2019高考化學(xué)三輪沖刺大題提分大題精做10以電化學(xué)為主線串聯(lián)反應(yīng)原理綜合題

1、1 大題精做十以電化學(xué)為主線串聯(lián)反應(yīng)原理1.(2018 寧德模擬 )高鐵酸鈉 (na2feo4)是一種新型、 高效的水處理劑， 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為4na2feo410h2o=4fe(oh)33o2 8naoh 。電解制備na2feo4裝置示意圖如圖所示。(1)a 是電的 _(填“正”或“負(fù)”)極。電解時(shí)，石墨電極附近溶液的堿性_(填“增強(qiáng)” “減弱”或“不變” )。(2)鐵電極的反應(yīng)式為_ 。(3)維持一定的電流強(qiáng)度和電解溫度，naoh 起始濃度對(duì)na2feo4濃度影響如圖(電解液體積相同的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) )。電解 3.0h 內(nèi)，隨 naoh 起始濃度增大，na2feo4濃度變化趨勢(shì)是_(

2、填“增大”“不變”或“減小” )。當(dāng) naoh 起始濃度為16moll- 1，1.02.0h內(nèi)生成 na2feo4的速率是 _moll- 1 h- 1。a 點(diǎn)與 b 點(diǎn)相比， nfe(oh)3a_b( 填“ ” “”或“ b，根據(jù)鐵原子守恒，nfe(oh)3ab 。 (4)由題給反應(yīng)知，洗滌劑最好選用堿性溶液抑制 feo24的水解。 fe(no3)3、nh4cl 溶液中因fe3、nh4的水解溶液均顯酸性；ch3coona 溶液因 ch3coo2 -的水解而顯堿性，故c 符合題意。 (5)將 3 個(gè)已知的熱化學(xué)方程式按順序分別編號(hào)為、，根據(jù)蓋斯定律，將32 312，得： 2fe(oh)3(s)3

3、naclo(aq)4naoh(aq)=2na2feo4(aq)3nacl(aq)5h2o(l) h（32a3b12c）kjmol- 1?！敬鸢浮?(1)負(fù)增強(qiáng)(2) fe8oh-6e-=feo244h2o (3) 增大8 (4) c (5) 32a3b12c1.金屬鎵是廣泛用于電子工業(yè)和通訊領(lǐng)域的重要金屬，化學(xué)性質(zhì)與鋁元素相似。（1）工業(yè)上提純鎵的方法很多，其中以電解精煉法為多。具體原理如下： 以待提純的粗鎵(內(nèi)含 n、fe、cu 雜質(zhì) )為陽(yáng)極， 以高純鎵為陰極，以 naoh 水溶液為電解質(zhì)溶液。在電流作用下使粗鎵在陽(yáng)極溶解進(jìn)入電解質(zhì)溶液，并通過(guò)某種離子遷移技術(shù)到達(dá)陰極并在陰極放電析出高純鎵

4、。已知離子氧化性順序?yàn)閚2+ga3+fe2+cu2+。電解精煉鎵時(shí)陽(yáng)極泥的成分是_。gao-2在陰極放電的電極方程式是_ 。（2）工業(yè)上利用固態(tài)ga 與 nh3高溫條件下合成固體半導(dǎo)體材料氮化鎵(gan)同時(shí)又有氫氣生成。反應(yīng)中每生成3mol h2時(shí)就會(huì)放出30.8 kj熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_ 。一定條件下， 加入一定量的ga與 nh3進(jìn)行上述反應(yīng)， 下列敘述符合事實(shí)且可作為判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是_。a恒溫恒壓下，混合氣體的密度不變b斷裂 3mol h h 鍵，同時(shí)斷裂2mol n h 鍵c恒溫恒壓下達(dá)平衡后再加入2mol h2使平衡移動(dòng)， nh3消耗速率等于原平衡時(shí)nh3的

