高考化学二轮专题复习讲义第22讲 化学综合计算真题赏析Word格式文档下载.docx

1、原料气中常添加CO2以解决合成气中H2过量CO不足的问题，请用方程式解释原因：_。为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_。.合成甲醇：（1）反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式：_。实验室在1 L密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 和500进行反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：10 min20 min30 min40 min50 min60 min300 0.400.600.750.840.90500 0.780.80（2）在300 反应开始10分钟内，H2的平均反应速率为_。（3）

2、500 平衡常数K_。（4）在另一体积不变的容器中，充入1.2 mol CO和2.0 mol H2，一定条件下达到平衡，测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H2转化率为_。题四： 甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料，主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下：反应：CO（g）2H2（g） CH3OH（g） H190.77 kJ/mol反应：CO2（g）H2（g） CO（g）H2O（g） H2反应：CO2（g）3H2（g） CH3OH（g）H2O（g） H349.58 kJ/mol（1）反应的H2_。 （2）

3、若500时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3，则K3_（用K1、K2表示）。已知500时K1、K2的值分别为2.5、1.0，并测得该温度下反应在某时刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol/L）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正_v逆（填“”“”或“”）。（3）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应，c（CO）随反应时间t变化如图中曲线I所示。若在t0时刻分别改变一个条件，曲线I变为曲线II和曲线III。当曲线I变为曲线II时，改变的条件是 。当通过改变压强使曲线I变为曲线III时，曲线III达到平衡时容器的体积为_。（4）甲醇燃料电池可能

4、成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示，则通入a气体的电极电极反应式为 。（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。常温条件下，将a mol/L的CH3COOH与b mol/LBa（OH）2溶液等体积混合，充分反应后，2c（Ba2）c（CH3COO），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_。题五： 某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于陶瓷工业等领域。（1）基态氮原子的核外电子排布式为_。（2）工业上用氧化铝与氮气和碳在一定条件下反应生成X和CO，X的晶体结构如图所示，其化学式为_，工业制备X的化学方程式为_。（3）X晶

5、体中包含的化学键类型为_（填字母）。A. 离子键 B. 共价键 C. 配位键 D. 金属键X晶体中氮原子的杂化类型为_杂化。（4）已知氮化硼与X晶体类型相同，氮化硼的熔点比X高，可能的原因是_。（5）若X的密度为 gcm-3，则晶体中最近的两个Al原子的距离为_ cm。（阿伏加德罗常数的值用NA表示）题六： A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大，A、B、C、D位于同一周期，已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成分。X元素的原子核外有26个运动状态完全不同的电子，回答下列问题：（1）C、D、E中第一电离能最

6、大的是_（填元素符号），X的价电子排布式为_。（2）B的气态氢化物分子呈_形，该分子的中心原子的杂化方式为_。（3）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环（如图1），则1 mol A的这种单质中键的数目为_。（4）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为_，如果X的原子半径为a cm；阿伏加德罗常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为_g/cm3（不必化简）。题七： 砷的一些化合物常用作半导体、除草剂、杀鼠药等。回答下列问题：（1）基态As原子的核外电子排布式为Ar_，有_个未成对电子。（2）镓氮砷合

7、金材料的太阳能电池效率达40%。Ga、N、As电负性由大至小的顺序是 。（3）As4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为_，1 mol As4O6含有键的物质的量为_mol。（4）As与N是同主族元素，AsH3的沸点（62.5）比NH3的沸点（33.5）低，原因是 。（5）H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸，根据结构与性质的关系，H3AsO4的酸性比H3AsO3强的原因是 。（6）晶胞有两个基本要素：原子坐标参数：表示晶胞内部各原子的相对位置，LiZnAs基稀磁半导体的晶胞如图所示。其中原子坐标参数A 处Li 为（0，0，）；B处As为（，C处Li的坐标参数为 。晶胞参数，

8、描述晶胞的大小和形状，已知LiZnAs 单晶的晶胞参数，a=594 pm， NA表示阿伏加德罗常数的数值，其密度为_gcm-3（列出计算式即可）。题八： 已知铜的配合物A（结构如图）。请回答下列问题：（1）Cu的简化电子排布式为 。（2）A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 。其中氧原子的杂化轨道类型为 。（3）配体氨基乙酸根（H2NCH2COO-）受热分解可产生CO2和N2，N2中键和键数目之比是 ；N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为 。（4）在Cu催化下，甲醇可被氧化为甲醛（HCHO），甲醛分子中HCO的键角 （选填“大于”“等于

