高考化學復(fù)習第28題

1、第28題化學基本理論綜合題【典例剖析】赫.碳與人類生活密切相關(guān)，對篦，碳及其化合物的冊究具有重要就義U (|)用腓中/.)為燃料，四鬼化二骸做氧化制.兩身反也生成阻氣和苗蒞水 已知：N4*件2pt(s)=N4便AH,長摩)=地4)+2用(X爐6 Ht 小期:JN出由)+N由函=區(qū)地+4m0(韻3=(用3用.3也表示，該反應(yīng)的杷學平衡常段并用&表示J, 里)汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng):NO+O)NVH未配平將N。和E轉(zhuǎn)化為和N工和C外 實現(xiàn)除網(wǎng).每生成I iiwl N?除原劑為去電于敢為”汴大氣污郎物融輕化沏可以用幫性炭還用出處理某戰(zhàn)究小娟向某2 I.的密閉癥器中加入 一定量的活性炭和NCL發(fā)+反應(yīng)。*計

2、士恒01限=可式和記口式取.在七時.反應(yīng)進行 利不同時間測群捍物質(zhì)的鞠后的寸如下:思路引導總反應(yīng)方程五。巴知方程式的 美幕,注富不能簡單類比烽去 的計耳方法棋樵屯于守也.建原刎托電子 蜿與史施I mnJ %博電子融和 用.注京是計算敦口 心應(yīng)用逢率的計算公式，注意他枳2 I；物質(zhì)的嬴r、Cl1-020:撲40印NO2.J1.16。刖QJBDoa%n,9bN*nMS龜而0.600.720.72門上00.420l就山訓0；2I IJ-Hlinin內(nèi).ND的干均反應(yīng)速率口|融仁； 口七時,該反應(yīng)葩當簿Mh 1a如mim后一只改空某一條件.反應(yīng)由新達到平衡.他秘匕表中的教據(jù)燈晰也變的條件可能是壤字卑瑞

3、號3判席平衙狀叁.藥出界斷荻送 犬帚人救物計算注意了工工爐 不考入手衢表達式12體掘T L”表格怙息:“4卜SUinin時.反應(yīng)制、更顯幼的量如增加”事要求啷個比蚊，審“介 戰(zhàn)”就膩怪工加入一定鼠的活性炭h.通入一1定址的N門注雀兩科溶質(zhì)量的美系：利斯 Coj 和HCOi 格解程度的夬??；注意題片要求“由大到小”C-包容時.克入一定量的氮”d.加入合造的催化劑11虞簿料電池使用的電解冊飆是2刖。| L1的KOHiSi比電池反應(yīng)為4NH1+；tf)iiNhElsO放噌時，諼電池上板的電觸反俄式為.1用支駛室中用NnDH靜懶喔收CO,愛生度應(yīng)為2C ：()H=XC( JNaHCt +町)所用混合液

4、中所有離子修度由大判小的低序為.答案(1)2AH2AH1K2/K1(2)4MA 或 4X 6.02 X 1023 (3)0.042 mol L 1 min 1 0.56(或 916) b (4)02+2H2O+4e =4OH+-2十(5)c(Na )c(HCO3)c(CO3 )c(OH )c(H )思維建模解答化學基本理論綜合題的一般步驟步驟1:瀏覽全題，明題已知和所求，挖掘解題切入點。步驟2: (1)對于化學反應(yīng)速率和化學平衡圖像類試題：明確縱橫坐標的含義一理解起點、 點、拐點的意義一分析曲線的變化趨勢。(2)對于圖表數(shù)據(jù)類試題：分析數(shù)據(jù)一研究數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系一找出數(shù)據(jù)的變化規(guī)律一挖掘 數(shù)據(jù)

