高三化学二轮复习热点题型突破二化学反应原理综合题作业Word下载.docx

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温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v＝

＝30mL·

因为T1＜T2，温度升高，H2的压强增大，由平衡移动原理知，平衡向吸热方向移动，反应（Ⅰ）的逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，所以ΔH1＜0。

（2）结合图象分析知，随着温度升高，反应（Ⅰ）向左移动，H2压强增大，故η随着温度升高而降低，所以η（T1）＞η（T2）；

当反应处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量H2，H2压强增大，H/M逐渐增大，由图象可知，气体压强在B点以前是不改变的，故反应（Ⅰ）可能处于图中的c点；

该贮氢合金要释放氢气，应该使反应（Ⅰ）左移，根据平衡移动原理，可以通过升高温度或减小压强的方式使反应向左移动。

（3）由题意知CH4（g）＋2H2O（g）===CO2（g）＋4H2（g）　ΔH＝＋165kJ·

mol－1①

CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）　ΔH＝－41kJ·

mol－1②

应用盖斯定律，由②－①可得CO、H2合成CH4的热化学方程式为：

CO（g）＋3H2（g）===CH4（g）＋H2O（g）　ΔH＝－206kJ·

mol－1。

答案：

（1）

　30　＜

（2）＞　c　加热　减压

（3）CO（g）＋3H2（g）===CH4（g）＋H2O（g）　ΔH＝－206kJ·

2．（2015·

江门模拟）对大气污染物SO2、NOx进行研究具有重要环保意义。

请回答下列问题：

（1）为减少SO2的排放，常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。

已知：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）

ΔH＝－241.8kJ·

C（s）＋

O2（g）===CO（g）

ΔH＝－110.5kJ·

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）已知汽缸中生成NO的反应为N2（g）＋O2（g）2NO（g）ΔH>

0，若1.0mol空气含0.80molN2和0.20molO2，1300℃时在1.0L密闭容器内经过5s反应达到平衡，测得NO为8.0×

10－4mol。

①5s内该反应的平均速率v（NO）＝___________________（保留2位有效数字）；

在1300℃时，该反应的平衡常数表达式K＝________________________________________________________________________。

②汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是________________________________________________________________________。

（3）汽车尾气中NO和CO的转化，当催化剂质量一定时，增大催化剂固体的表面积可提高化学反应速率。

如下图表示在其他条件不变时，反应2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）中，NO的浓度c（NO）随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

①该反应的ΔH________0（填“＞”或“＜”）。

②若催化剂的表面积S1＞S2，在上图中画出c（NO）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线（并作相应标注）。

（1）①H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝－241.8kJ·

②C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH＝－110.5kJ·

根据盖斯定律可知②－①得焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝＋131.3kJ·

（3）①从图象看，T2温度较高，NO的浓度较大，说明升高温度，有利于平衡向逆反应方向进行，则正反应为放热的，ΔH<

0。

②催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但是不能影响化学平衡，作图时应注意到上述特点即可。

（1）C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH＝＋131.3kJ·

mol－1

（2）①1.6×

10－4mol/（L·

s）　

②温度升高，反应速度加快，平衡向右移动

（3）①＜　

②

3．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。

Ⅰ.已知：

Fe2O3（s）＋3C（石墨）===2Fe（s）＋3CO（g）　ΔH＝akJ·

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝bkJ·

C（石墨）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝ckJ·

则反应：

4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）的焓变ΔH＝________________kJ·

Ⅱ.

（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是__________（填序号）。

A．C（s）＋CO2（g）===2CO（g）

B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）

C．2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）

D．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。

负极：

____________________________________________________________正极：

______________________________。

（2）二氧化氯（ClO2）是一种高效安全的自来水消毒剂。

ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水。

实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下：

电解过程中发生的反应为NH4Cl＋2HClNCl3＋3H2↑（NCl3中氮元素为＋3价）。

①写出电解时阴极的电极反应式____________________________________________________________________________________________________________________________________。

②在阳极上放电的物质（或离子）是____________________________________________________________③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是____________________________________________________________（填序号）。

A．碳酸钠溶液　　　　　　B．碱石灰

C．浓H2SO4D．水

④在生产过程中，每生成1molClO2，需消耗________________molNCl3。

Ⅰ.①Fe2O3（s）＋3C（石墨）===2Fe（s）＋3CO（g）　ΔH＝akJ·

②CO（g）＋

③C（石墨）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝ckJ·

由盖斯定律（③－②）×

6－①×

2得4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）　ΔH＝6（c－b）－2akJ·

Ⅱ.

