备考高考化学单元高效整合.docx

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备考高考化学单元高效整合

第1单元

（本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！

）

A卷

一、选择题（本题包括12小题。

每题4分，共48分）

1．（2010年海南化学卷）下列物质中，可形成酸雨的是（　　）

A．二氧化硫　　　　　　　　B．氟氯代烃

C．二氧化碳D．甲烷

【解析】　形成酸雨的是SO2，氟氯代烃破坏臭氧层，形成臭氧空洞，二氧化碳造成温室效应。

【答案】　A

2．最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的（　　）

A．对废气、废水、废渣进行严格处理

B．在化工生产中少用或不用有害物质以及少排放或不排放有害物质

C．在化工生产中，不使用任何化学物质

D．在化工厂种草种树，使其成为花园式工厂

【解析】　“绿色化学”总的来说，就是从化学的角度从源头上根本性地解决发展所带来的环境污染问题。

【答案】　B

3．（2009年山东理综）2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。

下列叙述正确的是（　　）

A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率

B．增大反应体系的压强，反应速率一定增大

C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间

D．在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3（g）生成的平均速率为v＝

【解析】　本题重点考查化学反应速率的影响因素，还有反应速率的简单计算。

V2O5作为催化剂，能同等程度改变正、逆化学反应速率，A不正确；压强并不是影响反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时，增大压强，反应速率才增大，B不正确；不管反应吸热、放热，降低温度均减小反应速率，达到平衡时间增多，C不正确，据v＝

，可知D正确。

【答案】　D

4．合成氨工业中，为实现增加NH3的日产量的目的而采取下列措施，其中与平衡移动无关的是（多选）（　　）

A．不断将NH3分离出来B．使用催化剂

C．采用500℃左右的温度D．采用1×107Pa～3×107Pa的压强

【解析】　由N2＋3H2

2NH3的特点可知，升高温度平衡左移，不利于NH3的生成，催化剂与平衡移动无关，而增大压强和减小NH3的浓度均使平衡右移。

【答案】　BC

5．以下关于氨碱法与联合制碱法的认识，不正确的是（　　）

A．氨碱法生产纯碱的原料便宜易得，步骤简单，是最早的制碱工艺

B．联合制碱法又称侯氏制碱法，是侯德榜在氨碱法的基础上改造形成的

C．在联合制碱法中，氯化钠的利用率比氨碱法中的高

D．联合制碱法避免了氨碱法中对氯化钙的处理

【解析】　氨碱法生产纯碱的原料为食盐和石灰石，便宜易得，但它并非最早的制碱工艺，最早的制碱方法是路布兰法。

氨碱法的产品纯度较高，制造步骤也比较简单，但氯化钠的利用率不高，生产过程中产生的氯化钙难处理，是氨碱法的一大缺点。

联合制碱法是侯德榜在氨碱法的基础上改造形成的，因此也称侯氏制碱法，该法继承了氨碱法的优点，克服了它的缺点。

【答案】　D

6．接触法制硫酸中，进入接触室的气体必须净化、干燥，其主要原因是（　　）

A．防止催化剂中毒B．提高反应效率

C．提高SO2转化率D．防止环境污染

【解析】　炉气中的砷、硒杂质可使催化剂的活性降低甚至失效，进入接触室前必须净化除去。

【答案】　A

7．下列说法不符合生产实际的是（　　）

A．硫酸生产中，SO2催化氧化选择1～10MPa、400～500℃条件下进行

B．尾气中含有少量SO2，可用石灰水吸收，然后再用硫酸处理

C．工业上，通常采用以铁为主的催化剂，在400～500℃和10～30MPa的条件下合成氨

D．造气中产生的CO，可在催化剂作用下，与水蒸气反应生成CO2和H2

【解析】　增大气体压强，SO2的平衡转化率提高得并不多，所以硫酸厂通常采用常压操作。

【答案】　A

8．在接触法生产H2SO4的过程中，对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是①废气用石灰水或氨水处理　②污水用石灰乳处理　③废渣用来造水泥或炼铁　④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电

A．只有①②B．只有①③④

C．只有①②③D．全部

【解析】　接触法生产硫酸尾气中含有SO2，废气可用石灰水或氨水处理；废水为酸性的，可用碱性的石灰乳处理；废渣可作为炼铁的原料，也可以用来提炼贵重金属，还可作为制造水泥的原料或用于制砖。

