2014年高考化学走出题海之黄金30题系列专题06 考前必做难题30题2（解析版）【试题21】捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。
目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应Ⅰ：2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq) △H1反应Ⅱ：NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq) △H2反应Ⅲ：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq) △H3请回答下列问题：（1）△H1与△H2、△H3之间的关系是：△H3＝。
（2）为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响，在温度为T1、T2、T3、T4、T5的条件下，将等体积等浓度的(NH4)2CO3溶液分别置于等体积的密闭容器中，并充入等量的CO2气体，经过相同时间测得容器中CO2气体的浓度，得趋势图（下图1）。
则：①△H3______0 (填“＞”、“＝”或“＜”)。
②温度高于T3，不利于CO2的捕获，原因是。
③反应Ⅲ在温度为K1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如下图2所示。
当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到K2，并维持该温度。
请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。
（3）利用反应Ⅲ捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有（写出1个）。
（4）下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是。
A．NH4Cl B．Na2CO3C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2【答案】（1）2△H2—△H1（3分）（2）①＜（3分）②T3时，化学反应到达平衡状态。
由于正反应是放热反应，当温度高于T3，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获。
（3分）③（3分）如图（3）降低温度（或增加CO2浓度或压强) （2分）（4）BD（2分，选对1个得1分，错选1个得0分）【解析】逆向移动，溶液的pH值会升高，重新达到平衡后pH值趋于不变，该图像如图所示。
考点：考查的是反应原理知识，主要以反应与能量、化学平衡影响因素和平衡移动原理为知识点进行考察【试题22】如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
（1）请简述检验它的气密性的方法。
（2）利用如图1所示装置制取气体时，可适用的反应条件和反应物状态为________________________。
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。
请回答有关问题。
（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g·cm-3，则其物质的量浓度为____________（计算结果保留两位小数）。
若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、。
（4）实验开始时，先打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是。
B装置烧杯中液体的作用是_________________________。
当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
（5）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol·L-1KSCN溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1KI溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：【答案】（1）关闭止水夹，从左管处加水，使U形管两端形成液面差，一段时间后，液面差没有变化，说明气密性良好（没有关闭止水夹不得分）（2分）（2）不溶于水的块状固体，不需要加热（2分）（3）2.95mol·L-1（2分，没单位不得分）；500mL容量瓶、胶头滴管（2分，各1分，其中500mL容量瓶只答容量瓶不给分）（4）铁粒逐渐溶解，有气泡产生，干燥管上方出现红棕色气体（2分，只要答出红棕色气体即给2分）吸收二氧化氮（2分）（5）若溶液呈血红色，则说明含Fe3+，若不显血红色，证明没有Fe3+（1分）取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液（1分）【解析】考点：考查化学实验的设计、气密性的检验、实验现象的判断、实验仪器的选择及所涉及的计算【试题23】单质硅是很重要的工业产品。
（1）硅用于冶炼镁，也称硅热法炼镁。
根据下列条件：Mg（s）＋1/2O2（g）＝MgO（s）△H1＝－601．8kJ/molMg（s）＝Mg（g）△H2＝+75kJ/molSi（s）＋O2（g）＝SiO2（s）△H3＝－859．4kJ/mol则2MgO（s）＋Si（s）＝SiO2（s）＋2Mg（g）△H＝。
Mg-NiOOH水激活电池是鱼雷的常用电池，电池总反应是：Mg+2NiOOH+2H2O＝Mg(OH)2+ 2Ni(OH)2，写出电池正极的电极反应式。
（2）制备多晶硅（硅单质的一种）的副产物主要是SiCl4，SiCl4对环境污染很大，遇水强烈水解，放出大量的热。
