2022屆河北省邯鄲市2020屆-高考化學(xué)三年模擬(一模)試題匯編-非選擇題_第1頁(yè)
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高三模擬試題高三模擬試題PAGE2PAGE1河北省邯鄲市2020屆-2022屆高考化學(xué)三年模擬(一模)試題匯編-非選擇題一、工業(yè)流程題1.(2020·河北邯鄲·一模)錫酸鈉晶體(Na2SnO3?3H2O2)在染料工業(yè)用作媒染劑。以錫渣廢料(主要成分是SnO,還含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物)為原料,制備錫酸鈉晶體的工藝流程圖如圖:已知:水碎液中溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3。(1)“堿溶”時(shí),SnO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2SnO3?3H2O)時(shí),會(huì)將“水碎渣”再次水洗,其目的是___。(3)“除Sb”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。(4)“除Te”過(guò)程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__,該過(guò)程中反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度對(duì)Te的脫除率的影響關(guān)系如圖,則70℃后隨溫度升高Te的脫除率下降的原因可能是___;“除Te”的最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度分別為_(kāi)__、___。(5)已知錫酸鈉的溶解度一般隨著溫度的升高而升高,則在“濃縮、結(jié)晶”時(shí),加入NaOH的原因是___。2.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)是制備鐵催化劑的主要原料,某化學(xué)小組利用莫爾鹽制備的實(shí)驗(yàn)流程如下:已知:氧化操作中除生成外,另一部分鐵元素轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。(1)“酸溶”時(shí),莫爾鹽_______(填“能”或“不能”)用的溶解,原因是_______。(2)第一次“煮沸”時(shí),生成的離子方程式為_(kāi)______。(3)“氧化”時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略去),導(dǎo)管a的作用是_______;“氧化”時(shí)反應(yīng)液應(yīng)保持溫度在40℃左右,則適宜的加熱方式為_(kāi)______(填“直接加熱”或“水浴加熱”)。(4)測(cè)定產(chǎn)品中鐵的含量。步驟ⅰ:稱量mg樣品,加水溶解,加入稀硫酸,再滴入的溶液使其恰好反應(yīng)完全。步驟ⅱ:向步驟ⅰ所得的溶液中加入過(guò)量粉,反應(yīng)完全后,濾去不溶物,向溶液中滴入酸化的的溶液,滴定至終點(diǎn),消耗溶液zmL。①步驟ⅰ中,若加入的溶液過(guò)量,則所測(cè)的鐵元素的含量_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”,下同),若步驟ⅱ中不濾去不溶物,則所測(cè)的鐵元素的含量_______。②該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______(用含m、y、z的代數(shù)式表示)。3.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)碳酸鈣是橡膠工業(yè)中使用最早且用量最大的填充劑之一、工業(yè)上用主要含及少量的廢渣制取輕質(zhì),其工藝流程如圖:已知:時(shí)和沉淀完全,時(shí)開(kāi)始溶解?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)“預(yù)處理”時(shí)的溫度不宜太高,原因是___________,為提高“預(yù)處理”的反應(yīng)速率除加熱外還可以采取的措施為_(kāi)__________(寫(xiě)一種即可)。(2)“濾液1”中的溶質(zhì)除過(guò)量的外,主要是___________(填化學(xué)式,下同),“濾渣2”的主要成分是___________。(3)“調(diào)節(jié)pH”時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)pH至___________的范圍內(nèi),物質(zhì)X可選用___________(填標(biāo)號(hào))。A.

B.

C.(4)向“濾渣3”中加入NaOH溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。(5)“沉鈣”時(shí)所用的物質(zhì)Y為_(kāi)__________(填化學(xué)式),充分反應(yīng)后經(jīng)___________(填具體操作)后得到輕質(zhì)。4.(2022·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)五氧化二釩()廣泛用于冶金、化工等行業(yè),用作合金添加劑、生產(chǎn)硫酸或石油精煉用的催化劑等。從廢釩催化劑(含有、、、、、等)中回收釩,既能避免對(duì)環(huán)境的污染,又能節(jié)約寶貴的資源,回收工藝流程如下:已知:①“酸浸”時(shí)和與稀硫酸反應(yīng)分別生成和。②溶液中與可相互轉(zhuǎn)化:,且為沉淀。(1)“酸浸”前,需對(duì)廢釩催化劑進(jìn)行粉碎預(yù)處理,其目的是___________。(2)“還原轉(zhuǎn)化”中加入的目的是將轉(zhuǎn)化為,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:___________。(3)加入的目的是將過(guò)量的轉(zhuǎn)化為。“氧化1”后,溶液中含有的金屬陽(yáng)離子主要有、、,調(diào)節(jié)使離子沉淀,若溶液中,則調(diào)節(jié)溶液的最小值為_(kāi)__________可使沉淀完全(離子濃度≤時(shí)沉淀完全),此時(shí)___________(填“有”或“無(wú)”)沉淀生成。{假設(shè)溶液體積不變,,,}(4)“氧化2”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。(5)“沉釩”時(shí),通入氨氣的作用是___________。(6)若該廢釩催化劑中的含量為10%(原料中所有的釩已換算成)。取100g待處理樣品,按照上述流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)加入溶液時(shí),溶液中的釩元素恰好完全反應(yīng),則該工藝中釩的回收率是___________%(假設(shè)與反應(yīng)后的操作步驟中釩元素?zé)o損失)。二、原理綜合題5.(2020·河北邯鄲·一模)甲醇制氫作為一種綠色能源技術(shù)備受關(guān)注。I.甲醇裂解制氫法(1)該方法的主反應(yīng):CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H1>0此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是___。(2)一定溫度下,向某一剛性恒容密閉容器中充入CH3OH(g),發(fā)生反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),反應(yīng)起始時(shí)CH3OH(g)的壓強(qiáng)為5.00MPa,th后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為60%,則0~th內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=___MPa?h-1,CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率α(CH3OH)=___,此時(shí)平衡常數(shù)Kp=___(Kp為以平衡分壓表示的平衡常數(shù))。(3)科研人員通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬用Pd(III)催化甲醇裂解的反應(yīng)機(jī)理,得到附著在Pd(III)表面上甲醇變換的反應(yīng)歷程圖[如圖1,附在Pd(III)表面的物種用*標(biāo)注],此歷程中活化能最小的反應(yīng)方程式為_(kāi)__。II.甲醇水蒸氣重整制氫法(4)該方法的部分反應(yīng)如下:主反應(yīng):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)

△H2=+49kJ?mol-1副反應(yīng):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)

△H3=-41kJ·mol-1①相同條件下,甲醇水蒸氣重整制氫法與甲醇裂解制氫法相比較,從經(jīng)濟(jì)效益和綠色化學(xué)角度分析,前者先進(jìn)之處在于___。②在某催化劑的作用下,在相同時(shí)間內(nèi),不同溫度下測(cè)得CH3OH的轉(zhuǎn)化率、CO的生成率與溫度的變化關(guān)系如圖2所示。隨著溫度的升高,CH3OH實(shí)際反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化率的原因是___(填字母)。A.主反應(yīng)的活化能降低B.主反應(yīng)的反應(yīng)速率增大C.CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率降低隨著溫度的升高,CO的實(shí)際反應(yīng)生成率沒(méi)有不斷接近平衡狀態(tài)生成率的原因是___。為提高CH3OH的轉(zhuǎn)化率且使副反應(yīng)不向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可采取的措施有___(任寫(xiě)一條)。6.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)一定條件下能氧化制,這對(duì)資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)如下:I.II.(1)已知反應(yīng)的能量變化如圖1所示。①當(dāng)生成等物質(zhì)的量的時(shí),反應(yīng)_______(填“I”或“II”)吸收的熱量更多。②生成的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______。(2)反應(yīng)II不利于乙烯的生成的原因是_______。(3)有研究表明,在催化劑作用下,反應(yīng)I分兩步進(jìn)行,其反應(yīng)過(guò)程及能量變化如圖2所示。①?zèng)Q定反應(yīng)I的反應(yīng)速率的步驟是_______(填“第一步”或“第二步”),原因是_______。②第一步的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(4)在恒容密閉的容器中充入一定量的和,保持其他條件不變,控制反應(yīng)溫度分別為和,測(cè)得隨時(shí)間的變化曲線如圖3所示,則_______(填“大于”或“小于”),原因是_______。(5)溫度為T(mén)時(shí),向一密閉容器中通入和,一段時(shí)間后,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均達(dá)到平衡,的轉(zhuǎn)化率為50%,的選擇性為60%,此時(shí)容器容積為,則該溫度下反應(yīng)I的平衡常數(shù)_______。7.(2022·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)以為原料制備甲醇等能源物質(zhì)具有較好的發(fā)展前景。因此,研發(fā)利用技術(shù),降低空氣中含量成為研究熱點(diǎn)。(1)在催化劑的作用下,氫氣還原的過(guò)程中可同時(shí)發(fā)生反應(yīng)I、II。(已知活化能:)I.

