2019版高考化学复习专题9溶液中的离子反应专题讲座四加试第30题__基本概念基本理论综合课件.pptx

1、专题讲座四加试第30题基本概念、基本理论综合,专题9溶液中的离子反应,1.2017浙江4月选考，30(2)(3)以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN)；通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。请回答：,探究选考真题,1,2,3,4,(2)在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合气体(体积比14，总物质的量amol)进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。,图1,图2,1,2,3,4,下列说法不正确的是_。A.H4小于零B.温度可影响产物的选择性C.CO

2、2平衡转化率随温度升高先增大后减少D.其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为13，可提高CO2平衡转化率,答案,解析,CD,1,2,3,4,解析由图1转化率随温度变化看出，350之前为未平衡之前的转化率，之后为CO2的平衡转化率，温度升高转化率降低，说明反应为放热反应，A正确、C错误；从图2可以看出温度对生成产物(产物的选择性)有影响，B正确；相同条件下CO2和H2的初始体积比从14改变为13，前者CO2的转化率高，D错误。,1,2,3,4,350时，反应在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，该温度下反应的平衡常数为_(用a、V表示)。,答案,解析,1,2,3,4,解析根据图1知3

3、50时CO2的平衡转化率为0.8，根据三段式进行计算,1,2,3,4,1,2,3,4,350下，CH4的物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400下Ot1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。,答案,解析,图3,答案,1,2,3,4,解析由图3看出时350时，反应在t1时达到平衡，又反应为放热反应，400反应速率加快，平衡逆向移动，生成甲烷的量减少。,1,2,3,4,(3)据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是_。,答案,CO26H2O8e=CH48OH,1,2,3,4,2.(2016浙江10月选考，30)氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。(1)已知：90

4、0K时，4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)，反应自发。该反应是放热还是吸热，判断并说明理由：_。,答案,解析,放热反应，S0且反应自发,解析该反应自发进行，即GHTS0，又因S0，所以H0，为放热反应。,1,2,3,4,900K时，体积比为41的HCl和O2在恒温恒容的密闭容器中发生反应，HCl的平衡转化率(HCl)随压强(p)变化曲线如图。保持其他条件不变，升温到T(假定反应历程不变)，请画出压强在1.51054.5105Pa范围内，HCl的平衡转化率(HCl)随压强(p)变化曲线示意图。,答案,答案,1,2,3,4,(2)已知：Cl2(g)2NaOH(aq)=NaCl(a

5、q)NaClO(aq)H2O(l)H1102kJmol13Cl2(g)6NaOH(aq)=5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O(l)H2422kJmol1写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式：_。,答案,解析,3NaClO(aq)=,2NaCl(aq)NaClO3(aq)H116kJmol1,1,2,3,4,解析3NaClO(aq)3NaCl(aq)3H2O(l)=3Cl2(g)6NaOH(aq)H306kJmol13Cl2(g)6NaOH(aq)=5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O(l)H2422kJmol1上述两式相加得3NaClO(aq)=2Na

6、Cl(aq)NaClO3(aq)H116kJmol1。,1,2,3,4,用过量的冷NaOH溶液吸收氯气，制得NaClO溶液(不含NaClO3)，此时ClO的浓度为c0molL1；加热时NaClO转化为NaClO3，测得t时刻溶液中ClO浓度为ctmolL1，写出该时刻溶液中Cl浓度的表达式：c(Cl)_(用c0、ct表示)molL1。,答案,解析,1,2,3,4,解析Cl22NaOH=NaClNaClOH2Oc0c03NaClO=2NaClNaClO3,1,2,3,4,有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：,答案,常温下，反应能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试

7、用碰撞理论解释其原因：_。,1,2,3,4,(3)电解NaClO3水溶液可制备NaClO4。在电解过程中由于阴极上吸附氢气，会使电解电压升高，电解效率下降。为抑制氢气的产生，可选择合适的物质(不引入杂质)，写出该电解的总化学方程式：_。,答案,解析,解析电极反应式为,阴极：2H2e=H2利用O2把生成的H2除去，2H2O2=2H2O，,1,2,3,4,3.(2016浙江4月选考，30)氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用。(1)以铁为催化剂，0.6mol氮气和1.8mol氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气，20min后达到平衡，氮气的物质的量为0.3mol

