2019-2020年高考化學分類題庫 考點6 化學反應與能量.doc

2019-2020年高考化學分類題庫 考點6 化學反應與能量(xx北京高考9)最新報道:科學家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下:下列說法正確的是( )ACO和O生成CO2是吸熱反應B在該過程中,CO斷鍵形成C和OCCO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應的過程【解題指南】解答本題時應注意以下3點:(1)反應物的總能量比生成物的總能量高,則是放熱反應;(2)不同種原子間形成的共價鍵是極性鍵;(3)圖中的化學鍵沒有斷裂。【解析】選C。分析圖象知狀態(tài)的能量比狀態(tài)的高,因此是放熱反應,A錯誤;從反應歷程看反應過程中化學鍵沒有斷裂,B錯誤;CO2的結(jié)構(gòu)是OCO,含極性鍵,C正確;狀態(tài)狀態(tài)是CO與O的反應,D錯誤?！菊`區(qū)提醒】解答本題容易犯思維定勢的毛病,認為該反應是CO與O2的反應,而且化學反應實質(zhì)是舊鍵斷裂,新鍵形成而誤選B或D。(xx天津高考3)下列說法不正確的是( )ANa與H2O的反應是熵增的放熱反應,該反應能自發(fā)進行B飽和Na2SO4溶液或濃硝酸均可使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀,但原理不同CFeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等條件下二者對H2O2分解速率的改變相同DMg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)G=HTS<0,該反應能自發(fā)進行。(2)催化劑具有高效性、專一性,條件不同作用效果不同。【解析】選C。Na與水的反應是固體與液體反應生成氣體,為熵增的反應,S>0,在反應中鈉會熔化成一個閃亮的小球四處游動,且發(fā)出嘶嘶的聲音,此反應為放熱反應,則H<0,故G=HTS<0,該反應能自發(fā)進行,A項正確;飽和Na2SO4溶液使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀是蛋白質(zhì)的鹽析,濃硝酸是強氧化性酸,使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀是蛋白質(zhì)的變性,原理不同,B項正確;FeCl3和MnO2均可作為催化劑加快H2O2分解,但同等條件下二者對H2O2分解催化效果不相同,故反應速率的改變不相同,C項錯誤;Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),NH4Cl溶液中N水解使溶液呈酸性,消耗OH,使平衡正向移動,Mg(OH)2固體可溶于NH4Cl溶液,D項正確。(xx重慶高考6)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學方程式為:S(s)2KNO3(s)3C(s)K2S(s)N2(g)3CO2(g) H=xkJmol1已知:碳的燃燒熱H1=akJmol1S(s)2K(s)K2S(s)H2=bkJmol12K(s)N2(g)3O2(g)2KNO3(s)H3=ckJmol1則x為( )A3abcBc3abCabcDcab【解題指南】計算反應焓變的流程如下:【解析】選A。已知碳的燃燒熱為H1=akJmol1,則碳的燃燒熱化學方程式為C(s)O2(g)CO2(g)H1=akJmol1,S(s)2K(s)K2S(s)H2=bkJmol1,2K(s)N2(g)3O2(g)2KNO3(s)H3=ckJmol1,根據(jù)蓋斯定律,可得H=3H1H2H3,即x=3abc。(xx海南高考4)已知丙烷的燃燒熱H=2 215 kJmol1,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水,則放出的熱量約為( )A55 kJB220 kJC550 kJD1 108 kJ【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)燃燒熱的理解;(2)熱化學方程式中焓變可以作為理論量進行計算?！窘馕觥窟xA。丙烷的分子式是C3H8,1 mol丙烷燃燒會產(chǎn)生4 mol水,則丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8 g水,消耗丙烷的物質(zhì)的量是n(C3H8)=n(H2O)=m(H2O)M=1.8 g18 gmol14=0.025 mol,所以反應放出的熱量是Q=2 215 kJmol10.025 mol=55.375 kJ,因此大約數(shù)值與選項A接近?！菊`區(qū)提醒】燃燒熱的熱化學方程式的應用,在燃燒熱的理解中需要注意燃燒物為1 mol,然后依據(jù)熱化學方程式進行計算,需要上下單位一致,左右物質(zhì)的量相當(滿足化學計量數(shù))。(xx江蘇高考3)下列說法正確的是( )A分子式為C2H6O的有機化合物性質(zhì)相同B相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑a比途徑b放出更多熱能途徑a:CCOH2CO2H2O途徑b:CCO2C在氧化還原反應中,還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)D通過化學變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠汀窘馕觥窟xC。分子式為C2H6O的有機化合物可能為CH3CH2OH,也可能為CH3OCH3,二者性質(zhì)不同,A項錯誤;途徑a和途徑b均為單質(zhì)碳生成二氧化碳,根據(jù)蓋斯定律,二者能量變化相同(起始態(tài)相同),B項錯誤;在氧化還原反應中得失電子守恒,C項正確;將水變?yōu)槠褪遣滑F(xiàn)實的,水中只含氧、氫元素,而汽油含有碳、氫元素,組成元素不同無法轉(zhuǎn)化,D項錯誤?！