2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析
2020-2021【化学】化学 化学反应原理综合考查的专项 培优易错试卷练习题附答案解析
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题附答案解析一、化学反应原理综合考查1．近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。
I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚，反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H（1）已知：①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。
（2）一定温度下，在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应，经过5min反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3：4，则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__，H2的转化率为___；此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g)，平衡__移动(填正向、逆向、不)。
（3）对于恒温恒容条件下进行的反应①，下列说法能说明反应已达平衡的是__。
A．混合气体密度不发生改变B．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C．v(CO)正=v(H2)逆D．n(CO)与n(H2)的比值不变（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应③，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是__，压强P1_P2(填>、<)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2)，必须定期除去。
（5）CaSO4微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3，然后加酸浸泡除去，反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，室温下，该反应的化学平衡常数为__(室温下，K sp(CaCO3)=3×10-9，K sp(CaSO4)=9×10-6)。
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)附详细答案
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)附详细答案一、化学反应原理综合考查1．（15分）甲烷水蒸气催化重整（SMR）是传统制取富氢混合气的重要方法，具有工艺简单、成本低等优点。
回答下列问题：（1）已知1000 K时，下列反应的平衡常数和反应热：①CH 4(g)C(s)+2H2(g) K1=10.2 ΔH1②2CO(g)C(s)+CO 2(g) K2=0.6 ΔH2③CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g) K3=1.4 ΔH3④CH 4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) K4 ΔH4（SMR）则1000 K时，K4=____________；ΔH4=_________（用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示）。
（2）在进入催化重整装置前，先要对原料气进行脱硫操作，使其浓度为0.5 ppm以下。
脱硫的目的为______________。
（3）下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。
由图可知，电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用，则可推知ΔH4____0（填“>”或“<”）。
（4）下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。
由图可知，随着温度的降低，电流对H2产率的影响作用逐渐____________（填“增加”“减小”或“不变”），600 ℃时，电流对三种催化剂中的____________（用图中的催化剂表示式回答）影响效果最为显著，当温度高于750 ℃时，无论电流强度大小，有无催化剂，H 2产率趋于相同，其原因是______________。
（5）我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。
第一步：CH 4催化裂解生成H 2和碳（或碳氢物种），其中碳（或碳氢物种）吸附在催化剂上，如CH 4→C ads /[C(H)n ]ads +(2–2n)H 2；第二步：碳（或碳氢物种）和H 2O 反应生成CO 2和H 2，如C ads /[C(H)n ]ads +2H 2O→CO 2 +(2+2n)H 2。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优 易错 难题练习(含答案)及答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错难题练习(含答案)及答案解析一、化学反应原理综合考查1．氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：已知：反应I：SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1 =﹣213 kJ·mol-1反应II：H2SO4(aq) = SO2(g) + H2O(l) +1/2O2(g) ΔH2 = +327 kJ·mol-1反应III：2HI(aq) = H2(g) + I2(g) ΔH3 = +172 kJ·mol-1则反应2H2O(l) = 2H2 (g)+O2(g) ΔH= ________。
(2)H2S可用于高效制取氢气，发生的反应为2H2S(g)⇌S2(g)＋2H2(g)。
Ⅰ.若起始时容器中只有H2S，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图：①图中曲线1表示的物质是________________(填化学式)。
②A点时H2S的转化率为__________________。
