2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练：反应原理综合题(含解析)

2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练：反应原理综合题（含解析）

2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练

反应原理综合题

1、采用H2或CO催化还原NO能达到消除污染的目的，在氮氧化物尾气处理领域有着广泛应用。回答下列问题：

(1)用CO处理NO时产生两种无毒、无害的气体，该反应的氧化产物为________。

(2)已知：氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol 2NO(g)===N2(g)＋O2(g) ΔH1＝－180.5 kJ/mol H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ/mol

写出用H2处理NO生成水蒸气和1 mol N2的热化学方程式：_______________________。

(3)针对上述用H2处理NO生成水蒸气和1 mol N2的反应，回答下列问题：

①研究表明，上述反应中，反应速率v＝k·c2(NO)·c2(H2)，其中k为速率常数，只与温度有关。t1时刻， v＝v1，若此刻保持温度1

不变，将c(NO)增大到原来的2倍时，c(H2)减小为原来的(此时v＝

2

v2)。则有v1______v2(填“>”“<”或“＝”)。

②在温度T时，向容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生上述反应，起始压强为p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强p＝0.9p0，则NO的平衡转化率α(NO)＝________(结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数Kp＝________(用含p的代数式表示，

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Kp为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压＝总压×该气体的物质

的量分数)。

(4)实验室常用NaOH溶液吸收法处理NOx，反应的化学方程式如下：(已知NO不能与NaOH溶液反应)

NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O

①若NOx(此处为NO和NO2的混合气体)能被NaOH溶液完全吸收，则x的取值范围为________。

②1 mol NO2和溶质物质的量为1 mol的NaOH溶液恰好完全反应后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 ______________________。

(5)一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式：________________________，若过程中产生2 mol HNO3，则消耗标准状况下O2的体积为________L。

解析：(1)用CO处理NO时产生两种无毒、无害的气体，分别为N2和CO2，氧化产物为CO2。(2)由氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－571.6 kJ/mol，根据盖斯定律，用H2处理NO生成1 mol氮气和水蒸气的热化学方程式为2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝ΔH3＋ΔH1－2ΔH2＝－664.1

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kJ/mol。(3)①k只与温度有关，故当c(NO)增大到原来的2倍，c(H2)1

减少为原来的时，v1与v2相等；②设反应达到平衡时，生成x mol N2。

2根据题意可列出三段式：

2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(g) 起始/mol 2 3 0 0 转化/mol 2x 2x x 2x 平衡/mol 2－2x 3－2x x 2x

pn5－x反应达到平衡，此时压强p＝0.9p0，则有＝＝＝0.9，解

p0n05

2×0.5 mol

得x＝0.5，故NO的转化率α(NO)＝×100 %≈33.3%，由

3 mol2412

分压公式可知，p(H2)＝p，p(NO)＝p，p(N2)＝p，p(H2O)＝p，则

999912

p×（p）22

99p（N2）·p（H2O）9

Kp＝2＝＝。(4)①NO不能被

p（H2）·p2（NO）2416p（p）2×（p）2

99NaOH溶液单独吸收，NO2可以被NaOH溶液单独吸收，因此NO和NO2的混合气体被NaOH溶液完全吸收的条件应满足：n(NO)∶n(NO2)≤1，当n(NO)∶n(NO2)＝1时，x取最小值1.5，因为混有NO，所以x的最大值<2，故x的取值范围为1.5≤x<2；②等物质的量的NO2和NaOH

－

溶液完全反应后，其溶质为等物质的量的NaNO2和NaNO3，由于NO2发

生水解，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na

＋

－－＋)>c(NO3)>c(NO－2)>c(OH)>c(H)。(5)由原电池的工作原理图示可

知，左端的铂电极为原电池的负极，其电极反应为NO－3e－＋

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