菊`區(qū)提醒】該題易錯選B項。錯誤地認為途徑a生成了CO和H2,CO和H2燃燒放出的熱量多,而忽視了C生成CO和H2需吸收熱量。沒有根據(jù)蓋斯定律解決此題。(xx江蘇高考4)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是( )A元素C的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體BMg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2)>r(Mg)C在該反應條件下,Mg的還原性強于C的還原性D該反應中化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能【解析】選C。除金剛石和石墨外,C還存在C60等同素異構(gòu)體,A項錯誤;Mg的電子層數(shù)比Mg2多,所以半徑r(Mg)>r(Mg2),B項錯誤;反應方程式為2Mg CO22MgO C,還原劑為Mg,還原產(chǎn)物為C,由還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物,可得Mg的還原性強于C,C項正確;燃燒過程中除了轉(zhuǎn)化為熱能還轉(zhuǎn)化為光能等其他能量,D項錯誤。(雙選)(xx江蘇高考15)在體積均為1.0 L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉,再分別加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同溫度下反應CO2(g)C(s)2CO(g)達到平衡,平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中、點均處于曲線上)。下列說法正確的是( )A反應CO2(g)C(s)2CO(g)的S>0、H<0B體系的總壓強p總:p總(狀態(tài))>2p總(狀態(tài))C體系中c(CO):c(CO,狀態(tài))<2c(CO,狀態(tài))D逆反應速率v逆:v逆(狀態(tài))>v逆(狀態(tài))【解析】選B、C。C和CO2反應是吸熱反應,H>0,A項錯誤;點所在的曲線是通入0.1 mol CO2,點所在的曲線是通入0.2 mol CO2,狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時的壓強相等,再通入0.1 mol CO2,假如平衡不移動,此時的壓強等于2倍p總(狀態(tài)),但要求CO2的濃度相等,應對其加熱使平衡向正反應方向移動,氣體物質(zhì)的量增加,因此p總(狀態(tài))>2p總(狀態(tài)),B項正確;狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時兩者CO的濃度相等,再通入0.1 mol CO2,假如平衡不移動,c(CO,狀態(tài))=2c(CO,狀態(tài)),但再充入CO2,相當于增大壓強,平衡左移,消耗CO,因此c(CO,狀態(tài))<2c(CO,狀態(tài)),C項正確;溫度越高,反應速率越快,v逆(狀態(tài))<v逆(狀態(tài)),D項錯誤。(xx福建高考24)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應用廣泛。(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體,其反應的離子方程式為 。(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下:已知:物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點/57.6180(升華)300(升華)1 023步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是 (只要求寫出一種)。步驟中若不通入氯氣和氧氣,則反應生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是 。已知:Al2O3(s)3C(s)2Al(s)3CO(g) H1=1 344.1 kJmol12AlCl3(g)2Al(s)3Cl2(g)H2=1 169.2 kJmol1由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為 。步驟的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后,氣體用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的鹽主要有3種,其化學式分別為 。結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟中加入鋁粉的目的是 。【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)元素化合物知識的掌握與應用;(2)化學工藝流程的識別與過程分析?！窘馕觥?1)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中Al3發(fā)生水解生成Al(OH)3膠體,其反應的離子方程式為Al33H2OAl(OH)33H。(2)步驟中焙燒時,固體水分揮發(fā),氣孔數(shù)目增多,可以防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或是由于增大反應物接觸面積,使反應速率加快。