专题12 化学反应原理综合 题组2 -【高考密码】备战2025年高考化学2020-2024五年真题分类汇编

专题十二化学反应原理综合 题组二 用时： 易错记录： 一、选择题 1.(2021·浙江1月)下列说法不正确的是() 000 A.某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有 (0,10,80 色玻璃 70 +T B.通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制 n(HC1):n(O,)=4:4 T 取溴 60 ★T C.生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫 0.18 0.14 0.10 0.06 化铜转化为可溶性铜盐 HC1流速/(moh) D.工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室 回答下列问题： 和吸收塔 (1)△S 0(填“>”或“<”)；T3= 2.(2021·浙江1月)下列“类比”合理的是() ℃. A,Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与 (2)结合以下信息，可知H2的燃烧热△H= H2O反应生成Fe(OH)3和H2 kJ·mol-1。 B.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和 H20(1)—H20(g) HClO,则NaCIO溶液与SO2反应生成NaHSO △H2=+44.0kJ·mol-1 和HCIO H2(g)+C2(g）—2HCI(g) C.NagN与盐酸反应生成NaC1和NH,Cl,则 △H3=-184.6kJ·mol-1 Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH,CI (3)下列措施可提高M点HC1转化率的是 D.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成 (填标号) Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液 A.增大HCI的流速 反应生成Ag2O和NH4NO3 B.将温度升高40℃ 二、非选择题 C.增大n(HCl)：n(O2) 3.(2024·黑吉辽卷)为实现氯资源循环利用，工业 D.使用更高效的催化剂 上采用RuO2催化氧化法处理HC废气：2HC(g) (4)图中较高流速时，a(T3)小于a(T2)和a (T1),原因是 +20,(gC(g)+H0(g)△H=-57.2 kJ·mol-1△SK (5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下 将HCI和O2分别以不同起始流速通入反应器 反应的平衡常数K= (用平衡物质 中，在360℃、400℃和440℃下反应，通过检测 的量分数代替平衡浓度计算) 流出气成分绘制HCI转化率(a)曲线，如图所示 (6)负载在TiO2上的RuO2催化活性高，稳定性 (较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。 强。TiO2和RuO2的晶体结构均可用下图表 示，二者晶胞体积近似相等，RuO2与TiO2的密 度比为1.66，则Ru的相对原子质量为 000 0 (精确至1)。 70 n(HC1)(O,)=4:3 0.17.61 0.18 0.14 0.10 0.06 HC1流速/(moh) 63 五年高考真题分类集训 化学 4.(2024·新课标卷)Ni(CO)4(四羰合镍，沸点43 Fs0a45.3% ℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化 Fe$0u·H20 40 38.8% 反应的催化剂。