北京市2021-2022学年高三各区上学期期末化学考试分类汇编 ：化学反应原理（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 北京市2021-2022学年高三各区上学期期末化学考试分类汇编 ：化学反应原理（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-01-18 20:35:30 | ||
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文档简介
北京市2021-2022学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编
化学反应原理
（海淀区）1. 传统方法制备会产生大量副产物，研究者通过更环保的电解法，使用空气和水制备，并用其处理有机废水，过程如下。
（1）电解制备，装置示意图如右图所示。
a极的电极反应式为 。
通过管道将b极产生的气体送至a极，目的是 。
pH过高时会分解。但电解一段时间后，a极附近溶液的pH基本不变，原因是 。
④测定生成的浓度。取x mL溶液，用a 溶液滴定，完全反应转化为时，消耗b mL 溶液。则溶液的浓度为 。
（2）用氧化含有机物RhB的废水，将其降解为无机物，结果如右图所示。溶液中的总有机碳（TOC）去除率越高，降解效果越好。
20min时，RhB残留量已接近0。这段时间内RhB的平均降解速率＝ 。
降解过程中，随着TOC去除率接近100%，济液的pH降至5.6，请结合化学用语解释原因： 。
（东城区）2. 砷酸和亚砷酸是砷的两种含氧酸，分析并测定它们的浓度对其合理使用具有重要的意义。
Ⅰ．常温下，和溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液的关系分别如图1和图2所示：
（1）的第一步电离方程式是___________，该步电离常数的表达式是___________。
（2）由图1中a点可知，当时，；据此类推，由图2可知，约等于___________，可判断酸性强于。
Ⅱ．测定某溶液(含少量)中浓度的一种方法如下。
已知：用标准溶液滴定弱酸溶液，一般要求弱酸的。
ⅰ．调：取待测液，向其中滴入适量溶液调节，以中和。
ⅱ．氧化：向上述溶液中加入适量碘水，将氧化为。
ⅲ．滴定：用标准溶液滴定ⅱ中得到的溶液至终点，消耗标准溶液。
（3）若无ⅰ，会导致测定的浓度___________(填“偏高”或“偏低”)。
（4）ⅲ中滴定至终点时，溶液为4～5，结合图1可知，此时溶液中的溶质主要是和___________(填化学式)。
（5）数据处理后得。结合ⅱ和ⅲ中物质间转化的定量关系，解释该式中
“3”表示的化学含义：___________。
（6）另一待测液除了含、少量，还含有，依据上述方法，测定其中总砷含量(已知：酸性越强，的氧化性越强)。测定步骤包含4步：a．氧化、b．还原、c．调、d．滴定。正确的测定步骤顺序是___________→d。
（西城区）3．某小组欲用电解的方法获得Cu(OH)2，实验装置如下图(电源装置略去)。
（1）分别以NaOH溶液和NaCl溶液为电解质溶液制备Cu(OH)2。
实验 电解质溶液 现象
铜电极附近 石墨电极
I NaOH溶液 出现浑浊，浑浊的颜色由黄色很快变为砖红色 产生无色气泡
II NaCl溶液 出现白色浑浊，浑浊向下扩散，一段时间后，下端部分白色沉淀变为砖红色 产生无色气泡
资料：i．CuOH是黄色、易分解的难溶固体，CuCl是白色的难溶固体。
ii．氧化反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化反应越易发生
①I和II中Cu作___________极(填“阳”或“阴”)。
②II中石墨电极产生气体的电极反应式为___________。
③II中白色沉淀变为砖红色的离子方程式是___________。根据II中现象，甲认为电解质溶液中存在Cl—，有利于Cu被氧化为一价铜化合物，理由是___________。
（2）探究I和II中未生成Cu(OH)2的原因，继续实验。
实验 电解质溶液 现象
III Na2SO4溶液 铜电极附近溶液呈蓝色，一段时间后，U型管下端出现蓝绿色沉淀
资料：碱式硫酸铜[xCu(OH)2·yCuSO4]难溶于水，可溶于酸和氨水。常温时碱式硫酸铜[xCu(OH)2·yCuSO4]的溶解度比Cu(OH)2的大
①经检验，蓝绿色沉淀中含有碱式硫酸铜，检验方案是___________。
②小组认为适当增大c(OH—)可以减少碱式硫酸铜的生成，理由是___________。
（3）进一步改进方案，进行如下实验。
实验 电解质溶液 现象
IV Na2SO4和NH3·H2O的混合液(pH=9) 铜电极附近溶液呈深蓝色
V Na2SO4和NaOH的混合液(pH=9) 铜电极附近出现蓝色浑浊，一段时间后，U型管底部出现蓝色沉淀
