2020届二轮复习 化学反应原理 作业（全国通用） 练习

化学反应原理
1、以废治废、变废为宝可以实现资源的综合利用。用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸钠，转化关系如下图所示：

（1）A溶液中一定含有的溶质是_______。
（2）若使③中水解程度变大，可采取的措施是_______（填字母序号）。
a．加热 b．加入NaHCO3 c．加入NH4Cl
（3）写出③中水解生成Fe2(OH) m Cl6－m反应的化学方程式：__ ____。
（4）将废铁块进行预处理制成电极，通过电解制备
高铁酸钠，该装置原理示意图如右。铁块做
_______（填“阳极”或“阴极”），对应的电极
反应式为___ ____。
（5）高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种
气体，该反应的离子方程式：____ ___。
2、含氮、磷污水过量排放引起的水体富营养化是当前备受关注的环境问题。
（1）氮肥、磷肥都可以促进作物生长。氮、磷元素在周期表中处于同一主族，从原子结构角度分析它们性质相似的原因是 ，性质有差异的原因是 。
（2）氮的化合物在水中被细菌分解，当氧气不充足时，在反硝化细菌的作用下，细菌利用有机物（又称碳源，如甲醇）作为电子供体，将硝态氮的化合物（含NO3-）连续还原最终生成N2，发生反硝化作用，完成下述反应的方程式：
+ 5CH3OH ↑ + CO32- + 4HCO3- +
（3）某小组研究温度对反硝化作用的影响。
在反应器内添加等量的相同浓度的甲醇溶液，从中
取污泥水混合液分置于4个烧杯中，使4个烧杯内
的温度不同，将实验数据作图如右。由图像分析产
生差异的原因是： 。
（4）某小组研究浓度对反硝化作用的影响。
①保持其他条件相同，在反应器内添加不等量的甲醇溶液，使4个烧杯碳源浓度依次为183 mg•L-1、236 mg•L-1、279 mg•L-1和313 mg•L-1。该小组预测反硝化速率变化的趋势是增大，预测依据是 。
②碳源为183 mg•L-1的污水经过2 h的反硝化试验，可使NO3-由15.0 mg•L-1降至8.8 mg•L-1。已知M(NO3-) = 62 g•mol-1，NO3-的转化速率是________mol (L•h)-1。
3、为探究不同条件下甘油（丙三醇）和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件，科研工作者做了甘油二酯的酶法合成工艺研究。
实验1：研究不同投料比对产率的影响
（1）理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比（物质的量之比）为2∶1。实验证明提高投料比，甘油二酯的产率会降低，其原因可能是 。
实验2：研究吸水剂对反应的影响
（2）硅胶易与羟基结合，故有较强的亲水性，易于吸附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明显降低，说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动，分析可能的原因是____ ___ _。
实验3：研究不同催化剂的催化效果
曲线
催化剂
纵坐标
①
脂肪酶I号
辛酸转化率
②
脂肪酶II号
辛酸转化率
③
脂肪酶I号
甘油二酯含量
④
脂肪酶II号
甘油二酯含量

图1


（3）其他条件相同时，不同脂肪酶（I号、II号）催化合成甘油二酯的效果如图1所示，选择此实验中催化效果相对最佳的反应条件是________（填字母序号）。
A．12 h，I号 B．24 h，I号 C．12 h，II号 D．24 h，II号
实验4：研究温度对反应速率和产率的影响

图2 图3
（4）选定脂肪酶做催化剂，继续实验。
①综合图2和图3，选择6 h时比较适宜的反应温度是________。
②在6 h之后，辛酸的转化率总趋势缓慢上升，30℃、40℃甘油二酯的含量上升，但是50℃的却有所降低，分析可能的原因是___ _____。
4、氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，CH4—H2O催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。
（1）CH4－H2O催化重整：
反应Ⅰ：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) △H1 = + 210 kJ·mol-1
反应Ⅱ: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H2 =﹣41 kJ·mol-1
① 提高CH4平衡转化率的条件是 。
a．增大压强 b．加入催化剂 c．增大水蒸气浓度
② CH4、H2O催化重整生成CO2、H2的热化学方程式是 。
③ 在密闭容器中，将2.0 mol CO与8.0 mol H2O混合加热到800℃发生反应Ⅱ，达
到平衡时CO的转化率是80%，其平衡常数为 。
（2）实验发现，其他条件不变，相同时间内，向催化重整体系中投入一定量的CaO可
以明显提高H2的百分含量。做对比实验，结果如下图所示：

① 投入CaO时，H2百分含量增大的原因是： 。
② 投入纳米CaO时，H2百分含量增大的原因是： 。
（3）反应中催化剂活性会因积炭反应而降低，相关数据如下表：
反应
Ⅰ
Ⅱ


