学年北京高三化学大题精选 解析版Word下载.docx
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(NH4)2SO4外还有H2SO4。
(各2分,共4分)
(4)①空/燃比增大,燃油气燃烧更充分,故CO、CxHy含量减少(2分)
②因为反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)是吸热反应,当空/燃比大于15后,由于
燃油气含量减少,燃油气燃烧放出的热量相应减少,环境温度降低,使该反应不
易进行,故NOx减少。
(2分)
【解析】
试题分析:
(1)酸雨有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,故雾霾中能形成酸雨的物质是SO2和NOX。
(2)①已知Ⅰ4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.48kJ·
mol-1,
ⅡN2(g)+O2(g)
2NO(g)△H=+180.50kJ·
mol-1,根据盖斯定律:
Ⅰ-5×
Ⅱ得
4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(g)△H=-1807.98kJ·
mol-1,结合图像知选a;
②反应4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(g)正反应为气体物质的量增大的放热反应,升高温度或增大压强,平衡逆向移动,NH3的体积分数逐渐增大,结合图像知X代表的物理量可能是温度或压强,原因是因为该反应是放热及体积增大的可逆反应,升高温度或增大压强,平衡均逆向移动,使NH3的体积分数增大。
(3)根据题给信息知该电解池的总反应为:
5SO2+2NO+8H2O===(NH4)2SO4+4H2SO4。
①阴极NO发生还原反应生成NH4+,电极反应式是NO+5e-+6H+=NH4++H2O。
②物质A是H2SO4,理由是,根据反应:
(NH4)2SO4+4H2SO4,产物中除有(NH4)2SO4外还有H2SO4。
(4)①随空/燃比增大,CO和CxHy的含量减少的原因是空/燃比增大,燃油气燃烧更充分,故CO、CxHy含量减少。
②当空/燃比达到15后,NOx减少的原因可能是因为反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)是吸热反应,当空/燃比大于15后,由于燃油气含量减少,燃油气燃烧放出的热量相应减少,环境温度降低,使该反应不易进行,故NOx减少。
考点:
考查化学反应与能量变化、电解原理的应用和平衡图像分析。
2.铜冶金技术以火法冶炼为主。
(1)火法炼铜的工艺流程如下:
反应Ⅰ:
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)ΔH=-768.2kJ·
mol-1
反应:
2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g)ΔH=+116.0kJ·
在反应Ⅱ中,每生成1molSO2转移电子________mol。
反应Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)的ΔH=________kJ·
mol-1。
③理论上m1:
m2=________。
(2)炼铜的副产品SO2多用于制硫酸和石膏等化学产品。
①制硫酸中重要的一步反应是
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-196kJ·
右图表示将2.0molSO?
2?
和1.0molO?
置于1L密闭容器中,当其他条件一定时,SO2(g)的平衡转化率α随X的变化关系,X(X1、X2)代表压强或温度。
X代表的物理量是________。
A对应条件下平衡常数K=________。
②下图表示的是生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO?
2发生反应的原因________。
(3)工业硫酸中往往含有一定量SO?
