《高三化學二輪復習 第1部分 專題2 化學基本理論 突破點11 化學基本理論綜合應用-人教高三化學試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三化學二輪復習 第1部分 專題2 化學基本理論 突破點11 化學基本理論綜合應用-人教高三化學試題（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、突破點11　化學基本理論綜合應用 [題型分析]　基本概念、基本理論綜合類試題通常以組合題的形式呈現(xiàn)，題目往往圍繞一個主題，由多個小題組成，各小題有一定的獨立性，分別考查不同的知識點，其內容涉及基本概念、基本理論、元素及其化合物等知識，具有一定的綜合性。這類試題一般篇幅較長，文字較多，且題目中穿插圖形、圖表等，有一定的難度，要求考生有一定的閱讀能力和分析歸納能力。 [典型例題1]　許多含碳、含氫物質都是重要的化工原料。 (1)某新型儲氫合金(化學式為Mg17Al12)的儲氫原理為Mg17Al12＋17H2===17MgH2＋12Al，該反應的氧化產物是a________。 (2)C2

2、O3是一種無色無味的氣體，可溶于水生成草酸(H2C2O4)b，寫出它與足量NaOH溶液反應的化學方程式：____________________________。 (3)已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－198 kJ·mol－1 ②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＝－846.3 kJ·mol－1 化學鍵 CO O===O C===O 鍵能/(kJ·mol－1) 958.5 497 745 CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的ΔH＝c___

3、_____。 (4)向容積為2 L的某恒容密閉容器中充入3 mol CH4(g)、4 mol H2O(g)，測出t ℃時，容器內H2的物質的量濃度隨時間的變化如圖中曲線Ⅱ所示。圖中曲線Ⅰ、Ⅲ分別表示相對于曲線Ⅱ改變反應條件后c(H2)隨時間的變化。 ①若曲線Ⅰ代表的是僅改變一種條件后的情況，則改變的條件可能d是________，a、b兩點用CO濃度變化值表示的反應速率e關系為________。 ②曲線Ⅱ對應反應的平衡常數(shù)⑥等于____________________________； 該溫度下，若將等物質的量濃度的CH4、H2O、CO、H2混合在該容器中，則開始 時H2的生成速率_

4、_______H2的消耗速率(填“>”、“<”、“＝”或“無法確定”)。 ③曲線Ⅲ相對于曲線Ⅱ改變的條件是________(填字母)。 a．降低溫度　　b．使用催化劑、降低溫度　　c．加壓 【解題指導】　 1．審題“三讀” 泛讀——明確有幾個條件及求解的問題 　↓ 細讀——把握關鍵字、詞和數(shù)量關系等 　↓ 精讀——要深入思考，注意挖掘隱含信息等注意：“向細心要分、向整潔規(guī)范要分”。 2．審題指導 a．明確“合金”、“氧化產物”的含義，從化合價入手分析。 b．分步寫，先寫C2O3與水反應，再寫H2C2O4與NaOH溶液反應。 c．先根據鍵能計算ΔH2，再用蓋斯定律計算，

5、調方向，變系數(shù)，相加減。 d．影響化學反應速率和化學平衡的影響因素。 e．明確“平衡常數(shù)”的含義，觀圖像，找平衡濃度。 [解析]　(1)Mg17Al12合金中各金屬均為0價，故氧化產物是MgH2。(2)由C2O3溶于水生成草酸知，C2O3與NaOH溶液反應生成草酸鈉與水。(3)ΔH2＝反應物總鍵能－生成物總鍵能＝(958.5＋0.5×497) kJ·mol－1－2×745 kJ·mol－1＝－283 kJ·mol－1，由蓋斯定律知：ΔH＝ΔH3－(ΔH2＋3ΔH1)＝＋30.7 kJ·mol－1。(4)曲線Ⅰ相對于曲線Ⅱ而言，達到平衡所需要的時間較少，平衡時c(H2)較大，說明條件改變后

