2019-2020年高三化学上学期期末专题汇编 化学计算.doc

2019-2020年高三化学上学期期末专题汇编 化学计算1.(xx届山东临沂)下列各组物质在一定条件下反应，产生等物质的量的气体时，消耗酸的物质的量最少的是( ) A. 二氧化锰与浓盐酸B. 碳与浓硝酸C. 铁与稀硫酸D. 铜与稀硝酸2.(xx届山东枣庄一中)镁是海水中含量较多的金属，镁合金及其镁的化合物用途非常广泛(1)Mg2Ni是一种储氢合金，已知：Mg(s)+H2(g)=MgH2(S)H1=74.5kJmol1Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)H2=64.4kJmoll则：Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的H3=(2)某科研小组用水氯镁石(主要成分为MgCl26H2O)制备金属镁工艺的关键流程如图1：科研小组将MgCl26H2O在氩气气氛中进行热重分析，结果如图2(TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)图中AB线段为“一段脱水”，试确定B点对应固体物质的化学式；图中BC线段为“二段脱水”，在实验中通入H2和Cl2燃烧产物的目的是该工艺中，可以循环使用的物质有(3)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是，该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式(4)储氢材料Mg(AIH4)2在110200的反应为：Mg(AIH4)2=MgH2+2Al+3H2；每转移3mol电子生成Al的质量为(5)“镁次氯酸盐”燃料电池的装置如图3所示，该电池的正极反应式为3.(xx届山东枣庄五中)在常温常压下，向100mL CH4和Ar的混合气体中通入400mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体450mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( ) A. 1：4B. 1：3C. 1：2D. 1：14.(xx届山东枣庄滕州二中)在常温常压下，向100mL CH4和Ar的混合气体中通入400mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体450mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( ) A. 1：4B. 1：3C. 1：2D. 1：15.(xx届山东青岛)NO2、NH3和O2组成的混合气体，在一定条件下恰好完全反应，生成物中有N2和H2O，则原混合气体中NO2、NH3和O2的体积之比可能是( ) A. 2：4：1B. 1：1：1C. 2：1：2D. 1：4：36.(xx届山东烟台莱州一中)足量的铝与20mL1.0molL1的下列物质反应，产生气体物质的量最少的是( ) A. 氢氧化钠溶液B. 稀硫酸C. 盐酸D. 稀硝酸二、填空题(每题分，计分)7.(xx届山东德州)运用化学反应原理分析解答以下问题(1)250时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通人6mol CO2、6molCH4，发生如下反应：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)平衡体系中各组分体积分数如下表：物质CH4CO2COH2体积分数0.10.10.40.4此温度下该反应的平衡常数K=若再向容器中同时充入2.0molCO2、6.0molCH4、4.0molCO和8O molH2，则上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=41.8kJmol1已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=196.6kJmol1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式一定温度下，向2L恒容密闭容器中充人NO2和SO2各1mol，5min达到平衡，此时容器中NO和NO2的浓度之比为3：1，则NO2的平衡转化率是(3)常温下有浓度均为0.1molL1的四种溶液：、Na2CO3NaHCO3、HCl、NH3H2O有人称溶液是油污的“清道夫”，原因是(用离子方程式解释)上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为向中加入少量氯化铵固体，此时的值(填“增大”“减小”或“不变”)若将和的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前的体积的体积(填“大于”小于”或“等于”)将10mL溶液加水稀释至100mL，则此时溶液中由水电离出的c(H+)=8.(xx届山东德州)碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用(1)工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备，该反应的化学方程式为(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素化学式为CO(NH2)2已知：2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)H=l59.5kJmol1NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)H=+116.5kJmol1H2O(1)=H2O(g)H=+44.0kJmol1写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式(3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2molL1的KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O该电池负极的电极反应式为；每消耗3.4g NH3转移的电子数为 (阿伏加德罗常数的值用NA表示)(4)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加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g)H=Q kJmol1在T1时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表：浓度(molL1)时间(Min)01020304050NO1.000.