（浙江選考）2019版高考化學大一輪復習 專題9 溶液中的離子反應 專題講座四 加試第30題——基本概念、基本理論綜合課件.ppt

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1、專題講座四加試第30題基本概念、基本理論綜合,專題9溶液中的離子反應,1.2017浙江4月選考，30(2)(3)以氧化鋁為原料，通過碳熱還原法可合成氮化鋁(AlN)；通過電解法可制取鋁。電解鋁時陽極產(chǎn)生的CO2可通過二氧化碳甲烷化再利用。 請回答：,,探究選考真題,1,2,3,4,(2)在常壓、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合氣體(體積比14，總物質(zhì)的量a mol)進行反應，測得CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示(選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。,圖1,圖2,1,2,3,4,下列說法不正確的是____。 A.H4小于零 B.溫度可影響產(chǎn)物

2、的選擇性 C.CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減少 D.其他條件不變，將CO2和H2的初始體積比改變?yōu)?3，可提高CO2平 衡轉(zhuǎn)化率,答案,解析,CD,1,2,3,4,解析由圖1轉(zhuǎn)化率隨溫度變化看出，350 之前為未平衡之前的轉(zhuǎn)化率，之后為CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，溫度升高轉(zhuǎn)化率降低，說明反應為放熱反應，A正確、C錯誤； 從圖2可以看出溫度對生成產(chǎn)物(產(chǎn)物的選擇性)有影響，B正確； 相同條件下CO2和H2的初始體積比從14改變?yōu)?3，前者CO2的轉(zhuǎn)化率高，D錯誤。,1,2,3,4,350 時，反應在t1時刻達到平衡，平衡時容器體積為V L，該溫度 下反應的平衡常數(shù)為_______(用a、V表示)

3、。,答案,解析,1,2,3,4,解析根據(jù)圖1知350 時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.8，根據(jù)三段式進行計算,1,2,3,4,1,2,3,4,350 下，CH4的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖3所示。畫出400 下Ot1時刻CH4物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。,答案,解析,圖3,答案,1,2,3,4,解析由圖3看出時350 時，反應在t1時達到平衡，又反應為放熱反應，400 反應速率加快，平衡逆向移動，生成甲烷的量減少。,1,2,3,4,(3)據(jù)文獻報道，CO2可以在堿性水溶液中電解生成甲烷，生成甲烷的電極反應式是_______________________________。,答案,CO26H2O8e=

4、==CH48OH,1,2,3,4,2.(2016浙江10月選考，30)氯及其化合物在生活和生產(chǎn)中應用廣泛。 (1)已知：900 K時，4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)，反應自發(fā)。 該反應是放熱還是吸熱，判斷并說明理由：___________________________。,答案,解析,放熱反應，S0且反應自發(fā),解析該反應自發(fā)進行，即GHTS0，又因S0，所以H0，為放熱反應。,1,2,3,4,900 K時，體積比為41的HCl和O2在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應，HCl的平衡轉(zhuǎn)化率(HCl)隨壓強(p)變化曲線如圖。保持其他條件不變，升溫到T(假定反應歷程不變)，請畫出壓

5、強在1.51054.5105Pa范圍內(nèi)，HCl的平衡轉(zhuǎn)化率(HCl)隨壓強(p)變化曲線示意圖。,答案,答案,1,2,3,4,(2)已知：Cl2(g)2NaOH(aq)===NaCl(aq)NaClO(aq)H2O(l)H1 102 kJmol1 3Cl2(g)6NaOH(aq)===5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O(l)H2 422 kJmol1 寫出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的熱化學方程式：_____________ _______________________________________。,答案,解析,3NaClO(aq)===,2NaCl(aq)NaCl

6、O3(aq) H116 kJmol1,1,2,3,4,解析3NaClO(aq)3NaCl(aq)3H2O(l)===3Cl2(g)6NaOH(aq)H306 kJmol1 3Cl2(g)6NaOH(aq)===5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O(l)H2 422 kJmol1 上述兩式相加得 3NaClO(aq)===2NaCl(aq)NaClO3(aq)H116 kJmol1。,1,2,3,4,用過量的冷NaOH溶液吸收氯氣，制得NaClO溶液(不含NaClO3)，此時ClO的濃度為c0 molL1；加熱時NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3，測得t時刻溶液中ClO濃度為ct molL1

7、，寫出該時刻溶液中Cl濃度的表達式：c(Cl) ______________________(用c0、ct表示)molL1。,答案,解析,1,2,3,4,解析Cl22NaOH===NaClNaClOH2O c0 c0 3NaClO===2NaClNaClO3,1,2,3,4,有研究表明，生成NaClO3的反應分兩步進行：,答案,常溫下，反應能快速進行，但氯氣與NaOH溶液反應很難得到NaClO3，試用碰撞理論解釋其原因：_______________________________________ ________________________。,1,2,3,4,(3)電解NaClO3水溶

