(浙江選考)2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 題型強(qiáng)化二 化學(xué)反應(yīng)原理專項(xiàng)訓(xùn)練.docx
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題型強(qiáng)化專項(xiàng)訓(xùn)練二化學(xué)反應(yīng)原理1.(2018金華十校聯(lián)考)催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7 kJmol-1.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2某實(shí)驗(yàn)控制CO2和H2初始投料比為12.2,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):T/K催化劑CO2轉(zhuǎn)化率/%甲醇選擇性/%543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6備注Cat.1:Cu/ZnO納米棒,Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比。已知:表示CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的H分別為-283.0 kJmol-1和-285.8 kJmol-1;H2O(l)H2O(g)H3=+44.0 kJmol-1。請(qǐng)回答(不考慮溫度對(duì)H的影響):(1)a.反應(yīng)的H2= kJmol-1。b.800 時(shí),反應(yīng)和反應(yīng)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為1.0和2.5,則該溫度下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為。(2)在圖中分別畫出反應(yīng)在無(wú)催化劑、有催化劑Cat.1和有催化劑Cat.2三種情況下“反應(yīng)過(guò)程能量”示意圖(在圖中標(biāo)注出相應(yīng)的催化劑)。(3)工業(yè)生產(chǎn)甲醇還有如下方法:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)副反應(yīng):2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)若生產(chǎn)過(guò)程中在恒壓條件下通入水蒸氣,從化學(xué)平衡的角度分析該操作對(duì)生產(chǎn)甲醇帶來(lái)的利和弊:。(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外線照射時(shí),在不同催化劑(、)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(填字母代號(hào))。A.催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率,在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)對(duì)正反應(yīng)的催化效果更好B.從圖中可知催化劑的催化效果更好C.若光照時(shí)間足夠長(zhǎng),三條曲線將相交于一點(diǎn)D.光照15 h前,無(wú)論用所給的哪種催化劑,該反應(yīng)均未達(dá)到平衡(5)人們正在研究某種鋰-空氣電池,它是一種環(huán)境友好的蓄電池。放電時(shí)的總反應(yīng)為4 Li+O22 Li2O。在充電時(shí),陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的過(guò)程比較復(fù)雜,目前普遍認(rèn)可以按兩步反應(yīng)進(jìn)行,請(qǐng)補(bǔ)充完整。電極反應(yīng)式:和Li2O2-2e-2 Li+O2。答案(1)+41.20.4(2)(3)利:通入水蒸氣增大了水蒸氣的濃度,使副反應(yīng)平衡左移,減少副反應(yīng)的發(fā)生;弊:恒壓通入水蒸氣相當(dāng)于減壓,使主反應(yīng)平衡左移,甲醇平衡產(chǎn)率降低(4)CD(5)2 Li2O-2e-2 Li+Li2O2解析(1)a.根據(jù)CO和H2標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的H分別為-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1書寫熱化學(xué)方程式:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0kJmol-1:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8kJmol-1:H2O(l)H2O(g)H3=+44.0kJmol-1由蓋斯定律可知,-+可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=(-285.8+283.0+44.0)kJmol-1=+41.2kJmol-1。b.根據(jù)熱化學(xué)方程式:I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7kJmol-1.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2=+41.2kJmol-1結(jié)合蓋斯定律,-得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-53.7kJmol-1-41.2kJmol-1=-94.9kJmol-1,其反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.02.5=0.4。(2)由表中數(shù)據(jù)分析可知,在催化劑cat.2的作用下,甲醇的選擇性更大,說(shuō)明催化劑Cat.2對(duì)反應(yīng)的催化效果更好,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,說(shuō)明使用催化劑Cat.2的反應(yīng)過(guò)程中活化能更低,因此“反應(yīng)過(guò)程能量”的圖如下:(3)利:在恒壓條件下通入水蒸氣,增大了水蒸氣的濃度,使副反應(yīng)平衡左移,減少副反應(yīng)的發(fā)生;弊:恒壓通入水蒸氣相當(dāng)于減壓,使主反應(yīng)平衡左移,甲醇平衡產(chǎn)率降低。