高中化学必修2 专题10 化学反应原理综合题专项训练新原卷版）

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专题10  化学反应原理综合题专项训练1．某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：(1)该反应的化学方程式为_______；(2)从开始至2min，B的平均反应速率为_______；平衡时，C的物质的量为_______；(3)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填序号)；A．A、B、C的物质的量之比为3：1：3B．相同时间内消耗3molA，同时生成3molCC．相同时间内消耗，同时消耗D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化E.B的体积分数不再发生变化(4)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是_______(填序号)。A．加催化剂B．降低温度C．容积不变，充入AD．容积不变，从容器中分离出A2．原电池是将化学能转化为电能的装置。如图，烧杯中是稀硫酸溶液(1)当开关K断开时产生的现象为___________。A．铜片不断溶解B．锌片不断溶解C．铜片上产生气泡D．锌片上产生气泡E．溶液逐渐变蓝(2)闭合开关K，经过一段时间后，若导线中转移了0.4mol电子，则产生的气体在标况下的体积为___________。(3)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在烧杯中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是___________(填序号)。A．蒸馏水    B．NaCl溶液     C．溶液      D．溶液(4)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)请将此反应设计成原电池并画在框中___________，该原电池负极的电极材料为___________，负极的电极反应式为___________。3．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格。(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，负极电极反应式为：____。(2) FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3+Cu =2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为：__。当线路中转移0.2mol电子时，则被腐蚀铜的质量为：____g。(3)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为____。A．铝片、铜片    B．铜片、铝片    C．铝片、铝片(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题： ①氢氧燃料电池的总反应化学方程式是：_____。②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度___(填“增大”“减小”或“不变”)。4．I．氢能是重要的新能源。它的开发、储存和应用，是当前人们关注的热点之一。(1)开发氢能的方法之一是分解水。开发特殊物质作催化剂，______(填“能”或“不能”)降低水分解过程中所需能量。(2)用高压氢气、氧气制作的氢氧燃料电池是氢能源利用的一种重要方式。某氢氧燃料电池的两个电极的极性标志模糊不清，小明利用如图所示装置进行实验判断。①a电极通入的是氢气，则a电极是______极。②工作一段时间后消耗O26.4g，则外电路中通过的电子的物质的量是______mol。II．汽车行驶、某些化工厂生产过程，会向空气中排放NOx、CO、SO2等有害气体。(1)NOx对环境的主要影响有______(填字母)。A．硝酸型酸雨    B．温室效应    C．破坏臭氧层    D．光化学烟雾(2)为了减少重型柴油车排放NOx，向尾气处理装置内自动喷入的尿素溶液在一定条件下先转化为NH3，NH3再与NOx反应生成两种无污染的物质。其中NH3与NO2在一定条件下反应的化学方程式为__。(3)通过CO传感器可监测CO的含量，其工作原理为，示意图如下：通入CO的一极为_______极(填“正”或“负”)，溶液中H+移向_______极(填“A”或“B”)。5．I.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：(1)定性分析：如图甲可通过观察___________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0. 05mol·L-1 Fe2 (SO4)3更为合理，其理由是___________。(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是___________。(3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2 (SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3++H2O2=2Fe2++O2 ↑+2H+和___________ 。II.在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO(g) +O2(g)2NO2(g)体系中， n(NO)随时间的变化如下表所示。时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080. 0070.0070.007(1)上图中，A点处v正___________ v逆(填 “大于”“小于”或“等于”)。(2)图中表示NO2变化的曲线是___________。 用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________。(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 ___________(填字母，下同)。a. v(NO2) =2v(O2)               b.容器内压强保持不变c.v逆(NO) =2v正(O2)             d.容器内的密度保持不变(4)下列能使该反应的反应速率增大的是 ___________。a.及时分离出NO2气体          b.适当升高温度c.增大O2的浓度                d.选择高效的催化剂6．Ⅰ.某同学在实验室进行了化学反应速率影响因素的实验探究。(1)研究催化剂对化学反应速率的影响，实验步骤如下：步骤1：向3支大小相同的试管a、b、c中各加入相同体积(2 mL)5%H2O2溶液。步骤2：向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加1～2 滴1 mol·L-1 FeCl3溶液。得出实验结论：MnO2与FeCl3均能作为加快H2O2分解速率的催化剂，且前者的催化效率高得多。①步骤1中分别向3支试管中加入相同体积溶液的目的是___________。②设计试管c的目的是___________。