高考化学二轮复习 大题专题(一)化学反应原理综合应用

（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]

(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CH

3COOH溶液、4条镁条(形状、大小、质量相同)、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298 K和308 K。

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

的影响；Ⅲ.实验a和d是探究相同温

度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应

速率的区别

b 308 0.20

c 298 0.40

d ____ ______

②若①中实验a镁条消失的时间是20 s，则镁条剩余质量与时间关系如图所示。

假设：该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸的平均反应速率是相同浓度盐酸平均速率的

1

2

，请在此图中大致画出“实验b”、“实验d”的镁条剩余质量与时间关系曲线，请注意必要的标注。

(3)镁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用，依据镁的性质、用途等回答下列问题：

已知：①Mg(s)＋2H2O(g)===Mg(OH)2(s)＋H2(g) ΔH1＝－441 kJ·mol－1

②H2O(g)===H2(g)＋

1

2

O2(g) ΔH2＝＋242 kJ·mol－1

③Mg(s)＋

1

2

O2(g)===MgO(s) ΔH3＝－602 kJ·mol－1

则氢氧化镁分解的热化学方程式是____________________________。

(4)电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁­次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2↓，图乙是含Cr2O2－7的工业废水的处理。下列说法正确的是________(填字母)。

A ．图乙中Cr 2O 2－7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Mg 2＋＋ClO －＋H 2O ＋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 氢氧化铁沉淀

解析：(1)K ＝c H ＋·c CH 3COO －c CH 3COOH ＝ 1.3×10－320.10

mol·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 的反应速率是a 的12

，则反应时间是a 的2倍，即40 min 。(3)④Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H 2O(g) ΔH ，根据盖斯定律，反应④＝②＋③－①，ΔH ＝ΔH 2

＋ΔH 3－ΔH 1＝＋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

置甲可知，镁作负极，发生电极反应是Mg －2e －===Mg 2＋，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 －===Fe 2＋，根据电子守恒可得此时生成

0.15 mol Fe 2＋，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 ＝c H ＋·c CH 3COO －c CH 3COOH ＝ 1.3×10－320.10

mol·L －1＝1.69×10－5mol·L －1 (2)①Ⅰ.温度 Ⅱ.浓度 d ．298 0.20 ②见下图

(3)Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H 2O(g)

ΔH ＝＋81 kJ·mol －1

(4)C

2．二甲醚(CH 3OCH 3)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 、H 2)为原料生产二甲醚(CH 3OCH 3)的新工艺主要发生三个反应：

2H 2(g)＋CO(g)ƒCH 3OH(g) ΔH ＝－90.0 kJ·mol －1 ①

2CH 3OH(g) ƒCH 3OCH 3(g)＋H 2O(g) ΔH ＝－24.5kJ·mol －1 ②

CO(g)＋H 2O(g)ƒCO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＝－41.1 kJ·mol －1 ③

回答下列问题：

(1)新工艺的总反应3H 2＋3CO ƒCH 3OCH 3＋CO 2的热化学方程式为________________________________________________。

(2)已知一些共价键的键能如下：