备战2019高考化学一轮复习 加试题增分练 集训1 第30题 基本概念、基本理论的综合应用.doc

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1、1集训集训 1 1 第第 3030 题题 基本概念、基本理论的综合应用基本概念、基本理论的综合应用1(2018杭州学军中学高三选考适应性练习)NaHSO3被用于棉织物和有机物漂白以及在染料、造纸、制革等工业中用作还原剂。(1)NaHSO3可由 NaOH 溶液吸收 SO2制得。已知：2NaOH(aq)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2O(l)H12NaHSO3(aq)=Na2SO3(aq)SO2(g)H2O(l) H2则反应 SO2(g)NaOH(aq)=NaHSO3(aq)的 H3_(用含 H1、H2的代数式表示)。(2)NaHSO3在不同温度下均可被 KIO3氧化，当 NaHSO3完全消

2、耗即有 I2析出，根据 I2析出所需时间可以求得 NaHSO3 的反应速率。将浓度均为 0.020 molL1 NaHSO3(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液 40.0 mL 混合，记录 1055 间溶液变蓝时间，55 时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。a 点时，v(NaHSO3)_molL1s1。1040 区间内，显色时间越来越短，其原因是_。(3)已知：t 时 H2SO3的Ka11.5102，Ka21.0107；NaHSO3溶液的 pH7。在t 时，往 NaOH 溶液中通入 SO2。在 NaHSO3溶液中加入少量下列物质后，的值增大的是_(填字母)。cH2SO3cHSO

3、 3 AH2O B稀 H2SO4CH2O2溶液 DNaOH 溶液某时刻，测得溶液的 pH6，则此时，_。nHSO 3 nSO23 请画出从开始通入 SO2直至过量时，溶液中n(SO)n(HSO)随 pH 的变化趋势图。23 32(4)以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解，在汞电极上 NO可转化为 NH2OH，以铂为另一 3极，则该电解反应的化学方程式为_。2(2018温州市高三选考适应性测试)甲醇是一种重要的有机化工原料，CO2与 H2在催化剂 CZZA(普通铜基催化剂)作用下合成甲醇，相关反应如下：反应 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H149.2 kJmol1反应 CO

4、2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H2已知：CO 和 H2的标准燃烧热分别为283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O(g)=H2O(l) H344.0 kJmol1请回答：(1)反应的 H2_kJmol1。(2)研究表明：在其他条件相同的情况下，将催化剂 CZZA 换成新型催化剂(CZZA/rGO)，可以显著提高甲醇的选择性，试用过渡态理论解释其原因：_。(3)以 CZZA/rGO 为催化剂，在一定条件下，将物质的量之比为 13(总量为a mol)的 CO2与H2通入恒容密闭容器中进行反应，CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的CO2中生成甲醇的物质的量

5、分数)随温度的变化趋势如下图所示：在 553 K 时，反应体系内甲醇的物质的量为_mol。随着温度的升高，CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，请分析其原因：_。(4)将 CO2与 H2按物质的量之比为 13 通入恒温恒容密闭容器中，控制条件，使其仅仅按反应进行，得到甲醇的体积分数与时间的关系如下图所示。保持其他条件不变，t1时再向容3器中加入一定量物质的量之比为 13 的 CO2与 H2混合气，t2时再次达到平衡，请在下图中画出t1t3时间内甲醇体积分数随时间的变化曲线。(5)在催化剂作用下，以 NaOH 溶液为电解液，将甲烷气体通入石墨复合电极，电解产生甲醇。写出阳极反应的电极反应式：

6、_。3(2018余姚中学高二下学期期中)氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。(1)合成氨工业是最基本的无机化工之一，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨反应中有关化学键键能数据如下表：化学键HHNNNHE/kJmol1436946391已知：合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea508 kJmol1，则氨分解反应：2NH3(g)N2(g)3H2(g)的活化能Ea_。下图表示 500 、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时 NH3体积分数的关系。根据图中 a 点数据计算 N2的平衡体积分数：_(保留 3 位有效数字)。依据温度对合成氨反应

7、的影响，在下图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，N2物质的量变化的曲线示意图。(2)选择性催化还原脱硝技术(SCR)是目前较成熟的烟气脱硝技术，该技术是指在温度300420 和催化剂条件下，用还原剂(如 NH3)选择性地与 NOx反应。4SCR 脱硝技术中发生的主要反应为 4NH3(g)4NO(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g) H1 625.5 kJmol1；氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350 时，只改变nNH3nNO氨气的投放量，氨气的转化率与氨氮比的关系如图所示。当1.0 时，烟气中 NO 浓度nNH3nNO反而增大，主要原因是_。碱性溶液

8、处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法，写出 NO2被 Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式：_。直接电解吸收也被用于脱硝。用 6%的稀硝酸吸收 NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图所示。阳极的电极反应式为_。4(2018东阳中学高二下学期期中)氢能是一种理想的绿色新能源，但是氢气的运输和储存是尚未攻克的技术难题。肼(N2H4)作为一种重要的氮氢化合物，氢质量分数高达 12.5%，完全分解产物为 H2和 N2，是一种理想的液体氢源。N2H4分解过程中发生完全分解和不完全分解。完全分解：N2H4(g)N2(g)2H2(g) H1 95 kJmol1

