1、2023届高考化学一轮训练专题化学反应原理综合题1(2022河南省叶县高级中学高三阶段练习)25下,溶液加水稀释,所得体积为V的溶液的pH随变化关系如图所示,结合表中给出的电离常数(25下)回答下列问题:弱酸HClO电离常数(1)25时,在的溶液中,由水电离出的浓度为_。(2)的电离常数约为_,、三种酸的酸性由强到弱的顺序为_。(3)图中b_(填“”“”“=”或“”“=”或“(4)AD(5)高铼酸【解析】(1)水电离的c(H+)=mol/L=110-11mol/L。(2)根据图像信息,氢离子浓度起始为0.001mol/L,CH3COOH电离程度较小,所以c(CH3COO-)c(H+)=0.00
2、1mol/L,c(CH3COOH)0.1mol/L,电离平衡常数Ka=110-5;酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,电离平衡常数:K(HNO2)K(CH3COOH)K(HClO),所以酸性。(3)随着加水稀释,醋酸的电离度增大,但是浓度减小,氢离子浓度由10-3mol/L降低到10-4mol/L,溶液体积扩大倍数大于10,故b1。(4)A醋酸电离吸收热量,则降低温度平衡逆向移动,该比值减小,故正确;B加水稀释促进电离,则该比值增大,故错误;C加少量的CH3COONa固体而抑制醋酸电离,但是溶液中c(CH3COO-)增大程度大于c(CH3COOH)增大程度,所以该比值增大,故错误;D加少量冰醋
3、酸平衡正向移动,但是c(CH3COO-)增大程度小于c(CH3COOH)增大程度,该比值减小,故正确。(5)的高铼酸()与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性,可知高铼酸为强酸,完全电离;则体积相同的高铼酸和醋酸溶液的pH均为2,高铼酸的浓度为0.01mol/L,而醋酸为弱酸,浓度大于0.01mol/L,若将两溶液稀释100倍,则pH变化较大的是高铼酸。2(1)(2)(3)(4)-139(5)【解析】(1)焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和,由图可知:1个分子中含有6个P-P,1个分子中含有12个P-O, 1mol和完全反应生成的反应热。(2)燃烧热是在101 kPa时,1
4、 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;甲醇燃烧生成和液态水时放热22.68kJ,则1mol甲醇(32g)燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为,故表示甲醇燃烧热的热化学方程式为;(3),;根据盖斯定律反应可以看成是+,所以甲烷直接将还原为的热化学方程式为:;(4)由图可知,生成物能量低于反应物能量,反应为放热反应,放出热量为;故和NO反应生成和的热化学方程式为;(5)根据盖斯定律,-2可得:,所以。3(1)-91.1(2)CD(3) 反应是放热反应,反应是吸热反应,温度高于570之后,反应转化率主要由反应决定 37.5(4) 阳【解析】(1)由盖斯定律可知,反应-反应可得反应,则该反
5、应的焓变为H= H1+ H2= -50.0kJmol-1-41.1kJmol-1=-91.1kJmol-1。(2)A每断裂1mol H-H键,同时生成1mol O-H键,不能说明正逆反应速率相对,不能表明上述反应已达到平衡状态,A错误;B,说明甲醇、二氧化碳的物质的量相等,但不能说明正逆反应速率相对,不能表明上述反应已达到平衡状态,B错误;C反应为气体分子减小的反应,反应前后混合气体的平均相对分子质量不同,若混合气体的平均相对分子质量不变,表明上述反应已达到平衡状态,C正确;D反应为气体分子减小的反应,随着反应进行压强改变,混合气体的压强不变,表明上述反应已达到平衡状态,D正确;故选CD;(3
6、)反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,反应反应前后体积不变,平衡不受压强影响,结合图像可知,p3p2p1;反应是放热反应,反应是吸热反应,随温度升高,反应逆向移动,二氧化碳的平衡转化率减小,反应正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大;在570 C之前,反应起主要作用,温度升高三氧化碳的平衡转化率降低,温度高于570之后时情况则相反,故答案为:反应是放热反应,反应是吸热反应,温度高于570之后,反应转化率主要由反应决定; 设起始时加入的二氧化碳的物质的量为1mol,则氢气为3mol,M点时,二氧化碳的平衡转化率为60%,则转化的二氧化碳为0.6mol,