研究人员利用SiCl4和钡矿粉（主要成分为BaCO3，且含有Fe3+、Mg2+等离子）制备BaCl2·2H2O和SiO2等物质。
工艺流程如下：已知：25℃K sp[Fe(OH)3]＝4．0×10-38，K sp[Mg(OH)2]＝1．8×10-11；通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀就达完全。
回答下列问题：①SiCl4发生水解反应的化学方程式为_______________________________________。
②若加钡矿粉调节pH＝3时，溶液中c(Fe3+)＝。
③若用10吨含78% BaCO3的钡矿粉，最终得到8．4吨BaCl2·2H2O (M＝244g/mol)，则产率为。
④滤渣C能分别溶于浓度均为3mol/L的NH4Cl溶液和CH3COONH4溶液（中性）。
请结合平衡原理和必要的文字解释滤渣C能溶于3mol/L的NH4Cl溶液的原因______。
【答案】（1）+494．2kJ/mol，NiOOH + H2O + e- ＝Ni(OH)2 + OH-；（2）①SiCl4+3H2O＝H2SiO3↓+ 4HCl或SiCl4+ 4H2O＝H4SiO4↓+ 4HCl②4．0×10-5mol/L，③86．9% （3分）④Mg(OH)2(s)在溶液中存在的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，NH4+与OH-结合生成难电离的NH3·H2O，使平衡向正反应方向移动，最终Mg(OH)2溶解。
（3分）【解析】鱼雷的常用电池，电池总反应是：Mg+2NiOOH+2H2O＝Mg(OH)2+ 2Ni(OH)2，电池正极反应NiOOH得电子生成Ni(OH)2，利用原子守恒和电荷守恒写出电极反应式为NiOOH + H2O + e- ＝Ni(OH)2 + OH-；考点：考查盖斯定律与焓变的计算、新型电池电极反应式书写、沉淀溶解平衡的相关计算、关系式法计算【试题24】“低碳循环”已引起各国家的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
（1）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：①实验2条件下平衡常数K= 。
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值_______(填具体值或取值范围)。
③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，则此时V正V逆（填“＜” ，“＞” ，“＝”）。
（2）已知在常温常压下：①2CH3OH(l) ＋3O2(g) ＝2CO2(g) ＋4H2O(g) ΔH＝－1275.6kJ／mol②2CO (g)+ O2(g) ＝2CO2(g) ΔH＝－566.0kJ／mol③H2O(g) ＝H2O(l) ΔH＝－44.0kJ／mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________ ；（3）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC2O4）溶液显酸性。
常温下，向10mL0.01mol·L-1H2C2O4溶液中滴加10mL0.01mol·L-1NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系；（4）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp＝2.8×10-9。
CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 ________mol/L；（5）以二甲醚（CH3OCH3）、空气、H2SO4为原料，铂为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池的原理相似。
请写出该电池负极上的电极反应式：。
【答案】（1）①1/ 6或0.17（2分）②＜1（填0＜a/b＜1亦可）（2分）③＜（2分）（2）CH3OH(l)+ O2(g) ＝CO(g) + 2H2O(l) ΔH＝﹣442.8kJ∕mol（2分）（3）c(Na+)＞c(HC2O4-)＞c(H+)＞c(C2O42-)＞c(OH-)（2分）（4）5.6×10—5（2分）（5）CH3OCH3-12e—+3H2O=3CO2+12H+（2分）【解析】H2均为1mol，则此时浓度商Qc＝1，大于平衡常数0.17，故反应向逆反应进行，所以V正＜V逆。
（2）①2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（g）△H＝－1275.6kJ·mol－1②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）△H＝－566.0kJ·mol－1③H2O（g）＝H2O（l）△H＝－44.0kJ·mol－1倍，故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-5mol·L－1＝5.6×10—5mol·L－1。
（5）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极发生还原反应，氧气在正极放电。
二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，电极反应式为CH3OCH3-12e－+3H2O＝2CO2+12H＋。
考点：考查化学平衡、反应热、以及难溶电解质的溶解平衡等问题【试题25】CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。
一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：(金属离子浓度为：0.01mol/L)③CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。