高考化学化学反应与能量提高练习题压轴题训练及答案.docx

1、高考化学化学反应与能量提高练习题压轴题训练及答案高考化学(化学反应与能量提高练习题)压轴题训练及答案一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析）1阅读下列材料，并完成相应填空钯（Pd）是一种不活泼金属，性质与铂相似。在科研和工业生产中，含钯催化剂不仅用途广泛，且用量大，因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益。已知废催化剂的主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌。工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯。（1）气体I的化学式为_，酸溶I的目的是_。（2）王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物，其体积比为_。残渣与王水发生的反应有：a. Pd + HCl + HNO3 b. _（写出化学方程式并配平）。（

2、3）若用足量的烧碱吸收气体II，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、_、_、_。（4）写出用NaHCO3调节pH值时发生反应的离子方程式：_。使用甲醛还原钯的化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是_。（5）操作I的名称是_，溶液I可能含有的有机离子为_。（6）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700下进行灼烧，同时不断通入空气，其目的是_。【答案】H2 除去铁、锌等杂质 1:3 C+4HNO3CO2+4NO2+2H2O NaNO3 NaNO2 Na2CO3 HCO3- + H+=H2O + CO2 酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化 过滤 HCOO-（甲酸根离子

3、） 除去废催化剂中的活性炭，减少王水的消耗（必须涉及炭的除去） 【解析】【分析】酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气，过滤出的残渣用王水溶解，然后通过碳酸氢钠调节pH，最后通过甲醛还原得到金属钯，据此解答。【详解】(1)铁和锌能与盐酸反应产生氢气；废催化剂的主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌，而实验的目的是从废催化剂中提取钯，所以酸溶I的目的是除去铁、锌等杂质；(2)王水是浓硝酸与盐酸按体积比1：3的混合物，浓硝酸具有氧化性，能将碳氧化生成二氧化碳，本身被还原成一氧化氮，反应的方程式为：C+4HNO3CO2+4NO2+2H2O；(3)氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式：2NO2+2NaO

4、HNaNO3+NaNO2+H2O，2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，同时氢氧化钠过量，所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、NaNO3、NaNO2、Na2CO3；(4)NaHCO3能和盐酸发生反应，离子方程式为：HCO3-+H+H2O+CO2，甲醛具有还原性，酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化；(5)金属钯不溶于水，利用过滤的方法分离，甲醛会被硝酸氧化生成甲酸，所以溶液I可能含有的有机离子为HCOO-；(6)由于废催化剂中的含有活性炭，不断通入空气，能除去活性炭，同时减少王水的消耗。2六氟磷酸锂(LiPF6)极易溶于水，可溶于醇等有机溶剂，常作锂离子电池的电解质。某工氟磷灰石Ca5(

5、PO4)3F为主要原料，制备六氟磷酸锂的流程如下：已知：HF的熔点为-83，沸点为19.5回答下列问题：(1)粉碎氟磷灰石的目的是_(2)特制容器不能用玻璃容器，原因是_(用文字叙述)(3)沸腾炉中产生固液混合物，该混合物中含有CaSO4和_(除硫酸外)(4)制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体，制备白磷的化学方程式为_(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐，写出发生反应的离子方程式：_(6)如果42.5kgLiCl参与反应，理论上可制备_kgLiPF6【答案】增大接触面积，加快反应速率 HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应 H3PO4 4Ca5(PO4)3F+21Si

6、O2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4+30CO PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O 152 【解析】【分析】氟磷灰石粉碎后，加入浓硫酸加热的条件下发生Ca5PO43F+5H2SO4=HF+3H3PO4+5CaSO4，气体A为HF，液化后，HF能与二氧化硅反应，不能在玻璃仪器中反应，需在特制容器中与LiCl反应；氟磷灰石与焦炭、石英砂在1500发生4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4+30CO，白磷与氯气点燃的条件下生成三氯化磷与五氯化磷的混合物，再与LiCl反应生成LiPF6和HCl。【详解】(1)粉碎氟磷灰石，导致固体颗粒小

