2019全國高考(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、京津滬浙)化學(xué)反應(yīng)原理試題深度解析

1、2019全國高考(I、H、田、京津滬浙)化學(xué)反應(yīng)原理試題深度解析1. (2019 上海卷)19.已知反應(yīng)式：mX(g)+nY(?) pQ(G)+2mZ(g),已知反應(yīng)已達(dá)平衡，此時(shí) c(X)=0.3mol/L ,其它條件不變，將容器縮小到原來的1/2, c(X)=0.5mol/L ,下列說法正確的是A.反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B.Y可能是固體或液體C.系數(shù)n>mD.Z的體積分?jǐn)?shù)減小【答案】C【解析】已知反應(yīng)已達(dá)平衡，此時(shí)aX)=0.3mol/L ,其它條件不變，將容器縮小到原來的1/2,若此時(shí)平衡不移動(dòng)，c(X)=0.6mol/L，但平衡移動(dòng)之后 c(X)=0.5mol/L ,說明加壓平衡向

2、正反應(yīng)方向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；題干條件說明正反應(yīng)為氣體減少的反應(yīng)，若Y為固體或液體，則需要滿足m>2m,不可能成立，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Y是氣體，且 m+n>2m,所以n>m, C項(xiàng)正確；平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)物 Z的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故答案為 Co2. (2019 江蘇卷)15.在恒壓、NO和。2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時(shí)間，測得不同溫度下 NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn) 化率如題圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是濕度工-15圖A.反應(yīng) 2NO(g) +O2(g)=2NO2(g)的 H>0B.圖中X點(diǎn)所示條件下，延長反應(yīng)時(shí)間能

3、提高 NO轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點(diǎn)所示條件下，增加O2的濃度不能提高 NO轉(zhuǎn)化率D.380c下，C起始(。2)=5.0M0-4mol L-1, NO平衡轉(zhuǎn)化率為 50%,則平衡常數(shù) K>2000【答案】：BD【解析】：本題考查平衡圖像和平衡移動(dòng)A項(xiàng)圖中虛線為該反應(yīng)NO的平衡轉(zhuǎn)化率，可知升高溫度，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故 H<0;B項(xiàng)X點(diǎn)對應(yīng)溫度下的平衡點(diǎn)在 X點(diǎn)的正上方，NO的轉(zhuǎn)化率比X點(diǎn)大，延長反應(yīng)時(shí)間，NO轉(zhuǎn)化率會(huì)增大。C項(xiàng)Y為平衡點(diǎn)，增大 02的濃度可以提高 NO轉(zhuǎn)化率D項(xiàng)NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,平衡時(shí)NO和N02濃度相等，在平衡常數(shù)的表達(dá)式中數(shù)據(jù)可以抵消，所以 K=1/c(O2)

4、。C 平衡(。2)<5.0X10 -4mol L-1, K>2000。3. (2019 上海卷)18.根據(jù)圖本下列說法正確的是能量tA.斷開非極性鍵和生成極性鍵的能量相同B.反應(yīng)n比反應(yīng)出生成的OH鍵更牢固C.1/2O2(g)+H 2(g) - OH(g)+H(g) Q(Q > 0)D.H 2O(g) - 1/2Q(g)+H 2(g)+Q(Q > 0)【答案】C【解析】從圖中可以看出1/2mol O2(g)+1molH 2(g)的能量低于1mol OH(g)+1mol H(g),因此反應(yīng) 1/2O2(g)+H2(g) - OH(g)+H(g)吸熱，故 C 項(xiàng)正確。4.

5、(2019浙江卷)17.下列說法正確的是A. H2(g) + I2(g) ? 2HI(g),其他條件不變，縮小反應(yīng)容器體積，正逆反應(yīng)速率不變B. C(s)+H2O(g) ? H2(g) + CO(g),碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達(dá)平衡C.若壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化能說明反應(yīng)2A(?) + B(g) ? 2C(?)已達(dá)平衡，則 A、C不能同時(shí)是氣體D. 1 molN2和3 mol H2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) H2轉(zhuǎn)化率為10%,放出熱量 Q1；在相同溫度和壓強(qiáng)下，當(dāng) 2 mol NH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時(shí)，吸收熱至 Q2, Q2不等于Q1【答案】B【解析】可逆反應(yīng) H2(g) + I2(g) ?

