福建省(2021-2022)二年高考化学真题分层汇编-02化学反应原理(基础提升题)
一、单选题(共10题)
1.(2022·福建·统考高考真题)福建多个科研机构经过长期联合研究发现,使用和改性的基催化剂,可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是
A.草酸属于无机物 B.与石墨互为同分异构体
C.属于过渡元素 D.催化剂通过降低焓变加快反应速率
2.(2022·福建·统考高考真题)探究醋酸浓度与电离度关系的步骤如下,与相关步骤对应的操作或叙述正确的
步骤 操作或叙述
A Ⅰ.用标准溶液标定醋酸溶液浓度 滴定时应始终注视滴定管中的液面
B Ⅱ.用标定后的溶液配制不同浓度的醋酸溶液 应使用干燥的容量瓶
C Ⅲ.测定步骤Ⅰ中所得溶液的 应在相同温度下测定
D Ⅳ.计算不同浓度溶液中醋酸的电离度 计算式为
A.A B.B C.C D.D
3.(2022·福建·统考高考真题)锂辉石是锂的重要来源,其焙烧后的酸性浸出液中含有和杂质离子,可在0~14范围内调节对其净化(即相关离子浓度)。时,与关系见下图(碱性过强时和会部分溶解)。下列说法正确的是
A.可被净化的区间最大
B.加入适量,可进一步提升净化程度
C.净化的先后顺序:
D.
4.(2022·福建·统考高考真题)实验室需对少量污染物进行处理。以下处理方法和对应的反应方程式均错误的是
A.用硫磺处理洒落在地上的水银:
B.用盐酸处理银镜反应后试管内壁的金属银:
C.用烧碱溶液吸收蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体:
D.用烧碱溶液吸收电解饱和食盐水时阳极产生的气体:
5.(2022·福建·统考高考真题)一种化学“自充电”的锌-有机物电池,电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中,某电极无需外接电源即能实现化学自充电,该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是
A.化学自充电时,增大
B.化学自充电时,电能转化为化学能
C.化学自充电时,锌电极反应式:
D.放电时,外电路通过电子,正极材料损耗
6.(2022·福建·统考高考真题)氨是水体污染物的主要成分之一,工业上可用次氯酸盐作处理剂,有关反应可表示为:
①
②
在一定条件下模拟处理氨氮废水:将的氨水分别和不同量的混合,测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与投入量(用x表示)的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.的数值为0.009
B.时,
C.时,x越大,生成的量越少
D.时,
7.(2021·福建·统考高考真题)实验室配制碘水时,通常将溶于溶液:。关于该溶液,下列说法正确的是
A.的电子式为 B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡逆向移动 D.加少量固体平衡正向移动
8.(2021·福建·统考高考真题)利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是
A B C D
比较Zn与Cu的金属性强弱 除去Cl2中的HCl并干燥 制取乙酸乙酯(必要时可加沸石) 实验室制取氯气
A.A B.B C.C D.D
9.(2021·福建·统考高考真题)催化剂(Ⅱ)的应用,使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。
下列说法错误的是
A.电池可使用有机电解液
B.充电时,由正极向负极迁移
C.放电时,正极反应为
D.、、和C都是正极反应的中间产物
10.(2021·福建·统考高考真题)如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是
A.a点溶液的比c点溶液的小
B.a点时,
C.b点溶液中,
D.ab段,pH减小说明升温抑制了的水解
二、实验题(共1题)
11.(2022·福建·统考高考真题)某兴趣小组设计实验探究,催化空气氧化的效率。回答下列问题:
步骤Ⅰ 制备
在通风橱中用下图装置制备(加热及夹持装置省略),反应方程式:
(1)装置A中盛放甲酸的仪器的名称是_______。
(2)从B、C、D中选择合造的装置收集,正确的接口连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。______
步骤Ⅱ 检验
将通入新制银氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(3)该反应的化学方程式为_______。
步骤Ⅲ 探究催化空气氧化的效率
将一定量与空气混合,得到体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略),调节管式炉温度至,按一定流速通入气体样品。(已知:是白色固体,易吸水潮解:)
(4)通入(已折算为标况)的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,最终测得U形管内生成了。
①能证明被空气氧化的现象是_______;
②被催化氧化的百分率为_______;
③若未通入氮气,②的结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时,采用_______方法可以缩短接触时长。
(6)步骤Ⅲ装置存在的不足之处是_______。
三、原理综合题(共2题)
12.(2022·福建·统考高考真题)异丙醇可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知,则燃烧生成和的热化学方程式为_______。
(2)在下,刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表:
反应时间 0 4 8 12 t 20
浓度 0 2440 3200 3600 4000 4100
①内,_______;
②t_______16(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温刚性密闭容器中,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_______(填标号)。
a.的分压不变 b.混合气体密度不变
c. d.
