《2020届高三《新题速递·化学》4月第01期(共37页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020届高三《新题速递·化学》4月第01期(共37页).doc(37页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上2020届高三新题速递化学考点1012考点10化学反应原理综合考点11工艺流程题考点12化学实验综合题考点10化学反应原理综合1(四省(河南、广东、湖南、湖北四省)肇庆中学等2020届高三联考理综)肼(N2H4)和氨均为重要的化工原料。回答下列问题:已知:I.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) H=-624.0 kJ/molII.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4 kJ/molIII.2NH3(g)N2H4(l)+H2(g) H=+144.8 kJ/mol(1)H2的燃烧热H=_。(2)T1 C时,向恒容的密闭容器中加入1 mol
2、 N2H4和1 mol O2,发生反应I。达到平衡后,只改变下列条件,能使N2的平衡体积分数增大的是_( 填选项字母)。A增大压强 B再通入一定量O2C分离出部分水 D降低温度(3)在恒压绝热的密闭容器中通入一定量的N2和H2,发生反应II和反应III。反应III对N2的平衡转化率的影响为_(填“增大”“减小”或“无影响”),理由为_。(4)t2C时,向刚性容器中充入NH3,发生反应III。NH3和H2的分压(p)与时间(t)的关系如图所示。0t1min内,反应的平均速率v(NH3)=_kPa/min反应的平衡常数Kp=_kPa-1 (Kp为用分压表示的平衡常数)。反应物分子的有效碰撞几率:M
3、_N(填“”“ 温度升高,体枳不变,分压増大;该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,分压增大 【解析】 (1)根据已知反应:I.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) H=-624.0 kJ/molII.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4 kJ/molIII.2NH3(g)N2H4(l)+H2(g) H=+144.8 kJ/mol根据盖斯定律:,整理可得H2(g)+O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol;(2)该反应的正反应是气体分子数不变的放热反应,A增大压强,化学平衡不移动,N2的平衡体积分数不变,A错误;B再通入一定量O2,化学平衡
4、正向移动,产生N2,但平衡移动的趋势是微弱的,由于方程式两边都是只有一种气体,通入O2,平衡常数不变,则N2的平衡体积分数不变,B错误;C分离出部分水,由于水是液态物质,移出不能改变平衡,故对平衡移动无影响,所以N2的平衡体积分数不变,C错误;D降低温度,化学平衡正向移动,N2的平衡体积分数增大,D正确;故合理选项是D;(3)反应III是吸热反应,反应进行使体系温度降低,且反应消耗NH3、使NH3的浓度降低,同时又增大了H2的浓度,促进了反应II化学平衡正向移动,最终使N2的平衡转化率增大;(4)由图可知:NH3的起始分圧为p0kPa,t1 min时假设H2的分压变化为x,此时NH3、H2的分
5、压相等,根据方程式2NH3(g)N2H4(l)+H2(g)可知此时x=p0-2x,所以x=kPa,则在0t1min内,反应的平均速率v(NH3)=kPa/min;根据图象可知平衡时H2的平衡分压为p1 kPa,则NH3的平衡分压为(p0-2p1)kPa,所以该反应用平衡分压表示的化学平衡常数Kp= kPa-1;M点到N点,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,所以反应物分子的有效碰撞几率:MN;t2min时温度升高,由于容器的体枳不变,H2分压增大,且该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,使H2分压增大。2(河南省名校联盟2020届高三尖子生3月调研)甲酸是基本有机化工原料之一,
6、广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。(1)已知热化学反应方程式:I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g) H1=+72.6kJmol1;II:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H 2=566.0kJmol1;III:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H 3=483.6kJmol1则反应IV:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的H =_kJmol1。(2)查阅资料知在过渡金属催化剂存在下,CO2(g)和H2 (g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行:第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)MHCOOH(s);第二步:_。第一步反应的H _0(填“”或“”、“”或
