高考化学真题与模拟类编:专题14-化学反应原理综合(含答案)
全国高考化学化学反应原理综合考查的综合高考模拟和真题汇总附答案解析

全国高考化学化学反应原理综合考查的综合高考模拟和真题汇总附答案解析一、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,H2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。
高考化学 化学反应原理 综合题含详细答案

高考化学化学反应原理综合题含详细答案一、化学反应原理1.甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液(pH=2),发现银镜部分溶解,和大家一起分析原因:甲同学认为:Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag。
乙同学认为:Fe(NO3)3溶液显酸性,该条件下NO3-也能氧化单质Ag。
丙同学认为:Fe3+和NO3-均能把Ag氧化而溶解。
(1)生成银镜反应过程中银氨溶液发生_____________(氧化、还原)反应。
(2)为得出正确结论,只需设计两个实验验证即可。
实验I:向溶解了银镜的Fe(NO3)3的溶液中加入____________(填序号,①KSCN溶液、②K3[Fe(CN)6]溶液、③稀HC1),现象为___________,证明甲的结论正确。
实验Ⅱ:向附有银镜的试管中加入______________溶液,观察银镜是否溶解。
两个实验结果证明了丙同学的结论。
(3)丙同学又把5mLFeSO4溶液分成两份:第一份滴加2滴KSCN溶液无变化;第二份加入1mL0.1mol/LAgNO3溶液,出现白色沉淀,随后有黑色固体产生(经验证黑色固体为Ag颗粒),再取上层溶液滴加KSCN溶液变红。
根据上述的实验情况,用离子方程式表示Fe3+、Fe2+、Ag+、Ag之间的反应关系_______________。
(4)丁同学改用如图实验装置做进一步探究:①K刚闭合时,指针向左偏转,此时石墨作_________,(填“正极”或“负极。
此过程氧化性:Fe3+_______Ag+(填>或<)。
②当指针归零后,向右烧杯中滴加几滴饱和AgNO3溶液,指针向右偏转。
此过程氧化性:Fe3+_______Ag+(填>或<)。
③由上述①②实验,得出的结论是:_______________________。
【答案】还原②产生蓝色沉淀 pH=2 0.3mol/L KNO3或NaNO3溶液 Ag + Fe3+ ⇌Ag+ + Fe2+或(Ag+ + Fe2+ ⇌Ag + Fe3+) 正极><其它条件不变时,物质的氧化性与浓度有关系,浓度的改变可导致平衡的移动【解析】【分析】(1)根据元素化合价的变化判断;(2)实验Ⅰ:甲同学认为:Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag,则要证明甲的结论正确,可验证Fe3+的还原产物Fe2+的存在;实验Ⅱ:进行对照实验;(3)根据实验现象判断溶液中发生的反应;(4)根据指针偏转方向判断正负极,判断电极反应,并结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物分析解答。
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高考化学化学反应原理综合练习题含详细答案一、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=2Na2 CO3?3H2 O2△ 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 Na2 2 3标准溶液滴定,若该S O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。
高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编及详细答案

高考化学化学反应原理综合考查综合题汇编及详细答案一、化学反应原理综合考查1.碳元素形成的有机化合物在动植物体内及人类生存环境中有着相当广泛的存在,起着非常重要的作用。
请结合下列有关含碳化合物的研究,完成下列填空。
(1)为了高效利用能源并且减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成甲醇燃料:①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=akJ•mol−1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=bkJ•mol−1③CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=ckJ•mol−1④H2O(g)=H2O(l) △H=dkJ•mol−1则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为___。
(2)用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72−),用如图装置模拟该过程:①请完成电解池中Cr2O72−转化为Cr3+的离子方程式___。
②当甲池中消耗甲醇1.6g时,乙池中两电极的质量差为___g。
(3)葡萄糖和果糖为同分异构体,在一定条件下,C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖)△H﹤0。
该反应的速率方程式可表示为v(正)=k(正)c(葡)、v(逆)=k(逆)c(果),k(正)和k(逆)在一定温度下为常数,分别称作正、逆反应速率常数。
T1温度下,k(正)=0.06s−1,k(逆)=0.002s−1。
①T1温度下,该反应的平衡常数K1=___。
②该反应的活化能Ea(正)___Ea(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③该T2温度下,从开始反应到平衡的过程中,葡糖糖的质量分数变化如图所示。
可以确定温度T2___T1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)H2A为二元弱酸。
室温下配制一系列c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)=0.100mol•L−1的H2A与NaOH的混合溶液。
测得H2A、HA−、A2−的物质的量分数c(x)%(c(x)%=--2-2c(X)c(H A)+c(HA)+c(A)×100%)随pH变化如图所示。
高考化学化学反应原理综合题含答案

