2018版高中化学二轮复习基本概念、基本理论综合型

1、题型一基本概念、基本理论综合型1(2017 孝义市高三下学期考前热身训练) 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物 (NOx ) 、CO2、SO2 等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。. 脱硝：2的燃烧热为 285.8 kJ mol 1已知： H22H 133 kJ mol 1N (g) 2O(g)=2NO (g)H2O(g)=H2O(l) 44 kJ mol 1H催化剂存在下，H2 还原 NO2 生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_ 。. 脱碳：(1) 向 2 L 密闭容器中加入 2 mol CO 2 和 6 mol H 2，在适当的催化

2、剂作用下，发生反应：CO2(g) 3H2(g)CH3OH(l) H2O(l)H 0该反应自发进行的条件是_( 填“低温”“高温”或“任意温度”)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_( 填字母 ) 。a混合气体的平均相对分子质量保持不变b CO2 和 H2 的体积分数保持不变c CO2 和 H2 的转化率相等d混合气体的密度保持不变e 1 mol CO 2 生成的同时有3 mol H H 键断裂CO2 的浓度随时间(0 t 2) 变化如下图所示，在t 2 时将容器容积缩小一倍，t 3 时达到平衡，t 4 时降低温度， t 5 时达到平衡，请画出t 2 t 6 时间段 CO2浓度随时间的变化。(

3、2) 改变温度，使反应 CO2(g) 3H2(g)CH3OH(g) H2O(g)H”“ ”“ ”或“”) T2。若 30 min 时只向容器中再充入1 mol CO2(g) 和 1 molH2O(g) ，则平衡 _( 填“正向”“逆向”或“不”) 移动。(3) 利用人工光合作用可将 CO2转化为甲酸，反应原理为 2CO2H2O=2HCOOHO2 ，装置如图所示：电极 2 的电极反应式是_ ；在标准状况下，当电极2 室有 11.2 L CO 2 反应。 理论上电极 1 室液体质量 _( 填“增加”或“减少” )_ _g。答案 .4H 2(g) 2NO(g)=N 2(g) 4H2O(g)H 1 1

4、00.2 kJ mol 1.(1) 低温de(2) 0.025 mol L119min 不 (3)CO 2H 2e =HCOOH减少2解析. 根据氢气的热值可书写氢气的热化学方程式是2H2(g) O2(g)=2H2O(l)H 285.8 2 kJ mol 1 571.6 kJ mol 1 ，根据盖斯定律，将已知热化学方程式中的氧气与液态水消去得到H2还原NO2 生成水蒸气和氮气的热化学方程式，为4H2(g) (g)=N 2(g) 4H2 O(g) 1 100.2 kJ mol1；2NOH.(1)该反应的S0，所以若反应自发进行，则H0，因此反应自发进行的条件是低温； a 项，该体系中的气体只有

5、二氧化碳和氢气，且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能判断为平衡2状态， 错误； b 项，二氧化碳与氢气始终是13的关系， 所以 CO和 H 的体积分数保持不变22的状态不是平衡状态，错误；c 项，二氧化碳与氢气的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以二者的转化率一定相等，与是否达到平衡状态无关，错误；d 项，因为该体系中有液体生成，所以气体的质量在逐渐减少，则气体的密度减小，达平衡时，密度保持不变，正确； e 项， 1 mol CO 2 生成的同时有3 mol H H 键断裂，符合正、逆反应速率相等，是平衡状态，

6、答案选d、 e；在 t 2 时将容器容积缩小一倍，二氧化碳的浓度瞬间增大到 1 mol L1，则压强增大，平衡正向移动，t 3 时达到平衡，达到的平衡与原平衡相同，浓度仍是 14 时降低温度，则平衡正向移动，t 5 时达0.5 molL ；该反应是放热反应， t到平衡，则二氧化碳的浓度将小于0.5 molL 1，对应的图 像 为。(2) 因为生成甲醇的反应是放热反应，而反应是从逆反应开始的，所以反应吸热，所以绝热容器的温度要低于恒温容器， 即反应温度高于反应， 温度升高， 放热反应的平衡常数减小， 则 K( ) K( ) ；二者都是恒容条件， 若是恒温恒容， 二者达到的平衡是等效平衡，甲醇的浓

7、度相同。 而反应温度高于反应， 温度降低， 平衡正向移动， 则甲醇的浓度增大，平衡时 CH3OH的浓度 c( ) c( ) ；对反应，前10 min 内氢气的物质的量减少6 mol 4.5 mol 1.5 mol ，则甲醇0.5mol ，所以前 10 min 内平均反应速率v(CH3OH) 20.5 mol的物质的量增加L 10 min 0.025 mol L 1 min 1 ； 30 min 时是平衡状态，生成甲醇1 mol ，则消耗氢气 3 mol ，平衡时氢气的物质的量是3 mol ，而改变温度后氢气的物质的量变为3.2 mol，物质的量增大，说明平衡逆向移动，因为该反应是放热反应，所以