（1）设计成原电池需要是自发进行的氧化还原反应；

A.C（s）＋CO2（g）===2CO（g）是非自发进行的氧化还原反应，故A不选；

B.NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l），反应是复分解反应，不是氧化还原反应，故B不选；

C.2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g），反应是非自发进行的氧化还原反应，故C不选；

D.CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l），是自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池；

故选D。

D反应是甲烷燃料电池，在碱溶液中燃料在负极发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应；

CH4－8e－＋10OH－===CO

＋7H2O；

正极：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

（2）NH4Cl＋2HClNCl3＋3H2↑，NCl3中氮元素为＋3价。

①电解时阴极上是氢离子得到电子生成氢气，阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；

②电解时阳极上是铵根离子失去电子生成NCl3，故答案为NH4Cl（NH

）；

③A.ClO2易溶于水，不能利用碳酸钠溶液吸收氨气，故A错误；

B.碱石灰不能吸收氨气，故B错误；

C.浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，故C正确；

D.ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨气，故D错误；

故选C；

④NCl3与NaClO2恰好反应生成ClO2，还生成氯化钠、NaOH，结合电子守恒可知，Cl元素的化合价升高，则N元素化合价降低，还生成氨气，则该离子反应为NCl3＋3H2O＋6ClO

===6ClO2↑＋3Cl－＋3OH－＋NH3↑，生产过程中，每生成1molClO2，需消耗1/6molNCl3。

Ⅰ.6（c－b）－2a

Ⅱ.

（1）D　CH4－8e－＋10OH－===CO

＋7H2O　O2＋2H2O＋4e－===4OH－

（2）①2H＋＋2e－===H2↑　②NH4Cl（NH

）

③C　④1/6mol

4．（2015·

长春模拟）某蓄电池反应为NiO2＋Fe＋2H2O

Fe（OH）2＋Ni（OH）2。

（1）该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是________________________________________________________________________

（填下列字母），放电时生成Fe（OH）2的质量18g，则外电路中转移的电子数是________________________________________。

A．NiO2B．Fe

C．Fe（OH）2D．Ni（OH）2

（2）为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与该蓄电池这样的直流电源的______________（填“正”或“负”）极相连。

（3）以该蓄电池做电源，用下图所示装置，在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是____________________________________________________________（用相关的电极反应式和离子方程式表示）。

（4）精炼铜时，粗铜应与直流电源的____________（填“正”或“负”）极相连，精炼过程中，电解质溶液中c（Fe2＋）、c（Zn2＋）会逐渐增大而影响进一步电解，甲同学设计如下除杂方案：

沉淀物

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Cu（OH）2

Zn（OH）2

开始沉淀

时的pH

2.3

7.5

5.6

6.2

完全沉淀

3.9

9.7

6.4

8.0

则加入H2O2的目的是_______________________________，乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点_______________（填“正确”或“不正确”），理由是

______________________________________________________。

（1）该蓄电池充电时反应逆向进行，发生还原反应的电极为阴极：

Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－；

放电时Fe→Fe（OH）2，Fe－2e－＋2OH－===Fe（OH）2，转移电子2mol，18gFe（OH）2的物质的量为0.2mol，故转移电子0.4mol。

（2）外接电源的阴极保护法，船体应与蓄电池的负极相连。

（3）铝制品发生钝化时，在铝表面形成致密的氧化膜，也会有Al3＋进入溶液与HCO

反应：

Al3＋＋3HCO

===Al（OH）3↓＋3CO2↑，溶液变浑浊。

（4）精炼铜时，粗铜应与电源的正极相连。

处理电解质溶液加入H2O2将Fe2＋转化为Fe3＋，然后调节溶液的pH为4，可以使Fe3＋以Fe（OH）3形式除去。

若将溶液的pH调整至8，Cu2＋已经沉淀完全，不可以。

（1）C　　0.4NA或2.408×

1023　

（2）负

（3）Al===Al3＋＋3e－　Al3＋＋3HCO

===Al（OH）3↓＋3CO2↑

（4）正　将Fe2＋氧化为Fe3＋　不正确　　因同时会使Cu2＋生成沉淀而除去

5．（2014·

海南高考）锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。

该电池反应原理如下图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

回答下列问题：

（1）外电路的电流方向是由______极流向______极（填字母）。

（2）电池正极反应式为_________________________________

_______________________________________________________（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？

__________（填“是”或“否”），原因是________________________________________

（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为______________________________K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为__________。

（1）锂锰电池的一个电极反应物为单质锂，另一个电极反应物为二氧化锰，则负极为金属锂，正极为二氧化锰，则外电路电流流向为正极经导线到达负极，即b－导线－a；

（2）正极为二氧化锰，而题干中给出锂离子通过电解质迁移入二氧化锰晶格中生成LiMnO2，故电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2；

（3）由于负极为金属锂，锂为活泼碱金属元素，锂与水发生反应，所以不能用水代替有机溶剂；

（4）二氧化锰可与氢氧化钾、氯酸钾在高温下生成锰酸钾，则锰化合价升高，依据氧化还原反应化合价变化规律，氯元素化合价降低，生成氯化钾，然后依据电子得失守恒配平化学方程式为3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O；

