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高三模擬試題高三模擬試題PAGE2PAGE1內(nèi)蒙古呼和浩特市2020屆-2022屆高考化學(xué)三年模擬(一模)試題匯編-綜合、推斷、流程題一、工業(yè)流程題1.(2019·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模)軟錳礦的主要成分MnO2,還含有Fe2O3、Al2O3、SiO2等,用軟錳礦漿吸收工業(yè)廢氣中的二氧化硫,制備高錳酸鉀的流程如圖所示:已知:濾液A中的金屬陽離子主要是Mn2+還含有少量的Fe2+、Al3+等,幾種離子開始沉淀和完全沉淀時的pH如右表所示:離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe2+7.69.7Fe3+2.73.7Al3+3.84.7Mn2+8.39.8根據(jù)上述流程,回答下列問題:(1)寫出軟錳礦通入二氧化硫發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式__。(2)濾渣A的成分是__,其中的化學(xué)鍵類型是___。(3)步驟②中加入MnO2的作用__。(4)有同學(xué)認(rèn)為可以用碳酸錳(MnCO3)或氫氧化錳〖Mn(OH)2〗替代石灰乳,你是否同意此觀點___?簡述理由___。(5)濾液B中加入KMnO4時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__。(6)第⑦步用鎳片(鎳不參與反應(yīng))和鐵板作電極,電解K2MnO4溶液可制備KMnO4。有關(guān)說法正確的是__(填字母)A.a(chǎn)與電源的負(fù)極相連B.離子交換膜為陽離子交換膜C.陽極的電極反應(yīng)為MnO42--e-=MnO4-D.陰極的電解產(chǎn)物為KOH2.(2021·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模)砷(As)為VA族元素,其化合物會影響人體代謝和免疫功能,造成砷中毒。某含砷工業(yè)廢水〖主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在〗經(jīng)處理轉(zhuǎn)化為粗As2O3,流程如下:已知:亞砷酸鈣微溶于水,砷酸鈣難溶于水。亞砷酸易受熱分解為As2O3。(1)“堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。(2)從綠色化學(xué)角度看,“試劑1”可以選擇___________(填化學(xué)式)。(3)“沉砷”在流程中的目的是___________;“沉砷”過程中將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(AsO4)3OH沉淀,發(fā)生的主要反應(yīng)為。資料表明:“沉砷”的最佳溫度是85℃,溫度高于85℃時,隨溫度升高轉(zhuǎn)化率下降,可能的原因是___________。(4)“轉(zhuǎn)化”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(5)從綜合利用的角度考慮“濾液2”可返回___________步驟中循環(huán)再利用。3.(2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模)鉻系和非鉻系銅鎳電鍍污泥均含有Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)的氫氧化物,前者還含有Cr(Ⅲ)的氫氧化物,一種綜合回收銅、鎳的新工藝流程如下:已知:Cr及其化合物的性質(zhì)與鋁類似?;卮鹣铝袉栴}:(1)硫酸浸出過程中,為提高浸出速率,可以采取的措施_______(寫出兩條)。(2)“電解Ⅰ”的目的,一方面是回收銅,另一方面是_______,為證明這一目的是否達(dá)成,取少量“電解Ⅰ”后的溶液滴加的試劑是_______(填化學(xué)式)。(3)“轉(zhuǎn)溶”時,氫氧化鈉加入量不宜過多,其原因為_______。(4)“萃取II”時,發(fā)生的反應(yīng)為+2HR=CuR2+2+2NH3和+2HR=NiR2+2+4NH3,則“反萃?、颉睍r含銅微粒發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)整個流程中除了有機(jī)相之外,可以循環(huán)利用的物質(zhì)還有NH3·H2O,(NH4)2CO3和_______(填化學(xué)式)。(6)NiSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等多步操作可得NiSO4·6H2O。將NiSO4·6H2O樣品在900℃下,空氣中進(jìn)行煅燒,固體質(zhì)量隨時間變化如圖。B點對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為_______;D點到E點反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。二、原理綜合題4.(2021·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模)甲醇水蒸氣催化重整反應(yīng)為CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)是生產(chǎn)氣的有效方法之一,已知此反應(yīng)包括如下兩個過程:①②①②反應(yīng)Kp隨溫度變化見下表:溫度Kp反應(yīng)398K498K598K698K798K898K①0.50185.89939.51.8×1051.6×1069.3×106②1577137.528.149.3394.1802.276回答下列問題(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)判斷ΔH1___________0(填“>”、“=”、“<”)。398K時,的Kp=___________。(2)下列關(guān)于甲醇水蒸氣催化重整反應(yīng)的理解,正確的是___________。A.①反應(yīng)在低溫時可自發(fā)進(jìn)行B.CO是甲醇水蒸氣催化重整反應(yīng)過程的中間產(chǎn)物C.提高催化劑的活性和選擇性、減少副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵D.恒溫恒容條件下,若反應(yīng)①的速率大于反應(yīng)②的速率,說明反應(yīng)①的活化能更高(3)某研究小組對催化重整反應(yīng)的壓強(qiáng)(p)、溫度(T)與水醇比(水與甲醇的物質(zhì)的量之比,用S/M表示)進(jìn)行優(yōu)化,得到如下結(jié)果:①如圖是水醇比一定時,不同溫度、壓強(qiáng)條件下平衡混合物中CO含量,圖中的壓強(qiáng)由大到小順序為___________,其判斷理由是___________。工業(yè)上甲醇水蒸氣催化重整選擇0.3MPa-0.5MPa,不選擇更低壓強(qiáng)的原因可能是___________。