學習聖殿高考模拟壓軸題?1.(2018·韶關市高三4月模拟考試)NH3作為一種重要化工原料，被大量應用于工業生産，與其有關性質反應的催化劑研究曾被列入國家863計劃，下面我們就來說一說關于學習聖殿高考模拟壓軸題?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

學習聖殿高考模拟壓軸題

1.(2018·韶關市高三4月模拟考試)NH3作為一種重要化工原料，被大量應用于工業生産，與其有關性質反應的催化劑研究曾被列入國家863計劃。

(1)催化劑常具有較強的選擇性。已知：

反應Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－905kJ·mol－1

反應Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝－1266.6kJ·mol－1

寫出NO分解生成N2與O2的熱化學方程式：__________________________________

________________________________________________________________________。

(2)N2O也可分解生成N2與O2。在四個恒容密閉容器中按下表相應量充入氣體，發生2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O平衡轉化率如下圖所示。

①該反應的ΔH________(填">""＝"或"<")0。

②圖中A、B、C三點處容器内的總壓強，由大到小的順序是___________________________

_____________________________________________。

③容器Ⅳ在470℃進行反應時，起始速率：v正(N2O)____(填">""＝"或"<")v逆(N2O)。

(3)氨催化氧化時會發生上述兩個競争反應Ⅰ、Ⅱ。為分析某催化劑對該反應的選擇性，在20 L密閉容器中充入1molNH3和2molO2，測得一定時間内有關物質的量關系如圖：

①該催化劑在低溫時選擇反應________(填"Ⅰ"或"Ⅱ")。

②C點比B點所産生的NO的物質的量少的原因可能是

________________________________________________________________________。

答案　(1)2NO(g)N2(g)＋O2(g)　ΔH＝－180.8kJ·mol－1

(2)①>　②p(C)>p(B)>p(A)(或C>B>A)　③>

(3)①Ⅱ　②該反應為放熱反應，溫度升高，平衡向逆反應方向移動或催化劑活性降低

解析　(1)NO分解生成N2與O2的方程式為2NO(g)N2(g)＋O2(g)，根據已知的反應Ⅰ和反應Ⅱ，要得到該方程，則，即ΔH＝＝ kJ·mol－1＝－180.8 kJ·mol－1。

(2)①根據圖像，溫度升高，轉化率增大，則平衡向右移動，說明正反應方向吸熱，則反應的ΔH＞0。

②A、B、C三點中N2O的轉化率相同，則容器中反應物、生成物的量均相同，則容器的壓強取決于容器的體積，根據圖像，相同溫度時：轉化率大小為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，則反應正向進行的程度為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，且該反應為氣體分子數增加的反應，增大容器體積，減小壓強平衡向右移動，則說明容器體積大小為：Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，故A、B、C三點處容器内的總壓強由大到小的順序是p(C)＞p(B)＞p(A)。

③Ⅱ中在470 ℃下達到平衡時N2O的轉化率是0.6，則該反應在470 ℃下平衡常數是＝0.067 5，容器Ⅳ在470 ℃進行反應時，濃度商＝＝0.04＜0.067 5，所以反應向正反應方向進行，則起始速率：v正(N2O)＞v逆(N2O)。

(3) ①根據圖像，在低溫時，N2的量相對多一些，而N2是反應Ⅱ的生成物，故該催化劑在低溫時選擇反應Ⅱ。

②C點比B點所産生的NO的物質的量少的原因可能是平衡的逆向移動等原因。根據圖像，該催化劑在高溫時選擇反應Ⅰ，而反應Ⅰ為放熱反應，達到平衡後，溫度升高平衡向左移動，使得C點比B點所産生的NO的物質的量少；或者可能是由于溫度升高催化劑失去了活性等原因。

2.(2018·赤峰市高三4月模拟)運用化學反應原理研究碳、氮的單質及其化合物的反應對緩解環境污染、能源危機具有重要意義。

(1) 用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發生反應C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝QkJ·mol－1。在T1℃時，反應進行到不同時間(min) 測得各物質的濃度(mol·L－1) 如下：

①30min後，隻改變某一條件，反應重新達到平衡，根據上表中的數據判斷改變的條件可能是______(填字母)。

a.通入一定量的NO

b.加入定量的活性炭

c.加入合适的催化劑

d.适當縮小容器的體積

②若30min後升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3∶1∶1，則Q________(填">"或"<")0。

(2)某研究小組在實驗室用某新型催化劑對CO、NO催化轉化進行研究，測得NO轉化為N2的轉化率随溫度、CO混存量的變化情況如下圖所示，利用以下反應：2NO＋2CON2＋2CO2(有CO)　2NON2＋O2 (無CO)

①若不使用CO，溫度超過775℃，發現NO的分解率降低，其可能的原因為________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

在n(NO)/n(CO)＝1的條件下，應控制最佳溫度在____________左右。

②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染，寫出C2H6與NO2發生反應的化學方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y，則該電極反應式為______________________________________________

__________________________________________________________________________________________________。

(3)天然氣的一個重要用途是制取氫氣，其原理如下：

已知：a.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH1

b.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2

c.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3

①科學家提出一種利用天然氣制備氫氣的方法：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝________________________________________________________________________。

