高中化学经典题型逐空突破、大题突破、真题调研

1、1 .(2019全国卷I , 28)水煤气变换CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g)是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：使纯H2缓慢地通过处于 721c下的过量氧化钻 CoO(s),氧化钻部分被还原为金属钻Co(s),平衡后气体中 H2的物质的量分数为 0.025 0。在同一温度下用 CO还原CoO(s),平衡后气体中 CO的物质的量分数为 0.019 2。根据上述实验结果判断，还原 CoO(s)为Co(s)的倾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 C时，在密闭容器中将等物质的量

2、的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为(填标号)。A. 0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的 小 0(填“大于” “等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)正=eV,写出该步骤的化学方程式 (4)Shoichi研究了 467 C、489 c时水煤气变换中 CO和H2分压随时间变化关系(如图所示), 催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pco相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在3090 min内的平

3、均速率 v (a)=kPa min 1。467 C时p和pco随时间变化关系的曲线分别是 、。489 C时Ph2和pco随时间变化关系 的曲线分别是、。答案 (1)大于(2)C(3)小于 2.02 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H* + OH*(或 H2O*=H*+OH*)(4)0.004 7 b c a d解析 由题给信息 可知，H2(g) + CoO(s)Co(s) + H2O(g)(i)Co(s) + CO2(g)(ii)K2K1 = C H2O= 1- 0.025 0=39 由题给信息 可知，cO(g) + CoO(s) c HCo(s) + CO2(g)(ii)K2c C

4、O2-=c CO2-=c CO1-0.019 2y0.019 251.08。相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大,故CO还原氧化钻的倾向大于H2。(2)第(1)问和第(2)问的温度相同，利用盖斯定律，由 (ii)(i)得CO(g) +K2 51.08H2O(g)CO2(g)+H2(g) K= 1.31。设起始时 CO(g)、H2O(g)的物质的量都为 1 mol,K139容器体积为1 L,在721c下，反应达平衡时 H2的物质的量为x mol。CO(g) + CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g) TOC o 1-5 h z 起始 /mol 1100转化 /molxxxx平

5、衡 /mol1 x1 xxxxK= 1_x2= 1.31，右 K 取 1,则 x= 0.5, (f)(H2)= 0.25;若 K 取 4,则 x= 0.67, H2)=0.34。氢气的物质的量分数介于0.25与0.34之间，故选Co (3)观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，AH小于0。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能 E正=1.86 eV( 0.16 eV) = 2.02 eV,该步起始物质为 COOH * + H*+H2O*,产物为COOH* + 2H*+OH*。(4)由

6、题图可知，3090 min 内，V(a)= 4.083.80 kPa0.004 7 kPamin 1。 90 min30 min水煤气变换中CO是反应物，H2是产物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动， 重新达到平衡时，H2的压强减小，CO的压强增大。故 a曲线代表489 C时Ph2随时间变化关系的曲线，d曲线代表489 C时Pco随时间变化关系的曲线，b曲线代表467 C时Ph2随时间变化关系的曲线，c曲线代表467 C时pco随时间变化关系的曲线。2. （2019全国卷n , 27）环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知(g)=A

7、Hi= 100.3 kJ mol 1 (g)+H2(g)(g)H2(g) +l2(g)=2HI(g)AH2=- (g)+H2(g)(g)(g) + 2HI(g)I2(g) + 2HI(g)AH 3=kJ mol 1 （2）某温度，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应，起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了 20%,环戊烯的转化率为 : 该反应的平衡常数 Kp=Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措 施有（填标号）。A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓 度与反应

8、时间的关系如图所示，下列说法正确的是 （填标号）。A. TiT2B . a点的反应速率小于 c点的反应速率a点的正反应速率大于 b点的逆反应速率b点时二聚体的浓度为0.45 mol L：1(4)环戊二烯可用于制备二茂铁Fe(C5H5)2 , 结构简,后者广泛应用于航天、化工等领域中DMF溶DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池白阳极为 ，总反应为。电解制备需要在无水条件下进行，原因为。答案 (1)89.3(2)40%3.56 X 104 BD (3)CD(4)Fe 电极 Fe +(g)+I2(g)=(g) + 2HI(g)起始：aa00转化：xxx2x平衡：a xa xx2x根据平衡时总

9、压强增加了20%,且恒温恒容时，压强之比等于气体物质的量之比，得a，=M，解得x=0.4a,则环戊烯的转化率为 04ax 100% = 40%,平衡时a-x + a-x +x+ 2x 1.2a TOC o 1-5 h z (g)、i2(g)p总p总D总D总一,匹 D 2638Kd=D 总，p总 p总匹 D 2638Kd=D 总，p总 p总 27 l，44,一 一 8根据 p 总=1.2X1O5 Pa,可得 Kp=27* 1.2X 105 Pa=3.56X 104 Pa。通入惰性气体，对反应 的平衡无影响，A项不符合题意；反应 为吸热反应，提高温度，平 衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，B项