D项正确。

【答案】　D

9．属人工固氮的化学反应是（　　）

A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3

B．由NH3转变成NH4HCO3

C．NO与O2反应生成NO2

D．豆科植物的根瘤菌将氮的化合物转变成植物蛋白

【解析】　固氮必须是将游离态的氮转化为化合态的氮，D项为生物固氮，不符合题意。

【答案】　A

10．一定温度下，向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2气体，忽略溶液体积的变化，下列有关说法中正确的是（　　）

A．c（Na＋）不变B．溶液的pH变大

C．溶液质量增大D．溶液中溶质的质量分数变小

【解析】　向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体时，发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，该反应为化合反应，生成溶质NaHCO3的质量大于原溶质Na2CO3的质量，因为同一温度下，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，且反应过程中溶剂的质量也减少，因此析出NaHCO3晶体，c（Na＋）减小，溶液的质量减小，所以A、C选项错误；溶液中的溶质质量分数减小，所以D项正确；HCO3－的水解程度小于CO32－的水解程度，所以溶液的pH减小，B项错误。

【答案】　D

11．某工厂用CaSO4、H2O、NH3、CO2制备（NH4）2SO4。

其工艺流程如下：

下列推断不合理的是（　　）

A．往甲中通CO2有利于（NH4）2SO4生成

B．生成1mol（NH4）2SO4至少消耗2molNH3

C．在实际生产中CO2可被循环使用

D．直接蒸干滤液能得到纯净的（NH4）2SO4

【解析】　该反应原理为2NH3＋CO2＋H2O===（NH4）2CO3，CaSO4＋（NH4）2CO3===CaCO3↓＋（NH4）2SO4，CaCO3

CaO＋CO2↑。

直接蒸干会导致（NH4）2SO4分解。

【答案】　D

12．用焦炭、水、空气来制取氨气的化学方程式：

C＋H2O（g）

CO＋H2，CO＋H2O（g）

CO2＋H2，N2＋3H2

2NH3，参加反应的焦炭与氨气之间的物质的量之比为（　　）

A．3∶4B．3∶2

C．1∶1D．1∶2

【解析】　前两个化学方程相加得：

C＋2H2O

CO2＋2H2

因此，有关系式C～2H2①

而N2＋3H2

2NH3中有：

3H2～2NH3②

因此，①×3＋②×2得3C～4NH3，故n（C）∶n（NH3）＝3∶4。

【答案】　A

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（15分）纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛，需求量很大，因此纯碱的制备一直是科学家研究的一个重要问题。

19世纪欧洲有个吕布兰制碱法，其主要反应原理是：

Na2SO4＋2C

Na2S＋2CO2↑

Na2S＋CaCO3

CaS＋Na2CO3

这种方法的最大缺点是：

①此反应是高温固体反应，不能连续生产；②浪费原料，CO2不能回收利用；③污染环境，CaS没有任何用处，只能抛至野外。

由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展，吕布兰法被索尔维法所代替。

索尔维法的生产流程如下：

氨水

溶液A

溶液B

索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有70%，且所得副产品CaCl2没有用处，污染环境。

我国化学家侯德榜发明的侯德榜制碱法能制得纯碱和氯化铵两种重要产品。

氯化铵主要用作氮肥。

侯德榜制碱法的原理是：

①在30～35℃的饱和食盐水中，先通入氨至饱和再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀；②过滤，将滤渣加热而得到产品；③滤液中加入细食盐粉末，在10～15℃，使NH4Cl沉淀，过滤，滤液为饱和食盐水。

据此回答下列问题：

（1）标出反应Na2SO4＋2C

Na2S＋2CO2↑的电子转移方向和数目。

（2）写出索尔维制碱法的各步反应的化学方程式：

①______________________________________；

②______________________________________；

③______________________________________；

④______________________________________。

（3）写出侯德榜制碱法第①步反应的化学方程式：

______________________________________。

（4）在索尔维制碱法中________________________________物质可循环利用。

（5）在侯德榜制碱法中________________________________物质可循环利用。

【答案】　

（1）Na2SO4＋2C8e－

Na2S＋2CO2↑

（2）①NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3

②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl

③2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

④2NaHCO3

Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑

（3）NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl

（4）NH3和部分CO2

（5）CO2和饱和食盐水

14．（12分）为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下图所示的装置（图中夹持装置均已略去）。