8、液可制備NaClO4。在電解過程中由于陰極上吸附氫氣，會使電解電壓升高，電解效率下降。為抑制氫氣的產(chǎn)生，可選擇合適的物質(zhì)(不引入雜質(zhì))，寫出該電解的總化學方程式：____________________ ____________________________。,答案,解析,解析電極反應式為,陰極：2H2e===H2 利用O2把生成的H2除去，2H2O2===2H2O，,1,2,3,4,3.(2016浙江4月選考，30)氨氣及其相關(guān)產(chǎn)品是基本化工原料，在化工領域中具有重要的作用。 (1)以鐵為催化劑，0.6 mol氮氣和1.8 mol氫氣 在恒溫、容積恒定為1 L的密閉容器中反應生 成氨氣，2

9、0 min后達到平衡，氮氣的物質(zhì)的量 為0.3 mol。 在第25 min時，保持溫度不變，將容器體 積迅速增大至2 L并保持恒容，體系達到平衡 時N2的總轉(zhuǎn)化率為38.2%，請畫出從第25 min起H2的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線。,答案,1,2,3,4,答案,1,2,3,4,該反應體系未達到平衡時，催化劑對逆反應速率的影響是______(填“增大”“減少”或“不變”)。 (2)N2H4是一種高能燃料，有強還原性，可通過NH3和NaClO反應制得，寫出該制備反應的化學方程式：__________________________________。 N2H4的水溶液呈弱堿性，室溫下其電離常數(shù)K

10、11.0106，則0.01 molL1 N2H4水溶液的pH等于______(忽略N2H4的二級電離和H2O的電離)。,答案,增大,2NH3NaClO===N2H4NaClH2O,10,1,2,3,4,已知298 K和101 kPa條件下： N2(g)3H2(g)===2NH3(g) H1 2H2(g)O2(g)===2H2O(l)H2 2H2(g)O2(g)===2H2O(g)H3 4NH3(g)O2(g)===2N2H4(l)2H2O(l)H4 則N2H4(l)的標準燃燒熱H___________________。,答案,1,2,3,4,(3)科學家改進了NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的工藝(如虛線

11、框所示)，在較高的操作壓力下，提高N2O4/H2O的質(zhì)量比和O2的用量，能制備出高濃度的硝酸。,答案,,實際操作中，應控制N2O4/H2O質(zhì)量比高于5.11，對此請給出合理解釋： ____________________________________________________________________________________________________________________________________。,2N2O42H2OO2===4HNO3，N2O4/H2O質(zhì)量比等于5.11時恰好反應，高于5.11是為了提高N2O4的濃度，有利于平衡正向移動，得到高濃

12、度的硝酸,1,2,3,4,4.(2015浙江10月選考，30)由某精礦石(MCO3ZCO3)可以制備單質(zhì)M，制備過程中排放出的二氧化碳可以作為原料制備甲醇，取該礦石樣品1.84 g，高溫灼燒至恒重，得到0.96 g僅含兩種金屬氧化物的固體，其中m(M)m(Z)35，請回答： (1)該礦石的化學式為______________。 (2)以該礦石灼燒后的固體產(chǎn)物為原料，真空高溫條件下用單質(zhì)硅還原，僅得到單質(zhì)M和一種含氧酸鹽(只含Z、Si和O元素，且Z和Si的物質(zhì)的量之比為21)。寫出該反應的化學方程式_______________________________。,MgCO3CaCO3,答案,1,

13、2,3,4,單質(zhì)M還可以通過電解熔融MCl2得到，不能用電解MCl2溶液的方法制備M的理由是____________________________________________________ __________________________________________________。,電解MgCl2溶液時，陰極上H比Mg2容易得電子，電極反應式2H2O2e=== H22OH，所以不能得到Mg單質(zhì),答案,1,2,3,4,(3)一定條件下，由CO2和H2制備甲醇的過程中含有下列反應： 反應1：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H1 反應2：CO(g)2H2(g)CH3OH

14、(g)H2 反應3：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H3 其對應的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3，它們隨溫度變化的曲線如圖1所示。,1,2,3,4,則H2____(填“大于”“小于”或“等于”)H3，理由是_____________ ___________________________________________________________________________。,答案,小于,由圖1可知，隨 著溫度升高，K1增大，則H10，根據(jù)蓋斯定律又得H3H1H2，所以H2

15、進行反應。T1溫度下甲醇濃度隨時間變化曲線如圖2所示；不改變其他條件，假定t時刻迅速降溫到T2，一段時間后體系重新達到平衡。試在圖中畫出t時刻后甲醇濃度隨時間變化至平衡的示意曲線。,答案,答案,體會命題特點,1,2,3,4,加試題第30題是基本概念、基本理論組合題，主要是結(jié)合無機推斷、化學工藝，考查了熱化學、電化學、化學平衡及電解質(zhì)溶液的知識，涉及的基本能力有審題能力、計算能力、簡答能力及繪圖能力等。由于考查知識全面，題目綜合性較強，但每空分值較少(最多2分)，這就要求學生審題要仔細，計算要準確，繪圖要規(guī)范，簡答要精煉，爭取在有限的時間內(nèi)得高分。,1,2,3,4,(一)信息型方程式的書寫,,專