IV中出现深蓝色说明电解生成了___________离子。经检验，V中最终生成了Cu(OH)2。
（4）综合上述实验，电解法制备Cu(OH)2要考虑的因素有___________。
（丰台区）4．某天然气含CH4和一定量的CO2。以天然气为原料制备苯和氢气的工艺流程如下图所示：
(
CH
4
芳构化塔
分离塔
H
2
C
6
H
6
吸收塔
天然气
加热塔
CO
2
溶液a
溶液a
C
H
4
)
（1）加热塔中发生反应的化学方程式为 。
（2）由甲烷制备苯的过程中存在如下反应：
芳构化反应：6CH4(g) === C6H6(g) + 9H2(g) ΔH1
积碳反应：CH4(g) === C(s) + 2H2(g) ΔH2
若要用ΔH1计算ΔH2，则还需要利用 反应的ΔH。
（3）已知不同温度和压强下，甲烷芳构化反应中
甲烷的平衡转化率如右图所示：
①ΔH1 0（填“>”或“<”）
②P1、P2的大小关系是 ，理由是 。
（4）在适宜温度下，以金属Mo作催化剂，由甲烷制备苯，几个小时后，单位时间内苯的产量迅速下降，主要原因是 。
（石景山区）5．CO2是一种自然界大量存在的“碳源”化合物，借助零碳能源（太阳能等）制得的H2可将CO2转化为燃料，能缓解温室效应和解决能源危机问题。
（1）硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化，Si在元素周期表中的位置_______。
（2）电解水制H2，阴极电极反应式是_______。
（3）聚乙烯亚胺捕获CO2并原位氢化为甲醇，反应历程如图1所示。
① 写出CO2的电子式_______。
(
图2
有机物
e
R
e
e
e
e
CO
2
电化学活性细菌
H
+
H
+
生物膜
电极基底
修饰材料
H
+
+CO
2
CH
4
H
2
CO
2
+H
2
CH
4
产甲烷菌
) (
N
COO
图1
聚乙烯亚胺
N
N
N
H
H
H
n
n
n
C
N
H
N
H
2
HCOO
H
2
N
+
+
N
H
O
CO
2
H
2
O
2
H
2
CH
3
OH
第
1
步
碳捕获
第
2
步
第
3
步
第
4
步
催化剂
催化剂
)② 写出生成甲醇的总反应_______。
(
H
2
) (
n
)
（4）微生物电解池能将CO2转化为CH4，其工作原理如图2所示，写出所有生成CH4的反应_______。
（门头沟区）6．甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气
（CO与H2的混合气体）转化成甲醇，反应为CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H。
（1）在体积可变的密闭容器中投入0.5mol CO和0.75mol H2，不同条件下发生上述
反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
① 根据图象判断△H 0 （填“<”或“>”）；M点H2的转化率为 。
② M点对应的平衡混合气体的体积为1L，则506K时，该反应平衡常数K= 。
③ 下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的 （填字母序号）。
v(H2) = 2v(CH3OH)
CH3OH的体积分数不再改变
混合气体的密度不再改变
④ 平衡后再加入0. 5mol CO和0.75mol H2后重新到达平衡，则CO的转化率
（填“增大”、“不变”或“减小”）。
石墨烯基锂离子电池可以提升锂离子电池的性能。某实验小组用以石墨烯（C）
和LiCoO2为电极材料的锂离子电池电解氧化甲醇废水。下图为电解装置示意图。
① b极的电极反应式是 。
② 下列说法正确是（填字母序号） 。
a．阳极的电极反应是：CH3OHH2O6e-CO2+ 6H+
b．电解过程中，H+从A室经质子交换膜进入B室
c．该锂离子电池充电时，石墨烯应连接电源正极
（房山区）7．工业尾气对环境和人体健康产生危害，必须经过处理才可排放．依据题意回答下列问题：
（1）生物脱硫可处理含的烟气，过程中使用的硫杆菌是一种微生物．
反应的 ______________．
若反应温度过高，反应速率下降（如右图），其原因是______________．
（2）科研工作者利用微波法处理尾气中的并回收和S，反应为：H2S S +H2，一定条件下，的转化率随温度变化的曲线如右图．
分解生成和S的反应为______反应（填“吸热”或“放热”）．
②微波的作用是______．
（3）利用电化学法也可处理尾气．为避免硫磺沉积在阳极，将氧化吸收和电解制氢过程分开进行，装置如下图所示．氧化吸收器中为溶液，电解反应器中，以石墨为阳极，以为阴极，中间用质子交换膜隔开．
氧化吸收器中反应的离子方程式为______．
电解反应器中，阴极的电极反应式为______．
