2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理含详细答案
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理含详细答案一、化学反应原理1．钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。
一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO3和少量Fe2O3 )进行钛白粉和LiFePO4的联合生产工艺如下图所示:回答下列问题:（1） LiFePO4中Fe的化合价是_______________________。
（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。
（3）用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:__________________________。
操作II为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。
（4）TiO2+易水解，则其水解的离子方程式为______________________；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是________________________________。
（5）“沉铁”的的是使Fe3+生成FePO4，当溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L时可认为Fe3+沉淀完全，则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:该温度下，K sp(FePO4)=1.0×10-22]。
（6）由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中，所需17% H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比是_____。
【答案】+2 增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率2H++Fe==H 2↑+Fe2+、Fe+2Fe3+==3Fe2+蒸发皿 TiO2++2H2O TiO(OH)2+2H+促进水解( 或加快水解反应速率) 1.0×10-5 20:9【解析】【分析】钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO)3，含有少量Fe2O3]加硫酸溶解生成TiO2+和Fe3+、Fe2+，加入铁还原铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+，得到硫酸亚铁和TiOSO4，对溶液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得到绿矾晶体和TiOSO4溶液，将TiOSO4溶液加热，促进TiO2+的水解生成TiO(OH)2，TiO2++2H2O=TiO(OH)2+2H+，分解得到钛白粉(TiO2)；将绿矾与过氧化氢、H3PO4混合沉铁：2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+，将得到的FePO4与草酸、Li2CO3焙烧生成锂离子电池的正极材料LiFePO4。
【详解】根据上述分析可知，(1)LiFePO4中Li的化合价为+1价，P为+5价O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，Fe 的化合价是+2，故答案为+2；(2)钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎可以增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率，故答案为增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率；(3)加入铁粉主要是还原铁离子，也会与过量的酸反应：2H++Fe==H2↑+Fe2+、2Fe3++Fe=3Fe2+；操作II为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器为蒸发皿，故答案为2H++Fe==H2↑+Fe2+、Fe+2Fe3+==3Fe2+；蒸发皿；(4)TiO2+易水解生成TiO(OH)2，其水解的离子方程式为TiO2++2H2O TiO(OH)2+2H+；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热可以促进水解，故答案为TiO2++2H2O TiO(OH)2+2H+；促进水解；(5)K sp(FePO4)= c(Fe3+) c(PO43-)，则c(Fe3+)=() ()434spK FePOc PO-=22171.0101.010--⨯⨯=1.0×10-5 mol/L，故答案为1.0×10-5；(6)“沉铁”的为绿矾与过氧化氢、H3PO4混合生成FePO4，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+，焙烧时的反应方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑；H2O2与草酸( H2C2O4)的物质的量之比为1:1，则17% H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比为134/17%190/mol g molmol g mol⨯⨯=209，故答案为209。
2．人体血液里Ca2＋的浓度一般采用mg·cm-3来表示。
抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。
某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
（配制KMnO4标准溶液）如图是配制50mL KMnO4标准溶液的过程示意图。
（1）请你观察图示判断，其中不正确的操作有__________(填序号)。
（2）如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将__________(填“偏大”或“偏小”)。
（测定血液样品中Ca 2＋的浓度）抽取血样20.00mL ，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol·L －1 KMnO 4溶液滴定，使草酸转化成CO 2逸出，这时共消耗12.00mL KMnO 4溶液。
（3）已知草酸跟KMnO 4溶液反应的离子方程式为2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +=2Mn x++10CO 2↑+8H 2O 则方程式中的x=__________。
（4）经过计算，血液样品中Ca 2+的浓度为__________mg·cm -3。
【答案】②⑤ 偏小 2 1.2【解析】【分析】(1)根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误；(2)根据仰视刻度线，会使溶液体积偏大判断；(3)根据电荷守恒进行分析；(4)根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca 2+的浓度。
