2020高考化学一轮选训习题 非选类(四)(含解析)新人教版

【2019最新】精选高考化学一轮选训习题非选类（四）（含解析）新人教版
李仕才
1．已知键能：N≡N 945 kJ·mol－1，H—H 436 kJ·mol－1，N—H 391 kJ·mol－1。

则氮气、氢气合成氨的热化学方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。

答案 N2(g)＋ 3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－93 kJ·mol－1
解析①已知键能：N≡N 945 kJ·mol－1，H—H 436 kJ·mol－1，N—H 391 kJ·mol －1，则N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝(945 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1)－(6×391 kJ·mol－1)＝－93 kJ·mol－1，故氮气、氢气合成氨的热化学方程式是N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)ΔH＝－93 kJ·mol－1。

2．在催化剂作用下合成气合成甲烷过程中会发生如下反应：
Ⅰ.CO(g)＋3H2(g)=== CH4(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－206 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) === CO2(g)＋H2(g)
ΔH2＝－41 kJ·mol－1
Ⅲ.2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g)
ΔH 3＝－247.4 kJ·mol－1
(1)图1是太原理工大学煤化工研究所利用热力学数据分析得到温度对反应Ⅰln K(化学平衡常数K的自然对数)的曲线图，请分析出现这样趋势的原因是
________________________________________________________________________
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(2)提高甲烷反应选择性的关键因素是________________________，根据相关知识和图2分析合成甲烷适宜的反应条件是在550～630 K、1 MPa的原因是____________________
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答案(1)在其他条件不变时，温度升高反应Ⅰ向吸热的逆反应方向移动使ln K减小(2)催化剂此条件下反应速率较快而且甲烷产率较高
解析(1)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝－206 kJ·mol－1此反应正方向是放热反应，在其他条件不变的情况下，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，ln K 也减小。

(2)催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，是提高甲烷反应选择性的关键因素，根据相关知识和图2分析在550～630 K和1 MPa的条件下反应速率较快而且甲烷产率较高，是合成甲烷适宜的反应条件。

3．T °C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：ΔH＞0，乙苯(或Cl2)、α­氯乙基苯(或HCl)的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示：
(1)0～2 min内，以HCl表示的该反应速率v(HCl)＝________。

(2)6 min时，改变的外界条件为________，该条件下的平衡常数K＝________。

(3)10 min时，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，则此时该反应v正________(填“＞”“＜”或“＝” )v逆；若12 min时反应再次达到平衡，则在0～12 min内，Cl2的转化率α＝________。

(计算结果保留三位有效数字)
答案(1)0.05 mol·L－1·min －1 (2)升高温度81
(3)> 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·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%。

4．常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝1.64×10－14，则求得反应：Fe2＋＋2H2O??Fe(OH)2＋2H ＋的平衡常数为________________(保留1位小数)。

答案 6.1×10－15
解析Fe2＋＋2H2O??Fe(OH)2＋2H＋的平衡常数K＝＝＝≈6.1×10－15。

5．甲烷重整可选氧化物NiO－Al2O3作为催化剂。

工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH＝12(常温)，然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备。

加入氨水调节pH＝12时，c(Ni2＋)为________。

已知：Ksp[Ni(OH)2]＝5×10－16。

答案5×10－12 mol·L－1
解析pH＝12，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，
Ksp[Ni(OH)2]＝5×10－16，c(Ni2＋)＝mol·L－1＝5×10－12 mol·L－1。

6．制备碘化钠溶液可以将制备好的碘化亚铁溶液加入碳酸氢钠溶液中，控制碘化亚铁与碳酸氢钠的物质的量之比在～之间，在80～100 ℃下搅拌反应30～50 min，反应生
成碘化钠及碳酸亚铁等。

该反应的化学方程式为______________________________________
___________________________________________________________________________ ___
___________________________________________________________________________ ___。

答案FeI2＋2NaHCO3===FeCO3↓＋2NaI＋CO2↑＋H2O
7．偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大，但在草酸(H2C2O4)溶液中因发生氧化还原反应而溶解，同时生成络合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3]，该反应的化学方程式为_______________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

答案2NH4VO3＋4H2C2O4===(NH4)2[(VO)2(C2O4)3]＋2CO2↑＋4H2O
8．(NH4)2SO4是工业制备K2SO4的重要原料。

根据图中相关物质的溶解度曲线，简述工业上制备K2SO4晶体的设计思路：_____________________________________________
________________________________________________________________________。

答案配制较高温度(80～100 ℃)下的硫酸铵、氯化钾饱和混合溶液，冷却结晶，过滤、洗涤
解析根据复分解反应发生的条件和图像中物质溶解度分析，常温下K2SO4的溶解度小，在生成物中会以沉淀的形式出现，故反应可以进行，工业上制备K2SO4晶体的设计思路是：配制较高温度(80～100 ℃)下的硫酸铵、氯化钾饱和混合溶液，冷却结晶，过滤、洗涤得到。

9．以NaCl等为原料制备KClO4的过程如下：
①在无隔膜、微酸性条件下，发生反应：NaCl＋H2O——NaClO3＋H2↑(未配平)
②在NaClO3溶液中加入KCl发生复分解反应，降温结晶，得KClO3。

③一定条件下反应：4KClO3===3KClO4＋KCl，将产物分离得到KClO4。

(1)电解时，产生质量为2.13 g NaClO3，同时得到H2的体积为__________L(标准状况)。

(2)向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是
________________________________________________________________________。

答案(1)1.344 (2)低温时，KClO3溶解度小，易从溶液中结晶析出
解析(1)根据得失电子数目守恒，2.13×[5－(－1)]/106.5＝V(H2)×2/22.4，解得V(H2)＝1.344 。

(2)根据温度和溶解度之间的关系，KClO3的溶解度小于NaClO3，因此低温时，KClO3易从溶液中结晶析出。