2019届师说高考化学二轮专题训练：强攻专练(六)(含解析)

强攻专练(六)1．氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而含氮化合物的用途广泛。

(1)如图表示两个常见的固氮反应：①N2＋3H 22NH 3和②N 2＋O 22NO 的平衡常数(lg K )与温度的关系，根据图中的数据判断下列说法正确的是________(填字母)。

a ．反应②为放热反应b ．常温下，反应①的反应速率很大，而反应②的反应速率很小c ．升高温度，反应①的反应速率增大，反应②的反应速率减小d ．在常温下，利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大(2)工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现由N 2制取NH 3：2N 2＋6H 2O=====电解4NH 3＋3O 2，通入N 2的一极是________(填“阴极”或“阳极”)，阳极的电极反应式是________________________________________________________________________。

(3)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N 2在催化剂(掺有少量Fe 2O 3的TiO 2)表面与水发生反应：N 2(g)＋3H 2O(l) 2NH 3(g)＋32O 2(g) ΔH ＝a kJ·mol －1 已知：N2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH 1＝－92.4 kJ·mol －1，2H 2(g)＋O 2(g) 2H 2O(l) ΔH 2＝－571.6 kJ·mol －1，则a ＝________。

(4)已知：4NH 3(g)＋3O 2(g) 2N 2(g)＋6H 2O(g) ΔH ＝－1 316 kJ·mol －1, 氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。

①当温度不同(T 2>T 1)、其他条件相同时，下列图像正确的是________(填代号)。

②该燃料电池的负极反应式是________。

(5)工业上合成氨时，温度过高，氨气的产率降低，试从化学平衡移动原理的角度加以解释：____________________________________。

解析：(1)由图可以看出温度升高，反应①的平衡常数减小，则正反应放热；反应②的平衡常数增大，则正反应为吸热反应，a 错误。

常温下，反应①的平衡常数很大，但速率不一定大，b 错误。

温度升高，反应速率都增大，c 错误，常温下，由于反应①和②平衡常数相差很大，故反应程度相差大，d 正确。

(2)N 2在反应中得电子，应在阴极；H 2O 在阳极失去电子，生成氧气，电极反应为4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑。

(3)由盖斯定律可知，ΔH ＝2ΔH 1－3ΔH 22＝－92.4×2＋571.6×32＝＋765.0 kJ·mol －1。

(4)①甲中正、逆反应速率都增大，但相对的v ′(正)在减小，v ′(逆)在增大，甲错误；升高温度，反应速率增加，达到平衡时间缩短，T 2的时间短，平衡向左移动，NH 3的转化率减小，乙正确；温度升高，O 2的转化率降低，增大压强，O 2的转化率减小，丙错误。

②NH 3失去电子作还原剂，电极反应为2NH 3－6e －＋6OH －===N 2＋6H 2O 。

(5)由工业合成氨反应的正反应为放热反应，温度过高时，导致平衡逆向移动，因而氨气的产率降低。

答案：(1)d(2)阴极 4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑(3)＋765.0(4)①乙 ②2NH 3－6e －＋6OH －===N 2＋6H 2O(5)由工业合成氨反应N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1可知，该反应的正反应为放热反应，温度过高时，导致平衡逆向移动，因而氨气的产率降低2．(2019·广东卷)用O 2将HCl 转化为Cl 2，可提高效益，减少污染。

(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现。

其中，反应①为2HCl(g)＋CuO(s) H 2O(g)＋CuCl 2(g) ΔH 1。

反应②生成1 mol Cl 2(g)的反应热为ΔH 2，则总反应的热化学方程式为________(反应热用ΔH 1和ΔH 2表示)。

(2)新型RuO 2催化剂对上述HCl 转化为Cl 2的总反应具有更好的催化活性。

①实验测得在一定压强下，总反应的HCl 平衡转化率随温度变化的αHCl -T 曲线如图所示，则总反应的ΔH ________(填“>”、“＝”或“<”)0；A 、B 两点的平衡常数K (A )与K (B )中较大的是________。

②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl -T 曲线的示意图，并简要说明理由：__________________________。

