高考化学一轮复习练 非选择题(2)(含解析)新人教版
【2019最新】精选高考化学一轮复习练 非选择题(2)(含解析)新人教版
李仕才
1.SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
已知该方法中主要反应的热化学方程式:
4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)??4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 646 kJ·mol-1,
如图所示,反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。
(1)SNCR技术脱硝的最佳温度选择925 ℃的理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)SNCR与SCR技术相比,SNCR技术的反应温度较高,其原因是
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________________________________________________________________________;
但当烟气温度高于1 000 ℃时,SNCR脱硝效率明显降低,其原因可能是
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答案 (1)925 ℃时脱硝效率高,残留氨浓度较小 (2)反应的活化能较大,没有使用催化剂 因为脱硝主要反应是放热反应,温度过高,使脱硝主要反应的平衡逆向移动(或生成的N2与O2反应生成NO等其他合理答案)
解析 (1)SNCR技术脱硝的最佳温度选择925 ℃的理由是925 ℃时脱硝效率高,残留氨浓度较小。(2)SNCR与SCR技术相比,SNCR技术的反应温度较高,其原因是反应的活化能较大,没有使用催化剂降低其活化能;但当烟气温度高于1 000 ℃时,SNCR脱硝效率明显降低,其原因可能是因为脱硝主要反应是放热反应,温度过高,使脱硝主要反应的平衡逆向移动(或生成的N2与O2反应生成NO等) 。
2.甲醇(CH3OH)作为一种清洁能源开始走进人们的生活。某实验小组向一10 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO和3 mol H2,发生反应:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g) ΔH<0,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
温度T1、T2、T3由小到大的顺序为________________,a、b、c三点对应的混合气体的平均摩尔质量M(a)、M(b)、M(c)由大到小的顺序为________________。
答案 T1
M(b)>M(c)
解析 该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,则T1 86.7%
解析 (1)T ℃时,向10 L恒容密闭容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)发生反应,2 min时氯化氢的浓度是0.1 mol·L-1,则用氯化氢表示的反应速率是0.1 mol·L-1÷2 min=0.05 mol·L-1·min-1。(2)制备α氯乙基苯的正反应为吸热反应,反应前后气体的体积不变,6 min时,乙苯、Cl2的浓度在减小,而α氯乙基苯和HCl的浓度在增加,反应向正反应方向移动,只能是升高温度;该温度下达到平衡,依据题干条件可知,c(HCl)=0.18 mol·L-1,n(HCl)=1.8 mol,
起始/mol 2 2 0 0
转化/mol 1.8 1.8 1.8 1.8
平衡/mol 0.2 0.2 1.8 1.8
反应前后体积不变,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,则平衡常数为K==81。(3)10 min时,乙苯、Cl2、α氯乙基苯和 HCl的物质的量浓度分别为0.02 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.18 mol·L-1、0.18 mol·
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L-1,保持其他条件不变,再向容器中充入1 mol 乙苯、1 mol Cl2、1 mol α氯乙基苯和1 mol HCl,此时乙苯、Cl2、α氯乙基苯和HCl的物质的量浓度分别为0.12 mol·L-1、0.12 mol·L-1、0.28 mol·L-1、0.28 mol·L-1,≈5.4<81,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率;设转化的乙苯物质的量浓度为x mol·L-1,则
起始/mol·L-1 0.3 0.3 0.1 0.1
转化/mol·L-1 x x x x
平衡/mol·L-1 0.3-x 0.3-x 0.1+x 0.1+x
平衡常数为K==81,得x=0.26,所以氯气的转化率是×100%≈86.7%。
6.850 ℃时在体积为5 L的反应器中发生反应:
CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g) ΔH= -41 kJ·mol-1
CO和H2O(g)浓度变化如图所示,请列式计算此条件下的平衡常数__________________。
答案 K===1
解析 CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol·L-1 0.20 0.30 0 0
变化浓度/mol·L-1 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡浓度/mol·L-1 0.08 0.18 0.12 0.12
平衡常数K===1。
7.T温度时,向10 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO发生反应
2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g)
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ΔH=-746.5 kJ·mol-1
5 min时达到平衡,测得0~5 min内该反应速率v(N2)=0.016 mol·L-1·min-1。
(1)T温度时,该反应的平衡常数K=_______________________________________。
(2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为_________________________________。
答案 (1)800 (2)4∶5
解析 (1)T温度时, 0~5 min内该反应速率v(N2)=0.016 mol·L-1·min-1,则平衡时c(N2)=0.016 mol·L-1·min-1×5 min=0.08 mol·L-1,根据方程式
2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g),平衡时c(CO2) =0.16 mol·L-1,c(CO) =0.04 mol·L-1,c(NO) =0.04 mol·L-1,该反应的平衡常数K==800。
(2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比等于物质的量之比==。
7.亚硝酸钠常用作食品防腐剂。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品探究亚硝酸钠与硫酸的反应及生成气体产物的成分。已知气体液化的温度:NO2:21 ℃;NO:-152 ℃
回答下列问题:
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(按从左到右连接) A→C→________→__________→________。
(2)组装好仪器后,接下来进行的操作是_________________________________________
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____________________________________________________________________________;
实验开始时通入N2的作用是___________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)关闭弹簧夹K1,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体中含有NO,依据的现象是__________________________________________;
装置E的作用是_____________________________________________________________。
(4)根据上述实验,写出该反应的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)E D B (2)检查装置的气密性 赶走装置中的氧气,防止对NO的观察造成影响 (3)D中通氧气后,出现红棕色气体 冷凝使NO2完全液化 (4)2NaNO2+H2SO4(浓)===Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O
解析 (1)此实验的目的是探究亚硝酸钠和硫酸的反应以及生成的气体产物,A装置是反应装置,B装置是尾气处理装置,C装置是干燥气体,D装置为验证NO气体,E装置冷却NO2,因此连接顺序是A→C→E→D→B。
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(2)因为此实验有气体参加,因此实验前,需要检验装置的气密性;装置中含有空气,空气中的氧气能氧化NO为NO2,所以实验开始时通入N2的作用是赶走装置中的氧气,防止对NO的观察造成影响。
(3)NO为无色气体,与氧气生成红棕色气体NO2,因此D装置通入氧气后无色变为红棕色,说明NO的存在;氮的氧化物对环境都是有污染的,必须尾气处理,因此B装置的作用:尾气处理,防止污染空气;NO2的液化温度是21 ℃,因此E装置的作用:冷凝使NO2完全液化。
8.亚磷酸(H3PO3)与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3。电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如图:
阴极的电极反应式为________________;产品室中反应的离子方程式为________________。
答案 2H++2e-===H2↑ HPO+2H+===H3PO3
解析 阴极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-===H2↑;产品室中HPO和氢离子结合生成亚磷酸,反应的离子方程式为HPO+2H+===H3PO3。
9.测定汽车尾气中CO的含量可用下面方法:
用五氧化二碘(I2O5)固体氧化定量检测:I2O5+5CO===I2+5CO2
抽取10 L汽车尾气,用足量I2O5吸收,然后配成100 mL溶液,量取其中的20.00 mL溶液,用0.005 0 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,三次平行实验平均消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL,已知:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI,则尾气中c(CO)=________________。
答案 1.25×10-4 mol·L-1
解析 已知5CO~I2~2Na2S2O3,滴定时消耗Na2S2O3的物质的量为0.005 0 mol·L-1×0.02 L=0.1×10-3 mol,则尾气中CO的物质的量为0.1×10-3mol××=1.25×10-3 mol,尾气中c(CO)=1.25×10-3 mol÷10 L=1.25×10-4 mol·L-1。
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