5、消耗速率d升高溫度，氫氣的生成速率先增大再減小【解析】 (1)已知離子氧化性順序?yàn)椋簄2+ga3+fe2+cu2+，則電解精煉鎵時(shí)陽(yáng)極是n 和 ga 失去電子，而鐵和銅變?yōu)殛?yáng)極泥；綜上所述，本題答案是：fe、cu。 gao-2在陰極得到電子轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)，因此 放 電 的 電 極 方 程 式 是 ： gao-2+3e-+2h2o=ga+4oh-； 綜 上 所 述 ， 本 題 答 案 是 ： gao-2+3e-+2h2o=ga+4oh-。(2)反應(yīng)中每生成3molh2時(shí)就會(huì)放出30.8kj 熱量，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2ga(s)+2nh3(g)=2gan(s)+3h2(g) h=-30.

6、8kj/mol；綜上所述，本題答案是：2ga(s)+2nh3(g)=2gan(s)+3h2(g) h=-30.8kj/mol 。 a密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反3 應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量是不變的，正反應(yīng)體積增大，壓強(qiáng)不變，因此容積變化，所以恒溫恒壓下，混合氣體的密度不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a 正確； b斷裂 3molhh 鍵，同時(shí)斷裂6molnh 鍵，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)， b 錯(cuò)誤； c恒溫恒壓下達(dá)平衡，加入2molh2使平衡移動(dòng)，由于平衡是等效的，因此nh3的消耗速率等于原平衡時(shí)nh3的消耗速率， c 正確； d升高溫度，氫氣的生成速率先增大再減小，最后不變，d 錯(cuò)誤；綜上所述，本題選

7、ac?！敬鸢浮浚?）fe、cu gao-2+3e-+2h2o=ga+4oh-（2）2ga(s)+2nh3(g)=2gan(s)+3h2(g) h=-30.8kj/mol ac 2研究發(fā)現(xiàn)，nox和 so2是霧霾的主要成分。 nox主要于汽車尾氣，可以利用化學(xué)方法將二者轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。已知： n2(g) o2(g)2no(g) h 180kj mol- 12co(g)o2(g)2co2(g) h 564kj mol- 1（1）2no(g)2co(g)2co2(g)n2(g) h_。（2）t時(shí)，將等物質(zhì)的量的no 和 co 充入容積為2l 的密閉容器中，保持溫度和體積不變，反應(yīng)過(guò)程(0 15

8、min)中 no 的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。已知：平衡時(shí)氣體的分壓氣體的體積分?jǐn)?shù)體系的總壓強(qiáng)，t時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)體系的總壓強(qiáng)為p=20mpa，則 t時(shí)該反應(yīng)的壓力平衡常數(shù)p _；平衡后，若保持溫度不變，再向容器中充入no和 co2各 0.3mol，平衡將 _ (填“向左”、 “向右”或“不”)移動(dòng)。15 min 時(shí)，若改變外界反應(yīng)條件，導(dǎo)致n(no) 發(fā)生如上圖所示的變化，則改變的條件可能是_(填序號(hào)) a增大 co 濃度b升溫c減小容器體積d加入催化劑 so2主要于煤的燃燒。燃燒煙氣的脫硫減排是減少大氣中含硫化合物污染的關(guān)鍵。已知：亞硫酸：a1=2.010- 2a2=6.010- 7 （

9、3）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算證明，nahso3溶液顯酸性的原因：_ （4）如圖示的電解裝置，可將霧霾中的no 、so2轉(zhuǎn)化為硫酸銨，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的回收再利用。通入no 的電極反應(yīng)式為_；若通入的no 體積為4.48l(標(biāo)況下 )，則另外一個(gè)電極通入的so2質(zhì)量至少為 _g?！窘馕觥浚?）由蓋斯定律可知：n2(g)o2(g)2no(g)， 2co(g)o2(g)2co2(g)，得出：h=(564180)kj mol1=744kj mol1；（2） 2no(g)2co(g)2co2(g)n2(g) 起始 /mol ： 0.4 0.4 0 0 變化 /mol ： 0.2 0.2 0.2 0.1 4 平衡 /mol

