高三各区第一学期期末化学考试分类汇编 (九):化学反应原理 word版含答案
北京市2018届高三各城区一模化学试题分类汇编——化学反应原理word版含答案

32 2 23 4 4北京市 2018 届高三各城区一模化学试题分类汇编—化学反应原理(海淀)25.(12 分)化学工作者一直在积极探索影响大气质量的因素及改善措施。
(1)硫酸盐是大气中可吸入颗粒物的主要成分之一,是在含水的气溶胶液滴中通过化学反应产生的。
①气溶胶属于胶体分散系。
当日光射入充满气溶胶的暗室时,可观察到效应。
②大气中的SO2 转化为硫酸盐的过程中,以下物质能起氧化作用的是(填字母序号)。
a.O2b.H2Sc.NH3d.O3③有研究者发现特定条件下,大气中的NO x 会成为氧化SO2 的主要物质,于是认为,当城市大气中的可吸入颗粒物严重超标时,应采取汽车限行措施。
原因是。
(2)燃煤烟气中含有NO x 和SO2。
工业上常用亚氯酸钠(NaClO2)对燃煤烟气进行脱硝和脱硫处理。
已知: 酸性条件下,ClO -会转化成ClO 和Cl-。
ClO 是黄绿色、易溶于水的气体,具有强氧化性,可氧化NO x 或SO2。
I.在实验室模拟脱硝过程:调节NaClO2 吸收液的pH 为5,向其中通入含NO 的模拟烟气。
①测得脱硝反应后,溶液中的阴离子为NO -和Cl-,则脱硝反应的离子方程式为。
②测得脱硝效率(即NO 的吸收率)随温度变化的曲线如下图所示。
结合已知信息分析,温度大于50℃时,随温度升高脱硝效率下降的原因是。
Ⅱ.在实验室模拟同时脱硝、脱硫过程: 调节NaClO2 吸收液的pH 为5,向其中通入含SO2 和NO (体积比2 :1)的模拟烟气。
③测得脱硝、脱硫反应后,溶液中的阴离子为NO -、SO 2- 和Cl-,其中c(SO 2-)= a mol/L,c(Cl-)=bmol/L,已知脱硫效率为100%,计算脱硝效率为。
2 7 2(朝阳)26.(12 分)久置的 FeSO 4 溶液变黄,一般认为是二价铁被氧化为三价铁的缘故。
某研究小组对转化过程进行研究。
(1)甲同学认为在酸性条件下Fe 2+易被氧化:4Fe 2+ + O 2 + 4H + ⇌ 4Fe 3+ + 2H 2O 。
高考化学复习全国统一考试各地理科综合能力测试分类汇编化学反应原理部分及解析.docx

高中化学学习材料唐玲出品2008年全国统一考试各地理科综合能力测试分类汇编化学反应原理部分(重庆)6、下列做法中用到物质氧化性的是A、明矾净化水B、纯碱除去油污C、臭氧消毒餐具D、食醋清洗水垢【标准答案】C【试题分析】A项明矾净水是指生成了Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质所致,不是因为氧化性;B项是指油污在碱性条件下的水解;C项,具有氧化性的物质往往可以用来杀菌消毒;C项中水垢的主要成分是CaCO3,用食醋洗主要是因为发生CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO-)2+CO2↑+H2O,不是氧化还原反应。
【高考考点】物质用途中所体现的性质。
【易错提醒】搞不清物质在性质与用途间的关系。
【备考提示】平时多关注化学与生活的常识。
7、向三份0.1mol/LCH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO—浓度的变化依次为A、减小、增大、减小B、增大、减小、减小C、减小、增大、增大D、增大、减小、增大【标准答案】A【试题分析】CH 3COONa溶液中存在CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-的水解平衡,加入的NH4NO3和FeCl2显酸性,故促进其平衡正向移动,则CH3COO-浓度减小;加入的Na2SO3水解显碱性,对其平衡有抑制,故CH3COO- 浓度增大。
【高考考点】盐类的水解的影响因素【易错提醒】搞不清盐类水解的酸碱性以及如何影响水解平衡【备考提示】认清盐类水解的实质及影响因素。
9、下列各组离子在给定条件下能大量共存的是A、在pH=1溶液中:NH4+、K+、ClO—、Cl—B、有SO42—存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、I—C、有NO3—存在的强酸性溶液中:NH4+、Ba2+、Fe2+、Br—D 、在c(H +) =1.0×10—13mol/L 的溶液中:Na +、S 2—、AlO 2—、SO 32—标准答案】D【试题分析】A 项pH=1为酸性条件,其中的ClO -与H +会生成弱电解质HClO ;B 项SO 42 -与Ba 2+生成B aSO 4沉淀;C项在酸性条件有N存在的情况下,相当于HNO 3,会氧化Fe 2+和Br -;D 项中的c (OH -)=10-1mol ·L -1,即碱性条件,所有离子均能存在。
高考化学化学反应原理综合题汇编及详细答案

高考化学化学反应原理综合题汇编及详细答案一、化学反应原理1.自20世纪60年代以后,人们发现了120多种含铁硫簇(如22Fe S 、44Fe S 、87Fe S 等)的酶和蛋白质。
它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。