6、 2HI(g)為反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不發(fā)生變化的反應(yīng)?？s小反應(yīng)容器體積，相當(dāng)于加壓，正逆反應(yīng)速率同等程度增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；可逆反應(yīng) C(s)+H2O(g) ? H2(g)+CO(g)在建立平衡前，碳的質(zhì)量不斷改變，達(dá)到平衡時(shí)，質(zhì)量不變，因而碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達(dá)平衡，B項(xiàng)正確；若壓強(qiáng)不再改變說明反應(yīng)達(dá)到平衡，表明反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)不等,A、C可能均為氣體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；已知N2(g)+3H2(g) ?2NH3(g) A,H 合成氨氣實(shí)際參與反應(yīng)n(H2)=3 ¥0%=0.3mol ,因而 Qi=0.3/3 X | A H|=0.1|, A H|分解氨氣時(shí)實(shí)際消耗的n(NH3)=2 &

7、#165;0%=0.2mol , Q2=0.2/2 X | A H|=0.1,則 FQi=Q2, D 項(xiàng)錯(cuò)誤。5. (2019浙江卷)23. MgCO3和 CaCO3的能量關(guān)系如圖所示 (M=Ca、Mg)：2+2M (g)+CO3 (g)T周iMCO 3(s)AH22+2> M (g) + O (g) + CO2(g)AH>J H3MO(s) + CO2(g)已知：離子電荷相同時(shí)，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。下列說法不.正司的是A. AHi(MgCO 3)> AHi(CaCO3)>0 B. AH2(MgCO 3)= AH2(CaCO3)>0 C. AHi(CaCO3)

8、AHi(MgCO3) = AH3(CaO) AH3(MgO)Mg 2+半徑，所以CaCO3的離子鍵強(qiáng)度弱于D,對于 MgCO3 和 CaCO3, AH+AH2>AH3 【答案】C根據(jù)蓋斯定律，得AH=AHI+AH2+AH3 ,由于Ca2+半徑大于MgCO3, CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于 MgO。AH1表示斷裂CO2-和M2+的離子鍵所吸收的能量，離子鍵強(qiáng)度越大，吸收的能量越大，因而AHi(MgCO 3)> AHi(CaCO3) >0, A項(xiàng)正確；A股表示斷裂CO32-中共價(jià)鍵形成O2-和CO2吸收的能量， 與M2+無關(guān)因而“2(MgCO3) = AH2(CaCO3) > 0

9、 , B項(xiàng)正確； 由上可知AHi(CaCO3)-AHi(MgCO3)<0,而AH3表示形成MO離子鍵所放出的能量，AH3為負(fù)值，CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于 MgO ,因而 AH3(CaO)> AH3(MgO) , AH3(CaO)-AH3(MgO)>0 , C 項(xiàng)錯(cuò)誤；由上分析可知 AHi+AH2>0, AH3<0,故 AHi+ AH2> AH3, D 項(xiàng)正確。6. (2019 北京卷)27. (14 分)氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。(1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一，反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2,其物質(zhì)的量

10、之比為 4:1,甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：i. CH4 (g)+ H 2O(g) =CO(g)+3H 2(g) AHiii . CO(g)+ H 2O(g) = CO 2(g)+ H 2(g) H2iii. CH4 (g) =C(g)+2H 2(g)AH3iii為積炭反應(yīng)，利用AHi和小2計(jì)算AH3時(shí)，還需要利用 反應(yīng)的小。反應(yīng)物投料比采用 n(H2O):n(CH4)=4:1 ,大于初始反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，目的是 (選 填字母序號)。a.促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化b.促進(jìn)CO轉(zhuǎn)化為CO2c.減少積炭生成用H2可以去除CO2, H2體積分?jǐn)?shù)和 CaO消耗率隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所

11、示。從ti時(shí)開始，H2體積分?jǐn)?shù)顯著降低，單位時(shí)間 CaO消耗率 (填 升高”降低“或不變”)。此日CaO消耗率約為35%,但已失效，結(jié)合化學(xué)方程式解釋原因：c體 就 分 救10090307060506050403020100D tj 1Q0200300t/minCaO 消 耗 率 ZW5Ki或K2,可交替(2)可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如下。通過控制開關(guān)連接得到H2和。2。制H2時(shí)，連接。產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是 改變開關(guān)連接方式，可得O2。結(jié)合和中電極 3的電極反應(yīng)式，說明電極 3的作用： 【解析】本題以熱點(diǎn)問題 氫能源高純氫的制備”為切入點(diǎn)，考查化學(xué)方程式書寫，蓋斯定律，

12、化學(xué)平衡問題，電化學(xué)等相關(guān)知識(shí)；信息以文字、圖像等多種方式呈現(xiàn)給學(xué)生，閱讀量和思維容量都比較大，綜合性較強(qiáng)，很好的考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題能力。(1)已知反應(yīng)物為 CH4和H2O (g)生成物為CO2和H2,所以方程式為.傕化劑、CH4 +2H2O(g)CO2+4H2根據(jù)蓋斯定律，iii - (i + ii)運(yùn)算出的方程式為所缺反應(yīng)：2H2(g)+CO2 (g)C(s)+ 2H 2O(g)或用iii - ( i - ii)運(yùn)算得 C(s)+ CO2 (g) =2 CO增大水蒸氣的用量，可以提高i反應(yīng)中 CH4和ii反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)c(CH4)減小，使得iii中發(fā)生