7、“=”)。(3)在体积为1L的恒容密闭容器中,起始投料n(CO2)=1mol,以CO2(g)和H2(g)为原料合成HCOOH(g),HCOOH平衡时的体积分数随投料比的变化如图所示:图中T1、T2表示不同的反应温度,判断T1_T2(填“”、“”或“=” ) ,依据为_。图中a=_。A、B、C三点CO2(g)的平衡转化率A、B、C由大到小的顺序为_。T1温度下,该反应的平衡常数K=_(计算结果用分数表示)。【答案】(1)-31.4 (2) (3) 该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,从图像中可知在相同投料比时,T1温度下产物的体积分数大于T2温度下产物的体积分数,则T1 【解析】(1)已知
8、I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g) H1=+72.6kJmol1;II:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H 2=566.0kJmol1;III:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H 3=483.6kJmol1根据盖斯定律,由III-I- II得反应IV:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) H = (483.6kJmol1)-72.6kJmol1- (566.0kJmol1)=-31.4kJmol1;(2)第一步反应CO2(g)+H2(g)+M(s)MHCOOH(s)为熵减的反应,即S0,能自发进行,则G=H -TS 0,故Ht2;(3)该反应为放热反应,升高温度,
9、平衡逆向移动,从图像中可知在相同投料比时,T1温度下产物的体积分数大于T2温度下产物的体积分数,则T1;T1温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中,起始投料n(CO2)=1mol,C点时投料比=2,则n(H2)=2mol,HCOOH平衡时的体积分数为5%,设平衡时CO2转化率为x,则: CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)开始时的浓度(mol/L) 1 2 0改变的浓度(mol/L) x x x平衡时的浓度(mol/L)1-x 2-x x则有,解得x=;该反应的平衡常数K=。3(湖南省永州市2020届高三第二次模拟考试)SO2是空气中主要的大气污染物,国家规定在排放前必须经过处理。碱液吸收法
10、:工业上常用NaOH溶液做吸收液。(1)向0.5L1 molL1的NaOH溶液中通入标准状态下11.2L的SO2。写出反应的离子方程式_;已知:Ka11.54102,Ka21.02107,则所得溶液呈_(填“酸性”、“碱性”或“中性”),下列有关吸收液中粒子浓度大小关系正确的是_。A c(H2SO3)c(SO32)B c(Na)c(H+)c(HSO3)2c(SO32)c(OH)C c(Na)c(H2SO3)c(HSO3)c(SO32)D c(Na)c(HSO3)c(SO32)c(H+)c(OH)(2)工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2,并用电解法处理吸收SO2后所得溶液以实现吸收液的回收
11、再利用,装置如下图所示:工作一段时间后,阴极区溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。写出阳极的电极反应式_。SO2的回收利用:(3)SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2),反应为SO2(g)Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1:1把SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应,SO2的转化率与温度T的关系如下图所示: 该反应的H_(填“”、“”或“”)0。 若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的分压平衡常数Kp_(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压体积分数)。【答案】(1)2OHSO2=HSO3 酸性 BC (2)增大 HSO32e2H2O
12、=3H+SO42 (3) 3/p 【解析】(1) 标准状况下11.2L的SO2的物质的量为=0.5mol,0.5L1 molL1的NaOH的物质的量为=0.5mol,按1:1反应,生成NaHSO3,故离子方程式为2OHSO2=HSO3,故答案为2OHSO2=HSO3;已知:Ka11.54102,Ka21.02107,可知HSO3的电离大于水解,溶液显酸性;A. HSO3的电离大于水解, 则 c(H2SO3)c(SO32),A项错误;B.根据电荷守恒: c(Na)c(H+)c(HSO3)2c(SO32)c(OH),B项正确;C.根据元素守恒: c(Na)c(H2SO3)c(HSO3)c(SO32
