高三第一轮复习理论综合题.docx

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高三第一轮复习理论综合题

理论综合题

1．

（1）已知在常温常压下：

①2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（g）ΔH＝－1275.6kJ／mol

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH＝－566.0kJ／mol

③H2O（g）＝H2O（l）ΔH＝－44.0kJ／mol；写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

▲。

（2）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC2O4）溶液显酸性。

常温下，向10mL0.01mol·L-1H2C2O4溶液中滴加10mL0.01mol·L-1NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系：

▲。

（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g），得到如下三组数据：

实验组

温度℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需

时间/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2．4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①实验2条件下平衡常数K=▲。

②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值▲（填具体值或取值范围）。

③实验4，若900℃时在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，则此时v正▲v逆（填“<”，“>”，“=”）。

（4）某可采用石墨电极电解Na2CrO4溶液，实现了Na2CrO4到Na2Cr2O7的转化，其原理如图所示。

①钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠（

），聚丙烯酸钠单体的结构简式是▲。

②写出阳极的电极反应式▲。

2．（13分）现代炼锌的方法可分为火法（蒸馏法）和湿法（电解法）两大类。

I．火法炼锌工艺如下：

焙烧和蒸馏过程中发生的主要反应有：

2ZnS（s）+3O2（g）==2ZnO（s）+2SO2（g）△H1=akJ·mol-1①

2C（s）+O2（g）==2CO（g）△H2=bkJ·mol-1②

ZnO（s）+CO（g）==Zn（g）+CO2（g）△H3=ckJ·mol-1③

（1）以上三个反应中，一定是放热反应的是▲（填序号）。

（2）反应：

ZnS（s）+C（s）+2O2（g）==Zn（g）+SO2（g）+CO2（g）△H=▲kJ·mol-1

（3）火法炼铜时，高温焙烧第一步反应为：

2CuFeS2+4O2==Cu2S+2FeO+3SO2，产物Cu2S在1200℃高温下继续反应：

2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2，2Cu2O+Cu2S==6Cu+SO2。

6molCuFeS2和14.25molO2反应，理论上可得到Cu▲mol（假定各步反应都完全）。

Ⅱ．湿法炼锌工艺如下：

（4）写出“浸出”主要反应的离子方程式▲。

（5）“电解”获得锌的电极反应为▲。

（6）该工艺中可循环利用的物质是▲（填化学式）。

3．（14分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2。

紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如下左图所示。

（1）①在0－30小时内，CH4的平均生成速率I、II和III从大到小的顺序为_____▲_____；

反应开始后的12小时内，在第______▲______种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

②将CO2（g）与H2O（g）通入聚焦太阳能催化反应器中，发生反应：

CO2（g）+2H2O（g）

2O2（g）+CH4（g）。

将2molCO2（g）与6molH2O（g）充入2L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡时测得

CH4的浓度为0.75mol/L，则该反应的平衡常数K=__________；若开始向2L恒容密闭

容器中充入4molCO2（g）与12molH2O（g），则在相同温度下达到平衡时CO2的平衡转化率

为________（计算结果保留两位有效数字）。

（2）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

例如：

CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－574kJ·mol-1

CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－1160kJ·mol-1。

若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为_________（阿伏加德罗常数的值用NA表示），放出的热量为_________kJ。

（3）利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。

某研究小组设计了如上右图所示的循环系统实现光分解水制氢。

反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe3+等可循环使用。

①写出电解池B和光催化反应池中反应的离子方程式：

_______________________、__________________________________。

②若电解池A中生成3.36LH2（标准状况），则电解池B中生成Fe2+的物质的量为______。

4．（10分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂等。

工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。

（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）ΔH＝－90.8kJ·mol－1

②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH＝－23.5kJ·mol－1

③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）ΔH＝－41.3kJ·mol－1

总反应：

3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH＝。

（2）已知反应②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为64。

此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/（mol·L－1）

1.44

9.6

9.6

比较此时正、逆反应速率的大小：

v正v逆（填“>”、“<”或“＝”）。

（3）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：

2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）

已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n（H2）/n（CO2）]的变化曲线如下左图：

若温度升高，则反应的平衡常数K将（填“增大”、“减小”或“不变”）；在其他条件不变时，请在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n（H2）/n（CO2）]变化的曲线图。

5．（14分）氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3（g）＋CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）；ΔH＝－159.47kJ·mol－1

②NH2CO2NH4（s）＝CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝akJ·mol－1

③2NH3（g）＋CO2（g）＝CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝－86.98kJ·mol－1

则a为▲。

（2）反应2NH3（g）＋CO2（g）

CO（NH2）2（l）＋H2O（g）在合成塔中进行。

下图7中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[n（NH3）/n（CO2）]和水碳比[n（H2O）/n（CO2）]投料时二氧化碳转化率的情况。