II.

①則的___________,其中反應(yīng)I能自發(fā)進(jìn)行的條件是___________。②保持溫度T不變時(shí),在容積不變的密閉容器中,充入一定量的及,起始及達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量及總壓強(qiáng)數(shù)據(jù)如表所示:/mol/mol/mol/mol/mol總壓強(qiáng)/kPa起始0.50.9000平衡m0.3p若反應(yīng)I、II均達(dá)到平衡,,則表中m=_______;反應(yīng)I的平衡常數(shù)_______(用含p的代數(shù)式表示)。(2)在kPa下,向恒壓反應(yīng)器中通入3mol、1mol,的平衡轉(zhuǎn)化率及的平衡產(chǎn)率隨溫度變化的關(guān)系如圖。已知:的產(chǎn)率①下列說(shuō)法正確的是___________(填標(biāo)號(hào))。A.反應(yīng)過(guò)程中,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡B.反應(yīng)過(guò)程中,氣體密度保持不變,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡C.反應(yīng)過(guò)程中,氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡②圖中500K以后,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是________。(3)工業(yè)上常用電解法將合成為羧酸以實(shí)現(xiàn)資源化處理。以Pt為電極、質(zhì)子惰性有機(jī)溶劑為電解液的裝置,可將轉(zhuǎn)化為草酸(),其陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。三、有機(jī)推斷題8.(2020·河北邯鄲·一模)有機(jī)化合物H(根皮素)是一種新型天然皮膚美白劑,H的一種合成路線如圖:已知:+H2O回答下列問(wèn)題:(1)A的化學(xué)名稱是___,E中官能團(tuán)的名稱為_(kāi)__。(2)由B生成C和由C生成D的反應(yīng)類型分別為_(kāi)__、___。(3)H的分子式為_(kāi)__。(4)E→G的化學(xué)方程式為_(kāi)__。(5)M是D的同分異構(gòu)體,同時(shí)符合下列條件的M的結(jié)構(gòu)有___種(不考慮立體異構(gòu))。①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)其中核磁共振氫譜有5組峰,且峰面積之比為l:2:2:2:1的M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__。(6)設(shè)計(jì)以2一氯丙烷和1,3一丙二醛為起始原料制備的合成路線___(無(wú)機(jī)試劑及溶劑任選)。9.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)H是抗癲癇藥物的合成中間體,其合成路線如下:已知:(1)H中的官能團(tuán)名稱為_(kāi)______。(2)A的名稱為_(kāi)______。(3)B、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為_(kāi)______、_______。(4)F生成G的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______,反應(yīng)類型為_(kāi)______。(5)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體有_______種。①能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②該物質(zhì)完全水解消耗。(6)設(shè)計(jì)一條以苯甲醇和甲醇為原料制備苯乙烯的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)_____。10.(2022·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)有機(jī)物F是一種藥物合成的重要中間體,其合成路線如圖。已知:。(1)有機(jī)物A中含有的官能團(tuán)的名稱為_(kāi)__________。(2)A→B的反應(yīng)類型為_(kāi)__________。(3)寫(xiě)出有機(jī)物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________。(4)寫(xiě)出CD的化學(xué)方程式:___________。(5)有機(jī)物H是C的同分異構(gòu)體,符合下列條件的H有___________種,其中核磁共振氫譜中有5組吸收峰且峰面積之比為3:2:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。①分子中除苯環(huán)外不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。②僅含有一種官能團(tuán),能與新制反應(yīng),生成磚紅色沉淀。③苯環(huán)上有3個(gè)取代基。(6)設(shè)計(jì)以和為原料制備的合成路線。(無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線示例見(jiàn)本題題干)______高三模擬試題PAGE2PAGE1▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁:1.

2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O

洗去水碎渣表面附著的錫酸鈉,從而提高錫酸鈉的產(chǎn)量

4+5Sn+H2O==4Sb+5+2OH-

1:1

H2O2受熱分解

60min

70℃

在NaOH存在的環(huán)境中,錫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低,從而有利于錫酸鈉的結(jié)晶析出〖祥解〗錫渣廢料(主要成分是SnO,還含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物)在通入空氣的情況下用NaOH堿溶,生成溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3的水碎液,由后續(xù)操作可以看出,只有Fe的氧化物未溶解,所以Fe的氧化物就成為水碎渣;往水碎液中加入Ba(OH)2、Na2S,Na3AsO4、Na2PbO2分別轉(zhuǎn)化為Ba3(AsO4)2、PbS沉淀;過(guò)濾后所得濾液中加入Sn粒,Na3SbO4轉(zhuǎn)化為Sb,而Sn轉(zhuǎn)化為Na2SnO3;過(guò)濾后濾液中加入H2O2,Na2TeO3被氧化為Na2TeO4沉淀;過(guò)濾后所得濾液經(jīng)濃縮、結(jié)晶,加入NaOH,使Na2SnO3結(jié)晶析出,表明NaOH能降低Na2SnO3的溶解度,有利于Na2SnO3結(jié)晶析出?!荚斘觥?1)“堿溶”時(shí),SnO被空氣中的O2在NaOH存在的環(huán)境中氧化為Na2SnO3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O;(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2SnO3?3H2O)時(shí),為提高所得產(chǎn)品的產(chǎn)量,會(huì)將“水碎渣”再次水洗,其目的是洗去水碎渣表面附著的錫酸鈉,從而提高錫酸鈉的產(chǎn)量;(3)“除Sb”時(shí),Na3SbO4與Sn在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成Sb和Na2SnO3,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4+5Sn+H2O==4Sb+5+2OH-;(4)“除Te”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2TeO3+H2O2=Na2TeO4↓+H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1;從圖中可以看出,70℃后隨溫度升高Te的脫除率下降,則主要是H2O2熱分解造成的,原因可能是H2O2受熱分解;從圖中可以看出,“除Te”的最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度分別為60min、70℃;(5)加入的NaOH未參與反應(yīng),則必是影響錫酸鈉的溶解度,所以在“濃縮、結(jié)晶”時(shí),加入NaOH的原因是在NaOH存在的環(huán)境中,錫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低,從而有利于錫酸鈉的結(jié)晶析出。〖『點(diǎn)石成金』〗在書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式時(shí),一定要注意反應(yīng)所處的環(huán)境,題中反應(yīng)都處于堿性環(huán)境中,所以反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+。2.

