2019高考化學總復習 優(yōu)編增分練高考壓軸大題特訓 題型一 基本概念、基本理論的綜合應用

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1、 反應Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g) 高溫 4NO(g)＋6H2O(g) Δ?H1＝－905??kJ·mol－1 反應Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g) 高溫??2?2N2(g)＋6H2O(g) Δ?H2＝－1??266.6??kJ·mol－1 題型一 基本概念、基本理論的綜合應用 1.(2018·韶關市高三?4?月模擬考試)NH3?作為一種重要化工原料，被大量應用于工業(yè)生產(chǎn)，與 其有關性質(zhì)反應的催化劑研究曾被列入國家?863?計劃。 (1)催化劑常具有較強的選擇性。已知： Pt/Ru Cu/TiO 寫出?NO?分解生成

2、?N2?與?O2?的熱化學方程式：__________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)N2O?也可分解生成 N2?與?O2?。在四個恒容密閉容器中按下表相應量充入氣體，發(fā)生 2N2O(g) 2N2(g)＋O2(g)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中?N2O?平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示。 容器 容積/L??????起始物質(zhì)的量/mol N2O?N2  O2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

3、Ⅳ V1 1.0 V2 1.0 0.1 0.1 0.1 0.06 0 0 0 0.06 0 0 0 0.04 ①該反應的?Δ?H________(填“>”“＝”或“<”)0。 ②圖中?A、B、C?三點處容器內(nèi)的總壓強，由大到小的順序是___________________________ _____________________________________________。 ③容器Ⅳ在?470?℃進行反應時，起

4、始速率：v?正(N2O)____(填“>”“＝”或“<”)v?逆(N2O)。 在 (3)氨催化氧化時會發(fā)生上述兩個競爭反應Ⅰ、Ⅱ。為分析某催化劑對該反應的選擇性，20?L 密閉容器中充入?1?mol?NH3?和?2?mol?O2，測得一定時間內(nèi)有關物質(zhì)的量關系如圖： 1 20.04 20.06 ????????Ⅱ－Ⅰ Δ?H2－Δ?H1???－1??266.6＋905 ??????????????????????? －1 －1要得到該方程，則 ，即?Δ?H＝ ＝ kJ·mol

5、??＝－180.8?kJ·mol??。 ①該催化劑在低溫時選擇反應________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②C?點比?B?點所產(chǎn)生的?NO?的物質(zhì)的量少的原因可能是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)2NO(g) N2(g)＋O2(g) Δ?H＝－180.8?kJ·mol－1 (2)①> ②p(C)>p(B)>p(A)(或?C>B>A) ③> (3)①Ⅱ ②該反應為放熱反應，溫度升高，平衡向逆反應方向移動或催化劑活性降低 解析?(1)N

6、O?分解生成N2?與?O2?的方程式為2NO(g) N2(g)＋O2(g)，根據(jù)已知的反應Ⅰ和反應Ⅱ， 2 2 2 (2)①根據(jù)圖像，溫度升高，轉(zhuǎn)化率增大，則平衡向右移動，說明正反應方向吸熱，則反應的 Δ?H＞0。 ②A、B、C?三點中?N2O?的轉(zhuǎn)化率相同，則容器中反應物、生成物的量均相同，則容器的壓強 取決于容器的體積，根據(jù)圖像，相同溫度時：轉(zhuǎn)化率大小為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，則反應正向進行 的程度為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，且該反應為氣體分子數(shù)增加的反應，增大容器體積，減小壓強平衡 向右移動，則說明容器體積大小為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，故?A、B、C?三點處容器內(nèi)的總壓強由

