【创新设计】高考化学二轮复习 滚动加练2 化学基本理论综合应用.doc

滚动加练2 化学基本理论综合应用1(2014烟台5月适应测试)合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。(1)已知n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.2 kjmol1。在一定条件下反应时，当生成标准状况下33.6 l nh3时，放出的热量为_。(2)合成氨混合体系在平衡状态时nh3的百分含量与温度的关系如图所示。由图可知：温度t1、t2时的平衡常数分别为k1、k2，则k1_k2(填“”或“”)。若在恒温、恒压条件下，向平衡体系中通入氦气，平衡_移动(填“向左”、“向右”或“不”)。t2温度时，在1 l的密闭容器中加入2.1 mol n2、1.5 mol h2，经10 min达到平衡，则v(h2)_。达到平衡后，如果再向该容器内通入n2、h2、nh3各0.4 mol，则平衡_移动(填“向左”、“向右”或“不”)。(3)工业上用co2和nh3反应生成尿素：co2(g)2nh3(g)h2o(l)co(nh2)2(l)h1在一定压强下测得如下数据： 温度/ co2转化率%n(nh3)/n(co2)100150200119.627.136.61.5abc2def则该反应h_0，表中数据a_d，b_f(均选填“”、“”或“”)。从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的co2、nh3，应如何处理_。解析(1)由题意知，生成2 mol nh3放出的热量为92.2 kj，所以放出的热量为：92.2 kjmol1269.15 kj。(2)由图像知，随温度的升高，nh3%减小，平衡向逆向移动，所以k1k2；恒温恒压的条件下，向平衡体系中通入氦气，容器体积增大，平衡向左移动。设t2温度时h2转化的物质的量浓度为x moll1n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.2 kjmol1 2.1 1.5 0 x x 2.1 1.5x x所以20%x0.9 moll1v(h2)0.9 moll110 min0.09 moll1min1t2温度时的平衡常数：k l2mol2，平衡后，再向该容器内通入n2、h2、nh3各0.4 mol，则有：qc l2mol2 l2mol2，所以，平衡向右移动。(3)由图表中的数据知：随温度升高，co2的转化率增大，平衡向右移动，正反应方向吸热，h0和cba，fed，由增大一种反应物的浓度而另一种反应物转化率增大知：da，则fb。从尿素合成塔内出来的气体中仍有一定量的co2、nh3，应分离后再利用。答案(1)69.15 kj(2)向左0.09 moll1min1向右(3)净化后重新充入合成塔内，循环利用，提高原料利用率2(2014宁波十校联考)工业制硝酸的主要反应为：4nh3(g)5o2(g)=4no(g)6 h2o(g)h。(1)已知氢气的燃烧热为285.8 kjmol1；n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.4 kjmol1；h2o(l)=h2o(g)h44.0 kjmol1；n2(g)o2(g)=2no(g)h180.6 kjmol1。则上述工业制硝酸的主要反应的h_。(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表： 浓度时间c(nh3)/moll1c(o2)/moll1c(no)/moll1起始0.81.60第2 min0.6a0.2第4 min0.30.9750.5第6 min0.30.9750.5第8 min0.71.4750.1反应在第2 min到第4 min时，o2的平均反应速率为_。反应在第6 min时改变了条件，改变的条件可能是_(填序号)。a使用催化剂 b升高温度c减小压强 d增加o2的浓度下列说法中能说明4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2 o(g)达到平衡状态的是_(填序号)。a单位时间内生成n mol no的同时，生成n mol nh3b条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化c百分含量w(nh3)w(no)d反应速率v(nh3)v(o2)v(no)v(h2o)4546e若在恒温恒压下容积可变的容器中反应，混合气体的密度不再变化(3)某研究所组装的ch3oho2燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时，b口通入的物质为_。该电池正极的电极反应式为：_6_。以此电池作电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如下图所示)的过程中，发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生，其原因可能是_(用相关的离子方程式表示)。解析h2(g)1/2o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.4 kjmol1h2o(l)=h2o(g)h44.0 kjmol1n2(g)o2(g)=2no(g)h180.6 kjmol1根据盖斯定律，由6262得工业制硝酸的主要反应为：4nh3(g)5o2(g)=4no(g)6h2o(g)h904.8 kjmol1；(2)v(nh3)(0.6 moll10.3 moll1)/2min0.015 moll1min1，则v(o2)v(nh3)5/40.187 5 moll1min1；比较表中起始到第6 min、第6 min到第8 min浓度变化知，反应逆向移动，改变的条件应是升高温度。