高中化學(xué)經(jīng)典題型逐空突破、大題突破、真題調(diào)研

1、1 .(2019全國卷I , 28)水煤氣變換CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g)是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉栴}：(1)Shibata曾做過下列實驗：使純H2緩慢地通過處于 721c下的過量氧化鉆 CoO(s),氧化鉆部分被還原為金屬鉆Co(s),平衡后氣體中 H2的物質(zhì)的量分數(shù)為 0.025 0。在同一溫度下用 CO還原CoO(s),平衡后氣體中 CO的物質(zhì)的量分數(shù)為 0.019 2。根據(jù)上述實驗結(jié)果判斷，還原 CoO(s)為Co(s)的傾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 C時，在密閉容器中將等物質(zhì)的量

2、的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當?shù)拇呋瘎┻M行反應(yīng)，則平衡時體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為(填標號)。A. 0.50(3)我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注?？芍簹庾儞Q的 小 0(填“大于” “等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)正=eV,寫出該步驟的化學(xué)方程式 (4)Shoichi研究了 467 C、489 c時水煤氣變換中 CO和H2分壓隨時間變化關(guān)系(如圖所示), 催化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的pH2O和pco相等、pCO2和pH2相等。計算曲線a的反應(yīng)在3090 min內(nèi)的平

3、均速率 v (a)=kPa min 1。467 C時p和pco隨時間變化關(guān)系的曲線分別是 、。489 C時Ph2和pco隨時間變化關(guān)系 的曲線分別是、。答案 (1)大于(2)C(3)小于 2.02 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H* + OH*(或 H2O*=H*+OH*)(4)0.004 7 b c a d解析 由題給信息 可知，H2(g) + CoO(s)Co(s) + H2O(g)(i)Co(s) + CO2(g)(ii)K2K1 = C H2O= 1- 0.025 0=39 由題給信息 可知，cO(g) + CoO(s) c HCo(s) + CO2(g)(ii)K2c C

4、O2-=c CO2-=c CO1-0.019 2y0.019 251.08。相同溫度下，平衡常數(shù)越大，反應(yīng)傾向越大,故CO還原氧化鉆的傾向大于H2。(2)第(1)問和第(2)問的溫度相同，利用蓋斯定律，由 (ii)(i)得CO(g) +K2 51.08H2O(g)CO2(g)+H2(g) K= 1.31。設(shè)起始時 CO(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量都為 1 mol,K139容器體積為1 L,在721c下，反應(yīng)達平衡時 H2的物質(zhì)的量為x mol。CO(g) + CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g) TOC o 1-5 h z 起始 /mol 1100轉(zhuǎn)化 /molxxxx平

5、衡 /mol1 x1 xxxxK= 1_x2= 1.31，右 K 取 1,則 x= 0.5, (f)(H2)= 0.25;若 K 取 4,則 x= 0.67, H2)=0.34。氫氣的物質(zhì)的量分數(shù)介于0.25與0.34之間，故選Co (3)觀察起始態(tài)物質(zhì)的相對能量與終態(tài)物質(zhì)的相對能量知，終態(tài)物質(zhì)相對能量低于始態(tài)物質(zhì)相對能量，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，AH小于0。過渡態(tài)物質(zhì)相對能量與起始態(tài)物質(zhì)相對能量相差越大，活化能越大，由題圖知，最大活化能 E正=1.86 eV( 0.16 eV) = 2.02 eV,該步起始物質(zhì)為 COOH * + H*+H2O*,產(chǎn)物為COOH* + 2H*+OH*。(4)由

6、題圖可知，3090 min 內(nèi)，V(a)= 4.083.80 kPa0.004 7 kPamin 1。 90 min30 min水煤氣變換中CO是反應(yīng)物，H2是產(chǎn)物，又該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動， 重新達到平衡時，H2的壓強減小，CO的壓強增大。故 a曲線代表489 C時Ph2隨時間變化關(guān)系的曲線，d曲線代表489 C時Pco隨時間變化關(guān)系的曲線，b曲線代表467 C時Ph2隨時間變化關(guān)系的曲線，c曲線代表467 C時pco隨時間變化關(guān)系的曲線。2. （2019全國卷n , 27）環(huán)戊二烯（）是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知(g)=A

7、Hi= 100.3 kJ mol 1 (g)+H2(g)(g)H2(g) +l2(g)=2HI(g)AH2=- (g)+H2(g)(g)(g) + 2HI(g)I2(g) + 2HI(g)AH 3=kJ mol 1 （2）某溫度，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯（）在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，起始總壓為105 Pa,平衡時總壓增加了 20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為 : 該反應(yīng)的平衡常數(shù) Kp=Pa。達到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措 施有（填標號）。A.通入惰性氣體B.提高溫度C.增加環(huán)戊烯濃度D.增加碘濃度（3）環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃 度與反應(yīng)