某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验:实验一:测定硫的质量:(1)连接装置,请填写接口顺序:b 接____________________(2)检查装置的气密性,在A 中放入0.4g 铁硫簇的样品(含有不溶于水和盐酸的杂质),在B 中加入品红溶液,在C 中加入30mL 0.1mol/L 的酸性4KMnO 溶液.(3)通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色.(4)待固体完全转化后,取C 中的4KMnO 溶液3mL ,用0.1mol/L 的碘化钾()10%溶液进行滴定。
记录数据如下: 滴定次数 待测溶液体积/mL消耗碘化钾溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度 13.00 1.00 7.50 23.00 1.02 6.03 3 3.00 1.005.99 实验二:测定铁的质量:取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH 溶液,过滤后取滤渣,经灼烧得0.32g 固体.试回答下列问题:(1)检查“实验一”中装置A 的气密性的方法是_________(2)滴定终点的判断方法是_________(3)装置B 中品红溶液的作用是_______.有同学提出,撤去B 装置,对实验没有影响,你的看法是______(选填“合理”或“不合理”),理由是_________(4)用KI 溶液滴定4KMnO 溶液时发生反应的离子方程式为_________(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_________(6)下列操作,可能引起x y :偏大的是_________a.滴定剩余4KMnO 溶液时,KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴b.配制KI 溶液时,定容时俯视刻度线c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡d.实验二中,对滤渣灼烧不充分【答案】b 接()efdc g (g 写不写都对) 在导管b 接上长导管,把末端插入水槽中,关闭活塞,用酒精灯微热硬质试管A ,导管长导管口有气泡产生,撤去酒精灯,导管形成一段水柱,说明装置气密性良好 加入最后一滴KI 溶液,溶液紫色褪去,且半分钟不恢复为紫色 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收 合理 若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去,说明二氧化硫被吸收完全 24222MnO 16H 10I 2Mn 5I 8H O -+-+++===++45Fe S acd【解析】【分析】铁硫簇的样品在装置中与O 2反应,得到SO 2,测点SO 2的含量,用酸性高锰酸钾吸收,再用品红溶液检查SO 2是否吸收完全,再接尾气吸收。
北京市2020-2021学年高三各区期末化学考试分类汇编 (九):化学反应原理 word版含答案

北京市2020-2021学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编(九)化学反应原理(海淀区)1.(11分)丁烯(C4H8)是重要的化工原料,可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备,反应如下:CH3CH2CH2CH3(g)CH2=CHCH2CH3(g) + H2(g) ΔH已知:i. 该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii. 温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii. H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔH1CH3CH2CH2CH3(g) + 13/2O2(g) = 4CO2(g) + 5H2O(l) ΔH2CH2=CHCH2CH3 (g) + 6O2(g) = 4CO2(g) + 4H2O(l) ΔH3(1)用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示丁烷催化脱氢反应的反应热ΔH = ______。
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一。
①催化剂使用一段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是______。
②其他条件相同时,以SiO2为载体与不同质量百分比的CrO x组合,催化效果相关数据如下表。
实验组催化剂组成正丁烷转化率/ % 正丁烯收率/ %1 无催化剂 5 0.352 SiO2 5 0.353 SiO2 +9% CrO x25.5 18.34 SiO2 +15% CrO x27.5 20.655 SiO2 +21% CrO x24 17.87下列说法正确的是______(填序号)。
