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全国新课标卷化学二轮复习_题型训练三 化学反应原理 （2份打包）
高考题型3化学反应原理.doc
高考题型3化学反应原理答案.doc
　　化学反应原理
　　1. (2016·江西三校联考)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下图所示。
　　(1) 工业生产时,制取氢气的一个反应为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),T ℃时,往1 L密闭容器中充入0.2 mol CO和0.3 mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12 mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=　　　　。
　　(2) 合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数,由此可推知,表中T1　　　　(填“>”、“<”或“=”)573 K。
　　T/ ℃ T1 300 T2
　　K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
　　(3) N2和H2以铁作催化剂从145 ℃就开始反应,不同温度下NH3的产率如右图所示。温度高于900 ℃时,NH3产率下降的原因是　。
　　(4) 硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理如下:
　　①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
　　ΔH=-574 kJ· mol-1
　　②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
　　ΔH=-1 160 kJ· mol-1
　　则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为　。
　　(5) 氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则在碱性条件下通入氨气的电极发生的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　 　　　。
　　2. (2015·咸阳模拟)硫酸盐主要来自地层矿物质,多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。
　　(1) 已知:①Na2SO4(s) Na2S(s)+2O2(g)　ΔH1=+1 011.0 kJ· mol-1
　　②C(s)+O2(g) CO2(g)　 ΔH2=-393.5 kJ· mol-1
　　③2C(s)+O2(g) 2CO(g)　 ΔH3=-221.0 kJ· mol-1
　　则反应④Na2SO4(s)+4C(s) Na2S(s)+4CO(g)　ΔH4=　　　　　　kJ· mo,该反应能自发进行的原因是　　　　　　;工业上制备Na2S不用反应①,而用反应④的理由是　。
　　(2) 已知不同温度下2SO2+O2 2SO3的平衡常数见下表。
　　温度/℃ 527 758 927
　　平衡常数 784 1.0 0.04
　　1 233 ℃时,CaSO4热解所得气体的主要成分是SO2和O2,而不是SO3的原因是
　　。
　　(3) 高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
　　①750 ℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是　。
　　②将上述反应获得的SO2通入含PtC的酸性溶液,可还原出Pt,则反应的离子方程式是　。
　　③由MgO可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如右图,则正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。
　　3. (2015·保定二模)氢在地球上主要以化合态的形式存在,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,属于二次能源。工业上生产氢的方式很多,常见的有电解水制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化制氢等。氢气是一种理想的绿色能源,图1为氢能产生和利用的途径。
　　图1
　　图2
　　图3
　　(1) 图1的四个过程中能量转化形式有　　　　(填字母)。
　　A. 2种　　 B. 3种　　 C. 4种　　 D. 4种以上
　　(2) 电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水。
　　2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)　ΔH1　　　2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)　ΔH2
　　以上反应的ΔH1　　　　(填“<”、“>”或“=”)ΔH2。
　　(3) 已知H2O(l) H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　(4) 氢能利用需要选择合适的储氢材料。
　　①NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　②镧镍合金在一定条件下可吸收氢气生成氢化物:LaNi3(s)+3H2(g) LaNi3H6(s)　ΔH<0,欲使LaNi3H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动的原理,可改变的条件之一是　　　　　　　　。
　　③一定条件下,如图3所示装置可实现有机物的电化学储氢,使C7H8转化为C7H14,则电解过程中产生的气体X为　　　　,电极A上发生的电极反应式为　。
　　4. (2015·江西模拟)铁元素是重要的金属元素,单质铁在工业和生活中应用广泛。铁还有很多重要的化合物及其化学反应,如铁与水的反应:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)　ΔH
　　(1) 上述反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　。
　　(2) 已知:①3Fe(s)+2O2(g) Fe3O4(s)　ΔH1=-1 118.4 kJ· mol-1
　　②2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH2=-483.8 kJ· mol-1
　　③2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH3=-571.8 kJ· mol-1
　　则ΔH=　　　　　　　　　　　　　　　。
　　(3) 已知在T ℃时,该反应的平衡常数K=16,在2 L恒温恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,经过一段时间后达到平衡。
　　Fe H2O(g) Fe3O4 H2
　　甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
　　乙/mol 1.0 1.5 1.0 1.0
　　①容器甲中H2O的平衡转化率为　　　　　(结果保留一位小数)。
　　②下列说法正确的是　　　　　(填字母)。
　　A. 若容器压强恒定,则反应达到平衡状态
　　B. 若容器内气体密度恒定,则反应达到平衡状态
　　C. 甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率
　　D. 增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
　　(4) 在三个2 L恒容绝热(不与外界交换能量)的装置中加入起始物质,起始时与平衡后的各物质的量见下表。
　　Fe H2O(g) Fe3O4 H2
　　起始/mol 3.0 4.0 0 0
　　平衡/mol m n p q
　　若向上述平衡后的装置中分别继续按A、B、C三种情况加入物质,见下表:
　　Fe H2O(g) Fe3O4 H2
　　A/mol 3.0 4.0 0 0
　　B/mol 0 0 1.0 4.0
　　C/mol m n p q
　　当上述可逆反应再一次达到平衡状态后,将上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列:　　　　　　　　　　　　(用A、B、C表示)。
　　(5) 已知常温下Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-39,将某FeCl3溶液的pH调为3,此时溶液中c(Fe3+)=　　　　　　　(结果保留2位有效数字)mol·L-1。
　　5. (2015·太原模拟)为治理环境,减少雾霾,应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NOx)和CO2的排放量。
　　Ⅰ. 处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
　　①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-574 kJ· mol-1
　　②CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　 ΔH2=-586.7 kJ· mol-1
　　图1
　　图2