鋁土礦粉和焦炭焙燒時,焦炭能還原Fe2O3,得到單質(zhì)鐵。根據(jù)蓋斯定律,由第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式,可得Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)2AlCl3(g)3CO(g) H=1 344.1 kJmol11 169.2 kJmol1=174.9 kJmol1。步驟經(jīng)冷卻至室溫后,氣體用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的鹽主要有3種,Cl2與濃NaOH溶液發(fā)生反應產(chǎn)生NaCl、NaClO3和水,隨著反應的進行,溶液變稀。這時Cl2與稀的NaOH溶液發(fā)生反應,生成NaCl、NaClO和水。因此得到的三種鹽的化學式分別為NaCl、NaClO、NaClO3。由于Al的活動性比Fe強,在步驟中加入鋁粉,就可以將鐵置換出來,達到除去FeCl3、提高AlCl3純度的目的。答案:(1)Al33H2OAl(OH)33H(2)防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解(或增大反應物的接觸面積,加快反應速率)Fe(或鐵)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)2AlCl3(g)3CO(g)H=174.9 kJmol1NaCl、NaClO、NaClO3除去FeCl3,提高AlCl3純度(xx全國卷28)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。該反應的還原產(chǎn)物為 。(2)上述濃縮液中主要含有I、Cl等離子。取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當AgCl開始沉淀時,溶液中為。已知Ksp(AgCl)=1.81010,Ksp(AgI)=8.51017。(3)已知反應2HI(g)H2(g)I2(g)的H=11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為kJ。(4)Bodensteins研究了下列反應:2HI(g)H2(g)I2(g),在716 K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關(guān)系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應的平衡常數(shù)K的計算式為 。上述反應中,正反應速率為v正=k正x2(HI),逆反應速率為v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為 (以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min1,在t=40 min時,v正=min1。由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,相應的點分別為(填字母)。【解析】(1)根據(jù)化合價升降規(guī)律,結(jié)合實驗室制取氯氣的反應,碘元素的化合價升高,錳元素的化合價降低,所以還原產(chǎn)物為硫酸錳。(2)=,代入數(shù)據(jù)可得=4.7107。(3)根據(jù)焓變等于反應物鍵能減去生成物鍵能可知:2EHIEHHEII=11 kJmol1,得EHI=299 kJmol1。(4)K=,x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(10.784)2=0.108。平衡時,v正=v逆,k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=;v正=k正x2(HI),k正=0.002 7 min1,在t=40 min時,x(HI)=0.85,代入數(shù)據(jù)得v正1.95103min1。升高溫度,正逆反應速率均增大,在圖象上v正、v逆均上移;但平衡右移,x(HI)減少,在圖象上數(shù)值減小,即A點,平衡右移,x(H2)、x(I2)增大,在圖象上數(shù)值增大,即E點。答案:(1)MnSO4(或Mn2)(2)4.7107(3)299(4)K=1.95103A、E(xx全國卷27)甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應如下:.CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列問題:(1)已知反應中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵HHCOCOHOCHE/(kJmol1)4363431 076465413由此計算H1=kJmol1;已知H2=58 kJmol1,則H3=kJmol1。(2)反應的化學平衡常數(shù)K表達式為;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為 (填曲線標記字母),其判斷理由是 。(3)合成氣組成n(H2)/n(COCO2)=2.60時,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而(填“增大”或“減小”),其原因是 ;圖2中的壓強由大到小為,其判斷理由是 。【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)焓變等于反應物的鍵能減去生成物的鍵能;(2)溫度升高,平衡向吸熱的方向進行?！