2020屆高考化學二輪復習考點專項突破練習專題九 化學反應原理綜合練習（10）1、甲醇是重要的化工原料。在催化劑的作用下，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化學反應如下：CO+2H2 CH3OHCO2+3H2 CH3OH+H2OCO2+H2 CO+H2O請回答下列問題：1.已知三種物質的標準燃燒熱如下表：物質CO(g)H2(g)CH3OH(g)燃燒熱(kJ·mol1)283.0285.8726.51書寫25、101kPa條件時CO燃燒熱的熱化學方程式_。計算25、101kPa條件時反應的H=_kJ·mol1 。2.在一定條件下由甲醇可以制備甲醚。一定溫度下，在三個體積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)，實驗數據見下表：編號溫度/起始物質的量/mol平衡物質的量/molCH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OCH3(g)H2O(g)a3870.2000.080.08b3870.400c2070.2000.090.09平衡時容器中CH3OH的體積分數大?。海╝）_（b）（填“>”、“<”或“=”）。該反應的正反應是_反應（填“吸熱”或“放熱”）。平衡時容器a中反應平衡常數K(a)= _。若起始時向容器a中充入0.15mol CH3OH(g)、0.15mol CH3OCH3(g)和0.1mol H2O(g)，則反應向_（填“正”或“逆”）反應方向進行。3.直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell，DMFC）屬于質子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示：c處產生的氣體是_。負極的電極反應式是_。2、碳是自然界中形成化合物種類最多的元素,CO和CO2是碳的最常見氧化物。1. 研究和解決二氧化碳捕集和轉化問題是當前科學研究的前沿領域。在太陽能的作用下,缺鐵氧化物Fe0.9O能分解CO2,其過程如圖1所示。過程的化學方程式是      。在過程中每產生0.1molO2,轉移電子      mol。2.在催化劑作用下,將二氧化碳和氫氣混合反應生成甲烷,是目前科學家們正在探索的處理空氣中的二氧化碳的方法之一。    已知:共價鍵C=OHHCHOH鍵能/(kJmol-1)745436413463則CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) H=      kJmol-1 向1L固定容積的密閉容器中加入4.0mol H2(g)、1.0mol CO2,控制條件(催化劑:銠鎂合金、高溫T1)使之反應, 若測得容器內氣體的壓強隨著時間的變化如圖2所示。則4min時容器內氣體的密度為      ;溫度T1下,該反應的化學平衡常為     。若采用2L固定容積的密閉容器,投料量、催化劑和反應溫度均保持不變,則反應重新達到平衡時對應體系內的壓強的點是      (填字母)。3.工業(yè)合成原料氣CO會與設備、管道及催化劑表面的金屬鐵、鎳反應,生成羰基化合物。四羰基鎳是熱分解法制備高純鎳的原料,也是有機合成中供給一氧化碳的原料,還可做催化劑。Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)  H<0   Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)如圖3所示,在石英真空管的溫度為T1一端,放入少量粗鎳和CO(g),一段時間后,在溫度為T2的一端可得到純凈的鎳。則溫度T1_T2(填“>”“<”或“=”),上述反應體系中循環(huán)使用的物質為_(填化學式)。3、氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學化學、化工工業(yè)、國防等領域占有重要地位。1.發(fā)射航天火箭常用肼(N2H4)與N2O4作燃料與助燃劑。肼(N2H4)與N2O4的反應為:2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)  H=- 1077 kJ/mol化學鍵N-HN-NNNO-HE/(kJ·mol-1)390190946460己知相關反應的化學鍵鍵能數據如下:則使1mol N2O4(g)分子中化學鍵完全斷裂時需要吸收的能量是_2.N2O4與NO2之間存在反應N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測得其平衡轉化率a(N2O4)隨溫度的變化如圖所示。