8、。在第25min时，保持温度不变，将容器体积迅速增大至2L并保持恒容，体系达到平衡时N2的总转化率为38.2%，请画出从第25min起H2的物质的量浓度随时间变化的曲线。,答案,1,2,3,4,答案,1,2,3,4,该反应体系未达到平衡时，催化剂对逆反应速率的影响是_(填“增大”“减少”或“不变”)。(2)N2H4是一种高能燃料，有强还原性，可通过NH3和NaClO反应制得，写出该制备反应的化学方程式：_。N2H4的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K11.0106，则0.01molL1N2H4水溶液的pH等于_(忽略N2H4的二级电离和H2O的电离)。,答案,增大,2NH3NaClO=N2H4

9、NaClH2O,10,1,2,3,4,已知298K和101kPa条件下：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H22H2(g)O2(g)=2H2O(g)H34NH3(g)O2(g)=2N2H4(l)2H2O(l)H4则N2H4(l)的标准燃烧热H_。,答案,1,2,3,4,(3)科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺(如虚线框所示)，在较高的操作压力下，提高N2O4/H2O的质量比和O2的用量，能制备出高浓度的硝酸。,答案,实际操作中，应控制N2O4/H2O质量比高于5.11，对此请给出合理解释：_。,2N2O42H2OO2=4HNO3，N2O4/H2

10、O质量比等于5.11时恰好反应，高于5.11是为了提高N2O4的浓度，有利于平衡正向移动，得到高浓度的硝酸,1,2,3,4,4.(2015浙江10月选考，30)由某精矿石(MCO3ZCO3)可以制备单质M，制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇，取该矿石样品1.84g，高温灼烧至恒重，得到0.96g仅含两种金属氧化物的固体，其中m(M)m(Z)35，请回答：(1)该矿石的化学式为_。(2)以该矿石灼烧后的固体产物为原料，真空高温条件下用单质硅还原，仅得到单质M和一种含氧酸盐(只含Z、Si和O元素，且Z和Si的物质的量之比为21)。写出该反应的化学方程式_。,MgCO3CaCO3,答案,

11、1,2,3,4,单质M还可以通过电解熔融MCl2得到，不能用电解MCl2溶液的方法制备M的理由是_。,电解MgCl2溶液时，阴极上H比Mg2容易得电子，电极反应式2H2O2e=H22OH，所以不能得到Mg单质,答案,1,2,3,4,(3)一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应：反应1：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H1反应2：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H2反应3：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H3其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图1所示。,1,2,3,4,则H2_(填“大于”“小于”或“等于”)H3，

12、理由是_。,答案,小于,由图1可知，随着温度升高，K1增大，则H10，根据盖斯定律又得H3H1H2，所以H2”或“T1,解析升温，平衡左移，CO2转化率降低，图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为T3T2T1。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,图2中m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为_，理由是_。,m1m2m3,解析图2中m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为m1m2m3，理由是相同温度下，增大氢气的量，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大。,答案,解析,相同温度下，增大氢气的量，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大,1,2,3,4,5,6,(2)图3表示在总压为5MPa的恒压条件下，且m

13、3时，不同温度下各物质的物质的量分数与温度的关系。曲线b代表的物质为_(填化学式)。,解析升温，平衡左移，CO2、H2增多，CO2增多的程度较小，所以曲线b代表的物质为CO2；,答案,解析,CO2,图3中P点时CO2的转化率为_。,66.7%,解析图3中P点时，H2与H2O的物质的量分数相等，CO2的转化率等于H2的100%66.7%。,1,2,3,4,5,6,T4温度时，该反应的平衡常数Kp_。(提示：用平衡分压代替平衡浓度来计算，某组分平衡分压总压该组分的物质的量分数，结果保留小数点后三位),解析T4温度时，CO2、H2、C2H5OH、H2O的分压p分别是10%5MPa、40%5MPa、1

