化学常见考题富源六中（朱恩会）

周周测 化学四大专题二
化学反映原理（一）
1．催化还原CO 2是解决温室效应及能源问题的重要手腕之一。

研究表明，在Cu/ZnO 催化剂存在下，CO 2和H 2可发生两个平行反映，别离生成CH 3OH 和CO 。

反映的热化学方程式如下：
CO 2（g ）+3H 2（g ）
CH 3OH （g ）+H 2O （g ）ΔH 1=-53.7kJ ·mol -1I CO 2（g ）+H 2（g ） CO （g ）+H 2O （g ）ΔH 2II
某实验室控制CO 2和H 2初始投料比为1:2.2，在相同压强下，通过相同反映时间测得如下实验数据：
【备注】Cat.1:Cu/ZnO 纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO 纳米片；甲醇选择性：转化的CO 2中生成甲醇的百分比
已知：①CO 和H 2的标准燃烧热别离为-283.0kJ ·mol -1和-285.8kJ ·mol -1
②H 2O （l ）H 2O （g ）ΔH 3=44.0kJ ·mol -1
请回答（不考虑温度对ΔH 的影响）：
（1）反映I 的平衡常数表达式K=；反映II 的ΔH 2=kJ ·mol -1。

（2）有利于提高CO 2转化为CH 3OH 平衡转化率的办法有。

A ．利用催化剂Cat.1
B ．利用催化剂Cat.2
C ．降低反映温度
D ．投料比不变，增加反映物的浓度
E ．增大CO 2和H 2的初始投料比
（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO 2转化成CH 3OH 的选择性有显著的影响，其原因是。

（4）在图中别离画出反映I 在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反映进程~能量”示用意．．．。

（5）研究证明，CO 2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反映发生在极，该电极反映式是。

【答案】（1）32322(CH OH)(H O)(CO )(H )
c c c c ⋅⋅ +41.2
（2）CD
（3）表中数据表明此时反映未达到平衡，不同的催化剂对反映Ⅰ的催化能力不同，因此在该时刻下对甲醇选择性有影响。

（4）
（5）阴 CO 2+6H ++6e −==CH 3OH+H 2O
【解析】
试题分析：（1）按照平衡常数的公式，生成物的浓度幂之积与反映物浓度的幂之积的比值，书写平衡常数为32322(CH OH)(H O)(CO )(H )
c c c c ⋅⋅。

已知热化学方程式：a:CO （g ）+12O 2（g ）=CO 2（g ）△H= -283.0kJ ·mol -1 b ：H 2（g ）+
12
O 2（g ）=H 2O （l ）△H=-285.8kJ ·mol -1 c: H 2O （l ） H 2O （g ） ΔH 3=44.0kJ ·mol -1按照盖斯定律分析，b-a+c 即可得热化学方程式为：CO 2（g ）+ H 2（g ） CO （g ）+H 2O （g ）ΔH 2=-285.8+283.0+44=+41.2 kJ ·mol -1。

（2）反映
Ⅰ中A 、利用催化剂，平衡不移动，不能提高转化率，错误；B 、利用催化剂，平衡不移动，不能提高转化率，错误；C 、降低反映温度，平衡正向移动，提高二氧化碳的转化率，正确；
D 、投料比不变，增加反映的浓度，平衡正向移动，提高二氧化碳的转化率，正确；
E 、增大二氧化碳和氢气的初始投料比，能提高氢气的转化率，二氧化碳的会降低，故错误。

故选CD 。

（3）从表格数据分析，在相同的温度下，不同的催化剂，相同的反映时间内，其二氧化碳的转化率也不同，说明不同的催化剂的催化能力不同；相同催化剂不同的温度，二氧化碳的转化率不同，且温度高的转化率大，因为正反映为放热反映，说明表中数据是未到平衡数据。

