2019届师说高考化学二轮专题训练：大题专题(一)(含解析)

1、化学反应原理综合应用1 .醋酸是一种常见的弱酸。(1) 假如某醋酸溶液中 c(CH3COOH) = 0.10 mol L , c(H ) = 1.3X10 mol L ，则此时c(CH3COO_)约为_ mol L_1;计算此时醋酸的电离平衡常数， 写出计算过程： _。注：c平衡(CH3COOH)沁0.10 mol L 丁，水的电离可忽略不计 (2) 为了探究镁条与盐酸、 醋酸反应时，浓度或温度对反应速率(观察镁条消失的时间)的影 响，准备了以下化学用品：0.20 mol L 与 0.40 mol L 的 HCI 溶液、0.20 mol L 与 0.40 mol L_1的 CH3COOH 溶液

2、、4 条镁条(形状、大小、质量相同)、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为 298 K 和 308 K。酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表:实验编号温度/ K盐酸浓度/(mol L 1)醋酸浓度1/(mol L-)实验目的a2980.20I.实验 a 和 b 是探究对镁与盐酸反应速率的影响；n.实验 a 和 c 是探 究对镁与盐酸反应速率的影响；川.实验 a 和 d 是探究相同温度下， 相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的 区别b3080.20c2980.40d1Mg(s)+?O2(g)=MgO(s)AH3=则氢氧化镁分解的热化学方程式是 _010203040 fAj若中实验 a

3、镁条消失的时间是 20 s,则镁条剩余质量与时间关系如图所示。假设：该反应温度每升高10C，反应速率是原来的2 倍；温度相同时，醋酸的平均反应1速率是相同浓度盐酸平均速率的2,请在此图中大致画出“实验b”、“实验 d”的镁条剩余质量与时间关系曲线，请注意必要的标注。(3)镁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用，依据镁的性质、用途等回答下列问题：_1已知： Mg(s) + 2H2O(g)=Mg(OH)2(s) + H2(g)AHi= _ 441 kJ mol1_1H2O(g)=H2(g)+202(g)AH2=+242 kJ molA .图乙中 Cr2O2_向惰性电极移动，与该极附近的B.图乙的

4、电解池中，有0.084 g 阳极材料参与反应， 阴极会有336 mL 的气体产生C.图甲中发生的还原反应是 Mg $ + ClO + H2O + 2e =Cl + Mg(OH)2(4)电化学在日常生活中用途广泛， 图甲是镁-次氯酸钠燃料电池， 电池总反应为 Mg + CIO+ H2O=Cl_+ Mg(OH)2J,图乙是含C2O2_的工业废水的处理。下列说法正确的是602 kJ mol(填字母)。OH_结合转化成 Cr(OH)3除去甲金JK铁NM；厂寿总!/片的匸业废水乙(3)Mg(OH)2(s)=MgO(s) + H2O(g)AH= +81 kJ mol1c2二甲醚(CH3OCH3)是一种重要

5、的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无 破坏作用。工业上以水煤气(CO、H2)为原料生产二甲醚(CH3OCH3)的新工艺主要发生三个反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)AH= 90.0 kJ mol12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)AH= 24.5kJ mol1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH= 41.1 kJ mol一1回答下列问题：(1)新工艺的总反应 3H2+ 3COCH3OCH3+ CO2的热化学方程式为已知一些共价键的键能如下:化学键H HC HC OO H键能 /kJ mol1436414326464运用反应计算一氧化碳中

6、碳氧共价键的键能为 _kJ mol(3)在 250C的恒容密闭容器中，下列事实可以作为反应已达平衡依据的是 选项字母)。D .若图甲中 3.6 g 镁溶解产生的电量用以图乙废水处理，理论可产生10.7 g 氢氧化铁沉3 2010molL1= 1.69X10-5mol L一1。实验 a 和 b 的不同点是盐酸的温度，所以是探究不同温度对镁与盐酸反应速率的影响；实验a 和 c的不同点是盐酸的浓度， 所以是探究不同浓度对镁与盐酸反应速率的影响；实验 a 和 d 是探究解析：(1)K =汁汁+ +皿皿00- -上c CH3COOH相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别，所以实验d 的温度是