16、練模塊選題,1.某科研小組在實驗室用較濃的KOH溶液直接吸收氯氣，研究發(fā)現(xiàn)反應進行一段時間后開始出現(xiàn)KClO3并逐漸增多，產(chǎn)生KClO3的離子方程式是_________________________________。,2.MnO2與KClO3、KOH溶液共熱，可得到K2MnO4，此反應的化學方程式是_______________________________________________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3.向1 L 1 molL1的K2FeO4中加入足量稀H2SO4酸化，可以產(chǎn)生O2和Fe3，該反應的離子方程式為____________________

17、__________________。 4.NaOCN與NaClO反應，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2(已知HCN、HOCN中N元素的化合價相同)則反應的離子方程式：________________________ __________________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,5.在催化劑作用下，尿素CO(NH2)2也可以將NOx反應生成N2和H2O。寫出CO(NH2)2與NO2反應的化學方程式：________________________________ _______。 6.氨基甲酸銨(NH2COONH4) 極易水解，產(chǎn)物是碳酸氫銨和一種弱堿，請寫出

18、其水解反應方程式：__________________________________________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,7.煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。寫出NaClO2溶液脫硝(使NO轉(zhuǎn)化為 )過程中主要反應的離子方程式：__________________________ _____________。 8.在堿性條件下，寫出O2將Mn2氧化成MnO(OH)2的離子方程式：__________________________________。,答案,O22Mn24OH===

19、2MnO(OH)2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的 還原成Cr3，該反應的離子方程式為_____________________________________________ ______________________________________________________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(二)蓋斯定律應用強化練,答案,1.目前我國已對許多大型燃煤發(fā)電廠進行“脫硝(使NOx轉(zhuǎn)化為N2)”工藝改造，這有利于氮元素在自然界中實現(xiàn)良性循環(huán)，“脫硝”涉及到的部分反應如下： 4NH3(

20、g)6NO(g)5N2(g)6H2O(g)H11 776 kJmol1； 8NH3(g)6NO2(g)7N2(g)12H2O(g)H2； N2(g)O2(g)2NO(g)H3180 kJmol1； 2NO(g)O2(g)2NO2(g)H4114 kJmol1 則H2________kJmol1。,解析,2 670,1,2,3,4,5,6,7,8,解析根據(jù)蓋斯定律，將233得：8NH3(g)6NO2(g)7N2(g)12H2O(g)H2(1 776 kJmol1)2180 kJmol13 (114 kJmol1)32 670 kJmol1。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,2.已知下列反應

21、的熱化學方程式： 6C(s)5H2(g)3N2(g)9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)H1 2H2(g)O2(g)===2H2O(g)H2 C(s)O2(g)===CO2(g)H3 則反應4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)的H為_____________________。,解析,12H35H22H1,解析根據(jù)蓋斯定律可知1252即得到反應4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)的H12H35H22H1。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,3.以CO2與NH3為原料可合成化

22、肥尿素化學式為CO(NH2)2。已知： 2NH3(g)CO2(g)===NH2CO2NH4(s)H159.5 kJmol1 NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)H2O(g)H116.5 kJmol1 H2O(l)===H2O(g)H44.0 kJmol1 寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學方程式：____________________ _______________________________________。,解析,2NH3(g)CO2(g)===,解析根據(jù)蓋斯定律可知即得到CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學方程式：2NH3(g)CO2(g)===CO(NH

23、2)2(s)H2O(l)H87.0 kJmol1。,CO(NH2)2(s)H2O(l) H87.0 kJmol1,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,4.已知：H2O(g)===H2O(l) H1Q1 kJmol1 C2H5OH(g)===C2H5OH(l)H2Q2 kJmol1 C2H5OH(g)3O2(g)===2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJmol1 若使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復到室溫，則整個過程中放出的熱量為_____________ kJ。,解析,3Q1Q2Q3,解析根據(jù)蓋斯定律可知3即得到C2H5OH(l)3O2(g)===2CO2(g)3H2O(l)H3(

24、3Q1Q2Q3) kJmol1,46 g液態(tài)無水酒精是1 mol，因此完全燃燒，并恢復到室溫，整個過程中放出的熱量為(3Q1Q2Q3)kJ。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,5.工業(yè)制氫的一個重要反應是利用CO還原H2O(g)。已知：C(石墨，s)O2(g)===CO2(g) H394 kJmol1 2C(石墨，s)O2(g)===2CO(g) H222 kJmol1,解析,則CO還原H2O(g)的熱化學方程式為__________________________________ _________________。,CO(g)H2O(g)===CO2(g)H2(g),H41 kJmol

25、1,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,6.瓦紐科夫法熔煉鉛，其相關(guān)反應的熱化學方程式如下： 2PbS(s)3O2(g) ===2PbO(s)2SO2(g)H1a kJmol1 PbS(s)2PbO(s)===3Pb(s)SO2(g)H2b kJmol1 PbS(s)PbSO4(s)===2Pb(s)2SO2(g)H3c kJmol1 反應 3PbS(s)6O2(g)===3PbSO4(s)H____________kJmol1 (用含 a、b、c的代數(shù)式表示)。,解析,2a2b3c,解析根據(jù)蓋斯定律223得到3PbS(s)6O2(g)===3PbSO4(s)

26、H2H12H23H3(2a2b3c) kJmol1。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,7.FeS2焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 、101 kPa時： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H1197 kJmol1 H2O(g)===H2O(l)H244 kJmol1 2SO2(g)O2(g)2H2O(g)===2H2SO4(l) H3545 kJmol1 則SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是______________________________ ____________________。,解析,SO3(g)H2O(l)===H2SO4(l),解析根據(jù)蓋斯定律

