2020届高三《新题速递_化学》2月第02期(考点10-12)

1、2020届高三新题速递化学考点10-12考点10化学反应原理综合考点11工艺流程题考点12化学实验综合题考点10化学反应原理综合1.（四川省成都市第七中学 2020届高三第一次诊断考试）乙酸乙酯是重要的工业溶剂和香料，广泛用于化纤、橡胶、食品工业等。1在标准状态时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成。请写出标准状态下，乙酸和乙醇反应的热化学方程式为 0 C. Oj-IW -276.9#200*400-500H；OC1I3COOCJI32取等物质的量的乙酸、乙醇在TK下密闭容器中发生液相 （反应物和生成物均为液体 ）酯化反应，达到1平衡，乙酸的转化率为 1

2、 ,则该温度下用物质的量分数表小的平衡常数Kx;（注：对于可逆反3 c n C n总应：aA bB? cC达到化学平衡时， Kx ab ）。而相同条件下实验室采用回流并分离n An Bn总n总出水的方式制备乙酸乙酯时，乙酸转化率可以高达88%,可能的原因是。3若将乙醇与乙酸在催化剂作用下发生气相（反应物和生成物均为气体 ）酯化反应，其平衡常数与温度关系为：lgK 724/T 0.127（式中T为温度，单位为K），则气相酯化反应为 （填吸热"或放热”）反应。4乙酸和乙醇酯化反应在甲、乙两种催化剂的作用下， 在相同时间内乙酸乙酯的产率随温度变化如图所示。;使用催化剂乙时，当温度由图可知，

3、产率为 95%时，应该选择催化剂和温度分别是高于190c ,随温度升高，乙酸乙酯产率下降的原因255为了保护环境，CO2的排放必须控制。化学工作者尝试各种方法将燃煤产生的二氧化碳回收利用，以达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和 H2O为原料制备乙醇 CH3CH2OH和02的原理示意图：nthr判断H迁移的方向(选填从左向右”、从右向左”)。写出电极b的电极反应式：。【答案】(1) CH3COOH l +CH3CH2OH l 傅 CH3COOCH2CH3 l +H2O l H=-3.37kJ mol-1(2) 0.25分离出水后，使平衡不断向右移动，从而增大乙酸转化率(3)放热

4、(4)催化剂甲135c当温度高于190c，催化剂活性降低，使得反应速率降低，相同时间内乙酸乙酯的产率降低，或温度高于 190C ,副反应增多(5)从左向右 2CO2 12e 12HCH3CH2OH 3H2O【解析】1根据标准摩尔生成始图可知2C s 3H2 g2c s 2H2 g O2 g CH3COOH l VH1 -O2 gCH 3cH 20H l VH 276.98kJ/mol ,2484.30kJ/ mol ,4c s 4H2 g O2 gCH3COOCH2CH3 l VH 478.82kJ/mol ,H2 g12O2 gH2O l VH 285.83kJ/mol ,根据盖斯定律 得

5、CH3COOH lCH3CH2OH l ? CH3COOCH2CH3 l H2O l ,VH 478.82kJ/mol285.83kJ/mol276.98kJ/mol484.30kJ/mol 3.37kJ/mol,故答案为：CH3COOH l CH3CH2OH l 傅 CH3COOCH2CH3 lH2O l H3.37kJ/mol；2设起始时乙醇、乙酸的物质的量均为1mol,反应三段式为:起始量mol变化量mol平衡量molCH3COOHCH3COOH lCH3CH2OH l? CH3COOCH2CH3 lH2O l11113333221133331100的物质的量分数1CH3CH 20H的物

6、质的量分数=-,CH3COOCH 2CH3的物质的量分数31H2O的物质的量分数=-61 1Kx £-6 0.25;分离出生成物水，可使平衡正向移动，增大乙酸转化率,x 1 13 3故答案为：0.25；分离出水后，使平衡不断向右移动，从而增大乙酸转化率;八.724 -3平衡常数K与温度T关系为lgK= -0.127 ,则升高温度，K的值减小，平衡逆向移动，所以逆向是吸热反应，正向为放热反应, 故答案为：放热;4由图2可知，使用催化剂甲、温度在135c左右时乙酸乙酯的产率为 95%,而催化剂乙在190c左右时乙酸乙酯的产率才达到 95%,所以应选择的最优条件是催化剂甲、135C;当温度

7、高于190C,乙酸乙酯产率下降的主要原因是催化剂活性降低，使化学反应速率降低，导致相同时间内乙酸乙酯的产率降低，或温度高于190c ,副反应增多，故答案为：催化剂甲；135C;当温度高于190C ,催化剂活性降低，使得反应速率降低，相同时间内乙酸乙酯的产率降低，或温度高于190C ,副反应增多；5由图可知，左室投入水，生成氧气与氢离子，电极a表面发生氧化反应，为负极，电极反应式为2H2。4e O24H ，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成CH3CH2OH ,电极b表面发生还原反应,为正极，电极反应式为 2CO2 12e 12HCH3CH2OH 3H 2O,阳离子移向正极，所以故答案为：从左向右；