7、，接触面积增大，其目的为增大接触面积，加快反应速率；(2)生成的气体为HF，HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应，故需在特制容器反应；(3)根据反应的方程式，混合物中含有CaSO4和H3PO4；(4) 制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体CO，反应的方程式为4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4+30CO；(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成磷酸钠和氯化钠，离子方程式为PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O；(6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl，42.5kgLiCl的物质的量为1000mol，理论生成10

8、00molLiPF6，质量为152kg。3化学肥料在农业生产中有重要作用。农业生产中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、钾肥。(1)普钙是磷肥，它的有效成分是_(写化学式)。(2)尿素是一种含氮量较高的氮肥，工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件下反应生成氨基甲酸铵(H2NCOONH4)，再使氨基甲酸铵脱水得到尿素。反应的化学方程式为_、_。(3)农谚说的“粪和肥，肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效。请你说明其中的化学原理：_。(4)合成氨是生产氮肥的重要环节。合成氨生产简易流程示意图如下：从示意图可知其存在循环操作。简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作？_。【答案】

9、Ca(H2PO4)2H2O 2NH3CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2H2O 粪尿最终转化为铵盐，而草木灰的有效成分为K2CO3，K2CO3受潮后水解为KOH，显碱性，NH4与OH可发生反应生成NH3逸出而降低肥效 从原因来讲，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从结果来说，循环操作的主要目的在于充分利用原料、降低成本；从工艺设计来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物排放 【解析】【分析】（1）普钙的有效成分是磷酸二氢钙；（2）氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素和水；（3）农谚说的“粪

10、和肥，肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效，粪尿最终转化为铵盐，而草木灰的有效成分为K2CO3，K2CO3受潮后水解为KOH，显碱性，NH4+与OH可发生反应生成NH3逸出而降低肥效；（4）可从生产成本(原料的利用率)、生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分析化工生产过程中设计循环操作的目的、作用。【详解】（1）普钙的成分为Ca(H2PO4)2H2O与CaSO4，其有效成分为Ca(H2PO4)2H2O。故答案为：Ca(H2PO4)2H2O；（2）由题中信息，氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素和水，利用原子守恒可直接写出反应的方程式：2NH3CO

11、2H2NCOONH4，H2NCOONH4H2NCONH2H2O。故答案为：2NH3CO2H2NCOONH4，H2NCOONH4H2NCONH2H2O；（3）农谚说的“粪和肥，肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效，粪尿最终转化为铵盐，而草木灰的有效成分为K2CO3，K2CO3受潮后水解为KOH，显碱性，NH4与OH可发生反应生成NH3逸出而降低肥效；故答案为：粪尿最终转化为铵盐，而草木灰的有效成分为K2CO3，K2CO3受潮后水解为KOH，显碱性，NH4与OH可发生反应生成NH3逸出而降低肥效；（4）从反应特点来说，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从能源利用及经济方法来说，循环操作的

12、主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺流程来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排放；故答案为：从反应特点来说，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从能源利用及经济方法来说，循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺流程来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排放。【点睛】本题考查化学反应方程式的书写、化工生产等知识点，注意（3）中运用盐水解知识进行解释。难点（4）可从生产成本(原料的利用率)、生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分析化工生产过程中设计循环操作的目的、作用。4从本质入手

13、看物质及其能量的变化，可以让我们更加深入的去理解所学知识的内涵及外延应用。对于原电池这部分知识也是如此，如图是原电池的基本构造模型：（1）若a和b的电极材料为Al或Mg。若c为稀NaOH溶液时，则a的电极材料为_，该极电极方程式为_。若c为稀H2SO4时，则a的电极材料为_，该极电极方程式为_。（2）对于原电池的应用，以下说法正确的是_。A选择构成原电池两极材料时，必须选择活泼性不同的两种金属材料B构成原电池时，负极材料的活泼性一定比正极材料的强C构成原电池时，作为负极材料的金属受到保护D从能量转化角度去看，如图的氧化还原反应能量变化曲线，则不能够设计原电池【答案】Al Al-3e-+4OH-

