1、PAGE PAGE 9高考熱點(diǎn)專練(四)化學(xué)反應(yīng)原理反應(yīng)熱和蓋斯定律的有關(guān)計(jì)算1活潑自由基與氧氣的反應(yīng)一直是關(guān)注的熱點(diǎn)。HNO自由基與O2反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示：下列說(shuō)法正確的是()A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B產(chǎn)物的穩(wěn)定性：P1P2C該歷程中最大正反應(yīng)的活化能E正186.19 kJmol1D相同條件下，由中間產(chǎn)物Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率：v(P1)v(P2)CA.由圖示可知，反應(yīng)物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)；B.產(chǎn)物P2所具有的能量比產(chǎn)物P1所具有的能量低118.4 kJ，所以產(chǎn)物P2比產(chǎn)物P1要穩(wěn)定，故B錯(cuò)；C.由圖示可知中間產(chǎn)物Z到過(guò)渡態(tài)所需的活化能最大，

2、則E正186.19 kJmol1，故C正確；D.由圖示可知，由Z到產(chǎn)物P1所需的活化能低于由Z到產(chǎn)物P2所需的活化能，則由中間產(chǎn)物Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率：v(P1)v(P2) ，故D錯(cuò)。2工業(yè)上常用CO2和H2為原料合成甲醇(CH3OH)，過(guò)程中發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng)：反應(yīng)：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H151 kJmol1反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.17 kJmol1已知：幾種化學(xué)鍵的鍵能如表所示：化學(xué)鍵CHCOHO(H2O中)HO(CH3OH中)HHC=O鍵能/(kJmol1)406351462.5465436a則a_。(2)若反應(yīng)逆反應(yīng)活化能

3、Ea(逆)為124 kJmol1，則該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能Ea(正)為_(kāi)kJmol1。解析(1)根據(jù)H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能知，對(duì)于反應(yīng)，H1(2a4363) kJmol1(4063351465462.52) kJmol151 kJmol1，解得a800。(2)根據(jù)H正反應(yīng)的活化能逆反應(yīng)的活化能，知Ea(正)124 kJmol141.17 kJmol1，則Ea(正)165.17 kJmol1。答案(1)800(2)165.173利用FeO吸收CO2獲得H2的方案如下：.6FeO(s)CO2(g)=2Fe3O4(s)C(s)H176.0 kJmol1.C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(

4、g)H2113.4 kJmol1(1)3FeO(s)H2O(g)=Fe3O4(s)H2(g)H3_。(2)在反應(yīng)中，若放出38.0 kJ熱量，則被氧化的FeO的物質(zhì)的量為_(kāi)。解析(1).6FeO(s)CO2(g)=2Fe3O4(s)C(s)H176.0 kJmol1，.C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H2113.4 kJmol1，根據(jù)蓋斯定律，將()eq f(1,2)得：3FeO(s)H2O(g)=Fe3O4(s)H2(g)H376.0 kJmol1(113.4 kJmol1)eq f(1,2)18.7 kJmol1。(2)在反應(yīng)中，每放出38.0 kJ熱量，有3 mol Fe

5、O參與反應(yīng)，其中2 mol FeO被氧化。答案(1)18.7 kJmol1(2)2 mol化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算4研究氮氧化物的性質(zhì)對(duì)防治空氣污染有重要意義。溫度為T(mén)1時(shí)，在三個(gè)容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H0，數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得：v正k正c2(NO)c(O2)，v逆k逆c2(NO2)，k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，受溫度影響。容器編號(hào)物質(zhì)的起始濃度/(molL1)物質(zhì)的平衡濃度/(molL1)c始(NO)c始(O2)c始(NO2)c平(O2)0.60.300.20.5x0.30.30.250.2下列說(shuō)法正確的是()A反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，正

6、、逆反應(yīng)速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系為Kk正k逆B若容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c平(NO2)/c平(NO)1，則x0.85C容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c平(O2)nB反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)v正v逆，平衡常數(shù)Keq f(coal(2,平)NO2,coal(2,平)NOc平O2)eq f(k正,k逆)，A錯(cuò)誤；根據(jù)容器中數(shù)據(jù)列三段式如下：2NO(g)O2(g)2NO2(g)起始濃度/(molL1) 0.6 0.3 0變化濃度/(molL1) 0.2 0.1 0.2平衡濃度/(molL1) 0.4 0.2 0.2平衡常數(shù)Keq f(coal(2,平)NO2,coal(2,平)NOc平O2)eq f(0.2 molL12,0