13、),C项正确;D. HSO3的电离大于水解,又水电离出氢离子,则正确的排序为c(Na)c(HSO3)c(H+)c(SO32)c(OH),D项错误;故答案为BC; (2)电解池中,阴极区是溶液中的氢离子放电,电极反应式为:2H+2e-=H2,则pH增大,故答案为:增大;由装置图可知,右边为亚硫酸氢根失电子易被氧化为硫酸根,为阳极,则电极反应式为HSO3-2e-+2H2OSO42-+3H+,故答案为:HSO32e2H2O=3H+SO42(3)根据图象,升高温度,SO2的转化率减小,说明平衡逆向移动,说明该反应正反应为放热反应,H0,故答案为;设SO2的物质的量为1mol,则Cl2的物质的量为1mo
14、l,列三段式如下: 平衡常数K=,故答案为:3/p。4(百校联盟2020届高三模拟考试理综)CO2是一种常用的化工原料,可应用于化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件,还应用于杀菌气的稀释剂。请回答下列问题:I.我国中科院研究所利用CO2与环氧丙烷()合成生物降解聚碳酸酯(PPC)和聚(碳酸酯-醚)多元醇,则环氧丙烷中碳元素的平均化合价为_,CO2 的结构式为_。II.CO2 与H2反应可用于生产甲醇(1)已知氢气与甲醇的燃烧热分别为a kJmol-1、b kJmol-1 , H2O(g)= H2O(l) H=c kJmol-1 ,CH3
15、OH(g)=CH3OH(l) H=d kJmol-1,则CO2与H2反应产生气态甲醇与气态水的热化学方程式为_。(2)取一定体积的CO2和H2的混合气体,加入恒容密闭容器中,发生上述反应,相同时间内,测得甲醇的体积分数(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的 (CH3OH)随反应温度T变化的原因为_。(3)温度为T时,向体积分别为V1、V2的甲.乙两容器中充人相同量的CO2和H2的混合气体,经过一段时间两容器均达到平衡,测得压强分别为p1、p2,如图2所示,则p1_(填“”“”“ (4) 0.375 10% 【解析】I.根据环氧丙烷的结构式,推出其分子式为C3H6O,O为2价,H
16、为1价,化合价代数和为0,C的平均价态为;C和O之间共用2个电子对,CO2的结构式为O=C=O;II(1)H2燃烧热的热化学反应方程式为H2(g)O2(g)=H2O(l) H1=akJmol1 ;CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H2=bkJmol1 ;H2O(g)=H2O(l) H3=ckJmol1 ;CH3OH(g)=CH3OH(l) H4=dkJmol1;CO2与H2反应生成甲醇与气态水的方程式为CO23H2=CH3OHH2O,根据盖斯定律,有3得出:CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) H=(b3acd)kJmol1;(2)由图1可知,相同时间内
17、,测的甲醇体积分数随反应温度的升高先增大后减小,是因为一开始温度低时,反应未达到平衡,随着温度升高,反应速率增大,相同时间内生成的甲醇的量增大,当反应达到平衡后,由图可知该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,相同时间内生成甲醇的量减少;(3)根据图2相同温度下,甲容器中的反应先达到平衡,说明甲容器中的压强较大,即p1p2;(4)根据图像反应进行到4min时,甲醇的物质的量继续增大,反应正向进行,即v(正)v(逆);04min,消耗CO2的物质的量浓度为(10. 5)molL1=0.5molL1,此时消耗H2的物质的量浓度为1.5molL1,根据化学反应速率的表达式v(H2)=0.375mol/
18、(Lmin);则CO2的体积分数为100%=10%;相同条件下,压强之比等于物质的量之比,即达到平衡时总压强为p=p0,Kp=。5(河南省四名校2020届高三3月线上联合考试)利用太阳能、风能、生物质能等可再生能源,转化利用二氧化碳设计出适合高效清洁的合成燃料分子结构,实现CO2+H2OCxHy的分子转化,生产合成甲烷、醇醚燃料、烷烃柴油、航空燃油等可再生合成燃料。因此二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。(1)一定条件下,在CO2与足量碳反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂,有下列反应发生:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) H1=-206.2kJ/molC
