高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸題專練 基本概念、基本理論綜合題

高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸題專練 基本概念、基本理論綜合題技巧模型1細(xì)審快答：必須按照“一審二謀三落筆”的解題“三部曲”：仔細(xì)審題，周密謀解，慎重落筆。審題一定要仔細(xì)，有了這個(gè)“細(xì)”，才能謀求到完整合理的解題方法，才會(huì)有答題的“快”。2先易后難：易題兩三分易得，難題一兩分難掙，寧可難題丟一問，莫讓易題丟一分。因此，答題時(shí)應(yīng)盡量做到先易后難。先做容易題，準(zhǔn)確率高，用時(shí)短，能夠增強(qiáng)信心，使思維趨向高潮，對(duì)臨場(chǎng)發(fā)揮極為有利。關(guān)鍵時(shí)刻，要敢于放棄或猜測(cè)作答。3膽大心細(xì)：高考沒有足夠的時(shí)間讓你反復(fù)演算，更不容你一而再、再而三地變換解題方法，往往是看到一個(gè)題目，憑第一印象選定一種方法就動(dòng)筆，這就要求你對(duì)每一步推理或運(yùn)算不但要細(xì)心，而且對(duì)某些推斷題要憑自己所學(xué)的知識(shí)大膽猜測(cè)，然后驗(yàn)證。一旦發(fā)現(xiàn)走進(jìn)死胡同，必須立刻迷途知返，另辟蹊徑。4注意規(guī)范：表達(dá)不清楚、書寫不規(guī)范是學(xué)生失分的重要原因之一。壓軸題一基本概念、基本理論綜合題題型模型以組合題的形式出現(xiàn)，題目往往圍繞一個(gè)主題，由多個(gè)小題組成，各小題有一定的獨(dú)立性，往往分別考查不同的知識(shí)點(diǎn)，如熱化學(xué)(如蓋斯定律)、電化學(xué)、速率平衡、電解質(zhì)溶液等，綜合性很強(qiáng)，題目中往往給出圖像、圖表、數(shù)據(jù)等，增加了試題的難度。該類題目得滿分不易，做題時(shí)要做到遇難而過，不易強(qiáng)攻攔路虎，把能得到的分爭(zhēng)取全得到。1隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，解決水、空氣污染問題成為重要課題。(1)汽車尾氣的大量排放是造成空氣污染的重要因素之一，發(fā)展燃料電池汽車可以有效地解決上述問題。直接甲醇燃料電池(DMFC)不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高23倍，電池結(jié)構(gòu)如下圖所示，c處通入的物質(zhì)為_，外電路中電子從_移動(dòng)到_(填“A”或“B”)，寫出電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_。(2)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O，會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，電解法是處理鉻污染的常用方法。該法用Fe作電極電解含Cr2O的酸性廢水，電解時(shí)，在陰極上有大量氣泡生成，并產(chǎn)生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀。反應(yīng)中，1 mol Cr2O完全生成Cr(OH)3沉淀，外電路通過電子的物質(zhì)的量為_ mol。常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp1032，當(dāng)Cr3濃度小于105 mol·L1時(shí)可認(rèn)為完全沉淀。電解完全后，測(cè)得溶液的pH6，則該溶液過濾后_(填“能”或“否”)直接排放。(3)含氨廢水易引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固體，溶液中_(填“增大”、“減小”或“不變”)。答案(1)O2ABCH3OH6eH2O=CO26H(2)12能(3)不變解析(1)根據(jù)H的定向移動(dòng)，可以判斷電極A為負(fù)極，電極B為正極，所以b處通入CH3OH，c處通入O2，電子從A移動(dòng)到B，電極反應(yīng)式為負(fù)極：CH3OH6eH2O=CO26H正極：O26e6H=3H2O。(2)陽極：Fe2e=Fe2陰極：2H2e=H2Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OCr33OH=Cr(OH)3Fe33OH=Fe(OH)31 mol Cr2O氧化6 mol Fe2，所以外電路通過電子的物質(zhì)的量為12 mol。溶液的pH6，則c(H)106 mol·L1c(OH)108 mol·L1c(Cr3)108 mol·L1所以該溶液過濾后能直接排放。(3)為Kb(NH3·H2O)的倒數(shù)，溫度不變，其值不變。2碳、氮、硫是中學(xué)化學(xué)重要的非金屬元素，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。(1)用于發(fā)射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3NHNHCH3)，氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應(yīng)過程中放出大量熱量，同時(shí)生成無毒、無污染的氣體。已知室溫下，1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5 kJ，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。(2)298 K時(shí)，在2 L的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)Ha kJ·mol1(a0)。N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖所示。達(dá)平衡時(shí)，N2O4的濃度為NO2的2倍，回答下列問題：298 K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。下列事實(shí)能判斷該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是_(填字母)。