（北京专用）2019版高考化学一轮复习 热点题型十五 基本概念与理论综合作业.doc

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1、1热点题型十五热点题型十五 基本概念和理论综合基本概念和理论综合1.偏钒酸铵(NH4VO3)为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,难溶于冷水。(1)NH4VO3中 V 的化合价为 ;已知钒(V)的原子序数为 23,试判断 V 元素是否为主族元素: (填“是”“否”或“无法判断”)。 (2)偏钒酸铵在常温下稳定,加热时易分解。它在空气中分解能得到 V2O5,试写出偏钒酸铵分解的化学方程式: ,该反应属于 (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。(3)五氧化二钒广泛应用于冶金、化工等行业,工业上常用铝热反应制取金属钒,该反应的化学方程式为 ,生成 1 mol V,需转移的电子的物质的量为

2、mol。 (4)钒电池是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池。某钒电池总反应为V+V2+2H+VO2+V3+H2O。O+ 2放电时钒电池的负极反应式为 。 用该钒电池在铁制品上镀铜,铁制品应与电池的 (填“正极”或“负极”)相连。若电镀开始时两电极质量相等,电镀一段时间后,两电极质量之差为 128 g,此时转移电子的物质的量为 。 2.研究 NO2、SO2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)已知:.2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJ mol-1.2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H=-113.0 kJ mol-1则反应 NO2(g)+SO

3、2(g)SO3(g)+NO(g)的 H= kJ mol-1。 (2)一定条件下,将 NO2(g)与 SO2(g)以体积比 21 置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。 A.体系压强保持不变B.混合气体颜色保持不变C.SO3和 NO 的体积比保持不变D.每消耗 1 mol SO3的同时生成 1 mol NO若测得上述反应达平衡时 NO2与 SO2的体积比为 51,则平衡常数 K= 。 (3)CO 可用于合成甲醇,化学方程式为 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图甲所示,该反应的 H 0(填“”或“”)。 2(4)依据燃烧

4、的反应原理,合成的甲醇可以设计成如图乙所示的原电池装置。该电池工作时,OH-向 (填“正”或“负”)极移动。 该电池正极的电极反应式为 。 3.在一恒容密闭容器中发生某化学反应:2A(g)B(g)+C(g),在三种不同条件下进行,其中实验、都在 800 进行,实验在 850 进行,B、C 的初始浓度都为 0,反应物 A 的浓度(molL-1)随时间(min)的变化如图所示。试回答下列问题:(1)在 800 时该反应的化学平衡常数 K= 。 (2)在实验中,反应在 2040 min 内用 A 表示的平均化学反应速率为 。 (3)实验和实验相比,可能隐含的反应条件是 。 (4)根据实验和实验的比较

5、,可推测降低温度,该反应平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,该反应的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (5)与实验相比,若实验中的 A 的初始浓度改为 0.8 molL-1,其他条件不变,则达到平衡时所需的时间 (填“大于”“等于”或“小于”)实验。 4.已知反应 Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=-23.5 kJ mol-1,该反应在 1 000 的平衡常数等于 64。在一个容积为 10 L 的密闭容器中,1 000 时加入 Fe、Fe2O3、CO、CO2各 1.0 mol,反应经过 10 min 后达到平衡。(1)CO 的平衡转化率= 。 (2)

6、欲提高 CO 的平衡转化率,促进 Fe2O3的转化,可采取的措施是 (填字母)。 a.提高反应温度b.增大反应体系的压强3c.选取合适的催化剂d.及时吸收或移出部分 CO2e.粉碎矿石,使其与混合气体充分接触.高炉炼铁产生的废气中的 CO 可进行回收,使其在一定条件下和 H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:(3)从反应开始到平衡,用 H2浓度变化表示平均反应速率:v(H2)= (4)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同投料比投入反应物,测得反应达到平衡时的有关信息如下表:容器投入的反应物的量反应物的转化率CH3OH的浓度能量变化(Q1、Q2

7、、Q3均大于 0)甲1 mol CO 和 2 mol H21c1放出 Q1kJ 热量乙1 mol CH3OH2c2吸收 Q2 kJ 热量丙2 mol CO 和 4 mol H23c3放出 Q3 kJ 热量则下列关系正确的是( )A.c1=c2B.2Q1=Q3C.21=3D.1+2=14答案精解精析答案精解精析热点题型十五热点题型十五 基本概念和理论综合基本概念和理论综合1. 答案 (1)+5 价 否(2)2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O 非氧化还原反应(3)3V2O5+10Al6V+5Al2O3 5(4)V2+-e-V3+负极 2 mol解析 (1)根据化合物中各元素正、负化合价代数和

8、为 0,计算得 V 的化合价为+5 价。(2)根据已知产物与原子守恒写出反应的化学方程式:2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O,该反应中没有元素化合价的变化,故为非氧化还原反应。(3)铝热反应是金属氧化物与金属 Al 的反应,得到金属单质与 Al2O3,化学方程式为3V2O5+10Al6V+5Al2O3,反应中生成 6 mol V 转移电子的物质的量为 30 mol,所以生成 1 mol V 转移的电子的物质的量为 5 mol。(4)由电池总反应可知放电时的负极反应为 V2+-e-V3+;电镀时镀件与原电池的负极相连;电镀时铁制品的电极反应为 Cu2+2e-Cu,铜电极的电极反应为 Cu-

