河南省顶级名校2016届高三上学期期中考试化学试题Word版含解析

河南省顶级名校2016届高三上学期期中考试
化学试题
1．下列实验或生产操作，其中没有新物质生成的是
①蛋白质溶液中加入硫酸铵后形成沉淀 ②将饱和氯水滴到蓝色石蕊试纸上
③二氧化氮经加压凝成无色液体 ④溴水滴入植物油中振荡褪色
⑤胆矾风化 ⑥除去混在氢氧化铁胶体中的氯化铁
A ．①②③
B ．①④⑥
C ．③⑤
D ．①⑥
2．下列有关NaClO 和NaCl 混合溶液的叙述正确的是
A ．该溶液中，H +、NH 4+、SO 42－、Br －
可以大量共存 B ．该溶液中，Ag +、K +、NO 3－
、CH 3CHO 不能大量共存 C ．向该溶液中滴入少量FeSO 4溶液，反应的离子方程式为：2Fe 2++ClO －+2H +=== Cl －+2Fe 3++H 2O
D ．向该溶液中加入浓盐酸，每产生22.4LCl 2，转移电子约为6.02×1023个
【答案】B
【解析】
试题分析：A 、HClO 属于弱酸，H ＋和ClO －生成HClO ，不能大量共存，故错误；B 、Ag ＋
和
Cl －生成AgCl 沉淀，因此不能大量共存，故正确；C 、NaClO 和NaCl 溶液显碱性，没有大量H ＋，故错误；D 、没有说明标准状况下，故错误。

考点：考查离子共存、盐类水解、气体体积等知识。

3．甲、乙、丙、丁四种物质，甲、乙、丙含同一种元素。

下列各组物质可按下图转化的是 甲乙
丁丁
A ．①②
B ．②③
C ．①④
D ．③④
【答案】C
【解析】 试题分析：①C →CO →CO 2，C 和足量氧气反应生成CO 2，因此符合转化关系，故正确；②
N 2和氧气在放电的作用下生成NO ，NO 和氧气生成NO 2，但N 2不能直接生成NO 2，故错误；③S 和O 2生成SO 2，SO 2和O 2在催化剂和高温下生成SO 3，但S 不能直接转化成SO 3，故错误；④过量铁和硝酸反应生成Fe(NO 3)2，Fe(NO 3)2和硝酸反应生成Fe(NO 3)3，
铁和硝酸直接生成Fe(NO 3)3，故正确。

因此选项C 正确。

考点：考查元素及其化合物的性质等知识。

4．用N A 表示阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是
A ．电解精炼铜时，若转移了N A 个电子，则阳极质量减少32 g
B ．1molSiO 2中有2N A 个硅氧键
C ．1 mol FeCl 3跟水反应，完全转化为氢氧化铁胶体后，其中胶体粒子的数目小于N A
D ．1mol Cl 2与过量的铁反应，转移3N A 个电子
【答案】C
【解析】
试题分析：A 、精炼铜时，阳极上的电极反应式为Cu －2e －=Cu 2＋
，粗铜作阳极，粗铜中含有锌、铁等杂质，因为锌、铁比铜活泼，先失电子，因此转移N A 个电子，阳极减少的质量不确定，故错误；B 、1molSiO 2中1molSi 中含有4mol 硅氧键，故错误；C 、胶体是多个分子的集合体，因此胶体粒子的数目小于N A ，故正确；D 、1mol 氯气和铁反应转移2mol 电子，故错误。

