《高考化學二輪復習 壓軸題專練 基本概念、基本理論綜合題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考化學二輪復習 壓軸題專練 基本概念、基本理論綜合題(8頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、高考化學二輪復習 壓軸題專練 基本概念、基本理論綜合題
技巧模型
1.細審快答:必須按照“一審二謀三落筆”的解題“三部曲”:仔細審題,周密謀解,慎重落筆。審題一定要仔細,有了這個“細”,才能謀求到完整合理的解題方法,才會有答題的“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,答題時應盡量做到先易后難。先做容易題,準確率高,用時短,能夠增強信心,使思維趨向高潮,對臨場發(fā)揮極為有利。關鍵時刻,要敢于放棄或猜測作答。
3.膽大心細:高考沒有足夠的時間讓你反復演算,更不容你一而再、再而三地變換解題方法,往往是看到一個題目,憑第一印象選定一種方法就動
2、筆,這就要求你對每一步推理或運算不但要細心,而且對某些推斷題要憑自己所學的知識大膽猜測,然后驗證。一旦發(fā)現走進死胡同,必須立刻迷途知返,另辟蹊徑。
4.注意規(guī)范:表達不清楚、書寫不規(guī)范是學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,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,往往分別考查不同的知識點,如熱化學(如蓋斯定律)、電化學、速率平衡、電解質溶液等,綜合性很強,題目中往往給出圖像、圖表、數據等,增加了試題的難度。該類題目得滿分不易,做題時要做到遇難而過,不易強攻攔路虎,把能得到的分爭取全得到。
1.隨著我國工業(yè)化水平
3、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)不會產生有害產物,能量轉換效率比內燃機要高2~3倍,電池結構如下圖所示,c處通入的物質為________,外電路中電子從________移動到________(填“A”或“B”),寫出電池負極的電極反應式______________________
________________________________________________________________________。
(2)工業(yè)廢水中常含有
4、一定量的Cr2O,會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產生很大損害,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,在陰極上有大量氣泡生成,并產生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀。
①反應中,1 mol Cr2O完全生成Cr(OH)3沉淀,外電路通過電子的物質的量為________ mol。
②常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,當Cr3+濃度小于10-5 mol·L-1時可認為完全沉淀。電解完全后,測得溶液的pH=6,則該溶液過濾后__________(填“能”或“否”)直接排放。
(3)含氨廢水易引發(fā)水體富營養(yǎng)化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固體,
5、溶液中______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
答案 (1)O2 A B CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+
(2)①12?、谀?
(3)不變
解析 (1)根據H+的定向移動,可以判斷電極A為負極,電極B為正極,所以b處通入CH3OH,c處通入O2,電子從A移動到B,電極反應式為
負極:CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+
正極:O2+6e-+6H+===3H2O。
(2)陽極:Fe-2e-===Fe2+
陰極:2H++2e-===H2↑
Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr3++3OH-===Cr(OH
6、)3↓
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
①1 mol Cr2O氧化6 mol Fe2+,所以外電路通過電子的物質的量為12 mol。
②溶液的pH=6,則
c(H+)=10-6 mol·L-1
c(OH-)=10-8 mol·L-1
c(Cr3+)==10-8 mol·L-1
所以該溶液過濾后能直接排放。
(3)為Kb(NH3·H2O)的倒數,溫度不變,其值不變。
2.碳、氮、硫是中學化學重要的非金屬元素,在工農業(yè)生產中有廣泛的應用。
(1)用于發(fā)射“天宮一號”的長征二號F火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3—NH—NH—CH3),氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應過
7、程中放出大量熱量,同時生成無毒、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,請寫出該反應的熱化學方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)298 K時,在2 L的密閉容器中,發(fā)生可逆反應:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。N2O4的物質的量濃度隨時間變化如圖所示
8、。達平衡時,N2O4的濃度為NO2的2倍,回答下列問題:
①298 K時,該反應的平衡常數為________。
②下列事實能判斷該反應處于平衡狀態(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
c.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
③若反應在398 K時進行,某時刻測得n(NO2)=0.6 mol,n(N2O4)=1.2 mol,則此時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向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 Na
9、OH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。
試分析圖中a、b、c、d、e五個點,回答下列問題:
①水的電離程度最大的是________;
②其溶液中c(OH-)的數值最接近NH3·H2O的電離常數K的數值的是________;
③在c點,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) ΔH=-2 550 kJ·mol-1
(2)①6.67?、赽 ③<
(3)①b?、赿 ③c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
解析 (1)1
10、 mol(即60 g)C2H8N2完全燃燒釋放的熱量為42.5 kJ·g-1×60 g=2 550 kJ,故熱化學方程式為C2H8N2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 550 kJ·mol-1。
(2)平衡時,c(N2O4)=0.6 mol·L-1
c(NO2)=0.3 mol·L-1
①K==≈6.67。
②a項,混合氣體的密度始終保持不變;c項,應寫成v正(N2O4)=v逆(NO2)。
③此時Q==6.67
由于該反應為放熱反應,在398 K時的平衡常數應小于298 K時的平衡常數,所以反應應向逆反應進行,所以v正<v逆。
11、
(3)①當加入100 mL NaOH時,NH4HSO4電離出的H+正好完全反應,此時c(NH)最大,水的電離程度也應最大。
②NH3·H2ONH+OH-
電離平衡常數K=
當c(NH)=c(NH3·H2O)時,c(OH-)=K
所以應選d點。
③c點溶液呈中性,此時,NH反應一部分,大小順序應為c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
3.研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol
12、-1
②C(石墨)+CO2(g)===2CO(g)
ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為_______________________________________。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①該反應的平衡常數表達式為K=____________________________。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中發(fā)生上述反應,反應過程中測得甲醇的體積分數α(CH3OH)與反
13、應溫度T的關系如圖1所示,則該反應的ΔH________0(填“>”、“<”或“=”,下同)。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應,測得CH3OH的物質的量隨時間變化如圖2所示,曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為KⅠ______KⅡ。
(3)以CO2為原料還可以合成多種物質。
①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]可由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應方程式為____________
____________________________________________________________。
當氨碳比=3,達平衡時CO2的轉化率為60%,則NH3的平衡轉化率為_______
14、_________________。
②用硫酸溶液作電解質進行電解,CO2在電極上可轉化為甲烷,該電極的反應式為______________。
答案 (1)Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-28.5 kJ·mol-1
(2)①?、冢肌、郏?
