专题13 元素及其化合物知识的综合应用-2018年高考题和高考模拟题化学分项版汇编 Word版含解析.doc

2018年高考试题 ， 1【2018天津卷】下图中反应是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl26NH3是优质的镁资源。回答下列问题：（1）MgCl26NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H-除外）：_，Mg在元素周期表中的位置：_，Mg(OH)2的电子式：_。（2）A2B的化学式为_。反应的必备条件是_。上图中可以循环使用的物质有_。（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料_（写化学式）。（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：_。（5）用Mg制成的格氏试剂（RMgBr）常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：依据上述信息，写出制备所需醛的可能结构简式：_。【答案】 r(H+)r(Mg2+)r(N3)r(Cl) 第三周期A族 Mg2Si 熔融，电解 NH3，NH4Cl SiC 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O CH3CH2CHO，CH3CHO【解析】分析：根据反应的流程过程，先判断出A2B的化学式，带入框图，结合学习过的相关知识进行分析即可。详解：（1）MgCl26NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl、N3-、H+，比较离子半径应该先看电子层，电子层多半径大，电子层相同时看核电荷数，核电荷数越大离子半径越小，所以这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H+)r(Mg2+)r(N3)r(Cl)。Mg在周期表的第三周期A族。氢氧化镁是离子化合物，其中含有1个Mg2+和2个OH-,所以电子式为：。（2）根据元素守恒，A2B中就一定有Mg和Si，考虑到各自化合价Mg为+2，Si为-4，所以化学式为Mg2Si。反应是MgCl2熔融电解得到单质Mg，所以必备条件为：熔融、电解。反应需要的是Mg2Si、NH3和NH4Cl，而后续过程又得到了NH3和NH4Cl，所以可以循环的是NH3和NH4Cl。（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料，该耐磨材料一定有Si和C，考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度，所以该物质为SiC。点睛：本题是一道比较基本的元素综合问题，比较新颖的是在题目的最后一问中加入了一个有机小题，这样的无机有机综合题目是比较少见的，当然难度并不大。第（4）小题中的反应，可以参考必修1的课后练习中涉及的钙基固硫问题。方程式中按道理应该加上反应的条件，例如：加热。2【2018江苏卷】碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为（2x）Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2（1x）Al2(SO4)3xAl(OH)3+3xCaSO4+3xCO2生成物（1x）Al2(SO4)3xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。（1）制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有_。（2）碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中，溶液的pH_（填“增大”、“减小”、“不变”）。（3）通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300 g。取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.1000 molL1EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 molL1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为11）。计算（1x）Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值（写出计算过程）。【答案】（1）适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率（2）减小（3）25mL溶液中：n(SO42)= n(BaSO4) =0.0100 mol2.5 mL溶液中：n(Al3+) = n(EDTA)n(Cu2+)=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL103 LmL1=9.000104 mol25 mL溶液中：n(Al3+)=9.000103 mol1 mol (1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中n(Al3+)=(2x)mol；n(SO42)=3(1x)mol x=0.41【解析】分析：（1）提高x的值，即促进Al3+的水解和CaSO4的生成。（2）碱式硫酸铝溶液吸收SO2，溶液碱性减弱，pH减小。（3）根据加入过量BaCl2溶液产生的固体计算n（SO42-）；由消耗的CuSO4计算过量的EDTA，由Al3+消耗的EDTA计算n（Al3+）；根据n（Al3+）与n（SO42-）之比计算x的值。（3）25mL溶液中：n（SO42-）= n（BaSO4）=0.0100 mol2.5 mL溶液中：n（Al3+） = n（EDTA）n（Cu2+）=0.1000 molL125.00 mL103LmL10.08000 molL120.00 mL103 LmL1=9.000104 mol25 mL溶液中：n（Al3+）=9.000103 mol1 mol （1-x）Al2（SO4）3xAl（OH）3中n（Al3+）=（2-x）mol；n（SO42-）=3（1-x）mol=，解得x=0.41。点睛：本题以碱式硫酸铝溶液的制备原理为背景，考查反应原理的理解、反应条件的控制和有关化学式的计算。