1、2014届浙江省嘉兴市高三教学测试（二）理综化学试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法不正确的是 A科学家在研究物质微观结构的过程中先后使用了光学显微镜、电子显微镜、扫描隧道显微镜等观测仪器 B H2O2在过氧化氢酶的催化下，随着温度的升高，分解速率持续加快 C甲醇、肼、氨等燃料电池的能量转换效率远高于普通燃料燃烧的能量转化效率 D钠和钾的合金在室温下呈液态，可用于快中子反应堆作热交换剂 答案： B 试题分析： B、酶为蛋白质，酶只能在温和的条件下起作用，温度升高使之变性，从而失去活性，故 B错。 考点：化学基本概念、化学实验仪器 某强酸性溶液 X中可能含有 Na 、 K 、 NH4+、 Fe
2、2+、 A13+、 CO32、 SO32、SO42、 C1、 NO2-中的若干种，某同学为了确认其成分，取 X溶液进行连续实验，实验过程及产物如下： 下列结论正确的是 A X中肯定存在 Na 、 Fe2+、 A13+、 NH4+、 SO42 B气体 F经催化氧化可直接生成气体 D C沉淀 C一定是 BaSO4、沉淀 G一定是 Fe(OH)3 、沉淀 I一定是 Al(OH )3 D X中不能确定的离子是 A13+、 Na 、 K 和 C1 答案： D 试题分析： 强酸性溶液中 CO32、 SO32、 NO2- 不能存在； X 溶液中加入过量 Ba(NO3)2溶液生成沉淀 C是 BaSO4，说明有
3、 SO42存在；生成气体 A为 NO，说明有 Fe2+存在，（即 3 Fe2+4H+ NO3- = 3 Fe3+NO+2H2O）。 溶液 B加入过量 NaOH溶液，生成的沉淀 G为 Fe(OH)3；生成的气体 F为 NH3，说明有NH4+存在。 溶液 H 通入 CO2生成沉淀 I，由于前面加入过量的 Ba(NO3)2溶液，引入了大量 Ba2+，所以沉淀 I中一定有 BaCO3，又由于前面不能确定溶液 X中是否存在 A13+，所以这里也不能确定沉淀 I中有 A1(OH)3；溶液 J的焰色反应呈黄色，说明溶液 J中有 Na+，但由于前面加入过量 NaOH溶液，引入了较多的Na+，因此不能确定溶液
4、X中是否存在 Na+；因为焰色黄色能掩盖紫色焰色，所以不能确定溶液 X中是否有 K+；另外，上述实验过程还不能确定溶液 X中是否存在 C1。 考点：离子的检验及鉴别 下列说法正确的是 A常温下，物质的量浓度均为 0.1mol L 1Na2CO3和 NaHCO3的等体积混合溶液中： 2c(OH )-2c(H+) 3c(H2CO3) c(HCO3-)-c(CO32 ) B H 0,S 0的反应都是自发反应， H 0,S 0的反应任何条件都是非自发反应； C已知： P4(g) 6Cl2(g) 4PCl3(g) H akJ mol-1 P4(g) 10Cl2(g) 4PCl5(g)H bkJ mol-
5、1 P4具有正四面体结构， PCl5中 P-Cl键的键能为 ckJ mol-1,PCl3中 P-Cl键的键能为 1.2ckJ mol-1，由此计算 Cl-Cl键的键能 D在一定温度下，固定体积为 2L密闭容器中，发生反应： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H 0，当 v(SO2)= v(SO3)时，说明该反应已达到平衡状态 答案： A 试题分析： A、根据质子守恒，对于 Na2CO3溶液： c(OH )=c(H+)+2c(H2CO3)c(HCO3-)；对于 NaHCO3溶液： c(OH )+c(CO32 ) c(H+)+c(H2CO3)；两者等浓度、等体积混合后，溶液中两种溶质的物质
6、的量相等，所以，将上述两式叠加：c(OH )=c(H+)+2c(H2CO3) c(HCO3-)+ c(OH )+c(CO32 ) c(H+)+c(H2CO3)，移项，即得 2c(OH )-2c(H+) 3c(H2CO3) c(HCO3-)-c(CO32 )，正确； B、 H 0， S 0 在较高温度下能自发，错误； C、将两个反应式分别编号为 和 ， ( - )4可得： PCl3(g)+Cl2(g)= PCl5(g) ； H 。由： PCl3(g) + Cl2(g) = PCl5(g) 断 1个 P-Cl键 断 1个 Cl-Cl键 成 1个 P-Cl键 31.2c Q 5c (3.6c + Q
