（浙江選考）2022年高考化學大一輪復習 專題9 溶液中的離子反應 專項突破練（六）

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1、（浙江選考）2022年高考化學大一輪復習 專題9 溶液中的離子反應 專項突破練（六） 1．(2017·寧波市十校高三9月聯(lián)考)尿素(H2NCONH2)是目前含氮量最高的氮肥。國內外主要以NH3和CO2為原料進行合成。主要通過以下兩個反應進行： 反應1：2NH3(l)＋CO2(g)H2NCOONH4(l) ΔH1＝－117.2 kJ·mol－1 反應2：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l) ΔH2＝21.7 kJ·mol－1 請回答： (1)已知：反應3：NH3(l)NH3(g)　ΔH3 ＝c kJ·mol－1?；痣姀S煙氣脫硝所使用的還原劑氨氣主

2、要來自于尿素水解。則反應H2NCONH2(l)＋H2O(l)2NH3(g)＋CO2(g)的ΔH4＝_______kJ·mol－1 (用含c的式子表示)，該反應能在常溫下緩慢發(fā)生的主要原因是________________________________________________________________________。 (2)①一定條件下，n(NH3)/n(CO2)對H2NCOONH4的平衡轉化率會產(chǎn)生明顯的影響，如圖1所示。H2NCOONH4的平衡轉化率隨n(NH3)/n(CO2)增大而上升，試分析其原因：_________________________________

3、_______________________________________。 圖1 ②恒溫密閉容器中，一定量的NH3和CO2反應合成尿素，第10 min達到平衡。若相同條件下反應1的速率要快于反應2，請在圖中畫出0～15 min內，H2NCOONH4的物質的量濃度隨時間變化曲線。 圖2 ③下圖表示不同條件下，反應：N2(g) ＋3H2(g)2NH3(g)的產(chǎn)物濃度隨時間的變化曲線。 圖3 下列有關說法中，正確的是________。 A．達到平衡時間最快的是Ⅱ B．反應約10 min后，三個反應均已達到平衡 C．Ⅰ條件下氫氣的平衡轉化率大于Ⅱ D．三個反應

4、的平衡常數(shù)一定相同 (3)用電化學方法可以實現(xiàn)低溫常壓合成氨。下圖是以含N3－熔融鹽為電解質，電解合成氨裝置的工作原理示意圖。陰極的電極反應式為_________________________________________。 答案　(1)95.5＋2c　該反應是熵增反應，有利于正向進行　(2)①過量的氨氣會和反應2的產(chǎn)物水發(fā)生反應，使反應2的化學平衡正向移動，從而使H2NCOONH4的平衡轉化率增大 ② ③A　　(3)N2＋6e－===2N3－ 解析　(1)根據(jù)蓋斯定律的計算，反應3×2－(反應1＋反應2)得出：ΔH4＝(95.5＋2c) kJ·mol－1；此反應是熵增反應，

5、有利于反應正向進行。(2)本題考查勒夏特列原理的應用， ①過量的氨氣會和反應2的產(chǎn)物水發(fā)生反應，使反應2的化學平衡正向移動，從而使H2NCOONH4的平衡轉化率增大。②相同條件下，反應1的速率快于反應2，因此生成H2NCOONH4曲線比消耗H2NCOONH4曲線陡，在10 min時達到平衡，即10 min到15 min應是平行于x軸的直線，根據(jù)平衡轉化率其圖像是 。 ③根據(jù)圖像，Ⅱ首先達到平衡，即Ⅱ的反應速率最快，故A正確；反應到10 min，Ⅰ和Ⅱ達到平衡，Ⅲ不知道10 min后的曲線，因此無法判斷Ⅲ是否達到平衡，故B錯誤；題目中沒有說明改變的條件，如果Ⅰ改變的條件是通入H2的量，雖然平

6、衡向正反應方向移動，但氫氣的轉化率降低，如果Ⅱ是增大壓強，平衡向正反應方向移動，氫氣的轉化率增大，故C錯誤；如果Ⅱ是升高溫度，反應速率加快，但化學平衡常數(shù)減小，Ⅰ是通入氫氣，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則兩者平衡常數(shù)不相同，故D錯誤。(3)考查電解原理以及電極反應式的書寫，根據(jù)裝置圖電子移動方向，電子從電源的負極流向陰極，從陽極流向電源的正極，所以通N2的一極為陰極，通氫氣的一極為陽極，陰極的電極反應式為N2＋6e－===2N3－。 2．(2017·金華市高三9月十校聯(lián)考)碳元素及其化合物與人類的生活、生產(chǎn)息息相關，請回答下列問題： (1)綠色植物的光合作用吸收CO2釋放O2的過程可以描述為以

7、下兩步： 2CO2(g)＋2H2O(l)＋2C5H10O4(s)===4(C3H6O3)＋(s)＋O2(g)＋4e－　ΔH＝1 360 kJ·mol－1 12(C3H6O3)＋(s)＋12e－ ===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6C5H10O4(s)＋3O2(g)　ΔH＝－1 200 kJ·mol－1 則綠色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學方程式為________________________________________________________________________。 (2)工業(yè)煉鐵時有如下副反應：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO

8、(g)　ΔH>0，該反應能正向自發(fā)進行的原因是_________________________________________________________________。 某溫度時，把Fe和CO2放入體積固定的容器中，CO2 的起始濃度為2.0 mol·L－1，達到平衡后，CO的濃度為1.0 mol·L－1，則該溫度下，該反應的平衡常數(shù)K＝__________________。如果平衡后，再通入一定量的CO，則CO2的物質的量分數(shù)將____________________(填字母)。 A．增大　　　B．減少　　　C．不變 (3)已知反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋C

