2010-2017年全国卷原理题微课码卷

全国卷原理题

物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。1【2010国标26】
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：
B　　　、E　　　、G________________；
（2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是　　　　　，
阴极物质是　　　 ，电解质溶液是　　　　 ；
（3）反应②的化学方程式是　　　　　　　。
（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D。则反应的平衡常数K=　　　　_。
若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，
则B的平衡浓度　　　　　　　 （填“增大”、“不变”或“减小”），
氧气的转化率　　　　　　　　（填“升高”、“不变”或“降低”），
D的体积分数　　　　　 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
参考答案：
（1） SO2   H2SO4    Cu2O（2）粗铜  精铜   CuSO4溶液
（3）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2­↑+2H2O
（4）k=23.8 L·mol-1  减小    降低    减小
若有不明白的地方，可以看微课讲解。
2[2010国标28]
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有　　　　　　　　　　 ；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是　　　　　 ；
（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是　　　　　 ；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有　　　_____　　　（答两种）；
（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol/L  H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计，其中：V1=　　　　　 ，V6=　　　　　，V9=　　　　　　 ；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈　　　　 色，实验E中的金属呈　　　　 色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案：
【2010全国28】(1)Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2­↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu / Zn微电池，加快了氢气产生的速率
(3)Ag2SO4
(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(任意答两种即可)
(5)①V1=30   V6=10  V9=17.5
②灰黑    暗红
③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质铜会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积
3.[2011国标26]
0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。

请回答下列问题：
（1）试确定 200℃时固体物质的化学式__ ________（要求写出推断过程）；
（2）取 270℃所得样品，于 570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为　　　______________________________ 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为　　　　　　，其存在的最高温度是　　　　　　 ；
（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________；
（4）在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，
c（Cu2+）=_________mol·L1（Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20）。
若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。
参考答案：

若有不明白的地方，请看张伟老师的微课讲解。
4.[2011国标27]
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的
热化学方程式为_________________________；
（3）在容积为 2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于 300℃）；

下列说法正确的是______（填序号）；
①  温度为T1时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1
②  该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③  该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为____________；
（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_______________________、正极的反应式为_________________________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1KJ,则该燃料电池的理论效率为________________________________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）
参考答案：【2011国标27】答案：(1) 2858
(2)CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l)　　　　 △H=-443.5kJ·mol-1
(3)③④
(4)1-α/2
(5) CH3OH +H2O-6e-= CO2 +6H+
3/2O2 +6H+ +6e-= 3H2O
96.6%
如果你还有不明白的地方，请看张伟老师的讲解。
5.[2012国标26]
铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式。可用离子交换和滴定的方法。实验中称取 0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预防处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol·L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中X值
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合样品，采用上述方法测得n(Fe): n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为___________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和____________反应制备
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_______________
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为____________________________
与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_________________________，
该电池总反应的离子方程式为___________________。
参考答案：
【2012国标26】（1）x=3
n(Cl)=0.0250L×0.40mol·L-1=0.010mol
0.54g-0.010mol× 35.5g·mol -1= 0.19g
n(Fe)=0.19g/ 56g·mol-1=0.0034mol
n(Fe):n(Cl)=0.0034:0.010≈1:3，x=3
（2）0.10　盐酸　氯气
（3）2Fe3++2I-=2Fe2++I2(或2Fe3++3I-=2Fe2++I3-)
（4）2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-
（5）FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；
2FeO42-+8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)2+4OH-
如果你还有不明白的，请参考张伟老师的微课讲解。
6.[2012国标27]
光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。
（1）实验室中常用来制备氯气的化学方程式为____________________________________；
（2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1，则生成 1 m3（标准状况）CO所需热量为________________________________________；
（3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为_____________________________________________________________________；
（4）COCl2的分解反应为COCl2(g)= Cl2(g)+ CO(g)　△H=+108 kJ·mol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：