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36CO200.210.300.300.360.36T1时，该反应的平衡常数K=；30min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(填字母编号)a加入一定量的活性炭b通人一定量的NOc适当缩小容器的体积d加入合适的催化剂若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5：3：3，则Q 0(填“”或“”)三、解答题(每题分，计分)9.(xx届山东青岛)二甲醚是一种重要的清洁燃料合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=90.7kJmol12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=23.5kJmol1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=41.2kJmol1则反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OC3(g)+3H2O(g)的H=(2)已知在一定温度下，以下三个反应的平衡常数为K1、K2、K3：C(s)+CO2(g)2CO(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K3则K1、K2、K3之间的关系是(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率利用二甲醚酸性介质燃料电池电解100mL 1mo1L1的食盐水(惰性电极)，电解一段时间后，收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)二甲醚燃料电池的负极反应式为电解后溶液的pH=(4)工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=92.4kJmol1已知合成氨反应在某温度下2L的密闭绝热容器中进行，测得数据如下表：不同时间各物质的物质的量/mol0min1min2min3min4minN21.50n11.20n31.00H24.504.203.60n43.00NH30.000.20n21.001.00根据表中数据计算：0min1min内N2的平均反应速率为该条件下反应的平衡常数K=(保留两位小数)反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol，化学平衡向(填“正向”、“逆向”或“不移动”)，该反应的平衡常数K(填“变大”“减小”或“不变”)(5)常温下，将0.2molL1HCOOH和0.1molL1NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH7，说明HCOOH的电离程度HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”)该溶液中HCOOHOH+H+=molL110.(xx届山东临沂)铁、铜、铝三种金属及其化合物在科学研究和工业生产中具有广泛用途(1)基态Fe3+的M层电子排布式为(2)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是(3)Al3ClNH3和AlCl4中均含有配位键AlCl3NH3中，提供空轨道的原子是；AlCl4中Al原子的杂化方式是(4)金属铝的晶胞结构如图所示，则晶体铝中原子的堆积方式为晶胞中铝原子半径为dcm，则晶体铝的密度为gcm3(用NA表示阿伏伽德罗常数的数值)11.(xx届山东枣庄)研究碳、氦、硫的化合物具有十分重要意义，请回答下列问题(1)常温下，恒容密闭的容器中，模拟甲烷消除氦氧化物(NO3)污染的化学反应为：CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1K 1CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2K 2则：4NO(g)2NO2(g)+N2(g)反应的H=(用H1和H2表示)，化学平衡常数K=(用K1和K2表示)(2)一定条件下，工业上以CH4和H2O(g)为原料制备氢气，在密闭容器中进行反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H0测得如图1所示的变化曲线，前5min内，v(H2)=，10min时，改变的外界条件可能是(回答一种即可)(3)密闭容器中，加入amolCO和2amolH2，在催化作用下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)若测得CO转化率与温度和压强的关系曲线如图2所示，则P1P2(填“大于”、“等于”或“小于”)100、压强为p2条件下，若CO转化率为50%时，容器容积为1L，若向上述容器中在增加amolC O 和2amolH2，达到新平衡时，CO转化率50%(填“大于”、“等于”或“小于)，平衡常数K=(4)25时，NaHSO3水溶液呈酸性，则NaHSO3溶液，溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为若向NaHSO3溶液中通入Cl2，判定溶液中的变化，并说明理由12.