1、專題 13 基本概念、基本理論綜合一母題呈現(xiàn)【母題來(lái)源】2016 年高考新課標(biāo)川卷【母題題文】 煤燃燒排放的煙氣含有 SQ 和 NO，形成酸雨、污染大氣，采用NaCIQ 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）NaCIQ2的化學(xué)名稱為 _。（2 ）在鼓泡反應(yīng)器中通入含有含有SQ 和 NQ 的煙氣，反應(yīng)溫度為323 K，NaCIQ 溶液濃度為-3-i_5X10 molL。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SQ2-SQ2-NQ-NQ-CI-1c/(moIL )-48.35X10-66.87X10-41.5X1051.2X10-33.4X10-1_ 寫出 NaCI

2、Q 溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式 _。增加壓強(qiáng)，NQ 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 SQ 和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NO 在煙氣中的初始 濃度不同，還可能是 _( (5 5* *2小”）。2反應(yīng) CIQ2-+2SQ2=2SQ2-+CI-的平衡常數(shù)K表達(dá)式為。煤燃燒排放的煙氣含有 SQ 和 NQ,形成酸雨、污染大氣，采用NaCIQ 溶液作為吸收劑

3、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 NaCIQ、Ca（ CIQ）2替代 NaCIQ，也能得到較好的煙氣脫硫效果。1從化學(xué)平衡原理分析， Ca (CIO)2相比 NaCIO 具有的有點(diǎn)是 _。2已知下列反應(yīng)：SQ(g)+2OH-(aq) =SO32-(aq)+H2。( (1)H-2-2-CIO (aq)+SO3(aq ) =SO4(aq)+CI (aq) H2+2-CaSO(s) =Ca(aq)+SO(aq) H3則反應(yīng) SO(g)+ Ca(aq) + CIO-(aq) +2OH-(aq) = CaSO4(s) +H2O(I) +CI-(aq)的 H=_ 。【答案】(1)亞

4、氯酸鈉；(2)2OH+ 3CIO2+ 4NO= 4NO+ 3C+ 2HO;提高 減小；3大于；NO 溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(3)減小；K二C(CI壯2SO42)c(CIO2Uc2(SQ2J(4)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H +AH A H母題揭秘【試題解析】(1) NaCIO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉；(2)亞氯酸鈉具有氧化性，則NaCIQ 溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為2OH + 3CIQ+ 4NO=4NO+ 3CI+ 2fO;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+ CIO2+ 2SQ= 2SO2+ C

5、I+ 4H+ 2HaO+ 3CIO2+ 4NO= 4NO+ 3CI+ 4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 SO 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，NaCIQ 溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中，SO 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，O 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3此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小。22.2根據(jù)反應(yīng)的方程式 CIO2-+2SQ2-=2S

6、(4-+CI-可知平衡常數(shù)K表達(dá)式為K =C(CI7, SOt。c(CIOrpc (SQ_)(4)如果采用 NaCIO Ca (CIO)2替代 NaCIO，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 (CIO)2效果好。_ 22已知： SQ(g)+20H-(aq) =SO3-(aq)+H20(1)H-2-2-2ClO (aq)+SO3(aq) =S04(aq)+Cl (aq)H23CaSQs) =Ca2+(aq) +SQ1 2(aq)H3則根據(jù)蓋斯定律可知+即得到反應(yīng)SO(g)+ Ca(aq) + ClO-(aq) +20H-(a

7、q) = CaSO4(s)+HzO(l) +Cl-(aq)的厶 H + H。【命題意圖】 本題以 NaCIQ 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。【命題方向】 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)

8、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)。化學(xué)平衡常數(shù)：一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡，生成物濃度的幕之積和反應(yīng)物濃度的幕之積的比值，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1 .【2016 屆唐山二模】(14 分)目前人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、新能源

9、開發(fā)很重視。(1) 汽車尾氣中含有 CO NO 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) + 2NQ(g) .- 4CQ(g) + N2(g)H= -1200 kJ mol-1對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同(T2T1)、其他條件相同時(shí)，下列圖像正確的是 _(填代號(hào))。4是綜合性試題，難度適中。5w正、 歩事-A_證:fE(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反應(yīng) C(s)+2NO(g) .一- N2(g)+CO2(g)H在 TiC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:間 /min濃度/(mol/L)0102030*

10、.40-50NO1.0.50.40.40.40.4080088N200.20.30.30.30.310066CO00.20.30.30.30.310066根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析 TiC時(shí)，該反應(yīng)在 0-20min 的平均反應(yīng)速率 v (CO) =_;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 T2C,達(dá)到平衡時(shí)，容器中 NO N2、CO 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

11、低”),H0 (填“”或“ ”).(3)以 CO 與 NH 為原料可合成化肥尿素化學(xué)式為 CO(NH)2。已知：12NH (g) +CO (g) =NHCONH (s)H= -I59.5kj/mol2NHCQNH(S)=CO(NH2)2(S)+H2O (g) H= +116.5kJ/mol3H20 (I)=H2O(g) H=+44.0kJ/molNO 發(fā)生6寫出 CO 與NH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：4NH+3O=2N2+6HQ請(qǐng)寫出通入 a 氣體一極的電極反應(yīng)式為 _ ;每消耗 3.4g NH