【详解】(1)由图示可知②⑤操作不正确，②不能在量筒中溶解固体，⑤定容时应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切；(2)如果用图示的操作配制溶液，由于仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小；(3)根据电荷守恒，(-1×2)+(+1×6)=+x×2，解得，x=2，草酸跟KMnO 4反应的离子方程式为：2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +═2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ；(4)血样20.00mL 经过上述处理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol ，根据反应方程式2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +═2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ，及草酸钙的化学式CaC 2O 4，可知：n(Ca 2+)=n(H 2C 2O 4)=52n(MnO 4-)=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol ，Ca 2+的质量为：40g/mol×6×10-4mol=0.024g=24mg ，钙离子的浓度为：324mg 20cm=1.2mg/cm 3。
【点睛】要学会配制一定物质的量浓度溶液的常见误差分析的基本方法：紧抓c=n V分析，如：用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中，用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤，因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液，在制造仪器时已经将该部分的体积扣除，若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中，导致n 偏大，所配溶液浓度偏高；再如：配制氢氧化钠溶液时，将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解，未冷却立即转移到容量瓶中并定容，容量瓶上所标示的使用温度一般为室温，绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应，使溶液温度升高或降低，从而影响溶液体积的准确度，氢氧化钠固体溶于水放热，定容后冷却至室温，溶液体积缩小，低于刻度线，导致V 偏小，浓度偏大，若是溶解过程中吸热的物质，则溶液浓度偏小等。
3．某化学兴趣小组欲测定KClO 3，溶液与3NaHSO 溶液反应的化学反应速率．所用试剂为10mL0.1mol/LKClO 3，溶液和310mL0.3mol /LNaHSO 溶液，所得数据如图所示。
已知：2334ClO 3HSO Cl 3SO 3H ----++=++。
（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内的平均反应速率()Cl v -=________()mol /L min ⋅。
（2）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小．某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表示。
方案 假设实验操作 Ⅰ 该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中加入10mL0.1mo//L 的3KClO 溶液和10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液，Ⅱ 取10mL0.1mo/L 的3KClO 溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl 固体，再加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率分别向a 、b 两只烧杯中加入10mL0.1mol/L 的3KClO 溶液；向烧杯a中加入1mL 水，向烧杯b 中加入1mL0.2mol/L 的盐酸；再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液①补全方案Ⅰ中的实验操作：________。
②方案Ⅱ中的假设为________。
③除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是________。
④某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：________。
⑤反应后期，化学反应速率变慢的原因是________。
【答案】0.0025 插入温度计 生成的Cl -加快了化学反应速率 生成的24SO -加快了化学反应速率 将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液 反应物浓度降低【解析】【分析】【详解】（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内生成氯离子的浓度是0.010mol/L ，所以平均反应速率()()Cl 0.010mol /L 4min 0.0025mol /L min c -=÷=⋅； （2）①由于是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化；②方案I 、Ⅱ相比较，Ⅱ中加入了少量氯化钠，所以方案Ⅱ中的假设为生成的Cl -加快了化学反应速率；③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除I 、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率；④为防止氯离子对实验的干扰，则改进措施是将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液； ⑤反应后期反应物浓度减小，因此化学反应速率变慢。
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应原理综合考查含答案
2020-2021高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应原理综合考查含答案一、化学反应原理综合考查1．研究CO和CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
请回答下列问题：(1)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇，发生反应：CO(g)+ 2H2(g)ƒCH3OH(g)，其两种反应过程中能量的变化曲线如图中a、b所示，下列说法正确的是_____(填字母)。