不能

會(huì)與反應(yīng)生成污染環(huán)境的氣體(或會(huì)消耗更多的等)

平衡氣壓,使液體順利滴下

水浴加熱

不變

偏大

〖祥解〗該工藝流程圖中,“酸溶”步驟加入稀硫酸主要是抑制Fe2+水解,“煮沸”步驟發(fā)生的離子方程式為,“氧化”步驟主要是將Fe2+氧化為Fe3+,加入草酸鉀溶液后得到溶液,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌干燥即可,(4)①由于步驟ⅰ中KMnO4溶液主要是與草酸根反應(yīng),過(guò)量的KMnO4將先與步驟ⅱ中的銅粉反應(yīng)而不影響步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量,但若步驟ⅱ中不濾去不溶物,不溶物中含有過(guò)量的銅粉會(huì)與KMnO4溶液反應(yīng),將使步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量增大,則所測(cè)的鐵元素的含量偏大,②根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等可找到關(guān)系式,即可進(jìn)行計(jì)算,據(jù)此分析解題。〖詳析〗(1)由于莫爾鹽中鐵為+2價(jià),硝酸具有強(qiáng)氧化性,故“酸溶”時(shí),莫爾鹽不能用的溶解,否則因發(fā)生:3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O生成的NO污染環(huán)境,且H2C2O4具有還原性,也能與硝酸反應(yīng)導(dǎo)致后續(xù)步驟中消耗的H2C2O4增多,故〖答案〗為:不能;會(huì)與反應(yīng)生成污染環(huán)境的氣體(或會(huì)消耗更多的等);(2)第一次“煮沸”即莫爾鹽與草酸反應(yīng)生成,故該反應(yīng)的離子方程式為,故〖答案〗為:;(3)“氧化”時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略去),有實(shí)驗(yàn)圖中可知,導(dǎo)管a的作用是平衡氣壓,使液體順利滴下;水浴加熱能使受熱更加均勻,便于控制溫度且保持溫度小于水的沸點(diǎn),故“氧化”時(shí)反應(yīng)液應(yīng)保持溫度在40℃左右,則適宜的加熱方式為水浴加熱,故〖答案〗為:平衡氣壓,使液體順利滴下;水浴加熱;(4)①由于步驟ⅰ中KMnO4溶液主要是與草酸根反應(yīng),過(guò)量的KMnO4將先與步驟ⅱ中的銅粉反應(yīng)而不影響步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量,故步驟ⅰ若加入的溶液過(guò)量,則所測(cè)的鐵元素的含量不變,但若步驟ⅱ中不濾去不溶物,不溶物中含有過(guò)量的銅粉會(huì)與KMnO4溶液反應(yīng),將使步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量增大,則所測(cè)的鐵元素的含量偏大,故〖答案〗為:不變;偏大;②根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等可找到關(guān)系式,可以得出,該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=,故〖答案〗為:。3.

溫度過(guò)高,碳酸銨會(huì)分解

適當(dāng)攪拌

5~8.5

B

過(guò)濾、洗滌、干燥〖祥解〗主要含及少量的廢渣與碳酸銨溶液進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸銨,“濾液1”中的溶質(zhì)除過(guò)量的外,主要是,“濾渣2”的主要成分是,因?yàn)椴慌c鹽酸反應(yīng),加入的鹽酸可以除去過(guò)量碳酸根,濾液中有鋁離子和三價(jià)鐵離子,時(shí)和沉淀完全,時(shí)開(kāi)始溶解,應(yīng)調(diào)節(jié)pH至5~8.5,則選用氫氧化鈣使鋁離子和三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀,“沉鈣”時(shí)所用的物質(zhì)Y為或其他合適的碳酸鹽,充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后得到輕質(zhì),據(jù)此解題?!荚斘觥?1)溫度過(guò)高,碳酸銨會(huì)發(fā)生分解;為提高“預(yù)處理”的反應(yīng)速率,除加熱外還可以采取的措施為適當(dāng)攪拌或適當(dāng)增大碳酸銨的濃度。(2)加入的碳酸銨與硫酸鈣反應(yīng),生成硫酸銨,“濾液1”中的溶質(zhì)除過(guò)量的外,主要是;不溶于稀鹽酸,“濾渣2”的主要成分是。(3)根據(jù)已知條件可知,應(yīng)調(diào)節(jié)pH至5~8.5,選用氫氧化鈣來(lái)調(diào)節(jié),可以保留鈣離子,且不引進(jìn)新雜質(zhì)。(4)向“濾渣3”中加入NaOH溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)“沉鈣”時(shí)所用的物質(zhì)Y為或其他合適的碳酸鹽;充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后得到輕質(zhì)。4.(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率(2)(3)

2.8

無(wú)(4)(5)使平衡正向移動(dòng),將轉(zhuǎn)化為,同時(shí)增大的濃度(6)81.9〖祥解〗本題主要考查由廢釩催化劑制備五氧化二釩的工藝流程,向廢釩催化劑中加入稀硫酸進(jìn)行酸浸,將和與稀硫酸反應(yīng)分別生成和,F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,NiO轉(zhuǎn)化為NiSO4,過(guò)濾后的濾渣1,主要成分為SiO2,加入FeSO4是將轉(zhuǎn)化為,加入H2O2是將過(guò)量的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+便于后續(xù)調(diào)pH步驟中除去,過(guò)濾得濾渣2,主要成分為Fe(OH)3,濾液2中加入萃取劑,萃取出含有釩微粒,再進(jìn)行反萃取后得到含釩的溶液,加入H2SO4和KClO3的目的是將低價(jià)態(tài)的釩氧化為+5價(jià)的釩,經(jīng)過(guò)加入NH4Cl和NH3后析出NH4VO3沉淀,過(guò)濾洗滌最后灼燒沉淀得V2O5,據(jù)此分析解題?!荚斘觥剑?)“酸浸”前,需對(duì)廢釩催化劑進(jìn)行粉碎預(yù)處理,其目的是增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,故〖答案〗為:增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;(2)“還原轉(zhuǎn)化”中加入的目的是將轉(zhuǎn)化為,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可知,該反應(yīng)的離子方程式為:,故〖答案〗為:;(3)當(dāng)時(shí),根據(jù)的公式可知,溶液中的,,計(jì)算可得,,因?yàn)?,所以無(wú)生成,故〖答案〗為:2.8;無(wú);(4)將氧化為的過(guò)程中,中氯元素得電子被還原為,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得其離子方程式為,故〖答案〗為:;(5)溶液中存在平衡,通入氨氣,溶液中濃度增大,消耗了,該平衡正向移動(dòng),從而使盡可能都轉(zhuǎn)化為,故〖答案〗為:使平衡正向移動(dòng),將轉(zhuǎn)化為,同時(shí)增大的濃度;(6)“氧化2”過(guò)程中將氧化成,便于后續(xù)沉釩,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)釩的回收,相關(guān)的離子方程式為。100g待處理樣品中,,則,即;,由于,故,則該工藝中釩的最大回收率為,故〖答案〗為:81.9。5.

反應(yīng)為熵增的反應(yīng)

75%

168.75(MPa)2

CH3OH?CH3O?+H?

前者H2的生成量多且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體

B

升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率降低

升溫或降壓等〖祥解〗I.甲醇裂解制氫法一個(gè)反應(yīng)的自發(fā)性判斷,可使用焓判據(jù)、熵判據(jù),最好使用復(fù)合判據(jù)。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),計(jì)算反應(yīng)速率、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)時(shí),都需使用濃度或分壓,建立三段式,便可解決問(wèn)題。從圖中提取信息,可確定活化能最小的反應(yīng)。II.甲醇水蒸氣重整制氫法甲醇水蒸氣重整制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H2=+49kJ?mol-1;利用蓋斯定律,可得出甲醇裂解制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)CO2(g)+2H2(g),比較兩個(gè)反應(yīng),從H2的生成量、產(chǎn)物對(duì)空氣質(zhì)量的影響兩個(gè)方面可得出前者先進(jìn)之處。結(jié)合圖形和反應(yīng),對(duì)A、B、C三選項(xiàng)的內(nèi)容逐一分析,找出符合要求的選項(xiàng)。對(duì)兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行分析,分析溫度升高,對(duì)兩個(gè)反應(yīng)的影響,從而回答相關(guān)問(wèn)題?!荚斘觥?1)對(duì)于反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),△H1>0,此反應(yīng)中反應(yīng)物的氣體分子數(shù)小于生成物的氣體分子數(shù),為熵增的反應(yīng),所以此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是反應(yīng)為熵增的反應(yīng)?!即鸢浮綖椋悍磻?yīng)為熵增的反應(yīng);(2)起始時(shí),CH3OH(g)的壓強(qiáng)為5.00MPa,設(shè)CH3OH(g)的壓強(qiáng)變化量為x,則三段式為:依題意得:,x=MPa。則0~th內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)==MPa?h-1,CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率α(CH3OH)==75%;平衡時(shí)總壓強(qiáng)為5.00MPa+2x=12.50MPa,此時(shí)平衡常數(shù)Kp==168.75(MPa)2?!即鸢浮綖椋海?5%;168.75(MPa)2;(3)從圖中可看出,此歷程中活化能最小的點(diǎn)為過(guò)渡態(tài)1,反應(yīng)方程式為CH3OH?CH3O?+H?。〖答案〗為:CH3OH?CH3O?+H?;(4)①甲醇水蒸氣重整制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H2=+49kJ?mol-1;利用蓋斯定律,可得出甲醇裂解制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)CO2(g)+2H2(g)△H2=+8kJ?mol-1;比較兩個(gè)反應(yīng)〖設(shè)參加反應(yīng)的CH3OH(g)為1mol〗,前一反應(yīng)H2的生成量是后者的1.5倍,前一反應(yīng)不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體(CO),所以從經(jīng)濟(jì)效益和綠色化學(xué)角度分析,前者先進(jìn)之處在于前者H2的生成量多且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體。〖答案〗為:前者H2的生成量多且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體;②A.催化劑一定時(shí),對(duì)于主反應(yīng)來(lái)說(shuō),升高溫度不能使其活化能降低,A不合題意;B.升高溫度,主反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,平衡正向移動(dòng),CH3OH轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡轉(zhuǎn)化率,B符合題意;C.平衡正向移動(dòng),CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率增大,C不合題意;故選B?!即鸢浮綖椋築;對(duì)于H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H3=-41kJ·mol-1,隨著溫度的升高,平衡逆向移動(dòng),CO的產(chǎn)率減小,所以實(shí)際反應(yīng)生成率沒(méi)有不斷接近平衡狀態(tài)生成率的原因是升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率降低。為提高CH3OH的轉(zhuǎn)化率且使副反應(yīng)不向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可采取的措施有升溫或降壓等。〖答案〗為:升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率降低;升溫或降壓等。〖『點(diǎn)石成金』〗利用平衡時(shí)分壓計(jì)算平衡常數(shù)時(shí),需考慮總壓強(qiáng)的改變,溫度、容積一定,當(dāng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變時(shí),氣體物質(zhì)的量改變,壓強(qiáng)改變,且壓強(qiáng)的變化量之比等于物質(zhì)的量的變化量之比。6.

