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1、江苏省2020高考化学二轮复习题型一化学反应原理综合题教案(含解析)江苏省2020高考化学二轮复习题型一化学反应原理综合题教案(含解析)江苏省2020高考化学二轮复习题型一化学反应原理综合题教案(含解析)题型一化学反应原理综合题反应热与化学平衡的综合1题型特点这类试题往往以能量变化、化学反应速率、化学平衡知识为主题,借助图像、图表的手段,综合考察关系知识。关系知识主要有:(1)H符号的判断、热化学方程式的书写、应用盖斯定律计算H。(2)化学反应速率的计算与比较,外因(浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应速率的影响。平衡常数、转变率的计算,温度对平衡常数的影响;化学平衡状态的判断,用化学平衡的影

2、响因素进行解析和解释。在多层次曲线图中反应化学反应速率、化学平衡与温度、压强、浓度的关系。2热化学方程式的书写及反应热计算技巧首先根据要求书写目标热化学方程式的反应物、产物并配平,其次在反应物和生成物的后边的括号内注明其状态,再次将目标热化学方程式与已有的热化学方程式比对(主假如反应物和生成物的地点、化学计量数),最后根据盖斯定律进行适合运算得出目标热化学方程式的反应热H,空一格写在热化学方程式右边即可。3解析反应速率和化学平衡问题的注意点娴熟“三段式”,正确计算反应速率、转变率和平衡常数。明确三种量的意义:一是初步量(物质的量或浓度),二是变化量,三是平权衡;用变化量求反应速率和转变率,用平

3、衡浓度求平衡常数。化学平衡状态的比较解析时,要审清两个条件:恒温恒容;恒温恒压。平衡常数的计算固体和纯液体的浓度视为常数(不出现在平衡常数表达式中);理解气体分压的意义(等于气体物质的量之比)以及气体压强平衡常数的计算。关于可逆反应,温度变化对正、逆反应速率均产生影响,且影响趋势相同,但影响程度不同。升温对吸热反应影响较大,对放热反应影响较小;降温对吸热反应影响较小,对放热反应影响较大。-1-4解析图表与作图时应注意的问题认真解析并正确画出曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点。找准纵坐标与横坐标的对应数据。描述曲线时注意点与点之间的连结关系。解析表格数据时,找出数据大小的变化规律。1(2019高

4、考江苏卷)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。(1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4H2O热分解可制备CaO,CaC2O4H2O加热升温过程中固体的质量变化如图1。写出400600范围内分解反应的化学方程式:_。与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4H2O热分解制备的CaO拥有更好的CO2捕集性能,其原因是_。(2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转变方法,其过程中主要发生下列反应:反应:CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41.2kJmol1反应:2CO(g)6H2(g)=CH3OCH3(g)3H2

5、O(g)H122.5kJmol1在恒压、CO和H的初步量一定的条件下,CO平衡转变率和平衡时CHOCH的选择性随温22233度的变化如图2。-2-2CH3OCH3的物质的量其中:CH3OCH的选择性反应的CO2的物质的量100%3温度高于300,CO2平衡转变率随温度升高而上涨的原因是_。220时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的举措有_。解析:(1)(CaC2O4H2O)146gmol1,取1molCaC2O4H2O,质量为146g,当剩M余质量为128g时,质量减少了18g,即减

6、少1molHO,联合题图1知,在400时,固2体的化学式为CaC2O4;当节余质量为100g时,质量又减少了28g,即减少1molCO,CaC2O4失去1个CO后变成CaCO,所以在400600时发生的反应为400600CaCOCO。CaCO=3243CaC2O4H2O热分解会放出CO、CO2、H2O等气体,能够使制备的CaO更为疏松多孔,这样得到的CaO捕集CO的性能更好。(2)反应为吸热反应,反应为放热反应,当升高温度时,2反应平衡正向移动,CO2转变为CO的平衡转变率上涨,反应平衡逆向移动,CO2转变为CHOCH的平衡转变率下降,且上涨幅度超过下降幅度。反应是气体分子数不变的反应,33反

