2019年高考化学试吧大考卷 专练三 化学反应原理综合题

第1页共11页专练三化学反应原理综合题可能用到的相对原子质量：H1C12N14O161．(导学号：71224176)(2017·长沙模拟)乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。Ⅰ.工业生产乙二醛(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法。在硝酸铜催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛。(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法已知下列信息：OHC—CHO(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g)K12H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)OHC—CHO(g)＋2H2O(g)ΔH3＝－406kJ·mol－1K3HOCH2CH2OH(g)＋52O2(g)2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH4①K3＝__________(用K1、K2表示)；合成乙二醛的反应在任何温度下都能自发进行，原因是_____________________________________。②提高乙二醛产率的措施有______________________________________________________________________________________________(写出两条)。③当原料气中氧醇比(氧气和乙二醇的物质的量之比)为1.35时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图所示。第2页共11页A点对应的转化率______________(填“是”或“不是”)平衡转化率。温度在450～490℃之间，乙二醛产率降低的原因是__________________________________________________。温度高于490℃时，乙二醛产率降低的可能原因是__________(填标号)。a．反应生成乙二醛的ΔH减小b．反应活化能降低c．副反应的产率增大d．催化剂活性降低Ⅱ.电解乙二醛制备乙醛酸(OHC—COOH)用石墨作电极，电解盐酸和乙二醛的混合液，产生的氯气将乙二醛氧化成乙醛酸：OHC—CHO＋Cl2＋H2O===OHC—COOH＋2HCl(3)电解时，阳极的电极反应式为__________________________________。(4)已知：法拉第常数为bC·mol－1，电流效率η＝生成目标产物消耗的电子数电极上通过的电子总数×100%。若保持电流强度为aA，电解tmin,制得wgOHC—COOH，列式表示该电解池在本次电解中的电流效率η＝____________________________。2．(导学号：71224177)(2017·长春模拟)科学家研发了以CH4为原料合成CH3OH的工艺路线，反应如下：①CH4(g)＋12O2(g)===CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝－35.4kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2③2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)ΔH3＝－251kJ·mol－1(1)反应②的ΔH2＝__________kJ·mol－1。(2)在一容积为1L的密闭容器中，投入1molCO和2molH2，在不同条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时甲醇的物质的量随第3页共11页温度、压强变化如图1所示。①M点时，H2的转化率为__________，压强p1__________p2(填“＞”、“＜”或“＝”)。②M、N两点的化学反应速率：v(N)__________v(M)(填“＞”、“＜”或“＝”)。③某同学绘制的压强为p1时，不同温度下上述反应的平衡常数的对数值(lgK)如图2所示。则温度为506K时，平衡常数K＝__________(保留三位小数)，B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与T的关系的点为__________。④下列叙述能说明反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态的是__________(填标号)。a．单位时间内生成2molH2的同时消耗1molCOb．c(CO)∶c(CH3OH)＝1∶1c．恒温恒容时，混合气体的压强保持不变d．绝热恒容时，反应的平衡常数不再变化(3)甲醇可作燃料电池的燃料，同时以氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。该燃料电池的负极反应式为_________________________________。3．(导学号：71224178)(2017·南昌模拟)能源是人类生存、社会发展不可或缺的物质，CO、H2、CH3OH均是重要的能源物质。(1)已知：氧气中O===O键的键能为497kJ·mol－1，二氧化碳中C===O键的键能为745kJ·mol－1。2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH1＝－566kJ·mol－1H2O(g)＋CO(g)===H2(g)＋CO2(g)ΔH2＝－41kJ·mol－1第4页共11页CH3OH(g)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH4＝－107kJ·mol－1则使1molCO(g)完全分解成原子所需要的能量至少为________________，ΔH3＝__________。(2)某密闭容器中存在反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，起始时容器中只有amol·L－1CO和bmol·L－1H2，平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量百分含量[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图1所示；一定温度下，H2的平衡转化率与起始时两种反应物的投料比(物质的量之比，用X表示)之间的关系如图2所示。①T1__________T2时(填“”、“”或“＝”)；若恒温(T1)恒容条件下，起始时a＝1、b＝2，测得平衡时混合气体的压强为p1，则T1时该反应的平衡常数为__________。②X的表达式为__________(用含a、b的式子表示)。