（浙江專用）2019年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第二部分 試題強(qiáng)化突破 提升訓(xùn)練29 無機(jī)化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)原理綜合(第30題).doc

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提升訓(xùn)練29無機(jī)化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)原理綜合(第30題)1.(2018金華十校模擬)硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的劇毒氣體,在生產(chǎn)、生活及科研中均有重要應(yīng)用。(1)工業(yè)上采用高溫?zé)岱纸釮2S的方法制取H2,在膜反應(yīng)器中分離出H2,發(fā)生的反應(yīng)為2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H已知:H2S(g)H2(g)+S(g)H12S(g)S2(g)H2則H=(用含H1、H2的式子表示)。(2)在容積2 L的恒容密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行H2S的分解:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。H2S的起始物質(zhì)的量均為1 mol,實(shí)驗(yàn)過程中測得H2S的轉(zhuǎn)化率如圖1所示。曲線a表示H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,曲線b表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時(shí)間時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率。圖1反應(yīng)2H2S (g)2H2(g)+S2(g)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)?判斷并說理由:。隨著H2S分解溫度的升高,曲線b向曲線a逐漸靠近,其原因是。在985 時(shí),該反應(yīng)經(jīng)過5 s達(dá)到平衡,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。在圖2中畫出985 時(shí),06 s體系中S2(g)濃度隨時(shí)間的變化曲線。圖2圖3(3)工業(yè)上常用NaOH溶液吸收H2S廢氣,吸收后所得溶液進(jìn)行電解(裝置如圖3所示),在陽極區(qū)可生成Sx2-,寫出生成Sx2-的電極反應(yīng)式:。2.研究NOx、CO2的吸收利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。(1)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH (l)+H2O (l)H2H2O(g)H2O(l)H3求25 、101 kPa下,2 mol CH3OH(l)完全燃燒的H=(用含H1、H2、H3的式子表示)。(2)向1 L密閉容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟?發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH (l)+H2O (l)H2已知反應(yīng)的H2K(T2)時(shí)丙烯腈的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的示意圖。(3)圖(b)為在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得的丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460 ,則高于460 時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率降低,可能的原因是:有副反應(yīng)發(fā)生,。(4)恒容時(shí),若按丙烯、氨、空氣的體積比117.5投料,有利于提高C3H6轉(zhuǎn)化為C3H3N平衡轉(zhuǎn)化率的措施有。(填字母)A.使用催化劑B.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度C.降低反應(yīng)溫度D.將產(chǎn)物液化,及時(shí)移走產(chǎn)物(5)己二腈是一種重要的化工原料,是制造尼龍的中間體。工業(yè)上通過電解丙烯腈()制己二腈,H3PO4-K3PO4等作為電解質(zhì)溶液,控制pH在8.59.0范圍內(nèi)。寫出該電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式:。4.研究含氮和含硫化合物的性質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)中有重要意義。