(3)①2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 40%
②CO2+8e-+8H+===CH4+2H2O
解析 (1)6CO(g)===3C(石墨)+3CO2(g)
ΔH3=-3ΔH2-517.5 kJ·mol-1
Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=+489.0
15、kJ·mol-1
上述兩式相加得:
Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=-28.5 kJ·mol-1
(2)①K=
②達到平衡后再升溫,CH3OH的體積分數減小,則升高溫度,平衡左移,正反應為放熱反應,ΔH<0。
③由圖2可知,曲線Ⅱ對應的溫度高,升溫平衡左移,所以KⅠ>KⅡ。
(3)① 2NH3+ CO2 CO(NH2)2+ H2O
起始/mol 3a a 0 0
平衡/mol 3a-2x a-x x x
則×100%=60%
x=0.6a,
所以α(NH3)=×100%=×100%
16、=40%。
②CO2在陰極上得電子,電極反應式為
陰極:CO2+8e-+8H+===CH4+2H2O。
4.運用化學反應原理研究部分單質及其化合物的反應有重要意義。
(1)氨是氮循環(huán)過程中的重要物質,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)。請回答下列問題:
①已知:H—H鍵能為436 kJ·mol-1,N≡N鍵能為945 kJ·mol-1,N—H鍵能為391 kJ·mol-1。由鍵能計算消耗1 mol N2時的ΔH=________。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(填“向左”、“向
17、右”或“不”);
②下圖中:當溫度由T1變化到T2時,KA________KB(填“>”、“<”或“=”)。
③氨氣溶于水得到氨水。在25 ℃下,將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應后溶液顯中性,則c(NH)________c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代數式表示出氨水的電離平衡常數表達式__________________________。
(2)硫酸生產中,SO2催化氧化生成SO3:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH<0,是工業(yè)上生產硫酸的關鍵步驟。
①在某溫度時,該反應的平衡常數K=0.75,若在此溫度下,向
18、100 L的恒容密閉容器中,充入3 mol SO2、4 mol O2和4 mol SO3,則反應開始時正反應速率________逆反應速率(填“>”、“<”或“=”)。
②在①中的反應達到平衡后,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 O2
b.保持溫度和容器內壓強不變,充入2.0 mol He
c.降低溫度
d.在其他條件不變時,減小容器的容積
答案 (1)①-93 kJ·mol-1 向左?、冢尽、郏?
Kb(NH3·H2O)=
(2)①<?、赼bc
解析 (1)恒溫恒壓裝置中通入氦氣,則體積增大
19、,相當于減小壓強,平衡逆向移動;反應為放熱反應,溫度升高,K值減小。根據電荷守恒: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Kb(NH3·H2O)=,c(OH-)=10-7 mol·L-1,c(NH)= mol·L-1,c(NH3·H2O)=(a-b) mol·L-1,代入可得Kb(NH3·H2O)=。
(2)計算可得Q=6.67>K=0.75,平衡逆向移動。
5.甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化
20、學反應平衡常數如下表所示:
化學反應
平衡常數
溫度℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)反應②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)某溫度下反應①中H2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數KA________KB(填“>”、“<”或“=”)。據反應①與②可推導出K1、K2與K3
21、之間的關系,則K3=________(用K1、K2表示),反應③為________反應(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②,已知c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅰ如圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ和曲線Ⅲ。
當曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ時,改變的條件是______________________________________。
當曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ時,改變的條件是______________________________________。
(4)甲醇燃料電池有著廣泛的用途,同時Al—AgO電池是應用廣泛的魚雷電池,其原理如下圖所示
22、。則該電池的負極反應式是__________________________________________。
(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸。通常狀況下,將a mol·L-1的醋酸與b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等體積混合,反應平衡時,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代數式表示該混合溶液中醋酸的電離常數為__________________________。
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)Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O
(5)×10-7
解析
23、(1)升溫,反應②K值增大,則正反應為吸熱反應。
(2)K只與溫度有關,所以KA=KB。
K1=
K2=
K3=
K1·K2=K3
所以K3在500 ℃、800 ℃對應的數值分別為2.5、0.375,升溫,K3減小,故反應③的正反應為放熱反應。
(3)由曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ,平衡狀態(tài)不變,所以改變的條件應是加入催化劑;由曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ,平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?.5倍,根據反應特點,應是把容器體積壓縮至2 L。
(4)Al作負極,NaOH溶液作為電解質溶液,則負極電極反應式為Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O。
(5)由題意可得,反應平衡時,溶液呈中性,c(H+)=10-7 mol·L-1
CH3COOH CH3COO-+ H+
-b 10-7
Ka==。