高考化學(xué)備考浙江選考專用版課件專題9溶液中的離子反應(yīng)溶液中的離子反應(yīng)專項(xiàng)突破練（六）（26張）

專項(xiàng)突破練(六)加試第30題專題9

溶液中的離子反應(yīng)1.(2017·寧波市十校高三9月聯(lián)考)尿素(H2NCONH2)是目前含氮量最高的氮肥。國(guó)內(nèi)外主要以NH3和CO2為原料進(jìn)行合成。主要通過以下兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行：反應(yīng)1：2NH3(l)＋CO2(g)

H2NCOONH4(l)

ΔH1＝－117.2kJ·mol－1反應(yīng)2：H2NCOONH4(l)

H2O(l)＋H2NCONH2(l)

ΔH2＝21.7kJ·mol－1請(qǐng)回答：(1)已知：反應(yīng)3：NH3(l)

NH3(g)

ΔH3

＝ckJ·mol－1?；痣姀S煙氣脫硝所使用的還原劑氨氣主要來自于尿素水解。則反應(yīng)H2NCONH2(l)＋H2O(l)

2NH3(g)＋CO2(g)的ΔH4＝_______kJ·mol－1(用含c的式子表示)，該反應(yīng)能在常溫下緩慢發(fā)生的主要原因是_______________________________。答案解析95.5＋2c該反應(yīng)是熵增反應(yīng)，有利于正向進(jìn)行123解析

根據(jù)蓋斯定律的計(jì)算，反應(yīng)3×2－(反應(yīng)1＋反應(yīng)2)得出：ΔH4＝(95.5＋2c)kJ·mol－1；此反應(yīng)是熵增反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行。123(2)①一定條件下，n(NH3)/n(CO2)對(duì)H2NCOONH4的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，如圖1所示。H2NCOONH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨n(NH3)/n(CO2)增大而上升，試分析其原因：____________________________________________________________________________________________________。答案解析

過量的氨氣會(huì)和反應(yīng)2的產(chǎn)物水發(fā)生反應(yīng)，使反應(yīng)2的化學(xué)平衡正向移動(dòng)，從而使H2NCOONH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大圖1123解析

本題考查勒夏特列原理的應(yīng)用，過量的氨氣會(huì)和反應(yīng)2的產(chǎn)物水發(fā)生反應(yīng)，使反應(yīng)2的化學(xué)平衡正向移動(dòng)，從而使H2NCOONH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大。123②恒溫密閉容器中，一定量的NH3和CO2反應(yīng)合成尿素，第10min達(dá)到平衡。若相同條件下反應(yīng)1的速率要快于反應(yīng)2，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出0～15min內(nèi)，H2NCOONH4的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化曲線。答案解析圖2答案123解析

相同條件下，反應(yīng)1的速率快于反應(yīng)2，因此生成H2NCOONH4曲線比消耗H2NCOONH4曲線陡，在10min時(shí)達(dá)到平衡，即10min到15min應(yīng)是平行于x軸的直線，根據(jù)平衡轉(zhuǎn)化率其圖像是。123③下圖表示不同條件下，反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化曲線。下列有關(guān)說法中，正確的是___。A.達(dá)到平衡時(shí)間最快的是ⅡB.反應(yīng)約10min后，三個(gè)反應(yīng)均已達(dá)到

平衡C.Ⅰ條件下氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率大于ⅡD.三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)一定相同答案解析圖3A123解析

根據(jù)圖像，Ⅱ首先達(dá)到平衡，即Ⅱ的反應(yīng)速率最快，故A正確；反應(yīng)到10min，Ⅰ和Ⅱ達(dá)到平衡，Ⅲ不知道10min后的曲線，因此無法判斷Ⅲ是否達(dá)到平衡，故B錯(cuò)誤；題目中沒有說明改變的條件，如果Ⅰ改變的條件是通入H2的量，雖然平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，如果Ⅱ是增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率增大，故C錯(cuò)誤；如果Ⅱ是升高溫度，反應(yīng)速率加快，但化學(xué)平衡常數(shù)減小，Ⅰ是通入氫氣，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則兩者平衡常數(shù)不相同，故D錯(cuò)誤。123(3)用電化學(xué)方法可以實(shí)現(xiàn)低溫常壓合成氨。下圖是以含N3－熔融鹽為電解質(zhì)，電解合成氨裝置的工作原理示意圖。陰極的電極反應(yīng)式為__________________。答案解析===2N3－N2＋6e－123解析

考查電解原理以及電極反應(yīng)式的書寫，根據(jù)裝置圖電子移動(dòng)方向，電子從電源的負(fù)極流向陰極，從陽極流向電源的正極，所以通N2的一極為陰極，通氫氣的一極為陽極，陰極的電極反應(yīng)式為N2＋6e－===2N3－。1232.(2017·金華市高三9月十校聯(lián)考)碳元素及其化合物與人類的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，請(qǐng)回答下列問題：(1)綠色植物的光合作用吸收CO2釋放O2的過程可以描述為以下兩步：2CO2(g)＋2H2O(l)＋2C5H10O4(s)===4(C3H6O3)＋(s)＋O2(g)＋4e－

ΔH＝1360kJ·mol－112(C3H6O3)＋(s)＋12e－

===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6C5H10O4(s)＋3O2(g)

