科目：gzhx 來源：2014屆河北省唐山市高三年級摸底考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

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（2012?門頭溝區(qū)一模）“富煤、貧油、少氣”是我國能源發(fā)展面臨的現(xiàn)狀．隨著能源的日益緊張，發(fā)展“煤化工”對我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義．下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈之一．

“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍，科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法，連續(xù)產(chǎn)出熱值很高的煤炭合成氣，其主要成分是CO和H₂．CO和H₂可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛．
（1）已知：
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol①
C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₂=+131.3kJ/mol②
則反應(yīng)CO（g）+H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）+CO₂（g），△H=

-524.8

-524.8

kJ/mol．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6L的煤炭合成氣與氧氣完全反應(yīng)生成CO₂和H₂O，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移

3

3

mol e^-．
（2）在一恒容的密閉容器中，由CO和H₂合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
①下列情形能說明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是

ad

ad

a．體系壓強保持不變
b．密閉容器中CO、H₂、CH₃OH（g）3種氣體共存
c．CH₃OH與H₂物質(zhì)的量之比為1：2
d．每消耗1mol CO的同時生成2molH₂
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示．

A、B兩點的平衡常數(shù)

一樣

一樣

（填“前者”、“后者”或“一樣”）大；達到A、C兩點的平衡狀態(tài)所需的時間t_A

大于

大于

t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）．在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是

降溫、加壓、將甲醇從混合體系中分離出來

降溫、加壓、將甲醇從混合體系中分離出來

（答出兩點即可）．
（3）工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池，是用煤炭氣（CO、H₂）作負(fù)極燃?xì)猓諝馀cCO₂的混合氣體為正極燃?xì)?，用一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔點混合物做電解質(zhì)，以金屬鎳（燃料極）為催化劑制成的．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+H₂-4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O；則該電池的正極反應(yīng)式為

O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-

O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-

．

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（2013?濰坊模擬）TiO₂在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有生果用途．
（1）工業(yè)上用鈦礦石（FeTiO₃，含F(xiàn)eO、Al₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)）經(jīng)過下述反應(yīng)制得：

其中，步驟②發(fā)生的反應(yīng)為：2H₂SO₄+FeTiO₃═TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O．
①凈化鈦礦石時，是否需要除云雜質(zhì)FeO？答：

不需要

不需要

（填“需要”或“不需要”）．
②凈化鈦礦石時，需用濃氫氧化鈉溶液來處理．寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O

．
（2）TiO₂可通過下述兩種方法制備金屬鈦；
方法一是電解TiO₂來獲得Ti（同時產(chǎn)生O^2-）：將處理過的TiO₂作陰極，石墨為陽極，熔融CaCl₂為電解液，用炭塊作電解槽池．
（3）陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

TiO₂+4e^-=Ti+2O²

TiO₂+4e^-=Ti+2O²

．
（4）電解過程中需定期向電解槽池中加入炭塊的原因是

碳單質(zhì)會與陽極產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)而不斷減少

碳單質(zhì)會與陽極產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)而不斷減少

．
方法二是先將TiO₂與Cl₂、C反應(yīng)得到TiCl₄，再用鎂還原得到Ti．因下述反應(yīng)難于發(fā)生：
TiO₂（s）+2Cl₂?（g）?TiCl₄（l）+O₂（g）△H=151kJ/mol
所以不能直接由TiO₂與Cl₂反應(yīng)（即氯化反應(yīng)）來制取TiO₄．當(dāng)往氯化反應(yīng)體系中加入炭塊后，炭塊與上述反應(yīng)發(fā)生耦合，使得反應(yīng)在高溫條件下能順利進行．
（5）已知：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ/mol．請?zhí)羁眨?br />TiO₂（s）+C（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+CO₂（g）△H=

