2020届高考大题题型专项训练.docVIP

高考大题题型专项训练(二) 化学基本原理综合应用题 1．三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题： (1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式__________________。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋ SiCl4(g) ΔH1＝＋48 kJ·mol－1 3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3 (g) ΔH2＝－30 kJ·mol－1 则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋ 3SiCl4(g)的ΔH为________ kJ·mol－1。 (3)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。 ①343 K时反应的平衡转化率α＝________%。平衡常数K343 K＝________(保留2位小数)。 ②在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是______________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。 ③比较a、b处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的eq \f(v正,v逆)＝________(保留1位小数)。 解析：(1)SiHCl3遇潮气发生反应生成(HSiO)2O和HCl，即2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl。 (2)将已知热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②，可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)　ΔH＝＋3×48 kJ·mol－1－30 kJ·mol－1＝＋114 kJ·mol－1。 (3)①温度越高，反应越先达到平衡，根据图示，左侧曲线对应的温度为343 K,343 K时反应的平衡转化率为22%。设开始时加入SiHCl3的浓度为a mol·L－1，根据化学方程式和SiHCl3的平衡转化率知，达平衡时，SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的浓度分别为0.78a mol·L－1、0.11a mol·L－1、0.11a mol·L－1，化学平衡常数K＝eq \f(0.11a×0.11a,?0.78a?2)＝0.02。②根据化学平衡移动原理并结合该反应特点，及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平衡的时间，实质就是提高反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。③温度越高，反应速率越大，a点所在曲线对应的温度高于b点所在曲线对应的温度，所以a点反应速率大于b点反应速率。a点所在曲线达到平衡时，v正＝v逆，即k正x2SiHCl3＝k逆xSiH2Cl2xSiCl4，从题图上可知a点所在曲线平衡时SiHCl3的转化率为22%，设投入SiHCl3y mol，则根据三段式法得 　　　 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) 开始/mol 　y 　0 　0 转化/mol 　0.22y 0.11y 0.11y 平衡/mol 　0.78y 0.11y 0.11y 代入k正x2SiHCl3＝k逆xSiH2Cl2xSiCl4得，k正×0.782＝k逆×0.112，则eq \f(k正,k逆)＝eq \f(0.112,0.782)　① 在a处SiHCl3的转化率为20%，根据三段式法得 　　　 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) 开始/mol 　y 　 0 　0 转化/mol 　0.2y 　0.1y 　 0.1y a处/mol 　0.8y 　0.1y 　0.1y 则eq \f(v正,v逆)＝eq \f(k正x2SiHCl3,k逆xSiH2Cl2xSiCl4)＝eq \f(k正,k逆)×eq \f(0.82,0.12)，将①代入计算得出v正/v逆＝1.3。 答案：(1)2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl (2)＋114 (3)①22　0.02 ②及时移去产物　改进催化剂　提高反应物压强(浓度) ③大于　1.3 2．CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题： (1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH＝13，CO2主要转化为___