廣東省中山市古鎮(zhèn)高級(jí)中學(xué)2012屆高三化學(xué) 專題訓(xùn)練3 化學(xué)反應(yīng)原理

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1、 廣東省中山市古鎮(zhèn)高級(jí)中學(xué)2012屆高三化學(xué) 專題訓(xùn)練4 化工流程 【?？键c(diǎn)】 化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算；外界條件對(duì)速率和平衡的影響；蓋斯定律；原電池和電解池； 鹽類水解的原理、影響因素。 【易錯(cuò)點(diǎn)】根據(jù)?？键c(diǎn)，結(jié)合同學(xué)們的實(shí)際情況，寫(xiě)下考試答題時(shí)你的易錯(cuò)或失分點(diǎn)。 我的e-錯(cuò)點(diǎn)： 【原理相關(guān)計(jì)算】 1、 計(jì)算工具 、 K的表達(dá)式、轉(zhuǎn)化率×100% 或 ×100% 、 (恒溫恒壓) 2、 規(guī)范計(jì)算：參照格式，注意得分點(diǎn) 練習(xí)1：有一工業(yè)投產(chǎn)前小實(shí)驗(yàn)：在一定溫度和壓強(qiáng)下，將6 molH2和2 molN2在2L密閉容器中混合，當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得

2、平衡混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)約為11.1％（即1/9），此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是多少？2NH3(g)N2(g)+3H2(g)平衡常數(shù)為多少（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，無(wú)需計(jì)算K結(jié)果）？（6分） 練習(xí)2：密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。 ①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L，請(qǐng)計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)。（5分） ②A、B兩點(diǎn)時(shí)容器中，n(A)總：n

3、(B)總= 。若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反 應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。 ③在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 。 【圖表分析】 1、對(duì)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，ΔH < 0，在溫度分別為T(mén)1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C B．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C C．A、C兩點(diǎn)NO2

4、的轉(zhuǎn)化率：A＜C D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法 2、如右圖，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過(guò)兩種不同催化劑，測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量，從而確定煙氣脫氮率，反應(yīng)原理為：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。 以下說(shuō)法正確的是（注：脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率） A．上述反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．相同條件下，改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響 C．曲線①、②最高點(diǎn)表示此時(shí)平衡轉(zhuǎn)化率最高 D．催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮 3、在一定溫度下以Ag/CeO2—ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性（選擇性越大

5、，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如右圖所示。則當(dāng)n(O2)/n(CH3OH)＝0.25時(shí)，CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為 ；在制備H2時(shí)最好控制n(O2)/n(CH3OH)＝ 。 4、苯乙烯（C6H5CH＝CH2）是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，其制備原理是： C6H5C2H5(g)C6H5CH＝CH2(g)＋H2 (g) △H>0，實(shí)際生產(chǎn)中常以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑（水蒸氣不參加反應(yīng)），右圖為乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、

6、體系總壓強(qiáng)的關(guān)系。 （1）下列說(shuō)法正確的是 A．a(chǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)化率為75%，若起始向1 L恒容容器中充入1 mol 乙苯，則平衡常數(shù)為2.25 B．b點(diǎn)轉(zhuǎn)化率為50%，則混合氣體中苯乙烯的體積分?jǐn)?shù)為1/19 C．b點(diǎn)和c點(diǎn)溫度和壓強(qiáng)相同，所以反應(yīng)速率也相等 （2）① 由上圖可得出： 結(jié)論一：其他條件不變，水蒸氣的用量越大，平衡轉(zhuǎn)化率越 ； 結(jié)論二： 。 ② 加入稀釋劑能影響C6H5C2H5平衡轉(zhuǎn)化率的原

7、因是： 。 （3）某些工藝中，在反應(yīng)的中途加入O2和特定的催化劑，有利于提高C6H5C2H5的平衡轉(zhuǎn)化率。試解釋 其原因：

8、 。 5、(1)用甲烷部分氧化法制氫的反應(yīng)過(guò)程中，其能量變化如圖, 根據(jù)圖示寫(xiě)出熱化學(xué)方程式 。 （2）某溫度時(shí)，若將amol甲烷與2amol氧氣通入固定體積的密閉容器，在催化

9、劑作用下達(dá)到平衡，下列措施可增加甲烷轉(zhuǎn)化率的是 A．升高溫度 B．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大 C．再充入amol甲烷與2amol氧氣 D．改用催化效率更好的催化劑 （3） 為了找出甲烷制氫適宜的溫度壓強(qiáng)條件，某科研小組設(shè)計(jì)了下表，完成表格與圖，在圖中畫(huà)出曲線，并標(biāo)明各曲線的壓強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)編號(hào) T/℃ n(CH4)/n(O2) P/MPa 1 400 1/2 1 2 5 3 500 5 6、物質(zhì)A～E都是由NH4+、H+、Na+、OH-、CH3COO-、Cl-中離子兩兩組成（離子可重復(fù)，如NaCl、HC

10、l）。常溫下將各物質(zhì)從1mL稀釋到1000mL，pH的變化如甲圖所示。請(qǐng)回答： （1）若A為氨水，甲圖中a>9的理由是 。 （2）已知常溫下K(氨水)≈K(醋酸)，E可能為 （填化學(xué)式）。 （3）根據(jù)甲圖顯示的pH的變化關(guān)系，寫(xiě)出物質(zhì)的化學(xué)式：B ， C 。 （4）另取濃度為c1的NaOH溶液25mL，向其

