高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)練習(xí)專練44　化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

專練44化學(xué)反應(yīng)原理綜合題1．[2019·全國(guó)卷Ⅱ]環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知：(g)=(g)＋H2(g)ΔH1＝100.3kJ·mol－1①H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ·mol－1②對(duì)于反應(yīng)：(g)＋I(xiàn)2(g)=(g)＋2HI(g)③ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③，起始總壓為105Pa，平衡時(shí)總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______，該反應(yīng)的平衡常數(shù)KP＝________Pa。達(dá)到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有________(填標(biāo)號(hào))。A．通入惰性氣體B．提高溫度C．增加環(huán)戊烯濃度D．增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是________(填標(biāo)號(hào))。A．T1>T2B．a(chǎn)點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C．a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D．b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45mol·L－1(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C5H5)2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為]，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。該電解池的陽(yáng)極為_(kāi)_______，總反應(yīng)為_(kāi)_______。電解制備需要在無(wú)水條件下進(jìn)行，原因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________。2．[2020·全國(guó)卷Ⅰ]硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(→,\s\up7(釩催化劑))SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí)，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α＝________，判斷的依據(jù)是__________________________________。影響α的因素有________________。(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)，若SO2轉(zhuǎn)化率為α，則SO3壓強(qiáng)為_(kāi)_______，平衡常數(shù)Kp＝________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為：v＝keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,α′)－1))0.8(1－nα′)式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，α′為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在α′＝0.90時(shí)，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲線，如圖(c)所示。曲線上v最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該α′下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t<tm時(shí)，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2NO2(g)＋H2O(l)=HNO3(aq)＋HNO2(aq)ΔH＝－116.1kJ·mol－13HNO2(aq)=HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)ΔH＝＋75.9kJ·mol－1反應(yīng)3NO2(g)＋H2O(l)=2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫(xiě)出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(4)在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中，當(dāng)生成1molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)_______mol。②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見(jiàn)圖1)。反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示，在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是__________________；當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是________________。4．[2019·全國(guó)卷Ⅲ]近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。下圖為剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl)：c(O2)分別等于1：1、4：1、7：1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0，根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)：c(O2)＝1：1的數(shù)據(jù)計(jì)算K(400℃)＝________(列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl)：c(O2)過(guò)低、過(guò)高的不利影響分別是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過(guò)程進(jìn)行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH1＝83kJ·mol－1CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1則4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是________________________________________________________________________。(寫(xiě)出2種)(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，如下圖所示：負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有__________________________(寫(xiě)反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需消耗氧氣________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。5．[2020·全國(guó)卷Ⅱ]化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。回答下列問(wèn)題：(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖(a)所示的裝置來(lái)制取。裝置中的離子膜只允許________離子通過(guò)，氯氣的逸出口是__________(填標(biāo)號(hào))。(2)次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)δ[δ(X)＝eq\f(cX,cHClO＋cClO－)，X為HClO或ClO－]與pH的關(guān)系如圖(b)所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為_(kāi)_______。(3)Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來(lái)制備，該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(4)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過(guò)程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為_(kāi)_______mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________