5、的隱含意義。(3)對于電化學類試題：判斷是原電池還是電解池一分析電極類別，書寫電極反應(yīng)式一按電極反應(yīng)式進行相關(guān)計算。(4)對于電解質(zhì)溶液類試題：明確溶液中的物質(zhì)類型及其可能存在的平衡類型，然后進行解 答。步驟3:針對題目中所設(shè)計的問題，聯(lián)系相關(guān)理論逐個進行作答。挑戰(zhàn)滿分(一)(限時25分鐘).氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。已知：CH 4(g) + H 2O(g)CO(g) + 3H2(g)一1AH = 206.2 kJ molCH 4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)1AH = 247.4 kJ mol 2H2s(g)2H2(g) + S2

6、(g)一1AH = 169.8 kJ mol(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成 CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為。(2)在密閉容器中充入一定量H2S,發(fā)生反應(yīng)。如圖為H2s氣體的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系。出 與MPa圖中壓強(Pi、P2、P3)的大小順序為 ,理由是。該反應(yīng)平衡常數(shù)大小：K(Ti)K(T2)(填“”、“c(S2 )c(HS )c(OH ) c(H+)c(Na+)+ c(H +) = c(OH ) + c(HS ) + 2c(S2 )_+_ 2c(Na )= c(H2S)+c(HS )+c(S )_ 一 一 一一2一一

7、 十一 一 一2c(OH )+c(S ) = 2c(H ) + c(HS )+3c(H2S)2. (2014北京理綜，26)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到 HNO3和NH4NO3,如下圖所示。NH,NH*NQ.(1) I中，NH3和。2在催化劑作用下反應(yīng)，其化學方程式是(2)11中，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他條件相同時， 分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(Pi、P2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。血 4訃20n 2IN)型即X)州犯 溫度代比較p1、p2的大小關(guān)系： 隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是(3)出中，降低溫度，將 NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),再制備濃硝酸。

8、已知：2NO2(g)N2O4(g) AH12NO2(g)N2O4。)AH2下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)曹 | 2N四g)反應(yīng)過程反應(yīng)過程費用。.出N3% ?2NOg)| |AHl反應(yīng)過程 CN2O4與O2、H2O化合的化學方程式是 (4)IV中，電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示， 為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為 NH4NO3,需補充物質(zhì)A, A是,說明理由：物質(zhì)lF*NH*N0水蒸氣的濃度(mol L 1)隨時間t(min)變化如下表所示。序號溫度0 min10 min20 min30 min40 min50 minTi0.0500.049 20.048 60.048 20.

9、048 00.048 0Ti0.0500.048 80.048 40.048 00.048 00.048 0T20.100.0940.0900.0900.0900.090下列敘述正確的是(填字母代號)。A.實驗的溫度：T2TiB.實驗前 20 min的平均反應(yīng)速率 v(O2) = 7X 10 5 mol L 1 min 1C.實驗比實驗所用的催化劑催化效率高挑戰(zhàn)滿分(二)(限時35分鐘)1.氮氧化物是造成酸雨、光化學煙霧、霧霾等環(huán)境污染的罪魁禍首，采用合適的措施消除 其污染是保護環(huán)境的重要舉措。(1)研究發(fā)現(xiàn)利用 NH3可消除硝酸工業(yè)尾氣中的NO污染。NH3與NO的物質(zhì)的量之比分別為1 ： 3

10、、3 ： 1、4 ： 1時，NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖 1所示:溫度化 圖I圖2用化學反應(yīng)方程式表示利用NH3消除NO污染的反應(yīng)原理： (不用注明反應(yīng)條件)。曲線b對應(yīng)NH 3與NO的物質(zhì)的量之比是 。曲線a中，NO的起始濃度為6.0X 10 4 mcj m 3,從A點到B點經(jīng)過0.8 s,該時間段內(nèi)NO的脫除速率為 mg m 3 s 1。(2)NO2、。2和熔融NaNO3可制作燃料電池而消除 NO2污染，其原理如圖2所示。該電池在 使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y , Y可用于生產(chǎn)硝酸。該電池工作時，電子從石墨 電極流向石墨 電極。(填寫“I”或n” ) 石墨I電極的電極反應(yīng)式為 。用