③若在压强为p1、温度为T1时，向密闭容器中加入等物质的量浓度的CO、H2、CH3OH三种气体，则反应开始时，v(CH3OH)正__________v(CH3OH)逆(填“”、“”、“＝”或“无法确定”)。(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧中产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3。已知常温下NH3·H2O的电离常数K＝1.8×10－5、碳酸的电离常数K1＝4.4×10－7、K2＝4.7×10－11，则所得到的NH4HCO3溶液中c(H＋)__________c(OH－)(填“”、“”或“＝”)。4．(导学号：71224179)(2017·锦州模拟)已知氮的氧化物是严重的大气污染物，处理尾气的方法有多种。Ⅰ.在汽车排气管上安装催化转化器，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)第5页共11页＋2CO2(g)，可将尾气转化为无毒的气体。(1)已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1化学键O===OC===OC←===O键能/(kJ·mol－1)4978031072则2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝__________kJ·mol－1。(2)一定温度下，反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)在恒压密闭容器中经过t2min达到平衡状态，此时容器的容积刚好为1.5L，c(CO2)随时间的变化曲线如图1所示。①若保持其他条件不变，在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y，则改变的条件是________________________，其原因为__________________________________________________。②若保持其他条件不变，在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Z，则改变的条件是__________，其原因为________________________________________________________________________________。③若t3时刻升高温度，t4达到平衡，请在图1上画出t3～t4min内c(CO2)的变化曲线。Ⅱ.研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义。2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)反应历程示意图如图2所示，反应分两步进行。第6页共11页(3)在相同的条件下，反应①比反应②快的原因是________________________________________________________________________________。(4)总反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)速率的快慢是由反应②决定的，请结合以下信息回答问题(式中k正、k逆为反应速率常数)：①2NO(g)N2O2(g)(快)v1正＝k1正c2(NO)v1逆＝k1逆c(N2O2)②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)v2正＝k2正c(N2O2)c(O2)v2逆＝k2逆c2(NO2)写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示总反应的平衡常数K＝________________________；若升高温度时，根据温度对化学平衡的影响，c(N2O2)将__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。Ⅲ.工业上也可用电解法处理氮氧化物NOx的污染。(5)电解装置如图3所示，M、N电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可传导O2－。M电极应连接电源的__________(填“正极”或“负极”)，若N电极收集到2.24LO2(标准状况)，则理论上M电极应该收集到标准状况下__________LN2。5．(导学号：71224180)(2017·日照模拟)I2O5、Na2SO3和NaOH是重要的化学试剂，在工业生产和废水处理中有广泛的应用。第7页共11页(1)利用I2O5可消除CO污染，其反应原理为：I2O5(s)＋5CO(g)5CO2(g)＋I2(s)；不同温度(T1、T2)下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。①温度为T2时，0～0.5min内，平均反应速率v(CO)＝________________。②b点和c点的化学平衡常数：Kb__________Kc(填“＞”、“＜”或“＝”)。③b点时，CO的转化率为__________。(2)已知反应：2Na2SO3(aq)＋O2(aq)===2Na2SO4(aq)ΔH＝mkJ·mol－1O2(g)O2(aq)ΔH＝nkJ·mol－1Na2SO3溶液与O2(g)反应的热化学方程式为______________________。(3)Na2SO3氧化分为富氧区和贫氧区两个阶段，为确定贫氧区速率方程v＝k·ca(SO2－3)·cb(O2)中a、b的值(取整数)，进行如下实验。①当溶解氧浓度为4.0mg·L－1时，c(Na2SO3)与速率(v)数值关系如下表所示，则a＝__________。c(Na2SO3)×1033.655.657.6511.65v×10610.224.444.7103.6②已知：lnk2k1＝－ER(1T2－1T1)，R为常数；两个反应阶段不同温度的速率常数(k)之比如下表所示。反应阶段速率方程k297.0Kk291.5K富氧区v＝k·c(SO2－3)·c(O2)1.47贫氧区v＝k·ca(SO2－3)·cb(O2)2.59则E(富氧区)__________E(贫氧区)(填“＞”、“＜”或“＝”)。第8页共11页(4)某工业废水中含有Mg2＋、Cu2＋等离子。取一定量的该工业废水，向其中滴加NaOH溶液，当Mg(OH)2开始沉淀时，溶液中cCu2＋cMg2＋为__________。已知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。6．(导学号：71224181)(2017·长治模拟)汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源。(1)采用PdCl2溶液可以吸收CO，PdCl2被还原为Pd，理论上300mL0.5mol·