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1、專項突破練(六)加試第30題專題9溶液中的離子反應1.(2017寧波市十校高三9月聯(lián)考)尿素(H2NCONH2)是目前含氮量最高的氮肥。國內外主要以NH3和CO2為原料進行合成。主要通過以下兩個反應進行：反應1：2NH3(l)CO2(g)H2NCOONH4(l)H1117.2 kJmol1反應2：H2NCOONH4(l)H2O(l)H2NCONH2(l)H221.7 kJmol1請回答：(1)已知：反應3：NH3(l)NH3(g)H3 c kJmol1。火電廠煙氣脫硝所使用的還原劑氨氣主要來自于尿素水解。則反應H2NCONH2(l)H2O(l)2NH3(g)CO2(g)的H4_kJmol1 (
2、用含c的式子表示)，該反應能在常溫下緩慢發(fā)生的主要原因是_。答案解析95.52c該反應是熵增反應，有利于正向進行123解析解析根據(jù)蓋斯定律的計算，反應32(反應1反應2)得出：H4(95.52c) kJmol1；此反應是熵增反應，有利于反應正向進行。123(2)一定條件下，n(NH3)/n(CO2)對H2NCOONH4的平衡轉化率會產(chǎn)生明顯的影響，如圖1所示。H2NCOONH4的平衡轉化率隨n(NH3)/n(CO2)增大而上升，試分析其原因：_。答案解析 過量的氨氣會和反應2的產(chǎn)物水發(fā)生反應，使反應2的化學平衡正向移動，從而使H2NCOONH4的平衡轉化率增大圖1123解析解析本題考查勒夏特列
3、原理的應用，過量的氨氣會和反應2的產(chǎn)物水發(fā)生反應，使反應2的化學平衡正向移動，從而使H2NCOONH4的平衡轉化率增大。123恒溫密閉容器中，一定量的NH3和CO2反應合成尿素，第10 min達到平衡。若相同條件下反應1的速率要快于反應2，請在圖中畫出015 min內，H2NCOONH4的物質的量濃度隨時間變化曲線。答案解析圖2答案答案123解析解析相同條件下，反應1的速率快于反應2，因此生成H2NCOONH4曲線比消耗H2NCOONH4曲線陡，在10 min時達到平衡，即10 min到15 min應是平行于x軸的直線，根據(jù)平衡轉化率其圖像是。123下圖表示不同條件下，反應：N2(g) 3H2
4、(g)2NH3(g)的產(chǎn)物濃度隨時間的變化曲線。下列有關說法中，正確的是_。A.達到平衡時間最快的是B.反應約10 min后，三個反應均已達到 平衡C.條件下氫氣的平衡轉化率大于D.三個反應的平衡常數(shù)一定相同答案解析圖3A123解析解析根據(jù)圖像，首先達到平衡，即的反應速率最快，故A正確；反應到10 min，和達到平衡，不知道10 min后的曲線，因此無法判斷是否達到平衡，故B錯誤；題目中沒有說明改變的條件，如果改變的條件是通入H2的量，雖然平衡向正反應方向移動，但氫氣的轉化率降低，如果是增大壓強，平衡向正反應方向移動，氫氣的轉化率增大，故C錯誤；如果是升高溫度，反應速率加快，但化學平衡常數(shù)減小
5、，是通入氫氣，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則兩者平衡常數(shù)不相同，故D錯誤。123(3)用電化學方法可以實現(xiàn)低溫常壓合成氨。下圖是以含N3熔融鹽為電解質，電解合成氨裝置的工作原理示意圖。陰極的電極反應式為_。答案解析=2N3N26e123解析解析考查電解原理以及電極反應式的書寫，根據(jù)裝置圖電子移動方向，電子從電源的負極流向陰極，從陽極流向電源的正極，所以通N2的一極為陰極，通氫氣的一極為陽極，陰極的電極反應式為N26e=2N3。1232.(2017金華市高三9月十校聯(lián)考)碳元素及其化合物與人類的生活、生產(chǎn)息息相關，請回答下列問題：(1)綠色植物的光合作用吸收CO2釋放O2的過程可以描述為以下兩步：2
6、CO2(g)2H2O(l)2C5H10O4(s)=4(C3H6O3)(s)O2(g)4eH1 360 kJmol112(C3H6O3)(s)12e =C6H12O6(s，葡萄糖)6C5H10O4(s)3O2(g)H1 200 kJmol1則綠色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學方程式為_。答案解析6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(s，葡萄糖)6O2(g)H2 880 kJmol1123解析解析2CO2(g)2H2O(l)2C5H10O4(s)=4(C3H6O3)(s)O2(g)4eH1 360 kJmol112(C3H6O3)(s)12e =C6H12O6(s，葡萄糖