②這種方法的推廣與使用，不僅實現資源綜合利用，而且還能解決的環境問題是________________________________________________________________________。

答案　(1)①ad　②＜

(2)①該反應是放熱反應，升高溫度反應更有利于向逆反應方向進行　870℃(850℃到900℃之間都可以)

②4C2H6＋14NO28CO2＋7N2＋12H2O

③NO2＋NO－e－===N2O5

(3)①ΔH2－ΔH1－ΔH3　②減少溫室氣體的排放，緩解溫室效應

解析　(1)①根據表格20 min和30 min時各物質的濃度分别對應相等，20 min時已經達到平衡；40 min和50 min時各物質的濃度分别對應相等，40 min時又再次達到平衡；30 min 時改變條件，達到新平衡時NO濃度增大為原來的0.60÷0.50＝1.2倍，N2和CO2的濃度增大為原來的0.3÷0.25＝1.2倍。a項，通入一定量NO，平衡正向移動，達到新平衡時NO、N2、CO2的濃度都可能為原來的1.2倍；b項，加入定量活性炭，平衡不移動，各物質物質的量濃度不變；c項，加入合适的催化劑，加快反應速率，平衡不移動，各物質物質的量濃度不變；d項，适當縮小容器體積，平衡不移動，由于體積減小，達到新平衡時NO、N2、CO2的濃度都可能為原來的1.2倍；故選ad。

②30 min時容器中NO、N2、CO2的濃度之比為0.50∶0.25∶0.25＝2∶1∶1，升高溫度達到平衡時容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3∶1∶1，升高溫度平衡向逆反應方向移動，逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，故Q<0。

(2)①若不使用催化劑，發生的反應為2NON2＋O2，溫度超過775 ℃，NO的分解率降低，可能原因是：該反應是放熱反應，升高溫度更有利于反應向逆反應方向進行。根據圖像當n(NO)/n(CO)＝1時，870 ℃左右NO的轉化率最大，所以應控制的最佳溫度在870 ℃左右。

②烴催化還原NOx可消除氮氧化物的污染，氮氧化物被還原為N2，則烴轉化成CO2和H2O，C2H6與NO2反應的化學方程式為4C2H6＋14NO28CO2＋12H2O＋7N2。

③石墨Ⅱ通入O2，石墨Ⅱ為正極，石墨Ⅰ為負極，Y是一種氧化物，NO2發生氧化反應生成Y，Y為N2O5，電極反應式為NO2－e－＋NO===N2O5。

(3)應用蓋斯定律，将b－a－c得，CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1－ΔH3。

3.(2018·朝陽市普通高中高三三模)鐵的單質及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題：

(1)某熱電池放電時總反應為4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。該電池的正、負極材料分别是________、________。

(2)Na2FeO4是一種優良的水處理劑。

①Na2FeO4可将水體中NH3轉化為N2而除去同時産生紅褐色沉澱，1molNa2FeO4最多可脫除NH3的物質的量為________。

②Na2FeO4溶于水，溶液中含六價鐵的微粒分率(某六價鐵微粒數與所有六價鐵微粒總數之比) 與溶液pH的關系如下圖所示(已知常溫下，H3FeOH＋＋H2FeO4，H2FeO4H＋＋HFeO，HFeOH＋＋FeO的電離常數依次為K1、K2、K3；pK＝－lgK)。pH＝3時，溶液中主要含鐵微粒濃度從大到小的順序為____________________；反應FeO＋H2OHFeO＋OH－的pK＝________。

(3)CO還原鐵的氧化物時，涉及以下反應：

a.Fe3O4(s)＋4CO(g)3Fe(s)＋4CO2(g)　ΔH1

b.FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　ΔH2

c.3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4 (s)＋CO2(g)　ΔH3

d.Fe3O4 (s)＋CO(g)3FeO(s)＋CO2 (g)　ΔH4

相關反應的溫度與混合氣體中CO的體積分數的關系如下圖所示：

①反應的ΔH>0的是________(填"a""b""c"或"d")；ΔH4＝________________(用ΔH1、ΔH2表示)。

②在恒容密閉容器中，加入7.2gFeO，同時充入0.1molCO，升高溫度，若恰好處于圖中p點處，CO的轉化率為________，容器中生成單質Fe的質量為________。

答案　(1)FeS2　Li

(2)①1mol　②H2FeO4、HFeO、H3FeO　6.7

(3)①d　ΔH1－3ΔH2　②25%　1.4g

解析　(1)正極發生還原反應，FeS2獲得電子生成Fe、S2－，負極發生氧化反應，Li失電子生成Li＋，因此該電池的正、負極材料分别是FeS2和Li。

(2)①Na2FeO4将NH3轉化為N2同時本身被還原為Fe3＋，根據得失電子守恒可得1 mol Na2FeO4最多可脫除NH3的物質的量為 mol＝1 mol。②由圖像可知pH＝3 時，溶液中主要含鐵微粒濃度最大的是H2FeO4，最小的是H3FeO，處于中間的是HFeO，所以溶液中主要含鐵微粒濃度從大到小的順序為H2FeO4、HFeO、H3FeO；FeO＋H2OHFeO＋OH－的K＝，由HFeOH＋＋FeO的K3＝，

