2019版高考化学大一轮复习专题9溶液中的离子反应专项突破练（六）.doc

- 1 -专项突破练专项突破练( (六六) ) 加试第加试第 3030 题题1(2017·宁波市十校高三 9 月联考)尿素(H2NCONH2)是目前含氮量最高的氮肥。国内外主要以 NH3和 CO2为原料进行合成。主要通过以下两个反应进行：反应 1：2NH3(l)CO2(g)H2NCOONH4(l) H1117.2 kJ·mol1反应 2：H2NCOONH4(l)H2O(l)H2NCONH2(l) H221.7 kJ·mol1请回答：(1)已知：反应 3：NH3(l)NH3(g) H3 c kJ·mol1。火电厂烟气脱硝所使用的还原剂氨气主要来自于尿素水解。则反应 H2NCONH2(l)H2O(l)2NH3(g)CO2(g)的H4_kJ·mol1 (用含c的式子表示)，该反应能在常温下缓慢发生的主要原因是_。(2)一定条件下，n(NH3)/n(CO2)对 H2NCOONH4的平衡转化率会产生明显的影响，如图 1 所示。H2NCOONH4的平衡转化率随n(NH3)/n(CO2)增大而上升，试分析其原因：_。图 1恒温密闭容器中，一定量的 NH3和 CO2反应合成尿素，第 10 min 达到平衡。若相同条件下反应 1 的速率要快于反应 2，请在图中画出 015 min 内，H2NCOONH4的物质的量浓度随时间变化曲线。图 2下图表示不同条件下，反应：N2(g) 3H2(g)2NH3(g)的产物浓度随时间的变化曲线。- 2 -图 3下列有关说法中，正确的是_。A达到平衡时间最快的是B反应约 10 min 后，三个反应均已达到平衡C条件下氢气的平衡转化率大于D三个反应的平衡常数一定相同(3)用电化学方法可以实现低温常压合成氨。下图是以含 N3熔融盐为电解质，电解合成氨装置的工作原理示意图。阴极的电极反应式为_。答案 (1)95.52c 该反应是熵增反应，有利于正向进行 (2)过量的氨气会和反应 2 的产物水发生反应，使反应 2 的化学平衡正向移动，从而使 H2NCOONH4的平衡转化率增大 A (3)N26e=2N3解析 (1)根据盖斯定律的计算，反应3×2(反应1反应2)得出：H4(95.52c) kJ·mol1；此反应是熵增反应，有利于反应正向进行。(2)本题考查勒夏特列原理的应用， 过量的氨气会和反应 2 的产物水发生反应，使反应 2 的化学平衡正向移动，从而使H2NCOONH4的平衡转化率增大。相同条件下，反应 1 的速率快于反应 2，因此生成H2NCOONH4曲线比消耗 H2NCOONH4曲线陡，在 10 min 时达到平衡，即 10 min 到 15 min 应是平行于x轴的直线，根据平衡转化率其图像是- 3 -。 根据图像，首先达到平衡，即的反应速率最快，故 A 正确；反应到 10 min，和达到平衡，不知道 10 min 后的曲线，因此无法判断是否达到平衡，故 B 错误；题目中没有说明改变的条件，如果改变的条件是通入 H2的量，虽然平衡向正反应方向移动，但氢气的转化率降低，如果是增大压强，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，故 C 错误；如果是升高温度，反应速率加快，但化学平衡常数减小，是通入氢气，温度不变，平衡常数不变，则两者平衡常数不相同，故 D 错误。(3)考查电解原理以及电极反应式的书写，根据装置图电子移动方向，电子从电源的负极流向阴极，从阳极流向电源的正极，所以通 N2的一极为阴极，通氢气的一极为阳极，阴极的电极反应式为 N26e=2N3。2(2017·金华市高三 9 月十校联考)碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关，请回答下列问题：(1)绿色植物的光合作用吸收 CO2释放 O2的过程可以描述为以下两步：2CO2(g)2H2O(l)2C5H10O4(s)=4(C3H6O3)(s)O2(g)4e H1 360 kJ·mol112(C3H6O3)(s)12e =C6H12O6(s，葡萄糖)6C5H10O4(s)3O2(g) H1 200 kJ·mol1则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为_。(2)工业炼铁时有如下副反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g) H>0，该反应能正向自发进行的原因是_。某温度时，把 Fe 和 CO2放入体积固定的容器中，CO2 的起始浓度为 2.0 mol·L1，达到平衡后，CO 的浓度为 1.0 mol·L1，则该温度下，该反应的平衡常数K_。如果平衡后，再通入一定量的 CO，则 CO2的物质的量分数将_(填字母)。A增大 B减少 C不变(3)已知反应 Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g) H>0 的逆反应速率随时间变化的关系如下图，t1升温，t2达到平衡，请在图上画出t1t3时的v逆的变化曲线。- 4 -(4)用间接化学法除去 CO 的过程如下图所示：已知电解池的阴极室中溶液的 pH 在 46 之间，写出阴极的电极反应式：_。