7、)6C5H10O4(s)3O2(g)H1 200 kJmol1根據(jù)蓋斯定律，3得二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學方程式：6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(s，葡萄糖)6O2(g)H2 880 kJmol1。123(2)工業(yè)煉鐵時有如下副反應：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H0，該反應能正向自發(fā)進行的原因是_。某溫度時，把Fe和CO2放入體積固定的容器中，CO2 的起始濃度為2.0 molL1，達到平衡后，CO的濃度為1.0 molL1，則該溫度下，該反應的平衡常數(shù)K_。如果平衡后，再通入一定量的CO，則CO2的物質的量分數(shù)將_(填字母)。A.增大B.減少C.不
8、變答案解析S0，高溫條件可自發(fā)進行1.0C123解析解析影響反應方向的因素有焓變和熵變，該反應吸熱，H0，所以該反應能正向自發(fā)進行的原因是S0，高溫條件可自發(fā)進行； Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)開始/molL1 2.0 0 轉化/molL1 1.0 1.0平衡/molL1 1.0 1.0平衡后再通入一定量的CO，平衡常數(shù)不變，CO、CO2的比例不變，所以CO2的物質的量分數(shù)不變。123(3)已知反應Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H0的逆反應速率隨時間變化的關系如右圖，t1升溫，t2達到平衡，請在圖上畫出t1t3時的v逆的變化曲線。答案解析答案答案123解析解析升溫
9、正、逆反應速率均突然增大，平衡正向移動，所以t1t2之間逆反應速率逐漸增大，t2達到平衡，t2t3之間速率保持不變，圖像為。123(4)用間接化學法除去CO的過程如下圖所示：已知電解池的陰極室中溶液的pH在46之間，寫出陰極的電極反應式：_。答案1233.(2017浙江省稽陽聯(lián)誼學校高三8月聯(lián)考)對CO2及氮氧化物的研究具有重大的意義：(1)CO2與H2可用來合成可再生能源甲醇，已知CH3OH(l)的標準燃燒熱H726.5 kJmol1、H2(g)的熱值為142.9 kJg1，則CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O(l)的H_。答案130.9 kJmol1123(2)用NH3催化還原
10、NOx時包含以下反應。反應：4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l)H10反應：2NO(g) O2(g)2NO2(g)H3Ea(B)Ea(C)B.增大壓強能使反應速率加快，是因為增加了活化 分子百分數(shù)C.單位時間內HO鍵與NH鍵斷裂的數(shù)目相等時，說明反應已經(jīng)達到平衡D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應，當K值不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡答案CD圖1解析123解析解析相同時間內生成的氮氣的物質的量越多，則反應速率越快，活化能越低，所以該反應的活化能大小順序是Ea(A)Ea(B)Ea(C)，A錯誤；增大壓強能使反應速率加快，是因為增大了單位體積內活化分子數(shù)，而活化分子百分數(shù)不變，B錯誤
11、；單位時間內HO鍵斷裂表示逆反應速率，NH鍵斷裂表示正反應速率，單位時間內HO鍵與NH鍵斷裂的數(shù)目相等時，該反應的正、逆反應速率相等，說明反應已經(jīng)達到平衡，C正確；該反應為放熱反應，恒容絕熱的密閉容器中，反應時溫度會升高，則K會減小，當K值不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡，D正確；123將物質的量之比為21的NO、O2混合氣體置于恒溫密閉容器中發(fā)生反應，正、逆反應速率隨時間變化曲線如圖2所示。在t1時，保持容器壓強不變，充入一定量的NO2，t2時建立新的平衡，請在圖上畫出t1t3正、逆反應速率隨時間變化曲線。答案答案答案解析圖2123解析解析在t1時，保持容器壓強不變，充入一定量的NO2，相當于將
12、物質的量之比為21的NO、O2混合氣體置于恒溫密閉容器中發(fā)生反應，因此平衡是等效的，所以t1t3正、逆反應速率隨時間變化曲線為。123(3)常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達到平衡時碳酸分子的濃度為1.5105 molL1，溶液的pH5.6，(已知105.62.5106)。答案弱酸HClOH2CO3電離常數(shù)Ka4.7108Ka1；Ka25.61011Ka1_(忽略碳酸的二級電離)，向NaClO溶液中通入少量CO2，反應的離子方程式為_；4.2107解析123123熔融碳酸鹽(傳導 )電解技術是一種吸收空氣中CO2的新方法，其工作原理如圖3所示，寫出電解時陰極的電極反應式：_。圖3解析解析電解時陰極是二氧化碳得到電子轉化為碳和碳酸根，因此陰極的電極反應式為3CO24e=C 。答案解析123
化學9 溶液中的離子反應 專項突破練（六）