7、 -5c) = ， Q= ，故 C错。 D 选项，不同物质 表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，如， V正（ SO2）： V逆（ SO3） = 2 : 2，即 V正（ SO2） =V逆（ SO3）。而对v(SO2)=v(SO3)未指明反应速率的方向，故错误； 考点：考查化学反应速率与化学平衡，电解质溶液等基本理论 工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质 Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是 已知： Ni2+在弱酸性溶液中发生水解 氧化性： Ni2+（高浓度） H+ Ni2+（低浓度） A碳棒上发生的电极反应： 4OH -4e =O2+2H2O B电解过程中， B中 NaCl
8、溶液的物质的量浓度将不断减少 C为了提高 Ni的产率，电解过程中需要控制废水 pH D若将图中阳离子膜去掉，将 A、 B两室合并，则电解反应总方程式发生改变 答案： B 试题分析：由图知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应 4OH- -4e-=2H2O+O2,镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应 Ni2+2e- = Ni。电解过程中为平衡 A、 C中的电荷， A中的 Na+和 C中的 Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向 B中，这使 B中 NaCl溶液的物质的量浓度不断增大。又因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解；氧化性： Ni2+（高浓度） H+ Ni2+（低浓度），为了提高
9、 Ni的产率，电解过程中需要控制废水 pH 。若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序 Cl- OH-，则 Cl-移向阳极放电： 2Cl- -2e-= Cl2，电解反应总方程式会发生改变。故 B错误选 B。 考点：电化学基础知识，涉及电解的基本原理、电极方程式的书写等 下列说法正确的是 A按系统命名法，化合物 的名称为 2， 4 二乙基 6 丙基辛烷 B月桂烯 （ ）所有碳原子一定在同一平面上 C取卤代烃，加入氢氧化钠的乙醇溶液加热一段时间后冷却，再加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，一定会产生沉淀，并根据沉淀颜色判断卤代烃中卤原子的种类 D通常条件下， 1mol的 分别与 H2 和浓溴水完全反应时，消耗的
10、 H2和 Br2的物质的量分别是 4mol、 3mol 答案： D 试题分析： A选项，化合物的名称应为： 3-甲基 -5、 7-二乙基癸烷； B选项，月桂烯结构中 的 CC 键可以旋转，所以所有碳原子不一定在同一平面上； C选项，卤代烃中卤原子的检验时，不能用氢氧化钠的乙醇溶液加热，应该用 NaOH水溶液、加热，使卤代烃 水解产生卤离子； D选项，该物质分子结构中有 1 个苯环和 1 个碳碳双键和 1 个酚羟基，苯环和碳碳双键可以与 H2加成，所以 1mol该物质可以与 4mol H2发生加成反应；酚羟基的邻位上的 H可与2mol Br2发生取代反应， 1个碳碳双键可与 1mol Br2发生
11、加成反应，所以 1mol该物质可以与 3mol Br2发生反应， D正确。 考点：有机物的结构及性质 短周期元素 A、 B、 C、 D的原子序数依次递增，最外层电子数之和为 14，A、 C同主族， B、 D也同主族， A、 B在不同周期， X、 Y均是由 A、 B、 C、 D四种元素组成的盐， X与 Y相 互作用，产生气体 Z。下列说法正确的是 A四种元素形成的简单离子半径按照 D、 C、 B、 A的顺序逐渐减小 B A与其它元素形成的二元化合物的晶体类型相同 C Z气体通入 BaCl2溶液中无现象，再滴入 FeCl3溶液则可看到有沉淀产生 D将 Z通入紫色石蕊试液中，试液先变红后褪色 答案：