13、 積炭反應(yīng)的CH4減少，正確答案：abc由圖可知，CaO消耗率曲線的斜率逐漸減小，單位時(shí)間CaO消耗率降低，過多的 CO2會(huì)消耗H2,使 H2體積分?jǐn)?shù)明顯下降，2H2(g)+CO2 (g)C(s)+ 2H2O(g)。【答案】產(chǎn)化劑、(1) CH4 +2H2O(g)CO2+4H 22H2(g)+CO2 (g)C(s)+ 2H2O(g) 或 C(s)+ CO2 (g) =2 COabc降低，CO2消耗H2,使H2體積分?jǐn)?shù)降低，2 H2+CO21 C+ 2H2O7.(2019 全國 I 卷)28. (15 分)水煤氣變換CO (g) +H2O (g)CO2 (g) +H2 (g),是重要的化工過程，

14、主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域。回答下列問題：(1) Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn)：使純 電緩慢地通過處于721c下的過量氧化鉆 CoO (s),氧化鉆部分 被還原為金屬鉆 Co (s),平衡后氣體中氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250,在同一溫度下用 CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO (s)為Co (s)的傾向是CO H2 (填大于"或小于”)(2) 721c時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO (g)和H2O (g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡體系中 H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 (填標(biāo)號)。A. &l

15、t;0.25 B. 0.25C. 0.25-0.50 D. 0.50 E. >0.50(3)我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所 示，其中吸附在金催化劑表面的物種用 *標(biāo)注2 10!電器賣要aoMlZH:l宮 甲®H+®OD 在導(dǎo)H0CO SS *rh#-h+*hoco 。聯(lián)手H。#-。 L捺普 GO百大善?？芍簹庾儞Q的 H 0（填大于“，等于“或小于"），該歷程中最大的能壘（活化能）E正=ev,寫出該步驟的化學(xué)方程式 。（4） Shoichi研究了 467C、489c時(shí)水煤氣變換中 CO和H2分壓隨時(shí)間變化

16、關(guān)系（如下圖所示），催 化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的PH 2。和PCO相等，PCO駟PH叫等。Pco/kPaPH?/kPa22t/min計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30-90min內(nèi)的平均速率u（a）=kpa.min-1。467c時(shí)PH和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是。489 c 時(shí) PH 和 PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是(3)小于；2.02COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*或 H2O*= h*+oh*(4) 0.0047; bc, ad【解析】本題考查了化學(xué)平衡及相關(guān)計(jì)算(1)反應(yīng)物在平衡后物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)小，說明反應(yīng)程度越大，由題目給出的 CO和H2平衡后可知還原CoO (

17、s)為 Co (s)的傾向是 CO大于 H2。(2)由題 CoO(s)+ H2Co(s)+ H2OK _ c(H 2O) _ n(H 2O) n總 V =1- 0.0250c(H 2)n(H 2) n 總 V 0.0250 'CoO(S)+COCo(S)+ CO2 ,K(C。2) =1-0.0192,可判斷等物質(zhì)的量的 CO (g)和 H2O (g)(設(shè) c(CO) 0.0192物質(zhì)的量各為1 mol)混合采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡體系H2O + COH2 + CO2中c(H 2 )c(CO2 ) n(H 2) WCO2)0.0250 - (1 - 0.0192)K c(H 2O

18、)c(CO)n(H 2O) n(CO) (1 - 0.0250) - 0.0192H2O + COH2 + CO2起始時(shí) 1mol1 mol 00平衡時(shí) 1-x mol 1-x mol x mol xmol一 一x計(jì)算x,而H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為。估算可得H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(x=0.267)在0.25-0.50之間，故 2選Co(3)由題中圖示可知水煤氣變換時(shí)反應(yīng)前相對能量0eV,反應(yīng)后相對能量-0.72eV,反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故 H小于零。該歷程中最大的能壘(活化能)應(yīng)是COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*反應(yīng)時(shí)由相對能量-0.16eV 升至 1.86eV 的過渡態(tài) 2 再降至

19、 1.41eV。 E 正=1.86 ( 0.16) =2.02(ev)。4.08 - 3.80(4)由題中圖示可知U(a) = =0.0047(kpa.min-1),實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的Ph。和Pco相60*等，PCO和Ph相等。Ph和PCO隨時(shí)間的變化量相同，由題中圖示數(shù)據(jù)可知 bc兩條線在30-90min內(nèi)變化量為0.34 kpa, ad兩條線在30-90min內(nèi)變化量為0.28 kpa,故bG ad分別對應(yīng)兩個(gè)溫度下的 PH刎PCO。又因?yàn)?CO (g) +H2O (g) =CO2 (g) +H2 (g), K = P(H 2)P(CO2),體系中的 Ph O 和 PcO相等，PcO 和