a. 脱氢反应中SiO2不起催化作用b. CrO x的含量越高,反应的催化效果越好c. CrO x的含量对丁烷脱氢反应的焓变无影响(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
[收率=(生成某产物的原料量/投入的原料量)×100%]图1 图2①实际生产温度选择590℃,由图1说明其理由是______。
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高考化学化学反应原理综合练习题含详细答案一、化学反应原理1.过碳酸钠( 2Na2CO3?3H2O2)俗称固体双氧水。
实验室可用碳酸钠和双氧水等为原料来制备,具体流程如下:已知:①相关反应的方程式如下:2Na2CO3+3H2O2=2Na2 CO3?3H2 O2△ H< 0② 工业上常以产品活性氧的质量分数[ω(活性氧)=× 100%]来衡量产品的优劣, 13.00%以上为优等品。
请回答:表 1 反应温度对产品收率及活性氧含量的影响反应温度 / ℃产品收率 /% 活性氧质量分数 /%5 65.3 12.7110 73.2 13.2415 85.0 13.5520 83.2 13.3025 55.1 12.78表 2 加料时间对产品收率及活性氧含量的影响加料时间 /min 产品收率 /% 活性氧质量分数 /%5 65.7 13.3010 76.8 14.7515 81.3 14.2620 89.0 13.8225 87.9 13.51(1)分析表1,一般选择的反应温度为_____。
(2)分析表 2,加料时间对产品收率也有很大影响,时间太短或太长均不利于生产,加料时间太短导致产品收率较低的原因是_____。
(3)结晶过程中加入氯化钠,作用是_____。
(4)下列关于抽滤操作,正确的是_____。
A.准备略大于漏斗内径的滤纸,以盖住布氏漏斗瓷板上的小孔B.用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀C.洗涤沉淀时,加入少量水并开大水龙头,重复操作2~ 3 次D.用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体,晾干后保存在试剂瓶中(5)使用图 2 所示装置抽滤,中途需停止抽滤时,最佳操作为_____。
(6)产品出厂前需测定活性氧的质量分数,现将0.1000g 某厂的产品(所含杂质均不参与反应)溶于水配成溶液,加入10.00mL1.000mol ?L﹣1的稀硫酸,再加入足量KI,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量_____,用 0.1000mol ?L﹣1的 Na2 2 3标准溶液滴定,若该S O产品的活性氧质量分数为13.60%,则达到滴定终点时共消耗标准液的体积为_____mL。
全国各地高考化学分类:化学反应原理综合考查综合题汇编及答案解析

全国各地高考化学分类:化学反应原理综合考查综合题汇编及答案解析一、化学反应原理综合考查1.氨催化氧化是硝酸工业的基础,氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ:Ⅰ.4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ/molⅡ.4NH 3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2(1)已知:NO O2N2物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ629496942则△H2=___________。
(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量与温度的关系如下图:①该催化剂在高温时对反应__________更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②520℃时,NH3的转化率为____________。
③520℃时,反应Ⅱ的平衡常数K=________(数字计算式)。
④下列说法正确的是____________(填标号)。
A 工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右B 增大NH3和O2的初始投料比可以提高NH3生成NO的平衡转化率C 投料比不变,增加反应物的浓度可以提高NH3生成NO的平衡转化率D 使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是____________。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为___________mol。
②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。
反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______________。