12、 C 试题分析：由题给的信息，可推知 X、 Y分别为 NaHSO4和 NaHSO3，气体 Z为SO2，由此可推知短周期元素 A、 B、 C、 D分别是 H、 O、 Na、 S。 A、四种元素形成的简单离子半径应按照 D、 B、 C、 A的顺序逐渐减小，错误； B、 NaH是 离子化合物，错误； C、由于盐酸的酸性比亚硫酸强，所以 SO2不能与 BaCl2反应，滴入 FeCl3溶液，则 2Fe3+ SO2+2H2O = 2Fe2+ SO42-+4H+， Ba2+ SO42-= BaSO4，正确； D、 SO2不能使石蕊褪色，错误。 考点：物质结构、元素推断、元素及化合物的性质 下列说法不正确的是
13、 A金属汞洒落，必须尽可能收集起来，并将硫磺粉撒在洒落的地方，使金属汞转变成不挥发的硫化汞 B滴定管、移液管在使用前要用待装液润洗，而容量瓶不用润洗 C检验红砖中的红色物质是否是 Fe2O3的操作步骤为：样品 粉碎 加水溶解过滤 向滤液中滴加 KSCN 溶液。 D碘单质与食盐的分离常用升华法，而碘水中提取碘单质则常用萃取法。 答案： C 试题分析： Fe2O3不溶于水，应溶于盐酸，所以正确操作步骤为：样品 粉碎 加适量稀盐酸溶解 过滤 向滤液中滴加 KSCN 溶液，故 C错。 考点：化学实验基本操作 以煤为原料可制备丙酮二羧酸、无卤阻燃剂和聚酯 DMT等物质。其合成路线如图所示： 已知： 1、
14、 A的一氯取代物有两种。 2、 回答下列问题： （ 1）对于 DMT和丙酮二羧酸，下列说法正确的是 _ 。 A丙酮二羧酸中存在羧基、醛基两种官能团 B丙酮二羧酸一定条件下可发生还原、取代反应 C 1mol DMT和 1mol丙酮二羧酸都可以和 2mol NaOH反应 （ 2）丙酮二羧酸二甲酯的分子式为 、 F的结构简式 。 （ 3）写出丙烯与苯生成 D的化学方程式： 写出 BC的化学方程式： （ 4）写出任意两种同时符合下列条件的 B的同分异构体的结构简式： 苯环上只有一种化学环境的氢原子 遇到 FeCl3溶液显紫色，且能发生银镜反应 （ 5）根据题目信息用苯和甲醇为原料可合成酚醛树脂，请设计
15、合成路线（无机试剂及溶剂任选） 合成路线流程图示例如下： 答案：（ 1）、 BC （ 2分） （ 2） C7H10O5 （ 2分）、 （ 2分） （ 3） （ 2分） （ 2分） （ 4）（ 5）（ 3分）（其它合理答案：也给分） 试题分析：依题意，以煤为原料制备丙酮二羧酸、无卤阻燃剂和聚酯 DMT等物质，根据合成路线图： 由 A、 B的分子式和 AB的反应条件和 A的一氯取代物有两种，可推知， A为 （对二甲苯）， B为（对苯二甲酸），对苯二甲酸与甲醇（ CH3OH）在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应（取代反应）生成 C(DMT，对苯二甲酸甲酯 )，（ C10H10O4）。 丙烯与苯加成生成
16、D，依据丙酮二羧酸、无卤阻燃剂的结构简式，可知 D 为： ，根据已知 2的反应： ，可知： 。 （ 1）根据结构简式可知，丙酮二羧酸中存在羧基、羰基两种官能团，不存在醛基，所以丙酮二羧酸在一定条件下可发生还原反应、取代反应； DMT分子结构中有 2个酯基，丙酮二羧酸分子结构中有 2个羧基，都可以和 2mol NaOH反应。 （ 2）丙酮二羧酸二甲酯的结构简式为 ，则分子式为C7H10O5， F的结构简式为 。 （ 3）丙烯与苯发生加成反应生成 D的化学方程式： BC的化学方程式： （ 4）条件 苯环上只有一种化学环境的氢原子； 遇到 FeCl3溶液显紫色，且能发生银镜反应；可知 B 的同分异构
17、体的分子结构中含有酚羟基和醛基官能团。且苯环上取代基呈对称，由此根据 “定一议二 ”原则，可写出如下 6种的 B的同分异构体： （ 5）用苯和甲醇为原料可合成酚醛树脂的合成路线如下： 考点：有机化学基础知识 实验题 氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下： 已知： (1)无水 FeCl3的熔点为 555 K、沸点为 588 K。 (2) 废铁屑中的杂质不与盐酸反应 (3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下： 温度 / 0 20 80 100 溶解度 (g/100 g H2O) 74.4 91.8 525.8 535.7 实验室制备操作步骤如
