2020年高考化学3-4月模拟试题汇编专题09 化学反应原理综合（解析版）.doc

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1、专题09化学反应原理综合1．（2020·陕西西安中学高三三模）甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域，三氯氢硅（）是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题：(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产时伴随发生的反应有：①②以硅粉和氯化氢气体生产的热化学方程式是_______________________。(2)工业上可用四氯化硅和氢化铝锂（）制甲硅烷，反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为_________________________________________________。(3)三氯氢

2、硅歧化也可制得甲硅烷。反应为歧化制甲硅烷过程的关键步骤，此反应采用一定量的催化剂，在不同反应温度下测得的转化率随时间的变化关系如图所示。①时，平衡转化率为_________。该反应是__________反应（填“放热”或“吸热”）。②时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________________________。（答一种即可）③比较a、b处反应速率的大小：_______________（填“＞”“＜”或“=”）。已知反应速率分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x为物质的量分

3、数，则在时___________（保留3位小数）。【答案】24%吸热改进催化剂（或增大压强或提高反应物浓度，合理即可）＞0.025【解析】（1）已知：①②由①式直接减去②式，可以得到；（2）根据元素守恒，两种盐只能是铝盐和锂盐，即产生的两种盐为和，据此写出方程式：；（3）①根据图表，当温度为353.15K时，平衡转化率约为24%，随着温度升高，平衡转化率逐渐增大，根据勒夏特列原理可知正反应是一个吸热反应；②若要缩短达到平衡的时间，可以采取改进催化剂、增大压强或提高反应物浓度等方法；③a、b两点可

4、以看出a点的切线斜率更大，表现为更“陡峭”，因此a点的反应速率更快；当反应达到平衡时，，因此有，变形得到，这恰好是该反应的平衡常数的表达式，因此，因此我们只需用平衡转化率求出该温度下的K值即可，设的初始浓度为1mol/L，列出三段式解得。2．（2020·江苏省如皋中学高三调研）研究汽车尾气的产生、转化对环境保护有重要意义。汽车尾气管中的三元催化剂能同时实现CO、CxHy、NOn三种成分的净化。(1)已知热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·

5、mol－1N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1则反应CH4(g)＋4NO(g)＝CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝____kJ·mol－1。(2)研究表明，温度对CO、CxHy、NOn的产生和排放有较大影响。①汽车发动机内的温度越高，生成的NO越多，原因是____。②当汽车刚冷启动时，汽车尾气管排放的CO、CxHy、NOn浓度较高，一段时间后浓度逐渐降低。汽车刚冷启动时排放CO、CxHy、NOn浓度较高的原因是____。(3)催化剂表面CO、CxHy、N

6、On的转化如图1所示，化合物W可借助图2(傅里叶红外光谱图)确定。①在图1所示转化中，W的化学式为____。若转化Ⅱ中消耗CO的物质的量为1mol，生成N2的物质的量为1mol，则被CxHy还原的W的物质的量为____。②用H2代替CO、CxHy与W反应，该过程相关物质浓度随时间的变化关系如图3所示。该过程分为两步，第一步反应消耗的H2与W的物质的量之比是____。(4)尾气净化过程中，有时会产生N2O。用同位素示踪法研究发现N2O的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，

7、得到的N2O几乎都是15NNO。写出该反应的化学方程式：____。【答案】－1250.3N2和O2反应为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动刚冷启动时，尾气管内催化剂温度低，催化效率低（或刚冷启动时，尾气管处温度低，反应速率慢）Ba(NO3)20.8mol8∶1415NO＋4NH3＋3O2415NNO＋6H2O【解析】(1)已知①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－890.3kJ·mol－1②N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH2＝＋180kJ·mol－1根据盖斯

8、定律，由①-②2得反应CH4(g)＋4NO(g)＝CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1250.3kJ·mol－1；(2)①N2和O2反应为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，故汽车发动机内的温度越高，生成的NO越多；②当汽车刚冷启动时，汽车尾气管排放的CO、CxHy、NOn浓度较高，一段时间后浓度逐渐降低。刚冷启动时，尾气管内催化剂温度低，催化效率低（或刚冷启动时，尾气管处温度低，反应速率慢），排放CO、CxHy、NOn浓度较高；(3)①在图1所示的转化中N、O化合价降低为氧化