5高中化学反应原理大题汇总Word格式.docx
《5高中化学反应原理大题汇总Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5高中化学反应原理大题汇总Word格式.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
（2）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是（选填序号）。
a．升高温度b．充入He（g），使体系压强增大
c．将H2O（g）从体系中分离d．再充入lmolCH3OH（g）
II．熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），发明于1889年。
现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO、H2的体积比为1:
1）直接作燃料，其工作原理如图所示。
请回答下列问题：
（1）A电极的电极反应方程式为。
（2）常温下，用石墨作电极，以此电源电解一定量的CuSO4溶液。
当两极产生的气体体积相同时停止通电，若电解后溶液的体积为2L，溶液的pH=1（不考虑水解产生的H+），则阳极产生的气体的物质的量是。
4.（15分）SO2随意排放会造成严重的大气污染。
下列是某小组同学设计处理烟气（主要含SO2、N2、O2、粉尘）中SO2的方法。
（1）方法一：
利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气，流程如下：
①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是；
②合成塔中每合成1mol气体放出热量92.3kJ（25℃、101kPa），反应的热化学方程式是；
③上述流程中循环利用的物质是。
（2）方法二：
利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2。
①该反应的离子方程式是（反应a）。
为验证该反应，同学们将SO2通入
0.05mol·
L-1FeCl3溶液中，溶液很快由黄色变为红褐色；
将溶液长时间放置后，最终变为浅绿色。
关于红褐色液体，以下是同学们的分析推测与实验。
分析推测
实验步骤
甲：
生成了Fe（OH）3胶体
乙：
经查阅资料，可能发生反应：
Fe3+＋6SO2
Fe（SO2）
（反应b）
ⅰ.制备Fe（OH）3胶体并检验
ⅱ.分别向Fe（OH）3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉，振荡后前者不变色，后者变为浅绿色
②利用胶体的（填性质）可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe（OH）3胶体；
③根据反应b，说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是（用离子方程式及必要的文字说明）；
④经讨论后得出结论：
FeCl3溶液和SO2反应过程中，反应a、b在体系中共存。
请从化学反应速率和反应限度的角度分析，SO2通入FeCl3溶液中产生上述现象的原因是。
5.（14分）重铬酸钠俗称红矾钠（Na2Cr2O7·
2H2O）是重要的化工产品和强氧化剂。
工业制备的流程如下：
请回答：
（1）已知Fe（CrO2）2中铬元素是+3价，则Fe（CrO2）2中铁元素是价。
（2）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na2SiO3可写成Na2O·
SiO2，则Fe（CrO2）2
可写成。
（3）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe（CrO2）2生成可溶于水的Na2CrO4，反应化学方程式如下：
4Fe（CrO2）2+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CO4+8CO2
为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是。
（4）已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;
3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是。
②混合溶液乙中溶质的化学式是。
（5）+3、+6价铬都有很强的毒性，+6价铬的毒性更高，可诱发肺癌和鼻咽癌，所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72－必须除去。
工业上可用电解法来处理含Cr2O72－的废水，下图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）。
通电后，Cr2O72－在b极附近转变为Cr3+，一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr（OH）3沉淀而被除去。
a电极的电极反应式是，b电极附近反应的离子方程式是。
10．（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：
（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_______。
（2）在膜反应器中发生反应：
2HI（g）
H2（g）＋I2（g）∆H>
0。
若在一定条件密闭容器中加入1molHI（g），n（H2）随时间（t）的变化关系如下图所示：
①该温度下，反应平衡常数K＝_______，若升高温度，K值将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_______。
（3）电渗析装置如下图所示：
①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_______。
②该装置中发生的总反应的化学方程式是_______。
（4）上述工艺流程中循环利用的物质是_______。
12．（13分）
某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。
已知碳酸锰难溶于水。
一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：
阴离子膜法电解装置如右图所示：
（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式。
（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：
离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.7
3.7
7.0
7.8
9.3
沉淀完全的pH
4.7
9.6
9.8
10.8
加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是，滤液中含有的阳离子有H+和。
（3）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因
（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的极。
实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为。
（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式。
16．（16分）钛合金是航天航空工业的重要材料。
由钛铁矿（主要成分是TiO2和Fe的氧化物）制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：
已知：
①TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中
②TiCl4的熔点－25.0℃，沸点136.4℃；
SiCl4的熔点－68.8℃，沸点57.6℃
回答下列问题：
