（浙江專版）備戰(zhàn)2022高考化學一輪復習 加試題增分練 集訓1 第30題 基本概念、基本理論的綜合應用

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1、（浙江專版）備戰(zhàn)2022高考化學一輪復習 加試題增分練 集訓1 第30題 基本概念、基本理論的綜合應用 1．(2018·杭州學軍中學高三選考適應性練習)NaHSO3被用于棉織物和有機物漂白以及在染料、造紙、制革等工業(yè)中用作還原劑。 (1)NaHSO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。 已知：2NaOH(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2O(l) ΔH1 2NaHSO3(aq)===Na2SO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)　　ΔH2 則反應SO2(g)＋NaOH(aq)===NaHSO3(aq)的ΔH3＝________(用含ΔH1、ΔH2的代數式表示)。

2、(2)NaHSO3在不同溫度下均可被KIO3氧化，當NaHSO3完全消耗即有I2析出，根據I2析出所需時間可以求得NaHSO3 的反應速率。將濃度均為0.020 mol·L－1 NaHSO3(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合，記錄10～55 ℃間溶液變藍時間，55 ℃時未觀察到溶液變藍，實驗結果如圖。 ①a點時，v(NaHSO3)＝____________________________________mol·L－1·s－1。 ②10～40 ℃區(qū)間內，顯色時間越來越短，其原因是________________________________。 (

3、3)已知：t ℃時 H2SO3的Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7；NaHSO3溶液的pH＜7。在t ℃時，往NaOH溶液中通入SO2。 ①在NaHSO3溶液中加入少量下列物質后，的值增大的是________(填字母)。 A．H2O B．稀H2SO4 C．H2O2溶液 D．NaOH溶液 ②某時刻，測得溶液的pH＝6，則此時，＝________。 ③請畫出從開始通入SO2直至過量時，溶液中n(SO)∶n(HSO)隨pH的變化趨勢圖。 (4)以硝酸、硫酸水溶液作電解質進行電解，在汞電極上NO可轉化為NH2OH，以鉑為另一極，則該電解反應的化學方程式為____

4、______________________________________________。 2．(2018·溫州市高三選考適應性測試)甲醇是一種重要的有機化工原料，CO2與H2在催化劑CZZA(普通銅基催化劑)作用下合成甲醇，相關反應如下： 反應Ⅰ　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.2 kJ·mol－1 反應Ⅱ　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 　ΔH2 已知：①CO和H2的標準燃燒熱分別為－283.0 kJ·mol－1和－285.8 kJ·mol－1 ②H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－44.0 kJ·mo

5、l－1 請回答： (1)反應Ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol－1。 (2)研究表明：在其他條件相同的情況下，將催化劑CZZA換成新型催化劑(CZZA/rGO)，可以顯著提高甲醇的選擇性，試用過渡態(tài)理論解釋其原因：____________________。 (3)以CZZA/rGO為催化劑，在一定條件下，將物質的量之比為1∶3(總量為a mol)的CO2與H2通入恒容密閉容器中進行反應，CO2的平衡轉化率和甲醇的選擇率(甲醇的選擇率：轉化的CO2中生成甲醇的物質的量分數)隨溫度的變化趨勢如下圖所示： ①在553 K時，反應體系內甲醇的物質的量為________mol。 ②

6、隨著溫度的升高，CO2的平衡轉化率增加但甲醇的選擇率降低，請分析其原因： ______________________________________。 (4)將CO2與H2按物質的量之比為1∶3通入恒溫恒容密閉容器中，控制條件，使其僅僅按反應Ⅰ進行，得到甲醇的體積分數與時間的關系如下圖所示。保持其他條件不變，t1時再向容器中加入一定量物質的量之比為1∶3的CO2與H2混合氣，t2時再次達到平衡，請在下圖中畫出t1～t3時間內甲醇體積分數隨時間的變化曲線。 (5)在催化劑作用下，以NaOH溶液為電解液，將甲烷氣體通入石墨復合電極，電解產生甲醇。寫出陽極反應的電極反應式：_______