②探究不同反應(yīng)溫度、水醇比下甲醇轉(zhuǎn)化率如表,結(jié)合所給數(shù)據(jù)回答下列問題:序號S/M溫度CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)CH3OH轉(zhuǎn)化率10.55730.3413.7320.56732.5755.6730.57735.6074.1241.05730.1836.1351.06732.0547.7461.07734.9773.0771.55730.1323.7081.56732.1646.4991.57734.4872.02溫度與甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為___________。當(dāng)水醇比一定,隨著溫度升高,平衡體系中CO含量增大,原因是___________。綜合分析對于甲醇轉(zhuǎn)化率有顯著影響的是___________。工業(yè)上甲醇水蒸氣催化重整選擇673-700K,S/M=1.0;S/M=1.0理由是___________。(4)以甲醇為原料,可以通過電化學(xué)方法合成碳酸二甲酯〖(CH3O)2CO〗,工作原理如圖所示。①電源的負(fù)極為___________(填“A”或“B”)。②陽極的電極反應(yīng)式為___________。5.(2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模)甲醇是重要的化工原料,合成甲醇和利用甲醇的研究和探索,在國際上一直受到重視。工業(yè)上常利用CO2和H2為原料合成甲醇,再利用甲醇生產(chǎn)丙烯。回答下列問題:(1)①常溫下,H2和甲醇的燃燒熱分別為285.8kJ·mol-1和726.4kJ·mol-1,1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的熱量,則CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(1)△H=_______kJ·mol-1;②上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第一步_______(寫化學(xué)方程式)△H>0第二步Cu/Zn*+2H2+CO2=Cu/ZnO*+CH3OH△H<0③第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時間,由此推知以下能正確表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反應(yīng)過程的示意圖為_______。a.b.c.d.(2)工業(yè)上用CO2和H2催化合成甲醇存在如下反應(yīng):主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H>0一定條件下,在裝有催化劑的密閉容器中投入amolCO2和3amolH2,發(fā)生上述合成反應(yīng)。①在相同時間內(nèi),測得甲醇產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。溫度為470K時,圖中P點_______(填“處于”或“不處于”)平衡狀態(tài);490K之后,甲醇的產(chǎn)率隨溫度的升高而減小的原因可能是_______。②某溫度下,達(dá)平衡時容器中CH3OH的物質(zhì)的量為cmol,CO的物質(zhì)的量為dmol。則此條件下CO2的轉(zhuǎn)化率為_______(列式表示,下同);甲醇的選擇性(指轉(zhuǎn)化為甲醇的CO2占發(fā)生反應(yīng)的CO2的百分比)為_______;此條件下副反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______。(3)甲醇催化制取丙烯的過程中發(fā)生如下反應(yīng):3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g),該反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗公式的實驗數(shù)據(jù)如圖中直線a所示,已知Arrhenius經(jīng)驗公式為(Ea為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。則該反應(yīng)的活化能Ea=_______kJ·mol-1,當(dāng)改變外界條件時,實驗數(shù)據(jù)如中的直線b所示,則實驗可能改變的外界條件是_______。三、有機(jī)推斷題6.(2021·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模)有機(jī)物H(C9H8O4)是潔面化妝品的中間體,以A為原料合成有機(jī)物H的路線如下:已知:①A是相對分子量為92的芳香烴;②D是C的一氯取代物;③RCHO+R1CH2CHORCH=CR1CHO+H2O(R、R1為烴基或氫原子)。回答下列問題:(1)由A生成B所用的試劑和反應(yīng)條件為___________;B的化學(xué)名稱為___________。(2)由D生成E的反應(yīng)類型為___________。(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為___________。(4)由F生成G的化學(xué)方程式為___________。(5)H中含氧官能團(tuán)的名稱___________;H長期暴露在空氣中容易變質(zhì)的主要原因是___________。(6)X是F酸化后的產(chǎn)物,T是X的芳香族同分異構(gòu)體,1molT最多能消耗2molNaOH,則符合條件的T的結(jié)構(gòu)有___________種(不包括立體異構(gòu)),寫出其中一種核磁共振氫譜有4組峰的T的結(jié)構(gòu)簡式___________。7.(2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考一模)化合物J是一種藥物合成中間體,其合成路線如下:(1)A的化學(xué)名稱為_______,J的分子式為_______。(2)B中官能團(tuán)的名稱為_______;B→C、E→G的反應(yīng)類型為_______、_______。(3)C→D的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。(4)H的結(jié)構(gòu)簡式_______;H有多種同分異構(gòu)體,含有-COO-和碳碳雙鍵的同分異構(gòu)體有_______種(不考慮順反異構(gòu),下同),寫出其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且核磁共振氫譜有3組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。(5)設(shè)計以F和CH2=CHCHO為起始原料,合成的路線_______(其它試劑任選)。高三模擬試題PAGE2PAGE1▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁:1.

