中学化学中的循环反应及计算

2023年安徽省合肥市新站区中考化学二模试卷1. 石油不可再生，其开采和利用的部分信息如图所示，下列过程主要通过化学变化实现的是( )A. ①B. ②C. ③D. ④2. 碳中和是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消，实现碳“零排放”。

下列有关碳循环、碳中和的说法，错误的是( )A. 每个人都是碳循环的参与者，碳循环中的“碳”是指碳单质B. 开发和使用可再生能源，控制二氧化碳排放量C. 大力植树造林，控制在空气中含量D. 碳中和能有效维持碳循环的相对稳定，控制日趋严重的温室效应3. 以下是某中学食堂某次的菜谱：红烧大肉排150g，肉末蒸蛋120g，蒜泥白菜150g，海带蛋花汤100g，蒸山芋50g，杂粮米饭150g，下列说法不正确的是( )A. 杂粮米饭主要补给的营养物质是糖类B. 维生素可从菜谱中获得C. 适量的食用海带可以预防贫血D. 菜谱中营养搭配比较合理4. 我国著名化学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量已成为国际标准，下列有关铟元素的相关表述不正确的是( )A. 属于金属元素B. 铟离子核外有49个电子C. 铟的化学性质和铝相似D. 铟的相对原子质量为5. 化学探究小组想用氧化铜制取氢氧化铜，进行下列的实验操作，其中操作规范无误的是( )A. 取用药品B. 添加药品C. 加快反应D. 滴加碱液6. “青团”是端午节一种传统食物。

在“青团”制作过程中，需要添加艾草汁。

艾草含有侧柏莲酮芳香油，侧柏莲酮芳香油是一种淡黄色液体，具有香脂香气，下列相关说法正确的是( )A. 侧柏莲酮芳香油是一种氧化物B. 侧柏莲酮芳香油碳、氢、氧三种元素质量比为10：10：1C. 侧柏莲酮芳香油中碳元素质量分数大于氢元素质量分数D. 侧柏莲酮芳香油由碳、氢、氧元素组成，燃烧一定生成二氧化碳和水7. 收藏于河北博物馆的长信宫灯被誉为“中华第一灯”，型为跪坐宫女举灯，内者铜外鎏金，它的玄妙之处在于宫灯的灯罩可以自由开合以调节空气进入的量，从而调节灯的明暗；还能将燃料燃烧产生的废物通过烟管引入水中。

2020-2021学年高中化学新教材鲁科版必修第1册学案：第3章第3节第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响发展目标体系构建1.通过对硝酸性质的学习，认识硝酸的物理性质、化学性质以及典型实验现象,能书写主要反应的化学方程式,知道他们的主要应用;建立从物质类别、元素价态角度实现含有氮元素的物质之间转化的思想和方法。

2.通过人类对氮循环的影响,了解酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题的危害以及如何减少氮氧化物的排放，树立环保意识，同时知道常见氮的化合物在实验室中的安全使用注意事项。

3.能够预测陌生的含有氮元素物质的性质、反应或实验现象，设计方案制备含有氮元素的物质和研究他们的性质.一、硝酸的性质1．实验探究硝酸的性质实验装置及操作实验现象实验结论瓶口产生白雾，闻到刺激性气味硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO气体反应剧烈，有大量气泡产生，溶液变蓝铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2气体无明显现象发生钝化颜色状态气味密度特性无色液态刺激性ρHNO3＞ρH2O易挥发(1)酸的通性:电离方程式为HNO3===H＋＋NO错误!.硝酸能使酸碱指示剂发生颜色变化，能与金属、碱、碱性氧化物等反应。

（2)不稳定性：浓硝酸受热或见光分解，化学方程式为4HNO3错误!4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

（3)强氧化性:4．用途硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料等，也是实验室里重要的化学试剂。

二、人类活动对氮循环和环境的影响1．氮氧化物与碳氢化合物发生反应产生光化学烟雾.2．氮氧化物还是雾霾的主要成分之一。

3．氮氧化物与水反应生成硝酸和亚硝酸，形成酸雨。

4．工业废水和农业废水排放造成水体富营养化。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）.(1）常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体。