回答下列问题： (1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为 是30 镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为α3， F6S04·xHO 20 19.4% 镍原子半径为 0 (2)N(CO)4结构如图甲所示，其中含有σ键的数 10 FeSO.7H2O 目为 ,Ni(CO)4晶体的类型为 0 50100150200250300 温度/℃ C 根据上述实验结果，可知x= ，y= Ni C0 (2)已知下列热化学方程式： FeSO4·7H2O(s)—FeS04(s)+7H2O(g) 甲 △H=akJ·mol-1 (3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下， FeSO.xH2O(s)-FeSO(s)+xH2O(g) Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，Ni(CO)4体积分 △H2=bkJ·mol-1 数x与温度的关系如图乙所示。反应Ni(s)+ FesO4·yH2O(s)—FeSO(s)+yH2O(g) 4CO(g)—Ni(CO)4(g)的△H 0(填 △H3=ckJ·mol-1 “大于”或“小于”)。从热力学角度考虑， 则FeSO4·7HzO(s)+FeSO4·yH20(s) 有利于Ni(CO)4的生成 2(FeSO4·xH2O)(s)的△H= kJ (写出两点)。p3、100℃时CO的平衡转化率a ·mol-1。 ,该温度下平衡常数K。= (3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度 (MPa)-3. 发生分解反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2 1.0 (g)+SO(g)(I)。平衡时Ps0,-T的关系如图 0.9 所示。660K时，该反应的平衡总压P总= 0.8 0.7 kPa、平衡常数Kp(I)= (kPa)2。 0.6 P,o K,(I)随反应温度升高而 (填“增大” 0.5 “诚小”或“不变”)。 0.4 5.0 0.3 4.5 0.2 0.1 P 4.0 35 0.0+ 5007009010110120130 3.0 VC 2.5 乙 2.0 (4)对于同位素交换反应Ni(C16O)4+C8O→ 1.5 1.0 Ni(C6O)3C8O十C6O,20℃时反应物浓度随时间的 0.5 变化关系为c:[i(C6O)4]=co[Ni(C6O)4]e- 0.0 560600 640680720760 (k为反应速率常数)，则Ni(C15O)4反应一半所 T/K 需时间t传= (用k表示)。 (4)提高温度，上述容器中进一步发生反应 5.(2023·全国乙卷)硫酸亚铁在工农业生产中有 2SO3(g)一2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ)，平衡时 许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造 Po,= (用Ps0,Ps0,表示)。在929K 磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题： 时，Pa=84.6kPa、Ps0,=35.7kPa,则Ps0,= (1)在N2气氛中，FeSO4·7H2O的脱水热分解 kPa,Kp (II)= 过程如图所示： kPa(列出计算式)。 64五年高考真题分类集训 化学 5.0MPa>2.5MPa=pg,所以p1=5.0MPa 温度、压强 平衡时气体总物质的量”s=(0.02+0.08+0,04十0.04) 和反应物的起始浓度（组成） 2ma mol=0.18mol,则物质的量分数x(HC)=号，x(02) (3)100-ma2 (1-a)5 (100 map 0.5 号x(C)-r(H,0》-号，将数据代入平衡常数表达式得 (4)升高温度，k增大使v逐渐提高，但a降低使v逐渐下 降。