10、 ： 0.2 0.2 0.2 0.1 p(no)=p(co)=p(co2)= 20mpa= ；p(n2)= 20mpa= p=0.0875；根據(jù)的分析，化學(xué)平衡常數(shù)=5，再向容器中充入no 和 co2各 0.3mol，此時(shí)的濃度商為仍為5，因此平衡不移動(dòng)；15min 時(shí)，改變某一因素，no 的物質(zhì)的量減少，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。增大co 的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，no 的物質(zhì)的量減小，a 項(xiàng)正確；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，no 的物質(zhì)的量增大，b 項(xiàng)錯(cuò)誤；減小容器的體積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，no 物質(zhì)的量減小， c 項(xiàng)正確； 加入催化劑， 化學(xué)平衡

11、不移動(dòng)，d 項(xiàng)錯(cuò)誤； （3）hso-3的水解常數(shù) =w/a1=5.010- 13a2=6.010- 7，電離平衡常數(shù)大于水解平衡常數(shù)，說(shuō)明溶液顯酸性；（4）根據(jù)電解裝置， no 和 so2轉(zhuǎn)化為硫酸銨， 說(shuō)明 no 轉(zhuǎn)化成 nh+4， 即 no 在陰極上發(fā)生no 6h5e-=nh+4h2o； 陽(yáng)極反應(yīng)式為so22h2o2e-=4hso2-4， 根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，因此有 2no 10e-5so2，求出 so2的質(zhì)量為4.48564/(2 22.4)g=32g?！敬鸢浮浚?）-744 kjmol- 1（2）0.0875(或 7/80) 不 ac （3）hso-3的水解常數(shù) =w/a1=5.01

12、0- 13” 、 “”或“ v(逆)；該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w體積增大的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)， 平衡正向移動(dòng)， 由 p1到 p2，甲烷轉(zhuǎn)化率降低， 即增大了壓強(qiáng)， 故 p10 ； （3）恒溫恒壓條件下，同等增大各物質(zhì)濃度，平衡不移動(dòng)；（4）a平衡時(shí)， 2v逆(n2)v正(h2o)，故 a 錯(cuò)誤； b反應(yīng)過(guò)程中，氣體總質(zhì)量不變，恒容條件下氣體總體積不變，故氣體密度始終不變，錯(cuò)誤；c該反應(yīng)反應(yīng)過(guò)程中，混合氣體的總物質(zhì)的量不斷發(fā)生改變，若混合氣體的物質(zhì)的量不再變化，則反應(yīng)達(dá)到平衡，正確；d平衡時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)有2mol no2消耗同時(shí)消耗1mol co2，錯(cuò)誤； e反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中，混合氣體總物質(zhì)的量發(fā)生改變，氣體總

13、質(zhì)量不變，若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；f甲烷和二氧化碳屬于可逆反應(yīng)中不同反應(yīng)方向的反應(yīng)物，比值會(huì)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而改變，故當(dāng)ch4與 co2的物質(zhì)的量之比不再發(fā)生變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；（5）a增大甲烷物質(zhì)的量，no2的轉(zhuǎn)化率增大，正確；bco2為生成物，增大co2的量，平衡逆向移動(dòng)，no2的轉(zhuǎn)化率減小，錯(cuò)誤；c通入物質(zhì)的量之比為12 的 ch4與no2的混合氣體，相當(dāng)于壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動(dòng)，no2轉(zhuǎn)化率降低，錯(cuò)誤；dn2為生成物，增大n2的濃度，平衡逆向移動(dòng)，no2轉(zhuǎn)化率減小，錯(cuò)誤。 （6）根據(jù)甲烷與氧氣反應(yīng)生成co2和 h2o 寫出該總反應(yīng)式為 ： ch4+

