《2020年【全国省市名校最新好题必刷】高考模拟化学试题03(含答案与解析)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年【全国省市名校最新好题必刷】高考模拟化学试题03(含答案与解析)(39页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、2020届高考【全国省市名校最新好题必刷】化 学考点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(宁德市2020届高三上学期期末理综)碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。已知反应H2(g) + I2(g)2HI(g) H=11 kJmol1。716K时,在一密闭容器中按物质的量比1:1充入H2(g)和I2(g),测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如下图:(1)若反应开始时气体混合物的总压为p kPa,则反应在前20 min内的平均速率(HI)=_kPamin1(用含p的式子表示)。(2)反应达平衡时,H2的转化率(H2)=_。(3)
2、上述反应中,正反应速率为v正= k正c(H2)c(I2),逆反应速率为v逆=k逆c2(HI),其中k正、k逆为速率常数。升高温度,_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)降低温度,平衡可能逆向移动的原因是_。(5)1 mol H2(g)分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量,下图中的H2=_kJmol1(6)氢碘酸可用“四室式电渗析法”制备,电解装置及起始的电解质溶液如上图所示。阳极电极反应式为_。阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过,A膜为阳膜,则B膜为_膜,C膜为_膜。【答案】(1)0.03 p (2)78.4% (3)减小 (4)降温使碘蒸气变为固态,气态碘浓度降低平衡逆向移动
3、 (5)162 (6)2H2O4e=4HO2 阴 阳 【解析】(1)列出三段式,根据速率公式计算; 由图 ,x=0.6,(HI)=0.03pkPamin1(2)反应达平衡时,HI的体积分数为0.784,x=0.784,H2的转化率(H2)= =78.4%;(3)到达平衡时,正、逆反应速率相等,正反应速率为v正= k正c(H2)c(I2),逆反应速率为v逆=k逆c2(HI),v正= k正c(H2)c(I2)=k逆c2(HI)=v逆,=K,H2(g) + I2(g)2HI(g) H=11 kJmol1,升高温度,平衡逆向移动,减小;(4)降低温度,平衡可能逆向移动的原因是:降温使碘蒸气变为固态,气
4、态碘浓度降低平衡逆向移动。(5)1 mol H2(g)分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量,由图H3=587kJmol1,1 mol I2(g)分子中化学键断裂时需要吸收587KJ-436 kJ=151KJ的能量,即H2=151kJmol1,又H1+H2=H,H2=H-H1=(-11-151)kJmol1=-162kJmol1;(6)水在阳极发生氧化反应生成氧气,阳极电极反应式为2H2O4e=4HO2。阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过,A膜为阳膜允许氢离子通过,则B膜为阴膜,允许碘离子通过,C膜为阳膜,允许钠离子通过。【点睛】本题比较综合,涉及考查氧化还原反应、反应热计算、化学平
5、衡计算、化学反应速率计算及影响因素、平衡移动等,属于拼合型题目,侧重考查学生自学能力、分析解决问题的能力,注意图表中数据的应用。2(湖北省荆州中学、宜昌一中等“荆、荆、襄、宜四地七校2020届高三上学期期末理综)数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。I已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) H10;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) H20 CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H0 CO
6、(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) H0固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。同温度下CO2的平衡转化率_(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡转化率。(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平
7、衡常数Kp=_。III根据2CrO42+2H+ Cr2O72+H2O设计如图丙装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图丙中右侧电极连接电源的_极,电解制备过程的总反应方程式为_。测定阳极液中Na和Cr的含量,若Na与Cr的物质的量之比为a:b,则此时Na2CrO4的转化率为_。若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇(CH3OH)燃料电池充当电源,则负极反应式为_。【答案】I第二步 II(1)大于 (2)大于 III 正 4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2 (2)100% CH3OH6e+3CO32=4CO2+2H2O 【解析】【分析】I
8、已知总反应的快慢由慢的一步决定,由反应达平衡状态,所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正v2正=v1逆v2逆,而正反应是放热反应,所以升高温度,平衡常数减小;II(1)根据图示可以看出,CO2发生了其他副反应;(2)反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是个气体体积增大的反应,根据压强对化学平衡的影响作答;CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),利用三段式计算平衡时各组分物质的量,利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时总压强,再计算各组分分压,根据Kp= 计算;III右侧电极生成H,则消耗OH,发生氧化反应,右侧为阳极,则左侧为阴极,连接电源的负极;根据
9、反应方程式计算;甲醇(CH3OH)在负极发生氧化反应。【详解】I第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) (慢),主要是由第二步决定反应速率,故答案为:第二步;由反应达平衡状态,所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正v2正=v1逆v2逆,即k1正c2(NO)k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)k2逆c2(NO2),则是K= = ;故答案为:;II(1)根据图示可以看出,CO2发生了其他副反应,同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率,故答案为:大于;(2)反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是个气体体积增大的反应,压强越大,CH4的转
10、化率越小,由图可知相同温度下,P1条件下的转化率大于P2,则P1小于P2;压强为P2时,在Y点反应未达到平衡,则反应正向移动,所以v(正)v(逆),故答案为:大于;由图知道该温度下X所处条件下平衡时甲烷的转化率为50%,列三段式: 总物质的量=0.3mol,0.3总压为P2,其平衡常数Kp=;故答案为:;III根据2CrO42+2H=Cr2O72+H2O电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,应在酸性条件下进行,即右侧电极生成H,则消耗OH,发生氧化反应,右侧为阳极,则左侧为阴极,连接电源的负极,电解制备过程的总反应方程式为 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H
11、2+O2,设加入反应容器内的Na2CrO4为1mol,反应过程中有xmol Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,则阳极区剩余Na2CrO4为(1-x)mol,对应的n(Na)=2(1-x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的Na2Cr2O7为 mol,对应的n(Na)=xmol,n(Cr)=xmol,根据:Na与Cr的物质的量之比为a:b,解得x=2-,转化率为=(2-)100%,若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇(CH3OH)燃料电池充当电源,则负极反应式为CH3OH-6e+3CO32=4CO2+2H2O,故答案为:负; 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+
12、2H2+O2;(2-)100%;CH3OH-6e+3CO32=4CO2+2H2O。【点睛】本题主要考查了盖斯定律的应用、电极方程式及其化学方程式的书写、根据图象对平衡移动的判断等,重在培养学生能够利用化学知识提取题干的信息进行答题的能力,难点III,Na2CrO4的转化率的计算。3(渭南市2020届高三第一次教学质量检测)全球碳计划组织(GCP,The Global Carbon Project)报告称,2018年全球碳排放量约371亿吨,达到历史新高。(1)中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图1所示。已知:CO2(g)+H2(g)=CO(g
13、)+H2O(g) H= + 41 kJmol-12CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+CH2=CH2(g) H= -128 kJmol-1则上述过程中CO和H2转化为CH2=CH2的热化学方程式是_。下列有关CO2转化为汽油的说法,正确的是_(填标号)。A该过程中,CO2转化为汽油的转化率高达78%B中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OD催化剂HZSM-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率若在一容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂恰好完全反应,且产物只生成C5以上的烷烃类物质和水。则起始时CO2和H2的物质的量之比不低于_。(2)研究表明,CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇。反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H0。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化关系如图2所示。该反应自发进行的条件是_(填“高温”“低温”或“任意温度”)催化效果最佳的催化剂是_(填“A”“B”或“C”);b点时,_(