20、22P(H 2O)P(CO)Ph相等，K =( P(H 2)2。反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡應(yīng)逆向移動(dòng)，K值減小(K467c>K489C>K721c),2P(CO)由(2)計(jì)算已知K721Q1,考慮a、b、c、d四曲線平衡時(shí)的數(shù)值關(guān)系，判斷b、c表示低溫時(shí)Ph2和Pc。，a、a、d表示高溫時(shí)PHf口 PCO的壓強(qiáng)變化曲線。故 467c時(shí)b、c表示PHPCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線, d表示489c時(shí)PH和Pco隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線。8. (2019全國 n 卷)27. (15分)環(huán)戊二烯('UI是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題：(1)已知：_

21、!'(g)vJ''(g)+H2(g)AH1=100.3 kJ mol-1-1H2(g)+ 12(g) =2HI(g)AH2=-11.0 kJ- mol 對于反應(yīng)：(g)+ I 2(g)(g)+2HI(g)AH3=kJ mol -1。(2)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯( U)在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，起始總壓為105Pa,平衡時(shí)總壓增加了 20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為 ,該反應(yīng)的平衡常數(shù) Kp=Pa。達(dá)到平衡后， 欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有 (填標(biāo)號)。A.通入惰性氣體B.提高溫度C.增加環(huán)戊烯濃度D.增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆

22、反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與 反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是 (填標(biāo)號)。A. Ti>T2B. a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C. a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于 b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D. b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為 0.45 mol L-1針，匚，。產(chǎn)士(4) 環(huán)戊一烯可用于制備一茂鐵(Fe(C5H5)2結(jié)構(gòu)產(chǎn)9)，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示，其中電解液為溶解有澳化鈉(電解質(zhì)) 和環(huán)戊二烯的DMF 溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。該電解池的陽極為唐山市高中化學(xué)微課堂lh，總反應(yīng)為O電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因?yàn)椤敬鸢浮?1) 89.3(3)

23、(4)40%CDFe電極水會(huì)阻礙中間物3.56 X104BDFe+2+H 2 T ( Fe+2c5HFe(C5H 5)2+H2 DNa的生成；水會(huì)電解生成 OH-,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2(1)AH3=AH1+AH2(2)起始時(shí)總壓p=105Pa碘和環(huán)戊烯物質(zhì)的量相等，則各自分壓為 0.5p(g)+ 12(g)(g)+2HI(g) A p=1起始0.5p0.5p00轉(zhuǎn)化0.2p0.2p0.2p0.4ppX20%=0.2p平衡0.3p0.3p0.2p0.4p轉(zhuǎn)化率=0.2p/0.5p=40%Kp=0.2p M0.4p) 2 =0.356p=3.56 104 Pa0.3p 0.3p達(dá)

24、到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可以增大反應(yīng)物I2的濃度，另外由于正反應(yīng)吸熱，也可升溫。(3)環(huán)戊二烯容易在加熱條件下發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng)生成二聚環(huán)戊二烯T2條件下雙聚反應(yīng)程度更大，所以Ti<T2a點(diǎn)濃度c點(diǎn)濃度，故反應(yīng)速率大。初始環(huán)戊二烯濃度為1.5mol/L, a點(diǎn)濃度為 0.9 mol/L , b點(diǎn)濃度為0.6mol/L,所以b點(diǎn)產(chǎn)物二聚體濃度唐山市高中化學(xué)微課堂為1/2X (1.5-0.6) =0.45mol/L。a點(diǎn)反應(yīng)物濃度大于 b點(diǎn)產(chǎn)物濃度，所以a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于 b點(diǎn)的逆反 應(yīng)速率。(4)電解法制備二茂鐵，要得到Fe2+,所以要用Fe做陽極。Na+在陰極被還原為N

25、a,再將環(huán)戊二烯還原為氫氣和環(huán)戊二烯負(fù)離子，進(jìn)而得到二茂鐵。若在水溶液中進(jìn)行電解，則被還原的不是Na+而是H2O,得到OH-而與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2。9. (2019全國出卷)28. (15分)近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(1) Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 20(g)。下圖為剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl) : c(02)分別等于1 ： 1、4 ： 1、7 ： 1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：可知反應(yīng)平衡常數(shù)

26、 K (300C) K (400C)(填 大于”或 小于")。設(shè)HCl初始濃度為C0,根據(jù)進(jìn)料濃度比 c(HCl) : c(O2)=1 ： 1的數(shù)據(jù)計(jì)算K (400C)(列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl) : c(O2)過低、過高的不利影響分別是(2) Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行:1CuCl2(s尸CuCl(s)+ 2 Cl2(g)-1Hi=83 kJ molCuCl(s)+ 2 O2(g)=CuO(s)+ - Cl2(g)CuO(s)+2HCl(g尸CuCl 2(s)+H2O(g)-1H2=-20 k

27、J mol-1AH3=-121 kJ mol 1則 4HCl(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 2O(g)的 AH =-1kJ mol 。(3)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCI的轉(zhuǎn)化率的方法是。(寫出2種)(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如下圖所示:由源負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有 (寫反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子，需消耗氧氣L (標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】(1)大于(0.42)2辿42)2(1-0.84)4 X(1-0.21)c0O2和C12分離能耗較高、HCl轉(zhuǎn)化率較低(2) - 116(3