14、0%5MPa、40%5MPa，该反应的平衡常数Kp0.250。,答案,解析,0.250,1,2,3,4,5,6,6.在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应：2N2(g)6H2O(l)=4NH3(g)3O2(g)H1530.4kJmol1进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表：,1,2,3,4,5,6,(1)请在图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明)。,答案,解析,答案,1,2,3,4,5,6,解析催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的，使用催化剂

15、后，活化能降低，图像需要符合：两条线的起点、终点分别相同；有催化剂曲线最高处能量要低于无催化剂的最高处能量；反应物的总能量要低于生成物的总能量。图像为,。,1,2,3,4,5,6,(2)根据表中数据，在303K时，在3h内用氮气表示其平均反应速率为_molL1h1。判断组别4中反应是否达到平衡状态_(填“是”或“否”)，并说明理由_。,4107,否,该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则n(NH3)应大于6.0106mol,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(六)模拟综合训练,1.(2017温州9月高三选考适应性考试)CO2回收资源化利用是环保领域研究的热点课题。(1)在FeO催化

16、下，以CO2为原料制取炭黑(C)的太阳能工艺如图1所示。,图1,1,2,己知：过程1生成1molC(s)的反应热为H1。,答案,解析,上述以CO2为原料制取炭黑总反应的热化学方程式为_，若该反应的S0，S0,1,2,1,2,(2)以CO2为原料可以催化加氢合成低碳烯烃，利用CO2合成乙烯的反应方程式为2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H3。在常压下，以FeCoMnK/BeO作催化剂，按n(CO2)n(H2)13(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应。测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图2所示。,图2,1,2,下列说法不正确的是_。A.H

17、3KNB.增加原催化剂的表面积，对平衡转化率无影响C.生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)D.若投料比改为n(CO2)n(H2)12，可以提高CO2的平衡转化率E.若投料比不变，温度越低，反应一定时间后CO2的转化率越高,答案,解析,DE,1,2,解析温度升高，CO2的平衡转化率降低，则H3KN，A正确；催化剂不改变平衡转化率，B正确；N点对应的温度高于M点，生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)，C正确；若投料比改为n(CO2)n(H2)12，降低了H2在混合气体中的含量，会降低CO2的平衡转化率，D错误；温度低，催化剂的催化效果降低，反应一定时间后CO2的转化率越低，E错误。,1

18、,2,250下，上述反应达平衡时容器体积为VL，则此温度下该反应的平衡常数为_(用含a、V的代数式表示)。,答案,解析,解析2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)起始(mol)a3a00转化(mol)0.5a1.5a0.25aa平衡(mol)0.5a1.5a0.25aa,1,2,某温度下，n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线如图3所示。其他条件相同时，若容器的体积为其一半，画出0t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线。,答案,解析,图3,答案,1,2,解析若容器的体积为其一半，压强增大，到达平衡的时间缩短，且平衡正向移动，生成更多的C2H4，n(C2H4)比原平衡

19、大，即可得到图像。,1,2,(3)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能可将CO2电解转化为低碳烯烃，则电解生成丙烯时，阴极的电极反应式为_。,答案,解析,3CO218e18H=CH2=CH,CH36H2O,解析阴极应是CO2得电子，在酸性条件下，阴极的电极反应式为3CO218e18H=CH2=CHCH36H2O,1,2,2.(2017台州9月选考科目教学质量评估)乙二醇(沸点：197.3)是一种重要的基础化工原料。由煤基合成气(主要成分CO、H2)与氧气先制得草酸二甲酯(沸点：164.5)，再加氢间接合成乙二醇，该方法具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下：反应4NO(g)4CH3OH(g)O2(g)4CH3ONO(g)2H2O(g)H1akJmol1反应2CO(g)2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)2NO(g)H2bkJmol1反应CH3OOCCOOCH3(l)4H2(g)HOCH2CH2OH(l)2CH3OH(g)H3ckJmol1(1)煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是_，在较低温条件下，该反应能自发进行的可能原因是_。,该反应的S0，自发进行的可能原因就是,H0,答案,解析,1,2,解析根据盖斯定律，22得：4CO(g)8H2(g)O2(g)2HOCH2CH2OH(l)2H2O(g)H(a2b2c