化学高考冲刺阶段备考建议与专题训练(4)

0.40 mol -C2H5(g)充入2L真空密闭容器中发生反应，测定该容器内的物质，得到数据如下表： 时间/min n( -C2H5)/mol n( -CH=CH2)/mol 0 0.40 0.00 10 0.30 0.10 20 0.26 n1 30 n2 0.16 40 n3 0.16 （1）n1= mol，计算该反应的平衡常数，K= 。

（2）工业上常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（不参与反应）。 -C2H5(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系如图31-1所示。当其它条件不变时，水蒸气的用量越大，平衡转化率将 （填―越大‖、―越小‖或―不变‖），原因是 。

40 60 80 -C2H5平衡转化率/% 101kPa(900K) 202kPa(900K)

0 4 8 12 16 n(H2O) 图31-1 n( -C2H5) （3）副产物H2用做氢氧燃料电池。写出酸性条件下，该电池正极的电极反应式 。 （4）在相同条件下，若最初向该容器中充入 -CH=CH2(g)和H2(g)，假设在40 min时达到上述同样的平衡状态，请在图31-2中画出并标明该条件下 -C2H5(g)和 -CH=CH2(g)的浓度c随时间t变化的曲线。

c/mol·L-1

0.24

0.20 0.16 0.12 0.08

【答案】31-3、（16分）有效数字错误或无单位扣1分

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0.04

0 10 20 30

40 t/min 图31-2

（1）0.14 （2分）； 0.053 mol·L（2分）

（2）越大（2分），体系总压强一定时，水蒸气的分压越大，平衡体系的分压越小，平衡向气体体积增大的方向移动（3分）。或者：水蒸汽的用量增大，体系内各物质的浓度商QC小于平衡常数KC，所以平衡将向右移动，使苯乙烷的转化率增大。 （3）O2+ 4H+ + 4e- = 2H2O （3分）

（4）[4分。只要苯乙烯曲线变化趋势在减小，横向时间轴，且起点（0，0.20）、终点在(40，0.08)；苯乙烷曲线变化趋势在增大，纵向浓度轴，且起点（0，0）、终点（40，0.12），即可得满分]

c/mol·L-1

0.24

-1

0.20 0.16 0.12 0.08 0.04 0 10 20 -C2H5 · · -CH=CH2 30 40 t/min

图31-2

【解析】（1）考查学生数据处理能力及平衡常数计算。

（2）考查学生阅图能力及影响化学反应速率和化学平衡的因素的分析。 （3）考查学生对新型燃料电池电极反应式的书写。 （4）考查学生画图能力。

（16分）燃煤废气中的氮氧化物（NOx）、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实31-4．

现节能减排、废物利用等。

（1）对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：

CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H ＝－574 kJ·mol CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H ＝－1160 kJ·mol－1 则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 （2）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：

2CO2(g) + 6H2(g)

CH3OCH3(g) + 3H2O(g)

。

－1

已知在压强为aMPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下图：

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①若温度升高，则反应的平衡常数K将 （填―增大‖、―减小‖或―不变‖。下同）；若温度不变，提高投料比[n(H2) / n(CO2)]，则K将 ；该反应△H 0（填―>‖、―<‖或―=‖）。

②若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 。

③在aMPa和一定温度下，将6 molH2和2 mol CO2在2L密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中CH3OCH3的体积分数约为16.7％（即1/6），此时CO2的转化率是多少？（写出计算过程，计算结果保留2位有效数字。）

【答案】31-4．（16分）（1）CH4(g) ＋2NO2(g)＝N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g) △H＝－867 kJ·mol－1（3分）

（2）①减小（2分） 不变（2分） <（2分）

②CH3OCH3 －12e－ ＋16OH－＝2CO32－ ＋11H2O（2分）

③设平衡时CO 2的转化率为x

2CO2(g) + 6H2(g)

CH3OCH3(g) + 3H2O(g)

开始浓度( mol/L) 1 3 0 0 变化浓度( mol/L) x 3x x/2 3 x/2

平衡浓度(mol/L) 1-x 3-3x x/2 3 x/2 （1分） 0.5x/(1-x+3-3x+0.5x+1.5x)×100%=16.7％ （2分） x=0.80（2分，有效数字不正确扣1分）

CO2的转化率为80%

【解析】（1）考查学生盖斯定律的应用与热化学方程式书写。

（2）考查学生阅图能力，判断反应条件对化学平衡常数的影响。 （3）考查学生新型燃料电池的电极反应式书写。 （4）考查学生化学平衡转化率的计算。

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32-1．（16分）工业碳酸钠（纯度约为98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl－、和SO42－等杂质，提纯工艺线路如下：

Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示： Na2CO3·10 H2O Na2CO3·7H2O Na2CO3·H2O 32 36 t（℃）

Ⅱ、有关物质的溶度积如下： 物质 Ksp CaCO3 4.96×10－9 MgCO3 6.82×10－6 Ca(OH)2 4.68×10－6 Mg(OH)2 5.61×10－12 Fe (OH)3 2.64×10－39 回答下列问题：

⑴加入NaOH溶液时发生的离子方程式为 。 ⑵―趁热过滤‖时的温度应控制在 。

⑶有人从―绿色化学‖角度设想将―母液‖沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行 ，并说明理由 。 ⑷已知：Na2CO3·10 H2O(s)＝Na2CO3(s)＋10 H2O(g) △H = + 532.36kJ·mol－1 Na2CO3·10 H2O(s)＝Na2CO3·H2O(s)＋9 H2O(g) △H = + 473.63kJ·mol－1 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 。 【答案】32-1.（16分）

⑴（6分，各2分）Fe3++3OH－ = Fe(OH)3↓、 MgCO3 +2OH－=Mg (OH) 2+CO32－、 Mg2++2OH－=Mg（OH）2↓

⑵（2分）高于36℃

－2－．．．

⑶（2分）不可行；（3分）若―母液‖循环使用，则溶液Cl)和O)增大，最后所4．．c(．．．．．．c(S．．．．．．．．得产物Na2CO3混有杂质 ．．

⑷（3分）Na2CO3·H2O(s)＝Na2CO3(s) +H2O(g) △H=+58.73kJ·mol－1 【解析】无机工艺流程——无机物性质的应用（以元素的性质为载体）。 （1）反应方程式的书写（离子反应），离子浓度的计算。 （2）工艺条件的选择。

（3）绿色化学、物质循环使用的问题。 （4）除杂质的相关问题（方法和实验）。 （5）盖斯定律的应用和热化学方程式书写。

32-2．（16分）以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：

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FeCO3 固体 产品I 氧化铁 调节pH至 调节pH=1 加入NH4HCO3， 酸浸 过滤 硫铁矿过滤 滤液 加入足量铁粉 5～6.5，过滤 滤液 B 烧渣 A 步骤III 步骤II 步骤IV 步骤I

煅烧 (NH4)2SO4溶液

产品Ⅱ(无氯钾肥) 合成 KCl

回答下列问题：

（1）在步骤I中，为提高酸浸的速率，可以采取的措施有 （填两个措施），过滤后滤液A中的金属阳离子是______ ；滤渣的主要成分为 (填化学式) （2）酸浸时Fe3O4溶于酸反应的离子方程

品I的化学反应方程式为_____ ___ ；

（3）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲__ ，为了获得产品Ⅱ，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是 、趁热过滤、洗涤、干燥； 要趁热过滤的原因是 ；若在实验室进行趁热过滤，可以采取的措

施是 （写1种）。

（4）检验产品II晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是 ，进一步提纯产品II的方法是 ； （5）步骤Ⅲ中调节溶液的pH选用的试剂是 。

【答案】32-2．（16分）（1）粉碎烧渣、升温、适当增大酸的浓度等2个措施（2分），Fe3＋ 、Fe2＋ （或铁离子、亚铁离子）（1分），SiO2（1分） （2）Fe3O4 + 8 H＋ = Fe2＋ + 2Fe3＋ + 4H2O （2分） ４FeCO3+O2

2Fe2O3+4CO2 （2分）

（3）K2SO4 （1分）；加热浓缩，蒸发结晶（1分），防止氯化铵因为降温导致其溶解度降低而析出、令产品II不纯（1分），预热过滤装置或用常压热过滤漏斗进行过滤（1分）。 （4）Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液；重结晶（3分，各1分） （5）氨水（1分）

【解析】本题考查对离子反应的实质、氧化还原反应及离子方程式的书写、元素化合物性质、铁的化合物的化学性质的理解，考查学生化学实验基本操作能力、处理化工流程图的分析能力及图表观察和分析能力。

32-3.（16分）钛（Ti）具有高强度和耐酸腐蚀性，是重要的工业原料。以金红石（主要成分为TiO2，含少量Fe2O3、SiO2）为原料可制取Ti。工业流程如下：

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0 20 40 60 温度（℃） 80 100 溶解度（g/100g水） 式为 ，煅烧FeCO3生成产

硫酸铵 氯化铵 氯化钾

线如右图所示，产品Ⅱ的化学式为_ _

硫酸钾

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