《化学反应原理》高考题.doc

(14广东33)（17分）h2o2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。某小组拟在同浓度fe3+的催化下，探究h2o2浓度对h2o2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% h2o2、0.1moll-1fe2(so4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器写出本实验h2o2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：_设计实验方案：在不同h2o2浓度下，测定_（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。设计实验装置，完成图20的装置示意图。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。实验序号 物理量v0.1moll-1fe2(so4)3/ml1a2a（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的a、b瓶中已充有no2气体）进行实验。可观察到b瓶中气体颜色比a瓶中的_（填“深”或“浅”），其原因是_。33.(1) 收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间所收集氧气的体积 （测相同时间内收集氧气的体积）或（测相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间） 物理量实验序号v0.1 moll-1fe2(so4)3/mlvh2o2/mlvh2o/mlvo2 /ml时间/s1abced2acbef或物理量实验序号v0.1 moll-1fe2(so4)3/mlvh2o2/mlvh2o/ml时间/svo2 /ml1abced2acbef(2) 深 从图a知h2o2的分解反应为放热反应，从图b也知2no2n2o4 反应为放热反应，b瓶中h2o2在催化剂的作用下分解快，相同时间内放热多，因此b瓶所处温度高，2no2n2o4 平衡逆向移动，no2浓度大，颜色深(14安徽理综28) (14分) 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0（2）编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了 (“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是 。（3）该小组对图2中0t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二： ；（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有h2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：【答案】实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）药品用量和操作同编号实验（多孔橡皮塞增加进、出导管）通入氩气排净瓶内空气；滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温度变化，检验fe2+等）。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。21（09安徽卷28）（17分）w.w.w.k.s.5.u.c.o.mfenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好ph和浓度的废水中加入h2o2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-cp，探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验设计控制p-cp的初始浓度相同，恒定实验温度在298k或313k（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号实验目的t/kphc/10-3moll-1h2o2fe2+为以下实验作参考29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响298106.00.30数据处理实验测得p-cp的浓度随时间变化的关系如右上图。（2）请根据右上图实验曲线，计算降解反应在50150s内的反应速率：（p-cp）= moll-1s-1解释与结论（3）实验、表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从fenton法所用试剂h2o2的角度分析原因： 。（4）实验得出的结论是：ph等于10时， 。思考与交流（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： 答案：（1）（2）8.010-6（3）过氧化氢在温度过高时迅速分解。（4）反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）（5）将所取样品迅速加入到一定量的naoh溶液中，使ph约为10（或将所取样品骤冷等其他合理答案均可）解析：(1)实验是参照实验，所以与实验相比，实验和只能改变一个条件，这样才能起到对比实验的目的，则实验是探究温度对反应速率的影响，则t=313k，ph=3，c(h2o2)=6.0 moll-1，c(fe2)=0.30 moll-1，实验显然是探究ph的大小对反应速率的影响；（2）在50150s内，c(p-cp)=0.8moll-1，则v (p-cp)=0.08moll-1s-1；（3）温度过高时，h2o2分解，c(h2o2)浓度减小，导致反应速率减小；（4）从图中看出，ph=10时，c(p-cp)不变，即反应速率为零，说明碱性条件下，有机物p-cp不能降解；（5）从第（4）可以得出，在发言液中加入naoh溶液，使溶液的ph迅速增大，反应停止。（14广东11）某同学组装了图4所示的电化学装置，电极为al，其它均为cu，则a.电流方向：电极a电极b.电极发生还原反应 c. 电极逐渐溶解d.