(4)催化劑能同等程度地影響正、逆反應(yīng)速率,故A錯(cuò)誤;由圖分析可知,催化劑、的催化效果都優(yōu)于催化劑,故B錯(cuò)誤;三條曲線呈不斷上升趨勢(shì),催化劑只能影響反應(yīng)速率,不影響化學(xué)平衡,所以當(dāng)光照時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí),甲烷的產(chǎn)量會(huì)相同,三條曲線會(huì)相交于一點(diǎn),故C正確;因?yàn)殡S著光照時(shí)間的延長(zhǎng),甲烷的產(chǎn)量在增加,說(shuō)明光照15h前,無(wú)論用所給的哪種催化劑,該反應(yīng)均未達(dá)到平衡,故D正確。(5)放電的總反應(yīng)為4Li+O22Li2O,所以充電的總反應(yīng)為2Li2O4Li+O2,陽(yáng)極總電極反應(yīng)為2Li2O-4e-4Li+O2;由題意陽(yáng)極區(qū)分兩步反應(yīng),第二步反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2-2e-2Li+O2,所以用陽(yáng)極總反應(yīng)減去第二步反應(yīng),即可得第一步反應(yīng)為2Li2O-2e-2Li+Li2O2。2.(2018鎮(zhèn)海中學(xué)選考模擬)含碳物質(zhì)在日常生活與工業(yè)生產(chǎn)上有廣泛的應(yīng)用。(1)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如圖1所示,寫出電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式:。圖1(2)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(、)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化見(jiàn)圖2。在15小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率、和從大到小的順序?yàn)?填序號(hào))。圖2(3)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸生成速率的關(guān)系見(jiàn)圖3。乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是;圖3(4)CO和H2在Cu2O/ZnO作催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。向2 L的密閉容器中通入1 mol CO(g)和2 mol H2(g),在一定條件下發(fā)生反應(yīng)合成甲醇,反應(yīng)過(guò)程中,CH3OH的物質(zhì)的量(n)與時(shí)間(t)及溫度的關(guān)系如圖4所示。圖4500 時(shí),此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=;據(jù)研究,反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu2O,反應(yīng)體系中含少量的CO2有利于維持Cu2O的量不變,原因是(用化學(xué)方程式表示)。在500 恒壓條件下,請(qǐng)?jiān)趫D4中畫出反應(yīng)體系中n(CH3OH)隨時(shí)間t變化的總趨勢(shì)圖。答案(1)H2-2e-+CO32-CO2+H2O、CO-2e-+CO32-2CO2(2)(3)300 T400 (或300400 )(4)4Cu2O+CO2Cu+CO2解析(1)燃料電池工作時(shí),通入燃料的一極為負(fù)極,即CO和H2在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2-2e-+CO32-CO2+H2O、CO-2e-+CO32-2CO2。(2)由圖2可知,在015h內(nèi),甲烷的物質(zhì)的量的變化量為n()n()。(3)根據(jù)圖像,溫度超過(guò)250時(shí),催化劑的催化效率降低,在300時(shí)失去活性,故溫度高于300時(shí),乙酸的生成速率增大是由溫度升高導(dǎo)致的,故乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍為300400。(4)根據(jù)圖像,2s后反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量為0.5mol,濃度為0.25molL-1,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/(molL-1)0.510轉(zhuǎn)化/(molL-1)0.250.50.25平衡/(molL-1)0.250.50.25500時(shí),此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(CH3OH)c(CO)c2(H2)=0.250.250.52=4。在加熱條件下CO能還原Cu2O使其減少,因此反應(yīng)體系中含有少量二氧化碳,有利于抑制反應(yīng)Cu2O+CO2Cu+CO2的發(fā)生,維持Cu2O的量不變。根據(jù)合成甲醇的反應(yīng)方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反應(yīng)中氣體物質(zhì)的量減小,在500恒壓條件下,隨反應(yīng)的進(jìn)行容器體積減小,比恒容條件下的壓強(qiáng)大,故反應(yīng)速率比恒容條件下的大,達(dá)到平衡需要的時(shí)間減少,同時(shí),增大壓強(qiáng)使平衡正向移動(dòng),生成甲醇的物質(zhì)的量增大,故500恒壓條件下,反應(yīng)體系中n(CH3OH)隨時(shí)間t的變化圖像為:。3.(2018寧波六校聯(lián)考)(一)檢驗(yàn)火柴頭中氯元素的一種方法是將火柴頭浸于水中,片刻后取少量溶液于試管中,加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明含氯元素。寫出上述檢驗(yàn)原理的總離子方程式:。(二)肼(N2H4)作為一種重要的氮?dú)浠衔?氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)12.5%,其完全分解的產(chǎn)物為H2和N2,是一種理想的液體氫源。N2H4分解過(guò)程中發(fā)生完全分解和不完全分解。完全分解:N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H1=-50.6 kJmol-1不完全分解:3N2H4(g)4NH3(g)+N2(g)H2反應(yīng)的焓變不易測(cè)量,現(xiàn)查表得如下數(shù)據(jù):2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H3=+92 kJmol-1(該反應(yīng)實(shí)際未發(fā)生)(1)反應(yīng)在(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)條件下可以自發(fā)進(jìn)行。