(xx届山东临沂)SO2、CO、NO都是常见的大气污染物(1)工业常用常用SO2除去CO，生成物为S和CO2已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)H=akJmol1CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=2akJmol1则反应SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的H=kJmol1(2)在其他条件相同的密闭容器中发生反应：2S2(g)+O2(g)2SO3(g)分别测得SO2的平衡转化率在不同压强和温度下的变化曲线如图1所示则A. B两点对于的反应速率vAvB(填“”“”或“=”)B. C两点对于的化学平衡常数：KBKC(填“”“”或“=”)(3)25时，用100mL0.1molL1的NaOH溶液吸收SO2当溶液中c(Na+)=c(HSO3)+2(SO32)溶液呈性(填“酸”、“碱”、或“中”)溶液中c(HSO3)=molL1(4)已知：电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如图2所示阳极电极反应式为为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，则A的化学式为13.(xx届山东潍坊b卷)研究碳及其化合物的性质对于科研、生产生活具有重要意义(1)将1.8g木炭置于2.24L(标准状况)氧气中完全燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量30.65kJ，则反应过程中共转移电子mol已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H=392.0kJmol1综合上述信息，请写出CO完全燃烧的热化学方程式(2)CO可以合成工业用洁净燃料甲醇，反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H0T0时，向容积均为50mL密闭容器甲、乙中分别加入1mol CO和2mol H2，发生上述反应，其中乙为绝热容器，反应过程中测得甲容器内压强随时间变化曲线如图所示：下列描述中能说明甲容器中的反应达平衡状态的是(填序号)a2v正(H2)=v逆(CH3OH)bCO与CH3OH的体积比不再改变c化学平衡常数K的值不再变化dCO、H2、CH3OH的浓度均不再变化08分钟内，甲中v(H2)=molL1min1；达到平衡后，甲中CO的转化率(填写“大于”、“小于”或“等于”)乙中CO的转化率14.(xx届山东潍坊a卷)研究碳及其化合物的性质对于科研、生产生活具有重要意义(1)将1.8g木炭置于2.24L(标准状况)氧气中充分燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量30.65kJ，则反应过程中共转移电子mol已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H=392.0kJmol1综合上述信息，请写出CO完全燃烧的热化学方程式(2)CO可以合成工业用洁净燃料甲醇，反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H0T0时，向容积均为50mL密闭容器甲、乙中分别加入1mol CO和2mol H2，发生上述反应，其中乙为绝热容器，反应过程中测得甲容器内压强随时间变化曲线如图所示：下列描述中能说明甲容器中的反应达平衡状态的是(填序号)a2v正(H2)v逆(CH3OH)bCO与CH3OH的体积比不再改变c化学平衡常数K的值不再变化dCO、H2、CH3OH的浓度均不再变化08分钟内，甲中v(H2)=molL1min1；达到平衡后，甲中CO的转化率(填写“大于”、“小于”或“等于”)乙中CO的转化率15.(xx届山东烟台莱州一中)天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的燃料和基础化工原料(1)以甲烷和水为原料可制取甲醇CH4(g)+H2OCO(g)+3H2(g)H=+206.0kJmol1CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=129.0kJmol1则CH4(g)+H2OCH3OH(g)+H2(g)H=kJmol1(2)用甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染，写出反应的化学方程式(3)一定条件下，反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)可以制取合成氨的原料气H2将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入容积为100L的反应室，CH4的平衡转化率与温度的关系如图1已知100时达到平衡所需的时间是5min，则用H2表示的反应速率v(H2)=；该温度时的平衡常数K=，该反应的H0(填“”、“”或“=”)(4)某化学小组设计如图2装置进行饱和NaCl溶液电解实验请回答下列问题：已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0L2.0molL1的KOH溶液标准状况下，当每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L，且反应完全，则理论上电池溶液中c(K2CO3)c(KHCO3)(填“”、“”或“=”)：最多能产生标准状况氯气的体积为L参考答案：一、选择题(每题分，计分)1.(xx届山东临沂)关键字:山东期末下列各组物质在一定条件下反应，产生等物质的量的气体时，消耗酸的物质的量最少的是( ) A. 二氧化锰与浓盐酸B. 碳与浓硝酸C. 铁与稀硫酸D. 铜与稀硝酸【考点】化学方程式的有关计算【分析】A. 二氧化锰与浓盐酸为：MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2OB. 