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《合成流程類無(wú)機(jī)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、壓軸題一 基本概念、基本理論綜合題題型模型以組合題的形式出現(xiàn),題目往往圍繞一個(gè)主題,由多個(gè)小題組成,各小題有一定的獨(dú)立性,往往分別考查不同的知識(shí)點(diǎn),如熱化學(xué)(如蓋斯定律)、電化學(xué)、速率平衡、電解質(zhì)溶液等,綜合性很強(qiáng),題目中往往給出圖像、圖表、數(shù)據(jù)等,增加了試題的難度。該類題目得滿分不易,做題時(shí)要做到遇難而過(guò),不易強(qiáng)攻攔路虎,把能得到的分,爭(zhēng)取全得到。1.甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。Ⅰ.工業(yè)上一般以CO和H2為原料在密閉容器中合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol-1在容積為1L
2、的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系,則曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是________;該溫度下上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為_(kāi)_______;若增大H2的用量,上述反應(yīng)的熱效應(yīng)最大值為_(kāi)___________。Ⅱ.下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖,其中A、B、D均為石墨電極,C為銅電極。工作一段時(shí)間后,斷開(kāi)K,此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。(1)甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。(2)乙中A極析出
3、的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______________。(3)丙裝置溶液中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如下圖,則圖中②線表示的是________的變化;反應(yīng)結(jié)束后,要使丙裝置中金屬陽(yáng)離子恰好完全沉淀,需要________mL5.0mol·L-1NaOH溶液。答案?、?270℃ 4 90.8kJⅡ.(1)CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O(2)2.24L (3)Fe2+ 280解析 Ⅰ.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫,平衡左移,CO的轉(zhuǎn)化率減小,所以曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度為270℃?! O+2H2
4、CH3OH起始(mol·L-1)11.50轉(zhuǎn)化(mol·L-1)0.510.5平衡(mol·L-1)0.50.50.5K==4由于CO為1mol,增大H2的濃度,平衡右移,當(dāng)CO幾乎完全轉(zhuǎn)化時(shí),熱效應(yīng)最大,即為90.8kJ。Ⅱ.(1)通CH3OH一極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O(2)乙中電極反應(yīng)式為陰極:Cu2++ 2e-===Cu0.1mol0.2mol2H++2e-===H2↑2amolamol陽(yáng)極:4OH--4e-===2H2O+O2↑4amolamol則0.2mol+2amol=4
5、amol解得a=0.1所以A極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L。(3)①代表Fe3+的變化,②代表Fe2+的變化,③代表Cu2+的變化,共轉(zhuǎn)移0.4mol電子,所以n(Cu2+)=0.2mol,n(Fe2+)=0.5mol,n(NaOH)=1.4mol,V(NaOH)==0.28L,即280mL。2.隨著氮氧化物污染的日趨嚴(yán)重,國(guó)家將于“十二五”期間加大對(duì)氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多種方法。(1)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH。某研究小組
6、向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下: 濃度/mol·L-1時(shí)間/minNON2CO200.10000100.0580.0210.021200.0400.0300.030300.0400.0300.030400.0320.0340.017500.0320.0340.017①T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(保留兩位小數(shù))。②30min后,改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是________________。③若30min后升高溫度
7、至T2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5∶3∶3,則該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。(2)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0kJ·mol-1寫(xiě)出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2(g)、CO2(
8、g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式________________________。(3)以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如右圖所示,在使用過(guò)程中石墨Ⅰ電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,有關(guān)電極反應(yīng)可表示為_(kāi)_________________