（浙江专用）2020年高考化学大二轮复习 综合训练（四）化学反应原理 9页

综合训练(四)　化学反应原理 ‎1.(2018·镇海中学模拟)下列过程吸收热量的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.钢铁生锈 B.钠与水反应 C.碳酸钙分解 D.黑火药爆炸 ‎2.(2018·淳安中学模拟)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物时的数据)。根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A.Cl2(g)+P(s)PCl3(g)‎ ΔH=+306 kJ·mol-1‎ B.3Cl2(g)+2P(s)2PCl3(g)‎ ΔH=-306 kJ·mol-1‎ C.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)‎ ΔH=+93 kJ·mol-1‎ D.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)‎ ΔH=-93 kJ·mol-1‎ ‎3.(2018·余姚中学模拟)下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是(　　)‎ ‎①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1‎ C(s)+O2(g)CO(g)　ΔH2‎ - 9 -‎ ‎②S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH3‎ S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH4‎ ‎③H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH5‎ ‎2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH6‎ ‎④CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)　ΔH7‎ CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(aq)　ΔH8‎ A.① B.④‎ C.②③④ D.①②③‎ ‎4.(2018·杭州模拟)根据热化学方程式:S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1,下列分析正确的是(　　)‎ A.1 mol S(g)与1 mol O2(g)的总能量比1 mol SO2(g)的总能量低Q kJ B.1 mol S(g)与1 mol O2(g)反应生成1 mol SO2(g)放出Q kJ的热量 C.S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH<-Q kJ·mol-1‎ D.1个S(g)与1个O2(g)完全反应可以放出Q kJ的热量 ‎5.(2018·学军中学模拟)用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下。分析图像,以下结论错误的是(　　)‎ pH=2时锥形瓶中气体 压强变化的曲线图 pH=4时锥形瓶中气体 压强变化的曲线图 A.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀 B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D.两溶液中负极反应式均为Fe-2e-Fe2+‎ ‎6.(2018·绍兴一中检测)常温下,用一质量为‎1.2 g的铝片与45 mL 4 mol·L-1稀硫酸反应制取H2,若要增大反应速率,采取的措施如下:①再加入20 mL 4 mol·L-1稀硫酸;②改用30 mL 6‎ - 9 -‎ ‎ mol·L-1的稀硫酸;③改用20 mL 18 mol·L-1浓硫酸;④改用‎1.2 g铝粉代替‎1.2 g铝片;⑤适当升高温度;⑥在敞口容器中反应。其中正确的是(　　)‎ A.①②③④ B.②④⑤‎ C.②③④⑤ D.②③④⑤⑥‎ ‎7.(2018·台州测评)在恒容密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH=-9.4 kJ·mol-1,下列说法能说明该反应一定达到平衡状态的是(　　)‎ A.混合气体的总分子数不再发生变化 B.混合气体的颜色不再发生变化 C.反应放出的热量为9.4 kJ D.n(H2)∶n(I2)∶n(HI)=1∶1∶2‎ ‎8.(2018·绍兴模拟)工业制备氮化硅的反应为3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)　ΔH<0,将0.3 mol SiCl4和一定量N2、H2投入‎2 L反应容器中,只改变温度条件测得Si3N4的质量变化如下表所示:‎ ‎　　　时间/‎ 质量/gmin 温度/℃　　‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎250‎ ‎0.00‎ ‎1.52‎ ‎2.80‎ ‎3.71‎ ‎4.73‎ ‎5.60‎ ‎5.60‎ ‎300‎ ‎0.00‎ ‎2.13‎ ‎3.45‎ ‎4.48‎ ‎4.48‎ ‎4.48‎ ‎4.48‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A‎.250 ℃‎时,前2 min内Si3N4的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1‎ B.反应达到平衡状态时,两种温度下N2和H2的转化率之比相同 C.