木炭与浓硝酸反应：C+4HNO3CO2+4NO2+2H2O；C. Fe与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2；D. 铜与稀硝酸反应：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O；假设生成气体为1mol，根据方程式计算消耗酸的物质的量，据此判断【解答】解：假设生成气体为1mol，则：A. 二氧化锰与浓盐酸为：MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O，消耗HCl为1mol4=4mol；B. 木炭与浓硝酸反应：C+4HNO3CO2+4NO2+2H2O，消耗硝酸为1mol=0.8mol；C. Fe与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2，消耗硫酸为1mol；D. 铜与稀硝酸反应：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，消耗硝酸为1mol=4mol；所以产生等物质的量的气体时，消耗酸的物质的量最少的是B，故选：B. 【点评】本题考查化学方程式有关计算，关键是正确书写出各个反应的化学方程式，题目难度不大2.(xx届山东枣庄一中)关键字:山东期末镁是海水中含量较多的金属，镁合金及其镁的化合物用途非常广泛(1)Mg2Ni是一种储氢章节目录:ID28热化学反应的计算合金，已知：Mg(s)+H2(g)=MgH2(S)H1=74.5kJmol1Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)H2=64.4kJmoll则：Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的H3=+84.6KJ/mol(2)某科研小组用水氯镁石(主要成分为MgCl26H2O)制备金属镁工艺的关键流程如图1：科研小组将MgCl26H2O在氩气气氛中进行热重分析，结果如图2(TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)图中AB线段为“一段脱水”，试确定B点对应固体物质的化学式MgCl22H2O；图中BC线段为“二段脱水”，在实验中通入H2和Cl2燃烧产物的目的是抑制MgCl2的水解该工艺中，可以循环使用的物质有HCl，Cl2(3)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是+2，该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4(4)储氢材料Mg(AIH4)2在110200的反应为：Mg(AIH4)2=MgH2+2Al+3H2；每转移3mol电子生成Al的质量为27g(5)“镁次氯酸盐”燃料电池的装置如图3所示，该电池的正极反应式为ClO+2e+H2O=Cl+2OH【考点】制备实验方案的设计；用盖斯定律进行有关反应热的计算；原电池和电解池的工作原理【分析】(1)依据热化学方程式Mg(s)+H2(g)=MgH2(S)H1=74.5kJmol1；Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)H2=64.4kJmoll，利用盖斯定律将2得到反应Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)，进而计算反应热；(2)图中AB线段为“一段脱水”，设B点对应固体物质的化学式为MgCl2xH2O，根据=0.645，可计算确定B的化学式；二段脱水中通入HCl可以抑制MgCl2的水解；制备金属镁工艺的关键流程分析，循环使用的物质是加入后在反应过程中有重新生成分析判断；(3)根据化合价代数和为0判断镁的化合价，根据元素守恒书写化学方程式；(4)根据氧化还原反应Mg(AIH4)2=MgH2+2Al+3H2中电子转移数目与产物的物质的关系进行计算；(5)依据“镁次氯酸盐”燃料电池的装置图中所示，原电池的正极应发生还原反应，元素的化合价降低，根据图示可知，正极上是ClO变为Cl，据此写出正极反应式【解答】解：(1)Mg(s)+H2(g)MgH2(s)H1=74.5kJmol1Mg2Ni(s)+2H2(g)Mg2NiH4(s)H2=64.4kJmol1Mg2Ni(s)+2MgH2(s)2Mg(s)+Mg2NiH4(s)H3由盖斯定律2得到Mg2Ni(s)+2MgH2(s)2Mg(s)+Mg2NiH4(s)H3=64.4KJ/mol2(74.5KJ/mol)=+84.6KJ/mol，则H3=+84.6KJ/mol，故答案为：+84.6KJ/mol；(2)图中AB线段为“一段脱水”，设B点对应固体物质的化学式为MgCl2xH2O，根据=0.645，计算得x=2，所以B的化学式为MgCl22H2O；二段脱水中通入HCl可以抑制MgCl2的水解，故答案为：MgCl22H2O；抑制MgCl2的水解；制备金属镁工艺的关键流程分析，循环使用的物质是加入后在反应过程中有重新生成的物质，分析可知是氯气和氯化氢，故答案为：HCl，Cl2；(3)根据CH3MgCl中各元素化合价代数和为0可知镁的化合价为+2价，CH3MgCl水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，反应的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4，故答案为：+2；2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4；(4)储氢材料Mg(AlH4)2在110200的反应为：Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2，反应中生成2molAl转移电子6mol，所以每转移3mol电子生成Al的物质的量为1mol，即质量为27g，故答案为：27g；(5)“镁次氯酸盐”燃料电池的装置图中微粒变化分析可知，ClO在正极放电，生成Cl，结合碱性的环境，可写出正极反应式：ClO+2e+H2O=Cl+2OH，故答案为：ClO+2e+H2O=Cl+2OH【点评】本题考查了热化学方程式书写方法，物质制备实验的分析判断，原电池原理和电极原理的分析应用，图象分析能力，掌握基础知识是关键，题目难度中等3.