∆H（kJ· mol-1）
+75
﹣173




① 研究发现，如果反应Ⅰ不发生积炭过程，则反应Ⅱ也不会发生积炭过程。因此，若保持催化剂的活性，应采取的条件是 。
② 如果Ⅰ、Ⅱ均发生了积炭反应，通入过量水蒸气能有效清除积炭，反应的化学方程式是 。
5、Fe3O4呈黑色、有磁性，应用广泛。以Fe3O4为吸附剂去除水中含磷物质是一种新的除磷措施。
（1）检验Fe3O4中铁元素的价态：用盐酸溶解Fe3O4，取少量滴加 ，溶液变红；另取少量滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
（2）氧化—沉淀法制备Fe3O4
Ⅰ．向稀硫酸中加入过量铁粉，得到FeSO4溶液。空气中存在O2，由于 （用
离子方程式表示），可产生Fe3+。过量铁粉的作用是除去Fe3+。
Ⅱ．在N2保护下，向热NaOH溶液中加入FeSO4溶液，搅拌，得到Fe(OH)2浊液。
将NaNO3溶液滴入浊液中，充分反应得到Fe3O4。
① 用湿润红色石蕊试纸检验产物， （填现象），证明生成了NH3。
②。（将反应补充完整）
（3）含磷各微粒在溶液中的物质的量分数与pH的关系如下图所示。

下列分析正确的是 。
a．KH2PO4的水溶液中：c(H+)＞c(OH-)
b．K2HPO4 溶液显碱性，原因是HPO42-的水解程度大于其电离程度
c．H3PO4是强电解质，在溶液中完全电离
（4）将Fe3O4加到KH2PO4溶液中，调节溶液pH。pH对吸附剂Fe3O4表面所带电荷的影响：pH＜6.8，Fe3O4表面带正电荷；pH＞6.8，Fe3O4表面带负电荷；pH=6.8，Fe3O4表面不带电荷。Fe3O4对含磷微粒的去除率随pH的变化如下。
① pH=3时，吸附的主要微粒是 。
② 与pH=5时相比，pH=9时的去除率明显
下降，原因是： 。
6、CO2的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。
（1）CO2的分子结构决定了其性质和用途。
① CO2的电子式是 ，包含的化学键类型为 共价键（填“非极性”或“极性”）。
② 在温度高于31.26 oC、压强高于7.29×106 Pa时，CO2处于超临界状态，称为超临界CO2流体，可用作萃取剂提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比，超临界CO2萃取的优点有 （答出一点即可）。
（2） 中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如下图。

① 上图中CO2转化为CO的反应为：
CO2(g) ＋ H2(g) === CO(g) ＋ H2O(g) ΔH =﹢41 kJ/mol；
已知：2CO2(g) ＋ 6H2(g) === C2H4(g) ＋ 4H2O(g) ΔH =﹣128 kJ/mol。
则图中CO转化为C2H4的热化学方程式是 。
② 按系统命名法，图中X的名称是 。
③ 关于X与Y的说法正确的是 （填序号）。
a. 实验式相同 b. 都有4种一氯代物 c. 都易使酸性KMnO4溶液褪色
④ 催化剂中Fe3O4的制备方法如下：将一定比例的FeCl3和FeCl2溶于盐酸，然后在60 oC下逐滴加入NaOH溶液至pH≈10，继续搅拌，得Fe3O4。该反应的离子方程式是 。
7、含SO2废气的治理可以变废为宝，使硫资源得以利用。
（1）按每年全国发电燃煤8亿吨，煤中含硫质量分数以2%计，若不经过脱硫处理，则会有_______亿吨SO2排放到大气中（假设S全部转化为SO2）。
（2）下列物质中，能吸收SO2的有_______（填序号）。
a. 氨水 b. 酸性KMnO4溶液 c. 生石灰 d. Na2CO3溶液
（3）某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收烟气中的SO2并制备 (NH4)2SO3·H2O，过程如下：

已知：
溶液（1 mol/L）
(NH4)2SO3
NH4HSO3
pH（25℃）
8.0
4.6
① “吸收”过程中，溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变_____（填“大”或“小”）。
② (NH4)2SO3溶液呈碱性的原因是 。
③ 用不同的溶液A吸收SO2时，SO2吸收率和放空废气含NH3量的变化如下图。解释图中放空废气含NH3量增大的原因：随(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比增大， 。

注：不同溶液A的体积相同，所含(NH4)2SO3和NH4HSO3的总物质的量相同
④ “制备”过程中，溶液B中发生反应的化学方程式是 。
（4）检验产品(NH4)2SO3·H2O中含有少量的方法如下：取少量产品加水溶解，
（将实验操作和现象补充完整）。
8、实验小组研究稀硝酸与铁粉的反应，进行如下实验：
向2.0 mL 0.5 mol·L− 1HNO3中加入过量铁粉，生成无色气体，遇空气不变色。充分反应后，溶液几乎无色。
（1）N在元素周期表中的位置是________。
（2）经检验，反应后的溶液中含有NH4+，检验NH4+的实验方案是____ ____。
（3）实验中，生成NH4+的离子方程式是____ ____。
（4）若反应后溶液中含有2×10−5 mol NH4+， HNO3得到的电子的物质的量为n(e−)，则n(e−)________1.6×10−4 mol（填“＞”、“＝”或“＜”）。

9、直接排放含SO2的烟气会危害环境。利用工业废碱渣（主要成分Na2CO3）可
吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3，其流程如图1。