③C点时，设容器内的总压为pPa，则平衡常数K p=________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0mol H2S、1.0mol H2S，测得不同温度下H2S的平衡转化率如图所示：①M点和O点的逆反应速率v(M)______v(O) (填“>”“<”或“=”，下同)；②M、N两点容器内的压强2P(M)_____P(N)，平衡常数K(M)_____K(N)。
【答案】＋572kJ·mol－1 S2 50% p Pa < < <【解析】【分析】(1)利用盖斯定律进行反应2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) ΔH的计算；(2)Ⅰ.由反应方程式2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)可知，若起始时容器中只有H 2S ，平衡时S 2的物质的量为H 2的12，则曲线l 表示的物质是S 2，曲线m 表示的物质是H 2S ，曲线n 表示的物质是H 2，据此分析解答；Ⅱ.反应2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)中，H 2S 的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即M点和O 点分别所在的曲线代表H 2S 的起始量为0.1mol 和0.2mol ，据此解答；【详解】(1)根据盖斯定律，反应(Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ)×2可得到反应2H 2O(l) = 2H 2(g)+O 2(g)，其ΔH =2(ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3)=2×(172+327-213)=+572kJ·mol -1，故答案为：+572kJ·mol -1； (2)Ⅰ.①由反应方程式2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)可知，若起始时容器中只有H 2S ，平衡时S 2的物质的量为H 2的12，则曲线l 表示的物质是S 2，故答案为：S 2； ②根据图像，A 点时，硫化氢和氢气的物质的量相等，根据2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)，说明反应的硫化氢与剩余的硫化氢相等，H 2S 的转化率为50%，故答案为：50%；③根据A 点可知，起始时硫化氢为20mol ，B 点时，硫化氢与S 2的物质的量相等，设分解的硫化氢为x ，则20-x=2x ，解得x=403mol ，容器中含有H 2S 203mol ，S 2203mol ，H 2403mol ，物质的量分数分别为14，14，12，平衡常数K p =2211(p Pa)(p Pa)24=p Pa 1(p Pa)4⨯，故答案为：p Pa ； Ⅱ.①反应2H 2S(g)S 2(g)+2H 2(g)中，H 2S 的物质的量增加，其平衡转化率反而减小，即M 点和O 点分别所在的曲线代表H 2S 的起始量为0.1mol 和0.2mol ，恒容容器中，M 点的浓度小于O 点，则逆反应速率v(M)< v(O)，故答案为：<； ②由图像可知，H 2S 的转化率均为45%，可列三段式有：()()()()()()222mol 200mol 0.2H S g S g 90.450.9mol 1.10.45+g 02.9H 垐?噲?起始转化平衡n(总)N =1.1+0.45+0.9=2.45mol()()()()()()222mol 100mol 0.450.2250.45mol 0.550.22502H S g S g +.2H 45g 垐?噲?起始转化平衡n(总)M =0.55+0.45+0.225=1.225mol2n(总)M =n(总)M ，又图像可知T M <T N ，由PV=nRT 可得，2P(M)<P(N)，()220.450.2250.151V V M =V 0.55V K ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭≈⎛⎫ ⎪⎝⎭，()220.90.450.301V V =V 1.1V K N ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭≈⎛⎫⎪⎝⎭，则K(M)<K(N)，故答案为：<；<。
2020-2021高考化学 化学反应原理 培优易错试卷练习(含答案)及详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理培优易错试卷练习(含答案)及详细答案一、化学反应原理1．水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体，常用作火箭燃料。
利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。
实验1：制备NaClO溶液(己知：3NaClO2NaCl+NaClO3)。
（1）图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。
（2）用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时，所需玻璃仪器有_______________。
（3）图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是________________________。
实验2：制取水合肼（4）图乙中若分液漏斗滴液速度过快，部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气，降低产品产率，该过程中反应生成氮气的化学方程式为__________________。
充分反应后，蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
实验3：测定馏分中水合肼的含量（5）称取馏分3.0g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH 保持在6.5 左右)，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3 滴淀粉溶液。
用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。
(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)①滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体，则测量结果会___________“偏大”“ 偏小”“ 无影响”)。