27、可知(2)/2即得到SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式：SO3(g)H2O(l)===H2SO4(l)H130 kJmol1。,H130 kJmol1,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,8.甲醇既是重要的化工原料，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： 已知反應中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：,解析,由此計算H1____kJmol1；已知H258 kJmol

28、1，則H3____kJmol1。,99,41,1,2,3,4,5,6,7,8,解析反應熱反應物總鍵能生成物總鍵能，故H11 076 kJmol12436 kJmol1(3413343465) kJmol199 kJmol1；根據(jù)蓋斯定律：反應反應反應，故H3H2H158 kJmol1(99 kJmol1)41 kJmol1。,1,2,3,4,5,6,7,8,答案,(三)電化學知識應用集訓,解析,1.消除SO2污染的方法之一是利用電化學法可直接將其轉(zhuǎn)化為硫酸，轉(zhuǎn)化原理如圖所示，則負極上的電極反應式為_____________________________，質(zhì)子的移動方向為_________(填

29、“自左向右”或“自右向左”)。,自左向右,1,2,3,4,5,6,7,解析負極上二氧化硫失電子和水反應生成硫酸根離子和氫離子，電極反應式為SO22H2O2e=== 4H，質(zhì)子帶正電荷，移動方向與電子相反，移動方向為自左向右。,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,2.(1)一種新型鋰離子二次電池磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池。作為正極材料的磷酸鐵鋰在充、放電時的局部放大示意圖如下圖，寫出該電池充電時的陽極電極反應式：_______________________________。,LiFePO4xe===Li(1x)FePO4xLi,解析充電時發(fā)生氧化反應的為陽極，電極反應式為LiFePO

30、4xe=== Li(1x)FePO4xLi。,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,(2)As2S3和HNO3反應如下：As2S310H ===2H3AsO43S10NO2 2H2O，將該反應設計成原電池，則NO2應該在______(填“正極”或“負極”)附近逸出，該極的電極反應式為_____________________________。,解析原電池中正極發(fā)生還原反應，則某元素的化合價降低，由反應可知N元素的化合價由5降低到4，則NO2屬于還原產(chǎn)物，在正極生成，即 e2H===NO2H2O。,正極,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,(3)LiOH是制備鋰離子電池正極材

31、料的重要原料，其電解法制備裝置如下圖。氣體a通入KI-淀粉溶液中，發(fā)現(xiàn)溶液變藍，持續(xù)一段時間后，藍色逐漸褪去。則M極為電源的___(填“正”或“負”)極，B極區(qū)電解液為______(填化學式)溶液，該離子交換膜是___(填“陽”或“陰”)離子交換膜，解釋藍色褪去的原因：___________________________________________。,負,LiCl,陽,氯氣將生成的I2繼續(xù)氧化為更高價態(tài)的碘的化合物,1,2,3,4,5,6,7,解析電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液，由圖可知，左側(cè)生成氫氣，則A極區(qū)中氫離子放電，可知A為陰極，M是負極，在A極區(qū)制

32、備LiOH，Li由B極區(qū)經(jīng)過陽離子交換膜向A極區(qū)移動，離子交換膜是陽離子交換膜； B中為LiCl溶液，氯離子放電生成氯氣，Cl2將I2氧化成更高價態(tài)的碘的化合物，導致藍色褪去。,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,3.氨氣是一種富氫燃料，可以直接用于燃料電池，下圖是供氨水式燃料電池工作原理：,(1)氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇_____(填“酸性”“堿性”或“中性”)溶液。,堿性,解析氨氣是堿性氣體，所以電解液最好選擇堿性的。,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,(2)空氣在進入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是______。 (3)氨氣燃料電池的反應是氨氣與氧氣生成一種常見的無

33、毒氣體和水，該電池的電極總反應是_________________________，正極的電極反應式是_____________________________________________________。,CO2,解析空氣中的CO2能和氨水反應，所以濾去的氣體是CO2。,4NH3 3O2===2N2 6H2O,3O212e6H2O===12OH(或O2 4e2H2O===4OH),解析正極發(fā)生還原反應，氧氣在正極反應，注意是堿性環(huán)境，所以，正極的電極反應式為O24e2H2O===4OH。,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,4.SO2在一定條件下可與氧氣構(gòu)成原電池。下圖是利用該電池在

34、鐵表面鍍銅的裝置示意圖：,該電池的負極反應：_____________________________；當甲中消耗2.24 L O2(標準狀況)時，乙中a極增重_____g。,12.8,1,2,3,4,5,6,7,解析甲池為燃料電池，SO2作為負極材料，失去電子，電極反應式為SO22e2H2O===4H ，正極為O2，燃料電池中正極反應為O24H4e===2H2O；乙池是電解池，a極接燃料電池的負極，故a極為電解池陰極，Cu2放電，電極反應式：Cu2 2e ===Cu，根據(jù)O24H4e===2H2O，Cu2 2e ===Cu，可得O24e2Cu，得甲中消耗2.24 L O2(標準狀況)，即0

