2019高考化学总复习 优编增分练高考压轴大题特训 题型一 基本概念、基本理论的综合应用

反应：4NH3(g)5O2(g)高温4NO(g)6H2O(g)H1905kJmol1反应：4NH3(g)3O2(g)高温22N2(g)6H2O(g)H21266.6kJmol1题型一基本概念、基本理论的综合应用1.(2018韶关市高三4月模拟考试)NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。(1)催化剂常具有较强的选择性。已知：Pt/RuCu/TiO写出NO分解生成N2与O2的热化学方程式：_。(2)N2O也可分解生成N2与O2。在四个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体，发生2N2O(g)2N2(g)O2(g)，容器、中N2O平衡转化率如下图所示。容器容积/L起始物质的量/molN2ON2O2V11.0V21.00.10.10.10.060000.060000.04该反应的H_(填“”“”或“”“”或“p(C)p(B)p(A)(或CBA)(3)该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动或催化剂活性降低解析(1)NO分解生成N2与O2的方程式为2NO(g)N2(g)O2(g)，根据已知的反应和反应，222(2)根据图像，温度升高，转化率增大，则平衡向右移动，说明正反应方向吸热，则反应的H0。A、B、C三点中N2O的转化率相同，则容器中反应物、生成物的量均相同，则容器的压强取决于容器的体积，根据图像，相同温度时：转化率大小为：，则反应正向进行的程度为：，且该反应为气体分子数增加的反应，增大容器体积，减小压强平衡向右移动，则说明容器体积大小为：，故A、B、C三点处容器内的总压强由大到小的顺序是p(C)p(B)p(A)。中在470下达到平衡时N2O的转化率是0.6，则该反应在470下平衡常数是0.030.0620.040.0620.0675，容器在470进行反应时，浓度商0.040.0675，所以反应向正反应方向进行，则起始速率：v正(N2O)v逆(N2O)。(3)根据图像，在低温时，N2的量相对多一些，而N2是反应的生成物，故该催化剂在低温时选择反应。C点比B点所产生的NO的物质的量少的原因可能是平衡的逆向移动等原因。根据图像，该催化剂在高温时选择反应，而反应为放热反应，达到平衡后，温度升高平衡向左移动，使得C点比B点所产生的NO的物质的量少；或者可能是由于温度升高催化剂失去了活性等原因。2.(2018赤峰市高三4月模拟)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)HQkJmol1。在T1时，反应进行到不同时间(min)测得各物质的浓度(molL1)如下：2浓度时间01020304050NON2CO21.00000.680.160.160.500.250.250.500.250.250.600.300.300.600.300.3030min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_(填字母)。a.通入一定量的NOb.加入定量的活性炭c.加入合适的催化剂d.适当缩小容器的体积若30min后升高温度至T2，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为311，则Q_(填“”或“”)0。(2)某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，利用以下反应：2NO2COCO)2NON2O2(无CO)N22CO2(有若不使用CO，温度超过775，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_；在n(NO)/n(CO)1的条件下，应控制最佳温度在_左右。用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染，写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式：_。以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为_。3(3)天然气的一个重要用途是制取氢气，其原理如下：2已知：a.2CO(g)O2(g)=2CO(g)H1b.CH4(g)2O2(g)=CO(g)2H2O(l)H2c.2H2(g)O2(g)=2HO(l)H3科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H_。这种方法的推广与使用，不仅实现资源综合利用，而且还能解决的环境问题是_。答案(1)ad(2)该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行870(850到900之间都可以)催化剂324C2H614NO2=8CO27N212H2ONO2NOe=NO5(3)H2H1H3减少温室气体的排放，缓解温室效应解析(1)根据表格20min和30min时各物质的浓度分别对应相等，20min时已经达到平衡；40min和50min时各物质的浓度分别对应相等，40min时又再次达到平衡；30min时改变条件，达到新平衡时NO浓度增大为原来的0.600.501.2倍，N2和CO2的浓度增大为原来的0.30.251.2倍。a项，通入一定量NO，平衡正向移动，达到新平衡时NO、N2、CO2的浓度都可能为原来的1.2倍；b项，加入定量活性炭，平衡不移动，各物质物质的量浓度不变；c项，加入合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动，各物质物质的量浓度不变；d项，适当缩小容器体积，平衡不移动，由于体积减小，达到新平衡时NO、N2、CO2的浓度都可能为原来的1.2倍；故选ad。30min时容器中NO、N2、CO2的浓度之比为0.500.250.25211，升高温度达到平衡时容器中NO、N2、CO2的浓度之比为311，升高温度平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故Q0的是_(填“a”“b”“c”或“d”)；H4_(用H1、H2表示)。