考点：考查阿伏加德罗常数等知识。

5．下列各组物质充分反应后过滤，将滤液加热、蒸干、灼烧至质量不变，最终不能得到纯净
物的是
A ．向漂白粉浊液中通入过量的CO 2
B ．向带有氧化膜的铝片中加入盐酸
C ．向含有1molCa(HCO 3)2的溶液中加入1molNa 2O 2
D ．向含有1molKAl(SO 4)2的溶液中加入2molBa(OH)2
【答案】A
【解析】
试题分析：A 、漂白粉的成分是CaCl 2和Ca(ClO) 2，浊液中通入过量的CO 2，发生Ca(ClO) 2
＋CO 2＋2H 2O=Ca(HCO 3)2＋2HClO ，Ca(HCO 3)2=====△ CaO ＋H 2O ＋CO 2最后得到是CaO 和
CaCl 2，故符合题意；B 、发生的反应是Al 2O 3＋6HCl=2AlCl 3＋3H 2O ，2Al ＋6HCl=2AlCl 3＋3H 2↑，因为Al 3＋
水解，最后加热蒸干灼烧至质量不变时， 得到Al 2O 3，故不符合题意；C 、2Na 2O 2＋2H 2O=4NaOH ＋O 2↑，消耗1molNa 2O 2生成2molNaOH ，Ca(HCO 3)2＋2NaOH=CaCO 3↓＋Na 2CO 3＋2H 2O ，根据数量关系，两者恰好完全反应，过滤后，得到碳酸钠溶液，加热、蒸干、灼烧得到的是Na 2CO 3，故不符合题意；D 、根据数量关系，Ba 2＋和SO 42－恰好生成BaSO 4沉淀，Al 以AlO 2－
的形式存在，即溶液中的溶质为KAlO 2，最后得到的物质为KAlO 2，故不符合题意。

考点：考查元素及其化合物的性质、盐类水解等知识。

6．某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析：(1)滴入少量氢氧化钠，无明显变化；
(2)继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀；(3)滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少。

实
验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。

下列说法错误的是
A．该未知溶液中至少含有3种阳离子
B．滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L-1
C．若另一种离子为二价阳离子，则a＝10
D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6 g
【答案】D
【解析】
试题分析：A、0～a没有沉淀产生，说明含有H＋，有沉淀产生，NaOH过量时沉淀溶解，但为完全溶解，说明原溶液中含有Al3＋、Mg2＋(Fe3＋)等，因此至少含有3种阳离子，故说法正确；B、根据100～110间发生反应：Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，因此消耗的NaOH 的物质的量为(0.2－0.15)mol=0.05mol，因此NaOH的浓度c(NaOH)=0.05/10×10－3mol·L－1=5mol·L－1，故说法正确；C、根据图像n(Mg2＋)=0.15mol，n(Al3＋)=(0.2－0.15)mol=0.05mol，Mg2＋消耗氢氧化钠的体积为60mL，Al3＋消耗的氢氧化钠的体积为30mL，则a=100－(60＋30)mL=10mL，故说法正确；D、因为不能确定最终沉淀中金属价态，因此无法计算，故说法错误。

考点：考查铝及其化合物的性质、化学计算等知识。

7．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是
【解析】
试题分析：A、原溶液中可能含有Ag＋，也能产生此现象，故错误；B、验证K＋需要通过蓝色钴玻璃进行观察，故错误；C、下层溶液显紫色，说明原溶液中含有I－，利用氯水把I－
转化成I2，I2易溶于四氯化碳，故正确；D、NH3极易溶于水，没有加热，可能NH3溶于水，因此需要加热，故错误。

考点：考查实验方案设计的评价等知识。

8．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO32－＋2H＋= SO2↑＋H2O
B．向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO32－＋SO2 ＋H2O = H2SiO3↓＋SO32－
C．Na2S2O3溶液中加入稀硫酸：2S2O32－＋4H＋=SO42－＋3S↓＋2H2O
D．向CuSO4溶液中加入Na2O2：2Na2O2 ＋2Cu2+＋2H2O=4 Na＋＋2Cu（OH）2↓＋O2↑【答案】D
【解析】
试题分析：A、硝酸具有强氧化性，能把SO32－氧化成SO42－，故错误；B、因为通入过量的SO2，因此生成HSO3－，故错误；C、反应前后电荷不守恒，故错误；D、过氧化钠先和水反应生成NaOH和O2，然后NaOH再和CuSO4反应，故正确。

