领军高考化学清除易错点专题10化学反应与能量模拟题训练

2019年领军高考化学清除易错点专题10化学反应与能量模拟题训练本文简介：易错点10化学反应与能量大题冲关1．尿素是最简单的有机化合物之一，是哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。(1)尿素[(NH2)2CO]是含氮量最高的固体氮肥，其理论含氮量为________%（保留1位小数），尿素中N的化合价为________.(2)二氧化碳、氨在高温、高压下合成氨

2019年领军高考化学清除易错点专题10化学反应与能量模拟题训练本文内容：

易错点10

化学反应与能量

大题冲关

1．尿素是最简单的有机化合物之一，是哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。

(1)尿素[(NH2)2CO]是含氮量最高的固体氮肥，其理论含氮量为________%（保留

1

位小数），尿素中

N

的化合价为________.

(2)二氧化碳、氨在高温、高压下合成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵再发生分解反应可得到尿素。写出该分解反应的化学方程式：____________________________。

(3)可用酸性(NH2)2CO

水溶液吸收氮氧化物

NOx。吸收过程中存在

HNO2

与(NH2)2CO

生成

N2

和CO2

的反应，写出该反应的化学方程式_______________________________

当生成

1

mol

N2

时，转移的电子数为

__________

.

(4)也可用水吸收氮氧化物

NOx，已知

NO2

溶于水的相关热化学方程式如下：

2NO2（g）+H2O（l）HNO3（aq）+HNO2（aq）

△H=?116.1

kJ·mol?1

3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g）

△H=?136.2kJ·mol?1。

则用稀硝酸吸收NO的反应HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l）=3HNO2（aq）△H=___kJ·mol?1

【答案】46.7%

－3

NH2-COONH4

=

(NH2)2CO+H2O

2HNO2+(NH2)2CO

=

2N2↑+

CO2↑+3H2O

3NA

?75.9

2．羰基硫（COS）是全球硫循环的重要中间体，也是有机合成中的重要原料，是化学工作者重要的研究对象。已知：

Ⅰ．COS（g）＋H2（g）H2S（g）＋CO（g）

△Hl＝－17kJ／mol；

Ⅱ．COS（g）＋H2O（g）H2S（g）＋CO2（g）

△H2＝－35kJ／mol。

回答下列问题：

(1)反应CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）的△H＝________。

(2)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应I。设起始充入的n（H2）：n（COS）＝m，相同时间内测得COS转化率与m和温度（T）的关系如图所示。

①m1________m2（填＞、＜或＝）。

②温度高于T0时，COS转化率减小的可能原因为_________。

A．有副反应发生。

B．反应的△H增大。

C．催化剂活性降低。

D．逆反应速率增大的倍数小于正反应速率增大的倍数

(3)在恒温、恒容密闭容器中．进行反应I。下列说法中能说明反应I已达到平衡状态的是___________。

A．c（H2S）＝c（CO）

B．v正（H2）＝v逆（H2S）

C．容器中气体密度保持不变

D．容器中混合气体平均摩尔质量保持不变

E．c（COS）保持不变

(4)某温度下，向体积为2

L的恒容密闭容器中通入5

mol

COS（g）和5

molH2O（g），发生反应Ⅱ，5

min后反应达到平衡，测得COS（g）的转化率为80％。

①反应从起始至5

min内，用H2S浓度变化表示的平均反应速度v（H2S）＝________。

②该温度下，上述反应的平衡常数K＝________。

③其他条件相同时，既能使上述反应中COS的平衡转化率降低，又能使反应速率加快的做法是________。

A．缩小容器容积

B．升高温度

C．分离出硫化氢

D．加入一定量H2O（g）

【答案】-18

kJ／mol

＞

A

C

D

B

E

0.4mol/(L?min)