8、电极b的电极反应式：H迁移的方向是从左向右,十 一 一 一 一 一2CO2+12e+12H =CH3CH2OH+3H 2O故答案为：2COz+12e-+12H+=CH3CH2OH+3H 2。2.（山西省大同市2020届高三第一次市直联考）氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。以生物材质（以C计）与水蒸气反应制取 H2是一种低耗能，高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有：I .C（S）+ H2O（g）=CO（g） + H2（g）K1 ；n .CO（g） + H2O（g）=CO2（g）+ H2（g）K2;出.CaO（s） + CO2（

9、g）=CaCO3（s）K3；燃烧炉中涉及的反应为：IV .C（s） + O2（g）=CO2；V .CaCO3（s）=CaO（s） + CO2（g）。（1）氢能被视为最具发展潜力的绿色能源，该工艺制H2总反应可表示为 C（s） + 2H2O（g） +CaO（s）=CaCO3（s）+2H2（g）,其反应的平衡常数K=（用K1、K2、K3的代数式表示）。（2）在一容积可变的密闭容器中进行反应I ,恒温恒压条件下，向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气，达到平衡时，容器的体积变为原来的1.25倍，平衡时水蒸气白平衡转化率为 ;向该容器中补充 amol炭，水蒸气的转化率将 （填 墙大"、

10、减小“或不变”）。（3）对于反应出，若平衡时再充入 CO2,使其浓度增大到原来的2倍，则平衡 移动（填向右”、向左”或不”）当重新平衡后，CO2浓度（填变大”、变小"或不变" J（4） 一种新型锂离子二次电池 磷酸铁锂（LiFePO4）电池。作为正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如图，写出该电池充电时的阳极电极反应式： 。【答案】(1) Ki K2 K3(2) 25%不变(3)正向不变(4) LiFePO4-xe-=Li(i-x)FeP04+xLi +【解析】(1)由反应I+反应II+反应III可彳导C(s)+2H2O(g)+ CaO(s)=CaCO3(s)+2

11、H2(g),由故其平衡常数 K=Ki K2 K3,故答案为：Ki K2 K3;(2)恒温恒压下，气体物质的量之比等于压强之比,C s +H2O g ?CO g+H2 g起始mol100转化molxxx平衡mol1-xxx则1-x +x+x =1.25解得x=0.25,因此平衡时水蒸气的转化率为0.25mOl 100% =25%；碳为固体，增1 1mol加其物质的量，对平衡无影响，因此对于水蒸气的转化率无影响，故答案为：25%;不变；(3) CaO(s)+CO2(g)? CaCO3(s)中，只有CO2一种气体，增加CO2浓度，平衡将向着气体体积减小的方向移动，即平衡正向移动；因K3=c(CO2)

12、,温度不变的情况下，平衡时CO2浓度不变，故答案为：正向；不变；(4)由图可知，充电时 LiFeO4失去电子，生成Li+,故充电时阳极电极反应式为：LiFePO4-xe-=Li 1-x FePO4+xLi+ ,故答案为：LiFePO4-xe-=Li 1-x FePO,+xLi+。【点睛】对于有气体参加的反应，恒温恒容条件下，增加反应中某气体的浓度，平衡的移动方向分析分为三种：对于一侧有多种气体参加的反应，如N2 g +3H2 g ?2NH3 g ,增加N2的浓度，平衡将会向正向移动，H2的转化率将上升，平衡时 N2的体积分数将上升；对于一侧只有一种气体参加的多气体反应，如2HI g ? H2

13、g +I2 g ,增加HI的浓度，前后互为等效平衡，重新达到平衡时，HI的转化率、体积分数、百分含量均不变；对于一侧只有一种气体参加的反应，如 CaO s +CO2 g ? CaCO3 s ,增加CO2的浓度，平衡将正向移动，CO2的转化率将会上升，平衡时 CO2的浓度不变，注意灵活多变。3.(广东省珠海市 2020届高三上学期期末考)合理处理燃气中的 H2S,不仅可减少对大气的污染，还可进行资源化利用。回答下列问题：(1) H2s和S的燃烧热如表所示，物质燃烧热/AH (kJ?mo11)H2s-aS-b请写出常温下 H2s与SO2反应的热化学方程式 。(2)可以把H2s设计为一种燃料电池，原