考点：考查离子反应方程式正误判断等知识。

9．0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合气体共0.05mol。

该混合气体的平均相对分子质量可能是
A．30 B．46 C．66 D．69
10．事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2 +SO2 = Na2SO4 2Na2O2 +2SO3= 2Na2SO4 +O2据此，你认为下列反应方程式中正确的是
A．2Na2O2 + 2N2O4= 4NaNO3B．Na2O2 + 2NO2 = 2NaNO2 + O2
C．2Na2O2 + 2N2O3= 4NaNO2 + O2D．2Na2O2 + 2 Mn2O7 = 4Na2MnO4 + O2
【答案】A
【解析】
试题分析：过氧化钠具有氧化性，和还原性物质发生氧化还原反应，生成最高价，和最高价氧化物反应生成相应的盐和氧气，A、N2O4中的N为＋4价，因此和过氧化钠反应生成＋5价N，即生成NaNO3，故正确；B、应把＋4价N氧化成＋5价，即NaNO3，故错误；
C、应生成NaNO3，故错误；
D、应发生2Na2O2＋2Mn2O7=4NaMnO4＋O2，故错误。

考点：考查氧化还原反应、信息题等知识。

11．据悉，奥运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白色烟雾。

撞击时发生反应的化学方程式为：5KClO3+6P=3P2O5+5KCl，则下列有关叙述错误的是
A．上述反应是放热反应
B．该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为6∶5
C．产生白色烟雾的原因是生成的P2O5白色固体小颗粒（烟）吸水性很强，吸收空气中的水分，生成磷酸小液滴（雾）
D．上述反应中消耗3mol P时，转移电子的物质的量为15mol
【答案】B
【解析】
试题分析：A、“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，说明此反应是放热反应，故说法正确；B、根据发生的化学方程式，Cl由＋5价→－1价，化合价降低，被还原，属于氧化剂，P由0→＋5价，化合价升高，被氧化，属于还原剂，因此两者的比值为5：6，故说法错误；C、P2O5能吸收水分，生成H3PO4液滴，产生白色烟雾，故说法正确；D、根据反应方程式，消耗6molP转移电子30mole－，因此消耗3molP转移电子得到物质的量为3×30/6mol=15mol，故说法正确。

考点：考查氧化还原反应、五氧化二磷的性质等知识。

12．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋1/2O2(g) ΔH＝－226 kJ/mol
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是
A．CO的燃烧热为283 kJ
B．右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH >－452 kJ/mol
D．C O(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
【答案】C
【解析】
试题分析：A、燃烧热的单位是kJ·mol－1，故错误；B、根据题中信息，消耗2molCO放出566kJ的热量，但消耗1molCO放出284kJ热量，故错误；C、CO2(s)=CO2(g) △H1>0，Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋1/2O2(g)，两式相加得到：2Na2O2(g)＋2CO2(s)=2Na2CO3＋O2(g) △H=（－226＋△H1）×2kJ·mol－1，>452kJ·mol－1，故正确；D、2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ①，Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋1/2O2(g) ②①＋②×2得出：CO(g)＋Na2O2(s)=Na2CO3(s) △H=(－566＋2×226)/2kJ·mol－1=－57kJ·mol－1，转移电子2mole
－，故错误。

考点：考查燃烧热、反应热的计算等知识。

13．下列关于碱金属某些性质的排列中，正确的是
A．原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs B．密度：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
C．熔点、沸点：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs D．还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs
【答案】A
【解析】
试题分析：A、同主族从上到下，半径增大，故正确；B、同主族从上到下，密度增大的趋势，但是K的密度小于Na，故错误；C、碱金属从上到下，熔沸点降低，故错误；D、同主族从上到下，金属性增强，故错误。

考点：考查碱金属的性质的递变等知识。

14．Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的体积相等时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为 ( )
A．1∶7 B．1∶5 C．1∶9 D．2∶9
【答案】A
【解析】
试题分析：NO2和NO的体积相等，即物质的量相等，令物质的量均为1mol，根据得失电子数目守恒，即有2n(Cu2S)×1＋n(Cu2S)×8=1×1＋1×3，解得n(Cu2S)=2/5mol，参加反应的硝酸一部分做氧化剂，一部分起酸性，因此n(Cu2S):n(HNO3)=2/5:(2＋4/5)=1:7，故选项A正确。