高考化学化学反应原理综合题含答案一、化学反应原理NH ClO为白色晶体,分解时产生大量气体,是复合火箭推进剂的重要成1.高氯酸铵()44分。
()1高氯酸铵中氯元素的化合价为_____________。
()2高氯酸铵在高温条件下分解会产生H()O g和三种单质气体,请写出该分解反应的化2学方程式____________________________。
()3某研究小组在实验室设计如下装置检验高氯酸铵分解的产物。
该小组连接好装置后,依次检查装置的气密性、装入试剂、通干燥的惰性气体排尽装置内的空气、将导管末端移入盛满水的试管E、通入气体产物。
(已知:焦性没食子酸溶液用于吸收氧气)①装置A、B、C、D中盛放的药品可以依次为__________(选填序号:Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)。
.碱石灰、湿润的淀粉KI试纸、氢氧化钠溶液、CuⅠ.无水硫酸铜、湿润的红色布条、氢氧化钠溶液、CuⅡ.无水硫酸铜、湿润的淀粉KI试纸、饱和食盐水、CuⅢ②装置E收集到的气体可能是_____________(填化学式)。
()4经查阅资料,该小组利用反应NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)90℃=NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)在实验室NH ClO,该反应中各物质的溶解度随温度的变化曲线如图。
制取44①从混合溶液中获得较多粗NHClO4晶体的实验操作依次为________、_________和过4滤、洗涤、干燥。
②研究小组分析认为,若用氨气和浓盐酸代替NHCl,则上述反应不需要外界供热就能4进行,其原因是_______________________________。
()5研究小组通过甲醛法测定所得产品NH4ClO4的质量分数。
[已知:NH4ClO4的相对分子质量为117.5;NH 4ClO 4与甲醛反应的离子方程式为()424264NH 6HCHO CH N H 3H 6H O ++++=++,()26CH N 4H +()26CH N 4H ++ 6K 710]-=⨯实验步骤:步骤Ⅰ.称取7.05g 样品。
高考化学 化学反应原理综合试题及详细答案

高考化学化学反应原理综合试题及详细答案一、化学反应原理1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。
工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。
b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。
c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。
从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。
平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗,b 的名称即为蒸馏烧瓶;b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2,所以方程式为:24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑;c 中是制备硫代硫酸钠的反应,SO 2由装置b 提供,所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO 2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO 2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成3233Fe(S O )-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe 3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr7H O --++++++;②2222346=I 2S O 2I S O ---++;反应①I -被氧化成I 2,反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的223S O -失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
高考化学专题复习化学反应原理综合题附详细答案

