2022届高考化学二轮复习化学反应原理综合题专题训练 WORD版含解析.docx

1、2022年高考化学二轮复习化学反应原理综合题专题训练1（2022浙江高考真题）工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：(1)在C和O2的反应体系中：反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-394kJmol-1反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2=-566kJmol-1反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g) H3。设y=H-TS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是_。一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比_。A不变B增大C减小D无法判断(2)水

2、煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=131kJmol-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是_。(3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41kJmol-1。一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为_。维持与题相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为_。生产过程

3、中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是_。A反应温度愈高愈好B适当提高反应物压强C选择合适的催化剂D通入一定量的氮气以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤：_；步骤：_。2（2021江苏高考真题）以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO2。(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈瓶中(图1)，70下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。滴液漏斗中的溶液是_；MnO2转

4、化为Mn2+的离子方程式为_。(2)除杂。向已经除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液，溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.05molL-1，则=_。Ksp(MgF2)=510-11，Ksp(CaF2)=510-9(3)制备MnCO3。在搅拌下向100mL1molL-1MnSO4溶液中缓慢滴加1molL-1NH4HCO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为_。(4)制备MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物，锰元素所占比

5、例(100%)随热解温度变化的曲线如图2所示。已知：MnO与酸反应生成Mn2+；Mn2O3氧化性强于Cl2，加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2+。为获得较高产率的MnO2，请补充实验方案：取一定量MnCO3置于热解装置中，通空气气流，_，固体干燥，得到MnO2。(可选用的试剂：1molL-1H2SO4溶液、2molL-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。3（2022上海宝山一模）自然界中的含硫物质通过各种化学过程建立起硫循环，其循环过程如图：请回答下列问题：(1)写出硫原子的核外电子排布式_，其核外有_种能量不同的电子。其同周期元素中，原子半径最大的是_(填元素

6、符号)。(2)从图中可以看出、火山喷发产生的气体中有H2S。写出H2S的结构式_，其属于_分子(填写“极性“或“非极性”)。(3)结合图中含硫物质、分析硫常见的化合价除了0价，还有_，试写出一个含有最高价硫元素的物质和最低价硫元素的物质之间反应的化学方程式_。(4)除了硫，氮也是自然界常见的物质，含氮废水进入水体会对环境造成污染。某学生社团用铝将NO3还原为N2，从而消除污染。配平下列离子方程式： NO+ Al+ H2O N2+ Al(OH)3+ OH-，_。该反应中，被还原的元素是_，每生成1molN2，转移的电子数目是_。(5)已知SO2溶于水形成的H2SO3是二元中强酸，其对应的NaHS

7、O3溶液呈酸性，请结合离子方程式说明原因_。4（2022广东模拟预测）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放缓解能源危机。用CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)过程主要涉及以下反应：a)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1b)CO2g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41.2kJ/molc)CO(g)+H2(g)CH3OH(g) H3=-45.1kJ/mol(1)根据盖斯定律，反应a的H1=_。(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种

8、用*标注。反应历程中最小能垒(活化能)E正_eV。写出历程的化学方程式_。(3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_。A升高温度，反应b正向移动，反应c逆向移动B加入反应a的催化剂，可以降低反应的活化能及反应热C增大H2的浓度，有利于提高CO2的平衡转化率D及时分离除CH3OH，可以使得反应a的正反应速率增大(4)加压，甲醇产率将_；若原料二氧化碳中掺混一氧化碳，随一氧化碳含量的增加，甲醇产率将_。(填“升高”、“不变”、“降低”或“无法确定”)。(5)使用新型催化剂，让1molCO2和3molH2在1L密闭容器中只发生反应a、b，CO2平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指

9、转化生成甲醇的CO2物质的量分数)随溫度的变化趋势如图所示。553K时，若反应后体系的总压为p，反应a的Kp=_(列出计算式)。(Kp为压强平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中用气体分压代替浓度，气体的分压等于总压乘以物质的量分数)，由上图可知，适宜的反应温度为_。5（2022山东济南一模）环戊烯()常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂作用下，可通过环戊二烯()选择性氧化制得，体系中同时存在如下反应：反应I：(g)+H2(g) (g)H1=-100.3 kJmol-1反应II：(g)+H2(g)= (g)H2= -109.4 kJmol-1反应III：(g)+ (g)2H3已知选择性

10、指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。回答下列问题，(1)反应III的H3=_kJmol-1。(2)为研究上述反应的平衡关系，在TC下，向某密闭容器中加入a mol的环戊二烯和4 mol H2，测得平衡时，容器中环戊二烯和环戊烷( )的物质的量相等，环戊烯的选择性为 80%，此时H2的转化率为_%，反应III以物质的量分数表示的平衡常数Kx3=_。(3)为研究不同温度下催化剂的反应活性，保持其他条件不变，测得在相同时间内，上述反应的转化率和选择性与温度的关系如图所示。该氢化体系制环戊烯的最佳温度为 _；30C以上时，环戊烯的选择性降低的可能原因是_(填标号)。A催化剂活性

