高考化学总复习非选择题系列练题10

非选择题系列练题（10）1化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H2O+2OH-=FeO42-+3H2,工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42-，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只有在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在_（城 “阴极室”或“阳极室”）。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_。c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。【答案】阳极室；防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率Na2FeO4降低)（3）根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c(OH)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低。考点：考查电解池原理2苯乙烯是重要的化工原料。以乙苯(C6H5CH2CH3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5CH=CH2)，反应方程式为：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) H=+117.6 kJmo1-1回答下列问题：（1）已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJmo1-1C6H5CH2CH3(g)+21/2O2(g)=8CO2(g)+5H2O(l) H=-4607.1 kJmo1-1则C6H5CH=CH2(g)+10O2(g)= 8CO2(g)+4H2O(l) H=_。（2）工业上，在恒压设备中进行上述反应制取苯乙烯，常在乙苯蒸气中通入大量水蒸气。请用化学平衡理论解释通入大量水蒸气的原因_。（3）已知T下，将amol乙苯蒸气通入到体积为VL的密闭容器中进行上述反应，反应时间与容器内的总压强数据如下表：时间t/min010203040总压强p/1000kPa1.01.31.451.51.5由表中数据计算010 min内v(C6H5CH2CH3)=_。（用含a、V 的式子表示）该反应平衡时乙苯的转化率为_。（4）苯乙烯与溴化氢发生的加成反应产物有两种，其反应方程式如下：i.C6H5CH=CH2(g)+HBr(g)C6H5CH2CH2Br (g)ii.C6H5CH=CH2(g)+HBr(g)C6H5CHBrCH3(g)600时，向3L 恒容密闭容器中充入1.2 mol C6H5CH=CH2(g)和1.2 mol HBr(g)发生反应，达到平衡时C6H5CH2CH2Br (g)和C6H5CHBrCH3(g)的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。600时，反应ii 的化学平衡常数K ii=_。反应平衡后，若保持其它条件不变，向该容器中再充入1mol C6H5CH2CH2Br (g)，则反应ii 将_(“正向”、“逆向”或“不”)移动。在恒温恒容的密闭容器中，苯乙烯与溴化氢发生i、ii两个加成反应，判断反应已达到平衡状态的是_。A容器内的密度不再改变BC6H5CH2CH2Br (g)的生成速率与C6H5CHBrCH3 (g)分解速率相等C反应器中压强不再随时间变化而变化D混合气体的平均相对分子质量保持不变【答案】 4438.9 kJmol1 该反应是气体分子数增大的可逆反应，恒压通入水蒸气，总压不变，体积增大，反应体系分压减小，平衡正移，苯乙烯产量提高 (0.03a/V) molL-1min-1 50% 20 正向 CD【解析】试题分析：本题考查盖斯定律的应用，外界条件对化学平衡的影响，化学反应速率和化学平衡的计算，图像分析，化学平衡的标志。（1）将反应编号，（2）通入大量水蒸气的原因是：该反应的正反应是气体分子数增大的可逆反应，恒压设备中通入水蒸气，压强不变，容器的体积增大，反应体系的分压减小，平衡向正反应方向移动，提高苯乙烯的产量。（3）用三段式，设010min内转化乙苯物质的量为xC6H5CH2CH3（g）C6H5CH=CH2（g）+H2（g）n（起始）（mol） a 0 0n（转化）（mol） x x xn（10min末）（mol） a-x x x10min时容器内总压强与起始总压强之比为1.3：1，（a-x+x+x）：a=1.3:1，x=0.3amol，010min内（C6H5CH2CH3）=（0.03a/V）mol/（Lmin）。用三段式，设起始到平衡转化乙苯物质的量为yC6H5CH2CH3（g）C6H5CH=CH2（g）+H2（g）n（起始）（mol） a 0 0n（转化）（mol） y y yn（平衡）（mol） a-y y y30min和40min时总压强相等，说明平衡时容器内总压强与起始总压强之比为1.5:1，（a-y+y+y）：a=1.5:1，y=0.5amol，反应平衡时乙苯的转化率为100%=50%。