【答案】-1265kJ/mol160%26430.20.90.4 1.45⨯⨯AD催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低247迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【解析】【分析】(1)利用盖斯定律和△H=反应物总键能-生成物总键能计算;(2)①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的;②根据图示A点计算出两个反应消耗氨气的量,再计算转化率;③利用A点,计算出两个反应后剩余的氨气,氧气,生成的水和N2,再根据平衡常数公式计算;④A.工业上氨催化氧化生成NO时,根据图示可知840℃生成NO最多,故A正确;B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率,提高氧气转化率,故B错误;C.投料比不变,增加反应物的浓度可以看成增大压强,不利于向体积增大的方向进行,因此降低NH3生成NO的平衡转化率,故C错误;D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率,故D正确;⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低;(3)①8NH3+6NO2=7N2+12H2O根据方程式判断;②在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大;【详解】(1)盖斯定律:Ⅰ-Ⅱ得2N 2(g)+2O24NO(g) △H= △H1- △H2=-905-△H2kJ/mol;△H=反应物总键能-生成物总键能=2×942 kJ/mol +2×496 kJ/mol -4×629 kJ/mol =360kJ/mol;所以:△H2=△H1- △H==-905 kJ/mol -360 kJ/mol =-1265kJ/mol ;答案:-1265kJ/mol(2)①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的,故该催化剂在高温下选择反应I;答案:Ⅰ②520℃时, 4NH 3(g)+5O2 4NO(g)+6H2O(g)变化(mol ): 0.2 0.25 0.2 0.34NH 3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.4 0.3 0.2 0.6NH3的转化率为0.20.41+×100%=60%答案:60%③在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2,520℃平衡时n(NO)=n(N2)=0.2mol,则:4NH 3(g)+5O2 4NO(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.2 0.25 0.2 0.34NH 3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)变化(mol ):0.4 0.3 0.2 0.6故平衡时,n(NH3)=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol,n(O2)=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol,n(H2O)=0.3mol+0.6mol=0.9mol,由于容器体积为1L,利用物质的量代替浓度计算平衡常数K=2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯答案:2643 0.20.9 0.4 1.45⨯⨯④A.工业上氨催化氧化生成NO时,根据图示可知840℃生成NO最多,故A正确;B.增大NH3和O2的初始投料比可以降低NH3转化率,提高氧气转化率,故B错误;C.投料比不变,增加反应物的浓度可以看成增大压强,不利于向体积增大的方向进行,因此降低NH3生成NO的平衡转化率,故C错误;D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率,故D正确;答案:AD⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO的转化率降低;答案:催化剂失去活性、有其他副反应发生、生成NO的反应为放热反应温度升高生成NO 的转化率降低(3)①8NH3+6NO2=7N2+12H2O生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数为247mol;答案:24 7②反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大;答案:迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO x去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x去除反应速率增大【点睛】本题难点是图象分析应用,易错点平衡常数的计算,注意三段式法在平衡计算中的应用。
高三化学化学反应原理试题答案及解析

高三化学化学反应原理试题答案及解析1.中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH =。