28、)增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時(shí)除去產(chǎn)物(4) Fe3+e-=Fe2+, 4Fe2+o2+4H+=4Fe3+ +2H2O5.6【解析】(1)由圖可知，升溫后 HCl平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動(dòng)，K值變小，因此 K (300C)大于 K (400C)c(HCl) ： c(O2)比值越大，HCl轉(zhuǎn)化率越低，結(jié)合圖像，最上面即為c(HCl) : c(O2)=1 ： 1的圖像，400c時(shí)，HCl平衡轉(zhuǎn)化率為84%,可列出反應(yīng)過程中的三段式：4HCl(g)+O2(g)=:2cl2(g) +2H2O(g)起始(濃度)C0C000變化(濃度)0.84C00.21C00.42C00.42C0平衡(濃度)(1-0.84

29、)c0(1-0.21)Co0.42C00.42C0貝UK(400 C) =(.2)2的42)2(1-0.84) N1-0.21)C0進(jìn)料濃度比c(HCl) : c(O2)過低，氧氣大量剩余，導(dǎo)致分離產(chǎn)物氯氣和氧氣的能耗較高；進(jìn)料濃度比c(HCl) : c(O2)過高，HCl不能充分反應(yīng)，導(dǎo)致 HCl轉(zhuǎn)化率較低。(2)根據(jù)蓋斯定律知，(反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III) X2得4HCl(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 2O(g) ?H= (?H i+?H 2+?H 3) X2=-116kJ?mo1;(3)若想提高HCl的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該促使平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，根據(jù)勒夏特

30、 列原理，可以增大壓強(qiáng)，使平衡正向移動(dòng)；也可以及時(shí)除去產(chǎn)物，產(chǎn)物濃度減小，使平衡正向移動(dòng)；(4)電解過程中，負(fù)極上發(fā)生的是得電子反應(yīng)，元素化合價(jià)降低，屬于還原反應(yīng)，則圖中左側(cè)為負(fù)極反應(yīng)，根據(jù)圖示信息知電極反應(yīng)為：Fe3+e-=Fe2+和4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O電路中每轉(zhuǎn)移1 mol電子，就有1 molH+轉(zhuǎn)移至負(fù)極區(qū)，結(jié)合負(fù)極反應(yīng)式，可求得消耗的氧氣為0.25mol,在標(biāo)況下體積即為 5.6L。10. (2019天津卷)7. (14分)氮(N)、磷(P)、神(As)、睇(Sb)、州(Bi)、饃(Mc)為元素周 期表中原子序數(shù)依次增大的同族元素?；卮鹣铝袉栴}：(1)神在周期表中

31、的位置 , 288 MC的中子數(shù)為 。已知：P(S,紅磷)=P(S,黑磷) H = 39.3 kJmol-1P(S,白磷)=P(S,紅磷)H = 17.6 kJmol-1由此推知，其中最穩(wěn)定的磷單質(zhì)是 。(5)在1 L真空密閉容器中加入 a mol PH4I固體，tC 時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：PH4I (是) KPH3(g) + HI (g)4 PH3(g)P4(g)+ 6H 2(g)2HI (g) H2 (g) + I2 (g)達(dá)平衡時(shí)，體系中n(HI)= b mol , n(I2)= c mol , n(H2)= d mol，則tC時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為 (用字母表示)。【試題解析】(1)神位于第

32、VA族，在磷的下一周期即第四周期；218185MC的質(zhì)子數(shù)為115,質(zhì)量數(shù)為288,中子數(shù)=288-115=173.由反應(yīng)：P(S,紅磷)=P(S,黑磷)aH：39.3 kJ.mol-1可知，穩(wěn)定性黑磷 紅磷；由反應(yīng)：P(S,白磷)= P(S,紅磷)aH：17.6 kJ.mol-1可知，穩(wěn)定性紅磷 白磷。所以，穩(wěn)定性最強(qiáng)的是黑磷。判斷依據(jù)是：能量越低越穩(wěn)定，能量高的轉(zhuǎn)化為能量低的物質(zhì)會(huì)放出熱量即4H0.(5)面對一個(gè)體系多個(gè)連續(xù)反應(yīng)，表示反應(yīng)的平衡常數(shù)K,需采用逆推法求得n(PH3),以n(l2)=cmol推得生成 n(H2) c mol并消耗n(HI) 2 c mol ,則在反應(yīng)生成n(PH