由圖推測該反應H_0(填“>”或“<”),理由為_;圖中a點對應溫度下,己知N2O4的起始壓強p0為108 kPa,列式計算該溫度下反應的平衡常數Kp=_(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數);3.電解NO2制備NH4NO3,其工作原理如下圖所示。陽極的電極反應式為_。為使電解產物全部轉化為NH4NO3,需補充某種化合物物質A,則A的化學式為_。 4、尿素CO（NH2）2是首個由無機物合成的有機化合物，通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反應如下：i.2NH3（l）+CO2（g）（l）（氨基甲酸銨）Ha kJ/molii（l）（l）+H2O（l）H+b kJ/moliii.2（縮二脲）+NH3 （副反應，程度較?。?.實驗室制取氨氣的化學方程式是。2.CO（NH2）2中C為+4價，N的化合價。3.CO2和NH3合成尿素的熱化學方程式為。4.工業(yè)上提高氨碳比（），可以提高尿素的產率，結合反應iiii，解釋尿素產率提高的原因。5.某科研小組模擬工業(yè)合成尿素，一定條件下，在0.5L的密閉容器中投入4molNH3和1molCO2，測得反應中各組分的物質的量隨時間變化如圖1所示：反應進行到10min時，用CO2表示反應i的速率（CO2） 。合成總反應的快慢由慢的一步決定，則合成尿素的總反應的快慢由第步反應決定（填“i”或“ii”）。6.我國研制出非貴金屬鎳鉬基高效電催化劑，實現電解富尿素廢水低能耗制H2（裝置如圖2）?？偡磻獮椋篊O（NH2）2+H2O 3H2+N2+CO2。A電極連接電源的極（填“正”或“負”）。 A電極的電極反應為。5、氮及其化合物在工農業(yè)生產和生命活動中起著重要作用。1.氨氣是一種重要的化工原料，氨態(tài)氮肥是常用的肥料。哈伯法合成氨技術的相關反應為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=93 kJ/mol實際生產中，常用工藝條件：Fe 作催化劑，控制溫度773K、壓強3.0×107Pa，原料氣中N2和H2物質的量之比為1:2.8。合成氨技術是氮的固定的一種，屬于_（選填“大氣固氮”、“生物固氮”、 “人工固氮”）。合成氨反應常用鐵觸媒催化劑，下列關于催化劑的說法不正確的是_。A可以加快反應速率 B可以改變反應熱C可以減少反應中的能耗 D. 可以增加活化分子的數目關于合成氨工藝的下列理解，正確的是_。A原料氣中 N2 過量，是因 N2 相對易得，適度過量有利于提高 H2 的轉化率 B控制溫度（773K）遠高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉化率和快的反應速率C當溫度、壓強一定時，在原料氣（N2 和 H2 的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉化率D分離空氣可得 N2，通過天然氣和水蒸氣轉化可得 H2，原料氣須經過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生2.肼（N2H4）是氮的氫化物之一 ，其制備方法可用次氯酸鈉氧化過量的氨氣。次氯酸鈉溶液顯堿性，表示原理的離子方程式是_。常溫下，該水解反應的平衡常數為K=1.0×106mol·L1，則1.0mol·L1 NaCIO溶液的pH=_。肼與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知：N2(g) + 2O2(g) = N2O4(l) H=19.5kJmol1N2H4(l) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g) H=534.2kJmol1請寫出肼和 N2O4反應的熱化學反應方程式 _。3.在NH4HCO3溶液中，反應NH3·H2O+H2CO3的平衡常數K=_。（已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數Kb=2×10-5，H2CO3的電離平衡常數=4×10-7）。6、已知在298和101條件下,有如下反應:反應:    反應:    反應:    試回答下列問題:1.汽車尾氣凈化原理為反應:   _,該反應能自發(fā)進行的條件是_。(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)。2.