(2)NOx 是汽车尾气的主要污染物之一。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:① N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=。
②当尾气中空气不足时,NOx 在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式。
③汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,该设想能否实现?。
你的依据是。
(3)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:①用离子方程式表示反应器中发生的反应。
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是。
③用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。
电池充放电时的总反应为:Ni(OH)2+M NiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为;充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为。
【答案】(1)4(2)+183 kJ·mol-1 2NO+2CO2CO2+N2不能该反应是焓增、熵减的反应(3)SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行 MH+OH--e-=H2O+M 4O2+4e-+2H2O=4OH-【解析】(1)给出的阳离子电荷总数为3×10-5mol•L-1,阴离子电荷总数为13×10-5mol•L-1,故溶液为酸性含有c(H+)=13×10-5-3×10-5=10-4, pH为4;(2)①△H=2×(-630)+945+498=183 kJ·mol-1;③该反应的△S<0,所以反应不能自发进行;(3)该反应为可逆反应,分离出产物可逆平衡正向移动,提高反应物的转化率;③放电是逆向反应,MH失去电子生成M,氧气在阴极得到电子,从而消耗掉氧气。
高考试题分类汇编之化学反应原理及答案

高考试题汇编之化学反应原理(高三用) 1.(2010江苏卷)17.(8分)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ用氨水将SO 2转化为NH 4HSO 3,再氧化成(NH 4)2SO 4 方法Ⅱ用生物质热解气(主要成分CO 、CH 4、H 2)将SO 2在高温下还原成单质硫 方法Ⅲ 用Na 2SO 3溶液吸收SO 2,再经电解转化为H 2SO 4⑴ 方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO 2的化学反应为:2NH 3+SO 2+H 2O (NH 4)2SO 3 ;(NH 4)2SO 3+SO 2+H 2O 2NH 4HSO 3能提高燃煤烟气中SO 2去除率的措施有 (填字母)。
A .增大氨水浓度B .升高反应温度C .使燃煤烟气与氨水充分接触D .通入空气使HSO 3-转化为SO 42-采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO 2,原因是 (用离子方程式表示)。
⑵ 方法Ⅱ重要发生了下列反应:222()()()2()CO g SO g S g CO g +=+ 18.0J H k mol -∆=2222()()()2()H g SO g S g H O g +=+ 190.4J H k mol -∆=222()()2()CO g O g CO g += 1566.0J H k mol -∆=-2222()()2()H g O g H O g += 1483.6J H k mol -∆=-S(g)与O 2(g)反应生成SO 2 (g)的热化学方程式为 。
⑶ 方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO 3溶液的装置如右图所示。
阳极区放出气体的成分为 。
(填化学式)2.(2010天津卷)10.(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。
工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。
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北京市2020-2021学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编(九)化学反应原理(海淀区)1.(11分)丁烯(C4H8)是重要的化工原料,可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备,反应如下:CH3CH2CH2CH3(g)CH2=CHCH2CH3(g) + H2(g) ΔH已知:i. 该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii. 温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii. H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔH1CH3CH2CH2CH3(g) + 13/2O2(g) = 4CO2(g) + 5H2O(l) ΔH2CH2=CHCH2CH3 (g) + 6O2(g) = 4CO2(g) + 4H2O(l) ΔH3(1)用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示丁烷催化脱氢反应的反应热ΔH = ______。
