高三化学摸底试题练习之专题详解

2019高三化学摸底试题练习之专题详解

(2019浙江卷)27、捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应Ⅰ：2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g) (NH4)2CO3 (aq) △H1 反应Ⅱ：NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g) NH4HCO3 (aq) △H2

反应Ⅲ：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g) 2NH4HCO3 (aq) △H3

请回答下列问题：

(1)△H1与△H2、△H3之间的关系是：△H3=_____ ______。

(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：①△H3______0(填“”、“=”或“”)。②在T1-T2及T4- T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是_____ ____。

③反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变

化趋势曲线。

(3)利用反应Ⅲ捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有_____(写出2个)。

(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是

A.NH4Cl

B.Na2CO3

C.HOCH2CH2OH

D.HOCH2CH2NH2

.【解析】(1)将反应Ⅰ倒过来书写：

(NH4)2CO3 (aq) 2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g) —△H1

将反应Ⅱ×2：

+) 2NH3 (l)+ 2H2O (l)+ 2CO2 (g) 2NH4HCO3 (aq) 2△H2 得：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g) 2NH4HCO3 (aq)

△H3 =2△H2—△H1

(2)由图1可知：在温度为T3时反应达平衡，此后温度升高，c(CO2)增大，平衡逆向移动，说明反应Ⅲ是放热反应(△H30)。在T3前反应未建立平衡，无论在什么温度下(NH4)2CO3 (aq)总是捕获CO2，故c(CO2)减小。

反应Ⅲ在温度为T1时建立平衡后(由图2可知：溶液pH不随

时间变化而变化)，迅速上升到T2并维持温度不变，平衡逆向移动，

溶液pH增大，在T2时又建立新的平衡。

(3)根据平衡移动原理，降低温度或增大c(CO2)

(4)具有碱性的物质均能捕获CO2，反应如下：

Na2CO3 +CO2 +H2O===2NaHCO3

HOCH2CH2NH2 +CO2 +H2O== HOCH2CH2NH3+ HCO3—【答案】(1)2△H2—△H1 (2)①②T1-T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，反应速率越快，所以CO2被捕获的量随温度的升而提高。T4- T5区间，化学反应已到达平衡，由于正反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获。③

(3)降低温度；增加CO2浓度(或压强) (4)BD

(2019广东卷)31.(16分)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究.

(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成：

①I-(aq)+ O3(g)= IO-(aq)+O2(g) △H1

②IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq) △H2

③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) △H3

总反应的化学方程式为，其反应△H= 。

(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq) + I-(aq) I3-(aq)，其平衡常数表达式为_______。

(3) 为探究Fe2+ 对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图13)，某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH，结果见图14和下表。

①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_______。

②图13中的A为_____，由Fe3+生成A的过程能显著提高

Ⅰ-的转化率，原因是_______。

③第2组实验进行18s后，I3-浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)______。

A.c(H+)减小

B.c(I-)减小

C. I2(g)不断生成

D. c(Fe3+)增加

(4)据图14，计算3-18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。

解析：(1)将已知3个化学方程式连加可得

O3+2Ⅰ—+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O，由盖斯定律得

△H=△H1+△H2+△H3。

(2)依据平衡常数的定义可得，K= 。

(3)①由表格可以看出第一组溶液的pH由反应前的5.2变为反应后的11.0，其原因是反应过程中消耗氢离子，溶液酸性减弱，pH增大，水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，溶液呈碱性，pH增大。

②由于是持续通入O3=，O3可以将Fe2+氧化为Fe3+：

O3+2Fe2++2H+=2Fe3++ O2+ H2O，Fe3+氧化Ⅰ—：

2Fe3++2Ⅰ—=Ⅰ2+2Fe2+，即A是亚铁离子。Ⅰ—消耗量增大，转化率增大，与Ⅰ2反应的量减少，Ⅰ3—浓度减小。

(4)由图给数据可知△c(Ⅰ3—)=(11.8×10—3 mol/L-3.5×10—3 mol/L)=8.3×10—3 mol/L，由速率公式得：

v(Ⅰ3—)=△c(Ⅰ3—)/△t= 8.3×10—3

mol/L/(18—3)=5.5×10—4 mol/Ls。