2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查综合题含答案解析.docx

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1、2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查综合题含答案解析一、化学反应原理综合考查1.中国是世界上最大的钨储藏国,超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料。(1)工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金,已知:①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s)?H1②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)?H2则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为___(反应热写为?H3并用含△H1、AH2的代数式表示);在反应②中若有0.1molFe3O4参加反应,则转移电子___mol

2、。(2)自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐),从中制备出黄钨(WO3)后再用H2逐级还原:WO3→WO2.90→WO2.72→WO2→W,总反应为3H2(g)+WO3(s)?W(s)+3H2O(g)?H,实验测得一定条件下平衡时H2的体积分数曲线如图所示:①由图可知,该反应的?H____(填“>或”“<”;)0a点处的v正___v逆(填“>”“或<“”=”)。②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡,下列说法错误的是__(填序号)。A.v正(H2)=v逆(H2O)B.加入WO3,

3、则H2的转化率增大C.容器内气体的密度不变时,一定达到平衡状态D.容器内压强不变时,一定达到平衡状态③由图可知900K,氢气的平衡转化率为__,Kp(900K)=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,已知:平衡分压=p总×气体物质的量分数)。④已知在高温下,氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2,因此在反应中要适当加快氢气的流速,原因是__。【答案】3Fe3O4(s)+4W(s)=9Fe(s)+4WO3(s)△H3=△H2-4△H10.8>>BD75%27加快氢气的流速可以脱

4、除氢气中的水蒸汽,提高钨的产率【解析】【分析】【详解】(1)①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s)?H1②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)?H2由盖斯定律:①-②×4,则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为3Fe3O4(s)+4W(s)=9Fe(s)+4WO3(s)△H3=△H2-4△H1(反应热写为?H3并用含△H1、AH2的代数式表示);在反应②中若有0.1molFe34参加反应,则转移电子834O×3×0.1mol=0.8mol。故答案为:3FeO

5、(s)+34W(s)=9Fe(s)+4WO3(s)△H3=△H2-4△H1;0.8;(2)①由图可知,3H2(g)+WO3(s)?W(s)+3H2O(g)随温度升高,氢气的体积分数减小,平衡正向进行,正向为吸热反应,该反应的?H>0;a点要达平衡状态,氢的体积分数要减小,反应正向进行,a点处的v正>v逆。故答案为:>;>;②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡,A.氢气消耗的速率与水消耗的速率相等,v正(H2)=v逆(H2O),故A正确;B.WO3是固体,加入WO3,则H2的转化率不变,故B错误;

6、C.反应前后气体的质量不同,容器内气体的密度不变时,一定达到平衡状态,故C正确;D.反应前后气体的体积不变,容器内压强不变时,不一定达到平衡状态,故D错误;故答案为:BD;③由图可知900K,M点时氢气的体积分数为25%,设氢气的起始量为3mol,转化率为x,氢气的变化量为3xmol,列出三段式:3H2gWO3s?Ws3H2Og开始30转化3x3x平衡33x3x则有33x100%25%,x=0.75,氢气的平衡转化率为75%;3平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×物

7、质的量分数。水蒸汽的分压为p总×0.75,氢气的分压为p总×0.25,Kp(900K)=0.753=33=27。故答案为:75%;30.2527;④在高温下,氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2,因此在反应中要适当加快氢气的流速,原因是加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽,提高钨的产率。故答案为:加快氢气的流速可以脱除氢气中的水蒸汽,提高钨的产率。【点睛】本题考查化学平衡的计算,把握盖斯定律计算焓变、化学平衡三段法、转化率及Kp的计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,

8、综合性较强,难点(2)③列出三段式,利用Kp的定义进行计算。2.(11分)近年来,随着锂离子电池的广泛应用,废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂的流程图。已知:P204[二(2-乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰,P507(2-乙基己基膦酸-2-乙基己酯)和Cyanex272[二(2,4,4)-三甲基戊基次磷酸]常用于萃取钴、镍。回答下列问题:(1)在硫酸存在

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