2013年北京各区高三二模25题

1．（14分）发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料，经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程：（1）该过程中产生的的CO可继续与水蒸气发生可逆反应得到CO2和H2，此反应的平衡常数表达式K=____________。（2）CH3OH(l)气化时吸收的热量为27kJ/mol，CH3OH(g)的燃烧热为677kJ/mol，请写出CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式_________________。（3）“催化还原”反应制乙二醇原理如下：CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol为探究实际生产的最佳条件，某科研小组进行了多方面研究。右图表示乙二醇达到平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况，则曲线甲对应的压强是P(甲)=___________。（4）草酸二甲酯水解产物草酸（H2C2O4）为二元中强酸①草酸氢钾溶液中存在如下平衡：H2OH++OH-、HC2O4-H++C2O42-和。②向0.1mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性，此时溶液里各粒子浓度关系正确的是（填序号）。a．c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-)b．c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)c．c(Na+)=c(H2C2O4)+c(C2O42-)d．c(K+)c(Na+)（5）以甲醇为原料，使用酸性电解质构成燃料电池，该燃料电池的负极反应式为;若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇，向外界提供相等电量，则每代替32g甲醇，所需标准状况下的甲烷的体积为L。2．（14分）铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。（1）铝在元素周期表中的位置是。（2）已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值：元素钠镁铝硅电负性0.91.2χ1.8①铝的电负性χ的范围是。②电负性的数值与元素金属性的关系是。③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是。a．测定镁和铝的导电性强弱b．测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pHc．向0.1mol/LAlCl3和0.1mol/LMgCl2中加过量NaOH溶液（3）铝热法是常用的金属冶炼方法之一。水蒸气高温焦炭CO草酸二甲酯氧化偶联催化还原乙二醇已知：4Al(s)＋3O2(g)＝2Al2O3(s)ΔH1＝-3352kJ/molMn(s)＋O2(g)＝MnO2(s)ΔH2＝-521kJ/molAl与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是。（4）冶炼金属铝时，用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在（填“阴”或“阳”）极得到，电解过程中，阳极石墨需要不断补充，结合电极反应说明其原因是。3．（14分）硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下：（1）焦炭在过程Ⅰ中作______剂。（2）过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备，制备Cl2的化学方程式是。（3）整个制备过程必须严格控制无水。①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，反应的化学方程式是。②干燥Cl2时，从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是。（4）Zn还原SiCl4的反应如下：反应1：400℃～756℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(s)+2ZnCl2(l)ΔH10反应2：756℃～907℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(s)+2ZnCl2(g)ΔH20反应3：907℃～1410℃，SiCl4(g)+2Zn(g)Si(s)+2ZnCl2(g)ΔH30①对于上述三个反应，下列说法合理的是_____。a.升高温度会提高SiCl4的转化率b.还原过程需在无氧的气氛中进行c.增大压强能提高反应的速率d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4②实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是。③已知Zn(l)==Zn(g)ΔH=+116KJ/mol。若SiCl4的转化率均为90%，每投入1molSiCl4，“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。（5）用硅制作太阳能电池时，为减弱光在硅表面的反射，采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2，最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程。4.（12分）氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。（1）可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－574kJ/molCH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－1160kJ/mol则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式是。（2）NH3催化还原氮氧化物（SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)ΔH0。为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是。（3）利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：石英砂焦炭/高温ⅠSi（粗）Cl2/300℃ⅡSiCl4Zn/高温Ⅲ高纯硅反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O===NO2+HNO3+2HCl，反应Ⅱ的化学方程式是。若有11.2LN2生成（标准状况），共消耗ClO2g。（4）工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。制备方法之一是先将NO2转化为N2O4然后采用电解法制备N2O5，装置如下图所示。Pt甲为极，电解池中生成N2O5的电极反应式是。5.（13分）利用电化学法生产硫酸，可使绝大多数硫磺直接转化为SO3，在生产硫酸的同时还能化学发电，请回答下列问题：（1）已知下列反应的能量变化示意图①1molS(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)，反应的ΔH-297.0kJ/mol（填“”或“”）②写出S(s)与O2(g)反应生成SO3(g)的热化学方程式。（2）下图为电化学法生产硫酸的工艺示意图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导O2-离子。①正极反应式为。ΔH=-297.0kJ/molS(s)+O2(g)SO2(g)能量反应过程能量SO3(g)SO2(g)+21O2(g)ΔH=-98.7kJ/mol反应过程S(s)-+SO2O2固体电解质S(g)S(s)浓H2SO4稀H2SO4②S(g)在负极发生的反应为、。③用化学方程式解释装置中稀硫酸转变为浓硫酸的原因。④每生产1L浓度为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸，理论上可向用电器提供mol电子,将消耗mol氧气。⑤已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应，请分析为提高硫磺蒸气的转化率，该工艺采取的措施有。1．（14分）（1）K=)OH()CO()H()CO(222cccc（2）CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)∆H=-650kJ/mol（3）3.5MPa（4）①HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-②ad（5）CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+16.82．（1）第3周期第ⅢA族（2）①电负性数值越大，元素的金属性越弱②1.2＜χ＜1.8③c（3）4Al(s)＋3MnO2(s)＝3Mn(s)＋2Al2O3(s)ΔH＝–1789kJ/mol（4）阴在阳极发生反应2O2-–4e-＝O2↑，C＋O2＝CO2，石墨由于被消耗需要不断补充4.（12分）（1）CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－867kJ/mol（2分）（2）增大NH3浓度（或增大压强、降低温度）（2分）（3）2NO2+4Na2SO3===N2+4Na2SO4(2分)，67.5（2分）（4）阳极（2分），N2O4+2HNO3—2e—===2N2O5+2H+(2分)5（13分）（1）①（1分）②S(s)+23O2(g)=SO3(g)ΔH=-395.7kJ/mol（2分）（2）①O2+4e－=2O2-（2分）②S-4e－+2O2-=SO2S-6e－+3O2-=SO3（各1分）（3）SO3+H2O=H2SO4（2分）（4）110.427.6（各1分）（5）硫磺（二氧化硫）循环使用；用稀硫酸吸收SO3（减小生成物浓度，有利于提高S转化率）（各1分，不写括号内内容不扣分）