解题的关键有：向硫酸铝溶液中加入CaCO3生成碱式硫酸铝溶液，CaCO3的作用是调节pH促进Al3+水解，同时将SO42-转化为CaSO4沉淀；理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算，理清物质间的计量关系。2018届高考模拟试题 ， 3【2018届文山州毕业考】某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：.分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20 )，搅拌，测量温度为T1；.静置恒温后测量温度为T2；.分别加入10 mL 密度约为1.1 gmL120%的盐酸(20 )，搅拌，测量温度T3。得到下表1的数据：回答下列问题：（1）Na2CO3溶于水显碱性，其原因是_(用离子方程式表示)。（2）根据试题后的附表判断：步骤中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解_。（3）分析表1的数据得出：Na2CO3固体溶于水_，NaHCO3固体溶于水_(填“放热”或“吸热”)。（4）甲同学分析上述数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：向盛有10 mL水(20 )的烧杯中加入10 mL_，搅拌，测量温度为22.2 。（5）结合上述探究，下列说法正确的是_。ANaHCO3与盐酸的反应是吸热反应B不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体CNa2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关（6）丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度，称取m1g混合物，加热至质量不变时，称其质量为m2g，则原混合物中NaHCO3的质量分数为_(用代数式表示)。附表：溶解度表.【答案】 COH2OHCOOH Na2CO3和NaHCO3固体都是全部溶解 放热 吸热 密度约为1.1 gmL120%的盐酸(20 ) AC 100%【解析】（1）碳酸钠为强碱弱酸盐，钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，以第一步水解为主，水解离子方程式为：CO32-+H2OHCO3-+OH-，故答案为：CO32-+H2OHCO3-+OH-；（4）强酸溶于水放热，盐酸为强酸，所以需增加探究盐酸溶于水温度的变化，即10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸搅拌，测量温度为22.2，故答案为：密度约为1.1g/mL20%的盐酸；（5）A盐酸溶于水放热，测量温度为22.2，T1/，NaHCO3固体溶于水温度从20升高到18.5，吸热，两者反应恒温后测量温度T3为20.8低于22.2，所以NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，故A正确；B用稀盐酸鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液，反应较快的为NaHCO3，能鉴别，故B错误；C从上述温度变化数值可判别Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关，故C正确故选AC；4【2018届盐城市三模】Ca10(PO4)6(OH)2(羟基磷酸钙，简写HAP)是一种新型的环境功能矿物材料，可用于除去水体中的F-、Cd2+、Pb2+及Cu2+等。（1）制备HAP的步骤如下：分别配制250mL浓度均为0.5 molL-1的Ca(NO3)2溶液和(NH4)2HPO4溶液(pH约为8)，按n(Ca)/n(P)=1.67分别量取相应体积的溶液，加热至50,不断搅拌下，按特定的方式加料，强力搅拌1h,再经后续处理得到产品。特定的加料方式是_ (填序号)。a将Ca(NO3)2溶液逐滴滴入(NH4)2HPO4溶液中，再用氨水调节pH至10.5b将(NH4)2HPO4溶液逐滴滴入Ca(NO3)2溶液中，再用氨水调节pH至10.5c将(NH4)2HPO4溶液和氨水混合并调节pH至10.5，再滴入Ca(NO3)2溶液反应生成Ca10(PO4)6(OH)2的离子方程式为_。（2）HAP脱除F-的操作是：在聚四氟乙烯烧杯中加入50mL10mgL-1NaF溶液和0.15gCa10(PO4)6(OH)2,在恒温下振荡，每隔1h测定一次溶液中F-浓度，直至达到吸附平衡。实验中“烧杯”材质用“聚四氟乙烯”塑料而不用玻璃，其原因是_。除氟反应形式之一是：Ca10(PO4)6(OH)2+20F-10CaF2+6PO43-+2OH-，该反应的平衡常数K=_用Ksp(CaF2)和Ksp(HAP)表示。（3）HAP脱除Pb()包括物理吸附和溶解-沉淀吸附。物理吸附时，HAP的特定位可吸附溶液中某些阳离子;溶解-沉淀吸附的机理为：Ca10(PO4)6(OH)2(s)+2H+(aq)10Ca2+(aq)+6PO43-(aq)+2H2O(l)(溶解)10Pb2+(aq)+6PO43-(aq)+2H2O(l)Pb10(PO4)6(OH)2(s)+2H+(aq)(沉淀)已知Pb()的分布分数如图-1所示;一定条件下HAP对Pb(1)平衡吸附量与pH的关系如图-2所示。 能使甲基橙显红色的Pb()溶液中滴入少量NaOH至溶液呈中性，该过程中主要反应的离子方程式为_。当pH7.0时，生成的沉淀为_(填化学式);此时pH越大HAP对Pb()平衡吸附量越小，其原因是_。【答案】 b 10Ca2+6HPO42-+8NH3H2OCa10(PO4)6(OH)2+8NH4+6H2O 防止F-及其水解生成的HF与玻璃中SiO2反应 Ksp(HAP)/K10sp(CaF2) Pb2+OH-=Pb(OH)+ 溶液中c(H+)大，大量H+占据HAP对Pb2+的吸附位，物理吸附能力减弱 Pb10(PO4)6(OH)2和Pb(OH)2 c(H+)减小，会减少HAP在溶液中的溶解量，便生成的c(PO43-)减小，溶解-沉淀吸附能力减弱且改变了吸附机理5【2018届红桥区二模】I.铁是生产、生活及生命中的重要元素。（1）血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合能力。药品美蓝是其有效的解毒剂，解毒时美蓝发生_反应(填“氧化”或“还原”)。（2）现有一瓶放置了一段时间的某浓度的FeCl3溶液，请设计实验检验其中是否含有Fe3+_。