考点：考查氧化还原反应中得失电子数目守恒等知识。

15．a．b．c．d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。

下列叙述错误的是
A．四种元素中d元素的非金属性最强
B．它们均存在两种或两种以上的氧化物
C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D．b．c．d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
【答案】D
【解析】
试题分析：a的M电子层有1个电子，说明a属于第三周期第IA族元素，即为Na，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，推出b为C，c的最高价为最低价绝对值的3倍，c为O，c与d同周期，d的原子半径小于c，则d为F，A、F为非金属性最强的元素，故说法正
确；B、Na2O2、Na2O，CO2、CO，O2F2、OF2等，故说法正确；C、离子化合物中含有金属或NH4＋，故说法正确；D、C与H形成的如CH=CH，含有极性共价键和非极性共价键，故说法错误。

考点：考查元素周期表、元素性质、化学键等知识。

16．在不同浓度（c）、温度（T）条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。

下列判断不正确的是
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】
试题分析：A、从图表第一层，发现每减少0.1mol·L－1，蔗糖水解速率减少1.6mmol/(L·min)，同理第二层每减少0.1mol·L－1，蔗糖水解速率减少 1.5mmol/(L·min)，则a=(7.5－1.5) mmol/(L·min)=6.00 mmol/(L·min)，故说法正确；B、升高温度，水解速率增大，有可能同时改变反应温度好蔗糖的浓度，相互抵消，故说法正确；C、在物质的浓度不变时，升高温度，水解速率增大，降低温度，水解速率减小，由于在物质的量浓度是
0.600mmol/(L·min),温度是318.2T时水解速率是3.60mmol/(L·min)，现在该反应的速率
是2.16mmol/(L·min)<3.60 mmol/(L·min)，说明反应温度低于318.2T，即b<318.2，故说法正确；D、不同温度时，蔗糖浓度减少，因此速率减慢，但是温度不同，在相同的浓度时的反应速率不相同，故说法错误。

考点：考查反应速率、温度、浓度的关系等知识。

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、非选择题：本题共5小题，共52分。

17．（9分）金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%（质量分数）CaO。

（1）Ca 与最活跃的非金属元素A 形成化合物D ，D 的电子式为 ，D 的沸点比
A 与Si 形成的化合物E 的沸点 。

（2）配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：
P+ FeO+ CaO 高温
Ca 3（PO 4）2+ Fe
（3）将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH 溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰
绿色，最后变成红褐色M(OH)n 。

则金属M 为______；检测M n+的方法是_____（用离子方程式表达）。

（4）取1.6g 钙线试样，与水充分反应，生成224mlH 2（标准状况），再向溶液中通入适
量的CO 2，最多能得到CaCO 3 g 。

【答案】（1） ，高；（2）2P+5FeO+3CaO 高温
Ca 3（PO 4）2+5Fe ；（3）Fe ，
Fe 3++3SCN -=Fe(SCN)3；（4）1.1。

【解析】
试题分析：（1）最活泼的非金属元素是F ，则D 为CaF 2，属于离子化合物，其电子式为：
，F 与Si 形成的化合物为SiF 4，而SiF 4属于分子化合物，一般离子化
合物的沸点高于分子化合物；（2）P 化合价有0→＋5，化合价↑5，Fe 由＋2价→0↓2最小公倍数为10，即P 系数为2，FeO 系数为5，然后根据原子守恒配平其他，即反应方程式为：2P ＋5FeO ＋3CaO =======高温
Ca 3(PO 4)2＋5Fe ；（3）白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀，说明M 为Fe ，此时红褐色沉淀为Fe(OH)3，因此检验Fe 3＋，需要用KSCN ，溶液变红，此反应为Fe 3＋＋3SCN －
=Fe(SCN)3；（4）钙线中钙与水反应生成氢气，发生Ca ＋2H 2O=Ca(OH)2＋H 2↑，根据产生氢气的体积，得出n(Ca)=224×10－3/22.4mo l=0.01mol ，氧化钙中钙物质的量为1.6×3.5%/56mol=0.001mol ，根据钙元素守恒，n(Ca CO 3)=0.01＋0.001mol=0.011mol ，即质量为1.1g 。