8、升高温度，平衡逆向移动，则T1T2；若 30 min 时只向容器中再充入 1 mol CO 2(g) 和 1 mol H 2 O(g) ，根据表中数据计算该温度下44的平衡常数为K 27，此时 Q 27 K，所以平衡不移动。(3) 根据装置图中电子的流向判断1 是负极、 2 是正极，负极上水失电子生成氢离子和氧气，判断电极 1 电极反应： 2HO 4e =O2 4H，酸性增强， H通过质子膜进入到电极2 区域；电极 2 通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极反应： CO2 2H 2e =HCOOH，酸性减弱， 从总反应看，每消耗1 mol CO2，就会消耗 1 mol H 2O，现有标准

9、状况下11.2 L即 0.5mol CO反应，那就会消耗0.5 mol HO即 9 g 。222(2017 淄博市高三仿真模拟 )(1)标准状况下， 1 m3 的可燃冰可转化为 160 L 甲烷和 0.83) 。m 的水。则可燃冰中 n(CH4) n(H2O)_(列出计算式即可(2) 羰基硫 (COS)多产生于煤化工合成气中，能引起催化剂中毒，可通过水解反应：COS(g)3H2O (g)H2S(g) CO2(g)H除去。相关的化学键键能数据如下表：化学键C=O(CO)C=O(COS)C=S(COS)H SH O2E/kJ mol 1803742577339465则 H为 _。(3) 近期太阳能

10、的利用又有新进展。利用太阳能由CO2 制取 C 的原理如下图所示，若重整系n FeO统发生的反应中n CO2 4，则重整系统中发生反应的化学方程式为_ 。(4)NaHS 可用于污水处理的沉淀剂。已知：25 时， H2S 的电离常数a11.0 10 7， a2KK7.0 10 152K1.75 1038，反应 Hg(aq) HS (aq)HgS(s) H (aq) 的平衡常数，则Ksp(HgS) _ 。(5) 已知 CO(g) H2O(g)CO2(g) H2(g)H 42 kJ mol 1 ，在进气比 n(CO) n(H2O) 不同时，测得相应的CO的平衡转化率如下图，图中各点对应的反应温度可能

11、相同，也可能不同。图中D、 E 两点对应的反应温度分别为T 和 T。判断：DE TD_( 填“ ”) TE。与图中 E 点对应的反应温度相同的为_( 填字母 ) 。160 8105 1答案 (1) 22.418(2) 35 kJ mol700 K10 53(5) AG(3)4FeO CO2 =2Fe2 O3C (4)4.04解析3的可燃冰可转化为160 L甲烷和3(1) 标准状况下， 1 m0.8 m 的水。则可燃冰中160 L33 33 116081050.8 m 10Lm 10gLn(CH4) n(H2O) 22.4 L mol 118 g mol 1 22.418。(2) 根据反 应 ：

12、 COS(g) H2O (g)H2S(g) CO2(g)H (742 577 4652 80323392)kJ mol 1 35 kJ mol 1。 (3) 根据图中信息，二氧化碳和氧化亚铁为反应物，而另一铁的氧化物和碳为生成物，且n FeO700 Kn CO2 4，则 4FeOCO=Fe OC，根据质量守恒2x y得： 4， 6，故 Fe4O6 为 2Fe2O3，故方程式为700 K24FeOCO2=2Fe2O3 C。(4)HgS(s)Hgxy(aq)2sp2) c(S22 S(aq) ，K (HgS) c(Hg) ，反应 Hg(aq) HS (aq)HgS(s) H (aq)c c2Ka2

13、的平衡常数 K cHcc HS Ksp38Hg c HSHg c HS c SHgS 1.75 10，则 K (HgS)222sp 157.0 1053 1.75 10 384.0 10。(5) 根据反应222H 42 kJ mol1，可知正反应为放CO(g) H O(g)CO(g) H (g)热反应，图中 D、E 两点进气比 (CO) n(H2O) 都为 1，升高温度平衡逆向移动，CO的转n化率降低，故 TDp2p3解析 (1)22CO(g)H 566.0 kJ mol1可知， 2 mol CO 完全由 2CO(g) O(g)燃烧放出 566.0kJ 的热量，所以 1 mol CO 完全燃烧

14、放出 283 kJ的热量，所以CO的燃烧热为 283 kJmol 1。若 1 mol N2(g) 、 1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ 、498 kJ 的能量，设 1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，由N2(g) O2(g)2NO(g)946 kJ mol 1498 kJ mol 1 2 kJmol 1 180.5 kJ mol 1，Hx解之得 x631.75 ，所以1 mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75 kJ 。(2) 2可得：(g) 4CO(g)=N(g) 4CO(g) ( 566.0 kJ mol2