(2)在體積固定的密閉容器中,以Ir/Al2O3為催化劑,在不同溫度下(催化劑均未失活)分解等量N2H4(一開(kāi)始體系中無(wú)其他氣體),測(cè)得反應(yīng)相同時(shí)間后的N2H4、NH3和H2的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示:圖1圖2下列說(shuō)法正確的是(填字母代號(hào))。A.據(jù)圖可知200 時(shí),反應(yīng)的活化能低于反應(yīng)的活化能B.300 后N2H4的體積分?jǐn)?shù)略有提高,可能是由于反應(yīng)平衡逆向移動(dòng)導(dǎo)致C.換用選擇性更高的Ni/Ir復(fù)合催化劑可提高N2H4的平衡轉(zhuǎn)化率D.400 是該制氫工藝比較合適的生產(chǎn)溫度某溫度下,若在1 L體積固定的密閉容器中加入1 mol N2H4,反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)H2與NH3的物質(zhì)的量均為0.4 mol。請(qǐng)計(jì)算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=(Kc為用氣體的濃度表示的平衡常數(shù))。若在6001 000 下進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)預(yù)測(cè)并在上圖中補(bǔ)充H2體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)。(3)近期,來(lái)自非洲的四位女孩打造了一臺(tái)靠尿液驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī),其原理是把尿液以電解的方式分離出可供設(shè)備發(fā)電使用的氫氣,同時(shí)將尿液脫氮(轉(zhuǎn)化為大氣循環(huán)的無(wú)污染氣體)減輕生活污水造成的污染。以純尿液為電解液(以NH4+表示尿液中氮元素的存在形式),寫出該電解過(guò)程的總反應(yīng)方程式:。答案(一)Ag+3NO2-+ClO3-AgCl+3NO3-(二)(1)任意溫度(2)B0.096(3)2NH4+3H2+N2+2H+解析(一)火柴頭中含有氯酸鉀,將火柴頭浸于水中,片刻后取少量溶液于試管中,加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,ClO3-被還原為Cl-,Cl-與Ag+反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ag+3NO2-+ClO3-AgCl+3NO3-。(二)(1)根據(jù)蓋斯定律可知,反應(yīng)3-反應(yīng)2得反應(yīng):3N2H4(g)4NH3(g)+N2(g)H2=-50.6kJmol-13-92kJmol-12=-335.8kJmol-1,即該反應(yīng)S0,H0,在任意溫度條件下都可以自發(fā)進(jìn)行。(2)根據(jù)圖像可知,反應(yīng)在200時(shí),氫氣的體積分?jǐn)?shù)為0,氨氣的體積分?jǐn)?shù)較大,說(shuō)明反應(yīng)易發(fā)生,反應(yīng)活化能比反應(yīng)的低,A錯(cuò)誤;反應(yīng):2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H3=+92kJmol-1,升高溫度,平衡右移,氨氣物質(zhì)的量減小,氮?dú)狻錃馕镔|(zhì)的量增大,針對(duì)反應(yīng):N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H1=-50.6kJmol-1以及反應(yīng):3N2H4(g)4NH3(g)+N2(g),增大生成物濃度,平衡左移,N2H4的體積分?jǐn)?shù)略有提高,B正確;催化劑能夠增大反應(yīng)速率,但不使平衡不移動(dòng),不能提高N2H4的平衡轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知,溫度在600左右時(shí),氫氣的百分含量最大,D錯(cuò)誤。N2H4(g)N2(g)+2H2(g)起始量/(molL-1)100轉(zhuǎn)化量/(molL-1)xx2x平衡量/(molL-1)1-xx2x3N2H4(g)4NH3(g)+N2(g)起始量/(molL-1)1-x0x轉(zhuǎn)化量/(molL-1)0.30.40.1平衡量/(molL-1)1-x-0.30.40.1+x根據(jù)題給信息可知:2x=0.4molL-1,x=0.2molL-1,所以達(dá)到平衡時(shí),c(N2H4)=(1-0.2-0.3)molL-1=0.5molL-1;c(N2)=(0.1+0.2)molL-1=0.3molL-1;c(H2)=0.4molL-1;則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc=c(N2)c2(H2)c(N2H4)=0.30.420.5=0.096。對(duì)于N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H1=-50.6kJmol-1,升高溫度,平衡左移,H2的體積分?jǐn)?shù)減小,故圖像如下:(3)電解含有NH4+的溶液,根據(jù)題干信息,氮元素的化合價(jià)由-3價(jià)升高到0價(jià),氫元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低到0價(jià),該電解過(guò)程的總反應(yīng)方程式為2NH4+3H2+N2+2H+。4.(2018江西紅色七校第一次聯(lián)考)C、N、S的氧化物常會(huì)造成一些環(huán)境問(wèn)題,科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來(lái)消除這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO和H2在230 催化劑條件下轉(zhuǎn)化成甲醇蒸氣和水蒸氣。圖1表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。(2)工業(yè)上常用“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下,將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中,測(cè)得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖2所示。