ΔH＝－1200kJ·mol－1則綠色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________________。答案解析6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6O2(g)

ΔH＝2880kJ·mol－1

123解析

①2CO2(g)＋2H2O(l)＋2C5H10O4(s)===4(C3H6O3)＋(s)＋O2(g)＋4e－

ΔH＝1360kJ·mol－1②12(C3H6O3)＋(s)＋12e－

===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6C5H10O4(s)＋3O2(g)

ΔH＝－1200kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，①×3＋②得二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學(xué)方程式：6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6O2(g)

ΔH＝2880kJ·mol－1。123(2)工業(yè)煉鐵時(shí)有如下副反應(yīng)：Fe(s)＋CO2(g)

FeO(s)＋CO(g)

ΔH>0，該反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行的原因是__________________________。某溫度時(shí)，把Fe和CO2放入體積固定的容器中，CO2的起始濃度為2.0mol·L－1，達(dá)到平衡后，CO的濃度為1.0mol·L－1，則該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝____。如果平衡后，再通入一定量的CO，則CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)將____(填字母)。A.增大 B.減少 C.不變答案解析ΔS>0，高溫條件可自發(fā)進(jìn)行1.0C123解析影響反應(yīng)方向的因素有焓變和熵變，該反應(yīng)吸熱，ΔH>0，所以該反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行的原因是ΔS>0，高溫條件可自發(fā)進(jìn)行；

Fe(s)＋CO2(g)

FeO(s)＋CO(g)開始/mol·L－12.00

轉(zhuǎn)化/mol·L－11.01.0平衡/mol·L－11.01.0平衡后再通入一定量的CO，平衡常數(shù)不變，CO、CO2的比例不變，所以CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變。123(3)已知反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)

FeO(s)＋CO(g)

ΔH>0的逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如右圖，t1—升溫，t2—達(dá)到平衡，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出t1～t3時(shí)的v逆的變化曲線。答案解析答案123解析升溫正、逆反應(yīng)速率均突然增大，平衡正向移動(dòng)，所以t1～t2之間逆反應(yīng)速率逐漸增大，t2達(dá)到平衡，t2～t3之間速率保持不變，圖像為。123(4)用間接化學(xué)法除去CO的過程如下圖所示：已知電解池的陰極室中溶液的pH在4～6之間，寫出陰極的電極反應(yīng)式：___________________________________。答案1233.(2017·浙江省稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三8月聯(lián)考)對(duì)CO2及氮氧化物的研究具有重大的意義：(1)CO2與H2可用來合成可再生能源甲醇，已知CH3OH(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－726.5kJ·mol－1、H2(g)的熱值為142.9kJ·g－1，則CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(l)＋H2O(l)的ΔH＝_______________。答案－130.9kJ·mol－1123(2)用NH3催化還原NOx時(shí)包含以下反應(yīng)。反應(yīng)Ⅰ：4NH3(g)＋6NO(g)

5N2(g)＋6H2O(l)

ΔH1<0反應(yīng)Ⅱ：4NH3(g)＋6NO2(g)

5N2(g)＋3O2(g)＋6H2O(l)

ΔH2>0反應(yīng)Ⅲ：2NO(g)＋O2(g)

2NO2(g)

ΔH3<0①反應(yīng)Ⅰ在容積固定密閉容器內(nèi)進(jìn)行，選用不同的催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生N2的量隨時(shí)間變化如圖1所示。下列說法正確的是____。A.該反應(yīng)的活化能大小順序是Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)B.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快，是因?yàn)樵黾恿嘶罨?/p>

分子百分?jǐn)?shù)C.單位時(shí)間內(nèi)H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡答案CD圖1解析123解析相同時(shí)間內(nèi)生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量越多，則反應(yīng)速率越快，活化能越低，所以該反應(yīng)的活化能大小順序是Ea(A)＜Ea(B)＜Ea(C)，A錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快，是因?yàn)樵龃罅藛挝惑w積內(nèi)活化分子數(shù)，而活化分子百分?jǐn)?shù)不變，B錯(cuò)誤；單位時(shí)間內(nèi)H—O鍵斷裂表示逆反應(yīng)速率，N—H鍵斷裂表示正反應(yīng)速率，單位時(shí)間內(nèi)H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時(shí)，該反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，C正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，恒容絕熱的密閉容器中，反應(yīng)時(shí)溫度會(huì)升高，則K會(huì)減小，當(dāng)K值不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，D正確；123②將物質(zhì)的量之比為2∶1的NO、O2混合氣體置于恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化曲線如圖2所示。在t1時(shí)，保持容器壓強(qiáng)不變，充入一定量的NO2，t2時(shí)建立新的平衡，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出t1～t3正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化曲線。答案答案解析圖2123解析在t1時(shí)，保持容器壓強(qiáng)不變，充入一定量的NO2，相當(dāng)于將物質(zhì)的量之比為2∶1的NO、O2混合氣體置于恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，因此平衡是等效的，所以t1～t3正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化曲線為。123(3)常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時(shí)碳酸分子的濃度為1.5×10－5mol·L－1，溶液的pH＝5.6，(已知10－5.6＝2.5×10－6)。答案弱酸HClOH2CO3電離常數(shù)Ka＝4.7×10－8Ka1；Ka2＝5.6×10－11①Ka1＝_________(忽略碳酸的二級(jí)電離)