实验操作：

①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。

在A中加入锌粒，向长颈漏斗中注入一定量稀硫酸。

打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气产生。

在F出口处收集氢气并检验其纯度。

②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如上图所示。

氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。

③用酒精灯加热反应管E，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。

回答下列问题：

a．检验氢气纯度的目的是______________________________________。

b．C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是________，防止了实验装置中压强过大。

此时再打开弹簧夹b的原因是_____________________________________，

C瓶内气体的成分是______________________________________。

c．在步骤③中，先加热铁触媒的原因是________________________。

反应管E中发生反应的化学方程式是______________________________________。

【解析】　a．在该实验中，关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c、d、e，H2可以进入E装置，排尽其中的空气，防止空气中的O2将E装置中铁触氧化，通过检验H2的纯度可以证明E装置中空气是否被排尽，同时在②步实验中要点燃H2，在点燃之前，也必须检验其纯度，防止爆炸。

b．C瓶内水位下降，说明瓶内压强大于外界压强，会导致A装置中长颈漏斗液面上升，试管内液面下降，使酸液与Zn粒相脱离，停止反应。

此时打开弹簧夹b，H2和N2混合气体在较大的压力作用下会通过导气管，经干燥后进入E管。

由于空气中的O2与H2反应了，所以C瓶内气体的成分是N2、H2及少量的CO2和水蒸气。

c．N2与H2的反应需要加热，铁触媒最大活性的适宜温度约为500℃。

因此，要在将N2、H2混合气体通入E之前加热铁触媒。

【答案】　a．通过检验H2的纯度证明E管中空气被排尽，同时也防止点燃氢气时发生爆炸

b．A装置中液面下降，长颈漏斗中液面上升，反应停止使C瓶内气体进入E管中　N2、H2、少量的CO2和水蒸气

c．合成氨反应需加热，铁触媒在约500℃的温度下活性最大，故需先加热铁触媒

N2＋3H2

2NH3

15．（16分）（2010年海南化学卷）Ⅰ.固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。

下列物质中可用做固硫剂的有（　　）

A．CaOB．Na2CO3

C．NH4NO3D．P2O5

Ⅱ.以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：

请回答下列问题：

（1）在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为____________________；

（2）炉气精制的作用是将含SO2的炉气________、________及干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是____________________；

（3）精制炉气（含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%）中SO2平衡转化率与温度及压强关系如下图所示。

在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右（对应图中A点），而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是________、________；

（4）在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是________、________，从而充分利用能源。

【解析】　Ⅰ.在高温条件下CaO＋SO2

CaSO3,2CaSO3＋O2

2CaSO4，从而起到固硫作用，B、C、D在该环境下，皆无法吸收SO2，故选A。

Ⅱ.

（1）4FeS2＋11O2

2Fe2O3＋8SO2

（2）SO2气体中含有矿尘，水汽等，会对催化剂的活性和设备产生不良影响，所以进入接触室之前，需对气体进行除尘、洗涤及干燥。

（3）由图象可知，在450℃0.1MPa时，转化率已达95%以上，采用更高的压强，对设备要求更高，转化率影响较小；在0.1MPa时，温度较低时，反应速率较慢、产量低。

（4）将反应产物的热量及时交换给SO2和O2，使平衡2SO2＋O22SO3向右移动，提高SO2的转化率，使能量循环利用节约能源。

【答案】　Ⅰ.A

Ⅱ.

（1）4FeS2＋11O2

2Fe2O3＋8SO2

（2）除尘、洗涤　使催化剂中毒

（3）见解析

（4）能量循环利用　提高SO2转化率

16．（9分）现有一份“将二氧化硫转化为硫酸铵”的资料，摘录如下：

“一个典型的实例：

初步处理后的废气含0.2%的二氧化硫和10%的氧气（体积分数）。

在400℃时废气以5m3·h－1的速率通过五氧化二钒催化剂层与20L·h－1的速率的氨气混合，再喷水，此时气体温度由400℃降至200℃，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体”（气体体积均折算为标准状况），利用上述资料，用氨来除去工业废气中的SO2，回答下列问题：