锰酸钾溶液在酸性溶液中歧化，生成高锰酸钾和二氧化锰，依据化合价升降相等快速判断产物的物质的量之比（K2MnO4→KMnO4化合价升高1；

K2MnO4→MnO2化合价降低2）为2∶1。

（1）b　a　

（2）MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2　（3）否　电极Li是活泼金属，能与水反应

（4）3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O　　2∶1

6．（2015·

重庆模拟）铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，试回答下列问题：

（1）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

（2）已知：

Fe（s）＋

O2（g）===FeO（s）　

ΔH＝－272kJ·

mol－1

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　

ΔH＝－393.5kJ·

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　

ΔH＝－221kJ·

则高炉炼铁过程中　FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）　ΔH＝______________________。

（3）铁红（Fe2O3）是一种红色颜料。

将一定量的铁红溶于160mL5mol·

L－1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为__________________。

（4）以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe（OH）2，装置如下图所示，其中P端通入CO2。

①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为________________________________________________________________________。

②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。

则下列说法中正确的是_________________（填序号）。

A．X、Y两端都必须用铁作电极

B．可以用NaOH溶液作为电解液

C．阴极发生的反应是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

D．白色沉淀只能在阳极上产生

③若将所得Fe（OH）2沉淀暴露在空气中，其颜色变化为__________________________，该反应的化学方程式为_____________________________。

（1）Fe3＋具有较强的氧化性，能够氧化Cu：

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

（2）①Fe（s）＋

O2（g）===FeO（s）　ΔH＝－272kJ·

②C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·

③2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－221kJ·

根据盖斯定律：

②－（①＋③/2）得FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）　ΔH＝－11kJ·

（3）加入铁粉涉及反应方程式有：

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，Fe＋2FeCl3===3FeCl2。

由产生气体2.24L可知，m（Fe）＝5.6g，n（HCl）＝0.2mol，则n（FeCl3）＝（0.16L×

5mol·

L－1－0.2mol）/3＝0.2mol，则与FeCl3反应的铁粉质量为5.6g。

共消耗铁粉质量为11.2g。

（4）①石墨Ⅰ电极氢气发生氧化反应为负极，电极反应方程式为H2－2e－＋CO

===CO2＋H2O。

②制取Fe（OH）2则应使铁生成Fe2＋，发生在阳极，应与电源的正极相连，故Y极必须是Fe，X极可以选碳棒等做电极，A项错误；

若选用NaOH溶液做电解质溶液，白色沉淀在阳极上产生，若选NaCl做电解质溶液则沉淀在两极中间的溶液中产生，B正确、D项错误；

阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C项正确。

③Fe（OH）2具有强的还原性，迅速由白色变成灰绿色，最终变成红褐色，反应方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。

（1）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

（2）－11kJ·

mol－1　（3）11.2g

（4）①H2－2e－＋CO

===CO2＋H2O　②BC

③白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色　4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

7．（2015·

惠州模拟）100℃时，在1L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1molN2O4，发生反应：

N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝＋57.0kJ·

mol－1，NO2和N2O4的浓度如图甲所示。

NO2和N2O4的消耗速率与其浓度的关系如图乙所示：

（1）在0～60s内，以N2O4表示的平均反应速率为__________________________mol·

L－1·

s－1。

（2）根据甲图中有关数据，计算100℃时该反应的平衡常数K1＝____________＝0.36mol·

s－1

若其他条件不变，升高温度至120℃，达到新平衡的常数是K2，则K1____________K2（填“＞”“＜”或“＝”）。

（3）由图象甲可知反应进行到100s时，若有一项条件发生变化，变化的条件可能是__________。

A．降低温度

B．通入氦气使其压强增大

C．又往容器中充入N2O4

D．增加容器体积

（4）乙图中，交点A表示该反应的所处的状态为________________________________________________________________________。

A．平衡状态　　　　

B．朝正反应方向移动

C．朝逆反应方向移动

D．无法判断

（5）已知：

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）　

ΔH＝＋67.2kJ·

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　

ΔH＝－534.7kJ·

N2O4（g）2NO2（g）　

ΔH＝＋57.0kJ·

则：

2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝______________kJ·

（1）v（N2O4）＝（0.1mol－0.04mol）/（1L·

60s）＝10－3mol·

（2）将NO2、N2O4的平衡浓度代入平衡常数表达式即可计算出。

由于该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数将增大，即K1<

K2。

（3）100s后NO2、N2O4的浓度在原平衡浓度的基础上开始变化，从图象看，平衡向逆反应方向移动，因该反应是吸热反应，降低温度，平衡将逆向移动，A项正确，C、D项错误；

恒容条