33、3) =n(HI) =(2 c+ b) mol ,由平衡時(shí) n(H2)= d mol推得反應(yīng)生成 門(出)=(d - c) mol,消耗n(H2) =2 (d - c)mol3故平衡時(shí) n(PH3) = 2c b - (d - c)molk = (b - 2d - 8c)b 或 k= (b +8c - 2d 紇【答案】(1)第四周期第VA族 173黑磷(5) (b +8c - 2d)b 311.(2019 天津卷)10.多晶硅是制造光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易過程?；卮鹣铝袉栴}：I .硅粉與HCl在300c時(shí)反應(yīng)生成1 mol SiHCl 3氣體和H2 ,放出225KJ熱量

34、，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程 式為。SiHCl 3的電子式為 。n .將SiCl4氫化為SiHCl 3有三種方法，對應(yīng)的反應(yīng)依次為：SiCl4 (g) + H2 (g) SiHCl 3(g) + HCl(g)AH1>03 SiCl4 (g) + 2 H2 (g)+ Si(s) 4 SiHCl 3(g)AH2<02 SiCl4 (g) + ” (g)+ Si(s)+ HCl(g)3 SiHCl3(g)AH31 氫化過程中所需的高純度H2可用惰性電極點(diǎn)解 KOH溶液制備，寫出產(chǎn)生H2的電極名稱 L填陽極”或 陰極”)，該電極反應(yīng)方程式為 。6(成X0011X)0 1200溫度It圖1一 j 二

35、而 口。 ok)k)2 步 舟 串 相- -(2)已知體系自由能變 G = AH - T AS, AG<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。三個(gè)氫化反應(yīng)的G與溫度的關(guān)系如圖1所示，可知：反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是;相同溫度下，反應(yīng)比反應(yīng)的G小，主要原因是 。(3)不同溫度下反應(yīng)中 SiCl4轉(zhuǎn)化率如圖2所示。下列敘述正確的是()(填序號)a. .B點(diǎn)：v正>v逆b. v正：A點(diǎn)E點(diǎn)c.反應(yīng)適宜溫度：480520c(4 )反應(yīng) 的= (用4Hi , 4H2表示)。溫 度升高，反應(yīng) 的平衡 常數(shù)K(填蹭大"、減小"或不變" J(5)由粗硅制備多晶硅過程中循環(huán)使用的物質(zhì)除Si

36、Cl4、SiHCl3和Si外，還有 (填分子式)【試題解析】該題由粗硅制備多晶硅的簡易工業(yè)流程為載體，考查了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際生產(chǎn)中問題的能力。比如說題I就是依據(jù)流程圖及給定條件書寫熱化學(xué)方程式為Si(g) + 3HCl(g)300 cSiHCl(g) + H 2(g)比較直觀，答題時(shí)只需要注意熱化學(xué)方程式的規(guī)范書寫即可，難度不大。而電子式的書寫則可參考CH4和CC14的電子式的書寫；本小題主要考查熱化學(xué)方程式的書寫、電子式的書寫、制備氫氣的電極方程式 書寫等主干知識(shí)。n中(1)主要考查學(xué)生對電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用能力：電極的準(zhǔn)確判斷 電極方程式的規(guī)范書寫，比較基礎(chǔ)，易得出H2在陰極得

37、到，電極反應(yīng)式為：2H+ + 2e = H2 械者 2H2O + 2e-= H2T+ 2OH。(2)利用體系自由能變 G = AH - TAS,同時(shí)結(jié)合圖像來得知可逆反應(yīng)的最低溫度為1000C;因?yàn)?Hi>0, Hzv。所以 H2<AHi 故4G2 < AGi(3)注意圖像中平衡點(diǎn)判斷與轉(zhuǎn)化率隨溫度改變的關(guān)系。在轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大點(diǎn)之前，隨著溫度升高，反應(yīng)速率變大，轉(zhuǎn)化率也隨著變大，達(dá)平衡后溫度升高平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率逐漸變小所以選a,G因溫度高速率快，所以E點(diǎn)速率大于A點(diǎn)，b錯(cuò)誤。(4)根據(jù)蓋斯定律，得到反應(yīng)，所以H3 =AH2 - AHi < 0,反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升

38、高逆向移動(dòng)，K減小。(5)根據(jù)流程圖不難得知循環(huán)使用的物質(zhì)為H2和HC1 o【答案】300。Si(g) +3HC1(g) SiHCl(g) + H2(g)/= 225kWmolZ_H= -225kJ/mOln .(1)陰極 2H2O + 2e =H2 T+ H2(g)或 2H+ + 2e = H2 T(2) 1000 C AH2 < AHi導(dǎo)致反應(yīng)的 G小 a、c(4) AH -AHi減?。?） HCl、H212. （2019 江蘇卷）16. （12 分）N2。、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。（1） N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副

39、產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與02在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式。（2） NO和N02的處理。已除去 N20的硝酸尾氣可用 NaOH溶液吸收，主要反應(yīng)為NO + NO2 + 20H = 2NO2 + H2O 20H + 2NO2= NO + NO3 + H2O 下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有 （填字母）A.加快通入尾氣的速率B.采用氣，液逆流的方式吸收尾氣 C.吸收尾氣過程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液吸收后的溶液經(jīng)濃縮，結(jié)晶，過濾，得到 NaNO2晶體，該晶體的主要雜質(zhì)是 （填化學(xué)式）；吸收后排放的尾氣含量較高的氮氧化物是 （填化學(xué)式）。（3） NO的氧化吸收

