高考化学二轮复习逐题对点特训_4

到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”逐题对点特训131(2016山西太原模拟)PM2.5(可入肺颗粒物)污染与能源使用的排放有关，SO2、NOx、氨气以及挥发性有机物都是污染性气体。旋转喷雾干燥法是去除燃煤烟气中二氧化硫的方法之一，工艺流程如图所示：(1)写出高速旋转雾化器中发生反应的化学方程式：2SO22Ca(OH)2O2=2CaSO42H2O。(2)在一定条件下，SO2可被氧气氧化，每生成8 g SO3气体，放出9.83 kJ的热量写出该反应的热化学方程式：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ/mol。(3)500时，在催化剂存在条件下，分别将2 mol SO2和1 mol O2置于恒压容器和恒容容器中(两容器的起始容积均为2 L)，充分反应，二者均达到平衡后两容器中SO3的体积分数关系是(填“”、“”或“”)。若测得容器中的压强减小了30%，则该温度下的化学平衡常数K1620。(4)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)。图中a极要连接电源的负(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是浓硫酸(填名称)。SO放电的电极反应式为SO2eH2O=SO2H。电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因：H2OHOH，在阴极H放电生成H2，c(H)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强。解析：(1)由题给流程图可知，在高速旋转雾化器中发生的反应为2SO22Ca(OH)2O2=2CaSO42H2O。(2)书写热化学方程式时注意不要漏掉物质的聚集状态并要正确计算反应热。(3)容器是恒压容器，容器是恒容容器，而该反应是气体分子数减少的反应，故容器中所建立的平衡可以看作在容器中的反应达到平衡后增大压强，增大压强可使该平衡正向移动，则达到平衡后容器中SO3的体积分数大于容器中SO3的体积分数。设反应的O2的物质的量为x mol，则反应的SO2的物质的量为2x mol，生成的SO3的物质的量为2x mol。根据阿伏加德罗定律的推论可知，同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比，则，解得x0.9。则平衡时c(SO2)0.1 mol/L，c(O2)0.05 mol/L，c(SO3)0.9 mol/L，则K1620。(4)由题给条件和装置图分析可知，此装置是电解亚硫酸钠溶液得到氢氧化钠和硫酸。由Na的移动方向可知，a为阴极，应与电源的负极相连。B口产物为浓NaOH溶液，C口流出的是浓硫酸。SO失去电子转化为SO，电极反应式为SO2eH2O=SO2H。在阴极H放电生成H2，c(H)减小，水的电离平衡正向移动，c(OH)增大，碱性增强。2(2016甘肃兰州模拟)甲醇既是种可再生能源，又是一种重要的化工原料。工业上通过CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)生产甲醇。(1)在一定温度下，向1 L密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，发生上述反应，10 min时反应达平衡，此时CO的转化率为50%。前10 min生成甲醇的平均反应速率为0.05_mol(Lmin)1；已知该反应在低温下能自发进行，则反应的H(填“”、“”或“”)0。下列关于上述反应的叙述，不正确的是BDE(填字母编号)。A缩小容器的体积，平衡将向右移动，c(CO)将变大B达到平衡时移走部分甲醇，平衡将向右移动，正反应速率加快C恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化，则该反应达到平衡状态D反应过程中若生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，则该反应达到平衡状态E使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CO的转化率(2)在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230、250、270三种温度下合成甲醇的规律。上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系如图所示。在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是270_。利用图中a点对应的数据，计算该反应在对应温度下的平衡常数K4。(3)有人设计甲醇空气燃料电池的示意图如图所示，工作时负极的电极反应式可表示为CH3OH6e8OH=CO6H2O。若以该电池为电源，用石墨作电极电解200 mL含有下列离子的溶液：离子Cu2HClSOc/molL10.5220.5电解一段时间后，标准状况下当两极收集到相同体积的气体时，阳极上收集到氧气的质量为3.2_g(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)。解析：(1)v(CH3OH)0.05 mol(Lmin)1。该反应的S0，由复合判据知该反应的H0。缩小容器体积，体系中各物质的浓度均增大，该反应为气体物质的量减小的反应，平衡右移，但平衡的移动不能抵消条件的改变带来的影响，故c(CO)增大，A项正确；达到平衡时，移走部分甲醇，平衡右移，但正、逆反应速率均减小，B项错误；该反应为气体物质的量减小的反应，体积不变时压强为变量，当压强不变时说明反应已达平衡，C项正确；生成甲醇的反应与消耗CO的反应均为正反应，D项错误；催化剂不能改变反应的限度，E项错误。(2)该反应为放热反应，在相同的情况下，温度越高，CO的平衡转化率越小，故曲线Z表示的是270 时的反应情况。根据三段式： 2H2COCH3OH起始(molL1)1.5 1 0转化(molL1)1.0 0.5 0.5平衡(molL1)0.5 0.5 0.5则平衡常数K4。(3)甲醇在负极发生失电子的氧化反应，由于电解质溶液为碱性，故生成CO。电解时阳极依次发生的电极反应为2Cl2e=Cl2和4OH4e=H2OO2，阴极依次发生的电极反应为Cu22e=Cu和2H2e=H2，根据阴、阳两极转移电子数相等可得：n(Cl)4n(O2)2n(Cu2)2n(H2)，两极产生的气体物质的量相等，则n(Cl2)n(O2)n(H2)，根据原子守恒n(Cl)2n(Cl2)，联立可解得n(O2)0.1 mol，n(H2)0.3 mol，则m(O2)3.2 g。3(2016辽宁大连模拟)磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的作用。(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程如下：2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H612 kJmol12P(s)5Cl2(g)=2PCl5(g)H798 kJmol1气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1。(2)亚磷酸(H3PO3)与适量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3，电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸，装置如图所示：阴极的电极反应式为2H2e=H2；产品室中反应的离子方程式为HPO2H=H3PO3。