10、符合题意；增加环戊烯浓度，能提高12(g)的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降低，C项不符合题意；增加12(g)的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，D项符合题意。(3)由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越 快可知，TkT2, A项错误；影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等，a点时温度较低，但环戊二烯浓度较大，c点时温度较高，但环戊二烯浓度较小，故无法比较a点和c点的反应速率大小，B项错误；a点和b点温度相同，a点时环戊二烯的浓度大于 b点时环戊二 烯的浓度，即a点的正反应速率大于 b点的正反应速率，因为 b点时反应未达到平衡，b点 的正反应速率大于逆反应速率，故a点的正反应速率

11、大于 b点的逆反应速率，C项正确；b点时，环戊二烯的浓度减小0.9 mol L 1,结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的2,可知二聚体的浓度为0.45 mol L 1, D项正确。(4)结合图示电解原理可知，Fe电极发生氧化反应，为阳极；在阴极上有H2生成，故电解时的总反应为Fe +2+H2T 或 Fe+2c5H6=Fe(C5H5)2+H2f。结合相关反应可知，电解制备需在无水条件下进行，否则水会阻碍中间产物Na的生成，水电解生成OH, OH会进一步与Fe#反应生成Fe(OH)2,从而阻碍二茂铁的生成。(2019全国卷出，28)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量

12、也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： (1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g) + O2(g)=2Cl2(g) + 2HzO(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) : c(O2)分别等于1 ： 1、4 ： 1、7 ： 1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数 K(300 C)K(400 C)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为C0,根据进料浓度比c(HCl) : c(O2)=1 ： 1的数据计算K(400 C)=(列出计算式)。按化 学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(

13、HCl) : c(O2)过低、过高的不利影响分别是(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：，1CuCl2(s)=CuCl(s) + Cl2(g) AH 1=83 kJ mol 11CuCl(s) + O2(g)=CuO(s) + ,Cl2(g)AH2=- 20 kJ mol 1CuO(s)+ 2HCl(g)=CuCl 2(s)+ H2O(g)AH3=- 121 kJ mol1则 4HCl(g) +O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的AH =kJ mol 1。(3)在一定温度的条件下，进一步提高 HCl的转化率的方法是 。(写出2种)(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上

14、，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：负极区发生的反应有(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气 L(标准况)。0 42 2X 0.42 2答案 (1)大于 彳 4* 1 E 0。2和Cl2分离能耗较高HCl转化率较低1 一 0.84 4X 1 0.21 Co(2)- 116(3)增加反应体系压强、及时除去产物(4)Fe3 + e =Fe2 , 4Fe2+ + O2 + 4H =4Fe3 + 2H2O 5.6解析(1)由题给HCl平衡转化率随温度变化的关系图可知，随温度升高，HCl平衡转化率降低，则此反应为放热反应，温度越高，

15、平衡常数越小，即 K(300 C)大于K(400 C)o结合题 图可知，c(HCl) ： c(O2) = 1 ： 1、400 C时HCl的平衡转化率为 84%,列出三段式：起始Coco00转化0.84C00.21coO.42coO.42co平衡(1 0.84)Co(1 O.21)coO.42coO.42coCl2 c2 H2O0.42 2X0.42 2mr via A A；进料浓度比她 K(400 C )一 /. 一 .-0.84 4XcHCl c O211 - 0.21 co4HCl(g) +02(g) = 2cl2(g)+2H2O(g)c(HCl) : c(02)过低会使02和Cl2分离的

16、能耗较高，过高则会造成HCl转化率较低。(2)将已知热化学方程式依次编号 为、，根据盖斯定律，由(+)X2得4HCl(g) +O2(g)=2Cl2(g)+ 2H2O(g)AH = 116 kJ mol1。(3)题述反应是气体体积减小的反应，增大反应体系压强可使反应正向移动，提高HCl的转化率，及时分离出产物也能提高HCl的转化率。(4)负极区发生还原反应Fe3+e =Fe2+,生成的二价铁又被氧气氧化成三价铁，发生反应4Fe2+ + O2+4H+=4Fe3+ +12H2O,由反应可知电路中转移4 mol电子消耗1 mol O2,则转移1 mol电子消耗氧气4 mol,其在标准状况下的体积为 m

17、 mol X 22.4 L mol 1 = 5.6 L。4(2018全国卷I , 28)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)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 C时N2O5(g)分解反应：2N2O5(g) 4NO 2(g) + O2(g)L2N2O4(g)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=oo时，N2O5(g)完全分解：t/min04080