反应平衡后，保持其他条件不变，向该容器中再充入1molC6H5CH2CH2Br（g），反应i向逆反应方向移动，C6H5CH=CH2、HBr物质的量浓度增大；由于反应ii的反应物浓度增大，反应ii将正向移动。A，反应i、反应ii中所有物质都呈气态，气体的总质量始终不变，容器为恒温恒容容器，气体的密度始终不变，容器内的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态；B，C6H5CH2CH2Br（g）的生成速率与C6H5CHBrCH3（g）分解速率相等，表明反应i的正反应速率和反应ii的逆反应速率相等，不是同一反应的正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态；C，反应i、反应ii的正反应都是气体分子数减小的反应，建立平衡过程中混合气体分子物质的量减小，恒温恒容容器中，反应器中压强减小，平衡时混合气体分子物质的量不变，反应器中压强不变，反应器中压强不再随时间变化而变化能说明反应达到平衡状态；D，反应i、反应ii中所有物质都呈气态，气体的总质量始终不变，反应i、反应ii的正反应都是气体分子数减小的反应，建立平衡过程中混合气体分子物质的量减小，混合气体的平均摩尔质量增大，平均相对分子质量增大，平衡时混合气体分子物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的平均相对分子质量保持不变能说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的是C、D，答案选CD。3（1）已知某烷烃的键线式为，用系统命名法命名该烷烃：_。若该烷烃是由烯烃和1molH2加成得到的，则原烯烃的结构有_种。（不包括立体异构，下同）该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有_种。（2）某有机物X由C、H、O三种元素组成，经测定其相对分子质量为90。取1.8gX在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重1.08g和2.64g。则有机物X的分子式为_。已知有机物X含有一个一COOH，在1H-NMR 谱上观察氢原子给出四种特征峰，强度为3：1：1：l 。则X 的结构简式为_。【答案】 2，2，3-三甲基戊烷 3 5 C3H6O3 【解析】为2，2，3-三甲基戊烷，故答案为：2，2，3-三甲基戊烷； (2)设有机物的分子式为CxHyOz，有机物的质量为1.8g，浓硫酸增重即水的质量为1.08g，碱石灰增重即二氧化碳的质量为2.64g，n(CxHyOz)= =0.02mol，n(H2O)= =0.06mol，n(CO2)= =0.06mol，根据氢原子、碳原子守恒建立关系式：0.02x=0.06，0.02y=0.062，解得x=3，y=6，4小闵同学拥有下列实验仪器：（1）写出仪器名称：c_。（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气：上述仪器中不需要用到的是（填序号）_。在用排水法收集氧气的过程中，判断集气瓶中氧气已集满的现象是_。A集气瓶中水位下降了；B在水槽中出现气泡；C将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃。要从反应后的剩余固体中回收二氧化锰，需要以下操作步骤：_、_、洗涤、烘干。小闵是否可以用向上排空气法收集氧气_（填写是或否）。小闵若在实验室利用12.25g氯酸钾与3gMnO2混合加热，列式计算最多可以得到多少物质的量的氧气_。【答案】 集气瓶 a,d B 溶解 过滤 否 0.15mol应后剩余固体是氯化钾和二氧化锰的混合物，氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，要从反应后的剩余固体中回收二氧化锰，可通过溶解、过滤、洗涤、烘干等操作。氧气的密度比空气稍大(相差的不大),如果用向上排空气法收集氧气，则收集到的氧气纯度会较低，故不用向上排空气法收集氧气。化学方程式为：2KClO32KCl+3O2，所以1molKClO3分解可生成1.5mol氧气，因为氯酸钾(KClO3)的摩尔质量为：122.5g/mol，所以12.25g氯酸钾的物质的量是：12.25g122.5g/mol=0.1mol，则最多可以得到0.15mol氧气。点睛：本题考查实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的实验，注意气体的制取要根据药品及反应特点选择实验装置，本实验装置为固体加热型装置；根据气体的性质选择收集方法，氧气难溶于水，密度与空气相差不大，一般用排水法收集；从剩余物中分离提纯二氧化锰的原理是根据其溶解性，采用固液分离的实验方法；注意用排水法收集氧气的过程中，判断集气瓶中氧气已集满的现象，这是本题的易错点。7