高考化學(xué)三輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 考前體系通關(guān)練 題型17 化學(xué)反應(yīng)原理綜合應(yīng)用題

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1、高考化學(xué)三輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 考前體系通關(guān)練 題型17 化學(xué)反應(yīng)原理綜合應(yīng)用題1(xx廣州二模)多晶硅是太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原材料。(1)由石英砂可制取粗硅，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：SiO2(s)C(s)=SiO(g)CO(g)Ha kJmol12SiO(g)=Si(s)SiO2(s)Hb kJmol1反應(yīng)SiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)的H_ kJmol1(用含a、b的代數(shù)式表示)。SiO是反應(yīng)過(guò)程中的中間產(chǎn)物。隔絕空氣時(shí)，SiO與NaOH溶液反應(yīng)(產(chǎn)物之一是硅酸鈉)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)粗硅提純常見(jiàn)方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl3，經(jīng)提純后再用H2還原：SiHCl

2、3(g)H2(g)Si(s)3HCl(g)。不同溫度及不同時(shí)，反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖所示。X是_(填“H2”或“SiHCl3”)。上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K(1 150 )_K(950 )(填“”、“K(950 )。(3)電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，粗硅失去電子，結(jié)合H生成SiH4氣體，則電極反應(yīng)式為Si4H4e=SiH4。Si、N元素組成的化合物中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，則，即化學(xué)式為Si3N4。答案(1)2abSiO2NaOH=Na2SiO3H2(2)SiHCl3(3)Si4H4e=SiH4Si3N42二甲醚(CH3OCH3)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料，在未來(lái)可能替代汽車(chē)燃油、石油液化氣、城市煤

3、氣等，市場(chǎng)前景極為廣闊。它清潔、高效，具有優(yōu)良的環(huán)保性能。工業(yè)上制二甲醚是在一定溫度(230280 )、壓強(qiáng)(2.010.0 MPa)和催化劑作用下進(jìn)行的，反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng)。CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H190.7 kJmol12CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H223.5 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H341.2 kJmol1(1)反應(yīng)器中的總反應(yīng)可表示為3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)，則該反應(yīng)的H_，平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)，在恒溫、可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，二甲醚的產(chǎn)率會(huì)_(填升高、降低或不

4、變)。(2)二氧化碳是一種重要的溫室氣體，減少二氧化碳的排放是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。目前，由二氧化碳合成二甲醚的研究工作已取得了重大進(jìn)展，其化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H0。該反應(yīng)在恒溫、體積恒定的密閉容器中進(jìn)行，下列不能作為該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)的是_。A容器內(nèi)混合氣體的密度不變B容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)保持不變C容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變D單位時(shí)間內(nèi)消耗2 mol CO2的同時(shí)消耗1 mol二甲醚(3)二甲醚氣體的燃燒熱為1 455 kJmol1，工業(yè)上用合成氣(CO、H2)直接或間接合成二甲醚。下列有關(guān)敘述正確的是_。A

5、二甲醚分子中含共價(jià)鍵B二甲醚作為汽車(chē)燃料不會(huì)產(chǎn)生污染物C二甲醚與乙醇互為同系物D表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OCH3(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 455 kJmol1(4)綠色電源“直接二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖如圖所示：正極為_(kāi)(填“A電極”或“B電極”)，寫(xiě)出A電極的電極反應(yīng)式：_。解析(1)根據(jù)蓋斯定律，H2H1H2H3246.1 kJmol1，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)， 二甲醚的產(chǎn)率升高。(2)該反應(yīng)特點(diǎn)是，所有反應(yīng)物和產(chǎn)物都是氣態(tài)，正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，正反應(yīng)吸熱。恒容條件下，密度始終不變，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)

6、，壓強(qiáng)不改變時(shí)表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B選項(xiàng)正確；氣體摩爾質(zhì)量等于質(zhì)量與物質(zhì)的量之比，當(dāng)物質(zhì)的量不變時(shí)，氣體平均摩爾質(zhì)量也不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C選項(xiàng)正確；由反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)知，單位時(shí)間內(nèi)消耗2 mol CO2，必生成1 mol CH3OCH3，即二甲醚的消耗速率等于其生成速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D選項(xiàng)正確。(3)CH3OCH3分子中只存在碳?xì)滏I、碳氧鍵，它們都是共價(jià)鍵，A選項(xiàng)正確；二甲醚含碳、氫、氧元素，燃燒時(shí)仍然會(huì)產(chǎn)生CO、CO2等大氣污染物，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；CH3OCH3與CH3CH2OH分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；燃燒熱強(qiáng)調(diào)生成的水為液態(tài)，正確的熱化學(xué)方程式為CH3

