1、第 1 页 共 12 页2016 年浙江省高考理综化学部分第 28、29 题练习1.(15 分)汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源。德国大众汽车尾气检测造假事件引起全世界震惊。根据下列示意图回答有关问题:(1)汽车发动机工作时会引发 N2(g)+O2(g)=2NO(g) H = +180 kJmol-1,其能量变化示意图如下:则 NO 中氮氧键的键能为 kJmol-1。(2)空燃比过小易产生 CO。有人提出可以设计反应 2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除 CO 的污染。判断该设想是否可行,并说出理由 。(3)利用活性炭涂层排气管处理 NOx 的反应为:xC(
2、s)2NO x(g) N2(g)xCO 2 (g) H= -b kJmol-1。若使 NOx 更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是 。A增加排气管长度 B增大尾气排放口 C升高排气管温度 D添加合适的催化剂(4)催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) 。探究上述反应中 NO 的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图 28-1 所示的曲线。催化装置比较适合的温度和压强是 。第 2 页 共 12 页测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO 和 NO 百分含量随时间变化曲线如图 28-2 所示。则前
3、10 s 内,CO 和 NO 百分含量没明显变化的原因是 。研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:实验编号 T(K)NO 初始浓度(molL-1)CO 初始浓度(molL-1)催化剂的比表面积(m 2/g) 400 1.00103 3.60103 82 400 1.00103 3.60103 124 450 1.00103 3.60103 124根据坐标图 28-3,计算 400K 时该反应的平衡常数为 ;并在图中画出上表中的实验 II、 III 条 件 下 混 合 气 体 中
4、NO 浓 度 随 时 间 变 化 的 趋 势 曲 线 图 ( 标 明 各 条 曲 线 的 实 验 编号 ) 。2.(14 分)淀粉水解的产物(C 6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下: 将 11 的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至 8590,保持 30 min,然后逐渐将温度降至 60左右; 将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中; 控制反应液温度在 5560条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO 3 与 98%H2SO4 的质量比为 2:1.5)溶液; 反应 3h 左右,冷却,过滤后再重
5、结晶得草酸晶体。硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应: C6H12O612HNO 33H 2C2O49NO 23NO9H 2OC6H12O68HNO 36CO 28NO10H 2O 第 3 页 共 12 页3H2C2O42HNO 36CO 22NO4H 2O请回答下列问题:(1)实验加入 98%硫酸少许的目的是: 。(2)冷凝水的进口是 (填 a 或 b) ;实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是 。(3)如何检验淀粉是否水解完全,写出检验过程 。(4)当尾气中 n(NO2):n(NO)1:1 时,过量的 NaOH 溶液能将 NOx 全部吸收,发生的化学反应为:NO 2NO2Na
6、OH2NaNO 2H 2O,若用含硫酸的母液来吸收氮氧化物,其优点是 、缺点是 。(5)将产品在恒温箱内约 90以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用 KMnO4 标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO 4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O称取该样品 0.12 g,加适量水完全溶解,然后用 0.020 molL-1 的酸性 KMnO4 溶液滴定至终点(杂质不参与反应)此时溶液颜色由 变为 。滴定前后滴定管中的液面读数如图示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为 3.(15 分)大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的 NOx 必须脱除(即脱硝
7、)后才能排放。(1)已知:CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol 1N2(g)O 2(g)=2NO(g) H180 kJmol 1CH4 可用于脱硝,其热化学方程式为:CH4(g) 4NO(g)=CO2(g)2N 2(g)2H 2O(1) ,H_。(2)C 2H4 也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中 Cu2 负载量对 NO 去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图 1 所示。为达到最高的 NO 去除率,应选择的反应温度和 Cu2 负载量分别是_ 。第 4 页 共 12 页(3)臭氧也可用于烟气脱硝。O 3 氧化 NO 结合水洗可产生 HNO
8、3 和 O2,该反应的化学方程式为 _。一种臭氧发生装置原理如图 2 所示。阳极(惰性电极) 的电极反应式为 _。(4)如图 3 是一种用 NH3 脱除烟气中 NO 的原理。该脱硝原理中,NO 最终转化为_(填化学式) 和_(填化学式)H 2O。当消耗 2molNH3 和 0.5molO2 时,除去的 NO 在标准状况下的体积为_。(5)NO 直接催化分解(生成 N2 与 O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO 的分解产物不同。在高压下,NO 在 40 下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图 4 所示。写出 Y 和 Z 的化学式: _。4.(15 分)冬青油又叫水杨酸