-243KJ?mol^-1

-243KJ?mol^-1

．
（6）從化學(xué)平衡的角度秋：往氯化反應(yīng)體系中加入炭塊時，氯化反應(yīng)能順利進行的原因是

碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度，使平衡向右移動，導(dǎo)致反應(yīng)順利進行；碳與氧氣反應(yīng)放熱，相當(dāng)于升高溫度，平衡向著右移動

碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)減小產(chǎn)物濃度，使平衡向右移動，導(dǎo)致反應(yīng)順利進行；碳與氧氣反應(yīng)放熱，相當(dāng)于升高溫度，平衡向著右移動

．

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鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白（TiO₂）是目前最好的白色顏料．制備TiO₂和Ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵礦儲量居世界首位．含有Fe₂O₃的鈦鐵礦（FeTiO₃）制取TiO₂的流程如下：
（1）Ti的原子序數(shù)為22，Ti位于元素周期表中第

四

四

周期，第

ⅣB

ⅣB

族．
（2）步驟①加Fe的目的是

將Fe³⁺還原為Fe²⁺

將Fe³⁺還原為Fe²⁺

；步驟②冷卻的目的是

析出（或分離、或得到）FeSO₄?7H₂O

析出（或分離、或得到）FeSO₄?7H₂O

．
（3）上述制備TiO₂的過程中，可以利用的副產(chǎn)物是

FeSO₄?7H₂O

FeSO₄?7H₂O

；考慮成本和廢物綜合利用因素，廢液中應(yīng)加入

石灰（或碳酸鈣、廢堿）

石灰（或碳酸鈣、廢堿）

處理．
（4）由金紅石（TiO₂）制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為：已知：
①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-393.5kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566kJ?mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=+141kJ?mol^-1則TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=

-80kJ?mol^-1

-80kJ?mol^-1

．反應(yīng)TiCl₄+2Mg=2MgCl+Ti 在Ar氣氛中進行的理由是

防止高溫下Mg（Ti）與空氣中的O₂（或CO₂、N₂）作用

防止高溫下Mg（Ti）與空氣中的O₂（或CO₂、N₂）作用

．

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無水AlCl₃可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等．工業(yè)制備無水AlCl₃的流程如下：

（1）已知：C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ/mol，2Fe（s）+

3

2

O₂（g）═Fe₂O₃（s）△H=-822.1kJ/mol
請寫出C還原Fe₂O₃生成CO的熱化學(xué)方程式

3C（s）+Fe₂O₃（s）═3CO（g）+2Fe（s）△H=+490.6kJ/mol

3C（s）+Fe₂O₃（s）═3CO（g）+2Fe（s）△H=+490.6kJ/mol

．
（2）反應(yīng)2CO+O₂2CO₂的平衡常數(shù)為K₁；反應(yīng)4Fe+3O₂2Fe₂O₃的平衡常數(shù)K₂，則反應(yīng)3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂的平衡常數(shù)K與K₁、K₂的關(guān)系式

K=

K 3 1 K2

K=

K 3 1 K2

．
（3）高溫下，氧化鐵能跟碳發(fā)生下列反應(yīng)：
①Fe₂O₃+3C

高溫  .

2Fe+3CO ②Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂若反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是CO₂和CO，則

n(C)

n(Fe2O3)

的取值范圍是

1.5＜

n(C)

n(Fe2O3)

＜3

1.5＜

n(C)

n(Fe2O3)