窘馕觥?1)反應熱等于反應物鍵能減去生成物鍵能,根據(jù)反應:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)可知H1=1 076 kJmol12436 kJmol13413 kJmol1343 kJmol1465 kJmol1=99 kJmol1,再根據(jù)蓋斯定律:=,則H3=58 kJmol199 kJmol1=41 kJmol1。(2)根據(jù)平衡常數(shù)表達式可知反應的K=;正反應是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,所以平衡常數(shù)減小,a正確。(3)升高溫度時,反應為放熱反應,平衡向左移動,使得體系中CO的量增大;反應為吸熱反應,平衡向右移動,產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率減小;由于同溫時反應加壓右移,有利于CO的轉(zhuǎn)化,反應平衡不移動,CO的量不受壓強影響,故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,所以圖2中的壓強由大到小為p3>p2>p1。答案:(1)9941(2)K=或Kp=a反應為放熱反應,平衡常數(shù)數(shù)值應隨溫度升高而變小 (3)減小升高溫度時,反應為放熱反應,平衡向左移動,使得體系中CO的量增大;反應為吸熱反應,平衡向右移動,又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低p3>p2>p1相同溫度下,由于反應為氣體分子數(shù)減小的反應,加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率;而反應為氣體分子數(shù)不變的反應,產(chǎn)生CO的量不受壓強影響,故增大壓強時,有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高(xx山東高考30)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。(1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)。在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應生成氫化物MHy,氫化反應方程式為:zMHx(s)H2(g)zMHy(s)H();在B點,氫化反應結(jié)束,進一步增大氫氣壓強,H/M幾乎不變。反應()中z=(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時,2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v= mLg1min1。反應()的焓變H0(填“>”“<”或“=”)。(2)表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,(T1)(T2)(填“>”“<”或“=”)。當反應()處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達到平衡后反應()可能處于圖中的點(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過或的方式釋放氫氣。(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應,溫度為T時,該反應的熱化學方程式為。已知溫度為T時:CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g) H=165 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H=41 kJmol1【解題指南】解答本題注意以下兩點:(1)注意圖象的縱、橫坐標所代表的含義;(2)熱化學方程式書寫的注意事項?！窘馕觥?1)根據(jù)元素守恒可得zx2=zy,解得z=2/(yx);吸氫速率v=240 mL2 g4 min=30 mLg1min1;根據(jù)圖象可知,T1<T2,T2時氫氣的壓強大,說明升高溫度反應()向生成氫氣的方向移動,即逆反應為吸熱反應,所以正反應是放熱反應,則H<0。(2)根據(jù)圖象可知,橫坐標相同,即氫原子與金屬原子個數(shù)比相同時,T2時氫氣的壓強大,說明T2時吸氫量少,則(T1)>(T2);處于圖中的a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量的氫氣,氫氣的壓強增大,H/M逐漸增大,根據(jù)圖象可能處于c點;根據(jù)平衡移動原理,可以通過加熱或減小壓強的方式使平衡逆向移動,釋放氫氣。(3)設(shè)題給熱化學方程式的反應熱分別為H1、H2,寫出由CO、H2合成CH4的化學方程式并注明狀態(tài):CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g),然后根據(jù)蓋斯定律可得該反應的H=H2H1=206 kJmol1。答案:(1)2/(yx)30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H=206 kJmol1【誤區(qū)提醒】本題熱化學方程式的書寫易出現(xiàn)錯誤,主要有以下幾點:(1)方程式中的狀態(tài)未標;(2)熱量計算出現(xiàn)錯誤; (3)H的單位書寫出現(xiàn)錯誤。(xx四川高考11)為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)?；罨蜩F礦還原Fe3的主要反應為FeS27Fe2(SO4)38H2O15FeSO48H2SO4,不考慮其他反應,請回答下列問題:(1)第步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。