高考化學(xué)母體題源專練：專題3基本概念、基本理論綜合一

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【母題來(lái)源】2016年高考新課標(biāo)Ⅲ卷【母題題文】煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問(wèn)題：（1）NaClO2的化學(xué)名稱為_______。（2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有含有SO2和NOx的煙氣,反應(yīng)溫度為323K，NaClO2溶液濃度為5×10?3mol·L?1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表》離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/（mol·L?1）8.35×10?46.87×10?61.5×10?41。2×10?53.4×10?3①寫出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式__________。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率______（填“提高”“不變”或“降低”)。②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸______（填“提高”“不變"或“降低")。③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率______脫硝反應(yīng)速率（填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是___________。(3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中,SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均________（填“增大"“不變"或“減小"）。②反應(yīng)ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?的平衡常數(shù)K表達(dá)式為___________.煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問(wèn)題：（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果.①?gòu)幕瘜W(xué)平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有點(diǎn)是_______。②已知下列反應(yīng)：SO2（g)+2OH?（aq)===SO32?（aq）+H2O（l)ΔH1ClO?(aq)+SO32?(aq)===SO42?（aq）+Cl?（aq）ΔH2CaSO4(s）===Ca2+（aq）+SO42?（aq）ΔH3則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+（aq）+ClO?（aq)+2OH?（aq）===CaSO4(s）+H2O（l)+Cl?（aq)的ΔH=______?！敬鸢浮?1)亞氯酸鈉;（2）①2OH—＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；提高②減小;③大于；NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高（3）①減??；②(4)①生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行②△H1＋△H2－△H3【試題解析】（1）NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉；（2）①亞氯酸鈉具有氧化性，則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為2OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；正反應(yīng)是體積減小的，則增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率提高。②根據(jù)反應(yīng)的方程式2H2O＋ClO2－＋2SO2＝2SO42－＋Cl－＋4H＋、2H2O＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋4H＋可知隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行氫離子濃度增大，吸收劑溶液的pH逐漸降低。③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在相同時(shí)間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多，因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是二氧化硫的還原性強(qiáng)，易被氧化。（3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中，SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高，O2和NO的平衡分壓負(fù)對(duì)數(shù)減小，這說(shuō)明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小。②根據(jù)反應(yīng)的方程式ClO2?+2SO32?===2SO42?+Cl?可知平衡常數(shù)K表達(dá)式為。(4）如果采用NaClO、Ca（ClO)2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。①由于生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以Ca（ClO）2效果好。②已知：①SO2（g)+2OH?(aq）===SO32?(aq）+H2O（l)ΔH1②ClO?（aq)+SO32?(aq)===SO42?（aq)+Cl?（aq)ΔH2③CaSO4（s)===Ca2+（aq）+SO42?（aq）ΔH3則根據(jù)蓋斯定律可知①＋②－③即得到反應(yīng)SO2（g）+Ca2+(aq）+ClO?(aq)+2OH?(aq）===CaSO4（s)+H2O(l）+Cl?(aq)的ΔH=△H1＋△H2－△H3?！久}意圖】本題以NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝為基礎(chǔ)，重點(diǎn)考查氧化還原反應(yīng)、蓋斯定律、外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響等?！久}方向】本題為化學(xué)反應(yīng)理論問(wèn)題，一般涉及化學(xué)反應(yīng)與能量，側(cè)重考查蓋斯定律；化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡，涉及速率相關(guān)計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)平衡常數(shù)及相關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡圖像等【得分要點(diǎn)】本題考查物質(zhì)的名稱、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、勒夏特列原理、圖表數(shù)據(jù)和圖像、蓋斯定律等化學(xué)理論知識(shí)，平時(shí)的訓(xùn)練中夯實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化知識(shí)的運(yùn)用，體現(xiàn)了知識(shí)的運(yùn)用能力.平時(shí)的學(xué)習(xí)中注意對(duì)選修4學(xué)習(xí)。依據(jù)題目中所給數(shù)據(jù)，再根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒書寫離子反應(yīng)方程式；化學(xué)平衡原理適用于任何化學(xué)平衡，如果改變影響平衡的一個(gè)條件,化學(xué)平衡會(huì)向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)：一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，只受溫度的影響,依據(jù)題目所給信息作出合理判斷；蓋斯定律是對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱效應(yīng)是相同的；利用蓋斯定律進(jìn)行熱化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)先要觀察分反應(yīng)中物質(zhì)在總反應(yīng)的位置,運(yùn)用“同邊相加異邊減”的方法將分反應(yīng)轉(zhuǎn)化為總反應(yīng)。本題是綜合性試題,難度適中。1．【2016屆唐山二?！浚?4分）目前人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、新能源開發(fā)很重視。（1）汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對(duì)汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g）＋N2（g）ΔH＝-1200kJ·mol—1對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同(T2＞T1）、其他條件相同時(shí),下列圖像正確的是

