2022高考化学常考化学计算题题型

常考化学计算题题型

题型1反应热计算

1.03氧化烟气中S02、N0.r的主要反应的热化学方程式：

①N0(g)+0a(g)=N02(g)+02(g)

AH=-200.9kJ-moP1

@N0(g)+102(g)=N02(g)

△H=-58.2kJ-mol-1

③SC)2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g)

AH=-241.6kJmor1

则反应3NO(g)+6(g)=3NO2(g)的

bH=kJ-mol-1

解析：利用盖斯定律将①+②X2得：3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)A//=-200.9

kJmor1+(-58.2kJmor,)X2=-317.3kJmoF^

答案：-317.3

2.己知下列两个热化学方程式：

Ha(g)+^O2(g)=H2O(l)

△”=一285kJ-moP1

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)

\H=2220.0kJ-mor,

-1

已知：H2O(l)=H2O(g)AH=+44.0kJ-mol,写出丙烷燃烧生成CO2和气态

水的热化学方程式：o

1

解析：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)AH=-2220.0kJ-mol-,

1

H2O(l)=H2O(g)AH=+44.0kJ-mol-,用前式+4X后式得：C3H8(g)+

1-1

5O2(g)=3CO2(g)4-4H2O(g)AH=-2220.0kJ-mol_+4X44.0kJ-mol=-2

044.0kJmo「。

答案：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)

AH=-2044.0kJ-moP1

3.已知下列反应的热化学方程式：6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+

9O2(g)=2C3H5(ONO2)3⑴AH1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)\H2

C(s)+O2(g)=CO2(g)\H3

则反应4c3H5(ONO2)3(1)=12co2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的AH为

(用AHi、△"、A"3表示)。

解析：根据盖斯定律，12X第三个热化学方程式+5X第二个热化学方程式一2义

第一个热化学方程式得：4C3H5(ONO2)3(1)=12co2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)

\H=12AH3+5AH2-2AHi。

答案：12A“3+5A"2—2AAI

4.⑴用CaS04代替Ch与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯C02,

是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反

应。

0|caS04(s)+CO(g)=^CaS(s)+CCh(g)

^H\=-47.3kJ-moP1

②CaSO“s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)

△“2=+210.5kJ-mol-1

@CO(g)=1c(s)+|cO2(g)

1

AW3=-86.2kJmor

反应2CaSO4(s)+7CO(g)=CaS(s)+CaO⑸+6(：。2值)+€：6)+502仁)的AH=

(用AZ/i、和表示)”

(2)已知：

甲醇脱水反应

2cH30H(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)

AHi=-23.9kJmol1

甲醇制烯崎的反应

2cH30H(g)=C2H4(g)+2H20(g)

△“2=-29.1kJmor1

乙醇异构化反应

C2H50H(g)=CH30cH3(g)

AH3=+50.7kJmor'

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H50H值)的

△H=kJ•moP'o

(3)已知:25°C、101kPa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)

1-1

AH=-520kJmor,S(s)+O2(g)=SO2(g)AH=-297kJ-mol,Mn(s)+S(s)

1

+2O2(g)=MnSO4(s)AH=-1065kJ-rnoloSO2与MnCh反应生成无水

MnSO4的热化学方程式是o

解析：⑴根据盖斯定律，可知①X4+②+③X2得A，=4AHI+AH2+2A〃3。

(2)将三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①一②一③

得：C2H4(g)+H2O(g)=C2H50H(g)△"=-45.5kJmol-1o

⑶将题中三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，③一①一

②得：

MnO?(s)+SO2(g)=MnSO4(s)

A/7=-l065kJmor'-(-520kJmo「)一(一297kJmo「)=-248kJmoF'o

答案：(1)4A〃I+A”2+2AH3

(2)-45.5

-1

(3)MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)△〃=-248kJ-moI

5.(2016.九江模拟)已知在常温常压下：

①2cH30H⑴+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)