35、.1 mol時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4 mol，乙中a極析出Cu，增重12.8 g。,1,2,3,4,5,6,7,答案,解析,5.在強酸性的電解質(zhì)水溶液中，惰性材料作電極，電解CO2可得到多種燃料，其原理如圖所示。,該工藝中能量轉(zhuǎn)化方式主要有____________________________________；電解時，生成乙烯的電極反應式是__________________________________。,太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為化學能,2CO212H12e===C2H44H2O,1,2,3,4,5,6,7,解析太陽能電池為電源，電解強酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯，可知能量轉(zhuǎn)化形式有太

36、陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為化學能，部分電能轉(zhuǎn)化為熱能；電解時，生成乙烯的電極反應式為2CO212H12e===C2H44H2O。,1,2,3,4,5,6,7,6.過二硫酸的結(jié)構(gòu)為 ，其中氧元素的化合價為 _____________。電解法是制備過二硫酸鉀的方法之一， 其裝置示意圖如下：,2價和1價,則：b 為電源的___極；陽極反應式為___________________；導線中流過 1 mol電子時， 理論上通過陽離子交換膜的K的數(shù)目為_______________。,負,NA或 6.021023,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,解析過二硫酸的結(jié)構(gòu)為 ，其中過氧鍵中氧元素 的化

37、合價為1價，其余氧元素的化合價是2價。硫酸根在陽極失去電子轉(zhuǎn)化為過二硫酸根，陰極是溶液中的氫離子得到電子轉(zhuǎn)化為氫氣，即A是氫氣，所以b 為電源的負極，陽極反應式為 ；導線中流過1 mol電子時，根據(jù)電荷守恒可知理論上通過陽離子交換膜的K的數(shù)目為NA或 6.021023。,1,2,3,4,5,6,7,7.利用人工光合作用可將CO2轉(zhuǎn)化為甲酸，反應原理為2CO22H2O===2HCOOHO2，裝置如圖所示：,電極2的電極反應式是__________________________；在標準狀況下，當電極2室有11.2 L CO2反應。理論上電極1室液體質(zhì)量____(填“增加”或“減少”)___g。,

38、減少,答案,解析,CO22H2e===HCOOH,9,1,2,3,4,5,6,7,解析離子交換膜為質(zhì)子膜，則電解質(zhì)溶液呈酸性，根據(jù)總的電池反應為2H2O 2CO2 ===2HCOOH O2可知，該反應中C元素化合價由4價變?yōu)?價，O元素化合價由2價變?yōu)?價，所以1是負極、2是正極(也可根據(jù)裝置圖中電子的流向判斷)，負極上水失電子生成氫離子和氧氣，電極1電極反應：2H2O4e===O24H，酸性增強，H通過質(zhì)子膜進入到電極2區(qū)域；電極2通入二氧化碳，酸性條件下生成HCOOH，電極反應：CO22H2e===HCOOH，酸性減弱， 從總反應看，每消耗1 mol CO2，就會消耗1 mol H2O，現(xiàn)

39、有標準狀況下11.2 L即0.5 mol CO2反應，則消耗0.5 mol H2O，即9 g。,1,2,3,4,5,6,7,(四)電解質(zhì)溶液,0.1 molL1,1.將6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液，此溶液的物質(zhì)的量濃度為__________，經(jīng)測定溶液中CH3COO的濃度為1.4103 molL1，此溫度下醋酸的電離常數(shù)：Ka___________，溫度升高Ka將_____(填“變大”“不變”或“變小”)。,1.99105,變大,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,2.次磷酸(H3PO2)是一種一元弱酸，具有較強的還原性。試回答下列問題： NaH2PO2為___

40、__(填“正鹽”或“酸式鹽”)，溶液中有關(guān)離子濃度從大到小的順序為________________________________。,正鹽,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3.已知25 時，HCN的電離常數(shù)Ka4.91010，則25 時0.1 molL1的HCN溶液中c(H)________molL1。NaCN溶液中加入鹽酸至怡好完全反應，溶液中所有離子濃度的關(guān)系為_________________________________ _______。,7106,答案,c(Na)c(Cl)c(H)c(CN),c(OH),解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4

41、,5,6,7,8,9,10,4.已知室溫下，碳酸的電離常數(shù)K14.4107，K24.71011。NaHCO3 水溶液顯堿性，原因：_____________________________________________ ____________________________________________(用K 定量解釋)。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,往亞硫酸氫銨中加入一定量的氫氧化鋇溶液，可能發(fā)生反應的離子方程式是___(填編號)。,答案,cd,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,

42、9,10,6.工業(yè)上用氨水吸收廢氣中的SO2。已知NH3H2O的電離平衡常數(shù)K 1.8105，H2SO3的電離平衡常數(shù)K11.2102，K21.3108。在通入廢氣的過程中，當恰好形成正鹽時，溶液中離子濃度的大小關(guān)系為 __________________________________________。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,7.捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100 mL 0.1 molL1Na2CO3溶液完全捕捉224 mL(已換算為標準狀況，溶液體積變化忽略不計)CO2氣體，所得溶液中：,答案,解析,0.2,c( Na)c(H)c(OH),1,2,