(xx届山东枣庄五中)关键字:山东期末在常温常压下，向100mL CH4和Ar的混合气体中通入400mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体450mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( ) A. 1：4B. 1：3C. 1：2D. 1：1【考点】有关混合物反应的计算【专题】计算题【分析】甲烷反应的方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O，Ar为惰性气体，不参与反应，根据反应前后的气体体积的变化用差量法计算出甲烷的体积，再计算出反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比【解答】解：设原混合气体中含有xmlCH4，反应的方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，利用差量法计算：CH4+2O2CO2+2H2OV1212x 2x x 2x则：2x=(100mL+400mL)450mL=50mL，解得：x=25mL，所以混合气体中Ar的体积为：V(Ar)=100mL25mL=75mL，相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为：n(CH4)：n(Ar)=V(CH4)：V(Ar)=25mL：75mL=1：3，故选B. 【点评】本题考查混合气体的计算，题目难度不大，注意分析反应中的体积变化，溶解利用差量法进行计算，明确反应原理为解答本题的关键4.(xx届山东枣庄滕州二中)关键字:山东期末在常温常压下，向100mL CH4和Ar的混合气体中通入400mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体450mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( ) A. 1：4B. 1：3C. 1：2D. 1：1【考点】有关混合物反应的计算【专题】计算题【分析】甲烷反应的方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O，Ar为惰性气体，不参与反应，根据反应前后的气体体积的变化用差量法计算出甲烷的体积，再计算出反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比【解答】解：设原混合气体中含有xmlCH4，反应的方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，利用差量法计算：CH4+2O2CO2+2H2OV1212x 2x x 2x则：2x=(100mL+400mL)450mL=50mL，解得：x=25mL，所以混合气体中Ar的体积为：V(Ar)=100mL25mL=75mL，相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为：n(CH4)：n(Ar)=V(CH4)：V(Ar)=25mL：75mL=1：3，故选B. 【点评】本题考查混合气体的计算，题目难度不大，注意分析反应中的体积变化，溶解利用差量法进行计算，明确反应原理为解答本题的关键5.(xx届山东青岛)关键字:山东期末NO2、NH3和O2组成的混合气体，在一定条件下恰好完全反应，生成物中有N2和H2O，则原混合气体中NO2、NH3和O2的体积之比可能是( ) A. 2：4：1B. 1：1：1C. 2：1：2D. 1：4：3【考点】有关混合物反应的计算【专题】计算题【分析】NO2、NH3和O2组成的混合气体转化成N2和H2O的反应为氧化还原反应，反应中化合价变化的总物质的量一定相等；相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，根据各选项中NO2、NH3和O2的体积之比计算出反应中化合价变化，满足化合价升降相等即可【解答】解：NO2被还原成N2，化合价降低(40)=4价，O2还原成H2O，化合价变化为：20(2)=4价，NH3被氧化成N2，化合价升高0(3)=3价，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，氧化还原反应中一定满足化合价变化相等，然后对各选项中化合价变化进行判断，A. NO2、NH3和O2的体积比2：4：1，化合价升高：34=12，化合价降低：42+41=12，化合价变化相等，故A正确；B. NO2、NH3和O2的体积比1：1：1，化合价升高：31=3，化合价降低：41+41=8，化合价变化不相等，故B错误；C. NO2、NH3和O2的体积比2：1：2，化合价升高：31=3，化合价降低：42+42=16，化合价变化不相等，故C错误；D. NO2、NH3和O2的体积比1：4：3，化合价升高：34=12，化合价降低：41+43=16，化合价变化不相等，故D错误；故选A. 【点评】本题考查了氧化还原反应的应用，题目难度中等，注意掌握氧化还原反应的特点，明确氧化还原反应中化合价变化相等为解答本题的关键，试题培养了学生灵活应用所学知识都能力6.(xx届山东烟台莱州一中)关键字:山东期末足量的铝与20mL1.0molL1的下列物质反应，产生气体物质的量最少的是( ) A. 氢氧化钠溶液B. 稀硫酸C. 盐酸D. 稀硝酸【考点】化学方程式的有关计算【专题】计算题【分析】这几种物质和Al反应方程式分别为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2、2Al+6H2SO4=Al2(SO4)3+3H2、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2、Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO+2H2O，根据这几种酸或碱和气体之间的关系式计算【解答】解：酸或碱的物质的量=1.0mol/L0.02L=0.02mol，根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2得n(H2)=0.03mol；根据2Al+6H2SO4=Al2(SO4)3+3H2得n(H2)=0.01mol；根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2得n(H2)=0.01mol；根据Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO+2H2O得n(NO)=0.005mol，通过以上分析知，生成气体物质的量最少的是硝酸，故选D. 