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2019 高考化學一輪優(yōu)編選：填空題（5） 李仕才 1． ΔH＝＋124 kJmol－1 部分化學鍵的鍵能如下表所示： 化學鍵 C—H C—C C==C H—H 鍵能/ kJmol－1 412 348 X 436 根據上述反應的能量變化，計算X＝____________。 答案　612 解析　反應熱＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，由有機物的結構可知，應是—CH2CH3中總鍵能與—CH===CH2、H2總鍵能之差，設C===C鍵能為X kJmol－1，則ΔH＝(5412＋348－3412－X－436) kJmol－1＝124 kJmol－1，解得X＝612。 2．二甲醚也是清潔能源，用合成氣在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為 2CO(g)＋4H2(g)??CH3OCH3(g)＋H2O(g)，已知一定條件下，該反應中CO的平衡轉化率α隨溫度、投料比的變化曲線如圖所示。 (1)a、b、c按從大到小的順序排序為________。 (2)對于氣相反應，用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(記作Kp)，則該反應平衡常數的表達式Kp＝________。 答案　(1)a>b>c　(2) 解析　(1)反應2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，增大H2的濃度，平衡右移，CO的轉化率增大，即投料比增大，CO的轉化率增大，故a＞b＞c。 3．甲醇是一種可再生能源，工業(yè)上可用合成氣制備甲醇，反應為CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)。某溫度下在容積為V L的密閉容器中進行反應，其相關數據如下圖；反應開始至平衡時，用H2表示化學反應速率為________。該溫度下CO的平衡轉化率為________。 答案　 molL－1min－1　60% 解析　反應開始至平衡時需要時間為10 min，H2的變化物質的量為2.0 mol－0.8 mol＝1.2 mol，則用H2表示化學反應速率為＝ molL－1min－1；至平衡時CO的變化物質的量為1.0 mol－0.4 mol＝0.6 mol，該溫度下CO的平衡轉化率為100%＝60%。 4．一定溫度下，Ksp[Mg3(PO4)2]＝6.010－29，Ksp[Ca3(PO4)2]＝6.010－26。向濃度均為0.20 molL－1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO3，先生成________________沉淀(填化學式)；當測得溶液其中一種金屬陽離子沉淀完全(濃度小于10－5 molL－1)時，溶液中的另一種金屬陽離子的物質的量濃度c＝________ molL－1。 答案　Mg3(PO4)2　 10－4 解析　難溶物溶度積常數小的先沉淀，根據溶度積常數相對大小知，Mg3(PO4)2先生成沉淀，當溶液中c(Mg2＋)＝10－5 molL－1時，認為鎂離子完全沉淀，則溶液中的c2(PO)＝＝＝6.010－14，所以c(Ca2＋)＝ molL－1＝10－4 molL－1。 5．某高校的研究人員研究出一種方法，可實現水泥生產時CO2零排放，其基本原理如圖所示： 上述電解反應在溫度小于900 ℃時進行，碳酸鈣先分解為CaO和CO2，電解質為熔融碳酸鹽及碳酸鈣，陰極的電極反應式為3CO2＋4e－===C＋2CO，則陽極的電極反應式為________________________________________________________________________。 答案　2CO－4e－===2CO2↑＋O2↑ 解析　陽極發(fā)生氧化反應生成氧氣，電極反應為2CO－4e－===2CO2↑＋O2↑。 6．下表是相關物質的溶解度數據，某操作發(fā)生反應的化學方程式：Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7↓＋2NaCl。該反應在溶液中能發(fā)生的理由是_______________________ ____________________________________________________。(文字說明) 物質 溶解度/(g/100 g水) 0 C 40 C 80 C KCl 28 40.1 51.3 NaCl 35.7 36.4 38 K2Cr2O7 4.7 26.3 73 Na2Cr2O7 163 215 376 答案　K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四種物質中K2Cr2O7的溶解度最小) 解析　依據表格中物質的溶解度分析對比，操作發(fā)生反應的化學方程式：Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7↓＋2NaCl；說明K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四種物質中K2Cr2O7的溶解度最小)。 7．已知：CH3OH、H2的燃燒熱(ΔH)分別為726.5 kJmol－1、285.8 kJmol－1，則常溫下CO2和H2反應生成CH3OH和H2O的熱化學方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－130.9 kJmol－1 解析　燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。已知：CH3OH、H2的燃燒熱(ΔH)分別為726.5 kJmol－1、285.8 kJmol－1，則有：①CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.5 kJmol－1，②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1，根據蓋斯定律：②3－①得常溫下CO2和H2反應生成CH3OH和H2O的熱化學方程式：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－130.9 kJmol－1。 