高考化学经典例题解析.docVIP

　【例题1】合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.2 kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为： 　　催化剂——铁触媒，温度——400～500 ℃，压强——30～50 MPa。 　　回答下列问题： 　　(1)合成氨工业中原料气压缩到30～50 MPa的原因是_______________________________。 　　从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500 ℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是________________________________________________________________________。 　　(2)500 ℃、50 MPa时，在容积为V L的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K=________________。 　　(3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式___________________。 　　(4)已知H2(g)、 CO(g)、CH4(g)三种物质的燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1、-890.3 kJ·mol-1,1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)。那么该反应的反应热ΔH________0 (填“”“=”或“”)。 　　答案.(1)加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率　增加反应速率，缩短达到平衡的时间 　　(2) 　　(3)N2+6e-+8H+===2NH4+ 　　(4) 　　解析：(1)工业合成氨是化学平衡和化学反应速率的一个具体应用。既要考虑理论知识，又要兼顾实际生产。 　　(2)　　N2　+　3H2　　2NH3 　　起始 n 3n 0 　　平衡 n(1-x) 3n(1-x) 2nx 　　转化 nx 3nx 2nx 　　由化学平衡常数表达式得K= 将平衡时的数据代入，可得出K和x的关系：;(3)正极为得电子反应，化合价降低，可分析为N2从0价转变为-3价的NH4+;(4)本题运用盖斯定律来解，由题给数据可写出其热化学方程式： 　　CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ/mol　① 　　CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH=-283 kJ/mol　② 　　H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ/mol　③ 　　H2O(g)===H2O(l)　ΔH=-44.0 kJ/mol　④ 　　将①-②-③×3+④可得ΔH0。 【例2】选择使用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应 产生的气体中含有NO（N2和O2的用量可自由控制） 已知：Ⅰ NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O；Ⅱ气体液化温度NO2：21℃， NO：-152℃ （1）现有甲、乙、丙3位同学分别设计了以下3个实验方案（用仪器的连接顺序表示）。 甲：A→C→F→D→B 乙：A→B→C→E 丙：A→F→D→B 请回答：甲、乙、丙3位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓硝酸反应，产生的气体中含有NO（填“能”或“不能”）。 甲 ，乙 ，丙 ； （2）反应前先通足量N2，其目的是 ； （3）确认气体中含有NO的现象是 。 答案：（1）能； 不能； 不能；（2）排尽整个装置中的空气，防止产生的NO被空气中的O2氧化；（3）（D）装置中通入O2后有红棕色气体生成 解析：考察实验方案优劣的判断 　　【例题3】尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 　　(1)工业上尿素CO2和NH3，在一定条件下合成，其反应方程式为_________。 　　(2)当氨碳比 =4、CO2的转化率随时间的变化关系如下图所示。 　　①A点的逆反应速率v逆(CO2) ______B点的正反应速率为V正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”) 　　②NH3的平衡转化率为______。 　　(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代