SO2+MnO2=MnSO4

SiO2

共價鍵

將Fe2+氧化為Fe3+,便于沉淀

同意

MnCO3、Mn(OH)2與H+反應(yīng),調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Fe3+、Al3+沉淀完全

3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2+4H+

BC〖祥解〗已知,濾液A中的金屬陽離子主要是Mn2+還含有少量的Fe2+、Al3+等,可知軟錳礦通入二氧化硫發(fā)生的主要反應(yīng)為:SO2+MnO2═MnSO4,SiO2不參與反應(yīng),濾渣A為SiO2,由離子開始沉淀及沉淀完全的pH可知,濾液A中加入MnO2是為了將Fe2+氧化為Fe3+,再加入石灰乳,調(diào)節(jié)溶液pH值,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,再進(jìn)行過濾,濾渣B中主要有氫氧化鐵、氫氧化鋁,濾液B為MnSO4溶液,MnSO4溶液中加入KMnO4,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnO2,MnO2被KClO3氧化生成K2MnO4,通過電解K2MnO4溶液生成KMnO4,據(jù)此分析解答?!荚斘觥揭阎瑸V液A中的金屬陽離子主要是Mn2+還含有少量的Fe2+、Al3+等,可知軟錳礦通入二氧化硫發(fā)生的主要反應(yīng)為:SO2+MnO2═MnSO4,SiO2不參與反應(yīng),濾渣A為SiO2,由離子開始沉淀及沉淀完全的pH可知,濾液A中加入MnO2是為了將Fe2+氧化為Fe3+,再加入石灰乳,調(diào)節(jié)溶液pH值,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,再進(jìn)行過濾,濾渣B中主要有氫氧化鐵、氫氧化鋁,濾液B為MnSO4溶液,MnSO4溶液中加入KMnO4,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnO2,MnO2被KClO3氧化生成K2MnO4,通過電解K2MnO4溶液生成KMnO4。(1)由上述分析可知,軟錳礦通入二氧化硫發(fā)生的主要反應(yīng)為SO2+MnO2=MnSO4,故〖答案〗為:SO2+MnO2=MnSO4;(2)由上述分析可知,濾渣A為SiO2,Si與O均為非金屬元素的原子,則二者易形成共價鍵,故〖答案〗為:SiO2;共價鍵;(3)濾液A中的金屬陽離子主要是Mn2+還含有少量的Fe2+、Al3+等,根據(jù)幾種離子開始沉淀和完全沉淀時的pH可知,不能直接沉淀Fe2+為氫氧化亞鐵,因為Mn2+也會被沉淀,從而被過濾除去,因此應(yīng)該先加入氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液的pH,將Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀,從而除去雜質(zhì),故〖答案〗為:將Fe2+氧化為Fe3+,便于沉淀;(4)鐵離子、鋁離子比錳離子更易沉淀,加入MnCO3或Mn(OH)2與H+反應(yīng),調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Fe3+、Al3+沉淀完全,再通過過濾除去,同意該同學(xué)的觀點,故〖答案〗為:同意;MnCO3、Mn(OH)2與H+反應(yīng),調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Fe3+、Al3+沉淀完全;(5)濾液B為MnSO4溶液,加入KMnO4,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnO2,由化合價變化可知,+2價Mn2+與MnO4-中+7價Mn發(fā)生歸中反應(yīng)生成MnO2,根據(jù)得失電子守恒,電荷守恒、元素守恒配平反應(yīng)的離子方程式為3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2+4H+,故〖答案〗為:3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2+4H+;(6)該裝置為電解池,電解K2MnO4溶液制備KMnO4,Mn元素化合價從+6價升高為+7價,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則Ni電極為陽極,F(xiàn)e電極為陰極,A.Ni電極為陽極,則a與電源的正極相連,A項錯誤;B.陽極反應(yīng)式為MnO42--e-=MnO4-,陰極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,離子交換膜為陽離子交換膜,K+通過離子交換膜從陽極移動向陰極,陰極得到KOH,B項正確;C.由以上分析知,陽極反應(yīng)物為K2MnO4,生成物為KMnO4,則陽極反應(yīng)式為MnO42--e-=MnO4-,C項正確;D.陰極是水電離的氫離子放電生成氫氣和氫氧根離子,陰極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,則陰極的電解產(chǎn)物為H2和KOH,D項錯誤;故〖答案〗為:BC。2.