19、O(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2若CO2氧化H2生成0.1molCH4(g)和一定量的H2O(g),整个过程中放出的热量为16.5kJ,则H2=_。(2)合成二甲醚的总反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H=-122.4kJmol-1。某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,则p1_(填“”“”“ 57.1% (3) p2,T3T4,则K3;57.1%;(3) S0,利用H-TS0,可判断该反应的H
20、0。答案为:0 B (2)CH4和CO2按1:1投料发生反应I时转化率相等,CO2还发生反应II,所以平衡转化率大于CH4 0.39 1200K以上时以反应I为主,二者转化率趋于相等(或1200K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II)(或1200K以上时反应I的平衡常数远大于反应II) (3) 反应III放热,给反应体系提供能量,使热负荷降低 增大 减小 【解析】 (l)已知部分化学键的键能,焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则Hl=;答案为:+234;反应I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1,S0,因此S0是反应自发反应的原因,该反应是吸热、气体分子总数
21、增大的反应,因此,选择高温低压的条件;答案为:S0; B;(2)923K时反应中CH4和CO2的平衡转化率是一样的,但是,二氧化碳还参加反应II,因此其平衡转化率大于CH4;答案为:CH4和CO2按1:1投料发生反应I时转化率相等,CO2还发生反应II,所以平衡转化率大于CH4;CH4和CO2按1:1投料,设投料时的物质的量浓度为1mol/L,由图知CH4和CO2的转化率为60%、70%,则发生反应I时发生反应II:;答案为:0.39; 反应I中CO2和CH4的平衡转化率相等,1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等则意味着该条件对反应I更有利,以反应I为主; 答案为:1200K以上时
22、以反应I为主,二者转化率趋于相等(或1200K以上时反应I的正向进行程度远大于反应II)(或1200K以上时反应I的平衡常数远大于反应II);(3)工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2,则发生反应 III: CH4+2O2CO2+2H2O,反应III是放热反应,给反应体系提供能量,通入氧气越多反应中放出的热量越多,则热负荷值越小;答案为:反应III放热,给反应体系提供能量,使热负荷降低;发生反应 III: CH4+2O2CO2+2H2O,促进甲烷消耗,则CH4的平衡转化率增大;答案为:增大;发生反应 III: CH4+2O2CO2+2H2O不利于反应I,减少了二氧化碳的消耗量,又使二氧化碳
23、浓度增大,因此二氧化碳的平衡转化率下降;答案为:减小。考点11工艺流程题1(四省(河南、广东、湖南、湖北四省)肇庆中学等2020届高三联考理综)硫酸锰是一.种重要的化工原料,在农业、电化学和建筑等领域均有广泛应用。以含锰废料(含有MnO2 、CuO、Fe和少量CaO)为原料制备MnSO4的一种流程如下:已知:I .烧渣中含有MnO、CuO、Cu、Fe、CaO。II.难溶电解质的溶度积常数如下表所示:回答下列问题:(1)“焙烧”过程加入煤粉的主要作用为_。(2)“酸浸”时所加稀H2SO4不宜过量太多的原因为_.滤渣1的主要成分为_(填化学式)。(3)“氧化”过程中主要反应的离子方程式为_。(4)
24、“调pH为4”的目的为_;若“溶液”中c(Cu2+ )=0.022 mol/L,“滤液2”的体积是“溶液”体积的2倍,则“调pH为4”时Cu2+是否开始沉淀_(通过计算说明)。(5)(NH4)2S的电子式为_。(6)已知:(NH4)2SO4与MnSO4的溶解度曲线如图所示。“操作”主要包括蒸发浓缩_、过滤 、洗涤、干燥;其中用乙醇代替水洗涤的原因为_,需控制温度为_( 填选项字母)得到产品最多。A10C B40 C C60 C D100C【答案】(1)作还原剂 (2)避免“调pH为4”时会消耗过多的碱 CaSO4、Cu (3)MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O (4)将Fe
25、3+转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去 滤液2中c(Cu2+)=0.011 mol/L,c(OH-)=110-10 mol/L,则QcCu(OH)2=0.11(110-10)2=1.110-22Ksp cCu(OH)2,所以Cu2+未开始形成沉淀 (5) (6) 降温结晶 减少因溶解而造成的损失,且乙醇挥发带走水分,便于干燥 A 【解析】【分析】含锰废料与煤粉在高温下混合,其中MnO2与C反应产生MnO,CuO与C反应产生Cu单质,同时得到含有CO的气体,得到的烧渣中含有MnO、CuO、Cu、Fe、CaO,然后同稀硫酸酸浸,其中MnO、CuO、Fe反应变为Mn2+、Cu2+、Fe2+,CaO反应
