专题13 化学反应原理的综合应用-【精讲精练】2017-2021五年高考化学真题分类区块练

专题13　化学反应原理的综合应用 题组一 1.解析　实验现象说明，题中三种操作均使平衡向逆反应方向移动。实验①说明该反应是吸热反应，实验②说明Zn2＋的络合Cl－的能力更强。1个[Co(H2O)6]2＋和1个[CoCl4]2＋中配位键数分别是6、4，另外1个[Co(H2O)6]2＋中还含有12个H—O键，故[Co(H2O)6]2＋和[CoCl4]2－中σ键数之比为9∶2，A错误；由实验①可推知该反应是吸热反应，ΔH＞0，B错误；溶液中水的浓度是常数，保持不变，C错误；实验③平衡逆向移动，说明Zn2＋络合Cl－的能力更强，即配离子[ZnCl]2－的稳定性更强，D正确。 答案　D 2.解析　由于Kh＝，因此一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh越大，A错误；由于金属性：Zn＞Fe，铁管镀锌层局部破损后，锌作负极仍可保护铁管，B正确；反应活化能越低，该反应越易进行，C错误；C2H5OH中含有—OH，CH3OCH3中含有C—O—C，可用红外光谱区分，D错误。 答案　B 3.解析　(1)根据题目所给出的反应方程式关系可知，a＝b＋c－e＝c－d，根据盖斯定律则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH5＝ΔH3－ΔH4；(2)增大CO2和CH4的浓度，对于反应a、b、c来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A正确；移去部分C(s)，没有改变反应体系中的压强，反应的正逆反应速率均不变，平衡不移动，B错误；催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，只能加快反应进程，不改变反应的平衡状态，平衡转化率不变，C错误；降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D正确；(3)由图可知，反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次活化能，经历了4步反应；且从左往右看4次活化能吸收中，第4次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能量最多，对应的正反应活化能最大；(4)①随着温度的升高，反应a和c的ln K增大，说明K的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a和c为吸热反应，同理反应e的ln K减小，说明K的减小，反应向逆反应方向进行，反应e为放热反应；②用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式K＝；③由图可知，A处对应反应c的ln K＝0，即K＝＝1，解方程的p2＝p，已知反应平衡时p＝40 kPa，则有p＝16 kPa，且初始状态时p＝×100 kPa＝50 kPa，故CH4的平衡转化率为×100%＝68%；(5)固态CO2即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。 答案　(1)ΔH2＋ΔH3－ΔH5或ΔH3－ΔH4 (2)AD　(3)4　4　(4)①ac　②　③68%　计算过程见解析 (5)做冷冻剂(或人工降雨) 4.解析　(1)由上述表格可知，Ni2＋完全沉淀时的pH＝8.7，此时c(Ni2＋)＝1.0×10－5mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－8.7mol·L－1，则c(OH－)＝＝＝108.7－14，则Ni(OH)2的Ksp＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝10－5×(108.7－14)2；或者当Ni2＋开始沉淀时pH＝7.2，此时c(Ni2＋)＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－7.2mol·L－1，则c(OH－)＝＝＝107.2－14，则Ni(OH)2的Ksp＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝0.01×(107.2－14)2；如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L－1，为避免镍离子沉淀，此时c(OH－)＝＝＝10－7.8 mol·L－1，则c(H＋)＝＝＝10－6.2，即pH＝6.2；Fe3＋完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2～6.2；(2)由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中Ni2＋被氧化为NiOOH沉淀，ClO－被还原为Cl－，则根据氧化还原得、失电子守恒可得离子方程式为2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O；(3)分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2＋，可将其收集、循环使用，从而提高镍的回收率。 答案　(1)0.01×(107.2－14)2或10－5×(108.7－14)2　3.2～6.2 (2)2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O　(3)提高镍回收率 5.解析　(1)由题给HCl平衡转化率随温度变化的关系图可知，随温度升高，HCl平衡转化率降低，则此反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即K(300℃)大于K(400℃)。结合题图可知，c(HCl)∶c(O2)＝1∶1、400℃时HCl的平衡转化率为84%，列出三段式： 　　　 4HCl(g)　＋　O2(g) === 2Cl2(g) ＋ 2H2O(g) 起始　 c0　　　　　　 c0　　　　 0