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1、
非選類(三)
李仕才
1.已知反應(yīng)Ⅰ: 2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)
ΔH=-196.6 kJmol-1
反應(yīng)Ⅱ: 2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)
ΔH=-113.0 kJmol-1
則SO2(g)與NO2(g)反應(yīng)生成SO3(g)和NO(g)的熱反應(yīng)方程式為________________________。
答案 SO2(g)+NO2(g)??SO3(g)+NO(g)
ΔH=-41.8 kJmol-1
解析 已知反應(yīng)Ⅰ: 2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)
ΔH=-196.6 kJmol-1,
反應(yīng)Ⅱ: 2NO(g)+O2(g
2、)??2NO2(g)
ΔH=-113.0 kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律(Ⅰ-Ⅱ)/2即得到SO2(g)與NO2(g)反應(yīng)生成SO3(g)和NO(g)的熱反應(yīng)方程式:SO2(g)+NO2(g)??SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJmol-1。
2.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:____
3、____________________________________________________________________。
答案 4H2(g)+ 2NO2(g)===N2(g)+ 4H2O(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)
4、===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(g)+2NO2(g)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 100.2 kJmol-1。
3.若在絕熱恒容密閉容器中通入一定量的SO2和O2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔH=-196.6 kJmol-1,一段時(shí)間內(nèi),正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化曲線如下圖所示,則在a點(diǎn)時(shí),反應(yīng)________(填“達(dá)到”或“未達(dá)到”)平衡狀態(tài);t1~t3時(shí)間內(nèi),v正先增大
5、后減小的主要原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 未達(dá)到 t1~t2時(shí)間內(nèi),v正增大的主要原因是反應(yīng)放熱導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高;t2~t3時(shí)間內(nèi),v正減小的主要原因是反應(yīng)物濃度減小
解析 化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是各物質(zhì)的濃度不再改變,其
6、實(shí)質(zhì)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,a點(diǎn)對應(yīng)的正反應(yīng)速率顯然還在改變,故一定未達(dá)平衡;t1~t2時(shí)間內(nèi),v正增大的主要原因是反應(yīng)放熱導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高;t1~t3時(shí)間內(nèi),v正減小的主要原因是反應(yīng)物濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)速率降低。
4.下圖是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨總壓強(qiáng)的變化曲線。
(1)曲線a、b對應(yīng)溫度較高的是________(填“a”或“b”)
(2)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨,一定溫度和壓強(qiáng)下在1 L密閉容器中通入5 mol N2、15 mol H2,10 min 后達(dá)到M點(diǎn)平衡狀態(tài)
7、,計(jì)算從反應(yīng)開始至平衡時(shí)間段內(nèi)的平均速率v(N2)=________molL-1min-1。
(3)關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng),下列敘述正確的是________(填字母)。
A.分離出NH3后的原料氣循環(huán)利用,可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
B.使用催化劑能加快反應(yīng)速率且提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
C.上圖中M、Q、R點(diǎn)平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)=K(Q)>K(R)
答案 (1)b (2)0.375 (3)AC
解析 (1)合成氨正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,故曲線a、b對應(yīng)溫度較高的是b。
(2)M點(diǎn)NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為60%;
8、 N2(g)+ 3H2(g)??2NH3(g)
起始物質(zhì)的量濃度
/molL-1 5 15 0
變化物質(zhì)的量濃度
/molL-1 n 3n 2n
平衡物質(zhì)的量濃度
/molL-1 5-n 15-3n 2n
NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為60%=100%,解得:n=,則從反應(yīng)開始至平衡時(shí)間段內(nèi)的平均速率v(N2)==0.375 molL-1min-1。
(3)及時(shí)分離出NH3,并循環(huán)利用原料氣,可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率,故A正確;使用催化劑能加快反應(yīng)速率,但不影響平衡的移動(dòng),對H2的轉(zhuǎn)化率無影響,故B錯(cuò)誤;平衡
