2022届高考化学二轮复习题型训练十一《基本理论综合题》

这类试题通常是组合题，每小题往往相对独立，各自考查不同的知识。解题时，首先要认真读题，根据题中所给的文字信息、图形信息、数据信息等提炼出重要的信息，然后分析每小题的考查方向，明确知道应该用哪部分化学理论知识来进行分析。最关键的是一定要清楚题中所提出的问题，最后结合相关理论知识对问题一一进行正确解答。

上海世博会注重低碳和环保理念，这种理念与世博会形成了完美的融合。(1)二氧化碳的排放多源自化石燃料的燃烧，家用液化气就是化石燃料，其主要成分是丙烷、丁烷等烷烃。已知25℃时，1g丙烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出能量50.5kJ。请写出该反应的热化学方程式：_________________________________________。(2)甲烷是天然气的主要成分，利用甲烷可以设计燃料电池，从而提高化石燃料的能量利用率。甲烷燃料电池往往采用KOH(或NaOH)浓溶液作电解质溶液，电极采用多孔石墨棒，两个电极上分别通入甲烷和氧气。通入氧气的电极为________(选填“正”或“负”)极，通入甲烷的电极上发生的反应是_____________________________________。(3)甲烷燃料电池可以作为电源进行能量输出。①如图是一个甲烷燃料电池与一个电解池相连。电解池中的硫酸铜溶液浓度为0.1mol/L，体积为500mL，待电解池中石墨电极上质量增加1.6g时，取下电解池的烧杯，在烧杯中滴入氨水，若忽略空气中的氧气对实验的影响，那么先生成的沉淀为________(写化学式)，该反应的离子方程式为_______________________________。已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝4.8×10－20。②若如图所示实验装置中的电解池中的铁电极与石墨电极位置颠倒，且起始硫酸铜溶液的pH＝5，体积为1000mL，电解一段时间后溶液的pH＝1。若要使溶液恢复到起始浓度，可向溶液中加入________(填物质化学式)，其质量约为________。(解答时假设温度不变，忽略溶液体积的变化，而且CuSO4足量)。[解析]

(1)丙烷的相对分子质量为44，故1mol丙烷燃烧的ΔH＝－50.5kJ/g×44g/mol＝－2222.0kJ/mol。(2)燃料电池中，燃料在电池的负极发生氧化反应，氧气在电池的正极发生还原反应。(3)①电解池中石墨电极上增加的1.6g物质为0.025mol单质Cu，故溶液中剩余0.025molCu2＋，而且被氧化的铁以Fe2＋形式进入溶液中，故溶液中的Fe2＋的物质的量也是0.025mol，即溶液中的Cu2＋和Fe2＋浓度相同，因为题目提示忽略氧气的影响，即溶液中的Fe2＋不会被氧化，而且Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]，故滴加氨水最先生成Cu(OH)2沉淀。②电解池中的铁电极与石墨电极位置颠倒，则石墨电极发生的反应是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，铁电极上析出Cu；电池总反应为2CuSO4＋2H2O===2Cu＋O2↑＋2H2SO4，电解后溶液中的硫酸的物质的量为0.05mol，故加入一定量的CuO或CuCO3可使溶液恢复至原来状态；由总反应方程式可知反应掉的CuSO4与生成的H2SO4的物质的量相同，故加入0.05molCuO或CuCO3即可。(1)分析上述三个反应，判断下列说法正确的是________(选填字母序号)。a．反应Ⅰ发生的条件只能是“高温”b．反应Ⅰ是机动车尾气中NO的唯一来源c．反应Ⅱ的还原剂是COd．反应Ⅲ是正常机动车内发生的主要反应(2)三元催化器是安装在汽车排气系统中的机外净化装置，它可将汽车尾气中的CO、NO等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气，并将尾气中的碳氢化合物转变为二氧化碳和水。根据已知信息中的三个热化学方程式，写出催化器中碳氢化合物(以戊烷为例)生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：________________________(其反应热ΔH4用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)；若废气中含有大量的碳氢化合物，则催化器容器损坏，由此可推知ΔH4____________(填“>”或“<”)0。(3)三元催化器的载体部件是一种多孔陶瓷材料。该载体部件做成多孔形状的目的是________________。(4)在Sn0.5Ti0.5O2作催化剂和350℃的条件下，在体积为1L的密闭容器中通入2molNO和3molCO，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH<0。如图所示，反应进行到8min时达到平衡，该段时间内的平均反应速率v(N2)＝________________，350℃的条件下该反应的平衡常数K＝______________，CO的转化率为______________，下列措施能够提高NO转化率的是________________(选填字母序号)。a．缩小容器容积b．将反应体系的温度升高至550℃c．在反应体系内壁涂抹饱和NaOH溶液d．在反应体系内壁涂抹饱和NaHCO3溶液解析：(1)氮气与氧气可以在雷电、电击的条件下反应生成NO，a错误；燃油中的某些含氮物质燃烧也可以生成NO，b错误；反应Ⅲ是燃油不完全燃烧发生的反应，不是主要反应，d错误。(2)根据盖斯定律，结合已知的三个热化学方程式，可以写出所求热化学方程式；尾气中的碳氢化合物反应放出的大量热量使催化器所在环境温度过高而损坏。(3)多孔材料表面积大，可使催化剂与气体的接触面积加大，提高反应速率。答案：(1)c(2)C5H12(g)＋8O2(g)===6H2O