③若在必须使用催化剂的情况下，继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解速率的影响，为了便于观察，选择的催化剂是___________。(2)另一位同学根据下列实验用品，也进行了化学反应速率影响因素的探究。实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、酒精灯、秒表实验药品：铝片、铝粉、0.5 mol·L-1盐酸、5 mol·L-1盐酸①利用所提供实验用品，可研究的化学反应速率的影响因素有___________。②若要研究温度对化学反应速率的影响，还需用到的主要仪器是___________。Ⅱ.某反应在体积为5 L的密闭容器中进行，0～3分钟各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。(1)该反应的化学方程式为___________。(2)反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为___________。(3)在密闭容器里，通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是___________。A．降低温度       B．加入催化剂    C．增大容器容积    D． 减小容器容积7．某反应在体积为5 L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。(1)该反应的化学方程式为_______。(2)反应开始至2 min时，B的平均反应速率为_______。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。A．υ(A)=2υ(B)   B．容器内气体密度不变  C．υ逆(A)=υ正(C)  D．容器内温度保持恒定  E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态(4)由图求得平衡时A的转化率为_______。(5)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABCDEF4 mol/L H2SO4(mL)30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液(mL)00.52.55V620H2O(mL)V7V8V9V10100①请完成此实验设计，其中：V1=_______，V6=_______。②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_______。8．Ⅰ.将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)⇌2C(g)＋2D(g)，反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol，则：(1)用C表示10s内正反应的平均反应速率为：______；(2)反应前A的物质的量浓度是：______；(3)10s末，生成物D的浓度为______；Ⅱ.在体积为2 L的密闭容器中(体积不变)，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示：(1)从反应开始到10 min，氢气的平均反应速率v(H2)=______。(2)下列说法正确的是______。A．当t=0时，v(逆)=0B．进行到3 min时，正反应速率和逆反应速率相等C．10 min后容器中压强不再改变D．3 min前v(正)>v(逆)，3 min后v(正)<v(逆)9．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图1。该条件下，1molN2和1molO2完全反应生成NO会_______________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图2所示：①NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。②Pt电极上的电极反应式为_______________________________。(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。实验编号t(℃)NO初始浓度CO初始浓度(mol/L)催化剂的比表面积(m2/g)Ⅰ2801.2×10﹣35.80×10﹣382Ⅱ2801.2×10﹣3b124Ⅲ350a5.80×10﹣382①请表中数据补充完整：a___________；b____________。②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________________(填实验序号)。③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图3所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线________________(填“甲”或“乙”)。10．氨在化肥生产、贮氢燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛。从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：N2+3H22NH3。请根据有关知识，填写下列空白：(1)为了加快反应速率，可以采取的措施有____________。A．使用催化剂B．适当提高氮气的浓度C．适当提高反应的温度D．适当降低反应的温度(2)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。根据下表数据，计算该反应生成1 mol NH3时放出_______kJ的热量。化学键H-HN≡NN-H断开1mol键所吸收的能量436 kJ946 kJ391 kJ(3)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。该生物燃料电池的总反应方程式为N2+3H22NH3。①其中，右室电极为燃料电池的_____极，电池工作时电路中每转移0.3 mol电子，标准状况下消耗N2的体积是______。②相比现有工业合成氨，该方法有哪些优点_________(任写两条)。11．（1）合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据：破坏1molN2中的键需要吸收能量；破坏中的键需要吸收能量；形成中的键能释放能量。图表示合成氨工业过程中能量的变化，请将图中①②的能量变化的数值填在横线上。①________________，②____________________。（2）用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。装置甲乙丙现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：①装置甲中负极的电极反应式为__________________。②装置乙中正极的电极反应式为________________。③装置丙中溶液的pH________（填“变大”“变小”或“不变”）。④四种金属的活动性由强到弱的顺序是________。（3）一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应，测得的物质的量随时间的变化如图所示。从开始反应到，用表示的化学反应速率为_________。