I

反應(yīng)II的產(chǎn)物中有,增大的濃度,能使反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),不利于乙烯的生成

第二步

第二步反應(yīng)的活化能大于第一步反應(yīng)的活化能

大于

溫度越高,反應(yīng)速率越快,且反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均為吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)I和反應(yīng)II均向正反應(yīng)方向進(jìn)行

0.495〖詳析〗(1)①根據(jù)圖示,反應(yīng)Ⅰ生成1molCO吸收177KJ能量,反應(yīng)Ⅱ生成3molCO吸收430KJ能量,所以當(dāng)生成等物質(zhì)的量的CO(g)時(shí),反應(yīng)Ⅰ吸收的能量多;②根據(jù)蓋斯定律,得;(2)反應(yīng)Ⅱ的產(chǎn)物中有CO,增大CO的濃度,能使反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),不利于乙烯的生成;(3)①第二步反應(yīng)的活化能大于第一步反應(yīng)的活化能,第二步為慢反應(yīng),決定反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率的步驟是第二步;②第一步的化學(xué)方程式為;(4)溫度越高,反應(yīng)速率越快,且反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均為吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以大于;(5)的轉(zhuǎn)化率為50%,則參與反應(yīng)的的物質(zhì)的量為1mol,的選擇性為60%,生成的的物質(zhì)的量為0.6mol,則反應(yīng)Ⅱ參與反應(yīng)的的物質(zhì)的量為0.4mol;;;故平衡時(shí)容器中:,,,。又因容器容積為1L,所以。7.(1)

-91.1

低溫

0.2

(2)

BC

反應(yīng)I放熱,溫度升高平衡左移,反應(yīng)II吸熱,溫度升高平衡右移,500K以后,反應(yīng)II起主導(dǎo)作用,溫度升高,反應(yīng)II平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大(3)〖解析〗(1)①根據(jù)蓋斯定律可知,

;的、,根據(jù)可知,反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行的條件為低溫下自發(fā)。②根據(jù)表格列出各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化:平衡時(shí)各物質(zhì)的量:mol,mol,mol,mol,mol。根據(jù)T、V一定時(shí),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則,計(jì)算得出mol。平衡后物質(zhì)的總量(mol)。平衡后各物質(zhì)分壓:kPa,kPa,kPa,kPa。。(2)①A.因?yàn)榉磻?yīng)在恒壓反應(yīng)器中進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變,故反應(yīng)Ⅰ不一定達(dá)到平衡,A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)為氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),在恒壓反應(yīng)器中進(jìn)行,則總體積改變,氣體總質(zhì)量不變,如果氣體密度保持不變,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡,B正確;C.反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量不變,氣體的分子的物質(zhì)的量改變,如果氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡,C正確;故選BC;②升高溫度,反應(yīng)Ⅰ為發(fā)熱反應(yīng)則導(dǎo)致的轉(zhuǎn)化率減小,反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)則導(dǎo)致的轉(zhuǎn)化率增大,而圖中500K以后,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,則表明500K以后,反應(yīng)Ⅱ的平衡移動(dòng)占主導(dǎo)地位,故反應(yīng)Ⅰ放熱,溫度升高平衡左移,反應(yīng)Ⅱ吸熱,溫度升高平衡右移,500K以后,溫度升高,反應(yīng)Ⅱ平衡右移的程度更大,故的平衡轉(zhuǎn)化率增大。(3)以質(zhì)子惰性有機(jī)溶劑為電解液的裝置,將轉(zhuǎn)化為草酸(),陰極反應(yīng)為二氧化碳得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)生產(chǎn)草酸,反應(yīng)為。8.

苯酚

羥基和醛基

取代反應(yīng)

氧化反應(yīng)

C15H14O5

++H2O

13

〖祥解〗(1)~(4)由B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,結(jié)合A的分子式,可逆推出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,則A→B發(fā)生取代反應(yīng);由B→C,-OH轉(zhuǎn)化為-OCH3,發(fā)生取代反應(yīng);由C→D,-CH3轉(zhuǎn)化為-CHO,發(fā)生氧化反應(yīng);由D→E,-OCH3轉(zhuǎn)化為-OH,發(fā)生取代反應(yīng);E→G,由二者的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式改變,結(jié)合F的分子式和題給已知,可確定F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,此過(guò)程發(fā)生先加成后消去反應(yīng);由G→H,發(fā)生碳碳雙鍵的加成反應(yīng)。(5)M是D的同分異構(gòu)體,依據(jù)限定條件,可確定M分子中一定含有的結(jié)構(gòu)片斷,另外還存在取代基-CH2CHO或-CHO和-CH3,再調(diào)整取代基的位置,便可確定同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(6)先分析原料有機(jī)物與目標(biāo)有機(jī)物分子中的碳原子數(shù),剛好為二者碳原子數(shù)之和;再分析題給流程圖和已知,確定應(yīng)將2一氯丙烷轉(zhuǎn)化為丙酮,再與丙二醛發(fā)生類似題給已知中的反應(yīng),便可得到目標(biāo)有機(jī)物?!荚斘觥?1)由以上分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,化學(xué)名稱是苯酚,E為,官能團(tuán)的名稱為羥基和醛基?!即鸢浮綖椋罕椒樱涣u基和醛基;(2)由分析可知,由B生成C和由C生成D的反應(yīng)類型分別為取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)?!即鸢浮綖椋喝〈磻?yīng);氧化反應(yīng);(3)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子式為C15H14O5?!即鸢浮綖椋篊15H14O5;(4)與反應(yīng)生成和H2O,化學(xué)方程式為++H2O?!即鸢浮綖椋?+H2O;(5)M是D的同分異構(gòu)體,依據(jù)限定條件,可確定M分子中一定含有的結(jié)構(gòu)片斷,另外還存在取代基-CH2CHO或-CHO和-CH3。當(dāng)中苯環(huán)上的1個(gè)H原子被-CH2CHO取代時(shí),有鄰、間、對(duì)3種異構(gòu)體;當(dāng)中苯環(huán)上的2個(gè)H原子分別被-CHO和-CH3取代時(shí),有10種異構(gòu)體,從而確定符合條件的M的結(jié)構(gòu)有13種。其中核磁共振氫譜有5組峰,且峰面積之比為l:2:2:2:1的M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為?!即鸢浮綖椋?3;;(6)2一氯丙烷和1,3一丙二醛為起始原料制備,需將2一氯丙烷轉(zhuǎn)化為丙酮,再與丙二醛發(fā)生類似題給已知中的反應(yīng)。也就是將2一氯丙烷先水解生成2一丙醇,再氧化為丙酮,最后與丙二醛發(fā)生反應(yīng),即得目標(biāo)有機(jī)物。合成路線為:?!即鸢浮綖椋?。〖『點(diǎn)石成金』〗當(dāng)中苯環(huán)上的2個(gè)H原子分別被-CHO和-CH3取代時(shí),有10種異構(gòu)體。它們分別是:(在苯環(huán)上移動(dòng)-CH3可生成4種異構(gòu)體),(在苯環(huán)上移動(dòng)-CH3可生成4種異構(gòu)體),,。9.

