高考化学二轮复习 压轴题专题训练.docx

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高考化学二轮复习压轴题专题训练

高考化学二轮复习

压轴题专题训练

目录

压轴题一基本概念、基本理论组合题

压轴题三综合实验题

压轴题二化学工艺流程题

压轴题五有机合成及推断

压轴题六物质结构与性质（IB部分）

压轴题四图像表格中数据和结果的分析

题型增分练——压轴题专练

压轴题一　基本概念、基本理论组合题

1．已知反应：

CO（g）＋H2O（g）

H2（g）＋CO2（g）　ΔH＝

－41.2kJ·mol－1，生成的CO2与H2以不同的体积比混合

时在合适条件下的反应可制得CH4。

（1）850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一

定量的CO和H2O（g），CO和H2O（g）浓度变化如右图所

示：

下列说法正确的是____________（填序号）。

A．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量

B．第4min时，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可判断已达到平衡

C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会增大

D．第8min时，若充入CO，会导致v正>v逆，平衡向正反应方向移动

（2）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2。

若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是__________________。

（3）如将H2与CO2以4∶1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。

已知：

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1＝－890.3kJ·mol－1

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH2＝－285.8kJ·mol－1

则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是_________________。

（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。

负极反应式为

_____________________________________________________________________，

正极反应式为________________________________________________________。

为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。

为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是__________。

实验过程中，若通入了标准状况下空气448L（假设空气中O2体积分数为20%），则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4_____L。

2．Ⅰ.

（1）完全中和100mLpH＝3的醋酸溶液和1LpH＝4的醋酸溶液，需要等物质的量浓度的NaOH溶液的体积分别为V1和V2，则V1____V2。

（填“>”、“<”或“＝”）

（2）用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的醋酸溶液，滴定曲线如图。

其中①点所示溶液中有c（CH3COO－）＝2c（CH3COOH），③点所示溶液中存在：

c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）＝c（Na＋）。

则CH3COOH的电离平衡常数Ka＝__________，醋酸的实际浓度为__________________（保留四位有效数字）

Ⅱ.研究NO2、SO2、CO等大气污染物气体的处理具有重要意义。

（3）已知：

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）

ΔH＝－Q1kJ·mol－1

2NO（g）＋O2（g）

2NO2（g）　ΔH＝－Q2kJ·mol－1

则反应NO2（g）＋SO2（g）

SO3（g）＋NO（g）

ΔH＝________________kJ·mol－1。

（4）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，当平衡时NO2与NO体积比为1∶3，则平衡常数K＝__________。

（5）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）。

CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示，则该反应ΔH＝________0（填“>”或“<”）。

实际生产条件下控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此条件下的理由是________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________。

3．

（1）草酸（H2C2O4）是一种二元弱酸，主要用作还原剂和漂白剂。

40℃时混合一定体积的0.1mol·L－1H2C2O4溶液与一定体积0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液，填写表中空格。

温度

v（H2C2O4）

v（KMnO4）

KMnO4褪色时间

40℃

10mL

10mL

40s

40℃

20mL

20mL

（2）氮元素的另一种气态氢化物肼可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的。

与肼分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是

__________（化学式）。

肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是

N2O4（l）＋2N2H4（l）===3N2（g）＋4H2O（g）　ΔH1＝－1038.7kJ·mol－1，若该反应中有4molN—H键断裂，则生成的气体有______mol，其中转移电子数目______________。

（3）已知：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）

ΔH1＝＋131.3kJ·mol－1

C（s）＋2H2O（g）===CO2（g）＋2H2（g）

ΔH2＝＋90kJ·mol－1

则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_________________，

该反应的化学平衡常数K随温度的升高将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）某温度下，将0.10molCH3COOH溶于水配成1L溶液，实验测得已电离的醋酸分子占原有醋酸分子总数的1.3%，若水的电离忽略不计，醋酸电离对醋酸分子浓度的影响忽略不计，求得该温度下CH3COOH的电离平衡常数K＝1.7×10－5。