9、甲酯,是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸()和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。实验步骤:如图,在三颈烧瓶中加入 13.8g (0.1mol)水杨酸和 24 g(30 mL,0.75 mol )甲醇,向混合物中加入约 10 mL 甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为 85,该实验中加入甲苯,易将水蒸出) ,再小心地加入 5 mL 浓硫酸,摇动混匀,加入 12 粒沸石,组装好实验装置,在 8595下恒温加热反应 1.5 小时:第 5 页 共 12 页待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO 3 溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水 MgS
10、O4 固体,过滤得到粗酯;将粗酯进行蒸馏,收集 221224的馏分,得水杨酸甲酯 9.12g。常用物理常数:名称 分子量 颜色状态 相对密度 熔点() 沸点()水杨酸甲酯 152 无色液体 1.18 -8.6 224水杨酸 138 白色晶体 1.44 158 210甲醇 32 无色液体 0.792 -97 64.7请根据以上信息回答下列问题:(1)仪器 A 的名称是 ,加入沸石的作用是 。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是 。(2)制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是 。(3)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是 。(4)反应结束后,分离出甲醇采用的方法是 。(5)实验中加入无水硫酸镁
11、的作用是 。本实验的产率为 (保留两位有效数字) 。5.(14 分)CO 是现代化工生产的基础原料,下列有关问题都和 CO 的使用有关。(1)人们利用 CO 能与金属镍反应,生成四羰基镍,然后将四羰基镍分解从而实现镍的提纯,最后可以得到纯度达 999%的高纯镍。具体反应为:该正反应的 H_ 0 (选填“”或“”或“” ) 。(2)工业上可利用 CO2(g)与 H2(g)为原料合成乙醇:2CO2(g)6H2(g) CH3CH2OH(g)3H2O(l) H第 6 页 共 12 页已知反应 I: 2CO(g) 4H2(g) CH3CH2OH(g)H2O (g) H1反应 II: H2O(l) H2O
12、(g) H2反应 III: CO(g)H2O(g) CO2(g)H2 (g) H3则:H 与 H1、H2、H3 之间的关系是:H _ 。(3)一定条件下,在体积固定的密闭容器中发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有_ 。A2v(H2)= v(CO )BCO 的消耗速率等于 CH3OCH3 的生成速率C容器内的压强保持不变D混合气体的密度保持不变E混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化(4)工业可采用 CO 与 H2 反应合成再生能源甲醇,反应:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)在一容积可变的密闭容器中充有
13、10molCO 和 20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO 的平衡转化率()与温度(T) 、压强(p)的关系如图 1 所示。合成甲醇的反应为_ _(填“放热”或“吸热” )反应。A、B、C 三点的平衡常数 KA、KB、KC 的大小关系为_ 。若达到平衡状态 A 时,容器的体积为 10L,则在平衡状态 B 时容器的体积为_ _L。CO 的平衡转化率()与温度(T) 、压强(p)的关系如图 2 所示,实际生产时条件控制在 250 、13104 kPa 左右,选择此压强的理由是_。6.(16 分)2015 年的天津爆炸事故中,因爆炸冲击导致部分剧毒物质氰化钠(NaCN)泄漏,政府成立
14、专门处置小组,通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻污染。第 7 页 共 12 页(1)氰化钠(NaCN )溶液呈碱性,书写 HCN 溶液的电离方程式_ _。(2) “8.12”爆炸事故后,当地政府组织群众用双氧水喷洒,用双氧水处理 NaCN 产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,写出该反应的化学方程式_ _ _ _ 。某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠,并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。【实验一】实验室通过如右图所示装置制备 Na2S2O3。(3)右图 a 装置中盛装 Na2SO3固体的仪器名称是_;b 装置的作用是_。(4)装置 c 中的产物有 N
15、a2S2O3 和 C02 气体等,实验结束后,装置 d 中的溶质有NaOH、Na 2CO3、Na 2SO3,还可能有_。(5)实验结束后,在 d 处最好盛_溶液【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。已知:废水中氰化钠的最高排放标准为 0.50 mg/L。 AgI 呈黄色,且 CN -优先与 Ag+反应。实验如下:取 25.00 mL 处理后的氰化钠废水于锥形瓶中并滴加几滴 KI 溶液作指示剂,用 1.000 10-4 mol/L 的标准 AgNO3 溶液滴定,消耗 AgNO3 溶液的体积为 2.50 mL。(6)滴定终点的判断方法是_。(7)处理后的废水中氰化钠的含量为_m
