高考化学二轮复习考点专项突破练习：专题九 化学反应原理综合练习 8含解析

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1、 2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习 专题九 化学反应原理综合练习（8） 1、高纯硅晶体是信息技术的重要材料。 1.工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知反应过程的能量变化如下图 写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式______________________________________。 2.某同学设计下列流程制备高纯硅： ①Y的化学式为____________________。 ②写出反应Ⅰ的离子方程式________________________________________。 ③写出反应Ⅳ的化学方程式____________________

2、____________________。 ④甲烷分解的温度远远高于硅烷（），用原子结构解释其原因： 。 3.将粗硅转化成三氯硅烷（），进一步反应也可以制得纯硅。其反应： ，不同温度下，的平衡转化率随反应物的投料比的变化关系如图所示。下列说法正确的是__________（填字母）。 A.该反应是放热反应 B.横坐标表示的投料比可以是 C.该反应的平衡常数随温度升高而增大 D.实际生产中为提高的利用率

3、，可以适当增大压强 1. SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ΔH=+638.4kJ·mol-1 2.①H2SiO3或H4SiO4 ②SiO2+2OH-=+H2O ③SiO2+4Mg Mg2Si+2MgO ④周期表中，硅中碳属于同主族，原子半径Si大于C，硅元素的非金属性弱于碳元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷 3.BC 1.考查热化学反应方程式的计算，根据第一幅图，热化学反应方程式为Si(s)＋O2(g)=SiO2(s) ΔH=－859.4kJ·mol－1①，第二幅图热化学反应方程式为 2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=－221.0kJ·mol－1②,

4、石英和焦炭反应制备粗硅的反应方程式为SiO2＋2C=2CO＋Si，因此由②－①得出：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ΔH=+638.4kJ·mol-1； 2.本题考查化学工艺流程，①砂砾中含有SiO2，与NaOH反应生成Na2SiO3，步骤II：X中加入稀硫酸，发生＋2H＋=H2SiO3↓，或＋2H＋＋H2O=H4SiO4↓，即Y的化学式为H2SiO3或H4SiO4； ②反应I的离子方程式为SiO2＋2OH－=＋H2O； ③根据流程，发生SiO2+4Mg Mg2Si+2MgO； ④甲烷和硅烷都属于分子晶体，C的原子半径小于Si，也就是C－H键长比Si－H键长短，且

5、碳元素的非金属性强于硅元素，因此硅烷的稳定性弱于甲烷； 3.当投料比相同时，温度越高，三氯硅烷的转化率越大，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，A错误；如果投料比为n(H2)/n(SiHCl3)，随着投料比的增多，即H2量增加，平衡向正反应方向移动，即三氯硅烷的转化率增大，符合图象，B正确；因为正反应为吸热反应，且化学平衡常数受温度的影响，因此升高温度，平衡向正反应方向移动，即化学平衡常数增大，C正确；根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向逆反应方向移动，三氯硅烷的转化率降低，D错误。答案选BC。 2、二氧化碳的有效回收利用，既能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问题

6、的双重意义。Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如下图所示，回答下列问题： 1.①从循环结果看，能量转化的主要方式是 ； ②反应2CO2(g)＝2CO(g)+O2(g) △H＝ kJ/mol。 ③Zn/ZnO在反应中循环使用，其作用是__________________________ 2.二甲醚是主要的有机物中间体，在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚： 2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ，时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如下图1所示。 ①该反应的△H＝

7、 0（填“>”或“<”）。 ②图中压强（P）由大到小的顺序是 。 ③若在1L密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率对应下图1中A点，则在此温度，该反应的化学平衡常数是 （保留整数）。 ④合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳，合成时选用硅铝化合物做催化剂，硅铝比不同时，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图2所示。图2中A点和B点的化学平衡常数比较：KA KB（填“>、<、=”）.根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：

8、 。 ⑤图3是使用不同硅铝比化合物做催化剂制备二甲醚的能量变化示意图，其中正确且最佳的是______________ 3、甲醇制烯烃(MTO)是煤制烯烃工艺路线的核心技术。煤制烯烃主要包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。 1.煤的液化发生的主要反应之一为2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)  △H=akJ·mol-1,在不同温度下,K(500℃)=2.5(ml·L-1)-2,k(700℃)=0.2(mol·L-1)-2。①△H__________0(填“>”、“<”、“=”)。 ②若反应在容积为2L的密闭容器中进行,500℃测得某一时刻体系内H2、CO、C

