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2019年高考化學二輪復習 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(guān)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(xiàn)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(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，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(zhì)溶液等，綜合性很強，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(chǎn)生有害產(chǎn)物，能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機要高2～3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)廢水中常含有一定量的Cr2O，會對人類及生態(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，在陰極上有大量氣泡生成，并產(chǎn)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(zhì)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 molL－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，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(jù)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)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(zhì)的量為12 mol。 ②溶液的pH＝6，則 c(H＋)＝10－6 molL－1 c(OH－)＝10－8 molL－1 c(Cr3＋)＝＝10－8 molL－1 所以該溶液過濾后能直接排放。 (3)為Kb(NH3H2O)的倒數(shù)，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(nóng)業(yè)生產(chǎn)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 kJmol－1(a＞0)。N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖所示。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(shù)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。現(xiàn)向100 mL 0.1 molL－1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 molL－1 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(shù)值最接近NH3H2O的電離常數(shù)K的數(shù)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 kJmol－1 (2)①6.67?、赽?、郏? (3)①b?、赿　③c(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 kJg－160 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 kJmol－1。 (2)平衡時，c(N2O4)＝0.6 molL－1 c(NO2)＝0.3 molL－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(shù)應小于298 K時的平衡常數(shù)，所以反應應向逆反應進行，所以v正＜v逆。 (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。 ②NH3H2ONH＋OH－ 電離平衡常數(shù)K＝ 當c(NH)＝c(NH3H2O)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(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：①Fe2O3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH1＝＋489.0 kJmol－1 ②C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH2＝＋172.5 kJmol－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(zhuǎn)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(shù)表達式為K＝____________________________。 ②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)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(shù)α(CH3OH)與反應溫度T的關(guān)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(zhì)的量隨時間變化如圖2所示，曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)钠胶獬?shù)大小關(guān)系為KⅠ______KⅡ。 (3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。 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(zhuǎn)化率為60%，則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為________________________。 ②用硫酸溶液作電解質(zhì)進行電解，CO2在電極上可轉(zhuǎn)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 kJmol－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 kJmol－1 Fe2O3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝＋489.0 kJmol－1 上述兩式相加得： Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－28.5 kJmol－1 (2)①K＝ ②達到平衡后再升溫，CH3OH的體積分數(shù)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?qū)臏囟雀?，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%＝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(zhì)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(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)。請回答下列問題： ①已知：H—H鍵能為436 kJmol－1，N≡N鍵能為945 kJmol－1，N—H鍵能為391 kJmol－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 molL－1的氨水與b molL－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(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達式__________________________。 (2)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＜0，是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。 ①在某溫度時，該反應的平衡常數(shù)K＝0.75，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(nèi)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 kJmol－1　向左?、冢尽、郏? Kb(NH3H2O)＝ (2)①＜?、赼bc 解析　(1)恒溫恒壓裝置中通入氦氣，則體積增大，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(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(NH3H2O)＝，c(OH－)＝10－7 molL－1，c(NH)＝ molL－1，c(NH3H2O)＝(a－b) molL－1，代入可得Kb(NH3H2O)＝。 (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(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)化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示： 化學反應 平衡常數(shù) 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(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)KA________KB(填“＞”、“＜”或“＝”)。據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關(guān)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。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 molL－1的醋酸與b molL－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(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)＝　K1K2　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　(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(guān)，所以KA＝KB。 K1＝ K2＝ K3＝ K1K2＝K3 所以K3在500 ℃、800 ℃對應的數(shù)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(jù)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(zhì)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 molL－1 CH3COOH CH3COO－＋ H＋ －b 10－7 Ka＝＝。