7、.4 molL120.2 molL1)1.25(molL1)1。容器中，達(dá)到平衡時(shí)eq f(c平NO2,c平NO)1，Keq f(coal(2,平)NO2, coal(2,平)NOc平O2)eq f(1,c平O2)1.25(molL1)1，c平(O2)0.8 molL1。列三段式如下：2NO(g)O2(g)2NO2(g)eq avs4al(起始濃度/,molL1) 0.5 x 0.3eq avs4al(變化濃度/,molL1) 2(x0.8) x0.8 2(x0.8)eq avs4al(平衡濃度/,molL1) 0.52(x0.8) 0.8 0.32(x0.8)則0.52(x0.8)0.32(

8、x0.8)，解得x0.85，B正確；容器中Qeq f(c2NO2,c2NOcO2)eq f(0.2 molL12,0.3 molL120.25 molL1)1.78(molL1)1K1.25(molL1)1，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c平(O2)0.25 molL1，C錯(cuò)誤；該反應(yīng)的Hm，D錯(cuò)誤。5利用CO和H2制備CH4是一個(gè)研究熱點(diǎn)。向反應(yīng)器中投入一定量的CO和H2，發(fā)生如下反應(yīng)：.CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)H1.CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H2.C(s)CO2(g)2CO(g)H3.CH4(g)C(s)2H2(g)H4(1)為積炭反應(yīng)，則H4_(用H1、H

9、2、H3表示)。(2)向1 L剛性密閉容器中充入0.1 mol CH4，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)。欲提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施為_(kāi)；設(shè)體系起始?jí)簭?qiáng)為m kPa，平衡壓強(qiáng)為n kPa，用m、n表示出CH4平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)氣體分壓平衡常數(shù)：(CH4)_；Kp_ kPa。解析(1)根據(jù)蓋斯定律，由可得，則H4H1H2H3。(2)在1 L剛性密閉容器中充入0.1 mol CH4，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)C(s)2H2(g)，因此不能通過(guò)改變壓強(qiáng)和溫度使平衡正向移動(dòng)，則欲提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，可減小氫氣的濃度，使平衡右移。設(shè)平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化量為x mol，運(yùn)用三段式法計(jì)算： CH4(

10、g)C(s)2H2(g)起始量/mol 0.1 0轉(zhuǎn)化量/mol x 2x平衡量/mol 0.1x 2x則eq f(0.1,0.1x2x)eq f(m,n)，解得xeq f(0.1nm,m)，則CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為eq f(f(0.1nm,m),0.1)100%eq f(nm,m)100%，壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kpeq f(n kPaf(2x,0.1x)2,n kPaf(0.1x,0.1x)eq f(4x2n,0.1x0.1x)eq f(4f(0.1nm,m)2n,f(0.1n,m)f(0.2m0.1n,m)eq f(4nm2,2mn)。答案(1)H1H2H3(2)移走H2eq f(nm,m)100%

11、eq f(4nm2,2mn)水溶液中的圖像分析6(雙選)(2021濟(jì)南模擬)常溫時(shí)，在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液中H2CO3、HCOeq oal(,3)和COeq oal(2,3)物種分布分?jǐn)?shù)(X)eq f(c平X,c平H2CO3c平HCOoal(,3)c平COoal(2,3)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A反應(yīng)H2CO3HHCOeq oal(,3)的lg K6.4BpH8的溶液中：c平(Na)c平(HCOeq oal(,3)C向NaHCO3溶液中滴入少量鹽酸至溶液顯中性：c平(Na)2c平(COeq oal(2,3)c平(HCOeq oal(,3)D向pH6.4

12、的溶液中滴加NaOH溶液至pH8，主要發(fā)生離子反應(yīng)：HCOeq oal(,3)OH=COeq oal(2,3)H2OCD 根據(jù)圖示知，pH6.4，即c平(H)106.4 molL1時(shí)，c平(HCOeq oal(,3)c平(H2CO3)，反應(yīng)H2CO3HHCOeq oal(,3)的Keq f(c平Hc平HCOoal(,3),c平H2CO3)106.4 molL1，lg K6.4，A項(xiàng)正確；pH8時(shí)，溶液呈堿性，c平(H)2c平(COeq oal(2,3)c平(HCOeq oal(,3)，故c平(Na)c平(HCOeq oal(,3)，B項(xiàng)正確；向NaHCO3溶液中滴入少量鹽酸至溶液顯中性，c平(

13、H)c平(OH)，根據(jù)電荷守恒c平(Na)c平(H)c平(Cl)c平(HCOeq oal(,3)2c平(COeq oal(2,3)c平(OH)，可得c平(Na)c平(Cl)c平(HCOeq oal(,3)2c平(COeq oal(2,3)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；pH6.4的溶液中含有等物質(zhì)的量的HCOeq oal(,3)和H2CO3，pH8的溶液中主要含HCOeq oal(,3)，故該反應(yīng)過(guò)程中主要發(fā)生的離子反應(yīng)為H2CO3OH=HCOeq oal(,3)H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7T ，三種鹽的沉淀溶解平衡曲線如圖，已知pM為陽(yáng)離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，pR為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)的c平(X2)