①计算反应在地8min时的平衡常数K=_______________________；
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)_______T(8)（填“＜”、“＞”或“=”）；
③若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=__________mol·L-1
④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示]的大小________________________；
⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)_____ v(15-16)（填“＜”、“＞”或“=”），原因是_____________________________
参考答案：
【2012国标27】答案：（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）5.52×103KJ
（3）CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2
（4）①0.234mol·L-1  ②＜  ③0.031   ④v(5-6)＞v(2-3)=v(12-13)
⑤＞；在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大
如果你还不明白，可以听张伟老师微课讲解。
7.[2013国乙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和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（i）CO(g) + 2H2(g) =CH3OH(g)
△H1 = -90.1kJ·mol-1
（ii）CO2(g) + 3H2(g)= CH3OH(g) + H2O(g)
△H2　= -49.0kJ·mol-1
水煤气变换反应：
（iii）CO(g) + H2O(g)= CO2(g) + H2 (g)
△H3　= -41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反应：
（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+ H2O(g)
△H4　 = -24.5kJ·mol-1
回答下列问题：
（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（iV）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　　　 　　　。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响　　　　　　　　　。
（4）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　　   。

（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kW·h·kg-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　　　 　　个电子的能量；该电池的理论输出电压为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，1 kW·h = 3.6×106J）。
参考答案：
【2013国乙28】答案：
（1）Al2O3(铝土矿) + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4
NaAl(OH)4+ CO2= Al(OH)3↓+ NaHCO3，2Al(OH)3  Al2O3+3H2O
（2）消耗甲醇，促进甲醇合成反应（i）平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应（iii）消耗部分CO。
（3）2CO(g)+ 4H2(g) = CH3OCH3 + H2O(g)
△H= -204.7kJ·mol-1
该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大。
（4）反应放热，温度升高，平衡左移。
（5）CH3OCH3+ 3H2O = 2CO2 + 12H+ + 12e- 12 
如果你还有什么不明白，请您看张伟老师讲解的微课吧。
8.[2013国甲28]
在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应：
A(g)⇌ B(g) + C(g )　　　　　　　　△H =+85.1kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列问题：
（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为　　　　　　　　　　　。
（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α（A）的表达式为　　　　　　　，平衡时A的转化率为　　　　 ，列式并计算反应的平衡常数K　　　　　　　 。
（3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A）,n总=　　　　　 mol，n（A）＝　　　mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝　　　　　 。
反应时间t/h
0
4
8
16
c(A)/(mol·L-1)
0.10
a
0.026
0.0065
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律，得出的结论是　 ________________________________________________________，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为　　　　　　 mol·L-1。
参考答案：【2013国甲28】答案：（1）升高温度、降低压强

②0.051  　　达到平衡前每间隔4h，c(A)减少约一半     0.013
如果你不明白，可以看张伟老师的微课讲解：
9.[2014国乙27]
次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：_______________________。
（2）H3PO2及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。
①(H3PO2)中，磷元素的化合价为_________。
②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为：__________(填化学式)
③NaH2PO2为___________(填正盐或酸式盐)，其溶液显___________(填弱酸性．中性或者弱碱性)
（3）(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：
________________________________________________________。
（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)：

①写出阳极的电极反应式______________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因______________________________
③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：________。
参考答案：
（1）H3PO2⇌H++H2PO2－
（2）①+1    ②H3PO4    ③正盐     弱碱性
（3）2P4＋3Ba(OH)2+6H2O＝3Ba(H2PO2)2+3PH3↑
（4）①2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋；
②阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的 H2PO2－穿过阴膜扩散至产品室．二者反应生成H3PO2
③PO43－；H3PO2或H2PO2－被氧化
如果你还有什么不明白的，请看张伟老师的讲解吧：
10.[2014国乙28]
乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：
（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙
醇。写出相应的反应的化学方程式______________________________。
（2）已知：
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g)
△H1＝－23.9KJ·mol－1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g)
△H2＝－29.1KJ·mol－1
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)＝CH3OCH3(g))△H3＝+50.7KJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的
△H＝________KJ·mol－1
与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是：_____________________。
（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度．压强的关系
(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K＝____________
(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：______，理由是：____________。
③气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度 290℃，压强 6．9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0．6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有___________________、__________________。
参考答案：
[2014国乙28]
（1）C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H;C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH+H2SO4;
（2）-45.5   污染小，腐蚀性小等；
（3）①K=0.07(MPa)-1;
②P1234;反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高；            ③将产物乙醇液化转移去，增加n(H2O):n(C2H4)的比。
如果你还不明白，请听张伟老师讲解。
11.【2014国甲26】
在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)⇌ 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：
（1）反应的△H　　　　　　 0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为　　　mol·L-1·s-1，反应的平衡常数K1为　　　　　。
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。①T 　　　　 100℃（填“大于”“小于”），
判断理由是　　　　。
②列式计算温度T是反应的平衡常数K2
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向　　（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是
参考答案：
[2014国甲26]答案：
（1）大于    　0.0010　    0.36 　mol·L-1
（2）①大于；　该反应正方向吸热，而反应向着吸热方向进行，故温度升高
②K2= (0.16 mol·L-1)2/(0.020mol·L-1) =1.3 mol·L-1
（3）　逆反应；对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动
如果你还有什么不明白，请看张伟老师的微课讲解：
12.【2014国甲27】
铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：
（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在周期表的位置为第　____周期，第　　族；PbO2的酸性比CO2的酸性　　　　　（填“强”或“弱”）。
（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，
反应的化学方程式为　　　　____________ 。
（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，
反应的离子方程式为　　　　；
PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3) 2和Cu(NO3) 2的混合溶液为电解液电解制取。
阳极发生的电极反应式为　　　__　　 ，
阴极观察到的现象是　　　　　_　 ；
若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式_____，
这样做的主要缺点是　　　_　_　　　　　　　 。
（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（）的残留固体，若a点固体表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m:n值　　　　　　　　　　 。