（1）按反应中的理论值，二氧化硫与氧气的物质的量之比为2∶1，该资料中这个比值是________，简述不采用2∶1的理由______________________________________。

（2）通过计算，说明为什么废气以5m3·h－1的速率与20L·h－1速率的氨气混合？

（3）若某厂每天排放1×104m3这种废气，按上述方法该厂每月（按30天计）可得硫酸铵多少吨？

消耗氨气多少吨？

【解析】　SO2转化为一可逆反应，为提高SO2的转化率可用过量的O2；

据关系式SO2～SO3～2NH3～（NH4）2SO4可知废气中SO2与NH3应以1∶2通入。

【答案】　

（1）1∶50　据化学平衡移动原理，过量的O2可提高SO2的转化率

（2）废气中SO2的速率为1000L·m－3×5m3·h－1×0.2%＝10L·h－1

V（SO2）∶V（NH3）＝10∶20＝1∶2恰好生成（NH4）2SO4

（3）3.54t硫酸铵，0.91tNH3

B卷

一、选择题（本题包括12小题。

每题4分，共48分）

1．下列化工生产中所发生的主要化学反应，不涉及氧化还原反应的是（　　）

A．氯碱工业　　　　　　　　　B．接触法制硫酸

C．制造普通玻璃D．工业合成氨

【解析】　各选项涉及的主要反应为：

A项，2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；B项，4FeS2＋11O2

2Fe2O3＋8SO2,2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4；C项，SiO2＋Na2CO3

Na2SiO3＋CO2↑；D项，N2＋3H2

2NH3。

【答案】　C

2．工业上以黄铁矿为主要原料制造硫酸的生产过程中，按反应先后顺序依次使用的主要设备是（　　）

A．接触室　沸腾炉　吸收塔B．沸腾炉　接触室　吸收塔

C．沸腾炉　吸收塔　接触室D．接触室　吸收塔　沸腾炉

【答案】　B

3．下图是合成氨的简要流程示意图

沿X路线回去的物质是（　　）

A．N2和H2B．催化剂

C．NH3D．H2

【解析】　从合成塔出来的混合气中有相当一部分是未反应的氮气和氢气，单程转化会造成极大的浪费，实际生产中采用了循环法，将它们重新送回合成塔继续反应，同时不断地补充新鲜的原料气。

【答案】　A

4．在接触法制硫酸的工业生产中，下列生产操作与说明这些操作的主要原因都正确的是（　　）

A．黄铁矿煅烧前需要粉碎，因为大块黄铁矿不能燃烧

B．从沸腾炉出来的炉气需要净化，这样可以提高产品的纯度

C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高反应速率和SO2的转化率

D．用质量分数为98.3%的硫酸吸收SO3，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全

【解析】　将黄铁矿粉碎的主要目的是为了增大和空气的接触面积，可使其燃烧得更充分、更快，所以选项A操作正确，但解释错误；炉气净化的目的是防止炉气中的杂质和矿尘使催化剂中毒、失效，所以选项B操作正确，但解释错误；使用催化剂是为了提高反应速率，缩短反应完成的时间，但对反应物的转化率和产物的产率均无影响，所以选项C也是操作正确，但解释错误；选项D是正确的。