向该溶液中再加入________molCH3COONa可使溶液的pH约为4。

（溶液体积变化忽略不计）

4．甲醇可作为燃料电池的原料。

以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

Ⅰ：

CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）

ΔH＝＋206.0kJ·mol－1

Ⅱ：

CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g）

ΔH＝－129.0kJ·mol－1

（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为_______________。

（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反

应室中，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下

CH4的转化率与温度的关系如右图。

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表

示该反应的平衡反应速率为____________________。

②100℃时反应Ⅰ的平衡常数为__________________。

（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。

A．c（H2）减小

B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．CH3OH的物质的量增加

D．重新平衡c（H2）/c（CH3OH）减小

E．平衡常数K增大

（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除

这种污染，其原理是通电后，将Co2＋氧化成Co3＋，然后

以Co3＋作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。

实验

室用上图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式_______________________________________________。

②写出除去甲醇的离子方程式_________________________________________。

③若右上图装置中的电源为甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式：

_____________________________________________________________

____________________，净化含1mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH________mol。

5．过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，在工业生产中有着重要的用途。

（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（B的化合价为＋3价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源。

负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如右图

所示。

该电池放电时正极的电极反应式为

________________________________________________________________________

______________________________________________________________________；

以MnO2作正极材料，可能是因为_________________________________________。

（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。

已知：

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－534kJ·mol－1

H2O2（l）===H2O（l）＋

O2（g）

ΔH＝－98.64kJ·mol－1

H2O（l）===H2O（g）　ΔH＝＋44kJ·mol－1

则反应N2H4（g）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）的ΔH＝______________。

（3）O3可由臭氧发生器（原理如下图所示）电解稀硫酸制得。

①图中阴极为________（填“A”或“B”）。

②若C处通入O2，则A极的电极反应式为________________________________

____________________。

③若C处不通入O2，D、E处分别收集到15.68L和6.72L气体（标准状况下），则E处收集的气体中O2和O3的体积之比为__________（忽略O3的分解）。

（4）新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx95%以上是以NO形式存在的，可发生反应NO（g）＋O3（g）NO2（g）＋O2（g）。

在一定条件下，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。

由图可得出的正确说法是________。

a．反应在c点达到平衡状态

b．反应物浓度：

b点小于c点

c．该反应为放热反应

d．Δt1＝Δt2时，NO的转化量：

a～b段小于b～c段

答案

1．

（1）AD　

（2）0≤x<3（或x<3）

（3）CO2（g）＋4H2（g）===CH4（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－252.9kJ·mol－1

（4）CH4＋4CO

－8e－===5CO2＋2H2O　2O2＋4CO2＋8e－===4CO

　CO2　44.8

2．

（1）>　

（2）2×10－5　0.1006mol·L－1

（3）－（Q1－Q2）/2[或（Q2－Q1）/2]

（4）1.8　（5）<　该反应是放热反应，降低温度，有利于甲醇合成，在250℃、1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加（或经济效益不好）

Ⅱ.（3）NO2（g）

NO（g）＋

O2（g）

ΔH＝＋

kJ·mol－1

SO2（g）＋

O2（g）

SO3（g）

ΔH＝－

kJ·mol－1

所以NO2（g）＋SO2（g）

SO3（g）＋NO（g）

ΔH＝－

kJ·mol－1。

（4）一定条件下，体积之比等于物质的量之比，设NO2、SO2的物理的量分别为1mol、2mol。

　　　　　　　NO2（g）＋SO2（g）

SO3（g）＋NO（g）

起始（mol）:

1200

剩余（mol）:

1－x2－xxx

＝

，x＝

mol，K＝

＝

＝1.8。

（5）在压强一定时，温度越高，CO的转化率越小，说明升温平衡左移，正反应为放热反应。

选择温度与压强应从速率、平衡、设备等方面来考虑。

3．

（1）40s

（2）C2H6（或H2S或CH3OH等）　3.5　4NA

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

（4）1.7×10－2

4．

（1）CH4（g）＋H2O（g）===CH3OH（g）＋H2（g）　ΔH＝＋77.0kJ·mol－1

（2）0.003mol·L－1·min－1　2.25×10－4

（3）CD

（4）①Co2＋－e－===Co3＋

②6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6Co2＋＋6H＋

③CH3OH－6e－＋8OH－===CO

＋6H2O　2

5．

（1）H2O2＋2e－===2OH－　除了作电极材料，MnO2还对电极反应具有催化作用

（2）－643.28kJ·mol－1

（3）①A　②O2＋4H＋＋4e－===2H2O　③2∶1

（4）cd

压轴题二　化学工艺流程题

1．聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6－n]。

工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝，其工艺流程如下：

已知：

高岭土：

Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）及少量杂质和水。

Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH为5.2。

根据流程图回答下列问题：

（1）写出溶解过程中反应的离子方程式____________________________________

_____________________________________________________________________。

（2）加适量铝粉的主要目的是____________________________________________。

（3）溶液的pH需控制在4.2～4.5的原因是_________________________________

_____________________________________________________________________，

具体操作中除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

（4）“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制该温度的操作名称是____________，写出该过程反应的化学方程式___________________________________________。