（3）普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8LH2(已换算到标况下)，则转移电子数目为_；“引火铁” 是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是_。II.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验：气体甲可使湿润红色石蕊试纸交蓝。请回答：（1）M的化学式_，气体甲的电子式_。（2）白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是(用化学方程式表示)_。(3)高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为_。【答案】 氧化 取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3+,反之则没有 4NA 引火铁表而积很大，加快了与氧气反应速度 Fe4N 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O【解析】I.（1）NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合能力，原因是氧化了血红蛋白中的二价铁，药品美蓝是其有效的解毒剂，这说明该物质具有还原性，因此解毒时美蓝发生氧化反应；正确答案：氧化。（2）一般用硫氰化钾溶液检验铁离子，操作过程：取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3+，反之则没有；正确答案：取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3+，反之则没有。（3）标况下44.8LH2，其物质的量为2mol，反应转移的电子数目为22NA=4NA；引火铁表而积很大，加快了与氧气反应速度，因此在空气中可以自燃；正确答案：4NA ；引火铁表而积很大，加快了与氧气反应速度。（2）白色沉淀乙是氢氧化亚铁，在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；正确答案：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 (3)高温条件下，氧化铁与氨气反应生成铁、氮气和水，该反应的化学方程式为：Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O；正确答案：Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O。点睛：Fe(OH)2不稳定，易被氧气氧化为Fe(OH)3，所以Fe(OH)2在空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，据此现象作为进行物质的推断的一个题眼。6【2018届南通市三模】摩尔盐(NH4)2Fe(SO4)26H2O是一种重要的化工原料，可用于制取纳米Fe3O4和草酸合铁酸钾等。（1）取一定质量摩尔盐样品与过量NaOH溶液反应。根据生成气体的体积计算得到摩尔盐的纯度小于实际值，其原因是_。向所得Fe(OH)2沉淀中加入NaNO2溶液可制得纳米Fe3O4，同时产生NO。该反应的离子方程式为_。（2）摩尔盐经氧化后与KOH和H2C2O4反应可得到草酸合铁酸钾KaFeb(C2O4)cdH2O，其中Fe元素化合价为+3。已知25 ，H2C2O4的电离常数Ka1=5.610-2，Ka2=5.410-5。pH=4的H2C2O4溶液中c(C2O):c(HC2O)=_。为了确定草酸合铁酸钾的组成，准确称取4.910 g样品在氮气气氛下加热，固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示。已知：a120时已完全失去结晶水。b200580分解产生的CO和CO2恢复至标准状况下体积为1.008 L。c580以上残留固体为FeO和K2CO3的混合物。根据以上实验数据计算草酸合铁酸钾中的n(Fe3+):n(C2O42-)_（写出计算过程）。【答案】 氨气极易溶于水，溶液中有部分氨气没有逸出 3Fe(OH)2+ 2NOFe3O4+2NO+2OH+2H2O 0.54 根据元素守恒得到分解产生的气体为CO和CO2，n(CO)+n(CO2)= =4.510-2 mol，2n(C2O42-)= n(K2CO3)+ n(CO)+n(CO2)= n(K2CO3)+ 4.510-2 mol，n(Fe3+)72 gmol-1n(K+)138 gmol-1=2.79 g， 3n(Fe3+)+ n(K+)=2n(K+)+4.510-2 mol，解得：n(Fe3+)=110-2 mol n(K+)= 310-2 mol，n(C2O42-)=310-2 mol，n(Fe3+):n(C2O42-)=110-2 mol: 310-2 mol=1:3【解析】(1)摩尔盐(NH4)2Fe(SO4)26H2O与氢氧化钠反应生成氨气，氨气极易溶于水，溶液中有部分氨气没有逸出，因此根据生成气体的体积计算得到摩尔盐的纯度小于实际值，故答案为：氨气极易溶于水，溶液中有部分氨气没有逸出；Fe(OH)2沉淀中加入NaNO2溶液可制得纳米Fe3O4，同时产生NO，反应的离子方程式为3Fe(OH)2+ 2NO2-Fe3O4+2NO+2OH+2H2O，故答案为：3Fe(OH)2+ 2NO2-Fe3O4+2NO+2OH+2H2O；(2)已知25 ，H2C2O4的电离常数Ka1=5.610-2，Ka2=5.410-5。pH=4的H2C2O4溶液中=0.54，故答案为：0.54；7【2018届宝山区二模】铝、铁是常见的两种金属，它们的单质及化合物在生活生产中处处可见。（1）过量的铁和稀硝酸发生反应，产物是Fe(NO3)2和NO，写出该反应的化学方程式_。（2）实验室配制FeSO4溶液时，如果没有隔绝空气，FeSO4会被氧化为_（填写化学式）。在该溶液中加入_试剂，看到_现象，证明溶液变质。（3）KAl(SO4)212H2O俗称明矾，常用作净水剂，请述其原因并写出有关的离子方程式_。（4）已知Ba(AlO2)2可溶于水，下图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。由图可知c点的沉淀是_（填化学式），已知a-b时存在的沉淀是Al(OH)3和BaSO4，两者的物质的量:_比_多。