内容正文:
进阶突破·专
专项突破1反应历程与活化能
1.B解析:催化剂都有合适的催化温度,在合适的温度下催化效果最
好,不是温度越高越好,B错误。
2.C解析:从图中看出,Cat1中M(g)→T(g),T(g)→N(g),Cat2
中M(g)一→W(g),W(g)→N(g),都包含两个基元反应,A正确;从图
中看出,反应物的总能量均高于生成物的总能量,都是放热反应,
B正确;催化剂只能改变反应历程,不能改变反应的焓变,C错误;从
图中看出,Ct1作用下,反应③的活化能比反应①高,反应速率慢,故
反应③是控速反应,D正确。
3.D解析:由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应是放热
反应,A正确:由图可知,MO*和CH4反应生成CH,OH和M,则该反
应的总反应式为MO++CH4一CH,OH+M,B正确;过渡态2具有
的能量比过渡态1低,说明过渡态2比过渡态1稳定,C正确:参与反
应的原子质量数越大,速率越慢,所以M0*与CH2T2反应的活化能
大于MO*与CH4,MO+与CH2T,反应的能量变化应为图中曲线a,
D错误。
4.B解析:相同条件下,路径①的活化能最大,反应速率最慢,A错误;
路径④的生成物总能量小于反应物总能量,属于放热反应,B正确;
基元反应是指反应物一步直接转化为产物的反应,从图中可以看出,
路径②中存在中间产物,则CH,I+C1*一CH,+IC1不是基元反应,
C错误;过渡态中T$1的能量最高,稳定性最差,D错误。
专项突破2化学反应速率与化学平衡图像
1.B解析:反应为处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄的过
程,开始反应物浓度最大,随着反应进行反应物浓度逐渐减小,则正
反应速率逐渐减小,所以曲线①表示的是正与时间关系,A错误;该
反应正反应气体物质的量增大,混合气体的质量保持不变,随着反应
的进行,混合气体的总物质的量增大,故,时刻混合气体的平均摩
尔质量大于t2时刻,B正确:由题干信息无法确定HS的转化率,故
无法计算t2时刻体系中c(H2S):c(S2)的比值,C错误:催化剂能降
低反应的活化能,能同等程度地加快正、逆反应速率,即、2都增
大,D错误。
2.A解析:12s时,B的物质的量浓度变化量为0.5mdl·L1-0.3mdl·L1=
02:则B的转化率为:×10%=40%,A正确:
D的状态为固体,通常不用D的物质的量浓度变化量表示反应速率,
B错误:12s时C的物质的量浓度变化量为3二04m·L,化学
量数之比等于物质的量浓度变化量之比,则b:c=0.2mol·L1:
0.4mol·L1=1:2,故2(B)=v(C),C错误;图中两曲线相交之
后,A、B的浓度继续变化,此时反应继续正向进行,则A的消耗速率
大于A的生成速率,D错误。
3.D解析:根据图中信息可知,先拐先平,温度高,得到T1>T2,A正
确;T1>T2,根据化学平衡移动原理,温度越高二氧化碳的体积分数
越小,说明平衡逆向进行,正向是放热反应,温度高,平衡常数小,b
点和d点的化学平衡常数:K>K,设b点时C0转化的物质的量为
x,根据三段式有:
5C0(g)+l203(s)=5C02(g)+L2(s)
起始量/mol
2
0
变化量/mol
b点量/mol
2-x
根据b点时C0,的体积分数9(C0,)=三×100%=0.80,得x=
专项练参考答案
顶练参考答案
1.6mo,K=2l-i6m4,B正确:反应达到平衡状态时,
(
】
2L
气体的总质量、容器的体积保持不变,容器内气体密度不再变化,
C正确;设a点时C0转化的物质的量为y,根据三段式有:
5C0(g)+L205(s)5C02(g)+I2(s)
起始量/mol
2
0
变化量/mol
y
y
a点量/mol
2-y
y
根据a点时C0,的体积分数p(C0,)=之×100%=0.30,得y=
0.6m0l,C0的转化率=0,6m0×100%=30%,但反应还在正向进
2 mol
行,正反应速率>逆反应速率,D错误。
4.D解析:由反应①M一一N、②N一Q可知,随着反应的进行,M的
浓度不断减小,N的浓度先增大后减小,Q的浓度不断增大,则图甲
中曲线a、b、c分别代表M、Q、N的浓度变化;由图乙可知,温度低于
T1时,速率常数:k1<k2,说明反应速率:1<2。由分析可知,图甲中
曲线c代表N的浓度变化,A正确;由图乙可知,温度低于T1时,速
率常数:k1<k2,说明反应速率:<2,反应的活化能越大,反应速率
越慢,则反应①的活化能大于反应②,即反应①的活化能更大,B正
确;由图可知,反应初始阶段,反应①、②同时发生,由反应式可知,单
位时间内M的减少量等于N和Q的增加量,则反应速率的关系为
(M)=(N)+u(Q),C正确;由图可知,反应过程中随c(M)的减
小,N的浓度先增大后减小,则反应过程中随M的浓度减小,反应①
的速率减小,而反应②的速率先增大后减小,D错误。
专项突破3化学平衡状态、移动方向的
判定
1.C解析:若容器体积不变,反应开始时容器体积为1L,则随着反应
0.7 mol
1L=
的进行,容器内压强不断减小,0~2min内(S0,)=2mn
0.35mol·(L·min)-1,现保持压强不变,则应减小容器体积(容器
体积小于1L),S0,的浓度增大,化学反应速率加快,所以0~2min
内v(S03)>0.35mol·(L·min)-,A正确;恒温恒压条件下,2min
后向容器中再通人2molS02和1mol02,重新达到平衡时,两平衡
等效,S02的含量不变,B正确;若把条件“恒温恒压”改为“绝热恒
压”,则随着反应的进行,混合气的温度升高,平衡逆向移动,平衡后
n(S03)<0.7mol,n(S02)>1.3mol,C错误;若把条件“恒温恒压”改
为“恒温恒容”,相当于恒温恒压条件下的平衡体系减压,平衡逆向
移动,则平衡时放出的热量小于QkJ,D正确。
2.B解析:该反应是气体分子数不变的反应,反应前后嫡的变化不大,
反应放热,根据△H-T△S<0可知:正反应在较低温度下能自发进
行,A正确;温度不变,投料比越大,Tl4平衡转化率越小,曲线②代
表Tl4平衡转化率与投料比的关系,投料比不变,降低温度,平衡右
移,1l,的平衡转化率越大,曲线①代表T山,平衡转化率与的关
系,B错误,气体平均摩尔质量-二,根据反应可知,反应后有固体
存在,因此气体总质量发生改变,则气体平均摩尔质量在改变,因此
当气体平均摩尔质量保持不变时,达到平衡,C正确;用三段式计算,
投料比为2、TK下TaL4平衡转化率为40%,则计算如下:
黑白题59
TaI(g)+S2(g)-TaSz(s)+2I2(g)
起始/mol2
1
0
转化/mol0.80.8
1.6
平衡/mol1.2
0.2
1.6
平袋时的体只分数为
-×100%≈53%,D正确。
3.D解析:反应过程中Y的浓度先增大后减小,说明反应刚开始时反
应I的速率大于反应Ⅱ,则话化能:E(I)<E(Ⅱ),A正确;反应进
行4s时,X、Y、Z的浓度分别为0.5mol·L1、0.8mol·L-1
0.2mol·L1,Y、Z全部来自X的转化,则X(g)的起始浓度为
0.5mol·L-1+0.8mol·L-1+0.2mol·L-1=1.5mol·L-1,B正确;升
高温度,反应I、Ⅱ的速率均增大,但反应I、Ⅱ的正反应都是放热反
应,所以两平衡都逆向移动,X的平衡转化率降低,C正确;其他条件
不变,在该体系平衡时再投人一定量的X(g),由于两反应的反应物
气体分子数都等于生成物的气体分子数,所以两种情况为等效平衡,
达到新平衡后Z的体积分数等于原平衡,D不正确。
专项突破4电解质溶液的图像分析
1.D解析:根据图像可知,曲线a表示c(H2C03)、曲线b表示
c(HCO?)曲线c表示c(CO?)随溶液pH变化的曲线,A错误;根据
图像可知,常温下c(HC03)=c(H2C03)时,pH=6.2,H2C03的K。=
e(HCO)e(H*)
106.2,但人体中的血浆温度高于常温,升温有利
c(H,C02)
于碳酸电离,则血浆中H2C03的K大于10-6,2,B错误;当血浆
中c(HCO;)增大时,pH可能增大,也可能减小,C错误;正常人的血
液pH在7.35~7.45,当血浆的pH=7.2时,则发生酸中毒,pH=6.2+
c(HCO3)
&2C所以此时eC0,cc05是c(4,c0,)的
10倍,D正确。
2.D解析:由图可知,当纵坐标为-5时,由水电离出的氢离子浓度为
10-5ol·L-1,说明溶液中离子的水解程度大于电离程度,促进水的
电离,溶液的pH为9,溶液中氢离子的浓度为109mol·L-1,当溶液
中4()相时时k为站《品曲线与表示经:()
与1g的变化关系,曲线山表示水(H)与g《之的变
c(HA)
化关系:X点gA号=1时,c(A)=10c(HA),此服
c水(H*)=c水(0H)=105mol·L1,溶液显碱性,A2的水解平衡常
数K,=(OF)c(HA)
Kc(A2-)
c(A2-)
K2(H2A)Ka(H2A)=-
(OH)c(HA)
104×10-10,同理可知当横坐标为3时可得K(H,)=106。
10-3
由分析可知,曲线L,表示gc*(H)与(A)的变化关系,A错
Pc(HA-)
误;Y占时gCHA只=g>L,则c(A2)>c(HA)>
c(HA-)
c(H2A),B错误;X点时c(A2)=10c(HA-),溶液的pH=9,X点水
的电离程度最大,X点为正盐溶液,Z点g(A2)大于X点,Z点
”c(HA)1
为正盐和碱的混合液,溶液呈碱性,C错误;由分析可知,K,(H2A)=
10-6,K2(H2A)=10-8,D正确。
3.D解析:横坐标为0时,丙烯酸和丙烯酸根离子浓度相等,丙酮酸和
丙酮酸根离子浓度相等,此时丙酮酸的c(H)>丙烯酸的c(H),丙
酮酸的酸性强于丙烯酸,A错误;根据b点坐标(1,103.49),横坐标
c(CH COCOO-)
c(CH COCOO-)
为1,1g(CH,C0c00H)
1
=10,该点的氢离子浓
'c(CH,COCOOH
选择性必修第一册·SJ
度c(H)=10-3.9mol·L1,则K=
e(CHcocoo-)x()10x
e(CH COCOOH)
103.49=102,49,B错误;向盐溶液中加入酸,优先生成酸性相对较弱
的酸,即丙烯酸,C错误;根据c点坐标(-1,10-3.26),横坐标为-1,
c(CH2 =CHCOO-)
c(CH2 =CHCOO-)
(HcHcomD(CHcoo)()
e(CH2=CHCOO-)xe(H*)
10-3.26mol·L1,K2=
=10-1×103.26=
c(CH,=CHCOOH)
106,丙烯酸K=10,当1gc(CH,二CHC00)
=1时,
e(CH2 =CHCOOH)
c(CH2 =CHCOO-)
c(CH2=CHCOOH)=10,c(H*)=
K·c(CH2=CHCOOH)
c(CH,=CHCOO-)
10426×101mol·L-1=1.0×10-5.26mol·L1,D正确。
专项突破5溶度积与沉淀溶解平衡
图像分析
1D解析:由电离常致可知,溶液中⅓品
(F),则溶液中
.K(HF)
当1gc(H的值增大,氟离子浓度减小、钙离子浓度增大,-lg©(F)
增大,由温度不变,氟化钙的溶度积不变,则溶液中-lgc(Ca+)减小,
M代表-lgc(F)与g。的变化曲线、N代表-gc(C
与gc(的变化曲线。由图可知,溶液中g。P时为1时
c(HF)
-ge(F)为42,则氢氟酸的电离常数K=()cF)-10×
c(HF)
02=1x1032溶液中g。Hp为0时,-gc(C“)为42,则由电
常数可知,溶液中-gc(P)=g(旷-K,=0-(-3.2)=3.2
氟化钙的溶度积Kp=1×10-42×(1×10-32)2=1×10-10.6。由分析可
知,M代表-1ge(F)与gc(H的变化曲线、N代表-gc(Ca2”)与
e(HF)
的变化曲线,A正确;由分析可知,氢氟酸的电离常数飞
1×103.2,B正确;由分析可知,氟化钙的溶度积Kp=1×10~10.6,C正
确;由图可知,Y点溶液中氟离子浓度与钙离子浓度相等,由物料守
恒关系2c(Ca2+)=c(F-)+c(HF)可知,溶液中钙离子浓度与氢氟酸
浓度相等,D错误。
2.C解析:由氢氧化锌的溶度积小于氢氧化亚铁可知,曲线X表示锌
离子浓度与氨水体积关系、曲线Y表示亚铁离子浓度与氨水体积关
系、曲线Z表示四氨合锌离子与氨水体积关系;由M、N点溶液pH分
别为8.04、8.95可知,氢氧化锌的溶度积为10-5×(105.9%)2=
1016.92,氢氧化亚铁的溶度积为10-5×(105.05)2=1015.1。由分析可
知,曲线X表示锌离子浓度与氨水体积关系,A正确;由分析可知,氢
氧化亚铁的溶度积为10-5×(1055)2=10151,B正确;由图可知,N
点锌元素的主要存在形式是氢氧化锌,N点后氢氧化锌溶于过量氨
水生成四氨合锌离子,C错误;由方程式可知,反应的平衡常数K=
c{[Zn(NH)4]2+}·c2(0H)c{[Zn(NH3)4]2+c2(OH)c(Zm2+)
c4(NH3)
c(NH3)c(Zn2+)
K稳×Kp[Zn(0H)2]=102.6×10-16.2=107.86,D正确。
3.C解析:Kp(Ag2S04)=c2(Ag)·c(S0?),Kp(AgBr03)=
e(Ag").e(BrO).pAg-2[pK(AgaSO,)-p(SO-)].pAg-
pKm(AgBr03)-p(BO3),可知L1直线对应AgBrO3,L2直线对
应Ag2S04。由分析可知,L2直线代表-lgc(Ag)和-lgc(S0?)的关
系,A正确;AgBO3饱和溶液中存在溶解平衡:AgBO,(s)一
黑白题60
Ag"(aq)+BrO(aq),c(Ag*)=c(BrO),Kp(AgBrO3)=c(Ag*).
