OH的体积分数增大，所以P1P2；(5)根据CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(
5、s)+SO42-(aq)，平衡常数。【点睛】问题(2)中，同时加入2molCO2和1.5.molH2O(g)，不能根据勒夏特列原理判断，因此利用浓度商和平衡常数的关系，判断平衡移动方向。2近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数K（300）_K（400）（填“大于”或“小于
6、”）。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)c(O2)=11的数据计算K（400）=_（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是_。（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) H1=83 kJmol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) H2=-20 kJmol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) H3=-121 kJmol-1则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)
7、的H=_ kJmol-1。（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCI的转化率的方法是_。（写出2种）（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：负极区发生的反应有_（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气_L（标准状况）【答案】大于 O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低 116 增加反应体系压强、及时除去产物 Fe3+e=Fe2+，4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 5.6 【解析】【详解】（1）根据反应方程式知，HCl平衡转化率越大，平衡常数K越大，结合图像知升高温度平衡
8、转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，则K(300)K(400)；由图像知，400时，HCl平衡转化率为84%，用三段式法对数据进行处理得：起始（浓度） c0 c0 0 0变化（浓度） 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0平衡（浓度）(1-0.84)c0 (1-0.21)c0 0.42c0 0.42c0则K=；根据题干信息知，进料浓度比过低，氧气大量剩余，导致分离产物氯气和氧气的能耗较高；进料浓度比过高，HCl不能充分反应，导致HCl转化率较低；（2）根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）2得 H=（H1+H2+H3）2=-116kJmol-1；（3）若想提
9、高HCl的转化率，应该促使平衡正向移动，该反应为气体体积减小的反应，根据勒夏特列原理，可以增大压强，使平衡正向移动；也可以及时除去产物，减小产物浓度，使平衡正向移动；（4）电解过程中，负极区即阴极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，属于还原反应，则图中左侧为负极反应，根据图示信息知电极反应为：Fe3+eFe2+和4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O；电路中转移1 mol电子，根据电子得失守恒可知需消耗氧气的物质的量是1mol40.25mol，在标准状况下的体积为0.25mol22.4L/mol5.6L。3十八大以来，各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国，我国每年煤炭燃烧释放出的大
10、量SO2严重破坏生态环境。现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：反应：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) 活化能Ea1，H1=218.4kJmol-1反应：CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) 活化能Ea2，H2= -175.6kJmol1请回答下列问题：（1）反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)；H=_kJmol-1；该反应在_
11、（填“高温”“低温”“任意温度”）可自发进行。（2）恒温密闭容器中，加入足量CaSO4和一定物质的量的CO气体，此时压强为p0。tmin中时反应达到平衡，此时CO和CO2体积分数相等，CO2是SO2体积分数的2倍，则反应I的平衡常数Kp_(对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)px(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。（3）图1为1000K时，在恒容密闭容器中同时发生反应I和II，c(SO2)随时间的变化图像。请分析图1曲线中c(SO2)在0t2区间变化的原因_。（4）图2为实验在恒容密闭容器中，测得不
12、同温度下，反应体系中初始浓度比与SO2体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是_。A当气体的平均密度不再变化，反应I和反应同时达到平衡状态B提高CaSO4的用量，可使反应I正向进行，SO2体积分数增大C其他条件不变，升高温度，有利于反应I正向进行，SO2体积分数增大，不利于脱硫 D向混合气体中通入氧气（不考虑与SO2反应），可有效降低SO2体积分数，提高脱硫效率 （5）图1中，t2时刻将容器体积减小至原来的一半，t3时达到新的平衡，请在图1中画出t2-t3区间c(SO2)的变化曲线_。【答案】-394.0kJmol-1 低温 0.25p0 反应I的活化能Ea1较小，反应速率I比II大，0t1阶
