2019届二轮复习化学反应原理综合专题卷浙江专用

化学反应原理综合 专项提分特训 1.镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重 要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为 反应ⅠNi(s)+4CO(g) 反应ⅡNi(CO) 4(g) Ni(CO) 4(g) Δ H 1”“0;反应Ⅱ达到平衡后,保持其 他条件不变,降低温度,平衡逆向移动,故重新达到平衡时,平衡常数 K 2 减小,CO 浓度和 Ni 的质量均减小,且温度降低,正、 逆反应速率均减 小。 (4)电池充电时,阳极失电子发生氧化反应,根据总反应式可写出阳极 电极反应为 Ni(OH) 2+OH --e-NiO(OH)+H 2O。 答案:(1)增大 CO 浓度加压(合理即可) (2)①0.05 mol·L-1·min-1②0.5(3)ab (4)Ni(OH) 2+OH --e-NiO(OH)+H 2O 2.研究含氮和含硫化合物的性质在工业生产和环境保护中有重要 意义。 (1)制备硫酸可以有如下两种途径: 2SO 2(g)+O2(g) 2SO 3(g) Δ H=-198 kJ· mol-1 SO 2(g)+NO2(g) SO 3(g)+NO(g) Δ H=-41.8 kJ· mol-1 若 CO 的标准燃烧热为-283 kJ· mol-1,则 1 mol NO 2 和 1 mol CO反应 生成 CO 2 和 NO 的能量变化示意图中 E 2= kJ· mol-1。 (2)锅炉烟道气含 CO、SO 2,可通过如下反应回收 硫:2CO(g)+SO 2(g) S(l)+2CO 2(g)。 ①某温度下在 2 L 恒容密闭容器中通入 2 mol SO 2 和一定量的 CO 发生 反应,5 min后达到平衡,生成 1 mol CO 2。其他条件不变时 SO2 的平衡 转化率随反应温度的变化如图 A,请解释其原因: 。 ②第 8 分钟时,保持其他条件不变,将容器体积迅速压缩至 1 L,在 10 分钟时达到平衡,CO 的物质的量变化了 1 mol。请在图 B 中画出 SO 2 浓度 6～11 分钟的变化曲线。 (3)已知某温度下,H 2SO3 的电离常数为 K 1≈1.5×10 -2,K 2≈1.0×10 -7, 用 NaOH 溶液吸收 SO 2,当溶液中 HS pH 约为。 (4)连二亚硫酸钠(Na 2S2O4)具有强还原性,废水处理时可在弱酸性条 件下加入亚硫酸氢钠电解产生连二亚硫酸根,进而将废水中的 HNO 2 还 原成无害气体排放,连二亚硫酸根氧化为原料循环电解。产生连二亚 硫酸根的电极反应式为 , 连二亚硫酸根与 HNO 2 反应的离子方程式为。 解析:(1)已知:①2SO 2(g)+O2(g) SO 2(g)+NO2(g) CO(g)+ O 2(g) ③ - ① × 2SO 3(g) Δ H 1=-198 kJ· mol -1,② ΔH 2=-41.8 kJ·mol-1, ③ 、S离子浓度相等时,溶液的 SO 3(g)+NO(g) CO 2(g) Δ H 3=-283 kJ· mol -1,根据盖斯定律,由②+ 可 得NO 2(g)+CO(g) CO 2(g)+NO(g) Δ H=(-41.8 kJ· mol-1)+(-283 kJ·mol-1)-(-198 kJ·mol-1)× =-225.8 kJ·mol-1, 则 E 2=E1-ΔH=134 kJ· mol -1-(-225.8 kJ· mol-1)=359.8 kJ· mol-1。 (2)①由图示可知,SO 2 的平衡转化率随反应温度的变化是先降低,但 当温度达到445 ℃后,再升温,转化率反而升高,出现此现象的可能原 因是:正反应放热,温度升高平衡逆向移动,SO 2 平衡转化率降低,温度 高于 445 ℃后硫变成气态,正反应吸热,温度升高平衡正向移动,SO 2 平衡转化率升高。 ②某温度下在 2 L 恒容密闭容器中发生 2CO(g)+SO 2(g) S(l)+2CO 2(g),通入 2 mol SO2 和一定量的 CO 发生反 应,5 min 后达到平衡,生成 1 mol CO 2,此时 SO2 的物质的量为 1.5 mol, 浓度为 0.75 mol·L-1;第 8 min 时,保持其他条件不变,将容器体积迅 速压缩至 1 L,此时 SO 2 的浓度为 1.5 mol·L-1,此时平衡会正向进 行,10 分钟时达到平衡,CO 的物质的量变化了 1 mol,SO 2 变化 0.5 mol, 重新平衡时 SO 2 的浓度为=1 mol·L-1,可得 SO 2 浓度 6～ 11 分钟的变化曲线为。 (3)根据 HS HS、S S+H+,平衡常数 K 2= =1.0×10-7,此时 离子浓度相等,则 c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,溶液的 pH=7。 (4)亚硫酸氢钠电解产生连二亚硫酸根发生还原反应,应在电解池的 阴极进行,电极反应为 2HS+2e-+2H+S 2 +2H 2O;连二亚硫酸根与 HNO 2 反应生成无毒气体为氮气,则 HNO 2 发生还原反应,连二亚硫酸根 发生氧化反应生成 HS 2H 2O 6HS+N 2↑。 ,则发生反应的离子方程式为 3S 2 +2HNO 2+ 答案:(1)359.8(2)①正反应放热,温度升高平衡逆向移动,SO 2 平衡 转化率降低;温度高于445 ℃后硫变成气态,正反应吸热,温度升高平 衡正向移动,SO 2 平衡转化率升高 ② (3)7(4)2HS 3S 2 +2e-+2H+ 6HS S 2 +2H 2O +2HNO 2+2H2O +N 2↑ 3.汽车尾气的主要成分有 CO、SO 2、氮氧化物等,科研工作者目前正在 尝试以二氧化钛(TiO 2)催化分解汽车尾气的研究。 (1)已知: 2NO(g)+O 2(g) 2SO 2(g)+O2(g) 2NO 2(g) Δ H 1=-113.0 kJ/mol 2SO 3(l) Δ H 2=-288.4 kJ/mol NO(g)+SO 3(l) Δ H 3,在低温下能否自发 请判断反应 NO 2(g)+SO2(g) 进行,并说明理 由:。 (2)已知 TiO 2 催化尾气降解原理为: 2CO(g)+O 2(g) 2CO 2(g); 2H 2O(g)+4NO(g)+3O2(g) 4HNO 3(g)。 Ⅰ.在 O 2 浓度几乎不变的条件下,模拟 CO、 NO 的降解,得到降解率随时 间变化如图1 所示[A的降解率=],反应40 秒后检测 气体浓度有所降低,请用化学方程式结合化学反应原理知识解释出现 该现象可能的原 因:。 Ⅱ.图 2 为在不同颗粒间隙的沥青混凝土(α 、β 型)和不同温度下, 实验进行相同一段时间(t 秒)后测得的 CO 降解率变化,回答下列 问题: ①已知 50 ℃、t 秒时容器中 O 2 浓度为 0.01 mol/L,求此温度下 CO 降 解反应的平衡常数。 ②下列关于图 2 的叙述不正确的是。 A.根据降解率由b点到c 点随温度的升高而增大,可知CO降解反应的 平衡常数 K bT1,C 正确; 2NO 2(g)+O3(g) N 2O5(g)+O2(g) 起始(mol)2100