③下列措施中有利于提高αHCl 的有________(填字母)。

A ．增大n (HCl)B ．增大n (O 2)C ．使用更好的催化剂D ．移去H 2O(3)计算2.0～1为单位，写出计算过程)。

(4)Cl 2用途广泛，写出用Cl 2制备漂白粉的化学方程式：______________________________。

解析：根据图像信息，箭头指向的是生成物可写出反应②的热化学方程式：CuCl 2(s)＋12O 2(g) CuO(s)＋Cl 2(g) ΔH 2，则反应①＋②可得总反应。

(2)①根据图示可知随着温度的升高，αHCl 减小，说明升高温度，平衡向逆向移动，则可知逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应，故ΔH <0，同时由于升高温度，平衡逆向移动，则生成物减少，B 点温度大于A 点，所以平衡常数K (A )>K (B )。

②同时由于该总反应是反应前后气体体积减小的反应，所以，压缩体积使压强增大，一定温度下，平衡应正向移动。

αHCl 应较题目实验状态下为大，所以可得曲线图，具体见参考答案。

③增大n (HCl)，平衡正向移动，但是平衡移动使HCl 减少的趋势小于增加HCl 使增大的趋势，所以HCl 的转化率减小，A 错误；增大n (O 2)，反应物的浓度增大，平衡向正向移动，HCl 转化率增大，B 正确；使用更好的催化剂，不能使化学平衡发生移动，HCl 的转化率不变，C 错误；移去H 2O ，即减小了生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，HCl 转化率增大，D 正确。

(3)题目中给出的是n (Cl 2)的数据，要求的是以HCl 的物质的量变化表示的反应速率，则需要根据方程式进行计算，注意是2.0～6.0 min 内的速率，单位是mol·min －1。

(4)Cl 2与石灰乳发生反应制取漂白粉，反应的化学方程式为2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。

答案：(1)2HCl(g)＋12O 2(g) H 2O(g)＋Cl 2(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2(2)①< K (A ) ②见下图增大压强，平衡右移，αHCl 增大，相同温度下，HCl 的平衡转化率比之前实验的大 ③BD(3)设2.0～6.0 min 时间内，HCl 转化的物质的量为n ，则：2HCl(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)＋Cl 2(g) 2 1n (5.4－1.8)×10－3mol解得n ＝7.2×10－3mol ，所以v (HCl)＝7.2×10－3mol (6.0－2.0)min＝1.8×10－3mol·min －1 (4)2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O3．(2019·全国卷Ⅱ)酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、MnO 2、ZnCl 2和NH 4Cl 等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH ，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据如下表所示。

(1)该电池的正极反应式为__________________，电池反应的离子方程式为______________________________。

(2)维持电流强度为0.5 A ，电池工作5 min ，理论上消耗Zn________g 。

(已知F ＝96 500 C·mol －1)(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl 2和NH 4Cl ，二者可通过________分离回收；滤渣的主要成分是MnO 2、________和________，欲从中得到较纯的MnO 2，最简便的方法是____________________，其原理是____________________________。

(4)用废电池的锌皮制备ZnSO 4·7H 2O 的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H 2O 2溶解，铁变为________，加碱调节至pH 为________时，铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10－5mol·L －1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱调节至pH 为________时，锌开始沉淀(假定Zn 2＋浓度为0.1 mol·L －1)。

若上述过程不加H 2O 2，后果是________________________，原因是__________________________。

解析：(1)酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，锌是活泼的金属，锌是负极，电解质显酸性，则负极电极反应式为Zn －2e －===Zn 2＋。

中间是碳棒，碳棒是正极，其中二氧化锰得到电子转化为MnOOH ，则正极电极反应式为MnO 2＋e －＋H ＋===MnOOH ，所以总离子反应式为Zn ＋2MnO 2＋2H ＋===Zn 2＋＋2MnOOH 。

(2)维持电流强度为0.5 A ，电池工作5 min ，刚通过的电量＝0.5 A ×300 s ＝150 C ，因此通过电子的物质的量＝150 C 96 500 C·mol －1＝1.554×10－3mol ，锌在反应中失去2个电子，则理论消耗Zn 的质量＝1.554×10－3mol 2×65 g·mol －1＝0.05 g 。

(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵。

根据表中数据可知氯化锌的溶解度受温度影响较大，因此两者可以通过结晶分离回收，即通过蒸发浓缩、冷却结晶实现分离。

二氧化锰、碳粉、MnOOH 均难溶于水，因此滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉、MnOOH 。

由于碳燃烧生成CO 2，MnOOH 能被氧化为二氧化锰，所以欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是在空气中灼烧。