A.上述反应的△H= -91kJ·mol-1B.该反应自发进行的条件为高温C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和∆HD. b过程的反应速率：第Ⅱ阶段＞第Ⅰ阶段(2)若反应CO(g)+2H2(g)ƒCH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化见表所示：时间/min051015H242CO21CH3OH(g)00.7①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_______(填字母)A.2v正(H2)=v逆(CH3OH)B. CO与CH3OH的物质的量之比保持不变C.混合气的平均相对分子质量保持不变D.混合气体的密度保持不变②若起始压强为P0kPa，反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10min内H2的反应速率v(H2)=_____kPa/min；该温度下反应的平衡常数Kp=______。
(分压=总压×物质的量分数)。
(3)甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1mol CO和2mol H2，向乙中加入2mol CO和4molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示，则L、M两点容器内平衡常数：K(M)_____K(L)；压强：p(M)__2p(L)。
(填“＞”“<”或“=”)(4)以纳米二氧化钛为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO 2进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯()。
电解时，阴极的电极反应式是_________。
【答案】AD BC 030P 209P kPa -2（可不带单位） ＜ ＞ 2nCO 2+12ne －+12nH +=+4nH 2O 【解析】【分析】【详解】(1)A .对于反应CO (g )+ 2H 2(g )ƒ CH 3OH (g )，根据反应过程中能量的变化图可得△H =正反应的活化能-逆反应的活化能=419 kJ ·mol -1-510 kJ ·mol -1= -91 kJ ·mol -1，A 项正确； B .该反应正向是气体粒子数目减小的反应，属于熵减过程△S ＜0，根据△G =△H -T △S ，△G ＜0可自发，需要低温环境才可以自发，B 项错误；C .b 过程使用催化剂后降低了反应的活化能，但是∆H 只与反应始末状态有关，与反应途径无关，∆H 故不变，C 项错误； D .b 过程中第I 阶段正反应活化能较高，故活化分子的百分含量较低，因此化学反应速率较慢，b 过程的反应速率：第I 阶段＜第Ⅱ阶段，D 项正确。
2020-2021高考化学 化学反应原理 培优练习(含答案)附详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理培优练习(含答案)附详细答案一、化学反应原理1．甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液(pH=2)，发现银镜部分溶解，和大家一起分析原因：甲同学认为：Fe3+具有氧化性，能够溶解单质Ag。
乙同学认为：Fe(NO3)3溶液显酸性，该条件下NO3－也能氧化单质Ag。
丙同学认为：Fe3+和NO3－均能把Ag氧化而溶解。
(1)生成银镜反应过程中银氨溶液发生_____________（氧化、还原）反应。
(2)为得出正确结论，只需设计两个实验验证即可。
实验I：向溶解了银镜的Fe(NO3)3的溶液中加入____________（填序号，①KSCN溶液、②K3[Fe(CN)6]溶液、③稀HC1），现象为___________，证明甲的结论正确。
实验Ⅱ：向附有银镜的试管中加入______________溶液，观察银镜是否溶解。
两个实验结果证明了丙同学的结论。
(3)丙同学又把5mLFeSO4溶液分成两份：第一份滴加2滴KSCN溶液无变化；第二份加入1mL0.1mol/LAgNO3溶液，出现白色沉淀，随后有黑色固体产生（经验证黑色固体为Ag颗粒），再取上层溶液滴加KSCN溶液变红。
根据上述的实验情况，用离子方程式表示Fe3+、Fe2+、Ag+、Ag之间的反应关系_______________。
(4)丁同学改用如图实验装置做进一步探究：①K刚闭合时，指针向左偏转，此时石墨作_________，（填“正极”或“负极。
此过程氧化性：Fe3+_______Ag+（填>或<）。
②当指针归零后，向右烧杯中滴加几滴饱和AgNO3溶液，指针向右偏转。
此过程氧化性：Fe3+_______Ag+（填>或<）。
③由上述①②实验，得出的结论是：_______________________。
【答案】还原②产生蓝色沉淀 pH=2 0.3mol/L KNO3或NaNO3溶液 Ag + Fe3+ ⇌Ag+ + Fe2+或(Ag+ + Fe2+ ⇌Ag + Fe3+) 正极＞＜其它条件不变时，物质的氧化性与浓度有关系，浓度的改变可导致平衡的移动【解析】【分析】(1)根据元素化合价的变化判断；(2)实验Ⅰ：甲同学认为：Fe3+具有氧化性，能够溶解单质Ag，则要证明甲的结论正确，可验证Fe3+的还原产物Fe2+的存在；实验Ⅱ：进行对照实验；(3)根据实验现象判断溶液中发生的反应；(4)根据指针偏转方向判断正负极，判断电极反应，并结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物分析解答。
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理综合考查含答案解析
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理综合考查含答案解析一、化学反应原理综合考查1．近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。
I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚，反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H（1）已知：①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。
（2）一定温度下，在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应，经过5min反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3：4，则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__，H2的转化率为___；此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g)，平衡__移动(填正向、逆向、不)。
（3）对于恒温恒容条件下进行的反应①，下列说法能说明反应已达平衡的是__。
A．混合气体密度不发生改变B．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C．v(CO)正=v(H2)逆D．n(CO)与n(H2)的比值不变（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应③，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是__，压强P1_P2(填>、<)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2)，必须定期除去。
（5）CaSO4微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3，然后加酸浸泡除去，反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，室温下，该反应的化学平衡常数为__(室温下，K sp(CaCO3)=3×10-9，K sp(CaSO4)=9×10-6)。
