【化学】化学化学反应原理综合考查的专项培优练习题附答案解析 一、化学反应原理综合考查
1． 近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是 的 CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。 I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用 为 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2 O(g) ?H （1）已知：① H2O(g)+CO(g) ②CH3OCH3 (g)+H2 O(g)
CO2(g)+H2(g) △ H1=+42kJ/mol
CO2 和 H2 合成二甲醚，反应原理
CO2，如何吸收大气中
2CH3OH(g) ?H2=+24.52kJ/mol
③CH3OH(g) CO(g)+2H(g) ?H3 =+90.73kJ/mol
则?H=__kJ/mol 。
（2）一定温度下，在一个 2L 的密闭容器中充入 2molCO2 和 6molH 2 发生上述反应，经过 5min 反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为 3： 4，则用 CH OCH 表示的平均
3
3
反应速率为 __， H2 的转化率为 ___；此时若向体系中再加入
2molCO2 和 1.5molH 2O(g)，平衡
__移动 (填正向、逆向、不 )。
（3）对于恒温恒容条件下进行的反应①，下列说法能说明反应已达平衡的是 A． 混合气体密度不发生改变
B． 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变 C． v(CO)正=v(H2)逆
D． n(CO)与 n(H2)的比值不变
__。
（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应③，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不 同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是
__，压强 P1_P2(填 >、 <)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢 （5） CaSO4
(主要成分 CaSO4、 Mg(OH) 2)，必须定期除去。
微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入 CO 使转化为
2- 2-
去，反应的离子方程式为 CaSO4 3 4 3
+CO
2
CaCO，然后加酸浸泡除
，室温下，该反应的化学平衡常数为
3
-9-6__( Ksp(CaCO3)=3 10，Ksp(CaSO4)=9 10)
室温下， 。 × ×
3 1 1
【答案】－ 289.98 0.05mol L ·
·min 50% 正向 CD CH3OH > 3× 10
【解析】
－
－
=CaCO+SO
【分析】 【详解】
垐 ?
(1)根据盖斯定律，方程式 2CO2 (g)+6H2(g) 噲 ? CH3OCH3(g)+3H2O(g)，可用－①× 2－②－
③× 2 得到，则△ H=－△ H1× 2－△ H2－△ H3× 2=－ (＋ 42)× 2－(＋ 24.52)－ (＋
－－
90.73)× 2kJ mol· 1=－ 289.98kJ mol· 1；
(2)根据物质的量比等于压强比，平衡时容器中压强与起始压强之比为 合气体的物质的量为 6mol ，设达到平衡时，生成
3:4，可得平衡时混
垐?
2CO (g) 6H (g) CH OCH (g) 3H O(g) 2
CH3 OCH3 的物质的量为 xmol，有：
3
2
噲 ?
3 2
开始的物质的量转化的物质的量平衡的物质的量
2 2x 2 2x
6 6x 6 6x
0 x x
0 3x 3x
可得 2－ 2x+6－ 6x＋ x＋3x=6mol ，求解 x=0.5mol ，可得平衡时 CO2
、 H 、 CH OCH 、 H O 的
23 32
物质的量分别为 1mol、 3mol 、0.5mol 、 1.5mol ； 用 CH3
3
-1
OCH 表示的平均反应速率
v
H2 的转化率为
3mol6min
0.5mol
2L 5min
g g
0.05mol L
min
-1
；
100% 50% ；
3
平衡常数 K
c(CH3 OCH3 )gc (H 2O)
c2 (CO2 )c6 (H 2 )
( ) 2 ( )
2
1
0.5 (1.5)3
2 2 36
2
0.25 0.75
3
0.52 1.56
0.037 ，若向体系
中再加入 2molCO2 和 1.5.molH 2O(g)，此时 CO2 、 H2、CH3OCH3 、H2 O 的物质的量分别为 3mol 、 3mol、 0.5mol 、 3mol ，则浓度商
c(CH3 OCH 3) gc3 (H 2O) Qc
0.5 2
3 3
( 2 )
0.25 1.53 1.52 1.56
c2 (CO2 )c6 (H 2 )
，可知 Qc ( 3 ) 2 3 ) 6 2 2 ( 0.033 正向移动； (3)A．恒容条件下的气体间反应，根据 m V ，根据质量守恒，混合气体的质量不变，恒 容，体积不变，则混合气体密度永远不发生改变，不能说明反应达到平衡， B．反应①前后气体分子数不变的反应，根据 A 错误； M m n ，根据质量守恒，混合气体的质量不 变，混合气体的物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量永远不会发生改变，不能 说明反应达到平衡， B 错误； C．正逆反应速率相等，反应达到平衡， 2 C 正确； D．随着反应的进行， n(CO)与 n(H )的比值时刻在变化，现在不变，说明达到平衡， 确； 答案选 CD； D 正 (4)根据图示，温度升高，该物质的体积分数减小。反应③的△ 移动， CH3OH 的体积分数减小；则纵坐标表示的物质为 H>0，升高温度，平衡正向 CH3OH； 增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡逆向移动， 所以 P1>P2； (5)根据 CaSO(s)+CO CH3OH 的体积分数增大， 2- 垐 ? (aq) 噲 ? CaCO(s)+SO 3 2- (aq)，平衡常数 3 4 3 4 K c(SO42- ) c(Ca2+ )c(SO42- ) K sp (CaSO4 ) 9 10-6 = 3 10 。 c(CO32- ) c(Ca2+ )c(CO32- ) 【点睛】 K sp (CaCO3 ) 3 10 9 问题 (2)中，同时加入 2molCO2 和 1.5.molH 2O(g)，不能根据勒夏特列原理判断，因此利用浓 度商和平衡常数的关系，判断平衡移动方向。 2． （ 1）如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。 ①下列说法正确的是 _______（填字母序号） A． 固氮过程中， N2 只做氧化剂 B． 硝化过程需要有氧化剂参与 C． 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响 D． 同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化 ②反硝化过程中， CH3OH 可作为反应的还原剂， 的离子方程式补充完整： 5CH3 3 1mol 还原剂失去 6mol 电子。请将该反应 — OH+□ NO □_______+□_______+□_______+□_______， _____________ ①已知： SO2 （2）研究表明，氮氧化物（ 3 NOx）和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。 2 2 生成 SO 总反应方程式是 2SO (g)＋ O (g) 2SO (g) ΔH＝－ 196.6kJ/mol 此反应可通过如下两步完成： 2NO(g)＋ O2 2 1 (g) 2NO (g) ΔH＝－ 113kJ/mol NO (g)＋ SO (g) SO (g)＋ NO(g) ΔH＝_______。 3 2 2 3 2 ②一定温度下，向 2L 恒容密闭容器中充入 NO2 中 NO2 和 NO 的浓度之比为 和 SO 2 各 1mol， 5min 达到平衡，此时容器 1∶ 3，则 NO2 的平衡转化率是 _______。 （3）砷（ As）是第四周期Ⅴ A 族元素，其化合物，有着广泛的用途。 ①AsH3 的稳定性比 NH3 的稳定性 _______（填 “强 ’’或“弱 ’’）。用原子结构解释原因 _______。 ②常将含砷废渣（主要成分为 As2S3）制成浆状，通入 O2 氧化，生成 H3AsO4 和单质硫。写 出发生反应的化学方程式 _______。 ③298K 时，将 20mL3xmol?L-1Na3AsO3、 20mL3xmol?L-1I2 和 20mLNaOH 溶液混合，发生反
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