(3)在一定温度下，KspMg3(PO4)26.01029，KspCa3(PO4)26.01026。现向浓度均为0.20 molL1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成Mg3(PO4)2沉淀(填化学式)；当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于105molL1)时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c104molL1。解析：(1)2PCl5(g)=5Cl2(g)2P(s)H798 kJmol1，2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H612 kJmol1，上述两式相加得：2PCl5(g)=2Cl2(g)2PCl3(g)H186 kJmol1，即PCl5(g)=Cl2(g)PCl3(g)H93 kJmol1。(3)当Mg2完全沉淀时，c(PO)，此时c(Ca2)104 molL1。4合成氨工业的原料气H2，可用天然气制取，其生产流程如图：(1)写出反应的反应方程式：CH4H2O(g)CO3H2；该反应的平衡常数表达式为K。(2)转化炉中反应为CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)，其平衡常数与温度关系如下表：温度4005008001 000平衡常数10910.5该反应为放热(填“吸热”或“放热”)反应。(3)合成氨反应原理为N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJ/mol回答下列问题：工业合成氨原料氮气的制备方法是先液化空气，再汽化分离(或分离液态空气)；在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2充入一容积不变的密封容器中进行合成反应，达到平衡时，容器的压强为起始的，平衡状态记为S0，则平衡时容器内NH3的体积分数为25%；若保持温度不变，开始时向容器加入a mol N2，b mol H2，c mol NH3，要使反应始终向逆反应方向进行，且达到平衡后各物质物质的量与原平衡S0完全相同，则起始时c的取值范围应是0.8c2。解析：(2)温度升高，K值减小，该反应为放热反应。(3)工业合成氨中制备氮气用的是分离液态空气法；设平衡时反应掉的n(N2)为x，则有N2 3H22NH3n(起始，单位mol)1 3 0n(反应，单位mol)x 3x 2xn(平衡，单位mol)1x 33x 2x据题意得(42x)/44/5，解得x0.4，平衡时混合物的总量为3.2 mol，n(NH3)0.8 mol，氨气的体积分数为0.83.2100%25%；根据等效平衡原则，NH3的最大量为2 mol，为了使新的平衡始终向逆反应方向移动，NH3的量应该比原平衡时的量要大，即c的范围是0.8(填“”“”或“”)v(逆)。(2)已知2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(l) H1 225 kJ/mol化学键NHNNNNOH键能(kJ/mol)390190946460则使1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是1_793_kJ。解析：(1)由表格数据变化量c(X)c(Y)21，所以X表示NO2，Y表示N2O4，K0.9。20 min时NO2的浓度由0.6 mol/L瞬间变为1.0 mol/L，而N2O4的浓度不变，则改变的条件是投入0.8 mol NO2，因正反应是气体分子数增大的反应，所以再充入0.8 mol NO2对平衡的影响相当于将体系的体积压缩，则平衡逆向移动，所以N2O4的转化率减小。A项，混合气体的总质量和体积都不变，所以混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡；B项，混合气体的颜色不再变化，即NO2的浓度不变，能说明反应达到平衡；C项，该反应是气体分子数不等的反应，所以混合气体的气体压强保持不变则可说明反应已达到平衡状态；D项，N2O4与NO2某时刻的物质的量比为103，不表示二者的物质的量不再变化，所以不能说明反应已达到平衡状态。c(NO2)0.3 mol/L，c(N2O4)0.6 mol/L，浓度商Qc0.15v(逆)。(2)H8E(NH)2E(NN)E(N2O4)3E(NN)8E(HO)，所以使1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量为1 225 kJ8390 kJ2190 kJ3946 kJ8460 kJ1 793 kJ。6(2016辽宁大连二模)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇的“节能减排”和“低碳经济”方法，一定条件下发生反应：2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g) H0(1)在一定条件下，在20 L密闭容器中按物质的量比为13充入CO2和H2，温度在450 K，n(H2)随时间变化如表所示：t/min0135n(H2)/mol8655在450K、01 min，v(CH3CH2OH)0.016_7_molL1min1；此温度下该反应的化学平衡常数为6.75(结果保留三位有效数字)。(2)在5 MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图所示：曲线乙表示的是CO2(填物质的化学式)的体积分数，图像中A点对应的体积分数b18.8%(结果保留三围有效数字)。(3)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是(BD)A升高温度B将CH3CH2OH(g)及时液化抽出C选择高效催化剂D再充入1 mol CO2和3 mol H2(4)25、1.01105 Pa时，9.2 g液态乙醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出273.4 kJ的热量，写出表示乙醇燃烧的热化学方程式：CH3CH2OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 367 kJmol1。(5)以石墨为电极，氢氧化钠、乙醇、水、氧气为原料，可以制成乙醇的燃料电池，写出发生还原反应的电极反应式：O22H2O4e=4OH。解析：(1)由表中数据可知，01 min内，n(H2)8 mol6 mol2 mol，则v(H2)0.1 molL1min1，则速率之比等于计量系数之比可知：v(H2)v(CH3CH2OH)61，则v(CH3CH2OH)v(H2)0.1 molL1min10.016 7 molL1min1；由表中数据可知，H2起始投入量为8 mol，在20 L密闭容器中，CO2和H2的投料比为13，则CO2起始投入量为 mol，3 min后反应达平衡，建立三段式过程分析： 2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)起始量0.1350.4 0 0(molL1)转化量0.05 0.15 0.025 0.075(molL1)平衡量0.08 0.25 0.025 0.075(molL1)则平衡常数K6.75。(2)该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡时CO2