9、H3OH物质的量分别为2mol、1mol、3mol,则此时生成CH3OH的速率__________消耗CH3OH的速率(填“>”、“<”、“=”) 2. 通过研究外界条件对反应的影响,尽可能提高甲醇生成乙烯或丙烯的产率。甲醇制烯烃的主要反应有:i  2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g)     △H1=-20.9 kJ·mol-1ii  3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O (g)    △H2=-98.1 kJ·mol-1iii  4CH3OH(g)C4H8(g)+4H2O(g)    △H3=-118.1 kJ·mol-1 ①C3H6转化为C2H4的热化学方程式为i

10、v:2C3H6(g)3C2H4(g)  △H4___________。 ②加入N2作为稀释剂,反应i中C2H4的产率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”) 3.为研究不同条件对反应的影响,测得不同温度下平衡时C2H4、C3H6和C4H8的物质的量分数变化,如图所示: ①随着温度的升高,C3H6的物质的量分数呈现先增大后减小的趋势。温度高于400℃时,原因是_________________________________。②体系总压为0.1MPa,400℃时反应iv的平衡常数Kp=___________(列式计算,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

11、。 ③为了获得更高的C2H4在产物中的比例,控制的条件较适宜的是___________。 A.较低温度 B.较高温度 C.增加水醇比 D.降低水醇比 4、CO2是引起“温室效应”的主要物质,CO2的甲烷化可以实现其循环利用。甲烷化过程中,可能发生如下反应: I. CO2 (g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)     △H1    II. CO2 (g)+4H2(g) CO(g)+2H2O(g)     △H2 1.已知反应II中相关的化学键键能数据如下: 化学键 H—H C=O C—O H—O  E/(kJ·mol-1) 436 750 10

12、76 463 由此计算△H2=__________。 2.在常压、催化剂条件下,将CO2 和H2 (体积比为1:4,总物质的量为m mol)置于密闭容器中,发生反应I和II。测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比) ①由图1和图2可知,△H1___0(填“>”或“<”),__________可影响催化剂的选择性。 ②由图1可知CO2的转化率呈现先升高后降低的变化趋势,其原因是__________。 ③下列措施能提高CO2平衡转化率的是__________(填标号) A.提高原料气中H2所占比例

13、B.适当增大压强 C.升高温度 D.增大催化剂的比表面积  E.前段加热,后段冷却 ④350℃时,反应在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为VL,该温度下反应I的平衡常数为__________(用m、V表示)。 ⑤550℃时,反应在t2时刻达到平衡,此时容器中H2O(g)的物质的量为__________mol(用m表示) 3.CO2与NaOH溶液反应得到Na2CO3溶液。电解Na2CO3溶液的原理如图所示,阳极的电极反应式为__________。 5、运用化学反应原理研究氮、硫单质机器化合物的反应,并用以解决实际问题具有重要意义。 硫酸生产过程中关键反应为2SO2(g)+O2

14、(g)⇌ 2SO3(g) ΔH<0(反应条件未写出)。 1.相同条件下的2L密闭容器中,选用不同的催化剂A、B、C参与反应,生成的SO3的物质的量随时间变化如图所示,则: ①0~4min在A催化剂作用下,反应速率v(SO3)=_____(保留一位有效数字)。 ②已知反应的活化能通常用Ea表示,其单位为kJ/mol,该反应的活化能由大到小的顺序是_______________。(用“Ea(A)、Ea(B)Ea(C)”填空)。 2.一定温度下,将SO2与O2以体积比为1:1混合置于一体积可变的恒压密闭容器中发生反应,能说明该反应达到平衡状态的是(   ) A.体系的密度不在发生变化

15、 B.SO2与O2以体积比保持不变 C.体系中硫元素的质量分数不在发生变化 D.单位时间内转移4mol电子同时消耗2mol SO3 E.n(SO2)+n(SO3)保持不变 3.在体积为1L的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个密闭容器中,分别加入1mol SO2和1mol O2,在其他条件相同的情况下,实验测得反应进行到t min时,SO2的体积分数与温度的关系如图所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中,一定达到化学平衡状态的是______。 4.合成SO3达到平衡后,某时刻改变下列条件_____,在达到新平衡的过程中正反应速率始终增大(   ) A.升温 B.加压 C.增大c(CO2) D.

