高考化學二輪復習浙江選考版加試特訓1

加試題(30～32題)增分練加試特訓1第30題基本概念、基本理論的綜合應(yīng)用1．硫酸是重要的化工原料，生產(chǎn)過程中SO2催化氧化生成SO3的化學反應(yīng)為2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱))2SO3(g)。(1)實驗測得SO2反應(yīng)生成SO3的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強有關(guān)，請根據(jù)下表信息，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際，選擇最合適的生產(chǎn)條件是__________。壓強SO2轉(zhuǎn)化率溫度1個大氣壓5個大氣壓10個大氣壓15個大氣壓400℃0.99610.99720.99840.9988500℃0.96750.97670.98520.9894600℃0.85200.88970.92760.9468(2)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱))2SO3(g)達到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是________(填字母)。A．保持溫度和容器體積不變，充入1molO2(g)B．保持溫度和容器體積不變，充入2molSO3(g)C．降低溫度D．在其他條件不變時，減小容器的容積(3)某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖所示。2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達平衡后，體系總壓強為0.10MPa。平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)________(填“>”“<”或“＝”)K(B)，B點的化學平衡常數(shù)是________。(4)在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20molSO2和0.10molO2,t1時刻達到平衡，測得容器中含SO30.18mol。①t1時刻達到平衡后，改變一個條件使化學反應(yīng)速率發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件是________。A．體積不變，向容器中通入少量O2B．體積不變，向容器中通入少量SO2C．縮小容器體積D．升高溫度E．體積不變，向容器中通入少量氮氣②若繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2，則平衡________________(填“正向”“逆向”或“不”)移動，再次達到平衡后，________mol<n(SO3)<________mol。答案(1)1個大氣壓和400℃(2)AC(3)＝800(4)①C②正向0.360.4解析(1)因為SO2與O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以選擇的溫度為400℃，而1個標準大氣壓時SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，再增大壓強，SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大，但會增加生產(chǎn)成本，所以選擇1個標準大氣壓。(2)保持溫度和容器體積不變，O2的濃度增大，平衡正向移動，SO2的濃度減小，A正確；保持溫度和容器體積不變，充入2molSO3(g)相當于充入2.0molSO2和1.0molO2，平衡正向移動，SO2的濃度仍比原來大，B錯誤；降低溫度，平衡向放熱的方向移動，而正反應(yīng)為放熱，所以平衡正向移動，SO2的濃度減小，C正確；在其他條件不變時，減小容器的容積，SO2的濃度瞬間增大，之后平衡向氣體體積減少的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動，SO2的濃度減小，再次到達平衡時SO2的濃度仍比原來大，D錯誤。(3)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，壓強改變，平衡狀態(tài)由A變到B時，則K(A)＝K(B)，由圖像知，體系總壓強為0.10MPa時SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.8，則二氧化硫轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量＝2.0mol×0.8＝1.6mol，2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱))2SO3(g)起始：2.0mol1.0mol0轉(zhuǎn)化：1.6mol0.8mol1.6mol平衡：0.4mol0.2mol1.6mol則平衡時：c(SO2)＝0.04mol·L－1，c(O2)＝0.02mol·L－1，c(SO3)＝0.16mol·L－1，K(A)＝K(B)＝eq\f(c2SO3,c2SO2·cO2)＝eq\f(0.162,0.042×0.02)＝800。(4)①t1時刻達到平衡后，改變一個條件使化學反應(yīng)速率發(fā)生如圖所示的變化，分析可知，改變條件，正、逆反應(yīng)速率都增大，且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。體積不變，向容器中通入少量O2，此時刻正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，隨反應(yīng)進行正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，最后達到新的平衡狀態(tài)，圖像中逆反應(yīng)速率變化不符合，A錯誤；體積不變，向容器中通入少量SO2，此時刻正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，隨反應(yīng)進行正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，最后達到新的平衡狀態(tài)，圖像中逆反應(yīng)速率變化不符合，B錯誤；縮小容器體積，壓強增大，正逆反應(yīng)速率都增大，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，所以平衡正向進行，圖像變化符合要求，C正確；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進行，正、逆反應(yīng)速率都增大，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，D錯誤；體積不變，向容器中通入少量氮氣，總壓增大，各氣體分壓不變，平衡不變，E錯誤。