18、下： .打开弹簧夹 K1，关闭弹簧夹 K2，并打开活塞 a，缓慢滴加盐酸。 .当 时，关闭弹簧夹 K1，打开弹簧夹 K2，当 A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞 a。 .将烧杯中溶液经过一系列操作后得到 FeCl3 6H2O 晶体。 请回答： （ 1）烧杯中足量的 H2O2溶液的作用是 。 （ 2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作 中 “” 的内容是 _。 （ 3）从 FeCl3溶液制得 FeCl3 6H2O 晶体的操作步骤是：加入 _ 后、 _ 、过滤、洗涤、干燥 （ 4）试写出吸收塔中反应的离子方程式： 。 （ 5）捕集器温度超过 673 K 时，存在相对分子质量为 325的铁的氯化物，该物
19、质的分子式为 。 （ 6） FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取 m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成 100mL溶液；取出 10.00mL，加入稍过量的 KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用 c mol L-1 Na2S2O3溶液滴定，消耗 V mL（已知：I2+2S2O32-2I-+S4O62-）。 滴定终点的现象是： _ 样品中氯化铁的质量分数 _ 答案：（ 1）把亚铁离子全部氧化成三价铁离子 （ 2分） （ 2）装置 A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变（其他合理答案：也给分）（ 2分） （ 3）盐酸（ 1分） 蒸发浓缩、冷却结晶（ 1分） （ 4） 2Fe2+
20、+ Cl2 = 2Fe3+ （ 2分） （ 5） Fe2Cl6（ 2分） （ 6） 溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色（ 2分） （ 2分） 试题分析：（ 1）根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水 FeCl3，是利用铁与盐酸反应生成 FeCl2，然后把 FeCl2氧化成 FeCl3，先制得 FeCl3 6H2O 晶体，再脱结晶水制得无水 FeCl3。烧杯中足量的 H2O2溶液是作氧化剂，把亚铁离子全部氧化成三价铁离子； （ 2）铁与盐酸反应完全时，不再产生氢气，所以装置 A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化，此时，可将 A 中 FeCl2 溶液放入烧杯中进行氧化。 （ 3）从 F
21、eCl3溶液制得 FeCl3 6H2O 晶体的操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 （ 4）从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成 2FeCl3溶液，所以吸收剂应是 2FeCl2溶液，反应的离子方程式为： 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+。 （ 5）捕集器收集的是气态 FeCl3， FeCl3的相对分子质量是 162.5，由相对分子质量为 325的铁的氯化物可以推出，当温度超过 673 K 时，二分子气态 FeCl3可以聚合生成双聚体 Fe2C