9、”或“小于”）120；甲醛能与水形成氢键，请在图中表示出来。（5）立方氮化硼（如图）与金刚石结构相似，是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为 ；结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，右图立方氮化硼的晶胞中，B原子的坐标参数分别有：B（0，0，0）、B（，0，）、B（，0）等，则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为 。 （1）4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO1912.5 （2）2 ：1 2.4 mol/L （3）3 ：2或8 ：7解析：（1）氨氧化法制取硝酸涉及的化学方程式：4NH3+5O24

10、NO+6H2O，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO；设能生产出浓度为40%的硝酸x kg，则：N2 2HNO328 126200 kg85% 40%x kg则=解得x=1912.5。（2）在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n（NaNO3）=n（NaOH）=1.0 mol/L1.0 L=1 mol，沉淀为Cu（OH）2，质量为39.2 g，Cu（OH）2的物质的量为： =0.4 mol，根据铜元素守恒有：n（Cu）+2n（Cu2O）=nCu（OH）2，所以反应后的溶液中nCu（NO3）2=nCu（OH）2=0.4

11、mol。设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量可得：64x+144y=27.2，根据铜原子守恒可得：x+2y=0.4，解得：x=0.2，y=0.1，所以原固体混合物中Cu和Cu2O的物质的量之比为2 ：1。根据电子守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu2O），即3n（NO）=20.2 mol+20.1 mol，则n（NO）=0.2 mol，根据N元素守恒可知n（HNO3）=n（NO）+n（NaNO3）=0.2 mol+1.0 mol/L1.0L=1.2 mol，所以原硝酸溶液的浓度为1.2 mol/0.5 L=2.4 mol/L。（3）氢氧化钠溶液过量，

12、反应后溶液中只含两种溶质，则反应生成NaNO3，反应方程式为：4NO+3O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O，发生反应的NO和O2的总体积为：30 mL2 mL=28 mL，若剩余的2 mL为NO时，氧气体积为28 mL=12 mL，NO体积为：30 mL-12 mL=18 mL，原混合气体中NO和O2体积比为：18 mL ：12 mL=3 ：2；若剩余的2 mL为氧气时，NO体积为28 mL=16 mL，氧气体积为：30mL16mL=14 mL，原混合气体中NO和O2体积比为：16 mL ：14 mL=8 ：7。 （1）11.80 （2）35 g 12.25 g 5.99 mol/L （

13、3）0.2120.238（1）若剩余的4.80 g固体全是MnO2，m（KClO3）=16.60 g-4.80 g=11.80 g；（2）若剩余的4.80 g固体是MnO2和KCl的混合物，5 g水最多溶解KCl的质量为：6.55 g-4.80 g=1.75 g。则100 g水溶解KCl的质量为：100 g=35 g，则25时KCl的溶解度35 g；由题可知，向反应后的固体中共加水20 g，20 g水溶解氯化钾的质量=1.75 g4=7 g，反应前后质量减少的质量为氧气的质量，氧气的质量为：16.60 g-7 g-4.80 g=4.8 g，根据原子守恒，原混合物KClO3中的质量为：122.5

14、 g/mol=12.25 g。溶液的质量=20 g+7 g=27 g，溶液的物质的量浓度为：5.99 mol/L。（3）测定溶液中n（K+）：n（Cl-） =14：11，假设K+、Cl- 分别为14 mol、11 mol。因氯由0价变成-1价，可知反应中转移了11 mol电子。若为氯酸钾和次氯酸钾的混合物，根据K+守恒，可知二者的物质的量之和为3 mol。设氯酸钾的物质的量为x mol，由电子守恒可知：5x+（3x）=11，x=2，则氯酸钾为2 mol，次氯酸钾为1 mol，所以得到的晶体是11 mol KCl、1 mol KClO、2 mol KClO3，氯酸钾的质量分数为：0.212；若为