7、应是气体分子数减小的反应,所以能够经过加压使反应平衡正向移动,或许加入有利于反应进行的催化剂。400600CaCOCO答案:(1)CaC2O4=3CaC2O4H2O热分解放出更多的气体,制得的CaO更为疏松多孔(2)反应的H0,反应的H1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是_。增加n(O),O氧化SO的反应几乎不受影响,其可能原因是_。332(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预办理的烟气时,清液2(pH约为8)中SO3将NO2转变为,其离子方程式为_。NO2(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中22、c(SO3)_用c(SO4)Ksp(CaSO3)和Ksp(C

8、aSO4)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)应用盖斯定律进行解答。O3的氧化性很强,O3能将NO2氧化为更高价的氮氧化物。O能氧化SO,而增加n(O)时O氧化SO的反应几乎不受影响,则“几乎不受影响”的32332原因是SO2与O3的反应速率慢。(3)NO2转变为是NO2发生了复原反应,则2NO2SO3发生氧化反应;pH8的溶液呈碱性。在此基础上,应用书写氧化复原反应型离子方程式的规则,可写出2与NO反应的离子方程SO32式。(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液此后的体系中存在两个积淀溶解平衡:CaSO(s)22,Ca(a

9、q)SO(aq)33sp(CaSO3)2)2)(Ca(SO3KccCaSO4(s)22(aq),Ca(aq)SO4K(CaSO)c22)(Ca)c(SOsp442Ksp(CaSO3)2)。则c(SO)sp(CaSO4)c(SO34K-4-CaSO3水悬浮液吸收NO2的实质是2与NO2发生氧化复原反应。CaSO3水悬浮液中加入SO32(aq)2,促进积淀溶解平衡NaSO溶液此后,发生反应:CaSO(aq)CaSO(s)2444CaSO(s)222的浓度增大,加速了2与NO的反应速率。Ca(aq)SO(aq)向右移动,SOSO33332答案:(1)317.3O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成

10、了N2O5)SO与O的反应速率慢2322H2O(3)SO32NO2OH=SO42NOKsp(CaSO3)222(4)Ksp(CaSO4)c(SO4)CaSO3转变为CaSO4使溶液中SO3的浓度增大,加速SO3与NO2的反应速率11,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法生产,主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl),反应原理为iCH2=CHCH3(g)Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g)H134kJmol1ii.CH2=CHCH3(g)Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)HCl(g)1H2102kJmol已知有关化学键的键能数据如下表

11、所示:化学键C=CCCCClClClE/(kJmol1)611x328243请回答下列问题:由反应i计算出表中x_。一定温度下,密闭容器中发生反应i和反应ii,达到平衡后增大压强,CH2ClCHClCH3的产率_(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_。(3)T1K时,向10L恒容的密闭容器中充入1molCH2=CHCH2Cl和2molHCl,只发生反应CH2=CHCH2Cl(g)HCl(g)CH2ClCHClCH3(g)3。5min反应达到平衡,测得05minH内,用CH2ClCHClCH3表示的反应速率v(CH2ClCHClCH)0.016molL11min。3平衡时,HCl的体积分数为

12、_(保存三位有效数字)。保持其他条件不变,6min时再向该容器中充入0.6molCH2=CHCH2Cl、0.2molHCl-5-和0.1molCH2ClCHClCH3,则初步反应速率v正(HCl)_(填“”“”“1。由题图乙可知,T1K条件下K正K逆1,再应用三段式和平衡常数表达式解答。该反应正向放热,随反应进行,温度升高,压强增大。答案:(1)332增大增大压强,反应ii的平衡不移动,反应i的平衡正向移动54.5%(4)B反应ii的正反应为放热反应,温度升高,正反应的平衡常数减小25%增大-6-2采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中获得宽泛应用。回答下列问题

13、:(1)1840年Devil用干燥的氯气经过干燥的硝酸银,获得N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为_。(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应:其中NO二聚为NO的反应能够快速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所224示t时,N2O5(g)完全分解:t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)14.4kJmol1H2NO(g)=N242mol1O(g)H55.3kJ252(g)12H_kJmol1则反

