1、精選高考化學復習資料 基本概念、基本理論綜合題1煤直接燃燒的能量利用率較低，為提高其利用率，工業(yè)上將 煤 氣化(轉(zhuǎn)變成co和h2)后再合成乙醇、二甲醚等多種能源。(1)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。該電池的負極反應式為_。(2)煤氣化所得氣體可用于工業(yè)合成二甲醚，其反應如下：2co(g)4h2(g)ch3och3(g)h2o(g)。同時發(fā)生副反應：co(g)2h2(g)ch3oh(g)；co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)。在溫度為250 、壓強為3.0 mpa時，某工廠按投料比v(h2)v(co) a進行生產(chǎn)，平衡時

2、反應體系中各組分的體積分數(shù)如下表：物質(zhì)h2coco2(ch3)2och3oh(g)h2o(g)體積分數(shù)0.540.0450.180.180.0150.03投料比a_；250時反應co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)的平衡常數(shù)k_。解析：(1)根據(jù)圖示可知負極上發(fā)生乙醇氧化為乙酸的反應。 (2)根據(jù)碳原子守恒和氫原子守恒，可得原投料中h2和co的物質(zhì)的量之比為(0.5420.1860.01540.032)(0.0450.180.1820.015)1.140.61.9，即a1.9。計算平衡常數(shù)時，體積分數(shù)可直接代替物質(zhì)的量濃度進行計算(同一體系中氣體物質(zhì)的體積分數(shù)之比等于物質(zhì)的量濃度之比)

3、，故k72。答案：(1)ch3ch2ohh2o4e=ch3cooh4h(2)1.9722 (2013汕頭質(zhì)量檢測)為了提高資源利用率，減少環(huán)境污染，化工集團將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈，如圖所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻住?1)鈦鐵礦進入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預熱等物理方法處理，請從原理上解釋粉碎的作用：_；已知氯化爐中氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量之比為76，則氯化爐中還原劑的化學式是_。(2)已知：mg(s)cl2(g)=mgcl2(s)h641 kj/mol2mg(s)ticl4(s)=2mgcl(s)ti(s)h512 kj/mol則ti(s)2cl2(g)=ticl4(s)h_。

4、(3)氬氣通入還原爐中并不參與反應，通入氬氣的作用是_。(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為2ch3oh3o24oh=2co6h2o，該電池中正極上的電極反應式為_。來源:工作一段時間后，測得溶液的ph_(填“減小”、“增大”或“不變”)。解析：(1)粉碎反應物，可以增大其表面積，從而增大反應物之間的接觸面積，提高反應速率；氯化爐中發(fā)生的反應為6c7cl22fetio3=6co2ticl42fecl3，由此可知c和fetio3為還原劑。(2)根據(jù)蓋斯定律，由2得：ti(s)2cl2(g)=ticl4(s)；h770 kj/mol。(3)氬

5、氣性質(zhì)不活潑可以防止mg和ti等具有強還原性的物質(zhì)被氧化。(4)根據(jù)該電池的總反應式可知，反應過程中不斷消耗oh，則該電池工作一段時間后，溶液的ph將減小。答案：(1)增大反應物間的接觸面積，提高反應速率c、fetio3(2)770 kj/mol(3)mg和ti都有強還原性，在氬氣氛圍中可防止mg、ti被氧化(4)o22h2o4e=4oh(或3o26h2o12e=12oh)減小3(2013北京西城區(qū)期末考試)脫硫技術能有效控制so2對空氣的污染。(1)向煤中加入石灰石可減少燃燒產(chǎn)物中so2的含量，該反應的化學方程式是_。(2)海水呈弱堿性，主要含有na、k、ca2、mg2、cl、so、br、h

6、co等。含so2的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如圖所示：向曝氣池中通入空氣的目的是_。通入空氣后曝氣池中海水與天然海水相比，濃度有明顯不同的離子是_。aclbsocbrdhco(3)用naoh溶液吸收煙氣中的so2，將所得的na2so3溶液進行電解，可得到naoh，同時得到h2so4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。來源:圖中a極要連接電源的_(填“正”或“負”)極，c口流出的物質(zhì)是_。so放電的電極反應式為_。電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動的原理解釋原因：_。解析：(1)煤燃燒時，石灰石在高溫下分解產(chǎn)生cao和co2，cao為堿性氧化物，可以與so2、o2反應生成caso4，該