43、3,4,5,6,7,8,9,10,8.用Na2SO3溶液作為吸收液來吸收SO2，尾氣通入1 molL1的Na2SO3溶液中，當溶液的pH約為6時，Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降，此時溶液中c( )的濃度是0.2 molL1，則此時溶液中離子濃度由大到小的順序為________________________________________。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,9.已知碳酸H2CO3：Ka14.3107，Ka25.61011；草酸H2C2O4：Ka15.9102，Ka26.4105，0.1 molL1 Na2CO3溶液的pH______(填“大于”“

44、小于”或“等于”)0.1 molL1 Na2C2O4溶液的pH；等濃度草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是_________；若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，溶液中各種粒子濃度大小的順序正確的是______(填字母)。,答案,解析,大于,草酸溶液,AC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.與化學平衡類似，電離平衡的平衡常數(shù)叫做電離常數(shù)(用K表示)。下表是某溫度下幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,回答下列問題：,答案,解析,H3PO4,解析同一溫度下，酸的電離常數(shù)越大其酸性越強，根據(jù)酸的電離

45、常數(shù)知酸性最強的是 H3PO4，最弱的是。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(2)室溫下向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳，發(fā)生的離子方程式為________________________________，1.2 molL1的NaClO溶液pH____ (已知：lg 20.3)。,答案,解析,CO2ClOH2O ===HClO,10.8,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(3)求該溫度下，0.10 molL1的CH3COOH溶液中的c(H)_________molL1。,答案,解析,1.4103,1,2,3,4,5,6,7,8,9

46、,10,(五)有關(guān)化學反應速率、化學平衡的簡答與繪圖,1.2NO(g) O2(g)2NO2(g) 是制造硝酸的重要反應之一。在800 時，向容積為1 L的密閉容器中充入0.010 mol NO和0.005 mol O2，反應過程中NO的濃度隨時間變化如右圖所示。 (1)2 min內(nèi)，v(O2) __________molL1min1。,答案,解析,1.25103,解析v(NO)(0.010 molL1 0.005 molL1)/ 2 min2.5103 molL1min1，根據(jù)物質(zhì)的速率之比等于化學計量數(shù)之比可得到v(O2)1.25103molL1min1。,1,2,3,4,5,6,(2)80

47、0 時，該反應的化學平衡常數(shù)數(shù)值為____。,答案,解析,400,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,(3)已知：,答案,解析,2NO2(g)H115 kJmol1，溫度升高，平衡向逆反應方向移動， NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,2NO(g)O2(g),1,2,3,4,5,6,解析根據(jù)可寫出N2與O2生成NO的熱化學方程式：N2(g)O2(g)===2NO(g)H945 kJmol1498 kJmol12630 kJmol1183 kJmol1，又根據(jù)N2(g) 2O2(g)===2NO2(g) H68 kJmol1，后一個方程式減去前一個方程式得：2NO(g)O2(g)2NO

48、2(g)H115 kJmol1，正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，NO生成NO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低。,1,2,3,4,5,6,2.(1)以CO2為原料可制備甲醇：CO2(g)3H2(g)===CH3OH(g) H2O(g)H 49.0 kJmol1，向1 L的恒容密閉容器中充入1 mol CO2 (g)和3 mol H2(g)，測得CO2 (g)和CH3OH(g)濃度隨時間的變化如圖1所示。,答案,解析,08 min內(nèi)，以氫氣表示的平均反應速率v(H2)________________molL1min1。,0.28 (或 0.281 25),1,2,3,4,5,6,解析結(jié)合化學平衡三段式

49、計算， CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) 起始量(mol) 1 3 0 0 變化量(mol) 0.75 2.25 0.75 0.75 平衡量(mol) 0.25 0.75 0.75 0.75,1,2,3,4,5,6,在一定條件下，體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率()與L和X的關(guān)系如圖2所示，L和X分別表示溫度或壓強。X表示的物理量是________(填“溫度”或“壓強”)，L1___(填“”或“ <”)L2。,答案,解析,壓強,<,1,2,3,4,5,6,解析該反應為氣體體積減小的放熱反應，利用平衡影響原理分析，升溫平衡向吸熱反應方向移

50、動，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，由圖像可知，X增大CO2的平衡轉(zhuǎn)化率()增大，說明平衡正向移動，則X為壓強，L為溫度變化，溫度升高平衡逆向移動，二氧化碳轉(zhuǎn)化率越大，溫度越低，則L1L2。,1,2,3,4,5,6,(2)向一體積為20 L的恒容密閉容器中通入1 mol CO2發(fā)生反應：2CO2(g) 2CO(g) O2 (g)，在不同溫度下各物質(zhì)的體積分數(shù)變化如圖3所示。,答案,解析,圖3,1 600 時反應達到平衡，則此時反應的平衡常數(shù)K________。,0.012 5,1,2,3,4,5,6,解析圖像中減少的為二氧化碳，平衡體積分數(shù)為40%，1 600 時反應達到平衡，設二氧化碳