6、反應速率較快，更有利于平衡向右進行，故改變的條件是升高溫度。a、b兩點反應均處于平衡狀態(tài)，故平均反應速率均為0。由題給數(shù)據并結合反應的化學方程式易求出平衡時c(CH4)＝0.5 mol·L－1、c(H2O)＝1 mol·L－1、c(CO)＝1 mol·L－1，故平衡常數(shù)為54。當幾種物質等物質的量濃度(設為c)混合時，Qc＝c2，因c值不確定，故無法確定Qc與K的相對大小，所以反應進行的方向也無法確定。曲線Ⅲ對應的反應速率快于曲線Ⅱ對應的反應速率，但平衡向右進行的程度低于曲線Ⅱ對應的反應程度，故答案為b。 [答案]　(1)MgH2　(2)C2O3＋2NaOH===NaOOCCOONa＋H2O

7、 (3)＋30.7 kJ·mol－1　(4)①升高溫度　相等或均為0?、?4　無法確定?、踒 [典型例題2]　碳、氮、硫的氧化物對空氣污染嚴重，回答下列問題。 (1)消除汽車排放的尾氣中含的NO、CO，有利于減少PM2.5的排放。 2NO(g)O2(g)2O(g) Ⅱ.N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－565 kJ·mol－1 ①ΔH1＝a________________。 ②在催化劑作用下NO和CO轉化為無毒氣體，該反應的熱化學方程式b為 ______________________________

8、________________________________。 (2)25 ℃時，在體積為2 L的密閉容器中，發(fā)生反應2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－565 kJ·mol－1，O2、CO、CO2的物質的量濃度隨時間t的變化用A、B、C曲線如圖。在5～7 min內，若K值改變，則此處曲線變化的原因c是____________________________。若在第5～7 min內，將體積2 L變?yōu)? L，反應重新達到平衡時，化學平衡常數(shù)dK＝______________。 (3)測定汽車尾氣常用的方法有兩種。 ①方法1：電化學氣敏傳感器法。其中CO傳感器

9、的工作原理如圖所示，則工作電極的反應式e為_______________________。 ②方法2：滴定法。用H2O2溶液吸收尾氣，將NO轉化為強酸，用中和滴定法測強酸濃度。則NO與H2O2溶液反應的離子方程式f為________________。 (4)工業(yè)上可以用NaOH溶液或氨水吸收過量的SO2，分別生成NaHSO3、NH4HSO3，其水溶液均呈酸性。相同條件下，同濃度的兩種酸式鹽的水溶液中c(SO)較小的g是________，用文字和化學用語解釋原因___________。 【解題指導】　a．根據“鍵能”計算ΔH。 b．書寫熱化學方程式，利用“蓋斯定律”計算ΔH。 c．

10、外界條件對化學平衡的影響。 d．明確“K”的含義，K只受溫度影響。 e．新型化學電源電極反應式的書寫，O2是正極，CO失電子是負極。 f．氧化還原反應方程式的書寫，信息“將NO轉化為強酸”。 g．NH水解使溶液中c(H＋)增加。 [解析]　(1)①根據Ⅰ的數(shù)據分析ΔH1＝(945＋498－2×630) kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1。 ②將 Ⅱ 中的兩個熱化學方程式相減，即得2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－748 kJ·mol－1。 (2)在5～7 min內，K值改變，說明平衡移動是由溫度變化引起的，根據變化曲線可以得出A～O2，

11、B～CO，C～CO2，在5～7 min平衡向正反應方向移動，說明曲線變化是降低溫度引起的。在第5～7 min內，將體積2 L變?yōu)? L，增大壓強，平衡向正反應方向移動，但化學平衡常數(shù)不變，K＝＝≈3.2。 (3)①反應原理是2CO＋O2===2CO2，在酸性條件下正極電極反應為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，將總反應式減去正極反應式即得CO－2e－＋H2O===CO2＋2H＋。 ②H2O2溶液吸收NO，將氮氧化物轉化為強酸(硝酸)，離子方程式是2NO＋3H2O2===2NO＋2H2O＋2H＋。 (4)同濃度的NaHSO3、NH4HSO3的水溶液中c(SO)較小的是NH4HSO3，因為