【答案】 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe（NO3）2+2NO+4H2O Fe2（SO4）3 KSCN溶液 溶液变为血红色 明矾水解生成胶状Al(OH)3，它具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并沉降，使水澄清。Al3+3H2OAl(OH)3+3H+ BaSO4 BaSO4 Al(OH)3点睛：本题考查学生离子之间的反应知识，结合图象知识来考查，增加了难度，熟悉每一段图中对应的化学反应是解答本题的关键，根据整个过程中离子之间的反应以及用量来确定沉淀的量的多少。8【2018届陕西省二模】亚硝酸钠（化学式为 NaNO2）是一种常用的防腐剂，回答下列问题:（1）NaNO2 中 N 元素的化合价为_.（2）亚硝酸钠在 320C 时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见的助燃性气体。该反应的化学方程式_。（3）我国规定火腿肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过 150 毫克，以此计算，200g 15的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠_千克。（4）在酸性条件下，NaNO2与按物质的量 1:1 恰好完全反应，且I被氧化为 I2时，产物中含氮的物质为_（填化学式）。（5）工业废水中的 NaNO2 可用铝粉除去，已知此体系中包含 AI、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O 六种物质。该反应的化学方程式为_。（6）某同学设计实验对工业产品中 NaNO2 的含量进行测定，你取固体样品 2g，完全溶解配制成溶液 100mL 取出 25mL 溶液用 0.100 mol/L 酸性 KMnO4 溶液进行滴定（杂质不与 KMnO4 反应），实验所得数据如下表所示:滴定次数1234消耗KMnO4溶液体积/mL20.7020.0220.0019.98该样品中亚硝酸钠的质量分数为_.（已知:5NO2-+2MnO4-+6H+ = 5NO3-+2Mn2+3H2O）【答案】 +3 4NaNO22Na2O+4NO+O2 200 NO NaNO2+2Al+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3 69%【解析】(1)根据在化合物中正负化合价代数和为零，可设亚硝酸钠中氮元素的化合价为x，则：(+1)+x+(-2)2=0，解得x=+3，故答案为：+3；(2)因为亚硝酸钠在320时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮气体和一种常见的助燃性气体，故反应的化学方程式为4NaNO22Na2O+4NO+O2；(3)因为我国规定肉灌肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过150毫克，所以200g、15%的亚硝酸钠溶液至少可用于生产肉灌肠的质量为 200g15%200kg，故答案为：200kg；(6)消耗高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L0.02L=0.002mol，则根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2+3H2O可知，亚硝酸钠的物质的量是0.002mol=0.005mol，则原样品中亚硝酸钠的物质的量是0.005mol=0.02mol，其质量为0.02mol69g/mol=1.38g，所以样品中亚硝酸钠的质量分数100%=69.0%，故答案为：69.0%。9【2018届河北区第一次检测】A、B、C、D都是中学化学常见的物质，其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如下图所示。请回答下列问题。(1)若通常情况下A、B、C、D都是气体，且B和D为空气的主要成分，写出反应()的化学方程式:_。(2)若D为氯碱工业的重要产品，A、B、C 为均含有同一种金属元素的无机化合物，反应()的离子方程式为_。(3)若B为非金属单质，且B 所含元素的原子最外层电子数与内层电子数之和的比值为3: 5，则反应()中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_，0.1mol A与含0.15molNaOH 的溶液充分反应后，溶液中所含离子浓度的大小关系为_。(已知: 常温下H2S 的电离平衡常数Ka1= 1.310-7 Ka2=7.110-15)(4)若A、B、C 的溶液均显碱性，C 为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一。A中所含化学键类型为_，D的电子式为_25时，浓度均为0.1mol/L 的B、C 溶液，pH 较大的是_(填溶质的化学式)溶液，写出B 溶液中显电中性的原因:_(用B 溶液中有关粒子的浓度关系表示)【答案】 4NH3+6NO=5N2+6H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 2:1 c(Na+)c(HS-)c(S2-)c(OH-)c(H+) 离子键、共价键 Na2CO3 c(Na+)+ c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-) +c(OH-)(3) B为非金属单质，所含元素的原子最外层电子数与内层电子数之和的比值为3:5，可推知为S元素，则A为H2S，C为SO2，D为O2，反应()的化学方程式为2H2S+ SO2=3S+ 2H2O，其中还原剂为H2S，生成的氧化产物为2S，氧化剂为SO2，生成的还原产物为S，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1；0.1molH2S与0.15molNaOH充分反应后，溶液中的溶质为等物质的量的Na2S和NaHS，溶液中共有四个平衡体系：S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH、HSHS2和H2OHOH，由于S2的水解程度大于HS的水解程度，且HS的水解程度大于其电离程度，所以离子浓度的大小关系为c(Na+)c(HS-)c(S2-)c(OH-)c(H+)；10【2018届东北育才中学三模】近几年来关于氮污染的治理倍受关注。（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。图1 图2在图示的转化中，被还原的元素是_，X的化学式为_。