51、消耗濃度為x， 2CO2(g)===2CO(g)O2(g) 起始量( molL1) 0.050 0 變化量( molL1) x x 0.5x 平衡量( molL1) 0.05x x 0.5x,1,2,3,4,5,6,3.右圖表示起始投料量H2/CO24時， 反應CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(l)H1 反應2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(l) H2122.54 kJmol1中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應溫 度的變化關(guān)系如圖1所示，根據(jù)圖示回答下列問題：,答案,解析,(1)H1____(填“””<”或“”)0。,,圖1,解析根據(jù)圖像可知，

52、升高溫度后，反應中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，說明升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，所以H10。,1,2,3,4,5,6,(2)_____(填“高溫”或“低溫”)有利于提高反應中二甲醚的產(chǎn)率，請簡述理由：_________________ _________________________________________________________________________。,答案,解析,低溫,解析由于反應為吸熱反應，反應為放熱反應，所以在較低溫度下，反應的平衡轉(zhuǎn)化率較小而反應較大，故低溫對反應有利，二甲醚的產(chǎn)率較高。,較低溫度下，反應的平衡轉(zhuǎn)化率較小而反應的較大，所以低溫對反應有

53、利，二甲醚的產(chǎn)率較高,1,2,3,4,5,6,(3)若起始投料量H2/CO24，起始溫度為298 K，反應在503 K時達到平衡，請在圖2中畫出CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高的變化曲線。,答案,解析,答案,1,2,3,4,5,6,解析反應在503 K時達到平衡，則從298 K開始，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，當溫度達到503 K時，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率達到最大，當溫度大于503 K后，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率會減小，則CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高的變化曲線為,。,1,2,3,4,5,6,4.利用反應4NH3(g)6NO(g)===5N2(g)6H2O(g) H1 811.63 kJmol1消除氮氧化物的污染。 相同條件下

54、，在2 L恒容密閉容器中，選用不同的催化劑，反應產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖1所示。,1,2,3,4,5,6,答案,解析,(1)在催化劑A作用下，經(jīng)過相同時間，測得脫氮率 隨反應溫度的變化情況如圖2所示，據(jù)圖可知，在 相同的時間內(nèi)，溫度對脫氮率的影響：__________ ____________________________________________ ___________________，其可能的原因是_________ _______________________________________________________________________________

55、___________________________________________________________________________________________。(已知A、B催化劑在此溫度范圍內(nèi)不失效),300 之前，溫度升高，脫氮率逐漸增大，300 之后溫度升 高，脫氮率逐漸減小,300 前反 應未平衡，脫氮率決定于反應速率，溫度越高反應速率越快，所以脫氮率增大，300 之后反應達平衡，脫氮率決定于化學平衡的移動，該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，脫氮率減小,圖2,1,2,3,4,5,6,解析由圖可知300 以前溫度越高脫氮率越高，300 后溫度越高脫氮率越

56、低，原因可能是300 前是平衡建立的過程，而300 后是平衡移動的過程。,1,2,3,4,5,6,(2)其他條件相同時，請在圖2中補充在催化劑B作用下脫氮率隨溫度變化的曲線。,答案,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析B催化劑的效率低，所以達平衡的時間長，但最終的脫氮率不變，所以圖像為,。,1,2,3,4,5,6,5.已知CO2催化加氫合成乙醇的反應原理： 2CO2(g)6H2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)H 173.6 kJmol1,圖1,圖2,圖3,1,2,3,4,5,6,(1)圖1、圖2分別是CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強及溫度的變化關(guān)系，已知m為 起始時的投料比，即m。 圖1中投

57、料比相同，溫度從高到低的順序為_________。,T3T2T1,解析升溫，平衡左移，CO2轉(zhuǎn)化率降低，圖1中投料比相同，溫度從高到低的順序為T3T2T1。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,圖2中m1、m2、m3投料比從大到小的順序為__________，理由是_______ _______________________________________________________。,m1m2m3,解析圖2中m1、m2、m3投料比從大到小的順序為m1m2m3，理由是相同溫度下，增大氫氣的量，平衡正向移動，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大。,答案,解析,相同溫 度下，增大氫氣的量，平衡正向移動，二氧

58、化碳的轉(zhuǎn)化率增大,1,2,3,4,5,6,(2)圖3表示在總壓為5 MPa的恒壓條件下，且m3時，不同溫度下各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系。 曲線b代表的物質(zhì)為_____(填化學式)。,解析升溫，平衡左移，CO2、H2增多，CO2增多的程度較小，所以曲線b代表的物質(zhì)為CO2；,答案,解析,CO2,圖3中P點時CO2的轉(zhuǎn)化率為________。,66.7%,解析圖3中P點時，H2與H2O的物質(zhì)的量分數(shù)相等，CO2的轉(zhuǎn)化率等于H2 的 100%66.7%。,1,2,3,4,5,6,T4溫度時，該反應的平衡常數(shù)Kp_______。(提示：用平衡分壓代替平衡濃度來計算，某組分平衡分壓總壓該組分的

59、物質(zhì)的量分數(shù)，結(jié)果保留小數(shù)點后三位),解析T4溫度時，CO2、H2、C2H5OH、H2O的分壓p分別是10%5 MPa、40%5 MPa、10%5 MPa、40%5 MPa，該反應的平衡常數(shù)Kp 0.250。,答案,解析,0.250,1,2,3,4,5,6,6.在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑TiO2表面與H2O發(fā)生反應：2N2(g)6H2O(l)===4NH3(g)3O2(g)H1 530.4 kJmol1 進一步研究相同條件下NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表：,1,2,3,4,5,6,(1)請在圖中畫出上述反應在“有催化劑”與“無催化劑”兩種情況下反應過程中體系能量隨