9、不完全分解：3N2H4(g)4NH3(g)N2(g) H2反应的焓变不易测量，现查表得如下数据：2NH3(g)N2(g) 3H2(g) H392 kJmol1请回答：(1)利用已知数据计算 H2 _。反应在_(填“高温” “低温”或“任意温度”)条件下可以自发进行。(2)在体积固定的密闭容器中，以 Ir/Al2O3为催化剂，在不同温度下(催化剂均未失活)分解等量 N2H4(一开始体系中无其他气体)，测得反应相同时间后的 N2H4、NH3和 H2体积分数如图1 所示：5下列说法正确的是_(填字母)。A对于 200 时的反应，可以尝试通过改变催化剂提高 H2的选择性B减小压强可以提高 N2H4的平

10、衡转化率C根据 200 时各物质的体积分数可知，反应的活化能低于反应D若体系中 N2和 H2的比例不再变化，则说明反应达到平衡(3)若某温度下反应达到平衡时 N2H4、NH3、H2的体积分数分别为 10%、12%、50%，加入的原料 N2H4的物质的量为n，体积固定为V，平衡时总压强为p0，请写出该温度下反应的平衡常数的表达式Kp_(用n，V，p0等字母的代数式表示)。(Kp为用气体的分压表示的平衡常数，对于 N2H4气体，其分压p(N2H4)N2H4的体积分数体系总压)(4)若在 6001 000 下进行上述实验，请预测并在图 2 中补充 H2体积分数的变化趋势。(5)电解液氨(NH3)也可

11、以获得 H2，写出电解 KNH2的液氨溶液时，生成 H2的电极反应式_。(在液氨中 KNH2=KNH) 26答案精析答案精析1(1)H1H2 2(2)5.0105 升温反应速率加快，所以变色时间减短(3)BC 10 (4)2HNO32H2O2NH2OH3O2=通电2(1)41.2(2)新型催化剂能将反应活化能降低更多，使反应物更容易生成甲醇(3)0.031 5a 当温度升高时反应平衡逆向移动，而反应平衡正向移动且幅度更大，所以 CO2的转化率增加，但甲醇的选择率却降低(4)(5)CH42e2OH=CH3OHH2O解析 CO(g) O2(g)=CO2(g)1 2H283.0 kJmol1，H2(

12、g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1，1 2H2O(g)=H2O(l) H344.0 kJmol1，反应 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H149.2 kJmol1，反应 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H2。(1)由盖斯定律，得反应的 H2285.8 kJmol1(283.0 kJmol1)( 44.0 kJmol1)41.2 kJmol1。(3)在 553 K 时，反应体系内甲醇的物质的量为 0.25a21%60%0.031 5a。(4)保持其7他条件不变，t1时再向容器中加入一定量物质的量之比为 13 的 CO2与 H2混合气，t

13、2时再次达到平衡，t2时相当于对原平衡进行加压，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，如图。3(1)600 kJmol1 14.5%(2)过量氨气与氧气反应生成 NO 2NO22Na2CO3H2O=NaNO3NaNO22NaHCO3H2OHNO22e=NO3H 3解析 (1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反应热 H反应物总键能生成物总键能(9464363)kJmol1(6391)kJmol192 kJmol1，正反应的活化能Ea508 kJmol1，则逆反应的活化能Ea(50892)kJmol1600 kJmol1，即2NH3(g)N2(g)3H2(g)的活化能Ea600 kJmol1；设

14、平衡时反应的氮气的物质的量为x mol，则根据方程式可知N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始量/mol 1 3 0反应量/mol x 3x 2x平衡量/mol 1x 33x 2x平衡时氨气的体积分数100%42%，解得x0.592 mol，则 N2的平衡体积分数2x 42x100%14.5%；N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92 kJmol1，升高温度，平1x 42x衡逆向移动，N2物质的量增大，因此一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随着反应的进行，氮气的物质的量逐渐减小，达到平衡后，随温度不断升高，氮气的物质的量逐渐8增大，图像为。(2)4NH3(g)4NO(g)O2(g

15、)4N2(g)6H2O(g) H1 625.5 kJmol1,350 时，只改变氨气的投放量，当1.0 时，过量氨气与氧气反应生成 NO，烟气中 NO 浓度反nNH3nNO而增大；NO2被 Na2CO3溶液吸收生成三种盐，二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，一氧化氮和二氧化氮与碱反应能够生成亚硝酸盐，因此反应的化学方程式为2NO22Na2CO3H2O=NaNO3NaNO22NaHCO3；用 6%的稀硝酸吸收 NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸，根据装置图，阳极发生氧化反应，亚硝酸被氧化为硝酸，电极反应式为 H2OHNO22e=NO3H。 34(1)H2469 kJmol1 任意温度(2)ABD(3)0.7p2 0(4) (5)2NH3 2e=H22NH 2