备战高考化学压轴题专题复习—化学反应原理综合考查的综合含详细答案

备战高考化学压轴题专题复习—化学反应原理综合考查的综合含详细答案

一、化学反应原理综合考查

1．（1）如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。

①下列说法正确的是_______（填字母序号）

A．固氮过程中，N2只做氧化剂

B．硝化过程需要有氧化剂参与

C．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响

D．同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化

②反硝化过程中，CH3OH可作为反应的还原剂，1mol还原剂失去6mol电子。请将该反应的离子方程式补充完整：5CH3OH+□NO3—□_______+□_______+□_______+□_______，_____________

（2）研究表明，氮氧化物（NO x）和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。

①已知：SO 2生成SO3总反应方程式是2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ/mol

此反应可通过如下两步完成：2NO(g)＋O 2(g)2NO2(g)ΔH1＝－113kJ/mol

NO 2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝_______。

②一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1mol，5min达到平衡，此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3，则NO2的平衡转化率是_______。

（3）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，其化合物，有着广泛的用途。

①AsH3的稳定性比NH3的稳定性_______（填“强’’或“弱’’）。用原子结构解释原因

_______。

②常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_______。

③298K时，将20mL3xmol•L-1Na3AsO3、20mL3xmol•L-1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO 33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43﹣)与反应时间（t）的关系如图所示。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为_______。

【答案】BCD 5CH 3OH+6NO 3-N 2↑+4HCO 3-+CO 32-+8H 2O —41.8kJ/mol 75% 弱 N

和As 位于同一主族，As 的电子层数比N 的多，原子半径As 比N 的大，得电子能力As 比N 弱，非金属性As 比N 弱，氢化物AsH 3的稳定性比NH 3弱 2As 2S 3+5O 2+6H 2O=4H 3AsO 4+6S

3

2

4y (x-y)

【解析】 【分析】 【详解】

（1）①A ．氮气在大气中氧化为亚硝酸根离子、硝酸根离子，N 的化合价升高，被氧化，所以N 2作还原剂，故A 错误；

B ．NH 3转化成HNO 2，增加了O 元素，则NH 3被氧气氧化，所以在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与，故B 正确；

C ．反硝化过程，生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，故C 正确；

D ．氨化过程是动植物蛋白转化为氨气或铵根离子，即有机物转化为无机物，同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化，故D 正确； 故选BCD 。

②反硝化过程中，CH 3OH 可作为反应的还原剂，1mol 还原剂失去6mol 电子。CH 3OH 与硝酸根离子反应生成氮气、碳酸根离子、碳酸氢根离子和水，反应的离子方程式为：5CH 3OH+6NO 3-N 2↑+4HCO 3-+CO 32-+8H 2O ，故答案为：5CH 3OH+6NO 3-

N 2↑+4HCO 3-+CO 32-+8H 2O ；

（2）①Ⅰ.2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)ΔH ＝－196.6kJ·mol －1

Ⅱ.2NO(g)＋O 2(g)

2NO 2(g)ΔH 1＝－113kJ·mol －1

盖斯定律计算（Ⅰ-Ⅱ）×

1

2

得到NO 2(g)＋SO 2(g)SO 3(g)＋NO(g)ΔH 2＝-41.8 kJ·mol －1，故

答案为：-41.8 kJ·

mol －1； ②一定温度下，向2 L 恒容密闭容器中充入NO 2和SO 2各1 mol ，5min 达到平衡，此时容器中NO 2和NO 的浓度之比为1：3，结合三行计算列式得到，设消耗NO 2的物质的量为x ：

223NO g +SO g SO g +NO g mol 110

0mol x x x x mol 1-x

1-x

x

x

ƒ

（）（）（）

（）起始量（）

变化量（）平衡量（）

NO 2和NO 的浓度之比为1：3，物质的量之比=1：3，（1-x ）：x=1：3，x=0.75mol ，NO 2

的平衡转化率=

0.75mol

1mol

×100%=75%， 故答案为：75%；

（3）①非金属性：N>As ，AsH 3的稳定性比NH 3的稳定性弱，用原子结构解释原因：N 和As 位于同一主族，As 的电子层数比N 的多，原子半径As 比N 的大，得电子能力As 比N 弱，非金属性As 比N 弱，氢化物AsH 3的稳定性比NH 3弱；

②常将含砷废渣（主要成分为As 2S 3）制成浆状，通入O 2氧化，生成H 3AsO 4和单质硫，结合电子转移配平得方程式为：2As 2S 3+5O 2+6H 2O=4H 3AsO 4+6S ； 故答案为：2As 2S 3+5O 2+6H 2O=4H 3AsO 4+6S ； ③列三段式如下：

333242AsO aq +I aq +2OH AsO aq +2I aq +H O l x x y y y 2y x-y x-y

y

2y

ƒ

－－

－－（）（）（）（）（）

起始量

转化量平衡量

根据平衡常数表达式K=()3243232c(AsO )c (I )c(AsO )c I c (OH )⨯⨯⨯－－－－ =

()()()2

2y y x y x y ⨯-⨯-=3

24y (x-y)，故答案为：3

2

4y (x-y)。

2．磷酸是重要的化学试剂和工业原料。请回答下列问题： (1)已知：25℃时，磷酸和氢氟酸的电离常数如下表所示。 物质

H 3PO 4

HF

电离常数

Ka 1＝7.1×10−3；

Ka 2＝6.3×10−8； Ka 3＝4.2×10−13

Ka ＝6.6×10−4 向NaF 溶液中滴加少量H 3PO 4溶液，反应的离子方程式为____________ (2)已知： Ⅰ.CaO(s)+H 2SO 4(l)

CaSO 4(s)+H 2O(l) ΔH ＝-271kJ·mol −1

Ⅱ.5CaO(s)+3H 3PO 4(l)+HF(g)

Ca 5(PO 4)3F(s)+5H 2O(l) ΔH ＝-937kJ·mol −1