电极的电极反应：cu2+ + 2e-=cu答案a（14浙江理综27）（15分）煤炭燃烧过程中会释放出大量的so2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以caso4的形式固定，从而降低so2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的co又会与caso4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：caso4(s)co(g)cao(s)so2(g)co2(g)，h1218.4 kjmol1(反应)caso4(s)4co(g)cas(s)4co2(g)，h2175.6 kjmol1(反应)请回答下列问题：（1）反应能够自发进行的反应条件是 。（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数kp时用气体组分(b)的平衡压强p(b)代替该气体物质的量浓度c(b)，则反应的kp (用表达式表示)。（3）假设某温度下，反应的速率()大于反应的速率()，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。abcd（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生，理由是 。（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中co初始体积百分数与平衡时固体产物中cas质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中so2生成量的措施有 。a向该反应体系中投入石灰石b在合适的温度区间内控制较低的反应温度c提高co的初始体积百分数d提高反应体系的温度（6）恒温恒容条件下，假设反应和同时发生，且，请在图2中画出反应体系中c(so2)随时间t变化的总趋势图。2714分（1）高温（2）（3）c（4）如果气相中so2和co2的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时进行（5）abc（6）右图（2014全国新课标卷28）（15分）某小组以cocl26h2o、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体x。为确定其组成，进行如下实验：氨的测定：精确称取w g x，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% naoh溶液，通入水蒸气，将样品溶液中的氨全部蒸出，用v1 ml c1 moll-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 moll-1 naoh标准溶液滴定过剩的hcl，到终点时消耗v2 ml naoh溶液。氯的测定：准确称取样品x配成溶液后用agno3标准溶液滴定，k2cro4溶液为指示剂，至出现砖红色沉淀不在消失为终点（ag2cro4为砖红色）。回答下列问题：（1）装置中安全管的作用原理是 。（2）用naoh标准溶液滴定过剩的hcl时，应使用 式滴定管，可使用的指示剂为 。（3）样品中氨的质量分数表达式为 。（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将 (填“偏高”或“偏低”)。（5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是 ：滴定终点时，若溶液中c(ag+)=2.010-5 moll-1 ，c(cro42-)为 moll-1 mol。（已知：ksp(ag2cro4)= 1.1210-12）(6)经测定，样品x中钴、氨和氯的物质的量之比为1:6:3，钴的化合价为 。制备x的化学方程式为 ：x的制备过程中温度不能过高的原因是 。28（15分）（1）瓶a中的压力过大时，安全管中的液面上升，使a瓶中的压力稳定。（2）碱 酚酞（或甲基红）（3）（4）偏低（5）防止硝酸银见光分解 2.810-3（6）+3 2cocl2 +nh4cl +10nh3 + h2o2 = 2co(nh3)6cl3 + 2h2o温度过高过氧化氢分解，氨气逸出（2014全国新课标卷12）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（ ）aa为电池的正极 b电池充电反应为limn2o4=li1-xmn2ox+xlic放电时，a极锂的化合价发生变化 d放电时，溶液中li+从b向a迁移答案c(13全国新课标i卷10)银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了ag2s的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是a处理过程中银器一直保持恒重 b银器为正极，ag2s被还原生成单质银 c该过程中总反应为2al + 3ag2s = 6ag + al2s3 d黑色褪去的原因是黑色ag2s转化为白色agcl点评：属于较难题。运用化学知识解决生活中的常见问题是新课程中的一种能力要求。本题涉及的问题在部分资料中出现过，不陌生，但对反应原理的分析有较大难度。本题错选的主要原因是误将银器作负极，导致无法正确判断。（2010全国理综10）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（s）涂覆在tio2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：（激发态）下列关于该电池叙述错误的是 ( )a电池工作时，是将太阳能转化为电能b电池工作时，i离子在镀铂导电玻璃电极上放电c电池中镀铂导电玻璃为正极d电池的电解质溶液中i和i3的浓度不会减少【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素质，能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等【解析】b选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：i3-+2e-=3i-；a选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；c正确，见b选项的解析；d正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质就是：i3-氧化还原3i-的转化（还有i2+i-i3-），另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！