＜3

．
（4）氯化爐中生成的氣體，通常用堿性的亞硫酸鈉溶液來吸收，請用離子方程式分析亞硫酸鈉溶液呈堿性的原因

SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-

SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-

．
（5）氯化爐中發(fā)生：3Cl₂（g）+3C（s）+Al₂O₃（s）2AlCl₃（g）+3CO（g）△H＞0，欲提高金屬鋁的氯化效果，不可采取的措施是

①⑤

①⑤

（填序號）：
①增加C的量 ②多通入Cl₂③升高溫度 ④移走部分AlCl₃（g） ⑤使用合適的催化劑工業(yè)上還常采用向氯化爐中通入O₂的方法，其目的是

與C或CO反應(yīng)，提供反應(yīng)所需的熱量

與C或CO反應(yīng)，提供反應(yīng)所需的熱量

．
（6）沉淀分析法一般規(guī)定：溶液中某離子物質(zhì)的量濃度低于1.0×10^-5mol/L時，可認(rèn)為已沉淀完全．現(xiàn)向一定濃度的AlCl₃和FeCl₃的混合溶液中逐滴加入氨水，當(dāng)Fe³⁺完全沉淀時，測定c（Al³⁺）=0.2mol/L．此時所得沉淀中

否

否

（填“是”或“否”）含有Al（OH）₃．（已知：Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，Ksp[Al（OH）₃]=1.1×10^-33）．

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納米氧化亞銅（Cu₂O）是一種光催化劑，極具太陽能轉(zhuǎn)換潛力．
（1）生成氧化亞銅的反應(yīng)很多，中學(xué)化學(xué)涉及的反應(yīng)之一是乙醛與新制的氫氧化銅反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程為：

 

．
（2）目前常用微乳液-還原法：在100℃，將0.5g十二烷基苯磺酸鈉溶解于100mL、0 1mol/L的Cu（NO₃）₂水溶液中，再快速加入一定體積5mol/L的NaOH水溶液，并攪拌使之混合均勻，再逐滴加入水合肼的水溶液，直至產(chǎn)生紅色沉淀，經(jīng)抽濾、洗滌和真空干燥，得到Cu₂O粉末．
①已知：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H=-akJ/mol
Cu（OH）₂（s）═CuO（s）+H₂O（l）△H=bkJ/mol
4CuO（s）═2Cu₂O（s）+O₂（g）△H=ckJ/mol
則4Cu（OH）₂（s）+N₂H₄（l）═2Cu₂O（s）+N₂（g）+6H₂O（l）△H=

 

kJ/mol．
②十二烷基苯磺酸鈉是洗衣粉的主要成分，它在該法中可能的作用是

 

．
（3）用銅棒作陽極，鈦作陰極，電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液，電解總方程為：2Cu+H₂O

電解  .

Cu₂O+H₂↑，納米氧化亞銅在

 

極獲得．
（4）在石化工業(yè)中常用納米Cu₂O光解脫硫時，在反應(yīng)容器中加入一定量含硫混合物[噻吩（C₄H₄S）和正辛烷按物質(zhì)的量1：1]并加入0.1g納米Cu₂O，光照同時通入空氣1h，分別測定不同流速下最后剩余液中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定脫硫率，所得結(jié)果如右圖，下列說法正確的是

 

．
A．用正辛烷作溶劑進行實驗，是為了模擬柴油的成分
B．用噻吩作含硫化合物是研究有機硫的去除率
C．該實驗條件下，空氣的流量以150mL/min左右為宜
D．當(dāng)空氣流量超過150mL/min脫硫率下降主要是因為氧化亞銅揮發(fā)．

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CO和H₂與我們的生產(chǎn)和生活等方面密切相關(guān)．
（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一．
已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ．mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ．mol^-1
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ．mol^-1
則C（s）與水蒸氣反應(yīng)制取CO和H₂的熱化學(xué)方程式為

C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ．mol^-1

C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ．mol^-1

．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V（ CO）：V（H₂）=1：l的水煤氣22.4L，完全燃燒生成CO₂和水蒸氣，放出的熱量為

262.5kJ

262.5kJ

．
（2）一定條件下，在容積為3L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），達平衡狀態(tài)．根據(jù)圖示回答：
①500℃時，從反應(yīng)開始至達到平衡狀態(tài)V（H₂）=