【点评】本题考查化学方程式的计算，侧重考查分析计算能力，正确书写方程式是解本题关键，如果是铝的物质的量相等，则稀硫酸、稀盐酸和氢氧化钠溶液生成的氢气量相等，题目难度不大二、填空题(每题分，计分)7.(xx届山东德州)关键字:山东期末运用化学反应原理分析解答以下问题(1)250时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通人6mol CO2、6molCH4，发生如下反应：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)平衡体系中各组分体积分数如下表：物质CH4CO2COH2体积分数0.10.10.40.4此温度下该反应的平衡常数K=64若再向容器中同时充入2.0molCO2、6.0molCH4、4.0molCO和8O molH2，则上述平衡向逆反应(填“正反应”或“逆反应”)方向移动(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=41.8kJmol1已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=196.6kJmol1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)H=113.0 kJmol1一定温度下，向2L恒容密闭容器中充人NO2和SO2各1mol，5min达到平衡，此时容器中NO和NO2的浓度之比为3：1，则NO2的平衡转化率是75%(3)常温下有浓度均为0.1molL1的四种溶液：、Na2CO3NaHCO3、HCl、NH3H2O有人称溶液是油污的“清道夫”，原因是CO32+H2OHCO3+OH(用离子方程式解释)上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(HCO3)c(OH)c(H+)c(CO32)向中加入少量氯化铵固体，此时的值增大(填“增大”“减小”或“不变”)若将和的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前的体积小于的体积(填“大于”小于”或“等于”)将10mL溶液加水稀释至100mL，则此时溶液中由水电离出的c(H+)=1012 molL1【考点】用化学平衡常数进行计算；热化学方程式；酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算【分析】(1)先利用三段法求出各物质的物质的量，然后再根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；据K与Q的大小比较判断反应方向；(2)根据盖斯定律结合热化学方程式的书写来回答；根据化学平衡中的三行式进行计算；(3)碳酸钠溶液水解显碱性；既能与氢氧化钠溶液反应，又能和硫酸反应的为NaHCO3；向中加入少量氯化铵固体，c(NH4+)增大，抑制NH3H2O的电离；NH3H2O为弱电解质，不能完全电离；取10mL溶液，加水稀释到100mL，溶液浓度为原来的，为0.01mol/L【解答】解：(1)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)起始(mol)6600反应(mol)x x 2x 2x平衡(mol)6x 6x 2x 2x由CH4的体积分数为0.1，则=0.1，解得X=4，所以K=64，故答案为：64；平衡后，再向容器中同时充入2.0molCO2、6.0molCH4、4.0molCO和8O molH2，Q=72K=64，平衡逆向移动，故答案为：逆反应；(2)已知：A. NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)H=41.8kJmol1；B. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=196.6kJmol1，则反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)可以看成是B2A得到的，所以该反应的H=196.6kJmol12(41.8kJmol1)=113.0kJmol1，故答案为：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)H=113.0kJmol1；设NO2的变化浓度是x，NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)初始浓度：0.50.500变化浓度：x x x x平衡浓度：0.5x 0.5x x x则=，解得x=0.375，所以二氧化氮的转化率=100%=75%，故答案为：75%；(3)碳酸钠溶液水解显碱性，离子方程式为：CO32+H2OHCO3+OH，故答案为：CO32+H2OHCO3+OH；既能与氢氧化钠溶液反应，又能和硫酸反应的为NaHCO3，水解呈碱性，溶液中应存在c(Na+)c(HCO3)c(OH)c(H+)c(CO32)，故答案为：c(Na+)c(HCO3)c(OH)c(H+)c(CO32)；向中加入少量氯化铵固体，c(NH4+)增大，抑制NH3H2O的电离，则c(OH)减小，所以c(NH4+)/c(OH)的值增大，故答案为：增大；NH3H2O为弱电解质，不能完全电离，如等体积混合，溶液呈酸性，要呈中性氨水应过量，故答案为：小于；取10mL溶液，加水稀释到100mL，溶液浓度为原来的，为0.01mol/L，由Kw=c(OH)c(H+)可知，c(OH)=1012molL1，则此时溶液中由水电离出的c(H+)=1012molL1，故答案为：1012molL1【点评】本题考查较为综合，涉及弱电解质的电离和盐类的水解以及难溶电解质的溶解平衡等问题，综合考查学生的化学知识应用能力和分析能力，题目难度中等8.