新高考化学二轮专题复习题型分组训练10 化学反应原理综合应用题含解析

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题型分组训练 10　化学反应原理综合应用题

(A 组)

1．N2O、NO 和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。

(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使 N2O分解。

NH3与O2在加热和催化剂作用下生成 N2O的化学方程式为

________________________________________________________________________。

(2)NO 和NO2的处理。已除去 N2O的硝酸尾气可用 NaOH 溶液吸收，主要反应为

NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O

2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O

① 下列措施能提高尾气中 NO 和NO2去除率的有________(填字母)。

A．加快通入尾气的速率

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气

C．吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH 溶液

② 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到 NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是______

____________(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是___________________

_____(填化学式)。

(3)NO 的氧化吸收。用 NaClO 溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中 NO 的去除率。其他条

件相同，NO 转化为 NO 的转化率随 NaClO 溶液初始 pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。

① 在酸性 NaClO 溶液中，HClO 氧化 NO 生成 Cl－和NO，其离子方程式为____________

____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②NaClO 溶液的初始 pH 越小，NO 转化率越高。其原因是__________________________

______________________________________________

________________________________________________________________________。

2．钼(Mo)是一种难熔稀有金属，我国的钼储量居世界第二。钼及其合金在冶金、农业、

电器、化工、环保等方面有着广泛的应用。

(1)Mo 可被发烟硝酸氧化，产物 MoOF4和MoO2F2的物质的量之比为 1:1，完成下列化学

方程式：

________Mo ＋________HF ＋________HNO3===________MoO2F2＋________MoOF4＋

________NO2↑＋________

(2)已知：① 2Mo(s)＋3O2(g)===2MoO3(s)　ΔH1

②MoS2(s)＋2O2(g)===Mo(s)＋2SO2(g)　ΔH2

③2MoS2(s)＋7O2(g)===2MoO3(s)＋4SO2(g)　ΔH3

则ΔH3＝________(用含 ΔH1、ΔH2的代数式表示)，在反应③中若有 0.2 mol MoS2参加反

应，则转移电子________ mol。

(3)密闭容器中用 Na2CO3(s)作固硫剂，同时用一定量的氢气还原辉钼矿(MoS2)的原理是：

MoS2(s)＋4H2(g)＋2Na2CO3(s)Mo(s)＋2CO(g)＋4H2O(g)＋2Na2S(s)　ΔH

实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示：

① 由图可知，该反应的 ΔH________( 填 “ >”或“<”)0 ；p2________( 填 “ >” 或

“<”)0.1 MPa。

② 如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是________(选填

编号)。

A．v正(H2)＝v逆(H2O)

B．再加入 MoS2，则 H2的转化率增大

C．容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态

D．容器内压强不变时，一定达到平衡状态

③ 由图可知 M点时氢气的平衡转化率为________(计算结果保留三位有效数字)。

④ 平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压＝气体总压×物质的量分数。求

图中 M点的平衡常数 Kp＝________(MPa)2。

3．研究和深度开发 CO、CO2的应用具有重要的社会意义。回答下列问题：

Ⅰ.CO 可用于高炉炼铁，已知：

①Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)

ΔH1＝a kJ·mol－1

②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)

ΔH2＝b kJ·mol－1

则反应 Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

Ⅱ.一定条件下，CO2和CO 可以互相转化

(1)某温度下，在容积为 2 L 的密闭容器中按下表中甲、乙两种方式投入反应物发生反应：

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

容器反应物

甲8 mol CO2(g)、16 mol H2(g)

乙w mol CO2(g)、x mol H2(g)、y mol CO(g)、z mol H2O(g)

甲容器 15 min 后达到平衡，此时CO2的转化率为 75%。则 0～15 min 内平均反应速率

v(CO2)＝________，此条件下该反应的平衡常数 K＝________。欲使平衡后乙与甲中相同组

分气体的体积分数相等，则 w、x、y、z需满足的关系是： y________(填“>”“<”或

“＝”)z，且y＝________(用含 w、x的等式表示)。

(2)研究表明，温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)＋CO2(g)C6H5CH===CH2(g)＋CO(g)

＋H2O(g)”中乙苯的平衡转化率影响如图所示：

则ΔH______(填“>”或“<”)0，压强 p1、p2、p3从大到小的顺序是____________。

(3)CO 可被 NO2氧化：CO＋NO2CO2＋NO。当温度高于 225℃时，反应速率 v正＝k

正·c(CO)·c(NO2)，v逆＝k逆·c(CO2)·c(NO)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度

范围内，k正、k逆与该反应的平衡常数 K之间的关系为____________。

(B 组)

1．NO2与SO2能发生反应：NO2＋SO2SO3＋NO，某研究小组对此进行相关实验探究。

(1)硝酸厂向大气中排放 NO2造成的环境问题是____________________________________

____________________________________

________________________________________________________________________。

(2)为了减少 SO2的排放，将含SO2的烟气通过洗涤剂X，充分吸收后再向吸收后的溶液

中加入稀硫酸，既可以回收 SO2，同时又可得到化肥。上述洗涤剂X可以是________(填序

号)。

a．Ca(OH)2　　　　　　　b．K2CO3

c．Na2SO3 d．NH3·H2O

(3)实验中，尾气可以用碱溶液吸收。NaOH 溶液吸收 NO2时，发生的反应为 2NO2＋2OH

－===NO＋NO＋H2O，反应中形成的化学键是________(填化学键的类型)。用 NaOH 溶液吸收

少量SO2的离子方程式为___________________________________________________________

_____________

________________________________________________________________________。

(4)已知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)

ΔH＝－11 3.0 kJ·mol－1

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝－196.6 kJ·mol－1

则NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)

ΔH＝________。

(5)在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比进行多组实验 (各次实

验的温度可能相同，也可能不同)，测定 NO2的平衡转化率。部分实验结果如图所示：

① 如果要将图中 C点的平衡状态改变为 B点的平衡状态，应采取的措施是____________

____________________________________________________________

________________________________________________________________________；

② 若 A点对应实验中，SO2(g)的起始浓度为 c0 mol·L－1，经过 t min 达到平衡状态，该时

段化学反应速率 v(NO2)＝______ mol·L－1·min－1；

③图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD，通过计算判断 TC________TD(填“>”

“＝”或“<”)。

2．氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解 Fe3O4，经由热化学铁氧化

合物循环分解水制 H2的过程如图 1：

(1)过程Ⅰ：2Fe3O4(s)6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1

① 过程Ⅰ需要将O2不断分离出去，目的是_______________________________________

_________________________________

________________________________________________________________________。

② 一定温度下，在容积可变的密闭容器中，该反应已达到平衡，下列说法正确的是 ____

____(填字母标号)。

a．容器内气体密度和相对分子质量都不再改变

b．升高温度，容器内气体密度变大

c．向容器中通入 N2，Fe3O4的转化率不变

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