14、=AlO2-+2H2O Mg Mg-2e-=Mg2+ D 【解析】【分析】(1)原电池中电极由负极经导线流向正极，所以a为负极发生氧化反应，b为正极发生还原反应。【详解】(1)若c为稀NaOH溶液时，电池总反应应为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2，Al被氧化做负极，即a的电极材料为Al，该电极方程式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；若c为稀H2SO4时，Mg比Al活泼，所以电池总反应式为Mg+2H+=Mg2+H2，Mg被氧化做负极，即a的电极材料为Mg，电极方程式为：Mg-2e-=Mg2+；(2)A构成原电池两极材料不一定选择活泼性不同的两种金属材料，可以是活泼性

15、相同的Pt电极、也可以是非金属材料，如燃料原电池的两极材料常选择石墨电极，故A错误；B碱性原电池中，作为负极的材料的活泼性不一定比正极材料的强，如Al-Mg-NaOH原电池中，活泼金属Mg作正极，Al作负极，故B错误；C原电池中正极发生得到电子的还原反应，所以作为正极材料的金属受到保护，而负极材料的金属会加速腐蚀，故C错误；D原电池中发生氧化还原反应，会以电能的形式放出能量，所以一般为放热的氧化还原反应，而图示反应为吸热反应，所以从能量转化角度看，一般不设计成原电池或不能够设计原电池，故D正确；综上所述选D。【点睛】构成原电池的两个电极中并不是较为活泼的金属一定就会做负极，要结合具体的环境去判

16、断发生的总反应，再判断正负极。5请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：(1)在Ba(OH)28H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是_，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和_。(2)下列过程中不一定释放能量的是_(请填编号)。A形成化学键 B燃料燃烧 C化合反应 D葡萄糖在体内的氧化反应 E.酸碱中和 F.炸药爆炸(3)已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1 mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1 mol H2SO4和NaOH恰好反应时放出Q kJ热量，则其中和热为_kJ/mol。(4)已知H2和O2反应放热，且断开1 mol H-H、1 m

17、ol O=O、 1 mol O-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ，由此可以推知下列关正确的是_（填编号）。AQ1+Q2Q3 BQ1+Q22Q3 C2Q1+Q24Q3 D2Q1+Q20，2Q1+Q2”、“=”或“”）。（4）若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是_。A加入催化剂 B缩小容器体积 C升高温度 D加入一定量的N2O4【答案】0.04mol/(Lmin) b和d = B、D 【解析】【分析】据图可知单位时间内X的浓度变化是Y的两倍，根据方程式2NO2(g)N2O4(g)+Q可知，反应中NO2的浓度变化是N2O4的两倍，所以

18、X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线。【详解】(1)根据分析可知X表示NO2浓度随时间的变化曲线，则v(NO2)= 0.04mol/(Lmin)；(2)达到平衡时X、Y的物质的量不发生变化，故b、d处于化学平衡状态；(3)据图可知25min时NO2的浓度瞬间增大，N2O4的浓度不变，可知改变的条件是又通入一定量的NO2，温度不变，则平衡常数不变，所以K(d)=K(b)；(4)因在25min时，增大了NO2的浓度，同时容器内压强也增大，则d点平衡状态NO2的百分含量小于b点NO2百分含量，A使用催化剂不影响平衡移动，二氧化氮含量不变，故A错误；B缩小体积，压强增大，平衡正向移动，二氧化氮含量减小，故B正确；C正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，二氧化氮含量增大，故C错误；D加入一定量的N2O4，等效为增大压强，平衡正向移动，二氧化氮含量减小，故D正确；故答案为：BD。【点睛】第4为易错点，学生容易认为d点二氧化氮浓度大，则二氧化氮含量高，注意等效平衡原理的应用。10(1)二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如图：质子的流动方向为_（“从A到B”或“从