2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三單元 化學(xué)反應(yīng)原理新題呈現(xiàn)

《2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三單元 化學(xué)反應(yīng)原理新題呈現(xiàn)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三單元 化學(xué)反應(yīng)原理新題呈現(xiàn)（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三單元 化學(xué)反應(yīng)原理新題呈現(xiàn)【例1】(xx江西景德鎮(zhèn)二模)氮的氧化物是造成空氣污染的主要氣體之一。用某些特殊的催化劑能將汽車尾氣中的CO、NOx、碳氫化合物轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)。已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.0 kJmol-1N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1(1)寫出NO(g)與CO(g)催化轉(zhuǎn)化成N2(g)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式:。(2)用NH3還原NOx生成N2和H2O?，F(xiàn)有NO、NO2的混合氣體3 L，可用同溫、同壓下3.8 L的NH3恰

2、好使其完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為。(3)用電解法降解治理水中硝酸鹽污染。在酸性條件下，電解原理如圖1，直流電源A為(填“正”或“負”)極，寫出電解原理總反應(yīng)的離子方程式:。圖1 圖2(4)科研小組研究鐵屑對地下水脫氮的反應(yīng)原理。pH=2.5時，用鐵粉還原KNO3溶液，相關(guān)離子濃度、pH隨時間的變化關(guān)系如圖2(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。已知活性炭能吸附N、OH-。pH=2.5時，將鐵屑和活性炭同時加入硝酸鉀溶液中，可以提高脫氮的效果，其原因是。答案(1)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-

3、746.5 kJmol-1(2)19(3)正4N+4H+2N2+2H2O+5O2(4)4Fe+N+10H+4Fe2+N+3H2O活性炭和鐵構(gòu)成了原電池，加快反應(yīng)速率，此外，活性炭吸附生成物N、OH-，能降低水中的N濃度且使溶液的酸性增強解析(1)N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5 kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.0 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5 kJmol-1根據(jù)蓋斯定律，2-可得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=(-393.5 kJmol-1)2-(-221.0 kJmol-1)-(+18

4、0.5 kJmol-1)=-746.5 kJmol-1。(2)根據(jù)反應(yīng)可知:氨氣被氧化為氮氣，NH3N23e-;一氧化氮被還原為氮氣，NON22e-;二氧化氮被還原為氮氣，NO2N24e-。設(shè)一氧化氮體積為x，二氧化氮體積為3-x，氨氣的體積為3.8 L，根據(jù)電子守恒可知:3.8 L3=2x+4(3-x)，x=0.3 L，則二氧化氮體積為2.7 L，相同條件下，混合氣體中NO和NO2的體積比等于物質(zhì)的量之比為0.3 L2.7 L=19。(3)由圖示知在Ag-Pt電極上N發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負極，A為電源正極，陰極反應(yīng)是N得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N2，陽極上氫氧根失去電子

5、生成氧氣，電解總反應(yīng)為4N+4H+2N2+2H2O+5O2。(4)根據(jù)圖示知道t1時刻前，硝酸根離子、氫離子濃度逐漸減小，亞鐵離子濃度增大，則是金屬鐵和硝酸之間的反應(yīng)，即4Fe+N+10H+4Fe2+N+3H2O;將鐵屑和活性炭同時加入上述KNO3溶液中，活性炭和鐵構(gòu)成了無數(shù)個微小的鐵碳原電池，加快反應(yīng)速率(或活性炭吸附作用，降低溶液中N濃度)，可以提高脫氮效果?！纠?】(xx開封二模)開發(fā)新能源是解決環(huán)境污染的重要舉措，其中甲醇、甲烷是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池。(1)已知:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H1=-1 274.0 kJmol-12CO(g)+

6、O2(g)2CO2(g)H2=-566.0 kJmol-1H2O(g)H2O(l)H3=-44.0 kJmol-1。甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為。(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2可由反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H0得到。一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖1，則p1(填“”或“=”)p2。A、B、C三點處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的大小順序為。100 時，將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1 L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。a. 容器的壓強恒定b. 容器內(nèi)氣體密度恒定c.

