高考化学12题大解密 第十题 化学基本理论综合题.docx
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高考化学12题大解密第十题化学基本理论综合题
高考12题大解密
第十题 化学基本理论综合题
1.甲醇(CH3OH)常温下为无色液体,是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。
(1)①已知:
CO、H2、CH3OH的燃烧热分别为283.0kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、726.8kJ·mol-1,则CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②有人设想综合利用太阳能将天然气转化为较易储存运输的甲醇,装置如图1,装置工作时阳极反应式为________________________。
(2)一定温度下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在容积为2L的密闭容器中进行,其相关数据如图2。
①从反应开始至平衡时,用H2表示的反应速率为____________,该温度下此反应的平衡常数为____________。
②5min后速率变化加剧的原因可能是____________________________________________________________。
(3)在6.98MPa、250℃和催化剂(CoI2)作用下,甲醇可转化为乙酸:
CH3OH(g)+CO(g)
CH3COOH(g)
有机合成常有副反应存在。
若反应釜中CH3OH和CO的配料比(质量比)为1∶1,甲醇生成乙酸的选择率为90.0%,则此反应中CO的转化率为____________。
(4)常温下,K(CH3COOH)=1.8×10-5,向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加0.1mol·L-1CH3COONa溶液至pH=7,此时混合溶液中两溶质的物质的量之比n(CH3COOH)∶n(CH3COONa)=____________。
2.
(1)利用I2O5可使CO与H2O(g)反应转化为CO2和H2,从而有效减少大气污染。
该过程可通过图1所示的两步反应循环实现。
其中:
反应Ⅰ为I2O5(s)+5CO(g)I2(s)+5CO2(g) ΔH=akJ·mol-1
反应Ⅱ中,生成1molH2(g)时,反应热ΔH=bkJ·mol-1。
①总反应的热化学方程式为(反应热ΔH用含a、b的代数式表示)________________________________________________________________________。
②在恒温密闭容器中加入一定量的CO(g)和I2O5(s),发生反应Ⅰ并达到平衡。
测得体系中各气体组分的体积分数φ随时间t的变化如图2所示。
则此反应用气体分压表示的平衡常数Kp=__________(已知:
气体分压=气体总压×体积分数)。
(2)已知铅盐中,Pb(NO3)2、(CH3COO)2Pb易溶于水,PbSO4、PbS难溶于水,室温下其溶度积常数为Ksp(PbSO4)=1.06×10-8;Ksp(PbS)=3.40×10-28。
①将一定量的PbSO4加入足量饱和CH3COONH4溶液中,微热,并不断搅拌,因发生复分解反应,PbSO4缓慢溶解。
能发生此复分解反应的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②某溶液中主要含有S2-、SO
等阴离子,向其中滴加Pb(NO3)2溶液,当PbSO4开始析出时,溶液中
=________。
(3)钛基二氧化铅(Ti/PbO2)是重要的电极材料,工业上用电解法制作,主要流程如下:
―→
―→……―→
―→
―→Ti/PbO2
其中“电解沉积表层”是制作的关键,方法是电解可溶性铅盐溶液,使生成的PbO2沉积在阳极金属钛(Ti)上。
主反应为2Pb2++2H2O
Pb+PbO2+4H+。
①必须预先将阳极金属钛进行“热钝化处理”,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②电解槽中,阳极主要的反应式为________________________________________________________________________
__________________;该法的缺点是阳极、阴极均会发生副反应。
其中阴极上产生的气体副产物是________。
③电解法制得的PbO2晶体中含有少量的+2价铅,从而导致氧原子所在位置出现少量“空穴”(即化学式为PbOx,但x<2)。
若电解时每生成1molPbOx转移1.94NA个e-(NA为阿伏加德罗常数的值),则铅元素中+2价铅所占的质量分数为______。
3.工业制硝酸的主要反应为
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l) ΔH
(1)已知:
氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+180.6kJ·mol-1
则上述工业制硝酸的主要反应的ΔH=________________________________________________________________________。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
浓度
c(NH3)
(mol·L-1)
c(O2)
(mol·L-1)
c(NO)
(mol·L-1)
起始
0.8
1.6
0
第2min
0.6
a
0.2
第4min
0.3
0.975
0.5
第6min
0.3
0.975
0.5
第8min
0.7
1.475
0.1
①反应在第2min到第4min内,O2的平均反应速率为____________________。
②反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能是________________(填序号)。
A.使用催化剂 B.升高温度
C.减小压强D.增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是________(填序号)。
A.单位时间内生成nmolNO的同时,生成nmolNH3
B.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反应速率v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6
E.若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化
(3)某研究所组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图1所示。
①该电池工作时,b口通入的物质为__________。
②该电池正极的电极反应式为________________________________________________________________________。
③以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图2所示)的过程中,发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用相关的离子方程式表示)。
4.磷的氯化物在有机合成中有着广泛的应用。
(1)白磷具有强还原性,如白磷可与硫酸铜溶液发生反应置换出铜,完成下面的方程式:
________P4+________CuSO4+________H2O===________+________H3PO4+________。
(2)单质磷、磷的氯化物间相互转化的能量关系如图所示,则PCl5分解为Cl2、PCl3的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
研究表明PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)在一定条件下具有自发性,其原因是________________________________________________________________________。
(3)TK时,将2molPCl5(g)充入2L的恒容密闭容器中,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)在第10min时达到平衡,测得平衡时c(PCl3)=0.6mol·L-1。
①第5min时c(PCl3)________(填“>”“<”或“=”)0.3mol·L-1。
②反应的平衡常数K=________。
③若维持温度不变,第11min时再向容器中加入1.2molCl2、1.2molPCl3和amolPCl5,若要使此时Cl2的生成速率小于其消耗速率,则a的取值范围为____________。
(4)将PCl3、Cl2混合气体充入一个密闭容器中进行反应。
①控制其他条件不变,改变起始物中PCl3、Cl2的物质的量之比(用n表示),测得平衡时PCl5的百分含量如图(a)所示,则n0=__________。
②若该容器是绝热容器,则图(b)中能表明反应从开始到达到平衡状态的是__________。
5.(2017·衡水压轴试卷)工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染,利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。
请回答下列问题。
(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO
的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO
和SO
)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数w与溶液pH的关系如图所示。
①下列说法正确的是________(填标号)。
A.pH=7时,溶液中c(Na+) )+c(SO ) B.由图中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈10-7 C.为获得尽可能纯的NaHSO3,应将溶液的pH控制在4~5为宜 D.pH=9时的溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HSO )+c(H2SO3) ②若1L1.0mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L(标况下)SO2,则反应的离子方程式为________________________________________________________________________ __________。 ③取装置
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