高考化学专题复习化学反响原理的综合题附详尽答案一、化学反响原理1.硫代硫酸钠 (Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症 .硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳固,在酸性溶液中分解产生 S 和 SO2实验 I: Na2S2O3的制备。
工业上可用反响:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置以下图:(1)仪器 a 的名称是_______,仪器 b 的名称是_______。
b中利用质量分数为70%? 80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反响制备SO2反响的化学方程式为_______。
c 中试剂为 _______ (2)实验中要控制SO2的生成速率,能够采纳的举措有_______ (写出一条)_______(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不可以过度,原由是实验Ⅱ:研究Na2S2O3与金属阳离子的氧化复原反响。
资料: Fe3++3S2 O32-? Fe(S2O3)33-(紫黑色 )装置试剂 X实验现象混淆后溶液先变为紫黑色,30sFe2(SO4)3溶液后几乎变为无色(4)依据上述实验现象,初步判断最后Fe3+被 S2O32-复原为 Fe2+,经过 _______(填操作、试剂和现象 ),进一步证明生成了Fe2+。
从化学反响速率和均衡的角度解说实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取必定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平正确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g?mol-1 )0.5880g。
均匀分红3 份,分别放入 3 个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过度的KI 并酸化,发生以下反响: 6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,马上用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反响2--2-,三次耗费 Na2S2O3溶液的均匀体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫I2+2S2O3= 2I + S4O6酸钠溶液的浓度为_______mol?L-1【答案】分液漏斗蒸馏烧瓶 H 2SO4Na 2SO3 =Na 2SO4 H 2O SO2硫化钠和碳酸钠的混淆液调理酸的滴加快度若 SO2过度,溶液显酸性.产物会发生疏解加入铁氰化钾溶液.产生蓝色积淀开始生成Fe(S2 3 33-的反响速率快,氧化复原反响速率慢,但O )3+与 S2 32-氧化复原反响的程度大,致使3+ 2 32-2 333-(紫黑色 )均衡向逆反响方Fe O Fe +3S O? Fe(S O )向挪动,最后溶液几乎变为无色0.1600【分析】【剖析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗, b 的名称即为蒸馏烧瓶; b 中是经过浓硫酸和 Na2SO3反响生成SO2,所以方程式为:H2SO4Na2SO3=Na2SO4H2O SO2; c 中是制备硫代硫酸钠的反响, SO2由装置 b 供给,所以 c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混淆溶液;(2)从反响速率影响要素剖析,控制2SO 生成速率能够调理酸的滴加快度或许调理酸的浓度,或许改变反响温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,假如经过度的SO,会使溶液酸性增2强,对制备产物不利,所以原由是:SO2过度,溶液显酸性,产物会发生疏解;(4)查验 Fe2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色积淀即证明有Fe2+生成;解说原由时必定要注意题干要求,表现出反响速率和均衡两个角度,所以解说为:开始阶段,生成 Fe(S2O 3 )33的反响速率快,氧化复原反响速率慢,所以有紫黑色出现,跟着Fe3+的量渐渐增添,氧化复原反响的程度变大,致使均衡逆向挪动,紫黑色渐渐消逝,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中波及两个反响:①6I Cr2O 7214H =3I 22Cr 37H 2 O ;② I 2 2S2 O32 =2I S4O 62;反响① I-被氧化成 I2,反响②中第一步所得的I2又被复原成 I-,所以①与②电子转移数同样,那么滴定过程中耗费的Cr2 O 72得电子总数就与耗费的S2 O32失电子总数同样;在做计算时,不要忽视取的基准物质重铬酸钾分红了三份进行的滴定。
2023年高考化学真题分类汇编—化学反应机理、原理