12、HSOH＋＋SO，NH水解使c(H＋)增大，電離平衡逆向移動，c(SO)濃度減小。 [答案]　(1)①＋183 kJ·mol－1 ②2CO(g)＋2NO(g)===2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－748 kJ·mol－1 (2)降低溫度　3.2 (3)①CO－2e－＋H2O===CO2＋2H＋ ②2NO＋3H2O2===2NO＋2H2O＋2H＋ (4)NH4HSO3　HSOH＋＋SO，NH水解使c(H＋)增大，電離平衡逆向移動，c(SO)濃度減小 [針對訓練] 1．科學家研究出一種以天然氣為燃料的“燃燒前捕獲系統(tǒng)”，其簡單流程如圖所示(部分條件及物質未標出)。

13、 (1)已知：CH4、CO、H2的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1，則上述流程中第一步反應2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)　ΔH＝________。 (2)工業(yè)上可用H2和CO2制備甲醇，其反應為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，某溫度下，將1 mol CO2和3 mol H2充入體積不變的2 L密閉容器中，發(fā)生上述反應，測得不同時刻反應前后的壓強關系如下： 時間/h 1 2 3 4 5 6 p后/p前 0.90 0.85 0.83 0.81

14、 0.80 0.80 ①用H2表示前2 h平均反應速率v(H2)＝_______________________。 ②該溫度下CO2的平衡轉化率為________________。 (3)在300 ℃、8 MPa下，將二氧化碳和氫氣按物質的量之比為1∶3通入一密閉容器中發(fā)生(2)中反應，達到平衡時，測得二氧化碳的平衡轉化率為50%，則該反應條件下的平衡常數(shù)Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數(shù))。 (4)CO2經催化加氫可合成低碳烯烴：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH。在0.1 MPa時，按n(CO2)∶n(H

15、2)＝1∶3投料，如圖所示為不同溫度(T)下，平衡時四種氣態(tài)物質的物質的量(n)關系： ①該反應的ΔH________0(填“>”、“＝”或“<”)。 ②曲線c表示的物質為________。 ③為提高CO2的平衡轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施是 ______________________________________________________________。 [解析]　(1)按順序把熱化學方程式標為①②③： CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3 kJ·mol－1?、? CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g

16、) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1　② H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1?、? 根據蓋斯定律，①×2－2×②－4×③得2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)　ΔH＝－71.4 kJ·mol－1。 (2)①由反應前后的壓強關系可知2 h時，體系中氣體的總的物質的量為3.4 mol，減少了0.6 mol。 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　Δn(減少)＝2 始： 1 mol 　3 mol　　　0　　　　　0 變： 0.3 mol 0.9 mol 0.3 mol 0.

17、3 mol 　0.6 mol 末： 0.7 mol 2.1 mol 0.3 mol 0.3 mol v(H2)＝＝＝0.225 mol·L－1·h－1。②該反應是一個反應前后氣體分子數(shù)減小的反應，壓強不變時，說明反應達到平衡。5 h時反應達到平衡，根據反應前后壓強的比值可求得CO2的平衡轉化率為×100%＝40%。 (3)設開始時投入CO2和H2的物質的量分別為1 mol和3 mol。 　 CO2(g)?。?3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g) 始： 　1 mol　　　3 mol　　　0　　　　　　0 變： 0.5 mol 1.5 mol

18、 0.5 mol 0.5 mol 末： 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol 0.5 mol 則平衡時 p(CO2)＝8 MPa×＝4/3 MPa，p(H2)＝8 MPa×＝4 MPa，p(CH3OH)＝8 MPa×＝4/3 MPa，p(H2O)＝8 MPa×＝4/3 MPa，Kp＝＝＝≈0.020 8(MPa－2)。 (4)①由曲線變化可知隨著溫度升高，氫氣的物質的量逐漸增多，說明升高溫度平衡逆向移動，則正反應放熱，ΔH<0。②隨著溫度升高，氫氣的物質的量逐漸增多，因氫氣為反應物，則另一條逐漸增多的曲線a代表CO2，由計量數(shù)關系可知曲線b代表水

19、蒸氣，曲線c代表C2H4。③為提高CO2的平衡轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施是增大壓強或不斷分離出水蒸氣。 [答案]　(1)－71.4 kJ·mol－1 (2)①0.225 mol·L－1·h－1?、?0% (3)1/48 MPa－2或0.020 8 MPa－2或0.021 MPa－2 (4)①<　②C2H4?、奂訅?或不斷分離出水蒸氣) 2．碘單質能與許多金屬化合，一般能與氯單質反應的金屬(除了貴金屬)同樣也能與碘反應，只是I2的反應活性不如Cl2的強，如碘與鎢在一定溫度下，可發(fā)生可逆反應：W(s)＋I2(g)WI2(g)。 【導學號：14942047】 請回答下列