脱氮效率/%

Ⅱ

Ⅰ

4.0

4.5

3.5

Ⅲ

N2

尿素浓度/%

n（NH3）/n（CO2）

图7图8图9

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A.0.6～0.7B.1～1.1C.1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为▲（选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是▲。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO2＋H2O＝2HNO22HNO2＋CO（NH2）2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。

若烟气中V（NO）∶V（NO2）＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V（空气）∶V（NO）＝▲（空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②图8是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为

▲%。

（4）图9表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。

请写出该电池的正极反应式▲。

生产中可分离出的物质A的化学式为▲。

6．（12分）某兴趣小组模拟氯碱工业生产原理并探究其产品的性质。

已知文献记载：

①氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成NaC1O；氯气与热的氢氧化钠溶液反应可生成NaC1O和NaC1O3。

②在酸性较弱时KI只能被NaC1O氧

化，在酸性较强时亦能被NaC1O3氧化。

（1）该小组利用如右图所示装置制取家用消毒液（主要成分

为NaClO），则a为▲（填“阳极”或“阴极”）。

生成NaClO的离子方程式为▲。

（2）该小组将0.784L（标准状况）Cl2通入50.00mL热的

NaOH溶液中，两者恰好完全反应后，稀释到250.0mL。

①取稀释后的溶液25.00mL用醋酸酸化，加入过量KI溶液。

用0.2000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定：

I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－，消耗Na2S2O3溶液10.00mL时恰好到达终点。

②将上述滴定后的溶液用盐酸酸化至强酸性，再用上述Na2S2O3溶液滴定到终点，需Na2S2O3溶液30.00mL。

①操作②中氯酸钠与碘化钾反应的离子方程式为▲。

②反应后的溶液中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比为▲。

③计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。

7．（14分）铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

（1）已知：

4Fe（s）＋3O2（g）=2Fe2O3（s）△H＝－1641.0kJ·mol-1

C（石墨）＋1/2O2（g）=CO（g）△H＝－110.5kJ·mol-1

则Fe2O3（s）＋3C（石墨）=2Fe（s）＋3CO（g）的△H＝▲kJ·mol-1。

（2）铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。

某同学将NaCl

溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环（b），如右图所示。

液滴边缘是▲区

（填“正极”或“负极”），其电极反应式为▲。

（3）铁钛合金是一种常用的不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：

2TiO2＋（无色）＋Fe＋4H＋=2Ti3＋（紫色）＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋（紫色）＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋（无色）＋Fe2＋＋2H＋

。

（4）

高铁酸钾（K2FeO4）是一种优良的水处理剂。

FeO

在水溶液中的存在形态如右图所示，纵坐标表示各存在形态的分数分布。

下列说法不正确的是。

（填字母）

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都

有4种存在形态

B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH

＝2，HFeO

的分布分数逐渐增大

C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，

发生反应的离子方程式为：

HFeO

＋OH－=FeO

＋H2O

K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体，其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为。

（5）向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）气体，加入KSCN溶液不显红色。

若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，可得铁g。

8．随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫（SO2）排放量减少8%，氮氧化物（NOx）排放量减少10%。

目前，消除大气污

染有多种方法。

（1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。

已知：

CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=－574kJ·mol－1

CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=－1160kJ·mol－1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。

（2）全钒氧化还原液流电池，是目前发展势头强劲的优秀绿色环保储能电池。

其电池总反应为：

V3+＋VO2+＋H2O

VO2＋+2H＋＋V2+。

充电过程中，H+向迁移（填“阴极区”或“阳极区”）。

充电时阴极反应式为。

（3）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化

转化器，发生如下反应：

2NO（g）+2CO（g）

N2（g）+2CO2（g）；△H＜0。

该反应的化学平衡常数表达式为K=。

若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L

固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变

化如图11所示。

若保持温度不变，20min时再向

容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将移

动（填“向左”、“向右”或“不”）。

20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图11所示的变化，则改变的条件

可能是（填序号）。

①加入催化剂　②降低温度　③缩小容器体积　④增加CO2的量

（4）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下将SO2转化为SO42－而实现SO2的处理（总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4）。

已知，含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，则另一反应的离子方程式为。

9．（11分）某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点，它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅，电池的工作原理：