羥基、酯基

苯酚

+CH3OH+H2O

取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))

10

〖祥解〗A的分子式為C6H6O,A能和H2發(fā)生反應(yīng),則A為苯酚,苯酚和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B,則B為,B和試劑a發(fā)生反應(yīng)生成C,C的分子式為C6H11Br,則C為,該反應(yīng)為取代反應(yīng),和Mg、乙醚反應(yīng)生成D,根據(jù)已知信息推測(cè),D為,和G反應(yīng)生成H,根據(jù)已知信息推測(cè),G為,根據(jù)反應(yīng)條件可知,E被氧化生成F,F發(fā)生酯化發(fā)應(yīng)生成G,根據(jù)分子式推測(cè),E中含有羥基、羧基,F(xiàn)中含有醛基、羧基,則E為,F(xiàn)為?!荚斘觥?1)根據(jù)分析,H中的官能團(tuán)為羥基、酯基;(2)根據(jù)分析,A的名稱為苯酚;(3)根據(jù)分析,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(4)F生成G的反應(yīng)的化學(xué)方程式為+CH3OH+H2O;該反應(yīng)為取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng));(5)由題意可知,苯環(huán)上含有3個(gè)取代基,分別為-OH、-CH2OH和-OOCH,共有10種,分別為羥基與酯基為鄰位時(shí),有4種;羥基和酯基為間位時(shí),有4種;羥基和酯基為對(duì)位時(shí)有2種;故有10種;(6)以苯甲醇和甲醇為原料制備苯乙烯的合成路線為。10.(1)羥基、醛基(2)取代反應(yīng)(3)(4)+CH3I+HI(5)

16

(或)(6)〖祥解〗根據(jù)A的結(jié)構(gòu)可知其中所含有的官能團(tuán)的名稱,A→B的反應(yīng)為A中酚羥基上的氫原子被取代,D→E的反應(yīng)參照已知條件進(jìn)行分析,可知E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,以此解題。(1)中含有的官能團(tuán)為羥基、醛基。(2)A()→B(),B是A與發(fā)生取代反應(yīng)生成的,反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(3)D→E的反應(yīng)參照已知條件進(jìn)行分析,可知E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(4)C和CH3I發(fā)生反應(yīng)生成D,故反應(yīng)方程式為+CH3I+HI;(5)根據(jù)C的結(jié)構(gòu)可知,H中含有一個(gè)苯環(huán),除了苯環(huán)外,還有兩個(gè)不飽和度,因?yàn)棰趦H含有一種官能團(tuán),能與新制反應(yīng),生成磚紅色沉淀,故其中含有2個(gè)-CHO,并且H中還應(yīng)該有1個(gè)-CH2CH3,一共三個(gè)取代基,這樣的同分異構(gòu)體一共有6種;也可能是1個(gè)-CHO,1個(gè)-CH2CHO,1個(gè)-CH3,這樣的結(jié)構(gòu)一共有10種,則滿足要求的同分異構(gòu)體一共有16種;其中核磁共振氫譜中有5組吸收峰且峰面積之比為3:2:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(或);(6)以和為原料制備的合成路線,從題給流程中可以看出,需先將鹵原子轉(zhuǎn)化為醛基,然后發(fā)生的轉(zhuǎn)化,最后一步是和的溶液發(fā)生加成反應(yīng),故其合成路線為:。高三模擬試題高三模擬試題PAGE2PAGE1河北省邯鄲市2020屆-2022屆高考化學(xué)三年模擬(一模)試題匯編-非選擇題一、工業(yè)流程題1.(2020·河北邯鄲·一模)錫酸鈉晶體(Na2SnO3?3H2O2)在染料工業(yè)用作媒染劑。以錫渣廢料(主要成分是SnO,還含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物)為原料,制備錫酸鈉晶體的工藝流程圖如圖:已知:水碎液中溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3。(1)“堿溶”時(shí),SnO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2SnO3?3H2O)時(shí),會(huì)將“水碎渣”再次水洗,其目的是___。(3)“除Sb”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。(4)“除Te”過(guò)程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__,該過(guò)程中反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度對(duì)Te的脫除率的影響關(guān)系如圖,則70℃后隨溫度升高Te的脫除率下降的原因可能是___;“除Te”的最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度分別為_(kāi)__、___。(5)已知錫酸鈉的溶解度一般隨著溫度的升高而升高,則在“濃縮、結(jié)晶”時(shí),加入NaOH的原因是___。2.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)是制備鐵催化劑的主要原料,某化學(xué)小組利用莫爾鹽制備的實(shí)驗(yàn)流程如下:已知:氧化操作中除生成外,另一部分鐵元素轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。(1)“酸溶”時(shí),莫爾鹽_______(填“能”或“不能”)用的溶解,原因是_______。(2)第一次“煮沸”時(shí),生成的離子方程式為_(kāi)______。(3)“氧化”時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略去),導(dǎo)管a的作用是_______;“氧化”時(shí)反應(yīng)液應(yīng)保持溫度在40℃左右,則適宜的加熱方式為_(kāi)______(填“直接加熱”或“水浴加熱”)。(4)測(cè)定產(chǎn)品中鐵的含量。步驟?。悍Q量mg樣品,加水溶解,加入稀硫酸,再滴入的溶液使其恰好反應(yīng)完全。步驟ⅱ:向步驟ⅰ所得的溶液中加入過(guò)量粉,反應(yīng)完全后,濾去不溶物,向溶液中滴入酸化的的溶液,滴定至終點(diǎn),消耗溶液zmL。①步驟ⅰ中,若加入的溶液過(guò)量,則所測(cè)的鐵元素的含量_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”,下同),若步驟ⅱ中不濾去不溶物,則所測(cè)的鐵元素的含量_______。②該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______(用含m、y、z的代數(shù)式表示)。3.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)碳酸鈣是橡膠工業(yè)中使用最早且用量最大的填充劑之一、工業(yè)上用主要含及少量的廢渣制取輕質(zhì),其工藝流程如圖:已知:時(shí)和沉淀完全,時(shí)開(kāi)始溶解?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)“預(yù)處理”時(shí)的溫度不宜太高,原因是___________,為提高“預(yù)處理”的反應(yīng)速率除加熱外還可以采取的措施為_(kāi)__________(寫(xiě)一種即可)。(2)“濾液1”中的溶質(zhì)除過(guò)量的外,主要是___________(填化學(xué)式,下同),“濾渣2”的主要成分是___________。(3)“調(diào)節(jié)pH”時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)pH至___________的范圍內(nèi),物質(zhì)X可選用___________(填標(biāo)號(hào))。A.

B.