14、理如图 a所示：其中，Fe2+在电池工作中的作用是 ;请写 出I室发生的离子方程式。(3)为探究H2s的直接热解2H2s (g) =2H2 (g ) +S2 (g)。在一体积为2L的密闭容器中充入 2 mol H2s 与1 molAr (起到稀释作用)，进行实验。某同学测出不同温度下H2s的物质的量与反应时间的图象，图b是截取该图象的中间某部分。请计算T2温度下,0-10S内，H2s的反应速率v=mo?L-1?61;图b中，Ti、T2、T3三个温度，最高的是 ；比较A点与B点的逆反应速率的大小，va (逆)vb (逆)(填4”、之”或“力图c是表示反应2H2s (g) =2H2 (g)+S2

15、(g)平衡时，装置内各组分气体物质的量分数 =与温度的关系(其 中Ar气体变化曲线未画出)。请计算：C点的平衡常数 K=; D点平衡时，H2s的转化率=。【答案】(1) 2H2s (g) +SO2 (g) =3S (s) +2H2O (l) AH= (-2a+3b) kJ/mol(2)催化剂2Fe3+H 2s=2Fe2+2H+S J(3) 0.04T3>0.2566.7%【解析】【分析】H2s的燃烧热化学方程式：H2s(g) + 3O2(g尸SO2(g)+H2O(l) AH= a kJ mol-1, S的燃烧热化学方程式：2S(s) +O2(g) =SO2(g) AH= bkJ mol-

16、1,根据热化学方程式推导所求反应，再根据盖斯定律求AH。Fe2+在电池中呈现循环，根据催化剂特点判断，I室Fe3+将H2s氧化为S,据此书写方程式。反应速率为单位时间内浓度的变化量，根据图象剩余 1.2mol H2S,结合起始量即可计算 H2s的反应速 率；根据吸热反应，温度越高，转化率越高；结合温度对反应速率的影响，温度越高，反应速率越高；已知H2S起始量，可设其变化量为xmol,列出三段式，在根据不同条件下不同物质物质的量的关系解答x,最后求解C点的平衡常数 K, H2s的转化率。【详解】H2s的燃烧热化学方程式：H2s(g) + 3O2(g尸SO2(g)+H2O(l) AH= a kJ

17、mol-1, S的燃烧热化学方程式：2S(s) +O2(g) =SO2(g) AH= bkJ mol-1,根据盖斯定律，H2s与 SO2 反应的热化学方程式为： 2H2s(g) +SO2(g) =3S(s) +2H 2O(l) AH=( 2a+3b) kJ mol-1,故答案为:2H2s(g) +SO2(g) =3S(s) +2H 2O(l) AH=( 2a+3b) kJ mol-1。 Fe2+在电池工作中过程中循环利用，质质量没有改变，所以Fe2+为催化剂，I室发生的反应为Fe3+氧化H2S,离子方程式为： 2Fe3+H2s=2Fe2+2H+S故答案为：2Fe3+H2S= 2Fe2+2H+S

18、J。起始时充入 2molH2S,根据图象可知10s时剩余1.2molH2S,则UH 2s尸-n- 2mol 1.2mol 0.04mol L 1 s1,故答案为：0.04。V At2L 10s根据分解反应一般为吸热反应，温度越高，转化率越高，则丁3温度最高，A点与B点所对应的各物质浓度均相同，但 A点对应的T3最高，反应速率相对较高，所以VA(逆)>VB(逆)，故答案为：T3； >。由于起始时2 molH2S,设H2s变化量为xmol,列三段式：2 出 S0)=狙+起始量:2nol0Q转化量:ZxiiiolZxuiolxiuol平衡量1(2-2x)mol2 xmolxmolC点时：

19、平衡时H2S与H2的物质的量分数相同，则平衡时H2s与H2的物质的量相同，则 2-2x=2x, x=0.5 ,则平衡时 c(H2S) = 0.5mol?L-1, c(H2)=0.5 mol?L-1, c(S2)=0.25 mol?L-1,平衡常数 K点时：平衡时S2与H2s的物质的量分数相同， 则平衡时S2与H2s的物质的量相同,2 2H2s的转化率 _2 3 dnno/ m 7。/；故答案为：0.25； 66.7%。 a100% 66.7%24.(山西省2020年1月高三适应性调研考试)雾霾天气给人们的出行带来了极大的不便,2_0.50.25z0.25 ; D0.522 则 2-2x=x ,

20、解得 x=一,3因此研究NO2、SO2等大气污染物的处理具有重要意义。(1)某温度下，已知: 2SO2(g)+O2(g)峰? 2SO3(g) AHi=-196.6kJ/mol2NO(g)+O 2(g)脩 ? 2NO2(g) AH2 NO2(g)+SO2(g)幅? SO3(g)+NO(g)AH3=-41.8kJ/mol贝 U AH2=°(2)按投料比2:1把SO2和O2加入到一密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)脩？ 2SO3(g),测得平衡时SO25。)产/k，<誓士*将I正Mft妥的转化率与温度 T、压强p的关系如图甲所示：A、B两点对应的平衡常数大小关系为Ka (填

