2019化学浙江版加试题增分练集训1第30题基本概念、基本理论的综合应用

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精二、逐题集训集训1第30题基本概念、基本理论的综合应用1．（2018·杭州学军中学高三选考适应性练习)NaHSO3被用于棉织物和有机物漂白以及在染料、造纸、制革等工业中用作还原剂。(1）NaHSO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。已知：2NaOH(aq)＋SO2（g)=Na2SO3（aq)＋H2O（l)ΔH12NaHSO3（aq)=Na2SO3(aq)＋SO2（g)＋H2O(l）ΔH2则反应SO2（g）＋NaOH（aq)=NaHSO3（aq）的ΔH3＝________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示）。(2）NaHSO3在不同温度下均可被KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出,根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率.将浓度均为0.020mol·L－1NaHSO3(含少量淀粉)10.0mL、KIO3（过量)酸性溶液40。0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。①a点时，v(NaHSO3）＝____________________________________mol·L－1·s－1.②10~40℃区间内，显色时间越来越短，其原因是________________________________。（3）已知：t℃时H2SO3的Ka1＝1。5×10－2，Ka2＝1。0×10－7；NaHSO3溶液的pH＜7。在t℃时，往NaOH溶液中通入SO2。①在NaHSO3溶液中加入少量下列物质后，eq\f(cH2SO3,cHSO\o\al(－，3))的值增大的是________（填字母）。A．H2O B．稀H2SO4C．H2O2溶液 D．NaOH溶液②某时刻，测得溶液的pH＝6，则此时，eq\f(nHSO\o\al（－,3）,nSO\o\al(2－，3）)＝________。③请画出从开始通入SO2直至过量时，溶液中n（SOeq\o\al(2－，3））∶n（HSOeq\o\al（－，3))随pH的变化趋势图.(4）以硝酸、硫酸水溶液作电解质进行电解，在汞电极上NOeq\o\al(－，3)可转化为NH2OH,以铂为另一极，则该电解反应的化学方程式为__________________________________________________。2．（2018·温州市高三选考适应性测试）甲醇是一种重要的有机化工原料，CO2与H2在催化剂CZZA(普通铜基催化剂)作用下合成甲醇，相关反应如下：反应ⅠCO2（g)＋3H2(g)CH3OH(g）＋H2O(g)ΔH1＝－49。2kJ·mol－1反应ⅡCO2（g)＋H2(g)CO（g）＋H2O（g)ΔH2已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为－283.0kJ·mol－1和－285。8kJ·mol－1②H2O(g）=H2O(l)ΔH3＝－44。0kJ·mol－1请回答：（1）反应Ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol－1。(2)研究表明：在其他条件相同的情况下，将催化剂CZZA换成新型催化剂（CZZA/rGO)，可以显著提高甲醇的选择性，试用过渡态理论解释其原因:____________________.（3)以CZZA/rGO为催化剂，在一定条件下，将物质的量之比为1∶3（总量为amol)的CO2与H2通入恒容密闭容器中进行反应，CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数）随温度的变化趋势如下图所示：①在553K时，反应体系内甲醇的物质的量为________mol.②随着温度的升高，CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,请分析其原因：______________________________________.（4)将CO2与H2按物质的量之比为1∶3通入恒温恒容密闭容器中,控制条件，使其仅仅按反应Ⅰ进行，得到甲醇的体积分数与时间的关系如下图所示.保持其他条件不变，t1时再向容器中加入一定量物质的量之比为1∶3的CO2与H2混合气，t2时再次达到平衡，请在下图中画出t1～t3时间内甲醇体积分数随时间的变化曲线。（5）在催化剂作用下，以NaOH溶液为电解液，将甲烷气体通入石墨复合电极，电解产生甲醇。写出阳极反应的电极反应式：______________________________________________。3．(2018·余姚中学高二下学期期中）氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题.(1）合成氨工业是最基本的无机化工之一，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨反应中有关化学键键能数据如下表:化学键H—HN≡NN—HE/kJ·mol－1436946391①已知:合成氨反应：N2(g)＋3H2（g）2NH3（g)的活化能Ea＝508kJ·mol－1，则氨分解反应：2NH3（g)N2（g)＋3H2（g）的活化能Ea＝_____________________________.②下图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：________(保留3位有效数字）。③依据温度对合成氨反应的影响，在下图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，N2物质的量变化的曲线示意图。(2)选择性催化还原脱硝技术（SCR）是目前较成熟的烟气脱硝技术，该技术是指在温度300~420℃和催化剂条件下，用还原剂（如NH3）选择性地与NOx反应.①SCR脱硝技术中发生的主要反应为4NH3(g）＋4NO(g)＋O2(g）4N2(g）＋6H2O（g）ΔH＝－1625。5kJ·mol－1；氨氮比eq\f(nNH3,nNO)会直接影响该方法的脱硝率.350℃时，只改变氨气的投放量，氨气的转化率与氨氮比的关系如图所示.当eq\f（nNH3，nNO）＞1。0时,烟气中NO浓度反而增大,主要原因是___________________________。②碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法，写出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐的化学反应方程式：__________________________________。③直接电解吸收也被用于脱硝。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如图所示。阳极的电极反应式为______。4．(2018·东阳中学高二下学期期中)氢能是一种理想的绿色新能源，但是氢气的运输和储存是尚未攻克的技术难题。肼(N2H4)作为一种重要的氮氢化合物,氢质量分数高达12.5％，完全分解产物为H2和N2，是一种理想的液体氢源。N2H4分解过程中发生完全分解和不完全分解。完全分解：N2H4（g)N2（g）＋2H2（g）ΔH1＝－95kJ·mol－1 Ⅰ不完全分解：3N2H4（g)4NH3(g）＋N2(g)ΔH2 Ⅱ反应Ⅱ的焓变不易测量，现查表得如下数据:2NH3(g）N2（g)＋3H2(g）ΔH3＝92kJ·mol－1 Ⅲ请回答：（1)利用已知数据计算ΔH2＝_________________________________。反应Ⅰ在____________(填“高温”“低温”或“任意温度”）条件下可以自发进行.(2）在体积固定的密闭容器中，以Ir/Al2O3为催化剂，在不同温度下（催化剂均未失活)分解等量N2H4（一开始体系中无其他气体),测得反应相同时间后的N2H4、NH3和H2体积分数如图1所示:下列说法正确的是________（填字母）。A．对于200℃时的反应，可以尝试通过改变催化剂提高H2的选择性B．减小压强可以提高N2H4的平衡转化率C．根据200℃时各物质的体积分数可知，反应Ⅰ的活化能低于反应ⅡD．若体系中N2和H2的比例不再变化，则说明反应达到平衡（3）若某温度下反应达到平衡时N2H4、NH3、H2的体积分数分别为10%、12％、50％，加入的原料N2H4的物质的量为n，体积固定为V，平衡时总压强为p0，请写出该温度下反应Ⅰ的平衡常数的表达式Kp＝______________（用n，V，p0等字母的代数式表示）。(Kp为用气体的分压表示的平衡常数，对于N2H4气体，其分压p（N2H4）＝N2H4的体积分数×体系总压）(4）若在600~1000℃下进行上述实验,请预测并在图2中补充H2体积分数的变化趋势.（5）电解液氨（NH3)也可以获得H2，写出电解KNH2的液氨溶液时，生成H2的电极反应式______________________________。(在液氨中KNH2=K＋＋NHeq\o\al(－，2））

答案精析1．（1）eq\f（ΔH1－ΔH2，2)(2）①5.0×10－5②升温反应速率加快，所以变色时间减短(3）①BC②10③(4)2HNO3＋2H2Oeq\o(=，\s\up7（通电)）2NH2OH＋3O2↑2．(1）41。2（2)新型催化剂能将反应Ⅰ活化能降低更多，使反应物更容易生成甲醇（3）①0.0315a②当温度升高时反应Ⅰ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大,所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择率却降低（4）(5）CH4－2e－＋2OH－=CH3OH＋H2O解析①CO（g)＋eq\f(1，2)O2（g）=CO2（g)ΔH＝－283。0kJ·mol－1,②H2（g)＋eq\f(1，2)O2（g)=H2O(l）ΔH＝－285.8kJ·mol－1，③H2O(g)=H2O（l)ΔH3＝－44。0kJ·mol－1,④反应ⅠCO2(g）＋3H2(g）CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49。2kJ·mol－1，⑤反应ⅡCO2（g）＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2。（1）由盖斯定律，②－①－③得反应Ⅱ的ΔH2＝－285.8kJ·mol－1－(－283.0kJ·mol－1)－（－44。0kJ·mol－1)＝41。2kJ·mol－1。（3)①在553K时，反应体系内甲醇的物质的量为0。25a×21%×60%＝0。0315a。（4）保持其他条件不变,t1时再向容器中加入一定量物质的量之比为1∶3的CO2与H2混合气，t2时再次达到平衡,t2时相当于对原平衡进行加压,平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，如图。3．（1)①600kJ·mol－1②14。5%③（2)①过量氨气与氧气反应生成NO②2NO2＋2Na2CO3＋H2O=NaNO3＋NaNO2＋2NaHCO3③H2O＋HNO2－2e－=NOeq\o\al(－，3）＋3H＋解析（1)①N2(g)＋3H2(g）2NH3(g)的反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝(946＋436×3)kJ·mol－1－（6×391）kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1,正反应的活化能Ea＝508kJ·mol－1，则逆反应的活化能Ea＝(508＋92)kJ·mol－1＝600kJ·mol－1,即2NH3（g）N2（g）＋3H2（g）的活化能Ea＝600kJ·mol－1;②设平衡时反应的氮气的物质的量为xmol，则根据方程式可知N2（g)＋3H2（g)2NH3(g）起始量/mol130反应量/molx3x2x平衡量/mol1－x3－3x2x平衡时氨气的体积分数＝eq\f(2x，4－2x）×100%＝42%,解得x≈0。592mol,则N2的平衡体积分数＝eq\f(1－x,4－2x)×100％≈14。5％;③N2（g）＋3H2(g）2NH3(g）ΔH＝－92kJ·mol－1，升高温度,平衡逆向移动,N2物质的量增大，因此一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始,随着反应的进行,氮气的物质的量逐渐减小,达到平衡后，随温度不断升高，氮气的物质的量逐渐增大，图像为.（2）①4NH3（g)＋4NO（g）＋O2（g）4N2（g）＋6H2O(g)ΔH＝－1625.5kJ·mol－1,350℃时，只改变氨气的投放量,当eq\f（nNH3,nNO）＞1。0时，过量氨气与氧气反应生成NO，烟气中NO浓度反而增大；②NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐，二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸，一氧化氮和二氧化氮与碱反应能够生成亚硝酸盐，因此反应的化学方程式为2NO2＋2Na2CO3＋H2O=NaNO3＋NaNO2＋2NaHCO3；