《化学反应原理》高考题.doc

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1、 (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

2、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(S

3、O4)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

4、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

5、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

6、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

7、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5015

8、0s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

9、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

10、)。（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

11、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

12、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

13、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

14、，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

15、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

16、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

17、+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。

18、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

19、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

20、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、

21、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）

22、 (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，1k

23、Wh=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

24、、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） 请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。（2） 与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。

25、请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：（3） 工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 mol H2(g),.反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH2的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为, 计算该条件下N2的平衡转化率；该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。24.(1)画图略要点：1.催化剂可降低反应的活化能，但对这各反应前后能量变化并不产生任何影响。2.该反应为吸热反应，所以反应物的总能量要低于生成物的总能量。(2)请提出可提高其反应速率且增大N

26、H3生成量的建议：升高温度，增大反应物N2的浓度，不断移出生成物脱离反应体系。解释：该反应正反应是吸热反应，升高温度，使化学平衡向正反应方向移动，从而增大NH3生成量，升高温度也能提高反应速率；增大反应N2浓度，加快反应速率，并使化学平衡向右移动；不断移出生成物脱离反应体系，使平衡向右移动，增大NH3生成量。(3) 该条件下N2的平衡转化率：66.7% 该条件下反应2NH3(g) = N2(g) +3H2(g)的平衡常数为0.005解释：由三行式法计算可知，起始时，c(N2)=0.3mol/l.平衡时，c(N2)=0.1mol/l; c(H2)=0.2mol/l; c(NH3)=0.4mol/l 。所以N2的平衡转化率=(0.3-0.1)/0.3*100%=66.7%反应2NH3(g) = N2(g) +3H2(g)的平衡常数K= c(N2)* c(H2)3/ c(NH3)2=0.005