9、常數(shù)與溫度有關(guān),與其他條件無關(guān),溫度相同時(shí)平衡常數(shù)相同,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,則M、Q、R點(diǎn)平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)=K(Q)>K(R),故C正確;答案為AC。
5.CuCl2溶液中的銅主要以Cu(H2O)、CuCl形式存在,將CuCl2溶于濃鹽酸中,存在下列平衡:Cu(H2O)(aq)+4Cl-(aq)??CuCl (aq)+4H2O(l) ΔH<0。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________。
(2)常溫下,測定平衡體系中:Cu(H2O)濃度為a molL-1、Cl-濃度為b molL-1、CuCl濃度為c molL-1,Cl-的轉(zhuǎn)化率為________(
10、用含a、b、c的字母表示)。
答案 (1) (2)
解析 (1)反應(yīng)Cu(H2O)(aq)+4Cl-(aq)??CuCl (aq)+4H2O(l) 的平衡常數(shù)表達(dá)式為
K=。
(2)已知Cu(H2O)(aq)+4Cl-(aq)??CuCl (aq)+4H2O(l) 平衡體系中:Cu(H2O)濃度為a molL-1、Cl-濃度為b molL-1、CuCl濃度為c molL-1,則Cl-變化的濃度為4c molL-1,Cl-起始的濃度為(b+4c) molL-1,Cl-的轉(zhuǎn)化率為。
6.亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑??赏ㄟ^以下反應(yīng)制得:2NO(g)+Cl2(g)??2ClN
11、O(g) 。按投料比[n(NO) ∶n(Cl2)]=2∶1把NO和Cl2加入到一恒壓的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率與溫度T、壓強(qiáng)p(總壓)的關(guān)系如圖所示:
(1)該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。
(2)在p壓強(qiáng)條件下,M點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)NO的體積分?jǐn)?shù)為________。
(3)若反應(yīng)一直保持在p壓強(qiáng)條件下進(jìn)行,則M點(diǎn)的分壓平衡常數(shù)Kp=________(用含p的表達(dá)式表示,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓體積分?jǐn)?shù))。
答案 (1)< (2)40% (3)Kp=
解析 (1)根據(jù)圖像,升高溫度,平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率減小,說明平衡逆向移動(dòng),說明該反應(yīng)
12、正反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),ΔH<0。
(2)根據(jù)圖像,在p壓強(qiáng)條件下,M點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率為50%,根據(jù)2NO(g)+Cl2(g)??2ClNO(g)可知,氣體減小的體積為反應(yīng)的NO的體積的一半,因此NO的體積分?jǐn)?shù)為100%=40%。
(3)設(shè)NO的物質(zhì)的量為2 mol,則Cl2的物質(zhì)的量為1 mol。
2NO(g)?。l2(g)??2ClNO(g)
起始/mol 2 1 0
反應(yīng)/mol 1 0.5 1
平衡/mol 1 0.5 1
平衡分壓 p p p
M點(diǎn)的分
13、壓平衡常數(shù)Kp=。
7.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(Ca2+)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 mo
14、lL-1,則溶液中==510-5。
8.為探究CH3Cl與CH4分子穩(wěn)定性的差別,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CH3Cl能被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀溶液氧化。將CH3Cl和CH4氣體通過以下洗氣瓶,如果觀察到下圖洗氣瓶中紫色褪去的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象則證明CH3Cl穩(wěn)定性弱于CH4。
實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),圖中洗氣瓶中紫色褪去了,并產(chǎn)生一種黃綠色氣體和一種無色氣體,則其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________________________________。
答案 10CH3Cl+14MnO+42H+===14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O
解析 酸性高錳酸鉀氧化CH3Cl會(huì)生成CO
15、2和Cl2,同時(shí)自身被還原成Mn2+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為10CH3Cl+14MnO+42H+===14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O。
9.鋁鐵合金在微電機(jī)中有廣泛應(yīng)用,某興趣小組為利用廢棄的鋁鐵合金設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程制備聚合硫酸鐵和明礬:
明礬是一種常見鋁鉀硫酸鹽。
(1)為充分利用原料, 試劑X應(yīng)為____________。
(2)請結(jié)合下圖所示的明礬溶解度曲線,補(bǔ)充完整由濾液Ⅰ制備明礬晶體的實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑:廢棄的鋁鐵合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精):向?yàn)V液Ⅰ中加入足量的含鋁廢鐵屑至不再有氣泡產(chǎn)生,過濾,______________________
16、_________________________
________________________________________________________________________。
將溶液____________、________ 、過濾、并用酒精洗滌、干燥,最終得到明礬晶體。
答案 (1)KOH (2)向所得濾液中加入稀硫酸,生成白色沉淀,繼續(xù)滴加稀硫酸至生成的沉淀溶解 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375