7、 298K。该反应温度每升高 10C，反应速率是原来的 2 倍，温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应速率1是盐酸的 2,与 a 比较，b 温度升高 10C,反应速率是原来的 2 倍，所以 b 反应时间缩短到 101min, d 的反应速率是 a 的 2，则反应时间是 a 的 2 倍，即 40 min。Mg(OH)2(s)=MgO(s)+ H20(g)AH，根据盖斯定律，反应 =+一，AH =AH2+AH3少1=+ 81 kJ mol-1。 (4)在电解池中，阴离子应该移向阳极，根据装置乙可知，惰性电极作阴极，A 错误；未标明标准状况，故无法计算产生气体的体积，B 错误；根据装置甲可知，镁作负极

8、，发生电极反应2是 Mg 2e-=Mg+, C 正确；图甲中溶解 3.6 g 镁时，失去的电子是 0.3 mol，在图乙中阳极 反应是Fe 2e=Fe2+,根据电子守恒可得此时生成0.15 mol Fe2+,所以最后生成的氢氧化铁也是 0.15 mol，即 16.05 g , D 错误。答案：(1)1.3X103+3_c(H )cfCH3COO=f1.3X10K=c CH3COOH=0.10I.温度n.浓度 d . 298 0.20见下图1mol L=1.69XA 容器内气体密度保持不变B. CO 与 CO2的物质的量之比保持不变C.H2O 与 CO2的生成速率之比为 1 : 1D .该反应的

9、平衡常数保持不变对于反应某温度下，将 2 mol CO 和 6 mol H2充入 2 L 的密闭容器中，充分反应 10 min 后，达到平衡时测得 c(CO) = 0.2 mol L-1,计算此温度下的平衡常数K =_。扩诳悄 扩锻层绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如图所示。1氧气应从 c 处通入，电极 Y 为_ 极，发生的电极反应式为_ ;2二甲醚(CH3)20应从 b 处加入，电极 X 上发生的电极反应式为;3电池在放电过程中，电极 X 周围溶液的 pH_ (填“增大” “减小”或“不变”)。解析：(1)根据盖斯定律，由2X+可得：3H2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g

10、) +CO2(g),AH = + 2X( 90.0) + (- 24.5) + (-41.1)kJ mol-=- 245.6 kJ mol-。反应 中断 裂 2 molH H 键、1 mol 一 =.键，形成 3 mol C H 键、1 mol C O 键、1 mol O H 键，该 反应为放热反应，则 3X414 kJ mol-1+ 326 kJ mol-1+ 464 kJ mol-1 2X436 kJ mol-1+ E一) = 90.0 kJ mol-二解得EC) = 1 070 kJ mol-1O该反应中物质全为气体，恒容 密闭容器中气体密度始终不变，因此密度不变不能说明达到平衡状态，A

11、 错误；CO 与 CO2的物质的量之比保持不变，说明反应物和生成物的浓度保持不变，反应达到平衡，故B 正确；H2O、CO2的生成速率之比为 1 : 1，正、逆反应速率相等，因此可以说明达到平衡状态，C 正确；平衡常数只与温度有关，温度不变时，改变其他条件，即使平衡发生移动，平衡常数仍不变，不能说明达到平衡状态，D 错误。(4)根据提供数据，可以计算出达到平衡时c(CO) = 0.20 8molL-1, c(H2)=1.4 mol L-1,c(CH3OH) = 0.8 mol L-贝 UK =X=22.04。 (5)c 处通入的气体是氧气，根据d 处生成物知，正极上发生的反应为O2+ 4e-+

12、4H+=2出0;b 处通入的物质是二甲醚，X 电极反应式为(CH3)2O 12e-+ 3H2O=2CO2+ 12H+;电池在放电 过程中，电极 X 发生的反应为(CH3)2O 12e-+ 3H2O=2CO2+ 12H+, X 电极周围溶液的 pH 减小。答案：(1)3H2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g) + CO2(g)1AH= 245.6 kJ mol(2)107 0 (3)B、C (4)2.04(5)正 O2+ 4e + 4H =2H2O2(CH3)2O 12e+ 3H2O=2CO2+ 12H+3减小3+23. (2019 全国卷I)元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr (蓝紫色