15、NO22H1 ) 2 ( 180.5 kJ mol 1) ( 116.5 kJ mol 1) 1 196 kJ mol 1，所以 CO将 NO2还原为单质的热化学方程式为2NO(g) 4CO(g)=N2(g) 4CO2(g)H 1 196 kJ mol 1。(3) 由表中数据可知，前 2 s 内， NO的变化量为 (10.0 2.50) 10 4 molL 17.50 10 4 1N2 的变化量为3.75 10 4 12 s 内平均反molL ，由 N 原子守恒可得molL ，所以前3.75 10 4 110 4 1 1应速率 v(N2) molL 1.875molL s ，此温度下，反应在第

16、 4 s26达平衡状态，各组分的平衡浓度分别为 4 110 3c(NO)1.00 10molL 、 c(CO)2.70molL 1 、 c(N2) 10.0 1.00 10 4molL 14.5 10 4molL 1 、 c(CO2) (3.602 3 1 4 1c N2 c222.7) 10molL 9.0 10molL ，所以该反应的平衡常数 2CO2Kc NOc CO4.5 10 4 9.0 10 4 2 423 25 000 。1.00 10 2.70 10A项，在反应过程中关系式 n(CO2) 2n(N2)恒成立，所以不能说明是平衡状态；B 项，虽然反应过程中气体的总质量恒不变，但是

17、气体的总物质的量变小，所以混合气体的平均摩尔质量在反应过程中变大，平均相对分子质量也变大， 因此当气体的平均相对分子质量不变时，能说明是平衡状态；C 项，反应过程中气体的总体积和总质量都不变，所以气体密度不变，因此该说法也不能说明是平衡状态；D 项，正反应是气体体积减小的反应，所以反应过程中气体的压强是变量，当容器内气体压强不变时，说明反应达平衡状态。综上所述，能说明上述反应达到平衡状态的是B、 D。当 NO与 CO浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是该反应的正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，NO的转化率减小( 或正反应放热

18、， 温度越高，越不利于反应正向进行，NO的平衡转化率越小) ；由反应方程式可知，在相同温度下压强越大，越有利于反应正向进行，则 NO的转化率越大，所以图中压强 ( p1、 p2、 p3) 的大小顺序为p1p2p3 。4(2017 湖南省高考冲刺预测卷) 页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。(1) 页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO 和 H2) 。 CH4 与 H2O(g) 通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH (g) H O(g)=CO(g) 3H(g)H4221已知：CH4、 H2、 CO 的燃烧热 (H) 分别为 a k

19、Jmol 1、 b kJmol 1、 c kJmol 1；H2O (l)=H 2O(g)H d kJmol 1则 H1 _( 用含字母 a、 b、 c、d 的代数式表示 )kJ mol 1。(2) 用合成气生成甲醇的反应：CO(g) 2H2(g)CH3OH(g)H2，在 10 L 恒容密闭容器中按物质的量之比12充入 CO和 H2，测得 CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200 时 n(H2) 随时间的变化如下表所示：7t /min0135n(H2)/mol8.05.44.04.0 H2_( 填“ ”“ ”或“”)0 。写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施：_ 。下列说法正

20、确的是_( 填字母 ) 。a温度越高，该反应的平衡常数越大b达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高c容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度d图中压强p1p2 0 3 min 内用 CH3OH表示的反应速率 v(CH3OH)_mol L 1min 1。 200 时，该反应的平衡常数 K _。向上述 200 达到平衡的恒容密闭容器中再加入 2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变， 则化学平衡 _( 填“正向”“逆向”或“不” ) 移动。(3) 甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 mol电子，则甲烷的利用率

21、为_。答案(1) a 3b c d(2) 增大H2 浓度、增大压强cd 1 ( 或 0.067)15 6.25 正向 (3)60%解析(1) 已知 CH、 H 、 CO 的燃烧热 (H) 分别为 a kJmol 1 1、 b kJmol、42 c kJmol 1，则有CH4(g) 2O2(g)=CO2(g) 2H2O(l)H a kJ mol1H2(g) 1/2O 2(g)=H 2O(l)H b kJ mol1 CO(g) 1/2O 2(g)=CO2(g)1H c kJ molH2O (l)=H 2O(g)dkJmol 1H则根据盖斯定律可知 3即得到反应CH(g) H O(g)=CO(g) 3H (g) 的422H1 ( a3b c d) kJ mol 1。(2) 随温度的升高CO转化率降低， 这说明升高温度平衡向逆反应方向