2022高考化学填空专练题3含解析

2022高考化学填空专练题（3）李仕才1、ΔH＝＋124kJ·mol－1部分化学键的键能如下表所示：化学键C—HC—CC==CH—H键能/kJ·mol－1412348X436根据上述反应的能量变化，计算X＝____________。答案　612解析　反应热＝反应物总键能－生成物总键能，由有机物的结构可知，应是—CH2CH3中总键能与—CH===CH2、H2总键能之差，设C===C键能为XkJ·mol－1，则ΔH＝(5×412＋348－3×412－X－436)kJ·mol－1＝124kJ·mol－1，解得X＝612。2、一定条件下，CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。(1)A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________________；压强：p1________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)p2；逆反应速率：v逆(A)________v逆(B)。(2)在C点，CO的转化率为________；在C点，若再按物质的量之比1∶2充入一定量的CO和H2，当其他条件不变，达到新的平衡时，CH3OH的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。答案　(1)KA＞KB＝KC　＞　＜　(2)75%　增大4\n解析　(1)影响平衡常数的外界因素为温度。分析图像知B、C两点温度相同，故KB＝KC；当其他条件不变时，升高温度，甲醇的体积分数减小，平衡逆向移动，因此升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则反应：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)为放热反应，KA>KB，故A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA>KB＝KC；反应：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)正向为气体物质的量减小的反应，当其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大；分析图像知压强：p1>p2；温度越高，反应速率越快；压强越大，反应速率越快，温度对反应速率的影响比压强显著，故逆反应速率：v逆(A)<v逆(B)。(2)分析图像知C点甲醇的体积分数为50%，根据题意设起始加入CO、H2的物质的量分别为1mol、2mol，转化的CO的物质的量为xmol，利用三段式分析。　　　　CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)起始/mol120转化/molx2xx平衡/mol1－x2－2xx则有x/(3－2x)×100%＝50%，解得x＝0.75mol，则CO的转化率为0.75mol/1mol×100%＝75%；在C点，若再按物质的量之比1∶2充入一定量的CO和H2，相当于增大压强，平衡正向移动，达到新的平衡时，CH3OH的体积分数增大。3、甲醇是一种可再生能源，工业上可用合成气制备甲醇，反应为CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)。某温度下在容积为VL的密闭容器中进行反应，其相关数据如下图；反应开始至平衡时，用H2表示化学反应速率为________。该温度下CO的平衡转化率为________。答案　mol·L－1·min－1　60%解析　反应开始至平衡时需要时间为10min，H2的变化物质的量为2.0mol－0.8mol＝1.2mol，则用H2表示化学反应速率为＝mol·L－1·min－1；至平衡时CO的变化物质的量为1.0mol－0.4mol＝0.6mol，该温度下CO的平衡转化率为×100%＝60%。4、镁－H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O,则正极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4\n常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg2＋浓度为________。当溶液pH＝6时，________(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12)。答案　H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O　0.045mol·L－1没有解析　镁－H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应，正极反应式H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O；若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时溶液中，氢离子浓度减小0.1mol·L－1－0.01mol·L－1＝0.09mol·L－1，依据反应方程式得到Mg2＋浓度＝0.045mol·L－1；Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，当溶液pH＝6时，c(OH－)＝10－8mol·L－1，则Qc＝c(Mg2＋)×c2(OH－)＝0.045×10－16＝4.5×10－18＜Ksp[Mg(OH)2]，说明无氢氧化镁沉淀生成。5、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。6、以某菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料通过以下方法可获得碳酸锰粗产品：　　　　　硫酸　　　MnO2　　NaOH　　滤渣1　　NH4HCO3　　　　　　↓↓↓　↓↓菱锰矿―→―→―→―→―→―→―→产品取“沉锰”前溶液amL于锥形瓶中，加入少量AgNO3溶液(作催化剂)和过量的1.5%(NH4)2S2O8(过二硫酸氨)溶液，加热，Mn2＋被氧化为MnO，反应一段时间后再煮沸5min[除去过量的(NH4)2S2O8]，冷却至室温。选用适宜的指示剂，用bmol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液的体积为VmL。(1)Mn2＋与(NH4)2S2O8反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________。(2)用含a、b、V的代数式表示“沉锰”前溶液中c(Mn2＋)＝______________________。答案　(1)2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋　(2)mol·L－1解析　(1)Mn2＋与(NH4)2S2O8反应的离子方程式为2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO4\n＋16H＋。(2)用bmol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定时发生的反应为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，由于反应前后锰元素守恒，所以n(Mn2＋)＝n(Fe2＋)＝×V×10－3L×bmol·L－1，所以“沉锰”前溶液中c(Mn2＋)＝mol·L－1。4