,测定过程如下:
取mg工业硫酸配成100mL溶液,取出20.00mL溶液,加入1mL指示剂,用cmol·
L-1I2标准溶液滴定,消耗的I2标准溶液VmL,工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是________。
【来源】2016届北京市西城区高三上学期期末考试化学试卷(带解析)
(1)①6②-217.42︰1
(2)①压强80
=②CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)
Ca2+(aq)+CO32-(aq),通入SO2时,CO32-与SO2反应,c(CO32-)减小,溶解平衡正向移动。
(3)
(1)反应Ⅰ:
mol-1反应:
mol-1在反应Ⅱ中,硫由-2价升高为+4价,每生成1molSO2转移电子6mol。
根据盖斯定律,反应Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)可看成(Ⅰ+)÷
3得到的ΔH=(-768.2+116.0)÷
3kJ·
mol-1=-217.4kJ·
③根据反应Ⅱ,Cu2O和Cu2S的物质的量之比为2:
1,理论上m1:
m2=2:
1。
(2)①图中表示随着X的增加SO2的转化率增大,平衡正向移动,因此反应为放热反应,升温平衡逆向移动,故X只能是压强;
A对应条件下SO2的转化率为80%,则SO2的变化量为1.6mol,可知平衡时SO3为1.6mol,SO2为0.4mol,O2为0.2mol,此时体积为1L,则平衡常数K=1.62/(0.42×
0.2)=80;
②CaCO3悬浊液中存在CaCO3(s)
(3)由反应I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,可知n(SO2)=n(I2)=cmol·
L-1×
V×
10-3mL=Vc×
10-3mol,工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是(Vc×
10-3mol×
64g/mol)/m×
100%=
。
无机流程,涉及热化学反应、化学平衡的建立与平衡常数、氧化还原反应及计算。
3.富铁铝土矿(主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2)可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[AlaFeb(OH)m(SO4)n]。
研究发现,当a=b时净水效果最好。
工艺流程如下(部分操作和产物略):
(1)A12O3与H2SO4发生反应的离子方程式是____________。
(2)测得滤液中
加入FeSO4·
7H2O和H2O2的作用是(结合化学用语说明)____________。
(3)将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。
装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)
①阴极室的电极反应式是__________。
②电解过程阳极室溶液pH的变化是____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理____________。
(1)A12O3+6H+=2Al3++3H2O
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O补充Fe3+(2分)
(3)①2H++2e-=H2↑②减小③电解过程中反应室中的SO42-?
通过阴离子交换膜进入阳极室,阴极室中的OH-通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合硫酸铝铁。
(1)A12O3与H2SO4发生反应的离子方程式是A12O3+6H+=2Al3++3H2O。
(2)加入FeSO4·
7H2O和H2O2的作用是利用过氧化氢氧化Fe2+补充溶液里的Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)①阴极室发生还原反应,是溶液里的H+得电子被还原,发生的电极反应式是2H++2e-=H2↑。
②电解过程阳极室发生氧化反应,溶液里OH-被氧化,促进水的电离产生H+,溶液pH的变化是减小。
③电解工作时,反应室中的SO42-?
工业流程题,主要考查离子反应、氧化还原反应及电解原理的应用。
4.用0.1mol·
L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20mL、浓度均为0.1mol·
L-1HCl溶液和HX溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积变化如图:
(1)HX为酸(填“强”或“弱”)。
(2)N点pH>7的原因是(用化学用语表示)______________。
(3)下列说法正确的是__________(填字母)。
a.M点c(HX)<c(X-)
b.M点c(Na+)>c(OH-)
c.P点c(Cl-)=0.05mol·
L-1
(1)弱
(2)X-+H2O
HX+OH-(3)b
(1)0.1mol·
L-1HCl溶液pH=1,0.1mol·
L-1HX溶液pH=5,则HX为弱酸。
(2)N点HX与NaOH溶液恰好完全生成NaX,因X-的水解,溶液显碱性,水解反应式为X-+H2O
HX+OH-;
(3)a.M点NaX与HX等物质的量混合,此时溶液显碱性,说明HX的电离小于X-的水解,则c(HX)>c(X-),故a错误;
a.M点NaX与HX等物质的量混合,此时溶液显碱性,是X-水解的缘故,则c(Na+)>c(OH-),故b正确;
c.P点溶液总体积为30mL,c(Cl-)=0.067mol·
L-1,故c错误;
答案为b。
考查酸碱中和,涉及弱酸的电离与弱酸根的水解。
5.大气中的部分碘源于O3对海水中Iˉ的氧化。
某科学小组进行O3与含Iˉ溶液反应的相关研究。
(1)O3将Iˉ氧化生成I2的过程由3步反应组成:
①Iˉ(aq)+O3(g)===IOˉ(aq)+O2(g)△H1
②IOˉ(aq)+H+(aq)
HOI(aq)△H2
③HOI(aq)+Iˉ(aq)+H+(aq)
I2(aq)+H2O(l)△H3
用热化学方程式表示O3氧化Iˉ生成I2的反应____________________。
