2014高考化学名师综合题专练 化学反应原理练习卷

恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)　
ΔH="-196.6" kJ/mol。
  
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:                   。
(2)ΔH₂=　　　　　　　　　　。
(3)恒温恒容时,1 mol SO₂和2 mol O₂充分反应,放出热量的数值比∣ΔH₂∣　　　　(填“大”、“小”或“相等”)。
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为　　　　,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为　                                                   。
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO₃)/ n(SO₂)增大的有　　　　。
a.升高温度
b.充入He气
c.再充入1 mol SO₂(g)和1 mol O₂(g)
d.使用催化剂
(6)某SO₂(g)和O₂ (g)体系,时间t₁达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO₂(g)和O₂ (g)的量,则图中t₄时引起平衡移动的条件可能是　　　　;图中表示平衡混合物中SO₃的含量最高的一段时间是　　　　。

煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H₂(g)和CO(g)燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O₂(g)CO₂(g)　ΔH₁="-393.5" kJ/mol;
H₂(g)+O₂(g)H₂O(g)　ΔH₂="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+O₂(g)CO₂(g)　ΔH₃="-283.0" kJ/mol;
①则C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)　ΔH=　　　　,该反应平衡常数的表达式为K=　　　　　　　　　　;升高温度,则K值　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。 
②如果①反应在容积不变的密闭容器中进行,当反应达到平衡时　　　　(填编号)。 
a.v_正(CO)∶v_逆(H₂)=1∶1
b.碳的质量保持不变
c.v_正(CO)=v_逆(H₂O)
d.容器中的压强不变
③在容积不变的密闭容器中进行①反应,可以使c(CO)增大的是　　　　。 
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H₂(g)从体系中分离出来
d.加入催化剂
(2)将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g),得到如下2组数据:

①实验1中以v(CO₂)表示的反应速率为　                     。 
②向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H₂O(g)和0.4 mol CO₂,达到新平衡时CO的转化率　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。

下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

Ⅰ.已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为:K=,写出它所对应反应的化学方程式:                                  
                                                     　。 
Ⅱ.二甲醚(CH₃OCH₃)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H₂为原料生产CH₃OCH₃。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0～10.0 MPa,温度230～280 ℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)
ΔH₁="-90.7" kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)
ΔH₂="-23.5" kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)
ΔH₃="-41.2" kJ·mol^-1
(1)写出催化反应室中三个反应的总反应的热化学方程式:                          。
(2)在某温度下,2 L密闭容器中发生反应①,起始时CO、H₂的物质的量分别为2 mol和6 mol,3 min后达到平衡,测得CO的转化率为60%,则3 min内CO的平均反应速率为　　　　　　　　。若同样条件下起始时CO物质的量为4 mol,达到平衡后CH₃OH为2.4 mol,则起始时H₂为　　　　mol。
(3)下列有关反应③的说法正确的是　　　　。
A.在体积可变的密闭容器中,在反应③达到平衡后,若加压,则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变
B.若830 ℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K＞1.0
C.某温度下,若向已达平衡的反应③中加入等物质的量的CO和H₂O(g),则平衡右移、平衡常数变大
(4)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列实验,每次实验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,实验结果如图,

则CO转化率随温度变化的规律是                                        　。
其原因是                                                   　。

Ⅰ.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al₂O₃为原料,与冰晶石(Na₃AlF₆)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为                                                                 　。 
其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是　　　　(填“阴极”或“阳极”)。 
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H₂SO₄溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为　                                。 
(3)铝电池性能优越,Al-Ag₂O电池可用作水下动力电源,化学反应为:2Al+3Ag₂O+2NaOH+3H₂O2Na[Al(OH)₄]+6Ag, 则负极的电极反应式为                                                     
　　　　　　　　　　,正极附近溶液的pH　　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。 
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)如图是在一定温度和压强下N₂和H₂反应生成1 mol NH₃过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式:                                         (ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。在一定温度下,将一定量的N₂和H₂通入体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是　　。

Ⅲ.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:黄铁矿(FeS₂)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:3FeS₂+8O₂6SO₂+Fe₃O₄,有3 mol FeS₂参加反应,转移　　　　mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO₂通入氯化铁溶液中反应的离子方程式:　                                 。

氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,在图1中曲线　　　　　　　(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。 

(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是　　　　。 
A.3v(H₂)_正=2v(NH₃)_逆
B.单位时间内生成n mol N₂的同时生成2n mol NH₃
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2 L密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂,保持体积不变,0.5 min后达到平衡,测得容器中有0.4 mol NH₃,则平均反应速率v(N₂)=　　　　　　,该温度下的平衡常数K=　　　　　　　。若升高温度,K值变化　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 
(4)为了寻找合成NH₃的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

 
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的特点,在给出的坐标图2中,画出其在1 MPa和10 MPa条件下H₂的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。

据报道,在300 ℃、70 MPa 条件下,由CO₂和H₂合成乙醇已成为现实,该合成对解决能源问题具有重大意义。
(1)已知25 ℃、101 kPa条件下,1 g乙醇燃烧生成CO₂和液态水时释放出a kJ能量,请写出该条件下乙醇燃烧的热化学反应方程式:　。 
(2)由CO₂和H₂合成乙醇的化学方程式为2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)。实验测得温度对反应的影响如图所示。

①正反应的ΔH　　　0(填“＞”、“<”或“=”); 
②该反应的化学平衡常数表达式为K=　                      。 
(3)对于该化学平衡,为了提高H₂的转化率,可采取的措施有　　　。 

(4)现有甲、乙两装置,甲装置为原电池,乙装置为电解池。

①b电极上发生的电极反应式为　　　　　　　　。 
②若甲中有0.1 mol CH₃CH₂OH参加反应,则乙装置中生成的气体在标准状况下的体积共为　　　 L。

随着大气污染的日趋严重,“节能减排”,减少全球温室气体排放,研究NO_x、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)如图是在101 kPa、298 K条件下1 mol NO₂和1 mol CO反应生成1 mol CO₂和1 mol NO过程中能量变化示意图。

已知:N₂(g)+O₂(g)2NO(g)　ΔH="+179.5" kJ/mol
2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)　ΔH="-112.3" kJ/mol
则在298 K时,反应:2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)的ΔH=　　　。 

(2)将0.20 mol NO₂和0.10 mol CO 充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①下列说法正确的是　　　　(填序号)。 
a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡
b.当向容器中再充入0.20 mol NO时,平衡向正反应方向移动,K值增大
c.升高温度后,K值减小,NO₂的转化率减小
d.向该容器内充入He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应速率增大
②计算产物NO₂在0～2 min时平均反应速率v(NO₂)=　　　　mol/(L·min)。 
③第4 min时改变的反应条件为　　　　(填“升温”或“降温”)。 
④计算反应在第6 min时的平衡常数K=　　　　。若保持温度不变,此时再向容器中充入CO、NO各0.060 mol,平衡将　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 

(3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO₂转化为重要的化工原料。其负极的反应式为                                                          ，当有0.25 mol SO₂被吸收,则通过质子(H⁺)交换膜的H⁺的物质的量为　　　　 。
(4)CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应,CaCO₃是一种难溶物质,其K_sp=2.8×10^-9。现将2×10^-4 mol/L的Na₂CO₃溶液与一定浓度的CaCl₂溶液等体积混合生成沉淀,计算应加入CaCl₂溶液的最小浓度为　　　　。