<1m时，k增大对v的提高大于a引起的降低： ×号 K=- =6 >tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低 题组二 ）x() 1,D有色玻璃是固溶胶，玻病是分散剂，金属氧化物为分散 (6)根据晶体结构图可知大球有4个位于面上，2个位于体 质，将某些胶态金隔氧化物分教于玻璃中可制造有色玻 璃，A说法正确：用提取粗食盐的母液作为制取爽的原料， 内，个数为4×号十2=4，小球有8个位于顶角，1个位于 一是可充分利用原料，二是海水得到了浓缩，使B二的浓 度增大，有利于提取B2,B说法正确：生物炼铜利用的是 体心，个数为8X日十1一2，则大球为氧原子，小球为金属 某些具有特殊本领的细菌，这些翻菌能时受钢盐的毒性， 原子，RO2和TiO2的晶体结构均可用题图丙表示，二者 并能用空气中的氧气氧化硫化钢，把不溶性的硫化铜转化 为可溶性的钢盐，使钢的冶炼变得非常简单，C说法正确： 晶地体软近椒相等，根蒂p一兴可得R0,与T0的在 沸腾炉、接触室和吸收塔是工业制硫酸的主要设备，而氧 度之比等于二者摩尔质量之比，设R山的相对原子质量为 化炉（转化器），热交换器和吸收塔是工业制硝酸的主要设 备，D说法错误。 a,期有+最-1.6，解得a101 2.CNa与H2O反应是图为金属纳的特殊活泼性，不是金 答案：(1)<360(2)-285.8(3)BD 属的通性，所以不能类比其他金属，A错误：HCO具有强 (4)流速较高时，均未达到平衡，T3,Tz、T对应的反应温 氧化性，SO2具有强还原性，二者会发生氧化还原反应，B 度分别为360℃、400℃、440℃，随着温度升高，反应速率 错误：Na:N是离子化合物，与盐酸反应生成NaCl和 加快，HC1转化率增大 (5)6(6)101 NHC1,可看作是阴、阳离子之问重新组合生成NaCI和 4.解析：(1)N为28号元素，其基态原子的核外电子排有式 NH,NH再与HCI结合生成NHCI,MgN2与NagN 结构相似，都是离子化合物，结构决定性质，所以反应可以 为[Ar]3d4s2,则其价电子轨道表示式为 3d 4 “奏比”，C正确：氣水与少量AgNO反应生成[Ag(NH)2], 离子反应方程式为Ag十2NH·H20一[Ag(NH)2] 州州州个网镍的品胞结构类型与铜的相同， +2H2O,所以得不到Ag2O,D错误， 则镍原子半径为晶胞面对角线长度的于，因为晶胞体积为 3.解析：(1)该反应为气体分子总数减少的反应，即嫡减的反 应，剥△S<0:该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移 a3,所以品胞枚长为a,面对角线长度为√2a,则镍原子半径 动，HC1平衡转化率降低，根据信息“较低流速下转化率可 近似为平衡转化率”，结合图像可知，低流速时，T3、T2、T 为 a。 对应的HC1转化率依次降低，则T3,T2、T1对应的反应温 (2)由Ni(CO)4的结构可知，4个配体C0与中心原子Ni 度依次升高，分别为360℃、400℃、440℃。 形成配位键，配位键均为G键，而每个配体C0中含有1个 (2)H,越烧的热化学方程式为H2(g)十202一H20( 碳氧三键，每个三键中含有1个G键，国此1个Ni(CO): 分子中含有8个G健。Ni(CO):的沸点很低，且由其结构 △H,根据盖斯定律，△H=△H1十△H3一△H2=(一57,2 可知该物质由分子构成，因此其晶体类型为分子晶体。 kJ·mol-1)+(-184.6kJ·mol-1)-(+44k·mol1) (3)随者温度升高，平衡时N(CO):的体积分数减小，说明 =-285.8kJ·mol-1 温度升高平衡逆移，固此该反应的△H<0。该反应的正反 (3)根据图甲可知，T3温度对应的曲线中，随着HC流逢 应是气体总分子数减小的放热反应，国此降低温度和增大 的增大，HC1的转化率下降，A错误：M点对应的HCI流 压强均有利于Ni(CO》4的生成。由上述分析知，温度相同 速较高，未达到平衡状态，升高温度，可加快反应速率，提 时，增大压强平衡正向移动，对应的平衡体系中N(CO) 高HC1的转化率，结合图甲可知，HC]流递相同时，將温度 的体积分数增大，则压强：P>p3>p2>p1,即P3对应的 升高40℃，即温度为400℃，此时HC的转化率增大，B正 压强是1,0MPa。由题图乙可知，p3、100℃条件下达到平 衡时，CO和Ni(CO),的物质的童分数分别为0.1、0.9，设 确：由图甲、乙可知，温度、HC流速相同时，增大n(HC)：n 初始投入的CO为4mol,反应生成的Ni(CO)4为xmol, (O2),HC1转化乘下降，C错误；使用更高效的催化刺，可 可得三段式： 加快反应速率，从而提高M点HC的转化率，D正确。 (4)流递较高时，反应未达到平街，则影响转化率的主要因 Ni(s)+4CO(g)Ni(CO),(g)n气总 4 0 素是反应速率，而本题影响递率的图素是温度，故从温度 n起始/mol n转化/mol 的角度来分析。 n平街/mol 4-4x 4-3x (5)代入1h内的气体流量，图乙中n(HC)：n(O2)=4 根据阿伏加德罗定律，其他条件相同时，气体的体积分数 4,则N点通入的HC1、O2物质的量均为0.10mol,根据图 乙数据可知，平衡时HCI转化率为80%，即HC转化的物 即为共扬质的量分数，因此有0.9，解得工一器。 37,因 质的量为0.08mol,可列出三段式： 2HCg)+20,(g)c(g+H,0g 此达到平街时m特我(C0)=4×m0l,C0的平街转化率 n起始 4X3 0.10 0.10 0 0 37 mol Q= /mol 4m0lX100%≈97.3%.气体的分压=总压强× n转化 该气体的物质的量分数，测该温度下的压强平衡常数K。 0.08 0.02 0.04 0.04 /mol p[Ni(CO)]_0.9Xpg」 0.9×1.0MPa 平衡 p(C0) 0.02 0.08 0.04 0.04 0.1XPgy-(0.1X1.0MPn-9000 /mol (MPa)3 158 详解答案 (4)由题给关系式可得e起 CINi(Ci6O)] Co[Ni(Cl6O)] 当Ni(C6 以K:02兴02-吉·②反应1生成的，促进反度 0.6 O)反应一半时， e[Ni(C6O)] 正向进行，同时H2的消耗也促进反应「正向进行，所以 =,即e+ 1 Eo[Ni(C16O)4] 2 C2H4的平街产率增大。 (4)基态Cu十的价层电子排布式为3d10,45轨道为空轨道， 二4=n号k4=ln2,则4-h k9 因此Cu+的4s轨道和C2H分子的r健电子形成配位健. 3d 48 通过斌分子筛的吸附和脱附可实现C2H4和C2H。混合气 答案：1MM+个 :(2)8分子品体 的分离，由于该配位键强弱介于范德华力和共价键之间， 所以可以通过直接吸附CH分离出C:H6,而不破杯 (3)小于降低温度，增大压强97.3%9000(4)山2 C2H的分子结构，且吸附的C2H4也客易被释放出来。 5.解析：(1)由图中信息可知，当失重比为19.4%时，F0· (5)根据图乙可知，前30min两种气体的出口浓度与进口 浓度之比为0，说明两种气体均被吸附，A错误；p点对应 7H,0转化为FeS0,·xH,0,则187卫=19.4%，解之 278 时刻，C2H5的出口求度与进口求度之比达到最大值，而 得x=4:当失重比为38.8%时，FeSO,·7H20转化为Fe C2H的出口浓度与进口求度之比接近0.1，所以孩时刻出 S04·yH,0,则187g2=38.8%,解之得y=1. 口气体的主要成分是C2H5,B正确；a、b两，点C2H6对应 278 的二均为1,0，a~b对应的时间段内，C2H6出口浓度与进 (2)①FeSO4·7H2O(s)-FeSO(s)+7H2O(g) Co △H1=akJ·moll 口浓度之比先逐渐增大后又逐渐减小，C2H4出口求度与 ②FeSO,·xH2O(s)—FeSO,(s)+xH2O(g)△H2 进口浓度之比逐渐增大，即吸附的C2H,逐渐被C2H6替 =bkJ·mol-1 代，C错误。 ③FeSO4·yH2O(s)-FeSO4(s)+yH2O(g)△H3 答案：)-56.0(2)>b3)0元 ②增大 =ckJ·mol- 根据盖斯定律可知，①十③一②X2可得FeSO·7HO(s)十 (4)4s轨道分离效果好且不破坏C2H,分子的结构 (5)B FcSO·yHO(s)一2(FeSO4·xH2O)(s),则△H= (a+c-2b)kJ·mol-1 2.解析：(1)由分析可得，白色沉淀D为A1(OH)3,灼烧 (3)将FSO,置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解 A1(OH)a得到Al2O3,故白色因体为Al2O方：溶液D中含 反应：2FeS0(s)一FezO3(s)+SO2(g)+SO3(g)①.