AH=-1275.6kJ-mol-1

②2co(g)+O2(g)=2CO2(g)

△"=-566.0kJ-mol-1

③H2O(g)=H2O⑴

AH=-44.0kJmol-1

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为。

解析：根据盖斯定律，(①一②+③X4)：2可得：CHsOH(l)+O2(g)=CO(g)+

2H2O⑴，则:AH=[-1275.6kJ-mol1-(—566.0kJ-mor1)+4x(—44.0kJ-mol1)]^

=-442.8kJ-moP'o

1

答案：CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△”=-442.8kJ-moP

6.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义

重大。回答下列问题：

已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：

①FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)AHi

i21

②Fe2O3(s)+5CO(g)=^Fe3O4(s)+5CO2(g)

③Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)Mh

@Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3cCh(g)△以

则A%的表达式为(用含△*、NH"△力的代数式表示)。

2

解析：根据盖斯定律，将所给的反应②+③X?可得：Fe2O3(s।+3CO(g)=2Fe(s)

2

4-3co2(g),故AH4=A“2+3AH3o

2

答案：A"2+pH3

7.金属钵可用铝热法制得。已知Al的燃烧热为ckJ.mol!其余相关热化学方

程式如下：

3MnO2(s)=Mn?O4(s)+02(g)

AHi=akJmol।

3MmOMs)+8Al(s)=9Mn(s)-J-4AhO3(s)

NHz=bkJmol1

则3MnO2(s)+4Al(s)=3Mn(s)+2A12Ch(s)AH=kJ・mo「(用含〃、

b、c的代数式表示)。

解析：Al燃烧热的热化学方程式编号为①，剩下两个编号为②、③。根据盖斯

14

定律，②+?X③一?X①可得：

3MnO2(s)+4Al(s)=3Mn(s)+2AbO3(s),则△H=(a+g。-gc)kJmol-L

答案：a+荥一/

8.胧可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。

已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4⑴

AHi=-19.5kJmor1

②N2H4⑴+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

-1

AH2=-534.2kJ-mol

写出明和N2O4反应的热化学方程式o

解析：腑可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气，将方

程式②X2一①得腓和N2O4反应的热化学方程式2N2H4⑴+N2O4(l)=3N2(g)+

4H20(g)bH=-1048.9kJ-moF'c

答案：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)AH=一1048.9kJ-mol-1

9.金红石(TiCh)制取单质Ti,涉及的步骤：TiO2—>TiC1480(r^*ArTi

已知：®C(S)+O2(g)=CO2(g)

AH=-393.5kJ-mol1

②2co(g)+O2®=2cCh(g)

△月=-566kJ-moF1

③TiCh⑸+2Cl2(g)=TiC14(s)+O2(g)

△”=+141kJ-moF1

则：TiO2(s)+2Cb(g)+2C(s)=TiC14(s)+2CO(g)\H=°

解析：③+①X2—②得到TiO2(s)+2Cb(g)+2C(s)=TiC14(s)+2CO(g),所以AH

-1_11

=4-141kJ-mol+(-393.5kJmo「)X2-(-566kJ-mol)=-80kJ-mol-o

答案：一80kJmori

10.Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：

®SO2(g)+h(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2so4。)

bH=akJ-mol-1

②2H2sCh⑴=2H2O(g)+2s02(g)+02(g)

kH=bkJ-mol1

③2HI(g)=H2(g)+l2(g)

A/7=ckJmol1

则：2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)

kH=kJ-moF1o

解析：①X2+②+③X2得2H2O(g)=2H2(g)+Ch(g),依据盖斯定律A//=2A//i

+A“2+2A”3=(2a+b+2c)

答案：2a+、+2c

题型2微型化学计算

11.某工业废水中N05的浓度为1.0X10-4molL-i,取此工业废水5mL于试管

中，加水稀释至500mL,向其中滴加硝酸银溶液，则得到沉淀时所需硝酸银溶

液的浓度至少为o[己知：Kp(AgN02)=2.0x10-8]