14、2o2=co2+2h2o ； 該 電 池 正 極 反 應(yīng) 式 為 ：-， 負(fù) 極 反 應(yīng) 式 為 ：-，由此可知，物質(zhì)a 為 co2?！敬鸢浮浚?）ch4(g)+2o2(g)=co2(g)+2h2o(l) h= 890.3kj mol 1（2） （3）不（4）cef 6 （5）a （6）ch4+2o2=co2+2h2o co24 （一）合成氨工藝（流程如圖所示）是人工固氮最重要的途徑。2018 年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯（phaber）獲得諾貝爾獎(jiǎng)100 周年。 n2和 h2生成 nh3的反應(yīng)為：1/2n2(g)+3/2h2(g)nh3(g)h(298)=-46.2jmol- 1，在 fe催化劑作

15、用下的反應(yīng)歷程為（*表示吸附態(tài)）化學(xué)吸附： n2(g)2n*；h2(g) 2h*；表面反應(yīng)： n*+ h*nh*；nh*+ h*nh2*；nh2*+h*nh3* 脫附： nh3*nh3(g) 其中， n2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。請(qǐng)回答：（1）利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有_。a低溫b高溫c低壓d 高壓e催化劑（2）標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)=，其中p為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)（1105pa） ，pnh3、pn2和 ph2為各組分的平衡分壓，如pnh3=xnh3 p，p 為平衡總壓，xnh3p 為平衡系統(tǒng)中nh3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；n2和 h2起始物質(zhì)的量之比為13，反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下

16、進(jìn)行，nh3的平衡產(chǎn)率為w，則=_ （用含 w 的最簡(jiǎn)式表示） ；下圖中可以示意標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)隨溫度 t 變化趨勢(shì)的是_。（3）實(shí)際生產(chǎn)中，常用工藝條件，fe 作催化劑，控制溫度773，壓強(qiáng) 3.0105pa，原料中 n2和 h2物質(zhì)的量之比為12.8。分析說(shuō)明原料氣中n2過(guò)量的理由 _。關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是_。a合成氨反應(yīng)在不同溫度下的h和h都小于零b控制溫度（ 773）遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率c當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，在原料氣（n2和 h2的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率d基于 nh3有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，

17、利于反應(yīng)正向進(jìn)行e分離空氣可得n2，通過(guò)天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得h2，原料氣須經(jīng)過(guò)凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生。（二） 高鐵酸鉀 （2feo4）可用作水處理劑。某同學(xué)通過(guò) “化學(xué) -電解法” 探究的合成， 其原理如圖所示。接通電，調(diào)節(jié)電壓，將一定量cl2通入 oh 溶液，然后滴入含fe3+的溶液，控制溫度，可制得2feo4。7 （1）請(qǐng)寫出“化學(xué)法”得到feo2-4的離子方程式_。（2）請(qǐng)寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式（含feo2-4）_ ?！窘馕觥?(一)（1）由勒夏特列原理可知，根據(jù)反應(yīng)n2(g) h2(g)nh3(g)h（298） 46.2kj/mol，為了提高合成氨平衡產(chǎn)率，即平衡正向

18、移動(dòng)，低溫和高壓符合條件，答案選ad ；（2） n2(g) h2(g)nh3(g) 起始量：1 3 0 轉(zhuǎn)化量：3 2平衡量：1-3-3 2x(nh3)%=；x(n2)%=； x(h2)%=，化簡(jiǎn)得；反應(yīng)n2(g) h2(g)nh3(g)h（298） 46.2kj/mol 為放熱反應(yīng)，溫度t 升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，0減小， in0也減小， in0與溫度不成正比，故答案選a； （3）由反應(yīng)n2(g) h2(g)nh3(g)可知，加過(guò)量氮?dú)?，有利于平衡正向移?dòng)，提高h(yuǎn)2的轉(zhuǎn)化率以及氨氣的產(chǎn)率，同時(shí)根據(jù)題干“n2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率?！笨芍?， n2在 fe 催化劑上的吸附是決速步驟，適度過(guò)量有利于提高整體反應(yīng)速率。易知 a 選項(xiàng)正確； 控制溫度遠(yuǎn)高于室溫是為了保證催化劑的活性，提高反應(yīng)速率，并非為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率，b 錯(cuò)誤；恒壓條件充入少量惰性氣體，相當(dāng)于減壓，平衡逆向移動(dòng)， 不利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，