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2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸題專練 基本概念、基本理論綜合題 技巧模型 1．細(xì)審快答：必須按照“一審二謀三落筆”的解題“三部曲”：仔細(xì)審題，周密謀解，慎重落筆。審題一定要仔細(xì)，有了這個(gè)“細(xì)”，才能謀求到完整合理的解題方法，才會(huì)有答題的“快”。 2．先易后難：易題兩三分易得，難題一兩分難掙，寧可難題丟一問(wèn)，莫讓易題丟一分。因此，答題時(shí)應(yīng)盡量做到先易后難。先做容易題，準(zhǔn)確率高，用時(shí)短，能夠增強(qiáng)信心，使思維趨向高潮，對(duì)臨場(chǎng)發(fā)揮極為有利。關(guān)鍵時(shí)刻，要敢于放棄或猜測(cè)作答。 3．膽大心細(xì)：高考沒(méi)有足夠的時(shí)間讓你反復(fù)演算，更不容你一而再、再而三地變換解題方法，往往是看到一個(gè)題目，憑第一印象選定一種方法就動(dòng)筆，這就要求你對(duì)每一步推理或運(yùn)算不但要細(xì)心，而且對(duì)某些推斷題要憑自己所學(xué)的知識(shí)大膽猜測(cè)，然后驗(yàn)證。一旦發(fā)現(xiàn)走進(jìn)死胡同，必須立刻迷途知返，另辟蹊徑。 4．注意規(guī)范：表達(dá)不清楚、書寫不規(guī)范是學(xué)生失分的重要原因之一。 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．隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，解決水、空氣污染問(wèn)題成為重要課題。 (1)汽車尾氣的大量排放是造成空氣污染的重要因素之一，發(fā)展燃料電池汽車可以有效地解決上述問(wèn)題。直接甲醇燃料電池(DMFC)不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，電池結(jié)構(gòu)如下圖所示，c處通入的物質(zhì)為_(kāi)_______，外電路中電子從________移動(dòng)到________(填“A”或“B”)，寫出電池負(fù)極的電極反應(yīng)式______________________ ________________________________________________________________________。 (2)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O，會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，電解法是處理鉻污染的常用方法。該法用Fe作電極電解含Cr2O的酸性廢水，電解時(shí)，在陰極上有大量氣泡生成，并產(chǎn)生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀。 ①反應(yīng)中，1 mol Cr2O完全生成Cr(OH)3沉淀，外電路通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______ mol。 ②常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝10－32，當(dāng)Cr3＋濃度小于10－5 molL－1時(shí)可認(rèn)為完全沉淀。電解完全后，測(cè)得溶液的pH＝6，則該溶液過(guò)濾后__________(填“能”或“否”)直接排放。 (3)含氨廢水易引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固體，溶液中______(填“增大”、“減小”或“不變”)。 答案　(1)O2　A　B　CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ (2)①12?、谀? (3)不變 解析　(1)根據(jù)H＋的定向移動(dòng)，可以判斷電極A為負(fù)極，電極B為正極，所以b處通入CH3OH，c處通入O2，電子從A移動(dòng)到B，電極反應(yīng)式為 負(fù)極：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 正極：O2＋6e－＋6H＋===3H2O。 (2)陽(yáng)極：Fe－2e－===Fe2＋ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓ Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ ①1 mol Cr2O氧化6 mol Fe2＋，所以外電路通過(guò)電子的物質(zhì)的量為12 mol。 ②溶液的pH＝6，則 c(H＋)＝10－6 molL－1 c(OH－)＝10－8 molL－1 c(Cr3＋)＝＝10－8 molL－1 所以該溶液過(guò)濾后能直接排放。 (3)為Kb(NH3H2O)的倒數(shù)，溫度不變，其值不變。 2．碳、氮、硫是中學(xué)化學(xué)重要的非金屬元素，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。 (1)用于發(fā)射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3—NH—NH—CH3)，氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應(yīng)過(guò)程中放出大量熱量，同時(shí)生成無(wú)毒、無(wú)污染的氣體。已知室溫下，1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5 kJ，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)298 K時(shí)，在2 L的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－a kJmol－1(a＞0)。N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖所示。達(dá)平衡時(shí)，N2O4的濃度為NO2的2倍，回答下列問(wèn)題： ①298 K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______。 ②下列事實(shí)能判斷該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是________(填字母)。 a．混合氣體的密度保持不變 b．混合氣體的顏色不再變化 c．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) ③若反應(yīng)在398 K時(shí)進(jìn)行，某時(shí)刻測(cè)得n(NO2)＝0.6 mol，n(N2O4)＝1.2 mol，則此時(shí)v正____v逆(填“＞”、“＜”或“＝”)。 (3)NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛?，F(xiàn)向100 mL 0.1 molL－1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 molL－1 NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。 試分析圖中a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，回答下列問(wèn)題： ①水的電離程度最大的是________； ②其溶液中c(OH－)的數(shù)值最接近NH3H2O的電離常數(shù)K的數(shù)值的是________； ③在c點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是________。 答案　(1)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 550 kJmol－1 (2)①6.67?、赽　③＜ (3)①b?、赿?、踓(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)＝c(H＋) 解析　(1)1 mol(即60 g)C2H8N2完全燃燒釋放的熱量為42.5 kJg－160 g＝2 550 kJ，故熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 550 kJmol－1。 (2)平衡時(shí)，c(N2O4)＝0.6 molL－1 c(NO2)＝0.3 molL－1 ①K＝＝≈6.67。 ②a項(xiàng)，混合氣體的密度始終保持不變；c項(xiàng)，應(yīng)寫成v正(N2O4)＝v逆(NO2)。 ③此時(shí)Q＝＝6.67 由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在398 K時(shí)的平衡常數(shù)應(yīng)小于298 K時(shí)的平衡常數(shù)，所以反應(yīng)應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，所以v正＜v逆。 (3)①當(dāng)加入100 mL NaOH時(shí)，NH4HSO4電離出的H＋正好完全反應(yīng)，此時(shí)c(NH)最大，水的電離程度也應(yīng)最大。 ②NH3H2ONH＋OH－ 電離平衡常數(shù)K＝ 當(dāng)c(NH)＝c(NH3H2O)時(shí)，c(OH－)＝K 所以應(yīng)選d點(diǎn)。 ③c點(diǎn)溶液呈中性，此時(shí)，NH反應(yīng)一部分，大小順序應(yīng)為c(Na＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH－)＝c(H＋)。 3．研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。 (1)將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。 已知：①Fe2O3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH1＝＋489.0 kJmol－1 ②C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH2＝＋172.5 kJmol－1 則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________。 (2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝____________________________。 ②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3)，加入恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)α(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示，則該反應(yīng)的ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)。 　 ③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示，曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ______KⅡ。 (3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。 ①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]可由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為_(kāi)___________ ____________________________________________________________。 當(dāng)氨碳比＝3，達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______________________。 ②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷，該電極的反應(yīng)式為_(kāi)_____________。 答案　(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－28.5 kJmol－1 (2)①　②＜?、郏? (3)①2NH3＋CO2CO(NH2)2＋H2O　40% ②CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O 解析　(1)6CO(g)===3C(石墨)＋3CO2(g) ΔH3＝－3ΔH2－517.5 kJmol－1 Fe2O3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝＋489.0 kJmol－1 上述兩式相加得： Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－28.5 kJmol－1 (2)①K＝ ②達(dá)到平衡后再升溫，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)減小，則升高溫度，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0。 ③由圖2可知，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度高，升溫平衡左移，所以KⅠ＞KⅡ。 (3)①　　　 2NH3＋ CO2 CO(NH2)2＋ H2O 起始/mol 3a a 0 0 平衡/mol 3a－2x a－x x x 則100%＝60% x＝0.6a， 所以α(NH3)＝100%＝100%＝40%。 ②CO2在陰極上得電子，電極反應(yīng)式為 陰極：CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O。 4．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究部分單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。 (1)氨是氮循環(huán)過(guò)程中的重要物質(zhì)，是氮肥工業(yè)的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①已知：H—H鍵能為436 kJmol－1，N≡N鍵能為945 kJmol－1，N—H鍵能為391 kJmol－1。由鍵能計(jì)算消耗1 mol N2時(shí)的ΔH＝________。若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡________移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)； ②下圖中：當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí)，KA________KB(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ③氨氣溶于水得到氨水。在25 ℃下，將a molL－1的氨水與b molL－1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，則c(NH)________c(Cl－)(填“＞”、“＜”或“＝”)；用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式__________________________。 (2)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＜0，是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。 ①在某溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.75，若在此溫度下，向100 L的恒容密閉容器中，充入3 mol SO2、4 mol O2和4 mol SO3，則反應(yīng)開(kāi)始時(shí)正反應(yīng)速率________逆反應(yīng)速率(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來(lái)減小的是________。 a．保持溫度和容器體積不變，充入1.0 mol O2 b．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入2.0 mol He c．降低溫度 d．在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積 答案　(1)①－93 kJmol－1　向左?、冢尽、郏? Kb(NH3H2O)＝ (2)①＜?、赼bc 解析　(1)恒溫恒壓裝置中通入氦氣，則體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)；反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，K值減小。根據(jù)電荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(Cl－)，由于中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，所以c(NH)＝c(Cl－)；氨水的電離平衡常數(shù)Kb(NH3H2O)＝，c(OH－)＝10－7 molL－1，c(NH)＝ molL－1，c(NH3H2O)＝(a－b) molL－1，代入可得Kb(NH3H2O)＝。 (2)計(jì)算可得Q＝6.67＞K＝0.75，平衡逆向移動(dòng)。 5．甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示： 化學(xué)反應(yīng) 平衡常數(shù) 溫度℃ 500 800 ①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3 (1)反應(yīng)②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 (2)某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)KA________KB(填“＞”、“＜”或“＝”)。據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝________(用K1、K2表示)，反應(yīng)③為_(kāi)_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 (3)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ和曲線Ⅲ。 當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ時(shí)，改變的條件是______________________________________。 當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ時(shí)，改變的條件是______________________________________。 (4)甲醇燃料電池有著廣泛的用途，同時(shí)Al—AgO電池是應(yīng)用廣泛的魚(yú)雷電池，其原理如下圖所示。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式是__________________________________________。 (5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下，將a molL－1的醋酸與b molL－1 Ba(OH)2溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)，2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為_(kāi)_________________________。 答案　(1)吸熱 (2)＝　K1K2　放熱 (3)加入催化劑　將容器的體積(快速)壓縮至2 L (4)Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (5)10－7 解析　(1)升溫，反應(yīng)②K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (2)K只與溫度有關(guān)，所以KA＝KB。 K1＝ K2＝ K3＝ K1K2＝K3 所以K3在500 ℃、800 ℃對(duì)應(yīng)的數(shù)值分別為2.5、0.375，升溫，K3減小，故反應(yīng)③的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (3)由曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ，平衡狀態(tài)不變，所以改變的條件應(yīng)是加入催化劑；由曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ，平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍，根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，應(yīng)是把容器體積壓縮至2 L。 (4)Al作負(fù)極，NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液，則負(fù)極電極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。 (5)由題意可得，反應(yīng)平衡時(shí)，溶液呈中性，c(H＋)＝10－7 molL－1 CH3COOH CH3COO－＋ H＋ －b 10－7 Ka＝＝。