(1)制備SO3可以有如下兩種途徑:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-198 kJmol-1SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)H=-41.8 kJmol-1若表示CO標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的H為-283 kJmol-1,則1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO的能量變化示意圖中E2=kJmol-1。(2)鍋爐煙道氣含CO、SO2,可通過如下反應(yīng)回收硫:2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g)。某溫度下在2 L恒容密閉容器中通入2 mol SO2和一定量的CO發(fā)生反應(yīng),5 min后達(dá)到平衡,生成1 mol CO2。其他條件不變時(shí)SO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖A所示,請解釋其原因:。第8分鐘時(shí),保持其他條件不變,將容器體積迅速壓縮至1 L,在10分鐘時(shí)達(dá)到平衡,CO的物質(zhì)的量變化了1 mol。請?jiān)趫DB中畫出SO2濃度從611分鐘的變化曲線。(3)已知某溫度下,H2SO3的電離常數(shù)為K11.510-2,K21.010-7,用NaOH溶液吸收SO2,當(dāng)溶液中HSO3-、SO32-離子濃度相等時(shí),溶液的pH約為。(4)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)具有強(qiáng)還原性,廢水處理時(shí)可在弱酸性條件下加入亞硫酸氫鈉電解產(chǎn)生連二亞硫酸根,進(jìn)而將廢水中的HNO2還原成無害氣體排放,連二亞硫酸根氧化為原料循環(huán)電解。產(chǎn)生連二亞硫酸根的電極反應(yīng)式為,連二亞硫酸根與HNO2反應(yīng)的離子方程式為。5.氯化銨、甲醇、氧化鋁都是重要化合物。(1)已知:.NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)H=+163.9 kJmol-1.HCl(g)+CH3OH(g)CH3Cl(g)+H2O(g)H=-31.9 kJmol-1.NH4Cl(s)+CH3OH(g)NH3(g)+CH3Cl(g)+H2O(g)反應(yīng)在條件下能自發(fā)反應(yīng)(填“較高溫度”“較低溫度”或“任何溫度”),理由是。圖1是反應(yīng)使用三種不同催化劑時(shí)得到的CH3Cl的產(chǎn)率與溫度關(guān)系的變化圖。已知:催化劑用量、催化劑粒數(shù)、n(甲醇)n(氯化銨)的值、甲醇進(jìn)料速度、反應(yīng)時(shí)間等測試條件都相同。圖1中a曲線CH3Cl產(chǎn)率先增大后減小的原因是。請?jiān)趫D2中畫出其他條件都相同時(shí),在370 下使用三種不同催化劑至反應(yīng)平衡時(shí),CH3Cl的產(chǎn)率與時(shí)間關(guān)系的變化曲線,并用a、b、c標(biāo)出對應(yīng)的曲線。(2)25 時(shí),在某濃度的NH4Cl溶液中滴加一定量的氨水至中性,此時(shí)測得溶液中c(Cl-)=0.36 molL-1,則混合溶液中c(NH3H2O)=molL-1。(25 時(shí),NH3H2O的Kb=1.810-5)(3)多孔Al2O3薄膜可作為催化劑載體、模板合成納米材料等用途?，F(xiàn)以高純鋁片作為陽極,不銹鋼作為陰極,一定溶度的磷酸溶液作為電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解,即可初步制取多孔Al2O3膜。請寫出該制取過程的陽極電極反應(yīng)式:。6.液氨氣化后分解產(chǎn)生的氫氣可作為燃料供給氫氧燃料電池。已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=92.4 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1NH3(l)NH3(g)H=23.4 kJmol-1(1)4NH3(l)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的H=,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為。(2)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)能自發(fā)進(jìn)行的條件是(填“高溫”或“低溫”);恒溫(T1)恒容時(shí),催化分解初始濃度為c0的氨氣,得氨氣的轉(zhuǎn)化率(NH3)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖曲線1。如果保持其他條件不變,將反應(yīng)溫度提高到T2,請?jiān)趫D中再添加一條催化分解初始濃度也為c0的氨氣過程中(NH3)t的總趨勢曲線(標(biāo)注2)。(3)有研究表明,在溫度大于70 、催化劑及堿性溶液中,可通過電解法還原氮?dú)獾玫桨睔?寫出陰極的電極反應(yīng)式:。(4)25 時(shí),將a molL-1的氨水與b molL-1鹽酸等體積混合(體積變化忽略不計(jì)),反應(yīng)后溶液恰好顯中性,用a、b表示NH3H2O的電離平衡常數(shù)為。