14、c平(SOeq oal(2,4)大于C點(diǎn)的c平(Y2)c平(COeq oal(2,3)BT 時(shí)，XSO4的溶度積常數(shù)的數(shù)量級(jí)為105CB點(diǎn)對(duì)應(yīng)的YCO3溶液為不飽和溶液，對(duì)應(yīng)的XSO4溶液為過(guò)飽和溶液DT 時(shí)，若沉淀中YCO3與XCO3共存，則溶液中c平(X2)c平(Y2)10BA點(diǎn)溶液中pM3、pR2，則c平(X2)c平(SOeq oal(2,4)1031020.1，C點(diǎn)溶液中pM4、pR6，c平(Y2)c平(COeq oal(2,3)104106100，A錯(cuò)誤；T 時(shí)，根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算，XSO4的溶度積常數(shù)Ksp(XSO4)103102 mol2L2105 mol2L2，數(shù)量級(jí)為105，B

15、正確；Ksp(YCO3)1010 mol2L2，B點(diǎn)Q(YCO3)c(Y2)c(COeq oal(2,3)106 mol2L2Ksp(YCO3)，為過(guò)飽和溶液，同理計(jì)算知，XSO4為不飽和溶液，C錯(cuò)誤；T 時(shí)，若沉淀中YCO3與XCO3共存，則溶液中的c平(COeq oal(2,3)相等，取pR5，則有c平(X2)c平(Y2)103105100，D錯(cuò)誤。8. (雙選)(2020山東等級(jí)考，T15)25 時(shí)，某混合溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1，lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO)、lg c(H)和lg c(OH)隨pH變化的關(guān)系如圖所示。Ka為C

16、H3COOH的電離常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是()AO點(diǎn)時(shí)，c(CH3COOH)c(CH3COO)BN點(diǎn)時(shí)，pHlg KaC該體系中，c(CH3COOH)eq f(0.1cH,KacH) molL1DpH由7到14的變化過(guò)程中，CH3COO的水解程度始終增大BC結(jié)合題圖可知當(dāng)pH最小時(shí)，溶液呈酸性，溶液中c(CH3COOH)最大，對(duì)應(yīng)lg c(H)最大，隨著pH逐漸增大，當(dāng)溶液中c(CH3COO)最大時(shí)，對(duì)應(yīng)lg c(OH)最大。則4條曲線分別對(duì)應(yīng)的lg c(x)如下：經(jīng)上述分析可知N點(diǎn)時(shí)，c(CH3COOH)c(CH3COO)，Kac(H)，即pHlg Ka，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；該體系中，0.1c

17、(H)c(CH3COOH) c(CH3COO)c(H)c(CH3COOH)c(H)eq blcrc(avs4alco1(f(cCH3COO,cCH3COOH)1)c(CH3COOH)Kac(H)，C項(xiàng)正確；pH由7到14的過(guò)程中先促進(jìn) CH3COO的水解，后抑制CH3COO的水解，D項(xiàng)錯(cuò)誤。新型化學(xué)電源的分析9中科院深圳研究院研究員成功研發(fā)出一種基于二硫化鉬/碳納米復(fù)合材料的鈉型雙離子電池，可充放電。其放電時(shí)工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A石墨為該電池的正極材料B充電時(shí)陽(yáng)極的反應(yīng)為xPFeq oal(,6)Cnxe=Cn(PF6)xC充電時(shí)Na向MoS2C方向移動(dòng)D充電時(shí)石墨端鋁箔連接外接電源的負(fù)極D根據(jù)原電池中PFeq oal(,6)或Na的移動(dòng)方向可知，石墨為該電池的正極材料，A正確；該原電池中石墨電極為正極，充電時(shí)石墨作陽(yáng)極，陽(yáng)極上PFeq oal(,6)失電子生成Cn(PF6)x，電極反應(yīng)式為xPFeq oal(,6)Cnxe=Cn(PF6)x，B正確；題圖所給方向?yàn)榉烹姇r(shí)Na的移動(dòng)方向，因此充電時(shí)Na向MoS2C方向移動(dòng)，C正確；充電時(shí)為電解池，原電池負(fù)極接外接電源負(fù)極、原電池正極接外接電源正極，即石墨端鋁箔連接外接電源的正極、MoS2C端鋁箔連接外接電源的負(fù)極，D錯(cuò)誤。10某大學(xué)發(fā)現(xiàn)了一種