2020届高三化学二轮复习实验题必练-盖斯定律

2020届高三化学二轮复习实验题必练-盖斯定律1.氢气是一种重要的工业原料和清洁能源，可用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料，冶金用还原剂等。

(1)已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2KJ⋅mol−1。

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4KJ⋅mol−1则反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=______KJ⋅mol−1。

(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.4KJ⋅mol−1。

①该反应中的H2制取成本较高，工业生产中往往追求H2的转化率。

增大H2的平衡转化率的措施有______(填字母代号)。

a.增大压强b。

升高温度c。

增大N2浓度d。

及时移走生成物NH3e.使用高效催化剂②升高温度，该可逆反应的平衡常数K______(填“增大”“不变”或“减小”)。

③某温度下，把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的恒容密闭容器内，10min时反应达到平衡状态，测得平均速率v(NH3)=0.12mol⋅L−1⋅min−1，H2的平衡转化率为______(保留三位有效数字)，则该温度下反应的平衡常数K=______。

(3)如图所示装置工作时均与H2有关。

①图l所示装置，通入H2的管口是______(填字母)，正极反应式为______。

②图2是实验室制备H2的实验装置，在漏斗中加入1mLCuSO4溶液，可观察到气泡生成速率明显加快，原因是______，若反应装置中硫酸过量，则加入CuSO4溶液后，生成的氢气量______(填“增大”“不变”或“减小”)。

2.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3⋅3H2O.实验过程如图1：(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)△H=−50.4kJ⋅mol−1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)△H=−225.4kJ⋅mol−1酸溶需加热的目的是_______；所加H2SO4不宜过量太多的原因是______．(2)加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为______(3)用图2所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+．①实验装置图中仪器A的名称为______．②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次．(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3⋅3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，______，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3⋅3H2O.已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]．3.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等，因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中，最重要的化工产品之一．(1)实验室制备氨气的化学方程式______．(2)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气．图1是一定温度、压强下，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和2molH2(g)的能量变化示意图，写出该反应的热化学方程式______ (△H用E1、E2、E3表示)．(3)已知N2(g)+3H2⇌2NH3(g)△H=−94.4kJ⋅mol−1，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示，各时间段最终均达平衡状态．①在2L容器中发生反应，时段Ⅰ放出的热量为______．②25min时采取的某种措施是______．③时段Ⅲ条件下反应达平衡时NH3的体积分数为______．(4)电化学降解氮的原理如图3所示．①电源正极为______(填A或B)，阴极反应式为______②当阳极产生气体体积为11.2L时(标准状况)，通过质子交换膜的H+的物质的量______mol．4.天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。

I.(1)已知：一定条件下Fe2O3可被甲烷还原“纳米级”的金属铁。

其反应为：Fe2O3(s)+3CH4(g)⇌2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H①此反应的化学平衡常数表达式为______②在容积均为VL的I、II、III三个相同密闭容器中加入足量Fe2O3，然后分别充入amol CH4，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CH4的体积分数如图1所示，此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是______；上述反应的△H______0(填“大于”或“小于”)，该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。

II.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2：(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)；K1Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)；K2①对于反应Ⅰ，在一定温度下的恒容容器中，表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是______。

A.单位时间内 1mol CH4消耗，同时有 3mol H2生成；B.CH4、H2O、CO 的物质的量浓度相等；C.混合气体的密度不再改变；D.混合气体的压强不再改变。

②则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)；K=______ (用含K1、K2的代数式表示)。

(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.4kJ⋅mol−1.在容积为 10L 的密闭容器中进行，起始时充入0.2mol N2、0.6mol H2.反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图3所示。

①实验 a 从开始至平衡时的反应速率v(H2)=______；实验 c 中N2的平衡转化率αc为______。

②与实验 a 相比，其他两组改变的实验条件是：b______，c______。

③M点的逆反应速率v逆______ N点的正反应速率v正(填“>”、“<”或“=”)；N点时再加入一定量NH3，平衡后H2的体积分数______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。

5.双氧水最主要的用途是漂白和杀菌消毒，在环境保护、化学合成和工业生产中有着广泛的应用．查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2，如图所示．(1)电解饱和KHSO4溶液时，阳极的电极反应式为______ ，K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4，写出该反应的化学方程式：______ ．(2)在碱性介质中，H2O2有较强的还原性，可与Ag2O反应，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______ ．(3)已知：①2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H1=−196.46kJ⋅mol−1O2(g)=H2O(l)△H2=−285.84kJ⋅mol−1②H2(g)+12③Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H3=−184.6kJ⋅mol−1用H2O2(1)可除去工业尾气中的Cl2(g)，生成HCl(g)和O2(g)，该反应的热化学方程式为______ ．(4)该同学用此法制取一定浓度的H2O2溶液，并进行下列实验测定H2O2的质量分数．I.将5.00mL H2O2溶液(密度为1g⋅cm−3)置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；Ⅱ.用0.1000mol⋅L−1KMnO4溶液滴定；Ⅲ.用同样的方法滴定，三次滴定消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL．①操作Ⅱ中，滴入第一滴KMnO4溶液，溶液紫红色消失很慢，随滴定过程中Mn2+的增多，溶液的紫红色消失速率加快．Mn2+的作用是______ ．②配平H2O2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：______ MnO4−+______ H2O2+______ H+=______ Mn2++______ H2O+______③原H2O2溶液中溶质的质量分数为______ ．6.为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量．有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要．(1)在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质．已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ⋅mol−1②C和CO的燃烧热(△H)分别为−393.5kJ⋅mol−1和−283kJ⋅mol−1则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=______kJ⋅mol−1(2)将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示．①CO在0−9min内的平均反应速率v(CO)=______mol⋅L−1⋅min−1(保留两位有效数字)；第12min时改变的反应条件可能为______．A.升高温度B.加入NOC.加催化剂D.降低温度②该反应在第24min时达到平衡状态，CO2的体积分数为______(保留三位有效数字)，化学平衡常数值为______(保留两位有效数字)．(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收，若将一定量的SO2气体通入到300mL NaOH的溶液中，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，产生的气体与反应的HCl两者物质的量的关系如图2所示(气体的溶解和HCl的挥发忽略，NaHSO3水溶液为酸性)：①0点溶液中所含溶质的化学式为______；②a点溶液中各离子溶度大小关系为______．7.Ⅰ：用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是______。

(2)实验中改用60mL 0.50mol⋅L−1盐酸跟50mL 0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应，与原实验相比，所求中和热______ (填“相等”或“不相等”)。

Ⅱ：(1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)，丙烷脱氢可得丙烯。

已知：C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ⋅mol−1 CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ⋅mol−1则C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)△H=______ kJ⋅mol−1。