（)（2）用浓硝酸与Cu反应制备NO2.（3)碳与硝酸在常温下即可反应.(4)汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物是产生光化学烟雾的元凶。

一、选择题1．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。

2min后，NO的浓度为0.06mol·L-1。

下列有关说法不正确的是A．2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1B．2min末，NH3的浓度为0.14mol·L-1C．0～2min内，生成的水的质量为3.24gD．0～2min内，O2的物质的量减少了0.15mol2．在温度不变的条件下，密闭容器中发生如下反应：N2＋3H2⇌2NH3，下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是A．容器中N2、H2、NH3共存B．N2与NH3的浓度相等C．容器中N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2D．反应容器中压强不随时间变化3．某同学用下图所示装置探究原电池的工作原理，并推出下列结论，正确的是A．Cu质量减少B．Zn用作负极C．电子由Cu并经导线流向Zn D．该装置将电能转换为化学能4．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO3)2，其部分工艺流程如图：下列说法不正确的是A．上述工艺中吸收过程：尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，其目的是使尾气中NO、NO2提高吸收效率B．滤渣的主要成分为Ca (NO2)2C．为提高Ca(NO2)2的产率及纯度，则n(NO)：n(NO2)应控制为 1：1D．生产中溶液需保持弱碱性5．运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。

下列说法不正确的是A ．HCOOH 吸附在催化剂表面是一个吸热过程B ．HCOO*+H*═CO 2+2H*是该历程的决速步骤C ．该反应过程中存在C-H 键的断裂和C=O 键的生成D ．Pd 和Rh 作催化剂时HCOOH 分解产生H 2的反应热相同 6．在2A(s)+B(g) ⇌ 3C(g)+4D(g)反应中，表示反应速率最快的是( ) A ．v(A)＝0.5 mol/(L•s) B ．v(B)＝0.2 mol/(L•s) C ．v(C)＝18 mol/(L•min) D ．v(D)＝0.6 mol/(L•s)7．向某密闭容器中加入0.3 mol A 、0.1 molC 、和一定量的B 三种气体。

第3课时硝酸的性质及氮循环对环境的影响基础过关练题组一硝酸的性质1.(2020山东济南历城二中高一上期末)下列各组反应中,硝酸既表现氧化性又表现酸性的是( )A.C+HNO3(浓)B.H2S+HNO3C.Fe(OH)3+HNO3D.Cu+HNO32.盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。

现就“三大酸”与金属铜反应的情况,回答下列问题:(1)稀盐酸与Cu不反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,做氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜溶解。

该反应的化学方程式为。

(2)在一定体积的10 mol·L-1浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9 mol。

则浓硫酸的实际体积(填“大于”“等于”或“小于”)180 mL。

若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为。

(3)根据如图操作及现象推断试剂X是(填字母)。

A.浓盐酸B.浓硫酸C.浓硝酸题组二硝酸与非金属的反应3.木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置),下列有关说法错误的是( )A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.从Z导管出来的气体中有二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.在Z导管口有红棕色气体出现题组三硝酸与金属的反应4.(2020山东枣庄第十六中学高一期末)Zn与硝酸反应时,硝酸溶液的浓度不同,产物也不相同。

与不同浓度硝酸反应时,反应的Zn与被还原的硝酸的物质的量的关系如图所示。

还原产物为NH4NO3的曲线是( )5.(2020黑龙江哈尔滨第六中学高一期末)铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显现象。

