2020高考化学冲刺素养提升专项练八含解析.doc

素养提升专项练 (八) (建议用时50分钟)1.“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一请回答下列问题:(1)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180.5 kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH2=-393.5 kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH3=-221 kJ·mol-1若某反应的平衡常数表达式为K=,则此反应的热化学方程式为　  (2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),某温度下恒容密闭容器中加入一定量N2O5,测得N2O5浓度随时间的变化如下表:t/min012345c(N2O5)/(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17①反应开始时体系压强为p0,第2 min时体系压强为p1,则p1∶p0=________　2～5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为　 。

 ②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是________　(填字母) a.NO2和O2的浓度比保持不变b.容器中压强不再变化c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)d.气体的密度保持不变(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替已知反应:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),该反应中正反应速率v正=k正·p(NO2)·p(CO),逆反应速率v逆=k逆·p(NO)·p(CO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为________　(用k正、k逆表示) (4)如图是密闭反应器中按n(N2) ∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃下,合成NH3反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线,已知该反应为放热反应①曲线a对应的温度是________　 ②M点对应的H2的转化率是________　 (5)工业上常用氨水吸收二氧化硫,可生成(NH4)2SO3判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据:　 (已知:NH3·H2O的Kb=1.8×1;H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×1。

)(6)氨气是合成众多含氮物质的原料,利用H2—N2—生物燃料电池,科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂,X膜为隔膜,在室温条件下实现了合成NH3的同时还获得电能其工作原理图如图:则X膜为________交换膜,正极上的电极反应式为　 　  【解析】(1)若某反应的平衡常数表达式为K=,该反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),①N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH1=+180.5 kJ·mol-1　②C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=-393.5 kJ·mol-1　③2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH3=-221 kJ·mol-1由盖斯定律计算②×2-③-①得到2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH=-746.5 kJ· mol-12)①　　　　　　　2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)开始(mol·L-1) 　 1.00 　 0 　 0反应(mol·L-1) 　 0.5 　 1 0.252 min(mol·L-1) 　 0.5 　 1 0.25反应前后气体的压强之比等于其物质的量之比,所以p1∶p0=(0.5+1+0.25) mol∶1.00 mol=7∶4(或1.75∶1),2～5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为v(NO2)==0.22 mol·L-1·min-1;②NO2和O2的浓度比始终保持不变,不能确定反应是否达到化学平衡状态,a项错误;该反应是气体体积增大的反应,容器中的压强不断地发生变化,当容器中压强不再变化,反应已达到化学平衡状态,b项正确;v正(NO2)=2v逆(N2O5)才表明达到化学平衡状态,c项错误;在恒容的条件下,该反应气体的密度始终保持不变,不能确定反应是否达到化学平衡状态,d项错误。

3)平衡时正逆反应速率相等,由正反应速率v正=k正·p(NO2)·p(CO),逆反应速率v逆=k逆·p(NO)·p(CO2),联立可得Kp=4)①合成氨反应放热,温度越低氨气的百分含量越高,所以,曲线a对应的温度是200 ℃②按1 mol N2与3 mol H2反应,设N2反应的物质的量为x　　　　　　　N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应前(mol) 　1 　3 　 0反应(mol) 　x 　3x 　 2x平衡时(mol) 　1-x 　3-3x 　2x据题意M点时:=60%,x=,则氢气的转化率为×100%=75%5)铵根离子水解使溶液显酸性,亚硫酸根离子水解使溶液显碱性,铵根离子水解得到氨水,亚硫酸根离子水解得到亚硫酸氢根离子,亚硫酸根离子是H2SO3的第二步电离,由于Kb(NH3·H2O)>Ka2,说明氨水比亚硫酸氢根离子的电离能力强,根据越弱越水解,铵根离子的水解程度小于亚硫酸根离子的水解程度,故溶液显碱性6)由图知,正极上N2转化为NH3时需要结合氢离子,故负极上生成的H+应移向正极,X膜为质子交换膜或阳离子交换膜,N2在正极上得到电子后转化为NH3答案:(1)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH=-746.5 kJ· mol-1(2)①7∶4(或1.75∶1)0.22 mol·L-1·min-1　②b(3)　(4)①200 ℃ 　②75%(5)显碱性,因为Kb(NH3·H2O)>Ka2(H2SO3),所以S水解程度大(或其他合理解释)(6)质子　N2+6e-+6H+2NH32.(2020·惠州模拟)氮的化合物在生产生活中广泛存在。

键能/(kJ·mol-1)391243191431化学键N-HCl-ClN-ClH-Cl(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为____________可通过反应NH3(g)+Cl2(g)NH2Cl(g)+HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如表所示,则上述反应的ΔH=________　 ②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为　  (2)用焦炭还原NO的反应为2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400 ℃、400 ℃、T ℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:t/min04080120160n(NO)(甲容器,400 ℃)/mol2.001.501.100.600.60n(NO)(乙容器,400 ℃)/mol1.000.800.650.530.45n(NO)(丙容器,T ℃)/mol2.001.000.500.500.50①该正反应为____　(填“放热”或“吸热”)反应。

 ②乙容器在200 min达到平衡状态,则0～200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=____　 (3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)________Kc(B)(填“<”“>”或“=”) ②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是  (填“A”“B”或“C”)点③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数) 【解析】(1)①氯胺(NH2Cl)为共价化合物,电子式为;反应热ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(3×391+243)-(2×391+191+431)=+12(kJ·mol-1);②NH2Cl与水反应生成氨气和具有强氧化性的次氯酸,可作长效缓释消毒剂,反应的化学方程式为NH2Cl+H2ONH3+HClO;(2)①根据数据,甲、丙容器中NO的起始量相同, T ℃反应先达到平衡,则T ℃>400 ℃,达到平衡时,T ℃ NO的量小于400 ℃时NO的量,说明温度升高,平衡正向移动,该反应为吸热反应;②根据2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)可知,该反应前后气体体积不变,相同温度下,甲与乙为等效平衡,故乙平衡时NO的物质的量为甲平衡时的一半,为0.3 mol,则0～200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)==0.003 5 mol·L-1·min-1;(3)①A、B两点的温度相同,平衡常数只与温度有关;②该反应是一个气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,故A、B、C三点中NO2的转化率最低的是B点;③设生成二氧化碳2x mol,由题意建立如下三段式:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)起始物质的量: 1　　　 0　 0转化物质的量: 2x　　 x　 2x平衡物质的量: 1-2x　　 x　 2xC点时NO2和CO2浓度相等,则1-2x=2x,解得:x=0.25,因C点时NO2和CO2浓度相等,则NO2和CO2的分压也相等,即Kp(NO2)=Kp(CO2),20×=8 MPa,Kp(N2)=20×=4 MPa, Kp(C)= =Kp(N2)=4 MPa;答案:(1)①　+12 kJ·mol-1②NH2Cl+H2ONH3+HClO(2)①吸热　②0.003 5 mol·L-1·min-1(3) ①=　② B　③4 MPa3.(2019·北京高考)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是　 ②已知反应器中还存在如下反应:ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH1ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g)　ΔH3……ⅲ为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用________反应的ΔH ③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于初始反应的化学计量数之比,目的是____　(选填字母序号) a.促进CH4转化　　b.促进CO转化为CO2c.减少积炭生成④用CaO可以去除CO2H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率________(填“升高”“降低”或“不变”)此时CaO消耗率约为35%,但。