7、_______________________________________。 3．(2018·余姚中學高二下學期期中)氮及其化合物的轉化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。 (1)合成氨工業(yè)是最基本的無機化工之一，氨是化肥工業(yè)和基本有機化工的主要原料。合成氨反應中有關化學鍵鍵能數據如下表： 化學鍵 H—H N≡N N—H E/kJ·mol－1 436 946 391 ①已知：合成氨反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea＝508 kJ·mol－1，則氨分解反應：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的活化能Ea＝______________

8、_______________。 ②下圖表示500 ℃、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡時NH3體積分數的關系。根據圖中a點數據計算N2的平衡體積分數：________(保留3位有效數字)。 ③依據溫度對合成氨反應的影響，在下圖坐標系中，畫出一定條件下的密閉容器內，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，N2物質的量變化的曲線示意圖。 (2)選擇性催化還原脫硝技術(SCR)是目前較成熟的煙氣脫硝技術，該技術是指在溫度300～420 ℃和催化劑條件下，用還原劑(如NH3)選擇性地與NOx反應。 ①SCR脫硝技術中發(fā)生的主要反應為4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N

9、2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 625.5 kJ·mol－1；氨氮比會直接影響該方法的脫硝率。350 ℃時，只改變氨氣的投放量，氨氣的轉化率與氨氮比的關系如圖所示。當＞1.0時，煙氣中NO濃度反而增大，主要原因是___________________________。 ②堿性溶液處理煙氣中的氮氧化物也是一種脫硝的方法，寫出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽的化學反應方程式：__________________________________。 ③直接電解吸收也被用于脫硝。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亞硝酸，再將吸收液導入電解槽電解，使之轉化為硝酸。電解裝置如圖所示。陽極的電極

10、反應式為______。 4．(2018·東陽中學高二下學期期中)氫能是一種理想的綠色新能源，但是氫氣的運輸和儲存是尚未攻克的技術難題。肼(N2H4)作為一種重要的氮氫化合物，氫質量分數高達12.5%，完全分解產物為H2和N2，是一種理想的液體氫源。N2H4分解過程中發(fā)生完全分解和不完全分解。 完全分解：N2H4(g)N2(g)＋2H2(g) ΔH1 ＝ －95 kJ·mol－1 Ⅰ 不完全分解：3N2H4(g)4NH3(g)＋N2(g) ΔH2 Ⅱ 反應Ⅱ的焓變不易測量，現(xiàn)查表得如下數據： 2NH3(g)N2(g) ＋ 3H2

11、(g) ΔH3＝92 kJ·mol－1 Ⅲ 請回答： (1)利用已知數據計算ΔH2 ＝_________________________________。 反應Ⅰ在____________(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)條件下可以自發(fā)進行。 (2)在體積固定的密閉容器中，以Ir/Al2O3為催化劑，在不同溫度下(催化劑均未失活)分解等量N2H4(一開始體系中無其他氣體)，測得反應相同時間后的N2H4、NH3和H2體積分數如圖1所示： 下列說法正確的是________(填字母)。 A．對于200 ℃時的反應，可以嘗試通過改變催化劑提高H2的選擇性 B．減

12、小壓強可以提高N2H4的平衡轉化率 C．根據200 ℃時各物質的體積分數可知，反應Ⅰ的活化能低于反應Ⅱ D．若體系中N2和H2的比例不再變化，則說明反應達到平衡 (3)若某溫度下反應達到平衡時N2H4、NH3、H2的體積分數分別為10%、12%、50%，加入的原料N2H4的物質的量為n，體積固定為V，平衡時總壓強為p0，請寫出該溫度下反應Ⅰ的平衡常數的表達式Kp＝______________(用n，V，p0等字母的代數式表示)。(Kp為用氣體的分壓表示的平衡常數，對于N2H4氣體，其分壓p(N2H4)＝N2H4的體積分數×體系總壓) (4)若在600～1 000 ℃下進行上述實驗，請預