8、時間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是 （填標號）。A. TiT2B . a點的反應(yīng)速率小于 c點的反應(yīng)速率a點的正反應(yīng)速率大于 b點的逆反應(yīng)速率b點時二聚體的濃度為0.45 mol L：1(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵Fe(C5H5)2 , 結(jié)構(gòu)簡,后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中DMF溶DMF溶液(DMF為惰性有機溶劑)。該電解池白陽極為 ，總反應(yīng)為。電解制備需要在無水條件下進行，原因為。答案 (1)89.3(2)40%3.56 X 104 BD (3)CD(4)Fe 電極 Fe +(g)+I2(g)=(g) + 2HI(g)起始：aa00轉(zhuǎn)化：xxx2x平衡：a xa xx2x根據(jù)平衡時總

9、壓強增加了20%,且恒溫恒容時，壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比，得a，=M，解得x=0.4a,則環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為 04ax 100% = 40%,平衡時a-x + a-x +x+ 2x 1.2a TOC o 1-5 h z (g)、i2(g)p總p總D總D總一,匹 D 2638Kd=D 總，p總 p總匹 D 2638Kd=D 總，p總 p總 27 l，44,一 一 8根據(jù) p 總=1.2X1O5 Pa,可得 Kp=27* 1.2X 105 Pa=3.56X 104 Pa。通入惰性氣體，對反應(yīng) 的平衡無影響，A項不符合題意；反應(yīng) 為吸熱反應(yīng)，提高溫度，平 衡正向移動，可提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，B項

10、符合題意；增加環(huán)戊烯濃度，能提高12(g)的平衡轉(zhuǎn)化率，但環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率降低，C項不符合題意；增加12(g)的濃度，能提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，D項符合題意。(3)由相同時間內(nèi)，環(huán)戊二烯濃度減小量越大，反應(yīng)速率越 快可知，TkT2, A項錯誤；影響反應(yīng)速率的因素有溫度和環(huán)戊二烯的濃度等，a點時溫度較低，但環(huán)戊二烯濃度較大，c點時溫度較高，但環(huán)戊二烯濃度較小，故無法比較a點和c點的反應(yīng)速率大小，B項錯誤；a點和b點溫度相同，a點時環(huán)戊二烯的濃度大于 b點時環(huán)戊二 烯的濃度，即a點的正反應(yīng)速率大于 b點的正反應(yīng)速率，因為 b點時反應(yīng)未達到平衡，b點 的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故a點的正反應(yīng)速率

11、大于 b點的逆反應(yīng)速率，C項正確；b點時，環(huán)戊二烯的濃度減小0.9 mol L 1,結(jié)合生成的二聚體濃度為環(huán)戊二烯濃度變化量的2,可知二聚體的濃度為0.45 mol L 1, D項正確。(4)結(jié)合圖示電解原理可知，F(xiàn)e電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極；在陰極上有H2生成，故電解時的總反應(yīng)為Fe +2+H2T 或 Fe+2c5H6=Fe(C5H5)2+H2f。結(jié)合相關(guān)反應(yīng)可知，電解制備需在無水條件下進行，否則水會阻礙中間產(chǎn)物Na的生成，水電解生成OH, OH會進一步與Fe#反應(yīng)生成Fe(OH)2,從而阻礙二茂鐵的生成。(2019全國卷出，28)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量

12、也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}： (1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g) + O2(g)=2Cl2(g) + 2HzO(g)。如圖為剛性容器中，進料濃度比c(HCl) : c(O2)分別等于1 ： 1、4 ： 1、7 ： 1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：可知反應(yīng)平衡常數(shù) K(300 C)K(400 C)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為C0,根據(jù)進料濃度比c(HCl) : c(O2)=1 ： 1的數(shù)據(jù)計算K(400 C)=(列出計算式)。按化 學(xué)計量比進料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時降低產(chǎn)物分離的能耗。進料濃度比c(

13、HCl) : c(O2)過低、過高的不利影響分別是(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：，1CuCl2(s)=CuCl(s) + Cl2(g) AH 1=83 kJ mol 11CuCl(s) + O2(g)=CuO(s) + ,Cl2(g)AH2=- 20 kJ mol 1CuO(s)+ 2HCl(g)=CuCl 2(s)+ H2O(g)AH3=- 121 kJ mol1則 4HCl(g) +O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的AH =kJ mol 1。(3)在一定溫度的條件下，進一步提高 HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是 。(寫出2種)(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上