11、Y生產(chǎn)硝酸的化學反應(yīng)方程式為 (3)含氮化合物在工業(yè)上具有重要用途，如三氯化氮(該分子中N元素顯負價)常用作漂白劑，工業(yè)上用過量氨與氯氣反應(yīng)制備三氯化氮。寫出三氯化氮的電子式： 。工業(yè)上制備三氯化氮的化學反應(yīng)方程式為 ,該反應(yīng)另一 產(chǎn)物的溶液中離子濃度大小關(guān)系為 。加熱條件下，三氯化氮與NaClO 2溶液反應(yīng)可制備二氧化氯氣體，同時生成NH3和只含有一種鈉鹽和強堿的溶液，該反應(yīng)的離子方程式為 ，若制備6.75 kg二氧化氯，則消耗還原劑的物質(zhì)的量為 mol。2. 一定條件下，通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：催化劑2CO(g) + SO2(g)2CO2(g) + S(l)AH已知： .,

12、12CO(g) + O2(g)=2CO2(g) AHi = - 566 kJ mol_I - 1S(l) + O2(g)=SO2(g) AH2= - 296 kJ mol則反應(yīng)熱AH =kJ mol 。(2)其他條件相同、催化劑不同時，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖a所示。260 C時(填“Fe2O3、“NiO”或“ C2O3”)作催化劑反應(yīng)速率最快。Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達到最高，不考慮價格因素，選擇Fe2O3的主要優(yōu)點是2W)4用3甲J加0 42反應(yīng)溫度,七MIHO即 鈉20dAel部芋懈選nsm V 作國C6科研小組在380 C、F及O3作催化劑時，研究了不同

13、投料比 n(CO) ： n(SO2)對SO2轉(zhuǎn)化率 的影響，結(jié)果如圖b所示。請在圖b中畫出n(CO) : n(SO2)= 2： 1時，SO2的轉(zhuǎn)化率的預(yù)期 變化曲線。(4)工業(yè)上還可用 Na2SO3溶液吸收煙氣中的 SO2： Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某溫度 下用1.0 mol L 1 Na2SO3溶液吸收純凈的 SO2,當溶液中c(SO3)降至0.2 mol L1時，吸收 能力顯著下降，應(yīng)更換吸收劑。此時溶液中c(HSO3)約為 mol L-1o此時溶液pH =。(已知該溫度下 SO3 + H +HSO3的平衡常數(shù) K = 8.0X106,計算時SO2、H2SO3的濃度忽

14、略不計)3.黨的十八大報告中首次提出“美麗中國”的宏偉目標。節(jié)能減排是中國轉(zhuǎn)型發(fā)展的必經(jīng)之路，工業(yè)生產(chǎn)中聯(lián)合生產(chǎn)是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要措施，下圖是幾種工業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)合生產(chǎn)工 藝:也和 NaC 溶,液請回答下列問題:(1)裝置甲為電解池，根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：A為(填化學式)，陰極反應(yīng)式為(2)裝置丙的反應(yīng)物為 Ti,而裝置戊的生成物為Ti,這兩個裝置在該聯(lián)合生產(chǎn)中并不矛盾，原因是。裝置戊進行反應(yīng) 時需要的環(huán)境為 (填字母序號)。A. HCl氣體氛圍中B .空氣氛圍中C.僦氣氛圍中D ,水中(3)裝置乙中發(fā)生的是工業(yè)合成甲醇的反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH30H(g) AHTl)、其他條件相同時

