2016高考全国卷化学反应原理题汇总 8页

‎1. [2018·全国卷Ⅰ] 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)的分解反应:‎ ‎2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)‎ ‎　　　　　　　　　　　 2N2O4(g)‎ 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/min ‎0‎ ‎40‎ ‎80‎ ‎160‎ ‎260‎ ‎1300‎ ‎1700‎ ‎∞‎ p/kPa ‎35.8‎ ‎40.3‎ ‎42.5‎ ‎45.9‎ ‎49.2‎ ‎61.2‎ ‎62.3‎ ‎63.1‎ ‎①已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4 kJ·mol-1‎ ‎2NO2(g)N2O4(g)　ΔH2=-55.3 kJ·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v=2×10-3×pN2O5(kPa·min-1),t=62 min时,测得体系中pO2=2.9 kPa,则此时的pN2O5=　　　　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 ℃)　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)63.1 kPa,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+NO3NO+NO2+O2　慢反应 第三步　NO+NO32NO2　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NO3‎ C.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 ‎2. [2018·全国卷Ⅱ] 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=-75 kJ·mol-1‎ C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-394 kJ·mol-1‎ C(s)+12O2(g)CO(g)　ΔH=-111 kJ·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2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol 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)‎ ‎75‎ ‎172‎ 活化能/‎ ‎(kJ·mol-1)‎ 催化剂X ‎33‎ ‎91‎ 催化剂Y ‎43‎ ‎72‎ ‎①由上表判断,催化剂X　　　　(填“优于”或“劣于”)Y,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6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)。 ‎ 图6‎ 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7所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为　　　　　　　　。 ‎ 图7‎ ‎3. [2018·全国卷Ⅲ] 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:‎ ‎2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=48 kJ·mol-1‎ ‎3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1‎ 则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为　　　　kJ·mol-1。 ‎ ‎(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图0所示。‎ 图0‎ ‎①343 K时反应的平衡转化率α=　　　%。平衡常数K343 K=　　　(保留2位小数)。 ‎ ‎②在343 K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:va　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)vb。反应速率v=v正-v逆=k正xSiHCl32-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,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处的v正v逆=　　　　(保留1位小数)。 ‎ ‎4． [2017·全国卷Ⅰ] 近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：‎ ‎(1)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是________(填标号)。‎ A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以 B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C．0.10 mol·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1‎ D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸 ‎(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。‎ 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为_______，制得等量H2所需能量较少的是________。‎ ‎(3)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。‎ ‎①H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。‎ ‎②在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”)‎ ‎③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。‎ A．H2S B．CO2 C．COS D．N2‎ ‎5.． [2017·全国卷Ⅱ] 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：‎ ‎(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：‎ ‎①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1‎ 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－242 kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为______kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。‎ A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强 ‎ (2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是______。‎ ‎(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________；590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是________________________。‎ ‎6.[2017·全国卷Ⅲ] 砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题。‎ ‎(1)画出砷的原子结构示意图________。‎ ‎(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式： ___________。该反应需要在加压下进行，原因是_______。‎ ‎(3)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1‎ H2(g)＋O2(g)== =H2O(l)　ΔH2‎ ‎2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3‎ 则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝________。‎ ‎(4)298 K时，将20 mL 3x mol·L－1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L－1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq) ⇌AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。‎ 图0‎ ‎①下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。‎ a．溶液的pH不再变化 b．v(I－)＝2v(AsO)‎ c．c(AsO)/c(AsO)不再变化 d．c(I－)＝y mol·L－1‎ ‎②tm时，v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。‎ ‎③tm时v逆_____tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是______。‎ ‎④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。‎ ‎7.[2016·全国卷Ⅰ] 元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题：‎ ‎(1)Cr3＋与Al3＋的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H＋)的变化如图所示。‎ 图00‎ ‎①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应________________________________________。‎ ‎②由图可知，溶液酸性增大，CrO的平衡转化率____________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为____________。‎ ‎③升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，则该反应的ΔH____________0(填“大于”“小于”或“等于”)。‎ ‎(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为____________mol·L－1，此时溶液中c(CrO)等于____________mol·L－1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10－12和2.0×10－10)。‎ ‎(4)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，反应的离子方程式为______________________________________________________。‎ ‎8.[2016·全国卷Ⅱ] 丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：‎ ‎(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：‎ ‎①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－515 kJ·mol－1‎ ‎②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)　ΔH＝－353 kJ·mol－1‎ 两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是______________________________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是____________________________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________________。‎ ‎(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为‎460 ℃‎。低于‎460 ℃‎时，丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是______________________________________；高于‎460 ℃‎时，丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选，填标号)。‎ A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．副反应增多 D．反应活化能增大 ‎　‎ 图00‎ ‎(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为____，理由是________________________________________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________________________。‎ ‎9.[2016·全国卷Ⅲ] 煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：‎ ‎(1)NaClO2的化学名称为________。‎ ‎(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。‎ 离子 SO SO NO c/(mol·L－1)‎ ‎8.35×10－4‎ ‎6.87×10－6‎ ‎1.5×10－4‎ 离子 NO Cl－‎ c/(mol·L－1)‎ ‎1.2×10－5‎ ‎3.4×10－3‎ ‎①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式______________________________________________。增加压强，NO的转化率________(填“提高”“不变”或“降低”)。‎ ‎②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐______(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是______________________。‎ ‎(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图00所示。‎ 图00‎ ‎①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎②反应ClO＋2SO===2SO＋Cl－的平衡常数K表达式为____________。‎ ‎(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。‎ ‎①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是________________________________________。‎ ‎②已知下列反应：‎ SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1‎ ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2‎ CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3‎ 则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________。‎ ‎[2018·全国卷Ⅰ].(1)O2 (2)①53.1　②30.0　6.0×10-2 ③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 ‎④13.4‎ ‎(3)AC ‎2. [2018·全国卷Ⅱ].(1)+247　A　13‎ ‎(2)①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 ‎②pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)‎ ‎3. [2018·全国卷Ⅲ].(1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl ‎(2)114‎ ‎(3)①22　0.02‎ ‎②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 ‎4． [2017·全国卷Ⅰ]．(1)D (2)H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ·mol－1‎ H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ·mol－1　系统(Ⅱ)‎ ‎(3)①2.5　2.8×10－3 ②>　>　③B ‎5.． [2017·全国卷Ⅱ]．(1)＋123　小于　AD (2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 (3)升高温度有利于反应向吸热方向进行　温度升高反应速率加快　丁烯高温裂解生成短链烃类 ‎6.[2017·全国卷Ⅲ]．(1)‎ ‎(2)2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S　增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化速率 ‎(3)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3‎ ‎(4)①a、c　②大于 ③小于　tm时生成物浓度较低 ④(mol·L－1)－1‎ ‎7.[2016·全国卷Ⅰ]．(1)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 ‎(2)①2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O ‎②增大　1.0×1014‎ ‎③小于 ‎(3)2.0×10－5　5.0×10－3‎ ‎(4)Cr2O＋3HSO＋5H＋2Cr3＋＋3SO＋4H2O ‎8.[2016·全国卷Ⅱ] (1)两个反应均为放热量大的反应　降低温度降低压强　催化剂 ‎(2)不是　该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低　AC ‎(3)1　该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低　1∶7.5∶1‎ ‎9.[2016·全国卷Ⅲ]．(1)亚氯酸钠 ‎(2)①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－　提高 ‎②减小 ‎③大于　NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 ‎(3)①减小 ‎② ‎(4)①形成CaSO4沉淀，促使平衡向产物方向移动，SO2的转化率提高 ‎②ΔH1＋ΔH2－ΔH3‎