K×K3＝×＝c(OH－)·c(H＋)＝Kw，可知K＝，由圖像可知pK3＝－lg K3＝7.3，因此K3＝10－7.3，所以K＝＝＝10－6.7，pK＝－lg K＝－lg 10－6.7＝6.7。

(3)①由圖像可知随着溫度的升高a、b、c的反應中CO的百分含量增大說明a、b、c為放熱反應，d反應中CO的百分含量減小說明d為吸熱反應；由已知方程式，根據蓋斯定律可得d＝a－3b，所以ΔH4＝ΔH1－3ΔH2；②在恒容密閉容器中，加入7.2 g FeO，同時充入0.1 mol CO，可發生反應FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)，p點處，CO的百分含量為75%，設有x mol的CO參與反應，則＝75%，x＝0.025，CO的轉化率為×100%＝25%，容器中生成單質Fe 的質量為0.025 mol×56 g·mol－1＝1.4 g。

4.(2018·江西省九所重點中學高三聯考)研究發現，NOx和SO2是霧霾的主要成分。

Ⅰ.NOx主要來源于汽車尾氣，可以利用化學方法将二者轉化為無毒無害的物質。

已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)　ΔH＝－564kJ·mol－1

(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝________________，該反應在________下能自發進行(填"高溫""低溫"或"任意溫度")。

(2)T℃時，将等物質的量的NO和CO充入容積為2L的密閉容器中，保持溫度和體積不變，反應過程(0～15min)中NO的物質的量随時間變化如上圖所示。

①已知：平衡時氣體的分壓＝氣體的體積分數×體系的總壓強，T℃時達到平衡，此時體系的總壓強為p＝20MPa，則T℃時該反應的壓力平衡常數Kp＝________________；平衡後，若保持溫度不變，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，平衡将________(填"向左""向右"或"不")移動。

②15min時，若改變外界反應條件，導緻n(NO)發生如圖所示的變化，則改變的條件可能是________(填字母)。

A.增大CO濃度 B.升溫

C.減小容器體積 D.加入催化劑

Ⅱ.SO2主要來源于煤的燃燒。燃燒煙氣的脫硫減排是減少大氣中含硫化合物污染的關鍵。

已知：亞硫酸：Ka1＝2.0×10－2　Ka2＝6.0×10－7

(3)請通過計算證明，NaHSO3溶液顯酸性的原因：____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)如上方圖示的電解裝置，可将霧霾中的NO、SO2轉化為硫酸铵，從而實現廢氣的回收再利用。通入NO的電極反應式為__________________________________________________

________________________________________________________________________；

若通入的NO體積為4.48L(标況下)，則另外一個電極通入的SO2質量至少為________g。

答案　(1)－744kJ·mol－1　低溫

(2)①0.0875(或)　不　②AC

(3)HSO的水解常數K＝Kw/Ka1＝5.0×10－13<Ka2＝6.0×10－7(HSO的電離常數)，所以顯酸性

(4)6H＋＋NO＋5e－===NH＋H2O　32

解析　(1)①N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180kJ·mol－1，②2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)　ΔH＝－564kJ·mol－1，②－①得該反應：ΔH＝(－564－180)kJ·mol－1＝－744kJ·mol－1；ΔH<0，根據反應方程式，ΔS<0，根據ΔG＝ΔH－TΔS，當溫度處于低溫下，能夠自發進行。

(2)考查化學平衡常數計算、勒夏特列原理，

① 2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)

起始量/mol0.40.400

變化/mol0.20.20.20.1

平衡/mol0.20.20.20.1

各組分的體積分數分别是：、、、，Kp＝＝＝0.0875；根據①的分析，化學平衡常數K＝5，再向容器中充入NO和CO2各0.3mol，此時的濃度商仍為5，因此平衡不移動；②15min時，改變某一因素，NO的物質的量減少，說明平衡向正反應方向移動，A項，增大CO的濃度，平衡向正反應方向移動，NO的物質的量減小，正确；B項，正反應是放熱反應，升溫，平衡向逆反應方向移動，NO的物質的量增大，錯誤；C項，減小容器的體積，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，NO的物質的量減小，正确；D項，加入催化劑，化學平衡不移動，錯誤。

(3)考查電離平衡常數、水解平衡常數、水的離子積的關系，HSO的水解常數K＝＝5.0×10－13

<Ka2＝6.0×10－7，電離平衡常數大于水解平衡常數，說明溶液顯酸性。

(4)考查電極反應式的書寫、電化學計算，根據電解裝置，NO和SO2轉化為硫酸铵，說明NO轉化成NH，即NO在陰極上發生反應：NO＋6H＋＋5e－===NH＋H2O；陽極反應式為SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO，根據得失電子數目守恒，因此有2NO～10e－～5SO2，求出SO2的質量為4.48×5×64/(2×22.4)g＝32g。

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