化学反应原理大题
一、反应热
1、反应热与热化学方程式的求算 2、盖斯定律的应用 二、化学反应速率与化学平衡
1、化学平衡标志的判断 2、化学平衡移动的影响因素 三、电化学
1、各种池的区别与联系 2、各电极的反应及计算
1．(2018东莞期末)在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，SO2被空气中的O2氧化
为SO3。V2O5是钒催化剂的活性成分，郭汗贤等提出：V2O5在对反应I的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，图示如图1：
图1
（1）①已知有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下：
化学键 S=O(SO2) O=O(O2) S=O(SO3) 能量/kJ 535 496 472 由此计算反应Ⅰ的△H= kJ·mol-1。
② 写出反应Ⅱ的化学方程式 。 （2）不能说明反应Ⅰ达到平衡状态的是 。
A．恒容密闭容器中混合气体的压强不再变化 B．恒容密团容器中混合气体的密度不再变化
1
C．混合气体的总物质的量不再变化 D．混合气体的平均相对分子质量不再变化 E．n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶1∶2 F．SO2气体的百分含量不再变化
（3）在保持体系总压为105Pa的条件下进行反应SO2+1/2O2
SO3，原料气中SO2和
O2的物质的量之比m(m=示：
)不同时，SO2的平衡转化率与温度(t)的关系如下图所
① 图中m1、m2、m3的大小顺序为 ，理由是 。 ②反应I的化学平衡常数Kp表达式为 (用平衡分压代替平衡浓度表示)。图中A点原料气的成分是：n(SO2)=10mol，n(O2)=24.4mol，n(N2)=70mol，达平衡时SO2的分压p(SO2)为 Pa。(分压=总压×物质的量分数)。 ③近年，有人研发出用氧气代替空气的新工艺，使SO2趋于全部转化。此工艺的优点除了能充分利用含硫的原料外，主要还有 。
1.（15分）
（1）① - 98 （2分） ② SO2 + V2O5（2）B E（2分）
（3）① m1>m2>m3 （2分） 相同温度和压强下，若SO2浓度不变，O2浓度增大，转化率提高，m值减小。（2分）
V2O4·SO3 （2分）
② Kp=（2分）； =1200Pa（2 分）
③ 无尾气排放，不污染环境（1分）
2．(2018河北邯郸期末)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中常用的试剂。
巳知：①2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) △H1=akJ·mol-1
2
②4NO2(8)+2NaCl(s)③2NO(g)+Cl2(g)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) △H2=bkJ·mol-1 2ClNO(g) △H3=ckJ·mol-1
（1）上述反应中，a、b、c之间满足的关系为 。 （2）某温度下，在密闭容器中发生反应：2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)，正反应速率表达
式为v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)(k是反应速率常数，只与温度有关;n、m为反应级数，只取正数)。测得正反应速率与浓度的关系如下表所示： 序号 ⅰ ⅱ ⅲ c(NO)/mol·L-1 0.100 0.100 0.200 c(Cl2)/mol·L-1 0.100 0.200 0.100 v正/mol·L-1·min-1 0.144 0.288 0.576 ①n= ，m= 。 ②反应达到平衡后，其他条件不变时，缩小容器体积瞬间，v正 v逆(填“>\"“<”或“=\")。NO的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）在2L恒容密闭容器中充入0.8molClNO(g)，发生反应：2ClNO(g)
Cl2(g)+2NO(g)
△H，测得c(Cl2)与温度和时间的关系如图1所示。300℃时达到平衡后，温度与平衡常数负对数(-lgK)的关系如图2所示。
①a= 。
②图2中符合题意的曲线为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
2．（1）2a=b+c(或c=2a-b或b=2a-c，2分)
（2）①2(1分) 1(1分) ②>(1分) 增大(1分) （3）①1(2分) ②Ⅱ(2分)
3．（2018山东乐陵一中）低碳经济成为人们一种新的生活理念二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向请你结合所学知识回答：
3
用催化加氢可制取乙烯：，若 该反应体系的能量
随反应过程变化关系如图1所示，则该反应的
______用含a、b的式子表示．
已知：几种化学键的键能如表所示，实验测得上述反应的______． 化学键 803 ，则表中的
键能436 x 414 4 以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将转化为乙烯的工作原理如图2所示则N
极上的电极反应式为______；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为______． 用
催化加氢可以制取乙醚的反应如下：
某压强下，合成二甲醚的反
应在不同温度、不同投料比时，
______
的平衡转化率如图3所示．
填“”、“”或“”，判断理由是 ．
和12mol
充入2L的密闭容器中，经过5min反应达到平衡，
．
温度下，将6mol 则
内的平均反应速率
一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______填标号． A.逆反应速率先增大后减小
4
容器中 的比值减小
C.的转化率增大． 3.【答案】
；7；
；
；；反
应放热，相同配比投料时，温度下转化率大于温度下的转化率，平衡逆向移动，可知
；C
【解析】解：
；
根据反应能量变化图，存在热化学方程式有：
；
反应焓变反应物总键能生成物总键能，则
，解得
故答案为：
；7；
；
以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将反应过程中
被转化为
转化为乙烯，根据电化学工作原理图分析，
的化合价降低，反应为得电子反应，则M为阴极，N为阳极，
； ；
；
，反应为放热反应，根据图象分析，控制投料
的转化率降低，则温度关系为
；
阳极产生，电极上水反应产生，则N极上的电极反应式为：整个反应为故答案为：
和
被转化为
和，则总电池反应为：；
催化加氢可以制取乙醚的反应焓变
比不变时，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，
判断理由是：反应放热，相同配比投料时，温度下转化率大于温度下的转化率，平衡逆向移动，可知
；
故答案为：；反应放热，相同配比投料时，温度下转化率大于温度下的转化率，平衡逆向移动，可知
；
和12mol
充入2L的密闭容器中，经过5min反应达到平衡，反应
温度下，将6mol 时间为
，
根据图象，当投料比为2时，根据反应方程式，生成了
的转化率为物质的量为
5
，则平衡时转化了
，则
，
内的平均
反应速率故答案为：
合成二甲醚的反应为：
；
，
，反应气体分子数减少，反
应放热，当改变某个反应条件时，能使平衡向正反应方向移动，
A.逆反应速率先增大后减小，可以改变温度，但并不能使化学平衡正向移动，故A不选； B.容器中
的比值减小，可以增大
的投入量或者分理出部分
，分离出
可使平衡逆向
移动，因此不一定使化学平衡正向移动，故B不选； C.