②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是___________(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为___________________。
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附详细答案
2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错难题练习题(含答案)附详细答案一、化学反应原理综合考查1．已知，常温下H2S、H2CO3 的电离常数如下表K a1K a2H2S9.1×10-81×10-15H2CO3 4.3×10－7 5.6×10－11（1）①常温下，0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol.L-1的碳酸钠溶液，碱性更强的是_______。
其原因是_____________________________。
②常温下，硫化钠水解的离子方程式_____________________________。
（2）H2S能与许多金属离子发生反应，生成溶解度不同和各种颜色的金属硫化物沉淀，可用于分离和鉴定金属离子。
①常温下，NaHS溶液显______（选填“酸性”、“中性”或“碱性”）②常温下，向100 mL 0.1 mol·L－1 H2S溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是________；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________________。
（3）脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染，又可回收硫资源，该部分硫化氢用过量NaOH溶液吸收后，再以石墨作电极电解该溶液可回收硫，写出电解得到硫的总反应方程式（忽略氧的氧化还原）_______________；从整个生产工艺的角度分析，该方法不仅能减少环境污染、回收硫、得到一定量的副产物，还具有的优点是___________。
【答案】硫化钠溶液硫化氢的K a2小于碳酸的K a2，硫化钠更易水解 S2- + H2O HS- + OH-、HS- + H 2O H2S + OH-碱性 c c(Na＋)＞c(HS－)＞c(OH－)＝c(H＋) ＞c(S2－)Na2S＋2H2O S↓＋H2↑＋2NaOH 或S2－＋2H2O S↓＋H2↑＋2OH－产物NaOH可循环使用【解析】试题分析：（1）① H2CO3的第二步电离平衡常数是5.6×10－11，大于H2S的第二步电离平衡常数1×10-15，说明S2-的水解程度大于CO32-；②S2-的水解分两步进行；（1）①根据HS-的水解平衡常数和电离平衡常数分析NaHS溶液的酸碱性；②H2S抑制水电离，加入NaOH中和H2S，H2S抑制作用逐渐减小，到c点H2S恰好与NaOH生成Na2S， Na2S水解促进水电离；d点氢氧化钠过量，过量的氢氧化钠抑制水电离。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优易错试卷练习(含答案)附答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错试卷练习(含答案)附答案解析一、化学反应原理综合考查1．近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。
I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚，反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H（1）已知：①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。
（2）一定温度下，在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应，经过5min反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3：4，则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__，H2的转化率为___；此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g)，平衡__移动(填正向、逆向、不)。
（3）对于恒温恒容条件下进行的反应①，下列说法能说明反应已达平衡的是__。
A．混合气体密度不发生改变B．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C．v(CO)正=v(H2)逆D．n(CO)与n(H2)的比值不变（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应③，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是__，压强P1_P2(填>、<)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2)，必须定期除去。
（5）CaSO4微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3，然后加酸浸泡除去，反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，室温下，该反应的化学平衡常数为__(室温下，K sp(CaCO3)=3×10-9，K sp(CaSO4)=9×10-6)。
2020-2021【化学】化学化学反应原理的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案解析
2020-2021【化学】化学化学反应原理的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案解析一、化学反应原理1．过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）俗称固体双氧水。
实验室可用碳酸钠和双氧水等为原料来制备，具体流程如下：已知：①相关反应的方程式如下：2Na2CO3+3H2O2＝2Na2CO3•3H2O2△H＜0②工业上常以产品活性氧的质量分数[ω（活性氧）＝×100%]来衡量产品的优劣，13.00%以上为优等品。
