2017年高考化学------大题专题1：化学反应原理综合应用

西安铁一中
A．图乙中 Cr2O27－向惰性电极移动，与该极附近的 OH－结合转化成 Cr(OH)3 除去 B．图乙的电解池中，有 0.084 g 阳极材料参与反应，阴极会有 336 mL 的气体产生
C．图甲中发生的还原反应是 Mg2＋＋ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋Mg(OH)2↓
D．若图甲中 3.6 g 镁溶解产生的电量用以图乙废水处理，理论可产生 10.7 g 氢氧化铁
－5mol·L－1)时，溶液中 c(Ag＋)为________mol·L－1，此时溶液中 c(CrO24－)等于________mol·L
－1。(已知 Ag2CrO4、AgCl 的 Ksp 分别为 2.0×10－12 和 2.0×10－10)。
(4)＋6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO3 将废液中的 Cr2O27－还原成 Cr3＋，该反应
2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g) ΔH＝－90.0 kJ·mol－1 ① 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－24.5kJ·mol－1 ② CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.1 kJ·mol－1 ③
回答下列问题：
(1) 新 工 艺 的 总 反 应 3H2 ＋ 3CO CH3OCH3 ＋ CO2 的 热 化 学 方 程 式 为
究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别，所以实验 d 的温度是 298K。
该反应温度每升高 10 ℃，反应速率是原来的 2 倍，温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反
应速率是盐酸的12，与 a 比较，b 温度升高 10 ℃，反应速率是原来的 2 倍，所以 b 反应时间
缩短到
10
min ， d
________(填选项字母)。
A．容器内气体密度保持不变
西安铁一中
B．CO 与 CO2 的物质的量之比保持不变 C．H2O 与 CO2 的生成速率之比为 1∶1 D．该反应的平衡常数保持不变 (4)对于反应①某温度下，将 2 mol CO 和 6 mol H2 充入 2 L 的密闭容器中，充分反应 10 min 后，达到平衡时测得 c(CO)＝0.2 mol·L－1，计算此温度下的平衡常数 K＝________。
________________________________________________。
(2)已知一些共价键的键能如下：
化学键
H—H C—H C—O O—H
键能/kJ·mol－1
436
414
326
464
运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能为________kJ·mol－1。
(3) 在 250℃ 的 恒 容 密 闭 容 器 中 ， 下 列 事 实 可 以 作 为 反 应 ③ 已 达 平 衡 依 据 的 是
的离子方程式为____________________。
解析：本题以铬及其化合物为载体，考查化学反应原理，涉及化学反应与现象、化学平
衡原理、反应热、溶度积计算以及陌生离子方程式的书写，意在考查考生的综合运用能力、
知识迁移和新信息处理能力以及识图能力。(1)根据题意可知，在硫酸铬溶液中逐滴加入氢 氧化钠溶液时，首先发生反应：Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓，蓝紫色溶液逐渐变浅，同时产 生灰蓝色沉淀，当氢氧化钠溶液过量时，灰蓝色沉淀逐渐溶解，发生反应：Cr(OH)3＋OH－ ===Cr(OH)－ 4 ，最终得到绿色溶液。(2)①从图象看出，铬酸根离子在酸性条件下逐渐转化成 重铬酸根离子，离子方程式为 2CrO24－＋2H＋ Cr2O27－＋H2O。②从图象看出，酸性越强， c(Cr2O27－)越大，说明 CrO24－的平衡转化率越大。A 点对应的离子浓度：c(Cr2O27－)＝0.25 mol·L －1，c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1。c(CrO24－)＝1.0 mol·L－1－0.25 mol·L－1×2＝0.5 mol·L－1。平衡 常数 K＝c2Hc＋C·rc22OC27－rO 24－＝1.0×100.－2752×0.52＝1.0×1014。③升高温度，CrO24－的平衡转化
西安铁一中
（一）化学反应原理综合应用
1．醋酸是一种常见的弱酸。 (1)假如某醋酸溶液中 c(CH3COOH)＝0.10 mol·L－1，c(H＋)＝1.3×10－3mol·L－1，则此时 c(CH3COO －)约为________mol·L－1；计算此时醋酸的电离平衡常数，写出计算过程： ________。[注：c 平衡(CH3COOH)≈0.10 mol·L－1，水的电离可忽略不计]
)＝1 070 kJ·mol－1。(3)该反应中物质全为气体，恒
容密闭容器中气体密度始终不变，因此密度不变不能说明达到平衡状态，A 错误；CO 与 CO2 的物质的量之比保持不变，说明反应物和生成物的浓度保持不变，反应达到平衡，故 B 正