(4)在一定条件下,若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%,则丙烯的产率为_______。
(5)下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。
(已知:对于可逆反应,任意时刻,式中)表示物质×的分压)
①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_______点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是_______。
②时,在密闭容器中加入一定量的,体系达到平衡后,测得的分压为,则水蒸气的分压为_______(用含x的代数式表示)。
13.(2021·福建·统考高考真题)化学链燃烧()是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术,与传统燃烧方式相比,避免了空气和燃料的直接接触,有利于高效捕集。基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为:
①
②
(1)反应 _______。
(2)反应②的平衡常数表达式_______。
(3)氧的质量分数:载氧体Ⅰ_______(填“>”“=”或“<”)载氧体Ⅱ。
(4)往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气【氧气的物质的量分数为21%】,发生反应①。平衡时随反应温度T变化的曲线如图所示。时的平衡转化率_______(保留2位有效数字)。
(5)根据下图,随温度升高而增大的原因是_______。反应温度必须控制在以下,原因是_______。
(6)载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体,反应②活化能如下表所示。
载氧体掺杂物质 氧化铝 膨润土
活化能/
由表中数据判断:使用_______(填“氧化铝”或“膨润土”)掺杂的载氧体反应较快;使用氧化铝或者膨润土掺杂的载氧体,单位时间内燃料反应器释放的热量分别为、,则a_______b(填“>”“=”或“<”)。
四、工业流程题(共1题)
14.(2021·福建·统考高考真题)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含,还有、的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)“焙烧”产生的气体用_______吸收后可制取氮肥。
(2)“浸出”时,转化为。提高单位时间内钼浸出率的措施有_______(任写两种)。温度对内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过后,钼的浸出率反而降低,主要原因是温度升高使水大量蒸发,导致_______。
(3)“净化”时,浸出液中残留的、转化为沉淀除去。研究表明,该溶液中和pH的关系为:。为了使溶液中的杂质离子浓度小于,应控制溶液的pH不小于_______。(已知:;和的分别为35.2和17.2)
(4)“净化”后,溶液中若有低价钼(以表示),可加入适量将其氧化为,反应的离子方程式为_______。
(5)“沉淀”时,加入的目的是_______。
(6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,反应的化学方程式为_______。【已知:(NH4)2Mo4O13受热分解生成】
试卷第8页,共10页
试卷第7页,共10页
参考答案:
1.C
【详解】A.草酸属于二元弱酸,即乙二酸,属于有机物,A错误;
B.C60与石墨是碳元素的不同单质,互为同素异形体,B错误;
C.Cu为ⅠB族,属于过渡元素,C正确;
D.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,反应焓变不变,D错误;
故选C。
2.C
【详解】A.中和滴定时眼睛应始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化,A错误;
B.配制不同浓度的醋酸溶液时,容量瓶不需要干燥,B错误;
C.温度影响醋酸的电离平衡,因此测定步骤Ⅰ中所得溶液的时应在相同温度下测定,C正确;