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示。
O3的起始浓度为0.0216mol/L。
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
7
①在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为__________mol/(L·
min)。
②pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是___________。
③根据表中数据,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_________(填字母代号)。
a.40℃、pH=3.0b.10℃、pH=4.0c.30℃、pH=7.0
(3)I2在KI溶液中存在下列平衡:
I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)。
测得不同温度下该反应的平衡常数如图1所示,下列说法正确的是_____________。
A.反应I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)的ΔH>
B.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C.在上述平衡体系中加入苯,平衡不移动
D.25℃时,在上述平衡体系中加入少量KI固体,平衡常数K小于680
图1图2
(4)将I2溶于CCl4中,得到紫红色的溶液,再加入一定浓度的KI溶液,现象如图2所示:
①上层溶液中含碘元素的微粒有____________________(用化学符号表示)。
②由实验现象可推测关于I2溶解性的结论是_________________________。
【来源】2016届北京市石景山区高三上学期期末考试化学试卷(带解析)
(14分)(每空2分)
(1)O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)=I2(aq)+H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2+△H3
(2)①1.00×
10-4;
②OH-;
③bac
(3)B;
(4)①I-、I2、I3-;
②在此温度下,I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强
(1)将所给的三个反应:
①+②+③可得总反应:
2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)=I2(aq)+O2(g)+H2O(l)△H=△H1+△H2+△H3,故答案为:
O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)===I2(aq)+H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2+△H3
(2)①v=
=
=1.00×
10-4mol/(L?
min),故答案为:
1.00×
②pH增大,则OH-浓度增大,pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是OH-,故答案为:
OH-;
③由表中数据可知,40°
C、pH=3.0时,所需时间在31min~158min之间;
10°
C、pH=4.0时,所需时间>231nin;
30°
C、pH=7.0时,所需时间<7min,则分解速率依次增大的顺序为b、a、c,
故答案为:
b、a、c
(3)A、由表中数据可知,温度越大平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应方向为放热反应,即△H<0,故A错误;
B、硫难溶于水,而碘单质与I-形成I3-而溶于水,可以达到除去少量碘的目的,故B正确;
C、加入苯,碘能溶于苯,这样水中碘的浓度变小,平衡向逆左移动,故C错误;
D、加入KI固体,平衡向右移动,但平衡常数只受温度影响,与物质的浓度无关,加入少量KI固体,平衡常数K不变,故D错误;
故选B。
(4)①I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq),使得紫色加深,下层紫色变浅,上层溶液中含碘元素的微粒有I-、I2、I3-,故答案为:
I-、I2、I3-;
②根据实验现象可知,I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强,故答案为:
在此温度下,I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强。
考查了盖斯定律的运用、化学反应速率的影响因素、化学平衡的影响因素的相关知识。
6.铝及其化合物用途广泛,研究其性质具有重要意义。
(1)铝离子的结构示意图为。
(2)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺,过程如图1所示:
①铝镓合金与水反应的化学方程式为______________________。
②该工艺过程中,能量的转化形式分别有_______________(填“什么能转变为什么能”)。
③该工艺过程总反应的实质是_____________________。
(3)室温下,往0.2mol/LAl2(SO4)3溶液中逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液,实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图2所示。
解释c→d过程中pH增大且幅度较大的原因(请结合必要的化学用语)_____________________。
(9分)(除特别注明,均每空2分)
(1)
;
(2)①2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑;
②太阳能转变为电能,电能转化为化学能,化学能转变为热能;
③2H2O===2H2↑+O2↑(文字表述也可以)
(3)Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;