11、中逐滴滴加0.2mol／L的D溶液，滴定過(guò)程中溶液pH的變化曲線如乙圖所示。 ①c1= mol/L； ②D為 （填化學(xué)式）； ③G點(diǎn)溶液呈中性，則此時(shí)滴加的D溶液體積V 12.5mL（填“>”，“<”或“=”） （5）另取0.1mol/L的醋酸鈉溶液20mL與0.1mol/L的C溶液10mL混合后，溶液呈酸性，請(qǐng)比較溶液中各粒子濃度大小，并寫(xiě)出體系中存在的電荷守恒、物料守恒式。 【精選精練】 1、（1）一定條件下，由以下兩步反應(yīng)可制得二甲醚： C (s)+H2O

12、(g)CO(g) +H2(g) ΔH1=+131.3kJ·mol-1 3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g) ΔH2=-246.4kJ· mol -1 根據(jù)以上信息，請(qǐng)?jiān)谙铝凶鴺?biāo)圖中，畫(huà)出上述反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖，并進(jìn)行必要的標(biāo)注。 （2）已知：a．常溫下，CH3COOH和NH3·H2O的電離平衡常數(shù)均為1.74×10-5 b．CH3COOH + NaHCO3＝CH3COONa+ CO2↑+ H2O 則NH4HCO3溶液呈______性（填“酸”、“堿”或“中”），溶液中濃度

13、最大的離子是 ，其次是_______（以上填化學(xué)式）。 （3）室溫下，向一定量的稀氨水中逐滴加入濃度相同的稀鹽酸，直至鹽酸過(guò)量。 ①當(dāng)溶液中離子濃度關(guān)系滿足c(NH4+)

14、 ；若溫度升高，K增大，該反應(yīng)是 反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。 （2）能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （選填編號(hào)）。 a．v正(H2O)=v逆(H2) b．容器中氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變 c．消耗nmol H2同時(shí)消耗nmolCO d．容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變 （3）該反應(yīng)的v正 隨時(shí)間變化的關(guān)系如右圖。t2時(shí)改變了某種條件，改變的條件可能是 、 。（填寫(xiě)2項(xiàng)） （4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得t2時(shí)刻

15、容器內(nèi)有1molH2O，5min后H2O的物質(zhì)的量是0.8mol，這5min內(nèi)H2O的平均反應(yīng)速率為 。 3、在一個(gè)體積為2L的密閉容器中，高溫下發(fā)生下列反應(yīng)：　Fe(s) ＋ CO2(g)FeO(s) ＋ CO(g) ΔH 其中CO2、CO的物質(zhì)的量（mol）隨時(shí)間（min）的變化如右圖所示。 （1）反應(yīng)在1min時(shí)第一次達(dá)到平衡狀態(tài)，固體的質(zhì)量增加了3.2g。用CO的濃度變化表示的反應(yīng)速率υ(CO)= 。 （2）反應(yīng)進(jìn)行至2min時(shí)，若只改變一個(gè)條件，曲線發(fā)生的變化如圖所示，3min時(shí)再次達(dá)到平衡，則ΔH

16、 0（填“＞”、“＜”或“=”）。第一次平衡與第二次平衡的平衡常數(shù)相比，K1 K2。(填“＞”、“＜”或“=”)。 （3）5min時(shí)再充入一定量的CO(g)，平衡發(fā)生移動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是 。 a．υ(正)先增大后減小 b．υ(正)先減小后增大 c．υ(逆)先增大后減小 d．υ(逆)先減小后增大 表示n(CO2)變化的曲線是________（填寫(xiě)圖中曲線的字母編號(hào)）。 （4）請(qǐng)用固態(tài)物質(zhì)的有關(guān)物理量來(lái)說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)：

17、 。 4、隨著氮氧化物污染的日趨嚴(yán)重，國(guó)家將于“十二五”期間加大對(duì)氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多種方法。 (1)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2 (g) △H。某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下： ①T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ （保留兩位小數(shù)）。

18、 ②30min后，改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是 。 ③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3，則該反應(yīng)的△H 0（填“＞”、“ ＝”或“＜”）。 (2)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－574 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－1160 kJ·mol－1 ③H2O(

19、g)＝H2O(l) △H＝－44.0 kJ·mol－1 寫(xiě)出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式 。 (3)以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如右圖所示，在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極反應(yīng)生成一種氧化物Y，有關(guān)電極反應(yīng)可表示為 。 5、在20L恒容的密閉容器中，加入3mo1SO3(g)和lmo1氧氣，在一定溫度下使其反應(yīng)，反應(yīng)至4min時(shí)，

20、O2的濃度為0.06mol／L，當(dāng)反應(yīng)到8min時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡，此時(shí)c (SO3)= a mol·L-1。 （1）0min～4min內(nèi)生成O2平均速率v(O2)= mol/L·min （2）達(dá)到平衡時(shí)c (O2)=c(SO2)，則a= mol/L，在下列坐標(biāo)系中作出0min～8min及之后SO2、O2、SO3濃度隨時(shí)間變化曲線。 （3）若起始時(shí)按下表數(shù)據(jù)投料，相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，三氧化硫濃度大于a mol/L的是（填字母）：__________ 6、黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe

21、3O4。 （1）將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c(SO3)＝0.040mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn) 化率（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。 （2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于 提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 （填字母） A 升高溫度 B 降低溫度 C 移出SO3 D 減小壓強(qiáng) E 加入催化劑

22、 G 移出氧氣 （3）SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （4）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過(guò)程中需保持溶液足夠 酸性，其原因是 。 專題三 化學(xué)反應(yīng)原理參考答案 4、（1） 9