c(B03)=104.28,则c(Ag)=10-2,14mol·L1,B正确;当同时生
Kp(AgAc)
成Age和AgBrO,时,溶液中c(Ac)
c(Ag+)
c(BrO3)
=Kp(AgBr03)
c(Ag*)
K,(AgB0g)1042m=101<10,即c(Ae)<10c(B05),C错
Kp(AgAc)10-2.72
误;M点为L,和L2的交点,此时c(S0?)和c(BO3)相等,则
Kp(AgBrO3)
c(BrO3)c(Ag*)Kp(AgBrO3)
c(s0)K,(Ag2S0,)Kp(AB2S0,)×c(Ag),向M点所示的混
c2(Ag*)
合溶液中加人AeNO,固体,c(Ag)增大,所以c(B0增大,D正确。
c(S02)
专项突破6电极反应式的书写
1.C解析:该燃料电池,燃料通入电池负极发生氧化反应,则b为负
极;氧气在正极发生还原反应,则a为正极。a电极为正极,b电极为
负极,故a电极的电势高于b电极的电势,A错误:原电池中氢离子
向正极移动,故电池工作时,H透过质子交换膜从左向右移动,B错
误;一个氧分子得到4个电子,根据得失电子守恒,外电路中通过
0.2mole时,理论上a电极处消耗0.05mol02,C正确;b电极上N0
失去电子发生氧化反应生成硝酸,电极反应式为N0-3e+2H,0
=4H+N0,,D错误。
2.D解析:由图可知,锌片为原电池的负极,碱性条件下Z失去电子
发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2;Bi-ZMOF电极为正极,酸性条件
下C0,在正极得到电子发生还原反应,生成HC0OH。双极膜中
的H移向Bi-ZMOF电极、OH移向锌片。由分析可知,Zn为电池的
负极,Bi-ZMOF为电池的正极,正极的电势高于负极的电势,因此锌
电极的电势低于Bi-ZMOF电极的电势,A错误;由分析可知,双极膜
中的H+移向Bi-ZMOF电极、OH移向锌片。电池工作时,每消耗
0.2 mol Zn时,外电路转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol。
在串联电路中,任何一个截面经过的电量都是相同的,因此有
0.4molH*移向Bi-ZMOF电极,双极膜内将解离0.4mol水,即
0.4mol×18g·mol1=7.2g水,B错误;由分析可知,Bi-ZM0F电极
为正极,酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应生成
HC00H,电极反应式为C02+2H*+2e一HC00H,C错误:根据题
意,新型铋基ZMOF(Bi-ZMOF)材料用作Zn-C02电池的电极,可提
高电池放电效率,因此Bi-ZMOF电极主要起吸附C02,并催化C02
转化为HCOOH的作用,D正确。
3.(1)①负硫酸(或H2S04)②S03-2e+H20—S0号+2H
(2)①S02-2e+2H20=S02+4H②02+4e+4Ht=2H20
解析:(1)依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极,阳离子
移向阴极,a为阴极,b为阳极,S0?在阳极失去电子变成S0子,可能
伴有氢氧根离子放电生成氧气,所以C口流出的物质是H2$04,阴极
区氢离子放电生成氢气:①由上述分析可知,a接电源负极:C口流出
的物质是H,S04;②S0}发生氧化反应,放电的电极反应式为
S03-2e+H20=S0子+2H。(2)①A电极上S02转化为
H2S04,S元素化合价升高,失去电子,为负极,电极反应式为
S02-2e+2H20=S0子+4H*;②B电极上02得电子,为正极,电
极反应式为0,+4e+4Ht一2H20。
专项突破7电化学原理在新型电池中的应用
1.C解析:根据电荷守恒,当0.1 mol Mg2+通过离子选择性膜时,导线
中通过0.2mole,A正确:由原电池原理可知,放电时,正极发生还
原反应,电极反应为Br3+2e一3Br,B正确:放电时,镁是负
极,Mg电极失电子,发生氧化反应,C错误;放电时,镁是负极,充电
专项练参考答案
时,Mg电极应连接电源负极,D正确。
2.A解析:由放电时锂离子移向五氧化二钒电极形成Li,V205可知,
五氧化二钒为新型锂钒固体电池的正极,金属锂的载体纳米碳管为
负极,则电子由引线端子B流出,则充电时,引线端子A与外接电
源正极相连,A正确,B、C错误;充电时,五氧化二钒电极为电解池的
阳极,LV205在阳极失去电子发生氧化反应生成五氧化二钒和锂
离子,电极反应式为Li,V205-xe=V20+xi*,D错误。
3.D解析:由放电时正极发生的反应可知,放电时,电极A为原电池
的负极,电极B为正极,锂离子嵌入五氧化二钒中;充电时,与直流电
源正极相连的B电极为电解池的阳极,电极A为阴极,锂离子从五
氧化二钒中脱嵌。由分析可知,放电时,电极A为原电池的负极,电
极B为正极,则内电路中的电流方向为锌极到五氧化二钒极,A正
确:由分析可知,充电时,锂离子从五氧化二钒中脱嵌导致溶液中锂
离子浓度不断增大,B正确;由分析可知,充电时,直流电源正极相连
的B电极为电解池的阳极,电极A为阴极,所以电极B上的电势比
电极A的高,C正确:放电时,电极A为原电池的负极,电极B为正
极,锂离子嵌人五氧化二钒中,则由得失电子数目守恒可知,电极A
减少6.5g时,嵌入电极B的锂离子的物质的量为一6.5B
6的g·m0r*2s
0.2mol.D错误。
4.C解析:短路膜和常见的离子交换膜不同,根据图中信息得到短路
膜既能传递离子还可以传递电子,A正确:根据负极反应式为
H2+2HC0-2e—2H20+2C02↑,当负极生成1molC02时,理论
上需要转移1mol电子,B正确;负极反应式为H2+2HC0?-2e
一2H20+2C02↑,C错误;根据正极反应式02+2C02+4e
一2C0?,当反应消耗22.4L(标准状况下物质的量为1mol)02
时,理论上需要转移4mol电子,D正确。
专项突破8反应原理实验探究题
1.(1)i.起点pH不同,盐酸的小,醋酸的大均有一个pH突跃
ⅱ.盐酸ⅲ.>(2)①酸式滴定管否②CH,C00H+0H
CH3C00+H,09.9×10-7
解析:(1).由滴定曲线图可知,两幅图起点pH不同,盐酸的小,醋
酸的大;两幅图中均有一个pH突跃。ⅱ.A曲线显示未滴定前溶液
的pH=1,0.1mol·L-1的HCl溶液的pH=1,则A曲线为滴定盐酸的
曲线。ⅲ.醋酸和NaOH溶液恰好完全反应时生成醋酸钠,醋酸钠溶
液呈碱性,要使溶液呈中性,醋酸必须过量,即加入的NaOH溶液少,
所以V1>V2。(2)①量取20.00mL醋酸溶液样品应该选用酸式滴定
管:滴定过程中,由于醋酸的物质的量不变,所以锥形瓶中含有少量
蒸馏水,不会影响测量结果:②醋酸与NOH溶液反应的化学方程式为
CH,COOH+NaOH一CH,C0ONa+H20,醋酸是弱电解质,离子方程式为
CHC0OH+OH=CH3CO0°+H20:pH=8,则c(H)=
10-8mol·L-1,c(0H)=106mol·L1,电荷守恒关系为c(Na)+
c(H)=c(CH3 COO-)+c(OH-),c(Na*)-c(CH COO-)=
c(0H)-c(H*)=106mol·L-1-10-8mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1。
2.(1)圆底烧瓶(2)热Na2CO,溶液(或碱煮水洗、NaOH溶液或灼烧
等)(3)正极(4)[Cu(P202)2]6+2e=Cu+2P20
(5)①5.6×10-5②pH=3酸性强,H放电产生氢气;pH=10碱性
强,易生成Cu(0H)2沉淀,均影响镀件上铜的沉积(6)①0.5~
0.75(或0.5~0.75之间的任意具体数值)②2Cu+—Cu↓+Cu2+
解析:(1)配制一定体积40g·L1的CuS04溶液,需要用托盘天平称
取一定质量的硫酸铜固体,需要用量筒量取一定体积的蒸馏水,需要
在烧杯中配制,故不需要的仪器为圆底烧瓶。(2)油污在碱性条件
下容易水解生成易溶于水的物质,热的NaC0,溶液水解程度较大,
碱性较强,可有效除去油污。(3)电镀时,纯铜作阳极,与电源的正
极相连,镀件作阴极,与电源的负极相连。(4)由题给信息知,
Cu2++2P20号==[Cu(P20,)2]6,则溶液中的铜主要以
黑白题61
[Cu(P20,)2]6形式存在,电镀时阴极上析出单质铜,主要的电极反
应式为[Cu(P20,)2]6+2e一Cu+2P20。(5)①实验3中,铜镀
层的沉积速率(Cu)尸64g·ol户×10m
0.0356g
≈5.6x105mol·min-1;②pH
较低时,氢离子可以在阴极得到电子生成氢气,从而影响铜离子得到
电子,pH较高时,容易生成氢氧化铜沉淀,也会影响铜离子得到电
子,从而出现斑驳,故镀层出现斑驳的可能原因是:pH=3酸性强,
放电产生氢气,pH=10碱性强,易生成Cu(0H),沉淀,均影响镀件
上铜的沉积。(6)①电镀时镀膜质量越大效果越好,由表格中的数
据和图中信息可知,本实验电镀的最佳条件是pH为8.5,电流密度为
0.5A·dm2(或0.5-0.75A·dm-2之间):②纯铜为阳极电极材料,
在阳极可出现铜单质失去电子形成+1价铜离子,电极反应式为
Cu-e=Cu,Cu在溶液中不稳定,容易发生歧化反应生成单质
铜,反应的离子方程式为2Cu+一Cu↓+Cu2+。
3.(1)③④(2)①0.056mol·L1·s1②40-50s反应放热,且
反应开始不久,盐酸浓度变化对反应影响没有反应放热影响程度大
(3)B
解析:(1)实验变量是温度的是①和③,变量是锌规格的是①和
④。(2)①30~40s范围内产生气体的体积为0.224L-0.0672L=
0.1568L,标准状况下物质的量为0,1568m1=0.07ml,
22.4
2HCI
H2
2 mol
1 mol
n(HCI)
0.007mol
可求得:n(HCl)=0.014mol,盐酸的平均反应速率v(HCl)=
0.014
25×10-3×10
mol·L1·s1=0.056mol·L1·s1。②根据表格所示
数据:40~50s内产生的气体体积最大,因此在这段时间内反应速率
最大,可能原因是反应放热,且反应开始不久,盐酸浓度变化对反应
影响没有反应放热影响程度大。(3)加入硝酸钠后,硝酸根离子在
酸性条件下将锌氧化,同时消耗氢离子,产生的气体不是氢气,因此
会影响产生氢气的总量,A不合题意:加入氯化钠溶液,相当于稀释,
B符合题意:加人硫酸铜溶液,会先发生置换出铜的反应,从而形成
原电池,反而会加快反应速率,C不合题意;加入碳酸钠会消耗氢离
子而不产生氢气,影响产生氢气的总量,D不符合题意,故答案为B。
4.(1)①Fe3+②正反应(2)生成Ag沉淀,使2Fe3++2I=2Fe2++
12逆向移动(3)①还原I0②AgI03(s)+厂(q)一Ag(s)+
I05(aq)(4)取滤渣,加人足量Na2S203溶液,过滤,若有周体剩
