2017年高考化學(xué)高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編(打包25套)新人教版.zip
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專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合1【2017新課標(biāo)1卷】(14分)近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子,它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)下列事實(shí)中,不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是_(填標(biāo)號(hào))。A氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),而亞硫酸可以B氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸C0.10 molL1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1D氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸(2)下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過(guò)計(jì)算,可知系統(tǒng)()和系統(tǒng)()制氫的熱化學(xué)方程式分別為_(kāi)、_,制得等量H2所需能量較少的是_。(3)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時(shí),將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。H2S的平衡轉(zhuǎn)化率=_%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=_。在620 K重復(fù)試驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率_,該反應(yīng)的H_0。(填“”“ B與其電離產(chǎn)生氫離子的濃度大小無(wú)關(guān),因此不能證明二者的酸性強(qiáng)弱,D正確。答案選D。(2)H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) H1=327 kJ/molSO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) H2=151 kJ/mol2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) H3=110 kJ/molH2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) H4=61 kJ/mol +,整理可得系統(tǒng)(I)的熱化學(xué)方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g) H=+286 kJ/mol;+,整理可得系統(tǒng)(II)的熱化學(xué)方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) H=+20 kJ/mol。根據(jù)系統(tǒng)I、系統(tǒng)II的熱化學(xué)方程式可知:每反應(yīng)產(chǎn)生1mol氫氣,后者吸收的熱量比前者少,所以制取等量的H2所需能量較少的是系統(tǒng)II。(3) H2S(g) + CO2(g)COS(g)+ H2O(g)開(kāi)始 0.40mol 0.10mol 0 0反應(yīng) x x x x平衡 (0.40x)mol (0.10x)mol x x解得x=0.01mol,所以H2S的轉(zhuǎn)化率是由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),所以在該條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)化學(xué)平衡常數(shù);根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知溫度由610K升高到620K時(shí),化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡,水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由0.02變?yōu)?.03,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大。21;根據(jù)題意可知:升高溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)平衡移動(dòng)原理:升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故H0;A增大H2S的濃度,平衡正向移動(dòng),但加入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平衡移動(dòng)轉(zhuǎn)化消耗量,所以H2S轉(zhuǎn)化率降低,A錯(cuò)誤;B增大CO2的濃度,平衡正向移動(dòng),使更多的H2S反應(yīng),所以H2S轉(zhuǎn)化率增大,B正確;CCOS是生成物,增大生成物的濃度,平衡逆向移動(dòng),H2S轉(zhuǎn)化率降低,C錯(cuò)誤;DN2是與反應(yīng)體系無(wú)關(guān)的氣體,充入N2,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),所以對(duì)H2S轉(zhuǎn)化率無(wú)影響,D錯(cuò)誤。答案選B?!久麕燑c(diǎn)睛】本題是化學(xué)反應(yīng)原理的綜合考查,易錯(cuò)點(diǎn)是壓強(qiáng)對(duì)平衡狀態(tài)的影響,尤其是惰性氣體的影響,“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響:恒溫、恒容條件:原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大體系中各組分的濃度不變平衡不移動(dòng)。