北京市2019-2020学年高三各区第一学期期末化学考试分类汇编
化学反应原理
（海淀区）18．（12分）煤的洁净技术（包括固硫技术和脱硫技术两类）可有效降低燃煤废气中SO2的含量，已成为我国解决环境问题的主导技术之一。
I．固硫技术：通过加入固硫剂，将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。石灰石是常用的固硫剂，固硫过程中涉及的部分反应如下：
①CaCO 3(s)CaO(s) + CO2(g) △H1= +178.30kJ/mol
②CaO(s) + SO 2(g) + 0.5O2(g)CaSO4(s) △H2= -501.92 kJ/mol
③CO(g) + 0.5O 2(g) CO2(g) △H3
④CaSO 4(s) + CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g)△H4= +218.92kJ/mol
（1）温度升高，反应①的化学平衡常数________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）△H3=________kJ/mol。
（3）在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率（燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比），结合反应②、③、④分析其原因：________。
II．电化学脱硫技术是一种温和的净化技术，其基本原理为利用
阳极反应产生的羟基自由基（·OH，氧元素为-1价）将燃煤中的含硫
物质氧化除去，其装置示意图如右图所示。
（4）将煤打成煤浆加入电解槽的目的是________。
（5）阳极的电极反应式为________。
（6）补全用羟基自由基除去煤中二硫化亚铁（FeS2）的反应的离子方程式：
FeS2 + ·OH====Fe3+ + SO42- + H2O +________
（7）利用上述装置对某含FeS2的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率（溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比）的变化如下图所示。
pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；
________。
（朝阳区）16．（8分）乙二酸（H2C2O4）俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。
（1）室温下，测得0.1 mol·L−1 H2C2O4溶液的pH = 1.3，写出草酸的电离方程式_______。
（2）草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如下图所示：
①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH = 2.5时发生的主要反应的离子方程式是
_______。
②0.1 mol·L−1 KHC2O4溶液中，下列粒子浓度关系正确的是_______（填序号）。
a．c(K+) + c(H+) = c(HC2O4–) + c(C2O42–) + c(OH–)
b．c(K+) > c(HC2O4–) > c(C2O42–) > c(H2C2O4)
c．c(K+) = c(HC2O4–) + c(C2O42–) + c(H2C2O4)
（3）工业上利用硫酸亚铁与草酸反应制备草酸亚铁晶体，其离子方程式为：
Fe2+ +H 2C2O4 + x H2O FeC2O4．x H2O↓ + 2H+
①制备时需添加氨水以提高FeC2O4·x H2O的产率，从化学平衡移动原理角度解
释原因：。
②测定草酸亚铁晶体（FeC2O4·x H2O）的x值，实验如下：
称取0.5400 g草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸中，用KMnO4酸性溶液滴定。到达滴定终点时，消耗0.1000 mol·L－1的KMnO4酸性溶液18.00 mL。
已知：滴定过程中铁、碳元素被氧化为Fe3+、CO2，锰元素被还原为Mn2+
则FeC2O4·x H2O中x = _______（FeC2O4的摩尔质量是144 g·mol－1）。
（朝阳区）17．（12分）合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：
一定条件
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）∆H
（1）科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如下图所示（吸附在
催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中部分微
粒）。
①NH3的电子式是_______。
②写出步骤c的化学方程式_______。
③由图像可知合成氨反应的∆H______0
（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0 L的反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。
①温度T1、T2、T3大小关系是_______。
②M点的平衡常数K = _______（可用分数表示）。
（3）目前科学家利用生物燃料电池原理（电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子），研究室温下合成氨并取得初步成果，示意图如下：
①导线中电子移动方向是_______。
②固氮酶区域发生反应的离子方程式是_______。
③相比传统工业合成氨，该方法的优点有_______。
（东城区）15．（10分）随着能源技术的发展，科学家们将目光聚焦于锂的开发与研究。
（1）锂元素的性质与原子结构密切相关。写出锂的原子结构示意图：。
（2）根据元素周期律推断：
①锂与水反应的化学方程式是。
②在碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物中，LiOH的碱性最（填“强”或“弱”）。
（3）已知：M(g) → M+(g)+e- ∆H（M代表碱金属元素）
元素Li Na K Rb Cs
∆H（kJ/mol）+520 +496 +419 +403 +376
①根据以上数据，元素的金属性与∆H的关系是。
②从原子结构的角度解释①中结论：。
（4）海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如下图所示：
①金属锂在电极（填“A”或“B”）上生成。
②阳极产生两种气体单质，电极反应式是。
（东城区）16．（12分）甲醇（CH3OH）的合成与应用具有广阔的发展前景。
Ⅰ．合成甲醇的部分工艺流程如下：
原料气预热装置→ 合成反应器甲醇
（1）甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气CO、CO2和H2。
CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)∆H ＝＋206.2 kJ·mol－1
CO(g) + H2O(g) ＝CO2(g) + H2(g) ∆H ＝－41.0 kJ·mol－1
甲烷与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为。
（2）在催化剂的作用下，200~300℃时，合成反应器内发生反应：
ⅰ. CO(g)＋2H 2(g)CH3OH(g) ∆H＜0
ⅱ.CO 2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)∆H＜0
①一段时间内，记录合成反应器出、入口样品的温度，数据如右图所示。
曲线是合成反应器出口样品的温度。