达到平衡状态前,‎300 ℃‎时的反应速率比‎250 ℃‎时大;达到平衡状态后,‎300 ℃‎时的反应速率比‎250 ℃‎时小 D.反应达到平衡状态时,‎250 ℃‎和‎300 ℃‎时反应放出的热量一样多 ‎9.(2018·浙江七彩阳光联考)下列与盐类水解无关的是(　　)‎ A.为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸 B.热的纯碱溶液可用于除去物品表面的油污 C.铵态氮肥和草木灰(主要成分碳酸钾)不能混合使用 D.配制FeCl2溶液时需要向溶液中加少量铁粉 ‎10.常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H‎2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液,含A元素的有关微粒物质的量变化如下图所示。根据图示判断,下列说法正确的是(　　)‎ A.H‎2A在水中的电离方程式是:H‎2AH++HA-,HA-H++A2-‎ B.等体积等浓度的NaOH溶液与H‎2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水大 C.当V(NaOH溶液)=30 mL时,溶液中存在以下关系:‎2c(H+)+c(HA-)+‎2c(H‎2A)=c(A2-)+‎2c(OH-‎)‎ D.当V(NaOH溶液)=20 mL时,溶液中各粒子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-‎)‎ ‎11.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)‎ - 9 -‎ A.Ka2(H2X)的数量级约为10-6‎ B.曲线N表示pH与lg的变化关系 C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)‎ D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)‎ ‎12.(2018·嘉兴模拟)CO2可作为合成低碳烯烃的原料加以利用。如:‎ ‎2CO2(g)+6H2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)　ΔH=a kJ·mol-1‎ 图1‎ 图2 图1表示在体积为‎1 L的恒容容器中,投料为3 mol H2和1 mol CO2时,测得的温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响的曲线图。‎ 已知:表示H2和CH2CH2的标准燃烧热的ΔH分别是-285.8 kJ·mol-1和-1 411.0 kJ·mol-1;‎ H2O(g)H2O(l)　ΔH=-44 kJ·mol-1。‎ 请回答:‎ ‎(1)a=　　　　。 ‎ ‎(2)上述由CO2合成CH2CH2的反应在　　　　(填“高温”或“低温”)下自发进行,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)计算‎250 ℃‎时该反应平衡常数的数值K=　。 ‎ ‎(4)下列说法正确的是　　　　。 ‎ a.平衡常数大小:M>N b.反应物活化分子百分数大小:M>N c.其他条件不变,若不使用催化剂,则‎250 ℃‎时CO2的平衡转化率可能位于M1点 - 9 -‎ d.其他条件不变,若投料改为4 mol H2和1 mol CO2时,则‎250 ℃‎时CO2的平衡转化率可能位于M2点 e.当压强、混合气体的密度或不变时均可视为化学反应已达到平衡状态 ‎(5)保持某温度(大于‎100 ℃‎)不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,至t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图像。 13.氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。‎ ‎(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡状态的标志是　　　　　　　　。 ‎ A.3v正(H2)=2v逆(NH3)‎ B.单位时间生成m mol N2的同时生成‎3m mol H2‎ C.容器内的总压强不再随时间而变化 D.混合气体的密度不再随时间变化 ‎(2)工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气——氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为‎2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:‎ 时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol ‎0‎ ‎0.40‎ ‎1.00‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎5‎ a ‎0.80‎ c ‎0.60‎ ‎7‎ ‎0.20‎ b ‎0.20‎ d ‎10‎ ‎0.21‎ ‎0.81‎ ‎0.19‎ ‎0.64‎ ‎①分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态?　　　　(填“是”或“否”),前5 min反应的平均反应速率v(CH4)=　　　　　　。 ‎ ‎②反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是　　　　(填字母)。 ‎ A.减少CH4的物质的量 B.降低温度 C.升高温度 D.