16、降低c(SO3) 5.工业上用氨水来处理硫酸工业尾气中的SO2,若将等物质的量的SO2和NH3注入水中充分反应,所得的溶液呈  性(用“酸、碱或中”填空),该溶液中c(H+)-c(OH-)   c(NH3·H2O - c(H2SO3)(填“>、<或=”)。 已知:H2SO3的电离常数; NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。 6.液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。氨在燃烧实验中相关反应有: 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1289kJ/mol 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) ΔH=-207

17、1kJ/mol 写出N2与O2生成NO的热化学方程式____________________。 6、用代替与燃料反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯 ,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应,反应②和③为副反应。 ①    ②    ③    1.反应 的__________(、和表示)。 2.反应①~③的平衡常数的对数随反应温度的变化曲线如图所示。结合各反应的,归纳曲线变化规律: a)__________;b)__________。 3.向盛有的真空恒容密闭容器中充入,反应①于900℃达到平衡,   。计算转化率(忽略副反应,结果保留两位有效数字)。 4

18、.为减少副产物,获得更纯净的,可在初始燃料中适量加入__________。 5.以反应①中生成的为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生,该反应的化学方程式为                                                     ; 在一定条件下, 可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧基,产物的结构简式为                                        。 7、洁净煤技术()是煤的高效清洁利用的技术。煤中的硫主要以黄铁矿()为主,其次为磁硫铁矿()、闪锌矿()、方铅矿()等。回答下列问题: 1. 在足量空

19、气中煅烧可生成铁红,该反应的氧化产物为__________(填化学式)。 2.常温下,反应达平衡时,该反应的平衡常数__________.[已知:常温下,] 3.黄铁矿在一氧化碳气氛中脱硫可发生如下反应: (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) 其对应的平衡常数的对数值如图所示。  ①的电子式为_____________。 ②_________0(填“>”或“<”) _____(用和表示)。 ③800时,若只发生反应(Ⅲ),平衡时,容器中____________;此温度下,平衡常数的对数值 (Ⅲ) ______[用 (Ⅰ)和 (Ⅱ)表示]。 4.电化学除去煤中的硫是一种成

20、本较低的脱硫方法,用作催化剂,在酸性条件下电解,阳极被氧化为。然后氧化黄铁矿为硫酸根离子和三价铁离子,该反应的离子方程式为______________________。 8、目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。和气体均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生反应: 。 1. 的结构式为__________。 2.已知 ; 的燃烧热。 写出在消除汽车尾气中的污染时, 与的可逆反应的热化学方程式(已知该反应为放热反应)_______________________________。 3.在一定温度下,将2.0 、2.4 通入到固定容积为2的容器中,反应过程中

21、部分物质的浓度变化如图所示: ①有害气体的转化率为__________。 ②20时,若改变反应条件,导致浓度减小,则改变的条件可能是__________(填序号)。 a.缩小容器体积 b.在恒压条件下再充2.0 、2.4  c.降低温度 d.扩大容器体积 ③若保持反应体系的温度不变,20时再向容器中充入、各0.4,反应将朝__________(填“向左” 或“向右”)进行,再次达到平衡时的平衡常数为__________。 ④若保持反应体系的温度不变,20时再向容器中充入与平衡组分相同的气体,达到平衡后, 的体积分数将__________(填“增大”或“减小”或“不变”)。

22、 答案以及解析 1答案及解析： 答案：1.SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ∆H=+638.4kJ/mol 2.①H2SiO3或H4SiO4 ② ③SiO2+4Mg Mg2Si+2MgO ④周期表中,硅中碳属于同主族,原子半径Si大于C,硅元素的非金属性弱于碳元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷 3.BC 解析：1、考查热化学反应方程式的计算,根据第一幅图,热化学反应方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s)  △H=-859.4kJ·mol-1①,第二幅图热化学反应方程式为2

23、C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0kJ·mol-1②,石英和焦炭反应制备粗硅的反应方程式为SiO2+2C=2CO+Si,因此由②-①得出:SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) ∆H=+638.4kJ/mol;2、本题考查化学工艺流程,①砂砾中含有SiO2,与NaOH反应生成Na2SiO3,步骤II:X中加入稀硫酸,发生SiO32-+2H+=H2SiO3↓,或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓,即Y的化学式为H2SiO3或H4SiO4;②反应I的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;③根据流程,发生SiO2+4Mg Mg2Si+2Mg