请你先做一下这道题，如果有不明白，请看下面张伟老师的微课讲解。
以下是这道题的参考答案：

13.[2015国乙28]
碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为　　　。
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：　　　。
已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
（3）已知反应2HI（g）== H2（g）+I2（g）的△H= +11 kJ·mol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为　　　　　　kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）⇌ H2（g）+I2（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x（HI）
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x（HI）
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果，
该反应的平衡常数K的计算式为　　　。
②上述反应中，正反应速率为v正= k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为　　　__（以K和k正表示）。若k正=0.0027min-1，在t=40min时，v正=　　　min-1。
③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为　　（填字母）。

参考答案：
【2015国乙28】答案：
（1）MnSO4（或Mn2+）；（2）4.7×10-7；（3）299
（4）①②k正/K   1.95×10-3     ③A、E
如果你还不明白，请看张伟老师的微课讲解吧：
14.[2015国甲26]
酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据如下表所示：


回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为             ，电池反应的离子方程式为：　　　 。
（2）维持电流强度为 0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌        g。（已知F= 96500C·mol-1）
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可以通过________分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、____和　　     ，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为　               ，其原理是　 。
（4）用废电池的锌皮制作ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加入稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为　   ，加碱调节pH为   时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10-5mol·L-1时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至pH为     时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol·L-1）。
若上述过程不加H2O2后果是　      ，原因是　　  。
参考答案：（1）MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；
Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH
（注：式中Zn2+可写为Zn(NH3)42+、Zn(NH3)2Cl2等，H+可写为NH4+）
（2） 0.05g
（3）加热浓缩、冷却结晶；碳粉、MnOOH；
在空气中加热；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2
（4）Fe3＋；2.7；6；Zn2＋和Fe2＋分离不开；Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
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15.[2015国甲27]
甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　　　　　　　 △H1
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH（g）+H2O(g)　　 △H2
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　　　　  △H3
回答下列问题：
（1）已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为　　　___________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为　　　　　（填曲线标记字母），其判断理由是　　　　_　。由此计算△H1=　_　 kJ·mol-1，已知△H2= —58kJ·mol-1，则△H3=　　__ kJ·mol-1。
（3）合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而　　　　　 （填“增大”或“减小”），其原因是　　　　　___　 ；图2中的压强由大到小为_______________，其判断理由是____________。