余,加入稀HNO3,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银,发
生反应ⅲ(或取滤渣,加入足量KI溶液,过滤,若有固体剩余,加入
稀HNO,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银)
解析:(1)①由于碘离子过量,溶液中检测出Fe3+,说明Fe3+未完全
转化为Fe2+,证明反应A存在限度;②加入CC4,振荡,反应生成的碘
被CCl4萃取,使得平衡向正反应方向移动。(2)①加人Ag2S04溶
液,碘离子与银离子结合生成Ag沉淀,碘离子的浓度减小,
2Fe3+2一2Fe2+l2平衡逆向移动,可增大Fe2+与12的反应程
度,同时生成AgI沉淀,提高了L2的氧化能力,Fe2+被氧化成Fe3+的
反应程度增大。(3)①由图可知,步骤Ⅲ中加入KI溶液后,淀粉溶液
变蓝,说明KI将滤液中的I03还原成了L2;②已知3L2+3H20一
5HⅢ+HⅢ03,则沉淀b为Ag03和Agl,Km(Ag)=8.5×10-17<
K(Agl03)=3.2×108,加人KI可将AgI03转化成Agl,反应的离子
方程式为Agl03(s)+厂(aq)-一Agl(s)+103(aq)。(4)若Fe2+
与Ag发生反应,会有单质银生成,确认是否发生反应ⅲ,只需检验
是否有单质银生成,因此取滤渣,加入足量Na2S203溶液,过滤,若有
固体剩余,加人稀HNO3,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中
含银,发生反应ⅲ:或者取滤渣,加入足量KI溶液,过滤,若有固体剩
余,加入稀HNO,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银,发
选择性必修第一册·SJ
生反应ⅲ。
专项突破9工艺流程综合题
1.(1)增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率
(2)硅(3)70℃和30%硫酸(4)①3NH3·H20+A13+
A1(0H)3↓+3NH②3×100.5(5)H202+2Fe2++2HP04
—2FeP04↓+4H++2H20(6)3×10-3
解析:硫铁矿烧渣(主要成分为Fe203,含少量Si02、Al203)粉碎后加
入过量炭粉,焙烧后,生成铁、一氧化碳、硅,A山203不反应,加硫酸生
成的FeS04和A山,(S04)3为滤液1,Si不反应,滤渣1为碳和Si,滤液
1加氨水调pH,生成A1(0H)3沉淀,滤液2中主要是FeS04,加
入H202和H3P04,生成FP04沉淀,加入碳酸锂和草酸,焙烧生成
磷酸亚铁锂(LieP04)和二氧化碳气体。(1)“焙烧”前,将硫铁矿烧
渣粉碎,可以增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用
率。(2)根据分析可知,“滤渣1”的主要成分为碳和硅。(3)由题图
可知“酸浸”的最佳条件为硫酸浓度为30%,温度为70℃。(4)①氨
水与A+反应生成A1(0H)3,离子方程式为A1++3NH·H20
一Al(0H)3↓+3NH:②常温下,0.2mol·L1氨水中
c(0H)c(NH)_2(0H)=-1.8×105,c(0Hr)=6×1035mol
c(NH3·H2O)
0.2
·L1,所以电离度=6x1035m0l·L
×100%=3×10-0.5%。(5)根
0.2mol·L-1
据分析可知,双氧水和磷酸将Fe2+转化为FP04,离子方程式
为2Fe2++H202+2H3P04=2FeP04↓+2H20+4H。(6)当溶液中
的c(c,0g)=c(,C,04)时,K1×K2=c(H):c(Hc,0)
c(H2C204)
c(H)c(C,02)2()·c(C,0)=2r)=6×10-2x1.5×
c(HC204)
c(H2C204)
10-4=9×10-6,则c(H+)=3×10-3mol·L1.
2.(1)增大反应物的接触面积,提高反应速率(2)Mn02+S02
—MnS04(3)①S02+H20==H2S03、2H2S03+02=2H2S04
或2S02+02+2H20—2H2S04②ABC(4)4H20+Mn02+2Fe2+
NMm2*+2e(03+2I*5)①酸式②30×10%
解析:软锰矿浆中的二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根离子,二氧化
硅不能溶解,过滤后溶液中有硫酸锰和硫酸亚铁(二氧化硫也可以还
原三价铁),深度净化将亚铁离子氧化为氢氧化铁过滤除去后即可得
到较为纯净的硫酸锰溶液,经过结晶就可以得到硫酸锰晶体。
(1)研磨后,增大了软锰矿和二氧化硫的接触面积,从而增大了二氧
化硫吸收时的反应速率。(2)二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根离
子,Mn被还原为+2价,发生反应的化学方程式为Mn02+S0,
一MS04。(3)①二氧化硫溶于水生成亚硫酸,再被空气中的氧气
氧化为硫酸:S02+H20=H2S03、2H2S03+02一2H2S04或
2S02+02+2H20一=2H2S04,使得溶液中氢离子浓度增大,溶液pH
下降:②吸收塔中吸收率下降的可能原因是pH减小抑制了S02的
溶解,pH减小导致S02+H20==H2S03一=H*+HS0;平衡逆向移
动,而抑制了二氧化硫溶解,A正确;由图中信息可以看出pH=5.0
时吸收率恰好为88%,加菱锰矿调节pH升至5.0以上后,吸收率又
可以恢复至95%左右,B正确;加入菱锰矿能调节pH和消耗H*的同
时生成了Mn2+,增加矿浆中Mn2+的浓度,C正确。(4)据分析,二氧
化锰将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀自身被还原为锰离子:
4H,0+Mn02+2Fe2+Mn2++2Fe(0H)3+2H。
(5)①(NH4)2Fe(S04)2溶液呈酸性,应用酸式滴定管盛装;②根据
化学方程式2Mn2*+5S,0岭+8H,0催化剂2Mn0,+10S02+16H'及
得失电子守恒有:MnS04~Mn0:~5Fe2+,则样品中硫酸锰的质量分
4x151xbc×10-3j
5
g
数为
ag
151bcx100%。
100%=1250a
黑白题62
3.(1)①2Cr20号+3S20号+10H*一4Cr3++6S0子+5H20②酸性过:
强,焦亚硫酸钠发生分解,并与H反应生成S0,逸出,除铬率下降
③5(2)①溶解氧与纳米铁反应生成的铁氧化物阻碍了反应进行
通入的N2能将溶解氧排出②低于25℃时,温度过低,反应速率
慢;高于25℃时,温度升高不利于C(Ⅵ)吸附,导致去除率下降
(3)04K,C0,4+4H,0通电2K,C,0,+2H,↑+0,↑+4K0H②
2
解析:由题给流程图可知,向废水中加入硫酸溶液调节pH为2.5,将
溶液中的铬酸根离子转化为重铬酸根离子,向反应后的溶液中先加
入焦亚硫酸钠,将溶液中的重铬酸根离子转化为铬离子,再加入石灰
乳,将溶液中的铬离子转化为氢氧化铬沉淀,从而使废水达标排
放。(1)①由分析可知,反应池中发生的反应为酸性条件下重铬酸
根离子与焦亚硫酸根离子反应生成铬离子、硫酸根离子和水,反应的
离子方程式为2Cr,0号+3S202+10H一4Cr3++6S02+5H20:②由
题意可知,焦亚硫酸根离子酸性条件下易转化为亚硫酸氢根离子和
亚硫酸根离子,若溶液pH小于2.5,亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子
会与氢离子反应生成二氧化硫气体逸出,导致溶液中的重铬酸根离
子不能充分反应,使得除铬率下降:③由溶度积可知,溶液中铬离子
浓度小于1×105mol·L1时,溶液中氢氧根离子浓度大于
31.0x10克
√L0x105mol·L1=1×109m0l·L-,则溶液pH大于5。
(2)①由图可知,废水中的溶解氧与纳米铁反应生成的铁氧化物阻
碍了沉淀的生成,会使去除率降低,通入的氮气能将溶解氧排出,所
以通人氮气的去除率远高于未通氨气的;②温度在25℃时,去除率
最高是因为低于25℃时,温度过低,反应速率慢:高于25℃时,温度
升高不利于C(I)吸附,导致去除率下降。(3)由图可知,惰性电极
是电解池的阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和
氢离子,放电生成的氢离子使溶液中的铬酸根离子转化为重铬酸根
离子,不锈钢电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成
氢气和氢氧根离子,阳极区的钾离子通过钾离子交换膜进入阴极区
得到K0H,则总反应的化学方程式为4K,C04+4组,0通电
2K2Cr20,+2H2↑+02↑+4K0H,由方程式可知,电解一段时间后,阳
极区溶液中K的物质的量由amol变成bmol时,生成的重铬酸钾的
物质的量为“2ml。
4.(1)粉碎合金或适当升高温度或适当增加酸溶液浓度或延长溶浸时
间C(2)25℃、c(Cl)=10-2mol·L1(3)提供酸性环境,加快
置换速率(4)3Pt+18HCl+4HN03一3H2PtCl6+4N0↑+8H20
(5)通入空气并加热硝酸会直接与草酸发生氧化还原反应,浪费
原料(6)2 HAuCI4+3H2C204=2Au↓+6C02↑+8HCl
解析:由题给流程可知,向粗银合金中加入硝酸溶液溶浸,将银转化
为硝酸银,过滤得到硝酸银溶浸液和合金:向溶浸液中加入氯化钠溶
液,将溶液中的银离子转化为氯化银沉淀,过滤得到氯化银:向氯化
银中加入锌和硫酸溶液,使氯化银转化为银,过滤得到银粉;向合金
中加入王水,将金、铂溶解得到含有HAuCl4、H2PCL。的溶液,向溶液
中通入空气并加热赶走溶液中过量的硝酸,向赶硝后的溶液中加人
草酸溶液,将溶液中的HAuCl4转化为金,过滤得到金粉和含有
H2PCl。的溶液。(1)粉碎合金、适当升高温度、适当增加酸溶液浓
度、延长溶浸时间等措施能提高溶浸效率:由分析可知,向粗银合金
中加入硝酸溶液溶浸的目的是将银转化为硝酸银,故选C。(2)由图
可知,25℃时氯离子浓度为10-2mol·L1时,溶液中银离子浓度最
小,所以沉银所需最佳条件为25℃、c(C)=10-2mol·L1。(3)由
分析可知,置换时加入锌和硫酸溶液的目的是使氯化银转化为银,其
中加入硫酸溶液的作用是提供酸性环境,加快置换速率。(4)由题
给信息可知,溶浸2过程中铂与王水的反应为铂与王水反应生成
H,PC6、一氧化氮和水,反应的化学方程式为3Pt+18HC+4HNO3
专项练参考答案
一3H2PtCl6+4N0↑+8H20。(5)由分析可知,赶硝的操作为向溶
液中通入空气并加热赶走溶液中过量的硝酸,赶硝的目的是防止硝
酸直接与草酸发生氧化还原反应,浪费原料。(6)由分析可知,还原
