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1、备战高考化学易错题专题复习- 化学反应与能量练习题含答案解析 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1阅读下列材料，并完成相应填空 钯（ Pd）是一种不活泼金属，性质与铂相似。在科研和工业生产中，含钯催化剂不仅用途 广泛，且用量大，因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益。已知废催化剂的主要成 分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌。工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯。 （1）气体 I 的化学式为 _，酸溶 I 的目的是 _。 （2）王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物，其体积比为_。残渣与王水发生的 反应有： a. Pd + HCl + HNO3 b. _（写出化学方程式并配平）。 （3）若
2、用足量的烧碱吸收气体II，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、 _、_、_。 （4）写出用NaHCO3调节 pH 值时发生反应的离子方程式： _。使用甲醛还原钯的 化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是_。 （5）操作 I 的名称是 _，溶液 I 可能含有的有机离子为_。 （6）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700下进行灼烧，同时不断通入空 气，其目的是 _。 【答案】 H2 除去铁、锌等杂质 1: 3 C+4HNO3 CO2+ 4NO2+ 2H2O NaNO3 NaNO2 Na2CO3 HCO3 - + H +=H 2O + CO2酸性条件下，甲醛会
3、被硝酸氧化过滤 HCOO -（甲酸 根离子）除去废催化剂中的活性炭，减少王水的消耗（必须涉及炭的除去） 【解析】 【分析】 酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气，过滤出的残渣用王水溶解，然后通过碳酸氢钠调节 pH，最后通过甲醛还原得到金属钯，据此解答。 【详解】 ( 1) 铁和锌能与盐酸反应产生氢气；废催化剂的主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、 锌，而实验的目的是从废催化剂中提取钯，所以酸溶I 的目的是除去铁、锌等杂质； ( 2) 王水是浓硝酸与盐酸按体积比1：3 的混合物，浓硝酸具有氧化性，能将碳氧化生成二 氧化碳，本身被还原成一氧化氮，反应的方程式为：C+4HNO3CO2+ 4NO2+ 2H
4、2O； ( 3) 氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2 +H 2 O， 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，同时氢氧化钠过量，所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式： NaOH、NaNO3、 NaNO2、Na2CO3； ( 4) NaHCO3能和盐酸发生反应，离子方程式为： HCO3 - +H +H 2O+CO2，甲醛具有还原性， 酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化； ( 5) 金属钯不溶于水，利用过滤的方法分离，甲醛会被硝酸氧化生成甲酸，所以溶液I 可能 含有的有机离子为HCOO -； ( 6) 由于废催化剂中的含有活性炭，不断通入空气，能除去活性
5、炭，同时减少王水的消耗。 2氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工 业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基 础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化 物， 2 Mn 、 2 Pb 、 2 Cd 等)制取氧化锌的工艺流程如图所示： 已知：相关金属离子 n c M0.1mol /Ln生成氢氧化物沉淀的pH 如下表所示： 回答下列问题： 1为调节溶液的pH，则试剂X为 _(填化学式 )， 2 除杂时加入高锰酸钾的作用是_，发生反应的离子方程式为_。 3“ 过滤 ” 所得滤渣的主要成分是
6、_(填化学式 )。 4写出 “ 碳化合成 ” 的化学方程式：_；“ 碳化合成 ” 过程需纯碱稍过量，请设计实验 方案证明纯碱过量：_。 【答案】 ZnO或 2 Zn(OH)或 3 ZnCO 除去 2 Mn 2 422 2MnO3Mn2H O5MnO4H 3 Fe(OH) 、3 Al(OH) 、2 MnO 3223232223 3Zn(NO )3Na CO3H OZnCO ? 2Zn(OH)? H O2CO6NaNO 或 3223232233 3Zn(NO)5Na CO5H OZnCO ? 2Zn OH) ? H O4NaHCO6NaNO 静置，取少许上层清液继续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证
7、明纯碱过量 (或静置，取 少许上层清液滴加 2 CaCl溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量) 【解析】 【分析】 1根据除杂的同时不要掺入新的杂质考虑； 2加入高锰酸钾的作用是将 2 Mn 转化为 2 MnO沉淀，除去 2 Mn ； 3由1、2知， “ 过滤 ” 所得滤渣； 4“ 碳化合成 ” 时加入 23 Na CO ，产物为322 2() ?ZnCOZn OHH O ，写出化学方程式。 【详解】 1加入试剂X 的目的是调节溶液的pH，使 3 Fe 、 3 Al 生成沉淀除去，为不引入新的杂 质离子，可加入ZnO、 2 ()Zn OH、 3 ZnCO等； 2加入高锰酸钾的作用是将 2 M
