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2014 年天津高考理综化学试题含答案 WORD 一、单项选择题 1．化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是(　　) A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放 2．实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　　) A．制氧气时，用 Na2O2 或 H2O2 作反应物可选择相同的气体发生装置 B．制氯气时，用饱和 NaHCO3 溶液和浓硫酸净化气体 C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D．制二氧化氮时，用水或 NaOH 溶液吸收尾气 3．运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是(　　) A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B．NH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2 的速率 4．对下图两种化合物的结构或性质描述正确的是(　　) A．不是同分异构体 B．分子中共平面的碳原子数相同 C．均能与溴水反应 D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分 5．下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是(　　) －A．pH＝1 的 NaHSO4 溶液：c(H＋)＝c(SO24 )＋c(OH－) B．含有 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液：c(Ag＋)>c(Cl－)＝c(I－) －C．CO2 的水溶液：c(H＋)>c(HCO－3 )＝2c(CO23 )D．含等物质的量的 NaHC2O4 和 Na2C2O4 的溶液：3c(Na＋)＝2[c(HC2O－4 )＋c(C2O24 )＋ －c(H2C2O4)] 6．已知： 锂离子电池的总反应为 LixC＋Li1－xCoO2 C＋LiCoO2 锂硫电池的总反应 2Li＋S Li2S 有关上述两种电池说法正确的是(　　) A．锂离子电池放电时， Li＋向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C．理论上两种电池的比能量相同 D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 第 II 卷 7．（14 分）元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识 回答下列问题： (1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是________。 a．原子半径和离子半径均减小 b．金属性减弱，非金属性增强 c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 d．单质的熔点降低 (2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单 阳离子是________。 (3)已知： 化合物 类型 MgO 离子化合物 2800 Al2O3 离子化合物 2050 MgCl2 离子化合物 714 AlCl3 共价化合物 191 熔点/℃ 工业制镁时，电解 MgCl2 而不电解 MgO 的原因是________________________________； 制铝时，电解 Al2O3 而不电解 AlCl3 的原因是______________________________。 (4)晶体硅(熔点 1410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下： Cl2 H2 馏蒸SiCl 4 ――→ Si(粗) SiCl (纯) Si(纯) ――→ ――→ 4460 ℃ 1100 ℃ 写出 SiCl4 的电子式：________________；在上述由 SiCl4 制纯硅的反应中，测得每生 成 1.12 kg 纯硅需吸收 a kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_________________________ ________________________________________________________________________。 (5)P2O5 是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用 P2O5 干燥的是 ________。 a．NH3 　b．HI c．SO2 d．CO2 (6)KClO3 可用于实验室制 O2，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种 是 无 氧 酸 盐 ， 另 一 种 盐 的 阴 阳 离 子 个 数 比 为1 ∶ 1 。 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 8．（18 分）从薄荷油中得到一种烃 A(C10H16)，叫 α-非兰烃，与 A 相关反应如下： KMnO4/H＋ ――△ → 已知： (1)H 的分子式为____________。 (2)B 所含官能团的名称为____________。 (3)含两个—COOCH3 基团的 C 的同分异构体共有________种(不考虑手性异构)，其中核 磁共振氢谱呈现 2 个吸收峰的异构体的结构简式为______________。 (4)B→D，D→E 的反应类型分别为______________、____________。 (5)G 为含六元环的化合物，写出其结构简式：______________。 (6)F 在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为___________。 (7)写出 E→F 的化学反应方程式：_________________________。 (8)A 的结构简式为____________，A 与等物质的量的 Br2 进行加成反应的产物共有 ________种(不考虑立体异构)。 9．（18 分）Na2S2O3 是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。 Ⅰ.制备 Na2S2O3·5H2O △===== 反应原理：Na SO (aq)＋S(s) Na S O (aq) 2 23 23实验步骤： ①称取 15 g Na2SO3 加入圆底烧瓶中，再加入 80 mL 蒸馏水。另取 5 g 研细的硫粉，用 3 mL 乙醇润湿，加入上述溶液中。 ②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸 60 min。 ③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出 Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥， 得到产品。 回答问题： (1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。 (2)仪器 a 的名称是________，其作用是____________________。 (3)产品中除了有未反应的 Na2SO3 外，最可能存在的无机杂质是______________。检验 是否存在该杂质的方法是____________________________。 (4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.测定产品纯度 准确称取 W g 产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用 0.100 0 mol·L－1 碘的标 准溶液滴定。 －－反应原理为 2S2O23 ＋I2===S4O26 ＋2I－ (5)滴定至终点时，溶液颜色的变化：________________________________。 (6)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品 的纯度为(设 Na2S2O3·5H2O 相对分子质量为 M)______________。 Ⅲ.Na2S2O3 的应用 －(7)Na2S2O3 还原性较强，在溶液中易被 Cl2 氧化成 SO24 ，常用作脱氯剂，该反应的离子 方程式为____________________________________________。 10 ． 合 成 氨 是 人 类 科 学 技 术 上 的 一 项 重 大 突 破 ， 其 反 应 原 理 为N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。一种工业合成氨的简式流程图如下： (1)天然气中的 H2S 杂质常用氨水吸收，产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中 通 入 空 气 ， 得 到 单 质 硫 并 使 吸 收 液 再 生 ， 写 出 再 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 (2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下： ①CH4(g)＋H2O(g) ②CO(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1 ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 对于反应①，一定可以提高平衡体系中 H2 的百分含量，又能加快反应速率的措施是 ____________。 a．升高温度　b．增大水蒸气浓度　c．加入催化剂　d．降低压强 利用反应②，将 CO 进一步转化，可提高 H2 的产量。若 1 mol CO 和 H2 的混合气体(CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、CO2 和 H2 的混合气体，则 CO 的转化 率为____________。 (3)图(a)表示 500 ℃、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时 NH3 体积分数的关系。 根据图中 a 点数据计算 N2 的平衡体积分数：____________。 (4)依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内， 从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3 物质的量变化的曲线示意图。 　(a)　　　　　　　　　(b) (5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。 简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法： ________________________________________________________________________。 2014 年天津高考理综化学试题含答案 WORD 一、单项选择题 1．化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是(　　) A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放 【答案】B 【解析】A、锌的化学性质活泼，铁表面镀锌，铁被保护，A 项正确 B、；聚乳酸塑料 易降解，而聚乙烯塑料难降解，是产生白色污染的主要污染物，B 项错误；C、化石燃料燃 烧时生成大量的二氧化碳，同时生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体，还能产生大量的粉 尘等有害颗粒物，故大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素，C 项正确；D、含 重金属离子的电镀废液随意排放会造成水体污染，D 项正确。 