电解反应器的作用是______（写出2点）．
（顺义区）8. 开发CO2催化加氢直接合成二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。
（1）已知： ① CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =﹣49.01 kJ·mol 1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =﹣24.52 kJ·mol 1
则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为 。
（2）CO2催化加氢直接合成二甲醚时还会发生副反应：
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.2 kJ·mol 1
其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示；反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。
（已知：CH3OCH3的选择性=×100％）。
图1 图2
①图1中，温度高于290 ℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是 。
②图2中，在240℃～300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因 。
度/℃ 220 240 260 280 300
CO2实际转化率% 7.6 12.4 14.8 18.6 22.9
二甲醚实际选择性% 68.7 77.2 61.0 41.5 27.5
③图1、图2中CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性具体数据如下表：
据此确定CO2催化加氢直接合成二甲醚的最佳温度为 ℃。
④一定温度下，不改变反应时间和温度，能进一步提高CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性的措施有 （至少写出一项）。
（3）一种二甲醚和CO2直接制备碳酸二甲酯（）的电化学方法的示意图如下：
① a极的电极名称为 （填“阴极”或“阳极”）。
b极的电极反应式为 。
（昌平区）9. 温室气体CO2转化为甲酸(HCOOH)既具有经济技术意义，又具有环保意义，而且甲酸还是重要的液态储氢原料，在一定条件下又可以分解释放氢气，实现能量循环。因此以CO2为碳源制备HCOOH已成为一碳化学研究的热点。
（1）已知CO2+H2→HCOOH ΔG(即ΔH-TΔS)=34.3kJ/mol。该反应在理论上属于原子经济性100%的绿色工艺，但是该反应不能自发进行，判断依据是______，因此不利用该反应直接制备甲酸。
（2）在实践中，CO2制备得到甲酸的一种流程如图：
资料：部分酸的电离常数(18℃-25℃时数据)
物质 Ka 物质 Ka
HCOOH 1.7×10-4 H2CO3 Ka1=1.7×10-4 Ka2=5.6×10-11
①写出过程II的离子方程式______。
②过程II中，其他条件不变， 转化为HCOO-的转化率如图所示。在40℃-80℃范围内，转化率迅速上升，其主要原因是______。
③过程III的化学方程式是______(任写一个)。
（3）电催化合成甲酸因活化容易且能在常温常压下反应，因此具有广阔前景。某CO2电催化反应器示意图如图所示。
①阴极的电极反应式是______。
②该电解反应得到的副产品除H2外，还可能有______(任写一个)。
（4）甲酸催化释氢是一种较为理想的技术。如图所示为甲酸释氢原理，图中Aox的化学式是______。
北京市2021-2022学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编
化学反应原理 参考答案
（海淀区）1.
（东城区） 2.
（1） ①. ②.
（2）
（3）偏高
（4）
（5）ⅱ、ⅲ中物质转化的定量关系：，的物质的量为滴定消耗的物质的量的
（6）b→c→a
（西城区）3．
（1） ①. 阳
②. 2 H2O+2e—= H2↑+2OH—
③. 2CuCl+2OH—=Cu2O+2Cl—+H2O
④. 阳极附近溶液中Cl—浓度大，易与Cu+生成CuCl，降低Cu+浓度，氧化反应易发生
（2） ①. 取少量蓝绿色沉淀于试管中，滴加稀盐酸，沉淀全部溶解，得到蓝色溶液，向试管中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
②. 常温时，xCu(OH)2·yCuSO4的溶解度比Cu(OH)2的大
（3）[Cu(NH3)4]2+
（4）电解质溶液的成分选择和溶液pH的控制
（丰台区）4.