答案 (1)6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(s，葡萄糖)6O2(g) H2 880 kJ·mol1 (2)S>0，高温条件可自发进行 1.0 C (3) (4)2HSO2e2H=S2O2H2O 324解析 (1)2CO2(g)2H2O(l)2C5H10O4(s)=4(C3H6O3)(s)O2(g)4e H1 360 kJ·mol112(C3H6O3)(s)12e =C6H12O6(s，葡萄糖)6C5H10O4(s)3O2(g) H1 200 kJ·mol1根据盖斯定律，×3得二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式：6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(s，葡萄糖)6O2(g) H2 880 kJ·mol1。(2)影响反应方向的因素有焓变和熵变，该反应吸热，H>0，所以该反应能正向自发进行的原因是 S>0，高温条件可自发进行；Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)开始/mol·L1 2.0 0转化/mol·L1 1.0 1.0平衡/mol·L1 1.0 1.0反应的平衡常数K1.0；cCOcCO21.0 1.0平衡后再通入一定量的 CO，平衡常数不变，CO、CO2的比例不变，所以 CO2的物质的量分数不变。(3)升温正、逆反应速率均突然增大，平衡正向移动，所以t1t2之间逆反应速率逐渐增大，t2达到平衡，t2t3之间速率保持不变，图像为。 3(2017·浙江省稽阳联谊学校高三 8 月联考)对 CO2及氮氧化物的研究具有重大的意义：(1)CO2与 H2可用来合成可再生能源甲醇，已知CH3OH(l)的标准燃烧热H726.5 - 5 -kJ·mol1、H2(g)的热值为 142.9 kJ·g1，则 CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O(l)的H_。(2)用 NH3催化还原 NOx时包含以下反应。反应：4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l) H10反应：2NO(g) O2(g)2NO2(g) H3Ea(B)>Ea(C)B增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数C单位时间内 HO 键与 NH 键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡D若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡将物质的量之比为 21 的 NO、O2混合气体置于恒温密闭容器中发生反应，正、逆反应速率随时间变化曲线如图 2 所示。在t1时，保持容器压强不变，充入一定量的 NO2，t2时建立新的平衡，请在图上画出t1t3正、逆反应速率随时间变化曲线。图 2(3)常温常压下，空气中的 CO2溶于水，达到平衡时碳酸分子的浓度为 1.5×105 mol·L1，溶液的 pH5.6，(已知 105.62.5×106)。弱酸HClOH2CO3电离常数Ka4.7×108Ka1；Ka25.6×1011Ka1_(忽略碳酸的二级电离), 向 NaClO 溶液中通入少量 CO2，反应的离子方程式为_；熔融碳酸盐(传导 CO)电解技术是一种吸收空气中 CO2的新方法，其工作原理如图 3 所23示，写出电解时阴极的电极反应式：- 6 -_。图 3答案 (1) 130.9 kJ·mol1 (2)CD (3)4.2×107 CO2ClOH2O=HCOHClO 3CO24e=C2CO 323解析 (2)相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低，所以该反应的活化能大小顺序是Ea(A)Ea(B)Ea(C)，A 错误；增大压强能使反应速率加快，是因为增大了单位体积内活化分子数，而活化分子百分数不变，B 错误；单位时间内 HO 键断裂表示逆反应速率，NH 键断裂表示正反应速率，单位时间内 HO 键与 NH 键断裂的数目相等时，该反应的正、逆反应速率相等，说明反应已经达到平衡，C 正确；该反应为放热反应，恒容绝热的密闭容器中，反应时温度会升高，则K会减小，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，D 正确；在t1时，保持容器压强不变，充入一定量的 NO2，相当于将物质的量之比为 21 的 NO、O2混合气体置于恒温密闭容器中发生反应，因此平衡是等效的，所以t1t3正、逆反应速率随时间变化曲线为。 (3)平衡时氢离子浓度与碳酸氢根离子的浓度几乎相等，则Ka14.2×107；根据电离常数可知碳酸的酸性强于次氯酸，但次2.5 × 106 × 2.5 × 1061.5 × 105氯酸的酸性强于碳酸氢根，则向 NaClO 溶液中通入少量 CO2，反应的离子方程式为 CO2ClOH2O=HCOHClO；电解时阴极是二氧化碳得到电子转化为碳和碳酸根，因 3 此阴极的电极反应式为 3CO24e=C2CO。23