15、，下列圖像不正確的是反應(yīng)時間 甲co 體積 分數(shù)(填代號)。N5 轉(zhuǎn)化率反應(yīng)時間 乙壓強 丙(2)汽車尾氣中 CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng)：CO(g) + H2OCO2(g)+H2(g)AH”、或“ ”)。丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則溫度(填“升高”或“降 低”)。. (2015湖州調(diào)研)“84”消毒液是一種以次氯酸鈉 (NaClO)為主的高效消毒劑和漂白劑，被廣泛用于醫(yī)院、賓館、家庭等的衛(wèi)生消毒?；卮鹩嘘P(guān)問題。(1) “84”消毒液顯堿性，原因是發(fā)生水解反應(yīng):ClO +H2OHClO + OH 。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K= ;25 C時某“ 84”消毒液p

16、H為10,35 C時pH為11,則溫度升高，K(填“增大”、 “不變”或“減小”)。測定“ 84”消毒液的pH,應(yīng)該選用 。A .干燥的pH試紙B.用蒸儲水濕潤的 pH試紙C. pH計(或酸度計)(2)在燒杯中盛放25 mL某濃度的“ 84”消毒液，在光照下對其消毒效果的變化進行探究， 實驗結(jié)果如圖所示。消毒范果力）f/minab段導致消毒效果增強的主要反應(yīng)是bc段導致消毒效果減弱的主要反應(yīng)是 (3)有一則報道稱：有人在清洗衛(wèi)生間時，因為把“ 84”消毒液和某清潔劑(含鹽酸)混合使用, 發(fā)生了中毒事故。原因是 。(4)利用如圖所示裝置和試劑可以制得少量“84”消毒液。a電極的名稱是。y電極的反

17、應(yīng)式為。在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進行反應(yīng) 2A(g)+B(g)2c(g) + D(s) AH0 ,按下表數(shù)據(jù)投料，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，測得體系壓強升高，簡述該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系：物質(zhì)ABCD起始投料/mol2120答案精析第28題化學基本理論綜合題挑戰(zhàn)滿分(一)(1)CH 4(g)+ 2H2O(g)=CO2(g)+ 4H2(g) AH = 165.0 kJ mol 1 (2)Pip2p3 該反應(yīng)的 正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，其他條件不變時，減壓使平衡正向移動，H2s的平衡轉(zhuǎn)化率增大 該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)增大及時分離出產(chǎn)物 (3)1 ： 2 (4

18、)BD解析 (1)由X得化學方程式：CH4(g) + 2H2O(g)=CO2(g) + 4H2(g),根據(jù)蓋斯定律 計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱：AH = 206.2 kJ mol 1X2247.4 kJ mol 1=165.0 kJ mol 1。(2)硫化氫分解反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強，H2s的平衡轉(zhuǎn)化率降低。從圖像看，相同溫度下，P1條件下H 2s的平衡轉(zhuǎn)化率最大，P3條件下H2s的平衡轉(zhuǎn)化率最小。所以，壓強大小關(guān)系有：P1c(s2 2),錯誤；B項，溶液中含有 Na +、H +、OH、Hs s ,電荷守恒式為 c(Na + ) + c(H+) =c(OH ) + c(Hs

19、) + 2c(s2 ),正確；C 項,由物料守恒知， 2c(Na + )=3c(Hs ) + 3c(H2s) + 3c(s2 ),錯誤；D項，電荷守恒式和物料守恒式聯(lián)立可得質(zhì)子守恒式：2c(OH -)+c(s2-)=2c(H+)+c(HS )+3c(H2S),正確；故選 B、D。催化劑(1)4NH 3+502=4NO +6H2O(2)pip2減小(3) A 2N2O4+。2+ 2H2O=4HNO 3 一通電一 一，.(4)NH 3 根據(jù)反應(yīng)：8NO + 7H2O=3NH 4NO3+ 2HNO 3,電解廣生的 HNO3 多解析(1)反應(yīng)I中，NH3與O2在催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成 NO