2．实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　　) A．制氧气时，用 Na2O2 或 H2O2 作反应物可选择相同的气体发生装置 B．制氯气时，用饱和 NaHCO3 溶液和浓硫酸净化气体 C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D．制二氧化氮时，用水或 NaOH 溶液吸收尾气 【答案】A 【解析】A、用 Na2O2 和水反应制取氧气，与用在 MnO2 催化下分解 H2O2 制取氧气的 发生装置相同，A 项正确；B、饱和 NaHCO3 溶液显碱性，能与氯气反应，B 项错误；C、 相同条件下，乙烯的密度与空气的密度相差不大，故不能用排空气法收集乙烯，C 项错误； D、NO2 与水发生反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，产生的 NO 仍是有毒气体，故不能用 水吸收含 NO2 的尾气，D 项错误。 3．运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是(　　) A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B．NH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2 的速率 【答案】D 【解析】A、当 ΔH－TΔS＜0 时，反应能自发进行，吸热反应的 ΔH＞0，吸热反应能 自发，说明 ΔS＞0，A 项正确；B、NH4F 溶液中 F－水解生成 HF，HF 能与玻璃中的 SiO2 发生反应 4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，故 NH4F 溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B 项正确； C、可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C 项正确；D、常温下，浓硫 酸使铁发生钝化，D 项错误。 4．对下图两种化合物的结构或性质描述正确的是(　　) A．不是同分异构体 B．分子中共平面的碳原子数相同 C．均能与溴水反应 D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分 【答案】C 【解析】A、两种有机物的分子式均为 C10H14O，但结构不同，故二者互为同分异构体， A 项错误；B、第一种有机物分子中含有苯环，而第二种有机物分子中不含苯环，显然前者 分子中共面的碳原子比后者分子中共面碳原子多，B 项错误；C、第一种有机物分子中含有 酚羟基，能与浓溴水发生取代反应，第二种有机物分子中含有碳碳双键，能与溴水发生加 成反应，C 项正确；D、两种有机物分子中的氢原子的化学环境不尽相同，故可用核磁共振 氢谱区分，D 项错误。 5．下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是(　　) －A．pH＝1 的 NaHSO4 溶液：c(H＋)＝c(SO24 )＋c(OH－) B．含有 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液：c(Ag＋)>c(Cl－)＝c(I－) －C．CO2 的水溶液：c(H＋)>c(HCO－3 )＝2c(CO23 )D．含等物质的量的 NaHC2O4 和 Na2C2O4 的溶液：3c(Na＋)＝2[c(HC2O－4 )＋c(C2O24 )＋ －c(H2C2O4)] 【答案】A 【解析】A、由溶液中的电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO24 )＋c(OH－)，又因 －－－NaHSO4 溶液中 c(Na＋)＝c(SO24 )，所以 c(H＋)＝c(SO24 )＋c(OH－)，A 项正确；B、因 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，所以含有 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液中 c(Cl－)＞c(I－)，B 项错误；C、 CO2 的水溶液中存在电离平衡：H2CO3 H＋＋HCO－3 、HCO－3 H＋＋CO2－3 ，因第一 步电离的程度远大于第二步电离的程度，故溶液中 c(HCO－3 )远大于 2c(CO23－)，C 项错误； D、根据物料守恒得：2c(Na＋)＝3[c(HC2O－4 )＋c(C2O2－4 )＋c(H2C2O4)]，故 D 项错误。 6．已知： 锂离子电池的总反应为 LixC＋Li1－xCoO2 锂硫电池的总反应 2Li＋S Li2S C＋LiCoO2 有关上述两种电池说法正确的是(　　) A．锂离子电池放电时， Li＋向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C．理论上两种电池的比能量相同 D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】B 【解析】A、电池工作时，阳离子(Li＋)向正极迁移，A 项错误；B、锂硫电池充电时， 锂电极上发生 Li＋得电子生成 Li 的还原反应，B 项正确；C、两种电池负极材料不同，故 理论上两种电池的比能量不相同，C 项错误；D、根据电池总反应知，生成碳的反应是氧化 反应，因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电 池负极应接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连，D 项错误。 第 II 卷 7．（14 分）元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识 回答下列问题： (1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是________。 