高三化学题型化学反应原理汇编.docx
《高三化学题型化学反应原理汇编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学题型化学反应原理汇编.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
高三化学题型化学反应原理汇编
化学反应原理题型
1．碳酸甲乙酯（CH3OCOOC2H5）是一种理想的锂电池有机电解液，生成碳酸甲乙酯的原理为：
C2H5OCOOC2H5（g）+CH3OCOOCH3（g）
2CH3OCOOC2H5（g）ΔH1
（1）其他条件相同，CH3OCOOCH3的平衡转化率（α）与温度（T）、反应物配比（R）的关系如图所示。
①ΔH1______0（填“＜”、“＝”或“＞”）。
②由图可知，为了提高CH3OCOOCH3的平衡转化率，除了升温，另一措施是____________。
③在密闭容器中，将1molC2H5OCOOC2H5和1molCH3OCOOCH3混合加热到650K，利用图中的数据，求此温度下该反应的平衡常数K。
（2）已知上述反应需要催化剂，请在答题卡的坐标图中，画出有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
（3）已知CH3OCOOCH3（g）+C2H5OH（g）
CH3OCOOC2H5（g）+CH3OH（g）ΔH2
CH3OCOOC2H5（g）+C2H5OH（g）
C2H5OCOOC2H5（g）+CH3OH（g）ΔH3
ΔH1＝______________（用ΔH2和ΔH3表示）
答案1
（1）①＞（2分）
②增大反应物中C2H5OCOOC2H5的浓度（或比例）（2分）
③由图知，平衡时CH3OCOOCH3的转化率为60％。
（1分）
设容器的容积为V（L）
C2H5OCOOC2H5（g）+CH3OCOOCH3（g）
2CH3OCOOC2H5（g）
初始浓度/mol·L－1：
1/V1/V0
平衡浓度/mol·L－1：
0.4/V0.4/V1.2/V（2分）
（3分）
（2）
（3分）
（3）ΔH1－ΔH2（3分）
2．燃煤废气中的氮氧化物（NOx）、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。
（1）对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－574kJ·mol－1
CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－1160kJ·mol－1
则CH4（g）将NO2（g）还原为N2（g）等的热化学方程式为。
（2）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：
2CO2（g）+6H2（g）
CH3OCH3（g）+3H2O（g）
已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下图：
①若温度升高，则反应的平衡常数K将（填“增大”、“减小”或“不变”。
下同）；若温度不变，提高投料比[n（H2）/n（CO2）]，则K将；该反应△H0（填“>”、“<”或“=”）。
②若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式。
③在aMPa和一定温度下，将6molH2和2molCO2在2L密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7％（即1/6），此时CO2的转化率是多少？
（写出计算过程，计算结果保留2位有效数字。
）
答案2
（1）CH4（g）＋2NO2（g）＝N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－867kJ·mol－1（3分）
（2）①减小（2分）不变（2分）<（2分）
②CH3OCH3－12e－＋16OH－＝2CO32－＋11H2O（2分）
③设平衡时CO2的转化率为x
2CO2（g）+6H2（g）
CH3OCH3（g）+3H2O（g）
c（开始）mol/L1300
c（转化）mol/Lx3xx/23x/2
c（平衡）mol/L1-x3-3xx/23x/2（1分）
0.5x/（1-x+3-3x+0.5x+1.5x）×100%=16.7％（2分）x=0.80（2分，有效数字不正确扣1分）
CO2的转化率为80%
3.“硫碘”循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI；Ⅱ.2HI
H2＋I2；Ⅲ.2H2SO4
2SO2＋O2＋2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是________（单选）。
a．反应Ⅲ是在常温下进行b．反应Ⅰ中SO2氧化性比I2强
c．循环过程中需补充H2Od．循环过程产生1molO2的同时产生1molH2
（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI（g），发生反应Ⅱ，
H2物质的量随时间的变化如右图所示。
0～2min内的平均反应速率
v（HI）＝________。
该温度下，Ⅱ的逆反应H2（g）＋I2（g）
2HI（g）
的平衡常数K＝________。
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________移动（填“向左”、“向右”
或“不”），若加入少量下列试剂中的________，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3b．CuSO4c．Na2SO4d．NaHCO3
（4）以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。
已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－572kJ/mol
某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为________。
答案3.（15分）
（1）（3分）c
（2）（6分）0.1mol/（L·min）（3分，没单位或单位错0分）64（3分）
（3）（4分）向右（2分）b（2分）
（4）（2分）80%
4.（16分）现有三个反应：
反应①Fe（s）+H2O（g）
FeO（s）+H2（g）△H1平衡常数为K1
反应②CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g）△H2平衡常数为K2
反应③Fe（s）+CO2（g）
FeO（s）+CO（g）△H3平衡常数为K3
在不同温度下，部分K1、K2的值如下：
T/℃
700
800
K1
2.38
2.56
K2
0.80
（1）K1的表达式为______；根据反应①、②、③推导出K1、K2、K3的关系式K3=______。
（2）要使反应①在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有_________。
