高考化学二轮复习 题型强化卷一 巧解化学理论综合类试题.doc

题型强化卷一巧解化学理论综合类试题考题体验组(建议时间20分钟满分30分)1(2015新课标全国卷)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加mno2和h2so4，即可得到i2，该反应的还原产物为_。(2)上述浓缩液中主要含有i、cl等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加agno3溶液，当agcl开始沉淀时，溶液中为_。已知ksp(agcl)1.81010，ksp(agi)8.51017。(3)已知反应2hi(g)i2(g)h2(g)的h11 kjmol1,1 mol h2(g)、1 mol i2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kj、151 kj的能量，则1 mol hi(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_ kj。(4)bodensteins研究下列反应：2hi(g) h2(g)i2(g)在716 k时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(hi)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(hi)10.910.850.8150.7950.784x(hi)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数k的计算式为_。上述反应中，正反应速率为v正k正x2(hi)，逆反应速率为v逆k逆x(h2)x(i2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以k和k正表示)。若k正0.0027 min1，在t40 min时，v正_ min1。由上述实验数据计算得到v正x(hi)和v逆x(h2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。解析：(1)浓缩液中的碘元素为1价，碘单质中的碘元素为0价，说明加入了氧化剂，mno2作氧化剂，化合价降低，所以还原产物为mnso4。(2)当agcl开始沉淀时，agi已沉淀，由ksp(agcl)c(ag)c(cl)、ksp(agi)c(ag)c(i)得，则4.7107。(3)设1 mol hi(g)分子中化学键断裂需吸收能量x kj，则2x43615111，解得x299。(4)设开始加入的hi为x mol，达平衡时转化的hi为a mol，则2hi(g) h2(g)i2(g)开始/mol x 0 0转化/mol a 平衡/mol xa 所以0.784，得a0.216x，k；达平衡时，v正v逆，k正x2(hi)k逆x(h2)x(i2)，k逆k正/k。v正k正x2(hi)，在40 min时，x(hi)0.85，所以v正0.002 7 min10.850.851.95103 min1。升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，hi的物质的量分数减小，h2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是a、e。答案：(1)mnso4(或mn2)(2)4.7107(3)299(4)k正/k1.95103a、e2(2015新课标全国卷)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为co、co2和h2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：co(g)2h2(g) ch3oh(g)h1co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h2co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)h3回答下列问题：(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键hhcocohoche/(kjmol1)4363431 076465413由此计算h1_ kjmol1；已知h258 kjmol1，则h3_ kjmol1。(2)反应的化学平衡常数k表达式为_；图1中能正确反应平衡常数k随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母)，其判断理由是_。图1图2(3)当组成n(h2)/n(coco2)2.60时，体系中的co平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(co)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”)，其原因是_；图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。解析：(1)反应中，生成1 mol ch3oh时需要形成3 mol ch键、1 mol co键和1 mol oh键，则放出的热量为：(4133343465) kj2 047 kj，需要断开1 mol co键和2 mol hh键，吸收的热量为：(1 0764362) kj1 948 kj，则该反应为放热反应，h1(1 9482 047) kjmol199 kjmol1；根据盖玻定律，h3h2h1(5899) kjmol141 kjmol1。(2)反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，曲线a正确。答案：(1)9941(2)k(或kp)a反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小(3)减小升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中co的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生co的量增大；总结果，随温度升高，使co的转化率降低p3p2p1相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升co的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生的co的量不受压强影响。