恒溫、恒壓條件:原平衡體系容器容積增大,各反應(yīng)氣體的分壓減小體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓),平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。2【2017新課標(biāo)2卷】(14分)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知:C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=119 kJmol1H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H3=242 kJmol1反應(yīng)的H1為_(kāi)kJmol1。圖(a)是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x_0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是_(填標(biāo)號(hào))。A升高溫度B降低溫度C增大壓強(qiáng)D降低壓強(qiáng)(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是_。(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_;590之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_。【答案】(1)+123 小于 AD (2)氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大(3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行 溫度升高反應(yīng)速率加快丁烯高溫裂解生成短鏈烴類 丁烯轉(zhuǎn)化率增大,故A正確;B、降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),丁烯的轉(zhuǎn)化率降低,故B錯(cuò)誤;C、反應(yīng)前氣體系數(shù)之和小于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和,增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),丁烯的轉(zhuǎn)化率降低,故C錯(cuò)誤;D、根據(jù)C選項(xiàng)分析,降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),丁烯轉(zhuǎn)化率提高,故D正確。(2)因?yàn)橥ㄈ攵⊥楹蜌錃?,發(fā)生,氫氣是生成物,隨著n(H2)/n(C4H10)增大,相當(dāng)于增大氫氣的量,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,逆反應(yīng)速率增加。(3)根據(jù)圖(c),590之前,溫度升高時(shí)反應(yīng)速率加快,生成的丁烯會(huì)更多,同時(shí)由于反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),平衡體系中會(huì)含有更多的丁烯。而溫度超過(guò)590時(shí),由于丁烷高溫會(huì)裂解生成短鏈烴類,所以參加反應(yīng)的丁烷也就相應(yīng)減少?!久麕燑c(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)反應(yīng)原理的綜合運(yùn)用,此類題目往往涉及熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)條件的控制等等,綜合性較強(qiáng),本題難點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)條件的控制,這部分知識(shí)往往以圖像的形式給出,運(yùn)用影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的因素進(jìn)行考慮,需要平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí),多注意分析,強(qiáng)化訓(xùn)練,就可以解決,本題難度較大。3【2017新課標(biāo)3卷】(14分)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)畫(huà)出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖_。(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是_。(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) H1H2(g)+O2(g)=H2O(l) H22As(s)+O2(g) =As2O5(s) H3則反應(yīng)As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的H =_。(4)298 K時(shí),將20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):(aq)+I2(aq)+2OH(aq)(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c()與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是_(填標(biāo)號(hào))。a溶液的pH不再變化bv(I)=2v()cc()/c()不再變化dc(I)=y molL1tm時(shí),v正_ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。tm時(shí)v逆_ tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_。若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_(kāi)?!