2020届高三化学二轮复习实验题必练-浓度商、转化率等相关计算

一、综合题

1. 难度：中等

天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。

I.(1)已知：一定条件下可被甲烷还原“纳米级”的金属铁。其反应为：

①此反应的化学平衡常数表达式为______

②在容积均为VL的I、II、III三个相同密闭容器中加入足量，然后分别充入amol ，三个容器的反应温度分别为、、且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时的体积分数如图1所示，此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是______；上述反应的______填“大于”或“小于”，该反应在______填“高温”、“低温”或“任意温度”下可自发进行。

利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2：

(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：Ⅰ；

Ⅱ；

①对于反应Ⅰ，在一定温度下的恒容容器中，表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是______。

A.单位时间内 1mol  消耗，同时有 3mol  生成；

B.、、CO 的物质的量浓度相等；

C.混合气体的密度不再改变；

D.混合气体的压强不再改变。

②则反应 ；______ 用含 、 的代数式表示。

(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：在容积为 10L 的密闭容器中进行，起始时充入  、 反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图3所示。

①实验 a 从开始至平衡时的反应速率 ______；实验 c 中  的平衡转化率  为______。

②与实验 a 相比，其他两组改变的实验条件是：b______，c______。

③M点的逆反应速率______ N点的正反应速率填“”、“”或“”；N点时再加入一定量，平衡后的体积分数______ 填“增大”、“减小”或“不变”。

二、实验题

2. 难度：中等

实验室可利用SO₂与Cl₂在活性炭的催化下制取一种重要的有机合成试剂磺酰氯（SO₂Cl₂）。所用的反应装置如下图所示（部分夹持装置省略）。已知SO₂Cl₂的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，遇水能发生剧烈的水解反应，遇潮湿空气会产生白雾。

（1）化合物SO₂Cl₂中S元素的化合价为__________。

（2）仪器D的名称是___________。

（3）乙、丙装置制取原料气Cl₂与SO₂。

①乙装置F中充满Cl₂，则E中所盛放的溶液为_____________（填溶液的名称）。

②丙装置中试剂X、Y的组合最好是_____________。

A 98%浓硫酸+Cu         B 70%H₂SO₄+Na₂SO₃                C 浓HNO₃+Na₂SO₃

（4）上述装置的正确连接顺序为________、________、丁、_______、_________（用甲、乙、丙表示，可重复使用）。

（5）B装置中从a口通入冷水的作用是_________；C装置的作用是_______________。

（6）SO₂Cl₂遇水能发生剧烈的水解反应，会产生白雾，则SO₂Cl₂发生水解反应的化学方程式为________。

（7）若反应中消耗氯气的体积为1.12L（已转化为标准状况，SO₂足量），最后通过蒸馏得到纯净的磺酰氯5.13g，则磺酰氯的产率为______________（保留三位有效数字）。

三、综合题

3. 难度：中等

氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用。回答下列问题：

（1）氮气性质稳定，可用作保护气。请用电子式表示氮气的形成过程：

__________________________________________。

（2）联氨(N₂H₄)是一种还原剂。已知：H₂O(l)=H₂O(g) △H=+44kJ/mol。试结合下表数据，写出N₂H₄(g)燃烧热的热化学方程式：___________________________。

化学键	N—H	N—N	N=N	N≡N	O=O	O—H
键能(kJ/mol)	390.8	193	418	946	497.3	462.8

（3）KCN可用于溶解难溶金属卤化物。将AgI溶于KCN溶液中，形成稳定的Ag(CN)₂^—，该转化的离子方程式为：______________________________。若已知K_sp(AgI)=1.5×10^—16，K_稳[Ag(CN)₂^—]=1.0×10^-21，则上述转化方程式的平衡常数K=_________________。(提示：K_稳越大，表示该化合物越稳定)

（4）氨的催化氧化用于工业生产硝酸。该反应可设计成新型电池，试写出碱性环境下，该电池的负极电极反应式：_________________________。

（5）将某浓度的NO₂气体充入一恒容绝热容器中，发生反应2NO₂N₂O₄其相关图像如下。

①0~3s时v(NO₂)增大的原因是_____________________________。

②5s时NO₂转化率为_______________。

四、实验题

4. 难度：中等

肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用，通常作为配香原料，可使主香料的香气更加清香．实验室制备肉桂酸的化学方程式为：

(CH₃CO)₂CH₃COOH

主要试剂及其物理性质

名称	分子量	性状	密度	熔点	沸点	溶解度：克溶剂
水	醇	醚
苯甲醛	106	无色液体					互溶	互溶
乙酸酐	102	无色液体				12	溶	不溶
肉桂酸	148	无色结晶			300		24	溶

密度：常压，测定   主要实验步骤和装置如下：

Ⅰ合成：按图1连接仪器，加入苯甲醛、乙酸酐和无水碳酸钾．在，将此混合物回流45min．

Ⅱ分离与提纯：将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟，并用水蒸气蒸馏，从混合物中除去未反应的苯甲醛，得到粗产品；将上述粗产品冷却后加入40ml 的氢氧化钠水溶液，再加90ml水，加热活性炭脱色，趁热过滤、冷却；将1：1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中，至溶液呈酸性，经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸；

水蒸气蒸馏：使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失，提高分离提纯的效率．同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物．回答下列问题：

(1)合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行，实验前仪器必须干燥的原因是 ______ 实验中为控制温度在需在 ______ 中加热．