故增大压强时，有利于co的转化率升高。3(2015福建卷)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。(1)硫离子的结构示意图为_。加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为_。(2)25，在0.10 moll1h2s溶液中，通入hcl气体或加入naoh固体以调节溶液ph，溶液ph与c(s2)关系如图(忽略溶液体积的变化、h2s的挥发)。ph13时，溶液中的c(h2s)c(hs)_ moll1。某溶液含0.020 moll1mn2、0.10 moll1h2s，当溶液ph_时，mn2开始沉淀。已知：ksp(mns)2.81013(3)25，两种酸的电离平衡常数如表。ka1ka2h2so31.31026.3108h2co34.21075.61011hso的电离平衡常数表达式k_。0.10 moll1na2so3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。h2so3溶液和nahco3溶液反应的主要离子方程式为_。解析：(1)s2核外有18个电子，结构示意图为。加热时，c和浓硫酸反应生成co2、so2和h2o。(2)根据物料守恒，ph13时，c(h2s)c(hs)c(s2)0.10 moll1，则c(h2s)c(hs)0.10 moll10.057 moll10.043 moll1。mn2开始沉淀时，溶液中c(s2)1.41011( moll1)，结合图象可知此时溶液的ph5。(3)hsohso，其电离平衡常数表达式k。na2so3溶液由于so水解而呈碱性，离子浓度大小顺序为c(na)c(so)c(oh)c(hso)c(h)。由于h2so3的ka2小于h2co3的ka1，则h2so3溶液与nahco3溶液反应后h2so3转化为hso而不是so，离子方程式为h2so3hco=hsoh2oco2。答案：(1)c2h2so4(浓)2so2co22h2o(2)0.0435(3)或c(na)c(so)c(oh)c(hso)c(h)或nasoohhsohh2so3hco=hsoco2h2o4(2015江苏卷)烟气(主要污染物so2、nox)经o3预处理后用caso3水悬浮液吸收，可减少烟气中so2、nox的含量。o3氧化烟气中so2、nox的主要反应的热化学方程式为：no(g)o3(g)=no2(g)o2(g)h200.9 kjmol1no(g)o2(g)=no2(g)h58.2 kjmol1so2(g)o3(g)=so3(g)o2(g)h241.6 kjmol1(1)反应3no(g)o3(g)=3no2(g)的h_ kjmol1。(2)室温下，固定进入反应器的no、so2的物质的量，改变加入o3的物质的量，反应一段时间后体系中n(no)、n(no2)和n(so2)随反应前n(o3)n(no)的变化如图。当n(o3)n(no)1时，反应后no2的物质的量减少，其原因是_。增加n(o3)，o3氧化so2的反应几乎不受影响，其可能原因是_。(3)当用caso3水悬浮液吸收经o3预处理的烟气时，清液(ph约为8)中so将no2转化为no，其离子方程式为_。(4)caso3水悬浮液中加na2so4溶液，达到平衡后溶液中c(so)_用c(so)、ksp(caso3)和ksp(caso4)表示；caso3水悬浮液中加入na2so4溶液能提高no2的吸收速率，其主要原因是_。解析：(1)根据盖斯定律，由题中第一个热化学方程式第二个热化学方程式2，可得3no(g)o3(g)=3no2(g)h200.9 kjmol158.2 kjmol12317. kjmol1。(2)根据图示，n(o3)n(no)1时，n(no2)达最大值，n(o3)n(no)1时，n(no2)减小，可能原因是过量的o3将no2氧化为更高价氮氧化物。增大n(o3)，o3氧化so2的反应几乎不受影响，可以推断可能原因是该反应的反应速率慢。(3)碱性条件下，no2转化为no，氮元素被还原，则硫元素被氧化，so转化为so，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式。(4)根据ksp(caso4)c(ca2)c(so)，得c(ca2)，根据ksp(caso3)c(ca2)c(so)，得c(so)c(so)。caso3水悬浮液中加入na2so4溶液，能发生沉淀的转化，即caso3(s)转化为caso4(s)，使溶液中c(so)增大，加快so与no2的反应速率，因此no2的吸收速率提高。答案：(1)317.3(2)o3将no2氧化为更高价氮氧化物(或生成了n2o5)so2与o3的反应速率慢(3)so2no22oh=so2noh2o(4)c(so)caso3转化为caso4使溶液中so的浓度增大，加快so与no2的反应速率新题预测组(建议时间20分钟满分30分)1汽车尾气中含有co、氮的氧化物等，是雾霾形成的主要原因之一。(1)采用合适的催化剂，甲烷可将氮的氧化物转化为无毒物质。已知反应：ch4(g)4no(g) 2n2(g)co2(g)2h2o(g)h1 160 kjmol1ch4(g)2no2(g) n2(g)co2(g)2h2o(g)h867 kjmol1写出ch4将no2还原为no的热化学方程式：_。(2)已知反应：no2(g)so2(g) so3(g)no(g)h41.8 kjmol1一定温度下，在一容积固定为2 l的密闭容器中充入2 mol no2和4 mol so2，发生上述反应，2 h后测得反应达到平衡状态，其中no2与so2的体积分数之比为16，则反应开始至平衡，平均反应速率v(no)_；该温度下，反应的平衡常数k_。(3)工业上可利用co和h2合成甲醇，反应的热化学方程式为：co(g)2h2(g) ch3oh(g)h116 kjmol1一定条件下，在某密闭容器中充入1 mol co和2 mol h2发生上述反应，co的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：图中t1、t2、t3的大小顺序为_，理由是_。(4)naoh溶液可以吸收氮的氧化物：no2no2naoh=2nano2h2o。室温下，用一定量的naoh溶液吸收no、no2混合气体，得到0.1 moll1的nano2溶液。已知hno2的电离常数ka7.1104，那么室温下no的水解常数kb_，0.1 moll1 nano2溶液中c(na)、c(oh)、c(no)、c(hno2)的大小顺序为_。