18、1602601 3001 70000p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)AHi = 4.4 kJ mol 12NO2(g)=N2O4(g)AH2=- 55.3 kJ mol 1.1.一则反应 N2O5(g)=2NO 2(g) +2O2(g)的 AH=kJ mol 1。研究表明，N2O5(g)分解的反应速率 v=2X10 3x Pn205 kpa min 1 t = 62 min时，测得体系中 Po2 = 2.9 kPa,则此时 pN2O5 =kPa, v =kPa min 1 若提高反应温度至35 C,则

19、N2O5(g)完全分解后体系压强p“(35 C)63.1 kPa(填“大于” “等于”或“小于”)，原因是25 C时N2Q4(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)+02(g), R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3 NO+NO2+O2 慢反应第三步NO + NO3-2NO2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)。A . v(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

20、NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案(1)。2 (2)53.130.0 6.0X 1。-2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，体系气体物质的量增加，总压强提高13.4(3)AC解析(1)Cl2与AgNO3反应生成N2O5,还应该有 AgCl ,氧化产物是一种气体，则该气体为O2。(2)令 2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) AH1=4.4 kJ mol 1 a2NO2(g)=N2O4(g)AH2=- 55.3 kJ mol 1 b1根据盖斯定律，a式x 1 b式可得：1_1N2O5(g)=2NO 2(g)+QO2(g

21、)AH= 53.1 kJ mol 1。由方程式 2N2O5(g)=4NO2(g)+ O2(g)可知，62 min 时，Po2 = 2.9 kPa,则减小的 N2O5 为 5.8 kPa,此时 Pn2o5 = 35.8 kPa 5.8 kPa =30.0 kPa,则 v(N2O5)= 2X 10 3x 30.0 kPa min 1 = 6.0X 10 2 kPa min 1。时间无限长时 N2O5完全分解，故由2N2O5(g)=4NO 2(g) + 02(g)知，此时生成的 Pno2 =2 Pn2o5 =2X 35.8 kPa =71.6 kPa, Po2 =0.5X35.8 kPa= 17.9

22、 kPa。由题意知，平衡时体系的 总压强为63.1 kPa,则平衡体系中NO2、N2Q4的压强和为63.1 kPa-17.9 kPa= 45.2 kPa,设 N2O4的压强为x kPa,贝UN 204(g)2NO2(g)71.6初始压强/kPa71.6转化压强/kPa平衡压强转化压强/kPa平衡压强/kPa x2x71.6-2x. 2则 x+ (71.6-2x) = 45.2,解得 x= 26.4,71.6 kPa- 26.4 kPaX 2= 18.8 kPa, Kp=p NOp N2O418.8 kPa 218.8 kPa 226.4 kPa13.4 kPa。(3)第一步反应快速平衡，说明正

23、、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A项正确;第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和NO, B项错误；反应快，说明反应的活化能较低，D项错误。(2018全国卷出，28)三氯氢硅(SiHCl 3)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)SiHCl 3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl 3(g)=SiH 2cl2(g)+ SiCl4(g)AH 1 = 48 kJ mol 1 3SiH 2cl2(g)=SiH 4(g)

24、 + 2SiHCl 3(g)AH 2= 30 kJ mol 1则反应 4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的 AH 为 kJ mol 1。(3)对于反应2SiHCl 3(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SiHCl 3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 a=%。平衡常数K343K =(保留2位小数)。在343 K下：要提高SiHCl 3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：va vb(填“大于”“小于”或“等

25、于)。反应速率v=v正一v逆=k Fx2SiHCl3 k逆xS旧2cl2xSiCl4, 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处的些=(保留1位小数)。v逆答案 (1)2SiHCl 3+ 3H2O=(HSiO) 2O+ 6HCl(2)114(3)22 0.02及时移去产物改进催化剂提高反应物浓度大于 1.3解析(1)SiHCl 3遇潮气时发烟生成(HSiO) 2O等，结合原子守恒推知SiHCl 3与水蒸气反应除生成(HSiO)2O 外，还生成 HCl ,化学方程式为 2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。(2)将题给两个热化学方程式依次编号为，根据盖斯定

26、律，由 X 3+可得：4SiHCl 3(g)=SiH 4(g) + 3SiCl 4(g),则有 AH= 3 AH + AH2= 3 x 48 kJmol 1+(30 kJ mol1) =114 kJ mol 1。(3)温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，左边曲线达到平衡的时间短，则此曲线代表343 K时SiHCl 3的转化率变化，右边曲线代表 323 K时SiHCl 3的转化率变化。由题图可知，343 K时反应的平衡转化率“=22%。设起始时SiHCl 3(g)的浓度为1 mol L,则有2SiHCl 3(g)=SiH 2cl2(g) + SiCl4(g) TOC o 1-5 h z 起始浓度/mol L 11000.110.110.110.11转化浓度/mol L 10.110.110.110.11平衡浓度/mol L 10.782则 343 K 时该反应的平衡常数K343 K = cSiH2Cl cSiCl =02=0.02。c SiHCl 30.78在343 K时，要提高SiHCl