7、大到 小的順序是?p(C)＞p(B)＞p(A)。 ③Ⅱ中在?470?℃下達到平衡時?N2O?的轉(zhuǎn)化率是?0.6，則該反應在?470?℃下平衡常數(shù)是 0.03×0.062 0.04×0.062 ＝0.067?5，容器Ⅳ在?470?℃進行反應時，濃度商＝ ＝0.04＜0.067?5， 所以反應向正反應方向進行，則起始速率：v?正(N2O)＞v?逆(N2O)。 (3)?①根據(jù)圖像，在低溫時，N2?的量相對多一些，而?N2?是反應Ⅱ的生成物，故該催化劑在低 溫時選擇反應Ⅱ。 ②C?點比?B?點所產(chǎn)生的?NO?的物質(zhì)的量少的原因可能是平衡的逆向移動等原因。根據(jù)圖像

8、，該 催化劑在高溫時選擇反應Ⅰ，而反應Ⅰ為放熱反應，達到平衡后，溫度升高平衡向左移動， 使得?C?點比?B?點所產(chǎn)生的?NO?的物質(zhì)的量少；或者可能是由于溫度升高催化劑失去了活性等原 因。 2.(2018·赤峰市高三?4?月模擬)運用化學反應原理研究碳、氮的單質(zhì)及其化合物的反應對緩 解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。 (1)?用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和 NO，發(fā)生反應?C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g) Δ?H＝Q?kJ·mol－1。?在?T1℃時，反應進行 到不同時間(min)?測

9、得各物質(zhì)的濃度(mol·L－1)?如下： 2 濃度 時間  0  10  20  30  40  50 NO N2 CO2 1.00 0 0 0.68 0.16 0.16 0.50 0.25 0.25 0.50 0.25 0.25 0.60 0.30 0.30 0.60 0.30 0.30 ①30?min?后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能

10、是______(填字母)。 a.通入一定量的?NO b.加入定量的活性炭 c.加入合適的催化劑 d.適當縮小容器的體積 ②若?30?min?后升高溫度至?T2?℃，達到平衡時，容器中?NO、N2、CO2?的濃度之比為?3∶1∶1， 則?Q________(填“>”或“<”)0。 (2)某研究小組在實驗室用某新型催化劑對?CO、NO?催化轉(zhuǎn)化進行研究，測得?NO?轉(zhuǎn)化為?N2?的 轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO?混存量的變化情況如下圖所示，利用以下反應：2NO＋2CO CO) 2NO N2＋O2?(無?CO) N2＋2CO2(有

11、 ①?若?不?使?用?CO?，?溫?度?超?過?775?℃?，?發(fā)?現(xiàn)?NO?的?分?解?率?降?低?，?其?可?能?的?原?因?為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 在?n(NO)/n(CO)＝1?的條件下，應控制最佳溫度在____________左右。 ②用?CxHy

12、(烴)催化還原?NOx?也可消除氮氧化物的污染，寫出?C2H6?與?NO2?發(fā)生反應的化學方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③以?NO2、O2、熔融?NaNO3?組成的燃料電池裝置如下圖所示，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生 成一種氧化物?Y，則該電極反應式為_________________________

13、_____________________ ________________________________________________________________________________ __________________。 3 (3)天然氣的一個重要用途是制取氫氣，其原理如下： 2 已知：a.2CO(g)＋O2(g)===2CO?(g) Δ?H1 b.CH4(g)＋2O2(g)===CO?(g)＋2H2O(l) Δ?H2 c.2H2(g)＋O2(g)

14、===2H?O(l) Δ?H3 ①科學家提出一種利用天然氣制備氫氣的方法：?CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) Δ?H＝ ________________________________________________________________________。 ②這種方法的推廣與使用，不僅實現(xiàn)資源綜合利用，而且還能解決的環(huán)境問題是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)①ad ②＜ (2)①該反應是放熱反應，升

15、高溫度反應更有利于向逆反應方向進行?870?℃(850?℃到?900?℃ 之間都可以) 催化劑 3 2 ②4C2H6＋14NO2?=====8CO2＋7N2＋12H2O ③NO2＋NO－－e－===N?O5 (3)①Δ?H2－Δ?H1－Δ?H3 ②減少溫室氣體的排放，緩解溫室效應 解析 (1)①根據(jù)表格?20?min?和?30?min?時各物質(zhì)的濃度分別對應相等，20?min?時已經(jīng)達到 平衡；40?min?和?50?min?時各物質(zhì)的濃度分別對應相等，40?min?時又再次達到平衡；30?min?時 改變條件，達到新平衡時?NO?濃度增大為原來的?0.6

