高三化學二輪復習 專題限時集訓7 突破點11

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專題限時集訓(七)突破點11建議用時：45分鐘1(2016安徽江南十校高三期末聯(lián)考)研究CO、NO等大氣污染物的轉(zhuǎn)化有十分重要的意義。(1)I2O5是一種白色固體，可以用來吸收轉(zhuǎn)化空氣中的CO，有關(guān)反應原理如下：I2O5(s)5CO(g)I2(s)5CO2(g)H0該可逆反應的化學平衡常數(shù)表達式為_。有關(guān)該可逆反應的說法正確的是_(填字母)。A反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量B增加I2O5的投料量，有利于提高污染性氣體CO的轉(zhuǎn)化率C反應體系中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，表明該可逆反應達到平衡D達到平衡后，其他條件不變，將反應容器的體積壓縮至原來的一半，CO2的體積分數(shù)不變我國規(guī)定空氣中CO的最大允許濃度為10 mg/m3，即1 m3空氣中最多只能含有10 mg CO?，F(xiàn)將1 m3某空氣樣品通過盛有I2O5固體的加熱管充分反應(假定反應完全)，用酒精水溶液溶解產(chǎn)物I2，定容至100 mL后取25.00 mL，用0.001 0 mol/L Na2S2O3標準溶液滴定，消耗標準溶液21.80 mL。則空氣樣品中CO的濃度為_mg/m3。(已知：I22S2O=2IS4O)(2)工業(yè)煙氣中通常含有大氣污染物NO，直接排放會嚴重危害人們的健康，所以煙氣排放前必須要經(jīng)過脫硝(除去氮氧化物)，三聚氰酸是一種優(yōu)良的煙氣脫硝劑。三聚氰酸的結(jié)構(gòu)簡式如圖甲，它可以看作是三分子氰酸通過加成反應得到的環(huán)狀化合物，請寫出氰酸的電子式：_。三聚氰酸脫硝過程分為兩步反應：第一步反應是三聚氰酸受熱分解生成異氰酸(HN=C=O)，第二步反應是異氰酸HNCO與NO反應轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體和水，請寫出第二步反應的化學方程式并用單線橋法標明電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：_。有研究者做三聚氰酸脫硝的實驗中，得到在不同溫度條件下煙氣脫硝率的變化曲線如圖乙。在800 以下脫硝率比較低的原因可能是_；從實驗結(jié)果來看，三聚氰酸作為煙氣脫硝劑的最佳溫度是_。解析(1)I2O5和I2都是固體，不用寫入化學平衡常數(shù)表達式中。對于放熱反應，反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量，A錯誤；I2O5是固體，所以增加I2O5的量不能改變化學平衡狀態(tài)，無法提高CO氣體的轉(zhuǎn)化率，B錯誤；對于可逆反應I2O5(s)5CO(g)I2(s)5CO2(g)H”或“”)0。下列說法正確的是_(填字母序號)。A使用催化劑，可降低反應活化能，加快反應速率B其他條件不變時，若擴大容器容積，則v正減小，v逆增大C測得容器內(nèi)混合氣體密度不隨時間改變時，說明反應已達平衡393 K下，H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(保留三位有效數(shù)字)。393 K下，該反應達到平衡后，再向容器中按n(CO2)n(H2)13投入CO2和H2，則n(H2)/n(C2H4)將_(填“變大”“不變”或“變小”)。方法二：用惰性電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如圖所示。b電極上的電極反應式為_。該裝置中使用的是_(填“陰”或“陽”)離子交換膜。解析(1)K1，K2，K3，所以K3。(2)溫度升高，平衡時，產(chǎn)物水的物質(zhì)的量減小，說明該反應正向為放熱反應，即a0。A項，催化劑能加快化學反應速率的原因是降低了反應的活化能，正確；B項，其他條件不變，擴大容器體積，相當于降低反應體系的壓強，正、逆反應速率都減小，錯誤；C項，反應體系中各物質(zhì)均為氣體，體積不變，混合氣體的密度一直不變，錯誤。 2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)開始(mol)：n 3n00轉(zhuǎn)化(mol): x 3x x 2x平衡(mol): nx 3n3x x 2x從圖像可知3n3x42 mol,2x58 mol，可知n43 mol，x29 mol，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率100%67.4%。當再按13投入CO2與H2時，相當于在原來平衡的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡正向移動，所以將變小。b電極連著電源的負極作陰極，CO2在酸性條件下得到電子生成C2H4與H2O。陽極為水失去電子生成氧氣，同時產(chǎn)生的氫離子通過離子交換膜進入左側(cè)參與反應，所以離子交換膜為陽離子交換膜。答案(1)(2)0若1 mol空氣含有0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 200 時在密閉容器內(nèi)反應達到平衡。測得NO為6104 mol，計算該溫度下的平衡常數(shù)K_；汽車啟動后，氣缸溫度越高，單位時間內(nèi)NO排放量越大，原因是_。汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應除去CO：2CO(g)=2C(s)O2(g)，已知該反應的H0，試從反應的自發(fā)性原理分析該設(shè)想能否實現(xiàn)？_(填“能”或“不能”)。解析(1)由電荷守恒可知：c(K)c(Na)c(H)c(NH)c(OH)c(Cl)2c(SO)c(NO)，則c(H)c(OH)(2105241053105410661062105) mol/L104 mol/L，溶液呈酸性，溶液中H離子濃度約為104，則pHlgc(H)4。(2)由第二個反應第一個反應，可得C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)，根據(jù)蓋斯定律，H110.5 kJ/mol(241.8 kJ/mol)131.3 kJ/mol。