备战高考化学化学反应原理综合考查综合题.docx

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1、备战高考化学化学反应原理综合考查综合题一、化学反应原理综合考查1．1799年，英国化学家汉弗莱·戴维发现了N2O气体。在食品行业中，N2O可用作发泡剂和密封剂。(l)N2是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为________。(2)N2O在金粉表面发生热分解反应：2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)△H。已知：2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l)△H1=-1010KJ/mol4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H2=-1531KJ/mol△H=__________。(3)N2O和C

2、O是环境污染性气体，研究表明，CO与N2O在Fe+作用下发生反应：垐?N2O(g)+CO(g)噲?CO2(g)十N2(g)的能量变化及反应历程如下图所示，两步反应分别为：反+垐?应①Fe+N2O噲?FeO+N2；反应②______________由图可知两步反应均为____(填“放热”或“吸热”)反应，由______(填“反应①或反应②”)决定反应达到平衡所用时间。垐?(4)在固定体积的密闭容器中，发生反应：N2O(g)+CO(g)噲?CO2(g)+N2(g)，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N2O的平衡转化率。部分实验结果如图所示：①如果要将

3、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“<”)。(5)在某温度下，向1L密闭容器中充入22垐?2CO与NO，发生反应：NO(g)+CO(g)噲?CO(g)十N2(g)，随着反应的进行，容器内CO的物质的量分数变化如下表所示：时间/min0246810物质的量40.25%32.0%26.2%24.0%24.0%50.0%分数则该温度下反应的平衡常数K=____。【答案】2NH3+2O2催化剂N2O+3H2O-163kJ/molFeO++CO垐?CO2+Fe+放热反

4、应①噲?降低温度=1.17【解析】【分析】(2)利用盖斯定律求反应热；(3)根据总反应减去反应①得到反应②；根据反应物和生成物的相对能量判断反应热；根据活化能的相对大小判断化学反应速率大小，从而确定决速步；(4)根据不同温度下的平衡常数的大小，判断温度的变化；(5)根据三等式求算平衡常数。【详解】(1)NH和O反应得到NO，根据化合价升降守恒配平，NH中N的化合价从－3升高到3223N2O中的＋1，共升高4价；O2中O的化合价从0降低到－2，共降低4价，化合价升降守恒，则NH32的系数比为1：1，根据原子守恒配平，可得和O2NH32催化剂22+2ONO+3HO；(2)已知①2NH(g

5、)+3NO(g)=4N(g)+3HO(l)△H=-1010KJ/mol，②4NH(g)+3O(g)3222132=2N22221可得目标反应，则(g)+6HO(l)△H=-1531KJ/mol；反应①×-反应②×33△H=△H122121=-163kJ/mol；×-△H×=-1010kJ/mol×-(-1531kJ/mol)×3333垐?2步进行，因此反应①和反(3)总反应为N2O(g)+CO(g)噲?CO2(g)十N2(g)，实际过程是分应②相加得到总反应，则反应②等于总反应减去反应①，可得反应②为+垐?+；FeO+CO噲?CO2+Fe根据反应历程图可知，反应物的总能量大于生成物的

6、总能量，则该两步反应均为放热反应；根据反应①的历程图可知，由＋和N2O经过过渡态得到产物＋FeFeO和N2，过渡态和反应物＋Fe和N2O的能量差为反应①的活化能，同理，可知反应②的活化能，可知，反应①的活化能大于反应②的活化能，活化能越大，化学反应速率越慢，而化学反应速率慢的步骤为决速步，决定反应达到平衡所用时间，即反应①决定反应达到平衡所用时间；(4)①根据图像，C点和B点，反应物的投料比相同，但是B点表示的平衡状态，N2O的转化率高于C点，C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，平衡正向移动，N2O的转化率增加；B和C点的反应物投料比相同，因此不是改变反应物的浓度；反应前后的气体体积

7、不变，因此压强不影响平衡移动，只能是温度，该反应为放热反应，平衡正向移动，因此采取的措施是降低温度；①利用三等式求出C和D点平衡状态的平衡常数，从而比较温度大小；设定容器体积的体积为VL。C点的平衡状态其反应物的投标比为1，则设N2O和CO的物质的量均为1mol，其N2O的转化率为0.50，则根据三等式有N2O(g)+CO(g)垐?噲?CO2(g)+N2(g)开始的物质的量1100开始的物质的量0.50.50.5，则在平衡常数0.5平衡的物质的量0.50.