充入H2‎ ‎(3)氨的催化氧化:4NH3+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在‎1 L密闭容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g),保持其他条件不变,测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的ΔH　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)0;T0温度下,NH3的转化率为　。 ‎ ‎14.检测血液中的Ca2+能够帮助判断多种疾病。某研究小组测定血液样品中Ca2+的含量(100 mL血液中含Ca2+的质量),实验步骤如下:‎ - 9 -‎ ‎①准确量取5.00 mL血液样品,处理后配制成50.00 mL溶液;‎ ‎②准确量取溶液10.00 mL,加入过量(NH4)‎2C2O4溶液,使Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀;‎ ‎③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H‎2C2O4和CaSO4稀溶液;‎ ‎④加入12.00 mL 0.001 0 mol·L-1的KMnO4溶液,使H‎2C2O4完全被氧化,离子方程式为 ‎2Mn+5H‎2C2O4+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O;‎ ‎⑤用0.002 0 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积如图所示,反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+5Fe3++Mn2++4H2O。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)已知H‎2C2O4属于二元弱酸,下列说法正确的是　　　　。 ‎ A.H‎2C2O4溶液中:c(H+)=c(HC2)+c(C2)+c(H‎2C2O4)‎ B.相同温度下,等物质的量浓度的(NH4)‎2C2O4溶液和(NH4)2Fe(SO4)2溶液,c(N)前者小于后者 C.(NH4)‎2C2O4溶液中:c(N)+c(NH3·H2O)=‎2c(HC2)+‎2c(C2)+‎2c(H‎2C2O4)‎ D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(S)>c(N)>c(Fe2+)>c(OH-)>c(H+)‎ ‎(2)实验中发现向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色速度开始时缓慢,一段时间后迅速加快,利用水浴使反应液保持恒温时也是如此,出现该现象的可能原因是 ‎ ‎　。 ‎ ‎(3)12.00 mL 0.001 0 mol·L-1的KMnO4溶液应用　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取。 ‎ ‎(4)到达滴定终点时的现象是 ‎ ‎　。 ‎ ‎(5)若步骤⑤滴定管在使用前用蒸馏水洗后未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 ‎ ‎(6)血样中Ca2+的含量为　　　　 g/100 mL。  参考答案 综合训练(四)　化学反应原理 ‎1.C　A项,钢铁生锈属于缓慢氧化过程,放出热量;B项,钠与水反应放出热量;C项,碳酸钙分解吸收热量;D项,黑火药爆炸放出热量。‎ ‎2.C　根据能量变化示意图可知热化学方程式:Cl2(g)+P(s)PCl3(g)　ΔH=-306kJ·mol-1,同理得PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH=+93kJ·mol-1,C项正确。‎ - 9 -‎ ‎3.C　ΔH有正、负之分,比较时要连同“+”“-”在内一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较。①中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得:CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2,该反应为放热反应,即ΔH1-ΔH2<0,所以ΔH1<ΔH2;②等量的固态硫变为硫蒸气时吸收热量,故在与O2反应产生相同量的SO2时,气态硫放出的热量多,即ΔH3>ΔH4;③发生同样的燃烧反应,反应物的物质的量越多,放出的热量越多,故ΔH5>ΔH6;④CaCO3分解吸收热量,ΔH7>0,CaO与H2O反应放出热量,ΔH8<0,显然ΔH7>ΔH8。‎ ‎4.B　该热化学方程式的含义为1molS(g)与1molO2(g)反应生成1molSO2(g)放出QkJ的热量,B项正确、D项错误;反应物的总能量比生成物的总能量高,A项错误;因为S(s)S(g)吸热,所以,S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH>-QkJ·mol-1,C项错误。‎ ‎5.C　根据pH=2时锥形瓶中气体压强与时间的关系曲线,可知锥形瓶中气体压强随着反应的进行而逐渐增大,说明该装置发生析氢腐蚀,则溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀,故A正确;pH=4时锥形瓶中气体压强随着反应的进行而逐渐减小,说明生铁发生吸氧腐蚀,pH=4的醋酸溶液呈酸性,所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀,故B正确;根据锥形瓶中气体压强与时间关系图,可知pH=2的溶液和pH=4的溶液中,变化相同的压强时所用时间不同,前者比后者使用时间长,说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率,故C错误;pH=2的醋酸溶液和pH=4的醋酸溶液中都发生电化学腐蚀,铁均作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,故D正确。