考点：考查电子式的书写、熔沸点比较、氧化还原反应的配平、Fe 3＋
的检验、化学计算等知识。

18．（13分）高纯MnCO 3是制备高性能磁性材料的主要原料。

实验室以MnO 2为原料制备少
量高纯MnCO 3的操作步骤如下：
（1）制备MnSO 4溶液：
在烧瓶中（装置见下图）加入一定量MnO 2和水，搅拌，通入SO 2和N 2混合气体，反应3h 。

停止通入SO 2，继续反应片刻，过滤（已知MnO 2+ H 2SO 3= MnSO 4＋H 2O ）。

①石灰乳参与反应的化学方程式为。

②反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料
的条件下，可采取的合理措施有。

③若实验中将N2换成空气，测得反应液中Mn2+、SO42－的浓度随反应时间t变化如下图。

导致溶液中Mn2+、SO42－浓度变化产生明显差异的原因是。

（2）制备高纯MnCO3固体：已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。

请补充由（1）制得的MnSO4溶液制备高
纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。

①边搅拌边加入，并控制溶液pH ；
②；
③检验SO42-是否被洗涤干净；（实验操作：）
④用少量C2H5OH洗涤；
⑤。

【答案】（1）①Ca(O H)2+SO2=CaSO3+H2O ；②控制适当的温度、缓慢通入混合气体；③Mn2+催化O2与H2SO3反应生成H2SO4（或H2SO3+ O2= H2SO4）；（2）①Na2CO3，pH<7.7；②过滤，用少量水洗涤2~3次；③取最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，再滴加稀盐酸，若无沉淀生成，则洗涤干净；⑤低于100℃干燥。

【解析】
试题分析：（1）①SO2有毒，尾气必须处理，且属于酸性氧化物，和石灰乳发生反应，其反应方程式为：Ca(OH)2＋SO2=CaSO3＋H2O；②为使SO2尽可能转化完全，要缓缓通入气体，防止SO2没有被完全反应，还要控制温度；③从图中可以看出，c(Mn2＋)减少，c(SO42－)增加，可以认为Mn2＋在O2与H2SO3反应中其催化作用；（2）①实验目的是制备高纯MnCO3，因此加入Na2CO3，调节pH<7.7，防止Mn2＋生成Mn(OH)2，发生Mn2＋＋CO32－
=MnCO3↓；②步骤①中生成沉淀，然后进行过滤，对沉淀进行洗涤；③检验SO42－，取
最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，再滴加稀盐酸，若无沉淀生成，则洗涤干净；
⑤步骤④中用乙醇洗涤，步骤⑤对沉淀进行干燥，但MnCO3在100℃时开始分解，因此
应在低于100℃干燥。

考点：考查实验基本操作、物质的制备、离子的检验等基本知识。

19．（10分）聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝[Al2(OH)n Cl6
]。

工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝，其工艺流程如下：－n
已知：高岭土：Al2O3(25%～34%)、SiO2(40%～50%)、Fe2O3(0.5%～3.0%)及少量杂质和
水。

Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH为5.2。

根据流程图回答下列问题：（1）写出溶解过程中反应的离子方程式____________________________________；
________________________________________。

（2）加适量铝粉的主要目的是____________________________________________。

（3）溶液的pH需控制在 4.2～4.5的原因是_________________________________，
__________________________________________。

（4）“蒸发浓缩”需保持温度在90～100 ℃，控制该温度的操作名称是____________，写
出该过程反应的化学方程式___________________________________________。

【答案】（1）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；（2）除去溶液中
的铁离子；（3）pH超过4.5，Al3＋会形成Al(OH)3沉淀；pH低于4.2，Al3＋水解程度很
小，很难形成液态碱式氯化铝[Al2(OH)n Cl6－n] ；（4）水浴加热，2AlCl3＋
nH2O===Al2(OH)n Cl6－n＋nHCl。

【解析】
试题分析：（1）Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，Fe2O3属于碱性氧化物，因此
加入盐酸发生的反应：Al2O3＋6H＋=3H2O＋2Al3＋，Fe2O3＋6H＋=3H2O＋2Fe3＋；（2）金属
铝活动性强于铁，加入铝粉，能把铁置换出来，达到除去铁的目的，因此加入铝粉的目
的：除去溶液中的铁离子；(3)根据题目信息，大于4.5时，Al3＋发生水解生成Al(OH)3，
低于4.2时水解程度较小，很难形成液态碱式氯化铝；（4）温度控制在90～100℃，因此
需要水浴加热，该过程是生成碱式氯化铝，因此反应方程式为：2AlCl3＋
nH2O===Al2(OH)n Cl6－n＋nHCl。