11、降低B平衡常数变大C反应活化能减小(4)实际生产中采用双环戊二烯( )解聚成环戊二烯：(g) 2H 0。若将3 mol双环戊二烯通入恒容密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(双环戊二烯)的变化，曲线B表示T1温度下n(环戊二烯)的变化，T2温度下反应到a点恰好达到平衡。曲线B在T1温度下恰好达到平衡时的点的坐标为(m，n)，则m_2(填“” “” “”或“=”)。6（2022全国模拟预测）I.施莱辛格(Schlesinger)等人提出可用NaBH4与水反应制氢气：+2H2O=+4H2(反应实质为水电离出来的H+被还原)。研究表明，该反应生成H2的速率受外界条件影响

12、。表格为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反过程中，某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。体系pH不同温度下NaBH4的半衰期(min)025507584.321006.1910-18.6410-21.2210-2104.321026.191018.641001.22100124.321046.191038.641021.22102144.321066.191058.641041.22104(1)已知NaBH4完全与水反应后所得溶液显碱性，用离子方程式表示出溶液显碱性的原因_，溶液中各离子浓度大小关系为_。(2)从表格可知，温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响?_。(

13、3)反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响?_。.肼(N2H4)又称联氨，常温下是一种无色油状液体，沸点为113.5。一定时间内，肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物的情况如图所示：温度较低时主要发生反应：N2H4+O2N2+2H2O温度较高时主要发生反应：N2H4+2O22NO+2H2O不考虑其他反应，不考虑催化剂活性受温度影响，完成下列填空：(4)若反应在250时的平衡常数为K1，350时的平衡常数为K2，则K1_K2(填“”“”或“=”)。(5)反应在1100时达到平衡后，下列措施中能使容器中增大的有_(填标号)。A恒容条件下，充入He气B增大容器体积C恒容条

14、件下，充入N2H4D使用更加高效的催化剂(6)若将n mol肼和2n molO2充入某容积n L的刚性容器中，在800和一定压强、合适催化剂的作用下，反应和同时达到平衡，实验测得N2的产率为x，NO的产率为y，则该条件下反应的平衡常数K=_(用x、y的代数式表示，不必化简)。7（2022全国模拟预测）“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一、请回答下列问题：(1)已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)H1=+180.5 kJmol-1C(s)+O2(g)

15、=CO2(g)H2=-393.5 kJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)H3=-221 kJmol-1若某反应的平衡常数表达式为K=，则此反应的热化学方程式为_。(2)N2O5在一定条件下可发生分解反应：2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)，某温度下向恒容密闭容器中加入一定量N2O5，测得N2O5浓度随时间的变化如表：t/min012345c(N2O5)/(molL-1)1.000.710.500.350.250.17反应开始时体系压强为p0，第2 min时体系压强为p1，则p1p0=_。25 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为_。一定温度下，在恒容密闭容器中充入

16、一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_(填字母)。a.NO2和O2的浓度比保持不变b.容器中压强不再变化c.2正(NO2)=逆(N2O5)d.气体的密度保持不变(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)，该反应中正反应速率正=k正p(NO2)p(CO)，逆反应速率逆=k逆p(NO)p(CO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_(用k正、k逆表示)。(4)如图是密闭反应器中按n(N2)n(H2)=13投料后，在200、400、600下，合成NH3反应达到平衡时

17、，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。曲线a对应的温度是_。8（2022湖北模拟预测）二氧化碳加氢合成甲醇是化学固碳的一种有效途径，不仅可以有效减少空气中的CO2排放，而且还能制备出甲醇清洁能源。反应如下：主反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1副反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41kJmol-1回答下列问题：(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3=-99kJmol-1，则H1=_kJmol-1；有利于提高甲醇平衡产率的条件是_(填标号)A高温高压B低温高压C高温低压D低温低压

18、(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。该反应历程中最大的活化能Ea=_eV。后续的反应历程可简化为以下5个步骤(*表示催化剂活性位点)，请完成历程中(iii)的反应方程式。(i)；(ii)；(iii)_；(iv)；(v)。(3)当CO2和H2的投料比为1：3在不同的催化剂(Cat.1：Cu/TiO2；Cat.2：Cu/ZrO2)条件下反应相同的时间，CH3OH选择性和CO选择性(已知CH3OH的选择性、CO的选择性随着CO2转化率的变化如图所示：由图可知，催化效果C