在恒容密闭容器中，加入7.2gFeO，同时充入0.1molCO，升高温度，若恰好处于图中p点处，CO的转化率为_，容器中生成单质Fe的质量为_。答案(1)FeS2Li44(2)1molH2FeO4、HFeO、H3FeO6.7(3)dH13H225%1.4g解析(1)正极发生还原反应，FeS2获得电子生成Fe、S2，负极发生氧化反应，Li失电子生成Li，因此该电池的正、负极材料分别是FeS2和Li。(2)Na2FeO4将NH3转化为N2同时本身被还原为Fe3，根据得失电子守恒可得1molNa2FeO43最多可脱除NH3的物质的量为3mol1mol。由图像可知pH3时，溶液中主要含铁微粒44浓度最大的是H2FeO4，最小的是H3FeO，处于中间的是HFeO，所以溶液中主要含铁微粒浓444度从大到小的顺序为H2FeO4、HFeO、H3FeO；FeO2H2O4HFeOOH的Kc(HFeO4)c(OH)c(FeO24)HFeO的K3，c(HFeO4)4，由HFeO42c(H)c(FeO24)c(HFeO4)c(OH)c(H)c(FeO24)KK3c(OH)c(H)Kw，可知Kw，由图像可知pK3lgK37.3，因此K3107.3，所以Kw7.3106.7，pKlgKlg106.76.7。的CO参与反应，则75%，x0.025，CO的转化率为100%25%，容器中生成K44c(FeO2)c(HFeO)K3K1014K310(3)由图像可知随着温度的升高a、b、c的反应中CO的百分含量增大说明a、b、c为放热反应，d反应中CO的百分含量减小说明d为吸热反应；由已知方程式，根据盖斯定律可得dpa3b，所以H4H13H2；在恒容密闭容器中，加入7.2gFeO，同时充入0.1molCO，可发生反应FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，点处，CO的百分含量为75%，设有xmol0.1x0.0250.10.1单质Fe的质量为0.025mol56gmol11.4g。4.(2018江西省九所重点中学高三联考)研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分。.NOx主要来源于汽车尾气，可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。6已知：N2(g)O2(g)2NO(g)H180kJmol12CO(g)O2(g)2CO2(g)H564kJmol1(1)2NO(g)2CO(g)催化剂2CO2(g)N2(g)H_，该反应在_下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。(2)T时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程(015min)中NO的物质的量随时间变化如上图所示。已知：平衡时气体的分压气体的体积分数体系的总压强，T时达到平衡，此时体系的总压强为p20MPa，则T时该反应的压力平衡常数Kp_；平衡后，若保持温度不变，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡将_(填“向左”“向右”或“不”)移动。15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_(填字母)。A.增大CO浓度C.减小容器体积B.升温D.加入催化剂.SO2主要来源于煤的燃烧。燃烧烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。已知：亚硫酸：Ka12.0102Ka26.0107(3)请通过计算证明，NaHSO3溶液显酸性的原因：_。(4)如上方图示的电解装置，可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。通入NO的电极反应式为_；若通入的NO体积为4.48L(标况下)，则另外一个电极通入的SO2质量至少为_g。答案(1)744kJmol1低温(2)0.0875(或)不AC7807334(3)HSO的水解常数KKw/Ka15.01013Ka26.0107(HSO的电离常数)，所以显酸性(4)6HNO5e=NHH2O32解析(1)N2(g)O2(g)2NO(g)H180kJmol1，2CO(g)O2(g)2CO2(g)H564kJmol1，得该反应：H(564180)kJmol1744kJmol1；H0，根据反应方程式，S0，根据GHTS，当温度处于低温下，能够自发进行。(2)考查化学平衡常数计算、勒夏特列原理，2NO(g)2CO(g)催化剂2CO2(g)N2(g)212221p2(CO2)p(N2)20220202202(3)考查电离平衡常数、水解平衡常数、水的离子积的关系HSO3的水解常数Kw5.01013Ka1起始量/mol0.40.400变化/mol0.20.20.20.1平衡/mol0.20.20.20.177各组分的体积分数分别是：7、7、7、7，Kpp2(NO)p2(CO)220.0875；77根据的分析，化学平衡常数K5，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，此时的浓度商仍为5，因此平衡不移动；15min时，改变某一因素，NO的物质的量减少，说明平衡向正反应方向移动，A项，增大CO的浓度，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；B项，正反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量增大，错误；C项，减小容器的体积，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的物质的量减小，正确；D项，加入催化剂，化学平衡不移动，错误。K，Ka26.0107，电离平衡常数大于水解平衡常数，说明溶液显酸性。44(4)考查电极反应式的书写、电化学计算，根据电解装置，NO和SO2转化为硫酸铵，说明NO转化成NH，即NO在阴极上发生反应：NO6H5e=NHH2O；阳极反应式为SO22H2O2e=4HSO24，根据得失电子数目守恒，因此有2NO10e5SO2，求出SO2的质量为4.48564/(222.4)g32g。我爱我的家1108