【答案】　D

5．合成氨时既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是（　　）

①减压　②加压　③升温　④降温　⑤及时从平衡混合气中分离出NH3　⑥补充N2或H2　⑦加催化剂　⑧减小N2或H2的量

A．③④⑤⑦B．②⑤⑥

C．②⑥D．②③⑥⑦

【解析】　合成氨反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH<0的特点为：

正反应放热且气体体积减小。

要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选C。

【答案】　C

6．在下表的工业生产与所排放的对应污染物中，正确的是（　　）

选项

A

B

C

D

工业生产名称

炼铁

炼钢

氨氧化法制硝酸

接触法制硫酸

主要污染物

一氧化氮、

二氧化氮

一氧化碳、

棕色烟尘

二氧化硫、三氧化硫

一氧化碳、

黑色烟尘

【解析】　工业生产名称与主要污染物的正确对应关系是：

炼铁——一氧化碳、黑色烟尘；炼钢——一氧化碳、棕色烟尘；氨氧化法制硝酸——一氧化氮、二氧化氮；接触法制硫酸——二氧化硫、三氧化硫。

【答案】　B

7．下列说法正确的是（　　）

A．合成硫酸的工业尾气可以直接排入大气

B．进入接触室的气体，必须先经净化、干燥

C．从沸腾炉中排出的炉渣可以作为肥料

D．在高温、高压下由SO2和O2合成SO3

【解析】　从沸腾炉中排出的炉渣主要成分是氧化铁和脉石，无法做肥料，合成SO3不需要高压。

【答案】　B

8．下列关于工业合成氨生产的叙述中，正确的是（多选）（　　）

A．使氮气与氢气的体积比大大超过1∶3，提高原料气的利用率

B．将反应混合物中的氮气和氢气分离出来，循环到合成塔，提高原料气的利用率

C．将反应混合物进行分馏，从中分离出氨

D．将反应混合物用冷水进行冷却，从中分离出氨

【解析】　合成氨的原料气氮气和氢气的制备，都是高成本的，在实际配料中使V（N2）∶V（H2）＝1∶3，化学反应中氮气和氢气的转化率相等，原料气的使用效益才最好。

氨易液化，氮气和氢气都很难液化，将合成氨的反应混合物采用冷水冷却这样的简单方法就能使氨变成液体而与氮气、氢气分离开来，不需要使用分馏这样复杂的方法。

【答案】　BD

9．下列工业生产所发生的化学反应不涉及氧化还原反应的是（　　）

A．用侯氏制碱法合成纯碱B．用二氧化硫制硫酸

C．工业合成氨D．从海水中提取单质溴

【解析】　本题考查的是常见工业反应中的主要反应原理，较易。

联合制碱法利用生成溶解度更小的碳酸氢钠，不属于氧化还原反应；B、C、D中都有氧化还原反应。

【答案】　A

10．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中，不正确的是（　　）

A．热稳定性：

Na2CO3>NaHCO3

B．常温时，在水溶液中的溶解度：

Na2CO3>NaHCO3

C．与稀盐酸反应快慢：

Na2CO3>NaHCO3

D．物质的量相同时，消耗盐酸：

Na2CO3>NaHCO3

【解析】　Na2CO3与盐酸反应分两步进行，比NaHCO3慢。

【答案】　C

11．对于反应2SO2＋O2

2SO3，下列判断正确的是（多选）（　　）

A．2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3

B．其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动

C．平衡时，SO2的消耗速率必定等于O2生成速率的两倍

D．平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍

【解析】　因为反应是可逆的，所以2体积SO2和足量O2反应，生成的SO3必定小于2体积。

因为不知道在化学反应的初始状态SO2浓度是否等于O2浓度的两倍，所以在化学平衡时也不知道SO2浓度是否等于O2浓度的两倍。

【答案】　BC

12．一定温度下，某密闭容器里发生如下可逆反应：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）（正反应为吸热反应），当反应达到平衡时，测得容器中各物质均为nmol。

欲使H2的平衡浓度增大一倍。

在其他条件不变时，下列措施可采用的是（　　）

A．升高温度B．增大压强

C．再通入nmolCO和nmolH2O（g）D．再通入nmolCO和2nmolH2（g）

【解析】　因化学平衡的移动，不可能使反应物或生成物完全反应。

A项升温，平衡向右移动，但CO（g）与H2O（g）不会完全反应，故c（H2）不会增大一倍；B项增压，平衡不移动，只要使体积变为原来的

即可；C项再通入nmolCO（g）和nmolH2O（g）也不会完全转化为CO2（g）和H2（g），故c（H2）不会增大一倍；D项再通入nmolCO（g）和2nmolH2（g）时，平衡左移，但不可能使c（H2）增大一倍，故选B。

【答案】　B

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（14分）硫酸工业中2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）；ΔH<0（放热反应）有关实验数据如下：

压强

SO2的

转化率

温度

1×105Pa

5×105Pa

10×105Pa

50×105Pa

100×105Pa

450℃

97.5%

98.9%

99.2%

99.6%

99.7%

550℃

85.6%

92.9%

94.9%

97.7%

98.3%

（1）在生产中常用过量的空气是为了________。

（2）高温对该反应有何影响？

________，实际生产中采用400～500℃的温度除了考虑速率因素外，还考虑到________。

（3）增大压强对上述反应有何影响？

________，但工业上又常采用常压进行反应，其原因是_____