(xx届山东德州)关键字:山东期末碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用(1)工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备，该反应的化学方程式为4NH3+5O2fracunderline催化剂4NO+6H2O(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素化学式为CO(NH2)2已知：2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)H=l59.5kJmol1NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)H=+116.5kJmol1H2O(1)=H2O(g)H=+44.0kJmol1写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)H=87.0KJ/mol(3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2molL1的KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O该电池负极的电极反应式为2NH3+6OH6e=N2+6H2O；每消耗3.4g NH3转移的电子数为0.6NA (阿伏加德罗常数的值用NA表示)(4)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加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g)H=Q kJmol1在T1时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表：浓度(molL1)时间(Min)01020304050NO1.000.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36CO200.210.300.300.360.36T1时，该反应的平衡常数K=0.56；30min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bc(填字母编号)a加入一定量的活性炭b通人一定量的NOc适当缩小容器的体积d加入合适的催化剂若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5：3：3，则Q 0(填“”或“”)【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算；常见化学电源的种类及其工作原理；化学平衡常数的含义；化学平衡的影响因素【专题】基本概念与基本理论【分析】(1)工业制备硝酸的第一步是氨气的催化氧化生成一氧化氮的放热反应；(2)依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式；(3)依据化学方程式分析盐酸化合价变化，判断发生氧化反应的物质是氨气，原电池中在负极失电子，正极上氧气得到电子生成氢氧根离子；结合化学方程式和电子转移总数计算每消耗3.4g NH3转移的电子数；(4)分析图表数据结合反应特征，利用平衡浓度计算得到平衡常数；依据图表数据分析，结合平衡浓度计算平衡常数和浓度变化分析判断；平衡改变条件分数移动，依据平衡移动原理分析判断；【解答】解：(1)工业制备硝酸的第一步是氨气的催化氧化生成一氧化氮的放热反应，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；(2)2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)H=l59.5kJmol1NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)H=+116.5kJmol1H2O(1)=H2O(g)H=+44.0kJmol1依据盖斯定律计算+得到：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)H=87.0KJ/mol；故答案为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)H=87.0KJ/mol；(3)电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O该电池负极是氨气失电子生成氮气，反应的电极反应式为2NH3+6OH6e=N2+6H2O，反应中2mol氨气反应电子转移6mol电子，每消耗3.4g NH3物质的量=0.2mol，转移的电子数为0.6NA；故答案为：2NH3+6OH6e=N2+6H2O，0.6NA；(4)依据图表数据分析得到平衡状态各物质的平衡浓度，结合平衡常数概念计算，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，平衡浓度c(N2)=0.36mol/L；c(CO2)=0.36mol/L；c(NO)=0.48mol/L；反应的平衡常数K=0.56；故答案为：0.56；30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，依据图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积后加入一定量一氧化氮；a加入一定量的活性炭，碳是固体对平衡无影响，平衡不动，故a错误；b通入一定量的NO，新平衡状态下物质平衡浓度增大，故b正确；c适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故c正确；d加入合适的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故d错误；故答案为：bc；若30min后升高温度至T2，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比从为5：3：3，氮气和二氧化碳难度之比始终为1：1，所以5：34：3，说明平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故选；故答案为：；【点评】本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用，化学平衡的影响因素分析化学平衡移动原理的应用，平衡常数计算判断，题目难度中等三、解答题(每题分，计分)9.