C.(4)向“濾渣3”中加入NaOH溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。(5)“沉鈣”時(shí)所用的物質(zhì)Y為_(kāi)__________(填化學(xué)式),充分反應(yīng)后經(jīng)___________(填具體操作)后得到輕質(zhì)。4.(2022·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)五氧化二釩()廣泛用于冶金、化工等行業(yè),用作合金添加劑、生產(chǎn)硫酸或石油精煉用的催化劑等。從廢釩催化劑(含有、、、、、等)中回收釩,既能避免對(duì)環(huán)境的污染,又能節(jié)約寶貴的資源,回收工藝流程如下:已知:①“酸浸”時(shí)和與稀硫酸反應(yīng)分別生成和。②溶液中與可相互轉(zhuǎn)化:,且為沉淀。(1)“酸浸”前,需對(duì)廢釩催化劑進(jìn)行粉碎預(yù)處理,其目的是___________。(2)“還原轉(zhuǎn)化”中加入的目的是將轉(zhuǎn)化為,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:___________。(3)加入的目的是將過(guò)量的轉(zhuǎn)化為?!把趸?”后,溶液中含有的金屬陽(yáng)離子主要有、、,調(diào)節(jié)使離子沉淀,若溶液中,則調(diào)節(jié)溶液的最小值為_(kāi)__________可使沉淀完全(離子濃度≤時(shí)沉淀完全),此時(shí)___________(填“有”或“無(wú)”)沉淀生成。{假設(shè)溶液體積不變,,,}(4)“氧化2”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。(5)“沉釩”時(shí),通入氨氣的作用是___________。(6)若該廢釩催化劑中的含量為10%(原料中所有的釩已換算成)。取100g待處理樣品,按照上述流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)加入溶液時(shí),溶液中的釩元素恰好完全反應(yīng),則該工藝中釩的回收率是___________%(假設(shè)與反應(yīng)后的操作步驟中釩元素?zé)o損失)。二、原理綜合題5.(2020·河北邯鄲·一模)甲醇制氫作為一種綠色能源技術(shù)備受關(guān)注。I.甲醇裂解制氫法(1)該方法的主反應(yīng):CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H1>0此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是___。(2)一定溫度下,向某一剛性恒容密閉容器中充入CH3OH(g),發(fā)生反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),反應(yīng)起始時(shí)CH3OH(g)的壓強(qiáng)為5.00MPa,th后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為60%,則0~th內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=___MPa?h-1,CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率α(CH3OH)=___,此時(shí)平衡常數(shù)Kp=___(Kp為以平衡分壓表示的平衡常數(shù))。(3)科研人員通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬用Pd(III)催化甲醇裂解的反應(yīng)機(jī)理,得到附著在Pd(III)表面上甲醇變換的反應(yīng)歷程圖[如圖1,附在Pd(III)表面的物種用*標(biāo)注],此歷程中活化能最小的反應(yīng)方程式為_(kāi)__。II.甲醇水蒸氣重整制氫法(4)該方法的部分反應(yīng)如下:主反應(yīng):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)

△H2=+49kJ?mol-1副反應(yīng):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)

△H3=-41kJ·mol-1①相同條件下,甲醇水蒸氣重整制氫法與甲醇裂解制氫法相比較,從經(jīng)濟(jì)效益和綠色化學(xué)角度分析,前者先進(jìn)之處在于___。②在某催化劑的作用下,在相同時(shí)間內(nèi),不同溫度下測(cè)得CH3OH的轉(zhuǎn)化率、CO的生成率與溫度的變化關(guān)系如圖2所示。隨著溫度的升高,CH3OH實(shí)際反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化率的原因是___(填字母)。A.主反應(yīng)的活化能降低B.主反應(yīng)的反應(yīng)速率增大C.CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率降低隨著溫度的升高,CO的實(shí)際反應(yīng)生成率沒(méi)有不斷接近平衡狀態(tài)生成率的原因是___。為提高CH3OH的轉(zhuǎn)化率且使副反應(yīng)不向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可采取的措施有___(任寫(xiě)一條)。6.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)一定條件下能氧化制,這對(duì)資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)如下:I.II.(1)已知反應(yīng)的能量變化如圖1所示。①當(dāng)生成等物質(zhì)的量的時(shí),反應(yīng)_______(填“I”或“II”)吸收的熱量更多。②生成的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______。(2)反應(yīng)II不利于乙烯的生成的原因是_______。(3)有研究表明,在催化劑作用下,反應(yīng)I分兩步進(jìn)行,其反應(yīng)過(guò)程及能量變化如圖2所示。①?zèng)Q定反應(yīng)I的反應(yīng)速率的步驟是_______(填“第一步”或“第二步”),原因是_______。②第一步的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(4)在恒容密閉的容器中充入一定量的和,保持其他條件不變,控制反應(yīng)溫度分別為和,測(cè)得隨時(shí)間的變化曲線如圖3所示,則_______(填“大于”或“小于”),原因是_______。(5)溫度為T(mén)時(shí),向一密閉容器中通入和,一段時(shí)間后,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均達(dá)到平衡,的轉(zhuǎn)化率為50%,的選擇性為60%,此時(shí)容器容積為,則該溫度下反應(yīng)I的平衡常數(shù)_______。7.(2022·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)以為原料制備甲醇等能源物質(zhì)具有較好的發(fā)展前景。因此,研發(fā)利用技術(shù),降低空氣中含量成為研究熱點(diǎn)。(1)在催化劑的作用下,氫氣還原的過(guò)程中可同時(shí)發(fā)生反應(yīng)I、II。(已知活化能:)I.

II.

①則的___________,其中反應(yīng)I能自發(fā)進(jìn)行的條件是___________。②保持溫度T不變時(shí),在容積不變的密閉容器中,充入一定量的及,起始及達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量及總壓強(qiáng)數(shù)據(jù)如表所示:/mol/mol/mol/mol/mol總壓強(qiáng)/kPa起始0.50.9000平衡m0.3p若反應(yīng)I、II均達(dá)到平衡,,則表中m=_______;反應(yīng)I的平衡常數(shù)_______(用含p的代數(shù)式表示)。(2)在kPa下,向恒壓反應(yīng)器中通入3mol、1mol,的平衡轉(zhuǎn)化率及的平衡產(chǎn)率隨溫度變化的關(guān)系如圖。已知:的產(chǎn)率①下列說(shuō)法正確的是___________(填標(biāo)號(hào))。A.反應(yīng)過(guò)程中,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡B.反應(yīng)過(guò)程中,氣體密度保持不變,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡C.反應(yīng)過(guò)程中,氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到平衡②圖中500K以后,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是________。(3)工業(yè)上常用電解法將合成為羧酸以實(shí)現(xiàn)資源化處理。以Pt為電極、質(zhì)子惰性有機(jī)溶劑為電解液的裝置,可將轉(zhuǎn)化為草酸(),其陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。三、有機(jī)推斷題8.(2020·河北邯鄲·一模)有機(jī)化合物H(根皮素)是一種新型天然皮膚美白劑,H的一種合成路線如圖:已知:+H2O回答下列問(wèn)題:(1)A的化學(xué)名稱是___,E中官能團(tuán)的名稱為_(kāi)__。(2)由B生成C和由C生成D的反應(yīng)類型分別為_(kāi)__、___。(3)H的分子式為_(kāi)__。(4)E→G的化學(xué)方程式為_(kāi)__。(5)M是D的同分異構(gòu)體,同時(shí)符合下列條件的M的結(jié)構(gòu)有___種(不考慮立體異構(gòu))。①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)其中核磁共振氫譜有5組峰,且峰面積之比為l:2:2:2:1的M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__。(6)設(shè)計(jì)以2一氯丙烷和1,3一丙二醛為起始原料制備的合成路線___(無(wú)機(jī)試劑及溶劑任選)。9.(2021·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)H是抗癲癇藥物的合成中間體,其合成路線如下:已知:(1)H中的官能團(tuán)名稱為_(kāi)______。(2)A的名稱為_(kāi)______。(3)B、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為_(kāi)______、_______。(4)F生成G的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______,反應(yīng)類型為_(kāi)______。(5)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體有_______種。①能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②該物質(zhì)完全水解消耗。(6)設(shè)計(jì)一條以苯甲醇和甲醇為原料制備苯乙烯的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)_____。10.(2022·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)有機(jī)物F是一種藥物合成的重要中間體,其合成路線如圖。已知:。(1)有機(jī)物A中含有的官能團(tuán)的名稱為_(kāi)__________。(2)A→B的反應(yīng)類型為_(kāi)__________。(3)寫(xiě)出有機(jī)物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________。(4)寫(xiě)出CD的化學(xué)方程式:___________。(5)有機(jī)物H是C的同分異構(gòu)體,符合下列條件的H有___________種,其中核磁共振氫譜中有5組吸收峰且峰面積之比為3:2:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。①分子中除苯環(huán)外不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)。②僅含有一種官能團(tuán),能與新制反應(yīng),生成磚紅色沉淀。③苯環(huán)上有3個(gè)取代基。(6)設(shè)計(jì)以和為原料制備的合成路線。(無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線示例見(jiàn)本題題干)______高三模擬試題PAGE2PAGE1▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁:1.

