2019高考化学总复习-优编增分练：高考压轴大题特训-题型一-基本概念、基本理论的综合应用.doc

题型一基本概念、基本理论的综合应用1.(2018韶关市高三4月模拟考试)NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863 计划。(1)催化剂常具有较强的选择性。已知：反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1905 kJmol1反应：4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)H21 266.6 kJmol1写出NO 分解生成N2与O2的热化学方程式：_。(2)N2O也可分解生成N2与O2。在四个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体，发生2N2O(g)2N2(g)O2(g)，容器、中N2O平衡转化率如下图所示。容器容积/L起始物质的量/molN2ON2O2V10.1001.00.100V20.1001.00.060.060.04该反应的H_(填“”“”或“”“”或“p(C)p(B)p(A)(或CBA)(3)该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动或催化剂活性降低解析(1)NO分解生成N2与O2的方程式为2NO(g)N2(g)O2(g)，根据已知的反应和反应，要得到该方程，则，即H kJmol1180.8 kJmol1。(2)根据图像，温度升高，转化率增大，则平衡向右移动，说明正反应方向吸热，则反应的H0。A、B、C三点中N2O的转化率相同，则容器中反应物、生成物的量均相同，则容器的压强取决于容器的体积，根据图像，相同温度时：转化率大小为：，则反应正向进行的程度为：，且该反应为气体分子数增加的反应，增大容器体积，减小压强平衡向右移动，则说明容器体积大小为：，故A、B、C三点处容器内的总压强由大到小的顺序是p(C)p(B)p(A)。中在470 下达到平衡时N2O的转化率是0.6，则该反应在470 下平衡常数是0.067 5，容器在470 进行反应时，浓度商0.040.067 5，所以反应向正反应方向进行，则起始速率：v正(N2O)v逆(N2O)。(3) 根据图像，在低温时，N2的量相对多一些，而N2是反应的生成物，故该催化剂在低温时选择反应。C点比B点所产生的NO的物质的量少的原因可能是平衡的逆向移动等原因。根据图像，该催化剂在高温时选择反应，而反应为放热反应，达到平衡后，温度升高平衡向左移动，使得C点比B点所产生的NO的物质的量少；或者可能是由于温度升高催化剂失去了活性等原因。2.(2018赤峰市高三4月模拟)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。(1) 用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)HQ kJmol1。 在T1时，反应进行到不同时间(min) 测得各物质的浓度(molL1) 如下：时间浓度01020304050NO1.000.680.500.500.600.60N200.160.250.250.300.30CO200.160.250.250.300.3030 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_(填字母)。a.通入一定量的NOb.加入定量的活性炭c.加入合适的催化剂d.适当缩小容器的体积若30 min后升高温度至T2 ，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为311，则Q_(填“”或“”)0。(2)某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，利用以下反应：2NO2CON22CO2(有CO)2NON2O2 (无CO)若不使用CO，温度超过775 ，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_；在n(NO)/n(CO)1的条件下，应控制最佳温度在_左右。用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染，写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式：_。以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为_。(3)天然气的一个重要用途是制取氢气，其原理如下：已知：a.2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H1b.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H2c.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H_。这种方法的推广与使用，不仅实现资源综合利用，而且还能解决的环境问题是_。