14、应NO(g)=2NO2O(g)的。研究表示,N2O5(g)分解的反应速率v2103pNO(kPamin1)。t62min时,测25得体系中pO2.9kPa,则此时的pNO_kPa,v_kPamin1。225若提高反应温度至35,则NO(g)完全分解后体系压强p(35)_63.125kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_。25时NO(g)2NO(g)反应的平衡常数K_(K为以分压表示的平衡常242pp数,计算结果保存1位小数)。(3)关于反应2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5NO2NO3快速平衡第二步NO2NO3NONO2O2慢反应

15、第三步NONO32NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的选项是_(填标号)。Av(第一步的逆反应)v(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效-7-D第三步反应活化能较高解析:(1)氯气与硝酸银反应生成N2O5,氯气做氧化剂,复原产物为氯化银,又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价,则只能是氧元素化合价升高,所以气体氧化产物为O2。1(2)将已知热化学方程式依次编号为a、b,根据盖斯定律,由2ab得N2O5(g)=2NO2(g)1H2H4.455.32112O(g)H122kJmol53.1kJmol。t62min22时,

16、体系中pO22.9kPa,根据三段式法得2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)初步35.8kPa00转变5.8kPa5.8kPa2.9kPa62min30.0kPa5.8kPa2.9kPa3121则62min时pNO30.0kPa,v21030.0kPamin6.010kPamin。25刚性反应容器的体积不变,25N2O5(g)完全分解时体系的总压强为63.1kPa,升高温度,从两个方面解析:一方面是体积不变,升高温度,体系总压强增大;另一方面,2NO(g)N2O4(g)的逆反应是吸热反应,升高温度,平衡向生成NO2的方向移动,体系物质的量增大,故体系总压强增大。N2O5完全分解生成N2

17、O4和O2,初步pNO35.8kPa,其完全分解时pNO35.8kPa,2524pO217.9kPa,设25平衡时N2O4转变了x,则N2O4(g)(g)2NO平衡35.8kPax2x358kPax2x17.9kPa63.1kPa,解得x9.4kPa。平衡时,pN2O426.4kPa,p218.82NOpNO218.8kPa,KppN2O26.413.4。(3)快速平衡,说明第一步反应的正、逆反应速率24都较大,则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率,A项正确;反应的中间产物除NO3外还有NO,B项错误;发生有效碰撞才能发生反应,第二步反应慢,说明部分碰撞有效,C项正确;第三步反应快,说

18、明反应活化能较低,D项错误。答案:(1)O2(2)53.130.06.0102大于温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高13.4(3)AC-8-3钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着宽泛的应用。钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O)可用于制造阻燃剂和无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。Na2MoO4中Mo的化合价为_。在碱性条件下,将辉钼矿(主要成分为MoS2)加入NaClO溶液中,也能够制备钼酸钠,该反应的离子方程式为_。(2)已知:2Mo(s)3O2(g)=2MoO3(s)H12MoS(s)7O2(g)=2MoO3(s)4SO2(

19、g)H2MoS2(s)2O(g)=Mo(s)2SO(g)H3则H3_(用含H1、H2的代数式表示)。(3)碳酸钠做固硫剂并用氢气复原辉钼矿的原理为MoS2(s)4H2(g)2Na2CO3(s)Mo(s)2CO(g)4H2O(g)2Na2S(s)H。实验测得平衡时的有关变化曲线如下列图。一定温度下,在体积固定的密闭容器中进行上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_(填标号)。A2v正(H2)v逆(CO)BCO体积分数保持不变C混淆气体的平均相对分子质量保持不变DH保持不变图中A点对应的平衡常数Kp_(已知A点对应的压强为0.1MPa,用平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压总压物质的量分数)。解析

20、:(1)Na2MoO2HO中Na是1价,O是2价,所以根据化合物中各元素正负化合42价代数和为0可知,Mo的化合价是6;反应中Mo的化合价从4升高到6,S的化合价从2升高到6,Cl的化合价从1降低到1,所以根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可知,该反应的离子方程式为29Cl23HO。(2)根据盖斯MoS9ClO6OH=MoO2SO244222SO(g)312112v正2)定律,由2获得MoS(s)2O(g)=Mo(s)H2H2H。(3)(H-9-v逆(CO)不知足反应速率之比等于化学计量数之比,反应没有达到平衡状态,A错误;CO体积分数保持不变说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确