26、产生溶解度较小的CaSO4进入滤渣1中,而Cu不能溶解,进入滤渣1,向滤液1中加入MnO2,可在酸性条件下氧化Fe2+为Fe3+,然后调节溶液的pH=4,可以使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去,滤渣2成分为Fe(OH)3,向滤液2中加入(NH4)2S,其电离产生的S2-与溶液中Cu2+形成CuS沉淀过滤出去,进入滤渣3中,滤液3中含有的Mn2+、SO42-、NH4+等,根据溶解度曲线可知从滤液3中提取MnSO4采用的操作过程为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MnSO4,结合乙醇易挥发,会带走水分,便于干燥,结合温度对物质溶解度的影响分析温度控制范围。【详解】(1)由流程中物质
27、转化关系可知在焙烧时加入煤粉可以与MnO2反应转化为MnO,因此煤粉的作用是作还原剂;(2)“酸浸”时所加稀H2SO4不宜过量太多的原因是若过多,调节pH=4时就会消耗过多的碱,由信息可知加入稀硫酸可将CaO转化为CaSO4,同时焙烧时CuO转化为Cu不溶于稀硫酸,故滤渣1的主要成分是CaSO4和Cu;(3)“氧化”过程中MnO2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,主要反应的离子方程式为MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O;(4)“调pH为4”的目的是将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去。滤液2的体积是溶液体积的2倍,则滤液2中c(Cu2+)=0.011 mol/L,
28、c(OH-)=mol/L=110-10 mol/L,则QcCu(OH)2=0.011(110-10)2=1.110-22Ksp cCu(OH)2,所以Cu2+未开始形成沉淀;(5)(NH4)2S是离子化合物,由NH4+与S2-通过离子键结合而成,其电子式为;(6)由溶解度曲线可知:从滤液3中提取MnSO4的操作主要包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。MnSO4易溶于水,用乙醇代替水洗涤就可以减少因溶解而造成的损失,且乙醇易挥发带走水分,便于干燥,根据溶解度曲线可知温度可知在10时所得产品最多,故合理选项是A。2(学科网3月第二次在线大联考(新课标卷) 理综)氟化钙为无色结晶体或白色粉末,
29、难溶于水,主要用于冶金、化工、建材三大行业,目前我国利用氟硅酸(H2SiF6)生产氟化钙有多种方案,氨法碳酸钙法是制备氟化钙的常见方案,其工艺流程如图所示。请回答下列问题:(1)萤石含有较多的氟化钙,在炼钢过程中,要加入少量的萤石,推测萤石的主要作用是_(填字母)。A还原剂 B助熔剂 C升温剂 D增碳剂(2)请写出氨化釜中反应的化学方程式:_。(3)反应釜中产生两种气体,溶于水后一种显酸性,一种显碱性,请写出反应釜中反应的离子方程式:_。(4)从经济效益和环境效益上分析,本工艺为了节约资源,经过必要的处理可循环利用的物质是_。(5)本工艺用CaCO3作原料的优点为_(任写两条);查文献可知3C
30、a(OH)2+H2SiF63CaF2+SiO2+4H2O,请叙述此方法制备CaF2的最大难点是_。(6)以1 t 18%氟硅酸为原料,利用上述氨法碳酸钙法制备CaF2,最后洗涤、干燥、称量得到0.25 t 纯净的CaF2,请计算CaF2的产率为_%(保留整数)。【答案】(1)B (2) 6NH3+H2SiF6+2H2O6NH4F+SiO2 (3)CaCO3+2+2FCaF2+CO2+2NH3+H2O (4)氨气(或氨水、液氨等,合理即可) (5)资源丰富;价格便宜等 CaF2与SiO2的分离 (6)85 【解析】(1)在炼钢过程中,要加入少量的萤石,可以联想铝热反应实验中加入少量冰晶石的作用,
31、应该是起到助熔的作用,故选B。(2)根据流程图可知进入氨化釜的是氟硅酸和液氨以及循环的浓氨,反应后从氨化釜出来的是二氧化硅和氟化铵溶液,可写出方程式为6NH3+H2SiF6+2H2O6NH4F+SiO2。(3)反应釜中产生两种气体,溶于水后一种显酸性,一种显碱性,根据反应物为碳酸钙和氟化铵溶液,生成物含氟化钙和氨水,可判断气体为CO2和NH3,离子方程式为CaCO3+2+2FCaF2+CO2+2NH3+H2O。(4)根据流程图可知能循环利用的物质是氨气(氨水或液氨)。(5)碳酸钙具有资源丰富,价格便宜,容易得到等优点;因为CaF2与SiO2都是固体,且均不溶于水,因此它们的分离是最大的难点。(6)设 CaF2的理论产量为x t H2SiF6 3CaF21 3 x=0.2925,产率=100%85%。3(湖南省永州市2020届高三第二次模拟考试)2019年诺贝尔化学奖授予约翰古迪纳夫、斯坦利威廷汉和吉野彰,表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(除LiFePO4外,还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂)中的资源,部分流程如图:(1)从“正极”可以回收的金属有_。(2)“碱溶”时Al箔溶解的离子方程式_。(3)“酸浸”时产生标准状况下2.24L NO时,则被氧化的L