②當生成0.18molSO3時，參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為x，2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱))2SO3(g)12x0.18molx＝eq\f(0.18mol×1,2)＝0.09mol，繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2，容器內(nèi)壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動；用極限法求出n(SO3)的范圍，假設(shè)平衡不移動，此時n(SO3)＝0.18×2mol＝0.36mol，假設(shè)0.40molSO2完全生成SO3，根據(jù)反應(yīng)方程式2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱))2SO3(g)可知，n(SO3)＝0.4mol，所以再次達到平衡時，0.36mol＜n(SO3)＜0.40mol。2．(2017·浙江高三“超級全能生”3月聯(lián)考)高溫下用H2還原CuCl制備活性銅，反應(yīng)原理如下：2Cu(s)＋Cl2(g)2CuCl(s)ΔH1＝－36kJ·mol－1①H2(g)＋2CuCl(s)=2Cu(s)＋2HCl(g)ΔH2②有關(guān)物質(zhì)的鍵能數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)H2Cl2HCl鍵能(kJ·mol－1)436243432(1)求ΔH2＝________kJ·mol－1。(2)經(jīng)測定反應(yīng)②制備活性銅的反應(yīng)趨勢大，原因是______________________________________________________________________________________________________。(3)在某溫度下，反應(yīng)①達到平衡狀態(tài)，在t1時，增加壓強到原來的2倍(Cu的量足夠)，在圖中畫出Cl2濃度的變化趨勢線。(4)白色不溶于水的CuCl可以由電解法制得，如圖所示：①裝置中用的交換膜為________(填字母)。A．陽離子交換膜 B．陰離子交換膜C．質(zhì)子交換膜 D．氫氧根離子交換膜②陽極的電極反應(yīng)式：________________________________________________。(5)已知CuCl可溶解于稀硝酸，寫出該反應(yīng)的化學方程式：_________________________。(6)根據(jù)已學知識寫出制取CuCl的一種方法，用化學方程式表示：_______________________。答案(1)－149(2)正反應(yīng)ΔH2＜0，ΔS＞0，是自發(fā)反應(yīng)，逆反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng)(答出ΔH2＜0，ΔS＞0即給分)。(3)(平衡線與原平衡線相平，否則不給分)(4)①A②Cu＋Cl－－e－=CuCl(5)6CuCl＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋3CuCl2＋2NO↑＋4H2O(或3CuCl＋7HNO3=3Cu(NO3)2＋3HCl＋NO↑＋2H2O)(6)CuCl2＋Cueq\o(=,\s\up7(△))2CuCl解析(1)由表格中數(shù)據(jù)可以求解H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×432kJ·mol－1＝－185kJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律，ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－185kJ·mol－1－(－36kJ·mol－1)＝－149kJ·mol－1。(2)由于該反應(yīng)ΔH2<0，反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量增加，ΔS>0，所以反應(yīng)能夠自發(fā)進行。(3)對于反應(yīng)①，壓強增加到原來兩倍的瞬間，Cl2的濃度增大到原來的兩倍，隨后平衡正向移動并最終建立新的平衡。平衡常數(shù)K＝eq\f(1,cCl2)，溫度不變時，K為定值，因此最終Cl2的濃度與原平衡相等。(4)由電解裝置圖可知，陽極Cu失去電子生成CuCl，反應(yīng)原理為Cu＋Cl－－e－=CuCl，電解過程中Cl－不斷消耗。陰極Cu沒有參加反應(yīng)，溶液中H＋得到電子生成H2，反應(yīng)原理為2H＋＋e－=H2↑，H＋來源于水的電離，電解過程中OH－濃度不斷增大。如果采用陽離子交換膜，Na＋向陰極遷移，維持兩個裝置電荷平衡，A正確；如果采用陰離子交換膜，OH－向陽極遷移，這樣會導致CuCl中混入雜質(zhì)，B錯誤；由于溶液中H＋很少，質(zhì)子交換膜基本不起作用，C錯誤；采用氫氧根離子交換膜時，陰極生成的OH－進入陽極會導致CuCl中混入雜質(zhì)，D錯誤。(5)CuCl與稀硝酸反應(yīng)時，＋1價Cu被氧化得到Cu(NO3)2，HNO3被還原生成NO。(6)CuCl2被Cu還原可以得到CuCl。3．(2017·溫州新力量聯(lián)盟高二下期末)合成氨是人類科學技術(shù)上的一項重大突破，其反應(yīng)原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如圖所示：(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫出再生反應(yīng)的化學方程式：________________________________________________________________________。(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1寫出氫氣和二氧化碳氣體反應(yīng)生成甲烷和水蒸氣的熱化學方程式：______________。