当加入一种盐后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出。

该盐是( )A.FeSO4B.Fe2(SO4)3C.Na2CO3D.KNO3题组四氮循环对环境的影响6.(2020安徽合肥高一期末)化学与环境密切相关,下列有关说法错误的是( )A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成B.对酸性物质的排放加以控制和开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施C.NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的重要原因D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧7.(2021安徽灵璧第一中学高一月考)下列说法正确的是( )A.气象环境报告中新增的“PM2.5”是一种新的分子B.“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关C.小苏打是制作面包等糕点的膨松剂,苏打是治疗胃酸过多的一种药剂D.酒精、过氧化氢溶液、次氯酸钠溶液等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的8.(2021甘肃兰州一中高一期末)利用SCR技术可有效减少柴油发动机NO x的排放。

循环伏安法判断扩散控制还是电容的计算过程1. 引言1.1 背景在电化学研究领域中，循环伏安法是一种常用的表征电化学系统性质的方法。

通过测量样品在不同电势下的电流变化情况，可以得到循环伏安曲线，并从中了解电化学反应过程中发生的各种现象和机制。

其中一个重要的问题是如何区分扩散控制和电容效应对循环伏安曲线的影响。

1.2 研究意义正确判断扩散控制或电容效应对循环伏安曲线的影响，有助于深入理解样品界面上的物质传输过程，并为进一步优化材料设计以及开发高效能源储存和转换装置提供指导。

因此，研究循环伏安法判断扩散控制还是电容的计算过程具有重要实际意义。

1.3 目的与内容概述本文旨在探讨循环伏安法判断扩散控制还是电容的计算过程，并通过详细阐述实验数据处理和结果分析等步骤，给出一个示例来说明该过程。

具体内容包括：引言部分介绍背景、研究意义以及文章目的；循环伏安法基本原理部分介绍电化学反应概述、循环伏安曲线特点和简要步骤；扩散控制和电容的区分方法部分包括扩散控制过程特征及判断标准，以及电容效应在循环伏安曲线中的体现等内容；最后，通过一个具体示例来展示实验数据处理和计算过程。

文章希望通过这些内容，帮助读者理解循环伏安法在扩散控制和电容判断方面的计算方法，并为相关领域的研究提供参考依据。

以上为“1. 引言”部分的详细内容概述。

2. 循环伏安法基本原理2.1 电化学反应概述循环伏安法是一种电化学分析方法，用于研究电化学系统中的氧化还原反应。

在循环伏安实验中，经过加电位和相应的扫描速率控制，将工作电极上发生的氧化还原反应进行调整。

通过不同电势下对电流和时间的记录及观察，可以得到一条称为循环伏安曲线的图像。

2.2 循环伏安曲线特点循环伏安曲线具有典型的特点：由于氧化还原反应，在预定正向和逆向扫描方向上出现峰对。

这些峰代表了氧化还原物种之间的转变。

根据峰形、大小和位置等特征，我们可以得到相关的信息，如反应物质浓度、反应速率等。

2.3 循环伏安法简要步骤循环伏安法主要包括以下几个步骤：1. 实验准备：选取合适的工作电极、参比电极和辅助电极，并配置好电解液。

2024届高考二轮复习化学试题（新高考新教材）大题突破练(一)化学工艺流程题1.(2023·辽宁锦州一模)锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌，以某硫化锌精矿(主要成分是ZnS ，还含有少量FeS 等其他成分)为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)在该流程中可循环使用的物质是Zn 和H 2SO 4，基态S 原子占据最高能级的原子轨道的形状为，S O 42-的空间结构为。

(2)“焙烧”过程在氧气气氛的沸腾炉中进行，“焙砂”中铁元素主要以Fe 3O 4形式存在，写出“焙烧”过程中FeS 发生主要反应的化学方程式:;“含尘烟气”中的SO 2可用氨水吸收，经循环利用后制取硫酸，用氨水吸收SO 2至溶液的pH=5时，所得溶液中的c (SO 32-)c (HSO 3-)=。

[已知:K a 1(H 2SO 3)=1.4×10-2;Ka 2(H 2SO 3)=6.0×10-8](3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉(过量)，所得“滤渣”的成分为(填化学式)，分离“滤液”与“滤渣”的操作名称为。

(4)改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸(稀硫酸)浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。