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一。
①催化剂使用一段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是______。
②其他条件相同时,以SiO2为载体与不同质量百分比的CrO x组合,催化效果相关数据如下表。
实验组催化剂组成正丁烷转化率/ % 正丁烯收率/ %1 无催化剂 5 0.352 SiO2 5 0.353 SiO2 +9% CrO x25.5 18.34 SiO2 +15% CrO x27.5 20.655 SiO2 +21% CrO x24 17.87下列说法正确的是______(填序号)。
a. 脱氢反应中SiO2不起催化作用b. CrO x的含量越高,反应的催化效果越好c. CrO x的含量对丁烷脱氢反应的焓变无影响(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
[收率=(生成某产物的原料量/投入的原料量)×100%]图1 图2①实际生产温度选择590℃,由图1说明其理由是______。
②590℃时,向体积为1L的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成正丁烯的平均反应速率为______ mol/(L·min)。
(4)其他条件相同,30min时正丁烷转化率、正丁烯收率随进料气中n(H2)/n(C4H10)的变化如图2。
图2中,n(H2)/n(C4H10)>2.5后,正丁烷转化率和正丁烯收率呈减小趋势,原因是______。
(海淀区)2.(10分)汽车尾气中的氮氧化物(NO x)对环境有危害,可利用化学方法实现氮的转化,从而降低氮氧化物排放。
(1)CO、HC(碳氢化合物)和NH3等均可在催化剂作用下,将NO x转化为N2。
①CO在氮的转化过程中体现了______性。
②NH3和NO反应的化学方程式为______。
(2)利用电解装置可以将尾气中的NO转化为尿素[CO(NH2)2,其中碳的化合价为+4价,属于非电解质],工作原理如右图。
①阴极的电极反应式为______。
②反应一段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因为______。
③用NO-2代替NO进行电化学反应,研究表明阴极反应的历程如下:I. CO2(g) + 2H++ 2e-=== CO(pre) + H2OII.……III. CO(pre) + 2NH2(pre) === CO(NH2)2其中,CO(pre)表示CO前体,NH2(pre)表示NH2前体。
用化学用语表示步骤II的反应:______。
(朝阳区)3.(12分)研究人员将钛(Ti)掺杂进硅沸石中,得到催化剂TS-1,该催化剂能催化丙烯与过氧化氢合成环氧丙烷CH3CH CH2O的反应。
已知:i. H2O2在酸性溶液中比较稳定,在碱性溶液中易分解。
ii. 环氧丙烷中C—O键活性较强,易断键发生反应。
(1)丙烯转化为环氧丙烷的反应类型是______。
(2)以甲醇为溶剂,有利于催化剂形成活性中心,可能的催化历程如下。
①甲醇中羟基的氢原子与“Ti-OOH”中的氧原子能形成氢键,体现出氧的非金属性______(填“强”或“弱”)。
②研究催化历程常用同位素示踪法。
用17O标记H2O2中的所有氧原子,上图所示历程中存在17O的物质除H2O2外,还有______(填序号)。
a.CH3OH b.Ti O OHSiOSiO OSi c.CH3CH CH2O③反应生成的环氧丙烷中含有CH3CH CH2OCH3OH,这可能是因为环氧丙烷和_______发生了副反应产生的。
(3)溶液中适当添加某些碱性物质,能提高环氧丙烷选择性,但会使反应速率明显下降,原因可能有:i.碱性较强时,催化剂活性降低;ii.碱性较强时,______。
(4)用环氧丙烷生产具有较高反应活性的碳酸二甲酯,主要过程如下。
①CO2的电子式为______。
②A的分子式为C4H6O3(含五元环),其结构简式为______。
(东城区)4.(11分)短程硝化-厌氧氨氧化工艺的目的是将氨氮(NH4+)废水中的氮元素转变为N2脱除,其机理如下:资料:氧气浓度过高时,NO 2-会被氧化成NO3-。
(1)该工艺中被氧化的微粒是________。
(2)参与Ⅰ中反应的n(NH4+) :n(O2) =_______(3)废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如右图所示。