如果在一定溫度下,體積為2升的密閉容器中發(fā)生化學反應,04各物質物質的量的變化如下表所示: 求 02內用來表示的平均反應速率 _。試計算該溫度下反應 的化學平衡常數 _。3.若一定溫度下,在容積可變的密閉容器中,上述反應達到平衡狀態(tài),此時容積為3,隨時間的變化曲線如圖所示。若在 時改變一個條件, 隨反應時間的變化如曲線所示,則改變的條件是_。若在 時升高溫度, 時重新達到平衡,請在圖中畫出在內的變化曲線。7、隨著大氣污染的日趨嚴重,“節(jié)能減排”,減少全球溫室氣體排放,研究、等大氣污染氣體的處理具有重要意義。1.下圖是在101,298條件下1 和1 反應生成1 和1 過程中的能量變 化示意圖。 已知:  請寫出與反應生成無污染氣體的熱化學方程式:_;2.將0.20 和0.10 充入一個容積恒定為1的密閉容器中發(fā)生反應,在不同條件下,反應過程中部分物質的濃度變化狀況如圖所示。下列說法正確的是_(填序號)。a.容器內的壓強不發(fā)生變化說明該反應達到平衡b.當向容器中再充入0.20 時,平衡向正反應方向移動, 增大c.升高溫度后, 減小, 的轉化率減小d.向該容器內充入氣,反應物的體積減小,濃度增大,所以反應速率增大計算產物在02內平均反應速率_。第4時改變的反應條件為_。計算反應在第6時的平衡常數 _。若保持溫度不變,此時再向容器中充入、各0.060,平衡將_ 移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。8、完成下列各小題。1.含有弱電解質的溶液中,往往有多個化學平衡共存。一定溫度下,向10.1溶液中加入少量固體。(1) 溶液的電離平衡                  移動(填“正向”、“逆向”或“不”),溶液中                     (填“增大”、“減小”或“不變”);(2)若該溶液呈中性,則溶液中各離子濃度由大到小的順序為:                                。2.開發(fā)新能源和三廢處理都是可持續(xù)發(fā)展的重要方面。(1) 、都是重要能源物質,它們燃燒熱依次分別為285.8、281.5、726.7。已知、在一定條件下可以合成甲醇。則該合成甲醇的熱化學方程式為                                      。(2) 在催化劑作用下可以與反應生成甲醇: 。在密閉容器中充入10與20,的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如下圖所示。則、三點的平衡常數、的大小關系為                                 (填“”或“”或“”); 、兩點平衡狀態(tài)下,容器中物質的總物質的量之比為:                           。 答案以及解析1答案及解析：答案：1. CO (g)+O2(g)= CO2(g) H= -283.0kJmol-1; -128.092.=放熱4、正3.CO2 CH3OH+H2O6e=CO2+6H+解析： 2答案及解析：答案：1.10Fe0.9O+CO2 3Fe3O4+C;0.42.-270;52g·L-1;6.75(mol·L-1)-2;D3.; CO解析： 3答案及解析：答案：1.1941kJ; 2.>,  隨溫度升高,N2O4的轉化率增大,說明平衡正向移動,所以正向吸熱,H>0115.2 kPa3.NO2-e-+H2O+2H+             NH3解析： 4答案及解析：答案：1. 2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3+2H2O2. 33. 2NH3（l）+CO2（g）（l）+H2O（l）H（ba）kJ/mol4. 提高氨碳比（）有利于反應i、ii正向移動，促進甲基甲酸銨分解生成尿素，有利于反應逆向移動，抑制副反應的發(fā)生，從而提高尿素產率5. 0.148mol/（Lmin） ii6. 正 CO（NH2）26e+H2ON2+CO2+6H+ 解析： 5答案及解析：答案：1. 人工固氮BAD2. ClO+H2OHClO+OH112N2H4（l）+N2O4（l）3N2（g）+4H2O（g）H=1048.9 kJ/mol 3.1.25×10-3解析： 6答案及解析：答案：1.746.5 kJ·mol-1; 低溫2.0.10 mol/(L·min); 1.63.快速將容器體積由3壓縮到2;解析： 7答案及解析：答案：1.    2.c; 0.015; 升溫; 1/36(或0.028); 逆向解析： 8答案及解析：答案：1.(1)逆向  增大(2) 2.(1)   (2)      5:4解析：