19、at.2_Cat.1(填“大于”或“小于”)。若温度升高，CO2的转化率增大，则CH3OH选择性降低的可能原因是_。(4)在一定条件下，向刚性容器中充入投料比为1：3的CO2和H2，达到平衡时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为75%，则(H2)=_(计算结果保留一位小数)；反应II的压强平衡常数Kp=_。9（2021全国模拟预测）以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。(1)已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)H1= a kJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g)H2= b kJ/mol2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)H3= c kJ

20、/mol则2NO(g)+C(s) = CO2(g)+N2(g) H=_kJ/mol(2)NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。已知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0。在500时，向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时，下列描述能说明反应达到平衡状态的是_。Av(CO)正 = 2v(N2)逆 B体系中混合气体密度不变C混合气体的平均相对分子质量不变D体系中NO、CO的浓度相等E单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2向1L密闭容器中通入1mol的NO和1mol的CO气体，在不同温度下反应达到平衡时，NO的平衡

21、转化率随压强变化曲线如图所示：T1_T2(填“”、“”)，理由是_。M点时混合气体中CO的体积分数为_。一定温度下，向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体，测得容器中压强随时间的变化关系如表所示：t/min012345p/kPa200185173165160160该反应条件下的平衡常数Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)，该反应中的v正=k正p2(NO)p2(CO)，v逆=k逆p(N2)p2(CO2)，则该反应达到平衡时，k正_k逆(填“”、“”或“=”)。(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理，其原理如图所示(质子膜允许H和H2O通过)。电极接电源负极，其电极

22、反应式为：_。标准状况下，每处理2 mol NO，得到_LO210（2021湖北模拟预测）碳及其化合物广泛应用在工业生产中。回答下列问题：真空碳热冶铝法包含很多反应，其中的三个反应如下：(1)_(用、表示)。(2)遇水剧烈反应，生成最简单的烃，该反应的化学方程式为_。用还原法也可以处理氮氧化合物，发生的反应为：(3)在一恒压绝热的密闭容器中，不能表示上述反应达到平衡状态的是_(填字母代号)。A 单位时间内断裂键的同时生成键B C 混合气体的密度保持不变D 容器内的总压强保持不变E 容器内温度保持不变F 混合气体的平均摩尔质量保持不变(4)为探究温度及不同催化剂对反应的影响，分别在不同温度、不同

23、催化剂(甲、乙)下，保持其他初始条件不变，重复实验，在相同时间内测得的转化率与温度的关系如图所示，结合图像，最合适的反应条件为_。工业上合成甲醇时常以作催化剂。合成原理：，研究表明，反应体系中少量有利于维持催化剂的量不变(5)请结合平衡移动原理分析其原因是_(写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)。(6)用铜作阳极，钛片作阴极，电解一定浓度的和的混合溶液可得到，则阳极的电极反应式为_。(7)向一恒容密闭容器中充入和，开始测得气体的总压为，在一定温度下合成甲醇，后达到平衡，测得的转化率为，该反应的平衡常数_(保留三位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)11（2021

24、四川巴中模拟预测）H2在化学工业中有重要用途，中国科学家在以H2为还原剂清除NO、CO的研究方面取得了显著成果。回答下列问题：(1)以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水可以制H2。已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H1= +571.0 kJmol-12Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) H2 = +313.2 kJmol-1则3FeO(s)+H2O(l)=H2( g)+Fe3O4(s) H3=_kJmol-1(2)H2还原NO的化学方程式为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) H0， 研究表明上述反应历程分两步：I.2NO(g)+H

25、2(g)N2(g)+H2O2(1) (慢反应)II.H2O2(1)+H2(g)2H2O(g) (快反应)该总反应的速率由反应_(填“I”或“II”)决定，反应I的活化能比反应II的活化能_(填“高”或“低”)。该反应常伴有副产物N2O和NH3.以Pt作催化剂，用H2还原某废气中的NO (其他气体不反应)，270C时H2的体积分数对H2-NO反应的影响如图所示。随着H2体积分数的增大，N2的体积分数呈下降趋势，原因是_。(3)H2还原CO的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H”或“ (4) 2H2O+2e- = H2+2OH- NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)

26、2+ OH-12(1) 大于 (2)-116(3)增加反应体系压强、及时除去产物、增大氧气浓度(4) Fe3+e=Fe2+ 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 5.613(1)-365.4 kJmol-1(2) N2O+Pt2O+=N2+Pt2O CO+Pt2O=CO2+Pt2O+ 慢 放(3) (4)914 2Al2O34Al+3O2 1767.8 kJmol-1 1500 K 减小体系压强可以使铝沸点降低，实验时铝呈气态使反应I熵变(或生成物熵)增大，有利于反应自发进行 或4.210-3 D 15 I b 反应II的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，平衡常数增大 413 D 0.26或26% 11%或0.11