时加入草酸溶液的目的是将溶液中的HAuCl4转化为金,反应的化学
方程式为2 HAuCl4+3H2C204-2Au↓+6C02↑+8HCL。
专项突破10化学反应原理综合题
1.(1)△H-A,-AH,(2)①CH,c00H+CH,CH,8OHH
CH,C0180CH2CH3+H20②BC(3)①a>b>c放热a>b>c
1
3
×13
②
1×1)2003
解析:(1)要得出Ag*(aq)+Cl(aq)一AgCl(s)的焓变,根据图中转
化关系,结合盖斯定律,可得△H=△H1-△H2-△H3。(2)①根据有机
反应机理转化图可知,该反应是乙酸与乙醇(带示踪原子)发生酯化
反应,化学方程式为CH,C00H+CH,CH,1OH巴
CH,C0180CH2CH3+H20;②H+是反应的催化剂,不是反应物,A错
误;H+为反应的催化剂,可以增大反应速率,B正确:根据转化图像分
析,H在此反应中起到了催化作用,不能使平衡发生移动,C正确;若
该反应在溶液中进行,增压不能增大反应速率,D错误。(3)①该反
应正向是气体体积减小的反应,图中定温度,从下往上看,C02的转
化率增大,说明平衡正向移动,向气体体积减小的方向移动即加压,
压强从大到小的顺序为a>b>c。随着温度的升高,二氧化碳的平衡
转化率在降低,说明正反应是放热反应。此图像可以理解为C02物
质的量不变、温度不变的情况下,H2的量不断增加,平衡正向移动,
C02转化率不断增大,因此氢碳比
n(C0,)]从大到小的顺序为心
[n(H2)1
b>c。②若d点时氢碳比为3:1,假设氢气为3mol,二氧化碳为
1mol,列出三段式开展计算:
2C02(g)+6H2(g)CH30CH3(g)+3H20(g)
开始量/mol
1
3
0
0
2
1
反应量/mol
1
3
3
1
1
剩余量/mol
3
1
3
由于密闭容器体积是1L,所以其平衡常数计算过程为K=
3+73
,=3。③由碳酸钠溶液的水解常数K-无
人=2x104,得
c(OH)·c(HCO3)
c(C03)
=2×104mol·L1,因为c(HC03):c(C0号)=
1:1,所以c(0H)=2×10-4mal·L-1,则溶液pH=10.3。
2.(1)6(2)5.12(3)①正②NH4的物质的量增多,S02-2e+
4NH3·H20=S0子+4NH4+2H20,每有4 mol NH4生成,会
有2 mol NH通过阳离子交换膜迁移到正极区③0.9
解析:(1)根据各元素化合价变化,反应中还原剂较多,可通过氧化
剂02来计算,0从0价变为-2价,每消耗1m0l碳原子同时会消耗
1.5mol02,故转移6mole。(2)随着温度升高,反应i、ⅲ平衡均
逆向移动,S02平衡转化率逐渐降低,C0S与S的平衡选择性之和是
1,则L1表示S02平衡转化率。1400K下,C0S与S的平衡选择性
均是50%,S02平衡转化率是80%,假设初始S02是1mol,C0
是3mol,转化的S02的物质的量是1mol×80%=0.8mol,由于反应
i反应前后气体化学计量数相同,所以可假设初始充入n(S02)=
1mol,n(C0)=3mol。列式如下:
黑白题63
S02(g)+2C0(g)-=S(g)+2C02(g)
△n/mol0.4
0.8
0.4
0.8
S02(g)+3C0(g)=C0S(g)+2C02(g)
△n/mol0.4
1.2
0.4
0.8
平衡时n(S02)=0.2mol,n(C0)=1mol,n(S)=0.4mol,n(C02)=
1.6m0l,故反应i的平衡常数K-0,4x1.6
0.2×12
=5.12。(3)S02有还原
性,在反应中失电子,故右侧电极为负极,$02失电子后转化为硫酸
根离子,考虑到电解质溶液为NH3·H20-(NH4)2S04缓冲溶液,故
负极电极反应式为S02-2e+4NH·H20一S0?+4NH+2H20,
则四氧化三铁电极为正极:①由于使用阳离子交换膜,所以NH时
向正极区(左)移动,形成(NH4)2Fe(S04)2;②S02-2e+4NH3·
H20=S02+4NH+2H20,每有4 mol NH4生成,会有2 mol NH
通过阳离子交换膜迁移到正极区;③NH3·H2O的电离量与NH4的
水解量对比与二者的初始量都可以忽略不计,所以认为二者初始浓
度即为平衡浓度。K=(NH)·c(OH
c(NH3·H20)
,代人K=1.8×105
c(NH)
与c(0H)=105mol·L1,
c(NH3·H,0)=1.8,则
n[(NH4)2S04]
n(4,·H,0≈0.9。
3.(1)-48.9k·mol1低温(2)增大(3)①H20②29.6%50
38.6(4)增大压强
解析:(1)根据反应1:C02(g)+H2(g)一C0(g)+H20(g)
△H1=+41.1kJ·mol-1和反应i:C0(g)+2H2(g)=CH30H(g)
△H2=-90.0kJ·mol-1,得反应iⅲ:C02(g)+3H2(g)三CH30H
(g)+H20(g),则△H3=△H1+△H2=-48.9kJ·mol1,该反应的△H<
0、△S<0,由△H-T△S<0得该反应在低温下正向自发进行。(2)当反
应1处于平衡时,则正反应速率等于逆反应速率,即正=逆,
k正三
ke(c0,)·c(h)=k经·c(c0)·c(H,0),
c(C0)·c(H20)
=K,反应的△H1>0,正反应为吸热反应,升高温
c(C02)·c(H2)
度,则化学平衡常数K增大,故三增大。(3)达到平衡时,反应1、
k
ⅱ、同时存在。升高温度,反应1正向进行,反应ⅱ逆向进行,均为
生成C0的方向,则C0的物质的量分数增加,故X表示C0;反应ⅱ
反应ⅲ均逆向进行,则CH,OH的物质的量分数减少:反应i正向进
行,则H20的物质的量增多,而反应ⅲ逆向进行,则H20的物质的量
减少,故H2O的减少程度比CH3OH的减少程度小,故Y为CH3OH,
Z为H20。根据图中270℃时,C0和CH30H的物质的量分数相等,
可知参加反应的C02有50%转化为CH,0H、50%转化为C0,故
CH,0H的选择性为50%;设反应达平衡后,n(C02)=m,n(H2)=y,
n(C0)=x,n(H20)=z,n(CH30H)=x,依据碳元素和氢元素守恒,
则有
m+x+x=1mol①
y+z+2x=3mol②
依据a点和c点分别列式,得
=0.65③
m+y+x+z+x
=0.08④
m+y+x+z+x
依据C0或CH,0H的选择性为50%,则有,x
—×100%=50%⑤
1 mol-m
联立①23④6解得x=4。
19
27 mol;m=
27 mol;y=65
8
27 mal ;=27 mol,
则C02的平衡转化率为2x10%-×100%=29.66
反应C0(g)+H20(g)=C02(g)+H,(g)各物质的计量数均为1,则
选择性必修第一册·SJ
19、65
n(C02)·n(H2)2727
K,=K,n(C0)·n(H,0)4x8
≈38.6。(4)反应i为吸热反
2727
应,反应前后气体分子数不变,反应ⅱ、反应ⅲ均为放热反应,反应前
后气体分子数减小,若升高温度,反应正向移动,C02的平衡转化
率增大,但生成CH,OH的反应ⅱ、反应ⅲ均逆向移动,C02的平衡转
化率和甲醇的选择性均下降:降低温度,不利于提高C0,的平衡转
化率;增大压强,能同时增大C02的平衡转化率和甲醇的选择性;合
适的催化剂只能提高甲醇的选择性,不能改变C02的平衡转化率。
4.(1)①向右②增大③增大④减小(2)-41.2(3)>
(4)①b②14
解析:(1)①该反应为吸热反应,升温,平衡向右移动:②C,H0H(g)+
H20(g)2C0(g)+4H2(g)是气体体积增大的反应,增大压强,平
衡逆向移动,但新平衡时c(C0)增大;③恒温、恒容条件下,加入水蒸
气,平衡正向移动,转化率α(C2HOH)增大;④恒温、恒压条件下,加
入稀有气体,容器体积增大,C2H0H(g)+H20(g)一2C0(g)+
4H2(g)是气体体积增大的反应,平衡正向移动,体积分数
。(C,H0H)减小。(2)由盖斯定律可知,(反应-反应1)×号可
得反应Ⅱ,则△H2=
△H,-△4-+173.3·mol1-25.7k·mol
2
2
-41.2kJ·mol。(3)每条曲线上氢气的平衡产率相同,则在C点
曲线上取一个点与B点温度相同标为点D,D点与B点相比温度相
n水于应,带大批80反应1、、
同,但是
n(H20)
均正向移动,氢气的产率增大,因此H2的平衡产率:B点>C点。
(4)①反应I、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,
反应I、Ⅲ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅱ逆向移动
C02转化为C0,故温度升高C0的选择性增大,C02的选择性减小。
表示C02选择性的曲线为a,因为C0的选择性+C02的选择性=1,
则b表示乙醇的转化率,c表示C0的选择性曲线;②由题中信息可
知乙醇与水的投料分别为1mol和3mol,573K时,C0的选择性为
15%,C02的选择性为85%,则n(C02):n(C0)=0.85:0.15,乙醇
的转化率为60%,设反应I转化的C2H0H为xmol,
C2H50H(g)+H20(g)==2C0(g)+4H2(g)
起始/mol
1
3
0
0
转化/mol
2x
4x
平衡/mol
1-x
3-x
2x
Ax
设反应Ⅱ转化的C0为ymol,
C0(g)+H20(g)C02(g)+H2(g)
起始/mol
2x
3-x
0
4x
转化/mol
y
y
y
平衡/mol
2x-y 3-x-y
4x+y
因乙醇的转化率为60%,则反应Ⅲ转化的乙醇为(0.6-x)mol,
C2H0H(g)+3H20(g)→2C02(g)+6H2(g)
起始/mol1-x
3-x-y
y
4x+y
转化/mol0.6-x
1.8-3x
1.2-2x
3.6-6x
平衡/mol0.4
1.2+2x-y
1.2-2x+y
3.6-2x+y
乙醇的转化率为60%,C0的选择性为15%,由碳原子守恒可知C0
的物质的量为1mol×60%×2×15%=0.18mol,则2x-y=0.18,则
n(H20)=1.38mol,n(H2)=3.42mol,n(C2H0H)=0.4mol,
n(C0)=0.18mol,n(C02)=1.02mol,总物质的量为6.4mol,此时压
强为9x6,4na=160kP,各物质分压为p(L,0)=34.5,
p(H2)=85.5kPa,p(C2H30H)=10kPa,p(C0)=4.5kPa,
p(C0,)=25.5kPa,反应Ⅱ的压强平衡常数K,pC0)·(H,0)
p(H2)·p(C02)
85.5×25.5
≈14。
4.5×34.5
黑白题64
图书在版编目(CIP)数据
黑白题.化学选择性必修1SJ/夏睿主编;陈红
梅本册主编.-银川:宁夏人民教育出版社,2025.5.