钡元素在周期表中的位置是_。（2）SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式：_。（3）利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下：NONO2N2反应的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O = NO2 + HNO3 + 2HCl，反应的离子方程式是_。（4）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。写出次氯酸钠的电子式_。检验废水中是否存在NH4+的方法是_。若处理废水产生了0.448LN2（标准状况），则需消耗浓度为2molL-1的次氯酸钠的体积为_mL。【答案】 N、O Ba（NO3）2 第六周期第IIA族 16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O 2NO2+4SO32-=N2+4SO42- 取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝，则A中生成NH4+ 30点睛：本题的难点是氧化还原反应方程式的书写，如本题（2），生成无害物质，先写出NONO2NH3N2H2O，参与反应NO和NO2物质的量之比为2：1，因此写成2NONO2NH3N2H2O，根据化合价的升降法，进行配平。 2018年高考试题 1【2018新课标1卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为_。（2）FDaniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=时，N2O5(g)完全分解）：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1已知：2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g) H 2=55.3 kJmol1则反应N2O5(g)2NO2(g)+ O2(g)的H=_ kJmol1。研究表明，N2O5(g)分解的反应速率。t=62 min时，测得体系中pO2=2.9 kPa，则此时的=_kPa，v=_kPamin1。若提高反应温度至35，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)_63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是_。25时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。（3）对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.AOgg提出如下反应历程：第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应第三步 NO+NO32NO2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_（填标号)。Av(第一步的逆反应)v(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高【答案】 O2 53.1 30.0 6.0102 大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4 AC【解析】分析：（1）根据还原剂失去电子转化为氧化产物判断；（2）根据盖斯定律计算；根据压强之比是物质的量之比计算；根据温度对压强和平衡状态的影响分析；根据五氧化二氮完全分解时的压强计算出二氧化氮、氧气的压强，然后再根据二氧化氮转化的方程式计算平衡时二氧化氮、四氧化二氮的压强。（3）根据三步反应的特点分析判断。由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)大于63.1 kPa。根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa271.6 kPa，氧气是35.8kPa217.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa63.1kPa26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6 kPa26.4kPa218.8kPa，则反应的平衡常数。点睛：本题主要是考查化学反应原理，侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算，题目难度较大。试题设计新颖，陌生感强，计算量较大，对学生的要求较高。压强和平衡常数的计算是解答的难点，注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关系，注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。2【2018新课标2卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol1该催化重整反应的H=_ kJmol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_（填标号）。A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_mol2L2。（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X_Y（填“优于”或“劣于”），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是_填标号）。AK积、K消均增加 Bv积减小，v消增加 CK积减小，K消增加 Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=kp(CH4)p(CO2)-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。