21、>"<£”或"=；下同)Kb；温度为T,时D点VD正与 VD逆的大小关系为 VD正 V D逆；Ti温度下平衡常数 Kp=kPa-1 (Kp为以分压表示的平衡常数，结果保留分数形式) 。n(SO2)(3)恒温恒容下，对于反应2SO2(g)+O2(g)噂 2SO3(g),测得平衡时SO3的体积分数与起始、的关系n(O2)如图乙所示，则当n(SO2)n(O2)=1.5达到平衡状态时，SO2的体积分数是图乙中 D、E、F三点中的点。A、B两点S02转化率的大小关系为 a (填或“=)" aBo,烟气中的组分直接在电池(4)工业上脱硫脱硝还可采用电化学

22、法，其中的一种方法是内电池模式(直接法)液中被吸收及在电极反应中被转化，采用内电池模式将SO2吸收在电池液中，并在电极反应中氧化为硫酸,在此反应过程中可得到质量分数为40%的硫酸。写出通入 SO2电极的反应式： ；若40%的硫n（NH3 H2。）酸溶椒吸收氨气状得（NH4）2SO4的稀溶液，测得常温下，该溶?的pH=5,则+（计n（NH 4）算结果保留一位小数，已知该温度下NH3 H2O的Kb=1.7 X0-5）；若将该溶液蒸发掉一部分水后恢复室温,则"SO2的值将 （填变大，不变”或变小。c（NH4）【答案】(1) -113.0kJ mol127(2) v 800(3) D >

23、;(4) SO2-2e +2H2O=SO42 +4H+5.9 10-5 变小【解析】(1)由盖斯定律可得 二？您,所以H2=4Hi 2AH3=-196.6kJ mol 1-2 >(-41.8kJ mol1)=-113.0kJ mol 1。应的平衡常数K随温度升高而降低，所以（2）2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）反应放热，压强一定时，温度越低，SO2的转化率越大，所以 V丁2,该反Ka>Kb;温度为T1时D点SO2的转化率大于平衡转化率，所以反应需要逆向移动达到平衡，即v正vv逆。2mol :选取C点计算T1温度下的Kp值，设SO2的起始加入量为2SO2 g + O2 g

24、?2SO3 g起始 /mol210转化/mol1.20.61.2112SO3%=1.2 60.8 0.4 1.211。由于分压=总压呦2平衡/mol0.80.41.20.81 八0.4S°2/，- 0.8 0.4 1.2 3,2/，- 0.8 0.4质的量分数，所以C平衡点各物质的分压分别为1p(SO2)=pc,31 p(O2)= pc, 6 1P(SO3)= pc,21 12(2PC)Kp= -/1、2/1、(-pc) ( pc) 3627271kPa-1。2pc 800（3）当反应物的投料比等于方程式的系数比即n(SO2)n(O2)=2时，SO3的平衡体积分数最大，所以当投料比n

25、(SO2)n(SO2)二1.5达到平衡状态时，SO3的体积分数是在投料比 =1时SO3的平衡体积分数的基础上继n。)n。)续增大，所以应该是 D点，由于从A到B只增加了 SO2的量，所以SO2转化率的大小为 aA>aBoSO2应该从负极通入，负极失电子，再结合溶液的环境完成电因为SO2在电池中被氧化成硫酸，所以极反应：SO2-2e +2H2O=SO42-+4H +。Kw -+c(NH 3gd2。)c(NH 3gd2。)c(OH ) c(OH ) c(H )二 =-g-=-=-c(NH,)c(NH,) c(OH-)九 九101.7 10145-10 55.9 10-5,设(NH4)2SO4

26、溶液的浓度为c, NH4+的水解程度为a,则C(S。4)=_c=,蒸发掉一部分水后恢复室温，溶液 c(NH4) 2c(1-a) 2(1-a)浓度增大，水解程度减小，(1-a)增大，比值变小。5.(四川省南充高级中学2020高三2月线上考试)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对消除环境污染有重要意义。(1)NO在空气中存在如下反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH,上述反应分两步完成，其反应历程如下图所示:反附1 反应II反应历程回答下列问题:写出反应I的热化学方程式。反应I和反应II中，一个是快反应，会快速建立平衡状态，而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O

27、2(g)=2NO2(g) 反应速率的是 (填反应I”或反应II对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，其原 因可能是 (反应未使用催化剂)。(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO 2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和 NO, T C时，各物质起始浓度及10 min和20 min各物质平衡浓度如表所示:浓度/mol/L时间/minNON2CO200.10000100.0400.0300.030200.0320.0340.017TC时，该反应的平衡常数为 (保留两位有效数字)。在10 min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，20 mi