参考答案：
【2015国甲27】答案：（1）—99；＋41
（2）；a；反应①为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小
（3）减小      升高温度时，反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大，反应③为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大，总结果，随温度升高，使CO的转化率降低      P3＞P2＞P1     相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高
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16.【2016全国I卷27(15分)】
元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是___________________________。
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_________________________。
②由图可知，溶液酸性增大，CrO42−的平衡转化______(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_______________________________。
③升高温度，溶液中CrO42−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−，利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10−5 mol·L−1)时，溶液中c(Ag+)为______________mol·L−1，此时溶液中c(CrO42−)等于________________mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10−12和2.0×10−10)。
(4)+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72−还原成Cr3+，该反应的离子方程式为______________。
参考答案：
【2016全国I卷27】提示：Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓; Cr(OH)3+OH-= Cr(OH)4−，c(Ag+)=2.0×10-5mol/L
(1)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
(2)①2CrO42-+2H＋⇌Cr2O72-+H2O；②增大；1.0×1014；③；
(3) 2.0×10-5 ；5×10-3；(4) Cr2O72-+3HSO3-+5H＋=2Cr3++3SO42-+4H2O。
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17.【2016全国II卷26】
联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（1）联氨分子的电子式为_____________，其中氮的化合价为____________。
（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为____________________________________________________________。
（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)   ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)   ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)   ΔH3
④2 N2H4(l)+ N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g)    ΔH4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为__________________。
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为______________________________(已知：N2H4+H+⇌N2H5+的K=8.7×107；KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为___________。
（5）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_________________。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2______kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是___________。
参考答案：
【2016全国II卷26】26、（1）    -2
（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O   （3）2ΔH3-2ΔH2-ΔH1反应放热量大、产生大量气体
（4）8.7×10-7；N2H6(HSO4)2
（5）固体逐渐变黑，并有气泡产生    1  N2H4的用量少，不产生其他杂质（氧化产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4）
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18.【2016全国II卷27】
丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
①C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)  ΔH=-515kJ/mol
②C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)  ΔH=-353kJ/mol
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_____________；
有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是______________；
提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_______________。
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________；
高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是______（双选，填标号）
A．催化剂活性降低
B．平衡常数变大
C．副反应增多
D．反应活化能增大


（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为________，理由是_______________。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。
参考答案：
【2016全国II卷27】（1）两个反应均为放热量大的反应；降低温度、降低压强；催化剂
（2）不是；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC
（3）1；该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低1：7.5：1
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19.【2016新课标III第27题（15分）】
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：
(1) NaClO2的化学名称为____________。
（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：
离子
SO42−
SO32−
NO3−
NO2−
Cl−
c/（mol·L−1）
8.35×10−4
6.87×10−6
1.5×10−4
1.2×10−5
3.4×10−3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_____________。增加压强，NO的转化率______（填“提高”“不变”或“降低”）。
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________ （填“提高”“不变”或“降低”）。
③由实验结果可知，脱硫反应速率_________脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是____________。
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压px如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________（填“增大”“不变”或“减小”）。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________。（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有优点是________。
②已知下列反应：
SO2(g)+2OH− (aq) ===SO32− (aq)+H2O(l)     ΔH1
ClO− (aq)+SO32− (aq) ===SO42− (aq)+Cl− (aq)    ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+（aq）+SO42−（aq）    ΔH3
则反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO− (aq) +2OH− (aq) = CaSO4(s)+H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=__________。
参考答案：
1）亚氯酸钠（2分）
（2）①4NO+3ClO2—+4OH—=4NO3—+2H2O+3Cl—   提高  （2分，1分，共3分）
②降低（1分）③大于  SO2  的还原性强于NO； NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高（每空1分，共2分）
（3）①减小（1分）②(2分)
（4）①形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高（2分）
②ΔH1+ΔH2-ΔH3 (2分)
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20.【2017全国I卷28题】（14分）
近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。
回答下列问题：
（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是____
（填标号）。
A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．0.10 mol·L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为
_____________________________、
______________________________，
制得等量H2所需能量较少的是_____________。
（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g) +H2O(g)。在610 k时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率=_______%，
反应平衡常数K=__________________。
②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率_____，该反应的ΔH_____0。（填“>”“或“=”）
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）
A．H2S
B．CO2
C．COS
D．N2
参考答案

21.【2017全国II卷27题】
丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)  ΔH1
已知：②C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g)  ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)= H2O(g)  ΔH3-242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为___ kJ·mol-1。图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x____0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是____（填标号）。
A．升高温度
B．降低温度
C．增大压强
D．降低压强

（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。
参考答案

22.【2017全国III卷28】
砷（As）是第四周期VA族元素，可以形成As2S3、 As2O5、H3AsO3、 H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：
（1）画出砷的原子结构示意图____。
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式____________。
该反应需要在加压下进行，原因是_______________。
（3）已知：
As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+5/2O2(g)=As2O5(s)ΔH3
则反应As2O5(s)+3 H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH=_________。
（4）298K时，将20mL 3x mol/L Na3AsO3、20mL 3xmol/L I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)⇌AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。
溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。
a．溶液的pH不再变化
b． v(I-)=2v(AsO33-)
c． c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化
d． c(I-)=ymol/L
②tm时，v正____ v逆（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③tm时v逆____tn时v逆（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是______。
④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为_______。
参考答案