7、反應的化學方程式是2so2o22caco32caso42co2。(2)so2為酸性氧化物，海水呈弱堿性，曝氣池中通入空氣的目的是將so、hso等氧化。通入空氣后溶液中so的濃度增大，hco的濃度減小。(3)電解na2so3溶液，根據(jù)圖示，a極應為陰極，要連接電源的負極，c口流出的物質(zhì)是硫酸。陰極的電極反應式為2h2e=h2，陽極的電極反應式為so2eh2o=so2h。電解過程中h在陰極放電生成h2，陰極區(qū)存在平衡h2ohoh，c(h)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強。答案：(1)2so2o22caco32caso42co2(2)將h2so3、hso等氧化為sobd(3)負硫酸so2eh2o

8、=so2hh2ohoh，在陰極h放電生成h2，c(h)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強4(2013荊州質(zhì)檢)如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)的原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中x為陽離子交換膜。請按要求回答相關問題：(1)甲烷燃料電池負極反應式為_。(2)石墨(c)極的電極反應式為_。(3)若在標準狀況下，有2.24 l氧氣參加反應，則乙裝置中鐵極上生成的氣體的體積為_l；丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為_ g。(4)某同學利用甲烷燃料電池設計電解法制取漂白液或fe(oh)2的實驗裝置(如圖所示)。若用于制漂白液，a為電池的_極，電解質(zhì)溶液最好用)_ _。若用于制fe(oh)2，

9、使用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液，陽極選用_作電極。解析：(1)甲烷燃料電池負極上發(fā)生氧化反應，即甲烷在負極上被氧化。在koh溶液中甲烷被氧化后生成碳酸鉀，負極反應式為ch48e10oh=co7h2o。(2)電池的負極與電解池的陰極相接，鐵極為陰極，則c極為陽極，在c極上發(fā)生氧化反應，電極反應式為2cl2e=cl2。(3)n(o2)0.1 mol，甲池中正極反應式為o24e2h2o=4oh，由電子守恒知，經(jīng)過甲、乙、丙裝置的電子的物質(zhì)的量為0.4 mol。乙池中的鐵極與甲池的負極相連，鐵極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為2h2o2e=2ohh2，n(h2)0.2 mol，v(h2)0.2 mol2

10、2.4 lmol14.48 l。丙池中精銅為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為cu22e=cu，n(cu)0.2 mol，m(cu)0.2 mol64 gmol112.8 g。(4)漂白液的有效成分是次氯酸鹽，制備原理是2cl2h2o2ohcl2h2，cl22oh=clcloh2o，氣體與液體反應，最好采用逆向接觸，即氣體在下端產(chǎn)生，堿溶液在上端生成，使其充分反應，所以該裝置的下端為陽極，上端為陰極，陰極與電源負極相連，故a極為負極。生活中常見且廉價的氯化物是氯化鈉，故電解質(zhì)溶液最好用飽和氯化鈉溶液。若制備氫氧化亞鐵，用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液，選用鐵作陽極。答案：(1)ch48e10oh=co7

11、h2o(2)2cl2e=cl2(3)4.4812.8(4)負飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水)鐵5(2013新課標全國卷節(jié)選)二甲醚(ch3och3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為h2、co和少量的co2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應：甲醇合成反應：()co(g)2h2(g)=ch3oh(g)h190.1 kjmol1()co2(g)3h2(g)=ch3oh(g)h2o(g)h249.0 kjmol1水煤氣變換反應：()co(g)h2o(g)=co2(g)h2(g)h341.1 kjmol1二甲醚合成反應：()2ch3oh(g)=ch3och3(g)h2o(g)

12、h424.5 kjmol1回答下列問題：(1)al2o3是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度al2o3的主要工藝流程是_(以化學方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反應()對于co轉(zhuǎn)化率的影響_。(3)有研究者在催化劑(含cuznalo和al2o3)、壓強為5.0 mpa的條件下，由h2和co直接制備二甲醚，結(jié)果如圖所示。其中co轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_。(4)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kwhkg1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負極反應為_，一個二甲醚分子經(jīng)過電化學氧化，可以產(chǎn)生_

13、個電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20 v，能量密度e_(列式計算。能量密度電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kwh3.6106 j)。解析：本題考查了物質(zhì)的工業(yè)制備原理、熱化學及電化學知識，意在考查考生綜合分析問題和解決問題的能力。(1)工業(yè)上用鋁土礦制備較高純度al2o3的方法是先用naoh溶解鋁土礦得到naal(oh)4(或naalo2)溶液，然后再向溶液中通入過量co2得到al(oh)3沉淀，最后加熱al(oh)3即可得到al2o3。(2)與co轉(zhuǎn)化有關的反應有反應()、反應()，這兩個反應中的甲醇、h2o又出現(xiàn)在反應()中，故當反應()消耗甲醇時，有利于反應()向右進行，提高co轉(zhuǎn)化

