2023屆高考化學二輪復習《化學反應原理》大題專練02(解析版)-試卷下載-教習網(wǎng)

(1)已知反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) v正=k正·c2（NO）·c2（CO），v逆=k逆·c（N2）·c2（CO2）（k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關）。一定條件下進行該反應，測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、起始投料比m=的關系如圖1所示。
①達到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)________（填“>”“c(OH-)，反應的離子方程式為：NH4++H2ONH3?H2O+H+；向其中加入氨水，使c(NH3?H2O)增大，抑制了銨根離子水解，水解平衡逆向進行，水的電離平衡逆向移動；將m ml NH4NO3溶于水，向該溶液滴加n L氨水后溶液呈中性，則根據(jù)電荷守恒計算可知，溶液中氫氧根離子濃度c(OH-)=10-7 ml/L，NH3?H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10-5 ml/L，設混合后溶液體積為1 L，c(NH4+)=c(NO3-)=m ml/L；根據(jù)一水合氨電離平衡得到：NH3?H2ONH4++OH-，平衡常數(shù)K==2×10-5 ml/L，解得c(NH3?H2O)= ml/L；
(6)該原電池中，負極上失電子被氧化，發(fā)生氧化反應，所以負極上投放的氣體是SO2，SO2失電子和水反應生成SO42-和H+，正極上投放的氣體是O2，正極上O2得電子和H+反應生成水，根據(jù)硫酸和水的出口方向知，B極是負極，A極是正極，所以B極上的電極反應式為：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，原電池放電時，溶液中的H+由負極B移向正極A，所以其電池反應式為：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
9．硒(Se)及其氫化物H2Se是在新型光伏太陽能電池、半導體材料和金屬硒化物方面有重要應用。
(1)已知：①2H2Se(g)+O2(g) 2Se(s)+2H2O(l) ΔH1=m kJ·ml?1
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=n kJ·ml?1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=p kJ·ml?1
反應H2(g)+Se(s) H2Se(g)的反應熱ΔH=______kJ·ml?1(用含m、n、p的代數(shù)式表示)。
(2)T℃時，向一恒容密閉容器中加入3ml H2和lml Se，發(fā)生反應H2(g)+Se(s) H2Se(g)。
①該反應的平衡常數(shù)的表達式K＝___________。
②當反應達到平衡后，將平衡混合氣體通入氣體液化分離器使H2Se氣體轉(zhuǎn)化為液體H2Se，并將分離出的H2再次通入發(fā)生反應的密閉容器中繼續(xù)與Se反應時，Se的轉(zhuǎn)化率會提高。請用化學平衡理論解釋_________________________________。
③以5小時內(nèi)得到的H2Se為產(chǎn)量指標，且溫度、壓強對H2Se產(chǎn)率的影響如下圖所示：
則制備H2Se的最佳溫度和壓強為______________________。
(3)已知常溫下H2Se的電離平衡常數(shù)K1=1.3×10?4，K2=5.0×10?11，則NaHSe溶液的離子濃度由大到小的順序為____________________，H2Se在一定條件下可以制備CuSe，反應CuS(s)+Se2?(aq) CuSe(s)+S2?(aq)的化學平衡常數(shù)K=________（保留2位有效數(shù)字，已知該條件下CuSe的Ksp=7.9×10?49，CuS的Ksp=1.3×10?36）。
(4)用電化學方法制備H2Se的實驗裝置如下圖所示：
石墨電極是__________（填正極或負極），該電極附近溶液的PH__________（填變大、不變或變?。?，寫出Pt電極上發(fā)生反應的電極反應式：_________________________________。
答案：(1)p?(n+m) (2)①c(H2Se)/c(H2)
②將分離出的H2重新通入容器中，平衡正向移動，Se的轉(zhuǎn)化率提高 ③550℃，0.3MPa
(3)c(Na+)>c(HSe?)>c(OH?)>c(H+)>c(Se2?) 1.6×1012
(4)正極變大 CO-2e?+H2O=CO2+2H+
解析：(1)③-（②+①）/2即可得：H2(g)+Se(s) H2Se(g)，所以反應H2(g)+Se(s) H2Se(g)的反應熱ΔH=p?(n+m)kJ·ml?1；
(2)①化學平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度冪之積和反應物濃度冪之積的比值，因為Se是固體，故該反應的平衡常數(shù)表達式為c(H2Se)/c(H2)；②將分離出的H2重新通入容器中，反應物濃度升高，平衡會朝著正向移動，硒的轉(zhuǎn)化率提高；③由圖可知，溫度550℃、壓強0.3MPa時產(chǎn)率最高；
