化学反应原理高考大题专题训练

化学反应原理高考大题专题训练

1.下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

（1） 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中2SO 的化学反应为：

3224232()NH SO H O NH SO ++=， 4232243()2NH SO SO H O NH HSO ++=

能提高燃煤烟气中2SO 去除率的措施有 （填字母）。 A ．增大氨水浓度 B.升高反应温度

C.使燃煤烟气与氨水充分接触

D. 通入空气使3HSO -转化为42SO -

采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的2CO ，原因是 （用离子方程式表示）。

（2） 方法Ⅱ重要发生了下列反应： 222()()()2()CO g SO g S g CO g +=+ 18.0J H k mol -?=g

2222()()()2()H g SO g S g H O g +=+ 1

90.4J H k mol -?=g

222()()2()CO g O g CO g += 1566.0J H k mol -?=-g

2222()()2()H g O g H O g += 1483.6J H k mol -?=-g

()S g 与2()O g 反应生成2()SO g 的热化学方程式为 。 （3） 方法Ⅲ中用惰性电极电解

3NaHSO 溶液的装置

如右图所示。阳极区放出气体的成分

为 。（填化学式）

2. 铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化

合物有着各自的性质。

(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发

生下列反应：

Fe 2O 3(s)+3CO(g)

2Fe(s)+3CO 2(g)

①该反应的平衡常数表达式为：K=

②该温度下，在2L 盛有23Fe O 粉末的密闭容器中通入CO 气体，10min 后，生成了单质铁11．2g 。则10min 内CO 的平均反应速率为

(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：

① ②

(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是。

(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：

Al浓度增加，可加入的物质是。

欲使上述体系中3+

3.三效催化转化器可减少汽车尾气中的主要污染物(CO、NO x等)，部分反应如下：

①2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)

(1)已知：N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H=＋180.5 kJ·mol－1

2C (s)十O2(g) =2CO(g) △H=－221.0 kJ·mol－1

C (s)十O2(g) =CO2(g) △H＝－393.5 kJ·mol－1

则反应①的△H= 。

(2)已知某温度下，反应②的平衡常数K=1.0。在该温

度下向某密闭容器中充入1.0 mol CO和2.0 molH2O，

经充分反应达平衡后，CO的平衡转化率为，

H2的体积分数为。

(3)NaBH4/H2O2燃料电池是一种有广泛前景的汽车能

源，结构如右图所示。电池工作时，负极发生的电极反应

可表示为。

4.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表

为制取

方法a 用炭粉在高温条件下还原CuO

方法b 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O；

方法c 电解法，反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑。

方法d 用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2

（122

C（s）＋1/2O2(g)=CO(g)；△H = -110.5kJ·mol-1

Cu（s）＋1/2O2(g)=CuO（s）；△H = -157kJ·mol-1

则方法a发生的热化学方程式是：

（2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度而制备纳米

Cu2O，装置如右图所示：该电池的阳极反应式为

钛极附近的pH值（增大、减小、不变）

（3）方法d为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制

备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为

（4）在相同的密闭容器中，用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验：△H>0

序号0 10 20 30 40 50

①T10.050 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480

②T10.050 0.0488 0.0484 0.0480 0.0480 0.0480

③T2 0.10 0.094 0.090 0.090 0.090 0.090

下列叙述正确的是 （填字母）。

A ．实验的温度:T 2

B ．实验①前20 min 的平均反应速率 v (H 2)=7×10-5 mol·L -1 min —1

C ．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高

(5) 2）用以上四种方法制得的Cu 2O 在某相同条件下分别对水催化分解，产生氢气的体积V (H 2)随时间t 变化如右图所示。下列叙述正确的是 （填字母代号）。

A ．c 、d 方法制得的Cu 2O 催化效率相对较高

B ．d 方法制得的Cu 2O 作催化剂时，水的平衡转化率

最高

C ．催化效果与Cu 2O 颗粒的粗细、表面活性等有关

D ．Cu 2O 催化水分解时，需要适宜的温度 5．[2011·课标全国卷] 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发

出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H 2(g)、CO(g)

和CH 3OH(l)的燃烧热ΔH 分别为－285.8 kJ·mol －1、－283.0 kJ·mol －1和－726.5 kJ·mol －1。请

回答下列问题：

(1)用太阳能分解10 mol 水消耗的能量是________kJ ；

(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为__________________________________；

(3)在容积为2 L 的密闭容器中，由CO 2和H 2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T 1、T 2均大于300 ℃)；

下列说法正确的是________(填序号)

①温度为T 1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为

v (CH 3OH)＝ n A t A

mol·L －1·min －1 ②该反应在T 1时的平衡常数比T 2时的小

③该反应为放热反应

④处于A 点的反应体系从T 1变到T 2，达到平衡时n H 2n CH 3OH

增大

(4)在T 1温度时，将1 mol CO 2和3 mol H 2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO 2转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为________；

(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为

______________________、正极的反应式为________________________。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol 甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ ，则该燃料电池的理论效率为________。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)

6．[2011·天津卷] 工业废水中常含有一定量的Cr 2O 2－7和CrO 2－

4，

它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法1：还原沉淀法该法的工艺流程为

CrO 2－4――→H ＋①转化Cr 2O 2－7――→Fe 2＋②还原Cr 3＋――→OH －③沉淀Cr(OH)3↓ 其中第①步存在平衡：2CrO 2－4(黄色)＋2H ＋Cr 2O 2－