（填字母）
A．缩小容器体积B．降低温度C．升高温度
D．使用合适的催化剂E．设法减少H2的量F．设法减少FeO的量
（3）800℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温，发生反应②，反应过程中测定的部分数据见下表：
反应时间/min
0
2
4
6
n（CO）/mol
1.20
0.90
0.80
n（H2O）/mol
0.60
0.20
①反应在2min内的平均速率为v（H2O）＝________________；
②800℃时，K2的值为_______________；
③保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率___（填“增大”或“减小”或“不变”）。
（4）由以上信息推断反应③正反应方向为________（填“放热”或“吸热”）反应。
（5）在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1mol发生反应②，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，t1时再通入各1mol的CO和H2O的混合气体，请在右图中画出正（v正）、逆（v逆）反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。
4..（16分）
（1）K1=c（H2）/c（H2O）（2分）；K1/K2（2分）
（2）C、E（2分）
（3）①0.075mol·L－1·min－1（2分）②1（2分）③增大（2分）
（4）放热（2分）
（5）见右边图所示（2分，速率变化正确1分，平衡速率与原平衡速率相等1分）
5．（16分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。
（第31题图）
已知：
Fe（OH）2为絮状沉淀难以过滤除去，各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe2＋
6.3
9.7
Fe3＋
1.5
3.2
Zn2＋
6.2
8.0
请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：
Ksp（CuS）Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）堆浸后加入Fe粉发生的反应离子方程式为：
、。
（3）加入A物质的目的是，物质A可使用下列物质中的。
（填字母，双选）
A．KMnO4B．O2C．H2O2D．NaOH
（4）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在范围之间。
（5）溶液B中主要溶质的化学式是。
答案5.（16分）
（1）＜（2分）
（2）Fe+2H+＝Fe2++H2↑（2分）Fe+Cu2+＝Fe2++Cu（2分）（书写不论先后）
（3）将Fe2+氧化成Fe3+，以便除去（2分，答“除去Fe2+得1分”）
BC（4分，只选一个且正确得2分，错选为0分）
（4）3.2~6.2（2分，答3.2~6.1给1分，其它答案不给分）
（5）（NH4）2SO4（2分，多答其它物质的得1分）
6.（16分）甲醇应用于精细化工，塑料等领域，是基础的有机化工原料和优质燃料。
工业上利用H2、CO和CO2等气体体系在催化剂条件下合成甲醇。
主要反应：
①CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H=-91kJ·mol-1
②CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49kJ·mol-1
副反应：
2CO（g）+4H2（g）
CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-206kJ·mol-1
（1）写出反应
平衡常数的表达式
（2）工业上可用CH3OH（g）制备CH3OCH3（g），写出热化学方程式
（3）生产中H2和CO按物质的量比为10:
1投料，假设在反应容器中投入1molCO和10molH2在某温度下反应（只考虑反应
），达到反应限度后，测得甲醇的物质的量分数为5%，计算CO转化率，写出计算过程。
（4）为寻找原料气中合适的CO2浓度进行不同的实验，每次实验的压强及H2和CO投料比（物质的量比为10:
1）相同，试验结果如下，CO2浓度对CO转化率影响规律是：
其原因是
（5）工业中常用甲醇制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式
答案6.（16分）
（1）
（3分）
（2）2CH3OH（g）
CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-24kJ·mol-1
（方程式正确1分，反应热2分，共3分）
（3）设转化的CO的物质的量为xmol，
则CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）
初始物质的量（mol）110
转化物质的量（mol）x2x
平衡物质的量（mol）1-x10-2xx（2分）
x=0.5mol（1分）
转化率=
（1分）
（4）CO2浓度越高CO转化率越低（2分）；CO2与氢气的反应是放热反应，CO2浓度越高放出热量越多，反应体系温度也越高，促使平衡向逆方向移动，CO转化率越低（2分）
（5）
（2分）
7.（15分）
甲醇是一种可再生燃料，它的沸点为64.7℃。
有科学家提出：
把含有过量CO2的空气吹入碳酸钾溶液中，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后得到甲醇，其构想流程如下：
试回答下列问题：
（1）写出吸收池中主要反应的化学方程式___________________________________。
（2）在2×105Pa、300℃合成塔中，若有440gCO2与H2恰好完全反应生成甲醇和水，放出495kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式__________________________。
（3）在合成塔中发生的是放热反应，高温不利于甲醇的生成，合成塔中维持300℃的较高温度的原因可能是：
；若要提高甲醇的产率，可采取的措施有（写2条）：
；。
（4）甲醇的一个重要作用是可以制燃料电池，常用KOH作电解质溶液，负极的电极反应式为：
。
（5）986℃时，在容积不变的密闭容器中加入一定量的CO2和H2，发生发应：
CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）。
CO2、H2的起始浓度都为1.0mol·L-1，达到平衡浓度时CO2、H2的浓度均变为0.44mol·L-1，试计算986℃时，该反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字）。
7.（15分）
（1）K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3（2分）