14、，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如圖所示：負極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有(寫反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，需消耗氧氣 L(標準況)。0 42 2X 0.42 2答案 (1)大于 彳 4* 1 E 0。2和Cl2分離能耗較高HCl轉(zhuǎn)化率較低1 一 0.84 4X 1 0.21 Co(2)- 116(3)增加反應(yīng)體系壓強、及時除去產(chǎn)物(4)Fe3 + e =Fe2 , 4Fe2+ + O2 + 4H =4Fe3 + 2H2O 5.6解析(1)由題給HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系圖可知，隨溫度升高，HCl平衡轉(zhuǎn)化率降低，則此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，

15、平衡常數(shù)越小，即 K(300 C)大于K(400 C)o結(jié)合題 圖可知，c(HCl) ： c(O2) = 1 ： 1、400 C時HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為 84%,列出三段式：起始Coco00轉(zhuǎn)化0.84C00.21coO.42coO.42co平衡(1 0.84)Co(1 O.21)coO.42coO.42coCl2 c2 H2O0.42 2X0.42 2mr via A A；進料濃度比她 K(400 C )一 /. 一 .-0.84 4XcHCl c O211 - 0.21 co4HCl(g) +02(g) = 2cl2(g)+2H2O(g)c(HCl) : c(02)過低會使02和Cl2分離的

16、能耗較高，過高則會造成HCl轉(zhuǎn)化率較低。(2)將已知熱化學(xué)方程式依次編號 為、，根據(jù)蓋斯定律，由(+)X2得4HCl(g) +O2(g)=2Cl2(g)+ 2H2O(g)AH = 116 kJ mol1。(3)題述反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大反應(yīng)體系壓強可使反應(yīng)正向移動，提高HCl的轉(zhuǎn)化率，及時分離出產(chǎn)物也能提高HCl的轉(zhuǎn)化率。(4)負極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)Fe3+e =Fe2+,生成的二價鐵又被氧氣氧化成三價鐵，發(fā)生反應(yīng)4Fe2+ + O2+4H+=4Fe3+ +12H2O,由反應(yīng)可知電路中轉(zhuǎn)移4 mol電子消耗1 mol O2,則轉(zhuǎn)移1 mol電子消耗氧氣4 mol,其在標準狀況下的體積為 m

17、 mol X 22.4 L mol 1 = 5.6 L。4(2018全國卷I , 28)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥 等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為。(2)F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25 C時N2O5(g)分解反應(yīng)：2N2O5(g) 4NO 2(g) + O2(g)L2N2O4(g)其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示t=oo時，N2O5(g)完全分解：t/min04080

18、1602601 3001 70000p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)AHi = 4.4 kJ mol 12NO2(g)=N2O4(g)AH2=- 55.3 kJ mol 1.1.一則反應(yīng) N2O5(g)=2NO 2(g) +2O2(g)的 AH=kJ mol 1。研究表明，N2O5(g)分解的反應(yīng)速率 v=2X10 3x Pn205 kpa min 1 t = 62 min時，測得體系中 Po2 = 2.9 kPa,則此時 pN2O5 =kPa, v =kPa min 1 若提高反應(yīng)溫度至35 C,則

19、N2O5(g)完全分解后體系壓強p“(35 C)63.1 kPa(填“大于” “等于”或“小于”)，原因是25 C時N2Q4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù) Kp=kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)，計算結(jié)果保留1位小數(shù))。(3)對于反應(yīng)2N2O5(g) 4NO2(g)+02(g), R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3 NO+NO2+O2 慢反應(yīng)第三步NO + NO3-2NO2快反應(yīng)其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是 (填標號)。A . v(第一步的逆反應(yīng))v(第二步反應(yīng))B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.第二步中

20、NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高答案(1)。2 (2)53.130.0 6.0X 1。-2大于 溫度提高，體積不變，總壓強提高；NO2二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系氣體物質(zhì)的量增加，總壓強提高13.4(3)AC解析(1)Cl2與AgNO3反應(yīng)生成N2O5,還應(yīng)該有 AgCl ,氧化產(chǎn)物是一種氣體，則該氣體為O2。(2)令 2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) AH1=4.4 kJ mol 1 a2NO2(g)=N2O4(g)AH2=- 55.3 kJ mol 1 b1根據(jù)蓋斯定律，a式x 1 b式可得：1_1N2O5(g)=2NO 2(g)+QO2(g