9、2e-Cu2+,两电极质量之差为 128 g,则铁制品质量增加 64 g,铜电极质量减少 64 g,转移 2 mol 电子。2. 答案 (1)-41.8 (2)BD 1.8(3)(4)负 2H2O+O2+4e-4OH-解析 (1)根据盖斯定律, (-)得:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),故 H= (-196.6 kJ 1212mol-1+113.0 kJ mol-1)=-41.8 kJ mol-1。(2)A 项,该反应是反应前后气体分子数不变的反应,故无论反应是否达到平衡状态,体系的压强均保持不变,故体系压强保持不变不能说明反应已达到平衡状态,错误;B 项,若混合气体颜色保

10、持不变,说明NO2的浓度不变,即反应已达平衡,正确;C 项,SO3和 NO 都是生成物,化学计量数之比为 11,无论反应是5否达到平衡,其物质的量之比都为 11,SO3和 NO 的体积比保持不变不能作为平衡状态的判断依据,错误;D项,生成 NO 和消耗 SO3分别表示正反应和逆反应,正、逆反应速率相等可说明反应达到平衡状态,正确。设起始时二氧化硫体积为 a L、二氧化氮体积为 2a L,二氧化氮转化的体积为 x L,则:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)起始体积(L) 2aa00转化体积(L) xxxx平衡体积(L) 2a-xa-x xx平衡时 NO2与 SO2体积比为 51,

11、即(2a-x)(a-x)=51,解得 x=0.75a,相同条件下,气体的物质的量之比等于气体的体积之比,且反应前后容器的体积不变,故平衡常数 K=1.8。x2(2a - x)(a - x)(0.75a)21.25a 0.25a(3)由图可知,温度升高,CO 的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,H0。(4)在原电池中,阴离子 OH-向负极移动。在原电池的正极,氧化剂得电子发生还原反应,该电池正极是氧气得到电子,电解质溶液显碱性,则电极反应式为:2H2O+O2+4e-4OH-。3. 答案 (1)0.25(2)0.007 5 molL-1min-1(3)加入催化

12、剂或增大压强(4)逆 吸热(5)大于解析 (1)由图中数据可知 800 时该反应的化学平衡常数 K=0.25。(2)实验中,反应在0.25 0.250.5220 min 至 40 min 内 A 的浓度变化为 0.65 molL-1-0.5 molL-1=0.15 molL-1,所以 v(A)=0.007 5 molL-1min-1。(3)实验和实验相比,平衡状态完全相同,但实验的反应速率快,改变压强时平衡不移动,但物质的浓度增大,反应速率加快,故实验可能使用了催化剂或增大了压强。(4)实验和实验比较,降低温度,平衡时 A 的浓度增大,平衡逆向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动,故正反应为吸

13、热反应。(5)A 的起始浓度改为 0.8 molL-1,可看作减小了压强,反应速率减小,到达平衡的时间增加,即达到平衡时所需的时间大于实验。4. 答案 .(1)60%(2)d6.(3)0.15 molL-1min-1(4)AD 解析 .(1)设平衡时 CO 的物质的量变化为 n mol,则:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)1323开始(mol):11变化(mol):nn平衡(mol):1-n n+1所以=4,解得 n=0.6,则 CO 的平衡转化率为 60%。(2)该反应正反应是放热反应,提高反应温度,平衡 + 11 - 向逆反应方向移动,CO 的平衡转化率减小,故 a 错

14、误;反应前后气体的物质的量不变,增大压强平衡不移动,CO 的平衡转化率不变,故 b 错误;加入合适的催化剂,平衡不移动,故 c 错误;移出部分 CO2,平衡向正反应方向移动,CO 的平衡转化率增大,故 d 正确;粉碎矿石,可加快反应速率,但平衡不移动,故 e 错误。.(3)由图可知,达到平衡时甲醇的浓度变化为 0.75 molL-1,则 c(H2)=20.75 molL-1=1.5 molL-1,v(H2)=0.15 molL-1min。(4)A 项,甲、乙中的平衡是完全等效平衡,平衡时各1.5molL- 110min组分的浓度相等,所以平衡时甲醇的浓度 c1=c2;B 项,丙与甲相比,相当于在甲平衡的基础上再加入 1 mol CO 和 2 mol H2,压强增大,平衡向正反应方向移动,丙中反应物的转化率大于甲,丙中参加反应的 CO 的量 大于甲中的 2 倍,故 2Q1Q3;C 项,丙中反应物的转化率大于甲,故 13 ,但 213;D 项,甲与乙中 的平衡是完全等效平衡,平衡时对应各组分的含量完全相同,甲中平衡时 CO 的转化率为 1,则平衡时 CO 的物质的量为(1-1) mol,乙中平衡时甲醇的转化率为 2,乙中平衡时 CO 的物质的量为 2 mol,故 (1-1)=2,整理得 1+2=1。