‎ ‎6.B　①未增大c(H2SO4),反应速率不改变;③常温下,用18mol·L-1的浓硫酸会使铝发生钝化,若加热则发生反应,但不产生H2;⑥在敞口容器中反应,H2逸出并不影响反应速率。‎ ‎7.B　A项,该反应前后气体物质的量不变,混合气体的总分子数不再发生变化,反应不一定达到平衡状态,错误;B项,混合气体的颜色不再发生变化,说明I2(g)浓度不变,反应一定达到平衡状态,正确;C项,反应放出的热量为9.4kJ,不一定反应不再进行,错误;D项,n(H2)∶n(I2)∶n(HI)=1∶1∶2,各物质的物质的量不一定不再变化,错误。‎ ‎8.B　A项,Si3N4是固体,没有浓度变化,无法用浓度变化来表示反应速率,错误;B项,两种温度下,起始加入的N2、H2的比例相同,反应中消耗的N2、H2的比例也相同,所以N2、H2的转化率之比相同,正确;C项,升高温度,反应速率增大,即反应速率:‎300℃‎>‎250℃‎,错误;D项,由于反应达到平衡状态时,两种温度下反应生成的Si3N4的物质的量不同,所以反应放出的热量不同,错误。‎ ‎9.D　A项,由于在水溶液中存在Fe3+的水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,为抑制Fe3+的水解,应加少量盐酸,不符合题意;B项,加热纯碱溶液,能促进纯碱水解,溶液碱性增强,去污能力增强,不符合题意;C项,碳酸钾水解显碱性,能与铵态氮肥反应降低肥效,不符合题意;D项,实验室配制FeCl2溶液时需加入少量铁粉,目的是为了防止亚铁离子被氧化,与水解无关,符合题意。‎ ‎10.D　0.2mol·L-1H‎2A溶液c(H+)<0.4mol·L-1,则H‎2A在溶液中部分电离,为弱酸,H‎2A在水中的电离方程式是:H‎2AH++HA-、HA-H++A2-,故A错误;等体积等浓度的NaOH溶液与H‎2A溶液混合后生成NaHA,HA-电离程度大于水解程度,对水的电离有抑制作用,故B错误;当V(NaOH溶液)=30mL时,发生反应为NaOH+H‎2ANaHA+H2O、NaHA+NaOHNa‎2A+H2O,溶液主要为等物质量的NaHA、Na‎2A的混合溶液,根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+‎2c(A2-)+c(OH-)①,由物料守恒可知:‎3c(HA-)+‎3c(A2-)+‎3c(H‎2A)=‎2c(Na+)②,①×2+②得:‎2c(H+)‎-2c(OH-)=c(A2-)‎-3c(H‎2A)-c(HA-),故C错误;当V(NaOH溶液)=20mL时,发生反应为NaOH+H‎2ANaHA+H2O,溶质为NaHA,HA-电离程度大于水解程度,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),故D正确;故选D。‎ - 9 -‎ ‎11.D　由图像可知,当lg=0时,则c(HX-)=c(H2X),H2XHX-+H+,Ka1(H2X)==c(H+)=10-4.4,当lg=0时,则c(X2-)=c(HX-),HX-X2-+H+,Ka2(H2X)==c(H+)=10-5.4。A选项,由上述计算可知,Ka2=10-5.4≈4×10-6,即数量级为10-6,正确;B选项,由曲线M可得Ka2(H2X),即曲线M对应lg,由曲线N可得Ka1(H2X),即曲线N对应lg,正确;C选项,在NaHX溶液中,HX-既存在电离,也存在水解;电离平衡为HX-X2-+H+;水解平衡为H2O+HX-H2X+OH-,Kh==10-9.9c(OH-),正确;D选项,当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,而=Ka2(H2X)=10-5.4,=101.6,即c(X2-)>c(HX-),故D错误。‎ ‎12.答案: (1)-127.8‎ ‎(2)低温　该反应的ΔH<0,ΔS<0,则反应在低温下自发进行 ‎(3)0.088　(4)ad ‎(5)‎ 解析: (1)表示H2的标准燃烧热的热化学方程式为①H2(g)+O2H2O(l)　ΔH=-285.8kJ·mol-1;表示CH2CH2的标准燃烧热的热化学方程式为②CH2CH2(g)+3O22CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-1411.0kJ·mol-1;③H2O(g)H2O(l)　ΔH=-44kJ·mol-1;根据盖斯定律由①×6-②-③×4可得2CO2(g)+6H2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)‎ ΔH=6×(-285.8kJ·mol-1)-(-1411.0kJ·mol-1)-4×(-44kJ·mol-1)=-127.8kJ·mol-1。(2)由CO2合成CH2CH2的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)‎ ΔH=-127.8kJ·mol-1,该反应ΔH<0,ΔS<0,所以低温下反应自发进行。(3)由图可知,‎250℃‎时CO2的平衡转化率为50%,则 - 9 -‎ ‎　　　　2CO2(g)+6H2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)‎ ‎ 1 3 0 0‎ ‎ 0.5 1.5 0.25 1.0‎ ‎ 0.5 1.5 0.25 1.0‎ 平衡常数K=≈0.088。‎ ‎(4)a项,该反应正方向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,所以平衡常数大小:M>N,正确;b项,温度越高,反应物活化分子百分数越大,N点的温度高,所以反应物活化分子百分数大小:M