21、;反应前后混淆气体的质量和物质的量是变化的,因此混淆气体的平均相对分子质量保持不变说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;同一温度下,关于详细的化学反应,H是不变的,D错误。图中A点处对应的氢气和水蒸气的体积分数相等,均是40%,所以一氧化碳的体积分数是20%,说明氢气、一氧化碳、水蒸气的物质的量之比是212,所以对应的平衡常数Kp241250.150.14104。40.1221H21H1答案:(1)6MoS29ClO6OH=MoO49Cl2SO43H2O(2)22(3)BC4104电解质溶液、电化学与化学平衡的综合1题型特点主要以元素及其化合物的性质做素材,设计为溶液中进行的可逆反

22、应。试题主要考察电化学、溶液中的电离平衡、水解平衡、积淀溶解平衡的有关知识,同时往往波及氧化复原反应的有关知识。2解题指导浏览全题根据题目提供的信息,联合有关基础知识,先对简单问题进行解答。关于氧化复原反应经过陌生物质的价态判断其氧化性与复原性。氧化复原滴定的解析计算要正确利用“关系式”。化学反应速率的影响因素的实验探究影响化学反应速率的探究实验中,控制变量是重点。化学平衡常数及平衡转变率的计算平衡常数的计算可用三段式法找出浓度可变的反应物、产物在初步时、转变的、平衡时的浓度,然后辈入平衡常数表达式(平衡时生成物浓度化学计量数次幂的乘积与反应物浓度化-10-学计量数次幂的乘积的比值)进行计算。

23、关于电化学类试题,首先判断是原电池仍是电解池,然后解析电极种类,书写电极反应式,最后按电极反应式进行有关计算。电化学中的电极反应式的书写要做到以下几点:根据题意、装置图分清“原电池”“电解池”或“电镀池”。定电极:阴极、阳极;正极、负极。根据电极反应物和介质确定产物进而写出电极反应式。配平(原子守恒、电荷守恒、电子守恒);产物粒子在介质中存在的形式;得、失电子要表达正确,得电子写ne,失电子写ne。对电化学计算要利用各电极转移的电子数相等求未知量。关于电解质溶液类试题,要明确溶液中的物质种类及其可能存在的平衡种类,然后进行解答。有关Ksp的计算往往与pH的计算联合起来,要注意pH与c(OH)浓

24、度关系的变换,难溶电解质的悬浊液即为其积淀溶解平衡状态,知足相应的Ksp。1(2018高考江苏卷)NO(主要指NO和NO)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的x2NO是环境保护的重要课题。在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3和NO反应生成N2。xx(1)NH与NO生成N的反应中,当生成1molN2时,转移的电子数为_mol。322(2)将一定比率的O2、NH3和NOx的混淆气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图1)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50250范围内随着温度的升高,NOx的去除抢先快速上涨后上涨迟缓的主要原因是_;当反应温度高于380时

25、,NOx的去除率快速下降的原因可能是_。-11-解析:(1)反应时NH3中N由3价升高到0价,NO2中N由4价降低到0价,反应为6NO2248NH3=7N212H2O,则生成1molN2,转移电子7mol。(2)快速上涨段是催化剂活性随温度升高而增大与温度升高共同使NO去除反应速率快速增大;上涨迟缓段主假如温度升高惹起x的NO去除反应速率增大;温度高于380,催化剂活性下降,且NH与O反应生成了NO。x3224(2)快速上涨段是催化剂活性随温度升高而增大与温度升高共同使NO去除答案:(1)7x反应速率快速增大;上涨迟缓段主假如温度升高惹起的NO去除反应速率增大催化剂活性下x降;NH3与O2反应