16

B

【解析】

(1)根据盖斯定律，反应Ⅱ-反应Ⅰ得：CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）△H＝-35+17=-18

c(

CO2)=4/2=2mol/L，平衡常数K＝2×2/0.5×0.5=16；综上所述，本题答案是：16。

③A．因为反应前后体积不变，缩小容器容积

，增大压强，反应速率加快，平衡不移动

，COS的平衡转化率不变，错误；

B．该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，速率加快，COS的平衡转化率减小，正确；

C．分离出硫化氢，减小生成物浓度，平衡右移，COS的平衡转化率增大，速率减慢，错误；

D．加入一定量H2O（g），平衡右移，反应速率加快，COS的平衡转化率增大，错误；

综上所述，本题选B。

3．CO、CO2是含碳元素的常见气体，也是参与碳循环的重要物质。研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）CO可用于炼铁，已知：

Fe2O3(s)

+

3C(s)＝2Fe(s)

+

3CO(g)

ΔH1＝+489.0

kJ·mol－1；

C(s)

+CO2(g)＝2CO(g)

ΔH2＝+172.5

kJ·mol－1

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为______________________________。

（2）甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的CO和H2可制取甲醇，发生的反应为CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)。实验室中，在1L恒容的密闭容器中进行模拟合成实验。将1

mol

CO和2

mol

H2通入容器中，分别恒温在300℃和500℃反应，每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示：

10min

20min

30min

40min

50min

60min

300

℃

0.40

0.60

0.75

0.84

0.90

0.90

500

℃

0.60

0.75

0.78

0.80

0.80

0.80

①300℃和500℃对应的平衡常数大小关系为K300℃_________K500℃（填“>”、“=”或“T3

其他条件相同时，图像斜率Tl>T2>T3,即反应速率Tl>T2>T3，而温度越高，反应速率越快，所以Tl>T2>T3

b

H2O+2e-=H2+O2-

7．I.硫和氮的氧化物直接排放会引发严重的环境问题，请回答下列问题：

（1）下列环境问题主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引发的是_______________。

A．全球变暖

B．酸雨

C．水体富营养化（水华）

D．白色污染

（2）SO2的排放主要来自于煤的燃烧。常用石灰石脱硫，其产物可以做建筑材料。

已知：CaCO3(s)==CO2(g)+CaO(s)

△H=+178.2kJ/mol

SO2(g)+CaO(s)==CaSO3(s)

△H=-402kJ/mol

2CaSO3(s)+O2(g

)==2CaSO4(s)

△H=-234.2kJ/mol

写出石灰石脱硫的热化学反应方程式_________________________________。

Ⅱ.NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2

和NO，有人提出用活性炭对NOx进行吸附，发生反应如下：

反应a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)

△H=-34.0kJ/mol

反应b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)

△H=-***.2kJ/mol

（3）对于反应a，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：

时间（min）

浓度（mol·L-1）

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.

58

0.

40

0.

40

0.

48

0.

48

N2

0

0.

21

0.30

0.

30

0.

36

0.

36

①0~10min内，NO的平均反应速率v(NO)=_____，当升高反应温度，该反应的平衡常数K____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是_________（填字母）。

a.加入一定量的活性炭

b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积

d.加入合适的催化剂

（4）某实验室模拟反应b，在密闭容器中加入足量的C

和一定量的NO2气体，维持温度为T2℃，如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图

请从动力学角度分析，1050

kPa

前，反应b

中NO2转化率随着压强增大而增大的原因____________；在1100

kPa时，NO2的体积分数为_________________________。

（5）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp）；在T2℃、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________（计算表达式表示）；已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×

体积分数。

【答案】B

2CaCO3（s）+2SO2（g）+O2（g）=2CaSO4（s）+2CO2（g）

△H=-681.8kJ/mol

0.042mol/（L·min）

减小

bc

1050kPa前反应未达平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO转化率提高

50%

Pa或Pa

8．研究表明:丰富的CO2可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)枯竭危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。