(3)NaHSe中存在電離平衡HSe?H++Se2?和水解平衡：HSe?+H2OH2Se+OH?，其電離平衡常數(shù)K2=5.0×10?11，水解平衡常數(shù)為=7.69×10?11，所以水解大于電離，溶液呈堿性；故NaHSe溶液的離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(HSe?)>c(OH?)>c(H+)>c(Se2?)；反應CuS(s)+Se2?(aq) CuSe(s)
+S2?(aq)的化學平衡常數(shù)K====≈1.6×1012，
(4)電化學制備的產(chǎn)物是H2Se，由此可知，石墨上Se發(fā)生了還原反應，電極反應式為Se+2H+-2e?=H2Se，通入CO的電極為原電池的負極，失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為CO-2e?+H2O=CO2+2H+，故石墨為正極，消耗了氫離子，pH增大；Pt電極上發(fā)生反應的電極反應式CO-2e?+H2O=CO2+2H+。
10．H2、CO是制備甲醇與合成氨的重要原料氣；NH3可用于生產(chǎn)硝酸和尿素。
(1)用氨氣生產(chǎn)硝酸：
NH3催化氧化是工業(yè)制硝酸的第一步反應：4NH3(g)＋5O2(g)eq \(========,\s\up7(催化劑),\s\d5(△)) 4NO(g)＋6H2O(g)
除此之外，相同條件下還可能發(fā)生以下副反應：
4NH3(g)＋4O2(g)===2N2O(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 105 kJ·ml－1
4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 269 kJ·ml－1
兩個副反應在理論上趨勢均很大，但實際生產(chǎn)中影響并不大，原因是___________________
_______________________________________________________________。
(2)生產(chǎn)尿素：
①尿素的合成分兩步進行；
a．2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(l) ΔH＝－117 kJ·ml－1
b．NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH＝＋15 kJ·ml－1
則總反應2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的ΔH＝________。
②如圖為n(NH3)∶n(CO2)＝4∶1時，溫度對CO2的轉(zhuǎn)化率的影響。解釋溫度升高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大的原因：___________________________________
(3)已知制備甲醇的有關化學反應如下：
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
①甲醇還可以與乙酸反應制香料，反應方程式為CH3OH(l)＋CH3COOH(l) CH3COOCH3(l)＋H2O(l)，制香料反應的平衡常數(shù)K的表達式為____________________________________。
②850 ℃時，反應CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)的平衡常數(shù)K＝160，在密閉容器中進行該反應，開始時只加入CO2、H2，反應10 min后測得各組分的濃度如下表。比較正、逆反應的速率的大?。簐(正)________v(逆)(填“>”“ (4)①3×10－3 ml·L－1·min－1 80% ②a
解析：(1)可以從催化劑的選擇性和溫度影響考慮。
(2)①根據(jù)蓋斯定律a＋b可知ΔH＝－102 kJ·ml－1。
②可以考慮溫度對b反應的影響考慮原因。
(3)②Qc＝eq \f(0.4×0.4,0.2×0.23)＝100v逆。
(4)① 2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)
n(起始)/ml 0.1 0.3 0 0
Δn(轉(zhuǎn)化)/ml x x eq \f(x,2) x
n(平衡)/ml 0.1－x 0.3－x eq \f(x,2) x
eq \f(0.1－x＋0.3－x＋\f(x,2)＋x,0.1＋0.3)＝0.925，x＝0.06，v(N2)＝eq \f(0.06×\f(1,2) ml,2 L×5 min)＝3×10－3 ml·L－1·min－1
平衡時，eq \f(0.1－x＋0.3－x＋\f(x,2)＋x,0.1＋0.3)＝0.9，x＝0.08，α(平)＝eq \f(0.08,0.1)×100%＝80%。
②原平衡：n(平)＝0.36 ml，再充入0.06 ml CO2，eq \f(p,p0)＝eq \f(0.36＋0.06,0.4)＝1.05。
實驗編號
1
2
3
4
c(HI) /ml﹒L-1
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
c(H2O2)/ml﹒L-1
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
v//ml﹒L-1﹒s-1
0.007 60
0.015 3
0.022 7
0.015 1
0.022 8
溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
物質(zhì)
H2
CO2
CH3OH
H2O
濃度/(ml·L－1)
0.2
0.2
0.4
0.4