(2026.4重印)
ISBN978-7-5544-6012-2
I.G634
中国国家版本馆CP数据核字第20253T7F61号
夏睿主编
黑白题化学选择性必修1SJ
陈红梅本册主编
责任编辑
裴子桐
封面设计红狐策划
责任印制殷戈
出版发行宁夏人民教育出版社
地址银川市北京东路139号出版大厦(750001)
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字数210千字
印数
10000册
版次2025年5月第1版
印次2026年4月第2次印刷
书号ISBN978-7-5544-6012-2
定价49.80元
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如有图书印装质量问题,可与客服联系调换。(联系电话:025-84651016)学霸黑白题
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专项突破1反应历程与活化能
…01
专项突破2化学反应速率与化学平衡图像…02
专项突破3化学平衡状态、移动方向的判定
…03
专项突破4电解质溶液的图像分析…04
专项突破5溶度积与沉淀溶解平衡图像分析…05
专项突破6电极反应式的书写…06
专项突破7电化学原理在新型电池中的应用…07
专项突破8反应原理实验探究题…08
专项突破9工艺流程综合题…11
专项突破10化学反应原理综合题
心专项突破】
反应历程与活化能
1.(2024·重庆高二月考)我国科研人员提出
能
0
H
了以Ni/20,为催化剂,由C02和H2转化
M一CH
过渡态1
(HQ---CH
M
为产品CH,的反应历程,其示意图如下:
过渡态2
H
H,
H
H,O
Ni/Al2O
HO
4C00
Ni/ALO
CH
CH.
步骤1
CH
步骤Ⅱ
CO.
CH,OH
O
MO
H
M+
H,
反应进程
下列说法不正确的是
(
A.图中两步反应均是放热反应
A.总反应方程式为C02+4H2==CH4
B.该反应的总反应式为MO*+CH,
+2H20
CH,OH+M*
B.温度越高,催化剂的催化效果一定越好
C.过渡态2比过渡态1稳定
C.在反应历程中,H一H键与C=0键断裂
D.MO与CH2T,反应的能量变化应为图中
吸收能量
曲线b
D.反应过程中,催化剂参与反应,改变反应
4.研究CH,I与氯自由基(用Cl表示)的反应
路径,降低反应的活化能
2.(2025·海南海口高二期中)在催化剂
有助于保护臭氧层。已知CH,I与Cl*反应
Catl、Cat2作用下,M(g)→N(g)的反应
有4条可能的反应路径,如图所示。图中
历程如图所示。下列叙述错误的是(
TS表示过渡态,IM表示中间体。下列说法
↑能量
中正确的是
()》
②
Catl
218.01
200H
120
④
TS4
128.69
M(g)
-Cat2
100
T(g
CHICI°+H
W(g)
N(g)
80
76.19路径①
TS
反应历程
40
IM
34.89.3280CH+IC1路径②
40.47
A.每种历程都包含两个基元反应
20
CH,I
TS3
+CI
23.55
路径③
CH I'+HCI
B.每种历程中的基元反应都是放热反应
0.00
8.73
-80
CH,C+r路径④
C.在两种催化剂作用下总反应的焓变不
-80.22
反应历程
相等
A.相同条件下,路径①的反应速率最快
D.催化剂Cat1作用下,反应③是控速反应
B.路径④属于放热反应
3.利用M0+与CH4反应能高选择性生成甲
醇,体系能量随反应进程变化如图实线所
C.路径②CH,I+Cl*=CH+ICl是基元
示。MO分别与CH4、CH2T,反应的历程相
反应
似。已知:参与反应的原子质量数越大,速
D.过渡态中最稳定的是TS1,产物最稳定的
率越慢。下列说法错误的是
是路径④的
进阶突破·专项练0]
心专项突破2
化学反应速率与化学平衡图像
1.(2024·河南南阳高二期中)利用反应
气体体积分数p(C0,)随时间
2H2S(g)=一S2(g)+2H2(g)△H>0可处
如图所示。下列说法错误的是
理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫
↑p(C0,J
080-------
黄。某条件下,无催化剂存在时,该反应
的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如
0.30
图所示。下列说法正确的是
(
A.曲线②表示的是v正与时间的关系
0.5
t/min
B.t,时刻混合气体的平均摩尔质量大于2
A.温度:T>T2
时刻
B.b点和d点的化学平衡常数:K>K,且
C.t2时刻体系中c(H2S):c(S2)=1:2
K=45
D.有催化剂存在时,2增大、1不变
C.反应达到平衡状态时容器内气体密度不
↑物质的量浓度/mol·L)
再变化
0.
D.a点时C0的转化率为30%,且正反应速
0.5
率<逆反应速率
0.3
0.2
4.(2025·河南郑州高二期中)恒温恒容条件
2
12时间/s
下,向密闭容器中加入一定量M,发生反应
(第1题)
(第2题)
①M一N;②N一Q。反应①的速率方
2.(2024·天津高二期中)某温度下,在2L恒
程1=k1c(M),反应②的速率方程v2=
容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反
k2c(N),式中k1、k2为速率常数(速率常
应:3A(g)+bB(g)—=cC(g)+2D(s),12s
数k=Ae后,其中E。为活化能,A、R均为大
时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程
于0的常数,T为热力学温度)。图甲为该
如图所示)。下列说法中正确的是(
体系中M、N、Q的浓度随时间的变化曲线,
A.12s时,B的转化率为40%
图乙为反应①和②的lnk~T曲线。
B.0~2s内,D的平均反应速率为
tc/(mol-L-)
0.2mol·L-1·s1
反应①
反应②
C.化学计量数之比b:c=1:2,且v(B)=
2w(C)
D.图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A
甲
的生成速率
下列说法错误的是
3.(2024·山西太原高二期中)利用五氧化二
A.曲线c代表N的浓度变化
碘(120,)可以测定空气中C0的污染程度,
B.反应①的活化能更大
其反应为I20,(s)+5C0(g)=5C02(g)+
C.反应初始阶段v(M)=v(N)+u(Q)
I2(s)。不同温度下,向装有足量10,固体
D.反应过程中随c(M)的减小,反应①、②
的2L密闭容器中通入2molC0,测得C02
的速率均降低
02黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
心专项突破3
化学平衡状态、移动方向的判定
1.(2025·湖北武汉高二期中)恒温恒压下向
下列叙述错误的是
密闭容器中充入2molS0,和1mol02,反
A.正反应在较低温度下能自发进行
应2S02(g)+02(g)==2S03(g)
△H<
B.曲线①代表TaL,平衡转化率与投料比的
0:2min时反应达到平衡,生成0.7molS03,
关系
同时放出热量QkJ。则下列说法错误的是
C.气体平均摩尔质量不变时,反应达到
(
A.若反应开始时容器体积为1L,则
平衡
0~2min内v(S03)>0.35mol·
D.若投料比为2、T。K下,TaL4平衡转化率
(L·min)-
为40%,则此时12的体积分数约为53%
B.2min后向容器中再通入2molS02和
3.(2025·浙江嘉兴高二期中)某温度下,在恒
1mol02,重新达到平衡时,S02的含量
容密闭容器中充入一定量的X(g)。发生下
不变
C.若把条件“恒温恒压”改为“绝热恒压”,
列反应:反应I:X(g)=Y(g)△H1<0;
则平衡后n(S02)<1.3mol
反应Ⅱ:Y(g)=Z(g)△H2<0。测得各
D.若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,
气体浓度与反应时间的关系如图所示。
则平衡时放出的热量小于QkJ
2.(2025·四川成都高三期中)制备TaS2的反
(4.0.8
应为TaL4(g)+S2(g)TaS2(s)+2L2(g)
(4,0.5)
△H<0。保持总压强不变,向反应器中充入
X
1(4.0.2
一定量Tal4(g)和S2(g),测得Tal4(g)的平
04
28t/s
衡转化率与投料比ηn=
n(Tal4)
(温度
下列说法不正确的是
n(S2)
A.活化能:E,(I)<E(Ⅱ)
不变)、温度倒数
(T)的关系如图所示。
B.X(g)的起始浓度为1.5mol·L
n(Tal)
C.升高温度,反应I、Ⅱ的速率均增大,X的
n(S,)
2
平衡转化率降低
D.其他条件不变,在该体系平衡时再投入
②
一定量的X(g),则达到新平衡后Z的体
积分数大于原平衡
进阶突破·专项练03
专
心专项突破4
电解质溶液的图像分析
果
1.(2025·四川南充高二期中)常温下,H2C03
下列说法正确的是
溶液中含碳微粒的物质的量百分数α与pH
c(A)的变
的关系如图所示。人体血浆中最重要的缓
A曲线L,表示gc*《)与gHA
冲体系是碳酸氢盐,正常人的血液的pH在
化关系
7.35~7.45,血浆中pH与含碳微粒的关系为
B.Y点时存在c(H2A)>c(HA)>c(A2)
c(HCO3)
C.X点时溶液的pH=5,Z点时溶液的
pH=6.2+lgc(H,C0)°
pH=7
100
D.K1(H2A)=106,K2(H2A)=10-8
80
60
3.(2025·福建福州高二期中)常温下,向体积均
0
0
为20mL、浓度均为0.1mol·L1的丙烯
O
6.28
10
酸(CH2=CHCOOH)、丙酮酸(CH,COCOOH)
pH
溶液中分别滴加0.1mol·L1的NaOH溶
下列说法正确的是
液,溶液的c(H)与lgc(X)的关系如图所
A.曲线b表示c(CO?)随溶液pH变化的
曲线
[c(x)为
c(CH2 -CHCOO)
示
或
c(CH,=CHCOOH)
B.人体中的血浆和常温下H,C0,溶液中的
K,均为106.2
c(CH2COCOO)
1
C(CH,COCOOH)J
