高考化学专题汇编第七章 命题热点强化练Word下载.docx
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将NO2转化为NO
,其离子方程式为________________________________________________。
解析:
(1)应用盖斯定律进行解答。
(2)①O3的氧化性很强,O3能将NO2氧化为更高价的氮氧化物。
②O3能氧化SO2,而增加n(O3)时O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其原因是SO2与O3的反应速率慢。
(3)NO2转化为NO
是NO2发生了还原反应,则SO
发生氧化反应;
pH=8的溶液呈碱性。
在此基础上,应用书写氧化还原反应型离子方程式的规则,可写出SO
与NO2反应的离子方程式。
答案:
(1)-317.3
(2)①O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成了N2O5)
②SO2与O3的反应速率慢
(3)SO
+2NO2+2OH-===SO
+2NO
+H2O
2.磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣,主要成分是CaSO4·
2H2O。
(1)CaSO4·
2H2O脱水反应相关的热化学方程式如下:
CaSO4·
2H2O(s)===CaSO4·
H2O(s)+
H2O(g) ΔH1=+83.2kJ·
2H2O(s)===CaSO4(s)+2H2O(l) ΔH2=+26kJ·
H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44kJ·
则反应CaSO4·
H2O(s)===CaSO4(s)+
H2O(g)的ΔH4=________kJ·
(2)用不同的还原剂可以将CaSO4还原,所得SO2可用于工业生产硫酸。
①以CO作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物。
不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图1所示。
在低于800℃时主要还原产物为________;
高于800℃时CaS减少的原因是_________________________________________________________
_________________________________________________(用化学方程式表示)。
②以高硫煤为还原剂焙烧2.5h,不同条件对硫酸钙转化率的影响如图2所示。
CaCl2的作用是_________________________________________________________________;
当温度高于1200℃时,无论有无CaCl2存在,CaSO4的转化率趋于相同,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③以C作还原剂,向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(C与CaSO4的物质的量比)的混合物在1100℃加热,结果如图3所示。
当C/S值为0.5时,反应产物为CaO、SO2、CO2;
当C/S值大于0.7时,反应所得气体中SO2的体积分数不升反降,其可能原因是________________________________________________________________________
(3)利用反应CaSO4(s)+(NH4)2CO3(aq)CaCO3(s)+(NH4)2SO4(aq)可以将磷石膏转化为硫酸铵。
若反应达到平衡后溶液中c(SO
)=2.0mol·
L-1,此时溶液中c(CO
)=_______________。
[已知:
Ksp(CaCO3)=2.8×
10-9,Ksp(CaSO4)=3.2×
10-7]
(1)将给定的三个热化学方程式分别标为①②③,根据盖斯定律,由②-①-2×
③可得目标热化学方程式,故ΔH4=ΔH2-ΔH1-2ΔH3=(26-83.2+44×
2)kJ·
mol-1=+30.8kJ·
(2)①由图示可知,在低于800℃时,还原的主要产物为CaS,在高于800℃时,得到的主要产物为CaO,则此时是CaS与CaSO4反应生成CaO。
②由图示可看出,在高于1200℃时,加入CaCl2与不加入CaCl2时CaSO4的转化率相同,但较低温度下加入CaCl2时转化率高,故CaCl2的作用为催化剂。
③当C/S值大于0.7时,原料中的还原剂C的含量增加,则高温下过量的C与CO2发生反应CO2+C
2CO,从而使得气体总体积增大。
(3)根据反应的化学方程式可知,该反应的平衡常数K=
=
,故当c(SO
L-1时,c(CO
)=0.0175mol·
L-1。
(1)+30.8
(2)①CaS CaS+3CaSO4
4CaO+4SO2↑
②作催化剂 两种情况下反应均达到平衡状态,催化剂CaCl2不改变平衡状态
③CO2高温下与过量C反应生成CO,使气体总体积增大(或部分转化为其他含S物质)
(3)1.75×
10-2mol·
L-1
3.“温室效应”是全球关注的环境问题之一。
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,CO2的综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。
已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=akJ·
H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH2=bkJ·
H2O(g)===H2O(l) ΔH3=ckJ·
则CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=______________kJ·
(2)CO2催化加氢也能合成低碳烯烃:
2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。
不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图1所示,曲线b表示的物质为________(填化学式)。
(3)CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。
反应A:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
反应B:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
控制CO2和H2初始投料比为1∶3时,温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图2所示。
①由图2可知温度升高CO的产率上升,其主要原因可能是
②由图2可知获取CH3OH最适宜的温度是________。
下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有________(填字母)。
A.使用催化剂
B.增大体系压强
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.投料比不变和容器体积不变,增加反应物的浓度
(1)将已知的前三个热化学方程式编号为①②③,根据盖斯定律,将3×
②-①-③可得第4个热化学方程式,故ΔH=(3b-a-c)kJ·
(2)由图可知平衡时H2的物质的量随温度升高而增大,则曲线a代表CO2,由化学方程式中各物质的化学计量数可知,b表示H2O,c表示C2H4。
(3)②使用催化剂不影响平衡,A错误;
增大压强反应A平衡正向移动,反应B平衡不移动,CO2转化为CH3OH的转化率增大,B正确;
增大CO2和H2的初始投料比,CO2转化率减小,C错误;
投料比和容器体积不变时,增加反应物的浓度等效于增大压强,D正确。
(1)3b-a-c
(2)H2O
(3)①反应B正反应是吸热反应,温度升高平衡正向移动,CO产率升高
②250℃ BD
4.钴及其化合物在催化剂、电池、颜料与染料等领域有广泛应用。
(1)CoO是一种油漆添加剂,可通过反应①、②制备。
①2Co(s)+O2(g)===2CoO(s) ΔH1=akJ·
②CoCO3(s)===CoO(s)+CO2(g) ΔH2=bkJ·
则反应2Co(s)+O2(g)+2CO2(g)===2CoCO3(s)的ΔH=________________。
(2)某含钴催化剂可同时催化去除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。
不同温度下,将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂,测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据如图所示。
模拟尾气
气体(10mol)
碳烟
(amol)
NO
O2
He
物质的量分数
0.25%
5%
94.75%
-
①380℃时,测得排出的气体中含0.45molO2和0.0525molCO2,则Y的化学式为____________。
②实验过程中采用NO模拟NOx而不采用NO2的原因是
(1)将给定的两个热化学方程式按照①-②×
2可得目标热化学方程式,故ΔH=(a-2b)kJ·
(2)①根据尾气中NO、O2的物质的量以及排出气体中O2、CO2的物质的量可知,反应掉的NO在反应中提供的n(O)=(0.45×
2+0.0525×
2-10×
5%×
2)mol=0.005mol,由图示可知,生成X的n(NO)=(10×
0.25%×
16%)mol=0.004mol,生成Y的n(NO)=(10×
8%)mol=0.002mol,若X为N2,Y为N2O,则提供的n(O)=0.004mol+0.002mol×
=0.005mol,若X为N2O,Y为N2,则提供的n(O)=0.004mol×
+0.002mol=0.004mol,故Y为N2O。
(1)(a-2b)kJ·
(2)①N2O ②真实尾气中的NOx以