确；H2O、CO2 的生成速率之比为 1∶1，正、逆反应速率相等，因此可以说明达到平衡状态， C 正确；平衡常数只与温度有关，温度不变时，改变其他条件，即使平衡发生移动，平衡常
甲可知，镁作负极，发生电极反应是 Mg－2e－===Mg2＋，C 正确；图甲中溶解 3.6 g 镁时，
失去的电子是 0.3 mol，在图乙中阳极反应是 Fe－2e－===Fe2＋，根据电子守恒可得此时生成
0.15 mol Fe2＋，所以最后生成的氢氧化铁也是 0.15 mol，即 16.05 g，D 错误。 答案：(1)1.3×10－3 K＝cHc＋C·cH3CCHO3OCOHO －＝1.3×0.1100－32mol·L－1＝1.69×10－5mol·L－1
沉淀
解析：(1)K＝cHc＋C·cH3CCHO3OCOHO －＝1.3×0.1100－32mol·L－1＝1.69×10－5mol·L－1。(2)实验 a
和 b 的不同点是盐酸的温度，所以是探究不同温度对镁与盐酸反应速率的影响；实验 a 和 c
的不同点是盐酸的浓度，所以是探究不同浓度对镁与盐酸反应速率的影响；实验 a 和 d 是探
断裂 2 moI H—H 键、1 mol
键，形成 3 mol C—H 键、1 mol C—O 键、1 mol O—H 键，
该反应为放热反应，则 3×414 kJ·mol－1＋326 kJ·mol－1＋464 kJ·mol－1－[2×436 kJ·mol－1＋
E(
)]＝90.0 kJ·mol－1，解得 E(
酸液温度控制为 298 K 和 308 K。
①酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表：
实验编号
温度/ K
盐酸浓度 /(mol·L－1)
醋酸浓度 /(mol·L－1)
实验目的
a
298
0.20
Ⅰ.实验 a 和 b 是探究________对镁与盐
b
308
0.20
c
298
0.40
酸反应速率的影响；Ⅱ.实验 a 和 c 是探 究________对镁与盐酸反应速率的影
(2)为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率(观察镁条消失的时间) 的影响，准备了以下化学用品：0.20 mol·L－1 与 0.40 mol·L－1 的 HCl 溶液、0.20 mol·L－1 与 0.40 mol·L－1 的 CH3COOH 溶液、4 条镁条(形状、大小、质量相同)、几支试管和胶头滴管，
(2)①Ⅰ.温度 Ⅱ.浓度 d．298 0.20 ②见下图
(3)Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g) ΔH＝＋81 kJ·mol－1
(4)C
2．二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层 无破坏作用。工业上以水煤气(CO、H2)为原料生产二甲醚(CH3OCH3)的新工艺主要发生三个 反应：
数仍不变，不能说明达到平衡状态，D 错误。(4)根据提供数据，可以计算出达到平衡时 c(CO)
＝0.2 mol·L－1，c(H2)＝1.4 mol·L－1，c(CH3OH)＝0.8 mol·L－1，则 K＝0.2×0.81.42≈2.04。(5)①c
处通入的气体是氧气，根据 d 处生成物知，正极上发生的反应为 O2＋4e－＋4H＋===2H2O； ②b 处通入的物质是二甲醚，X 电极反应式为(CH3)2O－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋；③电 池在放电过程中，电极 X 发生的反应为(CH3)2O－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋，X 电极周围
溶液的 pH 减小。
答案：(1)3H2(g)＋3CO(g) ΔH＝－245.6 kJ·mol－1
CH3OCH3(g)＋CO2(g)
(2)107 0 (3)B、C (4)2.04
(5)①正 O2＋4e－＋4H＋===2H2O ②(CH3)2O－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋
③减小
3．(2016·全国卷Ⅰ)元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr3＋(蓝紫色)、Cr(OH)－4 (绿色)、Cr2O27－(橙 红色)、CrO24－(黄色)等形式存在。Cr(OH)3 为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题：
的反应速率是
a
的
1 2
，
则
反
应
时
间
是
a
的
2
倍，即
40
min 。
(3)④Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g) ΔH，根据盖斯定律，反应④＝②＋③－①，ΔH＝ΔH2 ＋ΔH3－ΔH1＝＋81 kJ·mol－1。(4)在电解池中，阴离子应该移向阳极，根据装置乙可知，惰
性电极作阴极，A 错误；未标明标准状况，故无法计算产生气体的体积，B 错误；根据装置
(5)绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如图所示。
① 氧 气 应 从 c 处 通 入 ， 为
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