C.当血浆中c(HC0)增大时,pH一定增大
c(H)
D.当血浆的pH=7.2时,则发生酸中毒,此
106
丙烯酸
105
时c(HC0)是c(H,C03)的10倍
d
10-4c-1,1032%
2.(2025·黑龙江哈尔滨高二月考)25℃时,
103
b1.10-3.49
102
◆
某混合溶液中c(H2A)+c(HA)+c(A2)=
10-
丙酮酸
0.01mol·L1,由水电离出的c水(H)的对
-2
-10
1
2
c(HA-)
c(A)的关
Igc(X)
数1gc*()与1gc(H,A
、1g
、c(HA)
下列说法正确的是
系如图所示。
A.丙烯酸的酸性比丙酮酸的强
lge水(H)
B.CH,C0C00H的K=103.49
C.向含相同浓度的丙烯酸钠和丙酮酸钠的
混合溶液中滴加盐酸时,先生成丙酮酸
D.当lgc(X)=1时,丙烯酸溶液中的c(H)
1gHA史或lgA2
c(H,A)
c(HA-)
是1.0×10-5.26mol.L-1
04黑白题化学1选择性必修第一册·SJ
心专项突破5
溶度积与沉淀溶解平衡图像分析
1.(2025·吉林长春高二月考)难溶盐CaF2可
下列说法错误的是
溶于盐酸,常温下,用HCl调节CaF,浊液的
A.曲线X表示Zn2+的浓度与氨水体积的
pH,测得体系中-lgc(F)或-lgc(Ca2+)与
关系
。c(H)的关系如图所示。
B.Kp[Fe(0H)2]=101s1
c(HF)
C.N点锌元素的主要存在形式是
-lgc(F)或-lgc(Ca2
N、6
[Zn(NH3)4]2+
W0.4.2)
8X1,4.2)
D.Zn(OH)2+4NH3 =[Zn(NH,)]2*+20H
K=107.86
-3-2-101231gc
3.(2025·重庆高三月考)常温下,向含
c(HF)
NaAc(醋酸钠)、NaBrO,.、Na,S04的混合液
下列说法错误的是
中滴加AgNO,溶液,混合液中pAg[pAg=
,c(H)的变化曲线
A.M代表-lg@(F)与lg(HF
-lgc(Ag)]与pX[pX=-lgc(Ac)、
B.常温下,HF的K=103.2
-lgc(B03)、-lgc(S0子)]的关系如图所示。
C.常温下,CaF2的Kp=101o6
D.Y点的溶液中存在c(C)>c(Ca2+)>c(HF)
2.(2025·四川绵阳高三月考)向10mL浓度
均为0.1mol·L1的FeS0,和ZnS04的混合
溶液中加入等浓度的氨水,溶液中金属元素
AgAc
.72
4.284.92
有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与
pX
氨水(K=1.8×105)体积关系如图所示,测
下列说法错误的是
得M、N点溶液pH分别为8.04、8.95。
A.L2直线代表-lgc(Ag)和-lgc(S0?)的
已知:
关系
i.Zn2*+4NH =[Zn(NH )]2*
B.常温下,AgBrO,饱和溶液中c(Ag*)=
c{[Zn(NH3)4]2+
K稳=
=109.06
10-2.14mol·L-
c(NH3)c(Zn2+)
ii.K[Zn(OH)2]<Kp[Fe(OH)2]
C.当同时生成AgAc和AgBO,时,溶液中
tc/mol·L-l)
c(Ac)>100c(Br03)
0.1t
D.向M点(L,与L2的交点)所示的混合溶
10
c(BrO3)
M
N
01020304050607080NHH,0(aq/mL
液中加人AgN0,固体,c(S02)
增大
进阶突破·专项练05
心专项突破6
电极反应式的书写
1.(2025·广西河池高三月考)N0-0,燃料电
2H*-2e -HCOOH
池的工作原理如图所示(电解质为稀硝
D.Bi-ZMOF电极具有吸附CO,并催化
酸)。下列说法正确的是
(
C02转化为HC00H的作用
负载
3.(2024·北京高二期中)电化学技术在处理
NO
02
污染气体领域的应用广泛。
多孔
多孔
石墨棒
石墨棒
(1)用NaOH溶液吸收烟气中的S02,将所
HNO,、NO+
得的NazS03溶液进行电解,可循环再
质子交换膜
0
生NaOH,同时得到H,S04,其原理如图1所
A.a电极的电势低于b电极的电势
示(电极材料为石墨)。
B.电池工作时,H透过质子交换膜从右向
NaS03溶液
a⊙
左移动
C.当外电路中通过0.2mole时,理论上a
电极处消耗0.05mol0,
稀NaOH溶液-
稀硫酸
阳离子交换膜阴离子交换膜
D.b电极的电极反应式:NO+3e+2H20
图1
—4Ht+N03
①图中a极要连接电源的
(填
2.(2024·四川泸州高三一模)中国科学院福
“正”或“负”)极,C口流出的物质
建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi
是
ZMOF)材料,将其用作Zn-CO2电池的电
②S0号放电时的电极反应式为
极,可提高电池放电效率,电池结构如图所
示,双极膜中H,0解离的H和OH在电场
(2)工业上也可直接以含S0,废气为原料,
作用下向两极移动。下列有关说法正确
用电化学方法制取硫酸,装置如图2。
的是
A
①
双极膜
[Zn(OH)aP
CO.
VaOH溶液
NaHSO,溶液
HCOOH
稀硫酸
Zn
Bi-ZMOF
多孔石墨电极
图2
A.锌电极的电势高于Bi-ZMOF电极的
电势
①写出负极反应式
B.放电时,每消耗0.2 mol Zn,双极膜内解
离3.6gH0
②写出正极反应式
C.Bi-ZMOF电极的反应式为C0,+
06黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
心专项突破7
电化学原理在新型电池中的应用
1.(2025·北京高二期中)新型可充电镁一溴
意图如图,放电时正极发生的反应为xLi+
电池能量密度高,循环性能优越,在未来能
xe+V,0,=LiV20,下列说法错误的是
量存储领域潜力巨大。某镁一溴电池装置
如下图(正负极区之间的离子选择性膜只允
电极A
一电极B
许Mg2+通过),下列说法不正确的是(
嵌入
n
●
Li计
离子选择性膜
Zn极
·Zn2+0Li
V,O,极
含Mg2+的
Bra/Br
有机电解
质溶液
锌盐和锂盐水溶液作电解质溶液
Mg2
Mg
石墨
A.放电时,内电路中的电流方向为锌极
放电过程
到V20,极
A.当0.1 mol Mg2+通过离子选择性膜时,导
B.充电时,溶液中Li浓度不断增大
线中通过0.2mole
C.充电时,电极B上的电势比电极A的高
B.放电时,正极反应为Br?+2e一3Br
D.放电时,电极A每减少6.5g,有
C.放电时,Mg电极发生还原反应
0.2 x mol Li嵌入电极B
D.充电时,Mg电极应连接电源负极
4.(2024·陕西西安高二月考)科学家研制出
2.(2024·安徽阜阳高二月考)一种新型锂钒
一种新型短路膜化学电池,利用这种电池可
固体电池结构示意图如图所示,放电时L
以消除空气中的C02,该装置的结构、工作
移向V,0,电极形成iV,0,下列说法正确
原理如图所示。下列有关说法错误的是
的是
(
(
引线端子AA1收集极
空气
空气(无C0)
CO,
V0电极
(含C0)
H
LiPON固体电解质
CO
H
HCO.
纳米碳管电极
H
HCO
HCO
HCO
,引线端子B
短路膜
e(e
e)(e
负极
CO
C0)
正极
CO
不锈钢衬底
→OH
C02
A.纳米碳管作为金属锂的载体,为该电池
CO,
的负极
A.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既
B.放电时,电子由引线端子A流出
能传递离子还可以传递电子
C.充电时,引线端子A与外接电源负极相连
B.当负极生成1molC0,时,理论上需要转
D.充电时,V,0,的电极反应式为LiV,0,+
移1mol电子
xe-V2Os+xLi*
C.负极反应为H2+20H-2e=2H,0
3.(2025·黑龙江大庆高三月考)一种锌
D.当反应消耗22.4L(标准状况)0,时,理
钒(Zn/V,0,)水性混合离子电池的结构示
论上需要转移4mol电子
进阶突破·专项练0
心专项突破8
反应原理实验探究题
1.(2024·天津高二期中)DIS数字化信息系
②常温时,向锥形瓶中滴加
统可以准确测量溶液的pH等。
的NaOH溶液,计算机屏幕上显示出溶液导
请回答下列问题:
电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线
(1)某学习小组利用DIS系统探究强碱和
如图。
不同酸的中和反应,实验过程如下:
①分别配制0.10mol·L1的Na0H、HCl
CH,CO0H溶液备用。
加入NaOH溶液的体积
②用0.10mol·L1的Na0H溶液分别滴定
醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为
10.00mL0.10mol·L的HCl和CH,C00H
溶液,连接数据采集器和pH传感器。
若图中某一点pH等于8,则c(Na)
③计算机绘制的滴定曲线如图:
c(CHCOO)=
mol·L(填精确值)。
pH
pH
2.(2024·河南南阳高二期中)某实验小组通
10
B
过以下实验,探究一定温度下镀件表面镀铜
的最佳条件。
【查阅资料】
V(NaOH)/mL
V,
V(NaOH)/mL
①Cu2+2P204=[Cu(P20,)2]6
ⅰ.从滴定图中得到的信息有(写出两条):
K=1×109
②Cu在溶液中不稳定,容易发生歧化反
应(歧化反应是指同种元素的化合价既有升
ⅱ.曲线A对应的是
(填“盐酸”或
高又有降低的反应)。
“酷酸”)。
【实验设计】
i.两曲线图中V,
V2(填“>”“=”
用CuS04·5H20、Na4P20,·10H20(焦磷酸
或“<”)。
钠)、添加剂配制一定浓度的电镀液,用纯铜
(2)另一小组利用DIS系统测定某醋酸溶
和镀件作为两极材料,探究电镀液的pH、电
液的物质的量浓度,通过测量溶液导电能力
流密度对镀层的影响。
来判断滴定终点,实验步骤如下:
请回答下列问题:
①用
(填仪器名称)量取20.00mL
(1)配制一定体积40g·L1的CuS04溶液,
以下仪器一定不需要用到的是
醋酸溶液样品,倒入洁净干燥锥形瓶中,连
(填
仪器名称)。
接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸
馏水,是否会影响测量结果?
