高考化学压轴题之化学反应原理综合考查(高考题型整理,突破提升)及答案.docx

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1、高考化学压轴题之化学反应原理综合考查(高考题型整理,突破提升)及答案一、化学反应原理综合考查1．德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol(1)若已知H-H键的键能为436.0kJ/mol，N-H的键能为390.8kJ/mol，则NN的键能约为_____kJ/mol(2)合成氨反应不加催化剂很难发生，催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示，则加了催化剂后整个反应的速率由__

2、____决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”)，未使用催化剂时逆反应活化能______正反应活化能(填“大于”“小于”或者“等于”)(3)从平衡和速率角度考虑，工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨原因______(4)一定温度下恒容容器中，以不同的H2和N2物质的量之比加入，平衡时NH3体积分数如图所示，则H2转化率a点______b点(填"大于”“小于”或者“等于”)。若起始压强为20MPa，则b点时体系的总压强约为______MPa。(5)若该反应的正逆反应速率分别表示为v正=K正gN2gc3H2，v逆=K逆?c2(NH3)，

3、则一定温度下，该反应的平衡常数K=______(用含K正和K逆的表达式表示)，若K正和K逆都是温度的函数，且随温度升高而升高，则图中c和d分别表示______和______随温度变化趋势(填K正或者K逆)。(6)常温下，向20mL的0.1mol/L的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=_______【答案】944.4第一步反应大于当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高小于19K正K

4、逆K正K逆0.1mol/L【解析】【分析】【详解】（1）根据反应热的计算公式H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能)=ENN3EH-H6EN-HENN3436.0kJ/mol6390.8kJ/mol92.4kJ/mol，可得ENN=944.4kJ/mol，故答案为：944.4；（2）因为第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，则催化剂后整个反应的速率由第一步反应决定，由图可知未使用催化剂时逆反应活化能大于正反应活化能，故答案为：第一步反应；大于；（3）根据工业上制备氨气的原理可知，当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低

5、，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高，所以工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨，故答案为：当压强低于20MPa时，反应速率慢，且反应转化率低，压强过大于50MPa时，转化率提升不大，但对设备的要求高，生产成本高；（4）当增大氢气的用量时，氮气的转化率升高，氢气的转化率降低，则H2的转化率a点小于b点；根据图知b点氨气的体积分数为5%，设氮气与氢气在恒容密闭容器中各投1mol，转化的氮气为xmol，则可列三段式为：N+3H2?2NH32起始量(mol)110转化量(mol)x3x2x平衡量(

6、mol)1-x3-2x2x2x=5%，P(平衡)n(平衡)2-2x=P(平衡)1，P(平则有P(始态)n(始态)=，由此可得x=212-2x220MPa衡)=19MPa，故答案为：小于；19；（5）平衡时，正反应速率=逆反应速率，则有K正gc(N2)gc3(H2)=K逆gc2NH3，平衡常c2NH3=K正；该反应为放热反应，温度升高时，平衡会逆向移动，平衡常数K=K逆c(N2)gc3(H2)数会减小，则K逆大于K正，c代表K正，d代表K逆，故答案为：K正；K正；K逆；K逆（6）反应后溶液呈中性，溶液中c（H+）=c（OH-）且由电荷守恒c（H+

7、）+c（NH4+）=c（OH-）+c（Cl-），则c（NH4+）=c（Cl-）=0.1mol/L，故答案为：0.1mol/L。2．研究大气污染物SO2、CH3OH与H2O之间的反应，有利于揭示雾霾的形成机理。1反应ii：CH3OH(g)+SO3(g)=CH3OSO3H(g)(硫酸氢甲酯)H2-63.4kJmol-1（1）CH3OSO3H生水解：CH3OSO3H(g)H2O(g)CH3OH(g)H2SO4(1)△H=______kJ/mol。（2）T℃，反ii的CH3OH(g)、SO3(g)的初始度分110-8molL-1、210-9molL-1

8、，平衡SO3化率0.04%，K=_____________。（3）我国科学家利用算机模算，分研究反ii在无水和有水条件下的反程，如所示，其中分子的静作