9、O(g)　ΔH>0的逆反應速率隨時間變化的關系如下圖，t1—升溫，t2—達到平衡，請在圖上畫出t1～t3時的v逆的變化曲線。 (4)用間接化學法除去CO的過程如下圖所示：已知電解池的陰極室中溶液的pH在4～6之間，寫出陰極的電極反應式：__________________________。 答案　(1)6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6O2(g)　ΔH＝2 880 kJ·mol－1　(2)ΔS>0，高溫條件可自發(fā)進行　1.0　C　(3)　(4)2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O 解析　(1)①2CO2(g)＋2H2O(l)＋2C5H1

10、0O4(s)===4(C3H6O3)＋(s)＋O2(g)＋4e－　ΔH＝1 360 kJ·mol－1 ②12(C3H6O3)＋(s)＋12e－ ===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6C5H10O4(s)＋3O2(g)　ΔH＝－1 200 kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，①×3＋②得二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學方程式：6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s，葡萄糖)＋6O2(g)　ΔH＝2 880 kJ·mol－1。 (2)影響反應方向的因素有焓變和熵變，該反應吸熱，ΔH>0，所以該反應能正向自發(fā)進行的原因是ΔS>0，高溫條件可自發(fā)進行； 　　　　　 Fe(s

11、)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) 開始/mol·L－1 2.0 0 轉化/mol·L－1 1.0 1.0 平衡/mol·L－1 1.0 1.0 反應的平衡常數(shù)K＝＝＝1.0； 平衡后再通入一定量的CO，平衡常數(shù)不變，CO、CO2的比例不變，所以CO2的物質的量分數(shù)不變。(3)升溫正、逆反應速率均突然增大，平衡正向移動，所以t1～t2之間逆反應速率逐漸增大，t2達到平衡，t2～t3之間速率保持不變，圖像為 。 3．(2017·浙江省稽陽聯(lián)誼學校高三8月

12、聯(lián)考)對CO2及氮氧化物的研究具有重大的意義： (1)CO2與H2可用來合成可再生能源甲醇，已知CH3OH(l)的標準燃燒熱ΔH＝－726.5 kJ·mol－1、H2(g)的熱值為142.9 kJ·g－1，則CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O(l)的ΔH＝________。 (2)用NH3催化還原NOx時包含以下反應。 反應Ⅰ：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH1<0 反應Ⅱ：4NH3(g)＋6NO2(g)5N2(g)＋3O2(g) ＋ 6H2O(l)　ΔH2>0 反應Ⅲ：2NO(g) ＋O2(g)2NO2(g)　ΔH3<0

13、 ①反應Ⅰ在容積固定密閉容器內進行，選用不同的催化劑，反應產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖1所示。下列說法正確的是__________。 圖1 A．該反應的活化能大小順序是Ea(A)>Ea(B)>Ea(C) B．增大壓強能使反應速率加快，是因為增加了活化分子百分數(shù) C．單位時間內H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時，說明反應已經(jīng)達到平衡 D．若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應，當K值不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡 ②將物質的量之比為2∶1的NO、O2混合氣體置于恒溫密閉容器中發(fā)生反應Ⅲ，正、逆反應速率隨時間變化曲線如圖2所示。在t1時，保持容器壓強不變，充入一定量的NO2，t2時建立新的

14、平衡，請在圖上畫出t1～t3正、逆反應速率隨時間變化曲線。 圖2 (3)常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達到平衡時碳酸分子的濃度為1.5×10－5 mol·L－1，溶液的pH＝5.6，(已知10－5.6＝2.5×10－6)。 弱酸 HClO H2CO3 電離常數(shù) Ka＝4.7×10－8 Ka1；Ka2＝5.6×10－11 ①Ka1＝________(忽略碳酸的二級電離), 向NaClO溶液中通入少量CO2，反應的離子方程式為________________________________________________________________________

15、 ________________________________________________________________________； ②熔融碳酸鹽(傳導CO)電解技術是一種吸收空氣中CO2的新方法，其工作原理如圖3所示，寫出電解時陰極的電極反應式：__________________________________________________。 圖3 答案　(1) －130.9 kJ·mol－1　(2)①CD ② (3)①4.2×10－7　CO2＋ClO－＋H2O===HCO＋HClO?、?CO2＋4e－===C＋2CO 解析　(2)①相同時間內生

16、成的氮氣的物質的量越多，則反應速率越快，活化能越低，所以該反應的活化能大小順序是Ea(A)＜Ea(B)＜Ea(C)，A錯誤；增大壓強能使反應速率加快，是因為增大了單位體積內活化分子數(shù)，而活化分子百分數(shù)不變，B錯誤；單位時間內H—O鍵斷裂表示逆反應速率，N—H鍵斷裂表示正反應速率，單位時間內H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時，該反應的正、逆反應速率相等，說明反應已經(jīng)達到平衡，C正確；該反應為放熱反應，恒容絕熱的密閉容器中，反應時溫度會升高，則K會減小，當K值不變時，說明反應已經(jīng)達到平衡，D正確；②在t1時，保持容器壓強不變，充入一定量的NO2，相當于將物質的量之比為2∶1的NO、O2混合氣體置于恒溫密閉容器中發(fā)生反應，因此平衡是等效的，所以t1～t3正、逆反應速率隨時間變化曲線為 。 (3)①平衡時氫離子濃度與碳酸氫根離子的濃度幾乎相等，則Ka1＝≈4.2×10－7；根據(jù)電離常數(shù)可知碳酸的酸性強于次氯酸，但次氯酸的酸性強于碳酸氫根，則向NaClO溶液中通入少量CO2，反應的離子方程式為CO2＋ClO－＋H2O===HCO＋HClO；②電解時陰極是二氧化碳得到電子轉化為碳和碳酸根，因此陰極的電極反應式為3CO2＋4e－===C＋2CO。