2019高考化學一輪復習練 非選擇題（5）（含解析）新人教版.doc

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2019高考化學一輪練 非選擇題（5） 李仕才 1．已知：CH3OH、H2的燃燒熱(ΔH)分別為726.5 kJmol－1、285.8 kJmol－1，則常溫下CO2和H2反應生成CH3OH和H2O的熱化學方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－130.9 kJmol－1 解析　燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。已知：CH3OH、H2的燃燒熱(ΔH)分別為726.5 kJmol－1、285.8 kJmol－1，則有：①CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.5 kJmol－1，②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律：②3－①得常溫下CO2和H2反應生成CH3OH和H2O的熱化學方程式：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－130.9 kJmol－1。 2．紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)、PCl5(g)，反應過程如下： 2P(s)＋ 3Cl2(g) === 2PCl3(g)　ΔH＝－612 kJmol－1 2P(s)＋ 5Cl2(g) ===2PCl5(g)　ΔH＝－798 kJmol－1 氣態(tài) PCl5生成氣態(tài)PCl3和Cl2的熱化學方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　PCl5(g)??PCl3(g)＋ Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJmol－1 解析　已知：①2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g)　ΔH＝－612 kJmol－1， ②2P(s)＋5Cl2===2PCl5(g)　ΔH＝－798 kJmol－1， 根據(jù)蓋斯定律可知(①－②)/2即得到氣態(tài)PCl5生成氣態(tài)PCl3和Cl2的熱化學方程式：PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋93 kJmol－1。 3．在催化劑作用下合成氣合成甲烷過程中會發(fā)生如下反應： Ⅰ.CO(g)＋3H2(g)=== CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝ －206 kJmol－1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) === CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ －41 kJmol－1 Ⅲ.2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g) ΔH 3＝ －247.4 kJmol－1 (1)圖1是太原理工大學煤化工研究所利用熱力學數(shù)據(jù)分析得到溫度對反應Ⅰln K(化學平衡常數(shù)K的自然對數(shù))的曲線圖，請分析出現(xiàn)這樣趨勢的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)提高甲烷反應選擇性的關鍵因素是________________________，根據(jù)相關知識和圖2分析合成甲烷適宜的反應條件是在550～630 K、1 MPa的原因是____________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)在其他條件不變時，溫度升高反應Ⅰ向吸熱的逆反應方向移動使ln K減小　(2)催化劑　此條件下反應速率較快而且甲烷產(chǎn)率較高 解析　(1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH1＝ －206 kJmol－1此反應正方向是放熱反應，在其他條件不變的情況下，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，ln K 也減小。(2)催化劑只改變反應速率，不影響平衡的移動，是提高甲烷反應選擇性的關鍵因素，根據(jù)相關知識和圖2分析在550～630 K和1 MPa的條件下反應速率較快而且甲烷產(chǎn)率較高，是合成甲烷適宜的反應條件。 4．SNCR－SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(除去煙氣中的NOx)，其流程如下： 已知該方法中主要反應的熱化學方程式： 4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)??4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 646 kJmol－1， 如圖所示，反應溫度會直接影響SNCR技術的脫硝效率。 (1)SNCR技術脫硝的最佳溫度選擇925 ℃的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)SNCR與SCR技術相比，SNCR技術的反應溫度較高，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 但當煙氣溫度高于1 000 ℃時，SNCR脫硝效率明顯降低，其原因可能是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)925 ℃時脫硝效率高，殘留氨濃度較小　(2)反應的活化能較大，沒有使用催化劑　因為脫硝主要反應是放熱反應，溫度過高，使脫硝主要反應的平衡逆向移動(或生成的N2與O2反應生成NO等其他合理答案) 解析　(1)SNCR技術脫硝的最佳溫度選擇925 ℃的理由是925 ℃時脫硝效率高，殘留氨濃度較小。(2)SNCR與SCR技術相比，SNCR技術的反應溫度較高，其原因是反應的活化能較大，沒有使用催化劑降低其活化能；但當煙氣溫度高于1 000 ℃時，SNCR脫硝效率明顯降低，其原因可能是因為脫硝主要反應是放熱反應，溫度過高，使脫硝主要反應的平衡逆向移動(或生成的N2與O2反應生成NO等) 。 5．T C時，向10 L恒容密閉容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應： ΔH＞0，乙苯(或Cl2)、 α氯乙基苯(或HCl)的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖所示： (1)0～2 min內(nèi)，以HCl表示的該反應速率v(HCl)＝________。 (2)6 min時，改變的外界條件為________，該條件下的平衡常數(shù)K＝________。 (3)10 min時，保持其他條件不變，再向容器中充入1 mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α氯乙基苯和1 mol HCl，則此時該反應v正________(填“＞”“＜”或“＝” )v逆；若12 min時反應再次達到平衡，則在0～12 min內(nèi)，Cl2的轉(zhuǎn)化率α＝________。