北京市2022届高三各区一模化学试题分类汇编 练习：化学反应原理 Word版含答案

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北京市2021-2022学年高三各区一模化学试题分类汇编  化学反应原理 （海淀区）1. 氯碱工业是化工产业的重要基础，其装置示意图如右图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。 已知：当pH升高时，ClO-易歧化为ClO3-和Cl-。 （1）电解饱和食盐水的离子方程式为___________。 （2）下列关于ClO3-产生的说法中，合理的是    ___________（填序号）。  a. ClO3-主要在阴极室产生  b. Cl-在电极上放电，可能产生ClO3-  c. 阳离子交换膜破损导致OH-向阳极室迁移，可能产生ClO3-（3）测定副产物ClO3-含量的方法如下图。①加入H2O2的目的是消耗水样中残留的Cl2和ClO-。若测定中未加入H2O2，则水样中 ClO3-的浓度将__________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 ②滴定至终点时消耗V3 mL酸性KMnO4溶液，水样中c(ClO3-)的计算式为_________。（4）可用盐酸处理淡盐水中的ClO3-并回收Cl2。 ①反应的离子方程式为__________。 ②处理ClO3-时，HCl可能的作用是： ⅰ.提高c(H+)，使ClO3-氧化性提高或Cl-还原性提高； ⅱ.提高c(Cl-)，__________。 ③用右图装置验证ⅰ，请补全操作和现象：闭合K， 至指针读数稳定后__________。（朝阳区）2. 以次氯酸盐为有效成分的消毒剂应用广泛。电解NaCl溶液制备NaClO溶液的装置示意如下。资料：i．次氯酸钠不稳定：a．2NaClO = 2NaCl＋O2↑  b．3NaClO = 2NaCl＋NaClO3ⅱ．将次氯酸盐转化为次氯酸能更好地发挥消毒功能，次氯酸具有更强的氧化性【制备】（1）产生NaClO：①生成NaClO的反应包括：2Cl--2e- = Cl2↑、2H2O＋2e- = H2↑＋2OH-、__________。②测所得溶液pH，试纸先变蓝（pH≈10）后褪色，说明溶液具有的性质是__________。（2）相同温度下，在不同初始pH下电解NaCl溶液，pH对NaClO浓度的影响如下所示。推测NaClO浓度在pH为3或13时较小的原因：Ⅰ．pH＝13时，阳极有OH-放电Ⅱ．pH＝3时，Cl2的溶解度减小Ⅲ．pH＝3时，HClO浓度增大，促使ClO-被氧化①检验电解产物，推测Ⅰ成立。需要检验的物质是__________。②根据化学平衡移动原理，推测Ⅱ合理。依据的化学平衡是__________。③经检验，推测Ⅲ合理。用方程式解释：__________。根据上述实验，电解法制备NaClO溶液，初始pH不宜过小或过大。（3）同样方法电解CaCl2溶液制备Ca(ClO)2，由于生成__________覆盖在电极表面，电解难以持续。【测量】（4）取v1 mL所得NaClO样液，加水稀释。依次加入KI溶液、稀H2SO4。析出的I2用a mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗Na2S2O3溶液v2 mL。（已知：I2＋2Na2S2O3 = 2NaI＋Na2S4O6）样液中c（NaClO）＝__________mol·L-1。【保存】（5）低温保存、加入Na2CO3，NaClO3等物质能增强NaClO溶液的稳定性。（东城区）3. CH4在光照条件下与C12反应，可得到各种氯代甲烷。（1）生成CH3C1的化学方程式是________。（2）CH4氯代的机理为自由基（带有单电子的原子或原子团，如C1·、·CH3）反应，包括以下几步：I．链引发Ⅱ．链传递Ⅲ．链终止………… ①写出由CH3Cl生成CH2CI2过程中链传递的方程式：__________，__________。②不同卤原子自由基（X·）均可夺取CH4中的H，反应通式：。已知：25℃，101kPa时，CH4中C-H和HC1中H-C1的键能分别是439kJ·mol-1和431kJ·mol-1。a．当X为Cl时，=_______kJ·mol-1。b．若X依次为F、Cl、Br、I，随着原子序数增大逐渐_______（填“增大”或“减小”），结合原子结构解释原因：_______。③探究光照对CH4与C12反应的影响，实验如下。编号操作结果A将Cl2与CH4混合后，光照得到氯代甲烷B将Cl2先用光照，然后迅速在黑暗中与CH4混合得到氯代甲烷C将Cl2先用光照，然后在黑暗中放置一段时间，再与CH4混合几乎无氯代甲烷D将CH4先用光照，然后迅速在黑暗中与Cl2混合几乎无氯代甲烷 a．由B和D得出的结论是___________。b．依据上述机理，解释C中几乎没有氯代甲烷的原因：___________。（3）丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如下。推知-CH3中C-H键能比中C-H键能_________（填“大”或“小”）。（西城区）4．烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟O3氧化结合溶液吸收法同时脱除SO2和NO的过程示意图如下。（1）气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。反应平衡常数(25℃）活化能/（kJ/mol）反应a：24.6反应b：3.17反应c：58.17 ①     已知： 则________。②     其他条件不变时，高于150℃，在相同时间内SO2和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是________。③     其他条件不变，SO2和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，SO2和NO的转化率随O3的浓度的变化如右图。结合数据分析NO的转化率高于SO2的原因________。       （2）其他条件不变，SO2和N0初始的物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，O3与NO的物质的量之比对SO2和NO脱除率的影响如下图。①     溶液显碱性，用化学平衡原理解释：________。