40、。用 NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NO3的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH （用稀鹽酸調(diào)節(jié)）的變化如題16圖所示在酸性NaClO溶液中，HC1O氧化NO生成C和NO 3, 其離子方程式為 。NaClO溶液的初始pH越小，NO的轉(zhuǎn)化率越高。其原因是 。題16圖催化劑NH3 + 2O2N2O + 3H 2O(1) (2) BC NaNO3 NO (3) 3HClO + 2NO + "O = 3Cl + 2 NO 3 + 5H +溶液pH越小,溶液中HClO的溶度越大，氧化 NO的能力越強(qiáng)【解析】NH3 + 2O2N2O + 3H2O(2)(

41、2)選項(xiàng)A.加快通入尾氣的速率，尾氣來不及反應(yīng)就逸出，吸收率降低。選項(xiàng) B采用氣，液逆流 的方式吸收尾氣，氣液充分接觸，吸收率高，祛除效果好。選項(xiàng) C補(bǔ)加適量NaOH溶液可以提高體系 中NaOH濃度，吸收速率加快。由已知方程式可知，可以被完全吸收，所以如有尾氣剩余，則為 NO(3) 3HClO + 2NO + H2O = 3Cl + 2 NO 3 + 5H +溶液pH越小,溶液中HClO的溶度越大，氧化 NO的能力越強(qiáng)13. (2019 江蘇卷)20.(14 分)CO2的資源化利用能有效減少CO2排放，充分利用碳資源。處 400600800 1000溫度/X;題20國-Im蜜100146稿 陰

42、整定±至裒退 w將WW展-：-一我暮(1) CaO可在較高溫度下捕集 CO2,在更高溫度下將捕集的 CO2釋放利用。CaC2O4.H2O熱分解可制備 CaO, CaC2O4.H2O加熱升溫過程中固體的質(zhì)量變化見題20圖-1。寫出400600 C范圍內(nèi)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：。與CaCO3,熱分解制備的CaO相比，CaC2O4.H2O熱分解制備的 CaO具有更好的CO2捕集性能，其原 因是。(2)電解法轉(zhuǎn)化 CO2可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。電解 CO2制HCOOH的原理示意圖見題 20圖-2。寫出陰極CO2還原為HCOO 的電極反應(yīng)式：。電解一段時(shí)間后，陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低，其原

43、因是 。(3) CO2催化加氫合成二甲醛是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng) ：反應(yīng)I： 、 _._-1 CO2 (g)+H2(g) =CO(g) +H2O (g) H= 41.2 kJ.mol反應(yīng)n ： 、_ _._-1 2CO2 (g) + 6H2(g) = CH 3OCH 3 (g) + 3H,O(g) H= -122.5 kJ.mol在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí) CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化見題20圖-3。其中：CH3OCH 3的選擇性 2工CH3°CH3的物質(zhì)的量 M100%=反應(yīng)的CO 2的物質(zhì)的量溫度高于300 C,

44、 CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是220c時(shí)，在催化劑彳用下 CO?與H2反應(yīng)一段時(shí)間后，測得CH3OCH 3的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度，一定能提高CH3OCH 3選擇性的措施有Ijli-2iHi 2402S0320360溫度/七題加圖-3中國* *3*【答案】(1)CaGO4 = CaCO3 + COT CaC2O4.H2O熱分解放出更多的氣體，制得的 CaO更加疏松多孔(2)CO2+ H+ 2e = HCOO 或 CO2+HCO3 + 2e = HCOO + CO32陽極產(chǎn)生 O2, pH減小，HCQ -濃度降低;K部分遷移至陰極區(qū)。(3)反應(yīng)I的H>

45、0,反應(yīng)II的Hv 0溫度升高使 CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使 CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH 3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度增大壓強(qiáng)、使用對反應(yīng)H催化活性更高的催化劑【解析】(1) CaC2O4.H2O晶體受熱會(huì)先后經(jīng)歷失水、分解過程，分析題目所給數(shù)據(jù)，假設(shè)原始固體質(zhì)量146 g即1mol草酸鈣晶體，完全失水變成草酸鈣固體，減重為1mol H2O的質(zhì)量，固體質(zhì)量變成128 g, 128變成100,減少28為產(chǎn)生CO質(zhì)量，該反應(yīng)為草酸鈣分解生成碳酸鈣和CO的過程，最后為 CaCO3分解變成CaO過程，可得出400600c反應(yīng)的方程式：CaC2O4 = CaCO3+COT .由總反