24、O;④甲烷和硅烷都属于分子晶体,C的原子半径小于Si,也就是C-H键长比Si-H键长短,且碳元素的非金属性强于硅元素,因此硅烷的稳定性弱于甲烷;3、考查勒夏特列原理和化学平衡常数,A、当投料比相同时,温度越高,三氯硅烷的转化率越大,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,故A错误;B、如果投料比为n(H2)/n(SiHCl3),随着投料比的增多,即H2量增加,平衡向正反应方向移动,即三氯硅烷的转化率增大,符合图像,故B正确;C、因为正反应为吸热反应,且化学平衡常数温度的影响,因此升高温度,平衡向正反应方向移动,即化学平衡常数增大,故C正确;D、根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向逆反应方向移动,三氯

25、硅烷的转化率降低,故D错误。 2答案及解析： 答案：1.①太阳能转化为化学能 ②564 ③催化剂 2.①< ②P1>P2>P3 ③2:3 ④=;a.温度越高，二甲醚的选择性（或物质的量分数）越大；b。低温时硅铝对二甲醚的选择性（或物质的量分数）影响不大，高温时随着硅铝比增大，二甲醚的选择性（或物质的量分数）先增大后减小 ⑤A 解析： 3答案及解析： 答案：1.<;><; 2.+133.5="" kj·mol-1;增大;="">3H6的物质的量分数减小; ;BC 解析： 4答案及解析： 答案：1.-66 kJ/mol; 2

26、.①<    温度( ②温度较低时,温度越高,速率越快,转化率逐渐增大;温度较高时,由于两反应均为放热反应,温度越高,平衡逆移,转化率越低(其它答案合理也可)  ③ABE ④625V2/m2  (单位可写可不写,写错不扣分) ⑤0.198m 3.4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑ 解析：1.反应热=反应物总键能-生成物总键能,则△H2=(2×750+436)kJ·mol-1-(1076kJ·mol-1+2×463kJ·mol-1)=-66kJ/mol 2.①由图1可知,反应I达到平衡状态后,随温度升高二氧化碳的转化率逐渐减小,说明正反应为放热反应,故△H1<0由图

27、II可知,催化剂的选择性受到溫度的影响。②CO2的转化率先增大是因为未达到平衡状态时反应正向进行,使CO2转化率增大,结合图1与图2可知反应I和II部是放热反应,升高溫度平衡向逆反应方向移动,导致CO2的转化率降低。③提高原料气中H2所占比例,有利于平衡正向移动,增大CO2的转化率,A正确;适当增大压强,反应1正向移动,反应D无影响,可使CO2的转化率增大,B正确;反应I和II都是放热反应,升高温度平衡逆向移动,导致CO2的转化率减小,C错误;催化剂不影响平衡的移动,则不影响CO2的转化率,D错误;前段加热,反应速率加快,有利于增大CO2的转化率,后段冷却,平衡正向移动,CO2的转化率增大,E

28、正确,④根据图1知350℃时CO2的平衝转化率为0.8,利用三段式进行计算:                                CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) n(初始)/mol             0.2m      0.8m              0             0 n(转化)/mol             0.16m    0.64m           0.16m    0.32m n(平衡)/mol             0.04m    0.16m           0.16m    0.32m 则平衡常数

29、3.阳极发生氧化反应,水中的氢氧根离子失去电子生成氢离子和氧气,氢离子与碳酸根离子结合生成碳酸氢根离子,电极反应式为:4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑ 5答案及解析： 答案：1.①0.3125mol/(L·min);②Ea(C)>Ea(B)>Ea(A);2.AB; 3.Ⅲ; 4.A; 5.酸; >; 6.N2(g)+O2=2NO(g) ΔH=+156.4kJ/mol; 解析： 6答案及解析： 答案：1. 2.放热反应的lgK随温度升高而下降(或吸热反应的lgK随温度升高而升高); 放出或吸收热量越大的反应，其lgK受温度影响越大

30、3.由图像查得反应①在900℃时, ,平衡常数, 设容器的容积为,反应①达平衡时的浓度减少 ,                            初始()                                                0 平衡()                                                                 转化率 4.CO2; 5. ; 解析：1.根据盖斯定律,反应①×4+反应②+反应③×2, 可得 。 2.依据平衡常数和图像发现以下规律:放热反应的随温度升高而下降(或吸热反应的随温度升高而升高);放出或吸收热量越大的反应,其受温度影响越大。 4.为减少副产物,获得更纯净的,即抑制②、③两个副反应,增加的浓度,可使两平衡左移。 5.根据题意,反应方程式为。 7答案及解析： 答案：1.Fe2O3和SO2 2.2.5×105; 3.①;②;;③100; (Ⅰ) (Ⅱ) 4. 解析： 8答案及解析： 答案：1.O=C=O; 2.   3.40%; c、d; 向左; 5/36或0.14; 减小 解析：