15、氯酸钾和氢氧化钾的混合物，根据得失电子守恒可知，氯酸钾的物质的量为： =2.2 mol，氢氧化钾的物质的量为：14 mol11 mol2.2 mol=0.8 mol，所以氯酸钾的质量分数为：0.238。故得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为0.2120.238。 .CH4H2O（g） CO3H2；CO2H2COH2O；31；.（1）CO（g）2H2（g） CH3OH（g）H（ba）kJ/mol（2）0.080 mol/（Lmin）； （3）25； （4）80%。.甲烷与水反应生成CO、H2，CO2与H2反应可生成水、CO。由CO（g）2H2（g） CH3OH（g）可知，理论上CO与H2

16、按物质的量之比12进行反应。由反应CH4（g）H2O（g） CO（g）3H2（g）可知，1 mol CH4生成1 mol CO与3 mol H2，H2过量1 mol，过量的H2与CO2反应的方程式为：CH3OH（g）H2O（g），由此可知1 mol H2需mol CO2，所以理论上原料气中CH4与CO2的体积比为：1 molmol31。.（1）由反应过程中物质能量变化图可知，1 mol CO（g）与2 mol H2（g）完全反应生成1 mol CH3OH（g）放出热量为（ba）kJ，所以合成甲醇的热化学方程式为CO（g）2H2（g） CH3OH（g）H（ba）kJ/mol；（2）由表中数据可知

17、10 min内，甲醇的浓度变化为0.40 mol/L，所以v（CH3OH）0.040 mol/（Lmin），速率比等于化学计量数之比，所以v（H2）2v（CH3OH）20.040 mol/（Lmin）0.080 mol/（L（3）由表中数据可知500，反应40 min时，达平衡状态，甲醇的平衡浓度为0.80 mol/L，CO的起始浓度为1 mol/L、H2的起始浓度为2 mol/L，所以： CO（g）2H2（g） CH3OH（g）c（始） （mol/L）： 1 2 0c（变）（mol/L）： 0.80 1.60 0.80c（平）（mol/L）： 0.20 0.40 0.80所以500平衡常数K

18、25；（4）平衡时混合气体的总物质的量为（1.2 mol2 mol）0.51.6 mol，设反应的CO的物质的量为x，则：CH3OH（g）n1 2 2x 2x 1.6 mol，解得x0.8 mol，所以氢气的转化率为100%80%。 （1）+41.19 kJmol-1；（2）K1K2；（3）加入催化剂；2 L；（4）CH3OH6e+H2O=CO2+6H+；（5）。（1）根据盖斯定律，反应=反应反应，则H2=H3H1=49.58 kJ/mol（90.77 kJ/mol）= +41.19 kJ/mol；（2）由反应方程式可知：K1=、K2=、K3=，故K3= K1K2。因500时K1、K2的值分别

19、为2.5、1.0，则K3=2.51.0=2.5，该温度下反应在某时刻的Qc=0.9K3，反应正向进行，则此时v正v逆。（3）分析图像知t0时刻改变一个条件，曲线I变为曲线II，CO的平衡浓度没有变化而达到平衡的时间缩短，改变的条件是加入催化剂；反应为反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强，平衡不移动，曲线I变为曲线III时，CO的浓度由0.3 mol/L变为0.45 mol/L，容器的体积由3 L变为2 L。（4）根据外电路电子流向可知，左侧电极为负极，甲醇失电子，生成CO2和H+，电极反应式为：CH3OH6e+H2O=CO2+6H+；（5）常温下，将a mol/L的CH3COOH与b mo

20、l/LBa（OH）2溶液等体积混合，根据电荷守恒：2c（Ba2）+ c（H）c（CH3COO）+ c（OH），因2c（Ba2）c（CH3COO），则c（H）c（OH） 10-7 mol/L，因溶液显中性，故醋酸过量，醋酸与氢氧化钡溶液反应后的混合液中c（CH3COOH）=（a2b）/2 mol/L，醋酸的电离常数为： = （1）1s22s22p3；（2）AlN；Al2O3N23C2AlN3CO；（3）BC；sp3；（4）氮化硼与氮化铝均为原子晶体，且硼原子半径小于铝原子半径，BN键键能大于AlN键键能；（1）根据核外电子排布规律，可知基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3；（2）由图可