請(qǐng)寫出a點(diǎn)時(shí)n(HSO3-)n(H2SO3)=,b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7,則n(NH4+)n(HSO3-)=。(3)工業(yè)上還常用氨還原法去除NO。一定條件下,用NH3消除NO污染的反應(yīng)原理為4NH3+6NO5N2+6H2O。不同溫度條件下,n(NH3)n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為41、31、13時(shí),得到NO脫除率曲線如圖3所示:請(qǐng)寫出N2的電子式:。曲線c對(duì)應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是。曲線a中NO的起始濃度為610-4mgm-3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.8 s,該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為 mgm-3s-1。(4)間接電化學(xué)法可除NO。其原理如圖4所示,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式(陰極室溶液呈酸性,加入HSO3-,出來(lái)S2O42-):。答案(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49 kJmol-1(2)1131(3)NN131.510-4(4)2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O解析(1)根據(jù)圖1可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),恒壓容器中0.5molCO2和1.5molH2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)的能量變化Q=23kJmol-1-3.4kJmol-1=19.6kJmol-1,當(dāng)1molCO2完全反應(yīng)時(shí),H=-19.680%2kJmol-1=-49kJmol-1,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49kJmol-1。(2)(NH4)2SO3溶液與SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH4)2SO3+SO2+H2O2NH4HSO3,由圖2可知,a點(diǎn)時(shí)HSO3-和H2SO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等,所以n(HSO3-)n(H2SO3)=11,b點(diǎn)時(shí)溶液的pH=7,根據(jù)電荷守恒可知n(NH4+)=n(HSO3-)+2n(SO32-),又根據(jù)圖像曲線可知n(SO32-)=n(HSO3-),則n(NH4+)=3n(HSO3-),所以n(NH4+)n(HSO3-)=31。(3)N2的電子式為NN;n(NH3)n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為41、31、13時(shí),NO的含量越來(lái)越大,NO脫除率越來(lái)越低,故曲線c對(duì)應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是13;曲線a中NO的起始濃度為610-4mgm-3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.8s,該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為610-4mgm-3(0.75-0.55)0.8s=1.510-4mgm-3s-1。(4)電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng),硫元素的化合價(jià)降低,由于陰極室溶液呈酸性,所以電極反應(yīng)式為2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O。5.(2018湖南師大附中月考)汽車尾氣中CO、NOx以及燃煤廢氣中的SO2都是大氣污染物,對(duì)它們的治理具有重要意義。(1)氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如圖所示:NONO2N2反應(yīng)為NO+O3NO2+O2,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。反應(yīng)中,當(dāng)n(NO2)nCO(NH2)2=32時(shí),氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為。(2)使用“催化轉(zhuǎn)化器”可以減少汽車尾氣中的CO和NOx,轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+NOxN2+CO2(未配平),若x=1.5,則化學(xué)方程式中CO2和N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為。(3)吸收SO2和NO,獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下圖所示(Ce為鈰元素)。裝置中,酸性條件下NO被Ce4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3-和NO2-,請(qǐng)寫出生成等物質(zhì)的量的NO3-和NO2-時(shí)的離子方程式:。(4)裝置的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ce4+再生,再生時(shí)生成的Ce4+在電解槽的(填“陽(yáng)極”或“陰極”),同時(shí)在另一極生成S2O42-的電極反應(yīng)式為。(5)已知進(jìn)入裝置的溶液中NO2-的濃度為a gL-1,要使1 m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,至少需向裝置中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣 L(用含a的代數(shù)式表示,結(jié)果保留整數(shù))。