2018年高考化学填空题四月(二轮)周练(3)(含解析)

  • 格式:doc
  • 大小:377.54 KB
  • 文档页数:6

2018年高考化学填空题四月(二轮)周练(3)及解析 1.已知:2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=a kJ·mol-1 CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=b kJ·mol-1 试写出由CH4和O2制取气态甲醇的热化学方程式:___________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(g) ΔH=(a+2b) kJ·mol-1 解析 将给出的反应分别标为①、②,根据盖斯定律,把①+②×2可得CH4和O2制取甲醇的热化学方程式:2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(g) ΔH=(a+2b) kJ·mol-1。 2.一定条件下,CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)。 在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。

(1)A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________________;压强:p1________(填“>”“<”或“=”,下同)p2;逆反应速率:v逆(A)________v逆(B)。 (2)在C点,CO的转化率为________;在C点,若再按物质的量之比1∶2充入一定量的CO和H2,当其他条件不变,达到新的平衡时,CH3OH的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。 答案 (1)KA>KB=KC > < (2)75% 增大 解析 (1)影响平衡常数的外界因素为温度。分析图像知B、C两点温度相同,故KB=KC;当其他条件不变时,升高温度,甲醇的体积分数减小,平衡逆向移动,因此升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则反应:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)为放热反应,KA>KB,故A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA>KB=KC;反应:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)正向为气体物质的量减小的反应,当其他条件不变时,增大压强,平衡正向移动,甲醇的体积分数增大;分析图像知压强:p1>p2;温度越高,反应速率越快;压强越大,反应速率越快,温度对反应速率的影响比压强显著,故逆反应速率:v逆(A)点甲醇的体积分数为50%,根据题意设起始加入CO、H2的物质的量分别为1 mol、2 mol,转化的CO的物质的量为x mol,利用三段式分析。 CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g) 起始/mol 1 2 0 转化/mol x 2xx 平衡/mol 1-x 2-2xx 则有x/(3-2x)×100%=50%,解得x=0.75 mol,则CO的转化率为0.75 mol/1 mol×100%=75%;在C点,若再按物质的量之比1∶2充入一定量的CO和H2,相当于增大压强,平衡正向移动,达到新的平衡时,CH3OH的体积分数增大。 3.850 ℃时在体积为5 L的反应器中发生反应: CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1 CO和H2O(g)浓度变化如图所示,请列式计算此条件下的平衡常数__________________。

答案 K=cCO2·cH2cCO·cH2O=0.12×0.120.18×0.08=1 解析 CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g) 起始浓度/mol·L-1 0.20 0.30 0 0 变化浓度/mol·L-1 0.12 0.12 0.12 0.12 平衡浓度/mol·L-1 0.08 0.18 0.12 0.12

平衡常数K=cCO2·cH2cCO·cH2O=0.12×0.120.18×0.08=1。 4.(1)食盐精制时所加的四种试剂:纯碱、氯化钡、盐酸和烧碱,是为了除去粗盐水中含有的________等杂质离子,需将粗盐溶解后,按顺序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品的顺序可以是________________。 (2)加入足量纯碱时,会有部分BaSO4转化成BaCO3。若1.0 L BaSO4的悬浊液中含0.010 mol BaSO4固体,需加入________mol Na2CO3才能将BaSO4完全转化为BaCO3。 (已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.5×10-9) 答案 (1)Ca2+、Mg2+、SO2-4 烧碱、氯化钡、碳酸钠、盐酸(可写化学式,顺序合理即可) (2)0.51 解析 (1)NaOH是为了除去Mg2+,氯化钡是为了除去SO2-4,纯碱是为了除去Ca2+和过量的Ba2+,稀盐酸是为了除去OH-和CO2-3,食盐精制时所加四种试剂是为了除去粗盐水中含有的Ca2+、Mg2+、SO2-4等杂质离子;除去粗盐中的Mg2+,使用的除杂试剂是过量的NaOH溶液;除去SO2-4使用的是过量的BaCl2;除去Ca2+和过量的Ba2+使用的是Na2CO3,由于Na2CO3的目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,故Na2CO3的加入必须在BaCl2之后,待沉淀完全后,过滤除去生成的沉淀,此时溶液中的杂质离子是OH-和CO2-3,故加入过量的盐酸即可除去,加入药品的顺序可以是烧碱、氯化钡、碳酸钠、盐酸或氯化钡、烧碱、碳酸钠、盐酸或氯化钡、碳酸钠、烧碱、盐酸。(2)溶液中SO2-4的浓度为0.01 mol·L-1,根据CO2-3+