的转化率增大可以是增加
的投料，增大压强，降低反应温度，都能使化学平衡正向移
动，故C可选； 故答案为：C．
根据反应能量变化图写出反应的热化学方程式；反应焓变键能，据此计算；
根据电化学工作原理图分析，反应过程中
被转化为
的化合价降低，反应为得电子
反应物总键能生成物总
反应，则M为阴极，N为阳极，阳极产生，电极上水反应产生，据此写出N电极的电极反应式；整个反应为
和
被转化为
和，据此写出总反应方程式；
，反应为放热反应，根据图象分析，控制投料
的转化率降低，据此分析温度高低及
催化加氢可以制取乙醚的反应焓变
比不变时，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，阐述判断的理由；
根据化学反应平均速率计算公式计算，合成二甲醚的反应为：
应放热，结合化学平衡移动的知识逐项分析．
；
，反应气体分子数减少，反
本题考查化学原理部分知识，涉及到盖斯定律的应用，电化学知识，化学平衡的移动，化学反应速率的计算，为常见考点，题目总体难度不大，注意从图象捕捉到有用的信息． 4．（2018山东夏津一中）一氧化碳、氢气和乙醇均可以燃烧放出能量，热化学方程式分别为： ① 2CO（g）＋ O2（g）＝2CO2（g） △H1 ② 2H2（g）＋ O2（g）＝2H2O（g） △H2
③ CH3CH2OH（g）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋3H2O（g） △H3 （1）工业上由CO与H2直接合成乙醇的反应④：2CO（g）+4H2（g）
6
CH3CH2OH（g）
+H2O（g）△H，则△H= （用△H1、△H2、△H3表示） （2）已知反应③的△H＞0，则下列措施能增大反应③逆反应速率的是 A．移去部分CO2
B．增大容器容积 C．通入大量O2 D．升高体系温度
（3）在1L恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2，在5000C恒温下发生反应④，CH3CH2OH（g）、CO（g）和H2（g）的浓度随时间的变化如下表所示：
时间/min c(CH3CH2OH)/ mol·L－110 0.40 1.20 2.40 30 0.75 c1 c2 50 0.90 0.20 0.40 60 0.90 c3 0.40 c(CO)/ mol·L－1 c(H2)/ mol·L－1 ①根据表中数据填写：c1＝ mol·L－1；c2＝ mol·L－1；c3＝ mol·L
－1
；
5000C平衡常数K＝ ②计算反应进行到10min时，CO的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
（4）已知某条件下，反应④中H2的转化率α（H2）与反应时间t的变化曲线如下图所示，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出增大容器体积和加入催化剂时α（H2）～t的变化曲线示意图（进行相应的标注）
4.【 答案】
（1）△H1＋2△H2－△H3（2分） （2）CD（4分）
（3）① 0.50；1.00；0.20；791.02（各1分，共4分）
7
α（H2） ②解：
V(CH3CH2OH) =
0.40molL10min1加入催化剂 增大容器体积
0.04mol/（L·min）（2分） V(CO) = 2V(CH3CH2OH) =0.08mol/（L·min）（1分） （4）(3分)
【 解析】（1）根据盖斯定律即可得出△H1＋2△H2－△H3
0 t
（2）增大容器容积和移去部分CO2， 减小了浓度，正逆反应速率均降低。 （3）①
根据反应进行到10min时给出的浓度列出三段式：
2CO（g）+4H2（g）
CH3CH2OH（g）+H2O（g）
起始（mol·L－1）： 2.00 4.00 0 0 转化（mol·L－1）： 0.80 1.60 0.40 0.40 10min时（mol·L－1）：1.20 2.40 0.40 0.40 CO和H2的起始浓度分别为2.00 mol·L－1和4.00 mol·L－1。
30min时，CH3CH2OH浓度为0.75 mol·L－1，所以CO浓度为：2.00 mol·L－1－0.75 mol·L
－1
×2＝0.50 mol·L－1，H2的浓度为：4.00mol·L－1－0.75 mol·L－1×4＝1.00mol·L－1，50min时
反应已经达到平衡，浓度不发生改变，故c3＝0.20 mol·L－1。根据平衡常数K的计算公式以
0.90,93CH2OH)c(H2O)及反应进行到50min时的数据得：K=c(CH2791.02； 424c(CO)c(H2)0.20.4②计算CO的平均反应速率可先计算出乙醇的平均反应速率，再根据速率之比等于化学计量数之比，可知CO的平均反应速率是乙醇的平均反应速率的2倍。
(4)作图时注意，催化剂只加快反应速率，不改变转化率，增大容器体积，压强减小，反应速
率减慢，平衡逆向移动，H2的转化率减小。
5．（14分） CO、CO2是化石燃料燃烧后的主要产物。
（1）将等体积的CO2和CO混合气体通入有足量Na2O2固体的密闭容器中，同时不断地用电火花点燃，
将残留固体溶于水，所得溶质的化学式是 。