12、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)；一11(2) 0.015 molL min (1 分)；0. 56 (或 9/16 匕。匕。；降低(1 分)；c-(NO)-(0.3dmo：Lx0.S6mol LrO,4S:no- L-9 16-05630mm 后，只改變某一 件反應(yīng)重新達(dá)到平衝，依擔(dān)團(tuán)表數(shù)據(jù)分析，平衡狀態(tài)各物質(zhì)濃度増大，而平衡常數(shù)只隨溫度變化 平衡常數(shù)不變說(shuō)明改變的條件一定不是溫度；依據(jù)數(shù)據(jù)分析，氮?dú)鉂舛葔埓螅趸己鸵谎趸獫?度塔犬，反應(yīng)前后氣體休積不變， 所臥可能是減小溶浹體積或加入一定量一氧化氟； 故答案為皿； 在原來(lái)平衡時(shí)，

13、c(NO):c(Nd：c(CO;)- 0.48:0.36:0.3(5=43:3若 30mm 后升高溫度至 TQ 達(dá)到平衡時(shí)，容 器中 NO、CO:的濃度之比対 4 3: 3,嬴氣和二氧化碳濃度之比始終為 1： h 所氏丸 34: 3, 說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方問(wèn)移動(dòng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理：升高溫度,化學(xué)平衡向吸 熱的反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明逆反應(yīng)是7吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)故H c(HCQ ) c(CQ ) c(OH ) c(H )(有錯(cuò)計(jì) 0 分)(4)2CaCO+2SO+Q+4HzO=2(CaS(4-2fO)+2CO5.6X105mo1/L【解析】試題分析:根據(jù)蓋斯走律分析，反應(yīng)

14、反應(yīng)即可得熱化學(xué)萬(wàn)程式為:CH4(g)+X:digj=N:fgHC0：(g)+ 2HzO(g) AH=-S60.M69793 lkJmolo (2)邊極將水反應(yīng)生成氧氣，氧元素化合價(jià)升高”失去電子，所以為負(fù)極為正極是二氧化碳得到電子生成甲酸，電極反應(yīng)為:CO2-2H+-2e-=HCOOHo氫氧化鈉的物質(zhì)的量為 UH摩爾，二氧化碳的物質(zhì)的量為 0.1摩爾，二者反應(yīng)生成等量的碳酸 鈉和碳酸氫鈉 因?yàn)樘妓岣x子水解程度大于碳酸氫根禽子， 所以離子濃度順序?yàn)椋?c()c(HCO：_)c(CO-(4)碳釀鈣和二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成石膏和二氧化碳 方程式 為：X2=5.6xlO-5mol Lo考點(diǎn)：蓋斯定

15、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)祝捎煤线m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 NH 可消除硝酸工業(yè)尾氣中的 NO 污染。NH 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)曲線 a 中，NO 的起始濃度為 6X10一4mg/m，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,3率為 mg/ (m s)。曲線 b 對(duì)

16、應(yīng)的 NH 與 NO 的物質(zhì)的量之比是，其理由是 (2)已知在 25C,101kPa 時(shí)：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H= -Q1/mol2H2(g)+O2(g)=2H20(1) H= - Q2kJ / mo1N2(g) +O2(g)= =2N0(g) H= + Q3kJ / mo1請(qǐng)寫出用 NH 脫除 NO 的熱化學(xué)方程式。10II.工業(yè)上還可以變“廢”為“寶”，將霧霾里含有的 SO、NO 等污染物轉(zhuǎn)化為 NstS2O(保險(xiǎn)粉)和 NHNO等化工用品，其生產(chǎn)流程如下:NaOHS C汁竺呱，HSO；磁(3)裝置n中 NO 轉(zhuǎn)變?yōu)?NO的反應(yīng)的離子方程式為 a)，并制取 NatSO

17、 和 NHNO。裝置I中 SO、裝 置n中 NO 裝置川中 HSO和 Ce3S裝置中 NO全部轉(zhuǎn)化，處理完畢后裝置n中的剩余量與加入量相比沒有變化，則至少需向裝置W中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Q L(用含 a、b 的代數(shù)式表示)。【答案】I.(1 1.5X10-4(2 分)3:1(1 分)；NH 與 NO 的物質(zhì)的量比值越大，NO 的脫除率越大(2 分)。(2) 4 NH3(g) + 6 NO(g) =5 Nt(g) +6 HtO(1) H= - (3Q+3Q-2Q1)KJ/ mol(2 分)n. (3)3Ce +NO+2HO=3Ce NQ + 4H (2 分)(4) 2HSO+2e-+2H+=SQ2-

18、+2HO(2 分)(5) 5.6(3b-a) (3分)【解析】試題分析：I ( 1曲線 3 中?NO的起始濃度為 GxlO-mg/m1,從 A點(diǎn)到 B點(diǎn)經(jīng)過(guò) 0込 XO的濃度 變化為該時(shí)間段內(nèi) NO的脫除速率為 仃。如窘/血二以 當(dāng)其他條件相同時(shí)，NH占 X0的物履的量比値越大，X0 的脫除率越大故 X 氐與 NO 的物質(zhì)的量 之比分別為 1： 3. 3： 4s 1 時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲線分別為 5 4 巧則曲線 h 對(duì)應(yīng)的 險(xiǎn)與丸 O 的物質(zhì)的 量之比是 3:1,其理由是險(xiǎn)與*0 的物質(zhì)的量比值越犬，X0 的脫除率越大(已知在 251?, 10lk?aat:N2(g)-3Hng)=鵝)AH=*Q kJ/mol;=2H:O(1) H=- QikJ/mol; Nig) -O:g)11= 2NOg AH=- Q