7、3v正(CH4)=v逆(H2)d. 單位時間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時生成0.3 mol H2(3)甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染，可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖2所示:通入a氣體的電極是原電池的(填“正”或“負”)極，其電極反應(yīng)式為。(4)某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖3所示U形管中氯化鈉溶液的體積為800 mL。閉合K后，若每個電池甲烷用量均為0.224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且反應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為(列式計算，法拉第常數(shù)F=9.65104 Cmol-1)。若產(chǎn)生

8、的氣體全部逸出，電解后溶液混合均勻，電解后U形管中溶液的pH為。 圖1 圖2圖3答案(1)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.0 kJmol-1(2)p1p2KAKBKCac(3)負CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+(4)89.65104 Cmol-1=7.72103 C13解析(1)根據(jù)蓋斯定律，將已知反應(yīng)(-+4)得到CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)，所以該反應(yīng)的H=(-1 274.0 kJmol-1)-(-566.0 kJmol-1)+(-44.0 kJmol-14)=-442.0 kJmol-1，即CH3OH(l)+O2(g)

9、CO(g)+2H2O(l)H=-442.0 kJmol-1。(2)在圖1的200 位置，平行與縱軸畫一條虛線，可見CH4的轉(zhuǎn)化率p1時大于p2時，在CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)反應(yīng)中，生成物的氣體體積大于反應(yīng)物，壓強增大時平衡向逆向移動，故p1p2;正反應(yīng)吸熱，隨溫度升高，平衡正向移動，化學(xué)平衡常數(shù)K增大，所以KAKB”、“”、“c(N)c(Na+)c(OH-)c(H+)解析(1)由N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+a kJmol-1、N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-b kJmol-1、2NO2(g)N2O4(g)H=-c kJmol-

10、1，根據(jù)蓋斯定律可知2-得2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)H=-(a-c+2b)kJmol-1。(2)次氯酸鈉與過量的氨氣反應(yīng)制備肼，依據(jù)質(zhì)量守恒寫出化學(xué)方程式:NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O。(3)甲、乙容器溫度不變，平衡常數(shù)不變;丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故K甲=K乙K丙。甲容器在反應(yīng)過程中保持壓強不變，故容器體積減小，氮氣的濃度增大;乙容器保持體積不變，隨著反應(yīng)的進行，壓強減小;丙容器絕熱，溫度升高平衡逆向移動，故達到平衡時N2的濃度c(N2)甲c(N2)乙c(N)c(Na+)c(OH-)c(H+)。【例4】(xx鄭州二模

11、)CO、SO2是主要的大氣污染氣體，利用化學(xué)反應(yīng)原理是治理污染的重要方法。. 甲醇可以補充和部分替代石油燃料，緩解能源緊張。利用CO可以合成甲醇。(1)已知:CO(g)+O2(g)CO2(g) H1=-283.0 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(l) H2=-285.8 kJmol-1CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H3=-764.5 kJmol-1則CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=kJmol-1。(2)一定條件下，在容積為V L的密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2合成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示。p1(填“” 、

12、“” 、“” 或“=” )H2。下列措施能夠同時滿足增大反應(yīng)速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是(填字母)。A. 使用高效催化劑B. 降低反應(yīng)溫度C. 增大體系壓強D. 不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來E. 增加等物質(zhì)的量的CO和H2. 某學(xué)習(xí)小組以SO2為原料，采用電化學(xué)方法制取硫酸。(3)原電池法:該小組設(shè)計的原電池原理如圖1所示。寫出該電池負極的電極反應(yīng)式:。(4)電解法:該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后電解該溶液制得了硫酸。原理如下圖所示。圖1圖2寫出開始電解時陽極的電極反應(yīng)式:。答案(1)-90.1(2) 甲醇的合成反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，相同溫度下，增

13、大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高=C(3)SO2+2H2O-2e-4H+S(4)HS+H2O-2e-S+3H+解析(1)根據(jù)已知熱化學(xué)方程式，可以變化得到:H=H1+2H2-H3。(2)根據(jù)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知，增大壓強，化學(xué)平衡向右移動，轉(zhuǎn)化率提高，而在相同溫度下，p1時的轉(zhuǎn)化率比p2時轉(zhuǎn)化率小，所以p1p2。在A點時，CO轉(zhuǎn)化率為0.75，所以有mol的CO被反應(yīng)掉，余mol的CO，平衡濃度為molL-1，同理可算出H2的平衡濃度為molL-1，CH3OH的平衡濃度為molL-1，甲醇合成反應(yīng)在A點的平衡常數(shù)K= = 。(3)使用催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而不能使平衡移動，降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，增大體系壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動，提高CO的轉(zhuǎn)化率，將甲醇移走，降低了生成物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，增加等物質(zhì)的量的CO和H2，相當(dāng)于少投入H2，多投入CO，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率降低。所以只有C符合條件。(4)原電池的負極發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-4H+S，電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為HS+H2O-2e-S+3H+。