20150115高考真题之反应原理2014

高考真题之反应原理2014第1页共8页高考真题之反应原理2014合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）∆H=—92.4kJ•mol‾1一种工业合成氨的简易流程图如下：（1）天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：。（2）步骤II中制氯气原理如下：对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的是。a.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.降低压强利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为。（3）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：。（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。（5）上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号），简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：。高考真题之反应原理2014第2页共8页铁及其化合物与生产、生活关系密切。（1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。①该电化腐蚀称为②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是(填字母)。（2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为②步骤II中发生反应：4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3▪nH2O+8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是(任写一项)。（3）已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)=②若在1L密闭容器中加人0.02molFeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x=。（1）①吸氧腐蚀②B（2）①4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O②4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O③氮氧化物排放少(或其他合理答案)（3）①4:1②0.05NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。NH3NONH4NO3NO2HNO3IIIIIIIV（1）I中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是________________________。（2）II中，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下温度变化的曲线（如右图）。①比较p1、p2的大小关系_____________。②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是_______________。（3）III中，将NO2(g)转化成N2O4(l)，再制备浓硝酸。①已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH12NO2(g)N2O4(l)ΔH2高考真题之反应原理2014第3页共8页②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式_________________________________________。（4）IV中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：________________________________________________________________________________。（1）4NH3+5O24NO+6H2O（2）①p2p1②变小（3）①A②2N2O4+O2+2H2O=4HNO3（4）NH3根据电子守恒，阳极得到的NO3—的量大于阴极得到的NH4+的量，所以需充入NH3（或从阴阳极电极反应式说明也可）乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式（2）已知：甲醇脱水反应①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2△H1＝－23.9KJ·mol－1甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)＝C2H4(g)＋2H2△H2＝－29.1KJ·mol－1乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3△H3＝+50.7KJ·mol－1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的△H＝KJ·mol－1与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是：。（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K＝(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：，理由是：③气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃，压强6．9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0．6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有：、。高考真题之反应原理2014第4页共8页(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3HC2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4(2)－45.5污染小、腐蚀性小等(3)①②P1P2，P3P4反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高③将产物乙醇液化移去增加nH2O：nC2H4比污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。请回答下列问题：(1)上述流程脱硫实现了__________（选填下列字母编号）。A.废弃物的综合利用B.白色污染的减少C.酸雨的减少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是____________________________。(3)已知：25℃、1O1kPa时，Mn(s)＋O2(g)＝MnO2(s)ΔH＝-52OkJ/molS(s)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH＝-297kJ/molMn(s)＋S(s)＋2O2(g)＝MnsO4(s)ΔH＝-1065kJ/molSO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是______________________________。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是______________________________。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是________________________。(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程，将am3（标准状况）含SO2的体积分数为b%的尾气通人矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为ckg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2_________kg。(l)A、C(2)消耗溶液中的酸，促进Al3＋和Fe3＋水解生成氢氧化物沉淀。(3)MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(S)△H=-248kJ/mol(4)Mn2＋＋2H2O-2e―=MnO2＋4H＋(5)MnO2＋H2O＋e―=MnO(OH)＋OH―(6)高考真题之反应原理2014第5页共8页在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：（1）反应的△H0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为mol·L-1·s-1反应的平衡常数K1为。（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。①T100℃（填“大于”“小于”），判断理由是。②列式计算温度T是反应的平衡常数K2（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。（1）大于0.00100.36mol·L-1（2）a：大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高b：K2=(0.16mol·L-1)2/(0.020mol·L-1)=1.3mol·L-1(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动氢能是最重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。⑴氢气是清洁能源，其燃烧产物为。⑵NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO3，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为，反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为。⑶储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。(g)(g)＋3H2(g)在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为amol·L－1，平衡时苯的浓度为bmol·L－1，该反应的平衡常数K＝⑷一定条件下，题11图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。①导线中电子转移方向为。（用A、D表示）②生成目标产物的电极反应式为。高温FeSO4/Al2O3H2O2.8mol气体(忽略水蒸汽)含苯的物质的量分数为10%的混合气10mol混合气,其中苯的物质的量分数为24%高分子电解质膜(只允许H＋通过)多孔性惰性电极D多孔性惰性电极E电源AB题11图高考真题之反应原理2014第6页共8页③该储氢装置的电流效率η＝。（η＝生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%，计算结果保留小数点后1位。）⑴H2O⑵NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑，4NA或2.408×1024⑶27b4a－bmol3·L－3⑷①AD②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12③64.3%研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）K1∆H0（I）2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）K2∆H0（II）（1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=（用K1、K2表示）。（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）=mol，NO的转化率а1=。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а2а1（填“”“”或“=”），平衡常数K2（填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小，可采用的措施是。（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3‾）、c（NO2-）和c（CH3COO‾）由大到小的顺序为。（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L‾1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L‾1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是。a．向溶液A中加适量水b．向溶液A中加适量NaOHc．向溶液B中加适量水d．向溶液B中加适