8．若在絕熱恒容密閉容器中通入一定量的SO2和O2，一定條件下發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJmol－1，一段時間內，正反應速率隨時間變化曲線如下圖所示，則在a點時，反應________(填“達到”或“未達到”)平衡狀態(tài)；t1～t3時間內，v正先增大后減小的主要原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　未達到　t1～t2時間內，v正增大的主要原因是反應放熱導致容器內溫度升高；t2～t3時間內，v正減小的主要原因是反應物濃度減小 解析　化學平衡狀態(tài)的標志是各物質的濃度不再改變，其實質是正反應速率等于逆反應速率，a點對應的正反應速率顯然還在改變，故一定未達平衡；t1～t2時間內，v正增大的主要原因是反應放熱導致容器內溫度升高；t1～t3時間內，v正減小的主要原因是反應物濃度減小導致反應速率降低。 9．下圖是當反應器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃，反應達到平衡時，混合物中NH3的物質的量分數隨總壓強的變化曲線。 列出R點平衡常數的計算式Kp＝________。(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓物質的量分數。不要求計算結果) 答案　 解析　R點總壓強為35 MPa，NH3的物質的量分數為20%， 　　　　　　　 N2(g)＋ 3H2(g) ??2NH3(g) 起始物質的量/mol　5　 15　　　　　0 變化物質的量/mol　n 3n 2n 平衡物質的量/mol　5－n 15－3n 2n NH3的物質的量分數為20%＝100%，解得：n＝，則N2的物質的量分數為100%＝，H2的物質的量分數為1－－＝，R點平衡常數的計算式Kp＝。 10．為驗證銅與濃硝酸的反應產生的氣體中含NO，選用下列儀器(N2和O2的用量可自由控制)完成實驗。 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O。 ② NO2、NO氣體液化的溫度如下表。 氣體 NO2 NO 液化溫度 21 ℃ －152 ℃ (1)儀器的連接順序為________→________→________→________→________。(填字母) (2)檢查裝置氣密性后，再加入試劑，在反應前應進行的操作是______________________ _______，目的是______________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 答案　(1)A　E　C　B　 F (2)通入氮氣使裝置中空氣排出　　防止一氧化氮與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮 解析　(1) A中銅與濃硝酸反應，產生的NO2進入E無水氯化鈣中干燥，然后進入C冰水浴冷卻使二氧化氮液化分離，剩余的NO進入B與氧氣反應，最后連接尾氣處理裝置，所以儀器連接順序為A→ E→C→B→ F。 (2)一氧化氮能夠與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮，檢查裝置氣密性后，再加入試劑，在反應前應通入氮氣使裝置中空氣排出，防止一氧化氮與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮。 11．CH4燃料電池利用率很高，裝置中添加1 L 2 molL－1的KOH溶液為電解質，持續(xù)緩慢通入標準狀況下甲烷22.4 L～33.6 L時負極反應式為________________。 答案　CH4－8e－＋9CO＋3H2O===10HCO 解析　n(KOH)＝2 molL－11 L＝2 mol，該裝置是燃料電池，負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，22.4 L≤V(CH4)≤33.6 L時，根據原子守恒得1 mol≤n(CO2)≤1.5 mol，反應生成碳酸氫鉀，負極反應式為CH4－8e－＋9CO＋3H2O===10HCO。 12．以Na2S2O5 、含鉛廢料(PbO2、炭黑等)為原料，制備高純PbO的流程如下。 PbO在NaOH溶液中存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)??NaHPbO2(aq)，其溶解度曲線如圖所示。 (1)寫出過程Ⅰ的離子方程式_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)過程Ⅱ的目的是脫硫。該過程發(fā)生的反應類型依次為 ________________________________________________________________________。 (3)過程Ⅲ的目的是提純。結合溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作： ________________________________________________________________________。 答案　(1)2PbO2＋S2O＋2H＋2PbSO4＋H2O (2)復分解反應、分解反應(順序不能顛倒) (3)將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110 ℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾得到PbO固體(注意關鍵詞) 解析　(1)Na2S2O5與氧化鉛在酸性條件下，發(fā)生氧化還原反應，2PbO2＋S2O＋2H＋===2PbSO4＋H2O； (2)過程Ⅱ的目的是脫硫。該過程發(fā)生的反應類型依次為復分解反應、分解反應；(3)向PbO粗品中加入一定量35% NaOH溶液，加熱至110 ℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾得到PbO固體。