(2)檢驗第步中Fe3是否完全還原,應選擇(填字母編號)。( )AKMnO4溶液BK3Fe(CN)6溶液CKSCN溶液(3)第步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是 。(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,FeCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。已知25,101 kPa時:4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s) H=1 648 kJmol1C(s)O2(g)CO2(g)H=393 kJmol12Fe(s)2C(s)3O2(g)2FeCO3(s) H=1 480 kJmol1FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是 。(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應為4LiFeS2Fe2Li2S,正極反應式是。(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%。將akg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第步應加入FeCO3kg?！窘忸}指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)三價鐵離子的檢驗需要用硫氰酸根離子;(2)碳酸亞鐵與硫酸按物質(zhì)的量11反應?！窘馕觥?1)H2SO4與Fe2O3反應的方程式為Fe2O33H2SO4Fe2(SO4)33H2O,其離子方程式為Fe2O36H2Fe33H2O。(2)檢驗Fe3是否反應完全,可利用Fe3與KSCN的顯色反應,生成紅色溶液,故選C。(3)部分Fe2被空氣中的氧氣氧化為Fe3,Fe3水解產(chǎn)生H,使pH降低。(4)若將題中所給三個反應依次編為、號反應,則FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的反應可以由反應逆向進行后24得到,同時所對應的反應熱要乘以相應的倍數(shù),故其熱化學方程式為4FeCO3(s)O2(g)2Fe2O3(s)4CO2(g)H=260 kJmol1。(5)正極發(fā)生的反應是還原反應,即得電子,故參加反應的物質(zhì)應是FeS2,又知最后生成鐵單質(zhì)和S2,故正極反應式為FeS24eFe2S2。(6)方法1:由于最終得到FeSO4,根據(jù)元素守恒,n(Fe)=n(S),Fe來自Fe2O3、FeS2、FeCO3;S來自FeS2、H2SO4則有(22)96%=96%22,則得m(FeCO3)(0.011 8ab0.646c)kg。方法2:首先浸出的Fe2O3的物質(zhì)的量為=,由化學式Fe2(SO4)3可知同F(xiàn)e2O3反應的硫酸的物質(zhì)的量應為其的3倍,即3,化簡即。而一共加入的硫酸的物質(zhì)的量為,故剩余的硫酸的物質(zhì)的量為。由題目可知在第步時又生成了硫酸,這一部分硫酸可通過Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量即計算而得,計算后可知第步中生成的硫酸的物質(zhì)的量為(8/7)=。又因為Fe2與硫酸按物質(zhì)的量11反應,故濾液中剩余的硫酸的物質(zhì)的量即為應加入的FeCO3的物質(zhì)的量,即為(),乘以FeCO3的摩爾質(zhì)量116 gmol1可得FeCO3的質(zhì)量為()116 kg(0.011 8ab0.646c)kg。答案:(1)Fe2O36H2Fe33H2O(2)C(3)Fe2被氧化為Fe3,Fe3水解產(chǎn)生H(4)4FeCO3(s)O2(g)2Fe2O3(s)4CO2(g) H=260 kJmol1(5)FeS24eFe2S2或FeS24Li4eFe2Li2S (6)0.011 8ab0.646c(xx浙江高考28)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應:(g)(g)H2(g)(1)已知:化學鍵CHCCCCHH鍵能/kJmol1412348612436計算上述反應的H=kJmol1。(2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時,物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為,則在該溫度下反應的平衡常數(shù)K=(用等符號表示)。(3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為19),控制反應溫度600,并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應。在不同反應溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù))示意圖如下:摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實 ?？刂品磻獪囟葹?00的理由是 。(4)某研究機構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝乙苯二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應:CO2H2COH2O,CO2C2CO。新工藝的特點有(填編號)。CO2與H2反應,使乙苯脫氫反應的化學平衡右移不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗有利于減少積炭有利于CO2資源利用【解析】(1)H=反應物的總鍵能生成物的總鍵能=412 kJmol12348 kJmol1612 kJmol1436 kJmol1=124 kJmol1。