22、l6。（备注： FeCl3属共价型化合物 ，能溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，在 673K 蒸气中有双聚体， 1023K 以上分解为单分子）。 （ 6） 称取 m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成 100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的 KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，此时溶液呈蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定，滴入最后一滴 Na2S2O3溶液，锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色。所以滴定终点的现象是：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色。 求样品中氯化铁的质量分数 由反应： 2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I2； I2+2S2O32-2I-+S4O6
23、2-；可得关系式： 2Fe3+ I 2 2S 2O32- 1 1 n cV10-3 求得 n(Fe3+) = cV10-3 mol， 则样品中氯化铁的质量分数为： (Fe3+) = cV10-3 mol10162.5g/mol100% = 考点：化学实验设计与评价 填空题 A 是有机羧酸盐， B、 C、 D 是常见化合物； A、 B、 C、 D 焰色反应呈黄色，水溶液均呈碱性，其中 B的碱性最强。 X、 Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关，它们的晶体类型相同。 A与 B等物质的量反应生成 D和一种气体单质； C受热分解得到 Y、 D和 X； B与 C反应生成 D和 X。 E由两种元素组成
24、，式量为 83，将 E投入 X中得到 B和气体 Z， Z在标准状况下的密度为0.76g L-1。 （ 1） A的化学式是 。 Y的电子式是 。 （ 2） X的沸点比同主族同类型物质要高，原因是 。 （ 3）写出 E与足量盐酸反应的化学方程式 （ 4）写出在 D的饱和溶液中不断通 Y析出 C的离子方程式 。 （ 5） A的一个重要应用是根据 2A P +H2得到 P， P溶液中的阴离子通常用CaCl2使之沉淀，当它完全沉淀时，溶液中 Ca2+的物质的量浓度至少为 。 （沉淀 Ksp=2.310-9，当溶液中离子浓度 10-5mol L-1，即可认为完全沉淀） （ 6）实验室常用 P与足量 HCl
25、反应所得的有机物在浓硫酸条件下共热分解制某还原性气体，设计实验证明分解产物中还原性气体的存在 。 答案：（ 1） HCOONa（ 2分） （ 2分） （ 2）水分子间存在氢键（ 2分） （ 3） Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl（ 2分） （ 4） 2Na+CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3（ 2分） （ 5） 2.310-4mol L-1（ 2分） （ 6）将 所得气体先通过足量 NaOH溶液，再通过澄清石灰水，无现象，点燃剩余气体，将事先用澄清石灰水润湿过的烧杯倒置在火焰上方，烧杯内壁变浑浊，说明有还原性气体 CO的存在。（ 3分）（其它合理答案：也给分） 试题分析： 已
26、知 A是有机羧酸盐， B、 C、 D是常见化合物； A、 B、 C、 D焰色反应呈黄色，水溶液均呈碱性。则可推知化合物 A、 B、 C、 D均为含有Na元素的碱或强碱弱酸盐， B的碱性最强，则 B为 NaOH。 X、 Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关，它们的晶体类型相同，则 X、 Y应为 H2O和 CO2。 由 C受热分解得到 Y、 D和 X； B与 C反应生成 D和 X，可推知 C为 NaHCO3， D为 Na2CO3；即 2 NaHCO3 Na2CO3 +CO2+H2O； NaHCO3 +NaOH =Na2CO3 +H2O； 由此可确定 X为 H2O， Y为 CO2。 由有机羧酸盐
