(浙江选考)2020版高考化学一轮复习专题8化学反应原理强化突破(一)检测(含解析) 联系客服

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(2)5

(3)2NO+4e===N2+2O

2-

一定条件

(4)①4xAl+6NOx=====3N2+2xAl2O3 ②B

3.(2019·浙江四地联考)碳和碳的化合物在生产、生活中有重要作用。

(1)在恒温容积可变的密闭容器中加入一定量的C和SO2,发生反应:2C(s)+2SO2(g)

S2(g)+2CO2(g)。在不同时间测得S2的浓度如图所示。在30 min时减小压强,平

衡发生移动,40 min时重新建立平衡。

①在20 min时,c(CO2)=_________________________________________________。 ②请在图中画出CO2从30 min到50 min的浓度变化曲线。

(2)海水中CO2的吸收能力取决于溶解的碳酸盐和硼酸盐生成的CO3和B(OH)4浓度。 已知:298 K时,硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡: H3BO3(aq)+H2O(l)

B(OH)4(aq)+H(aq)

2-

Ka=5.7×10-10;碳酸的电离平衡常数Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。

①相同浓度的碳酸钠溶液和硼酸钠溶液,pH较大的是____________。 ②CO2与B(OH)4反应的离子方程式为________________________________。 (3)Na2CO3(s)+2H(aq)===2Na(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH1<0 NaHCO3(s)+H(aq)===Na(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH2>0 ①

NaHCO3(s)

分解

Na2CO3(s)

的热化学

方程式

____________________________________。

②NaHCO3(s)与稀盐酸能自发反应的原因,可用下列图中的________解释。

- 5 -

解析:(1)①根据题给图像知,20 min时反应2C(s)+2SO2(g)

-1

-1

S2(g)+2CO2(g)达到平

衡,此时c(S2)=0.3 mol·L,故c(CO2)=0.6 mol·L。②30 min时减小压强,c(CO2)减小,且减小压强,平衡正向移动,故40 min 重新建立平衡时,c(CO2)小于0.6 mol·L。(2)①根据硼酸和碳酸的电离平衡常数,可知酸性:H2CO3>H3BO3>HCO3,故碳酸钠的水解程度大于硼酸钠,相同浓度的碳酸钠溶液和硼酸钠溶液,pH较大的是碳酸钠溶液。②根据强酸制弱酸,CO2与B(OH)4反应的离子方程式为CO2+B(OH)4===HCO3+H3BO3。(3)①将题给的两个热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ,根据盖斯定律,由Ⅱ×2-Ⅰ得:2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=2ΔH2-ΔH1。②因ΔH2>0,故NaHCO3(s)与稀盐酸的反应为吸热反应,排除C、D项,又该反应能自发进行,说明反应所需的活化能较低,故A项符合题意。

答案:(1)①0.6 mol·L ②如图所示(答案合理即可)

-1

-1

(2)①碳酸钠溶液

②CO2+B(OH)4===HCO3+H3BO3

(3)①2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=2ΔH2-ΔH1 ②A

4.(2019·杭州高三质检)硝酸工业是重要的无机化学工业。目前工业上均采用氨催化氧化法制硝酸。

(1)合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)

2NH3(g) ΔH=-91.4 kJ·mol,图1表示

-1

500 ℃、60.0 MPa条件下,恒温容器中NH3的物质的量随时间的变化关系。若起始条件不变,将反应置于绝热容器中进行,请在图1中画出NH3的物质的量随时间的变化关系。

- 6 -

(2)氨的催化氧化,涉及的主要反应有 主反应:Ⅰ 4NH3(g)+5O2(g)副反应:Ⅱ 4NH3(g)+6NO(g)ΔH3=-180 kJ·mol

已知:通常情况下,ΔH越小,平衡常数越大。 ①反应Ⅱ的ΔH2=________kJ·mol。

②氨和空气混合气体按一定流速通过催化剂网表面发生反应,测得数据如图2。混合气与催化剂网接触时间过短(<2.0×10

-4-1

-1

-1

4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-907 kJ·mol 5N2(g)+6H2O(g) ΔH2;Ⅲ 2NO(g)

N2(g)+O2(g)

s),NO的产率低,可能的原因是

-4

________________________;混合气与催化剂网接触时间过长(>8.0×10s),NO的产率也低的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)硝酸工业尾气中存在NO、NO2等氮氧化物,必须进行脱硝处理。工业上可以用NaClO进行脱硝处理,写出向过量的NaClO溶液中通入NO2进行脱硝的离子方程式:

________________________________________________________________________。 (4)Shilov等发现,在温度大于70 ℃、催化剂及碱性溶液中,可通过电解法还原氮气得到氨气,写出阴极的电极反应式:________________________________。

解析:(1)合成氨反应为放热反应,反应容器绝热,所以随着反应的进行,反应体系的温度逐渐升高,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,且达到平衡时n(NH3)小于恒温容器中反应达到平衡时n(NH3)。(2)①根据盖斯定律,可得反应Ⅱ=5×反应Ⅲ+反应Ⅰ,则ΔH2=5ΔH3+ΔH1=5×(-180 kJ·mol)+(-907 kJ·mol)=-1 807 kJ·mol。②接触时间过短,NH3来不及反应,导致NO的产率低。因为ΔH2比ΔH1小得多,所以反应Ⅱ的平衡常数大,接触时间过长,反应Ⅱ的进行程度大,导致NO的产率低。(3)ClO与NO2发生氧化还原反应生成Cl和NO3,根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒配平离子方程式。(4)阴极上N2得电子生成NH3,电极反应式为N2+6H2O+6e===2NH3+6OH。

答案:(1)如图所示

-1

-1

-1

- 7 -

(2)①-1 807

②接触时间过短,NH3来不及反应 ΔH2比ΔH1小得多,反应Ⅱ的平衡常数大,接触时间过长,反应Ⅱ进行程度大

(3)3ClO+2NO2+H2O===2NO3+Cl+2HClO (4)N2+6H2O+6e===2NH3+6OH

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