60、反應過程的變化趨勢示意圖(圖中標明必要的文字說明)。,答案,解析,答案,1,2,3,4,5,6,解析催化劑是通過降低反應的活化能來加快化學反應速率的，使用催化劑后，活化能降低，圖像需要符合：兩條線的起點、終點分別相同； 有催化劑曲線最高處能量要低于無催化劑的最高處能量； 反應物的總能量要低于生成物的總能量。圖像為,。,1,2,3,4,5,6,(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在303 K時，在3 h內(nèi)用氮氣表示其平均反應速率為________molL1h1。判斷組別4中反應是否達到平衡狀態(tài)___(填“是”或“否”)，并說明理由_________________________________________

61、___ _______________________________。,4107,否,該反應正反應為吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，則n(NH3)應大于6.0106 mol,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(六)模擬綜合訓練,1.(2017溫州9月高三選考適應性考試)CO2回收資源化利用是環(huán)保領域研究的熱點課題。 (1)在FeO催化下，以CO2為原料制取炭黑(C)的太陽能工藝如圖1所示。,圖1,1,2,己知：過程1生成1 mol C(s)的反應熱為H1。,答案,解析,上述以CO2為原料制取炭黑總反應的熱化學方程式為___________________ ________________，

62、若該反應的S<0，請判斷該反應是否為自發(fā)反應并說明理由：______________________________________________________。,HH12H2,CO2(g)===C(s)O2(g),該反應為非自發(fā)反應，因為該反應的H0，S0,1,2,1,2,(2)以CO2為原料可以催化加氫合成低碳烯烴，利用CO2合成乙烯的反應方程式為2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H3。在常壓下，以 FeCoMnK/BeO 作催化劑，按n(CO2)n(H2)13(總物質(zhì)的量為4a mol)的投料比充入密閉容器中發(fā)生反應。測得溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率影

63、響情況如圖2所示。,圖2,1,2,下列說法不正確的是____。 A.H3KN B.增加原催化劑的表面積，對平衡轉(zhuǎn)化率無影響 C.生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N) D.若投料比改為n(CO2)n(H2)12，可以提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率 E.若投料比不變，溫度越低，反應一定時間后CO2的轉(zhuǎn)化率越高,答案,解析,DE,1,2,解析溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，則H3KN，A正確； 催化劑不改變平衡轉(zhuǎn)化率，B正確； N點對應的溫度高于M點，生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)，C正確； 若投料比改為n(CO2)n(H2)12，降低了H2在混合氣體中的含量，會降低CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，

64、D錯誤； 溫度低，催化劑的催化效果降低，反應一定時間后CO2的轉(zhuǎn)化率越低，E錯誤。,1,2,250 下，上述反應達平衡時容器體積為V L，則此溫度下該反應的平衡 常數(shù)為___________(用含a、V的代數(shù)式表示)。,答案,解析,解析 2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g) 起始(mol) a 3a 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) 0.5a 1.5a 0.25a a 平衡(mol) 0.5a 1.5a 0.25a a,1,2,某溫度下，n(C2H4)隨時間(t)的變化趨勢曲線如圖3所示。其他條件相同時，若容器的體積為其一半，畫出0t1

65、時刻n(C2H4)隨時間(t)的變化趨勢曲線。,答案,解析,圖3,答案,1,2,解析若容器的體積為其一半，壓強增大，到達平衡的時間縮短，且平衡正向移動，生成更多的C2H4，n(C2H4)比原平衡大，即可得到圖像。,1,2,(3)以稀硫酸為電解質(zhì)溶液，利用太陽能可將CO2電解轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，則電解生成丙烯時，陰極的電極反應式為_____________________________ _____________。,答案,解析,3CO218e18H===CH2==CH,CH36H2O,解析陰極應是CO2得電子，在酸性條件下，陰極的電極反應式為3CO218e18H===CH2==CHCH36H2O,

66、1,2,2.(2017臺州9月選考科目教學質(zhì)量評估)乙二醇(沸點：197.3 )是一種重要的基礎化工原料。由煤基合成氣(主要成分CO、H2)與氧氣先制得草酸二甲酯(沸點：164.5 )，再加氫間接合成乙二醇，該方法具有反應條件溫和、環(huán)境污染小等優(yōu)點。反應過程如下： 反應4NO(g)4CH3OH(g)O2(g)4CH3ONO(g)2H2O(g)H1a kJmol1 反應 2CO(g)2CH3ONO(g) CH3OOCCOOCH3(l)2NO(g)H2b kJmol1 反應CH3OOCCOOCH3(l)4H2(g) HOCH2CH2OH(l)2CH3OH(g)H3c kJmol1 (1)煤基合成氣間接合成乙二醇的總熱化學方程式是_________________________ _______________________________________________________，在較低溫條件下，該反應能自發(fā)進行的可能原因是_____________________________________ ______。,該反應的S<0 ，自發(fā)進行的可能原因就是,H<0,答案,解析,