28、n时重新达到平衡，则改变的条件是 在20 min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应v正 v逆(填"乂 "我"=)。(3)NO2存在如下平衡：2NO2(g)=二N2O4(g) AH<0,在一定条件下 NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压 (分 压=总压XW质的量分数)有如下关系：V(NO2)=kl p2(NO2), V(N2O4)=k2 P(N2O4),相应的速率与其分压关系如 图所示。一定温度下，匕、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是ki=;在上图标出点中，指出能表示反

29、应达到平衡状态的点是 。【答案】(1)2NO(g)=N 202(g) AH=-(E3-E4)kJ/mol反应II温度升高后反应I平衡逆向移动，导致 N2O4浓度减小，温度升高对反应n的影响弱于N2O2浓度减小的影响，导致反应n速度变慢，最终总反应速率变慢(2)0.56分离出二氧化碳物质(减小CO2的浓度)(3) k2 KpBD【解析】【分析】(1)根据能量关系图，反应为NO转化为N2O2,反应物能量高于生成物能量，所以反应为放热反应， H=-(E3-E4) kJ/mol ；反应活化能越大，反应速率越慢，对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，根据两步反应的c CO2 n c N2K= 2

30、 c NO速率分析;(2)平衡时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态,根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质；根据Qc与K的关系分析；(3)反应达到平衡时 vxv逆，满足平衡条件 v(NO2)=2v(N2O4)即为平衡点。【详解】(1)根据能量关系图，反应为放热反应，反应为：2NO(g尸N 202(g) AH=-(E3-E4)kJ/mol ；反应活化能越大，反应速率越慢，化学反应速率由最慢的一步决定，所以决定2NO(g)+O2(g)= 2NO2(g)反应速率的是反应 n；对该反应体系升高温度，发现总反应速率反而变慢，两步反应过程均为放

31、热过程，温度升高后反应I平衡逆向移动，导致N2O4浓度减小，温度升高对反应n的影响弱于N2O2浓度减小的影响，c CO2 n c N20.03 0.03K=2 2- =0.56 ;c NO0.04导致反应n速度变慢，最终总反应速率变慢；(2)平衡时，各物质的物质的量不变，则该反应达到平衡状态,根据表中数值知，NO、二氧化碳的浓度减小，氮气的浓度增大，说明改变条件是分离出二氧化碳物质小CO2的浓度)；原先达到平衡时，Qc=K,在20 min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增c CO2 n 2c N21加至原来的两倍， Qc'=2c no= -Qc<K,所以

32、反应正向进行， v正>v逆；(3)反应达到平衡时v正7逆，v s=k1?p2(N0 2), v逆=k2?p(N2O4),所以Kp=p N2O4p2 N02k1,所以 k1=k2 Kp,满 k2足平衡条件v(NO2)=2v(N2O4)即为平衡点，根据图象，B、D所对应的速率刚好为 1： 2的关系，所以 B、D为平衡点。【点睛】本题考查了化学平衡常数和反应速率概念计算应用，盖斯定律的应用，平衡标志的分析判断，掌握基础是关键，题目考查了学生对知识的掌握和应用能力及接受信息进行应用的能力。6.(河北省衡水中学 2020届高三下学期一调) 二甲醍(CH3OCH3)被称为21世纪的清洁燃料利用甲醇脱

33、水可制得二甲醍，反应方程式如下：2CH30H(g)脩? CH3OCH3(g) + H 20(g)AH1 (1)二甲醛亦可通过合成气反应制得，相关热化学方程式如下:AH22H2 (g) + CO (g)幅? CH30H (g)CO (g) + H2O (g)峰? CO2 (g) + H2(g)AH33H2 (g) + 3C0 (g) 脩?> CH 30CH3 (g) + CO2 (g)AH4则AHi = （用含有 AH2、AH 3、AH4的关系式表不'）（2）经查阅资料，上述反应平衡状态下Kp的计算式为：lnKp=-2.205+2708.6137Kp为以分压表示的平衡常数，T为热力

34、学温度）。且催化剂吸附 H20（g）的量会受压强影响，从而进一步影响催化效率。）在一定温度范围内，随温度升高 小”）。CH 30H（g）脱水转化为二甲醛的倾向 （填 揩大"、不变”或 减某温度下（此时 Kp=100）,在密闭容器中加入 CH30H,反应到某时刻测得各组分的分压如下:物质CH30HCH3OCH3H2O分压/MPa0.500.500.50V逆（填之"或="）o此时正、逆反应速率的大小：v正200c时，在密闭容器中加入一定量甲醇CH30H,反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3（g）的物质的量分数为（填标号）。A. v 1B. 133C.1E. >

