1、最新高考化学必考题系列专题12物质的检验分离与提纯含答案 【母题来源】2018年高考天津卷【母题题文】由下列实验及现象推出的相应结论正确的是实验现象结论A某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+，无Fe3+B向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性：H2CO3C6H5OHC向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)P2P3 正反应为体积减小的反应，增压平衡正向移动，NO的衡转化率增大 400、氨氮物质的量之比为1 -(2a-2b+3c)或2b-2a-3c kJ/mol 点睛：根据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物
2、)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关，即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同。2【2018届新余市二模】“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO、NO2-、碳氢化合物大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。（1）已知:汽车尾气中的CO、NOx、碳氮化合物是大气污染物。使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成无毒物质。已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+180.5kJ/mol K1(该反应的平衡常数)2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=-221kJ/mol K2(同上)C(s)+O2(g)=CO2(g)
3、 H3=-393.5kJ/mol K3(同上)写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式_，以及该热化学方程式的平衡常数K=_(用K1、K2、K3表示)（2）污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为:2NO2+4CO4CO2+N2 H=-1200kJ/mol。某温度下，在2L密闭容器中充入0.lmolNO和02m1CO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的29/30，则反应开始到平衡时NO2的平均反应速率v(NO2)=_mol/(Ls)。若此温度下，某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为1mol/L、0.4mol/L
4、、0.lmol/L、amol/L，要使反应向逆反应方向进行，a的取值范围_。能使该反应的反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动的是_。A及时分离出CO2 B适当升高温度C减小容器体积使体系压强增大 D选择高效催化剂（3）电化学降解NO2-的原理如下图:电源的正极是_(填A或B)，阴极反应式为_。若电解过程中转移了3mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差为_g。【答案】 2NO(g)+2CO(g) =N2(g)+2CO2(g) H= 746.5kJmol-1 K=(K32K1)/K2 0.002 a25/8（或a3.125） B A 16 3【2018届湖北省五月联考】二甲醚(DME)被誉为“21
5、世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.7 kJmol-12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H2=-23.5kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H3=-41.2 kJmol-1回答下列问题：（1）则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的H=_kJmol-1。（2）在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应，测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是_。A反应温度：T1T2 B正反应速率：正(y)=正(w)C混合气体密度：(x)(w) D混合气体
6、平均摩尔质量：M(y)M(z)E该反应的S0、H0，所以能在较低温度下自发进行（3）采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。如图回答问题;催化剂中约为_时最有利于二甲醚的合成。（4）高温时二甲醚发生分解反应：CH3OCH3CH4+CO+H2。迅速将二甲醚引入一个504的抽成真空的瓶中，在不同时刻t测定瓶内压强P总如下表。t/min01020304050P总/kPa50.078.092.099.0100100该反应的平衡常数表达式为Kp=_。该反应的平衡常数Kp=_。(带单位。某一物质的平衡分压=总压物质的量分数)（5）一种以二甲醚作为燃料的燃料电
7、池的工作原理如图所示。则其负极的电极反应式为_。该电池的理论输出电压为1.20V，则其能量密度E=_(列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kWh=3.6106J，法拉第常数F=96500Cmol-1)。【答案】 -246.1 CE 2.0 625kPa2 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+ (3.6106JkW-lh-1)=8.39kWhkg-1（5）电解质为酸性，负极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。能量密度=电池输出电能/燃料质量，计算1kg二甲醚参与反应时电池输出电能即可。根据法拉第电解定律计算电量Q（Q=znF，其中z代表电
8、极反应式中以1mol物质为基准转移电子的计量数，n为电极反应式中消耗或析出物质物质的量，F为法拉第常数），由电量计算电功W（W=QU，W代表电功，Q代表电量，U代表电压），电功进行单位换算得出电池输出电能。详解：（1）应用盖斯定律，2+得3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）H=（-90.7kJ/mol）2+（-23.5kJ/mol）+（-41.2kJ/mol）=-246.1kJ/mol。（2）A项，反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO的平衡转化率减小，在横坐标上任取一点作纵坐标的平行线与曲线相交，可见CO的平衡转化率依T1、T2、T3顺序减小，则反
9、应温度：T3T2T1，A项错误；B项，y点和w点温度相同，y点压强大于w点压强，其他条件相同时有气体参与的反应压强越大反应速率越快，正反应速率：正（y）正（w），B项错误；C项，x点、w点压强相同，x点的温度低于w点的温度，温度升高反应向逆反应方向移动，x点平衡时气体分子物质的量小于w点，根据PV=nRT，平衡时x点容器的体积小于w点，根据质量守恒定律，x点、w点气体的质量相等，混合气体的密度：（x）（w），C项正确；D项，y点、z点压强相同，y点温度低于z点，温度升高反应向逆反应方向移动，y点平衡时气体分子物质的量小于z点，根据质量守恒定律，y点、z点气体的质量相等，混合气体平均摩尔质量：M
10、（y）M（z），D项错误；E项，该反应的H0，该反应的正反应为气体分子数减小的反应即S0，该反应自发进行时H-TS0，该反应自发进行的条件是低温，E项正确；答案选CE。（3）根据图像催化剂中约为2.0时，CO的转化率最大、DME选择性最大，催化剂中约为2.0时最有利于二甲醚的合成。（4）根据平衡常数的概念，反应CH3OCH3CH4+CO+H2的平衡常数表达式Kp=。设起始充入的CH3OCH3物质的量为amol，从起始到平衡转化CH3OCH3物质的量为xmol，用三段式：CH3OCH3CH4+CO+H2n（起始）（mol） a 0 0 0n（转化）（mol） x x x xn（平衡）（mol） a-x x x x根据表中数据，起始时P总为50.0kPa，40min和50min时P总相等，平衡时P总=100kPa，则=，解得x=，平衡时CH3OCH3、CH4、CO、H2物质的量都为mol，各物质物质的量分数都为，平衡时CH3OCH3、CH4、CO、H2的分压都为100kPa=25kPa，该反应的平衡常数Kp=625kPa2。 =1.2V1296500C/mol（3.6106JkW-1h-1）1kg=8.39kWhkg-1。
