化学综合题(通州中学).doc

综合题1（10分）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如下图所示，试回答下列问题：阳 光光电池电解水H2烟道气吸收池CO2合成塔甲醇乙醇胺加 热乙醇胺 该合成路线对于环境保护的价值在于 。 1520%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性，上述合 成线路中用作CO2吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因： 。H2OH2O2e-电解质溶液价带对电极半导体电极e-光ECEvh CH3OH、H2的燃烧热分别为：H725.5kJ/mol、H285.8kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式： 。 科学家发明了一种基于右图所示原理的廉价光电化学电池装置，写出光照时半导体电极表面发生的电极反应式 。目前应用最多的半导体材料是Si，甚至有人提出硅是“21世纪的能源”，硅可作为新能源的原因可能的是 。a在自然界中存在大量的单质硅b硅可以通过化学方法“再生”c硅具有较强的亲氧性，燃烧放出的热量多d硅的化学性质不活泼，便于安全运输、贮存1（10分） 有利于防止温室效应 HOCH2CH2NH2H2OHOCH2CH2NH3OH CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O(l) H131.9kJ/mol 2H2O4eO24H bcd（每空2分）2373w.w.w.k.s.5.u. c.o.m343近年来，江苏省酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。 有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，流程如下：()将含SO2的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO3溶液。()将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。()将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。 写出步骤()反应的化学方程式： 写出步骤（III）反应的离子方程式： 还有学者提出利用 Fe 2十、Fe3十等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO42一而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42一的转化率。w.w.w.k.s.5.u. c.o.m 该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是（填序号） 。 A碘的淀粉溶液 B酸性高锰酸钾溶液 C氢氧化钠溶液 D氯化钡溶液 若上述实验是在标准状况下进行的，X是已知体积和物质的量浓度的溶液，欲测定转化器中SO2氧化成SO42一的转化率，已知气体流速，还需测定的数据是 新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，再用一定量的磷酸进行反应，在反应回收SO2后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是 。 为进一步减少SO2的污染并变废为宝，人们正在探索用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2。该方法涉及到的化学反应为：SO22CO2CO2Sx、COSxCOS、2COSSO22CO2Sx。其中COS中“C”化合价为 。 若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理：首先在消化细菌的作用下将NH4氧化为NO3：NH42O2NO32HH2O，然后加入甲醇，NO3和甲醇转化为两种无毒气体。请写出加入甲醇后反应的离子方程式 。2（方程式2分，其余每格1分） SO2+NaOH=NaHSO3 HSO3-+H+=SO2+H2O AB 实验时间和加入盐酸酸化的氯化钡溶液后生成沉淀的质量 变废为肥，充分利用资源，降低污染 4 5CH3OH+6NO3-+6H+ =5CO2+3N2+13H2O3（10分）近年来我省汽车拥有量呈较快增长趋势。汽车尾气已成为主要的空气污染物；部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准，已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。 某研究性学习小组在一烟雾实验箱中对光化学烟雾形成进行 了模拟实验。测得烟雾的主要成分为CxHy(烃)、NO、NO2、O3、PAN(CH3COOONO2)，各种物质的相对浓度随时间的变化，记录于右图。根据图中数据，下列推论中，最不合理的是 ANO的消失的速率比RH快 BNO生成NO2CCxHy及NO2可以生成PAN及O3 DO3生成PAN0tN2的体积分数 T2T1 汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2的反应：N2(g)+O2(g)2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。 右图表示在T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像，根据图像判断反应 N2(g)+O2(g)2NO(g)为 (填“吸热”或“放热”)反应。 2000时，向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则2000时该反应的平衡常数K= 。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为 。 为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。催 化 剂NOO2NO2CO催 化 剂N2CO2NO2 写出上述变化中的总化学反应方程式： 。 当采用稀薄燃烧指汽油在较大空/燃比（空气与汽油的体积比）条件下的燃烧发动机时，此时汽车排除尾气中的主要污染物为NOx。为减少NOx的排放，采用了吸附还原型催化剂，用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)2H2O(g)； H1 -574 kJmol-1 CH4(g)4NO(g) 2N2(g)CO2(g)+2H2O(g)； H2若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则H2 。3（10分） D（1分） 吸热 （1分） (0.11) （2分） 14.3% （2分） 2NOO24CO4CO2N2 （2分） -1160 kJmol-1 （2分）反应过程能量反应物生成物4石油化工专家闵恩泽院士获2007年度国家最高科学技术奖，他是石油化工技术自主创新的先行者和绿色化学的开拓者，他研制的多种石油炼制催化剂极大地降低了我国石油化工产品的成本。 