35、; 2300 c时，使CH 30H（g）以一定流速通过催化剂,V/F （按原料流率的催化剂量卜压强对甲醇转化率影响如图1所示。请解释甲醇转化率随压强（压力）变化的规律和产生这种变化的原因，规律,原因2所示。（3）直接二甲醛燃料电池有望大规模商业化应用，工作原理如图该电池的负极反应式为：。某直接二甲醛燃料电池装置的能量利用率为50%,现利用该燃料电池电解氯化铜溶液，若消耗 2.3g二甲醛，得到铜的质量为 go【答案】(1) AH4-2AH2-川3(2)减小 C 规律：压强增大，甲醇转化率减小 原因：压强增大，催化剂吸附水分子的量增多，催化效率降低(3)CH3OCH3 -12e- +3H2O=2C

36、O2+12H+ 9.6g【解析】【分析】(1)结合已知热化学反应方程式，根据盖斯定律解答；(2)根据温度对2CH30H(g)峰? CH3OCH3(g) + H 20(g)反应的平衡移动的影响分析；结合反应2CH 30H(g)稳”CH3OCH3(g) + H 20(g),根据表格数据，比较 Qp与Kp的大小，确定反应进行方向，进而判断正、逆反应速率的大小;200 c 时，根据 lnKp=-2.205+2708.6137T(Kp为以分压表示的平衡常数,T为热力学温度)计算平衡时Kp,结合反应2CH30H(g)皤? CH3OCH3(g) + H2O(g)判断达平衡状态时体系中CH3OCH 3(g)的

37、物质的量分300c时，根据图1中曲线随压强的变化分析变化规律;(3)该电池为燃料电池，燃料电池中一般燃料做负极，燃料燃烧生成二氧化碳和水，据此书写负极反应式;计算2.3g二甲醛完全燃烧时转移电子的物质的量，再根据电子守恒计算生成铜的质量。(1)已知： 2H2(g)+ CO(g)皤? CH30H(g)AH2CO(g)+ H 20(g)脩 飞 C02(g)+ H 2(g)AH33H2(g)+ 3C0(g)陶为 CH3OCH3(g)+ CO2 (g)AH4由盖斯定律可知，- X2-得 2CH30H(g)脩 分 CH 30CH 3(g) + H 20(g) AH1= AH4-2 川2- AH3；(2)

38、 lnKp=-2.205+27087,则 Kp=e2708.6137 一一 2708.61372.205,温度越高，86 越小,2708.61372.205小，即Kp越小，反应向逆向进行倾向增大，则CH30H(g)脱水转化为二甲醛的倾向减小;结合反应2CH 30H(g)稳”CH3OCH3(g) + H 20(g)可知Qp=p CH3OCH3 g p H20 g2_p CH3OH g0.5 0.5二=1vKp=100,则反应正向进行，则0.5v正 >v逆；200 c 时，根据：lnKp=-2.205+2708.6137T=-2.205+2708.6137 =3.52, 273.15+200

39、则Kp>1o若反应初始投入CH30H(g)1mol ,完全反应全部转化为 CH3OCH3(g)和H2O(g),根据反应比例关系，CH3OCH3(g)和H2O(g)，一-1各占一半，即 CH3OCH3(g)的物质的量分数为 一，由于反应为可逆反应，不可能元全转化，反应平衡时，21CH3OCH3(g)的物质的量分数小于 万；如果平衡时二种物质的含量相同，即均为 1/3,由于反应刖后体积不1变，则此时Kp=1,因此要使Kp>1,则CH3OCH3(g)的物质的量分数一定大于 一。答案选C；3300c时，根据图1中曲线随压强的变化规律：当压强越大，甲醇转化率减小；根据反应 2CH 30H(g

40、)麻 飞CH3OCH3(g) + H 2O(g),反应前后气体体积不变，平衡不随压强的变化发生移动，出现该图曲线变化的原因是：压强增大，催化剂吸附水分子的量增多，催化效率降低；(3)该电池为燃料电池，燃料电池中一般燃料做负极，负极发生氧化反应，燃料燃烧生成二氧化碳和水,结合装置如图 2,负极反应式：CH3OCH3-12e- +3H20= 2CO2+12H+；负极反应式为 CH3OCH3 -12e-+3H2O=2CO2+12H + , 2.3g二甲醛物质的量为2.3g =0.05mol ,二甲醛46g/mol燃料电池装置的能量利用率为50%时，转移电子的物质的量 =0.05molX12X50%=

41、0.3mol ,根据Cu2+2e-=Cu,1则生成铜的物质的里=>0.3mol=0.15mol ,质重为 0.15mol 64g/mol=9.6g。27.(广东省深圳市高级中学 2020届高三上理综)二氧化碳是潜在的碳资源，无论是天然的二氧化碳气藏，还是各种炉气、尾气、副产气，进行分离回收和提浓，合理利用，意义重大。在空间站中常利用 CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g),再电解水实现 02的循环利用，350c时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入 8molH2和4molCO2发生以上反应。若反应起始和平衡时温度相同(均为350C),测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化