2．以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下：

已知：

NH4HCO3溶液呈碱性，30℃以上NH4HCO3大量分解。

（1）NH4HCO3溶液呈碱性的原因是______________________________________。

（2）写出沉淀池Ⅰ中反应的化学方程式___________________________________

____________________________________________________________________，

该反应必须控制的反应条件是_________________________________________。

（3）检验沉淀池Ⅰ中Fe2＋沉淀是否完全的方法是___________________________

_____________________________________________________________________。

（4）酸化的目的是_____________________________________________________。

（5）在沉淀池Ⅱ的反应中，为使反应物尽可能多地转化为生成物，可在反应过程中加入________。

a．（NH4）2SO4b．KCl

c．丙醇d．水

（6）N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素。

滤液A可做复合肥料，因为其中含有______________等元素。

3．某同学设计了以下操作流程来除去混在氯化钠固体中的少量硫酸钠和氯化钙。

（1）试剂A是________________，试剂A需要过量的原因是___________________。

（2）操作a得到的滤渣的成分是____________________，在实验室中进行操作a需要的仪器是铁架台（带铁圈）、滤纸、烧杯、________、________。

（3）加入试剂C调节滤液pH的离子反应方程式是____________________________

______________________。

（4）该同学想利用上述得到的氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积，部分装置如下图：

①碳棒接直流电源的______极；铁棒上发生的电极反应为____________________。

②说明氯气具有氧化性的实验现象是______________________________________。

③将上图中的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是B接____，____接____。

4．镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。

由于电池使用后电极材料对环境有危害。

某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：

①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

②已知实验温度时的溶解度：

NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O

回答下列问题：

（1）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为____________________（填化学式）。

（2）写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式_____________________________

_____________________________________________________________________。

（3）电解滤液时的化学方程式为__________________________________________

________________；检验电解滤液时阳极产生的气体的方法________________

_____________________________________________________________________。

（4）写出氧化反应的离子方程式_________________________________________

__________________________。

（5）如何检验Ni（OH）3已洗涤干净？

______________________________________

_____________________________________________________________________。

5．一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高。

其主要流程如下：

注：

反应Ⅰ的化学方程式为CuFeS2＋S===FeS2＋CuS，CuFeS2中的S化合价为－2价。

反应Ⅱ滤液的主要成分为CuCl

。

（1）为使反应Ⅰ充分进行，工业上可采取的措施是____________________；反应Ⅰ生成12gFeS2转移的电子数为________________。

（2）反应Ⅱ的离子方程式为____________________________________________。

（3）反应Ⅲ通入空气的目的是__________________________________________

________________________。

一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，其原因是_____________________________________________________________________。

（4）以黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料制备铜，也可以采用“火法熔炼工艺”。

“火法熔炼工艺”中的“焙烧”程序，是在通入少量空气的情况下使黄铜矿部分脱硫生成焙砂（主要成分是Cu2S和FeO）和SO2，该反应的化学方程式为_______________。

6．为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：

部分含钒物质在水中的溶解性如下：

物质

VOSO4

V2O5

NH4VO3

（VO2）2SO4

溶解性

可溶

难溶

难溶

易溶

回答下列问题：

（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为________________。

（2）滤液中含钒的主要成分为________（填化学式）。

（3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式_________________________________________________________________；

沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。

根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为________________、__________。

（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为2VO

＋H2C2O4＋2H＋===2VOn＋＋2CO2↑＋mH2O，其中n、m分别为________、________。

（5）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO

＋V2＋＋2H＋

VO2＋＋H2O＋V3＋，电池放电时正极的电极反应式为____________________

____________________。

答案

1．

（1）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

（2）除去溶液中的铁离子

（3）pH超过4.5，Al3＋会形成Al（OH）3沉淀；pH低于4.2，Al3＋水解程度很小，很难形成液态碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6－n]

pH计（或精密pH试纸）

（4）水浴