2017高考化学三轮复习热点题型专训六陌生图像读图填空题专练

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六、陌生图像读图专练1.用CO 合成甲醇(CH 3OH)反应的化学方程式为CO(g)+2H 2(g) CH 3OH(g) ΔH <0,按照相同的物质的量投料,测得CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

(1)a 、b 、c 三点平衡常K (a )、K (b )、K (c )的大小顺序是________________。

(2)b 、d 两点的平均相对分子质量为M (b )、M (d ),则M (b )________(填“>”、“<”、“=”)M (d )。

答案 (1)K (a )>K (b )>K (c ) (2)>解析 (1)由图可知a 、b 、c 三点压强相同;由化学方程式可知,温度升高,平衡逆向(吸热方向)移动,CO 的平衡转化率减小,故T 1<T 2<T 3,K (a )>K (b )>K (c )。

(2)由d 到b 压强增大,CO 的转化率增大,正向气体分子数减少,因而平均相对分子质量增大,即M (b )>M (d )。

2.常温下,在20 mL 0.1 mol·L -1Na 2CO 3溶液中逐滴加入0.1 mol·L -1HCl 溶液40 mL ,溶液中含碳元素的各种微粒(CO 2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH 变化的部分情况如图所示。

回答下列问题:(1)由图分析可得,在同一溶液中,H 2CO 3、HCO -3、CO 2-3________(填“能”或“不能”)大量共存。

(2)已知在25 ℃时,CO 2-3水解反应的平衡常数(水解常数用K h 表示)K h =c HCO -3 ·c OH -c CO 2-3=2×10-4,当溶液中c (HCO -3)∶c (CO 2-3)=2∶1时,溶液的pH =________。

(3)当混合液的pH =________时,开始放出CO 2气体。

答案 (1)不能 (2)10 (3)6解析 由图像可知,常温下在20 mL 0.1 mol·L -1Na 2CO 3溶液中逐滴加入0.1 mol·L -1HCl 溶液40 mL ,先反应生成碳酸氢钠,碳酸氢根离子再与盐酸反应生成碳酸,进而分解产生二氧化碳、水。

(1)由反应及图像可知,在同一溶液中H 2CO 3与CO 2-3转化为HCO -3,故H 2CO 3、HCO -3、CO 2-3不能大量共存。

(2)当溶液中c (HCO -3)∶c (CO 2-3)=2∶1时,根据K h =c HCO -3 ·c OH -c CO 2-3=2×10-4,则有c (OH -)=2×10-4×c CO 2-3 c HCO -3 =1×10-4 mol·L -1,c (H +)=1×10-141×10-4 mol·L-1=1×10-10mol·L -1, pH =-lg 10-10=10。

(3)当溶液中H 2CO 3达到饱和后,开始放出CO 2气体,由图像可以看出,当pH =6时,H 2CO 3达到饱和,开始放出CO 2气体。

3.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式:CH 3OH(g)+CO(g) HCOOCH 3(g) ΔH =-29.1 kJ·mol -1。

科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如图1、2:(1)从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是________。

a .3.0×106Pa ~3.5×106Pa b .3.5×106Pa ~4.0×106Pa c .4.0×106Pa ~4.5×106Pa(2)实际工业生产中采用的温度是80 ℃,其理由是____________________________________________________________________________________________。

答案 (1)b(2)高于80 ℃时,温度对反应速率影响较小,且反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率较低解析 (1)从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,图像中转化率变化最大的是3.5×106Pa ~4.0×106Pa 。

(2)依据图像分析温度在高于80 ℃对反应速率影响不大,反应是放热反应,温度过高,平衡逆向进行,不利于转化率增大。

4.炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量大而造成严重污染。

水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)-3、Pb(OH)2-4。

各形态铅的浓度分数x与溶液pH变化的关系如图所示。

(1)向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液变浑浊,继续滴加NaOH溶液又变澄清;pH≥13时,溶液中发生的主要反应的离子方程式为______________________________________。

(2)科研小组发现一种新型试剂DH(s)去除Pb2+的效果最好,可除去水中的痕量铅和其他杂质离子。

若DH(s)在脱铅过程中发生的主要反应为2DH(s)+Pb2+ D2Pb(s)+2H+,则脱铅时最合适的pH约为________。

答案(1)Pb(OH)-3+OH-===Pb(OH)2-4(2)6解析(1)pH≥13时,Pb(OH)-3浓度减小,Pb(OH)2-4浓度增大,Pb(OH)-3与氢氧根离子结合为Pb(OH)2-4,反应离子方程式为Pb(OH)-3+OH-===Pb(OH)2-4。