H3AsO3+3OH-=AsO+3H2O

H2O2

富集As,提高原料利用率

溫度升高,氫氧化鈣溶解度減小,c(Ca2+)和c(OH-)都減小,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低

SO2+H2O+H3AsO4=H3AsO3+H2SO4

酸化〖祥解〗向工業(yè)廢水(含H3AsO3)加入氫氧化鈉,得到Na3AsO3,加入試劑1氧化成Na3AsO4,加石灰乳沉砷得到Ca5(AsO4)3OH沉淀,用稀硫酸溶解沉淀,生成H3AsO4和硫酸鈣沉淀,過濾,在H3AsO4溶液中通入二氧化硫?qū)3AsO4還原為H3AsO3,反應(yīng)為:H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4,結(jié)晶后得到亞砷酸,加熱H3AsO3分解得到粗As2O3,據(jù)此分析解答?!荚斘觥?1)“堿浸”中H3AsO3與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞砷酸鈉和水,離子方程式為H3AsO3+3OH-=AsO+3H2O,故〖答案〗為:H3AsO3+3OH-=AsO+3H2O;(2)根據(jù)上述分析,“試劑1”是氧化劑,從綠色化學(xué)角度分析,可以選擇H2O2,故〖答案〗為:H2O2;(3)“沉砷”在流程中的目的是富集As,提高原料利用率;“沉砷”過程中將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(AsO4)3OH沉淀,發(fā)生的主要反應(yīng)為,溫度升高,氫氧化鈣溶解度減小,c(Ca2+)和c(OH-)都減小,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低;故〖答案〗為:富集As,提高原料利用率;溫度升高,氫氧化鈣溶解度減小,c(Ca2+)和c(OH-)都減小,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率降低;(4)“轉(zhuǎn)化”的過程是向H3AsO4溶液中通入二氧化硫?qū)3AsO4還原為H3AsO3,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理分析得:SO2+H2O+H3AsO4=H3AsO3+H2SO4,故〖答案〗為:SO2+H2O+H3AsO4=H3AsO3+H2SO4;(5)“還原”過程中二氧化硫?qū)3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3,同時生成濾液2(H2SO4),可返回“酸化”步驟中循環(huán)再利用,故〖答案〗為:酸化。3.(1)加熱、適當(dāng)增加硫酸濃度、攪拌等(2)

使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+

鐵氰化鉀(3)Cr(OH)3和Al(OH)3有兩性會被過量的強(qiáng)堿溶解(4)CuR2+2H+=Cu2++2HR(5)Na3PO4(6)