（2）
（3分，其中：
方程式2分，ΔH1分，状态错漏0分，不写反应条件不扣分）
（3）该温度下催化剂的活性最高（较低温时反应速率过慢，生产效率低）（2分）；
降温、加压,或将甲醇从混合体系中分离出来（答其中两点即可）（2分）（合理即给分）
（4）CH3OH+8OH－—6e-=CO32－+6H2O（2分）
（5）CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）
起始物质的量浓度（mol·L-1）1.01.000
转化物质的量浓度（mol·L-1）0.560.560.560.56
平衡物质的量浓度（mol·L-1）0.440.440.560.56（1分）
（3分，其中：
列式1分，代数值1分，算结果1分，不带单位不扣分，有效数字错扣1分）
8.（16分）碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：
①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=—1214kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=—566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式。
（2）①将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。
其负极电极反应式是：
。
②某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。
下列说法中正确的是（填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：
2H++2e－=H2↑
（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1.6
5
2
900
1
2
0.4
3
3
900
1
2
0.4
1
①该反应的正反应为（填“吸”或“放”）热反应。
②实验1中，以v（H2）表示的平均反应速率为。
③实验2中，达到平衡时CO的转化率为。
④实验3跟实验2相比，改变的条件可能是（答一种情况即可）。
（4）将2.4g碳在足量氧气中燃烧，所得气体通入100mL3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，完全吸收后，溶液中所含溶质为：
。
8.（16分）
（1）CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l）△H1=—890KJ.mol-1（2分）
（2）①CH4-8e-+10OH-
CO32-+7H2O；（2分）②B、D；（2分）
（3）①放（2分）②0.16mol/（L·min）（2分）
③20%（2分）④使用了催化剂；加大了压强（任答一种，2分）
（4）NaHCO3、Na2CO3（2分，全对才给分）
9．（16分）运用化学反应原理研究氮、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）如图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式（△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示）：
（2）已知：
25℃时KSP（AgCl）=1.6×l0－10KSP（AgI）=1.5×l0－16
海水中含有大量的元素，常量元素如氯，微量元素如碘，其在海水中均以化合态存在。
在25℃下，向0.1L0.002mol·L－l的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1L0.002mol·L－l硝酸银溶液，有白色沉淀生成，从难溶电解质的溶解平衡角度解释产生沉淀的原因是，向反应后的浑浊液中继续加入0.1L0.002mol·L－1的NaI溶液，看到的现象是，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）。
（3）氨气溶于水得到氨水。
在25℃下，将amol·L－1的氨水与bmol·L－1的盐酸等体积混合（混合后体积为混合前体积之和），反应后溶液显中性。
求25℃下该混合溶液中氨水的电离平衡常数。
9.（16分）
（1）N2（g）+3H2（g）====2NH3（g）△H=2（Q1－Q2）kJ·mol－1（3分）
（2）c（Ag+）·c（Cl－）＞Ksp（AgCl）（2分）白色沉淀转化为黄色沉淀（2分）
AgCl（s）+I－（aq）==AgI（s）+Cl－（aq）（2分，不标s扣1分，不标aq不扣分）
（3）解：
因为反应后溶液呈中性，所以氨水过量
c（H+）+c（NH4+）=c（OH－）+c（Cl－）（1分）
c（NH3·H2O）=
mol·L－1（1分）
c（OH－）=c（H+）=
mol·L－1（1分）c（NH4+）=c（Cl－）=
mol·L－1（1分）
NH3·H2O
NH4++OH－
（3分）
10.（17分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲
醇：
2H2（g）+CO（g）
CH3OH（g）
（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
①该反应的平衡常数表达式K=，△H0（填“>”、“<”或“=”）。
②300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是（填字母）。
A．c（H2）减少B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH的物质的量增加D．重新平衡时c（H2）/c（CH3OH）减小
③其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。
300℃时，H2的转化率随时间的变化如图所示，请补充完成250℃、350℃时H2的转化率随时间的变化示意图。
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）ΔH＝－akJ·mol－1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH＝－bkJ·mol－1
③H2O（g）=H2O（l）ΔH＝－ckJ·mol－1
则，CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）ΔH＝kJ·mol－1。
（3）科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电，该电池负极的电极反应式为。
10.（17分）
（1）①
（2分）<（2分）
②CD（3分）（漏选一个扣2分，错选一个倒扣2分，扣完为止）
③
（4分）
（2）（b－a－4c）/2（3分）
（3）CH3OH+8OH－－6e－=CO32－+6H2O（3分）
升级会员 