（2）已知：CO(g)＋O2(g) CO2 (g)＋O(g) △H1＝－33.5kJ·mol─1；
键能E(O＝O)＝499.0 kJ·mol─1
2CO(g)＋O2(g) ＝ 2CO2 (g)的△H2＝ kJ·mol─1。
（3）在恒容密闭容器中，控制不同温度进行CO2分解实验：2CO2 (g) 2CO(g)＋O2(g)。以CO2起始浓度均为c mol•L─1 测定CO2的转化率，结果如图27-1所示。图中甲曲线表示CO2的平衡转化率与温度的关系，乙曲线表示不同温度下反应10min所测CO2的转化率。
8
二氧化碳转化率70 60 50 40 30 20 10 甲 B 乙 CO2→ A (1300,25) Pb 电源 Zn % 产品室 K2Cr2O7溶液 ZnC2l溶液 阴离子交换 膜阳离子交换 膜1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800
温度 ℃
图27-1 图27-2
①在1300℃时反应10min到达A点，反应的平均速率v(O2)= 。随温度升高，曲线乙向曲线甲靠近的原因是 。要让B点CO2的转化率增大，除升高温度外，还可以采取 措施（任填一个）。
②下列能说明上述反应达到平衡状态的是 。 a.单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol CO； b.混合气体的密度不再改变； c.CO2的转化率不再变化； d.密闭容器中压强不再改变；
e.混合气体的平均相对分子质量不再改变。 （4）利用电化学还原CO2制取ZnC2O4的示意图如图27-2所示，电解液不参加反应，则Zn与电源的 极
（填“正”或“负”）相连，Pb极上的电极反应式是 。 5．（14分） （1）①Na2CO3、NaOH（1+1分） （2）-566.0（2分）
－－
（3）①0.0125c mol·L1·min1（2分）随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。或：随着温度升高，反应相同时间后，反应越来越接*衡。（2分）减小压强或分离CO、O2（1分）②cde（2分,漏答1个得1分，漏2个0分，多答一个得1分）
2－－
（4）正（1分） 2CO2 ＋ 2e＝C2O4（2分）
6．(14分)近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。回答下列问题： (1)汽车发动机工作时会引起反应：N2(g)+O2(g) 2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。2000 K时，向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol N2与2 mol O2，发生上述反应，经过5 min达到平衡，此时容器内NO的体积分数为0.75％，则该反应在5 min内的平均反应速率v(O2)=_____mol·L-1·min-1，N2的平衡转化率为_______，该反应的平衡常数表达式K=____________；
(2)一定量NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的关系如右图所示。
①反应2NO(g) N2(g)+O2(g)为________反应(填“吸热”或“放热”)；
②一定温度下，能够说明反应2NO(g) N2(g)+O2(g)已达到平衡的是______(填序号)； a．容器内的压强不发生变化 b．混合气体的密度不发生变化 c．NO、N2、O2的浓度保持不变
d．单位时间内分解4 mol NO，同时生成2 mol N2
③在四个容积和温度均完全相同的密闭容器中分别加入下列物质，相应物质的量(mo1)如下表所示。相同条件下达到平衡后，N2的体积分数最大的是_____(填容器代号)；
9
(3)当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx。可用CH4催化还原NOx以消除氮氧化物污染。 已知：CH4(g)+4NO2(g)=== 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=－574KJ·mol-1 CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=－867 kJ·mo1-1 ①写出CH4与NO反应生成N2、CO2、H2O(g)的热化学方程式：________________；
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)转化为无毒气体，该反应的化学方程式为_______________________________________________。 6．（14分） (1) 0.0015 (2分) 0.75% (2分)
(2分)
(2) ①放热(1分)；②c(1分)；③D(1分)；
(3) ①CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol(3分) ② 2xCO+2NOx
2xCO2+N2 (2分)
10
