高考化学大二轮复习增分练第28题化学反应原理综合题

第28题 化学反应原理综合题

1．已知：①CH 3OH(l)、H 2(g)的燃烧热(ΔH )分别为 －727 kJ·mol －1

、－285.8 kJ·mol －1

。 ②H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝＋44 kJ·mol －1

。 ③几种化学键的键能如下。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)根据燃烧热计算CO 2(g)＋3H 2(g)===CH 3OH(l)＋H 2O(g) ΔH ＝____________。 (3)根据键能计算CO 2(g)＋3H 2(g)===CH 3OH(g)＋H 2O(g)ΔH ＝____________。 (4)在图1中画出表示液态甲醇燃烧热的能量变化：

(5)甲醇－空气在KOH 溶液中构成燃料电池，放电一段时间后，测得电解质溶液中离子浓度大小关系为c (K ＋

)>c (HCO －

3)>c (OH －

)>c (CO 2－

3)>c (H ＋

)，装置如图2所示。放电过程中，OH －

向________(填“石墨”或“铂”)极迁移；负极的电极反应式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析： (1)根据题中已知信息①可写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：H 2(g)＋1

2

O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol

－1

。(2)根据题中已知信息可得：①CO 2(g)＋

3H 2(g)===CH 3OH(l)＋H 2O(g) ΔH 1，②CH 3OH(l)＋3

2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 2＝－727

kJ·mol －1

，③H 2(g)＋12

O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3＝－ 285.8 kJ·mol

－1

，④H 2O(l)===H 2O(g)

ΔH 4＝＋44 kJ·mol －1

。根据盖斯定律，③×3－②＋④＝①，即ΔH 1＝(－285.8×3＋727＋44)kJ·mol －1

＝－86.4 kJ·mol －1

。(3)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能。ΔH ＝(803×2＋436×3－413.4×3－351－463×3)kJ·mol －1

＝－66.2 kJ·mol －1

。(4)画图要点：化学计量数、物质状态、反应热要对应。(5)放电过程中，OH －

向负极迁移。由图可知燃料电

池中石墨作负极，铂作正极。由离子浓度关系知，KOH 最终生成了KHCO 3，结合产物KHCO 3书写负极反应式。

答案： (1)H 2(g)＋1

2O 2(g)===H 2O(l)

ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1

(2)－86.4 kJ·mol －1

(3)－66.2 kJ·mol －1 (4)如图所示

(5)石墨 CH 3OH －6e －

＋7OH －

===HCO －

3＋5H 2O

2．草酸(H 2C 2O 4)是一种还原性二元酸，存在于菠菜等植物中。

已知：常温下，草酸的电离常数K 1＝5.4×10－2

，K 2＝5.4×10－5

；溶度积常数K sp (CaC 2O 4)＝2.34× 10－9

，K sp (CaSO 4)＝9.10×10－6

。

请回答下列问题：

(1)生活中，长期将豆腐与菠菜混合食用，容易损失钙元素且易患胆结石疾病。简述理由 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)写出草酸在水中的电离方程式

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知KHC 2O 4溶液呈酸性，则溶液中c (H 2C 2O 4)______c (C 2O 2－

4)。若0.1 mol·L －1

H 2C 2O 4

溶液中第二步电离的c (H ＋

)＝a mol·L －1

，则0.1 mol·L －1

KHC 2O 4溶液中HC 2O －

4电离出来的

c (H ＋)________a mol·L －1。(填“>”“<”或“＝”)

(4)常温下，将某浓度的1 mL H 2C 2O 4溶液加蒸馏水稀释，其溶液pH 与加水稀释后溶液体积的关系如图所示。

能代表H 2C 2O 4溶液稀释情况的是曲线 ______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。在稀释该溶液过程中，下列物理量始终增大的是________(填代号)。

A.c H ＋ ·c HC 2O －4 c H 2C 2O 4

B ．c (H ＋)·c (

C 2O 2－

4)

C.c C 2O 2－

4 c H 2C 2O 4

D.c OH － c H ＋

(5)草酸亚铁样品纯度测定：准确称取m g 草酸亚铁(FeC 2O 4)样品研成粉末溶于适量的稀硫酸中(假设杂质不反应)配成250 mL 溶液。准确量取20 mL 该溶液于锥形瓶中，用c mol·L

－1

K 2Cr 2O 7酸性溶液(用稀硫酸酸化)滴定至终点，消耗滴定液V mL(还原产物为Cr 3＋

，氧化产

物为Fe 3＋

和CO 2)。

①盛装滴定液的滴定管宜选择________(填代号)。 A ．碱式滴定管 B ．酸式滴定管

②根据上述数据计算，该草酸亚铁样品的纯度为__________。

解析： (1)由硫酸钙、草酸钙的溶度积知，硫酸钙在一定条件下易转化成更难溶的草酸钙，故长期将豆腐与菠菜混合食用，容易损失钙元素且易患胆结石疾病。(2)由电离常数知，草酸是二元弱酸，分两步电离。(3)KHC 2O 4溶液呈酸性，说明HC 2O －

4的电离程度大于其水解程度，故该溶液中c (H 2C 2O 4)<c (C 2O 2－

4)。H 2C 2O 4的第二步电离受到第一步电离出来的H ＋

的抑制作用，所以对于相同浓度的H 2C 2O 4溶液和KHC 2O 4溶液，KHC 2O 4溶液中HC 2O －

4电离出来的c (H ＋

)较大。(4)草酸是二元弱酸，在稀释过程中，未电离的草酸分子继续电离，pH ＝2的H 2C 2O 4溶液

稀释1 000倍后溶液的pH<5，故曲线Ⅱ符合题意。A 项，c H ＋ ·c HC 2O －4 c H 2C 2O 4

＝K 1，其只与

温度有关，稀释过程中K 1不变；B 项，稀释过程中，溶液中c (H ＋

)和c (C 2O 2－

4)均减小，故c (H

＋

)·c (C 2O 2－4

)减小；C 项，K 1·K 2＝c H ＋ ·c HC 2O －4 c H 2C 2O 4 ·c C 2O 2－4 ·c H ＋

c HC 2O －4

＝

c C 2O 2－4 c H 2C 2O 4 ·c 2(H ＋)，稀释过程中c (H ＋

)减小，K 1和K 2不变，故c C 2O 2－

4 c H 2C 2O 4

增大；D 项，温度

不变，水的离子积不变，弱酸溶液在稀释过程中c (H ＋

)减小，c (OH －

)增大，故c OH － c H ＋

增大，

故选C 、D 。(5)①滴定管中盛装K 2Cr 2O 7酸性溶液，故应选用酸式滴定管。②根据题目提示的