(1)目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例、该过程分两步进行:

第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+

H2O(g)

△H

=+41.3kJ·mol-1

第二步:2CO(g)+

4H2(g)C2H4(g)

+2H2O(g)

△H

=-210.5kJ·mol-1

①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为_____________________________。

②一定条件下的密闭容器中，上述反应达到平衡后，要加快反应速率并提高CO2的转化率，可以采取的措施是______(填字母)。

A．减小压强

B．增大H2

浓度

C．加入适当催化剂

D．分离出水蒸气

(2)另一种方法是将CO2和H2在230℃催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气。现在10L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75

mol

H2，发生反应:CO2(g)+

3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)。在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示:

①能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。

a.c(H2):c(CH3OH)=3:1

b.容器内氢气的体积分数不再改变

C．容器内气体的密度不再改变

d.容器内压强不再改变

②上述反应的△H______0(填“>”或“”或“”或“”、“<”或“=”）

（4）T1温度时，将2

mol

CO2和6

mol

H2充入2

L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，此时容器内的压强与起始压强之比为________；反应②在该温度达到平衡时，其平衡常数的数值为_______。

（5）若反应②在原电池条件下实现，请写出酸性条件下惰性电极上由CO2生成CH3OH的电极反应式：____________________,该电极为原电池的_______极。

【答案】

＋41

＜

＜

3∶4

0.148～0.15（或1/6.75以及4/27

）

CO2

+

6e-

+

6H+

=

CH3OH

+

H2O

正

17．工业上可通过煤的液化合成甲醇，主反应为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)

△H=x

(1)己知常温下CH3OH、H2和CO的燃烧热分別为726.5kl/mo1、285.5kJ/mol、283.0kJ/mol，則x=_______；为提高合成甲醇反应的选择性，关键因素是___________。

(2)TK下，在容积为1.00

L的某密闭容器中进行上述反应（CH3OH为气体），相关数据如图。

①该反应0-10min的平均速率v(H2)=_______；M和N点的逆反应速率较大的是______(填“v逆(M)”、“v逆(N)”或“不能确定”)

。

②10min时容器内CO的体积分数为_______。相同条件下，若起始投料加倍，达平衡时，CO的体积分数将________(填“增大”、“减小”或“不变”）

③对于气相反应，常用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)表示平衡常数(以Kp表示)，其中，PB=P总×B的体积分数；若在TK下平衡气体总压强xatm，则该反应Kp=____(计算表达式)。实验测得不同温度下的lnK(化学平衡常数K的自然对数)如图，请分析lnK随T呈现上述变化趋势的原因是:____________。

【答案】-127.5kJ/mol

催化剂(或提高催化剂的选择性)

0.12mol/(L·min)

不能确定

2/9(或22.22%)

减小

该反应正反应为放热反应，当温度升高平衡逆向移动，平衡常数(Kp或lnKp)减小

18．将甘油（C3H8O3）转化为高附值产品是当前热点研究方向，如甘油和水蒸气、氧气经催化重整或部分催化氧化可制得氢气，反应主要过程如下：

（1）下列说法正确的是______（填字母序号）。

a.消耗等量的甘油，反应I的产氢率最高

b.消耗等量的甘油，反应II的放热最显著

c.经过计算得到反应III的?H3=-237.5

kJ/mol，

d.理论上，通过调控甘油、水蒸气、氧气的用量比例可以实现自热重整反应，即焓变约为0，这体现了科研工作者对吸热和放热反应的联合应用

（2）研究人员经过反复试验，实际生产中将反应III设定在较高温度（600~700°C）进行，选择该温度范围的原因有：催化剂活性和选择性高、____________。