7、甲醇的选择性为,则生成甲醇的二氧化碳为6mol=0.4mol,在反应中,同时消耗氢气1.2mol,生成的甲醇和水蒸气均为0.4mol,反应转化的二氧化碳为0.2mol,同时消耗氢气0.2mol,生成的CO和水蒸气均为0.2mol,所以平衡时二氧化碳为1mol-0.4mol-0.2mol=0.4mol,氢气为3mol-1.2mol-0.2mol=1.6mol,水蒸气为0.4mol+0.2mol=0.6mol,气体总物质的量为0.4mol+1.6mol+0.6mol+0.2mol+0.2mol=3.2mol,则二氧化碳的分压为=0.025MPa,氢气的分压为0.2MPa=0.10MPa,甲醇的分压
8、为0.2MPa=0.025MPa,水蒸气的分压为0.2MPa=0.0375MPa,Kp=37.5(MPa)-2。(4)通入二氧化碳生成乙烯,碳元素的化合价降低,发生还原反应,电解池的阴极发生的是还原反应,所以阴极电极反应为:2CO2 +12e- + 12H+ =CH2=CH2+4H2O;在阳极,水电离的OH-失去电子生成氧气,同时生成H+,阴极需要H+,所以H+从右向左移动,则该装置中使用的是阳离子交换膜。4(1) +247.3 kJ/mol B(2) 1.0 减小 随着投料比n(CO2)/n(CH4)的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,n(H2)
9、/n(CO)减小(3)1.06(4) 阳 CO2+H2O+2e-=CO+2OH-或者2CO2+2e-=CO+CO【解析】(1)根据题中所给条件,可以列出CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-890.3kJ/mol;CO(g)+O2(g)=CO2(g)=-283.0kJ/mol;H2(g)+ O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ/mol根据盖斯定律可得=+247.3kJ/mol;主反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)化学方程式反应物系数之和小于生成物系数之和,并且该反应为吸热反应,故高温低压有利于二氧化碳的转化,答案选B;(2)甲烷的质量分数,
10、由a、b、c三条线的起始投入甲烷的质量分数可知,甲烷的质量分数越大,越小,故曲线a对应的=1.0;可对比同一温度下,三条线的横坐标的大小,由图可知随着进料比的增加,的值减小,其原因是随着投料比的增加,n(CO2)增大,副反应平衡正向移动,导致n(CO)增多,n(H2)减少,减小;(3)设开始时n(CO2)=1mol,n(CH4)=1mol,列三段式 CH4转化率为90%,反应了190%;对于副反应来说开始二氧化碳是0.1mol,氢气是1.8mol,一氧化碳是1.8mol,二氧化碳的转化率为95%,则副反应中反应的二氧化碳:195%-190%=0.05mol,列出三段式为,副反应的平衡常数为。(
11、4)催化电极b表面二氧化碳还原为一氧化碳为电解池的阴极,故催化电极a为电解池的阳极;阴极产生CO的电极反应式为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-或者2CO2+2e-=CO+CO。5(1)(2)D(3)1:106(4) = 酸 AC = 13【解析】(1)等浓度的五种溶液中,(NH4)2CO3、NH4Cl、NH4HSO4、CH3COONH4,这四种溶液中的发生水解,其中(NH4)2CO3溶液中的浓度最大;在NH4HSO4溶液中,H+会抑制的水解;在CH3COONH4溶液中,CH3COO-和相互促进水解;在氨水中,NH3H2O部分电离,故该溶液中的浓度最小;综上所述,c()由大到小排列的顺序为