敬鸢浮浚?) (2)2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 增加反應(yīng)物O2的濃度,提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率 (3)2H1-3H2-H3 (4)ac大于小于tm時(shí)生成物濃度較低 【解析】(1)砷是33號(hào)元素,原子核外K、L、M電子層均已經(jīng)排滿,故其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(3)根據(jù)蓋斯定律,熱化學(xué)反應(yīng)As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)可以由反應(yīng)2反應(yīng)3反應(yīng)轉(zhuǎn)化得到,則2H1-3H2-H3。(4)a溶液pH不變時(shí),則c(OH-)也保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);b根據(jù)速率關(guān)系,v(I-)/2=v(AsO33-),則v(I)=2v()始終成立,v(I)=2v()時(shí)反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài);c由于提供的Na3AsO3總量一定,所以c(AsO43-)/c(AsO33-)不再變化時(shí),c(AsO43-)與c(AsO33-)也保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);d平衡時(shí)c(I)=2c()=2y =2y 時(shí),即c(I-)=y 時(shí)反應(yīng)不是平衡狀態(tài)。反應(yīng)從正反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行,tm時(shí)反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行,v正v逆。tm時(shí)比tn時(shí)AsO43-濃度小,所以逆反應(yīng)速率:tm 7.1時(shí)帶負(fù)電荷,pH越高,表面所帶負(fù)電荷越多;pH7.1時(shí)帶正電荷,pH越低,表面所帶正電荷越多。pH不同時(shí)吸附劑X對(duì)三價(jià)砷和五價(jià)砷的平衡吸附量(吸附達(dá)平衡時(shí)單位質(zhì)量吸附劑X吸附砷的質(zhì)量)如題20圖3所示。在pH79之間,吸附劑X對(duì)五價(jià)砷的平衡吸附量隨pH升高而迅速下降,其原因是_。在pH47之間,吸附劑X對(duì)水中三價(jià)砷的去除能力遠(yuǎn)比五價(jià)砷的弱,這是因?yàn)開(kāi)。 提高吸附劑X對(duì)三價(jià)砷去除效果可采取的措施是_。 【答案】(1)堿性溶液吸收了空氣中的CO2 (2)OH + H3AsO3H2AsO3 + H2O 2.2 (3)在pH79之間,隨pH升高H2AsO4轉(zhuǎn)變?yōu)镠AsO42,吸附劑X表面所帶負(fù)電荷增多,靜電斥力增加在pH47之間,吸附劑X表面帶正電,五價(jià)砷主要以H2AsO4和HAsO42陰離子存在,靜電引力較大;而三價(jià)砷主要以H3AsO3分子存在,與吸附劑X表面產(chǎn)生的靜電引力小加入氧化劑,將三價(jià)砷轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷2讀出:=,=102.2mol/L,Ka1=102.2mol/L,pKa1=lgKa1=lg102.2=2.2;(3)在pH79之間,隨pH升高H2AsO4轉(zhuǎn)變?yōu)镠AsO42,吸附劑X表面所帶負(fù)電荷增多,靜電斥力增加,吸附劑X對(duì)五價(jià)砷的平衡吸附量隨pH升高而迅速下降。在pH47之間,吸附劑X表面帶正電,五價(jià)砷主要以H2AsO4和HAsO42陰離子存在,靜電引力較大;而三價(jià)砷主要以H3AsO3分子存在,與吸附劑X表面產(chǎn)生的靜電引力小。提高吸附劑X對(duì)三價(jià)砷去除效果可采取的措施是:加入氧化劑,將三價(jià)砷轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷。【名師點(diǎn)睛】本題以化學(xué)反應(yīng)原理中電解質(zhì)的電離、中和反應(yīng)過(guò)程中各粒子的分布圖,電解質(zhì)溶液中粒子間的相互作用為載體,考查學(xué)生對(duì)電離平衡、電離平衡常數(shù)的計(jì)算,引導(dǎo)學(xué)生從更深層次去認(rèn)識(shí)電解質(zhì)溶液,(3)經(jīng)過(guò)分析提出問(wèn)題:在pH47之間,吸附劑X對(duì)水中三價(jià)砷的去除能力遠(yuǎn)比五價(jià)砷的弱,要學(xué)生去分析問(wèn)題,找出原因;最后提出問(wèn)題的解決方案,考查學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。與往年20題考查電解電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移計(jì)算、平衡中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高措施及有關(guān)特定條件下方程式書(shū)寫(xiě)等內(nèi)容相比,更注重考查學(xué)生的知識(shí)的應(yīng)用遷移能力,考查了應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析、類推、解決一些具體的化學(xué)問(wèn)題的能力和創(chuàng)新思維。6【四川省大教育聯(lián)盟2017屆第三次診斷】對(duì)溫室氣體二氧化碳的研究一直是科技界關(guān)注的重點(diǎn)。I在催化劑存在下用H2還原CO2是解決溫室效應(yīng)的重要手段之一,相關(guān)反應(yīng)如下:主反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H1副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H2=+41.2kJ/mol已知H2和CH4的燃燒熱分別為-285.5kJmol-1和-890.0kJmol-1H2O(l)=H2O(g) H=44 kJmol-1(1)H1=_kJmo l-1。(2)有利于提高CH4平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是(至少寫(xiě)兩條)_。工業(yè)上提高甲烷反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_。