2nB

3tB

mol．L^-1．min^-1

2nB

3tB

mol．L^-1．min^-1

（用n_B、t_B表示）
②K_A 和K_B的關(guān)系是：K_A

＞

＞

K_B，該反應(yīng)的△H

＜

＜

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
③300℃達平衡時，將容器容積壓縮到原來的

1

2

，其他條件不變，則v（正）

＞

＞

v（逆）（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）室內(nèi)煤氣泄漏造成人體中毒，是因為CO吸入肺中與輸氧血紅蛋白（HbO₂）發(fā)生反應(yīng)：CO+HbO₂?O₂+HbCO，37℃時，K=220．當(dāng)[HbCO]：[HbO₂]≥0.02時，即吸入CO與O₂物質(zhì)的量濃度之比≥

1：11000

1：11000

時，人的智力會受損；把CO中毒的病人放入高壓氧艙中解毒的原理是

氧氣濃度增大，上述化學(xué)平衡逆向移動，使CO從血紅蛋白中脫離出來

氧氣濃度增大，上述化學(xué)平衡逆向移動，使CO從血紅蛋白中脫離出來

．

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（2012?煙臺一模）煤的氣化是高效、清潔的利用煤炭的重要途徑之一．
（1）焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法．已知：①C（s）+O₂ （g）═CO₂ （g）△H=-393.5 kJ?mol-1   ②CO（g）+

1

2

O₂ （g）═CO₂（g）△H=-283.0 kJ?mol-1  ③H₂（g）+

1

2

O₂ （g）═H₂O （g）△H=-241.8 kJ?mol-1則碳與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是

C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1

C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1

，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度的升高將

增大

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）CO可以與H₂O（g）進一步發(fā)生反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0．在甲、乙兩個恒容密閉容器中，起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料，在800℃時達到平衡狀態(tài)，K=1.0．

	H2O	CO	CO2	H2
甲 n/mol	0.10	0.30	0.10	0.50
乙 n/mol	0.20	0.20	0	0

①起始時，甲容器中反應(yīng)向

逆反應(yīng)

逆反應(yīng)

（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向進行；平衡時，乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為

50%

50%

．
②如圖表示上述反應(yīng)在t₁時刻達到平衡，在t₂時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況．則t₂時刻發(fā)生改變的所有可能的條件是

降低溫度、增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度

降低溫度、增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度

．
（3）以CO為燃料制作燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負(fù)極通入CO，電解質(zhì)是熔融碳酸鈉，工作時負(fù)極反應(yīng)式為

CO+CO₃^2-→2CO₂+2e^-

CO+CO₃^2-→2CO₂+2e^-

，若使用該電池電解熔融Al₂O₃制取10.8g Al，則理論上需要氧氣的體積為（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

6.72

6.72

L．

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CO和H₂作為燃料和化工原料，有著十分廣泛的應(yīng)用．

（1）已知：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ?mol^-1
C（s）+H₂O（g）═CO（g）十H₂（g）△H₂=+131.3kJ?mol^-1
則反應(yīng)CO（g）+H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g）+CO₂（g）的△H=

 

kJ?mol^-1
標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6L CO、H₂的混合氣體與足量氧氣充分反應(yīng)生成CO₂和H₂O，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子

 

mol．
（2）利用反應(yīng)CO（g）+H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g）+CO₂（g）設(shè)計而成的MCFS燃料電池是一種新型電池．現(xiàn)以該燃料電池為電源，以石墨作電極電解飽和NaCl溶液，反應(yīng)裝置及現(xiàn)象如圖1所示．則①M應(yīng)是電源的

 

極（填“正”或“負(fù)”）；②該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；③已知飽和食鹽水的體積為1L，一段時間后，測得左側(cè)試管中氣體體積為11.2mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），若電解前后溶液的體積變化忽略不計，電解后將溶液混合均勻，此時溶液的pH為

 

．
（3）在一密閉容器中充入10mol CO與20mol H₂，一定條件下可反應(yīng)生成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）l CO的轉(zhuǎn)化率（α）與溫度的關(guān)系如圖2所示．
①測得A點時容器的體積為10L．該溫度下的平衡常數(shù)K=

 

．
②在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是

 

．