高三化學二輪復習 專題限時集訓7 突破點11
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專題限時集訓(七)突破點11建議用時:45分鐘1(2016安徽江南十校高三期末聯(lián)考)研究CO、NO等大氣污染物的轉(zhuǎn)化有十分重要的意義。(1)I2O5是一種白色固體,可以用來吸收轉(zhuǎn)化空氣中的CO,有關(guān)反應原理如下:I2O5(s)5CO(g)I2(s)5CO2(g)H0該可逆反應的化學平衡常數(shù)表達式為_。有關(guān)該可逆反應的說法正確的是_(填字母)。A反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量B增加I2O5的投料量,有利于提高污染性氣體CO的轉(zhuǎn)化率C反應體系中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,表明該可逆反應達到平衡D達到平衡后,其他條件不變,將反應容器的體積壓縮至原來的一半,CO2的體積分數(shù)不變我國規(guī)定空氣中CO的最大允許濃度為10 mg/m3,即1 m3空氣中最多只能含有10 mg CO?,F(xiàn)將1 m3某空氣樣品通過盛有I2O5固體的加熱管充分反應(假定反應完全),用酒精水溶液溶解產(chǎn)物I2,定容至100 mL后取25.00 mL,用0.001 0 mol/L Na2S2O3標準溶液滴定,消耗標準溶液21.80 mL。則空氣樣品中CO的濃度為_mg/m3。(已知:I22S2O=2IS4O)(2)工業(yè)煙氣中通常含有大氣污染物NO,直接排放會嚴重危害人們的健康,所以煙氣排放前必須要經(jīng)過脫硝(除去氮氧化物),三聚氰酸是一種優(yōu)良的煙氣脫硝劑。三聚氰酸的結(jié)構(gòu)簡式如圖甲,它可以看作是三分子氰酸通過加成反應得到的環(huán)狀化合物,請寫出氰酸的電子式:_。三聚氰酸脫硝過程分為兩步反應:第一步反應是三聚氰酸受熱分解生成異氰酸(HN=C=O),第二步反應是異氰酸HNCO與NO反應轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體和水,請寫出第二步反應的化學方程式并用單線橋法標明電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:_。有研究者做三聚氰酸脫硝的實驗中,得到在不同溫度條件下煙氣脫硝率的變化曲線如圖乙。在800 以下脫硝率比較低的原因可能是_;從實驗結(jié)果來看,三聚氰酸作為煙氣脫硝劑的最佳溫度是_。解析(1)I2O5和I2都是固體,不用寫入化學平衡常數(shù)表達式中。對于放熱反應,反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量,A錯誤;I2O5是固體,所以增加I2O5的量不能改變化學平衡狀態(tài),無法提高CO氣體的轉(zhuǎn)化率,B錯誤;對于可逆反應I2O5(s)5CO(g)I2(s)5CO2(g)H”或“”)0。下列說法正確的是_(填字母序號)。A使用催化劑,可降低反應活化能,加快反應速率B其他條件不變時,若擴大容器容積,則v正減小,v逆增大C測得容器內(nèi)混合氣體密度不隨時間改變時,說明反應已達平衡393 K下,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(保留三位有效數(shù)字)。393 K下,該反應達到平衡后,再向容器中按n(CO2)n(H2)13投入CO2和H2,則n(H2)/n(C2H4)將_(填“變大”“不變”或“變小”)。方法二:用惰性電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如圖所示。b電極上的電極反應式為_。該裝置中使用的是_(填“陰”或“陽”)離子交換膜。解析(1)K1,K2,K3,所以K3。(2)溫度升高,平衡時,產(chǎn)物水的物質(zhì)的量減小,說明該反應正向為放熱反應,即a0。A項,催化劑能加快化學反應速率的原因是降低了反應的活化能,正確;B項,其他條件不變,擴大容器體積,相當于降低反應體系的壓強,正、逆反應速率都減小,錯誤;C項,反應體系中各物質(zhì)均為氣體,體積不變,混合氣體的密度一直不變,錯誤。 2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)開始(mol):n 3n00轉(zhuǎn)化(mol): x 3x x 2x平衡(mol): nx 3n3x x 2x從圖像可知3n3x42 mol,2x58 mol,可知n43 mol,x29 mol,氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率100%67.4%。當再按13投入CO2與H2時,相當于在原來平衡的基礎(chǔ)上增大壓強,平衡正向移動,所以將變小。b電極連著電源的負極作陰極,CO2在酸性條件下得到電子生成C2H4與H2O。陽極為水失去電子生成氧氣,同時產(chǎn)生的氫離子通過離子交換膜進入左側(cè)參與反應,所以離子交換膜為陽離子交換膜。答案(1)(2)0若1 mol空氣含有0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 200 時在密閉容器內(nèi)反應達到平衡。測得NO為6104 mol,計算該溫度下的平衡常數(shù)K_;汽車啟動后,氣缸溫度越高,單位時間內(nèi)NO排放量越大,原因是_。汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應除去CO:2CO(g)=2C(s)O2(g),已知該反應的H0,試從反應的自發(fā)性原理分析該設(shè)想能否實現(xiàn)?_(填“能”或“不能”)。解析(1)由電荷守恒可知:c(K)c(Na)c(H)c(NH)c(OH)c(Cl)2c(SO)c(NO),則c(H)c(OH)(2105241053105410661062105) mol/L104 mol/L,溶液呈酸性,溶液中H離子濃度約為104,則pHlgc(H)4。(2)由第二個反應第一個反應,可得C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g),根據(jù)蓋斯定律,H110.5 kJ/mol(241.8 kJ/mol)131.3 kJ/mol。A項,CaCl2與SO2不反應,不能作吸收劑,錯誤;B項,NaHSO3與SO2不反應,不能作吸收劑,錯誤;C項,可以發(fā)生反應:Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O,正確;D項,可以發(fā)生反應:Na2CO3SO2=Na2SO3CO2,正確。