(xx届山东青岛)关键字:山东期末二甲醚是一种重要的清洁燃料合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=90.7kJmol12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=23.5kJmol1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=41.2kJmol1则反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OC3(g)+3H2O(g)的H=122.5kJmol1(2)已知在一定温度下，以下三个反应的平衡常数为K1、K2、K3：C(s)+CO2(g)2CO(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K3则K1、K2、K3之间的关系是K3=K1K2(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率利用二甲醚酸性介质燃料电池电解100mL 1mo1L1的食盐水(惰性电极)，电解一段时间后，收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)二甲醚燃料电池的负极反应式为CH3OCH312e+3H2O=2CO2+12H+电解后溶液的pH=14(4)工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=92.4kJmol1已知合成氨反应在某温度下2L的密闭绝热容器中进行，测得数据如下表：不同时间各物质的物质的量/mol0min1min2min3min4minN21.50n11.20n31.00H24.504.203.60n43.00NH30.000.20n21.001.00根据表中数据计算：0min1min内N2的平均反应速率为0.05molL1min1该条件下反应的平衡常数K=0.15(保留两位小数)反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2、NH3各1mol，化学平衡向正向(填“正向”、“逆向”或“不移动”)，该反应的平衡常数K减小(填“变大”“减小”或“不变”)(5)常温下，将0.2molL1HCOOH和0.1molL1NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH7，说明HCOOH的电离程度大于HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”)该溶液中HCOOHOH+H+=0.05molL1【考点】热化学方程式；原电池和电解池的工作原理；化学平衡的影响因素；化学平衡的计算【分析】(1)首先写出反应的化学方程式，即2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)，然后利用盖斯定律解题；(2)根据平衡常数的表达式推断；(3)原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，酸性条件下生成二氧化碳碳，据此解答即可；根据电解氯化钠溶液的电解方程式来求溶液的pH；(4)根据化学平衡三段式列式计算即可；(5)根据混合溶液的酸碱性判断，依据电中性原则以及侄子守恒计算【解答】解：(1)利用盖斯定律进行计算，将三个方程式进行形式变换，2CO(g)+4H2(g)=2CH3OH(g)H=181.4kJmol12CH3OH(g=CH3OCH3(g)+H2O(g)H=23.5kJmol12CO2(g)+2H2(g)=2CO(g)+2H2O(g)H=+82.4kJmol110.(xx届山东临沂)关键字:山东期末铁、铜、铝三种金属及其化合物在科学研究和工业生产中具有广泛用途(1)基态Fe3+的M层电子排布式为3s23p63d5(2)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行(3)Al3ClNH3和AlCl4中均含有配位键AlCl3NH3中，提供空轨道的原子是Al；AlCl4中Al原子的杂化方式是sp3(4)金属铝的晶胞结构如图所示，则晶体铝中原子的堆积方式为面心立方最密堆积晶胞中铝原子半径为dcm，则晶体铝的密度为gcm3(用NA表示阿伏伽德罗常数的数值)【考点】晶胞的计算；原子核外电子排布；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断【分析】(1)Fe原子核外电子数为26，原子形成阳离子先按能层高低失去电子，能层越高的电子越容易失去，同一能层中按能级高低失去电子，能级越高越容易失去；(2)题中给出了两物质和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能互相促进；(3)中心原子提供空轨道，通过计算Al价层电子对数求杂化类型；(4)根据图乙可推算堆积方式为ABCABC，可通过求每个晶胞的质量和体积计算密度【解答】解：(1)Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5，故答案为：3s23p63d5；(2)题中给出了两物质和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能互相促进，这是两种物质共同作用的结果：其中过氧化氢为氧化剂，氨