D.电离度是指弱电解质在溶液里达电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百分数,因此醋酸的电离度计算式为,D错误;
答案选C。
3.B
【详解】A.对离子净化时,相关离子浓度c<10-5mol/L,则lgc<-5,由图可知,可作净化的pH区间最大的是Fe3+,A错误;
B.加入适量H2O2,可将Fe2+氧化为Fe3+,提高净化程度,B正确;
C.由图可知,净化的先后顺序为,C错误;
D.对离子净化时,相关离子浓度c<10-5mol/L,lgc<-5,,由图可知,Fe3+完全沉淀的pH约为2.5,c(H+)=10-2.5mol/L,c(OH-)=10-11.5mol/L,,Al3+完全沉淀的pH约为4.5,c(H+)=10-4.5mol/L,c(OH-)=10-9.5mol/L,,Fe2+完全沉淀的pH约为8.5,c(H+)=10-8.5mol/L,c(OH-)=10-5.5mol/L, ,则有,D错误;
故选B。
4.B
【详解】A.S和Hg发生化合反应生成HgS,可以用硫磺处理洒落在地上的水银,方程式为:,处理方法和对应的反应方程式正确,不合题意;
B.Ag不活泼,不能和盐酸反应生成氢气,处理方法和对应的反应方程式均错误,符合题意;
C.蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体为SO2,可以用NaOH溶液吸收SO2,离子方程式为:,处理方法正确,对应的反应方程式错误,不符合题意;
D.电解饱和食盐水时阳极产生的气体为Cl2,可以用NaOH溶液吸收Cl2,离子方程式为:,处理方法和对应的反应方程式均正确,不符合题意;
故选B。
5.A
【详解】A.由图可知,化学自充电时,消耗O2,该反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,增大,故A正确;
B.化学自充电时,无需外接电源即能实现化学自充电,该过程不是电能转化为化学能,故B错误;
C.由图可知,化学自充电时,锌电极作阴极,该电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;
D.放电时,1mol转化为 ,消耗2mol K+,外电路通过电子时,正极物质增加0.02mol K+,增加的质量为0.02mol×39g/mol =0.78g,故D错误;
故选A。
6.C
【详解】A.x1时,氨的去除率为100%、总氮残留率为5,,95%的氨气参与反应①、有5%的氨气参与反应②,反应①消耗,参与反应②消耗,,A错误;
B.x>x1时,反应①也生成氯离子,所以,B错误;
C.x>x1时,x越大,氨总去除率不变,氮残余率增大,说明生成的硝酸根离子越多,生成N2的量越少,C正确;
D.x=x1时,氨的去除率为100%,溶液中没有和ClO-,含有Na+、H+、、Cl-和OH-,根据电荷守恒得,D错误;
故本题选C。
7.C
【详解】A.是离子化合物,电子式为,A错误;
B.该溶液存在,滴入淀粉溶液,变蓝,B错误;
C.根据勒夏特列原理,加水稀释,平衡朝着离子浓度增大的方向移动,即逆向移动,C正确;
D.加少量固体,与生成沉淀,浓度下降,平衡逆向移动,D错误;
故选C。
8.D
【详解】A.该装置中,若Zn比Cu活泼,则总反应为Zn与硫酸铜的反应,此时Zn为负极,Cu为正极;若Cu比Zn活泼,则总反应为Cu与硫酸锌的反应,此时Cu为负极,Zn为正极,所以可以比较Zn与Cu的金属性强弱,A正确;
B.稀硫酸中含有大量氢离子,可以抑制氯气的溶解,而稀硫酸中的水可以吸收HCl,洗气后再用浓硫酸干燥,B正确;
C.乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制取乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度,同时吸收乙酸和乙醇,便于分液分离得到乙酸乙酯,沸石可以防止暴沸,C正确;
D.制取氯气应用浓盐酸和二氧化锰共热,稀盐酸不与二氧化锰反应,D错误;
综上所述答案为D。
9.D
【详解】A.Li是活泼金属能与水发生反应,因此不能采用水溶液作为电解质,应使用有机电解液,故A正确;