2020-2021高考化学 化学反应原理 培优练习(含答案)含答案
2020-2021高考化学 化学反应原理 培优练习(含答案)含答案一、化学反应原理1．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。
某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略)，采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。
实验步骤及测定原理如下：Ⅰ.取样、氧的固定a.用溶解氧瓶采集水样，记录大气压及水体温度。
b.向烧瓶中加入200mL 水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入41mLMnSO 无氧溶液(过量)和2mL 碱性KI 无氧溶液(过量)，开启搅拌器，反应生成2MnO(OH)，实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定d.搅拌，并向烧瓶中加入2mL 硫酸无氧溶液至2MnO(OH)被I -还原为2Mn +，溶液为中性或弱酸性。
e.在暗处静置5min 后，取一定量溶液，用223Na S O 标准溶液滴定生成的()22223246I 2S O I 2I S O ---+=+，记录数据。
f.⋯⋯g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题：()1配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为________。
()2取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是________。
()3“步骤c”中“搅拌”的作用是________。
()4“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为________。
()5“步骤f”为________。
()6“步骤e”中，用amol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，滴定终点的现象为________；若200mL 水样经处理后，共消耗223Na S O 标准溶液的体积为bmL ，则水样中溶解氧的含量为________(用含字母的式子表示)mg/L 。
()7“步骤d”中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH 过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)：________。
【答案】将溶剂水煮沸后冷却 使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差 使溶液混合均匀，快速完成反应 222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+= 重复步骤e 中的滴定操作23～次 当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色 40ab223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+，22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++；2224H 4I O 2I 2H O +-++=+【解析】【详解】（1）溶液中氧气溶解度不大，且随温度升高溶解度减小，所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却，把溶剂水中溶解的氧气赶出得到；故答案为：将溶剂水煮沸后冷却；（2）取水样时扰动水体表面，这样操作会使氧气溶解度减小，为此，取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差；故答案为：使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差；（3）操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀，快速完成反应；故答案为：使溶液混合均匀，快速完成反应；（4） “氧的固定”中发生反应的化学方程式为：222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=； 故答案为：222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=；（5）为减少实验过程中的误差，滴定实验应重复进行滴定实验测定数值，取几次的平均值计算，步骤f 为重复步骤e 的操作2~3次；故答案为：重复步骤e 的操作2~3次；（6）用223Na S O 标准溶液滴定生成的2I ，发生反应22232462S O I S O 2I ---+=+，以淀粉作指示剂，随硫代硫酸钠溶液滴入，滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点；若200mL 水样经处理后，共消耗Na 2S 2O 3标准溶液的体积为bmL ，实验过程中依次发生的反应为2222Mn O 4OH 2MnO(OH)+-++=↓，2222MnO(OH)2I 4H Mn I 3H O -++++=++，22232462S O I S O 2I ---+=+，得到定量关系为：222223O 2MnO(OH)2I 4S O -～～～，1 4n （O 2） 31b 10L amol L --⨯⨯⋅n （O 2）=0.00025abmol ，质量为0.00025abmol 32g /mol 0.008abg 8abmg ⨯==， 氧气浓度8abmg 40abmg /L 0.2L==； 故答案为：当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色； 40ab ；()7硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应，生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化，同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化，反应的离子方程式分别为：223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+；22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++；2224H 4I O 2I 2H O +-++=+，故答案为：223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+，22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++，2224H 4I O 2I 2H O(+-++=+任写其中2个)。
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理及答案解析
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理及答案解析一、化学反应原理1．自20世纪60年代以后，人们发现了120多种含铁硫簇(如22Fe S 、44Fe S 、87Fe S 等)的酶和蛋白质。