由 有的阳离子有Cu2+、NH财、Ag+、H+,阴离子有NO方，故 平衡时Ps0,-T的关系图可知，660K时，Ps0=1.5kPa 溶液中含有：Cu(NO)2、NHNO、AgNO3、HNO3, 则Ps0,=1.5kPa,因此，该反应的平衡总压P地=3kPa (2)由图示数据并根据原子守恒可知，4.020gX中含有铝 平衡常数Kp(I)-1.5kPa×1.5kPa-2.25(kPa)2。由 离子物质的量为：102gm0 1,020g×2=0.02mol,含有氯离子物 图中信息可知，P0随着温度升高而增大，周此，K。()随反 应温度升高而增大 质的量为：品82品=008m0l,由化合物应显电中性可 (4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)一 得三种离子物质的量比值为n(Cu2+):n(A3+)： 2SO2(g)+O2(g)(Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的物质 n(C1-)=1￥2：8，则可得X的化学式为CuA2Cl8:阴离 的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(I)时P0 子A1Clr中A1原子的杂化方式为sp3,空间结构为正四面 Ps0,则Ps0,十2P0,一Ps0,一2P0,因此，平衡时Po P0P0.在929K时，P%=846 kPa,Pso,=35.7 :C1: 体，与CH相同，其电子式为 CI:AI:CI kPa,则Ps0+Ps0+Po=P,Ps0十2Po=Ps0 :Cl: 2P0,联立方程组消去P0,可得3Ps0+5Ps0,=4P,代 (3)①由分析可知，蓝色溶液A中含有AI3+、Cu2+和C-, 入相关数据可求出Ps0=46.26kPa,则Po=84.6kPa 与N2H反应时溶液蓝色褪去，即反应后溶液中不存在 35.7kPa-46.26kPa=2.64kPa,K,(Ⅱ)= 《46.26kPa)2×2.64kPe-46.2623X2.64kPa. C2+,可推测铜元素以沉淀形式析出，反应得到的沉淀为 白色且可溶于硝酸，可推测榈元素在其中不是蓝色且稳定 (35.7kPa)2 35.72 的十2价，而是十1价，即反应过程中Cu元素化合价降低， 答案：(1)41(2)(a+c一2b)(3)32.25增大 (4)Pso,-Pso N2H时中氣元素显一2价，具有还原性，反应过程中N元 46.2646.262×2.64 素化合价升高生成N2,符合反应中有气体产生，根据化合 4 35.72 价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反 题组三 应离子方程式为4Cu2++N2H时+4CI- -4CuCI￥+N2 1.解析：(1)由盖斯定律可得目标反应的反应热△H3=△H 个十5H+。②Cu2+在溶液中显蓝色，CuC1中Cu元素为 -2△H2=(-209.8kJ·mol-1)-2×178.1kJ·mol-1 十1价，能被硝酸氧化为十2价，CuCI与硝酸反应过程中 -566.0kJ·mol-1 C1元素以CI一形式存在于溶液中，C】一与AgNO为溶液反 (2)由图甲可知其他条件相同时，随着温度的升高，C2H 应生成不溶于硝酸的白色沉淀。 的平衡转化率逐渐增大，即该反应是吸热反应，所以△H 答案：(1)Al2O3Cu(NO3)2、NH4NO3,AgNO3、HNO3 >0。由图甲可知600℃，0.6MPa时，C2H6平衡转化率 略小于20%，700℃、0.7MPa时，C2H6平衡转化率略小 :CI: 于50%，800℃、0.8MPa时，C2Hg平衡转化乘大于50% (2)CuAl2Cls C:A:C 小于80%，故选b。 :CI: (3)①设起站时充入n mol C2H6,由于仅发生反应1，且 C2H6的平衡转化率为25.0%，则达到平衡时C2H6 (3)①4Cu2++N2H+4C1--4CuCI◆+N2◆+5H C2H4、H2的物质的量分别是0.75nmol、0.25nmol.0.25m ②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有Cu元素： mol,平衡时气体总物质的量n感=1.25nmol,则平衡时 再向溶液中加入AgNO溶液，有白色沉淀，说明有C C2H6、C2H,H2的物质的量分数分别是0.6、0.2、0,2，所 元素 159