26、生成了NO2(2016高考江苏卷)铁炭混淆物(铁屑和活性炭的混淆物)、纳米铁粉均可用于办理水中污染物。(1)铁炭混淆物在水溶液中可形成很多微电池。2将含有Cr2O7的酸性废水经过铁炭混淆物,23,其电极反应式为_在微电池正极上Cr2O7转变为Cr_。(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混淆物对水中Cu2和Pb2的去除率,结果如下列图。当铁炭混淆物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2和Pb2,其原因是_。当铁炭混淆物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2和Pb2的去除率不升反降,其主要原因是_。纳米铁粉可用于办理地下水中的污染物。一定条件下,向

27、FeSO溶液中滴加碱性NaBH溶液,溶液中BH(B元素的化合价为3)4442反应生成纳米铁粉、与FeH2和B(OH)4,其离子方程式为_。纳米铁粉与水中反应的离子方程式为NO324FeNO310H=4FeNH43H2O-12-研究发现,若pH偏低将会致使NO3的去除率下降,其原因是_。相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3的速率有较大差别(见图),产生该差其他可能原因是_。解析:(1)微电池的正极为炭,电极反应式为26e37HO。(2)铁CrO14H=2Cr272的质量分数为0时,活性炭会吸附Cu2和Pb2,因此也能去除水中少量的Cu2和Pb2。铁的质量分数大于50%时,铁炭混淆物中微电池数

28、目减少,因此去除率不升反降。(3)根据题中提供信息知,2,根据得失电子守恒、原Fe在碱性条件下与BH反应,生成Fe、H和B(OH)424子守恒和电荷守恒配平并写出离子方程式:2Fe2BH44OH=2Fe2H2B(OH)4。pH偏低,纳米铁粉与反应生成H2,Fe的量减少,因此HNO3的去除率下降。根据图示,中纳米铁粉去除的速率快,与相比多了2,可能原因是2或铁置换出的Cu能催化NOCuCu3纳米铁粉去除的反应或Fe和Cu形成了Fe-Cu原电池,进而增大了纳米铁粉去除NONO的反33应速率。答案:(1)Cr26e37HO2O14H=2Cr72活性炭对Cu2和Pb2有吸附作用铁的质量分数增加,铁炭混

29、淆物中微电池数目减少2(3)2FeBH4OH=2Fe2HB(OH)424纳米铁粉与H反应生成H22的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去除Cu或Cu催化纳米铁粉去除NONO33的反应速率)3(2017高考江苏卷)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效举措之一。将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比率混淆,搅拌使其充分反应,可获得一种2砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO3,其原因是_-13-_。(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的散布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。以酚酞为指示剂(变色

30、范围pH8.010.0),将NaOH溶液逐滴加入H3AsO溶液中,当溶3液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_。H3AsO4第一步电离方程式H的电离常数为Ka1,则pKa1H3AsO4H2AsO4_(pKlgK)。a1a1溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH02313SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4SiHCl3(g)H202SiCl(g)H(g)Si(s)HCl(g)3SiHCl(g)H4233氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电

31、极名称:_(填“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为_。(2)已知体系自由能变GHTS,G0时反应自发进行。三个氢化反应的G与温度的关系如下列图,可知:反应能自发进行的最低温度是_;相同温度下,反应比反应的G小,主要原因是_。(3)反应的H3_(用H1,H2表示)。温度升高,反应的平衡常数K_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除43和Si外,还有_(填SiCl、SiHCl分子式)。解析:(1)用惰性电极电解KOH溶液,实质为电解水,阴极上产生氢气,电极反应式为2H2O2e。(2)0时,反应能自发进行,故反应自发进行的最低温度为1000。=2OHH2G

32、-17-由于GHTS,反应的H20,H2S2,因此相同温度下反应比反应的G小的主要原因为HH。(3)根据盖斯定律,由反应反21应,可得反应,则321。由20知30,反应为放热反应,HHHHHH升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小。(4)根据由粗硅制备多晶硅的过程可知,循环使用的物质还有HCl和H2。答案:(1)阴极2HO2e=H2OH22(2)1000H2H1致使反应的G小H2H1减小(4)HCl、H22CO2是一种低价的碳资源,其综合利用拥有重要意义。回答下列问题:(1)CO2能够被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH13,CO2主要转变为_(写离子符号);若所得溶液c(HCO3)c(CO23)