(3)根據(jù)已知條件可知,反應達到平衡時,n(NO)6104 mol,n(N2)(0.83104) mol,n(O2)(0.23104) mol,故該溫度下的平衡常數(shù)K2.25106;該反應為吸熱反應,溫度升高,反應速率加快,平衡向正反應方向移動。該反應的H0,S0,反應不能自發(fā)進行。答案(1)酸性4(2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ/molcd(3)2.25106溫度升高,反應速率加快,且平衡右移不能4(2016臨沂模擬)已知、反應在一定條件下焓變及平衡常數(shù)如下:2H2(g)S2(g)2H2S(g)K1H1()3H2(g)SO2(g)2H2O(g)H2S(g)K2H2( )(1)用H1、H2表示反應4H2(g)2SO2(g)S2(g)4H2O(g)的H_。(2)回答下列反應()的相關(guān)問題:溫度為T1,在1 L恒容容器中加入1.8 mol H2、1.2 mol S2,10 min時反應達到平衡狀態(tài)。測得10 min內(nèi)v(H2S)0.08 molL1min1,則該條件下的平衡常數(shù)為_,若此時再向容器中充入H2、S2、H2S各0.8 mol,則平衡移動方向為_(填“正向”“逆向”或“不移動”);溫度為T2時(T2T1),在1 L恒容容器中也加入1.8 mol H2、1.2 mol S2,建立平衡時測得S2的轉(zhuǎn)化率為25%,據(jù)此判斷H_0(填“”或“”“”或“”)。在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO、SO物質(zhì)的量分數(shù)隨pH變化曲線如圖所示(部分):根據(jù)圖示,求SO的水解平衡常數(shù)Kh_。解析(1)由()2()得4H2(g)2SO2(g)S2(g)4H2O(g)H,故H2H2H1。(2)10 min時反應達到平衡狀態(tài)。測得10 min內(nèi)v(H2S)0.08 molL1min1,則c(H2S)0.08 molL1min110 min0.8 molL1,則2H2(g)S2(g)2H2S(g)起始(molL1)1.81.20變化(molL1) 0.8 0.4 0.8平衡(molL1) 1.0 0.8 0.8平衡常數(shù)K0.8,若此時再向容器中充入H2、S2、H2S各0.8 mol,則此時溶度積0.525%,知升溫平衡逆向移動,H0,平衡常數(shù)減小。(3)亞硫酸根離子水解導致溶液顯堿性,原因是:SOH2OHSOOH,所以該溶液中c(H)2c(SO)c(HSO)。亞硫酸根離子的水解平衡常數(shù)Kh,當pH7.2時,SO、HSO濃度相等,所以Khc(OH)1106.8。答案(1)2H2H1(2)0.8正向1106.85.CH4和CO2可以制造價值更高的化學產(chǎn)品。已知:CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H1a kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H2b kJmol12CO(g)O2(g)2CO2(g)H3c kJmol1(1)求反應CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H_ kJmol1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。(2)一定條件下,等物質(zhì)的量的(1)中反應生成的氣體可合成二甲醚(CH3OCH3),同時還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無機化合物,該反應的化學方程式為_。(3)用Cu2Al2O4作催化劑,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)CH4(g)CH3COOH(g),溫度與催化劑的催化效率和乙酸的生成速率的關(guān)系如圖,回答下列問題:250300 時,乙酸的生成速率降低的原因是_。300400 時,乙酸的生成速率升高的原因是_。.鈉硫電池以熔融金屬Na、熔融S和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,多孔固體Al2O3陶瓷(可傳導Na)為電解質(zhì),其反應原理如下圖所示:Na2Sx2NaxS(3x”“”“”或“”)。下列措施中能夠同時滿足增大反應速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是_。a使用高效催化劑b降低反應溫度c增大體系壓強d不斷將CH3OH從反應混合物中分離出來e增加等物質(zhì)的量的CO和H2(3)某學習小組以SO2為原料,采用電解法制取硫酸。小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,后電解該溶液制得了硫酸。原理如圖所示。寫出開始電解時陽極的電極反應式:_。解析(1)由蓋斯定律知:HH12H2H3。(2)根據(jù)反應CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)可知,增大壓強,化學平衡向右移動,轉(zhuǎn)化率提高,而在相同溫度下,p1時的轉(zhuǎn)化率比p2時轉(zhuǎn)化率小,所以,p1p2。在A點時,CO轉(zhuǎn)化率為0.75,所以,有 mol的CO被反應掉,余 mol的CO,平衡濃度為 mol/L,同理可算出H2的平衡濃度為 mol/L,CH3OH的平衡濃度為 mol/L,甲醇合成反應在A點的平衡常數(shù)K。a.使用催化劑能改變化學反應速率,而不能使平衡移動;b.降低溫度,化學反應速率減慢;c.增大體系壓強,化學反應速率加快,平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動,提高CO的轉(zhuǎn)化率;d.將甲醇移走,降低了生成物濃度,化學反應速率減慢;e.增加等物質(zhì)的量的CO和H2,相當于少投入H2,多投入CO,導致CO的轉(zhuǎn)化率降低。所以只有c符合條件。(3)陽極發(fā)生氧化反應,由圖知陽極上是HSO失去電子轉(zhuǎn)化為SO及H。答案(1)90.1(2)合成甲醇是分子數(shù)減少的反應,相同溫度下,增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高c(3)HSOH2O2e=SO3H- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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