专练08（非选择题）（20题）反应原理综合题1．硫及其化合物在日常生活、工业生产中都非常普遍。(1)SO2、H2S都是常见的污染性气体，具有一定的毒性。请再写出两种与酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞均有关的污染性气体：___________。(2)变废为宝是治理污染的常用手段。以V2O5为催化剂，将SO2氧化为SO3，再进一步转化为硫酸，是工业上制取硫酸的常用方法。该过程可分为如下步骤：(i)SO2(g)＋V2O5(s)SO3(g)＋V2O4(s)，活化能为Ea1。(ii)2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s)，活化能为Ea2。能量变化如图所示。总反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的___________kJ∙mol−1(用E1～E5中的合理数据组成的代数式表示)。决定SO2催化氧化的总反应速率的是步骤___________(填(i)或(ii))，其活化能为___________kJ∙mol−1(用E1～E5中的合理数据组成的代数式表示)。(3)在水中，硫酸是一种强酸，但实际上只有第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，电离方程式可表示为：H2SO4=H＋＋，H＋＋。①25℃时，Na2SO4溶液的pH___________(填“>”“<”或“=”)7。②0.100mol∙L−1的稀硫酸中，c(H＋)=0.109mol∙L−1，求硫酸第二步电离的电离常数___________(写出计算过程，结果保留三位有效数字)。(4)液态水中，水存在自偶电离：H2O＋H2OH3O＋＋OH－。平常书写的H＋，实际上是纯水或水溶液中H3O＋的缩写。如HCl在水中电离，完整写法是HCl＋H2O=H3O＋＋Cl－。①液态的醋酸(用HAc表示)中，同样存在HAc的自偶电离，其方程式可表示为___________。②用醋酸作溶剂时，硫酸是一种二元弱酸。将少量H2SO4溶于冰醋酸中，第一步电离的完整写法是___________。若保持温度不变，关于该所得溶液，下列说法正确的是___________。A．加入少量冰醋酸，c()与c()均减小B．加入少量H2SO4，H2SO4的电离程度增大C．加入少量NaAc固体。c()与c()的比值减小D．加入少量Na2SO4固体，c(Ac－)减小【答案】(1)NO、NO2等合理答案均可(2)(E1～E2)(i)(E5～E2)(3)＞第一步完全电离，可电离出0.100mol∙L−1的H＋，故第二步电离出0.009mol∙L−1的H＋和，c()=(0.100−0.009)mol∙L−1=0.091mol∙L−1，(4)HAc＋HAcH2Ac＋＋Ac－H2SO4＋HAcH2Ac＋＋AC【详解】（1）与酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞均有关的污染性气体的是：NO、NO2；故答案为：NO、NO2。（2）根据焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量，则总反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的(E1～E2)kJ∙mol−1。反应速率主要由活化能最大的那一步决定，因此决定SO2催化氧化的总反应速率的是步骤(i)，步骤(i)是1mol二氧化硫，因此其活化能为(E5～E2)kJ∙mol−1；故答案为：(E1～E2)；(i)；(E5～E2)。（3）在水中，硫酸是一种强酸，但实际上只有第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，电离方程式可表示为：H2SO4=H＋＋，H＋＋。①根据H＋＋，25℃时，Na2SO4溶液中硫酸根水解生成硫酸氢根和氢氧根，导致溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度，因此溶液的pH＞7；故答案为：＞。②0.100mol∙L−1的稀硫酸中，c(H＋)=0.109mol∙L−1，硫酸第一步完全电离，可电离出0.100mol∙L−1的H＋，故第二步电离出0.009mol∙L−1的H＋和，c()=(0.100−0.009)mol∙L−1=0.091mol∙L−1，；故答案为：第一步完全电离，可电离出0.100mol∙L−1的H＋，故第二步电离出0.009mol∙L−1的H＋和，c()=(0.100−0.009)mol∙L−1=0.091mol∙L−1，。（4）液态水中，水存在自偶电离：H2O＋H2OH3O＋＋OH－。平常书写的H＋，实际上是纯水或水溶液中H3O＋的缩写。如HCl在水中电离，完整写法是HCl＋H2O=H3O＋＋Cl－。①根据H2O＋H2OH3O＋＋OH－分析液态的醋酸(用HAc表示)中同样存在HAc的自偶电离，其方程式可表示为HAc＋HAcH2Ac＋＋Ac－；故答案为：HAc＋HAcH2Ac＋＋Ac－。②用醋酸作溶剂时，硫酸是一种二元弱酸。将少量H2SO4溶于冰醋酸中，硫酸电离出的氢离子与HAc结合成H2Ac＋，因此第一步电离的完整写法是H2SO4＋HAcH2Ac＋＋。若保持温度不变：A．加入少量冰醋酸，由于溶液体积增大占主要因素，因此c()与c()均减小，故A正确；B．加入少量H2SO4，平衡正向移动，由于硫酸浓度增大占主要因素，因此H2SO4的电离程度减小，故B错误；C．加入少量NaAc固体，Ac－与氢离子结合，硫酸氢根电离程度增大，硫酸氢根浓度减小，硫酸根浓度增大，则c()与c()的比值减小，故C正确；D．加入少量Na2SO4固体，抑制硫酸氢根电离，增大了HAc的自偶电离，则c(Ac－)增大，故D错误；综上所述，答案为：AC。2．汽车尾气中含有等大气污染物，可发生以下反应：①②③(1)已知，(忽略随温度的影响)，则_________。(2)反应①的平衡常数的关系如图1：反应①为___________(填“吸热”或“放热”)反应；温度为下，向恒容密闭容器中加入和(若只发生反应①)，测得起始压强为，达到平衡时，的转化率为___________；的分压为___________。(3)向体积均为的容器中加入和(若只发生反应②)，其中甲为绝热恒容，乙为恒温恒容，两容器中压强随时间变化曲线如图2：①甲容器中，开始压强增大的原因是___________②c点的逆反应速率大于b点的逆反应速率的原因是___________③c点对应的平衡常数___________d点对应的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。