16、0÷0.50＝1.2?倍，N2?和?CO2?的濃度增大為 原來的?0.3÷0.25＝1.2?倍。a?項，通入一定量?NO，平衡正向移動，達到新平衡時?NO、N2、 CO2?的濃度都可能為原來的?1.2?倍；b?項，加入定量活性炭，平衡不移動，各物質(zhì)物質(zhì)的量濃 度不變；c?項，加入合適的催化劑，加快反應速率，平衡不移動，各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度不變； d?項，適當縮小容器體積，平衡不移動，由于體積減小，達到新平衡時NO、N2、CO2?的濃度都 可能為原來的?1.2?倍；故選?ad。 ②30?min?時容器中?NO、N2、CO2?的濃度之比為?0.50∶0.25∶0.25＝2

17、∶1∶1，升高溫度達到平 衡時容器中?NO、N2、CO2?的濃度之比為?3∶1∶1，升高溫度平衡向逆反應方向移動，逆反應為 吸熱反應，正反應為放熱反應，故?Q<0。 (2)①若不使用催化劑，發(fā)生的反應為?2NO N2＋O2，溫度超過?775?℃，NO?的分解率降低， 可能原因是：該反應是放熱反應，升高溫度更有利于反應向逆反應方向進行。根據(jù)圖像當 n(NO)/n(CO)＝1?時，870?℃左右?NO?的轉(zhuǎn)化率最大，所以應控制的最佳溫度在?870?℃左右。 4 ②烴催化還原?NOx可消除氮氧化物的污染，氮氧化物被還原為?N2，則烴轉(zhuǎn)化成?CO2?和

18、?H2O，C2H6 催化劑 與?NO2?反應的化學方程式為?4C2H6＋14NO2?=====8CO2＋12H2O＋7N2。 Y 3 2 ③石墨Ⅱ通入?O2，石墨Ⅱ為正極，石墨Ⅰ為負極，?是一種氧化物，NO2?發(fā)生氧化反應生成?Y， Y?為?N2O5，電極反應式為?NO2－e－＋NO－===N?O5。 (3)應用蓋斯定律，將?b－a－c?得，CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) Δ?H＝Δ?H2－Δ?H1－ Δ?H3。 3.(2018·朝陽市普通高中高三三模)鐵的單質(zhì)及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題： (1)某熱電池放電時總反應為4Li＋F

19、eS2===Fe＋2Li2S。該電池的正、負極材料分別是________、 ________。 (2)Na2FeO4?是一種優(yōu)良的水處理劑。 ①Na2FeO4?可將水體中?NH3?轉(zhuǎn)化為?N2?而除去同時產(chǎn)生紅褐色沉淀，1?mol?Na2FeO4?最多可脫除 NH3?的物質(zhì)的量為________。 ②Na2FeO4?溶于水，溶液中含六價鐵的微粒分率(某六價鐵微粒數(shù)與所有六價鐵微粒總數(shù)之比) 4 與溶液?pH?的關系如下圖所示(已知常溫下，H3FeO＋ H＋＋H2FeO4，H2FeO4 4 H＋＋HFeO－， 4 HFeO－ 4

20、H＋＋FeO2－的電離常數(shù)依次為?K1、K2、K3；pK＝－lg?K)。pH＝3?時，溶液中主要含 4 鐵微粒濃度從大到小的順序為____________________；反應?FeO2－＋H2O ＝________。 4 HFeO－＋OH－的?pK (3)CO?還原鐵的氧化物時，涉及以下反應： a.Fe3O4(s)＋4CO(g) b.FeO(s)＋CO(g) c.3Fe2O3(s)＋CO(g) d.Fe3O4?(s)＋CO(g) 3Fe(s

21、)＋4CO2(g)?Δ?H1 Fe(s)＋CO2(g)?Δ?H2 2Fe3O4?(s)＋CO2(g)?Δ?H3 3FeO(s)＋CO2?(g)?Δ?H4 相關反應的溫度與混合氣體中?CO?的體積分數(shù)的關系如下圖所示： 5 ①反應的?Δ?H>0?的是________(填“a”“b”“c”或“d”)；Δ?H4＝________________(用 Δ?H1、Δ?H2?表示)。 ②在恒容密閉容器中，加入?7.2?g?FeO，同時充入?0.