所以答案为：表中数据表明此时反映未达到平衡，不同的催化剂对反映Ⅰ的催化能力不同，因此在该时刻下对甲醇选择性有影响。

（4）从表中数据分析，在催化剂Cat.2的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.2对反映Ⅰ的催化效果更好，催化剂能降低反映的活化能，说明利用催化剂Cat.2的反映进程中活化能更低，故图为：
（5）二氧化碳变甲醇，碳元素的化合价降低，取得电子，说明其在阴极反映，其电极反映
为： CO 2+6H ++6e -==CH 3OH+H 2O
【考点定位】平衡常数，盖斯定律，平衡移动原理，催化剂的作用，电解池的工作原理和电
极反映的书写。

【名师点睛】掌握盖斯定律是分析和计算反映热常常利用的工具。

按照化学方程式的加减肯定反映热的加减，同时注意反映热的正负号。

掌握平衡移动原理，注意只有浓度、温度和压强影响平衡，注意催化剂的利用只能改变反映速度，影响抵达平衡的时间，但不影响平衡进行的程度。

当增大一种反映物的浓度时，平衡正向移动，另一种反映物的转化率会提高，但本身转化率会降低。

本题考查了平衡常数和盖斯定律，平衡移动的影响因素，和催化剂对反映的影响等知识，综合性较强。

化学实验（二）
17．（11分）工业上，向500—600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向灼热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。

现用如图所示的装置模拟上述进程进行实验。

回答下列问题：
（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反映的化学方程式为，装置B 中加入的试剂是。

（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取。

尾气的成份是。

若仍用D的装置进行尾气处置，存在的问题是、。

（3）若操作不妥，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，查验FeCl3常常利用的试剂是。

欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先，再。

工艺流程（三）
1.铝是一种应用普遍的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成份是Al2O3和SiO2等。

从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出反映1的化学方程式：
________________________________________________________________________。

(2)滤液Ⅰ中加入CaO 生成的沉淀是________，反映2的离子方程式为
_________________________________________。

(3)E 可作为建筑材料，化合物C 是________，写出由D 制备冰晶石的化学方程式_____________________________。

(4)电解制铝的化学方程式是
________________________________________________________________________，以石墨
为电极，阳极产生的混合气体的成份是
______________________________________________________________。

解析 本题主要考查硅、铝及其化合物的性质等，意在考查考生的分析推理能力。

(1)因为铝土矿的主要成份为二氧化硅、氧化铝，前者与NaOH 反映生成硅酸钠，后者与NaOH 反映生成偏铝酸钠(NaAlO 2)。

(2)CaO 与水反映生成氢氧化钙，氢氧化钙电离出的Ca 2＋与
SiO 2－3反映生成CaSiO 3；反映2为偏铝酸钠与CO 2
反映生成氢氧化铝。

(3)浓硫酸与萤石反映生成HF 和硫酸钙，故C 为浓硫酸，D 为HF ，E 为硫酸钙；结合制备冰晶石的反映物HF 、碳酸钠和氢氧化铝及生成物Na 3AlF 6，由元素守恒可知该反映的生成物中还有二氧化碳和水。

(4)工业上通过电解熔融的氧化铝可制得单质铝，并有氧气生成；阳极生成物氧气可与石墨反映，生成碳的氧化物。

答案 (1)2NaOH ＋SiO 2===Na 2SiO 3＋H 2O 、2NaOH ＋Al 2O 3===2NaAlO 2＋H 2O
(2)CaSiO 3 2AlO －2＋CO 2＋3H 2O===2Al(OH)3↓＋CO 2－3
(3)浓H 2SO 4 12HF ＋3Na 2CO 3＋2Al(OH)3===2Na 3AlF 6＋3CO 2＋9H 2O
(4)2Al 2O 3=====高温通电，Na 3AlF 6
4Al ＋3O 2↑ O 2、CO 2(CO) 有机推断（四）
26．（10分）化合物X 是一种有机合成中间体，Z 是常见的高分子化合物，某研究小组采用如下线路合成X 和Z 。

已知：①化合物A 的结构中有2个甲基
②RCOOR’+R’CH 2COOR’
请回答： （1）写出化合物E 的结构简式__________，F 中官能团的名称是_________。

（2）Y→Z的化学方程式是____________。

（3）G→X的化学方程式是__________，反映类型是___________。

（4）若C中混有B，请用化学方式查验B的存在（要求写出操作、现象和结论）_________。