(
Δ
)（1）2NaHCO3=== Na2CO3 + CO2↑+H2O
（2）C6H6(g) === 6C(s) + 3H2(g)（合理答案给分）
（3）① ΔH1 > 0
② P1 > P2
当温度一定时，随着压强增大，6CH4(g) === C6H6(g) + 9H2(g)平衡逆向移动，CH4平衡
转化率减小
（4）甲烷分解产生的碳覆盖在催化剂表面导致催化剂失效，反应速率降低
（石景山区）5.
（1）第三周期 ⅣA族
（2）2H2O + 2e === 2OH + H2↑ 或 2H+ + 2e === H2↑
(
聚乙烯亚胺
)（3）①
(
催化剂
) (
产甲烷菌
)② CO2 + 3H2 CH3OH + H2O
（4） CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O，CO2 + 8H+ + 8e === CH4 + 2H2O
（门头沟区）6.
（1） ① < 66.7%
②16
③bc
④不变
①2H+ + 2e- = H2↑
② ab
（房山区）7．
（1） 温度过高，蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）
（2）①吸热 ②微波使H2S S +H2化学平衡向正反应方向移动，提高平衡转化率
（3）① ②
③电解制得产物，，实现的循环使用
（顺义区）8.
（1）2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.54 kJ/mol
（2）①副反应ΔH＞0，主反应ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。
②在该条件下，生成二甲醚的主反应的速率大于生成CO的副反应的速率，单位时间内生成二甲醚消耗CO2的量比生成CO消耗CO2的量更多。
③240
④增大压强（或增大H2与CO2的投料比、使用对主反应催化活性更高的催化剂）
（3）①阴极
②CO2- +CH3OCH3 - e- ===（或-- e- = ）
（昌平区）9.
（1）反应的ΔG>0
（2） ①. +H2HCOO-+H2O
②. 温度升高，反应速率增大或者温度升高，催化剂活性增大
③. HCOOK+HC1=HCOOH+KCl或2HCOOK+H2SO4=2HCOOH+K2SO4
（3） ①. CO2+2e-+H2O=HCOO+OH-或者CO2+2e-+2H+=HCOOH
②. CO
（4）CO2
化学反应原理
（海淀区）1. 传统方法制备会产生大量副产物，研究者通过更环保的电解法，使用空气和水制备，并用其处理有机废水，过程如下。
（1）电解制备，装置示意图如右图所示。
a极的电极反应式为 。
通过管道将b极产生的气体送至a极，目的是 。
pH过高时会分解。但电解一段时间后，a极附近溶液的pH基本不变，原因是 。
④测定生成的浓度。取x mL溶液，用a 溶液滴定，完全反应转化为时，消耗b mL 溶液。则溶液的浓度为 。
（2）用氧化含有机物RhB的废水，将其降解为无机物，结果如右图所示。溶液中的总有机碳（TOC）去除率越高，降解效果越好。
20min时，RhB残留量已接近0。这段时间内RhB的平均降解速率＝ 。
降解过程中，随着TOC去除率接近100%，济液的pH降至5.6，请结合化学用语解释原因： 。
（东城区）2. 砷酸和亚砷酸是砷的两种含氧酸，分析并测定它们的浓度对其合理使用具有重要的意义。
Ⅰ．常温下，和溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液的关系分别如图1和图2所示：
（1）的第一步电离方程式是___________，该步电离常数的表达式是___________。
（2）由图1中a点可知，当时，；据此类推，由图2可知，约等于___________，可判断酸性强于。
Ⅱ．测定某溶液(含少量)中浓度的一种方法如下。
已知：用标准溶液滴定弱酸溶液，一般要求弱酸的。
ⅰ．调：取待测液，向其中滴入适量溶液调节，以中和。
ⅱ．氧化：向上述溶液中加入适量碘水，将氧化为。
ⅲ．滴定：用标准溶液滴定ⅱ中得到的溶液至终点，消耗标准溶液。
（3）若无ⅰ，会导致测定的浓度___________(填“偏高”或“偏低”)。
（4）ⅲ中滴定至终点时，溶液为4～5，结合图1可知，此时溶液中的溶质主要是和___________(填化学式)。
（5）数据处理后得。结合ⅱ和ⅲ中物质间转化的定量关系，解释该式中
“3”表示的化学含义：___________。
（6）另一待测液除了含、少量，还含有，依据上述方法，测定其中总砷含量(已知：酸性越强，的氧化性越强)。测定步骤包含4步：a．氧化、b．还原、c．调、d．滴定。正确的测定步骤顺序是___________→d。
（西城区）3．某小组欲用电解的方法获得Cu(OH)2，实验装置如下图(电源装置略去)。
（1）分别以NaOH溶液和NaCl溶液为电解质溶液制备Cu(OH)2。
实验 电解质溶液 现象
铜电极附近 石墨电极
I NaOH溶液 出现浑浊，浑浊的颜色由黄色很快变为砖红色 产生无色气泡
II NaCl溶液 出现白色浑浊，浑浊向下扩散，一段时间后，下端部分白色沉淀变为砖红色 产生无色气泡