(填
“是”“否”或“不能确定”)。
08黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
(2)镀件表面的油污可用
(填3.(2024·安徽芜湖高二月考)已知锌与稀盐
试剂、方法或试剂+方法)除去。
酸反应放热,某学生为了探究反应过程中的
(3)纯铜与电源的
相连(填“正极”
速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢
或“负极”)。
气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L1、
(4)电镀时阴极上发生的主要反应的电极
2.00mol·L1两种,每次实验稀盐酸的用量
反应式为
为25.00mL,锌有细颗粒与粗颗粒两种规
(5)其他条件不变时,通电10min,探究pH
格,用量为6.50g。实验温度为298K、
对电镀的影响如下:
308K。
【分析】
请回答下列问题:
(1)完成以下实验设计(填写表格中空
实验序号
pH
镀膜质量/g
镀层外观
白项),并在实验目的一栏中填出对应的实
1
0.0136
表面斑驳
验编号:
2
7
0.0258
光亮,不光滑
盐酸浓
3
8.5
0.0356
光亮,光滑
编
T/K锌规格
度/(mol
实验目的
4
10
0.0216
表面部分斑驳
·L)
①实验3中,铜镀层的沉积速率v(Cu)=
(I)实验①和②探
mol·min'(保留两位有效数字)。
①
298
粗颗粒
2.00
究盐酸浓度对该反
②实验1和实验4中,酸性或碱性较强时,
应速率的影响;
镀层均出现斑驳,可能的原因是
(Ⅱ)实验①和
③
298粗颗粒
1.00
探究温度
对该反应速率的
(6)电流密度与镀膜质量的关系如图所示:
影响;
0.04
③308粗颗粒
2.00
0
0.03
(Ⅲ)实验①和
0.02
探究锌规
0.01
回
298细颗粒
2.00
格(粗、细)对该反
0.100.250.500.751.00
应速率的影响
电流密度/(A·dm
①本实验电镀的最佳条件是pH为8.5,电
(2)实验①记录如下(换算成标准状况):
流密度为
A·dm2。
时间/s
10
20
30
40
50
②使用最佳条件电镀时,会有部分Cu*生
氢气体积/mL
16.8
39.2
67.2
224
420
成,在阳极附近的电镀液中出现少量红色
时间/s
60
70
80
90
100
固体(Cu)沉积物,用离子方程式表示其产
氢气体积/mL
492.8
520.8
543.2
554.4
560
生原因:
①计算在30~40s范围内盐酸的平均反应
速率v(HCl)=
(忽略溶液体
通入空气搅拌可防止红色固体沉积物生成。
积变化)。
进阶突破·专项练09
②反应速率最大的时间段为
,可能
(3)乙同学认为碘水中含有I,加人Ag2S04
的原因是
溶液也可能产生沉淀。
●
做对照实验:直接向碘水(含淀粉)中加
(3)另一学生也做同样的实验,由于反应太
入Ag2S0,溶液。产生沉淀,溶液蓝色褪去。
快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先
查阅资料:3L2+3H205HI+HI03。
在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液
实验验证:
以减慢反应速率,在不影响产生H,总量的
NaCl溶液
KI溶液
过滤
情况下,你认为可行的是
(填字
AgSO
溶液
滤液1
淀粉溶液
P
”变蓝
母)。
碘水
溶液
过量KI溶液
HSO
过滤
溶液
A.NaNO,溶液
沉淀b
V
滤液2淀粉
变蓝
B.NaCl溶液
已知:Kn(AgI)=8.5×10”,Kp(AgI03)=
C.CuS04溶液
3.2×10-8(微溶)。
D.Na,CO
①Ⅲ中KI溶液的作用是
4.(2024·北京高二期中)某小组验证
“2Fe3++2I=2Fe2++L,”(反应A)存在限
②V中KI溶液的作用是
度,并探究外加试剂对该平衡的影响。
请回答下列问题:
(用离子方程式表示)。
(1)从正反应方向探究
检验、比较沉淀a、b的成分,可明确Ag2SO,
实验1:取5mL0.01mol·L1KI溶液,加
的作用。
入2mL0.01mol·L1FeCl3溶液(pH=1),
(4)问题思考:在FS04与碘水的混合液中
溶液呈棕黄色,不再发生变化。
加入Ag2SO4溶液,可能发生如下反应:
①通过检测出
,证实反应A存在
限度。
i,Fe2+与L2在Ag*的促进下发生氧化还原
②加入CCL,振荡,平衡向
方向
反应。
移动。
iⅱ.l2与H,0在Ag促进下发生反应。
(2)从逆反应方向探究
ⅲ.Fe2+与Ag*反应。
实验2:向碘水(含淀粉)中加入酸性FeS04
确认是否发生反应ⅲ,设计实验:将反应后
溶液,无明显变化,未检出Fe3+。
混合物过滤,
①甲同学认为加入Ag2S04溶液可增大Fe2+
与L,的反应程度。甲同学依据的原理是
供选择试剂:稀HNO、Na2S,0,溶液、KI
溶液。
②验证:加入Ag2S0,溶液,产生沉淀a,溶
已知:Agl、AgI03溶于Na2S203溶液;AgI难
液蓝色褪去,能检出Fe3+。
溶于稀HNO3。
10黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
心专项突破9
工艺流程综合题
1.(2025·河南开封高二期中)新能源的动力
②常温下,0.2mol·
来自以磷酸亚铁锂(LiFeP04)为电极材料
度为
%。
的锂离子电池。工业上可用硫铁矿烧渣(主
(5)“沉铁”时,加入双氧水和磷酸的目的是
要成分为Fe,03,含少量Si02、Al203)作原料
将Fe2+转化为FeP04,该反应的离子方程式
制备磷酸亚铁锂,其流程如图所示。
为
炭粉
(6)常温下,往未知浓度的草酸溶液中逐滴
(过量)
硫酸
氨水
加入NaOH溶液,当溶液中的c(C,0?)=
硫铁矿粉碎
烧渣
→焙烧
+酸浸
+滤液1—
,调plH
c(H2C204)时,溶液中c(H)=
CO
滤渣1
Al(OH)
mol·L1。
草酸
双氧水磷酸
碳酸锂(H,C,0)
2.(2025·北京高二期中)工业上利用软锰矿
滤液2
+沉铁
FePO
煅烧
和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫,同时
→LiFePO
沉淀
制备重要化工产品MnS04。工艺流程如下:
滤液3
气体
软锰矿浆
深度
已电离的溶质分子数
净化
一滤液1过漉
滤液2结晶MnS0,
已知:①电离度=
原有溶质分子总数
S0,烟气一假收塔过滤
一滤渣
×100%;
资料:i.软锰矿的主要成分是MnO2,含少
②常温下,K,(NH3·H,0)=1.8×105;
量Si02、Fe304、Fe0;
③常温下,K1(H2C204)=6×10-2、
ⅱ.锅炉燃煤过程中空气过量;
K2(H2C204)=1.5×104。
.该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉
(1)“焙烧”前,将硫铁矿烧渣粉碎的目的是
淀和完全沉淀的pH如下表。
(2)“滤渣1”的主要成分为碳和
金属离子
Fe3
Fe2+
Mn2+
(填化学名称)。
开始沉淀
1.5
6.3
7.6
(3)“酸浸”时,酸浸条件对滤液1中e2+浓
完全沉淀
2.8
8.3
10.2
度的影响如图所示:
(1)吸收烟气前,软锰矿需研磨后填入吸收
滤液1中Fe2+浓度/(gL)
滤液1中Fe2+浓度(gL-l)
塔。研磨的目的是
(2)将S02烟气通入吸收塔中,发生的主要
反应的化学方程式是
(3)软锰矿浆脱硫过程中,控制流量,每隔
4060708090100
02030硫酸浓度/%
浸取温度/℃
3h监测一次:测定软锰矿浆的pH;同时测
由图可知“酸浸”的最佳条件为
定吸收塔入口和出口S02的含量,计算S02
(4)“调pH”时:
的吸收率,结果如下图所示:
①氨水与AI3+反应的离子方程式为
①吸收塔中矿浆pH逐渐下降的原因是
(用化学用语表示)。
进阶突破·专项练11
7.0
96
②产品中MnS0.的质量分数为
6
-pH
94
6.0
+吸收率
92
。(用含a、b、c的代数式表示,
5.5
90
MnS0,的相对分子质量为151)
且5.0
88解
3.(2025·江苏南通高三月考)Cr(I)致癌,
4.0
82
国家对废水中Cr(M)含量有严格的排放标
3.5
80
3.0636912151821242730
78
准,工业上有多种方式除去或利用废水中的
时间h
铬。已知:Kp[Cr(0H)3]=1×102;
②当S0,吸收率低于95%时,无法实现S0,
Cr20号+H202Cr02+2H。
烟气的达标排放,此时需向吸收塔中加入一
(1)焦亚硫酸钠除铬法。可以选择焦亚硫
定量菱锰矿(主要成分为MnC0,)。下列说
酸钠(Na2S,0,在酸性条件下分解为HS03、
法中,正确的是
(填字母)。
S0?)或亚硫酸钠处理含铬(I)废水,其工
A.吸收塔中吸收率下降的可能原因是pH
艺流程如图1所示:
减小抑制了S0,的溶解
H,SO.
NaS2Os
废水
B.加菱锰矿调节pH升至5.0以上后,吸收
(含Cr,0)
调pH至2.5
反应池
率又可以恢复至95%左右
石灰乳
C.加入菱锰矿能增加矿浆中Mn2+的浓度
调pH
一上层清液测定达标
(4)经检测发现滤液1中仍含有少量Fe2+,
含Cr(OHD,
可加入MnO2将Fe2+转化为Fe(OH)3进
图1
行“深度净化”,该过程中反应的离子方
①反应池中发生反应的离子方程式为
程式是
(5)产品含量测定方法如下:
②其他条件相同,pH<2.5时pH过低,充分
I称取ag晶体,加足量硫酸溶解,将溶液
反应后除铬率反而下降,可能的原因是
定容于100mL容量瓶中;
Ⅱ.取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入少量
③室温下,加入石灰乳调节pH,当c(Cr3+)<
催化剂和过量(NH4)2S20g溶液,加热、充分
1×105mol·L1时,plH>
反应后,煮沸溶液使过量的(NH4)2S2Og
(2)纳米铁粉除铬法。利用纳米铁粉去除
分解;
水体中的Cr(M)反应机理如图2所示:
Ⅲ.加入指示剂,用bmol·L(NH)2Fe(S04)2
Cr(VD)
Cr3+、Fe
OH-
溶液滴定,溶液中的MnO4重新变成Mn2+。
H,、
H,O
2H
滴定至终点时消耗cmL(NH4)2Fe(S04)2
Cr(OH)↓
纳米Fe
Fe(OH)3
溶液。
铁氧化物
Cr.Fe(OH)
Cr+、Fe2
或Cr,Fe-OOH!