NiSO4·4H2O

4NiO+O22Ni2O3〖祥解〗向鉻系銅鎳電鍍污泥中加入稀硫酸將金屬氫氧化物溶解浸出過濾,電解濾液回收銅,同時將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+。向電解后溶液中加入磷酸鈉形成緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液pH分離Ni與其他雜質(zhì)金屬,沉淀物進(jìn)行轉(zhuǎn)溶進(jìn)一步處理,濾液備用;向非鉻系銅鎳電鍍污泥中加入氨水與碳酸銨將Cu2+、Ni2+轉(zhuǎn)成氨絡(luò)離子分離浸出,用HR轉(zhuǎn)化這些離子為NiR2、CuR2,經(jīng)水洗除雜后加稀硫酸反萃取回收HR并獲取NiSO4、CuSO4溶液,電解回收Cu合并上一流程NiSO4溶液,最終回收硫酸鎳。據(jù)此可解答?!荚斘觥剑?)為加快固體與稀硫酸的溶解浸出速率,可進(jìn)行加熱、適當(dāng)增加硫酸濃度、攪拌等操作;(2)后續(xù)操作顯示Fe元素轉(zhuǎn)成Fe(OH)3除去,故在電解環(huán)節(jié)還需將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,檢驗Fe2+是否存在可選用鐵氰化鉀溶液檢驗,若未產(chǎn)生深藍(lán)色沉淀,說明目的已達(dá)成;(3)Cr(OH)3和Al(OH)3有兩性會被過量的強(qiáng)堿NaOH溶解,需控制用量;(4)H+反萃取出Cu2+,反應(yīng)式為CuR2+2H+=Cu2++2HR;(5)流程一中萃取I和反萃取I最終回收磷酸鈉,可循環(huán)使用;(6)NiSO4·6H2O的式量為263,原樣品物質(zhì)的量為0.1mol,含水0.6mol。由圖可知A→B過程中固體質(zhì)量減少26.3-22.7=3.6(g),即減少n(H2O)=3.6/18=0.2mol,故B點固體化學(xué)式為NiSO4·4H2O;同理可推斷C、D點對應(yīng)物質(zhì)分別為NiSO4、NiO,D→E固體質(zhì)量增加0.8g,即0.1molNiO被空氣中O2氧化增加氧元素n(O)=0.8/16=0.05mol,得到E的化學(xué)式為Ni2O3,故反應(yīng)方程式為4NiO+O22Ni2O3。4.

>

788.5

BC

P1<P2<P3

減小壓強(qiáng),反應(yīng)②產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,反應(yīng)①向正向移動,CO的體積分?jǐn)?shù)增大

反應(yīng)速率慢,CO含量相對較高不利于綠色化學(xué)

升高溫度,甲醇轉(zhuǎn)化率增大

升高溫度時,反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),平衡正向移動,反應(yīng)②為放熱反應(yīng),平衡逆向移動,均使體系中CO的量增大

溫度

CO含量相對較小

B

2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+〖詳析〗(1)由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)的①的平衡常數(shù)隨溫度升高增大,升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則ΔH1>0;根據(jù)題干信息及平衡常數(shù)表達(dá)式,398K時,的Kp等于反應(yīng)①的Kp乘以反應(yīng)②的Kp,所以Kp=0.501577=788.5,故〖答案〗為:>;788.5;(2)A.反應(yīng)①的ΔH>0,ΔS>0,根據(jù)綜合判據(jù)ΔH-TΔS<0反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,則在高溫時可自發(fā)進(jìn)行,故A錯誤;B.由甲醇水蒸氣催化重整反應(yīng)過程可知,CO是中間產(chǎn)物,故B正確;C.化學(xué)工藝的關(guān)鍵問題是盡可能地加快反應(yīng)速率、減少副產(chǎn)物,提高原料利用率,提高催化劑的活性和選擇性可加快反應(yīng)速率、減少副產(chǎn)物,故C正確;D.反應(yīng)①的速率大于反應(yīng)②的速率,說明反應(yīng)①更易進(jìn)行,反應(yīng)的活化能更低,故D錯誤;故〖答案〗為:BC;(3)①圖中的壓強(qiáng)由大到小順序為P1<P2<P3,理由是相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),減壓平衡右移,CO的體積分?jǐn)?shù)增大,而反應(yīng)②為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時,CO的體積分?jǐn)?shù)減?。还I(yè)上甲醇水蒸氣催化重整選擇0.3MPa-0.5MPa,不選擇更低壓強(qiáng)的原因可能是反應(yīng)速率慢,CO含量相對較高不利于綠色化學(xué)。故〖答案〗為:減小壓強(qiáng),反應(yīng)②產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,反應(yīng)①向正向移動,CO的體積分?jǐn)?shù)增大;反應(yīng)速率慢,CO含量相對較高不利于綠色化學(xué);②由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)水醇比一定時(如1.0),溫度升高,甲醇平衡轉(zhuǎn)化率增大,所以溫度與甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為升高溫度,甲醇轉(zhuǎn)化率增大。當(dāng)水醇比一定時,隨著溫度升高,平衡體系中CO含量增大,原因是升高溫度時,反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),平衡正向移動,反應(yīng)②為放熱反應(yīng),平衡逆向移動,均使體系中CO的量增大。綜合分析對于甲醇轉(zhuǎn)化率有顯著影響的是溫度。兼顧甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率最高,副產(chǎn)物CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最低,選擇673-700K,S/M=1.0;S/M=1.0,故〖答案〗為:升高溫度,甲醇轉(zhuǎn)化率增大;升高溫度時,反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),平衡正向移動,反應(yīng)②為放熱反應(yīng),平衡逆向移動,均使體系中CO的量增大;溫度;CO含量相對較?。?4)①右側(cè)氧氣得電子生成水,因此右側(cè)是陰極,與陰極相連的B為電源的負(fù)極,則A為電源正極,與A相連的左側(cè)為陽極,故〖答案〗為:B;②陽極發(fā)生氧化反應(yīng),甲醇、一氧化碳失電子生成碳酸二甲酯,電極反應(yīng)式為2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,故〖答案〗為:2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+。5.(1)

