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化学反应原理练习卷1.党的十九大报告指出:要持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战。当前空气质量检测的主要项目除了PM2.5外，还有CO、SO2、氮氧化物(NO和NO2)、O3等气体。（1）汽车尾气中含有NO和CO气体，可利用催化剂对CO、NO进行催化转化反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H①已知下列热化学方程式:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol，2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-2210kJ/mol，C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol，则△H=_________。②在一定温度下,将2.0molNO、2.4molCO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如下图所示。在0~15min,以N2表示的该反应的平均速度v(N2)=________。若保持反应体系温度不变，20min时再容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将_____移动(填“向左”“向右”或“不”)。（2）在相同温度下，两个体积均为1L的恒容密闭容器中，发生CO、NO催化转化反应，有关物质的量如下表:容器编号起始物质的量/mol平衡物质的量/molNOCON2CO2CO2I0.20.200aII0.30.3b0.10.2①容器I中平衡后气体的压强为开始时的0.875倍，则a=________。②容器II平衡时的气体压强为p，用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数K为________。（3）汽车使用乙醇汽油并不能破少NOx的排放。某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag-ZSW-5对CO、NO催化转化进行研究。测得NO转化为N2的转化率随温度CO混存量的变化情况如图所示。①在n(NO)/n(CO)=1条件下，最佳温度应控制在_______左右。②若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为________。③加入CO后NO转化为N2的转化率增大的原因是_______(用平衡移动的原理解释)。（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为_______。答案：-746.5kJ·mol－10.013mol/（L·min）左0.14/p870K(860～880K范围都可以)NO直接分解成N2的反应是放热反应，升高温度不利于反应进行加入的CO与NO分解生成的O2反应，使NO分解平衡向生成N2的方向移动，因此NO转化率升高NO2+NO3--e-=N2O52.研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。Ⅰ.NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－12CO(g)＋O2(g)2CO2(g)ΔH＝－564kJ·mol－1（1）2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝_________，该反应在_______下能自发进行(填写：高温或低温或任意温度)（2）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(0～15min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。①已知：平衡时气体的分压＝气体的体积分数×体系的总压强，T℃时达到平衡，此时体系的总压强为p=20MPa，则T℃时该反应的压力平衡常数Kp＝_______；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡将_____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。②15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是__(填序号)A.增大CO浓度B.升温C.减小容器体积D.加入催化剂Ⅱ.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。已知：亚硫酸：Ka1=2.0×10-2Ka2=6.0×10-7（3）请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：______________________________（4）如上方图示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为____________________；若通入的NO体积为4.48L(标况下)，则另外一个电极通入的SO2质量至少为________g。答案：(1)－744kJ·mol－1低温(2)0.0875(MPa)-1(或7/80(MPa)-1)不AC(3)HSO3-的水解常数K=Kw/Ka1=5.0×10-13Ka2=6.0×10-7(HSO3-的电离常数)，所以显酸性(4)6H＋＋NO＋5e－===NH＋H2O323.基于CaSO4为载氧体的天然气燃烧是一种新型绿色的燃烧方式，CaSO4作为氧和热量的有效载体，能够髙效低能耗地实现CO2的分离和捕获其原理如下图所示：(1)已知在燃料反应器中发生如下反应：i.CaSO4(g)+CH4(g)=4CaO(s)+CO2(g)+4SO2(g)+2H2O(g)ΔH1=akJ/molii.CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=bkJ/molⅲ.CaS(s)+3CaSO4(s)=4CaO(s)+4SO2(g)ΔH3=ckJ/mol①燃料反应器中主反应为_____________(填“i”“ii”或“ⅲ”)。②反应i和ii的平衡常数Kp与温度的关系如图1，则a_____________0(填“”“=”或“”)；720℃时反应ⅲ的平衡常数Kp=_________________。③下列措施可提高反应ii中甲烷平衡转化率的是______________。A.增加CaSO4固体的投入量B.将水蒸气冷凝C.降温D.增大甲烷流量(2)如图2所示，该燃料反应器最佳温度范围为850℃-900℃之间，从化学反应原理的角度说明原因：________________________。