资料：i．CuOH是黄色、易分解的难溶固体，CuCl是白色的难溶固体。
ii．氧化反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化反应越易发生
①I和II中Cu作___________极(填“阳”或“阴”)。
②II中石墨电极产生气体的电极反应式为___________。
③II中白色沉淀变为砖红色的离子方程式是___________。根据II中现象，甲认为电解质溶液中存在Cl—，有利于Cu被氧化为一价铜化合物，理由是___________。
（2）探究I和II中未生成Cu(OH)2的原因，继续实验。
实验 电解质溶液 现象
III Na2SO4溶液 铜电极附近溶液呈蓝色，一段时间后，U型管下端出现蓝绿色沉淀
资料：碱式硫酸铜[xCu(OH)2·yCuSO4]难溶于水，可溶于酸和氨水。常温时碱式硫酸铜[xCu(OH)2·yCuSO4]的溶解度比Cu(OH)2的大
①经检验，蓝绿色沉淀中含有碱式硫酸铜，检验方案是___________。
②小组认为适当增大c(OH—)可以减少碱式硫酸铜的生成，理由是___________。
（3）进一步改进方案，进行如下实验。
实验 电解质溶液 现象
IV Na2SO4和NH3·H2O的混合液(pH=9) 铜电极附近溶液呈深蓝色
V Na2SO4和NaOH的混合液(pH=9) 铜电极附近出现蓝色浑浊，一段时间后，U型管底部出现蓝色沉淀
IV中出现深蓝色说明电解生成了___________离子。经检验，V中最终生成了Cu(OH)2。
（4）综合上述实验，电解法制备Cu(OH)2要考虑的因素有___________。
（丰台区）4．某天然气含CH4和一定量的CO2。以天然气为原料制备苯和氢气的工艺流程如下图所示：
(
CH
4
芳构化塔
分离塔
H
2
C
6
H
6
吸收塔
天然气
加热塔
CO
2
溶液a
溶液a
C
H
4
)
（1）加热塔中发生反应的化学方程式为 。
（2）由甲烷制备苯的过程中存在如下反应：
芳构化反应：6CH4(g) === C6H6(g) + 9H2(g) ΔH1
积碳反应：CH4(g) === C(s) + 2H2(g) ΔH2
若要用ΔH1计算ΔH2，则还需要利用 反应的ΔH。
（3）已知不同温度和压强下，甲烷芳构化反应中
甲烷的平衡转化率如右图所示：
①ΔH1 0（填“>”或“<”）
②P1、P2的大小关系是 ，理由是 。
（4）在适宜温度下，以金属Mo作催化剂，由甲烷制备苯，几个小时后，单位时间内苯的产量迅速下降，主要原因是 。
（石景山区）5．CO2是一种自然界大量存在的“碳源”化合物，借助零碳能源（太阳能等）制得的H2可将CO2转化为燃料，能缓解温室效应和解决能源危机问题。
（1）硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化，Si在元素周期表中的位置_______。
（2）电解水制H2，阴极电极反应式是_______。
（3）聚乙烯亚胺捕获CO2并原位氢化为甲醇，反应历程如图1所示。
① 写出CO2的电子式_______。
(
图2
有机物
e
R
e
e
e
e
CO
2
电化学活性细菌
H
+
H
+
生物膜
电极基底
修饰材料
H
+
+CO
2
CH
4
H
2
CO
2
+H
2
CH
4
产甲烷菌
) (
N
COO
图1
聚乙烯亚胺
N
N
N
H
H
H
n
n
n
C
N
H
N
H
2
HCOO
H
2
N
+
+
N
H
O
CO
2
H
2
O
2
H
2
CH
3
OH
第
1
步
碳捕获
第
2
步
第
3
步
第
4
步
催化剂
催化剂
)② 写出生成甲醇的总反应_______。
(
H
2
) (
n
)
（4）微生物电解池能将CO2转化为CH4，其工作原理如图2所示，写出所有生成CH4的反应_______。
（门头沟区）6．甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气
（CO与H2的混合气体）转化成甲醇，反应为CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H。
（1）在体积可变的密闭容器中投入0.5mol CO和0.75mol H2，不同条件下发生上述
反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
① 根据图象判断△H 0 （填“<”或“>”）；M点H2的转化率为 。
② M点对应的平衡混合气体的体积为1L，则506K时，该反应平衡常数K= 。
③ 下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的 （填字母序号）。
v(H2) = 2v(CH3OH)
CH3OH的体积分数不再改变
混合气体的密度不再改变
④ 平衡后再加入0. 5mol CO和0.75mol H2后重新到达平衡，则CO的转化率
（填“增大”、“不变”或“减小”）。
石墨烯基锂离子电池可以提升锂离子电池的性能。某实验小组用以石墨烯（C）
和LiCoO2为电极材料的锂离子电池电解氧化甲醇废水。下图为电解装置示意图。