33、21,溶液pH_。(室温下,H2CO3的K14107;K251011)(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:催化剂1CH(g)CO(g)2CO(g)2H(g)H120kJmol42分别在vL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH和CO各1mol的42混淆气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填“A”或“B”)。按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900的原因是_。(3)O2协助的Al-CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的

34、化工原料。电池的负极反应式:_。电池的正极反应式:6O26e=6O226O6CO6O=3CO22242-18-反应过程中O2的作用是_。该电池的总反应式:_。解析:(1)若所得溶液的pH13,溶液呈强碱性,则CO主要转变为2。若所得溶液CO232c(HCO3)c(CO3)21,根据2)c(H)c(COK23c(HCO)3c(HCO),则c(H)K235102)c(CO3112molL11010molL1,pHlg101010。(2)该反应为气体分子数增大的吸热反应,恒容时达到的平衡相当于恒压条件下达到平衡后增大压强,加压平衡向逆反应方向移动,故恒容时反应达平衡后吸收的热量比恒压时反应达平衡后吸

35、收的热量少。根据题图1可知,900时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但升高温度,能耗升高,经济效益降低。(3)该电池中Al做负极,电解质为含AlCl3的离子液体,故负极反应式为Al3e3。正极为多孔碳电极,根据正极反应式,得正极总反应为6CO6e2,=Al=3CO224O2不参与正极的总反应,故O2为催化剂。将负极反应式2Al6e=2Al3和正极反应式6CO26e2相加,可得该电池的总反应式为2Al6CO2=Al2(C2O4)3。=3C2O42答案:(1)CO310B900时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低(3)Al3e=Al3催化剂2224

36、32Al6CO=Al(CO)3(2019扬州高三模拟)硒(Se)是第四周期第A元素,是人体内不可或缺的微量元素,其氢化物H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的基础原料。(1)已知:2H2Se(g)O2(g)2Se(s)2H2O(l)H1akJmol12H2(g)O2(g)2H2O(l)1H2bkJmol某同学能够从反应可否自发进行的角度判断出a0,你认为他的判断原因是_,反应H2(g)Se(s)H2Se(g)的反应热3_kJmol1(用含a、b的代数式表H示)。(2)温度为T时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和1molSe,发生反应H(g)2Se(s)H2Se(g)。-

37、19-下列情况可判断反应达到平衡状态的是_(填字母)。a气体的密度不变bv(H2)v(H2Se)气体的压强不变d气体的平均摩尔质量不变当反应达到平衡后,将平衡混淆气体通入气体液化分别器使H2Se气体转变为液体H2Se,并将分别出的H2再次通入发生反应的密闭容器中持续与Se反应时,Se的转变率会提高。请用化学平衡理论解释:_。以5小时内获得H2Se为产量指标,且温度、压强对H2Se产率的影响如图1、图2所示:则制备H2Se的最正确温度和压强为_。(3)已知常温下H2Se的电离平衡常数K11.3104,K25.01011,则NaHSe溶液呈_(填“酸性”或“碱性”),该溶液中的物料守恒关系式为_。

38、用电化学方法制备H2Se的实验装置如下列图:写出Pt电极上发生反应的电极反应式:_-20-_。(5)H2Se在一定条件能够制备CuSe,已知,常温时CuSe的Ksp7.91049,CuS的Ksp1.31036,则反应CuS(s)Se2(aq)CuSe(s)S2(aq)的化学平衡常数_(保K留两位有效数字)。解析:(1)反应的正反应为熵减反应,只有当H1小于零即a0时,正反应在一定条件11下才能发生。根据盖斯定律,由2()可得其反应,则反应的H32(H2H1)112(ba)kJmol。(2)由于反应前后气体的质量发生了变化,但气体的总物质的量不变,则恒容容器中气体的密度不变平和体的平均摩尔质量不