8、n 转化为 2 MnO沉淀，除去 2 Mn ，反应的离子方程式为 2 422 23254MnOMnH OMnOH ； 3 由 1 、 2 知， “ 过滤 ” 所得滤渣的主要成分是3 ()Fe OH 、3 ()Al OH 、2 MnO ； 4“ 碳化合成 ” 时加入 23 Na CO ，产物为322 2() ?ZnCOZn OHH O，反应的化学方程式为 32232322233()33? 2() ?26Zn NONa COH OZnCOZn OHH OCONaNO或 322323223323 3()55? 2() ?46(Zn NONa COH OZnCOZn OHH ONaHCONaNONa
9、CO 过量时)；若 23 Na CO不足时，溶液中还有 32 ()Zn NO，继续滴加 23 Na CO溶液有沉淀产 生，或 23 Na CO 过量时，可检验溶液中的 2 3 CO，具体方法为：静置，取少许上层清液继 续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证明纯碱过量(或静置，取少许上层清液滴加 2 CaCl 溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量)。 31以 2CO和3NH为原料合成尿素是利用2CO的成功范例。在尿素合成塔中的主要反 应可表示如下： 反应： 3224 2NHgCOgNH COONHs? 1 HV 反应： 24222 NH COONHsCO(NH )sH O g? 2 H72.49k
10、J / molVn 总反应： 32222 2NHgCOgCO(NH )sH O g? 3 H86.98kJ / molVn 请回答下列问题： 反应的 1 HV_。 在_(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应的自发进行。 2 氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、 镉、砷元素分别以 2 34 Zn(NH)、 2 34 Cu(NH)、 2 3 4 Cd(NH)、 2 5 AsCl的形式存在。 “ 溶浸 ” 中 ZnO发生反应的离子方程式为 _。 锌浸出率与温度的关系如图所示，分析30n时锌浸出率最高的原因为 _。 “ 滤渣 3” 的主要成分为_。 【答案】15
11、9.47 kJ / moln高温 2 324342 ZnO2NH ? H O2NHZn(NH)3H O 低于30时，溶浸反应速率随温度升高而增大；超过30，氨气逸出导致溶浸反应速率 下降Cu、Cd 【解析】 【分析】 （1）依据热化学方程式和盖斯定律计算分析； 依据反应自发进行的判断依据是 H-TS0 分析； 2 依据流程图可知， “ 溶浸”中ZnO发生反应生成 2 34 Zn(NH)； 低于30时，浸出反应速率随温度的升高而增大；超过 30时，氨气逸出导致浸出反 应速率下降； 依据流程图可知，“ 滤渣 3” 的主要成分为锌发生置换反应的产物。 【详解】 反应 ：2NH 32 gCOg ?NH
12、 2COONH4s ?H1； 反应 ：NH 2COONH4s ?222CO NHsH O g?H2=+72.49KJ/mol ； 总反应： 2NH3（g）+CO2（g） 222CO NHsH O g?H3=-86.98KJ/mol ；根据盖 斯定律，总反应 - 反应 II，得到反应I，则 ?H1=-86.98KJ/mol -（+72.49KJ/mol）=-159.47 KJ/mol ； 故答案为： -159.47 KJ/mol ； 反应 ： NH 2COONH4 s ? 222 CO NHsH O g ?H2=+72.49KJ/mol ，反应 ?H 0，?S 0，满足反应自发进行的判断依据是?
13、H-T?S、 （II）研究 I-、S2O82-浓度对反应速率的影响 22 反应 速率与反应物浓度乘积成正比 【解析】 【分析】 （1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积； （2）由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，使用催化剂不改变焓变， 降低反应所需的活化能； （3）由表格中的数据可知，只有浓度为变量，且反应速率与浓度的乘积成正比，以此来解 答。 【详解】 （1）由 3I-（aq）+S2O82-（ aq）I3-（aq）+2SO42-（aq）可知 K= 2 43 32 28 c SOc I cIc S O （）（） （）（） ； 故答案为： 2 43 32 28 c SOc
14、I cIc S O （）（） （）（） ； （2）由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则Q0，使用催化剂不 改变焓变，降低反应所需的活化能，则使用催化剂的是（II）曲线； 故答案为：；（II）； （3）由表格中的数据可知，只有浓度为变量，该实验的目的为研究I-、S2O82-浓度对反应速 率的影响；且反应速率与浓度的乘积成正比，可知中浓度乘积相同，则t1=22s，实验 结论为反应速率与反应物浓度乘积成正比； 故答案为：研究I-、S2O82-浓度对反应速率的影响；22；反应速率与反应物浓度乘积成正 比。 8为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和 H2O 反应转化为绿
15、色能源 H2。 已知： CO(g)+1 2 O2(g) = CO2 (g) H=-283kJ mol-1 H2(g)+ 1 2 O2(g) = H2O (g) H=-241.8kJmol -1 H 2O (l)=H2O (g) H=+44.0kJ mol -1 (1)H2的燃烧热 H=_。 (2)写出 CO(g)和 H2O (g)作用生成 CO2 (g)和 H2(g)的热化学方程式：_。 (3)相关物质的化学键键能数据如下： 化学键O=O(O2) HHHO E/(kJ mol -1) x436463 计算 x=_kJ mol-1。 (4)某反应 2X(g)+Y(g)? 2Z(g) H= -Q kJmol -1，反应过程中能量变化如图所示，其中虚线表 示加入催化剂M 时的情况。 加入催化剂M 后， H_ (填“ 改变 ” 或 “ 不变 ”)。 在使用催化剂的两部反应中，_ (填“ 第一步 ” 或“ 第二步 ”)决定反应速率。 【答案】 -285.8kJ mol -1 CO(g) + H 2O (g) = H2(g) + CO2 (g) H=-41.2kJmol -1 496.4 不变 第 一步 【解析】 【分析】 (1)在 25 摄氏度 ,