（3）研究人员发现，反应I的副产物很多，主要含有：CH4、C2H4、CO、CO2、CH3CHO、CH3COOH等，为了显著提高氢气的产率，采取以下两个措施。

①首要抑制产生甲烷的副反应。从原子利用率角度分析其原因：__________________。

②用CaO吸附增强制氢。如图1所示，请解释加入CaO的原因：____________________。

（4）制备高效的催化剂是这种制氢方法能大规模应用于工业的重要因素。通常将Ni分散在高比表面的载体（SiC、Al2O3、CeO2）上以提高催化效率。分别用三种催化剂进行实验，持续通入原料气，在一段时间内多次取样，绘制甘油转化率与时间的关系如图2所示。

①结合图2分析Ni/SiC催化剂具有的优点是____________________。

②研究发现造成催化效率随时间下降的主要原因是副反应产生的大量碳粉（积碳）包裹催化剂，通过加入微量的、可循环利用的氧化镧（La2O3）可有效减少积碳。其反应机理包括两步：

第一步为：La2O3+CO2

La2O2CO3

第二步为：______________________________（写出化学反应方程式）。

【答案】abcd

产氢率高，化学反应速率快

CH4中氢元素的质量分数最高，抑制产生甲烷的副反应与抑制其它副反应相比，更有利于提高氢原子的利用率

加入CaO可降低二氧化碳的浓度，促进反应I平衡正向移动，提高氢气的产率

催化效率高，稳定性好

La2O2CO3+C=

La2O3+2CO

19．CH4、H2、C都是优质的能源物质，根据下列信息回答问题：

①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3kJ·mol－1

②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1

③C(s)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH＝－393.5kJ·mol－1

④

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

△H

=-566.0

kJ·mol-1

(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量________(填“＞”“＜”或“＝”)890.3kJ。

(2)已知H-H的键能436kJ/mol

O=O的键能496kJ/mol

H-O的键能463kJ/mol，根据上述数据（能否）______________计算②的反应热

(3)若1molCH4

气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)889.

3kJ。

(4)计算CO2（g）+4H2(

g

)

=CH4(

g

)

+2H2O(

l

)的焓变△H=__________。

(5)甲烷与CO2可用于合成水煤气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2=2CO＋2H2，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，

①体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则CH4的转化率为________。

②相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为________(整数比)

(6)①石墨中C－C键键能________金刚石中C－C键键能。(填“大于”

“小于”或“等于”)。

②写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：____________________________________。

【答案】＝

否

小于

-252.9

kJ·mol-1

63%

3:1

大于

C(石墨，s)==C(金刚石，s)

ΔH＝＋1.9

kJ·mol－1

20．已知下列热化学方程式：①H2（g）+1/2O2

（g）＝H2O（l）ΔH=-285kJ·mol-1，②H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）

ΔH=-241.8

kJ·mol-1

，③C（s）+1/2O2（g）＝CO（g）

ΔH=-110.5

kJ·mol-1，④C（s）+O2（g）＝CO2（g）

ΔH=-393.5

kJ·mol-1，回答下列问题：

（1）H2燃烧热的热化学方程式为___________

；C燃烧热的热化学方程式为

___________。（选数字）

（2）燃烧1gH2生成液态水，放出的热量为_________________。

（3）液态水的稳定性_______气态水的稳定性（填“大于”、“小于”、“等于”）。

。

【答案】①

④

142.5

kJ

大于

21．硫单质及其化合物在工农生产中有着重要的应用，请回答下列问题：

（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)

△H=+210.5kJ·mol-1

②1/4CaSO4(s)+CO(g)=1/4CaS(s)+CO2(g)

△H=-47.3kJ·mol-1

反应：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)=CaS(s)+3CO2(g)

△H=_____________kJ·mol-1

（2）下图为密闭容器中H2S气体分解生产H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。

该反应平衡常数的大小关系为K(T1)

____K(T2)（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____。用各物质的平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数，记为Kp，计算该反应在T1温度下的Kp=_________（用p1表示）。

（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)+O2(g)

2SO3

(g)△H＜0。据下图判断，反应进