2020新课标高考化学二轮练习：非选择题规范练一化学反应原理综合题版含解析

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．CH4g＋H2OgCOg＋3H2gΔH1 ii.COg＋H2OgCO 2g＋H2g ΔH2 iii.CH4gCs＋2H2gΔH3 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 nH2O∶nCH4＝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 ______________________________________________。 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＋bBcC＋dD 存在反应速率方程 v＝kcmAcnB，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 2NOg＋O2g 如表所示 初始浓度/mol/L 初始速率/[mol/Ls] cNO 0.010 0.010 0.030 cO2 0.010 0.020 0.020 2.5103 5.0103 45103 － － － 2NO2g的初始浓度与初始速率 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 cNO＝0.015 mol/L、cO2＝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 2NOg＋O2g2NO2g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 a．2NOgN2O2gΔ H1”“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 2NOgN 2g＋O2g ΔH1＝－180.5 kJ/mol H2OgH 2Ol 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＝kc2NOc2H2，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cNO增大到原来的 2 倍时，cH2减小为原 1 来的 此时 v＝v2。则有 v1______v2填“”“cNO2cOH cH 。 答案1CO222H2g＋2NOgN 2g＋2H2Og ΔH＝－664.1 kJ/mol3①＝ ②33.3 9 16p ＋－－－＋ ＋－－－＋ － 4①1.5≤xcNO3cNO2cOH cH 4．解析 Ⅰ.1CO 与 SO2反应的化学方程式为2CO＋SO22CO 2＋S。①Cs＋ O2gCO 2g，②CO2g＋Cs2COg，③Ss＋O2gSO2g，根据盖斯定律有①－ ②－③得出 2COg＋SO2g2CO 2g＋Ss ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝－270.0 kJmol1。 2A.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.3①根据反应速率的定义， vNO＝1.00－0.58 molL110 min＝0.042 molL1 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，N