解析：加水稀释后，c(NO2)=1.0X10-4mobL-1X5mL^500mL=1.0X

10-6molL_1,则c(Ag+)=2.0X10-84-(1.0X10-6)=0.02(molL-1)o

答案：0.02mol-L1

12.向lOOmLMnCb和BaCh的混合溶液中，滴加Na2c2。4溶液，当MnC2O«2H2O

c(Ba2)

与BaC2O4两种沉淀共存时，。温23=o[己知：/Csp(MnC2O4-2H2O)

=1.7xl0-7；Ksp(BaC2O4)=l.6Kl0-1

解析：向100mLMnCh和BaCh的混合溶液中，滴加Na2c2。4溶液，当

MnCO4-2HO与BaCO4两种沉淀共存时，弁？=亍刎映%八、=

222c(Mir)A>p(MnC2O4-2H2O)

1.6><10_7_16

1.7X10-7=17°

答案：招

13.工业上净化处理铭污染的方法之一是将含K2CF2O7的酸性废水放入电解槽

内，加入适量的NaCl,以Fe和石墨为电极进行电解。经过一段时间后，生成

Cr(OH)3和Fe(0H)3沉淀{已知Ksp[Fe(0H)3]=4.0义10—38,xsp[Cr(OH)3]=6.0X

10-3,}o在装置中应该用(填材料名称)作电解池的阳极；已知电解

后的溶液中c(Fe3+)为2.0X1013molLl则溶液中以(3产)为moLL，

解析：在装置中应用Fe作阳极，根据Ksp[Fe(0H)3]、^P[Cr(OH)3],则有*3+<=

ZCNDckOH-)_K$p[Cr(0H)3]

7

3+3==1.5X10,故1.5X107x2.0X

c(Fe)c(OH-)Asp[Fe(OH)3]

10-13mol-L-1=3.0X10-6molVo

答案：Fe3.0X106

14.N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。一定温度下，在

恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：

2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)AH>0

下表为该反应在Ti温度下的部分实验数据

t/s05001000

c(N2O5)/(mol-L')5.003.522.48

则500s内NO2的平均生成速率为o

解析：500s内，Ac(N2O5)=(5.00-3.52)mol-L",=1.48molL-1,则Ac(NO2)=

-,-1

2XAC(N2O5)=2X1.48mol-L=2.96mol-L,代入。=石计笄。

答案：5.92X10-3molL-,s-,

15.若12.4gNa2X中含有0.4mol钠离子，Na2X的摩尔质量是,

X的相对原子质量是o

解析：1molNa2X中含有2mol钠离子，0.2molNa2X中含有0.4mol钠离子，

则Na?X的摩尔质量为M(Na2X)=:；/g=62gmol-1;X的相对原子质量=62

XJ■11

—46=16。

答案：62gmol-116

16.XeO3是一种不稳定的物质，具有强氧化性。在某一反应体系中有反应物和

生成物的微粒共6种，即Mi?+、MnO4、Xe、XeCh、H\H2Oo

(1)该反应的离子方程式为。

⑵将适量的XeCh投入30mLO.lmol-L-1Mi?一的水溶液中，刚好完全反应。此

时转移电子数目为。将反应后的溶液稀释至90mL,所得溶液的

pl1=0

解析：(1)由题意可知，XeCh作氧化剂，Xe为还原产物，则Mi?+作还原剂，MnOi

为氧化产物，写出方程式配平即可。

(2)Mi?+fMnOT,Mn的化合价由+2f+7,w(Mn2+)=0.03LX0.1molL-,=

0.003mol,转移的〃(e一)=S003molX5=0.015mol,%(屋)=0。15心；由离子方

程式可知，〃(H+)=3〃(Mn2+)=3X0.003mol=0.009mol,。5)="需兽=

0.1molL-1,故pH=l。

21+

答案：(l)5XeOs+6Mn4-9H2O=6MnO4+5Xet+18H

(2)0.015NA1

17.200mL某溶液中含有的离子及其物质的量如下:

离子H+K+NO,sor

物质的量/mol0.50.10.60.15

该溶液中还含有的离子一定是下列中的(填字母序号)，该离子的浓度

为。

A.AI3+B.cr

C.CIO-D.Fe2+

解析：由溶液中的电荷守恒可知，该溶液中还含有的离子是阳离子，由于Fe2+

在酸性条件下易被NO,氧化而不能大量存在，故该溶液中还含有的离子是AU+,

^[/z(NOI)+2/?(SC^-)-n(H+)一，(K+)]

|(0.6+2X0.15-0.5-0.1)mol

=0.5molL",o

答案：A0.5mol-L-1

18.已知K、Ka、Kw、心、&p分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、

水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。

(1)25°C时，将。moll」的氨水与0.01moLL」的盐酸等体积混合所得溶液中

c(NHi)=c(CD，则溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a

的代数式表示NH3H2O的电离平衡常数a=0

(2)25℃时，H2s03HSO,+H'的电离常数Ka=lXl(T2moi.LR，则该温度下

pH=3、c(HSOJ)=0.1molL-1的NaHSCh溶液中c(H2so3)=。

(3)高炉炼铁中发生的反应有：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)A//<0

该反应的平衡常数表达式K=；已知1100C时，K=0.25,则

平衡时CO的转化率为；在该温度下，若测得高炉中C(C02)=0.020

mol-Lc(CO)=0.1mol-L则此时反应速率是o际v沏

(填"V”或”=

(4)已知高温下Fe(0H)3和Mg(OH)2的卷分别为8.0X10-38、loxiO-H,向浓度

均为0.1mol-L-1的FeCb、MgCh的混合溶液中加入碱液，要使Fe3+完全沉淀而

Mg"不沉淀，应该调节溶液pH的范围是(已知1g2=0.3)。

解析：（1）根据电荷守恒得c（H+）+c（NH才）=c（C「）+c（OH—）,因为c（NH；）=

X001X，07

zNH+xZQH-x2-

C（cr）,所以C（H+）=C（OH-）,故溶液显中性。心=+舟备，=丁力-------

c（NH3H20）^_1XOO1

10-9

=〃一0.01。

⑵由Ka="H，代人数据得C(H2so3)=0.()1molfo

C(H2纱、5)?"

(3)根据化学方程式可得K=窄察；设开始时c(CO)=〃molL「，平衡时c(C02)

=/?mol-L-1,则7^石=0.25,得。=5力，则平衡时CO的转化率为々100%=与

X100%=20%;Q=f^?="，；On：；L=02OV0.25,故。正逆。

<?(CO)0.1mol-L「

80X]0-38

3+3-333

(4)/rsp[Fe(OH)3]=c(Fe)-c(OH),Fe?,完全沉淀时c(OH")=,w-5—mol-L-,

得c(OH-)=2X10',1mol-L-1,pH^3.3,Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH~)=

।0X]0一”