7、OCH3(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 455 kJmol1，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)從電池裝置圖看，A電極通入二甲醚和水，B電極通入氧氣，該燃料電池中，二甲醚是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，A極為負(fù)極；氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，B電極為正極。負(fù)極反應(yīng)式為CH3OCH312e3H2O=2CO212H。答案(1)246.1 kJmol1K升高(2)A(3)A(4)B電極CH3OCH33H2O12e=2CO212H3(xx韶關(guān)模擬)xx年春季，全國(guó)各地持續(xù)出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，給人們的生產(chǎn)、生活造成了嚴(yán)重的影響。汽車(chē)尾氣中含有CO、氮氧化物、煙塵等污染物，是導(dǎo)致霧霾天氣的原因之一。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題

8、。(1)下列說(shuō)法正確的是_。ANO、CO、CO2均為酸性氧化物BCO2的大量排放會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)，所以應(yīng)盡量選用公共交通，提倡低碳出行C汽車(chē)尾氣中的氮氧化物主要是空氣中的氮?dú)馀c氧氣在高溫條件下生成的(2)為減輕污染，北京為汽車(chē)加裝了“三效催化凈化器”，可將尾氣中的CO、NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無(wú)毒混合氣體，反應(yīng)如下：2NO2CON22CO2，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K_。(3)已知下列熱化學(xué)方程式：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1則汽車(chē)尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)

9、2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)的H_。(4)當(dāng)固體催化劑質(zhì)量一定時(shí)，增大其表面積可加快化學(xué)反應(yīng)速率。如圖表示在其他條件不變時(shí)，反應(yīng)2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)中NO的濃度c(NO)隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線。圖中T1_T2(填“”或“S2，在圖中畫(huà)出c(NO)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線。(5)低溫脫硝技術(shù)可用于處理各種廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2NH3(g)NO(g)NO2(g)2N2(g)3H2O(g)HT1；若催化劑的表面積S1S2，則在T1、S2條件下，反應(yīng)比在T1、S1條件下后達(dá)到平衡，催化劑不能

10、改變平衡狀態(tài)，故最終c(NO)與在T1、S1條件下相同。(5)反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移3 mol電子時(shí)，生成1 mol N2，A對(duì)；增大一種反應(yīng)物的濃度時(shí)，另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，B錯(cuò)；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成物的能量低于反應(yīng)物的，C錯(cuò)；催化劑不影響平衡移動(dòng)，D錯(cuò)。答案(1)BC(2)(3)746.5 kJmol1(4)如圖所示(5)A4(xx廣州調(diào)研)(1)已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol1O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1請(qǐng)寫(xiě)出液氫和液氧反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程

11、式：_。電解質(zhì)溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)如圖表示373 K時(shí)，反應(yīng)A(g)2B(g)在前110 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_。373 K時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到70 s時(shí)，改變的條件可能是_，反應(yīng)進(jìn)行到90 s時(shí)，改變的條件可能是_。A加入催化劑 B擴(kuò)大容器體積C升高溫度 D增大A的濃度請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出反應(yīng)物A在070 s時(shí)的濃度變化曲線。解析本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理內(nèi)容，考查了蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡的移動(dòng)、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用化學(xué)原理解決問(wèn)題的能力。(1)由蓋斯定律，利用題給的熱化學(xué)反應(yīng)方程式推導(dǎo)可得要求的熱化學(xué)方程式為H2(l)O2(

12、l)=H2O(g)H237.46 kJmol1。(2)反應(yīng)進(jìn)行到70 s時(shí)B的濃度和A的濃度均降低為原來(lái)的，且平衡移動(dòng)時(shí)B的濃度逐漸增大，A的濃度逐漸減小，即平衡向右移動(dòng)，可以判斷改變的條件是擴(kuò)大容器體積。反應(yīng)進(jìn)行到90 s時(shí)A的濃度突然增大，平衡移動(dòng)時(shí)A的濃度逐漸變小，B的濃度逐漸變大，即平衡向右移動(dòng)，可以判斷改變的條件是增大A的濃度。由圖可以看出反應(yīng)起始時(shí)B的濃度為0，進(jìn)行到60 s時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)A的濃度為0.040 molL1，B的濃度為0.120 molL1，由化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系知B的濃度變化量是A的濃度變化量的2倍，可以求出A的起始濃度為0.040 molL10.100 molL1