（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiO2反应的离子方程式
加入铁屑的作用是。
（2）操作Ⅱ包含的具体操作方法有。
（3）向“富含TiO2＋溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2·
nH2O，请用恰当的原理和化学用语解释其原因，废液中溶质的主要成分是（填化学式）。
（4）用金红石（主要含TiO2）为原料，采用亨特（Hunter）法生产钛的流程如下：
写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式，制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质，可采用方法除去。
（5）TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解
质为某种可以传导O2-离子的熔融盐，原理如右图所示，则其
阴极电极反应为：
，电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体可能含有。
28．（14分）二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ．二氧化钛可由以下两种方法制备：
方法1：
可用含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3，其中Ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：
滤渣
过量H2SO4
Fe，热过滤
Fe
含TiO2+
的溶液甲
钛铁矿粉末
滤液
FeSO4·
7H2O
冷却、结晶
的溶液乙
TiO2
……
（1）Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是_________________________________。
（2）甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有__________________。
（3）加Fe的作用是_________________________________。
方法2：
TiCl4水解生成TiO2·
xH2O，过滤、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
（4）①TiCl4水解生成TiO2·
xH2O的化学方程式为_______________________________；
②检验TiO2·
xH2O中Cl－是否被除净的方法是______________________________。
②
Mg800℃
Ⅱ．二氧化钛可用于制取钛单质
（5）TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤如下：
①
TiO2TiCl4
Ti
反应②的方程式是，该反应需要在Ar气氛中进行，请解释原因：
_____________。
18．（12分）某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分MnO2，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）：
①缓慢向烧瓶中（见右图）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：
SO2+H2O=H2SO3
MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O
（铁浸出后，过量的SO2会将Fe3+还原为Fe2+）
②向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右，过滤。
④调节滤液pH为6.5～7.2，加入NH4HCO3，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。
回答：
（1）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6的生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是。
（2）查阅表1，③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是。
②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是，相应反应的离子方程式为。
表1：
生成相应氢氧化物的pH
物质
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Mn（OH）2
Cu（OH）2
开始沉淀pH
7.6
8.3
完全沉淀pH
6.7
（3）③中所得的滤液中含有Cu2+，可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+，经过滤，得到纯净的MnSO4。
用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
（4）④中加入NH4HCO3后发生反应的离子方程式是____________________。
（5）检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是。
17.氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究
（1）氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=-483.6kJ/mol
3H2（g）+N2（g）
2NH3（g）ΔH=-92.4kJ/mol
计算断裂1molN≡N键需要能量kJ，氮气分子中化学键比氧气分子中的化
学键键（填“强”或“弱”），因此氢气与二者反应的条件不同。
（2）固氮是科学家致力研究的重要课题。
自然界中存在天然的大气固氮过程：
N2（g）+O2（g）=2NO（g）ΔH=+180.8kJ/mol，工业合成氨则是人工固氮。
分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是。
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
350
400
450
K
3.84×
10-31
0.1
5×
108
1.847
0.507
0.152
A．常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行
B．人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C．工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全
D．K越大说明合成氨反应的速率越大
（3）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料,发生反应：
3H2（g）+N2（g）
2NH3（g）测得甲容器中H2的转化率为40%。
N2
H2
NH3
甲
1
3
乙
0.5
1.5
丙
4
（1）判断乙容器中反应进行的方向。
（填“正向”或“逆向”）
（2）达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为。
（4）氨气是合成硝酸的原料，写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式。
18．（共14分）
一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；
钴以Co2O3·
CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；
锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：
（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为。