图1

已知： H2SO3、HSO3−、SO32−在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2，
Na2SO3·7H2O 和Na2SO3的溶解度曲线如图3。

图2 图3
（1）Na2CO3溶液显碱性，用离子方程式解释其原因：_____ ___。
（2）吸收烟气
① 为提高NaHSO3的产率，应控制吸收塔中的pH为________。
② NaHSO3溶液中c(SO32−)＞c(H2SO3)，结合方程式解释其原因：_____ ___。
③ 已知下列反应：
SO2(g) + 2OH− (aq) == SO32− (aq) + H2O(l) ΔH1＝−164.3 kJ·mol− 1
CO2(g) + 2OH− (aq) == CO32− (aq) + H2O(l) ΔH2＝−109.4 kJ·mol− 1
2HSO3− (aq) == SO32− (aq) + SO2(g) + H2O(l) ΔH3＝+34.0 kJ·mol− 1
吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO3−的热化学方程式是____ ____。
④ 吸收塔中的温度不宜过高，可能的原因是____ ____（写出1种即可）。
（3）制备无水Na2SO3
将中和塔中得到的Na2SO3溶液____ ____（填操作），过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥，得无水Na2SO3固体。
10、随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列环境问题。
反应1
反应2
（1）NO形成硝酸型酸雨的化学方程式为 。
（2）NO加速臭氧层被破坏，其反应过程如右图所示：
① NO的作用是 。
②已知：O3(g) + O(g) === 2O2(g) ΔH = -143 kJ/mol
反应1：O3(g) + NO(g) === NO2(g) + O2(g) ΔH1 = -200.2 kJ/mol
反应2：热化学方程式为 。
（3）利用电解法处理高温空气中稀薄的NO（O2浓度约为NO浓度十倍），装置示意图如下，固体电解质可传导O2-
①阴极反应为 。
固体电解质
②消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算
量，可能的原因是（不考虑物理因素） 。
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况，利用催化剂具有 性。
（4）利用FeSO4吸收尾气（主要含N2及少量NO、NO2）中的氮氧化物，实验流程示意图如下所示。已知：Fe2+(aq) + NO(g) Fe(NO)2+(aq)（棕色） △H < 0
FeSO4吸收液
尾气—→
a
b
c
H2O




①当观察到 时，说明b中FeSO4溶液需要更换。
②吸收液再生的处理措施是 。
③若尾气体积为22.4L（标准状况），用0.1mol/L NaOH溶液滴定a中溶液，消耗NaOH体积为V L，尾气中NO2的体积分数为 。
11、联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”，2018年中国化学会制作了新版周期表，包含118种元素。回答下列问题：




















































X









































































（1）碳元素在周期表中的位置是 。
（2）将硅的元素符号填写在上述周期表相应的空格中。
（3）在上述周期表中，用实线画出周期表的上方边界。
（4）从原子结构角度解释碳化硅中碳元素显负价的原因 。
（5）第118号元素为Og（中文名“”，ào），下列说法不正确的是 。
a．Og是第七周期0族元素 b．Og原子的核外有118个电子
c．Og在同周期元素中非金属性最强 d．中子数为179的Og核素符号是
（6）已知X与Y是位于相邻周期的同主族元素。某温度下，X、Y的单质与H2化合生成气态氢化物的平衡常数分别为KX =9.7×1012、KY =5.6×107。Y是 （填元素符号），判断理由是 。
12、氮氧化物的存在会破坏地球环境，人们一直在积极探索改善大气质量的有效措施。
已知：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H＝+181.5 kJ·mol－1 
（1）写出NO2转化为HNO3的化学方程式 。
（2）氮氧化物是形成臭氧层空洞、光化学烟雾、 （列举一种）等大气污染现象的物质之一。北京市为防治大气污染，采取的措施有 （写两点即可）。
（3）NOx在平流层使O3浓度减少，形成臭氧层空洞，其中一种反应机理可用下图表示，
写出其总反应的化学方程式 。

（4）某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用 、 、 和
分别表示N2、NO、O2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如下图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是 （填字母序号）。

（5）温度为T1时，在容积为1L的恒容密闭容器中充入0.6mol的NO2，达平衡时c(O2)＝0.2mol/L，仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2 (g)（△H>0）。实验测得：
v正＝v (NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO) •c(O2)，k正、k逆为速率常数，仅受温度影响。当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T1 T2（填“＞”或“＜”），得出该结论的理由是 。
13、25 ℃时，将0.10 mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴入20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中，pH随滴入NaOH溶液体积的变化如下图所示。
5
10
15
20
0
4
7
12
V(NaOH)/mL

pH
①
②
③

（1）点①存在的电离平衡是 。
（2）点②两溶液发生反应的离子方程式是 。
（3）点③溶液的pH 7（填“>”、“”、“ ， >
14、（1） ① CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H= -165 kJ/mol
② c
（2） ① 正
② CH4-8e-+2H2OCO2+8H+
15、I （1）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）cbd
II （3）ClO2-+4Fe2++10H2O4Fe(OH)3↓+Cl-+8H+
（4） Fe2+易被水中溶解的氧气氧化，4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3↓+8H+。