21、知，晶胞中N原子均位于晶胞内部，全被晶胞占有，共4个；晶胞占有Al原子个数为：864，N原子与Al原子个数比为11，故晶体化学式为AlN。（3）因AlN具有耐高温、抗冲击等优良性质，可知其为原子晶体，Al、N之间只存在共价键。N原子最外层有5个电子，其中有1个孤电子对，由图中可知每个N原子形成了4个键，故其中有1个是配位键。根据上述分析可知，氮原子共形成4个键，应采取sp3杂化。（4）氮化硼与氮化铝均为原子晶体，硼、铝同主族，且硼位于铝的上方，硼原子半径小于铝原子半径，BN键键能大于AlN键键能，故BN的熔点比AlN高；（5）设该晶胞边长为a，则，解得a，而最近的两个Al原子的距离为晶胞面对角

22、线的一半，其距离为a，即 （1）F；3d64s2 （2）三角锥；（3）30NA；（4）8；已知A原子核外有3个能级，且每个能级上容纳的电子数目相同，则A核外电子数为6个，则A为碳元素。因C的单质为空气中的主要成分，则C的单质是氮气或氧气，由于A、B、C原子序数依次增大，所以C只能是氧元素，则B是氮元素，因C与E同主族，则E是硫元素。又因为A、B、C、D位于同一周期，则D是氟元素，X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子，所以X是铁元素。（1）一般，非金属性越强，第一电离能越大。O、F、S中非金属性最强的是F，则第一电离能最大的是F。根据核外电子排布规律可知，铁的价电子排布式为3d64s

23、2；（2）氨分子中氮原子有一个孤电子对，价层电子对数是4，分子的空间构型为三角锥形，N原子的杂化方式为sp3；（3）A的一种单质相对分子质量为720，则含有碳原子的个数是60。由图可知，每个碳原子均与3个碳原子成键，分子中含有单键和双键，假设含有x个单键、y个双键，则根据分子中有12个五元环，20个六元环，且每条边均被两个环共用，则xy90。根据碳原子的价电子数为4，可知x2y，解得x60、y30。单键都是键，双键是由1个键和1个键组成的，则1 mol A的这种单质中键的数目为30NA；（4）根据晶体的堆积方式可判断这种堆积模型的配位数为8；晶胞中铁原子数是812；假设晶胞的边长是b cm，立

24、方体的体对角线是4a cm，故3b2（4a）2，解得b，则铁单质的密度g/cm3。 （1）3d104s24p3；3；（2）NAsGa；（3）sp3；12；（4）As的原子半径比N的大，电负性比N的小，AsH3分子间不能形成氢键，而NH3分子间能形成氢键；（5）H3AsO4和H3AsO3可分别表示为（HO）3AsO和（HO）3As，H3AsO3中的As为+3价，而H3AsO4中的As为+5价，正电性更高，导致As-O-H中O的电子向As偏移，更易电离出H+离子；（6）（1）As的原子序数是33，根据核外电子排布规律，可知基态As原子的核外电子排布式为Ar3d104s24p3，有3个未成对电子。（

25、2）非金属性越强电负性越大，则Ga、N、As电负性由大至小的顺序是NGa。（3）根据 As4O6的分子结构示意图，可知As原子的价层电子对数4，所以As的杂化方式为sp3，单键都是键，则1 molAs4O6含有键的物质的量为12 mol。（4）AsH3分子间不能形成氢键，而NH3分子间能形成氢键，所以AsH3的沸点比NH3的沸点低。（5）H3AsO4和H3AsO3可分别表示为（HO）3AsO和（HO）3As，成酸元素均为As元素，其价态越高，吸引OH中O的电子的能力越强，导致OH键的极性越强，越易电离出H+，故H3AsO4的酸性比H3AsO3强。（6）由图可知，C处Li位于晶胞的体心，参照A 处Li 的坐标参数（0，0，）和B处As的坐标参数（），可确定C处Li的坐标参数为（）。该晶胞中占有的Li原子的个数为：12+1=4，根据LiZnAs可计算出晶胞的密度为： gcm-3=cm-3。 （1）Ar3d104s1；（2）NOC；sp3杂化；（3）1 ：（4）大于；（5）4 ：1；（1）Cu为29号元素，它的简化电子排布式为