(3)T時(shí),若在體積恒為2L的密閉容器中同時(shí)發(fā)生上述反應(yīng),將物質(zhì)的量之和為5mol的H2和CO2以不同的投料比進(jìn)行反應(yīng),結(jié)果如圖所示。若a、b表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,則表示H2轉(zhuǎn)化率的是_,c、d分別表示CH4(g)和CO(g)的體積分?jǐn)?shù),由圖可知=_時(shí),甲烷產(chǎn)率最高。若該條件下CO的產(chǎn)率趨于0,則T時(shí)的平衡常數(shù)K=_。II.溶于海水的CO295%以HCO3-形式存在。在海洋中,通過(guò)如下左圖鈣化作用實(shí)現(xiàn)碳自凈。(4)寫(xiě)出寫(xiě)出鈣化作用的離子方程式_。(5)電解完成后,a室的pH值_(“變大”、“變小”或“幾乎不變”);其間b室發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)?!敬鸢浮?-164.0 降低溫度,增大壓強(qiáng) 催化劑 b 4 100 2HCO3-+Ca2+=CaCO3+CO2+H2O 幾乎不變 H+ HCO3-= CO2+H2O根據(jù)蓋斯定律,由=2-+2,則CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H1 =2H3-H4+2H5=-164.0 kJmol-1;(2)反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)是正方向?yàn)闅怏w體積縮小的放熱反應(yīng),降低溫度和增大壓強(qiáng)都有利于反應(yīng)正向移動(dòng),提高CH4平衡產(chǎn)率;工業(yè)上提高甲烷反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑;(3)隨著比值的增大,氫氣的轉(zhuǎn)化率降低,則表示H2轉(zhuǎn)化率的是b;隨著比值的增大,氫氣的量增多,一氧化碳的量減少,甲烷的量增加,故c為CH4(g) 的體積分?jǐn)?shù),由圖可知=4時(shí),甲烷產(chǎn)率最高。若該條件下CO的產(chǎn)率趨于0,則=4,開(kāi)始物質(zhì)的量之和為5mol的H2和CO2分別為4mol和1mol,平衡轉(zhuǎn)化率為80%,則平衡時(shí)各物質(zhì)的量濃度為:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)開(kāi)始時(shí)濃度/mol/L 0.5 2 0 0改變的濃度/mol/L 0.4 1.6 0.4 0.8平衡時(shí)濃度/mol/L 0.1 0.4 0.4 0.8K=100;II(4)根據(jù)圖中信息可知,鈣化作用是碳酸氫鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣、二氧化碳和水,其反應(yīng)的離子方程式為:2HCO3-+Ca2+=CaCO3+CO2+H2O;(5)電解完成后,a室氫氧根離子得電子產(chǎn)生氧氣,而氫離子進(jìn)入b室,pH值幾乎不變;其間b室發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:H+ HCO3-= CO2+H2O。7【太原市2017屆第三次模擬】減少氮的氧化物和碳的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一(1)己知:N2 (g) +O2 (g) =2NO (g)H=+180.5kJmol-1C (s) +O2 (g) =CO2 (g)H=-393.5 kJmol-12C (s) +O2(g) =2CO (g)H=-221 kJmol-1若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為: 請(qǐng)寫(xiě)出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。(2)用CH4催化還原NOx可以消除污染,若將反應(yīng)CH4+2NO2=CO2+2H2O+N2設(shè)計(jì)為原電池,電池內(nèi)部是摻雜氧化釔的氧化鋯晶體,可以傳導(dǎo)O2-,則電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)利用H2和CO2在一定條件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)己知不同溫度對(duì)CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的效率影響如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是_(填序號(hào))。不同條件下反應(yīng),N點(diǎn)的速率最大M點(diǎn)時(shí)平衡常數(shù)比N點(diǎn)時(shí)平衡常數(shù)大溫度低于250時(shí),隨溫度升高乙烯的產(chǎn)率增大實(shí)際反應(yīng)應(yīng)盡可能在較低的溫度下進(jìn)行,以提高CO2的轉(zhuǎn)化率(4)在密閉容器中充入5mol CO和4mol NO,發(fā)生上述(1)中某反應(yīng),如圖為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。回答下列問(wèn)題:溫度:T1_ T2(填“”)。某溫度下,若反應(yīng)進(jìn)行到10分鐘達(dá)到平衡狀態(tài)D點(diǎn)時(shí),容器的體積為2L,則此時(shí)的平衡常數(shù)K=_(結(jié)果精確到兩位小數(shù));用CO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率V(CO)=_。若在D慮對(duì)反應(yīng)容器升溫的同時(shí)擴(kuò)大體積至體系壓強(qiáng)減小,重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中AG點(diǎn)中的_點(diǎn)。【答案】 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ/mol 2NO2 + 8e- =N2 + 4O2- 0.022 0.1 mol/(Lmin) A【解析】試題分析:若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為: ,則方程式為2NO(g)+2CO(g)隨溫度升高,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,M點(diǎn)時(shí)平衡常數(shù)比N點(diǎn)時(shí)平衡常數(shù)大,故正確;溫度低于250時(shí),隨溫度升高乙烯的產(chǎn)率減小,故錯(cuò)誤;實(shí)際反應(yīng)應(yīng)盡可能在250下進(jìn)行,提高單位時(shí)間的產(chǎn)量,故錯(cuò)誤。 (2)在密閉容器中充入5mol CO和4mol NO,發(fā)生上述(1)中某反應(yīng),如圖為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系?;卮鹣铝袉?wèn)題:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ/mol,升高溫度平衡逆向移動(dòng),NO體積分?jǐn)?shù)增大,所以T1T2。 ,x=0.50.022 ;根據(jù) , 用CO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率V(CO)= 0.1 mol/(Lmin)。若在D處對(duì)反應(yīng)容器升溫的同時(shí)擴(kuò)大體積至體系壓強(qiáng)減小,平衡逆向移動(dòng),NO體積分?jǐn)?shù)增大,故選 A點(diǎn)。點(diǎn)睛:原電池中負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以題中原電池負(fù)極反應(yīng)為CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,正極反應(yīng)為2NO2 + 8e- =N2 + 4O2-。8【濟(jì)南市2017屆二?!库C的化合物常用于制作催化劑和新型電池。回答下列問(wèn)題:(1)金屬釩可由鋁熱反應(yīng)制得。已知25、101 kPa時(shí),4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3 (s) H1=a kJmol-14V(s) +5O2 (g)=2V2O5(s) H2=b kJmol-1則用鋁熱反應(yīng)冶煉金屬V(s)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)V2O5為橙黃至磚紅色固體,無(wú)味、有毒,微溶于水,是許多有機(jī)和無(wú)機(jī)反應(yīng)的催化劑。下圖表示的是25時(shí),部分含釩微粒的存在形式、濃度和存在的pH范圍(其余可溶性微粒均未標(biāo)出),圖中“”表示含釩微粒的濃度,虛線表示或pH的范圍尚未準(zhǔn)確確定。V2O5溶于足量2mol L-1NaOH溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi),向反應(yīng)后的溶液中,滴加硫酸溶液至過(guò)量(pH “或“”或“”)p2。經(jīng)測(cè)定知Q點(diǎn)時(shí)容器的壓強(qiáng)是反應(yīng)前壓強(qiáng)的9/10,若反應(yīng)從開(kāi)始到平衡所需的時(shí)間為5min,則05min內(nèi)H2的反應(yīng)速率v(H2)=_。N點(diǎn)時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))?!敬鸢浮?Li2CO3+Li2SiO3CO2+Li4SiO4 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) H=-127.9kJ/mol BD 1.12510-2mol/(Lmin) 1.042COg(g)4H2(g)=C2H4(g)+ 2H2O(g) H=-210.5kJmol-1根據(jù)蓋斯定律,2+可得:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) H=-127.9kJ/mol;A正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),低壓有利于逆向減小,CO2的轉(zhuǎn)化率減小,A錯(cuò)誤;增大H2濃度,平衡正向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率增大,B正確;C加入適當(dāng)催化劑,可以加快反應(yīng)速率,但不影響平衡移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率不變,C錯(cuò)誤;D分離出水,生成物濃度減小,平衡正向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率增大,D正確,答案選BD;(3)由圖可知,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度越高,CH3OH的物質(zhì)的量越小,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量增大,故壓強(qiáng)P1P2;根據(jù)反應(yīng) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始(mol/L) 0.1 0.275 0 0轉(zhuǎn)化(mol/L)x 3x x x 平衡(mol/L)0.1-x 0.275-3x x x根據(jù)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的9/10可以列出表達(dá)式(0.1x+0.2753x+x+x)/(0.1+0.275)=9/10,可以計(jì)算出x=0.01875,V(H2)=c(H2)/t=30.01875mol/L/5min=1.12510-2mol/(Lmin);溫度不變平衡常數(shù)不變,圖中M點(diǎn)時(shí),容器體積為10L,結(jié)合M點(diǎn)的坐標(biāo)可知,M點(diǎn)的CH3OH的物質(zhì)的量為0.25mol,根據(jù)反應(yīng) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始(mol/L) 0.1 0.275 0 0轉(zhuǎn)化(mol/L)0.025 0.075 0.025 0.025 平衡(mol/L)0.075 0.2 0.025 0.025K=c(H2O)c(CH3OH)/c3(H2)c(CO2)=0.0250.025/0.230.075=1.04。