^-Q-j-----=1.0X10_10mol2L_2,得«Oir)=1X1(P5moi],pH=9,调节pH

范围为3.3〜9。

10-9

答案：(D中〃_00](2)0.01mol-L-1

(3)需黑20%>(4)3.3〜9

19.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+

CO2(g)2CO(g)o平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

o

o

o

o

O

已知：气体分压（P分）=气体总压（Pa）x体积分数。

（1）650℃时，反应达到平衡后CO2的转化率为

(2)800℃时，反应的总压强为akPa,平衡常数Kp=。

解析：⑴设开始加入的CCh为1mol,转化的为％mol,则生成ZtmolCO,剩余

义。。％，

(1-x)molCO2,因平衡时CO的体积分数为40.0%,则1^100%=4

解得x=0.25,故CO2的转化率为隼黑X100%=25.0%o

(2)800℃时，p(CO)=0.93。kPa,

p(C02)=0.07。kPa,

1〃2(co)(0.93。)2一

Kp—p(CO2)_0.07a〜124。。

答案：(1)25.0%(2)12.4〃

题型3物质组成的计算

20.化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成

甲。甲与水反应可产生H2,甲与A1C13反应可得到NaAlH,。将4.80g甲加热至

完全分解，得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H.o甲的化学式为

解析：由4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的

H2,可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH,NaH与水反应生成NaOH和H2,

NaH与A1C13反应可得到NaAIH4o

答案：NaH

21.在空气中燃烧COC2O4生成钻氧化物和CCh,测得充分煨烧后固体质量为2.41

g,CO2的体积为1.344L(标准状况)，则钻氧化物的化学式为o

_1344L

解析：〃(CO2)=k^----尸?=().06mo1,根据COC2O4的组成可知Co物质的量为

2.2.AL-IT1O1

0.03mol,其质量为机(Co)=0.03mol义59g-mo「=1.77g,设牯氧化物的化学式

为COAOV,根据元素的质量比可得59"16)，=1.77g：(2.41g-1.77g),解得x：y

=3：4,所以钻氧化物的化学式为CO3O4。

答案：CO3O4

22.PbCh在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的〃点

样品失重4.0%(即样品起饕上曙体质量X100%)的残留固体。若a点固体

组成表示为PbQr或mPbChwPbO,列式计算x值和机：〃值

A2—x2—x

答案：根据PbO2=^=PbO.r+^-O2t,有下一X32=239X4.0%,x=2~

239X4.0%

~16-F.4

。42

根据"bg,Pb。，则鬻解解-

-6-3

O.

23.0.80gCuS05H20样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲

线)如图所示。

080------------1

«0.68..............十

怛

057..............|-------------------1

0511-----------------------------1—.

0102113258

温度汽

请回答下列问题：

(1)试确定200C时固体物质的化学式(要求写出推断过程)。

(2)若在0.1molL-1硫酸铜溶液中通入过量H2s气体，使C/+完全沉淀为CuS,

此时溶液中的H'浓度为mobL^o

解析：(1)200℃时恒重为0.57g,共失水0.80g-0.57g=0.23g,写出失水方程

式，列出物质之间的关系式即可计算。(2)Cu2++H2S=CuSl+2H+,所以

C(H+)=2C(CU2+)=2X0.1mol-L-1=0.2mol-L-,o

答案：(1)CUSO4-5H2O=^=/?H2O+CUSO4(5-H)H2O

25018〃

0.80g0.80g-0.57g=0.23g

25018〃初出/

0.80g—0.23g'解得24

则此时固体物质的化学式为CUSO4-H2O

(2)0.2

题型4有关电化学的定量计算

24.纳米级CU2O由于具有优良的催化性能而受到科学家的不断关注，下列为制

取CU2O的三种方法：

方法I用碳粉在高温条件下还原CuO

方法H电解法，原理为2Cu+H2O里鲤CsO+H2t

方法m用脱(N2H4)还原新制的CU(OH)2

⑴工业上常用方法ii和方法in制取emo而很少用方法I,其原因是o

(2)方法II利用离子交换膜控制电解液中OH一的浓度而制备纳米CU2O,装置如图

所示，该电池的阳极反应式为;电解一段时间，当阴极产生的气体

体积为112mL(标准状况)时，停止电解，通过离子交换膜的阴离子的物质的量为

molo(离子交换膜只允许OFT通过)

⑶方法HI为加热条件下用液态腓(N2H4)还原新制的CU(OH)2来制备纳米级

CU2O,同时放出N2O生成1molN2时，生成CU2O的物质的量为。

解析：(1)用碳粉在高温条件下