13、段c(SO2)增大，t1后反应II为主，c(CO)减小，使反应I逆向进行，故c(SO2)减小，t2时反应达到平衡状态。 ACD； 【解析】【分析】【详解】(1)反应：CaSO4(s)+CO(g)CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) H1=218.4kJmol-1反应：CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s) + 4CO2(g) H2= -175.6kJmol1根据盖斯定律反应-反应得：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)，所以，H=H2-H1=-175.6kJmol1-218.4kJmol-1=-394.0kJmol-1。该反应为气体分子数减小的反
14、应，S0，H0，当H-TS0时，反应能自发进行，则T较小的时候反应能自发进行，即该反应在低温时能自发进行，故答案为：-394.0kJmol-1；低温；(2)设参加反应的CO起始的物质的量为a，平衡时，CO和CO2体积分数相等，CO2的体积分数是SO2体积分数的2倍，故设平衡时，SO2的物质的量为xmol，CO和CO2的物质的量为2x，则对于反应有：则反应生成的CO2的物质的量为(2x-x)mol=xmol，生成CO的物质的量=2x-(a-x)mol=(3x-a)mol，则对于反应有：结合反应、可知：CO的充入量为(4x-a)+a=4x，而平衡时，气体的总物质的量=2x+x+2x=5x，设平衡时
15、体系总压为p，则，解得：p=，所以反应的平衡常数Kp=0.25p0，故答案为：0.25p0；(3)因反应的活化能小于反应的活化能，0到t1，反应速率大于反应，c(SO2)增大，t1后反应II为主，c(CO)减小，使反应I逆向进行，故c(SO2)减小，t2时反应达到平衡状态，故答案为：反应I的活化能Ea1较小，反应速率I比II大，0t1阶段c(SO2)增大，t1后反应II为主，c(CO)减小，使反应I逆向进行，故c(SO2)减小，t2时反应达到平衡状态；(4)A反应、都是反应前后气体质量变化的反应，由m=V可知，容器体积V恒定下，不变，说明气体总质量m不变，那么容器内每种气体的质量均不变化，已达
16、到平衡，A正确；BCaSO4是固体，提高CaSO4的用量，平衡不移动，B错误；C反应是吸热反应，升高温度，反应正向移动，SO2体积分数增大，不利于脱硫，C正确；D通入氧气，CO被消耗，反应逆向移动，SO2体积分数降低，脱硫效率增大，D正确；综上所述，ACD满足题意，故答案为：ACD；(5)容器体积减小一半瞬间，二氧化硫浓度变为2倍，同时压强增大，平衡逆向移动，二氧化硫浓度减小，t2t3二氧化硫浓度比t1t2减小的多。根据勒夏特列原理可知，t3重新平衡时，二氧化硫浓度略比t2时刻大，据此如图：，故答案为：。【点睛】勒夏特列原理：当改变外界条件时，平衡向减弱这种改变的方向移动，但不能抵消这种改变。
17、4德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJ/mol(1)若已知H-H键的键能为436.0kJ/mol，N-H的键能为390.8kJ/mol，则NN的键能约为_kJ/mol(2)合成氨反应不加催化剂很难发生，催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示，则加了催化剂后整个反应的速率由_决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”)，未使用催化剂时逆反应活化能_正反应活化能(填“大于”“小于”或者“等于”)(3)从平衡和速率角度考虑，工业生产采
18、取20MPa到50MPa的高压合成氨原因_(4)一定温度下恒容容器中，以不同的H2和N2物质的量之比加入，平衡时NH3体积分数如图所示，则H2转化率a点_b点(填大于”“小于”或者“等于”)。若起始压强为20MPa，则b点时体系的总压强约为_MPa。(5)若该反应的正逆反应速率分别表示为v正=K正，v逆=K逆c2(NH3)，则一定温度下，该反应 的平衡常数K=_(用含K正和K逆的表达式表示)，若K正和K逆都是温度的函数，且随温度升高而升高，则图中c和d分别表示_和_随温度变化趋势(填K正或者K逆)。(6)常温下，向20mL的0.1mol/L的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变
19、化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=_【答案】944.4 第一步反应 大于 当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高 小于 19 K正 K逆 0.1mol/L 【解析】【分析】【详解】（1）根据反应热的计算公式，可得，故答案为：944.4；（2）因为第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，则催化剂后整个反应的速率由第一步反应决定，由图可知未使用催化剂时逆反应活化能大于正反应活化能，故答案为：第一步反应；大于；（3）根据工业上制备氨气的原理可知，当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50
20、MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高，所以工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨，故答案为：当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高；（4）当增大氢气的用量时，氮气的转化率升高，氢气的转化率降低，则H2的转化率a点小于b点；根据图知b点氨气的体积分数为5%，设氮气与氢气在恒容密闭容器中各投1mol，转化的氮气为xmol，则可列三段式为：N2+3H22NH3则有，由此可得x= ，P(平衡)=19MPa，故答案为：小于；19；（5）平衡时，正反应速率=逆反应速率，则有，平衡常数K= ；该反应为