(2)反应为2DH(s)+Pb2+ D2Pb(s)+2H+,参加反应的是Pb2+,由图像可知,选择pH要使铅全部以Pb2+形式存在,则脱铅时最合适的pH约为6。

5.为探究碳化钙合成机理,有学者认为可能存在以下5种反应(状态已省略):①CaO+3C CaC2+CO平衡常数K1②CaO+C Ca+CO平衡常数K2③Ca+2C CaC2平衡常数K3④2CaO+CaC2 3Ca+2CO平衡常数K4⑤CaC2 Ca+2C平衡常数K5相应图像如图:其中属于放热反应的是________(填序号);从平衡常数看,2 700 ℃ 以上反应趋势最小的是________(填序号)。

答案③⑤解析 温度越高K 值越小的曲线是③,所以③是放热反应;反应趋势最小的是平衡常数曲线最平坦的⑤。

6.以二氧化钛表面覆盖Cu 2Al 2O 4为催化剂,可以将CO 2和CH 4直接转化成乙酸。

在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如上图所示。

250~300 ℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是____________________________________________。

答案 温度超过250 ℃,催化剂的催化效率明显降低解析 先弄清两条曲线的含义,实线代表催化效率,虚线代表乙酸的生成速率。

这里涉及到影响反应速率的两个因素:催化剂和温度,从图像上看出100~250 ℃,温度升高,催化效率提高,而250~300 ℃,升高温度,催化效率下降,因而乙酸的生成速率下降。

7.高铁酸钾(K 2FeO 4,暗紫色固体),溶于水发生水解反应:4FeO 2-4+10H 2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O 2,是一种新型、高效、多功能的水处理剂,下图分别是1 mol·L -1的K 2FeO 4溶液在不同pH 和温度下c (FeO 2-4)随时间的变化曲线。

根据以上两图,说明配制K 2FeO 4溶液的注意事项__________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 低温、碱性条件下配制溶液解析 高铁酸根离子水解方程式:4FeO 2-4+10H 2O 4Fe(OH)3+8OH -+3O 2↑,依据图中数据可知升高温度,减小pH 值,高铁酸根离子浓度降低,所以应在低温、碱性条件下配制高铁酸钾溶液。

8.研究发现,NO x 是雾霾的主要成分之一,NH 3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。

已知:4NH 3(g)+6NO(g)===5N 2(g)+6H 2O(g) ΔH =-1 810 kJ·mol -1(1)相同条件下,在2 L 恒容密闭容器中,选用不同的催化剂,上述反应产生N 2的物质的量随时间变化如图1所示。

①0~50 s 在A 催化剂作用下,反应速率v (N 2)=_______________________________。

②在A 、B 、C 三种催化剂下,清除氮氧化物反应的活化能分别表示为E a (A)、E a (B)、E a (C),根据图1曲线,判断三种催化剂条件下,活化能由大到小的顺序为________________。

(2)在氨气足量时,反应在催化剂A 作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图2所示,据图可知,在相同的时间内,温度对脱氮率的影响是________________ ________________________________________________________________________, 其可能的原因是____________________________________________ (已知A 、B 催化剂在此温度范围内不失效)。

答案 (1)①2.5×10-5mol·L -1·s -1②E a (C)>E a (B)>E a (A)(2)300 ℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300 ℃之后温度升高脱氮率逐渐减小 300 ℃前反应未平衡,脱氮率决定于速率,温度越高速率越快,所以脱氮率增大,300 ℃之后反应达平衡,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,脱氮率减小 解析 (1)①v (N 2)=2.5×10-3mol2 L 50 s=2.5×10-5 mol·L -1·s -1。

②由图1明显看出分别在A 、B 、C 三种催化剂下反应速率依次减小,活化能越大,反应速率越小,因而E a (C)>E a (B)>E a (A)。

(2)由图可知300 ℃以前,温度越高脱氮率越高,300 ℃以后温度越高脱氮率越低,原因可能是300 ℃前是平衡的建立过程,而300 ℃后是平衡的移动。

9.乙烯气相水合反应的热化学方程式为C 2H 4(g)+H 2O(g)===C 2H 5OH(g) ΔH =-45.5 kJ·mol-1,下图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n (H 2O)∶n (C 2H 4)=1∶1]。