①下列设想的加快浸取反应速率的措施中不合理的是(填字母)。

A.将稀硫酸更换为98%的浓硫酸 B.将硫化锌精矿粉碎 C.适当升高温度②硫化锌精矿的主要成分ZnS 遇到硫酸铜溶液可慢慢地转化为铜蓝(CuS):ZnS(s)+Cu 2+(aq)CuS(s)+Zn 2+(aq)，该反应的平衡常数K =。

[已知:K sp (ZnS)=1.6×10-24，K sp (CuS)=6.4×10-36] 2.(2023·河北名校联盟联考)某软锰矿含锰50%，是重要的锰矿石。

其主要成分如表:软锰矿主要成分杂质MnO2MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质某科研团队设计制备高纯度MnCO3。

知识篇高考命题新动向高考理化2021年6月有天“反应历程汀题的耆同至扫掘■江苏省苏州高新区第一中学姚明站2020年版普通高中《化学课程标准》中明确指出：知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响；知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。

近几年多套高考试题中涉及有关反应历程的考査,有如下常见的几种考査方向。

考向一：识别催化反应历程图侧f碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

碱式氯化铜有多种制备方法，其中一种方法：先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。

Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe卄对该反应有催化作用，其催化原理如图1所示。

M'的化学式为____o解析：由催化原理示意可知，Fe”对该反应有催化作用，该过程的总反应为2C u+O2 +4H+=2C u2++2H20o Cu元素的化合价升高，则M中Fe元素的化合价降低，可知M'的化学式为Fe”。

答案：Fe*备考提示：对于反应历程图的分析，最基本的是判断反应物、生成物以及催化剂。

一般情况下，催化剂在反应历程图中是以完整的循环出现，即该物质先参加反应后又生成，反应前后质量和化学性质均不变；反应物则是通过一个箭头进入整个历程的物质；生成物一般是通过一个箭头最终脱离整个历程的物质；而上一步反应的生成物又为下一步反应的反应物的是反应中间体。

考向二：应用催化反应历程图1W2co2/hcooh循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

HCOOH催化释氢。

在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和日2,可能的反应机理如图2所示。

(1)HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成____(填化学式)。

(2)研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是O解析：由反应历程循环图可知,HCOOH 生成HCOCT和H+分别与催化剂结合，在催化剂表面HCOCT分解生成CO2和,之后在催化剂表面和第一步产生的H+反应生成Hz，即反应历程为HCOOH= HCOO-+H+,HCOO-^CO2牛+H-, H~+H+H2牛，总反应为HCOOH co2f+见仁根据分析可知，HCOOD可以产生HCOCT和D+，所以最终产物为CO2和HD(H-与D+结合生成)，第(1)问还生成HD即氢气；HCOOK是强电解质，比HCOOH更容易产生浓度较大的HCOCT和K+，从而更快地产生KH,KH可以与水反应生成H2和KOH,生成的KOH 可以吸收分解产生的CO"从而使氢气更纯净，所以具体优点是：提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度。

第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响核心素养发展重点学业要求1.能针对物质性质及物质转化的探究问题，提出有依据的假设，选取试剂，设计实验方案，基于实验事实得出结论。

2．能应用物质性质及物质转化关系，分析和探讨某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，并对这些影响从多个方面评估，从而更加科学、合理地选择和应用物质及其变化。

1.能从物质类别、元素化合价的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理预测硝酸的性质，设计实验进行初步验证，并能分析，解释有关实验现象，能用化学方程式、离子方程式正确表示硝酸的主要化学性质。

2．能根据HNO 3的性质说明其妥善保存、合理使用的常见方法。

3．能说明HNO 3的应用对社会发展的价值和对环境的影响，参与社会性科学议题——酸雨和雾霾防治、水体保护的讨论。

硝酸 1．物理性质01无色、易挥发、有刺激性气味的液体，沸点02低，质量分数95%以上的浓03发烟硝酸”。

2．化学性质(1)酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO 3与HNO 304CaCO 3＋2HNO 3===Ca(NO 3)2＋H 2O ＋CO 2↑。