14、率；當反應()中生成較多的水時，能促使反應()向右進行， 提高co轉(zhuǎn)化率。(3)由于co與h2直接制備二甲醚的反應是一個放熱反應，因此溫度升高，反應向逆反應方向移動，從而使co的轉(zhuǎn)化率降低。(4)放電時，二甲醚中的碳元素轉(zhuǎn)化為co2，先寫出ch3och312e2co2，再結(jié)合電荷守恒、質(zhì)量守恒配平后得：ch3och33h2o12e=2co212h。由能量密度單位知，能量密度是指1 kg物質(zhì)在反應中所能提供的電量，故有1 kg二甲醚物質(zhì)的量為1 000/46 mol，它共失去的電子為121 000/46 mol，故其能量密度為1.20 v1296 500 cmol1(3.6106jkw1h1)1

15、 kg8.39 kwhkg1。答案：(1)al2o3(鋁土礦)2naoh3h2o=2naal(oh)4、naal(oh)4co2=al(oh)3nahco3、2al(oh)3al2o33h2o(2)消耗甲醇，促進甲醇合成反應()平衡右移，co轉(zhuǎn)化率增大；生成的h2o，通過水煤氣變換反應()消耗部分co(3)反應放熱，溫度升高，平衡左移(4)ch3och33h2o=2co212h12e12(3.6106jkw1h1)8.39 kwhkg16(2013開封模擬)氮是地球上含量豐富的一種元素，氨、肼(n2h4)和疊氮酸都是氮元素的重要氫化物，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重大作用。(1)合成氨生產(chǎn)技術的創(chuàng)

16、立開辟了人工固氮的途徑，對化學工業(yè)技術也產(chǎn)生了重要影響。在固定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0，其平衡常數(shù)k與溫度t的關系如下表。t/k298398498平衡常數(shù)k4.1106k1k2則該反應的平衡常數(shù)的表達式為_；判斷k1_k2(填“”、“”或“”)。下列各項能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_(填字母)。a容器內(nèi)n2、h2、nh3的濃度之比為132bv(n2)正3v(h2)逆c容器內(nèi)壓強保持不變d混合氣體的密度保持不變一定溫度下，在1 l密閉容器中充入1 mol n2和3 mol h2并發(fā)生上述反應。若容器容積恒定，10 min達到平衡時，氣體的總物

17、質(zhì)的量為原來的，則n2的轉(zhuǎn)化率為_，以nh3的濃度變化表示該過程的反應速率為_。來源:(2)肼可用于火箭燃料、制藥原料等。在火箭推進器中裝有肼(n2h4)和液態(tài)h2o2，已知0.4 mol液態(tài)n2h4和足量液態(tài)h2o2反應，生成氣態(tài)n2和氣態(tài)h2o，放出256.6 kj的熱量。該反應的熱化學方程式為_。一種肼燃料電池的工作原理如圖所示。該電池工作時負極的電極反應式為_。加熱條件下用液態(tài)肼(n2h4)還原新制cu(oh)2來制備納米級cu2o，同時放出n2。該反應的化學方程式_。肼與亞硝酸(hno2)反應可生成疊氮酸，8.6 g疊氮酸完全分解可放出6.72 l氮氣(標準狀況下)，則疊氮酸的分子式

18、為_。來源:解析：根據(jù)化學方程式可寫出該反應的平衡常數(shù)表達式，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡左移，平衡常數(shù)減小，故k1k2。當n2、h2、nh3的濃度之比為132時，不一定為平衡狀態(tài)，a項錯誤；當3v(n2)正v(h2)逆時為平衡狀態(tài)，b項錯誤；該反應為氣體體積減小的反應，當壓強不變時一定達到平衡狀態(tài)，c項正確；該體系中氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化，容器體積不發(fā)生變化，故混合氣體的密度不變，d項錯誤。設轉(zhuǎn)化的n2的物質(zhì)的量為x mol，則有： n2(g)3h2(g)2nh3(g)起始(mol) 1 3 0轉(zhuǎn)化(mol) x 3x 2x平衡(mol) 1x 33x 2x根據(jù)平衡時氣體的總物質(zhì)的量為原來的，可得x0.25，則n2的轉(zhuǎn)化率為25%，v(nh3)0.05 mol/(lmin)。(2)由題中信息可寫出該反應的熱化學方程式。在原電池中，陽離子移向正極，故n