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1、
2019 高考化學(xué)一輪優(yōu)編選:填空題(4)
李仕才
1.已知:①H2的熱值為142.9 kJg-1(熱值是表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量);②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+133 kJmol-1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJmol-1
催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
答案 4H2(g)+ 2NO2(g)===N2(g)+ 4H
2、2O(g) ΔH=- 1 100.2 kJmol-1
解析 已知:①H2的熱值為142.9 kJg-1,則 H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJmol-1;②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH2=+133 kJmol-1;③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44 kJmol-1;根據(jù)蓋斯定律由①4-②-③4可得4H2(g)+2NO2(g)===4H2O(g)+N2(g) ΔH=(-285.8 kJmol-1)4-(+133 kJmol-1)-(-44 kJmol-1)4=-1 100.2 kJmol-1,故此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 4H2
3、(g)+2NO2(g)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 100.2 kJmol-1。
2.甲醇(CH3OH)作為一種清潔能源開始走進(jìn)人們的生活。某實(shí)驗(yàn)小組向一10 L的恒容密閉容器中通入1 mol CO和3 mol H2,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g) ΔH<0,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。
溫度T1、T2、T3由小到大的順序?yàn)開_______________,a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M(a)、M(b)、M(c)由大到小的順序?yàn)開_______________。
答案 T1M(b)
4、>M(c)
解析 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越低,CO的轉(zhuǎn)化率越大,則T1
5、化濃度/molL-1 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡濃度/molL-1 0.08 0.18 0.12 0.12
平衡常數(shù)K===1。
4.將氫氧化鈣加入鎢酸鈉堿性溶液中可得到鎢酸鈣(CaWO4),已知溫度為T時(shí)Ksp(CaWO4) =110-10,Ksp[Ca(OH)2]= 410-7,當(dāng)溶液中WO恰好沉淀完全(離子濃度等于10-5 molL-1)時(shí),溶液中等于________________。
答案 510-5
解析 當(dāng)溶液中WO恰好沉淀完全,其離子濃度等于10-5 molL-1,根據(jù)Ksp(CaWO4)=c(C
6、a2+)c(WO)=110-10,則溶液中c(Ca2+)=110-5 molL-1,再根據(jù)Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)c2(OH-)=410-7,可知c(OH-)=0.2 molL-1,則溶液中==510-5。
5.電化學(xué)在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。
(1)高鐵電池因其儲電容量大而開始應(yīng)用于電動汽車。已知該電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,則電解質(zhì)溶液可能為________(填字母)。
A.KOH 溶液 B.H2SO4 C.稀HNO3
(2)甲醇燃料電池能大幅度地提高甲醇的利用率,其工作原理如圖1所示,電解質(zhì)是摻雜了Y
7、2O3的ZrO2晶體,它能傳導(dǎo)O2-。工作時(shí)O2-向________(填“正極”或“負(fù)極”)移動,負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________。
(3)鋁-空氣電池裝置如圖2所示,該電池的負(fù)極是________(填“鋁電極”或“空氣電極”),毎消耗0.54 g Al,需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣______L(設(shè)空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)為20%)。
答案 (1)A (2)負(fù)極 CH3OH+3O2--6e-===CO2+2H2O (3)鋁電極 1.68
解析 (1)根據(jù)電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,生成物Fe2O3、ZnO能夠被酸溶
8、解,電解質(zhì)溶液應(yīng)該選KOH 溶液。
(2)甲醇燃料電池中充入甲醇的電極是負(fù)極,通入氧氣的電極是正極,工作時(shí)O2-向負(fù)極移動,負(fù)極上甲醇發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH3OH+3O2--6e-===CO2+2H2O。
(3)鋁-空氣電池的負(fù)極是鋁電極,空氣電極是正極;0.54 g Al的物質(zhì)的量為=0.02 mol,反應(yīng)后轉(zhuǎn)移電子0.06 mol,需要氧氣的物質(zhì)的量為=0.015 mol,需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣的體積為0.015 mol22.4 Lmol-120%=1.68 L。
6.以NaCl等為原料制備KClO4的過程如下:
①在無隔膜、微酸性條件下,發(fā)生反應(yīng):NaCl+H2O——Na
9、ClO3+H2↑(未配平)
②在NaClO3溶液中加入KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),降溫結(jié)晶,得KClO3。
③一定條件下反應(yīng):4KClO3===3KClO4+KCl,將產(chǎn)物分離得到KClO4。
(1)電解時(shí),產(chǎn)生質(zhì)量為2.13 g NaClO3,同時(shí)得到H2的體積為__________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(2)向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是
________________________________________________________________________。
答案 (1)1.344 (2)低溫時(shí),KClO3溶解度小,易從溶液中結(jié)晶析出
10、
解析 (1)根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,2.13[5-(-1)]/106.5=V(H2)2/22.4,解得V(H2)=1.344 。(2)根據(jù)溫度和溶解度之間的關(guān)系,KClO3的溶解度小于NaClO3,因此低溫時(shí),KClO3易從溶液中結(jié)晶析出。
7.已知鍵能:N≡N 945 kJmol-1,H—H 436 kJmol-1,N—H 391 kJmol-1。
則氮?dú)?、氫氣合成氨的熱化學(xué)方程式是_______________________________________
______________________________________________________________
11、__________。
答案 N2(g)+ 3H2(g)??2NH3(g) ΔH= -93 kJmol-1