13、測并在圖2中補充H2體積分數的變化趨勢。 (5)電解液氨(NH3)也可以獲得H2，寫出電解KNH2的液氨溶液時，生成H2的電極反應式 ______________________________。(在液氨中KNH2===K＋＋NH) 答案精析 1．(1) (2)①5.0×10－5?、谏郎胤磻俾始涌欤宰兩珪r間減短 (3)①BC?、?0　③ (4)2HNO3＋2H2O2NH2OH＋3O2↑ 2．(1)41.2 (2)新型催化劑能將反應Ⅰ活化能降低更多，使反應物更容易生成甲醇 (3)①0.031 5a?、诋敎囟壬邥r反應Ⅰ平衡逆向移動，而反應Ⅱ平衡正向移動且幅度更大，所

14、以CO2的轉化率增加，但甲醇的選擇率卻降低 (4) (5)CH4－2e－＋2OH－===CH3OH＋H2O 解析?、貱O(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1， ②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1， ③H2O(g)===H2O(l)　ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1， ④反應Ⅰ　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.2 kJ·mol－1， ⑤反應Ⅱ　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2。 (1)由蓋斯定律，②－①－③得反應Ⅱ的Δ

15、H2＝－285.8 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1)－( －44.0 kJ·mol－1)＝41.2 kJ·mol－1。 (3)①在553 K時，反應體系內甲醇的物質的量為 0.25a×21%×60%＝0.031 5a。(4)保持其他條件不變，t1時再向容器中加入一定量物質的量之比為1∶3的CO2與H2混合氣，t2時再次達到平衡，t2時相當于對原平衡進行加壓，平衡正向移動，甲醇的體積分數增大，如圖。 3．(1)①600 kJ·mol－1?、?4.5% ③ (2)①過量氨氣與氧氣反應生成NO?、?NO2＋2Na2CO3＋H2O===NaNO3＋NaNO2＋2NaHCO3

16、 ③H2O＋HNO2－2e－===NO＋3H＋ 解析　(1)①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反應熱ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能＝(946＋436×3)kJ·mol－1－(6×391)kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1，正反應的活化能Ea＝508 kJ·mol－1，則逆反應的活化能Ea＝(508＋92)kJ·mol－1＝600 kJ·mol－1，即2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的活化能Ea＝600 kJ·mol－1；②設平衡時反應的氮氣的物質的量為x mol，則根據方程式可知 　　　　　　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 起始量/mol

17、1 3 0 反應量/mol x 3x 2x 平衡量/mol 1－x 3－3x 2x 平衡時氨氣的體積分數＝×100%＝42%，解得x≈0.592 mol，則N2的平衡體積分數＝×100%≈14.5%；③N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，升高溫度，平衡逆向移動，N2物質的量增大，因此一定條件下的密閉容器內，從通入原料氣開始，隨著反應的進行，氮氣的物質的量逐漸減小，達到平衡后，隨溫度不斷升高，氮氣的物質的量逐漸增大，圖像為。 (2)①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 625.5 k

18、J·mol－1,350 ℃時，只改變氨氣的投放量，當＞1.0時，過量氨氣與氧氣反應生成NO，煙氣中NO濃度反而增大；②NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽，二氧化氮與水反應生成一氧化氮和硝酸，一氧化氮和二氧化氮與堿反應能夠生成亞硝酸鹽，因此反應的化學方程式為2NO2＋2Na2CO3＋H2O===NaNO3＋NaNO2＋2NaHCO3；③用6%的稀硝酸吸收NOx生成亞硝酸，再將吸收液導入電解槽電解，使之轉化為硝酸，根據裝置圖，陽極發(fā)生氧化反應，亞硝酸被氧化為硝酸，電極反應式為H2O＋HNO2－2e－===NO＋3H＋。 4．(1)ΔH2＝－469 kJ·mol－1　任意溫度 (2)ABD (3)0.7p (4) (5)2NH3 ＋ 2e－===H2＋2NH