2020高考化学新高考地区专用非选择题规范练(一)化学反应原理综合题.doc

天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 第Ⅱ部分|非选择题练 一　非选择题规范练 非选择题规范练(一)　化学反应原理综合题 ‎(建议用时：45分钟)‎ ‎1．(2019·高考北京卷)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。‎ ‎(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。‎ ‎①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是__________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②已知反应器中还存在如下反应：‎ i．CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH1‎ ii.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2‎ iii.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3‎ ‎……‎ iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用____________________________反应的ΔH。‎ ‎③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)＝4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是________(选填字母序号)。‎ a．促进CH4转化 b．促进CO转化为CO2‎ c．减少积炭生成 ‎④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。‎ 从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：______________________________________________。‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ ‎(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。‎ ‎①制H2时，连接________。产生H2的电极反应式是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②改变开关连接方式，可得O2。‎ ‎③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：______________________。‎ ‎2．研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。‎ ‎(1)氮氧化物(NOx)可在催化剂作用下与氨反应生成无污染的物质，该反应的化学方程式为______________________________________________________________。‎ ‎(2)对于一般的化学反应：aA＋bB===cC＋dD存在反应速率方程v＝kcm(A)cn(B)，利用反应速率方程可求出化学反应瞬时速率。m＋n为反应级数，当m＋n分别等于0、1、2…时分别称为零级反应、一级反应、二级反应……k为反应速率常数，k与温度、活化能有关，与浓度无关，温度升高，k增大。在600 K下反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的初始浓度与初始速率如表所示：‎ 初始浓度/(mol/L)‎ 初始速率/[mol/(L·s)]‎ c(NO)‎ c(O2)‎ ‎0.010‎ ‎0.010‎ ‎2.5×10－3‎ ‎0.010‎ ‎0.020‎ ‎5.0×10－3‎ ‎0.030‎ ‎0.020‎ ‎45×10－3‎ 通过分析表中实验数据，得出该反应的速率方程为v＝________________，为______级反应，当c(NO)＝0.015 mol/L、c(O2)＝0.025 mol/L时的初始速率为______(保留两位有效数字)。‎ ‎(3)升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为探究该特殊现象的原因，查阅资料知其反应历程分两步：‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ a．2NO(g)N2O2(g)　ΔH1”“v(第二步反应)‎ B．反应的中间产物为N2O2‎ C．反应b中N2O2与O2的碰撞仅部分有效 ‎3．采用H2或CO催化还原NO能达到消除污染的目的，在氮氧化物尾气处理领域有着广泛应用。‎ ‎(1)用CO处理NO时产生两种无毒、无害的气体，该反应的氧化产物为________。‎ ‎(2)已知：氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol ‎2NO(g)===N2(g)＋O2(g)　ΔH1＝－180.5 kJ/mol H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ/mol 写出用H2处理NO生成水蒸气和1 mol N2的热化学方程式：____________________。‎ ‎(3)针对上述用H2处理NO生成水蒸气和1 mol N2的反应，回答下列问题：‎ ‎①研究表明，上述反应中，反应速率v＝k·c2(NO)·c2(H2)，其中k为速率常数，只与温度有关。t1时刻， v＝v1，若此刻保持温度不变，将c(NO)增大到原来的2倍时，c(H2)减小为原来的(此时v＝v2)。则有v1______v2(填“>”“c(OH－)>c(H＋)‎ ‎4．解析：Ⅰ.(1)CO与SO2反应的化学方程式为2CO＋SO2===2CO2＋S。①C(s)＋O2(g)===CO2(g)，②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)，③S(s)＋O2(g)===SO2(g)，根据盖斯定律有①－②－③得出2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝－270.0 kJ·mol－1。‎ ‎(2)A.根据反应方程式，硫为固体，其余为气体，反应前后气体分子数不相等，因此当压强不再改变，说明反应达到平衡，故A正确；B.利用不同物质的速率表示反应达到平衡时，要求反应的方向一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，即v正(CO)＝2v逆(SO2)‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 才能表示反应已达到平衡状态，故B错误；C.其他条件不变，增大SO2的浓度，增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故C正确；D.恒温恒压下，通入非反应气体，容器的体积增大，各物质的浓度降低，相当于减压，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，故D错误。‎ Ⅱ.(3)①根据反应速率的定义，v(NO)＝(1.00－0.58) mol·L－1÷10 min＝0.042 mol·L－1·min－1；反应a和b都是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，即升高温度，平衡常数K减小；‎ ‎②A.活性炭为固体，加入活性炭，不影响化学平衡，故A不符合题意；B.通入一定量的NO，NO浓度增大，平衡向正反应方向移动，N2浓度增大，故B符合题意；C.适当缩小容器的体积，所有气体的浓度均增大，故C符合题意；D.加入合适的催化剂，不影响化学平衡，故D不符合题意。‎ ‎(4)①根据示意图可知，1 050 kPa前反应未达到平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO2的转化率增大；假设通入1 mol NO2，‎ ‎2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)‎ 起始/mol 1 0 0‎ 变化/mol 0.4 0.2 0.4‎ 平衡/mol 0.6 0.2 0.4‎ ‎1 100 kPa时，NO2的体积分数为×100%＝50%；‎ ‎②NO2的体积分数为，N2的体积分数为＝，CO2的体积分数为＝，Kp＝＝＝×1.1×106。‎ 答案：Ⅰ.(1)2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(s)　ΔH＝－270.0 kJ·mol－1‎ ‎(2)AC Ⅱ.(3)①0.042 mol·L－1·min－1　减小　②BC ‎(4)①1 050 kPa前反应未达平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO2的转化率增大　50%‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ ‎②×1.1×106‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