1、 2019 年高考理综专项训练化学大题三化学反应原理综合应用1 从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。请回答下列问题：(1)从煤的气化获得的化工原料气含有的羰基硫(COS)会引起催化剂中毒，大气污染等问题。羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_。羰基硫的脱硫方法之一为 COS(g)H 2(g)=H2S(g)CO(g) H 7 kJ/mol，已知反应中部分物质的键能数据如下：化学键 C=O C=S HS HH键能(kJ/mol) 745 577 339 436则 CO 分子中的碳氧键的键能为_。(2)羰基硫在高温下发生水解反应：COS(g)H 2O(g)=H2S(g)CO 2(g)
2、。 T 时，将 0.30 mol COS(g)与 0.50 mol H2O(g)充入 10 L的恒容密闭容器中，30 s 后反应达到平衡状态，此时 H2S 的物质的量分数为 0.30。030 s 内，COS 的平均反应速率 v(COS)_，该反应的平衡常数 K_(保留 3 位有效数字)。向反应容器中再分别充入下列气体，能使 COS 的转化率增大的是_( 填字母)。( )ACOS B H 2O C H2S DSO 2(3)将含 H2S 尾气的空气(按一定流速通入酸性 FeCl3 溶液中，可实现含 H2S 尾气的空气脱硫。在 FeCl3 溶液吸收 H2S 的过程中溶液中的 n(Fe3 )及被吸收的
3、 n(H2S)随时间 t 的变化如图所示。由图中信息可知，0t 1 时间段内，一定发生的反应是(用离子方程式表示)_。t 1 时刻后，溶液中 n(Fe3 )保持微量减少至基本不变，其原因是_。22018长沙市长郡中学模拟 大量排放氮的氧化物会产生酸雨、光化学烟雾等环境问题。工业上处理氮的氧化物途径有多种：.碱吸法。利用纯碱溶液吸收 NO、NO 2，发生的反应有：2NO2Na 2CO3=NaNO3NaNO 2CO 2，NONO 2Na 2CO3=2NaNO2 CO2用一定量纯碱溶液吸收 NO、NO 2 恰好完全反应得到吸收溶液。(1)向吸收溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，氧化产物为 NO
4、，写出离子方程式 _。 3.天然气还原法。CH4 催化还原 NO、NO 2 的热化学方程式如下：CH 4(g)4NO 2(g)=4NO(g)CO 2(g)2H 2O(g) H 1574 kJ/molCH 4(g)4NO(g)= =2N2(g)CO 2(g)2H 2O(g) H 21 160 kJ/mol(2)4NO(g)=N2(g)2NO 2(g) H_。(3)上述物质 NaNO2、NO、CO 2 中含有共同的化学键的类型是_。.活性炭还原法。在 V L 恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量 NO，恒温(T1)条件下发生反应生成 Q、P( 均为无污染物质 )。测得物质的量与时间关系如表所示：
5、n/mol t/min NO Q P0 0.200 0 010 0.116 0.042 0.04220 0.080 0.060 0.06030 0.080 0.060 0.060(4)在 T1 温度下，NO 的平衡转化率为_；平衡常数 K 为_(用分数表示)。(5)30 min 后，将温度升高至 T2 达到平衡时，容器中NO、Q、P 的浓度之比为 3：1 ：1，则该反应的正反应H_0(填“”“0。温度为 T 时，把 一定量的 PCl5 气体引入一真空瓶内，反应达平衡后 PCl5 与 PCl3 的分压之比为 1：3(分压总压物质的量分数)。PCl 5 的分解率 a1_%。若达到平衡后体系总压为
6、1.4 MPa，用平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数Kp _。温度为 T2 时，新的平衡体系中 PCl5 与 Cl2 分压相同，则 PCl5的分解率 a1_a2，温度 T1_T2(填“”“”“0)2CO(g)2NO(g)= =N2(g)2CO 2(g) H b kJ mol1 (b0)若用 CO 还原 NO2 至 N2，当消耗标准状况下 3.36 L CO 时，放出的热量为_ kJ(用含有 a 和 b 的代数式表示)。(2)在 373 K 时，向体积为 2 L 的恒容真空容器中通入 0.40 mol NO2，发生反应：2NO 2(g) N2O4(g) H57.0 kJ mol1 。测 得