① b极的电极反应式是 。
② 下列说法正确是（填字母序号） 。
a．阳极的电极反应是：CH3OHH2O6e-CO2+ 6H+
b．电解过程中，H+从A室经质子交换膜进入B室
c．该锂离子电池充电时，石墨烯应连接电源正极
（房山区）7．工业尾气对环境和人体健康产生危害，必须经过处理才可排放．依据题意回答下列问题：
（1）生物脱硫可处理含的烟气，过程中使用的硫杆菌是一种微生物．
反应的 ______________．
若反应温度过高，反应速率下降（如右图），其原因是______________．
（2）科研工作者利用微波法处理尾气中的并回收和S，反应为：H2S S +H2，一定条件下，的转化率随温度变化的曲线如右图．
分解生成和S的反应为______反应（填“吸热”或“放热”）．
②微波的作用是______．
（3）利用电化学法也可处理尾气．为避免硫磺沉积在阳极，将氧化吸收和电解制氢过程分开进行，装置如下图所示．氧化吸收器中为溶液，电解反应器中，以石墨为阳极，以为阴极，中间用质子交换膜隔开．
氧化吸收器中反应的离子方程式为______．
电解反应器中，阴极的电极反应式为______．
电解反应器的作用是______（写出2点）．
（顺义区）8. 开发CO2催化加氢直接合成二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。
（1）已知： ① CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =﹣49.01 kJ·mol 1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =﹣24.52 kJ·mol 1
则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为 。
（2）CO2催化加氢直接合成二甲醚时还会发生副反应：
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.2 kJ·mol 1
其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示；反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。
（已知：CH3OCH3的选择性=×100％）。
图1 图2
①图1中，温度高于290 ℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是 。
②图2中，在240℃～300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因 。
度/℃ 220 240 260 280 300
CO2实际转化率% 7.6 12.4 14.8 18.6 22.9
二甲醚实际选择性% 68.7 77.2 61.0 41.5 27.5
③图1、图2中CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性具体数据如下表：
据此确定CO2催化加氢直接合成二甲醚的最佳温度为 ℃。
④一定温度下，不改变反应时间和温度，能进一步提高CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性的措施有 （至少写出一项）。
（3）一种二甲醚和CO2直接制备碳酸二甲酯（）的电化学方法的示意图如下：
① a极的电极名称为 （填“阴极”或“阳极”）。
b极的电极反应式为 。
（昌平区）9. 温室气体CO2转化为甲酸(HCOOH)既具有经济技术意义，又具有环保意义，而且甲酸还是重要的液态储氢原料，在一定条件下又可以分解释放氢气，实现能量循环。因此以CO2为碳源制备HCOOH已成为一碳化学研究的热点。
（1）已知CO2+H2→HCOOH ΔG(即ΔH-TΔS)=34.3kJ/mol。该反应在理论上属于原子经济性100%的绿色工艺，但是该反应不能自发进行，判断依据是______，因此不利用该反应直接制备甲酸。
（2）在实践中，CO2制备得到甲酸的一种流程如图：
资料：部分酸的电离常数(18℃-25℃时数据)
物质 Ka 物质 Ka
HCOOH 1.7×10-4 H2CO3 Ka1=1.7×10-4 Ka2=5.6×10-11
①写出过程II的离子方程式______。
②过程II中，其他条件不变， 转化为HCOO-的转化率如图所示。在40℃-80℃范围内，转化率迅速上升，其主要原因是______。
③过程III的化学方程式是______(任写一个)。
（3）电催化合成甲酸因活化容易且能在常温常压下反应，因此具有广阔前景。某CO2电催化反应器示意图如图所示。
①阴极的电极反应式是______。
②该电解反应得到的副产品除H2外，还可能有______(任写一个)。
（4）甲酸催化释氢是一种较为理想的技术。如图所示为甲酸释氢原理，图中Aox的化学式是______。
北京市2021-2022学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编
化学反应原理 参考答案
（海淀区）1.