解析：(1)将题给热化学方程式依次标为，应用盖斯定律，热化学方程式2可得：ch4(g)4no2(g)4no(g)co2(g)2h2o(g)h574 kjmol1。(2)no2(g)+so2(g) so3(g)no(g)n(开始) 2 mol 4 moln(平衡) x 6xn(转化) 2 molx 4 mol6x所以2 molx4 mol6x，解得x0.4 mol。即：no2(g)so2(g) so3(g)no(g)n(平衡) 0.4 mol 2.4 mol 1.6 mol 1.6 mol反应2 h后达到平衡，平均反应速率v(no)0.4 moll1h1；平衡常数k。(4)kakhkw，故kh1.41011；0.1 moll1nano2溶液中，oh来自水的电离和no的水解，而hno2仅来自no的水解，故c(oh)c(hno2)，因水解程度很小，故c(na)c(no)c(oh)c(hno2)。答案：(1)ch4(g)4no2(g) 4no(g)co2(g)2h2o(g)h574 kjmol1(2)0.4 moll1h1或2.67(3)t1t2t3正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应物的转化率降低(4)1.41011c(na)c(no)c(oh)c(hno2)2天然气、可燃冰、页岩气、沼气的主要成分都是甲烷，甲烷既是一种清洁能源，也是一种重要的化工原料。(1)以甲烷为主要原料可生产合成气(co和h2)。已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h802.3 kjmol1co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)h41.0 kjmol12co(g)o2(g)=2co2(g)h566.0 kjmol1则反应co2(g)ch4(g) 2co(g)2h2(g)的h_。(2)250时，以镍合金为催化剂，得4 l恒容密闭容器中通入6 mol co2和6 mol ch4，发生如下反应：co2(g)ch4(g) 2co(g)2h2(g)。若平衡体系中各组分的体积分数如下表：物质ch4co2coh2体积分数0.10.10.40.4此温度下该反应的平衡常数k_。若保持温度不变，则平衡时和开始时容器内气体的压强之比为_。(3)以二氧化钛表面覆盖cu2al2o4为催化剂，可以将co2和ch4直接转化成乙酸，反应方程式为co2(g)ch4(g) ch3cooh(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图1所示。250300时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_。图1图2为了提高该反应中ch4的转化率，可以采取的措施是_(写出一条即可)。(4)甲烷燃料电池是一种新型电池。如图2所示，装置为甲烷燃烧料电池(电解质溶液为koh溶液)，通过装置可实现铁棒上镀铜。电极b上的电极反应式是_。电镀结束后，装置中溶液的ph_(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置中cu2的物质的量浓度_。若完全反应后，装置中阴极质量增加12.8 g，则装置中理论上消耗的氧气在标准状况下的体积为_l。解析：(1)根据盖斯定律，将22得目标方程式，其h(802.341.02566.02) kjmol1247.7 kjmol1。(2)设平衡时消耗co2的物质的量为x mol，则：co2(g)ch4(g) 2co(g)2h2(g)n(始)/mol 6 6 0 0n(变)/mol x x 2x 2xn(平)/mol 6x 6x 2x 2x2x/(122x)0.4，解得：x4。各物质的平衡浓度分别为：c(co2)c(ch4)0.5 moll1，c(co)c(h2)2 moll1，k64 mol2l2。相同温度下的同一密闭容器中，压强之比等于气体物质的量之比。p(平)p(始)n(平)n(始)201253。(3)温度超过250时，催化剂的催化效率降低，导致反应速率降低。co2(g)ch4(g) ch3cooh(g)是气体物质的量减少的反应，缩小容器体积(增大压强)，平衡正向移动，ch4的转化率增大。增大co2的浓度也可使平衡正向移动，提高ch4的转化率。(4)在铁棒上镀铜时，铜棒是阳极，铁棒是阴极，与铜棒相连的电极是电源的正极，与铁棒相连的电极是电源的负极，故a为负极，通入甲烷，b为正极，通入氧气，氧气在碱性条件下得电子生成oh。该甲烷燃料电池的总反应为ch42o22koh=k2co33h2o，故电镀结束后，装置中溶液的ph减小；电镀池中，阳极铜溶解，阴极析出铜，溶液中cu2的物质的量浓度不变。装置中阴极增加的质量是cu的质量，n(cu)0.2 mol，则反应中转移0.4 mol电子，根据电子得失守恒，可知理论上应消耗0.1 mol o2，在标准状况下的体积为2.24 l。答案：(1)247.7 kjmol1(2)64 mol2l253(3)温度超过250时，催化剂的催化效率降低缩小容器体积(增大压强)或增大co2的浓度(答出一条即可)(4)o22h2o4e=4oh变小不变2.243研究氮及其化合物对化工生产有重要意义。(1)肼(n2h4)可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂n2o4反应生成n2和水蒸气。已知：n2(g)2o2(g)=n2o4(l)h119.5 kjmol1n2h4(l)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h2534.2 kjmol1写出肼和n2o4反应生成n2和水蒸气的热化学方程式_。(2)已知肼(n2h4)是二元弱碱，其电离方程式为_。(3)工业合成氨的原理为：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92.4 kjmol1。下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时n2的物质的量浓度随时间的变化，图乙表示在其他条件不变的情况下，改变起始投料中h2与n2的物质的量之比(设为k)对该平衡的影响。图甲图乙图丙已知图甲中0t1 min内，v(h2)0.03 moll1min1，则t1_；若t2min时仅改变一个反应条件，则所改变的条件可能是_(填一种即可)；图乙中，b点时k_。已知某温度下该反应的平衡常数k10，该温度下向某恒容密闭容器中充入下列浓度的混合气体：c(h2)0.1 moll1，c(n2)0.5 moll1，c(nh3)