2020-2021备战高考化学化学反应原理综合考查解答题压轴题提高专题练习.docx

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1、2020-2021【化学】备战高考化学化学反应原理综合考查解答题压轴题提高专题练习一、化学反应原理综合考查1．H2O2的制取及其在污水处理方面的应用是当前科学研究的热点。(1)“氧阴极还原法”制取H2O2的原理如题图所示：阴极表面发生的电极反应有：Ⅰ.2H++O2+2e-=H2O2Ⅱ.H2O2+2H++2e-=2H2OⅢ.2H++2e-=H2↑①写出阳极表面的电极反应式：___。②其他条件相同时，不同初始pH(均小于2)条件下，H2O2浓度随电解时间的变化如图所示，c(H+)过大或过小均不利于H2O2制取，原因是_______。(2)存碱性条件下，H2O2的一种催化分解机理如下

2、：222+(aq)=·OHaq)+Mn3+aq)+OH-(aq)HakJmol(aq)+Mn((?=/HOH2O2(aq)+Mn3+(aq)+2OH-(aq)=Mn2+(aq)+·O-(aq)+2H22O(l)?H=bkJ/mol·OHaqO2-(aq)=O2-(aq)HckJmol()+·(gOH?=/)+2HO(aq)=2HO(l)+O(g)△H=_______。该反应的催化剂为____。2222(3)H2O2、O3在水中可形成具有超强氧化能力的羟基自由基OH)(·，可有效去除废水中的次磷酸根离子(H2PO2-)。①弱碱性条件下·OH将H2-3-，理论上l.7g·OH可处理

3、含0.001mol/L2氧化成PO4PO2-______。2的模拟废水的体积为HPO②为比较不同投料方式下含H2PO2-模拟废水的处理效果，向两份等体积废水样品中加入等量H2O2和O3，其中一份再加入FeSO4。反应相同时间，实验结果如图所示：添加FeSO后，次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高，原因是______。4【答案】2H2O-4e-=4H++O2c（H+）过小时，反应Ⅰ的化学反应速率较慢，c（H+）过大时，主要发生反应Ⅲ（a+b+c）kJ/molMn2+2+促进H223产生·OH，25LFeO和O氧化产生的3+3-转化为FePO4沉淀Fe将PO4【解析】【分析】（1

4、）由电解装置图可知阳极表面消耗水，产生氧气，以此写出电极方程式；（2）由盖斯定律可得，①＋②+③可得所求热化学方程式，中间产物Mn2+为催化剂；3）①弱碱性条件下OH将H-氧化成PO3-，反应为：（?224PO4gOH+2OH-+H2PO2-=PO43-+4H2O,以此计算废水的体积；②由图可知添加FeSO4后，次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高，原因是Fe2+促进2233+将PO43-转化为FePO4沉淀。HO和O产生·OH，氧化产生的Fe【详解】（1）由电解装置图可知阳极表面消耗水，产生氧气，则电极方程式为2H2O-4e-=4H++O2，故答案为：2H2O-4e-=4H

5、++O2；（2）已知：①②H2O2(aq)+③·OH(aq)+H2+aq)=·OHaq)+Mn3+aqOH-aqHakJmol2O2(aq)+Mn((()+()?=/Mn3+(aq)+2OH-(aq)=Mn2+(aq)+·O-(aq)+2H2O(l)?H=bkJ/mol2--(aq)?H=ckJ/mol·O2(aq)=O2(g)+OH由盖斯定律可得，①＋②+③可得所求热化学方程式2H2O2aq=2H2Ol+O2g，则△H=（a+b+c）kJ/mol，Mn2+为中间产物反应前后不发生改变为催化剂，故答案为：（a+b+c）kJ/mol；Mn2+；（3）①弱碱性条件下·OH将H2P

6、O2-氧化成PO43-，反应为：4gOH+2OH-+H2PO2-=PO43-+4H2O,l.7g·OH物质的量n=1.7g=0.1mol，则参17g/mol与反应的H22-物质的量为0.025mol，则废水的体积n0.025mol=25L，POV==0.001mol/Lc故答案为：25L；②由图可知添加FeSO4后，次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高，原因是Fe2+促进2233+将PO43-转化为FePO4沉淀，HO和O产生·OH，氧化产生的Fe故答案为：Fe2+促进H2O2和O3产生·OH，氧化产生的Fe3+将PO43-转化为FePO4沉淀。2．德国化学家哈伯(F.Hab

7、er)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol(1)若已知H-H键的键能为436.0kJ/mol，N-H的键能为390.8kJ/mol，则NN的键能约为_____kJ/mol(2)合成氨反应不加催化剂很难发生，催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示，则加了催化剂后整个反应的速率由______决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”)，未使用催化剂时逆