它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。
某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验：实验一：测定硫的质量：(1)连接装置，请填写接口顺序：b 接____________________(2)检查装置的气密性，在A 中放入0.4g 铁硫簇的样品(含有不溶于水和盐酸的杂质),在B 中加入品红溶液，在C 中加入30mL 0.1mol/L 的酸性4KMnO 溶液．(3)通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色．(4)待固体完全转化后，取C 中的4KMnO 溶液3mL ，用0.1mol/L 的碘化钾()10%溶液进行滴定。
记录数据如下： 滴定次数 待测溶液体积/mL消耗碘化钾溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度 13.00 1.00 7.50 23.00 1.02 6.03 3 3.00 1.005.99 实验二：测定铁的质量：取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH 溶液，过滤后取滤渣，经灼烧得0.32g 固体．试回答下列问题：(1)检查“实验一”中装置A 的气密性的方法是_________(2)滴定终点的判断方法是_________(3)装置B 中品红溶液的作用是_______.有同学提出，撤去B 装置，对实验没有影响，你的看法是______(选填“合理”或“不合理”)，理由是_________(4)用KI 溶液滴定4KMnO 溶液时发生反应的离子方程式为_________(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_________(6)下列操作，可能引起x y :偏大的是_________a.滴定剩余4KMnO 溶液时，KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴b.配制KI 溶液时，定容时俯视刻度线c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡d.实验二中，对滤渣灼烧不充分【答案】b 接()efdc g (g 写不写都对) 在导管b 接上长导管，把末端插入水槽中，关闭活塞，用酒精灯微热硬质试管A ，导管长导管口有气泡产生，撤去酒精灯，导管形成一段水柱，说明装置气密性良好 加入最后一滴KI 溶液，溶液紫色褪去，且半分钟不恢复为紫色 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收 合理 若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全 24222MnO 16H 10I 2Mn 5I 8H O -+-+++===++45Fe S acd【解析】【分析】铁硫簇的样品在装置中与O 2反应，得到SO 2，测点SO 2的含量，用酸性高锰酸钾吸收，再用品红溶液检查SO 2是否吸收完全，再接尾气吸收。
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理综合考查及详细答案
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学反应原理综合考查及详细答案一、化学反应原理综合考查1．中国是世界上最大的钨储藏国，超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料。
（1）工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金，已知：①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ∆H1②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ∆H2则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为___(反应热写为∆H3并用含△H1、A H2的代数式表示)；在反应②中若有0.1molFe3O4参加反应，则转移电子___mol。
（2）自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐)，从中制备出黄钨(WO3)后再用H2逐级还原：WO3→WO2.90→WO2.72→WO2→W，总反应为3H2(g)+WO3(s)ƒW(s)+3H2O(g) ∆H，实验测得一定条件下平衡时H2的体积分数曲线如图所示：①由图可知，该反应的∆H____(填“>”或“<”)0；a点处的v正___v逆(填“>”“<”或“=”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是__(填序号)。
A．v正(H2)=v逆(H2O)B．加入WO3，则H2的转化率增大C．容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态D．容器内压强不变时，一定达到平衡状态③由图可知900K，氢气的平衡转化率为__，K p(900K)=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：平衡分压=p总×气体物质的量分数)。
④已知在高温下，氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2，因此在反应中要适当加快氢气的流速，原因是__。
【答案】3Fe3O4(s)＋4W(s)=9Fe(s)＋4WO3(s) △H3=△H2-4△H1 0.8 > > BD 75% 27加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽，提高钨的产率【解析】【分析】【详解】（1）①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ∆H1②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ∆H2由盖斯定律：①-②×4，则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为3Fe3O4(s)＋4W(s)=9Fe(s)＋4WO3(s) △H3=△H2-4△H1(反应热写为∆H3并用含△H1、A H2的代数式表示)；在反应②中若有0.1molFe3O4参加反应，则转移电子83×3×0.1mol=0.8mol。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优)及详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查(大题培优)及详细答案一、化学反应原理综合考查1．碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。
请回答：（1）科学家研究利用某种催化剂，成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。