B.充电时原电池的负极与电源负极相连作阴极,原电池的正极与电源正极相连作阳极,阳离子由阳极向阴极移动,则由正极(电池中标注“+”,实际阳极)向负极(电池中标注“-”,实际阴极)迁移,故B正确;
C.由装置可知,该原电池的正极为二氧化碳得电子生成C单质,电极反应式为:,故C正确;
D.由正极的反应历程图示可知,C为最终的产物,不是中间产物,故D错误;
故选:D。
10.A
【详解】A.Kw=c(H+)c(OH-),随着温度的升高,Kw增大;a点、c点的pH相同,即氢离子浓度相同,但是不同,c点的Kw大,所以a点溶液的比c点溶液的小,故A正确;
B.碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡,根据图示可知,碳酸氢钠溶液显碱性,水解过程大于电离过程,Kh= ,所以,故B错误;
C.b点溶液显碱性,溶液中存在电荷守恒: ,由于c(H+)D.碳酸氢钠溶液中存在电离和水解2个过程,而电离和水解均为吸热过程,升高温度,促进了电离和水解的两个过程,故D错误;
故选A。
11.(1)分液漏斗
(2)a→d→e→c→b
(3)
(4) 石灰水变浑浊 60% 偏大
(5)增大气体样品流速
(6)尾气出口未加防潮装置(或其他相似表述)
【分析】在通风橱中用下图装置制备一氧化碳,用A装置制取一氧化碳,该气体中含有甲酸蒸气,故用水除去甲酸,再用B装置排水收集一氧化碳气体,排出的水用E中的烧杯接收。根据气体样品通过氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳,浓硫酸吸水,一氧化碳在H中被氧气氧化生成二氧化碳,二氧化碳能被石灰水吸收,J中的浓硫酸吸收气体中的水蒸气,干燥的一氧化碳和,进而测定生成的碘的质量,计算一氧化碳的被氧化的百分率。据此解答。
【详解】(1)装置A中盛放甲酸的仪器为分液漏斗。
(2)用C除去甲酸,B收集一氧化碳,E接收排出的水,故接口连接顺序为a→d→e→c→b→h。
(3)一氧化碳和银氨溶液反应生成黑色的银,同时生成碳酸铵和氨气,方程式为:。
(4)一氧化碳被氧气氧化生成二氧化碳,能使澄清的石灰水变浑浊。碘的物质的量为 ,则结合方程式分析,还有0.002mol一氧化碳未被氧气氧化,11.2L气体为0.5mol其中一氧化碳为0.005mol,则被氧化的一氧化碳为0.005-0.002=0.003mol,则被氧化的百分率为 。如果没有通入氮气则计算的未被氧化的一氧化碳的物质的量减少,则被氧化的百分率增大。
(5)增大气流速率可以提高催化效率。
(6):是白色固体,易吸水潮解,但该装置出气口未加防潮装置。
12.(1)
(2) 190 >
(3)ad
(4)58.8%
(5) 甲 反应I平衡曲线为N,恒压时充入水蒸气,
【详解】(1)设Ⅲ ,根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得。
(2)①内,,则;
②、、,△c(H2O)逐渐减小,说明反应速率减小,内,Δc(H2O)=400ppm,内,Δc(H2O)=400ppm,则t-12>4,即t>16。
(3)a.H2O的分压不变,则C3H6的分压也不变,反应1、Ⅱ各组分分压不变,反应1、Ⅱ均达到平衡,a正确;
b.反应物和生成物均为气体,混合气体的总质量不变,刚性密闭容器体积不变,则混合气体密度不变,不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据,b错误;
c.当时,反应不一定达到平衡,不能作为反应1、Ⅱ均达到平衡的判据,c错误;
d.,说明正逆反应速率相等,反应I达平衡,各组分分压不变,C3H6的分压不变,说明反应Ⅱ也达平衡,d正确;
故选ad。
(4)设C3H8O的物质的量为1mol,若lmol C3H8O完全反应,理论上生成1mol C3H6,因为反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%,反应I生成1mol×98%=0.98mol C3H6,反应Ⅱ消耗了40% C3H6,则达平衡时C3H6的物质的量为0.98mol×(1-40%)=0.588mol,所以丙烯的产率为=58.8%。