【答案】(1)-224.2(2)放热50%5(3)甲为绝热体系，反应②放热使体系温度升高，压强增大c点温度高且生成物浓度大小于【详解】（1）由盖斯定律可知，反应2×①+②得：③；（2）由图可知，随着温度升高，Kp减小，平衡逆向移动，则反应①为放热反应；温度为下，lgKp=0，则Kp=1；向恒容密闭容器中加入和；反应为其它分子数不变的反应，则，a=0.5mol，则达到平衡时，的转化率为，测得起始压强为，的分压为。（3）①反应②为气体分子数减小的反应，而甲容器中，开始压强增大，则原因是甲为绝热体系，反应②放热使体系温度升高，压强增大；②c点的甲为绝热体系，反应放热温度升高，且反应已经达到平衡生成物浓度较大；而b点为恒温恒容，温度较低，且反应没有达到平衡，生成物浓度较低，故c点的逆反应速率大于b点的逆反应速率的原因是c点温度高且生成物浓度大；③c点的甲为绝热体系，温度较高，反应为放热反应，升温平衡逆向移动，故c点对应的平衡常数小于d点对应的平衡常数；3．油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①  ②  则反应③的________；下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是___________(填标号)。A．断裂2mol键的同时生成1mol键    B．恒容条件下，体系压强不再变化C．恒容条件下，气体的密度不再变化    D．(2)在不同温度、反应压强为100kPa，进料的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%~20%(其余为)的条件下，对于反应①，分解平衡转化率的结果如图1所示。则、和由大到小的顺序为_______；的摩尔分数越大，分解平衡转化率越小的原因是___________。(3)反应①和③的随温度的影响如图2所示，已知(R为常数，为温度，为平衡常数)，则在1000℃时，反应的自发趋势①____③(填“＞”、“＜”或“＝”)。在1000℃、100kPa反应条件下，将的混合气进行反应，达到平衡时约为1:4，微乎其微，其原因是_______________。(4)在1000℃、100kPa反应条件下，将的混合气进行反应③，达到平衡时，分压与的分压相同。则反应③的__________(不用写单位)。【答案】(1)+261BD(2)恒压条件下，的摩尔分数增大，的分压增大，平衡正向移动，的转化率降低(3)＜在1000K，反应①，反应趋势小，反应③，反应趋势大，占主导(4)【详解】（1）反应③等于反应①减去反应②，；A．都表示正反应同一个方向，故A不符合题意；B．该反应是气体分子数可变的反应，恒容条件下压强不变即达到平衡，故B符合题意；C．气体密度等于质量除以容器体积，恒容条件又都是气体参与反应，故密度始终保持不变，因此不能作为平衡的标志，故C不符合题意；D．有，一个正反应，一个逆反应，速率之比等于计量系数之比，则达到平衡，故D符合题意；故答案为：+261；BD。（2）反应①是吸热反应，温度越高，平衡正向移动，则的转化率越大，故；恒压条件下，的摩尔分数增大，的分压增大，平衡正向移动，的转化率降低；故答案为：；恒压条件下，的摩尔分数增大，的分压增大，平衡正向移动，的转化率降低。（3）在1000K，反应①，不易自发，反应③，容易自发，故反应自发趋势①＜③；根据图中曲线和可知越大，反应平衡常数越小，反应趋势越小，在1000K，反应①，反应趋势小，反应③，反应趋势大，占主导；故答案为：＜；在1000K，反应①，反应趋势小，反应③，反应趋势大，占主导。（4）设，列三段式，达到平衡时，分压与的分压相同即有，求解，平衡后气体的总物质的量为，则；故答案为：。4．偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(I)(1)反应(I)中氧化剂是_____。(2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4(g)=2NO2(g)(II)。当温度升高时，气体颜色变深，则反应(II)为_____(填“吸热”或“放热”)反应。(3)100℃时，将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为_____mol•L-1•s-1；反应的平衡常数K1的数值为_____。(4)温度为T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向_____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_____。(5)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池，既减轻环境污染又充分利用了化学能。装置如图所示，电池的负极反应是_____；离子交换膜是_____交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。【答案】(1)N2O4(2)吸热(3)0.0010.36(4)逆反应正反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即向逆反应方向移动(5)2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O阴离子【详解】（1）反应(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)中，N2O4中的N元素由+4价降低为0价，则氧化剂是N2O4。答案为：N2O4；（2）对于反应N2O4(g)=2NO2(g)(II)，当温度升高时，气体颜色变深，表明反应正向进行，则反应(II)为吸热反应。答案为：吸热；（3）从图中可以看出，在0～60s时段，c(N2O4)由0.100mol/L减少到0.040mol/L，则反应速率v(N2O4)为=0.001mol•L-1•s-1；反应达平衡时，c(N2O4)=0.040mol/L，c(NO2)=0.120mol/L，平衡常数K1的数值为=0.36。答案为：0.001；0.36；（4）温度为T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，相当于加压