请回答：表1 反应温度对产品收率及活性氧含量的影响反应温度/℃产品收率/%活性氧质量分数/%5 65.3 12.7110 73.2 13.2415 85.0 13.5520 83.2 13.3025 55.1 12.78表2加料时间对产品收率及活性氧含量的影响加料时间/min产品收率/%活性氧质量分数/%5 65.7 13.3010 76.8 14.7515 81.3 14.2620 89.0 13.8225 87.9 13.51（1）分析表1，一般选择的反应温度为_____。
（2）分析表2，加料时间对产品收率也有很大影响，时间太短或太长均不利于生产，加料时间太短导致产品收率较低的原因是_____。
（3）结晶过程中加入氯化钠，作用是_____。
（4）下列关于抽滤操作，正确的是_____。
A．准备略大于漏斗内径的滤纸，以盖住布氏漏斗瓷板上的小孔B．用倾析法先转移溶液，待溶液快流尽时再转移沉淀C．洗涤沉淀时，加入少量水并开大水龙头，重复操作2～3次D．用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体，晾干后保存在试剂瓶中（5）使用图2所示装置抽滤，中途需停止抽滤时，最佳操作为_____。
（6）产品出厂前需测定活性氧的质量分数，现将0.1000g某厂的产品（所含杂质均不参与反应）溶于水配成溶液，加入10.00mL1.000mol•L﹣1的稀硫酸，再加入足量KI，摇匀后置于暗处，充分反应后，加入少量_____，用0.1000mol•L﹣1的Na2S2O3标准溶液滴定，若该产品的活性氧质量分数为13.60%，则达到滴定终点时共消耗标准液的体积为_____mL。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优易错试卷练习(含答案)含答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错试卷练习(含答案)含答案解析一、化学反应原理综合考查1．氨催化氧化是硝酸工业的基础，氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ：Ⅰ.4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ/molⅡ.4NH 3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2（1）已知：NO O2N2物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ629496942则△H2=___________。
（2）以Pt为催化剂，在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量与温度的关系如下图：①该催化剂在高温时对反应__________更有利（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②520℃时，NH3的转化率为____________。
③520℃时，反应Ⅱ的平衡常数K=________（数字计算式）。
④下列说法正确的是____________（填标号）。
A 工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840℃左右B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率C 投料比不变，增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是____________。
（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1mol N2时，转移的电子数为___________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应。
反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。
【答案】-1265kJ/mol160%26430.20.90.4 1.45⨯⨯AD催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低247迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【解析】【分析】（1）利用盖斯定律和△H=反应物总键能-生成物总键能计算；（2）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的；②根据图示A点计算出两个反应消耗氨气的量，再计算转化率；③利用A点，计算出两个反应后剩余的氨气，氧气，生成的水和N2，再根据平衡常数公式计算；④A.工业上氨催化氧化生成NO时，根据图示可知840℃生成NO最多，故A正确；B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率，提高氧气转化率，故B错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低NH3生成NO的平衡转化率，故C错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D正确；⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低；（3）①8NH3+6NO2=7N2+12H2O根据方程式判断；②在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大；【详解】（1）盖斯定律：Ⅰ-Ⅱ得2N 2(g)+2O24NO(g) △H= △H1- △H2=-905-△H2kJ/mol；△H=反应物总键能-生成物总键能=2×942 kJ/mol +2×496 kJ/mol -4×629 kJ/mol =360kJ/mol；所以：△H2=△H1- △H==-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-1265kJ/mol ；答案：-1265kJ/mol（2）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的，故该催化剂在高温下选择反应I；答案：Ⅰ②520℃时， 4NH 3（g）+5O2 4NO（g）+6H2O（g）变化（mol ）： 0.2 0.25 0.2 0.34NH 3（g）+3O2（g） 2N2（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.4 0.3 0.2 0.6NH3的转化率为0.20.41+×100%=60%答案:60%③在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2，520℃平衡时n（NO）=n（N2）=0.2mol，则：4NH 