13、)、Cr(OH)4(绿色)、62O7(橙 红色卜CrO4(黄色)等形式存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题：(1)_。3+与 Al3+的化学性质相似。在 C2(SO4)3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量，可观 察到的现象是 。(2)Cro4-和 Cr2O3_在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol_一1的 Na2CrO4溶2一+液中C(C2O7)随 c(H )的变化如图所示。用离子方程式表示2由图可知，溶液酸性增大，CrO4一的平衡转化率 _(填“增大”“减小”或“不变”)。根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 _ 。0.5AH0。(3)根据溶度

14、积_ -1=2.0X10-血L一-故心巧=Kf1o (4)根据题意，氧化剂是C2O2一，还原剂是 HSO-L.O 2.0 3,G 4.0 5.0 6.0* J/1)-43 2 1 0-60.O.( (-I-I二UEUE淀A Ac cruprup2+3+2 Cr2O7+ 3HSO3+ 5H =2Cr + 3SO4+ 4 出 04. (2019 全国卷 II )丙烯腈(CH2= CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨 氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2= CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈 (C3H3N)和副产

15、物丙烯醛(C3H4O) 的热化学方程式如下：3一11C3H6(g)+NH3(g)+2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)AH= -515 kJ mol2C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)AH= -353 kJ mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 _ ;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_ ;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 _。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460C。低于 460C时，丙烯腈的产率 _ (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_ ; 高于 460C时，丙烯腈产率降低的可能原因是 _(

16、双选,填标号)。A 催化剂活性降低B 平衡常数变大C.副反应增多D 反应活化能增大丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳 n(氨)/n(丙烯)约为_ ，理由是。 进料气氨、 空气、丙烯的理论体积比约为。解析：本题主要考查化学反应速率和化学平衡知识，意在考查考生对相关知识的综合应用能力。(1)由于反应 和均为放出热量较多的反应，产物的能量较低，故两个反应在热力 学上趋势很大；由于反应 为放热反应，且该反应为气体分子数增大的反应，故降低温度和 降低压强均有利于反应正向进行，从而提高丙烯腈的平衡产率；提高丙烯腈反应选择性的关 键因素是使用合适的催化剂。(2)反

17、应为放热反应，升高温度，丙烯腈的平衡产率应降低，故低于 460C时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460C时，催化剂的活性降低、副反应增多均可能导致丙烯腈的产率降低，AC 项正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，B 项错误；升高温度可以提高活化分子的百分数，但不能改变反应所需的活化能，D 项错误。(3)从题图(b)中可看出当 n(氨)/n(丙烯 严 1 时，丙烯腈的产率最高，此时几乎没 有丙烯醛；只发生反应 时 NH3、O2、C3H6的物质的量之比为 1 ： 1.5 ： 1,结合空气中 O2的 体积分数约为 20%，可确定进料气 NH3、空气、C3H6的理论体积之比约为

18、1 : 7.5 : 1。答案：(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂(2) 不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC(3) 1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低1 : 7.5 : 13升高温度，溶液中 CrO2一的平衡转化率减小，则该反应的AH_ 0(填“大于”“小于”或“等于”)。4*tl.6QK 1JC 12m（b）(3)在化学分析中采用 K2CrO4为指示剂，以 AgNO3标准溶液滴定溶液中 CI一，利用 Ag+与 CrO2一生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中CI一恰好沉淀完全(浓度等于 1.0X10mol L )时，溶液中 c(Ag

19、)为_ mol L ,此时溶液中 c(CrO2)等于_mol L。(已知 Ag2CrO4、AgCl 的 p 分别为 2.0X10一12和 2.0X10一10 * 12)。(4)+ 6 价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的 Cr?。2一还原成 Cr3+，该反应的离子方程式为 _。解析：本题以铬及其化合物为载体，考查化学反应原理，涉及化学反应与现象、化学平 衡原理、反应热、溶度积计算以及陌生离子方程式的书写，意在考查考生的综合运用能力、知识迁移和新信息处理能力以及识图能力。(1)根据题意可知，在硫酸铬溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液时，首先发生反应：Cr3+ 3OH-=Cr(OH)3，蓝紫色溶液逐渐变浅，同时产生灰蓝色沉淀，当氢氧化钠溶