對于反應(yīng)①，一定既可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是_____________________________________________________________(填字母)。a．升高溫度 b．增大水蒸氣濃度c．加入催化劑 d．降低壓強(3)某溫度時，向5L的密閉容器中通入2molCO和4molH2O(g)發(fā)生反應(yīng)②，當CO2濃度不再變化時H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為20%,則該溫度時反應(yīng)②的化學平衡常數(shù)K＝_________________________________________________________(取3位有效數(shù)字)。(4)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)ΔH＜0。某溫度下，向容積為100L的密閉容器中通入4molNH3和2molCO2，該反應(yīng)進行到40s時達到平衡，此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。圖中的曲線表示在前25s內(nèi)NH3的濃度隨時間的變化曲線圖。若保持其他條件不變情況下，請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應(yīng)(0～70s)的進程曲線。(5)一定條件下，NH3和O2在堿性溶液中可構(gòu)成燃料電池，該燃料電池的負極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。答案(1)2NH4HS＋O2=2S↓＋2NH3·H2O(2)4H2(g)＋CO2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－165.2kJ·mol－1a(3)0.167(4)(5)2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O解析(1)依據(jù)原子守恒和電子守恒書寫配平化學方程式：2NH4HS＋O2eq\o(=,\s\up7(一定條件))2NH3·H2O＋2S↓。(2)由①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝206.4kJ·mol－1，②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，上述方程式相加然后再翻轉(zhuǎn)[即：－(①＋②)]可得：4H2(g)＋CO2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－165.2kJ·mol－1。反應(yīng)①正向是一個吸熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡右移，提高平衡體系中H2百分含量，a正確；增大水蒸氣濃度，平衡體系中H2百分含量不一定提高，b錯誤；加入催化劑，平衡不移動，無法提高平衡體系中H2百分含量，c錯誤；降低壓強，反應(yīng)速率減慢，平衡左移，d錯誤。(4)其他條件不變情況下，使用催化劑，可加快反應(yīng)速率，縮短達平衡的時間，不影響CO2的轉(zhuǎn)化率，故可畫出進程曲線。(5)燃料電池的負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，NH3轉(zhuǎn)化成N2，故可寫出負極反應(yīng)式：2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O。4．隨著科學技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。在催化劑作用下，將CO2轉(zhuǎn)化為CO、CH4、CH3OH、CH3CH2OH等基本化工原料是CO2分離固定的一種重要化學方法。部分反應(yīng)如下：反應(yīng)ⅠCO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1反應(yīng)ⅡCO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2已知：CH4和H2的標準燃燒熱分別為ΔH＝－890.3kJ·mol－1和ΔH＝－285.8kJ·mol－1；H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44.0kJ·mol－1。(2)為提高反應(yīng)Ⅰ中CO2轉(zhuǎn)化為CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，下列措施有效的是________(填字母)。A．選用合適的催化劑B．升高反應(yīng)溫度C．增大CO2和H2的初始投料比D．增大反應(yīng)體系的壓強(3)在一個容積可變的密閉容器中充入10molCO2和30molH2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)壓強(p)的關(guān)系如圖1所示。若達到平衡狀態(tài)A時，容器的體積為10L，請回答：①A點的平衡常數(shù)KA＝______________；A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為________________________________________________________________________；②圖2中曲線是在T1、p1條件下，反應(yīng)開始到達到A平衡狀態(tài)過程中CH3OH濃度隨時間的變化曲線圖。請畫出其他條件完全相同，壓強變?yōu)閜2，達到B平衡狀態(tài)過程中CH3OH濃度隨時間的變化曲線圖。(4)研究證實，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，生成甲醇的電極應(yīng)與電源________極相連，請寫出該電極的電極反應(yīng)式_____________________________________________。答案(1)－164.9(2)D(3)①eq\f(4,27)KA＝KB＞KC②(4)負CO2＋6H＋＋6e－=CH3OH＋H2O解析(1)根據(jù)標準燃燒熱寫出H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ·mol－1，CH4(g)＋ΔH1＝4ΔH3－ΔH4＋2ΔH5＝4×(－285.8)－(－890.3)＋2×