7.高溫下用H2還原CuCl制備活性銅,反應(yīng)原理如下:2Cu(s)+Cl2(g)2CuCl(s)H1=-36 kJmol-1H2(g)+2CuCl(s)2Cu(s)+2HCl(g)H2有關(guān)物質(zhì)的鍵能數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)H2Cl2HCl鍵能/(kJmol-1)436243432(1)求H2= kJmol-1。(2)經(jīng)測定反應(yīng)制備活性銅的反應(yīng)趨勢大,原因是。(3)在某溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),在t1時(shí),增加壓強(qiáng)到原來的2倍(Cu的量足夠),在圖中畫出Cl2濃度的變化趨勢線。(4)白色不溶于水的CuCl可以由電解法制得,如下圖所示:裝置中用的交換膜為。A.陽離子交換膜B.陰離子交換膜C.質(zhì)子交換膜D.氫氧根離子交換膜陽極的電極反應(yīng)式為。(5)已知CuCl可溶解于稀硝酸,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(6)根據(jù)已學(xué)知識寫出制取CuCl的一種方法,用化學(xué)方程式表示:。參考答案提升訓(xùn)練29無機(jī)化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)原理綜合(第30題)1.答案: (1)2H1+H2(2)吸熱反應(yīng),H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而逐漸增大溫度升高,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短0.044(3)xS2-2(x-1)e-Sx2-或S2-2e-S,(x-1)S+S2-Sx2-解析: (1)由蓋斯定律知,2+得2H2S(g)2H2(g)+S2(g),則H=2H1+H2。(2)根據(jù)圖像,隨著溫度的升高,H2S的轉(zhuǎn)化率增大,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所用時(shí)間縮短;列三段式如下:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)起始/mol100轉(zhuǎn)化/mol0.40.40.2平衡/mol0.60.40.2根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=c(S2)c2(H2)c2(H2S)=0.22(0.42)2(0.62)20.044;S2的物質(zhì)的量隨著時(shí)間增加而增大,在5s時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)S2的濃度為0.2mol2L=0.1molL-1,即圖像為。(3)根據(jù)圖3,電極b附近產(chǎn)生氫氣,電極反應(yīng)式為2H+2e-H2,電極b為陰極,電極a為陽極,陽極上產(chǎn)生Sx2-,電極a的電極反應(yīng)式為xS2-2(x-1)e-Sx2-。2.答案: (1)3H1-2H2+6H3(2)低溫127(3)B(4)2NOx+4xe-N2+2xO2-解析: (1)將已知方程式3-2+6即得25、101kPa下,2molCH3OH(l)完全燃燒的熱化學(xué)方程式:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l),則H=3H1-2H2+6H3。(2)反應(yīng)的H20,反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)S0,要H-TS0,H0溫度越高反應(yīng)速率越快,因此隨著溫度升高,CH3Cl的產(chǎn)率逐漸增大,410 之后,隨著溫度升高,催化劑活性降低,反應(yīng)速率減小,因此CH3Cl的產(chǎn)率逐漸減小(2)210-3(3)2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+解析: (1)反應(yīng)的焓變H=+163.9kJmol-1+(-31.9kJmol-1)=+132kJmol-1,H0;反應(yīng)屬于熵增大的反應(yīng),S0,故反應(yīng)在較高溫度條件下能自發(fā)反應(yīng);催化劑只是增大化學(xué)反應(yīng)速率,對化學(xué)平衡不影響,故在370下使用三種不同催化劑至反應(yīng)平衡時(shí),CH3Cl的產(chǎn)率相同,由圖1可知,370下,三種催化劑反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)閏ba,故圖像為。(2)氯化銨溶液中加入氨水至溶液呈中性,則c(OH-)=c(H+)=110-7molL-1,根據(jù)電荷守恒得:c(Cl-)=c(NH4+)=0.36molL-1,結(jié)合氨水的電離方程式可知:K=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=0.36110-7c(NH3H2O)=1.810-5,c(NH3H2O)=2.010-3molL-1。