21、)AH= 53.1 kJ mol 1。由方程式 2N2O5(g)=4NO2(g)+ O2(g)可知，62 min 時，Po2 = 2.9 kPa,則減小的 N2O5 為 5.8 kPa,此時 Pn2o5 = 35.8 kPa 5.8 kPa =30.0 kPa,則 v(N2O5)= 2X 10 3x 30.0 kPa min 1 = 6.0X 10 2 kPa min 1。時間無限長時 N2O5完全分解，故由2N2O5(g)=4NO 2(g) + 02(g)知，此時生成的 Pno2 =2 Pn2o5 =2X 35.8 kPa =71.6 kPa, Po2 =0.5X35.8 kPa= 17.9

22、 kPa。由題意知，平衡時體系的 總壓強為63.1 kPa,則平衡體系中NO2、N2Q4的壓強和為63.1 kPa-17.9 kPa= 45.2 kPa,設(shè) N2O4的壓強為x kPa,貝UN 204(g)2NO2(g)71.6初始壓強/kPa71.6轉(zhuǎn)化壓強/kPa平衡壓強轉(zhuǎn)化壓強/kPa平衡壓強/kPa x2x71.6-2x. 2則 x+ (71.6-2x) = 45.2,解得 x= 26.4,71.6 kPa- 26.4 kPaX 2= 18.8 kPa, Kp=p NOp N2O418.8 kPa 218.8 kPa 226.4 kPa13.4 kPa。(3)第一步反應(yīng)快速平衡，說明正

23、、逆反應(yīng)速率很大，極短時間內(nèi)即可達到平衡，A項正確;第二步反應(yīng)慢，說明有效碰撞次數(shù)少，C項正確；由題給三步反應(yīng)可知，反應(yīng)的中間產(chǎn)物有NO3和NO, B項錯誤；反應(yīng)快，說明反應(yīng)的活化能較低，D項錯誤。(2018全國卷出，28)三氯氫硅(SiHCl 3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}： (1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)SiHCl 3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SiHCl 3(g)=SiH 2cl2(g)+ SiCl4(g)AH 1 = 48 kJ mol 1 3SiH 2cl2(g)=SiH 4(g)

24、 + 2SiHCl 3(g)AH 2= 30 kJ mol 1則反應(yīng) 4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的 AH 為 kJ mol 1。(3)對于反應(yīng)2SiHCl 3(g)=SiH2cl2(g) + SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時SiHCl 3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示。343 K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率 a=%。平衡常數(shù)K343K =(保留2位小數(shù))。在343 K下：要提高SiHCl 3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是 ;要縮短反應(yīng)達到平 衡的時間，可采取的措施有 、。比較a、b處反應(yīng)速率大?。簐a vb(填“大于”“小于”或“等

25、于)。反應(yīng)速率v=v正一v逆=k Fx2SiHCl3 k逆xS舊2cl2xSiCl4, k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分數(shù)，計算a處的些=(保留1位小數(shù))。v逆答案 (1)2SiHCl 3+ 3H2O=(HSiO) 2O+ 6HCl(2)114(3)22 0.02及時移去產(chǎn)物改進催化劑提高反應(yīng)物濃度大于 1.3解析(1)SiHCl 3遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO) 2O等，結(jié)合原子守恒推知SiHCl 3與水蒸氣反應(yīng)除生成(HSiO)2O 外，還生成 HCl ,化學(xué)方程式為 2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。(2)將題給兩個熱化學(xué)方程式依次編號為，根據(jù)蓋斯定

26、律，由 X 3+可得：4SiHCl 3(g)=SiH 4(g) + 3SiCl 4(g),則有 AH= 3 AH + AH2= 3 x 48 kJmol 1+(30 kJ mol1) =114 kJ mol 1。(3)溫度越高，反應(yīng)速率越快，達到平衡的時間越短，左邊曲線達到平衡的時間短，則此曲線代表343 K時SiHCl 3的轉(zhuǎn)化率變化，右邊曲線代表 323 K時SiHCl 3的轉(zhuǎn)化率變化。由題圖可知，343 K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率“=22%。設(shè)起始時SiHCl 3(g)的濃度為1 mol L,則有2SiHCl 3(g)=SiH 2cl2(g) + SiCl4(g) TOC o 1-5 h z 起始濃度/mol L 11000.110.110.110.11轉(zhuǎn)化濃度/mol L 10.110.110.110.11平衡濃度/mol L 10.782則 343 K 時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K343 K = cSiH2Cl cSiCl =02=0.02。c SiHCl 30.78在343 K時，要提高SiHCl