2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O

洗去水碎渣表面附著的錫酸鈉,從而提高錫酸鈉的產(chǎn)量

4+5Sn+H2O==4Sb+5+2OH-

1:1

H2O2受熱分解

60min

70℃

在NaOH存在的環(huán)境中,錫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低,從而有利于錫酸鈉的結(jié)晶析出〖祥解〗錫渣廢料(主要成分是SnO,還含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物)在通入空氣的情況下用NaOH堿溶,生成溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3的水碎液,由后續(xù)操作可以看出,只有Fe的氧化物未溶解,所以Fe的氧化物就成為水碎渣;往水碎液中加入Ba(OH)2、Na2S,Na3AsO4、Na2PbO2分別轉(zhuǎn)化為Ba3(AsO4)2、PbS沉淀;過(guò)濾后所得濾液中加入Sn粒,Na3SbO4轉(zhuǎn)化為Sb,而Sn轉(zhuǎn)化為Na2SnO3;過(guò)濾后濾液中加入H2O2,Na2TeO3被氧化為Na2TeO4沉淀;過(guò)濾后所得濾液經(jīng)濃縮、結(jié)晶,加入NaOH,使Na2SnO3結(jié)晶析出,表明NaOH能降低Na2SnO3的溶解度,有利于Na2SnO3結(jié)晶析出。〖詳析〗(1)“堿溶”時(shí),SnO被空氣中的O2在NaOH存在的環(huán)境中氧化為Na2SnO3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O;(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2SnO3?3H2O)時(shí),為提高所得產(chǎn)品的產(chǎn)量,會(huì)將“水碎渣”再次水洗,其目的是洗去水碎渣表面附著的錫酸鈉,從而提高錫酸鈉的產(chǎn)量;(3)“除Sb”時(shí),Na3SbO4與Sn在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成Sb和Na2SnO3,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4+5Sn+H2O==4Sb+5+2OH-;(4)“除Te”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2TeO3+H2O2=Na2TeO4↓+H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1;從圖中可以看出,70℃后隨溫度升高Te的脫除率下降,則主要是H2O2熱分解造成的,原因可能是H2O2受熱分解;從圖中可以看出,“除Te”的最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度分別為60min、70℃;(5)加入的NaOH未參與反應(yīng),則必是影響錫酸鈉的溶解度,所以在“濃縮、結(jié)晶”時(shí),加入NaOH的原因是在NaOH存在的環(huán)境中,錫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低,從而有利于錫酸鈉的結(jié)晶析出?!肌狐c(diǎn)石成金』〗在書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式時(shí),一定要注意反應(yīng)所處的環(huán)境,題中反應(yīng)都處于堿性環(huán)境中,所以反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+。2.

不能

會(huì)與反應(yīng)生成污染環(huán)境的氣體(或會(huì)消耗更多的等)

平衡氣壓,使液體順利滴下

水浴加熱

不變

偏大

〖祥解〗該工藝流程圖中,“酸溶”步驟加入稀硫酸主要是抑制Fe2+水解,“煮沸”步驟發(fā)生的離子方程式為,“氧化”步驟主要是將Fe2+氧化為Fe3+,加入草酸鉀溶液后得到溶液,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌干燥即可,(4)①由于步驟ⅰ中KMnO4溶液主要是與草酸根反應(yīng),過(guò)量的KMnO4將先與步驟ⅱ中的銅粉反應(yīng)而不影響步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量,但若步驟ⅱ中不濾去不溶物,不溶物中含有過(guò)量的銅粉會(huì)與KMnO4溶液反應(yīng),將使步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量增大,則所測(cè)的鐵元素的含量偏大,②根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等可找到關(guān)系式,即可進(jìn)行計(jì)算,據(jù)此分析解題?!荚斘觥?1)由于莫爾鹽中鐵為+2價(jià),硝酸具有強(qiáng)氧化性,故“酸溶”時(shí),莫爾鹽不能用的溶解,否則因發(fā)生:3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O生成的NO污染環(huán)境,且H2C2O4具有還原性,也能與硝酸反應(yīng)導(dǎo)致后續(xù)步驟中消耗的H2C2O4增多,故〖答案〗為:不能;會(huì)與反應(yīng)生成污染環(huán)境的氣體(或會(huì)消耗更多的等);(2)第一次“煮沸”即莫爾鹽與草酸反應(yīng)生成,故該反應(yīng)的離子方程式為,故〖答案〗為:;(3)“氧化”時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略去),有實(shí)驗(yàn)圖中可知,導(dǎo)管a的作用是平衡氣壓,使液體順利滴下;水浴加熱能使受熱更加均勻,便于控制溫度且保持溫度小于水的沸點(diǎn),故“氧化”時(shí)反應(yīng)液應(yīng)保持溫度在40℃左右,則適宜的加熱方式為水浴加熱,故〖答案〗為:平衡氣壓,使液體順利滴下;水浴加熱;(4)①由于步驟ⅰ中KMnO4溶液主要是與草酸根反應(yīng),過(guò)量的KMnO4將先與步驟ⅱ中的銅粉反應(yīng)而不影響步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量,故步驟ⅰ若加入的溶液過(guò)量,則所測(cè)的鐵元素的含量不變,但若步驟ⅱ中不濾去不溶物,不溶物中含有過(guò)量的銅粉會(huì)與KMnO4溶液反應(yīng),將使步驟ⅱ中KMnO4溶液的用量增大,則所測(cè)的鐵元素的含量偏大,故〖答案〗為:不變;偏大;②根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等可找到關(guān)系式,可以得出,該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=,故〖答案〗為:。3.

溫度過(guò)高,碳酸銨會(huì)分解

適當(dāng)攪拌

5~8.5

B

過(guò)濾、洗滌、干燥〖祥解〗主要含及少量的廢渣與碳酸銨溶液進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸銨,“濾液1”中的溶質(zhì)除過(guò)量的外,主要是,“濾渣2”的主要成分是,因?yàn)椴慌c鹽酸反應(yīng),加入的鹽酸可以除去過(guò)量碳酸根,濾液中有鋁離子和三價(jià)鐵離子,時(shí)和沉淀完全,時(shí)開(kāi)始溶解,應(yīng)調(diào)節(jié)pH至5~8.5,則選用氫氧化鈣使鋁離子和三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀,“沉鈣”時(shí)所用的物質(zhì)Y為或其他合適的碳酸鹽,充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后得到輕質(zhì),據(jù)此解題?!荚斘觥?1)溫度過(guò)高,碳酸銨會(huì)發(fā)生分解;為提高“預(yù)處理”的反應(yīng)速率,除加熱外還可以采取的措施為適當(dāng)攪拌或適當(dāng)增大碳酸銨的濃度。(2)加入的碳酸銨與硫酸鈣反應(yīng),生成硫酸銨,“濾液1”中的溶質(zhì)除過(guò)量的外,主要是;不溶于稀鹽酸,“濾渣2”的主要成分是。(3)根據(jù)已知條件可知,應(yīng)調(diào)節(jié)pH至5~8.5,選用氫氧化鈣來(lái)調(diào)節(jié),可以保留鈣離子,且不引進(jìn)新雜質(zhì)。(4)向“濾渣3”中加入NaOH溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)“沉鈣”時(shí)所用的物質(zhì)Y為或其他合適的碳酸鹽;充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后得到輕質(zhì)。4.(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率(2)(3)