16、g/L。7 (15 分)二甲醚(DME)被誉为 “21 世纪的清洁燃料” 由合成气制备二甲醚的主要原理如下:第 8 页 共 12 页反应:CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)H 1反应:2CH 3OH(g)CH 3OCH3(g)+H 2O(g) 、H 2反应:2CO(g)+4H 2(g)CH 3OCH3(g)+H 2O(g) H3相关反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表所示温度/K 反应 I 反应298 K1 K2328 K1 K2已知:K1K 2K 1 K2回答下列问题:(1)反应的的自发性 (填“一定自发”、 “可能自发 ” 或“一定不自发” ) ;反应的平衡常数表达式为
17、,反应的H 3 和H 1、 H2 的关系 反应。(2)在合成过程中,因为有 CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H 2(g)反应发生,所以能提高 CH3OCH3 的产率,原因是 。(3)如图 1 两条曲线分别表示反应 I(按物质的量比:n(CO):n(H 2)=1 :2)中压强为 0.1MPa 和 5.0MPa 下 CO 转化率随温度的变化关系,计算压强为 5.0MPa、温度为 200时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是 。(4)反应逆反应速率与时间的关系如图 2 所示:试判断 t2 时改变的条件是 或 。若 t4 扩大容器体积,t 5 达到平衡, t6 时增大反应物浓度,请在上图中画出
18、 t4t6 的变化曲线。8 (15 分)氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品,广泛应用于石油化工、纺织印染、颜料、医药、电镀、有机合成等行业CuCl 难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮第 9 页 共 12 页湿空气中易水解氧化。以工业海绵铜为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产硫酸铜进而生产氯化亚铜海绵铜的主要成分是 CuO 和 Cu,生产工艺流程图如下思考并回答下列问题(1)生产原理:溶解时生成的还原产物在酸性溶液中稳定存在,请写出此时的离子方程式: ,溶解温度应控制在 60 70,原因是 。(2)还原氯化:得到副产品的化学式为 。(3)生产后阶段,从滤液获得副产品的步骤:蒸发浓缩冷却结
19、晶 洗涤 干燥(4)产品的洗涤方法是,先用 pH=2 的酸洗和水洗,请问酸洗使用的是 酸。后用 95%的酒精洗,酒精洗的目的是 。(5)定量分析:称取 2.000g CuCl 样品(杂质不参与反应) ,溶于一定量的 0.5000molL1FeCl3 溶液中,加水稀释至 200mL 得到溶液,取 20.00mL 用 0.1000molL1 的 Ce(SO 4) 2 溶液滴定到终点,消耗 20.00mLCe( SO4) 2此实验涉及溶液配制与定量滴定的基本操作中,合理的是_;有关反应式:Fe 3+CuClFe2+Cu2+Cl Ce4+Fe2+Fe3+Ce3+则样品中 CuCl 的质量分数_ 第 1
20、0 页 共 12 页2016 年浙江省高考理综化学部分第 28、29 题练习参考答案1 (15 分)(1)632 (2 分)(2)不合理(1 分) 。该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应H0,S0(2 分)(3)AD(2 分,漏选给 1 分,错选不给分)(4)400K,1MPa(2 分,只写出温度或压强不给分)尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度) 。 (2 分,答“温度低,反应速率慢”给 1 分)5000 Lmol -1 (2 分,单位不写不扣分) (2 分,漏标曲线编号给 1 分)2 (14 分)(1)加快淀粉水解的速度(或起到催化剂的作用 (2 分)(2) a (2
21、 分) 温度过高 、硝酸浓度过大,导致 H2C2O4 进一步被氧化 (2 分) 。(3) 取少量水解后的溶液于试管中,滴 1-2 滴碘水,看溶液有否变蓝,如变蓝说明没有水解完全,不变蓝则说明水解完全 (2 分)(4)优点:提高 HNO3 利用率(或循环使用氮氧化物) (1 分) 缺点:NO x(或氮氧化物)吸收不完全 (1 分)(5)无色 紫红色(或淡紫色) (2 分) 84.0% (2 分)3 (15 分)(1)-1250.3kJmol 1(2 分)(2)350C(1 分) ;3%(1 分)第 11 页 共 12 页(3) (3 分)(3 分)(4)N 2(1 分) 4 4.8 L(2 分)
22、(5)N 2O (1 分) NO2(1 分)4 .(共 15 分)(1)球形冷凝管(冷凝管、冷凝器)(2 分) 防止暴沸(1 分)停止加热,待冷却后加入(2 分)(2)水浴加热(2 分)(3)加入甲苯易将水蒸出,使平衡向右移动,从而提高反应的产率(2 分)(4)蒸馏或水洗分液(2 分) (5) 除水或干燥(2 分) 60%(2 分)5. (14 分,每空 2 分)(1)KC 2在 1.3104Pa 下,CO 的转化率已较高,再增大压强,CO 的转化率提高不大,生产成本增加,经济效率不高6(16 分,每空 2 分)(1)HCN H+ +CN-;(2)NaCN+ H 2O2 +H2O =NH3+N
23、aHCO3;(3)圆底烧瓶,安全瓶或防倒吸;(4)Na 2SO4;(5)NaOH 溶液(6)滴入最后一滴 AgNO3 溶液,出现黄色沉淀,且半分钟之内不消失(7)0.98第 12 页 共 12 页7 (15 分) (1)可能自发(1 分) ,K= (2 分) ,H3=2 H1+H2(2 分)(2)此反应消耗了 H2O(g)有利于反应 II、III 正向移动;同时此反应生成了 H2,有利于反应 I、III 正向移动(2 分) 。(3)43.75%(2 分) 。(4)增大生成物 C 浓度( 2 分) ,升高温度(2 分) 。 ,8 (15 分) (1)4Cu+10H +NO3=4Cu2+NH4+3H2O(2 分) ,硝酸铵受热易分解。 (2 分)(2) (NH 4) 2SO4(2 分) 。 (3)过滤(1 分)(4)稀 H2SO4(2 分) ,酒精易挥发,快速得到干燥 CuCl 产品,防止被氧化(2 分)(5)BC(各 1 分,共 2 分;多写,错写扣一分,直至完) ;99.50%(2 分) 。