A.水     甘油沸点    砂子    植物油沸点

(2)图2中装置a的作用是 ______ ，装置b中长玻璃导管要伸入混合物中的原因是 ______ ，水蒸气蒸馏后产品在 ______ 填仪器名称；

(3)趁热过滤的目的 ______ ；

(4)加入1：1的盐酸的目的是 ______ ，析出肉桂酸晶体过滤后洗涤，洗涤剂是 ______ ；

(5)5.3g苯甲醛、乙酸酐和无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际，则产率是 ______ 保留3位有效数字．

五、工业流程

5. 难度：中等

重铬酸钠俗称红矾钠，是重要的化工产品和强氧化剂．工业制备红矾钠的流程如下：

(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如可写成，则可写成 ______ ．

(2)煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的生成可溶于水的，反应化学方程式如下：为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是 ______ 写一种即可

(3)已知在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：

；

①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 ______ ．

②混合溶液乙中溶质的化学式是 ______ ．

(4)在含废水中存在着平衡：，请写出该平衡的平衡常数表达式 ______ ，若继续加水稀释，平衡将 ______ 移动填“正向”、“逆向”“不”．

(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：--．_________

六、综合题

6. 难度：中等

二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。

（1）目前工业上用的捕碳剂NH₃和(NH₄)₂CO₃，它们与CO₂发生如下可逆反应：

2NH₃(l)+H₂O(l)+CO₂(g)(NH₄)₂CO₃(aq)                ΔH₁

NH₃(l)+H₂O(l)+CO₂(g)NH₄HCO₃(aq)                ΔH₂

(NH₄)₂CO₃(aq)+H₂O(l)+CO₂(g)2NH₄HCO₃(aq)        ΔH₃

则ΔH₃=______________（用含ΔH₁、ΔH₂的代数式表示）

（2）利用CO₂制备乙烯是我国能源领域的一个重要战略方向，具体如下：

方法一：CO₂催化加氢合成乙烯，其反应为：

2CO₂(g)+6H₂(g)C₂H₄(g)+4H₂O(g)  ΔH=a kJ·mol^-1

起始时按n(CO₂)∶n(H₂)=1∶3的投料比充入20L的恒容密闭容器中，不同温度下平衡时的H₂和H₂O的物质的量如图甲所示：   

      

①下列说法正确的是________；

A．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能

B．其它条件不变时，若压缩容器容积，则活化分子百分数增大，v_正和v_逆均增大

C．测得容器内混合气体平均分子量不随时间改变时，说明反应已达到平衡

D．使用合适的催化剂，催化剂改变反应历程，减小反应焓变，加快反应速率

②393K下，H₂的平衡转化率为__________（保留三位有效数字）；

③393K下，该反应达到平衡后，再向容器中按n(CO₂)∶n(H₂)=1∶3投入CO₂和H₂则n(H₂)/n(C₂H₄)将__________（填“变大”或“不变”或“变小”或“无法确定”）；

方法二：用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如图乙所示。

④b电极上的电极反应式为_________________________；

⑤该装置中使用的是_________________（填“阳”或“阴”）离子交换膜。

7. 难度：中等

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义，对于密闭容器中的反应：

(1)写出该反应的逆反应的化学平衡常数表达式______，升高温度，该反应化学反应速率______，氢气的转化率______以上均填“增大”、“减小”或“不变”。实际生产中温度一般控制在，原因是______。

(2)能表示该反应在恒温恒容密闭容器中时刻后已经达到平衡状态的图示是______。
 

(3)浓度的氨水，pH为当用蒸馏水稀释100倍时，则的电离平衡将向______方向移动填“正”或“逆”，溶液的pH将为______“大于”“小于”“等于”。

设计一个简单实验，证明一水合氨是弱碱：______。

某化学兴趣小组进行了下列关于氯化铵的课外实验：

（实验操作）

浸过氯化钠溶液的布条很快烧光，浸过氯化铵溶液的布条不燃烧，冒出白烟。

(4)氯化铵饱和溶液中离子浓度由大到小的顺序是______。白烟的成分是______。

(5)请推测浸过氯化铵溶液的布条不燃烧、不易着火的主要原因写出一条即可______

8. 难度：中等

氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用。回答下列问题：

（1）氮气性质稳定，可用作保护气。请用电子式表示氮气的形成过程：

__________________________________________。

（2）联氨(N₂H₄)是一种还原剂。已知：H₂O(l)=H₂O(g) △H=+44kJ/mol。试结合下表数据，写出N₂H₄(g)燃烧热的热化学方程式：___________________________。

化学键	N—H	N—N	N=N	N≡N	O=O	O—H
键能(kJ/mol)	390.8	193	418	946	497.3	462.8

（3）KCN可用于溶解难溶金属卤化物。将AgI溶于KCN溶液中，形成稳定的Ag(CN)₂^—，该转化的离子方程式为：______________________________。若已知K_sp(AgI)=1.5×10^—16，K_稳[Ag(CN)₂^—]=1.0×10^-21，则上述转化方程式的平衡常数K=_________________。(提示：K_稳越大，表示该化合物越稳定)

（4）氨的催化氧化用于工业生产硝酸。该反应可设计成新型电池，试写出碱性环境下，该电池的负极电极反应式：_________________________。

（5）将某浓度的NO₂气体充入一恒容绝热容器中，发生反应2NO₂N₂O₄其相关图像如下。

①0~3s时v(NO₂)增大的原因是_____________________________。

②5s时NO₂转化率为_______________。