46、應(yīng) CaC2O4.H 2O=CaO+ CO 2 T + CO T +2O 與 CaCO3=CaO+ CO 2 僅寸比可 知，前一個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生更多的氣體，制得的CaO更疏松多孔，捕捉 CO2的性能更好。(2)由裝置圖和題目信息可知，通 CO2的Sn片為陰極，CO2轉(zhuǎn)化為HCOO ,碳元素的化合價(jià)由+4 降到+2, CO2得到2e，電解質(zhì)溶液為 KHCO3,用HCO3-來平衡電荷，得到電極反應(yīng)式CO2+ HCO3 +2e = HCOO + CO32 0 陽極電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-= O2 T44H+,pH 減小，生成的 H + 與HCO3一反應(yīng)生成CO2，陰離子減少，根據(jù)電荷守恒，陽離子 K

47、+部分遷移至陰極區(qū)。 根據(jù)勒夏特列原理，轉(zhuǎn)化率受溫度、濃度、壓強(qiáng)的影響，題目中限定恒壓條件，反應(yīng)I吸熱，溫度升高平衡正向移動(dòng) CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升；反應(yīng)II放熱，溫度升高平衡逆向移動(dòng) CO2轉(zhuǎn)化為 CH3OCH 3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，從圖像中得出 CO2的平衡轉(zhuǎn)化率上升，所以得出結(jié)論：反應(yīng) I的上升幅度 超過反應(yīng)II的下降幅度。中根據(jù)CH3OCH3的選擇性2父CH 30cH 3的物質(zhì)的.<100% ,溫度一定、CO2和H2的起始量一定，=反應(yīng)的C02的物質(zhì)的量增大壓強(qiáng)、使用對反應(yīng)n催化活性更高的催化劑，在時(shí)間一定的條件下生成更多的CH3OCH3, CH 3OCH 3選擇性提高。

48、13. （2019上海卷）（四）（15分）Li3Fe2（PO4）3作為鋰離子電池的正極材料時(shí)有良好的放電平臺(tái)，通過提高材料的電導(dǎo)率可以有效的改善 材料的性能。34 .配平下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。Li3Fe2（PO4）3 + Fe2O3 +CO 一 CO2+LiFePO 435 . CO2的電子式為 , P原子的核外電子有 種不同能量的電子。研究CO2與CH4的反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為 H2和CO對減緩燃料危機(jī)，減少溫室效應(yīng)具有重大意義。已知CH4 （g） + CO2（g） 2H2（g） + 2CO（g）36 .該反應(yīng)的平衡常數(shù) K=。在2L密閉容器中，通入CO2和CH4的混合氣體，30min后，CH4 的

49、質(zhì)量減少了 4.8g,則v（CH 4）=。37 .根據(jù)下圖可得出n（CO2）消耗 n（CH4）消耗（填 >"、 <"和="）,原因是34.2 Li 3Fe2（PO4）3 + Fe2O3 + 3 CO - 3 CO2 + 6 LiFePO 435. O C O ； 5c(H2)2 c(CO)236 c(CH4) c(CO2).0.005mol L-1 min-137. >根據(jù)圖中信息，有H2O生成，平衡時(shí)n(H2)<c(CO),說明一部分 CO2與H2發(fā)生了反應(yīng)。34.根據(jù)元素化合價(jià)變化配平反應(yīng)的化學(xué)方程式，CO - CO2碳的化合價(jià)升高 2

50、, Li3Fe2(PO4)3 +F及O3- LiFePO4鐵的化合價(jià)降低35.二氧化碳的電子式0 C1,可配平 2 Li3Fe2(PO4)3 + Fe2O3 +/ CO - 3 CO2 +_6 LiFePO 4。O ,磷元素核外電子排布1s22522P63s23p3，有5種能量不同的電子。c(H2)c(CO)236. K=-，c(CH4) c(CO )2v (CH4) n0,3 molT72 L_V = = 0.005mol L mint30 min37.可根據(jù)碳守恒，n(CO2)消耗明顯大于n(CH4)消耗。由圖中信息可知有有H2O生成，平衡時(shí)n(H2)<c(CO),說明一部分 CO2與H2發(fā)生了副反應(yīng)。(2019浙江卷)30.【加試題】(10分)水是 生命之基質(zhì)”，是 永遠(yuǎn)值得探究的物質(zhì)(1) 關(guān)于反應(yīng)H2(g)+；O2(g)=H 2O(l),下列說法不.無碉的是。A.始變AH<0,嫡變ASv 0B.可以把反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化C. 一定條件下，若觀察不到水的生成，說明該條件下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行D.選用合適的催化劑，有可能使反應(yīng)在常溫常壓下以較快的速率進(jìn)行(2)根據(jù)H2O的成鍵特點(diǎn)，畫出與圖1中H2O分子直接相連的所有氫鍵(O H-O)。將一定量水放入抽空的恒容密閉容器中，測定不同溫度(T)下氣態(tài)、液態(tài)水平衡