a项，单位时间内生成n mol no的同时，生成n mol nh3，说明v正v逆，正确；b项，条件一定时随着反应的进行，气体的物质的量逐渐变化，气体的质量始终不变，所以混合气体的平均相对分子质量逐渐变化，当平均相对分子质量不变时，说明达到平衡状态，正确；c项，百分含量w(nh3)w(no)，但不能说明二者的百分含量不变，故不能说明达到平衡状态，错误；d项，反应速率v(nh3)v(o2)v(no)v(h2o)4546，不能说明v正v逆，错误；e项，随着反应的进行，气体质量不变，容器容积可变，所以混合气体的密度可变，因此混合气体的密度是一个变量，当密度不变时说明达到平衡状态，正确。(3)由电解质溶液中的h移动方向知，左边为负极，甲醇作还原剂从b口通入；右边为正极，氧气作氧化剂从c口通入；该电池正极是氧气发生得电子的还原反应，电极反应式为：o24e4h=2h2o；该电解池中，金属铝为阳极，电极反应：al3e=al3，al3和hco之间发生相互促进的完全水解反应al33hco=al(oh)33co2，溶液逐渐变浑浊。答案(1)904.8 kjmol1(2)0.187 5 moll1min1babe(3)ch3oho24e4h=2h2o al33hco=al(oh)33co2(或al3e3hco=al(oh)33co2)3(2014杭州二中模拟)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)一定条件下，模拟某矿石形成的反应awbqcndper得到两个图像。该反应的h_0(填“”、“”或“”、“0)来消除co的污染，请判断上述反应能否发生_(填“可能”或“不可能”)，理由是_。解析(1)由表中数据知，随着温度的升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，hq kjmol10。(2)分析图像知，04 min时v(co)(0.2 moll10.08 moll1)/4 min0.03 mol/(lmin)。(3)运用“三段式”计算。设co物质的量浓度的减少量为x。起始浓度（moll1） 0.020 0.020 0 0转化浓度（moll1） x x x x平衡浓度（moll1）0.020x 0.020x x x500 时，平衡常数k9，kx2/(0.020)29，解得x0.015 moll1，则co的最大转化率为100%75%。(4)850 时，平衡常数k1，起始量（mol） 1x x 0 0转化量（mol） （1x）y （1x）y （1x）y （1x）y平衡量（mol） （1x）（1x）y x（1x）y （1x）y （1x）y平衡常数k1解得xy (5)反应2co2=2coo2常温下不能发生，应设计电解池实现此转化。在电子得失守恒的前提下，将总反应(2co2=2coo2)减去阳极反应(4oh 4e=2h2oo2)，可得阴极反应式2co24e2h2o=2co4oh。(6)2co=2c(s)o2，该反应是熵减(s0)的反应，不能自发进行。答案(1)k0吸热且s0(或依据复合判据判断)6(2014衢州检测)我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。.已知反应fe2o3(s)co(g)fe(s)co2(g)h23.5 kjmol1，该反应在1 000 的平衡常数等于4。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)欲提高co的平衡转化率，促进fe2o3的转化，可采取的措施是_。a提高反应温度b增大反应体系的压强c选取合适的催化剂d及时吸收或移出部分co2e粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触.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： 图一 图二(1)从反应开始到平衡，用h2浓度变化表示平均反应速率v(h2)_。(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下表：容器反应物投入的量反应物的转化率ch3oh的浓度能量变化(q1、q2、q3均大于0)甲1 mol co和2 mol h21c1放出q1 kj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_。ac1c2 b2q1q3c213 d121e该反应若生成1 mol ch3oh，则放出(q1q2)kj热量.以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：(1)b极上的电极反应式为_。(2)若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100 ml 1 moll1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为_(标况下)。解析.(1)设反应过程中co的转化量为n mol，则有：开始（mol）： 1.0 1.0转化（mol）： n n平衡（mol）： 1.0n 1.0n故：k4，解得n0.6，则co的平衡转化率为100%60%。