20、問題： (1)某化學興趣小組做了名為“滴水生煙”的表演，將鎂粉與碘粉均勻混合，滴加幾滴水，發(fā)生劇烈反應，并產生大量紫色煙。此實驗說明水起了________作用，試解釋產生紫色煙的原因____________________。 (2)有人設想將碘與鎂的反應設計成原電池，用它作電源電解碘化鉀溶液制KIO3，裝置如圖1所示，則甲池中碳電極上的電極反應式為_______________， 乙池中A電極上的電極反應式為__________________。 圖1 (3)準確稱取0.508 g碘、0.736 g金屬鎢放置于50.0 mL密閉容器中，并加熱使其發(fā)生反應W(s)＋I2(g)W

21、I2(g)。圖2是混合氣體中WI2蒸氣的物質的量隨時間變化的圖像[n(WI2)—t]，其中曲線Ⅰ(0～t2時間段)的反應溫度為450 ℃，曲線Ⅱ(從t2時刻開始)的反應溫度為530 ℃。據圖分析：該反應是________(填“放熱”或“吸熱”)反應，反應從開始到t1(t1＝3 min)時間內的平均速率v(I2)＝__________，在450 ℃時，該反應的平衡常數(shù)K＝________________。 圖2 (4)能夠說明反應W(s)＋I2(g)WI2(g)在恒溫恒容條件下已經達到化學平衡狀態(tài)的有________(選填字母)。 A．I2與WI2的濃度相等 B．v(W)正＝v(

22、I2)逆 C．容器內混合氣體的密度不再變化 D．容器內氣體壓強不再變化 [解析]　(1)由題干中的信息碘單質能和許多金屬化合，本實驗中將鎂粉與碘粉均勻混合后并沒劇烈反應，而滴加幾滴水之后才發(fā)生劇烈反應，并產生大量紫色煙，這說明滴入的水對該反應起了催化作用。(2)根據裝置圖可以看出甲池是原電池，乙池是電解池。甲池中的鎂為負極，C為正極，則乙池中A電極為陽極，B電極為陰極，再結合甲池是利用反應Mg＋I2===MgI2設計的原電池，則不難寫出負極的電極反應式為：Mg－2e－===Mg2＋，正極的電極反應式為：I2＋2e－===2I－，而對乙池中的電極反應式，則要根據題目中所提到的電解KI制KI

23、O3這一信息來寫，陽極的電極反應式：I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O。 (3)升高溫度，WI2的物質的量減少，所以平衡向逆反應方向移動，即逆反應是吸熱反應，正反應是放熱反應。v(WI2)＝＝1.20×10－2 mol·L－1·min－1；由于反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v(I2)＝1.20×10－2 mol·L－1·min－1。反應開始時，碘的物質的量為n＝＝0.002 mol，反應達到平衡時生成WI2的物質的量為1.80×10－3 mol，根據化學方程式可知，需要1.80×10－3 mol碘參加反應，剩余碘的物質的量為0．000 2 mol，所以平衡時，c(WI2)＝＝3

24、.60×10－2 mol·L－1，c(I2)＝＝0.004 mol·L－1，因為W是固體，所以K＝＝＝9。 (4)根據反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化進行分析：反應達到平衡時，I2與WI2的濃度可能相等也可能不等，故A錯誤；因為鎢是固體，不能用鎢來表示該反應的速率，故B錯誤；平衡時各種物質的物質的量即質量不變，容器的體積不變，所以密度不再變化，故C正確；該反應是反應前后氣體體積不變的反應，無論反應是否達到平衡狀態(tài)，壓強始終不變，故D錯誤。 [答案]　(1)催化　鎂和碘化合是一個放熱反應，放出的熱使碘單質升華，升華的碘蒸氣在空氣中又凝華為細小的固體碘顆粒，分散在空氣中形成紫色的煙 (2)I2＋2e－===2I－　I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O (3)放熱　1.20×10－2 mol·L－1·min－1　9 (4)C