39、变均可作为反应达到平衡状态的判断依据;该反应前后气体分子数不变,故压强不变不能作为反应达到平衡状态的判断依据;反应过程中v(H2)v(H2Se)恒建立,不能作为达到平衡状态的判断依据,应选ad。将平衡混合气通入气体液化分别器将气体H2Se转变为液体H2Se,并将分别出的H2从头通入反应容器,会增大反应物中H的浓度,平衡正向移动,Se的转变率提高。由于最终是以5小时内获得2的H2Se为产量指标,则由图1可知,在550时产率最高,所以最适宜的反应温度为550,由图2可知,当压强从0.3MPa上涨到1MPa时,HSe的产率变化不大,考虑到成本因素和2安全性,最适宜压强为0.3MPa。(3)HSe的水

40、解平在溶液中存在电离平衡和水解平衡,HSew1.0101411衡常数hK47.710,大于其电离平衡常数2,即HSe的水解能力大于其KK11.310K电离能力,则NaHSe溶液呈碱性,溶液中的物料守恒关系为c(Na)c(HSe)c(Se2)c(H2Se)。(4)通入CO的电极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为CO2eH2O=CO22H,Se在石墨电极发生复原反应,电极反应式为Se2e2H=HSe,电池的总反应为2COH2OSe=CO2H2Se。(5)反应CuS(s)Se2(aq)CuSe(s)S2(aq)的化学平衡常数Kc(S2)c(S2)(Cu2)sp(CuS)1.310362)2c

41、2)K7.910491.61012。c(Sec(Se)c(CuK(CuSe)sp答案:(1)反应的正反应为熵减反应,只有当H1小于零即a0时,正反应在一定条件1下才能发生2(ba)(2)ad将分别出的H2从头通入反应容器中,平衡正向移动,Se的转变率提高550、0.3MPa碱性c(Na)c(HSe)c(Se2)c(H2Se)(4)CO2eH2O=CO22H(5)1.61012专题加强训练-21-1(2019泰州四校高三联考)燃煤的过程中排放大量CO2、SO2、NOx以及固体颗粒物,对环境污染严重。请回答下列问题:将煤作为燃料常经过下列两种途径:途径:C(s)O2(g)=CO2(g)H10222

42、2CO(g)O2(g)=2CO(g)H302H(g)O(g)=2HO(g)H8,则溶液中c(H2)。2CO3)_(填“”“”或“c(CO3答案:(1)212234HHHH(2)增大0.362减少环境污染,获得副产品H2SO4,获得电能(3)SO22H2O2e=SO44H(4)4(NH)SO2NO=4(NH)SON423242(5)1104molL12(2019连云港高三质检)“绿水青山就是金山银山”。近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题:(1)已知:N2(g)O2

43、(g)=2NO(g)1180.5kJmol1HC(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5kJmol2C(s)O2(g)=2CO(g)H3221kJmol11222c(N)c(CO)若某反应的平衡常数表达式为Kc2(NO)c2(CO),则此反应的热化学方程式为_。(2)N2O5在一定条件下可发生疏解反应:2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),某温度下向恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如下表:t/min012345c(N2O5)/(molL1)1.000.710.500.350.250.17反应开始时体系压强为p,第2min时体系压强为p,则pp_。25min

44、0110内用NO2表示的该反应的平均反应速率为_。一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_(填字母)。22aNO和O的浓度比保持不变b容器中压强不再变化-23-c2v正(NO2)v逆(N2O5)d气体的密度保持不变(3)p是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平K衡分压代替。已知反应:NO2(g)CO(g)NO(g)CO2(g),该反应中正反应速率v正k正p(NO2)p(CO),逆反应速率v逆k逆p(NO)p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为_(用k正、k逆表示)。如图是密闭反应器中按n(N2)n(

45、H2)13投料后,在200、400、600下,合成NH3反应达到平衡时,混淆物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线,已知该反应为放热反应。曲线a对应的温度是_。M点对应的H2的转变率是_。(5)工业生产中产生的SO2废气可用如图方法获得H2SO4。写出电解的阳极反应式:_。c(N2)c2(CO2)解析:(1)若某反应的平衡常数表达式为Kc2(NO)c2(CO),则其化学方程式为2NO(g)2CO(g)=N(g)2CO(g),将题中3个已知热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,由2,可得:2NO(g)(g)(g)(393.5kJmol1)22CO(g)=N2COH(180.5kJmol1)(2