42、如图中a所示，则上述反应的4H 0(填">或“<”；)其他条件相同时，若仅改变某一条件，测得其压强(p)随时间的变化如图中曲线 b所示，则改变的条件是。m的值为图是反应平衡常数的对数与温度的变化关系图,(2)CO2在Cu-ZnO催化下，同时发生如下反应 I, II,是解决温室效应和能源短缺的重要手段。I .CO2(g)+3H 2(g产±CH3OH (g)+H 2O(g)Hi<0n .CO2(g)+H 2(g)CO(g)+ H 2O(g)AH2>0保持温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时，容器内各气体物质的量及总压

43、强如下表:C6CHOHlg)COHOG总用WkP*色给/rewl09Q00a平 Windn03E若反应k II均达平衡时，po=1.4p,则表中n=;反应1的平衡常数Kp=(kPa2。(用含p的 式子表示)(3)Al-CO 2电池是一种以低温熔融盐 Al 2(CO3)3为电解质，以完全非碳的铝 Pd包覆纳米多孔金属为催化剂正 极的可充电电池。正极反应为：3CO2+4e-=2CO32+C,则生成Al的反应发生在 极(填 阳”或 阴”) 该电池充电时反应白化学方程式为 【答案】(1)<加入催化剂0(2) 0.2752p2 .AM(3)阴 2Al 2 (CO3) 3+3C4Al+9CO 2(1

44、)根据PV=nRT判断；观察起点终点的变化确定改变的条件;列三段式进行计算；(2)根据表格找到各物质平衡时的物质的量，在计算平衡常数；(3)负极：升失氧，正极：降得还，充电时正接正，负接负。【详解】(1根据PV=nRT,此反应V一定，正反应n在减小，图像显示压强在增大，确定温度在升高，所以正反应为放热反应，AH<0;根据图像分析发现 b线相于a线不同点只是速率加快，达到平衡时间缩短，确定改 变的条件是催化剂；列三段式：CO 2(g)+ 2H 2(g)C(s)+2H 2O(g)c (初)240cx2x2xc (平)2-x4-2x2x(2-x+4-2x+2x)/(2+4)=5/6x=122K

45、= =1,lgK=lg1=01 22(2)根据表格列出各物质物质的量变化：ICO2(g)+3H2(g)CH30H (g)+H 2O(g)AHi<0nn 3nn nn .CO2(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)AH2>0n 0.3-n 0.3-n0.3-n0.3-n平衡时各物质的量为：C02(g): 0.5-n-0.3+n=0.2molH2(g)：0.9-3n-0.3+n=0.6-2nCH 30H (g):nH 2O(g):0.3CO(g):0.3-n0.5 0.90.2 0.6 2n n 0.3 0.3 n根据T、V 一定时，压强比等于物质的量之比计算nP0 一 c c一

46、二1.4,计算彳导出n=0.2；P平衡后物质的总量： 0.2+0.6-2 0.2+0.2+0.3+0.3-0.2=1.0mol平衡后各物质分压：C02(g)： (0.2/1) P=0.2P H2(g) ：(0.2/1)P=0.2PCH30H (g):(0.2/1)P=0.2PH2O(g):(0.3/1)P=0.3PKp=0.2P 0.3P753=20.2P0.2P 2p2(3)因为放电时Al-3e-=Al3+,则充电时应该是 Al3+3e-=Al,得电子为阴极反应；充电时总反应方程式为放电时的逆反应；答案：阴2A12 (CO3) 3+3C4A1+9CO2考点11工艺流程题1.(四川省南充高级中

47、学2020高三2月线上考试) 二硫化铝(M0S2,其中Mo的化合价为+4)被誉为 固体润滑剂之王"，禾1J用低品质的辉电目矿(含M0S2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化铝的一种生产工艺 如下：滤液滤液*回答下列问题：(1)酸浸"中加入氢氟酸是为了除去杂质SiO2,该反应的化学方程式为 。(2)在 氧化焙烧”过程中主要是将 M0S2转化为MoO3,在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为(3)若氧化焙烧产物产生烧结现象，在氨浸”前还需进行粉碎处理，其目的是 ,氨浸”后生成(NH4)2MoO4反应的化学方程式为。(4)向 氨浸”后的滤液中加入 Na2s后，铝酸钱

