高考化学复习压轴题型提分练一.docx
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高考化学复习压轴题型提分练一
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压轴题型提分练
题型一 基本概念、基本理论综合型
1.(2015·东北三省三校高三第一次模拟)目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
请回答下列问题:
Ⅰ.甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,其反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
(1)阅读下图,计算上述反应的反应热ΔH=________kJ·mol-1。
Ⅱ.用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成燃料电池。
(2)以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)以CH4、O2为原料,100mL0.15mol·L-1NaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为448mL(标准状况),产生的气体全部被溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为________________________,各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ.利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4molCO,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图。
请回答:
(4)T2时,0~0.5min内的反应速率v(CO)=______。
(5)T1时化学平衡常数K=________。
(6)下列说法不正确的是________。
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
C.d点时,增大体系压强,CO的转化率不变
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:
Kb 2.(2015·东北三省三校高三第二次模拟)Ⅰ.CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。 已知: CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=bkJ·mol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3=ckJ·mol-1 (1)求反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。 (2)一定条件下,等物质的量的 (1)中反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。 (3)用Cu2Al2O4作催化剂,一定条件下发生反应: CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图,回答下列问题: ①250~300℃时,乙酸的生成速率降低的原因是_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 ②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 Ⅱ.钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示: Na2Sx 2Na+xS(3 物质 Na S Al2O3 熔点/℃ 97.8 115 2050 沸点/℃ 892 444.6 2980 (4)根据上表数据,判断该电池工作的适宜温度应为________。 A.100℃以下B.100℃~300℃ C.300℃~350℃D.350℃~2050℃ (5)关于钠硫电池,下列说法正确的是________。 A.放电时,电极A为负极 B.放电时,Na+的移动方向为从B到A C.充电时,电极A应连接电源的正极 D.充电时,电极B的电极反应式为S -2e-===xS (6)25℃时,若用钠硫电池作为电源电解500mL0.2mol·L-1NaCl溶液,当溶液的pH变为13时,电路中通过的电子的物质的量为________mol,两极的反应物的质量差为________g。 (假设电解前两极的反应物的质量相等) 3.(2015·黑龙江省哈尔滨市第六中学高三下学期第四次模拟)目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-93.0kJ·mol-1。 (1)已知一定条件下: 2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=+1530.0kJ·mol-1。 则氢气燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如下图,在恒温恒容装置中进行合成氨反应。 ①表示N2浓度变化的曲线是________。 ②前25min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是________________。 ③在25min末刚好平衡,则平衡常数K=____________。 (3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是________。 A.气体体积不再变化,则已平衡 B.气体密度不再变化,尚未平衡 C.平衡后,往装置中通入一定量Ar,压强不变,平衡不移动 D.平衡后,压缩容器,生成更多NH3 (4)电厂烟气脱氮的主反应: ①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0,副反应: ②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) ΔH>0。 平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。 请回答: 在400~600K时,平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是___________________,导致这种规律的原因是______________________________________(任答合理的一条原因)。 (5)直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液,电池反应为4NH3(g)+3O2===2N2+6H2O。 则负极电极反应式为________________________。 4.(2015·辽宁省东北育才高三模拟)磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。 (1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程如下: 2P(s)+3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH=-612kJ·mol-1 2P(s)+5Cl2(g)===2PCl5(g) ΔH=-798kJ·mol-1 气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 (2)可逆反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)、2E(g)F(g)+G(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有可滑动、无摩擦的密封隔板。 反应开始和达到平衡时有关物理量变化如图所示: ①达到平衡Ⅰ时,体系压强与反应开始时体系压强之比为________。 ②平衡Ⅰ到平衡Ⅱ的条件①是________(填“升温”或“降温”)。 (3)亚磷酸(H3PO3)与适量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3,电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置如图所示: 阴极的电极反应式为_________________________________________________________; 产品室中反应的离子方程式为___________________________________________________ _____________________。 (4)在一定温度下,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。 现向浓度均为0.20mol·L-1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO3,先生成________沉淀(填化学式);当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于10-5mol·L-1)时,溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c=________mol·L-1。 5.(2015·大连市高三第二次模拟)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇。 一定条件下发生反应: 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH<0。 (1)在一定条件下,在20L密闭容器中按物质的量比为1∶3充入CO2和H2,温度在450K,n(H2)随时间变化如表所示: t/min 0 1 3 5 n(H2)/mol 8 6 5 5 在450℃、0~1min,v(CH3CH2OH)=________;此温度下该反应的化学平衡常数为________(结果保留三位有效数字)。 (2)在5MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图所示: 曲线乙表示的是________(填物质的化学式)的体积分数,图像中A点对应的体积分数b=________%(结果保留三位有效数字)。 (3)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________。 A.升高温度 B.将CH3CH2OH(g)及时液化抽出 C.选择高效催化剂 D.再充入lmolCO2和3molH2 (4)25℃、1.01×105Pa时,9.2g液态乙醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出273.4kJ的热量,写出表示乙醇燃烧的热化学方程式: ____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________。 (5)以石墨为电极,氢氧化钠、乙醇、水、氧气为原料,可以制成乙醇的燃料电池,写出发生还原反应的电极反应式: __________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 三轮增分练答案精析 压轴题型提分练 题型一 基本概念、基本理论综合型 1. (1)+161.1 (2)CnH2nOn-4ne-+nH2O===nCO2+4nH+ (3)n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1 c(Na+)>c(HCO )>c(CO )>c(OH-)>c(H+) (4)1.6mol·L-1·min-1 (5)1024 (6)BD 解析 (1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O ΔH=-846.3kJ·mol-1, CO2(g)===CO(g)+ O2(g) ΔH=+282kJ·mol-1, 3H2O(g)=== O2(g)+3H2(g) ΔH=+725.4kJ·mol-1, 上述三式相加: CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1kJ·mol-1。 (3)CH4+2O2 === CO2+2H2O 0.02mol0.01mol = = , 所以发生反应2CO2+3OH-===CO +HCO +H2O,溶质为Na2CO3和NaHCO3,其物质的量之比为1∶1,其离子浓度大小顺序: c(Na+)>c(HCO )>c(CO )>c(OH-)>c(H+)。 (4) 5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) 起始(mol)40 0.5min(mol)4-xx ×100%=40%,x=1.6mol, 所以v(CO)= =1.6mol·L-1·min-1。 (5)达到平衡时,CO2的体积分数为80%, 此时,c(CO)=0.4mol·L-1,c(CO2)=1.6mol·L-1, 所以K= = =45=1024。 (6)D项,T2>T1,但φ(CO2)减小,所以升温平衡左移,该反应为放热反应,所以Kd 2.