7(橙色)＋H 2O

(1)若平衡体系的pH ＝2，该溶液显________色。 t V (H 2) d c

b a a

(2)能说明第①步反应达平衡状态的是__________。

a．Cr2O2－7和CrO2－4的浓度相同b．2v(Cr2O2－7)＝v(CrO2－4) c．溶液的颜色不变

(3)第②步中，还原1 mol Cr2O2－7离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。

(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)

常温下，Cr(OH)3的溶度积K sp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5mol/L，溶液的pH应调至________。

方法2：电解法该法用Fe做电极电解含Cr2O2－7的酸性废水，

随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。

(5)用Fe做电极的原因为

__________________________________。

(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解

释)_________ _____。溶液中同时生成的沉淀还有

__________。

7.（15分）

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用两种方法制备甲醇：

反应Ⅰ：CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g) ?H1

反应Ⅱ：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) ?H2

①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度250℃300℃350℃

K 2.041 0.270 0.012

由表中数据判断?H1_______________0（填“<”、“=”或“>”）。

②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L密闭容器中充分反应，4分钟后反应达到平

衡，测得CO的物质的量为0.4mol，则CO的反应速率为________________，此时的压强是反应前压强的___________倍。

（2）反应Ⅱ的平衡常数表达式为____________________，为了加快反应Ⅱ的反应速率，并且提高H2的转化率，采取的措施是_______________（填写正确选项的字母）。

a．增大CO2的浓度b．增大H2的浓度

c．增大压强d．加入催化剂

（3）工业上利用CO与水蒸气的反应，将有毒的CO转化为无毒的CO2，书写有关热化学反应方程式__________________________________。该反应在830K下进行时，初始浓度到达平衡的时间有如下的关系：

2 4 1 3

CO的初始浓度

(mol/L)

3 2 3 3

H2的初始浓度

(mol/L)

时间（min）8 6 12 n

则n 为________min。

（4）近年来，科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池。该电池中甲醇发生反应的一极为______极、其电极反应式为_________________。

（5）用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2mol CH3OH，阴极产生标况下气体的体积为L。

8．（14分）卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义。

(l)下列关于氯水的叙述正确的是_______（填写序号）。

A．氯水中存在两种电离平衡

B．向氯水中通入SO2，其漂白性增强

C．向氯水中通入氯气，c( H＋)/c(ClO－)减小

D．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小

E．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动

F．向氯水中加少量固体NaOH，可能有c(Na＋)=c(Cl－)+c(ClO－)

(2)工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为______。

(3)常温下，已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式________。若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因___________。

(4)碘钨灯具有比白炽灯寿命长且环保节能的；

特点。

一定温度下，灯泡内封存的少量碘与使用过程

中沉积在管壁上的钨可以发生反应：

。为模拟上述反应，

准确称取0. 508g碘、0.736g金属钨置于50. 0mL的

密闭容器中，加热使其反应。

如右图是WI2(g)的物质的量随时间变化关系图象，其中曲线I（0～t2时间段）的反

应温度为T1，曲线II(从t2开始)的反应温度为T2，且T2>T1。

则：①该反应的△H_______0（填“>。、=或“<”）

②从反应开始到t1时间内的平均反应速率v(I2)=_________。

③下列说法中不正确的是_________（填序号），

A．利用该反应原理可以提纯钨

B．该反应的平衡常数表达式是K=

C．灯丝附近温度越高，灯丝附近区域WI2]越易变为W而重新沉积到灯丝上

(5)25℃时，向5mL含有KCI和KI浓度均为0.1mol1

L-?的混合液中，滴加6mL0．1mol1L-?

的AgNO3溶液，先生成的沉淀是_________，溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______ [不考虑H＋和OH－。25℃时]。

9．（14分）铁是重要的金属元素,用途极广。

（1）高铁酸钾(K2FeO4)具有很强的氧化性，常用作净水剂，对环境无不良影响,被人们称为“绿色化学”试剂。工业上，可用铁作阳极，电解KOH溶液制备K2FeO4，其阳极的电极反应式为___________________。

（2）某高效净水剂可由Fe(OH)SO4聚合得到。工业上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸为原料来制备Fe（OH）SO4，反应中有NO生成，化学方程式为。

（3）已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ/mol

②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ/mol

高炉炼铁过程中发生的主要反应为：

1 3Fe2O3(s)+ CO(g)

2

3

Fe(s)+CO2(g)ΔH = a kJ/mol,则a = kJ/mol。

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，

此时v正v逆（填“等于”、“大于”或“小于”)。经过l0 min，在1000℃达

到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率v (CO2)= 。欲提高上

述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是；

A．提高反应温度B．移出部分CO2C．加入合适的催化剂D．减小容器的容积

（4）一定温度下的难溶电解质在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据，对含等物质的量的

CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4) 3的混合溶液的说法，不科学

．．．的是

物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3

Ksp/25℃8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38完全沉淀时的PH值≥9.6≥6.43～4

B. 该溶液中c(SO42-)：[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]＞5:4

C. 向该溶液中加入适量氯水，并调节pH值到3～4后过滤，可得到纯净的CuSO4溶液

D. 向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