48、转化为硫代铝酸钱(NH4)2MoS4,加入盐酸后，(NH4)2 MoS4与盐酸反应生成 MoS3沉淀，沉淀反应的离子方程式为 。(5)高纯MoS2中仍然会存在极微量的非整比晶体MoS2.8等杂质，在该杂质中为保持电中性，Mo元素有+4、，一n Mo4+6两种价态，则 MoS2中Mo 4+所占Mo元素的物质的量分数 为。n Mo(6)电目酸钠晶体(Na2 MoO4?2H2O)是一种无公害型冷却水系统金属缓蚀剂，可以由MoS2制备。在制备过程中需加入 Ba(OH)2 固体除去 SO42-,若溶液中 c(MoO42-)=0.4 mol/L , c(SO42-)=0. 05 mol/L ,常温下，当

49、BaMoO4 即将开始沉淀时，SO42-的去除率为 忽略溶液体积变化。已知：259C ,Ksp( BaMoO4)=4.0 W8 , Ksp(BaSO4)=1.1 M0-10o【答案】(1) SiO2+4HF=SiF 4 T +2HO(2) 7： 2MoO 3+2NH 3?H2O=(NH 4)2MoO 4+H 2O(3)增大反应物的接触面积，提高浸出速率(4) MoS42-+2H+=MoS3j +HST(5) 1 : 5(6) 97.8%【解析】(1)杂质SiO2与氢氟酸反应产生 SiF4、H2O,反应方程式为 SiO2+4HF=SiF 4 T +2HO;(2)高温焙烧，MoS2与O2反应产生

50、MoO3和SO2,反应方程式为:2MoS2+7O2后门2MoO 3+4SO2,在该反应中Mo、S元素化合价升高，失去电子，所以MoS2作还原剂，。元素化合价降低，获得电子，被还原，O2作氧化剂，则在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为7: 2;(3)氧化培烧”进行 氨浸”前需对焙烧物进行粉碎，目的是增大反应物的接触面积，使反应充分，提高浸出速率；氨浸后生成(NH4)2MoO4和H2O,该反应的化学方程式是MoO 3+2NH3?H2O=(NH 4)2MoO4+H2O;(4)(NH 4)2MoS4在溶液中应t电离出 NH4+和MoS42-, MoS42-在酸性环境下生成 MoS3沉淀，另外的生成

51、物只 能是H2s气体，所以离子方程式为：MoS42-+2H+=MoS3 J +HST;设在1mol的MoS2.8中Mo4+与Mo6+的物质的量分别是 x和y,则x+y=1 ,根据化合价代数之和为 0,则有n Mo44x+6y=2.8 X,解得 x=0.2 , y=0.8 ,所以该杂质中 Mo4+与 Mo6+的物质的量之比 二0.2： (0.2+0.8)=1 ：n Mo5；Ksp BaMoO 4(6)当BaMoO4即将开始沉淀时，溶液中c(Ba2+)=工一c MoO 44.0 100.48一 =1.0 M0-7mol/L ,由于Ksp(BaSO4)=1.1 M0-10,则此时溶液中SO42-的浓

52、度为Ksp BaSO%1.1 10 10c(SO42-)二2 彳- c 7 mol/L=1.1 10-3mol/L ,所以 SO42-的去除率为c Ba1.0 103X100%=97.8%。0.05mol/L 1.1 10 mol/L0.05mol /L【点睛】本题考查了物质的制备，掌握氧化还原反应的特征与反应实质的关系及物质的作用、和溶度积常数应用是 分析、计算与判断的依据，明确反应原理及具体流程是解本题关键，试题侧重考查学生的分析问题和计算 能力及运用知识解决实际问题的能力。2.(河北省衡水中学 2020届高三下学期一调)随着人们对硒的性质深入认识及产品硒的纯度提高，硒的应用范围越来越广。

53、 某科学小组以硫铁矿生产硫酸过程中产生的含硒物料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)提取硒，设计流程如下:含陋物料一帆嫡一精制一精晒燃油 NaClOj 幡 HjSOi回答下列问题:90 N(l 7C 606070 SO 90 95 IDO温度足(1)脱硫”时，测得脱硫率随温度的变化如图。随着温度的升高，脱硫率呈上升趋势，其原因是。最佳温度是。(2)氧化酸浸"中，Se转化成H2SeO3,该反应的离子方程式为 。(3)采用硫月尿(NH2)2CS联合亚硫酸钠进行 控电位还原”，将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到硒与杂质金属的分离。下表是氧化酸浸”液中主要粒子的电位。名梆/CuZVZqFEvfM，IljScOySt1例V0.3-15TI.76S-0*4400.779).511IL740控制电位在0.7401.511V范围内，在氧化酸浸液中添加硫月尿，可选择性还原 C1O2。该过程的还原反应(半反应)式为。为使硒和杂质金属分离，用亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在 V。(4)粗硒的精制过程：Na2SO3浸出Se转化成硒代硫酸钠(NazSeSQ)