22、1?mol?CO，升高溫度，若恰好處于圖中 p?點處，CO?的轉(zhuǎn)化率為________，容器中生成單質(zhì)?Fe?的質(zhì)量為________。 答案 (1)FeS2 Li 4 4 (2)①1?mol ②?H2FeO4、HFeO－、H3FeO＋ 6.7 (3)①d Δ?H1－3Δ?H2 ②25% 1.4?g 解析 (1)正極發(fā)生還原反應，F(xiàn)eS2?獲得電子生成?Fe、S2－，負極發(fā)生氧化反應，Li?失電子生 成?Li＋，因此該電池的正、負極材料分別是?FeS2?和?Li。 (2)①Na2FeO4?將?NH3?轉(zhuǎn)化為?N2?同時本身被還原為?Fe3＋，根據(jù)得失電子守恒可得?1?m

23、ol?Na2FeO4 3 最多可脫除?NH3?的物質(zhì)的量為3?mol＝1?mol。②由圖像可知?pH＝3?時，溶液中主要含鐵微粒 4 4 濃度最大的是?H2FeO4，最小的是?H3FeO＋，處于中間的是?HFeO－，所以溶液中主要含鐵微粒濃 4 4 4 度?從?大?到?小?的?順?序?為?H2FeO4?、?HFeO?－?、?H3FeO?＋?；?FeO?2－?＋?H2O 4 HFeO?－?＋?OH?－?的?K?＝ c(HFeO－4?)×c(OH－) c(FeO24－) H??＋FeO???的?K3＝???????? ， c(HFeO－

24、4?) 4 ，由?HFeO－  4 ＋?????????2－?c(H＋)×c(FeO24－) c(HFeO－4?)×c(OH－) c(H＋)×c(FeO24－) K×K3＝????????? ×???????? ＝c(OH－)·c(H＋)＝Kw，可知?K＝ w，由圖像可知?pK3 ＝－lg?K3＝7.3，因此K3＝10－7.3，所以K＝???w＝ －7.3＝10－6.7，pK＝－lg?K＝－lg??10－6.7＝6.7。 的?CO?參與反應，則????? ＝75%，x＝0.025，CO?的轉(zhuǎn)化率為???? ×100%＝25%，容器中生成 K 4 4

25、c(FeO2－) c(HFeO－) K3 K 10－14 K3 10 (3)①由圖像可知隨著溫度的升高?a、b、c?的反應中?CO?的百分含量增大說明?a、b、c?為放熱 反應，d?反應中?CO?的百分含量減小說明?d?為吸熱反應；由已知方程式，根據(jù)蓋斯定律可得?d p ＝a－3b，所以?Δ?H4＝Δ?H1－3Δ?H2；②在恒容密閉容器中，加入7.2?g?FeO，同時充入?0.1?mol CO，可發(fā)生反應?FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)，?點處，CO?的百分含量為?75%，設有?x?mol 0.1－x 0.025 0.1 0.1 單質(zhì)?F

26、e?的質(zhì)量為?0.025?mol×56?g·mol－1＝1.4?g。 4.(2018·江西省九所重點中學高三聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn)，NOx?和?SO2?是霧霾的主要成分。 Ⅰ.NOx?主要來源于汽車尾氣，可以利用化學方法將二者轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。 6 已知：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)?Δ?H＝＋180?kJ·mol－1 2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g)?Δ?H＝－564?kJ·mol－1 (1)2NO(g)＋2CO(g) 催化劑 2CO2(g)＋N2(g)?Δ?H＝___