3（g）+5O2 4NO（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.2 0.25 0.2 0.34NH 3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.4 0.3 0.2 0.6故平衡时，n（NH3）=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol，n（O2）=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol，n（H2O）=0.3mol+0.6mol=0.9mol，由于容器体积为1L，利用物质的量代替浓度计算平衡常数K=2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯答案：2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯④A.工业上氨催化氧化生成NO时，根据图示可知840℃生成NO最多，故A正确；B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率，提高氧气转化率，故B错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低NH3生成NO的平衡转化率，故C错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D正确；答案：AD⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低；答案：催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低（3）①8NH3+6NO2=7N2+12H2O生成N2的反应中，当生成1mol N2时，转移的电子数为247mol；答案：24 7②反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大；答案：迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【点睛】本题难点是图象分析应用，易错点平衡常数的计算，注意三段式法在平衡计算中的应用。
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2020-2021【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析一、化学反应原理综合考查1．水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。
以乙酸为模型物进行研究，发生的主要反应如下：Ⅰ.CH 3COOH （g ）+2H 2O （g ）⇌2CO 2（g ）+4H 2（g ） △H 1Ⅱ.CH 3COOH （g ）⇌2CO （g ）+2H 2（g ） △H 2Ⅲ.CO 2（g ）+H 2（g ）⇌CO （g ）+H 2O （g ） △H 3回答下列问题：（1）用△H 1、△H 2表示，△H 3=___。
（2）重整反应的含碳产物产率、H 2产率随温度、水与乙酸投料比（S/C ）的变化关系如图（a ）、（b ）所示。
①由图（a ）可知，制备H 2最佳的温度约为___。
②由图（b ）可知，H 2产率随S/C 增大而___（填“增大”或“减小”）。
（3）向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH 3COOH 和H 2O 混合气体，若仅发生反应Ⅰ至平衡状态，测得H 2的体积分数为50%，则CH 3COOH 的平衡转化率为___。
（4）反应体系常生成积碳。
当温度一定时，随着S/C 增加，积碳量逐渐减小，其原因用化学方程式表示为___。
【答案】21H -H 2V V 800℃ 增大 40% C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g) 【解析】【分析】【详解】 (1)根据题干信息分析，反应Ⅲ=12(反应Ⅱ-反应Ⅰ)，由盖斯定律可得213-2H H H ∆∆∆=，故答案为：21-2H H ∆∆； (2)①由图(a)可知，制备H 2在800℃时，达到最高转化率，则制备氢气最佳的温度约为800℃,故答案为：800℃；②由图(b)可知，S/C 增大时，反应I 平衡向正反应方向移动，反应III 平衡向逆反应方向移动，使体系中的H 2的量增大，故答案为：增大；(3)设CH 3COOH 和H 2O 的物质的量均为1mol ，平衡时，反应了CH 3COOH x mol ，列三段式有：()()()()()()()3222CH COOH g +2H O g 2CO g + 4H g mol 1100mol x2x 2x 4x mol 1-x 1-2x 2x 4x ƒ起始转化平衡测得H 2的体积分数为50%，则41112242x x x x x =-+-++，计算得x=0.4mol ，醋酸的转化率为：0.4mol 100%1mol⨯=40%，即CH 3COOH 平衡转化率为40%，故答案为：40%； (4)当温度一定时，随着S/C 增加，积碳量逐渐减小，是由于积碳与水蒸气反应生成了CO 和H 2，反应的化学方程式为C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)，故答案为：C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)；2．研究大气污染物SO 2、CH 3OH 与H 2O 之间的反应，有利于揭示雾霾的形成机理。
反应i ：132241SO (g)+H O(g)=H SO (1)227.8kJ mol H -∆=-⋅反应ii ：-133332CH OH(g)+SO (g)=CH OSO H(g)( )-63.4kJ mol H ∆=⋅硫酸氢甲酯 （1）CH 3OSO 3H 发生水解：332324CH OSO H(g)H O(g)CH OH(g)H SO (1)+=+△H=______kJ/mol 。
（2）T ℃时，反应ii 的CH 3OH(g)、SO 3(g)的初始浓度分别为-8-1-9-1110mol L 210mol L ⨯⋅⨯⋅、，平衡时SO 3转化率为0.04%，则K=_____________。
（3）我国科学家利用计算机模拟计算，分别研究反应ii 在无水和有水条件下的反应历程，如图所示，其中分子间的静电作用力用“…”表示。
①分子间的静电作用力最强的是_____________（填“a ”、“b ”或“c ”）。
②水将反应ii 的最高能垒由_____________eV 降为_____________eV 。