(2)恒壓條件下,反應是體積增大的反應,反應前后體積會發(fā)生變化,=,反應后的體積V2=(1)V,代入平衡常數(shù)的計算公式可求出:K=2n/(12)V。(3)水不參加反應,相當于通入惰性氣體,保持壓強不變,對于反應來說相當于減小壓強,平衡向氣體體積增大的方向進行,即向正反應方向進行,因此能提高乙苯的轉(zhuǎn)化率。溫度控制在600,能保持較快的反應速率,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性都較高。溫度過低,反應速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,可能使催化劑失活,且能耗大。雖然乙苯的轉(zhuǎn)化率提高,但苯乙烯的選擇性大幅下降。(4)與摻水蒸氣工藝相比,不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗;CO2與H2反應,使乙苯脫氫反應的化學平衡右移;CO2C2CO,有利于減少積炭,且充分利用了CO2資源。答案:(1)124(2)Kc=2n/(12)V或Kp=p(3)正反應方向氣體分子數(shù)增加,加入水蒸氣稀釋,相當于起減壓的效果溫度控制在600,能保持較快的反應速率,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性都較高。溫度過低,反應速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活,且能耗大 (4)(xx海南高考16)氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,回答下列問題:(1)氨的水溶液顯弱堿性,其原因為 (用離子方程式表示),0.1 molL1的氨水中加入少量NH4Cl固體,溶液的pH(填“升高”或“降低”);若加入少量明礬,溶液中N的濃度(填“增大”或“減小”)。(2)硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O,250時,硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡,該分解反應的化學方程式為 ,平衡常數(shù)表達式為 ;若有1 mol硝酸銨完全分解,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol。(3)由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示,若生成1 mol N2,其H=kJmol1。【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化;(2)電解質(zhì)溶液中電離平衡、水解平衡以及化學平衡、反應中的能量變化等化學反應原理知識的理解與應用?！窘馕觥?1)氨水中一水合氨部分電離生成銨根離子和氫氧根離子,使溶液呈堿性;若加入氯化銨,銨根離子濃度增大,電離平衡逆向移動,氫氧根離子濃度減小,pH減小;若加入明礬,Al3水解消耗OH,使NH3H2O的電離反應正向移動,c(N)增大。(2)硝酸銨分解生成N2O和H2O為可逆反應,因此化學方程式為NH4NO3(s)N2O(g)2H2O(g)(250時,水為氣態(tài)),則K=c(N2O)c2(H2O);硝酸銨中氮元素化合價分別從3和5價均變?yōu)?價,因此轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4個,每有1 mol硝酸銨反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4 mol。(3)N2ONON2NO2,根據(jù)圖示每生成1 mol氮氣,H=209 kJmol1348 kJmol1=139 kJmol1。答案:(1)NH3H2ONOH降低增大(2)NH4NO3N2O2H2OK=c(N2O)c2(H2O)4 (3)139(xx江蘇高考20)煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預處理后用CaSO3水懸浮液吸收,可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應的熱化學方程式為:NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)H=200.9 kJmol1NO(g)O2(g)NO2(g)H=58.2 kJmol1SO2(g)O3(g)SO3(g)O2(g)H=241.6 kJmol1(1)反應3NO(g)O3(g)3NO2(g)的H=kJmol1。(2)室溫下,固定進入反應器的NO、SO2的物質(zhì)的量,改變加入O3的物質(zhì)的量,反應一段時間后體系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)隨反應前n(O3)n(NO)的變化見下圖。當n(O3)n(NO)>1時,反應后NO2的物質(zhì)的量減少,其原因是。增加n(O3),O3氧化SO2的反應幾乎不受影響,其可能原因是。(3)當用CaSO3水懸浮液吸收經(jīng)O3預處理的煙氣時,清液(pH約為8)中S將NO2轉(zhuǎn)化為N,其離子方程式為。(4)CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液,達到平衡后溶液中c(S)=用c(S)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示;CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是?！