答案(1)143(2)31(3)2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H+4Ce3+(4)陽(yáng)極2H+2HSO3-+2e-S2O42-+2H2O(5)243a解析(1)NO+O3NO2+O2,生成1mol氧氣時(shí),反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2mol,故生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LO2即0.5mol時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5mol2=1mol;當(dāng)n(NO2)nCO(NH2)2=32時(shí),即NO2和CO(NH2)2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比是32,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO2+4CO(NH2)27N2+8H2O+4CO2,只有N元素的化合價(jià)發(fā)生變化,氮?dú)饧葹檠趸a(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,由N原子守恒可知,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為86=43。(2)轉(zhuǎn)換過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+NOxCO2+N2(未配平),若x=1.5,可利用“定一法”進(jìn)行配平,把CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1,則CO、NO1.5、N2前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1、23、13,即3CO+2NO1.53CO2+N2,則化學(xué)方程式中CO2與N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為31。(3)生成等物質(zhì)的量的NO3-和NO2-時(shí),Ce4+被還原為Ce3+,由電子守恒和電荷守恒可知,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H+4Ce3+。(4)生成Ce4+為氧化反應(yīng),發(fā)生在陽(yáng)極上;陰極上反應(yīng)物是HSO3-,HSO3-被還原成S2O42-,電極反應(yīng)式為2H+2HSO3-+2e-S2O42-+2H2O。(5)NO2-的濃度為agL-1,要使1m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,則失去電子的物質(zhì)的量是1000LagL-146gmol-1(5-3),設(shè)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積是VL,則得電子的物質(zhì)的量是VL22.4Lmol-12(2-0),根據(jù)得失電子守恒可知:1000a(5-3)46=V22.42(2-0),解得V243a。6.(2018湖北沙市中學(xué)能力測(cè)試).(1)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。假設(shè)用酸性高錳酸鉀溶液吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2,該過(guò)程中高錳酸根被還原為Mn2+,請(qǐng)寫出該過(guò)程的離子方程式:。將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳加以回收,可降低碳的排放。下圖是通過(guò)人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖,a電極為(填“正極”或“負(fù)極”),b電極的電極反應(yīng)式為。(2)如果采用NaClO、Ca(ClO)2作吸收劑,也能得到較好的煙氣脫硫效果。已知下列反應(yīng):SO2(g)+2OH-(aq)SO32-(aq)+H2O(l)H1ClO-(aq)+SO32-(aq)SO42-(aq)+Cl-(aq)H2CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)H3則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的H=。.(3)FeO42-在水溶液中的存在形態(tài)如圖所示。若向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分?jǐn)?shù)的變化情況是。若向pH=6的這種溶液中滴加KOH溶液,則溶液中含鐵元素的微粒中,轉(zhuǎn)化為(填微粒符號(hào))。答案.(1)2MnO4-+5SO2+2H2O2Mn2+5SO42-+4H+負(fù)極CO2+2e-+2H+HCOOH(2)H1+H2-H3.(3)先增大后減小HFeO4-FeO42-解析(1)用酸性高錳酸鉀溶液吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2,過(guò)程中高錳酸根被還原為Mn2+,則SO2被氧化為SO42-,該反應(yīng)的離子方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O2Mn2+5SO42-+4H+;a電極處H2O轉(zhuǎn)化為O2,此過(guò)程發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),原電池中失去電子的電極為負(fù)極;b電極為正極,正極上CO2和H+得到電子生成HCOOH,則b電極的電極反應(yīng)式為CO2+2H+2e-HCOOH。(2)給已知熱化學(xué)方程式編號(hào)如下:SO2(g)+2OH-(aq)SO32-(aq)+H2O(l)H1ClO-(aq)+SO32-(aq)SO42-(aq)+Cl-(aq)H2CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)H3根據(jù)蓋斯定律,則+-得反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)H=H1+H2-H3。(3)由圖像分析可知,若向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分?jǐn)?shù)的變化情況是先增大后減小;pH=6時(shí),這種溶液中主要存在HFeO4-,向pH=6的這種溶液中加KOH溶液,由圖像可知,FeO42-的分布分?jǐn)?shù)增大,HFeO4-的分布分?jǐn)?shù)減小,故發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HFeO4-+OH-FeO42-+H2O,HFeO4-轉(zhuǎn)化為FeO42-。- 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