a混合氣體的密度保持不變b混合氣體的顏色不再變化cv正(N2O4)2v逆(NO2)若反應(yīng)在398 K時(shí)進(jìn)行，某時(shí)刻測(cè)得n(NO2)0.6 mol，n(N2O4)1.2 mol，則此時(shí)v正_v逆(填“”、“”或“”)。(3)NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛?，F(xiàn)向100 mL 0.1 mol·L1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L1 NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。試分析圖中a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，回答下列問題：水的電離程度最大的是_；其溶液中c(OH)的數(shù)值最接近NH3·H2O的電離常數(shù)K的數(shù)值的是_；在c點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_。答案(1)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)3N2(g)4H2O(l)H2 550 kJ·mol1(2)6.67b(3)bdc(Na)c(SO)c(NH)c(OH)c(H)解析(1)1 mol(即60 g)C2H8N2完全燃燒釋放的熱量為42.5 kJ·g1×60 g2 550 kJ，故熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)3N2(g)4H2O(l)H2 550 kJ·mol1。(2)平衡時(shí)，c(N2O4)0.6 mol·L1c(NO2)0.3 mol·L1K6.67。a項(xiàng)，混合氣體的密度始終保持不變；c項(xiàng)，應(yīng)寫成v正(N2O4)v逆(NO2)。此時(shí)Q6.67由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在398 K時(shí)的平衡常數(shù)應(yīng)小于298 K時(shí)的平衡常數(shù)，所以反應(yīng)應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，所以v正v逆。(3)當(dāng)加入100 mL NaOH時(shí)，NH4HSO4電離出的H正好完全反應(yīng)，此時(shí)c(NH)最大，水的電離程度也應(yīng)最大。NH3·H2ONHOH電離平衡常數(shù)K當(dāng)c(NH)c(NH3·H2O)時(shí)，c(OH)K所以應(yīng)選d點(diǎn)。c點(diǎn)溶液呈中性，此時(shí)，NH反應(yīng)一部分，大小順序應(yīng)為c(Na)c(SO)c(NH)c(OH)c(H)。3研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。(1)將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)H1489.0 kJ·mol1C(石墨)CO2(g)=2CO(g)H2172.5 kJ·mol1則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_。(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K_。取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為13)，加入恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示，則該反應(yīng)的H_0(填“”、“”或“”，下同)。在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示，曲線、對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K_K。(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。工業(yè)上尿素CO(NH2)2可由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為_。當(dāng)氨碳比3，達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_。用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極的反應(yīng)式為_。答案(1)Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H28.5 kJ·mol1(2)(3)2NH3CO2CO(NH2)2H2O40%CO28e8H=CH42H2O解析(1)6CO(g)=3C(石墨)3CO2(g)H33H2517.5 kJ·mol1Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)H1489.0 kJ·mol1上述兩式相加得：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H28.5 kJ·mol1(2)K達(dá)到平衡后再升溫，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)減小，則升高溫度，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H0。由圖2可知，曲線對(duì)應(yīng)的溫度高，升溫平衡左移，所以KK。(3)2NH3CO2CO(NH2)2H2O起始/mol 3a a 0 0平衡/mol 3a2x ax x x則×100%60%x0.6a，所以(NH3)×100%×100%40%。CO2在陰極上得電子，電極反應(yīng)式為陰極：CO28e8H=CH42H2O。4運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究部分單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。(1)氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)，是氮肥工業(yè)的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。