(3)空气反应器中发生的反应为：CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s)ΔH4=dkJ/mol，根据热化学原理推测该反应为__________________(填“吸热”或“放热”)反应。(4)该原理总反应的热化学方程式为_____________________________。(5)25℃时，用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+两种金属离子（M2+)，所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如右图所示，请回答：25℃时向50mL的Sn2+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，当Na2S溶液加到150mL时开始生成SnS沉淀，则此时溶液中Cu2+浓度为___________mol/L。答案：(1)ii1.0×10-18B(2)温度过低，反应速率较慢；温度较高，副反应增多(3)放热(4)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=(b+d)kJ/mol或ΔH=(a-c+d)kI/mol(5)2.5×10-134.利用H2S废气制取H2的方法有利于环保。(l)H2S的电子式是____，H2S溶液中H2S、HS-，S2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示，H2S的电离平衡常数ka1=___________(2)利用H2S废气制取H2的方法有多种。①热化学硫碘循环法已知循环反应如下：H2S（g）+H2SO4（aq）═S(s)+SO2（g）+2H2O（l）△H1=61kJ/molSO2（g）+I2（g）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）△H2=-151kJ/mol2HI（aq）=H2(g)+I2（g）△H3=110kJ/mol写出硫化氢气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式_____。②高温热分解法已知：H2S(g)=H2(g)+l/2S2（g），在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为cmol/L，测定H2S的转化率，H2S的平衡转化率与温度关系如图所示。据图可知：温度升高平衡常数K_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。若985℃时平衡常数K=0.04，则起始浓度c=______mol/L。③电化学法该法制氢过程的示意图如上图。循环利用的物质是____。反应池中化学反应方程式为______。电解池阳极电极反应式为____。答案：(1)10-7.24(2)H2S(g)==H2(g)+S(s)ΔH=20KJ·mol-1增大0.018FeCl32FeCl3+H2S==2FeCl2+S↓+2HClFe2+－e－==Fe3+5.铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。（1）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol；②C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H3=-1651.0kJ/molCO还原Fe2O3的热化学方程式为__________________________________________。（2）高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体，用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的新举措，反应原理：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2molH2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。①在上图A、B、C三点中，选出对应下表物理量最小的点。反应速率平衡常数K平衡转化率α___________________________②在300℃时，向C点平衡体系中再充入0.5molCO、1.0molH2和0.5mol的CH3OH，该反应向_________方向进行（填“正反应”、‘逆反应”或“不移动”）。③一定温度下，CO的转化率与起始投料比[n(H2)/n(CO)]的变化关系图所示，测得D点氢气的转化率为40%，则x=_____________。（3）三氯化铁是一种重要的化合物，可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5mol·L-1Fe3+和0.26mol·L-1的Cu2+，欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0-5]而Cu2+不沉淀，则需控制溶液pH的范围为_________。[KspCu(OH)2=2.6×l0-19；KspFe(OH)3=4×l0-38]（4）莫尔盐，即六水合硫酸亚铁铵晶体，是一种重要的化工原料，在空气中缓慢风化及氧化，欲证明一瓶久置的莫尔盐已经部分氧化，需要进行实验操作是：取少量样品，加无氧水溶解，将溶液分成两份，______________________________________，则证明该样品已部分氧化。答案：(1)Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=-23.5kJ/mol-1(2)BCB正反应3(3)3≤pH＜5(4)向一份溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色；向另一溶液中加入铁氰化钾溶液，产生特征蓝色沉淀6.碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:①2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)△H1=-748kJ/mol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-565kJ/mol（1）在一定条件下N2和O2会转化为NO，写出该反应的热化学方程式：______________。（2）为研究不同条件对反应的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2moINO和0.3moICO，在催化剂存在的条件下发生反应D，10min时反应达到平衡，测得10min内v(NO)=7.5×10-3mol/(L•min)，则平衡后CO的转化率为_______________。（3）其他条件相同，tmin时不同温度下测得NO的转化率如图(I)所示。A点的反应速率v正___(填“”、“”或