12、。(2)A25C时,浓度均为0.1molL-1的盐酸和醋酸溶液,盐酸溶液中HCl全部电离,其H+的浓度为0.1molL-1,醋酸溶液中CH3COOH部分电离,其H+的浓度小于0.1molL-1,故两溶液的pH不同,且醋酸溶液的pH较大,A错误;B25C时,浓度均为0.1molL-1的盐酸和醋酸溶液,盐酸溶液中HCl全部电离,醋酸溶液中CH3COOH部分电离,则两溶液的导电能力不同,B错误;C25C时,浓度均为0.1molL-1的盐酸和醋酸溶液,盐酸溶液中HCl全部电离,其H+的浓度为0.1molL-1,醋酸溶液中CH3COOH部分电离,其H+的浓度小于0.1molL-1,则醋酸溶液中由水电离出
13、的c(OH-)较大,C错误;D由于c酸V酸=n碱,且盐酸和醋酸的浓度相同,故中和等物质的量的NaOH,消耗两溶液的体积相同,D正确;故选D。(3)pH=4的醋酸溶液中,c(H+)=10-4mol/L,H+主要来自于醋酸的电离,水电离出的H+的浓度与水电离出的OH-的浓度相等,则水电离出的H+的浓度为=10-10mol/L;pH=4的NH4Cl溶液中,H+主要来自于的水解,则水电离出的H+的浓度就是溶液中H+的浓度,为10-4mol/L;则醋酸溶液中水电离出的H+浓度与氯化铵溶液中水电离出的H+浓度之比是10-10mol/L: 10-4mol/L=1:106。(4)常温下,pH=5的NaHSO4
14、溶液中,c(H+)=10-5mol/L,H+主要来自于NaHSO4的电离,则溶液中由水电离出的H+的浓度就是由水电离出的OH-的浓度,为=10-9mol/L;pH=9的NH3H2O中水的电离程度,H+主要来自于水的电离,即水电离出H+的浓度为10-9mol/L;两种溶液中,水电离出的H+的浓度相同,则两种溶液中水的电离程度相同;NaHSO4相当于一元强酸,NH3H2O是一元弱碱,则将等体积等物质的量浓度的NaHSO4与氨水混合后,溶液呈酸性;混合后的溶液中,根据电荷守恒得:c()+c(H+)+c(Na+)=2c()+c(OH-)(),根据物料守恒得:c(Na+)=c()(),c()=c()+c
15、(NH3H2O),并将联立可得,c()+c(H+)=c()+c(OH-),综上所述,AC正确,B错误,故选AC;常温下,若一定量的NaHSO4溶液与氨水混合后,根据电荷守恒得:c()+c(H+)+c(Na+)=2c()+c(OH-),由于溶液pH=7,说明溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),故c()+c(Na+)=2c();100mL 0.2molL-1 NaHSO4溶液中加入0.2molL-1 Ba(OH)2溶液,若要使恰好完全沉淀,则Ba(OH)2溶液的体积为100mL;反应前,NaHSO4溶液中n(H+)=0.1L0.2molL-1=0.02mol,Ba(OH)2溶液中n(OH-)=2
16、0.1L0.2molL-1=0.04mol,则反应后,溶液中n(OH-)=0.02mol,c(OH-)=0.1molL-1,c(H+)=10-13molL-1,pH=13。6(1)-853.4(2)Ea+664.1(3) kJ/mol 32【解析】(1)由生成焓的定义可知H1=+66.4 kJ/mol,H2=-393.5 kJ/mol,根据盖斯定律2-可得:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)H=-393.5 2kJ/mol-66.4 kJ/mol=-853.4 kJ/mol;(2)结合盖斯定律:-=可知2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)H3=-483.6 kJ/mol-180.5 kJ/mol=-664.1 kJ/mol,且根据反应的焓变等于正逆反应的活化能之差,即H=E正-E逆,而已知反应的正反应的活化能为EakJ/mol,可知反应的逆反应的活化能为EakJ/mol-H3=(Ea+664.1)kJ/mol;(3)根据4HCl+O22Cl2+2H2O中4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应热化学方程式为: kJ/mol; kJ,可得 kJ,7(1)CH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)H=-896 KJ /mol(2) 3mol 0.0