7、NO2 的体积分数(NO 2)与反应时间(t)的关系如下表：t/min 0 20 40 60 80(NO2) 1.0 0.75 0.52 0.40 0.40020 min 内，v(N 2O4)_ molL 1 min1 。上述反应中，v(NO 2)K 1c2(NO2)，v(N 2O4)K 2c(N2O4)，其中 K1、 K2 为速率常数，则 373K 时，K 1、K 2 的数学关系式为_。改变温度至 T1 时 k1k 2，则T1_373K(填“”、 “”22“”或 “” )，通过计算解释原因_。若 V200，则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。82018北京市通州区二模 甲酸(HCOOH)
8、是一种可再生的储氢物质，其产生、储存和应用 H2 的循环示意图如下。(1)HCOOH 的结构式是_。(2)产生 H2：上图中光催化产生 H2 的化学方程式是_。(3)储存 H2：.CO 2 加氢法：已知：2HCOOH(l)O 2(g)=2CO2(g)2H 2O(l) H 510 kJmol12H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H572 kJmol 1则 CO2(g)H 2(g)HCOOH(l) H_。此反应的化学平衡常数表达式：K_。增大压强，CO 2 的平衡转化率升高，原因是_。即使在高压和高温条件下，CO 2 的平衡转化率也不高，为实现CO2 加氢向甲酸的高效转化还可以采取的措施是_
9、。.电化学还原法：在碳酸氢盐的水溶液中，CO 2 还原成甲酸的原理如图 1 所示。图 1 中，阴极的电极反应式是_。依据图 1，在图 2 的方框中填出相应物质的化学式或离子符号。大题三 化学反应原理综合应用1答案：(1)COS4OH =S2 CO 2H 2O231 073 kJ/mol(2)8.0 104 mol/(Ls)(或 0.048 mol/(Lmin) 3.69 BD(3)H 2S2Fe 3 =2Fe2 S2H t 1 时刻后，溶液中的 Fe2 被空气氧化为 Fe3 ， Fe3 再与H2S 发生氧化还原反应，因而溶液中的 Fe3 的量基本不变解析：(1) 羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正
10、盐，由元素守恒可知，生成正盐为 Na2S、Na 2CO3，离子方程式为COS 4OH S 2 CO 2H 2O。反应焓变等于旧键断裂吸收23的能量和新键生成释放能量的差，则 CO 分子中碳氧键的键能745577436339271 073 kJ/mol。(2)设该反应平衡时 H2S 的物质的量为 x mol，COS(g) H 2O(g)H 2S(g)CO 2(g)起始物质的量(mol) 0.3 0.5 0 0转化物质的量(mol) x x x x平衡时物质的量(mol) 0.3x 0.5x x x由于平衡时 H2S 物质的量分数为 0.3 x0.3 x 0.5 x x x，则 x 0.24 mo
11、l,030 s 内 v(COS) 810 4 mol/(Ls)，x0.8 0.24 mol10 L30 sK 3.69。cH2ScCO2cCOScH2O (0.24 mol10 L )(0.24 mol10 L )(0.06 mol10 L )(0.26 mol10 L )向反应容器(恒容) 加入 COS，则 COS 转化率减小，A 项错误；向反应加入 H2O，COS 转化率增大，B 项正确；加入 H2S，平衡逆向移动，COS 转化率减小， C 项错误；加入 SO2消耗 H2S，平衡正向进行，COS 转化率增大， D 项正确。(3)0t 1时发生，H 2S 与Fe3 发生反应，离子方程式为：H
12、2S2Fe 3 2Fe 2 S2H 。t 1时刻后，溶液中 n(Fe3 )保持微量减少至基本不变，是由于 t1时刻后，溶液中的 Fe2 被空气氧化为 Fe3 ，Fe 3 再与 H2S 发生氧化还原反应，因而溶液中的 Fe3 的量基本不变。2答案：(1)2MnO 5NO 6H =2Mn2 5NO 3H 2O 4 2 3(2)293 kJ/mol (3)极性键(或共价键) (4)60% 9/16(5) 不变解析：(1) 向吸收溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，氧化产物为 NO ，离子方程式 32MnO 5NO 6H =2Mn2 5NO 3H 2O。(2)CH 4催化还 4 2 3原 NO、NO 2的热化学方程式如下：CH 4(g)4NO 2(g)=4NO(g)CO 2(g) 2H2O(g) H1574 kJ/mol；CH 4(g)4NO(g)=2N2(g) CO2(g)2H 2O(g) H 21 160 kJ/mol，( )/2 得：4NO(g)=N2(g)2NO 2(g) H293 kJ/mol。(3) 上述物质NaNO2、NO、CO 2中含有共同的化学键的类型是 NO、CO 极性键(或共价键) 。(4) 在 T1温度下，NO 的平衡转化率为