請(qǐng)回答下列問題：已知：HH鍵能為436 kJ·mol1，NN鍵能為945 kJ·mol1，NH鍵能為391 kJ·mol1。由鍵能計(jì)算消耗1 mol N2時(shí)的H_。若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡_移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)；下圖中：當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí)，KA_KB(填“”、“”或“”)。氨氣溶于水得到氨水。在25 下，將a mol·L1的氨水與b mol·L1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，則c(NH)_c(Cl)(填“”、“”或“”)；用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式_。(2)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：SO2(g)O2(g)SO3(g)H0，是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。在某溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.75，若在此溫度下，向100 L的恒容密閉容器中，充入3 mol SO2、4 mol O2和4 mol SO3，則反應(yīng)開始時(shí)正反應(yīng)速率_逆反應(yīng)速率(填“”、“”或“”)。在中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是_。a保持溫度和容器體積不變，充入1.0 mol O2b保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入2.0 mol Hec降低溫度d在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積答案(1)93 kJ·mol1向左Kb(NH3·H2O)(2)abc解析(1)恒溫恒壓裝置中通入氦氣，則體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)；反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，K值減小。根據(jù)電荷守恒：c(H)c(NH)c(OH)c(Cl)，由于中性溶液中c(H)c(OH)，所以c(NH)c(Cl)；氨水的電離平衡常數(shù)Kb(NH3·H2O)，c(OH)107 mol·L1，c(NH) mol·L1，c(NH3·H2O)(ab) mol·L1，代入可得Kb(NH3·H2O)。(2)計(jì)算可得Q6.67K0.75，平衡逆向移動(dòng)。5甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度5008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.02.503H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3(1)反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)某溫度下反應(yīng)中H2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)KA_KB(填“”、“”或“”)。據(jù)反應(yīng)與可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3_(用K1、K2表示)，反應(yīng)為_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(3)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線如圖所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，曲線變?yōu)榍€和曲線。當(dāng)曲線變?yōu)榍€時(shí)，改變的條件是_。當(dāng)曲線變?yōu)榍€時(shí)，改變的條件是_。(4)甲醇燃料電池有著廣泛的用途，同時(shí)AlAgO電池是應(yīng)用廣泛的魚雷電池，其原理如下圖所示。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式是_。(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下，將a mol·L1的醋酸與b mol·L1 Ba(OH)2溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)，2c(Ba2)c(CH3COO)，用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為_。答案(1)吸熱(2)K1·K2放熱(3)加入催化劑將容器的體積(快速)壓縮至2 L(4)Al3e4OH=AlO2H2O(5)×107解析(1)升溫，反應(yīng)K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)K只與溫度有關(guān)，所以KAKB。K1K2K3K1·K2K3所以K3在500 、800 對(duì)應(yīng)的數(shù)值分別為2.5、0.375，升溫，K3減小，故反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)由曲線變?yōu)榍€，平衡狀態(tài)不變，所以改變的條件應(yīng)是加入催化劑；由曲線變?yōu)榍€，平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?.5倍，根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，應(yīng)是把容器體積壓縮至2 L。(4)Al作負(fù)極，NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液，則負(fù)極電極反應(yīng)式為Al3e4OH=AlO2H2O。(5)由題意可得，反應(yīng)平衡時(shí)，溶液呈中性，c(H)107 mol·L1CH3COOHCH3COOHb 107Ka。