（填代號(hào)）。(2）用活性炭還原法也可以處理氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C（s)+2NO（g)N2(g）+CO2(g)ΔH在T1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的量濃度如下:時(shí)間/min濃度/（mol/L）01020304050NO1。00.580.400。400。480。48N200。210。300.300。360.36CO200。210。300.300。360。36①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時(shí)，該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率v（CO2）=；計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=②30min后，只改變某一條件，根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是（填字母代號(hào)）。A．加入一定量的活性炭B．通入一定量的NOC．適當(dāng)縮小容器的體積D．加入合適的催化劑③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3,則達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率（填“升高”或“降低”），ΔH0（填“〉"或“〈”)（3）以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知：①2NH3（g)+CO2（g）=NH2CO2NH4(s）ΔH=—l59.5kJ/mol②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2)2（s)+H2O（g)ΔH=+116.5kJ/mol③H2O（l)=H2O（g）ΔH=+44.0kJ/mol寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。(4）一種氨燃料電池，使用的電解質(zhì)溶液是2mol/L的KOH溶液。電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O;請(qǐng)寫出通入a氣體一極的電極反應(yīng)式為；每消耗3。4gNH3轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為.【答案】（14分）(除標(biāo)明外每空2分)（1）乙（1分);（2）①0。015mol·L－1·min－1(1分）；0．56（或9/16）②bc；③降低（1分）;〈（1分）；（3）2NH3(g)+CO2(g)=CO（NH2）2(s）+H2O（l)ΔH＝–87.0kJ·mol－1(4)2NH3+6OH－–6e－=N2+6H2O0.6mol考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)、蓋斯定律的應(yīng)用及原電池、電解池的反應(yīng)原理的知識(shí)。2．【2016屆懷化一模】(12分)燃料的使用和防污染是社會(huì)發(fā)展中一個(gè)無(wú)法回避的矛盾話題。（1）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：①CH4(g）＋2NO2（g）＝N2（g)＋CO2(g）＋2H2O(g)ΔH1＝－860.0kJ·mol－1②2NO2（g）N2O4(g）ΔH2＝－66。9kJ·mol－1寫出CH4催化還原N2O4（g)生成N2和H2O(g）、CO2的熱化學(xué)方程式：_______________________________________________。（2)如將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達(dá)到低碳排放的目的。如右下圖是通過(guò)人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖甲。電極a、b表面發(fā)生電極反應(yīng).其中a極為：___極，b其電極反應(yīng)式為:___________________________。(3）如果用100ml1。5mol/L的NaOH溶液吸收2。24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況）的二氧化碳?xì)怏w所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)開_________________________________________（用離子濃度符號(hào)表示）.（4）燃料除硫中可用到CaCO3，它是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10—9。①）石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝技術(shù)的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣及鼓入的空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O）。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________。②有一純堿溶液的濃度為2×10-4mo1/L，現(xiàn)將其與等體積的CaCl2溶液混合，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為_____________________________.【答案】(除標(biāo)注外，每空2分,共13分）(1）CH4(g)＋N2O4(g）N2(g）＋CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－793.1kJ/mol（3分）（2）負(fù)CO2+2H++2e－＝HCOOH（3）c（Na+）＞c（HCO3－)＞c(CO32－）＞c（OH－）＞c（H+)（有錯(cuò)計(jì)0分）（4）①2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O=2（CaSO4·2H2O）＋2CO2②5．6×10—5mo1/L【解析】考點(diǎn)：蓋斯定律，原電池的工作原理，溶液中離子濃度的比較，難溶電解質(zhì)的溶解平衡3．【2016屆遂寧二診】（14分）污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。硫、氮氧化物是形成酸雨、霧霾等環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)?采用合適的措施消除其污染是保護(hù)環(huán)境的重要措施。Ⅰ．研究發(fā)現(xiàn)利用NH3可消除硝酸工業(yè)尾氣中的NO污染。NH3與NO的物質(zhì)的量之比分別為1：3、3：l、4：1時(shí)，NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖所示.（1）①曲線a中，NO的起始濃度為6×10－4mg／m3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)0。8s，該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為▲mg／(m3·s)。②曲線b對(duì)應(yīng)的NH3與NO的物質(zhì)的量之比是▲，其理由是▲（2）已知在25℃，101kPaN2（g)+3H2（g)===2NH3(g）△H＝-Q1／mol2H2（g)+O2(g）===2H2O（1)△H＝—Q2kJ／mo1N2(g）+O2(g）===2NO（g)△H＝+Q3kJ／mo1請(qǐng)寫出用NH3脫除NO的熱化學(xué)方程式▲。Ⅱ．工業(yè)上還可以變“廢”為“寶”，將霧霾里含有的SO2、NO等污染物轉(zhuǎn)化為Na2S2O4(保險(xiǎn)粉)和NH4NO3等化工用品，其生產(chǎn)流程如下：(3)裝置Ⅱ中NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O3－的反應(yīng)的離子方程式為▲.（4）裝置Ⅲ制得Na2S2O4的同時(shí)還能讓Ce4＋再生,原理如圖所示。其陰極的電極反應(yīng)式為：▲。(5）按上述流程處理含有amolSO2、bmolNO的霧霾(b〉a），并制取Na2S2O4和NH4NO3。裝置Ⅰ中SO2、裝置Ⅱ中NO、裝置Ⅲ中HSO3－和Ce3＋、裝置Ⅳ中NO2－全部轉(zhuǎn)化,處理完畢后裝置Ⅱ中Ce4＋的剩余量與加入量相比沒(méi)有變化，則至少需向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2