考点：考查元素及其化合物的性质、实验方案设计、基本操作等知识。

20．(10分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：
计算上述反应的△H ＝________。

（2）维持体系总压强p 恒定，在温度T 时，物质的量为n 的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。

已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的压强平衡常数Kp= ____________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（3）工业上，通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为
1︰9），控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。

在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H 2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意图如下：
① 掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。

② 控制反应温度为600℃的理由是____________。

（4）某研究机构用2CO 代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催
化脱氢制苯乙烯。

保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；已知该工艺中还能够发生反应：222CO +H =CO+H O ，2CO +C=2CO ，据此可推知新工艺的特点有_________（填编号）。

① 2CO 与2H 反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利用2CO 资源利用
【答案】（1）124 kJ·mol -1
；（2）2
2(1)p a K p a =- ；（3）① 正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果；② 600℃乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。

温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。

高温还可能使催化剂失活，
且能耗大；（4）①②③④。

【解析】
试题分析：（1）△H=反应物的键能总和－生成物的键能总和=苯环的键能总和＋348×2＋5×412－(苯环的键能总和＋348＋612＋3×412＋436)kJ·mol－1=+124kJ·mol－1；（2）根据三段式，乙苯的分压(n－na)P/(n＋na)，苯乙烯的分压naP/(n＋na)，氢气的分压naP/(n＋na)，
代入K P的公式，得出
2
2
(1)
p
a
K p
a
=
-
；（3）①常压下充入非反应气体，体积增大，组分
浓度的减小，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向进行，答案：正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果；②从图像上看，600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度较低，反应速率慢，转化率低，温度高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大，综合考虑，应控制温度为600℃；（4）①乙苯催化脱氢制苯乙烯反应为可逆反应，若混有CO2，由于CO2与氢气反应可使生成物浓度减小，化学平衡右移，乙苯转化率增大；②不用高温水蒸气，必然降低能耗；③由于反应CO2＋C=2CO，可减少积炭；④CO2得到有效应用，可减少CO2排放并作为资源得到利用，故选择①②③④。

考点：考查化学反应与能量、化学平衡的计算、工艺流程等知识。

21．（10分）有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl－、I－、NO3－、CO32－、SO42－中的几种。

取该溶液进行以下实验：
（1）用pH试纸检验该溶液呈强酸性，可推出离子不存在。

（2）取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色，可推出离子不存在。

（3）另取部分溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，均无沉淀产成，则可推出离子不存在。

取部分碱性溶
液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明离子存
在。

（4）另取部分上述碱性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，可推出离子不存在。

（5）根据以上实验事实确定：该溶液中肯定存在的离子是；还不能肯定是否存在的离子是。

【答案】（1）CO32-；（2）NO3-、Fe3+；（3）Mg2+、Al3+，NH4+；（4）SO42-；（5）Ba2+、I-、NH4+，K+、Na+、Cl-。

【解析】
试题分析：（1）用pH测的溶液显强酸性，说明溶液中含有H＋，CO32－和H＋反应生成CO2，因此原溶液中不含CO32－；(2)加入氯水，CCl4层呈紫红色，说明原溶液中含有I－，NO3－
在酸性条件下具有强氧化性，Fe3＋具有强氧化性，能与I－反应，因此NO3－、I－不能大量存在；（3）加入NaOH溶液，滴加过程中和完毕，没有沉淀生成，说明原溶液中无Mg2＋、Al3＋，取出碱性溶液加热，有气体产生，且使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明此气体为NH3，原溶液中含有NH4＋；（4）加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，此沉淀为BaSO4，原溶液中含有Ba2＋，不含SO42－；（5）根据上述分析，一定含有的离子Ba2＋、I－、NH4＋，可能含有的离子有：K＋、Na＋、Cl－。

考点：考查离子的检验、离子共存等知识。

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