⑴充电时，Pb电极应该连接在外接电源的▲（填“正极”或“负极”）。

⑵工业用PbO2来制备KClO4的工业流程如下：

①写出NaClO3与PbO2反应的离子方程式：

▲。

②工业上可以利用滤液Ⅰ与KNO3发生反应制备KClO4的原因是▲。

⑶PbO2会随温度升高逐步分解，称取23.9gPbO2，其受热分解过程中各物质的质量随温度的变化如下图所示。

若在某温度下测得剩余固体的质量为22.94g，则该温度下PbO2分解所得固体产物的组成为（写化学式），其物质的量之比为。

10．（14分）乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：

2CO（g）+4H2（g）

CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=—256.1kJ·mol—1。

已知：

H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ·mol—1

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）△H=—41.2kJ·mol—1

⑴以CO2（g）与H2（g）为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：

2CO2（g）+6H2（g）

CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=。

⑵CH4和H2O（g）在催化剂表面发生反应CH4+H2O

CO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

温度/℃

800

1000

1200

1400

平衡常数

0.45

1.92

276.5

1771.5

①该反应是_____反应（填“吸热”或“放热”）；

②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1molH2O（g），平衡时c（CH4）=0.5mol·L—1，该温度下反应CH4+H2O

CO+3H2的平衡常数K=。

⑶汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。

某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图。

①若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为；在n（NO）/n（CO）=1的条件下，应控制的最佳温度在左右。

②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。

写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：

。

⑷乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2—离子。

该电池负极的电极反应式为。

11.（14分）甲醇（CH3OH）和二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料。

以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

（1）写出催化反应室1中在一定条件下进行的化学反应方程式：

____。

（2）在压强为0.1MPa条件下，反应室3（容积为VL）中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g），CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图11所示，则

①p1________（填“<”“>”或“＝”）p2。

②在其他条件不变的情况下，反应室3再增加amolCO与2amolH2，达到新平衡时，CO的转化率________（填“增大”“减小”或“不变”）。

③在p1压强下，100℃时，反应：

CH3OH（g）

CO（g）＋2H2（g）的平衡常数为________。

（用含a、V的代数式表示）

图11

图12

（3）图12为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图，a电极的电极反应式为____________________。

（4）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H2（g）＋CO（g）

CH3OH（g）；ΔH＝－90.8kJ·mol－1

②2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）＋H2O（g）；ΔH＝－23.5kJ·mol－1

③CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）；ΔH＝－41.3kJ·mol－1

则反应：

3H2（g）＋3CO（g）

CH3OCH3（g）＋CO2（g）的ΔH＝________。

12．（15分）“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出了热值高达122500~16000kJ·m-3的煤炭气，其主要成分是CO和H2。

CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。

（1）已知：

C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH1＝—393.5kJ·mol-1①

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH2＝—483.6kJ·mol-1②

C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）ΔH3＝＋131.3kJ·mol-1③

则反应CO（g）+H2（g）+O2（g）=H2O（g）+CO2（g），ΔH=▲kJ·mol-1。

标准状况下的煤炭气（CO、H2）33.6L与氧气完全反应生成CO2和H2O，反应过程中转移▲mole-。

（2）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，是用煤炭气（CO、H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。

若负极的气体按物质的量之比为1：

1参与反应，该电极反应式为▲。

（3）密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）；CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如右图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为VAL，则该温度下的平衡常数K=▲；A、B两点时容器中，n（A）总：

n（B）总=▲。

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA▲tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是▲。

13．（15分）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，有着重要的用途和应用前景。

（1）甲醇是一种新型的汽车动力燃料。

工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）△H＝－116kJ·mol－1。

该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：

CO（g）＋

O2（g）＝CO2（g）△H＝－283kJ·mol－1

H2（g）＋

O2（g）＝H2O（g）△H＝－242kJ·mol－1

写出CH3OH（g）燃烧生成CO2（g）和H2O（g）的热化学方程式为：

。

（2）T℃时，向VL的密闭容器中投入10molCO与20molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）。

①平衡时，CO的转化率为50%。

该温度下反应的平衡常数K＝。

②如果上述反应的平衡常数K变大，则该反应。

a．一定向正反应方向移动

b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

c．一定向逆反应方向移动

d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：

①甲醇蒸汽重整法。

该法中的一个主要反应为CH3OH（g）

CO（g）＋2H2（g），此反应

能自发进行的原因是。

②甲醇部分氧化法。

在一定温度下以

Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反

应的选择性（选择性越大，表示生成的该物

质越多）影响关系如右图所示。

在制备H2

时最好控制n（O2）/n（CH3OH）＝。

（4）以甲醇－空气燃料电池为直流电源，以一定浓

度的乙醛－Na2SO4溶液为电解质溶液，用阳离

子交换膜电解法模拟高浓度乙醛废水的处理过

程，其总反应为：

2CH3CHO＋H2O

CH3CH2OH＋CH3COOH

电解时，阴极的电极反应式为。

14．（14分）CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

⑴250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6molCO2、6molCH4，发生如下反应：

CO2（g）＋CH4（g）

2CO（g）＋2H2（g）。

平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质

CH4

CO2

CO

H2

体积分数

0.1

0.1

0.4

0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=▲。

②已知：

CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）△H=-890.3kJ·mol－1

CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）△H=2.8kJ·mol－1

2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）△H=-566.0kJ·mol－1

反应CO2（g）＋CH4（