使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是 。 “绿色化学工艺”的理想状态是反应物中原子利用率为100%。工业上，通过绿色化学工艺用CO、CH3OH和一种不饱和脂肪链烃合成CH2C(CH3)COOCH3，该不饱和脂肪链烃的名称为 。 右图表示某石油炼制反应进行过程中能量（单位为kJmol1）的变化示意图。试在答题纸对应的图像中用虚线表示在反应中使用催化剂后能量的变化情况。 科研人员在实验室中按下列流程在催化反应器中装载不同的催化剂，探究不同催化剂对石油裂解反应的催化性能。石油气体（一定温度）催化反应器检 测尾气处理 该探究实验的条件控制非常重要，检测装置中选择的检测试剂及必须注意的问题是 。 从安全的角度考虑，本实验尾气处理的方法是 。反应过程能量反应物生成物4轻质油和气态烯烃（或碳原子数较少的烃） 丙炔 试剂为溴水或高锰酸钾溶液，其浓度、体积在每次实验中均相等将剩余气态有机物点燃（每空2分，共10分）5（10分）汽车尾气中含有CO和氮氧化物。治理尾气的方法是在排气管上安一个催化转化器，其中发生如下反应：2NO+2CON2 + 2CO2。 2NO(g)+2CO(g) N2(g) + 2 CO2(g)反应的平衡常数的表达式为：K = 。 已知： CO(g)+1/2 O2(g) = 2CO2(g) H = 283 kJ/molN2(g)+ O2(g) = 2 NO(g) H = 180 kJ/mol则反应2 NO(g)+2 CO(g) N2(g) + 2 CO2(g) H = kJ/mol。 对于可逆反应2 NO(g)+2 CO(g) N2(g) + 2 CO2(g)，结合（2）中信息，下列说法正确的是 。 升高温度，平衡常数增大 升高温度，逆反应速率降低 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 反应达到平衡后，其他条件不变，缩小容器容积，平衡向生成N2 和CO2的方向移动 下列说法正确的是 。 NO、CO、CO2均为酸性氧化物 CO2的大量排放会导致温室效应，所以应尽量选用公共交通，提倡低碳出行 汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气与氧气，在高温条件下生成的 实验室可以利用NaOH溶液吸收CO2，标准状况下2.24 L CO2气体被1.5 L 0.1 mol/L NaOH溶液全部吸收（不考虑CO2溶于水），生成Na2CO3的物质的量为 mol。5（10分） （2分） 746 （2分） （全对得2分，漏选得1分，有错选得0分） （全对得2分，漏选得1分，有错选得0分） 0.05 （2分） 6(12分)已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制：请回答以下问题：电解时，阴极上的电极反应式为 ；电解过程中，硫酸铜的浓度变化 ；步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理： 阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式： 。残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：序号反应平衡常数1Au + 6HNO3（浓）= Au(NO3)3 + 3NO2+ 3H2O1从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比13的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因： 滤液含量的测定： 以下是该小组探究滤液的一个实验流程：则100ml滤液中Cu2+ 的浓度为 molL-1 ，Fe2+的浓度为 molL-1。6步骤一： Cu2+2e Cu （2分）；变小（2分） 3Ag + 4H+ + NO3 3Ag+ + NO + 2H2O（2分） 浓盐酸含有大量氯离子，Au3+ 离子与氯离子形成稳定的AuCl4离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中。（2分） 0.5 （2分） 0.1（2分）综合题2008年江苏高考第18题（10分）“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有： 。（填字母） a减少化石燃料的使用 b植树造林，增大植被面积c采用节能技术 d利用太阳能、风能将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如： a6CO2 + 6H2OC6H12O6 bCO2 + 3H2CH3OH +H2OcCO2 + CH4CH3COOH d2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO2转化为CH4的中间体， 即：CO2HCOOHCH4写出产生H2的反应方程式 。由图可知，镍粉是 。（填字母）a反应的催化剂b反应的催化剂c反应的催化剂d不是催化剂当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是 。（填字母）a反应的速率增加，反应的速率不变b反应的速率不变，反应的速率增加c反应的速率均不变d反应的速率均增加，且反应的速率增加得快e反应的速率均增加，且反应的速率增加得快f反应的速率减小，反应的速率增加18abcd a c3Fe+4H2OFe3O4+2H2 c e2009年江苏高考第18题（10分）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。（1）在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：方法一：2NaClO34HCl2ClO2Cl22NaCl2H2O方法二2NaClO3H2O2H2SO42ClO2Na2SO4O22H2O：用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是 。（2）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.56.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2）。2001年我国卫生部规定，饮用水中ClO2的含量应不超过0.2mgL1 。饮用水中ClO2、ClO2的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I还原为ClO2、Cl的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH2.0时，ClO2也能被I还原成Cl。反应生成的I2 用标准Na2S2O3溶液滴定：Na2S2O3I2Na2S4O62NaI请写出pH2.0时，ClO2与I反应的离子方程式 。 请完成相应的实验步骤：步骤1：准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。步骤2：调节水样的pH为7.08.0。步骤3：加入足量的