已知:步骤Ⅱ中MnSO,参加反应的离子方
Cr(VI)-
吸附
催化剂
程式为2Mn2++5S20?+8H,0
图2
2Mn0:+10S0子+16H。
①为了探究溶解氧对水体中的Cr(I)去除
①(NH4),Fe(S04)2溶液盛装在
填
率的影响,实验小组设计了对比实验:一组
“酸式”或“碱式”)滴定管
在反应中通入N2,另一组不通入N2,结果表
12黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
明,实验初期,通入N2的去除率远高于未
已知:①当溶液中某离子浓度小于1.0×
通N2的,其原因可能是
l05mol·L1时,可认为该离子沉淀完全;
0
②合金中的Au、Pt分别和王水反应产
②某水样Cr(VI)的初始浓度为10mg·L,其
生HAuCl4、H2PtCl,溶液和NO气体。
他条件相同,温度分别为15℃、25℃、
35℃、45℃对Cr(I)的去除率的影响,结
(1)在“溶浸1”过程中,提高溶浸效率的方
果如图3所示,温度在25℃时,去除率最
法是
高,其原因是
应选择的酸溶液为
(填字母)。
1
95
A.H2SO
89
B.HCI
85
0
75
C.HNO
0
A
65
D.CH,COOH
5306090120时间/min
☆15℃-0-25℃35℃+45℃
(2)结合图2回答,“沉银”时若将Ag沉淀
图3
完全,所需最佳条件为
(3)可用电解法将废水中较高浓度的铬酸
0
[纵坐标P(Ag)表
钾溶液制成重铬酸钾,其工作原理如图4
示溶液中的Ag元素含量的变化,横坐标CI
所示:
浓度单位为mol·L1]
P(Ag)
不锈钢
惰性电极
6
4
稀KOH溶液
K,CrO,溶液
钾离子交换膜
5
50
图4
-8-6-4-2-1
①该制备过程总反应的化学方程式为
lgc(CF)
图2
②电解一段时间后,阳极区溶液中K+的物
(3)“置换”时H,S04的作用是
质的量由amol变成bmol,则生成的重铬酸
钾的物质的量为
mol。
(4)“溶浸2”过程中Pt与王水反应的化学
4.(2024·四川达州高三一模)已知某粗银合
方程式为
金主要含Ag,还有少量Au、Pt等金属。工
业上采用“湿法分离法”提纯贵重金属,流
程如图1:
(5)“赶硝”的操作方法是
酸溶液
NaCl溶液Zn+H,SO。
若去掉“赶硝”这一
溶浸液
粗银
合金
溶浸1
沉银
置换
银粉
步直接还原产生的后果是
草酸溶液
合金
溶浸2
赶硝
还原
·金粉
王水
(6)“还原”时产生Au的化学方程式为
PL溶液
图1
进阶突破·专项练13
心专项突破10
化学反应原理综合题
1.(2025·广东江门高三月考)I.化学反应
D.若该反应在溶液中进行,升温、增压均可
中,从反应物到生成物可有多种途径,但殊
增大反应速率
途同归。
Ⅲ.化学助力我国实现“碳达峰、碳中和”的
(1)如图所示,已知:
目标。
Agaq+Cr(aq)△I
(3)向体积为1L的密闭容器通入4molH2
△H,
△H,
和C0,的混合气体,并发生反应:2C02(g)+
Ag+dg△瓜Agd同
6H2(g)—CH,0CH,(g)+3H20(g)。
Ag(s)+2CL(g)-AgCI(s)
C02的平衡转化率与压强、温度及氢碳比
△H
n(H2)
Ag(s)-e=Ag(aq)△H2
n(C02)
的关系如下图所示。
2C,(g)+e—CIr(aq)An,
C0,的平衡转化率
则△H=
(用△H1、△H2和△H3的代
数式表示)。
T/K
Ⅱ.从分子、原子的角度认识物质的转化是
化学区别于其他学科的显著特点。
①其他条件相同,若a、b、c代表压强,则a、
(2)有机反应机理的研究可为人们展示微
b、c从大到小的顺序为
该反应为
(填“吸热”或“放热”)反应;其他
观粒子在反应中的变化过程。
条件相同,若a、b、c代表氢碳比,则a、b、c
0
H180-CH,CH
CH,
OH
从大到小的顺序为
H、
CH
OH
②若d点时氢碳比为3:1,求此温度下该
H
CH-C-OH
0
反应的平衡常数K=
180大
CH-C-0CH,CH
H
CH,CH
。((写计算过程)
CH-C=0
180H
H、
H
③工业上可利用NaOH溶液捕获CO2。将
0+
CH,CH
CH-C-OH
CO2通入NaOH溶液中,若所得溶液中
H,O
O-CH.CH,
c(HC03):c(C03)=1:1,溶液pH
①根据上图所示反应机理,写出相应的化学
。(已知:lg5≈0.7,该条件
方程式:
下,H2C03的K1=4×107;K2=5×10-1)》
②关于上图所示反应,以下说法正确的是
2.(2025·辽宁鞍山高三月考)黄铁矿(主要
(填字母)。
成分为FS2)、焦炭与适量空气混合加热发
A.H作为反应物参与该反应
生反应i.3FS2+2C+30,△6S+
B.H能增大该反应速率
Fe304+2C0。
C.H不能增大该反应的平衡转化率
(1)反应i中每消耗1mol碳原子,转移
14黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
mol电子。
③已知常温下,K,(NH3·H20)=1.8×105,
(2)反应i可能会产生副产物S02,可用C0
在配制pH=9的NH,·H,0-(NH4)2S04缓
处理回收S,发生反应ⅱ和副反应ⅲ:
n[(NH4)2S04]
iⅱ.S02(g)+2C0(g)=S(g)+2C02(g)
冲溶液时,n(NH,·H,0
△H<0
3.(2025·山东临沂高三月考)减少C0,的排
ii.S02(g)+3C0(g)=C0S(g)+2C02(g)
放并利用C0,是我国能源领域的一个重要
△H<0
战略方向。在CO,与H,催化合成甲醇的
恒压条件下,按n(S02):n(C0)=1:3充
体系中,同时存在以下反应:
入原料,其中S0,的平衡转化率以及C0S
反应i:C02(g)+H2(g)C0(g)+H20(g)
和S的平衡选择性X(X为COS或S)的平
△H=+41.1kJ·mol-1
生成X的物质的量
衡选择性=
反应iⅱ:C0(g)+2H2(g)CH,0H(g)
转化了的S0,的物质的量
随温
度的变化如图所示。已知L,表示C0S的平
△H2=-90.0kJ·mol-1
衡选择性。
反应ⅲ:C02(g)+3H2(g)-一CH,0H
100
(g)+H20(g)
△H
o0
80
回答下列问题:
谢划
7
50
(1)△H3=
:若要反应ⅲ正向自发
海
40
30
斗斗
0
进行,
(填“高温”或“低温”)更
有利。
11001200130014001500T/K
1400K下,反应iⅱ的平衡常数K=
(2)对于反应i,v=U正-U逆=k正·c(C02)·
(3)常温下,通过电化学原理,利用反应1
c(H2)-k逆·c(C0)·c(H,0),其中k正k逆
的产物Fe,04进一步与S0,反应,电解质溶
分别为正反应、逆反应的速率常数。若升高
液采用NH·H,0-(NH4)2S04缓冲溶液,
正
(填“增大”“减小”或
维持pH=9,可制备(NH4)2Fe(S04)2,反应
温度,
装置如图:
“不变”)。
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭
sO.
容器中加人1molC02和3molH2发生上述
反应,达到平衡时,测得各组分的物质的量
Fe.O
情性电极
分数随温度变化的曲线如图所示。已知:
阳离子交换膜
C02的平衡转化率:a(C02)=
①在
(填“正”或“负”)极区可得到
n初始(C02)-n平衡(C02
2×100%
产品(NH4)2Fe(S04)2o
n初始(C02)
②结合电极反应式,指出负极区NH的物
甲醇的选择性:x(CH,OH)=
质的量的变化并解释原因:
n平衡(CH,OH)
×100%
n初始(C02)-n平衡(CO2)
进阶突破·专项练15
0.7
则△H2=
kJ·mol。
H,
a(270.0.65
(3)压强为100kPa,H2的平衡产率与温度、
0.6
尔
CO,
n(H20)
b(270,W
起始时
的关系如图1所示,x、
n(C,H OH)
军
0.1
c(270,0.08)
y、z三条曲线上的点都代表H2在不同条件
X
下的平衡产率,且每条曲线上H2的平衡产
220
240
260
温度/℃
率相同,如:A、B两点H2的平衡产率相等,
①图中Z代表的物质为
(填化学式)。
B、C两点H2的平衡产率不相等。
②根据图中270℃时的数据分析计算:
2000
C02(g)的平衡转化率为
(保留一
1600
位小数),甲醇的选择性为
%,反应
1200
C0(g)+H,0(g)==C02(g)+H2(g)的平衡
800
常数K。=
(保留一位小数)。
400
(4)如何同时提高C02的平衡转化率和甲
121620
n(H2O)
醇的选择性?
n(C2H,OH)
图1
4,
(2024·重庆高二期中)乙醇与水催化反应
H2的平衡产率:B点
C点(填“>”
可以制得氢气。
或“<”)。
(1)已知:C2H,0H(g)+H20(g)=
(4)压强为100kPa下,将1molC2H,0H(g)
2C0(g)+4H2(g)
△H=+255.7kJ·mol1,
和3molH20(g)投入恒容密闭容器中发
回答下列问题:
生(2)中三个反应,平衡时C0,的选择性、
①升温,平衡
移动(填“向左”“向
平衡时C0的选择性、平衡时乙醇的转化率
右”或“不”)。
随温度的变化曲线如图2所示。
②与原平衡相比较,增大压强,新平衡时
9100
100
a
573.85)
c(C0)
(填“增大”“减小”或“不
80
80
变”,下同)。
60
(573,60)
60
③恒温、恒容条件下,加入水蒸气,转化
40
40
20
20
率a(C2H,0H)
64673,15)
④恒温、恒压条件下,加入稀有气体,体积分
573
T/K
数p(C2H,0H)
图2
(2)乙醇与水催化制氢同时发生以下三个
已知:C0的选择性=
n生成(CO)
反应,回答下列问题:
生成(C0)+n生成(C02)
反应I:C2H0H(g)+H0(g)=2C0
①表示乙醇转化率的曲线是
(填
(g)+4H2(g)
△H1=+255.7kJ·mol-1
“a”“b”或“c”)。
反应I:C0(g)+H,0(g)=C02(g)+H2(g)AH2
②573K时,反应Ⅱ的压强平衡常数K。=
反应Ⅲ:C2H,0H(g)+3H20(g)=一
。(已知:分压=总压×该组分物质
2C02(g)+6H2(g)△H3=+173.3kJ·mol
的量分数,计算结果保留整数)》
16黑白题化学|选择性必修第一册·SJ
学霸
黑白题
★★★★
与高考零距离