-49.0

Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O

c(2)

不處于

升高溫度,主反應(yīng)平衡逆向移動,甲醇產(chǎn)率降低;催化劑活性降低或副反應(yīng)更易進(jìn)行

(3)

31.0

使用催化劑(或使用更高效的催化劑)〖詳析〗(1)①根據(jù)題意寫出熱化學(xué)方程式,由蓋斯定律得目標(biāo)方程式的;②以總反應(yīng)方程式與第二步反應(yīng)式相減即得第一步反應(yīng)方程式:Cu/ZnO*+H2=Cu/Zn*+H2O;③第一步反應(yīng)吸熱,第二步反應(yīng)放熱,可排除b、d選項,又由于第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時間,因此第二步速率快,反應(yīng)活化能低于第一步,所以c選項正確;(2)①由圖象可知470K之后甲醇產(chǎn)率還在增大,溫度持續(xù)升高,說明反應(yīng)還在朝著主反應(yīng)的正方向進(jìn)行,不處于平衡狀態(tài);在490K時,反應(yīng)達(dá)到平衡,此時甲醇產(chǎn)率達(dá)最高值,升高溫度,主反應(yīng)平衡逆向移動,另外隨溫度升高催化劑活性降低或副反應(yīng)更易進(jìn)行,甲醇產(chǎn)率降低;②根據(jù)題意可列三段式,注意主反應(yīng)各物質(zhì)的末態(tài)量作為副反應(yīng)對應(yīng)物質(zhì)的起始量,已知量為CO2、H2的起始物質(zhì)的量、CH3OH、CO的末態(tài)物質(zhì)的量:,則CO2轉(zhuǎn)化率=;甲醇的選擇性=;副反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K副=;(3)將直線a上兩點坐標(biāo)代入列方程組解得Ea=31.0(kJ·mol-1);由于該反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗公式為一直線方程,因此活化能Ea即為該直線的斜率,如圖過程a→b直線斜率減小,即活化能Ea降低,所以改變的條件可能是使用了催化劑或使用了更高效的催化劑。6.

Cl2/Fe

3,4-二氯甲苯

取代

+CH3CHO+H2O

羥基、羧基

H為酚類化合物,易被空氣中的氧氣氧化

8

或或〖祥解〗甲苯上苯環(huán)上的氫原子被氯原子取代生成二氯甲苯,在一定條件下生成C,C在氯氣光照的條件下,在甲基上發(fā)生取代反應(yīng)生成了D,D與熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成了E,E在一定條件的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)生成了F,根據(jù)〖提示〗③,F(xiàn)生成了G,G在酸性新制的熱氫氧化銅溶液中,醛基轉(zhuǎn)化成為羧基,并且在酸性的條件下,進(jìn)行水解產(chǎn)生羥基?!荚斘觥?1)根據(jù)分析,A生成B為取代反應(yīng),

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