(計算結果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)0.05 molL－1min －1　(2)升高溫度　81 (3)>　86.7% 解析　(1)T ℃時，向10 L恒容密閉容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應，2 min時氯化氫的濃度是0.1 molL－1，則用氯化氫表示的反應速率是0.1 molL－12 min＝0.05 molL－1min－1。(2)制備α氯乙基苯的正反應為吸熱反應，反應前后氣體的體積不變，6 min時，乙苯、Cl2的濃度在減小，而α氯乙基苯和HCl的濃度在增加，反應向正反應方向移動，只能是升高溫度；該溫度下達到平衡，依據(jù)題干條件可知，c(HCl)＝0.18 molL－1，n(HCl)＝1.8 mol， 　 起始/mol　 2　　　　　　 2　　　　 0　　　　　 0 轉(zhuǎn)化/mol 1.8 1.8 1.8 1.8 平衡/mol 0.2 0.2 1.8 1.8 反應前后體積不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)為K＝＝81。(3)10 min時，乙苯、Cl2、α氯乙基苯和 HCl的物質(zhì)的量濃度分別為0.02 molL－1、0.02 molL－1、0.18 molL－1、0.18 molL－1，保持其他條件不變，再向容器中充入1 mol 乙苯、1 mol Cl2、1 mol α氯乙基苯和1 mol HCl，此時乙苯、Cl2、α氯乙基苯和HCl的物質(zhì)的量濃度分別為0.12 molL－1、0.12 molL－1、0.28 molL－1、0.28 molL－1，≈5.4＜81，平衡正向移動，正反應速率大于逆反應速率；設轉(zhuǎn)化的乙苯物質(zhì)的量濃度為x molL－1，則 　 起始/molL－1　 0.3　　　 0.3　　　　 0.1　　　 0.1 轉(zhuǎn)化/molL－1 x x x x 平衡/molL－1 0.3－x 0.3－x 0.1＋x 0.1＋x 平衡常數(shù)為K＝＝81，得x＝0.26，所以氯氣的轉(zhuǎn)化率是100%≈86.7%。 6．850 ℃時在體積為5 L的反應器中發(fā)生反應： CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝ －41 kJmol－1 CO和H2O(g)濃度變化如圖所示，請列式計算此條件下的平衡常數(shù)__________________。 答案　K＝＝＝1 解析　　　　　 CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g) 起始濃度/molL－1　　0.20　 0.30　　　0　　　　0 變化濃度/molL－1 0.12 0.12 0.12 0.12 平衡濃度/molL－1 0.08 0.18 0.12 0.12 平衡常數(shù)K＝＝＝1。 7．用惰性電極電解濃度較大的CuCl2溶液，陽極的電極反應式為________________，當電解到一定程度，陰極附近出現(xiàn)藍色Cu(OH)2絮狀物。常溫下，經(jīng)測定陰極附近溶液的pH＝m，此時陰極附近c(Cu2＋)＝______________ molL－1 (已知：Cu(OH)2的Ksp＝2.210－20)。 答案　2Cl－－2e－===Cl2↑　 2.210(8－2m) 解析　用惰性電極電解濃度較大的CuCl2溶液，陽極發(fā)生氧化反應，其電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑；Ksp＝c2(OH－)c(Cu2＋)，c(Cu2＋)＝ molL－1＝2.210(8－2m) molL－1。 8．我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應星著的《天工開物》中有關于“升煉倭鉛”的記載：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，……，然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火鍛紅，…，冷淀，毀罐取出，…即倭鉛也?！痹摕掍\工藝主要反應的化學方程式為______________________(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，倭鉛是指金屬鋅)。 答案　ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ 9．亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，外觀與食鹽非常相似，毒性較強。某小組稱取5.000 g的樣品溶于水配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液于錐形瓶中， 用0.100 0 molL－1酸性KMnO4溶液進行滴定，實驗所得數(shù)據(jù)如下表所示： 滴定次數(shù) 1 2 3 4 消耗KMnO4溶液體積/mL 20.90 20.12 20.00 19.88 (1)第一次實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，造成這種異常的原因可能是________(填字母代號)。 A．錐形瓶洗凈后未干燥 B．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標準液潤洗 C．滴定終點時仰視讀數(shù) (2)酸性KMnO4溶液滴定亞硝酸鈉溶液的離子方程式為________________________。 (3)該樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為________。 答案　(1)BC　(2)6H＋＋2MnO＋5NO===2Mn2＋＋5NO＋3H2O　(3)69% 解析　(2)該反應中亞硝酸根離子被氧化為硝酸根離子，高錳酸根離子被還原為錳離子，離子方程式為 6H＋＋2MnO＋5NO===2Mn2＋＋5NO＋3H2O。 (3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第一次實驗數(shù)據(jù)誤差太大，舍去，消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值是0.02 L，高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.100 0 molL－10.02 L＝0.002 mol，則根據(jù)方程式6H＋＋2MnO＋5NO===2Mn2＋＋5NO＋3H2O可知，亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.002 mol5/2＝0.005 mol，則原樣品中亞硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.005 mol250 mL/25.00 mL＝0.05 mol，其質(zhì)量為0.05 mol69 gmol－1＝3.45 g，所以樣品中亞硝酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為3.45 g/5.000 g100%＝69.0%。