Ⅰ. (1)(a+2b-2c) (2)3CO+3H2===CH3OCH3+CO2 (3)①催化剂的催化效率降低,化学反应速率降低 ②温度升高,化学反应速率加快 Ⅱ.(4)C (5)AD (6)0.05 2.3 解析 (1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=akJ·mol-1, 2CO(g)+2H2O(g)2CO2(g)+2H2(g) ΔH=2bkJ·mol-1, 4CO2(g)4CO(g)+2O2(g) ΔH=-2ckJ·mol-1。 上述三式相加得: CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=(a+2b-2c)kJ·mol-1。 (2)参与大气循环的气体只能是CO2,所以方程式为3CO+3H2===CH3OCH3+CO2。 Ⅱ.(4)该温度应高于Na、S的熔点,低于Na、S沸点,C项合适。 (6)电路中转移电子的物质的量为0.5L×0.1mol·L-1=0.05mol,负极减小0.05mol×23g·mol-1=1.15g,正极增加的质量也是Na的质量,所以两极的反应物的质量差为2.3g。 3. (1)H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-286.0kJ·mol-1 (2)①C ②0.12mol·L-1·min-1 ③ (或0.15) (3)AD (4)随温度升高,N2的含量降低 主反应为放热反应,升温使主反应的平衡左移(或副反应为吸热反应,升温使副反应的平衡右移,降低了NH3和NO的浓度,使主反应的平衡左移) (5)2NH3+6OH-+6e-===N2+6H2O 解析 (1)2N2(g)+6H2(g)===4NH3(g) ΔH=-186.0kJ·mol-1, 4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l) ΔH=-1530.0kJ·mol-1, 上述两式相加得: 6H2(g)+3O2(g)===6H2O(l) ΔH=-1716.0kJ·mol-1, 所以H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-286.0kJ·mol-1。 (2)②v(H2)= =0.12mol·L-1·min-1。 ③K= = = 。 (4)由图示可以判断,随着温度的升高,N2O的含量增加,而N2的含量减小,其原因是主反应为放热反应而副反应为吸热反应,升温,主反应平衡左移导致N2含量降低,副反应平衡右移导致N2O含量增加。 4. (1)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93kJ·mol-1 (2)①20∶23 ②降温 (3)2H++2e-===H2↑ HPO +2H+===H3PO3 (4)Mg3(PO4)2 10-4 解析 (1)2PCl5(g)===5Cl2(g)+2P(s) ΔH=+798kJ·mol-1, 2P(s)+3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH=-612kJ·mol-1, 上述两式相加得: 2PCl5(g)===2Cl2(g)+2PCl3(g) ΔH=+186kJ·mol-1, 即PCl5(g)===Cl2(g)+PCl3(g) ΔH=+93kJ·mol-1。 (2)①达到平衡时左右两侧压强相等,由于2E(g)F(g)+G(g)是等体积反应,则 = = 。 ②由于气体物质的量进一步减小,所以应降温使PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)右移。 (4)当Mg2+完全沉淀时,c(PO )= = , 此时c(Ca2+)= =10-4mol·L-1。 5. (1)0.0167mol·L-1·min-1 6.75 (2)CO2 18.8 (3)BD (4)CH3CH2OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367kJ·mol-1 (5)O2+2H2O+4e-===4OH- 解析 (1)由表中数据可知,0~1min内,Δn(H2)=8mol-6mol=2mol,则v(H2)= = = =0.1mol·L-1·min-1,由速率之比等于计量系数之比可知: v(H2)∶v(CH3CH2OH)=6∶1,则v(CH3CH2OH)= v(H2)= ×0.1mol·L-1·min-1=0.0167mol·L-1·min-1;由表中数据可知,H2起始投入量为8mol,在20L密闭容器中,CO2和H2的投料比为1∶3,则CO2起始投入量为 mol,3min后反应达平衡,建立三段式过程分析: 则平衡常数K= = ≈6.75。 (2)该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡时CO2与H2的含量增大,CH3CH2OH与H2O的含量降低,可知甲、乙为反应物,平衡逆向移动过程中,H2和CO2按比例(3∶1)增加,甲的含量高于乙,可知曲线乙表示的是CO2;丙、丁为生成物,反应开始时H2与CO2按3∶1的量进行投料,故生成乙醇与水的物质的量比为1∶3,即水的含量是乙醇含量的3倍,可知曲线丙、丁分别表示的是H2O、CH3CH2OH;A点为曲线乙和丙的交点,说明平衡时CO2、H2O的体积分数相同,可知两者体积也相同,设CO2、H2O的体积都是V,根据投料比有: V(H2)=3V(CO2)=3V,且V(CH3CH2OH)= V(H2O)= ,故V总=V+V+3V+ = ,所以A点对应的体积分数为 ×100%≈18.8%。 (3)A项,放热反应,升高温度平衡逆向移动,错误;B项,移去CH3CH2OH,生成物浓度减小,平衡正向移动,正确;C项,催化剂只能改变反应的速率,对平衡移动无影响,错误;D项,恒容容器中再充入1molCO2和3molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,正确。 (4)25℃、1.01×105Pa时,9.2g液态乙醇物质的量为0.2mol,完全燃烧,当恢复到原状态时,放出273.4kJ的热量,则1mol乙醇完全燃烧恢复到原状态时,放出的热量为273.4kJ×5=1367kJ,故该反应的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367kJ·mol-1。 (5)乙醇的燃料电池中,燃料乙醇为负极,发生失电子的氧化反应,氧气是正极,发生得电子的还原反应,在碱性环境下,氧气的放电情况为O2+2H2O+4e-===4OH-。
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