(5)①反应I为气体体积增大的吸热反应,反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应,则升高温度,反应I正向移动,逐渐增大,反应Ⅱ逆向移动,逐渐减小,即反应I为平衡曲线为N,反应Ⅱ平衡曲线为M;在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,对于反应I而言,相当于增大生成物浓度,使得>,即lg增大,反应I的状态最有可能对应图中的甲;
②由图可知,350°C时达平衡后,=0,则350℃时==1,设水蒸气的平衡分压为a MPa,则反应II的C3H6起始分压为 a MPa,对反应Ⅱ列三段式有
,解得a=MPa。
13.(1)
(2)(或)
(3)>
(4)58%
(5) 反应①为放热反应,温度升高平衡左移 温度高于时,大于21%,载氧体无法载氧
(6) 膨润土 <
【详解】(1)①;②,用①2+②
(1)得:反应 =,故答案:。
(2)由②可知,故体没有浓度,所以该反应的平衡常数表达式(或),故答案:(或)。
(3)由图可知:载氧体I是把空气中的氧气转移到燃料反应器,载氧体II是氧气和甲烷发生反应释放出水和二氧化碳,所以氧的质量分数:载氧体I>载氧体II,故答案:>。
(4)设往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气的物质的量为1mol,氧气的物的量分数为21%,则氧气的物质的量为0.21mol,由图可知,达到平衡时氧气的物的量分数为10%,设反应的O2为xmol,有,x=0.122mol,则 时的平衡转化率=58%,故答案:58%。
(5)因为①为放热反应,随温度升高平衡逆向移动,氧气的浓度正大。因为往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气【氧气的物质的量分数为21%】,由图可知,当温度高于时,大于21%,载氧体无法载氧。故答案:反应①为放热反应,温度升高平衡左移;温度高于时,大于21%,载氧体无法载氧。
(6)由表中数据可知:使用氧化铝掺杂的载氧体反应的活化能比使用膨润土掺杂的载氧体反应的活化能高,所以使用膨润土掺杂的载氧体反应较快。
使用氧化铝比使用者膨润土掺杂的载氧体反应较慢,单位时间内燃料反应器释放的热量少,所以<,故答案:膨润土;<。
14.(1)氨水
(2) 适当升温、搅拌、增加用量(增大浓度)等 晶体析出,混入浸渣
(3)3.9
(4)
(5)提供,使充分转化为沉淀析出
(6)
【分析】钼精矿(主要含,还有、的化合物及等)通入氧气焙烧得到、CuO、Fe2O3、SiO2和SO2,焙烧产生的气体主要为SO2;、CuO、Fe2O3、SiO2加Na2CO3、H2O浸出,转化为,铜、铁大多转化为氢氧化物,SiO2不反应,浸渣为SiO2、氢氧化铁、氢氧化铜等,浸出液含和少量Cu2+、Fe2+,加(NH4)2S净化,Cu2+、Fe2+转化CuS、FeS沉淀,滤渣为CuS、FeS,滤液主要含,滤液中加NH4NO3、HNO3进行沉淀得到(NH4)2Mo4O13·2H2O。
【详解】(1)“焙烧”产生的气体为SO2,用氨水吸收后可制取氮肥硫酸铵;
(2)“浸出”时,提高单位时间内钼浸出率即提高反应速率,措施有适当升温、搅拌、增加用量(增大浓度)(任写两种);当浸出温度超过后,钼的浸出率反而降低,主要原因是温度升高使水大量蒸发,导致晶体析出,混入浸渣;
(3)和的分别为35.2和17.2,则Ksp(CuS)=10-35.2,Ksp(FeS)=10-17.2,要使Cu2+浓度小于,则S2-浓度大于mol/L=10-29.2mol/L,要使Fe2+浓度小于,则S2-浓度大于mol/L=10-11.2mol/L,综述:c(S2-)>10-11.2mol/L,c(S2-)=10-11.2mol/L时,lg(10-11.2)=pH-15.1,pH=15.1-11.2=3.9,综上所述,为了使溶液中的杂质离子浓度小于,应控制溶液的pH不小于3.9;
(4)溶液中若有低价钼(以表示),可加入适量将其氧化为,则氧化剂为,还原产物为-2价的O,还原剂为,氧化产物为,则反应的离子方程式为;
(5)由流程可知“沉淀”时,产生的沉淀为(NH4)2Mo4O13·2H2O,因此加入的目的是提供,使充分转化为沉淀析出;
(6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,结合得失电子守恒、原子守恒可知反应的化学方程式为。
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