27、 A与 NaOH等物质的量反应生成 Na2CO3和一种气体单质，可联想到由无水醋酸钠与 NaOH加热反应制取甲烷的脱羧反应： ，由此迁移可知， A为甲酸钠（ HCOONa），与等物质的量 NaOH进行脱羧反应生成Na2CO3和氢气： 。 E由两种元素组成，式量为83，将 E投入 H2O 中得到 NaOH和气体 Z， Z在标准状况下的密度为 0.76g L-1。由计算可知气体 Z的相对分子质量是 17，则 Z为 NH3，由该反应： E + H2O NaOH + NH3，可推知 E由 Na和 N 两种元素组成，再根据元素化合价可确定 E是 Na3N。 由此可解答： （ 1） A的化学式是 HCOO
28、Na ； Y的电子式是 （ 2） X的沸点比同主族同类型物质要高的原因是：水分子间存在氢键，从而使分子间作用力增加，因此有较高的沸点。 （ 3） E与足量盐酸反应的化学方程式： Na3N + 4HCl = 3NaOH + NH4Cl 。 （ 4） D的饱和溶液中不断通入通 Y析出 C的离子方程式为： 2Na+CO32-+H2O+CO2 = 2NaHCO3 （ 5）根据 2A P +H2得到 P，可知， 2HCOONa Na2C2O4 + H2， P为Na2C2O4， C2O42- + Ca2+ = CaC2O4，依据 Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+) c(C2O42-) = 2.31
29、0-9，可计算出当 CaC2O4完全沉淀时，溶液中 Ca2+的物质的量浓度至少为： c(Ca2+) =mol L-1 （ 6）实验室 Na2C2O4与足量 HCl反应可得到 H2C2O4 ， H2C2O4在浓硫酸条件下共热分解生成 CO、 CO2、 H2O ( 即 H2C2O4 CO + CO2+ H2O )。设计证明分解产物中存在还原性气体 CO的实验为：将所得气体先通过足量 NaOH溶液（或通过盛有固体 NaOH的干燥管），再通过澄清石灰水，若无现象，点燃剩余气体，将事先用澄清石灰水润湿过的烧杯倒置在火焰上方，烧杯内壁变浑浊，说明有还原性气体 CO的存在。 考点：物质结构、元素推断、元素及
30、化合物等知识 汽车尾气中的 NOx是大气污染物之一，科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。 （ 1）压缩天然气（ CNG）汽车的优点之一是利用催化技术能够将 NOx转变成无毒的 CO2和 N2。 CH4(g) 4NO2(g) 4NO(g) CO2(g) 2H2O(g) H1 0 CH4(g) 4NO(g) 2N2(g) CO2(g) 2H2O(g) H2 0 CH4(g) 2NO2(g) N2(g) CO2(g) 2H2O(g) H3 。（用 H1和 H2表示） （ 2）在恒压下，将 CH4(g)和 NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应 ，在不同温度、不同
31、投料比时， NO2的平衡转化率见下表： 投料比 n(NO2) / n(CH4) 400 K 500 K 600 K 1 60% 43% 28% 2 45% 33% 20% 写出该反应平衡常数的表达式 K= 。 若温度不变，提高 n(NO2) / n(CH4)投料比，则 K 将 。（填 “增大 ”、 “减小 ”或“不变 ”。） 400 K 时，将投料比为 1的 NO2和 CH4的混合气体共 0.04 mol，充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，平衡时 NO2的体积分数 。 （ 3）连续自动监测氮氧化物（ NOx）的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1 图 1 图 2 NiO 电极上 NO发生的
32、电极反应式： 。 收集某汽车尾气经测量 NOx的含量为 1.12%（体积分数），若用甲烷将其完全转化为无害气体，处理 1104L（标准状况下）该尾气需要甲烷 30g，则尾气中 V(NO)V(NO2)= （ 4）在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂 ) 先各通入等量的CH4，然后再分别充入等量的 NO和 NO2。在不同温度下，同时分别发生 两个反应：并在 t秒时测定其中 NOx转化率，绘得图象如图 2所示： 从图中可以得出的结论是 结论一：相同温度下 NO转化效率比 NO2的低 结论二：在 250 -450 时， NOx转化率随温度升高而增大， 450 -600 时NOx转化率随温