（东城区） 2.
（1） ①. ②.
（2）
（3）偏高
（4）
（5）ⅱ、ⅲ中物质转化的定量关系：，的物质的量为滴定消耗的物质的量的
（6）b→c→a
（西城区）3．
（1） ①. 阳
②. 2 H2O+2e—= H2↑+2OH—
③. 2CuCl+2OH—=Cu2O+2Cl—+H2O
④. 阳极附近溶液中Cl—浓度大，易与Cu+生成CuCl，降低Cu+浓度，氧化反应易发生
（2） ①. 取少量蓝绿色沉淀于试管中，滴加稀盐酸，沉淀全部溶解，得到蓝色溶液，向试管中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
②. 常温时，xCu(OH)2·yCuSO4的溶解度比Cu(OH)2的大
（3）[Cu(NH3)4]2+
（4）电解质溶液的成分选择和溶液pH的控制
（丰台区）4.
(
Δ
)（1）2NaHCO3=== Na2CO3 + CO2↑+H2O
（2）C6H6(g) === 6C(s) + 3H2(g)（合理答案给分）
（3）① ΔH1 > 0
② P1 > P2
当温度一定时，随着压强增大，6CH4(g) === C6H6(g) + 9H2(g)平衡逆向移动，CH4平衡
转化率减小
（4）甲烷分解产生的碳覆盖在催化剂表面导致催化剂失效，反应速率降低
（石景山区）5.
（1）第三周期 ⅣA族
（2）2H2O + 2e === 2OH + H2↑ 或 2H+ + 2e === H2↑
(
聚乙烯亚胺
)（3）①
(
催化剂
) (
产甲烷菌
)② CO2 + 3H2 CH3OH + H2O
（4） CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O，CO2 + 8H+ + 8e === CH4 + 2H2O
（门头沟区）6.
（1） ① < 66.7%
②16
③bc
④不变
①2H+ + 2e- = H2↑
② ab
（房山区）7．
（1） 温度过高，蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）
（2）①吸热 ②微波使H2S S +H2化学平衡向正反应方向移动，提高平衡转化率
（3）① ②
③电解制得产物，，实现的循环使用
（顺义区）8.
（1）2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.54 kJ/mol
（2）①副反应ΔH＞0，主反应ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。
②在该条件下，生成二甲醚的主反应的速率大于生成CO的副反应的速率，单位时间内生成二甲醚消耗CO2的量比生成CO消耗CO2的量更多。
③240
④增大压强（或增大H2与CO2的投料比、使用对主反应催化活性更高的催化剂）
（3）①阴极
②CO2- +CH3OCH3 - e- ===（或-- e- = ）
（昌平区）9.
（1）反应的ΔG>0
（2） ①. +H2HCOO-+H2O
②. 温度升高，反应速率增大或者温度升高，催化剂活性增大
③. HCOOK+HC1=HCOOH+KCl或2HCOOK+H2SO4=2HCOOH+K2SO4
（3） ①. CO2+2e-+H2O=HCOO+OH-或者CO2+2e-+2H+=HCOOH
②. CO
（4）CO2
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