27、_____________，該反應在?________ 下能自發(fā)進行(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)。 (2)T?℃時，將等物質(zhì)的量的?NO?和?CO?充入容積為?2?L?的密閉容器中，保持溫度和體積不變， 反應過程(0～15?min)中?NO?的物質(zhì)的量隨時間變化如上圖所示。 ①已知：平衡時氣體的分壓＝氣體的體積分數(shù)×體系的總壓強，T?℃時達到平衡，此時體系 的總壓強為?p＝20?MPa，則?T?℃時該反應的壓力平衡常數(shù)?Kp＝________________；平衡后， 若保持溫度不變，再向容器中充入?NO?和?CO2?各?0.3?mol，平衡將_

28、_______(填“向左”“向右” 或“不”)移動。 ②15?min?時，若改變外界反應條件，導致?n(NO)發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是 ________(填字母)。 A.增大?CO?濃度 C.減小容器體積 B.升溫 D.加入催化劑 Ⅱ.SO2?主要來源于煤的燃燒。燃燒煙氣的脫硫減排是減少大氣中含硫化合物污染的關鍵。 已知：亞硫酸：Ka1＝2.0×10－2 Ka2＝6.0×10－7 (3)請通過計算證明，NaHSO3?溶液顯酸性的原因：_______

29、_____________________________ ________________________________________________________________________。 (4)如上方圖示的電解裝置，可將霧霾中的?NO、SO2?轉(zhuǎn)化為硫酸銨，從而實現(xiàn)廢氣的回收再利 用。通入?NO?的電極反應式為__________________________________________________ _______________________________________________________________________

30、_； 若通入的?NO?體積為?4.48?L(標況下)，則另外一個電極通入的?SO2?質(zhì)量至少為________g。 答案 (1)－744?kJ·mol－1 低溫 (2)①0.087??5(或 )?? 不 ②AC 7 80 7 3 3 4 (3)HSO－的水解常數(shù)?K＝Kw/Ka1＝5.0×10－13

31、，②2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) Δ?H＝－564?kJ·mol－1，②－①得該反應：Δ?H＝(－564－180)kJ·mol－1＝－744?kJ·mol－1； Δ?H<0，根據(jù)反應方程式，Δ?S<0，根據(jù)?Δ?G＝Δ?H－TΔ?S，當溫度處于低溫下，能夠自發(fā)進行。 (2)考查化學平衡常數(shù)計算、勒夏特列原理， ① 2NO(g)＋2CO(g)?催化劑 2CO2(g)＋N2(g) ? 2? ? 1? 2 2 2 1????? p2(CO2)×p(N2)? è ?20×?÷2×?20×?÷ ?20×?÷2×?20×?÷2

32、 (3)考查電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)、水的離子積的關系HSO－3?的水解常數(shù)K＝ w?＝5.0×10－13 Ka1 起始量/mol 0.4 0.4 0 0 變化/mol 0.2 0.2 0.2 0.1 平衡/mol 0.2 0.2 0.2 0.1 7? è 7? ????????????????????? 各組分的體積分數(shù)分別是：7、7、7、7，Kp＝p2(NO)×p2(CO)＝? 2? ? 2??＝0.087?5； è 7? è 7? 根據(jù)①的分析，化學平衡常數(shù)?K＝5，再向容器中充入?NO?和?CO2?各?0.3?mol，此時的濃度商仍 為?

33、5，因此平衡不移動；②15?min?時，改變某一因素，NO?的物質(zhì)的量減少，說明平衡向正反 應方向移動，A?項，增大?CO?的濃度，平衡向正反應方向移動，NO?的物質(zhì)的量減小，正確；B 項，正反應是放熱反應，升溫，平衡向逆反應方向移動，NO?的物質(zhì)的量增大，錯誤；C?項， 減小容器的體積，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，NO?的物質(zhì)的量減小，正確；D 項，加入催化劑，化學平衡不移動，錯誤。 K ，