33、度升高而减小 结论二的原因是 在上述 NO2和 CH4反应中，提高 NO2转化率的措施有 _。 (填编号 ) A改用高效催化剂 B降低温度 C.分离出 H2O(g) D增大压强 E增加原催化剂的表面积 F减小投料比 n(NO2) / n(CH4) 答案：（ 1） （ 1分） （ 2） （ 1分） 不 变 （ 2分） 17.4% （ 2分） （ 3） NO+ O2 -2e- = NO2 （ 2分） 1 : 1 （ 2分） （ 4） 原因是：在 250 -450 时，反应未达到平衡，反应还在正向进行。 （ 1分） 450 -600 时，反应已达平衡，所以，温度升高平衡逆向移动， NOx转化率随温度
34、升高而减小。（其他合理答案：也给分） （ 1分） BCF （ 2分） 试题分析：（ 1） 即为目标方程式 ，所以， （ 2） 该反应的平衡常数的表达式 平衡常数 K 不受浓度和压强的影响，只受温度的影响，温度不变 K 不变。 400 K 时，将投料比为 1的 NO2和 CH4的混合气体共 0.04 mol，充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，平衡时 NO2的体积分数为： CH4(g) 2NO2(g) N2(g) CO2(g) 2H2O(g) n始 0.02 0.02 0 0 0 n转 0.006 0.020.6=0.012 0.006 0.006 0.012 n平 0.014 0.008 0
35、.006 0.006 0.012 0.014 + 0.008 + 0.006 + 0.006 + 0.012 = 0.046 平衡时 NO2的体积分数 = （ 3）连续自动监测氮氧化物（ NOx）的仪器动态库仑仪实际上就是应用原电池原理，从图 1可知 Pt电极（通入 O2的一极）为电池的正极， NiO 电极（通入NO的一极）为电池的负极， O2 可以通过固体电解质移向负极。所以， NiO 电极上 NO发生的电极反应式： NO+ O2 -2e- = NO2。 1104L（标准状况下）尾气中含 NOx的体积为： 1104L1.12% = 112L， NOx的物质的量为： 。 设 NO和 NO2的物
36、质的量分别为 x、 y mol，根据反应化学方程式 和 ： CH4(g) 4NO2(g) 4NO(g) CO2(g) 2H2O(g) 16g 4 4 m 1 y y m 1 = 4y CH4(g) 4NO(g) 2N2(g) CO2(g) 2H2O(g) 16g 4 m 2 (x+y) m 2 = 4(x+y) 则： x+y = 5； 4(x+y)+ 4y = 30 解得： x =2.5 mol = 2.5 mol 所以，尾气中 V(NO)V(NO2) = 1 1 。 （ 4） 从图 2 变化曲线分析，结 论二的原因是：在 250 -450 时，反应未达到平衡，反应还在正向进行；故 NOx转化
37、率随温度升高而增大；在在 450 -600 时反应已达到平衡状态，因为该反应是放热反应，此时温度升高平衡逆向移动，故 NOx转化率随温度升高而减小。 由上述 NO2和 CH4反应的化学方程式的特点分析可知 : 该反应是放热反应；该反应是扩大气体体积的反应。所以要提高 NO2转化率，可降低温度，降低温度能使平衡正向移动，从而提高 NO2转化率；分离出 H2O，相当于减小生成物的浓度，使平衡正向移动，从而提高 NO2转化率；减小投料比 n(NO2) / n(CH4)，相当于增加反应物 CH4的浓度，使平衡正向移动，从而增大 NO2转化率。而使用催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，故 NO2转化率不会变化。增大压强，平衡逆移， NO2转化率会减小。因此选 B C F。 考点：考查化学反应基本理论，涉及氧化还原反应、化学反应速率与化学平衡、化学反应与能量变化、电化学等
