2016年高考化学反应原理主观题训练

化学反应原理主观题训练1.（15分）能源是制约国家发展进程的因素之一。甲醇、二甲醚等被称为21世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。（1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜[Cu(NH3)2]AC溶液(AC=CH3COO-)来吸收合成气中的一氧化碳，其反应原理为：常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu(NH3)2]AC溶液的措施是；（2）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1_____P2（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在Y点：v(正)v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）。求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=。（计算结果保留两位有效数字）（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：①在恒容密闭容器里按体积比为1:4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是；A．逆反应速率先增大后减小C．反应物的体积百分含量减小B．正反应速率先增大后减小D．化学平衡常数K值增大②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式；③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是（填字母）A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同[来源:学科网]B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同（4）已知lg二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式。答案：（15分）（1）加热（1分）（2）小于（2分）大于（2分）1.6（2分,可不写单位，若书写单位mol2/L2得2分，单位错误不得分）（3）①B、D（2分）②CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO32－＋11H2O（2分）③C（2分）[来源:Zxxk.Com]（4）CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=－1454.98kJ/mol（2分）2．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=+1011.0kJ·mol-1②C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1③2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH3=-221.0kJ·mol-1则反应④Na2SO4(s)+4C(s)Na2S(s)+4CO(g)ΔH4=kJ·mo-1l，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+O22SO3的平衡常数见下表。温度/℃527758927平衡常数7841.00.041233℃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PtC2-4l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。答案：(1)+569.0ΔS0一氧化碳能保护硫化钠不被氧化(2)1233℃时，平衡常数远远小于1，气体主要以二氧化硫和氧气的形式存在(3)①CO+2MgSO42MgO+CO2+SO2+SO3②PtC2-4l+SO2+2H2OS2-4O+4H++4Cl-+Pt↓③ClO-+2e-+H2OCl-+2OH-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)ΔH12H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH2以上反应的ΔH1(填“”、“”或“=”)ΔH2。(3)已知H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·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)ΔH0，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。答案：(1)D(2)=(3)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1(4)①NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑②升高温度(或降低压强)③O2C7H8+6H++6e-C7H144．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=-1118.4kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2=-483.8kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH3=-571.8kJ·mol-1则ΔH=。(3)已知在T℃时，该反应的平衡常数K=16，在2L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。FeH2O(g)Fe3O4H2甲/mol1.01.01.01.0乙/mol1.01.51.01.0①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2L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。FeH2O(g)Fe3O4H2起始/mol3.04.000平衡/molmnpq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：FeH2O(g)Fe3O4H2A/mol3.04.000B/mol001.04.0C/molmnpq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。答案：(1)K=4242(H)(H)ccO(2)-150.8kJ·mol-1(3)①33.3%②B(4)BCA(5)4.0×10-65．(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=-574kJ·mol-1②CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-586.7kJ·mol-1(1)若用4.48LCH4还原NO生成N2，则放出的热量为kJ。(气体体积已折算为标准状况下)(2)NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO4溶液能将N-3O还原为NO，NO能与多余的FeSO4溶液作用生成棕色物质，这是检验N-3O的特征反应。写出该过程中产生NO的离子方程式：。(3)用电化学处理含N-3O的废水，电解的原理如图1所示，则电解时阴极的电极反应式为；当电路中转移20mol电子时，交换膜左侧溶液质量减少g。Ⅲ.利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)。不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4molCO，测得CO2的体积分数(φ)随时间(t)变化曲线如图2所示。(4)T1时，该反应的化学平衡常数的数值为。(5)下列说法不正确的是(填字母)。A.容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态B.两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等C.d点时，在原容器中充入一定量氦气，CO的转化率不变D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系：KbKdⅣ.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4通过反应CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)ΔH0直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图3所示。(6)①250~300℃时，乙酸的生成速率减小的主要原因是。②工业生产中该反应的温度常选择250℃，不选择400℃，从综合经济效益考虑，其原因是。答案：．(1)119.88(2)3Fe2++N-3O+4H+3Fe3++NO↑+2H2O(3)2N-3O+12H++10e-N2↑+6H2O180(4)1024(5)BD(6)①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低②250℃时，催化剂的催化效果最好，升高温度耗费较高的能量，并且低温条件有利于平衡向着正反应方向移动6．(2015·武汉模拟)工业上用NH3和CO2反应合成尿素：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)ΔH1=-536.1kJ·mol-1(1)该过程实际上分两步进行，第一步产生氨基甲酸铵，第二步是氨基甲酸铵脱水生成尿素。请写出第一步反应的化学方程式：。(2)在一定条件下合成尿素，当氨碳比32(NH)(CO)nn=4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示，下列说法错误的是(填字母)。A.该反应在60min时达到平衡状态B.NH3的平衡转化率为70%C.增加氨碳比可进一步提高CO2的平衡转化率D.M点的逆反应速率v逆(CO2)大于N点的正反应速率v正(CO2)(3)反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)，在200℃时可自发向正反应进行，则升高温度，平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)尿素在一定温度和压力下会部分变为NH4CNO(氰酸铵)，已知25℃NH3·H2O的电离常数为1.7×10-5，氰酸HCNO的电离常数为3.3×10-4。氰酸铵水溶液中各离子的浓度大小顺序为。(5)电解尿素\[CO(NH2)2\]的碱性溶液制氢的装置示意图如图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极)。电解时，a极的电极反应式为，若在b极产生标准状况下224mL氢气，则消耗尿素g。答案：．(1)2NH3+CO2NH2COONH4(2)BD(3)减小(4)c(CNO-)c(N4H)c(H+)c(OH-)(5)CO(NH2)2-6e-+8OH-C2-3O+N2↑+6H2O0.27．(2015·江西模拟)甲醇是一种可再生能源，又是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上可用如下方法合成甲醇：方法一CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)方法二CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g