2.8

無(wú)(4)(5)使平衡正向移動(dòng),將轉(zhuǎn)化為,同時(shí)增大的濃度(6)81.9〖祥解〗本題主要考查由廢釩催化劑制備五氧化二釩的工藝流程,向廢釩催化劑中加入稀硫酸進(jìn)行酸浸,將和與稀硫酸反應(yīng)分別生成和,F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,NiO轉(zhuǎn)化為NiSO4,過(guò)濾后的濾渣1,主要成分為SiO2,加入FeSO4是將轉(zhuǎn)化為,加入H2O2是將過(guò)量的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+便于后續(xù)調(diào)pH步驟中除去,過(guò)濾得濾渣2,主要成分為Fe(OH)3,濾液2中加入萃取劑,萃取出含有釩微粒,再進(jìn)行反萃取后得到含釩的溶液,加入H2SO4和KClO3的目的是將低價(jià)態(tài)的釩氧化為+5價(jià)的釩,經(jīng)過(guò)加入NH4Cl和NH3后析出NH4VO3沉淀,過(guò)濾洗滌最后灼燒沉淀得V2O5,據(jù)此分析解題。〖詳析〗(1)“酸浸”前,需對(duì)廢釩催化劑進(jìn)行粉碎預(yù)處理,其目的是增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,故〖答案〗為:增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;(2)“還原轉(zhuǎn)化”中加入的目的是將轉(zhuǎn)化為,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可知,該反應(yīng)的離子方程式為:,故〖答案〗為:;(3)當(dāng)時(shí),根據(jù)的公式可知,溶液中的,,計(jì)算可得,,因?yàn)椋詿o(wú)生成,故〖答案〗為:2.8;無(wú);(4)將氧化為的過(guò)程中,中氯元素得電子被還原為,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得其離子方程式為,故〖答案〗為:;(5)溶液中存在平衡,通入氨氣,溶液中濃度增大,消耗了,該平衡正向移動(dòng),從而使盡可能都轉(zhuǎn)化為,故〖答案〗為:使平衡正向移動(dòng),將轉(zhuǎn)化為,同時(shí)增大的濃度;(6)“氧化2”過(guò)程中將氧化成,便于后續(xù)沉釩,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)釩的回收,相關(guān)的離子方程式為。100g待處理樣品中,,則,即;,由于,故,則該工藝中釩的最大回收率為,故〖答案〗為:81.9。5.

反應(yīng)為熵增的反應(yīng)

75%

168.75(MPa)2

CH3OH?CH3O?+H?

前者H2的生成量多且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體

B

升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率降低

升溫或降壓等〖祥解〗I.甲醇裂解制氫法一個(gè)反應(yīng)的自發(fā)性判斷,可使用焓判據(jù)、熵判據(jù),最好使用復(fù)合判據(jù)。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),計(jì)算反應(yīng)速率、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)時(shí),都需使用濃度或分壓,建立三段式,便可解決問(wèn)題。從圖中提取信息,可確定活化能最小的反應(yīng)。II.甲醇水蒸氣重整制氫法甲醇水蒸氣重整制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H2=+49kJ?mol-1;利用蓋斯定律,可得出甲醇裂解制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)CO2(g)+2H2(g),比較兩個(gè)反應(yīng),從H2的生成量、產(chǎn)物對(duì)空氣質(zhì)量的影響兩個(gè)方面可得出前者先進(jìn)之處。結(jié)合圖形和反應(yīng),對(duì)A、B、C三選項(xiàng)的內(nèi)容逐一分析,找出符合要求的選項(xiàng)。對(duì)兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行分析,分析溫度升高,對(duì)兩個(gè)反應(yīng)的影響,從而回答相關(guān)問(wèn)題?!荚斘觥?1)對(duì)于反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),△H1>0,此反應(yīng)中反應(yīng)物的氣體分子數(shù)小于生成物的氣體分子數(shù),為熵增的反應(yīng),所以此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是反應(yīng)為熵增的反應(yīng)?!即鸢浮綖椋悍磻?yīng)為熵增的反應(yīng);(2)起始時(shí),CH3OH(g)的壓強(qiáng)為5.00MPa,設(shè)CH3OH(g)的壓強(qiáng)變化量為x,則三段式為:依題意得:,x=MPa。則0~th內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)==MPa?h-1,CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率α(CH3OH)==75%;平衡時(shí)總壓強(qiáng)為5.00MPa+2x=12.50MPa,此時(shí)平衡常數(shù)Kp==168.75(MPa)2。〖答案〗為:;75%;168.75(MPa)2;(3)從圖中可看出,此歷程中活化能最小的點(diǎn)為過(guò)渡態(tài)1,反應(yīng)方程式為CH3OH?CH3O?+H??!即鸢浮綖椋篊H3OH?CH3O?+H?;(4)①甲醇水蒸氣重整制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H2=+49kJ?mol-1;利用蓋斯定律,可得出甲醇裂解制氫法的反應(yīng)為:CH3OH(g)CO2(g)+2H2(g)△H2=+8kJ?mol-1;比較兩個(gè)反應(yīng)〖設(shè)參加反應(yīng)的CH3OH(g)為1mol〗,前一反應(yīng)H2的生成量是后者的1.5倍,前一反應(yīng)不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體(CO),所以從經(jīng)濟(jì)效益和綠色化學(xué)角度分析,前者先進(jìn)之處在于前者H2的生成量多且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體?!即鸢浮綖椋呵罢逪2的生成量多且不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體;②A.催化劑一定時(shí),對(duì)于主反應(yīng)來(lái)說(shuō),升高溫度不能使其活化能降低,A不合題意;B.升高溫度,主反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,平衡正向移動(dòng),CH3OH轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡轉(zhuǎn)化率,B符合題意;C.平衡正向移動(dòng),CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率增大,C不合題意;故選B?!即鸢浮綖椋築;對(duì)于H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H3=-41kJ·mol-1,隨著溫度的升高,平衡逆向移動(dòng),CO的產(chǎn)率減小,所以實(shí)際反應(yīng)生成率沒(méi)有不斷接近平衡狀態(tài)生成率的原因是升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率降低。為提高CH3OH的轉(zhuǎn)化率且使副反應(yīng)不向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可采取的措施有升溫或降壓等?!即鸢浮綖椋荷邷囟?,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率降低;升溫或降壓等。〖『點(diǎn)石成金』〗利用平衡時(shí)分壓計(jì)算平衡常數(shù)時(shí),需考慮總壓強(qiáng)的改變,溫度、容積一定,當(dāng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變時(shí),氣體物質(zhì)的量改變,壓強(qiáng)改變,且壓強(qiáng)的變化量之比等于物質(zhì)的量的變化量之比。6.

I

反應(yīng)II的產(chǎn)物中有,增大的濃度,能使反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),不利于乙烯的生成

第二步

第二步反應(yīng)的活化能大于第一步反應(yīng)的活化能

大于

溫度越高,反應(yīng)速率越快,且反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均為吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)I和反應(yīng)II均向正反應(yīng)方向進(jìn)行

0.495〖詳析〗(1)①根據(jù)圖示,反應(yīng)Ⅰ生成1molCO吸收177KJ能量,反應(yīng)Ⅱ生成3molCO吸收430KJ能量,所以當(dāng)生成等物質(zhì)的量的CO(g)時(shí),反應(yīng)Ⅰ吸收的能量多;②根據(jù)蓋斯定律,得;(2)反應(yīng)Ⅱ的產(chǎn)物中有CO,增大CO的濃度,能使反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),不利于乙烯的生成;(3)①第二步反應(yīng)的活化能大于第一步反應(yīng)的活化能,第二步為慢反應(yīng),決定反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率的步驟是第二步;②第一步的化學(xué)方程式為;(4)溫度越高,反應(yīng)速率越快,且反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均為吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以大于;(5)的轉(zhuǎn)化率為50%,則參與反應(yīng)的的物質(zhì)的量為1mol,的選擇性為60%,生成的的物質(zhì)的量為0.6mol,則反應(yīng)Ⅱ參與反應(yīng)的的物質(zhì)的量為0.4mol;;;故平衡時(shí)容器中:,,,。又因容器容積為1L,所以。7.(1)

-91.1

低溫

0.2

(2)

BC

反應(yīng)I放熱,溫度升高平衡左移,反應(yīng)II吸熱,溫度升高平衡右移,500K以后,反應(yīng)II起主導(dǎo)作用,溫度升高,反應(yīng)II平衡右移的程度更大,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大(3)〖解析〗(1)①根據(jù)蓋斯定律可知,

;的、,根據(jù)可知,反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行的條件為低溫下自發(fā)。②根據(jù)表格列出各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化:平衡時(shí)各物質(zhì)的量:mol,mol,mol,mol,mol。根據(jù)T、

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