解析 ①已知鍵能:N≡N 945 kJmol-1,H—H 436 kJmol-1,N—H 391 kJmol-1,則N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=(945 kJmol-1+3436 kJmol-1)-(6391 kJmol-1)=-93 kJmol-1,故氮?dú)?、氫氣合成氨的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)ΔH=-93 kJmol-1。
8.一定條件下,CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)。
在體積一定
12、的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1∶2充入CO和H2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。
(1)A、B、C三點(diǎn)平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是________________;壓強(qiáng):p1________(填“>”“<”或“=”,下同)p2;逆反應(yīng)速率:v逆(A)________v逆(B)。
(2)在C點(diǎn),CO的轉(zhuǎn)化率為________;在C點(diǎn),若再按物質(zhì)的量之比1∶2充入一定量的CO和H2,當(dāng)其他條件不變,達(dá)到新的平衡時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。
答案 (1)KA>KB=KC?。尽。肌?2)75% 增大
13、
解析 (1)影響平衡常數(shù)的外界因素為溫度。分析圖像知B、C兩點(diǎn)溫度相同,故KB=KC;當(dāng)其他條件不變時(shí),升高溫度,甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向移動,因此升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則反應(yīng):CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)為放熱反應(yīng),KA>KB,故A、B、C三點(diǎn)平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是KA>KB=KC;反應(yīng):CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)正向?yàn)闅怏w物質(zhì)的量減小的反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動,甲醇的體積分?jǐn)?shù)增大;分析圖像知壓強(qiáng):p1>p2;溫度越高,反應(yīng)速率越快;壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越快,溫度對反應(yīng)速率的影響比壓強(qiáng)顯著,故逆反應(yīng)速率:v
14、逆(A)
15、平衡正向移動,達(dá)到新的平衡時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)增大。
9.T溫度時(shí),向10 L恒容密閉容器中充入2 mol NO和2 mol CO發(fā)生反應(yīng)
2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g)
ΔH=-746.5 kJmol-1
5 min時(shí)達(dá)到平衡,測得0~5 min內(nèi)該反應(yīng)速率v(N2)=0.016 molL-1min-1。
(1)T溫度時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______________________________________。
(2)平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)與起始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比為_________________________________。
答案 (1)
16、800 (2)4∶5
解析 (1)T溫度時(shí), 0~5 min內(nèi)該反應(yīng)速率v(N2)=0.016 molL-1min-1,則平衡時(shí)c(N2)=0.016 molL-1min-15 min=0.08 molL-1,根據(jù)方程式
2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g),平衡時(shí)c(CO2) =0.16 molL-1,c(CO) =0.04 molL-1,c(NO) =0.04 molL-1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==800。
(2)平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)與起始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比==。
10.常溫下,Ksp[Fe(OH)2]=1.6410-14,則求得反應(yīng):Fe2++2H2O
17、??Fe(OH)2+2H+的平衡常數(shù)為________________(保留1位小數(shù))。
答案 6.110-15
解析 Fe2++2H2O??Fe(OH)2+2H+的平衡常數(shù)K===≈6.110-15。
9.甲烷重整可選氧化物NiO-Al2O3作為催化劑。工業(yè)上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水調(diào)節(jié)pH=12(常溫),然后將濁液高壓恒溫放置及煅燒等操作制備。加入氨水調(diào)節(jié)pH=12時(shí),c(Ni2+)為________。已知:Ksp[Ni(OH)2]=510-16。
答案 510-12 molL-1
解析 pH=12,c(OH-)=0.01 molL-1,
Ksp[N
18、i(OH)2]=510-16,c(Ni2+)= molL-1=510-12 molL-1。
11.一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化,其工作原理如圖所示:
(1)中間室的Cl-移向________(填“左室”或“右室”),處理后的含硝酸根廢水的pH________(填“降低”或“升高”)。
(2)若圖中有機(jī)廢水中有機(jī)物用C6H12O6表示, 請寫出左室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:________________。
答案 (1)左室 升高 (2)C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2↑+24H+
解析 由圖可知,左室中有機(jī)物被氧化為二氧化碳?xì)怏w,所以左室為燃料電池的
19、負(fù)極區(qū);右室中硝酸根被還原為氮?dú)?,右室為正極區(qū),電池工作時(shí),中間室海水中的陰離子(主要為氯離子)向負(fù)極區(qū)移動,陽離子(主要為鈉離子)向正極區(qū)移動,實(shí)現(xiàn)了海水的淡化。(1)中間室的Cl-移向左室,正極的電極反應(yīng)為2NO+10e-+6H2O===N2+12OH-,所以處理后的含硝酸根廢水的pH升高。(2)有機(jī)廢水中有機(jī)物用C6H12O6表示,左室發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2↑+24H+ 。
12.溴化鋰是一種高效的水汽吸收劑和空氣濕度調(diào)節(jié)劑。工業(yè)上以碳酸鋰為原料制備LiBrH2O的流程如下:
溴、氨水 試劑X 硫脲 活性炭
↓
20、 ↓ ↓ ↓
碳酸鋰―→―→―→―→→…→LiBrH2O
↓
氣體
已知脫色后的混合液中還含有少量的CO。溴化鋰溶液的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示,請補(bǔ)充完整脫色后得到的溶液制備LiBrH2O的實(shí)驗(yàn)方案:加入活性炭脫色后,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑:鹽酸、氫溴酸、乙醇、蒸餾水)。
答案 過濾,向?yàn)V液中加入氫溴酸,蒸發(fā)、濃縮、冷卻至44 ℃結(jié)晶,保溫44 ℃過濾,用乙醇洗滌,干燥
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