2019高考化學一輪選訓習題 非選類（四）（含解析）新人教版.doc

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非選類（四） 李仕才 1．已知鍵能：N≡N 945 kJmol－1，H—H 436 kJmol－1，N—H 391 kJmol－1。 則氮氣、氫氣合成氨的熱化學方程式是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　 N2(g)＋ 3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝ －93 kJmol－1 解析?、僖阎I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，故氮氣、氫氣合成氨的熱化學方程式是N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)ΔH＝－93 kJmol－1。 2．在催化劑作用下合成氣合成甲烷過程中會發(fā)生如下反應： Ⅰ.CO(g)＋3H2(g)=== CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝ －206 kJmol－1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) === CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ －41 kJmol－1 Ⅲ.2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g) ΔH 3＝ －247.4 kJmol－1 (1)圖1是太原理工大學煤化工研究所利用熱力學數(shù)據(jù)分析得到溫度對反應Ⅰln K(化學平衡常數(shù)K的自然對數(shù))的曲線圖，請分析出現(xiàn)這樣趨勢的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)提高甲烷反應選擇性的關(guān)鍵因素是________________________，根據(jù)相關(guān)知識和圖2分析合成甲烷適宜的反應條件是在550～630 K、1 MPa的原因是____________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)在其他條件不變時，溫度升高反應Ⅰ向吸熱的逆反應方向移動使ln K減小　(2)催化劑　此條件下反應速率較快而且甲烷產(chǎn)率較高 解析　(1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH1＝ －206 kJmol－1此反應正方向是放熱反應，在其他條件不變的情況下，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，ln K 也減小。(2)催化劑只改變反應速率，不影響平衡的移動，是提高甲烷反應選擇性的關(guān)鍵因素，根據(jù)相關(guān)知識和圖2分析在550～630 K和1 MPa的條件下反應速率較快而且甲烷產(chǎn)率較高，是合成甲烷適宜的反應條件。 3．T C時，向10 L恒容密閉容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應： ΔH＞0，乙苯(或Cl2)、 α氯乙基苯(或HCl)的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖所示： (1)0～2 min內(nèi)，以HCl表示的該反應速率v(HCl)＝________。 (2)6 min時，改變的外界條件為________，該條件下的平衡常數(shù)K＝________。 (3)10 min時，保持其他條件不變，再向容器中充入1 mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α氯乙基苯和1 mol HCl，則此時該反應v正________(填“＞”“＜”或“＝” )v逆；若12 min時反應再次達到平衡，則在0～12 min內(nèi)，Cl2的轉(zhuǎn)化率α＝________。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)0.05 molL－1min －1　(2)升高溫度　81 (3)>　86.7% 解析　(1)T ℃時，向10 L恒容密閉容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應，2 min時氯化氫的濃度是0.1 molL－1，則用氯化氫表示的反應速率是0.1 molL－12 min＝0.05 molL－1min－1。(2)制備α氯乙基苯的正反應為吸熱反應，反應前后氣體的體積不變，6 min時，乙苯、Cl2的濃度在減小，而α氯乙基苯和HCl的濃度在增加，反應向正反應方向移動，只能是升高溫度；該溫度下達到平衡，依據(jù)題干條件可知，c(HCl)＝0.18 molL－1，n(HCl)＝1.8 mol， 　 起始/mol　 2　　　　　　 2　　　　 0　　　　　 0 轉(zhuǎn)化/mol 1.8 1.8 1.8 1.8 平衡/mol 0.2 0.2 1.8 1.8 反應前后體積不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)為K＝＝81。(3)10 min時，乙苯、Cl2、α氯乙基苯和 HCl的物質(zhì)的量濃度分別為0.02 molL－1、0.02 molL－1、0.18 molL－1、0.18 molL－1，保持其他條件不變，再向容器中充入1 mol 乙苯、1 mol Cl2、1 mol α氯乙基苯和1 mol HCl，此時乙苯、Cl2、α氯乙基苯和HCl的物質(zhì)的量濃度分別為0.12 molL－1、0.12 molL－1、0.28 molL－1、0.28 molL－1，≈5.4＜81，平衡正向移動，正反應速率大于逆反應速率；設(shè)轉(zhuǎn)化的乙苯物質(zhì)的量濃度為x molL－1，則 　 起始/molL－1　 0.3　　　 0.3　　　　 0.1　　　 0.1 轉(zhuǎn)化/molL－1 x x x x 平衡/molL－1 0.3－x 0.3－x 0.1＋x 0.1＋x 平衡常數(shù)為K＝＝81，得x＝0.26，所以氯氣的轉(zhuǎn)化率是100%≈86.7%。 4．常溫下，Ksp[Fe(OH)2]＝1.6410－14，則求得反應：Fe2＋＋2H2O??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。 5．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，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[Ni(OH)2]＝510－16，c(Ni2＋)＝ molL－1＝510－12 molL－1。 6．制備碘化鈉溶液可以將制備好的碘化亞鐵溶液加入碳酸氫鈉溶液中，控制碘化亞鐵與碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比在～之間，在80～100 ℃下攪拌反應30～50 min，反應生成碘化鈉及碳酸亞鐵等。該反應的化學方程式為______________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 答案　FeI2＋2NaHCO3===FeCO3↓＋2NaI＋CO2↑＋H2O 7．偏釩酸銨本身在水中的溶解度不大，但在草酸(H2C2O4)溶液中因發(fā)生氧化還原反應而溶解，同時生成絡合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3]，該反應的化學方程式為_______________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　2NH4VO3＋4H2C2O4===(NH4)2[(VO)2(C2O4)3]＋2CO2↑＋4H2O 8．(NH4)2SO4是工業(yè)制備K2SO4的重要原料。根據(jù)圖中相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線，簡述工業(yè)上制備K2SO4晶體的設(shè)計思路：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　配制較高溫度(80～100 ℃)下的硫酸銨、氯化鉀飽和混合溶液，冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌 解析　根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件和圖像中物質(zhì)溶解度分析，常溫下K2SO4的溶解度小，在生成物中會以沉淀的形式出現(xiàn)，故反應可以進行，工業(yè)上制備K2SO4晶體的設(shè)計思路是：配制較高溫度(80～100 ℃)下的硫酸銨、氯化鉀飽和混合溶液，冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌得到。 9．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：NaCl＋H2O——NaClO3＋H2↑(未配平) ②在NaClO3溶液中加入KCl發(fā)生復分解反應，降溫結(jié)晶，得KClO3。 ③一定條件下反應：4KClO3===3KClO4＋KCl，將產(chǎn)物分離得到KClO4。 (1)電解時，產(chǎn)生質(zhì)量為2.13 g NaClO3，同時得到H2的體積為__________L(標準狀況)。 (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，KClO3溶解度小，易從溶液中結(jié)晶析出 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，KClO3易從溶液中結(jié)晶析出。