已知：①N 2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1②NO 2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH2=-235kJ·mol−1③2NO(g)+O 2(g)2NO2(g) ΔH3=-112kJ·mol−1则反应2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO2(g)的ΔH=__kJ·mol−1，有利于提高CO平衡转化率的条件是__（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压某温度下，在体积为2L的容器中加入2molNO、2molCO，达到平衡时CO的转化率是50%，其平衡常数为__。
（2）在密闭容器中充入10molCO和8molNO，发生反应，如下图为平衡时NO的体积分数与温度，压强的关系。
①由图判断，温度T1__T2（填“低于”或“高于”），理由是__？升高温度时，下列关于该反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是__填标号）。
A．K、V均增加 B．K增加，v减小C．K减小，V增加 D．K、V均减小②压强为20MPa、温度为T2下，若反应进行到10min达到平衡状态，容器的体积为2L，则此时CO的转化率=__，用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=__，该温度下，如图所示A、B、C对应的p A(CO2)、p B(CO2)、p C(CO2)从大到小的顺序为__。
③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的__点。
（3）用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图所示。
2020-2021高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应原理综合考查含答案
2020-2021高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应原理综合考查含答案一、化学反应原理综合考查1．水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。
以乙酸为模型物进行研究，发生的主要反应如下：Ⅰ.CH 3COOH （g ）+2H 2O （g ）⇌2CO 2（g ）+4H 2（g ） △H 1 Ⅱ.CH 3COOH （g ）⇌2CO （g ）+2H 2（g ） △H 2 Ⅲ.CO 2（g ）+H 2（g ）⇌CO （g ）+H 2O （g ） △H 3 回答下列问题：（1）用△H 1、△H 2表示，△H 3=___。
（2）重整反应的含碳产物产率、H 2产率随温度、水与乙酸投料比（S/C ）的变化关系如图（a ）、（b ）所示。
①由图（a ）可知，制备H 2最佳的温度约为___。
②由图（b ）可知，H 2产率随S/C 增大而___（填“增大”或“减小”）。
（3）向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH 3COOH 和H 2O 混合气体，若仅发生反应Ⅰ至平衡状态，测得H 2的体积分数为50%，则CH 3COOH 的平衡转化率为___。
（4）反应体系常生成积碳。
当温度一定时，随着S/C 增加，积碳量逐渐减小，其原因用化学方程式表示为___。
【答案】21H -H 2V V 800℃ 增大 40% C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)【解析】 【分析】 【详解】(1)根据题干信息分析，反应Ⅲ=12(反应Ⅱ-反应Ⅰ)，由盖斯定律可得213-2H H H ∆∆∆=，故答案为：21-2H H ∆∆； (2)①由图(a)可知，制备H 2在800℃时，达到最高转化率，则制备氢气最佳的温度约为800℃,故答案为：800℃；②由图(b)可知，S/C 增大时，反应I 平衡向正反应方向移动，反应III 平衡向逆反应方向移动，使体系中的H 2的量增大，故答案为：增大；(3)设CH 3COOH 和H 2O 的物质的量均为1mol ，平衡时，反应了CH 3COOH x mol ，列三段式有：()()()()()()()3222CH COOH g +2H O g 2CO g + 4H g mol 1100mol x 2x 2x 4x mol 1-x1-2x2x4xƒ起始转化平衡测得H 2的体积分数为50%，则41112242x x x x x =-+-++，计算得x=0.4mol ，醋酸的转化率为：0.4mol100%1mol⨯=40%，即CH 3COOH 平衡转化率为40%，故答案为：40%； (4)当温度一定时，随着S/C 增加，积碳量逐渐减小，是由于积碳与水蒸气反应生成了CO 和H 2，反应的化学方程式为C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)，故答案为：C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)；2．过氧乙酸(CH 3CO 3H)是一种广谱高效消毒剂，不稳定、易分解，高浓度易爆炸。
2020-2021高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应原理综合考查附详细答案
2020-2021高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应原理综合考查附详细答案一、化学反应原理综合考查1．丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol①C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。
(2)图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。
低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）A．催化剂活性降低B．平衡常数变大C．副反应增多D．反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。
由图可知，最佳n （氨）/n（丙烯）约为1理由是_______________。
进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。
【答案】两个反应均为放热量大的反应降低温度,降低压强,催化剂不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC 1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1：7.5：1【解析】【分析】(1)依据热化学方程式方向可知，两个反应均放热量大，即反应物和生成物的能量差大，因此热力学趋势大；有利于提高丙烯腈平衡产率需要改变条件使平衡正向进行，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂；(2)因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，即低于460℃时，对应温度下的平衡转化率曲线应该是下降的，但实际曲线是上升的，因此判断低于460℃时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡转化率；产率降低主要从产率的影响因素进行考虑；(3)根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低，根据化学反应氨气、氧气、丙烯按1：1.5：1的体积比加入反应达到最佳状态，依据氧气在空气中约占20%计算条件比。