【答案】b（2010浙江卷9） li-al/fes电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2li+fes+2e-li2s+fe 有关该电池的下列中，正确的是a. li-al在电池中作为负极材料，该材料中li的化合价为+1价b. 该电池的电池反应式为：2li+fesli2s+fec. 负极的电极反应式为al-3e-=al3+d. 充电时，阴极发生的电极反应式为：试题解析：本题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料li-al/fes可以判断放电时（原电池）负极的电极反应式为al-3e-=al3+。a、li和al分别是两极材料。b、应有al的参加。d、应当是阳极失电子反应。本题答案：c原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式：可以自发进行的氧化还原反应，负极反应（因负极就是参加反应的电极）开始。电解池的教学要从外加电源的正负极，分析阳极（活性电极时本身参加反应）开始，最终获得被进行的氧化还原反应。简单记住：沸（负）羊（阳）羊（氧化）。(13全国新课标i卷11) 已知ksp（agcl）=1.5610-10，ksp（agbr）=7.710-13 ，ksp（ag2cro4）=910-11。某溶液中含有cl-、br-和cro42-，浓度均为0.010mol/l，向该溶液中逐滴加入0.010mol/l的agno3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 a、cl-、br-、cro42- b、cro42-、br、cl- c、br-、cl-、cro42- d、br、cro42-、cl- 答案：c 解析：设cl-、br-、cro42- 刚开始沉淀时，银离子的浓度分别为x mol、y mol、z mol，则根据ksp可得： 0.01x=1.5610-10 0.01y=7.710-13 0.01z2=910-11 可分别解出x1.5610-8 y7.710-13 z310-4.5 可知yxz，开始沉淀时所需要的银离子浓度越小，则越先沉淀，因此答案为c （14广东11）某同学组装了图4所示的电化学装置，电极为al，其它均为cu，则a.电流方向：电极a电极b.电极发生还原反应 c. 电极逐渐溶解d.电极的电极反应：cu2+ + 2e-=cu答案a（14全国新课标i卷27）（4）(h3po2)也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：写出阳极的电极反应式 分析产品室可得到h3po2的原因 早期采用“三室电渗析法”制备h3po2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是 杂质。该杂质产生的原因是： 。(13全国新课标i卷28)二甲醚（ch3och3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为h2、co、和少量co2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： co(g）+ 2h2(g) = ch3oh(g) h1=-90.1 kjmol-1 co2(g)+ 3h2(g) = ch3oh(g)+h2o(g) h2=-49.0 kjmol-1 水煤气变换反应： co(g) + h2o (g)=co2(g)+h2(g) h3=-41.1 kjmol-1 二甲醚合成反应： 2ch3oh(g)=ch3och3(g)+h2o(g) h4=-24.5 kjmol-1 (1)al2o3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度al2o3的主要工艺流程是（以化学方程式表示） (2)分析二甲醚合成反应对于co转化率的影响 。 (3)由h2和co直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。有研究者在催化剂（含cu-zn-al-o和al2o3），压强为5.0mpa的条件下由h2和co直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中co转化率随温度升高而降低的原因是_。 二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kwhkg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_。 一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_个电子的电量；该电池理论输出电压1.20v，能量密度e=_（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kwh=3.6105j ） 答案：（1）al2o3（铝土矿）+2naoh=2naalo2+h2o；naalo2+co2+2h2o=nahco3+al(oh)3； (2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应平衡向右移，co转化率增大，生成的h2o通过水煤气反应消耗部分co （3）2co(g)+4h2(g)=ch3och3(g)+h2o(g)；h=-204.7kj/mol；该反应分子数减小，压强升高平衡右移，co和h2的转化率增大，ch3och3产率增加，压强升高使co和h2的浓度增加，反应速率增大。 （2008广东24）（12分）科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、学照条件下，n2在催化剂（掺有少量fe2o3的tio2）表面与水发生反应，生成的主要产物为nh3。进一步研究nh3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、n2压力1.0105pa、反应时间3 h）:t/k303313323353nh3生成量/（10-6mol）4.85.96.02.0相应的热化学方程式如下：n2(g)+3h2o(1)=2nh3(g)+o2(g) h=+765.2kjmol-1回答下列问题：（1