当DO > 2mg/L时,氮的脱除率为0,其原因可能是厌氧氨氧化菌被抑制,II中反应无法发生;还有可能是___________。
(4)经上述工艺处理后,排出的水中含有一定量的NO3-,可以通过改进工艺提高氮的脱除率。
①加入还原铁粉能有效除去NO3-。
该过程涉及的三个反应(a、b和c)如下:在整个反应过程中几乎监测不到NH4+浓度的增加。
请从化学反应速率的角度解释其原因:_____________________。
②采用微生物电解工艺也可有效除去NO3-,其原理如右图所示。
A是电源________极。
结合电极反应式解释该工艺能提高氮的脱除率的原因:______________。
(西城区)5.(12分)石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。
已知:H2S有剧毒;常温下溶解度为1∶2.6(体积)。
(1)H2S、HS−、S2−在水溶液中的物质的量分数随pH 的分布曲线如右图。
当pH≈8时,含硫废水中最主要的含硫(-2价)微粒是______。
(2)沉淀法处理含硫废水:向pH ≈8的含硫废水中加入适量Cu 2+的溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH 降低。
用化学平衡移动的原理解释溶液的pH 降低的原因:______。
(3)氧化还原法处理含硫废水: 向pH ≈8的含硫废水中加入一定浓度的Na 2SO 3溶液,加酸将溶液调为pH =5,产生淡黄色沉淀。
①反应的离子方程式是______。
②不同pH 时,硫化物去除率随时间的变化曲 线如右图。
本工艺选择控制体系的pH =5, 不选择pH <5,从环境保护的角度分析其主 要原因:______。
(4)电浮选絮凝法处理含硫废水:铝作阳极、石墨作阴极,以直流电电解含一定浓度Na 2SO 4的pH ≈8的含硫废水。
阳极产生微小气泡,随后溶液中产生淡黄色浑浊,阳极附近生成的胶体吸附淡黄色浑浊。
①用离子方程式表述产生淡黄色浑浊的可能原因:______(1种即可)。
②阴极产生的气泡把污水中的悬浮物(含阳极扩散的胶体)带到水面形成浮渣层, 结合电极反应式解释胶体和浮渣层的形成过程:______。
(丰台区)6.碘酸钾是一种重要的无机物,可用作食盐中的加碘剂。
其制备方法如下:I .过氧化氢氧化法(1)合成步骤中加快化学反应速率的措施是 。
(2)合成步骤中的化学方程式为 。
(3)当合成温度高于70℃,碘酸钾产率会降低,请写出可能的两种原因 。
II .氯酸钾氧化法(4)在稀硝酸介质中,用氯酸钾氧化碘单质,然后用氢氧化钾中和碘酸氢钾[KH(IO 3)2],补全反应的化学方程式:6I 2 + KClO 3 + H 2O === 6KH(IO 3)2 + KCl+3Cl 2, KH(IO 3)2 + KOH === 2KIO 3 + H 2O 。
(5)相对于氯酸钾氧化法,过氧化氢氧化法的优点是 。
III .电解法(6)先将一定量的I 2溶于过量的KOH 溶液,发生反应:3I 2 + 6KOH === 5KI +KIO 3 + 3H 2OH 2O 2 粉碎的I 2合成结晶调中性K 2CO 3溶液 70℃ 催化剂将反应后溶液加入阳极区,制备纯度较高的碘酸钾。
写出阳极的电极反应式。
惰性电极a惰性电极b反应后溶液KOH冷却水阳离子交换膜(丰台区)7.零价纳米铁在环境修复中具有广泛应用,可用来处理地下水中的铼酸根离子(ReO4-)。
资料:零价纳米铁胶粒表面带正电,采用物理吸附和还原的共同作用,可将ReO4-固定,防止其随地下水的运动而迁移。
(1)利用无机炭作为还原剂,在高温下通过氧化还原反应来制备零价纳米铁,涉及的反应有:6Fe2O3(s)+C(s)===4Fe3O4(s)+CO2(g) ∆H = +a kJ/molFe3O4(s)+2C(s)===3Fe(s)+2CO2(g) ∆H = +b kJ/mol写出无机炭还原氧化铁制备纳米铁的热化学方程式。
(2)液相还原法也可用来制备零价纳米铁。
将50 mL KBH4(B元素的化合价为+3)水溶液添加到50 mL FeSO4水溶液中,搅拌数秒钟,溶液变黑时停止搅拌,用磁铁分离沉淀,先用蒸馏水充分洗涤,再用无水乙醇洗涤3次,氮气保护下烘干,即得所需纳米铁。
反应原理为:Fe2++2BH4-+6H2O===Fe+2B(OH)3+7H2①氮气作用下烘干的目的是。
②每生成1 mol Fe,转移电子数为。
(3)零价纳米铁具有很强的还原能力。
某酸性样品溶液中含有K+、Na+、Ca2+、Cl-、ReO4-等离子。
在酸性环境下,用零价纳米铁可将该样品溶液中的ReO4-还原成固态的ReO2而除去,自身转化成Fe3+。
①写出反应的离子方程式。
②反应后样品溶液中阴离子浓度降低,而阳离子浓度几乎无变化,可能的原因是。
③研究表明pH过高或过低会使ReO4-的去除率降低,可能的原因分别是。
(石景山区)8.(10分)海水是巨大的化学资源宝库,利用海水可以直接或间接获取很多物质。
利用1:氯碱工业(1)从海水中提取粗盐的方法是______。
(2)图16-1是氯碱工业中电解饱和氯化钠溶液的示意图,饱和氯化钠溶液从a口进入,NaOH 溶液从______(填b或d)口导出。
阳离子交换膜的作用是______。
(3)图16-2是电解氯化钠溶液的微观示意图。
X为电源的______极,水合钠离子、水合氯离子。