13、，可以畫(huà)出對(duì)應(yīng)曲線。答案(1)H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJmol1H22OH2e=2H2O(2)BD如圖5(xx廣東汕頭二模，31)為減小CO2對(duì)環(huán)境的影響，在限制其排放量的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。(1)把含有較高濃度CO2的空氣通入飽和K2CO3溶液。在的吸收液中通高溫水蒸氣得到高濃度的CO2氣體。寫(xiě)出中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)如將CO2與H2以13的體積比混合。適當(dāng)條件下合成某烴和水，該烴是_(填序號(hào))。A烷烴 B烯烴C炔烴 D苯的同系物適當(dāng)條件下合成燃料甲醇和水。在體積為2 L的密閉容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，一定條件下發(fā)生

14、反應(yīng)：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1。測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，v(H2)_；氫氣的轉(zhuǎn)化率_；能使平衡體系中n(CH3OH)增大的措施有_。(3)如將CO2與H2以14的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1則CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是_。(4)某同學(xué)用沉淀法測(cè)定含有較高濃度CO2的空氣中CO2的含量，經(jīng)查得

15、一些物質(zhì)在20 的數(shù)據(jù)如下表。溶解度(S)/g溶度積(Ksp)Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO30.163.892.91092.6109(說(shuō)明：Ksp越小，表示該物質(zhì)在水溶液中越易沉淀)吸收CO2最合適的試劑是_填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)除需要測(cè)定工業(yè)廢氣的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)外，還需要測(cè)定_。解析(1)較高濃度的CO2通入飽和碳酸鉀溶液中發(fā)生的反應(yīng)為CO2K2CO3H2O=2KHCO3，然后通入高溫水蒸氣，則相當(dāng)于對(duì)KHCO3加熱，故生成CO2。(2)假設(shè)生成的烴為CnHm，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為nCO2H2CnHm2nH2O，n13，得m2n，由此可

16、知該烴為烯烴。從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，v(CH3OH)0.075 molL1min1，所以v(H2)3v(CH3OH)0.225 molL1min1；由圖象可知，生成的甲醇為1.5 mol，故參加反應(yīng)的氫氣為31.5 mol4.5 mol，氫氣的轉(zhuǎn)化率為100%75%；使平衡體系中甲醇的物質(zhì)的量增大，可以增大反應(yīng)物的量或減少水蒸氣的量，根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，降低溫度或者增大壓強(qiáng)均可。(3)根據(jù)蓋斯定律，第二個(gè)熱化學(xué)方程式4第一個(gè)熱化學(xué)方程式得，CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol1。(4)通過(guò)表格中的溶解度數(shù)據(jù)可知Ba(OH)2的溶解度遠(yuǎn)大于Ca(OH)2，而表格中碳

17、酸鈣與碳酸鋇的溶度積相差不大，故選取Ba(OH)2作為二氧化碳的吸收劑最好；為測(cè)定廢氣中二氧化碳的含量，若廢氣的體積已知，則只需得出其中的二氧化碳的量即可，可通過(guò)測(cè)定沉淀的質(zhì)量來(lái)達(dá)到測(cè)定二氧化碳的量的目的。答案(1)2KHCO3K2CO3H2OCO2(2)B0.225 molL1min175%降低溫度(或加壓或增大H2的量等)(3)CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol1(4)Ba(OH)2BaCO3的質(zhì)量化學(xué)驛站：往返迂回，逐個(gè)擊破大多數(shù)的測(cè)試卷總是從簡(jiǎn)單題開(kāi)始，逐漸增加試題的難度；但也有一些測(cè)試卷，簡(jiǎn)單題和難題交織排列。做題時(shí)，應(yīng)遵循先易后難的原則，這樣可以為后面的題爭(zhēng)取時(shí)間，且能保證得到所有能得到的分。實(shí)際上，簡(jiǎn)單題往往能給其他題目的解答提供一些啟示。