答案(1)ad(2)该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行870 (850 到900 之间都可以)4C2H614NO28CO27N212H2ONO2NOe=N2O5(3)H2H1H3减少温室气体的排放，缓解温室效应解析(1)根据表格20 min和30 min时各物质的浓度分别对应相等，20 min时已经达到平衡；40 min和50 min时各物质的浓度分别对应相等，40 min时又再次达到平衡；30 min 时改变条件，达到新平衡时NO浓度增大为原来的0.600.501.2倍，N2和CO2的浓度增大为原来的0.30.251.2倍。a项，通入一定量NO，平衡正向移动，达到新平衡时NO、N2、CO2的浓度都可能为原来的1.2倍；b项，加入定量活性炭，平衡不移动，各物质物质的量浓度不变；c项，加入合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动，各物质物质的量浓度不变；d项，适当缩小容器体积，平衡不移动，由于体积减小，达到新平衡时NO、N2、CO2的浓度都可能为原来的1.2倍；故选ad。30 min时容器中NO、N2、CO2的浓度之比为0.500.250.25211，升高温度达到平衡时容器中NO、N2、CO2的浓度之比为311，升高温度平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故Q0的是_(填“a”“b”“c”或“d”)；H4_(用H1、H2表示)。在恒容密闭容器中，加入7.2 g FeO，同时充入0.1 mol CO，升高温度，若恰好处于图中p点处，CO的转化率为_，容器中生成单质Fe 的质量为_。答案(1)FeS2Li(2)1 mol H2FeO4、HFeO、H3FeO6.7(3)dH13H225%1.4 g解析(1)正极发生还原反应，FeS2获得电子生成Fe、S2，负极发生氧化反应，Li失电子生成Li，因此该电池的正、负极材料分别是FeS2和Li。(2)Na2FeO4将NH3转化为N2同时本身被还原为Fe3，根据得失电子守恒可得1 mol Na2FeO4最多可脱除NH3的物质的量为 mol1 mol。由图像可知pH3 时，溶液中主要含铁微粒浓度最大的是H2FeO4，最小的是H3FeO，处于中间的是HFeO，所以溶液中主要含铁微粒浓度从大到小的顺序为H2FeO4、HFeO、H3FeO；FeOH2OHFeOOH的K，由HFeOHFeO的K3，KK3c(OH)c(H)Kw，可知K，由图像可知pK3lg K37.3，因此K3107.3，所以K106.7，pKlg Klg 106.76.7。(3)由图像可知随着温度的升高a、b、c的反应中CO的百分含量增大说明a、b、c为放热反应，d反应中CO的百分含量减小说明d为吸热反应；由已知方程式，根据盖斯定律可得da3b，所以H4H13H2；在恒容密闭容器中，加入7.2 g FeO，同时充入0.1 mol CO，可发生反应FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，p点处，CO的百分含量为75%，设有x mol的CO参与反应，则75%，x0.025，CO的转化率为100%25%，容器中生成单质Fe 的质量为0.025 mol56 gmol11.4 g。4.(2018江西省九所重点中学高三联考)研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。.NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。已知：N2(g)O2(g)2NO(g)H180 kJmol12CO(g)O2(g)2CO2(g)H564 kJmol1(1)2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H_，该反应在_下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。(2)T 时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(015 min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。已知：平衡时气体的分压气体的体积分数体系的总压强，T 时达到平衡，此时体系的总压强为p20 MPa，则T 时该反应的压力平衡常数Kp_；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，平衡将_(填“向左”“向右”或“不”)移动。15 min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_(填字母)。A.增大CO浓度 B.升温C.减小容器体积 D.加入催化剂.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。已知：亚硫酸：Ka12.0102 Ka26.0107 (3)请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：_。(4)如上方图示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为_；若通入的NO体积为4.48 L(标况下)，则另外一个电极通入的SO2质量至少为_g。答案(1)744 kJmol1低温(2)0.087 5(或)不AC(3)HSO的水解常数KKw/Ka15.01013Ka26.0107(HSO的电离常数)，所以显酸性(4)6HNO5e=NHH2O32解析(1)N2(g)O2(g)2NO(g)H180 kJmol1，2CO(g)O2(g)2CO2(g)H564 kJmol1，得该反应：H(564180)kJmol1744 kJmol1；H0，根据反应方程式，S0，根据GHTS，当温度处于低温下，能够自发进行。