21、放热反应，温度升高时，平衡会逆向移动，平衡常数会减小，则K逆大于K正，c代表K正，d代表K逆，故答案为：；K正；K逆；（6）反应后溶液呈中性，溶液中c（H+）=c（OH-）且由电荷守恒c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（Cl-），则c（NH4+）= c（Cl-）=0.1mol/L，故答案为：0.1mol/L。5甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.58kJmol-1反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3=-9
22、0.77kJmol-1回答下列问题：（1）反应的H2=_。（2）反应能够自发进行的条件是_ (填“较低温度”、“ 较高温度”或“任何温度”)（3）恒温，恒容密闭容器中，对于反应，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_。A混合气体的密度不再变化 B混合气体的平均相对分子质量不再变化CCO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1 D甲醇的百分含量不再变化（4）对于反应，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是_。A其他条件不变，若不使用催化剂，则250时CO2的平衡转化率可能位于M1B温度低于250时，随温度升高甲醇的产率增大CM点时平衡常
23、数比N点时平衡常数大D实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率（5）若在1L密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生反应，250时反应的平衡常数K=_；若要进一步提高甲醇体积分数。可采取的措施有_。（6）下图是电解Na2CO3溶液的装置图。阴极的电极反应式为_【答案】+41.19kJmol-1 较低温度 BD ABD 0.148(或者) 增大压强(降低温度) 2H+2e-=H2或2H2O+2e-=H2+2OH- 【解析】【分析】本题考查盖斯定律，热化学反应与过程无关，只与始态与终态有关，H2=H1-H3=+41.19kJ/mol；G=HTS，T为温度，G0，可自发进行，反
24、应：H0, S0，较低温度可自发进行；平衡状态的判断，同一物质的正逆反应速率相等，本题中=m/V，质量与体积均不变，密度自始至终不变，不可做为判断依据；M=m/n，质量不变，物质的量减少，可做判断依据；反应物与生成物平衡时的比例不一定为1：3：1：1，不可以；只要平衡则甲醇的百分含量不再变化，可以；化学反应条件的选择，既要考虑反应时的产量，又要考虑反应的速率；，250时转化率为50%；电解池中阳极失电子，溶液中为水提供的氢氧根离子失电子，产生的氢离子和钠离子向阴极区域移动，而阴极附近的水提供的氢离子得电子，生成氢气。【详解】（1）本题考查盖斯定律，热化学反应与过程无关，只与始态与终态有关，H2
25、=H1-H3=+41.19kJ/mol；（2）G=HTS，T为温度，G0，可自发进行，反应：H0, S0，较低温度可自发进行；（3）平衡状态的判断，同一物质的正逆反应速率相等，本题中=m/V，质量与体积均不变，密度自始至终不变，不可做为判断依据；M=m/n，质量不变，物质的量减少，可做判断依据；反应物与生成物平衡时的比例不一定为1：3：1：1，不可以；只要平衡则甲醇的百分含量不再变化，可以；答案为：BD；(4)A.催化剂对反应速率有影响，对平衡的限度无影响，A错误；B.该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，产率提高，B正确；C.升高温度平衡向左移动，化学平衡常数变小，C错误；D. 实际反应应
26、尽可能在催化效率最高时，D错误；答案为ABD ； (5) CO2 + 3H2CH3OH + H2O 250时转化率为50% 初始量：1 3 反应量：0.5 1.5 0.5 0.5平衡： 0.5 1.5 0.5 0.5，K=0.148；提高甲醇的体积分数为：增大压强(降低温度)； (6) 电解池中阳极失电子，溶液中为水提供的氢氧根离子失电子，产生的氢离子和钠离子向阴极区域移动，而阴极附近的水提供的氢离子得电子，生成氢气，2H+2e-=H2或2H2O+2e-=H2+2OH-【点睛】判断化学平衡的依据：同一物质的正逆反应速率相等，还可以为延伸出的依据，需要具体分析，本题中=m/V，质量与体积均不变，
27、密度自始至终不变，不可做为判断依据；M=m/n，质量不变，物质的量减少，可做判断依据；反应物与生成物平衡时的比例不一定为1：3：1：1；甲醇的百分含量不再变化则可以。6（1）如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。下列说法正确的是_（填字母序号）A固氮过程中，N2只做氧化剂B硝化过程需要有氧化剂参与C反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响D同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化反硝化过程中，CH3OH可作为反应的还原剂，1mol还原剂失去6mol电子。请将该反应的离子方程式补充完整：5CH3OH+NO3_+_+_+_，_（2）研究表明，氮氧化物（NOx）和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。已知：SO2生成SO3总反应方程式是2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6kJ/mol此反应可通过如下两步完成：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H1113kJ/molNO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H2_。一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1mol，5min达到平衡，此时容器中NO2和NO的浓度之比为13，则NO2的平衡转化率是_。（3）砷（As）是第四周期A族元素，其化合物，有着广泛的用途。AsH3的稳定性比NH3的稳定性_（填“强或“弱）。用原子结构解释原因_。常将含砷废渣（