(3)電解池中,陽極為活潑金屬作電極時(shí),活潑金屬放電,即Al放電生成氧化鋁,結(jié)合電解質(zhì)溶液為酸性配平。故陽極的電極反應(yīng)式為2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+。6.答案: (1)-1 172.4 kJmol-1K=c2(N2)c6(H2O)c3(O2)(2)高溫(3)N2+3H2O+6e-2NH3+6OH-(4)b10-7a-b解析: (1)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=92.4kJmol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6kJmol-1,NH3(l)NH3(g)H=23.4kJmol-1,由蓋斯定律:2+3+4得到反應(yīng)4NH3(l)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的H=92.4kJmol-12+(-483.6kJmol-1)3+23.4kJmol-14=-1172.4kJmol-1;根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c2(N2)c6(H2O)c3(O2)。(2)已知2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=92.4kJmol-1,反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量增大,則S0,而且H0,若要使H-TS0,則需在較高溫度下,所以2NH3(g)N2(g)+3H2(g)能自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫;將反應(yīng)溫度提高到T2,反應(yīng)速率加快,到達(dá)平衡所用時(shí)間縮短,氨氣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,氨氣的轉(zhuǎn)化率增大,則T2溫度時(shí)分解初始濃度為c0的氨氣過程中(NH3)t的總趨勢曲線為。(3)根據(jù)題意,電解法還原氮?dú)獾玫桨睔?陰極是氮?dú)?得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨氣,1mol氮?dú)獾?mol電子,利用OH-平衡電荷,然后用原子守恒配平,則電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-2NH3+6OH-。(4)將amolL-1的氨水與bmolL-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液顯中性,則溶液中c(H-)=c(OH-)=110-7molL-1,根據(jù)電荷守恒,c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=b2molL-1,反應(yīng)前c(NH3H2O)=a2molL-1,則反應(yīng)后c(NH3H2O)=a2-b2molL-1,Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=b10-7a-b。7.答案: (1)-149(2)反應(yīng)H0,是自發(fā)反應(yīng)(3)(平衡線與原平衡線相平)(4)ACu+Cl-e-CuCl(5)6CuCl+8HNO33Cu(NO3)2+3CuCl2+2NO+4H2O(6)CuCl2+Cu2CuCl(其他合理答案也可)解析: (1)由表格中數(shù)據(jù)可以求解H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=436kJmol-1+243kJmol-1-2432kJmol-1-185kJmol-1。根據(jù)蓋斯定律,H2=H-H1=-185kJmol-1-(-36kJmol-1)=-149kJmol-1。(2)由于該反應(yīng)H20,所以反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。(3)對于反應(yīng),壓強(qiáng)增加到原來兩倍的瞬間,Cl2的濃度增大到原來的兩倍,隨后平衡正向移動并最終建立新的平衡。平衡常數(shù)K=1c(Cl2),溫度不變時(shí),K為定值,因此最終Cl2的濃度與原平衡相等。(4)由電解裝置圖可知,陽極Cu失去電子生成CuCl,反應(yīng)原理為Cu+Cl-e-CuCl,電解過程中Cl-不斷消耗。陰極Cu沒有參加反應(yīng),溶液中H+得到電子生成H2,反應(yīng)原理為2H+e-H2,H+來源于水的電離,電解過程中OH-濃度不斷增大。如果采用陽離子交換膜,Na+向陰極遷移,維持兩個(gè)裝置電荷平衡,A正確;如果采用陰離子交換膜,OH-向陽極遷移,這樣會導(dǎo)致CuCl中混入雜質(zhì),B錯(cuò)誤;由于溶液中H+很少,質(zhì)子交換膜基本不起作用,C錯(cuò)誤;采用氫氧根離子交換膜時(shí),陰極生成的OH-進(jìn)入陽極會導(dǎo)致CuCl中混入雜質(zhì),D錯(cuò)誤,所以選A。(5)CuCl與稀硝酸反應(yīng)時(shí),+1價(jià)Cu被氧化得到Cu(NO3)2,HNO3被還原生成NO。(6)CuCl2被Cu還原可以得到CuCl。