(2)考查化学平衡常数计算、勒夏特列原理，2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)起始量/mol 0.4 0.4 0 0变化/mol 0.2 0.2 0.2 0.1平衡/mol 0.2 0.2 0.2 0.1各组分的体积分数分别是：、，Kp0.087 5；根据的分析，化学平衡常数K5，再向容器中充入NO和CO2各0.3 mol，此时的浓度商仍为5，因此平衡不移动；15 min时，改变某一因素，NO的物质的量减少，说明平衡向正反应方向移动，A项，增大CO的浓度，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；B项，正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量增大，错误；C项，减小容器的体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；D项，加入催化剂，化学平衡不移动，错误。(3)考查电离平衡常数、水解平衡常数、水的离子积的关系，HSO的水解常数K5.01013Ka26.0107，电离平衡常数大于水解平衡常数，说明溶液显酸性。(4)考查电极反应式的书写、电化学计算，根据电解装置，NO和SO2转化为硫酸铵，说明NO转化成NH，即NO在阴极上发生反应：NO6H5e=NHH2O；阳极反应式为SO22H2O2e=4HSO，根据得失电子数目守恒，因此有2NO10e5SO2，求出SO2的质量为4.48564/(222.4)g32 g。速练6同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的辨析判断1(2018浙江省选考科目考试绍兴市适应性考试)下列说法不正确的是()A乙醇和乙醚是同分异构体B14C和16O含有相同的中子数C甲酸和硬脂酸互为同系物D“纳米泡沫” 是由无数个微小碳管组成的网状结构碳，是C60的同素异形体2下列说法正确的是()A12C、13C、14C互为同位素，其中子数之比为121314B氧气和臭氧互为同素异形体，两者之间可以相互转化C乙二醇和丙三醇互为同系物DC5H10O属于醛的同分异构体有3种3下列说法正确的是()A.O表示质量数为8、中子数为8的核素BCH3CH2CH2CH2CH3在光照下与氯气反应，生成的一氯代物有2种CCH3COOCH2CH3和HCOOCH3互为同系物D某有机物的名称为3乙基丁烷4(2018浙江省名校新高考研究联盟高三第二次联考)下列说法中不正确的是()A金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间的转化是化学变化B与互为同系物CC5H11Cl的同分异构体有8种D与CH3COOH互为同分异构体5(2018嘉兴市高三二模)下列说法不正确的是()AC12原子是指质子数和中子数都是6的核素B35Cl与37Cl互为同位素，两者核外电子排布相同CCH3OH与H3COCH3互为同系物DN3与N2互为同素异形体6(2018绍兴市高三选考科目适应性考试)下列说法不正确的是()A.C和C互为同位素B金刚石和石墨互为同素异形体CCH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体DCH4和CH3Cl互为同系物7(2018浙江省十校联盟选考3月适应性考试)下列说法正确的是()A1H2O和2H2O表示氢元素的二种核素BC60和金刚石互为同素异形体，它们都是分子晶体CHOCOOH和CH3COOH互为同系物D丙氨酸CH3CH(NH2)COOH与CH3CH2CH2NO2互为同分异构体8(2018浙江教育绿色评价联盟3月适应性考试)下列说法正确的是()A氧气和臭氧互为同素异形体，它们之间的互变属于物理变化B3种氢核素与2种氧核素，可组成6种不同组成的水分子C乙醇和乙二醇互为同系物D组成为 C9H12，在苯环上同时存在 3 个CH3 的异构体有 3 种9(2018杭州市余杭区高二上学期期末)下列说法正确的是()A与互为同分异构体B红磷与白磷互为同素异形体CCH3CH2OH与HOCH2CH2CH2OH互为同系物D35Cl与37Cl为同一种核素10(2018嘉兴市第一中学高二下学期期末)下列说法不正确的是()A.He的中子数是2B白磷、红磷互为同素异形体C18O和16O互为同位素D正丁烷和异丁烷互为同分异构体 11(2018杭州市学军中学3月高三选考模拟)下列关于有机化合物的说法正确的是()AH2与D2互为同素异形体B符合CnH2n2且n不同的烃一定属于同系物CCH2Cl2有2种同分异构体D碳元素有多种核素，其中13C可用于考古断代12(2018杭州市学军中学高三选考前适应性练习)下列说法不正确的是()A金刚石、石墨与C60互为同素异形体B软脂酸(C15H31COOH)和硬脂酸(C17H35COOH)互为同系物C丙烷与氯气反应，可得到沸点不同的3种一氯代物DC(CH3)4的名称是 2,2二甲基丙烷答案精析1AA项，乙醇和甲醚是同分异构体，错误；B项，14C 的中子数为8,16O 的中子数为8，所以14C 和 16O含有相同的中子数，正确；C项，甲酸和硬脂酸都符合通式CnH2nO2，都是饱和一元酸，故甲酸和硬脂酸互为同系物，正确。2B3.C4.B5CA项，原子中质量数质子数中子数，C12原子是指质子数和中子数都是6的碳原子，正确；B项，3