窘馕觥?1)根據(jù)蓋斯定律,(反應1)(反應2)2,可得3NO(g)O3(g)3NO2(g),則H=200.9 kJmol158.2 kJmol12=317.3 kJmol1。(2)根據(jù)圖示,n(O3)n(NO)=1時,n(NO2)最大,n(O3)n(NO)>1時,n(NO2)減小,可能原因是過量的O3將NO2氧化為更高價態(tài)的氮氧化物N2O5。增大n(O3),O3氧化SO2的反應不受影響,結(jié)合O2氧化SO2需要催化劑加熱,可以推斷可能原因是該反應的反應速率較慢。(3)NO2轉(zhuǎn)化為N,氮元素被還原,則硫元素被氧化,S轉(zhuǎn)化為S,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平離子方程式。(4)根據(jù)Ksp(CaSO4)=c(Ca2)c(S),c(Ca2)=,根據(jù)Ksp(CaSO3)=c(Ca2)c(S),c(S)=c(S)。CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4,發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化:CaSO3(s)Na2SO4CaSO4(s)Na2SO3,溶液中c(S)增大,加快S與NO2的反應速率,因此NO2的吸收效率提高。答案:(1)317.3(2)O3將NO2氧化成更高價氮氧化物(或生成了N2O5)SO2與O3的反應速率慢(3)S2NO22OHS2NH2O(4)c(S)S的濃度增大,加快S與NO2的反應速率(xx廣東高考31)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,可提高效益,減少污染。(1)傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。其中,反應為:2HCl(g) CuO(s)H2O(g)CuCl2(s)H1反應生成1 mol Cl2(g)的反應熱為H2,則總反應的熱化學方程式為_(反應熱用H1和H2表示)。(2)新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應具有更好的催化活性。實驗測得在一定壓強下,總反應的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的HClT曲線如圖:則總反應的H0(填“>”“=”或“<”);A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是。在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大,畫出相應HClT曲線的示意圖,并簡要說明理由: 。下列措施中,有利于提高HCl的有。( )A增大n(HCl)B增大n(O2)C使用更好的催化劑D移去H2O(3)一定條件下測得反應過程中n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下:t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103mol01.83.75.47.2計算2.06.0 min內(nèi)以HCl的物質(zhì)的量變化表示的反應速率(以molmin1為單位,寫出計算過程)。(4)Cl2用途廣泛,寫出用Cl2制備漂白粉的化學反應方程式?！窘忸}指南】解答本題注意以下兩點:(1)掌握利用蓋斯定律計算熱效應的方法;(2)掌握外界條件對化學平衡的影響?！窘馕觥勘绢}主要考查熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的應用、平衡移動原理、化學反應速率的計算、圖象問題的分析和處理能力。(1)注意反應熱和化學計量數(shù)之間的關(guān)系,反應生成1 mol Cl2(g)的反應熱為H2,根據(jù)蓋斯定律可求出總反應的反應熱,2HCl(g) 1/2O2(g)H2O(g)Cl2(g)H=H1H2。(2)根據(jù)溫度升高,氯化氫的轉(zhuǎn)化率降低可知,該反應的正反應是放熱反應,即H<0。當溫度升高時,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,所以K(A)>K(B);根據(jù)反應特點,反應后氣體分子數(shù)減少,增大壓強,氯化氫的轉(zhuǎn)化率升高,故此時的HClT曲線應該在題中所給曲線的上方;增大n(HCl),平衡雖然正向移動但是氯化氫的轉(zhuǎn)化率下降,A不正確;增大氧氣的濃度,可以提高HCl,B正確;催化劑只能改變反應速率不能改變化學平衡,C不正確;移去H2O,平衡正向移動,HCl變大,D正確。(3)應用題目給出的數(shù)值可以計算速率為1.8103molmin1。(4)制備漂白粉是用氯氣和石灰乳反應制得,反應的化學方程式為2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O。答案:(1)2HCl(g) 1/2O2(g)H2O(g)Cl2(g) H=H1H2(2)<K(A)見下圖增大壓強,平衡右移,HCl增大,相同溫度下,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實驗的大B、D(3)解:設(shè)2.06.0 min內(nèi),HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n2HCl(g)1/2O2(g)H2O(g)Cl2(g)2 1n (5.41.8)103mol解得n=7.2103molv(HCl)=7.2103mol/(6.02.0)min=1.8103molmin1(4)2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O