(2)该反应的正反应是放热反应，提高反应温度，平衡逆向移动，co的平衡转化率降低，a错误；该反应反应前后气体的物质的量不变，增大反应体系的压强，平衡不移动，b错误；使用催化剂不能改变化学平衡的移动，c错误；及时吸收或移出部分co2，减小了生成物的浓度，化学平衡正向移动，co的平衡转化率增大，促进fe2o3的转化，d正确；粉碎矿石使其与平衡混合气体充分接触，可以加快化学反应速率，不能改变化学平衡状态，e错误。.(1)由图一可知，达到平衡时生成甲醇的物质的量浓度为0.75 moll1，则c(h2)2c(ch3oh)20.75 moll11.5 moll1，则v(h2)0.15 mol(lmin)1。(2)根据图二合成甲醇的反应是放热反应。甲反应从正反应开始，乙从逆反应开始，但甲、乙两容器中的反应是等效平衡，则c1c2，121，该反应若生成1 mol ch3oh，则放出(q1q2)kj热量，a、d、e正确；丙容器相当于把两个甲容器中的反应物压到一个容器中，压强增大，平衡正向移动，反应物转化率增大(移动的结果只是一定程度地减弱条件的改变)，放出更多的热量，则2q1q3，1321，b、c错误。.(1)甲烷在b极氧化为二氧化碳，则b极是负极，通入氧气的a极是正极，b极的电极反应式为ch44o28e=co22h2o。(2)电解硫酸铜溶液时，阳极反应式为4oh4e=o22h2o，阴极反应式为：cu22e=cu，2h2e=h2，n(cu2)1 moll10.1 l0.1 mol，若两极收集到的气体体积相等，设其物质的量为x，依据得失电子守恒有：4x0.1 mol22x，解得x0.1 mol，再根据关系式ch48e2o2，可得理论上消耗的甲烷的物质的量为n(o2)0.1 mol0.05 mol，其体积为0.05 mol22.4 lmol11.12 l。答案.(1)60%(2)d.(1)0.15 mol(lmin)1(2)ade.(1)ch44o28e=co22h2o(2)1.12 l7(2014潍坊模拟)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)在t 时，将0.6 mol h2和0.4 mol n2置于容积为2 l的密闭容器中(压强为mpa)发生反应：3h2n22nh3h0。若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如右图所示。8 min内nh3的平均生成速率为_ moll1min1。(2)仍在t 时，将0.6 mol h2和0.4 mol n2置于一容积可变的密闭容器中。下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_(填序号)。a容器内n2、h2、nh3的浓度之比为132b3v正(n2)v逆(h2)c3v正(h2)2v逆(nh3)d混合气体的密度保持不变e容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化该条件下达到平衡时nh3的体积分数与题(1)条件下nh3的体积分数相比_(填“变大”“变小”或“不变”)。达到平衡后，改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化，改变的条件可能是_。a升高温度，同时加压b降低温度，同时减压c保持温度、压强不变，增大反应物浓度d保持温度、压强不变，减小生成物浓度(3)硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气。氨气能将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：2nh3(g)5no2(g)=7no(g)3h2o(g)h1a kjmol14nh3(g)6no(g)=5n2(g)6h2o(g)h2b kjmol1则nh3直接将no2还原为n2的热化学方程式为：_。若标准状况下no与no2混合气体40.32 l被足量氨水完全吸收，产生标准状况下氮气42.56 l。该混合气体中no与no2的体积之比为_。解析(1)运用三段式，设n2消耗的物质的量为x， 起始量（mol） 0.6 0.4 0转化量（mol） 3x x 2x平衡量（mol） 0.63x 0.4x 2x恒温恒容下，气体的压强与物质的量成正比，(0.63x0.4x2x)/(0.60.4)0.8 mpa/1 mpa，解得x0.1 mol，8 min时c(nh3)0.2 mol/2 l0.1 moll1，nh3的平均生成速率v(nh3) 0.1 moll1/8 min0.012 5 moll1min1。(2)a项，n2、h2、nh3的浓度之比为132，但不一定不变，不能说明已达平衡；b项，3v正(n2)v逆(h2)，则v正(n2)v逆(h2)13，等于化学计量数之比，说明已达平衡；c项，3v正(h2)2v逆(nh3)，v正(h2)v逆(nh3)23，不等于化学计量数之比，不能说明已达平衡；d项，恒温恒压时，随着反应进行，气体的质量不变而体积逐渐减小，密度逐渐增大，当气体密度不变时，说明已达平衡；e项，恒温恒压时，随着反应进行，气体的质量不变而物质的量逐渐减小，平均相对分子质量逐渐增大，当气体平均相对分子质量不变时，说明已达平衡。合成氨的正反应是气体分子数减小的反应，将0.6 mol h2和0.4 mol n2置于密闭容器中，恒温恒压条件下平衡状态的压强大于恒温恒容条件下平衡状态的压强，因此前者nh3的体积分数大于后者。根据反应3h2n22nh3hc(hso)c(h)c(so)c(oh)cc(h2so3