2016高考化学一轮复习第三单元化学反应原理集中突破

第三单元化学反应原理集中突破1.(2015·江西重点中学联考)氮元素是一种重要的非金属元素，可形成多种化合物。试回答下列有关问题:图1图2(1)①已知4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH=-1200kJ·mol-1，对于该反应，改变某一反应条件，(已知温度T2T1)图1中正确的是(填代号)。②已知CO与H2O在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-QkJ·mol-1。820℃时，在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，若甲中CO的转化率为40%，则该反应的平衡常数为;乙容器吸收的热量为。甲乙0.10molH2O0.20molH20.10molCO0.20molCO2(2)氨水常用作沉淀剂，已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33，向浓度均为0.1mol·L-1的FeCl3和AlCl3混合溶液中加入氨水，首先生成的沉淀是(填化学式)。(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气，已知:①N2(g)+2O2(g)N2O4(l)ΔH=-19.5kJ·mol-1②N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.2kJ·mol-1写出肼与四氧化二氮反应的热化学方程式:。(4)纯的叠氮酸(HN3)是无色液体，常用作引爆剂，常温下向25mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入0.2mol·L-1HN3的溶液，滴加过程中pH的变化曲线(溶液混合时的体积变化忽略不计)如图2。①根据图像写出HN3的电离方程式:。②下列说法正确的是(填字母)A.若用已知浓度的NaOH溶液滴定HN3溶液来测定HN3的浓度时应用甲基橙作指示剂B.常温下，向0.2mol·L-1HN3的溶液中加水稀释，则-3-3(N)(OH)(HN)ccc不变C.分别中和pH均为4的HN3溶液和HCl溶液，消耗0.1mol·L-1NaOH溶液的体积相同D.D点时溶液中离子浓度存在如下关系:2c(H+)+c(HN3)=c(-3N)+2c(OH-)2.(2015·江西南昌十所重点中学模拟)尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)(1)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如右图所示。A点的正反应速率v正(CO2)(填“”、“”或“=”)B点的逆反应速率v逆(CO2);氨气的平衡转化率为。(2)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2∶1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)。将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:温度/℃15.020.025.030.035.0平衡气体总浓度/10-3mol·L-12.43.44.86.89.4①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是(填字母)。A.ΔH0，ΔS0B.ΔH0，ΔS0C.ΔH0，ΔS0D.ΔH0，ΔS0②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是(填字母)。A.分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大B.平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率D.加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵，酸性条件水解更彻底。将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1L0.1mol·L-1盐酸中直到pH=7(室温下，忽略溶液体积变化)，共用去0.052mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(N4H)=;N4H水解平衡常数为。(3)化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如上图所示，写出该电池的负极反应式:。3.(2015·河北邯郸模拟)氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。(1)工业上一般采用CO和H2反应合成可再生能源甲醇。反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.1kJ·mol-1在250℃下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度(mol·L-1)变化如下表所示:(前6min没有改变条件)2min4min6min8min…CO0.070.060.060.05…H2x0.120.120.20…CH3OH0.030.040.040.05…①x=。②250℃时该反应的平衡常数K的计算式为(不必化简)。③若6~8min只改变了某一条件，所改变的具体条件是。④第8min时，该反应是不是达到平衡状态(填“是”或“不是”)。(2)某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H2将NO还原为N2。已知:H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是。4.(2014·河北衡水中学)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有:化学方程式焓变ΔH/kJ·mol-1活化能Ea/kJ·mol-1甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)-802.6+125.6CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)-322.0+172.5蒸气重整CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)+206.2+240.1CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)+165.0+243.9回答下列问题:(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH=kJ·mol-1。(2)在初始阶段，甲烷蒸气重整的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。(3)对于气相反应，用某组分(B)的平稳压强(pB)代替物质浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的Kp=;随着温度的升高，该平衡常数(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于。(5)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:①要达到H2物质的量分数65%，CO物质的量分数10%，以下条件最合适的是(填字母)。A.600℃，0.9MPaB.700℃，0.9MPaC.800℃，1.5MPaD.1000℃，1.5MPa②画出600℃，0.1MPa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图。(6)如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是。5.(2015·河北衡水中学)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:(ⅰ)CH4(g)+CO2(g)2CO+2H2(g)ΔH1=+247.3kJ·mol-1(ⅱ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.1kJ·mol-1(ⅲ)2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH3=-566.0kJ·mol-1(1)用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为。(2)某温度下，向4L恒容密闭容器中通入6molCO2和6molCH4，发生反应(ⅰ)，平衡体系中各组分的体积分数均为14，则此温度下该反应的平衡常数K=，CH4的转化率为。(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)ΔH=-29.1kJ·mol-1。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下:①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是(填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是。(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如下图所示:①通入a气体的电极是电池的(填“正”或“负”)极，其电极反应式为。②常温下，用此电池以惰性电极电解0.5L饱和食盐水(足量)，若两极共生成气体1.12L(已折算为标准状况下的体积)，则电解后溶液的pH为(忽略溶液的体积变化)。6.(2015·河北衡水中学)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应:A(g)B(g)+C(g)ΔH=+85.1kJ·mol-1。反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为。平衡时A的转化率为，列式并计算反应的平衡常数K=。(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总=mol，n(A)=mol。②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a=。反应时间t/h04816c(A)/mol·L-10.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为mol·L-1。7.(2015·河北衡水中学)X、Y是元素周期表前20号元素，且X的原子序数比Y大4。请填空:Ⅰ.若X是短周期最活泼的金属元素。(1)写出Y的单质的结构式:。(2)25℃，用0.1000mol·L-1XOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某一元酸HA溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是(填字母)。A.A、B、C三点所示溶液导电能力最强的是C点对应的溶液B.在C点溶液中:c(HA)+c(H+)=c(OH-)C.25℃，HA的电离平衡常数约为5.0×10-4Ⅱ.若X的离子半径是第3周期离子半径最小的。(3)已知在此温度下:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1HY(aq)H+(aq)+Y-(aq)ΔH=+bkJ·mol-1则HY和强碱稀溶液发生中和反应的热化学方程式为(Y要用具体的元素符号表示)。(4)X的单质与某磁性氧化物在高温下反应，常用于焊接铁轨及定向爆破，该反应的化学方程式为。Ⅲ.若X为金属元素，Y为非金属元素，X的氧化物、氯化物都是实验室常用的干燥剂。(5)含X的某盐与Y的气态氧化物都能作漂白剂。写出制备X的某盐的化学方程式:。8.(2015·河北保定期末调研)PM2.5也称为可入肺颗粒物，无法被鼻腔、咽喉等呼吸器官屏障阻碍，只能沉积在肺部。PM2.5会携带有害物质进入血液，由此会产生血管内膜增厚、血管狭窄等症状。PM2.5污染与直接排放化石燃烧产生的烟气有关，化石燃料燃烧同时放出大量的SO2和NOx。(1)NO2可用水初步处理，相应的化学方程式为。(2)500℃时，在催化剂存在条件下，分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器甲和恒容容器乙中(两容器起始容枳相同)，充分反应，二者均达到平衡后:①两容器中SO2的转化率关系是甲(填“”、“”或“=”)乙，若测得容器乙中的压强减小了30%，则该容器中SO2的转化率为。②在①中容器乙反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2的转化率提高的是(填字母)。A.温度和容器体积不变，充入1.0molHeB.温度和容器体积不变，充人1.0molO2C.在其他条件不变时，充入1molSO3D.在其他条件不变时，改用高效催化剂(3)SO2和NOx在空气中存在下列平衡:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-12SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1SO2通常在二氧化氮的存在下，进一