(2)054HNO 3=====受热或光照4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O ，可使用棕色试剂瓶保存。

(3)强氧化性 ①与金属反应06强氧化性，能与除07金、铂、钛以外的大多数金属反应。

a ．Cu 与浓HNO 308Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 。

Cu 与稀HNO 3093Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O 。

b ．与Fe 、Al 反应：常温时浓硝酸可使铁、铝表面形成10致密的氧化膜而钝化，所以可以用铁质或铝质容器盛放11冷的浓硝酸。

②与非金属反应碳与浓硝酸反应的化学方程式为12C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

中学化学竞赛试题资源库——有机合成A 组1．6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。

某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸。

请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，③合成反应流程图表示方法示例如下：2．已知①卤代烃（或－Br ）可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。

后者又能与含羰基化合物反应生成醇：RBr ＋Mg ()−−−→−O H C 252RMgBr −−→−O CH 2RCH 2OMgBr −−−→−+H O H /2RCH 2OH ②有机酸和PCl 3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤：③苯在AlCl 3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯： 有机物A 、B 分子式均为C 10H 14O ，与钠反应放出氢气并均可经上述反应合成，但却又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。

A 与硫酸并热可得到C 和C ’，而B 得到D 和D’。

C 、D 分子中所有碳原子均可共处于同一平面上，而C’和D’却不可。

请以最基础的石油产品（乙烯、丙烯、丙烷、苯等）并任选无机试剂为原料依下列路线合成B ，并给出A 、C ’、D 的结构简式及下述指定结构简式。

合成B 的路线：3．由指定原料及其他必要的无机及有机试剂会成下列化合物：（1）由丙烯合成甘油。

（2）由丙酮合成叔丁醇。

（3）由1－戊醇合成2－戊炔。

（4）由乙炔合成CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3。

（5）由CH 3CH 2CH 2CHO 合成4．已知苯磺酸在稀硫酸中可以水解而除去磺酸基：又知苯酚与浓硫酸易发生磺化反应：请用化学方程式表示苯、水、溴、铁、浓硫酸及烧碱等为原料，合成的过程。

5．以CH 2＝CH 2和H 218O 为原料，自选必要的其他无机试剂合成CH 3－－18O －C 2H 5，用化学方程式表示实现上述合成最理想的反应步骤。

6．已知甲烷高温下裂解反应的产物随温度不同而不同。

反应机理、反应历程【高考定位】化学反应机理试题以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，就是把一个复杂反应分解成若干个反应，然后按照一定规律组合起来，从而达到阐述复杂反应的内在联系的目的，这类试题符合新课标的理念，“源于教材而高于教材”，体现了化学核心素养中的宏观辨识与微观探析，从不同层次认识物质的多样性，以及由微观和宏观相结合的视角分析和解决实际问题，在备考过程中要给予高度重视与关注。

一、知识讲解催化剂、活化能与反应历程1.大多数的化学反应不能一步完成，在微观上是分几步完成的，这每一步反应都叫一个基元反应如：反应H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O，通过大量实验提出它们微观过程如下：(1)H＋＋H2O2H3O＋2(2)H3O＋2＋Br－===H2O＋HOBr(3)HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br22.基元反应过渡状态理论(1)基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC反应物过渡态产物(2)过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。

如：一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为：CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH反应物过渡态产物二、解题方法明确反应物：解答这类题图时，最重要的是看清图示中的箭头，明确哪些物质进入循环体系、哪些物质离开循环体系，进入循环体系的物质为总反应的反应物，离开循环体系的物质为总反应的生成物。

明确催化剂和中间产物：从循环图示中找出分解成的若干个反应，通过分步版应区分出哪些是催化剂，哪些是中间产物。

出总反应：依据质量守恒定律，确定循环图示中没标出的物质，利用氧化还原反应的配平方法进行配平，写出总反应，同时标出催化剂和反应条件。

题型1：能量变化机理图例1．[2020天津卷]理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。