點(diǎn)睛:該題的難點(diǎn)是圖像分析,注意從以下幾個(gè)角度分析:(1)緊扣特征,弄清可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱還是放熱,體積增大、減小還是不變,有無(wú)固體、純液體物質(zhì)參與反應(yīng)等。(2)先拐先平,在含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間曲線中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡,說(shuō)明該曲線反應(yīng)速率快,表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。(3)定一議二,當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí),先確定一個(gè)量不變,再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系,有時(shí)還需要作輔助線。(4)三步分析法,一看反應(yīng)速率是增大還是減?。欢磛正、v逆的相對(duì)大??;三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。 %10【邵陽(yáng)市2017屆第三次聯(lián)考】N2H4(肼)可作用制藥的原料,也可作火箭的燃料。(1)肼能與酸反應(yīng)。N2H6C12溶液呈弱酸性,在水中存在如下反應(yīng): N2H62+H2ON2H5+H3O+平衡常數(shù)K1 N2H5+H2ON2H4H3O+平衡常數(shù)K2 相同溫度下,K1K2,其主要原因有兩個(gè):電荷因素,N2H5+水解程度小于N2H62+; _;(2)工業(yè)上,可用次氯酸鈉與氨反應(yīng)制備肼,副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好,該反應(yīng)化學(xué)方程式是_。(3)氣態(tài)肼在催化劑作用下分解只產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色。在 密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),平衡體系中肼的體積分?jǐn)?shù)與溫度關(guān)系如圖所示。P2 _P1(填:、或,下同)。反應(yīng)I:N2H4(g)N2(g)4NH3(g) H1;反應(yīng)II:N2(g)3H2(g)2NH3(g) H2。H1_H27N2H4(g)8NH3(g)3N2(g)2H2(g) HH_(用H1、H2表示)。向1L恒容密閉容器中充入0.1 mol N2H4,在30、NiPt催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)N2H4(g)N2(g)2H2(g),測(cè)得混合物體系中(只含N2、H2、N2H4),n(N2)n(H2)/n(N2H4)(用y表示)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。4分鐘時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡,04.0 min時(shí)間內(nèi)H2的平均生成速率v(H2)=_ _。(4)肼還可以制備肼堿性燃料電池,氧化產(chǎn)物為穩(wěn)定的對(duì)環(huán)境友好的物質(zhì)。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi);若以肼氧氣堿性燃料電池為電源,以NiSO4溶液為電鍍液,在金屬器具上鍍鎳,開(kāi)始兩極質(zhì)量相等,當(dāng)兩極質(zhì)量之差為1.174g時(shí),燃料電池中內(nèi)電路至少有_mol OH-遷移通過(guò)陰離子交換膜?!敬鸢浮?第一步水解生成H3O+對(duì)第二步水解有抑制作用 2 NH3+NaClO=N2H4+NaCl+ H2O 7H1 +4H2 0.025molL-1min-1 N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O 0.02(3)肼在催化劑作用下分解只產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體能使紅色石蕊試紙變藍(lán)色,則方程式為:3N2H44NH3+N2,增大壓強(qiáng),平衡向左移動(dòng),N2H4體積分?jǐn)?shù)增大,故P1大于P2;(4)反應(yīng)I是吸熱反應(yīng),H10,反應(yīng)II是放熱反應(yīng),H20,則H1H2;反應(yīng)I:N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H1反應(yīng)II:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H2反應(yīng)III:7N2H4(g)8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g)H根據(jù)蓋斯定律知,反應(yīng)I7+反應(yīng)II4=反應(yīng)III,H=7H1+4H2;設(shè)平衡時(shí)n(N2)=a,n(H2)=2a,n(N2H4)=0.1 mol-a,則:3a=3.0(0.1 mol-a),a=0.05 mol(H2)= =0.025mol/(Lmin);(5)N2H4/空氣在堿溶液中構(gòu)成電池,N2H4在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極的電極反應(yīng)式為N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O;鍍鎳時(shí)陰極的反應(yīng)式為Ni2+2e-=Ni,鎳的相對(duì)原子質(zhì)量為59,陽(yáng)極為純鎳,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Ni-2e-=Ni2+,設(shè)至少消耗N2H4的物質(zhì)的量為n,由電子守恒知,陰極質(zhì)量與陽(yáng)極質(zhì)量之差為59g/m/ol=1.174g,n=0.005mol,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.005mol4=0.02mol,燃料電池中內(nèi)電路至少有0.02mol OH-遷移通過(guò)陰離子交換膜。23
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