20、和H2O,根據(jù) 催化劑質(zhì)量守恒及得失電子守恒，寫出反應(yīng)的化學方程式：4NH 3+ 5O2= =4NO + 6H2O0(2)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的正反應(yīng)為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，在溫度相同時，增大壓強，平衡正向移動，NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，結(jié)合 NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的變化曲線可知，PiP2。由圖可知，壓強一定時，溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，則該反應(yīng)的正向AHTi, 錯誤；B項，實驗前20 min的平均反應(yīng)速率 v(H2O) = 7X 10-5 mol L1 min -1,所以v( O2) = 3.5X10 mol L 1 min 錯誤；C項，實驗與實驗

21、相比，達到的平衡狀態(tài)相同，但 實驗所用時間短，反應(yīng)速率快，所以實驗比實驗所用的催化劑催化效率高，正確。挑戰(zhàn)滿分(二)41. (1)4NH 3+ 6NO=5N 2+ 6H2O 3 ： 1 1.5X10 ：1：* * (2) I n NO2+ NO3 e =N2O5 N2O5+ H2O=2HNO3 (3)：9：=咚!： 3cl2 + 4NH3=NCl3 + 3NH4Cl c(Cl )c(NH 4 )c(H + )c(OH ) 6ClO 2 + NCl3 + 3H2OA,3Cl+6ClO2T + NH3T + 3OH 100解析 (1)NH3與NO在一定條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 N2和H2O: 4

22、NH3 + 6NO=5N2 + 6H2O0NH3與NO的物質(zhì)的量之比越大， NO脫除率越大，故其物質(zhì)的量之比為 1 : 3、 3 ： 1、4 ： 1時，對應(yīng)的曲線分別為 c、b、a,故曲線b對應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是 3 ： 1。 曲線a中，NO的起始濃度為6X 10 4 mg m 3, A點NO的脫除率為0.55, B點NO的脫 除率為0.75 ,從A點到B點經(jīng)過0.8 s ,該時間段內(nèi)NO的脫除速率= 6X 10 4 mg m 3* (0.75-0.55 143 1co=1.5X10 mg m s 。0.8 s(2)根據(jù)該燃料電池工作原理示意圖可知，石墨I電極為電池負極，石墨 n電極

23、為電池正極，電池工作時，電子應(yīng)從負極流向正極，NO2在負極失去電子，被氧化，由于 NO2中氮元素化合價為+ 4,其氧化產(chǎn)物中氮元素化合價只能為+5,故Y為N2O5。NO2在石墨I電極上失去電子生成 N2O5,則有：NO2-e -N2O5,電池在熔融 NaNO3中工作，用NO3使其電何守恒則有：NO2 + NO3 e =N2O5。N2O5與H2O反應(yīng)生成 HNO 3: N2O5 +H2O=2HNO3。：CI：* * R.NC13為共價化合物，3個Cl原子分別與N原子形成3個共價鍵，其電子式為F!：工：W!：。C12與NH3反應(yīng)生成NC13和NH4CI: 3C12 + 4NH3=NC13+3NH4

24、C1。根據(jù)鹽類水解規(guī)律可得NH4C1溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(C1 )c(NH4)c(H + )c(OH )。NC13-NH3, N元素化合價沒有發(fā)生變化，NaC1O2- C1O2, C1元素化合價升高，該鈉鹽必為NaC1,強堿為NaOH ,則有：NaC1O2 + NC13+ 3H2ONaC1 + C10 2T +NH3T + NaOH ,配平該反應(yīng)并注明反應(yīng)條件可得其化學方程式為6NaC1O2+NC13 + 3HzO4 ,3NaC1 + 6C102 T +NH 3 T +3NaOH ,再改寫為離子方程式即可。 該反應(yīng)中NaC1O2是還原劑，NC%為氧化劑，消耗NaC1O2的物質(zhì)的量等于生成C1O2的物質(zhì)的量，則制備 6.75 kg C1O2時消耗NaC1O2的物質(zhì)的量=6.75 X 102 3 g_ 167.5 g mol100 mol。甲-蚤3非宅d5(4) 1.6 6解析 (1)根據(jù)蓋斯定律，由已知中第一個反應(yīng)減去第二個反應(yīng)可得2CO(g) +SO2(g)