BaSO4===BaCO3+SO2-4当开始有BaCO3沉淀时,K=cSO2-4cCO2-3=KspBaSO4KspBaCO3=1.1×10-105.5×10-9=0.02,则c(CO2-3)=0.5 mol·L-1,此时溶液中Na2CO3的物质的量为0.5 mol·L-1

×1 L=0.5 mol,转化的BaSO4为0.01 mol,需要0.5 mol+0.01 mol=0.51 mol Na2CO3才能将BaSO4完全转化为BaCO3。 5.利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下: SO2(g)+H2O(l)??H2SO3(l)??H+(aq)+HSO-3 (aq) Ⅰ HSO-3(aq)??H+(aq)+SO2-3(aq) Ⅱ Ca(OH)2(s)??Ca2+(aq)+2OH-(aq) Ⅲ Ca2+(aq)+SO2-3(aq)??CaSO3(s) Ⅳ 该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol·L-1, 已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO2-3的浓度为________。 答案 2×10-7 mol·L-1 解析 根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO2-3)可知,c(SO2-3)=KspCaSO3

cCa2+

=1.4×10-70.7 mol·L-1=2.0×10-7 mol·L-1。

6.电化学在生产生活中有广泛的应用。 (1)高铁电池因其储电容量大而开始应用于电动汽车。已知该电池放电时的总反应为2K2FeO4

+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,则电解质溶液可能为________(填字母)。

A.KOH 溶液 B.H2SO4 C.稀HNO3 (2)甲醇燃料电池能大幅度地提高甲醇的利用率,其工作原理如图1所示,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它能传导O2-。工作时O2-向________(填“正极”或“负极”)移动,负极的电极反应式为________________。 (3)铝-空气电池装置如图2所示,该电池的负极是________(填“铝电极”或“空气电极”),毎消耗0.54 g Al,需消耗标准状况下的空气______L(设空气中O2的体积分数为20%)。 答案 (1)A (2)负极 CH3OH+3O2--6e-===CO2+2H2O (3)铝电极 1.68 解析 (1)根据电池放电时的总反应为2K2FeO4+3Zn===Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,生成物Fe2O3、ZnO能够被酸溶解,电解质溶液应该选KOH 溶液。 (2)甲醇燃料电池中充入甲醇的电极是负极,通入氧气的电极是正极,工作时O2-向负极移动,负极上甲醇发生氧化反应,电极反应式为CH3OH+3O2--6e-===CO2+2H2O。

(3)铝-空气电池的负极是铝电极,空气电极是正极;0.54 g Al的物质的量为0.54 g27 g·mol-1=0.02

mol,反应后转移电子0.06 mol,需要氧气的物质的量为0.06 mol4=0.015 mol,需消耗标准状况下的空气的体积为0.015 mol×22.4 L·mol-1÷20%=1.68 L。 7.一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示:

(1)中间室的Cl-移向________(填“左室”或“右室”),处理后的含硝酸根废水的pH________(填“降低”或“升高”)。 (2)若图中有机废水中有机物用C6H12O6表示,请写出左室发生反应的电极反应式:________________。 答案 (1)左室 升高 (2)C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2↑+24H+ 解析 由图可知,左室中有机物被氧化为二氧化碳气体,所以左室为燃料电池的负极区;右室中硝酸根被还原为氮气,右室为正极区,电池工作时,中间室海水中的阴离子(主要为氯离子)向负极区移动,阳离子(主要为钠离子)向正极区移动,实现了海水的淡化。(1)中间室的Cl-移向左室,正极的电极反应为2NO-3+10e-+6H2O===N2+12OH-,所以处理后的含硝酸根废水的pH升高。(2)有机废水中有机物用C6H12O6表示,左室发生反应的电极反应式