2023年高考化学真题分类汇编—化学反应机理、原理(真题部分)146.(2023湖南14)N2H4是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L−Ru−NH3]+表示)能高效电催化氧化NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后,配体NH3失去质子能力增强B.M中Ru的化合价为+3C.该过程有非极性键的形成D.该过程的总反应式:4NH3−2e−=N2H4+2NH4+147.(2023新课标12)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH 与NH3转化为肼(NH2NH2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是A.NH2OH、NH3和H2O均为极性分子B.反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键生成C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2148.(2023广东15)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)⇌P(g)。
反应历程(下图)中,M为中间产物。
其它条件相同时,下列说法不正确的是A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大149.(2023河北6)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:反应②和③的速率方程分别为v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。
测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
下列说法正确的是A.0~2min内,X的平均反应速率为0.080mol⋅L−1⋅min−1B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大C.若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X)D.若升高温度,平衡时c(Z)减小150.(2023.6浙江14)一定条件下,1-苯基丙炔(Ph-C≡C-CH)可与HCl发生催3化加成,反应如下:反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确...的是A.反应焓变:反应I>反应ⅡB.反应活化能:反应I<反应ⅡC.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ三、化学反应原理151.(2023海南7)各相关物质的燃烧热数据如下表。
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1.【2018新课标1卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。
回答下列问题(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。
该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为___________。
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。
体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.5. 45.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=−4.4kJ·mol−12NO2(g)=N2O4(g)ΔH2=−55.3kJ·mol−1则反应N2O5(g)=2NO2(g)+12O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol−1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率()2531210?minN Op kPaυ--=⨯⨯。
t=62min时,测得体系中2Op p O2=2.9kPa,则此时的25N Op=________kPa,v=_______kPa·min−1。
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。
④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应2018年高考试题第三步NO+NO3→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。
下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高【答案】O253.130.06.0×10-2大于温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高13.4AC【解析】分析:(1)根据还原剂失去电子转化为氧化产物判断;(2)①根据盖斯定律计算;②根据压强之比是物质的量之比计算;③根据温度对压强和平衡状态的影响分析;④根据五氧化二氮完全分解时的压强计算出二氧化氮、氧气的压强,然后再根据二氧化氮转化的方程式计算平衡时二氧化氮、四氧化二氮的压强。
(3)根据三步反应的特点分析判断。
③由于温度升高,容器容积不变,总压强提高,且二氧化氮二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高,所以若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1kPa。
④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa,根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2=71.6kPa,氧气是35.8kPa÷2=17.9kPa,总压强应该是71.6kPa+17.9kPa=89.5kPa,平衡后压强减少了89.5kPa-63.1kPa=26.4kPa,所以根据方程式2NO2(g )N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa,二氧化氮对应的压强是71.6kPa-26.4kPa×2=18.8kPa,则反应的平衡常数2 18.813.426.4pK kPa kPa=≈。
点睛:本题主要是考查化学反应原理,侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算,题目难度较大。
试题设计新颖,陌生感强,计算量较大,对学生的要求较高。
压强和平衡常数的计算是解答的难点,注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关系,注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。
也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。
2.【2018新课标2卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。
回答下列问题:(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75kJ·mol−1C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394kJ·mol−1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol−1该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol−1。
有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L−2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表:积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH/(kJ·mol−1) 75172活化能/(kJ·mol−1) 催化剂X3391催化剂Y4372①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。
升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。
A.K积、K消均增加B.v积减小,v消增加C.K积减小,K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。
在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则p a(CO2)、p b(CO2)、p c(CO2)从大到小的顺序为________________。
【答案】247A劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大AD p c(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)【解析】分析:(1)根据盖斯定律计算;根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答;根据转化率利用三段式计算平衡常数;(2)①根据活化能对反应的影响分析;根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像曲线变化趋势解答;②根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。
(2)①根据表中数据可知相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,所以催化剂X劣于Y。
A.正反应均是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向进行,因此K积、K消均增加,A正确;B.升高温度反应速率均增大,B错误;C.根据A中分析可知选项C错误;D.积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低,这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大,D正确。
答案选AD。
②根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时,生成速率随p(CO2)的升高而降低,所以根据图像可知p a(CO2)、p b(CO2)、p c(CO2)从大到小的顺序为p c(CO2)、pb(C O2)、p a(CO2)。
点睛:本题主要是考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断,化学计算等知识。
图像分析是解答的易错点和难点,注意化学平衡图像分析的答题技巧,看图像时:①一看面:纵坐标与横坐标的意义;②二看线:线的走向和变化趋势;③三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。
3.【2018新课标3卷】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。
回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式__________。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl 3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48kJ·mol−13SiH 2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=−30kJ·mol−1则反应4SiHCl 3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·mol−1。
(3)对于反应2SiHCl 3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343K时反应的平衡转化率α=_________%。
平衡常数K343K=__________(保留2位小数)。
②在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________、___________。
③比较a、b处反应速率大小:υa________υb(填“大于”“小于”或“等于”)。
反应速率υ=υ正−υ逆=−,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处=__________(保留1位小数)。
【答案】2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl114①220.02②及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度) ③大于1.3【解析】分析:本题考查的是化学反应原理的综合应用,主要包括反应与能量以及化学反应速率、平衡的相关内容。
只需要根据题目要求,利用平衡速率的方法进行计算即可。
详解:(1)根据题目表述,三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO)2O,方程式为:2SiHCl3+3H2O=(HSiO)O+6HCl。
2(2)将第一个方程式扩大3倍,再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变,所以焓变为48×3+(-30)=114kJ·mol-1。
③a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以速率更快,即V a>V b。
根据题目表述得到,,当反应达平衡时,=,所以,实际就是平衡常数K值,所以0.02。
a点时,转化率为20%,所以计算出:2SiHCl3SiH2Cl2 + SiCl4起始:100反应:0.20.10.1 (转化率为20%)平衡:0.80.10.1所以=0.8;==0.1;所以点睛:题目的最后一问的计算过程比较繁琐,实际题目希望学生能理解化学反应的平衡常数应该等于正逆反应的速率常数的比值。