2020-2021高考化学 化学反应原理综合考查 培优易错试卷练习(含答案)含答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查培优易错试卷练习(含答案)含答案解析一、化学反应原理综合考查1．氨催化氧化是硝酸工业的基础，氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ：Ⅰ.4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ/molⅡ.4NH 3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2（1）已知：NO O2N2物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ629496942则△H2=___________。
（2）以Pt为催化剂，在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量与温度的关系如下图：①该催化剂在高温时对反应__________更有利（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②520℃时，NH3的转化率为____________。
③520℃时，反应Ⅱ的平衡常数K=________（数字计算式）。
④下列说法正确的是____________（填标号）。
A 工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840℃左右B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率C 投料比不变，增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是____________。
（3）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1mol N2时，转移的电子数为___________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体，匀速通入装有催化剂的反应器中反应。
反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。
【答案】-1265kJ/mol160%26430.20.90.4 1.45⨯⨯AD催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低247迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【解析】【分析】（1）利用盖斯定律和△H=反应物总键能-生成物总键能计算；（2）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的；②根据图示A点计算出两个反应消耗氨气的量，再计算转化率；③利用A点，计算出两个反应后剩余的氨气，氧气，生成的水和N2，再根据平衡常数公式计算；④A.工业上氨催化氧化生成NO时，根据图示可知840℃生成NO最多，故A正确；B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率，提高氧气转化率，故B错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低NH3生成NO的平衡转化率，故C错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D正确；⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低；（3）①8NH3+6NO2=7N2+12H2O根据方程式判断；②在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大；【详解】（1）盖斯定律：Ⅰ-Ⅱ得2N 2(g)+2O24NO(g) △H= △H1- △H2=-905-△H2kJ/mol；△H=反应物总键能-生成物总键能=2×942 kJ/mol +2×496 kJ/mol -4×629 kJ/mol =360kJ/mol；所以：△H2=△H1- △H==-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-1265kJ/mol ；答案：-1265kJ/mol（2）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的，故该催化剂在高温下选择反应I；答案：Ⅰ②520℃时， 4NH 3（g）+5O2 4NO（g）+6H2O（g）变化（mol ）： 0.2 0.25 0.2 0.34NH 3（g）+3O2（g） 2N2（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.4 0.3 0.2 0.6NH3的转化率为0.20.41+×100%=60%答案:60%③在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2，520℃平衡时n（NO）=n（N2）=0.2mol，则：4NH 3（g）+5O2 4NO（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.2 0.25 0.2 0.34NH 3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）变化（mol ）：0.4 0.3 0.2 0.6故平衡时，n（NH3）=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol，n（O2）=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol，n（H2O）=0.3mol+0.6mol=0.9mol，由于容器体积为1L，利用物质的量代替浓度计算平衡常数K=2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯答案：2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯④A.工业上氨催化氧化生成NO时，根据图示可知840℃生成NO最多，故A正确；B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率，提高氧气转化率，故B错误；C.投料比不变，增加反应物的浓度可以看成增大压强，不利于向体积增大的方向进行，因此降低NH3生成NO的平衡转化率，故C错误；D.使用催化剂时，可降低反应的活化能，加快其反应速率，故D正确；答案：AD⑤温度高于840℃时，NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低；答案：催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低（3）①8NH3+6NO2=7N2+12H2O生成N2的反应中，当生成1mol N2时，转移的电子数为247mol；答案：24 7②反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示，在50-250℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大；答案：迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【点睛】本题难点是图象分析应用，易错点平衡常数的计算，注意三段式法在平衡计算中的应用。