【答案】 247 A 劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)【解析】分析：（1）根据盖斯定律计算；根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答；根据转化率利用三段式计算平衡常数；（2）根据活化能对反应的影响分析；根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像曲线变化趋势解答；根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。（2）根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。A正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A正确；B升高温度反应速率均增大，B错误；C根据A中分析可知选项C错误；D积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D正确。答案选AD。根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。点睛：本题主要是考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。图像分析是解答的易错点和难点，注意化学平衡图像分析的答题技巧，看图像时：一看面：纵坐标与横坐标的意义；二看线：线的走向和变化趋势；三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。3【2018新课标3卷】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（1）SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式_。（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。（3）对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率=_%。平衡常数K343 K=_（保留2位小数）。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较a、b处反应速率大小：a_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率=正逆=，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处=_（保留1位小数）。【答案】 2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl 114 22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度） 大于 1.3【解析】分析：本题考查的是化学反应原理的综合应用，主要包括反应与能量以及化学反应速率、平衡的相关内容。只需要根据题目要求，利用平衡速率的方法进行计算即可。详解：（1）根据题目表述，三氯氢硅和水蒸气反应得到(HSiO)2O，方程式为：2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。（2）将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焓变，所以焓变为483+(30)=114kJmol-1。a、b两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以速率更快，即VaVb。根据题目表述得到，当反应达平衡时，所以，实际就是平衡常数K值，所以0.02。a点时，转化率为20%，所以计算出：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反应： 0.2 0.1 0.1 （转化率为20%）平衡： 0.8 0.1 0.1所以=0.8；=0.1；所以点睛：题目的最后一问的计算过程比较繁琐，实际题目希望学生能理解化学反应的平衡常数应该等于正逆反应的速率常数的比值。要考虑到速率常数也是常数，应该与温度相关，所以不能利用b点数据进行计算或判断。4【2018北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：（1）反应：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJmol1反应：S(s)+O2(g)SO2(g) H3=297 kJmol1反应的热化学方程式：_。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_p 1（填“”或“”），得出该结论的理由是_。（3）I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。iSO2+4I+4H+S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+_+_+2 I（4）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）序号ABCD试剂组成0.4 molL1 KIa molL1 KI0.2 molL1 H2SO40.2 molL1 H2SO40.2 molL1 KI0.0002 mol I2实验现象溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，出现浑浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快B是A的对比实验，则a=_。比较A、B、C，可得出的结论是_。实验表明，SO2的歧化反应速率DA，结合i、ii反应速率解释原因：_。【答案】 3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) H2=254 kJmol1 反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4 的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大 SO2 SO42 4H+ 0.4 I是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率 反应ii比i快；D中由反应ii产生的H+使反应i加快【解析】分析：（1）应用盖斯定律结合反应II分析。（2）采用“定一议二”法，根据温度相同时，压强与H2SO4物质的量分数判断。（3）依据催化剂在反应前后质量和化学性质不变，反应i+反应ii消去I-得总反应。（4）用控制变量法对比分析。（4）