46、21kJmol1)746.5kJmol1。(2)根据题表中数据及三段式法有:2NO(g)4NO(g)O(g)2522开始/(molL1)1.0000转变/(molL1)0.501.000.2510.501.000.252min时/(molL)该反应在恒温恒容条件下发生,反应前后气体的压强之比等于物质的量之比,也等于物-24-质的量浓度之比,所以p1p0(0.501.000.25)1.0074。25min内,v(N2O5)(0.500.17)molL11min111。(52)min0.11molL,v(NO2)2v(N2O5)0.22molLmin反应过程中NO和O的浓度比始终保持不变,a项不能

47、说明反应已经达到化学平衡状态;该22反应在反应前后气体分子数不相等,反应过程中容器内压强为变量,容器内压强不再变化可以说明反应已经达到化学平衡状态,b项吻合题意;v正(NO2)2v逆(N2O5)时,正、逆反应速率相等,而2正(NO2)v逆(N2O5)时,正、逆反应速率不相等,c项不能说明反应已经达到化学平v衡状态;反应物和生成物全为气体,气体总质量不变,而容器恒容,故反应过程中气体密度始终不变,d项不能说明反应已经达到化学平衡状态。p(NO)p(CO2),v正k(3)Kpp(NO)p(CO)2正(NO2)(CO),逆k逆(NO)(CO2),平衡时正、逆反应速率相等,即k正(NO2)p(CO)p

48、pvppp(NO)p(CO)kkk逆p(NO)p(CO2),则p2正,故Kp正p(NO)p(CO)kk。(4)合成氨反应为放热反应,逆逆2升高温度,平衡向逆反应方向移动,NH的产率降低,NH的物质的量分数减小,曲线a、b、c33中,在相同条件下曲线a对应NH3的物质的量分数最高,其反应温度最低,所以曲线a对应的温度为200。M点NH的物质的量分数为60%,设NH为0.6amol,则N2、H共为0.4amol,332因为反应器中按n(N)n(H2)13投料,故M点时H为0.3amol,联合N(g)2223H2(g)2NH3(g)可知,转变的H2的物质的量为0.9amol,所以M点对应H2的转变率

49、为0.9aa100%75%。(5)由题图可知,在电解池的阳极发生20.9a0.3Mn转变为MnO2的反应,电极反应式为22H2O2e=MnO2Mn4H。答案:(1)2NO(g)2CO(g)=N(g)2CO(g)H746.5kJmol1(2)740.22molL1min1bk正k逆20075%(5)Mn22H2O2e=MnO24H3对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。.在催化剂存在下用H2复原CO2是解决温室效应的重要手段之一,有关反应如下:主反应:CO(g)4H(g)=CH(g)2HO(g)H22421副反应:CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)241.2kJmol1H已

50、知H2和CH4的焚烧热分别为285.5kJmol1和890.0kJmol1H2O(l)=H2O(g)44kJmol1H-25-H1_kJmol1。有利于提高CH4平衡产率的反应条件是_(最少写两条)。工业上提高甲烷反应选择性的重点因素是_。(3)T时,若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应,将物质的量之和为5mol的H和CO以不同的投料比进行反应,结果如图1所示。若a、b表示反应物的转变率,则表222转变率的是_,c、d分别表示4n(H2)示HCH(g)和CO(g)的体积分数,由图可知(CO)n2_时,甲烷产率最高。若该条件CO的产率趋于0,则T时的平衡常数K_。.溶于海水的2钙化作用实现碳自净。CO95%以HCO形式存在。在大海中,经过如图23写出钙化作用的离子方程式:_。如图3,电解达成后,a室的pH_(填“变大”“变小”或“几乎不变”);其间b室发生反应的离子方程式为_。解析:.(1)根据已知有CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)241

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