（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。
则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）。
在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al（OH）3，碳酸钠溶液在产生Al（OH）3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__________。
（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。
Ac（Na+）=2c（CO32-）
Bc（Na+）>
c（CO32-）>
c（HCO3-）
Cc（OH-）>
c（HCO3-）>
c（H+）
Dc（OH-）-c（H+）==c（HCO3-）+2c（H2CO3）
（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。
CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。
下图是粉红色的CoCl2·
6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是______。
22．（12分）脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。
（1）向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO2的含量，该反应的化学方程式是_______。
（2）海水呈弱碱性，主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl－、SO42－、Br－、HCO3－等离子。
含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：
①向曝气池中通入空气的目的是_______。
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度有明显不同的离子是_______。
a．Cl－b．SO42－c．Br－d．HCO3－
（3）用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。
（电极材料为石墨）
①图中a极要连接电源的（填“正”或“负”）_______极，C口流出的物质是_______。
②SO32－放电的电极反应式为_______。
（3）解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因_______。
26.（14分）
发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。
（1）将煤转化成水煤气的反应：
C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g）可有效提高能源利用率，
若在上述反应体系中加入催化剂（其他条件保持不变），此反应的△H________（填
“增大”、“减小”或“不变”），判断的理由是________。
（2）CO2制备甲醇：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH＝-49.0kJ·
mol－1，
在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2（g）和CH3OH（g）浓度随时间变化如右图所示。
①该反应化学平衡常数K的表达式是________。
②0~9min时间内，该反应的平均反应速率ν（H2）=
________。
③在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5L时，
此反应达平衡时放出的热量（Q）可能是________（填字
母序号）kJ。
a.0<
Q<
29.5b.29.5<
36.75c.36.75<
49d.49<
98
④在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率（α）与L和
X的关系如右图所示，L和X分别表示温度或压强。
i.X表示的物理量是。
ii.判断L1与L2的大小关系，并简述理由：
（3）利用铜基催化剂光照条件下由CO2和H2O制备CH3OH的装置示意图如下图所示，
该装置工作时H+移向极（填“a”或“b”），阴极的电极反应式是。
27.（12分）
聚合氯化铝（PAC）是常用于水质净化的无机高分子混凝剂，其化学式可表示为
[Al2（OH）nCl6-n]m（n<
6，m为聚合度）。
PAC常用高温活化后的高岭土（主要化学组成为Al2O3、SiO2、Fe2O3）进行制备，工艺流程如下图所示：
（1）盐酸酸浸所涉及反应的离子方程式是。
（2）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH
Al（OH）3
开始沉淀时
3.4
完全沉淀时
2.8
注：
金属离子的起始浓度为0.1mol·
L-1
根据表中数据解释加入X的主要目的：
，滤渣中主要含有物质的化学式
是。
（3）已知：
生成液体PAC的反应为2Al3++m（6-n）Cl-+mnH2O
[Al2（OH）nCl6-n]m+mnH+。
用碳酸钙调节溶液的pH时，要严控pH的大小，pH偏小或偏大液体PAC的产率都会
降低。
请解释pH偏小液体PAC产率降低的原因：
（4）浓缩聚合得到含PAC的液体中铝的各种形态主要包括：
Ala——Al3+单体形态铝
Alb——[Al2（OH）nCl6-n]m聚合形态铝
Alc——Al（OH）3胶体形态
图1为Al各形态百分数随温度变化的曲线；
图2为含PAC的液体中铝的总浓度AlT随温度变化的曲线。
①50-90℃之间制备的液体PAC中，形态铝含量最多。
②当T>
80℃时，AlT明显降低的原因是。
26．（14分）
下图表示氮及其化合物在一定条件下的转化关系：
（1）反应I：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）ΔH=–92kJ•mol－1
右图是反应I中平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L（L1、L2）、X分别代表温度或压强。
其中X代表的是______（填“温度”或“压强”），判断L1、L2的大小关系并说明理由_______。
（2）
反应II的化学方程式是_______。
反应II其中一步反应为
2NH3（g）+3Cl2（g）=N2（g）+6HCl（g）ΔH=–462kJ•mol－1
断开1molH–N键与断开1molH–Cl键所需能量相差约为_______kJ。
（3）反应III是利用右图所示装置电解制备NCl3（氯的化合价为+1），其原理是：
NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑。
b接电源的_______极（填“正”或“负”）。
②阳极反应式是_______。
（4）反应III得到的NCl3可以和NaClO2制备ClO2，同
时生成NH3，该反应的离子方程式是_______。
27．（12分）
以铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质有SiO2、Fe2O3等）为原料，采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示：
（1）Al2O3可用于电解制Al，其反应的化学方程式是_______。
（2）调控反应池中钠铝元素之比一定时，Al2O3溶于NaOH，SiO2转化为铝硅酸钠沉淀。
Al2O3溶于NaOH的离子方程式是_______。
（3）该生产过程中，需向沉淀池中加入X。
①X可为过量的CO2，则滤液II中主要的溶质是_______，为了使滤液II循环利用，应补充的物质是_______（选填字母）；
a．CaOb．HClc．Na2CO3
②X也可为少量Al（OH）3晶种（晶种可加速沉淀的生成），其优点是_______。
（4）测铝土矿中
升级会员 