②     O3的浓度很低时，SO2的脱除率超过97%，原因是________。③     在吸收器中，与NO2反应生成和的离子方程式是________。。④     在吸收器中，随着吸收过程的进行，部分被转化为N2，反应中和N2的物质的量 之比为1：1，该反应的离子方程式是________。（丰台区）5．铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。Ⅰ．研究铁的腐蚀实验步骤如下：步骤1：将铁粉放置于0.002溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。步骤2：向15.00mL1NaCl溶液（用盐酸调pH＝1.78）中加入浸泡过的Fe粉。步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。（1）第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为______。（2）第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀①选取b点进行分析，经检验溶液中含有，写出Fe被腐蚀的总反应______。②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式______。③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是______。Ⅱ．研究铁的防护（3）在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀已知：放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。①镀件Fe应与电源的______相连。②向电解液中加入NaCN溶液，将转化为，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是______。（4）电镀后的废水中含有，一种测定其含量的方法是：取废水50mL，再加KI溶液1mL用c溶液滴定，消耗溶液V mL。已知：（无色）①滴定终点的现象是______。②废水中的含量是______（填计算式）。 （石景山区）6．CO2分子结构稳定，难以给出电子，较容易接受电子，较难活化。采用CO2作为碳源，通过CO2催化加氢方式，不仅可以减少温室气体的排放，还可以将CO2转化为高附加值的化学产品，具有重要的战略意义。（1）若活化CO2，通常需要采取适当的方式使CO2的分子结构从______（填分子的空间结构名称）变为弯曲型，便于下一步反应。（2）一种CO2直接加氢的反应机理如图a所示。① 写出总反应的化学方程式______。② MgOCO2也可以写成MgCO3，写出CO2− 3的VSEPR模型名称______。图a                                  图b（3）① 已知：主反应CO2催化加氢制甲醇是放热反应2H2 (g) + O2 (g) =2H2O(g)                 ΔH12CH3OH (g) + 3O2 (g) =4H2O(g) + 2CO2 (g)   ΔH2写出CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式______（ΔH用含ΔH1和ΔH2的代数式表示）。②CO2催化加氢制甲醇过程中的主要竞争反应为：CO2(g) +  H2(g)=CO(g) +  H2O(g)    ΔH= + 41 kJ/mol在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，CO2转化率和CH3OH选择性随温度变化关系如图b所示，分析236 ℃以后，图b中曲线下降的原因______。③ 我国科学家设计了离子液体电还原CO2合成CH3OH工艺，写出碱性条件下CO2生成甲醇的电极反应式______。（门头沟区）7.CO2 的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。由 CO2 合成甲醇是CO2 资源化利用的重要方法。I．合成甲醇（1）由 CO2 催化加氢合成甲醇① 一定条件下，由 CO2 和 H2 制备甲醇的过程中有下列反应：反应 1：CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) △H1 反应 2：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H2 反应 3：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g ) △H3其对应的平衡常数分别为 K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图所示。则△H2_____△H3（填“ >” “<”或“=”）。        ② 对于上述 CO2 加氢合成 CH3OH 的反应体系，下列说法不正确的是_____ (填字母)。a．增大初始投料比 n(CO2) / n(H2)，有利于提高 CO2 的转化率 b．当气体的平均摩尔质量保持不变时，说明反应体系已达平衡c．体系达平衡后，若压缩容器体积，则反应 1 平衡不移动，反应 3 平衡正向移动d．选用合适的催化剂可以提高反应 3 中 CO2 的平衡转化率（2） 电化学原理将 CO2 转化为甲醇在光电催化条件下可以高效地将 CO2 和 H2O 转化为甲醇，从电极反应的角度分析： ①甲醇在   （填“阴”或“阳”）极生成；②氧化反应为      。II．甲醇是重要的化工原料，也可用作甲醇燃料电池。以稀硫酸为电解质溶液，甲醇燃料电池的工作原理如图所示。（3） 该电池工作时，c口通入的物质是 。（4） 该电池负极的电极反应式是。 （房山区）8.回收利用CO2是目前解决空间站供氧问题的有效途径，其物质转化如下图：     （1）反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。已知：2H2(g) + O2(g) ==2H2O(g)  ΔH = −483.6 kJ·mol−1  CH4(g) + 2O2(g) == 2H2O(g) + CO2(g)         ΔH = −802.3 kJ·mol−1  反应A的ΔH = ______ kJ·mol−1（2）将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示（虚线为平衡时的曲线）。                                 ①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有  ______（写出一条即可）。②温度过高或温度过低均不利于该反应的进行，原因是______。（3）下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是______（填字母）。a．反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能b．物质转化中O、H原子的利用率均为100% c．不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用（4）用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是______。（延庆区）9. 当今世界，“碳达峰” “碳中和”已经成为了环保领域的“热词”，我国力争于2030前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。深度脱碳（CO2）的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。I.大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：(a) CH4(g) C(s) + 2H2(g)  ΔH1 = a kJ·mol-1(b) CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)  ΔH2 = b kJ·mol-1(c) 2CO(g) CO2(g) + C(s)  ΔH3 =c kJ·mol-1(d)······根据盖斯定律，反应CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2 (g)  ΔH =____ kJ·mol-1II. 利用电化学方法可实现二氧化碳的资源化利用。（1）原电池法：我国科学家研究Li—CO2电池，取得重大突破。该电池发生的原电池反应为：4Li + 3CO2 = 2Li2CO3 + C ①在Li—CO2电池中，Li为单质锂片，是该原电池的______ (填“正”或“负”)极。②CO2电还原过程依次按以下四个步骤进行，写出步骤I的电极反应式iiiC 2O2- 4 = CO2- 2+ CO  2iiiCO  2+2CO2- 2 = 2CO2- 3 + CivCO2- 3+2Li+= Li 2CO  3（2）电解法：如电解CO2制HCOOK。该原理示意图如下：    ①Pt片为电解池的极。②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式：。③电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是。  北京市2021-2022学年高三各区一模化学试题分类汇编  化学反应原理  参考答案（海淀区）1.（1）2H2O+2Cl- =====H2↑+Cl2↑+2OH-（2）bc（3）①偏大（1分） ②（4）①ClO3- + 6H+ + 5Cl- = 3H2O + 3Cl2↑ ②使Cl-还原性增强（1分） ③先向左侧烧杯中加入少量硫酸，观察电压表示数是否变化；再向右侧烧杯中加入等 量硫酸，观察电压表示数是否变化 （朝阳区）2.（1）① Cl2 + 2OH– = Cl– + ClO– + H2O       ② 碱性、氧化性（2）① O2② Cl2 + H2O HCl + HClO       ③ 2HClO + ClO– = ClO3– + 2Cl– + 2H+（3）Ca(OH)2（4）av2/2v1（东城区）3. （1）（2）②a.+8b.增大同一主族元素，随着原子序数增大，原子半径逐渐增大，H-X键能逐渐减小③a.光照时发生链引发的物质是C12而不是CH4b.黑暗中发生2C1·→C12，一段时间后体系中几乎无C1·存在，无法进行链传递（3）大（西城区）4．（1）①一241．6kJ/mol②高于150℃，温度升高，反应a的速率增大，减小，反应b和c的速率减小，导致SO2和NO的转化率均降低③反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于SO2（1分）（2）①溶液中存在：、的水解程度大于NH的水解程度，使溶液显碱性②     溶液直接与SO2反应是脱除SO2的主要原因③     ④（丰台区）5．（1）（2）①②③相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量（3）①负极②通过反应降低，使得放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用。（4）①溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点②52cV/50 （石景山区）6．（1）直线形（2）①CO2 + 4H2===2H2O + CH4②平面三角形（3）①CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH =kJ/mol② 主反应放热，竞争反应吸热，升温使主反应平衡逆向移动程度大于竞争反应平衡正向移动程度，因而使CO2转化率、甲醇选择性下降或主反应催化剂随温度升高活性变差③ CO2 + 6e−+ 5H2O === CH3OH + 6OH−（门头沟区）7.I．（1） ①<② a c d        （2） ①阴  ② 2H2O - 4e-     O2 ↑ + 4H+         II．（3） O2（空气） （4） CH3OH + H2O - 6e-  6H+ + CO2（房山区）8.（1）-164.9   （2）①加压、降温、提高原料气中H2的比例（写出一条即可）②温度过低反应速率太慢；温度过高不利于反应平衡正向移动， CO2的转化率会降低 （3）b    （4）生成物碳颗粒附着在催化剂表面影响了催化效果（延庆区）9.I. a-cII.（1） ①负②i  2CO2＋2e－= C2O2-4（2） ①阳极②CO2＋2e－＋HCO- 3=HCOO－＋CO2-3或2CO2＋2e－＋H2O =HCOO－＋HCO- 3③阳极产生氧气，pH减小，HCO- 3浓度降低；K+部分迁移到阴极区。