c点开始主要是Al(OH)3溶于NaOH,生成显碱性的NaAlO2,体系是Al(OH)3和NaAlO2的混合,随着NaAlO2浓度的增大,pH增大,该过程类似于酸碱中和,因此pH有突跃(说法合理答案均给分)
(1)铝原子核外有13个电子,核外有三个电子层,最外层3个电子,铝离子是铝原子失去最外层电子形成,离子结构示意图为,故答案为:
(2)①铝镓合金与水的反应中生成物是氧化铝、氢气和镓,相当于镓未参加反应,所以实际上发生的反应是2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑,故答案为:
2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑;
②流程图中分析可知,该工艺中能量的转化形式有:
太阳能转化为电能,2Al2O3
4Al+3O2↑,电能转化为化学能,2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑,化学能转化为热能,所以有三种形式的能量转化,故答案为:
太阳能转变为电能,电能转化为化学能,化学能转变为热能;
③该工艺中发生的反应有:
Al2O3+3H2↑①,2Al2O3
4Al+3O2②,将方程式①×
2+②得方程式2H2O
H2↑+O2↑,所以反应的实质是水的分解反应,化学方程式为:
2H2O
2H2↑+O2↑,故答案为:
2H2↑+O2↑;
(3)硫酸铝为强酸弱碱盐,水解显酸性,水解离子反应为Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,a-b段,加入NaOH溶液,消耗氢离子,发生反应:
H++OH-═H2O,b-c段溶液的pH变化不大,主要发生反应:
Al3++3OH-═Al(OH)3↓,则加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀;
c-d段溶液pH变化较大,c点后pH发生突变,NaOH过量,Al(OH)3沉淀开始溶解,生成NaAlO2,反应为:
Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,体系是Al(OH)3和NaAlO2的混合,随着NaAlO2浓度的增大碱性较强,pH增大,故答案为:
Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,c点开始主要是Al(OH)3溶于NaOH,生成显碱性的NaAlO2,体系是Al(OH)3和NaAlO2的混合,随着NaAlO2浓度的增大,pH增大,该过程类似于酸碱中和,因此pH有突跃。
考查了盐类水解、铝及其化合物的性质的相关知识。
7.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。
某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。
(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是___________(填化学式),U形管__________(填“左”或“右”)边的溶液变红。
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的________极;
该发生器中反应的总离子方程式为___________________。
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。
该工艺的相关物质传输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
图3
①燃料电池B中的电极反应式分别为:
负极_______________,正极______________。
②分析图3可知,氢氧化钠的质量分数a%、b%、c%由大到小的顺序为___________。
(9分))(除特别注明,均每空1分)
(1)H2;
右
(2)负;
Clˉ+H2O
ClOˉ+H2↑;
(3)①2H2–4eˉ+4OHˉ===4H2O;
O2+4eˉ+2H2O===4OHˉ;
②b%>a%>c%;
(1)图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气,同时阴极附近有NaOH生成,溶液呈碱性,无色酚酞遇碱变红色,所以U形管右边溶液变红色,故答案为:
H2;
右;
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成,氯气和氢氧化钠反应生成NaClO,次氯酸钠具有与漂白性,为了使反应更充分,则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成,上边电极生成氢气,为阴极,则c为负极、d为正极;
其电池反应式为Cl-+H2O
ClO-+H2↑,故答案为:
负;
Cl-+H2O
ClO-+H2↑;
(3)①B是燃料电池,右边电池中通入空气、左边原电池中通入气体Y,则Y是氢气,则电解池中左边电极是阳极、右边电极是阴极,阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电,负极、正极反应式为2H2-4e-+4OHˉ-═4H2O、O2+4e-+2H2O═4OH-,故答案为:
2H2-4e-+4OHˉ-═4H2O;
O2+4e-+2H2O═4OH-;
原电池中通入氧化剂的电极是正极、通入氢气的电极是负极,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水;
②图3中电解池中加入的NaOH目的是增大溶液导电性,通入电解后生成氢氧化钠,所以加入的NaOH浓度小于出来的NaOH浓度;
原电池中,正极上生成氢氧化钠,且其浓度大于加入的氢氧化钠,所以氢氧化钠浓度大小顺序是b%>a%>c%,故答案为:
b%>a%>c%。
考查了电解原理的相关知识。
8.某些天然气开采中含有H2S气体,为了安全、有效地利用这一资源,提高经济价值,工业上可以采取多种处理方式。
Ⅰ.吸收:
(1)加工过程中常用氨水吸收H2S,产物为NH4HS,请写出对应的化学方程式:
。
Ⅱ.再利用:
加工过程中产生的H2S废气可用来制H2,既廉价又环保。
工业上采用以下两种方法制备H2
高温热分解法
H2S(g)
H2(g)+S(g)△H
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。
以H2S起始浓度均为c