③d 到f 转化的实质为质子转移，该过程断裂的化学键为____（填标号）。
A ．CH 3OH 中的氢氧键B ．CH 3OH 中的碳氧键C ．H 2O 中的氢氧键D ．SO 3中的硫氧键（4）分别研究大气中H 2O 、CH 3OH 的浓度对反应i 、反应ii 产物浓度的影响，结果如图所示。
①当c(CH 3OH)大于10-11mol.L -1时，c(CH 3OH)越大，c(H 2SO 4)越小的原因是_____________。
②当c(CH 3OH)小于10-11mol.L -1时，c(H 2O)越大，c(CH 3OSO 3H)越小的原因是_____________。
【答案】-164.4 4×104L·mol -1 a 20.93 6.62 ACD 反应i 和反应ii 为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小 水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成CH 3OSO 3H 越小，c(CH 3OSO 3H)越小【解析】【分析】(3)图形很陌生，但仔细观察发现其实是反应历程与能量变化图，问题就变简单了。
(4)反应i 和反应ii 为竞争反应，两个反应都消耗三氧化硫，三氧化硫浓度不变的情况下，一个反应程度增大另一个反应程度一定减小。
【详解】(1) 反应i ：132241SO (g)+H O(g)=H SO (1)227.8kJ mol H -∆=-⋅反应ii ：-133332CH OH(g)+SO (g)=CH OSO H(g)-63.4kJ mol H ∆=⋅反应i-反应ii 有：332324CH OSO H(g)H O(g)CH OH(g)H SO (1)+=+，所以H ∆=1H ∆-2H ∆=(1227.8kJ mol --⋅)-(-1-63.4kJ mol ⋅)=-164.4-1kJ mol ⋅，故答案为：-164.4；(2)SO 3转化率为0.04%，则SO 3转化值=-9-1210mol L ⨯⋅×0.04%=8×10-13mol·L -1，列三段式如下：3333-1-8-9-1-13-13-13-1-13-13-13CH OH(g)+SO (g)=CH OSO H(g)/mol L 1102100/mol L 810810810/mol L (100000-8)10(20000-8)10810⋅⨯⨯⋅⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯起始浓度变化浓度平衡浓度 ，K=-13-13-1-1-1-13mol L m 810(100000-8)10(20000-8)10ol L mol L⨯⋅⋅⨯⋅⨯⨯≈-13-1-13-13810L mol 100000102000010⨯⨯⋅⨯⨯=4×104L·mol -1，故答案为：4×104L·mol -1； (3)①a 处的两个分子能量更低，更稳定，分子间静电作用更强，故答案为：a ；②无水时，反应ii 的最高能垒为19.59eV-(-1.34eV)=20.93eV ，有水时，反应ii 的最高能垒为3.66eV-(-2.96eV)=6.62eV ，即水将反应ii 的最高能垒由20.93eV 降为6.62eV ，故答案为：20.93；6.62；③由图可知，水分子中的氢氧键断了一根，又形成一根；CH 3OH 中的氢氧键断了，O 和S 原子重新形成一根键；SO 3中硫氧双键断了一根，变成硫氧单键，S 和甲醇中的O 重新形成一根单键，综上所述，水中的氢氧键、甲醇中的氢氧键、三氧化硫中的硫氧键都发生了断裂，ACD 符合，故答案为：ACD ；(4)①反应i 和反应ii 都消耗三氧化硫，为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小，故答案为：反应i 和反应ii 为竞争反应，甲醇浓度增大，促进了甲醇和三氧化硫反应，抑制了三氧化硫和水的反应，硫酸的浓度减小；②水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成CH 3OSO 3H 减小，c(CH 3OSO 3H)减小，故答案为：水的浓度越大，甲醇和三氧化硫碰撞几率越小，生成CH 3OSO 3H 越少，c(CH 3OSO 3H)越小。
【点睛】(2)计算时作如下近似处理：1-13-(100000-8)1mol 0L ⋅⨯≈100000×10-13-1mol L ⋅=10-8-1mol L ⋅113--(20000-8)10mol L ⋅⨯≈-1-1-91-320000101mol L 2mol 0L ⨯⨯⋅=⋅。
3．运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
（1）一氯胺（NH 2Cl ）是饮用水的二级消毒剂，水解生成一种具有强烈杀菌消毒作用的物质：①NH 2Cl 中Cl 元素的化合价为_____________。
②NH 2Cl 发生水解反应的化学方程式为_____________________________。
（2）SO 2和CO 均为燃煤产生的烟道气中有害成分，在催化作用下可利用二者相互反应进行无害化处理并回收硫。
有关资料如图1所示。
则：①常温常压下，质量均为11.2g 的CO （g ）和S （s ）分别完全燃烧生成CO 2（g ）或SO 2（g ），放出的热量前者比后者多________kJ 。
②SO 2（g ）+2CO （g ）=S （s ）+2CO 2（g ） △H=___________________.（3）在一定条件下，向恒容密闭容器中充入1.0molCO 2和3.0molH 2，在一定温度范围内发生如下转化：CO 2（g ）+3H 2（g ）=CH 3OH （g ）+H 2O （g ） △H=-xkJ/mol x>0）。
在不同催化剂作用下，相同时间内CO 2的转化率随温度的变化如图2所示：①催化效果最佳的是催化剂__________（选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；b 点v(正)___v(逆)（选填“>”、“<”或“=”）②此反应在a 点时已达到平衡状态，a 点的转化率比c 点高的原因是_____________ （4）常温下，H 2CO 3的电离常数为：K a1=4×10－7，K a2=4×10－11。
已知0.1mol/LNH 4HCO 3溶液的pH=8，则在此溶液中：①下列有关离子浓度的关系式中，不正确的是_____（填序号）A ．c(NH 4＋)>c(HCO 3－)>c(OH －)>c(H ＋)B ．c(NH 4＋)＋c(NH 3·H 2O)=c(HCO 3－)＋c(H 2CO 3)C ．c(H 2CO 3)－c(CO 32－)－c(NH 3·H 2O)=9.9×10－7mol·L －1 ②232-3c(H CO )c(CO )=________（结果保留三位有效数字）。