A項，CaCl2與SO2不反應，不能作吸收劑，錯誤；B項，NaHSO3與SO2不反應，不能作吸收劑，錯誤；C項，可以發(fā)生反應：Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O，正確；D項，可以發(fā)生反應：Na2CO3SO2=Na2SO3CO2，正確。(3)根據(jù)已知條件可知，反應達到平衡時，n(NO)6104 mol，n(N2)(0.83104) mol，n(O2)(0.23104) mol，故該溫度下的平衡常數(shù)K2.25106；該反應為吸熱反應，溫度升高，反應速率加快，平衡向正反應方向移動。該反應的H0，S0，反應不能自發(fā)進行。答案(1)酸性4(2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ/molcd(3)2.25106溫度升高，反應速率加快，且平衡右移不能4(2016臨沂模擬)已知、反應在一定條件下焓變及平衡常數(shù)如下：2H2(g)S2(g)2H2S(g)K1H1()3H2(g)SO2(g)2H2O(g)H2S(g)K2H2( )(1)用H1、H2表示反應4H2(g)2SO2(g)S2(g)4H2O(g)的H_。(2)回答下列反應()的相關(guān)問題：溫度為T1，在1 L恒容容器中加入1.8 mol H2、1.2 mol S2,10 min時反應達到平衡狀態(tài)。測得10 min內(nèi)v(H2S)0.08 molL1min1，則該條件下的平衡常數(shù)為_，若此時再向容器中充入H2、S2、H2S各0.8 mol，則平衡移動方向為_(填“正向”“逆向”或“不移動”)；溫度為T2時(T2T1)，在1 L恒容容器中也加入1.8 mol H2、1.2 mol S2，建立平衡時測得S2的轉(zhuǎn)化率為25%，據(jù)此判斷H_0(填“”或“”“”或“”)。在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO、SO物質(zhì)的量分數(shù)隨pH變化曲線如圖所示(部分)：根據(jù)圖示，求SO的水解平衡常數(shù)Kh_。解析(1)由()2()得4H2(g)2SO2(g)S2(g)4H2O(g)H，故H2H2H1。(2)10 min時反應達到平衡狀態(tài)。測得10 min內(nèi)v(H2S)0.08 molL1min1，則c(H2S)0.08 molL1min110 min0.8 molL1，則2H2(g)S2(g)2H2S(g)起始(molL1)1.81.20變化(molL1) 0.8 0.4 0.8平衡(molL1) 1.0 0.8 0.8平衡常數(shù)K0.8，若此時再向容器中充入H2、S2、H2S各0.8 mol，則此時溶度積0.525%，知升溫平衡逆向移動，H0，平衡常數(shù)減小。(3)亞硫酸根離子水解導致溶液顯堿性，原因是：SOH2OHSOOH，所以該溶液中c(H)2c(SO)c(HSO)。亞硫酸根離子的水解平衡常數(shù)Kh，當pH7.2時，SO、HSO濃度相等，所以Khc(OH)1106.8。答案(1)2H2H1(2)0.8正向1106.85.CH4和CO2可以制造價值更高的化學產(chǎn)品。已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H1a kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H2b kJmol12CO(g)O2(g)2CO2(g)H3c kJmol1(1)求反應CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H_ kJmol1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。(2)一定條件下，等物質(zhì)的量的(1)中反應生成的氣體可合成二甲醚(CH3OCH3)，同時還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無機化合物，該反應的化學方程式為_。(3)用Cu2Al2O4作催化劑，一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)CH4(g)CH3COOH(g)，溫度與催化劑的催化效率和乙酸的生成速率的關(guān)系如圖，回答下列問題：250300 時，乙酸的生成速率降低的原因是_。300400 時，乙酸的生成速率升高的原因是_。.鈉硫電池以熔融金屬Na、熔融S和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物，多孔固體Al2O3陶瓷(可傳導Na)為電解質(zhì)，其反應原理如下圖所示：Na2Sx2NaxS(3x”“”“”或“”)。下列措施中能夠同時滿足增大反應速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是_。a使用高效催化劑b降低反應溫度c增大體系壓強d不斷將CH3OH從反應混合物中分離出來e增加等物質(zhì)的量的CO和H2(3)某學習小組以SO2為原料，采用電解法制取硫酸。小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，后電解該溶液制得了硫酸。原理如圖所示。寫出開始電解時陽極的電極反應式：_。解析(1)由蓋斯定律知：HH12H2H3。(2)根據(jù)反應CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)可知，增大壓強，化學平衡向右移動，轉(zhuǎn)化率提高，而在相同溫度下，p1時的轉(zhuǎn)化率比p2時轉(zhuǎn)化率小，所以，p1p2。在A點時，CO轉(zhuǎn)化率為0.75，所以，有 mol的CO被反應掉，余 mol的CO，平衡濃度為 mol/L，同理可算出H2的平衡濃度為 mol/L，CH3OH的平衡濃度為 mol/L，甲醇合成反應在A點的平衡常數(shù)K。a.使用催化劑能改變化學反應速率，而不能使平衡移動；b.降低溫度，化學反應速率減慢；c.增大體系壓強，化學反應速率加快，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動，提高CO的轉(zhuǎn)化率；d.將甲醇移走，降低了生成物濃度，化學反應速率減慢；e.增加等物質(zhì)的量的CO和H2，相當于少投入H2，多投入CO，導致CO的轉(zhuǎn)化率降低。所以只有c符合條件。(3)陽極發(fā)生氧化反應，由圖知陽極上是HSO失去電子轉(zhuǎn)化為SO及H。答案(1)90.1(2)合成甲醇是分子數(shù)減少的反應，相同溫度下，增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高c(3)HSOH2O2e=SO3H