a．原子半径和离子半径均减小 b．金属性减弱，非金属性增强 c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 d．单质的熔点降低 (2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单 阳离子是________。 (3)已知： 化合物 类型 MgO 离子化合物 2800 Al2O3 离子化合物 2050 MgCl2 离子化合物 714 AlCl3 共价化合物 191 熔点/℃ 工业制镁时，电解 MgCl2 而不电解 MgO 的原因是________________________________； 制铝时，电解 Al2O3 而不电解 AlCl3 的原因是______________________________。 (4)晶体硅(熔点 1410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下： Cl2 H2 馏蒸SiCl 4 ――→ Si(粗) SiCl (纯) Si(纯) ――→ ――→ 4460 ℃ 1100 ℃ 写出 SiCl4 的电子式：________________；在上述由 SiCl4 制纯硅的反应中，测得每生 成 1.12 kg 纯硅需吸收 a kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_________________________ ________________________________________________________________________。 (5)P2O5 是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用 P2O5 干燥的是 ________。 a．NH3 　b．HI c．SO2 d．CO2 (6)KClO3 可用于实验室制 O2，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种 是 无 氧 酸 盐 ， 另 一 种 盐 的 阴 阳 离 子 个 数 比 为1 ∶ 1 。 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 【答案】（14 分） (1)b　 (2)氩　Na＋(或钠离子) (3)MgO 的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本 态难导电 AlCl3 是共价化合物，熔融 1100 ℃ (4) SiCl (g)＋2H (g) Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1 ===== 42(5)b 400 ℃ 3 ===== (6)4KClO KCl＋3KClO 4【解析】(1)除稀有气体外，第三周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小，而离 子半径不一定减小，如 r(Na＋)＜r(Cl－)，a 错误；同一周期的主族元素随原子序数的递增， 金属性减弱，非金属性增强，b 正确；同周期主族元素从左至右，最高价氧化物对应的水化 物碱性减弱，酸性增强，c 错误；单质的熔点不一定降低，如 Na 的熔点低于 Mg、Al 等的 熔点，d 错误。(2)第三周期元素的原子核外有三个电子层，次外层电子数为 8，故该元素原 子最外层的电子数也为 8，该元素为氩；简单离子的氧化性越弱，对应单质的还原性越强， 元素的金属性越强，第三周期中金属性最强的元素是 Na，因此 Na＋的氧化性最弱。(3)由题 给数据表知，MgO 的熔点比 MgCl2 的熔点高，MgO 熔融时耗费更多能源，增加成本；AlCl3 是共价化合物，熔融态时不电离，难导电，故冶炼铝不能用电解 AlCl3 的方法。(4)SiCl4 属 于共价化合物，其电子式为 ；由 SiCl4 制纯硅的化学方程式为 SiCl4(l)＋2H2(g) 1100 ℃ ===== Si(s)＋4HCl(g)，生成 1.12 kg 即 40 mol 纯硅吸收 a kJ 热量，则生成 1 mol 纯硅需吸 收 0.025a kJ 热量。(5)NH3 是碱性气体，既不能用浓硫酸干燥，也不能用 P2O5 干燥；HI 是 具有还原性的酸性气体，可用 P2O5 干燥，但不能用浓硫酸干燥；SO2、CO2 既能用浓硫酸 干燥，又能用 P2O5 干燥，综上分析，正确答案为 b。(6)KClO3(Cl 的化合价为＋5 价)受热 分解生成的无氧酸盐是 KCl，另一含氧酸盐中氯元素的化合价必须比＋5 价高，可能为＋6 价或＋7 价，若为＋6 价，形成的盐中阴阳离子个数比不可能为 1∶1，只能是＋7 价，故该 含氧酸盐为 KClO4，据此可写出该反应的化学方程式。 8．（18 分）从薄荷油中得到一种烃 A(C10H16)，叫 α-非兰烃，与 A 相关反应如下： KMnO4/H＋ ――△ → 已知： (1)H 的分子式为____________。 (2)B 所含官能团的名称为____________。 (3)含两个—COOCH3 基团的 C 的同分异构体共有________种(不考虑手性异构)，其中核 磁共振氢谱呈现 2 个吸收峰的异构体的结构简式为______________。 (4)B→D，D→E 的反应类型分别为______________、____________。 (5)G 为含六元环的化合物，写出其结构简式：______________。 (6)F 在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为___________。 (7)写出 E→F 的化学反应方程式：_________________________。 (8)A 的结构简式为____________，A 与等物质的量的 Br2 进行加成反应的产物共有 ________种(不考虑立体异构)。 【答案】（18 分） (1)C10H20 (2)羰基、羧基 (3)4　CH3OOCCCH3COOCH3CH3 (4)加成反应(或还原反应)　取代反应 (5) (6)聚丙烯酸钠 C2H5OH (7) (8) ＋2NaOH CH ===CHCOONa＋NaBr＋2H O ――→ 2 2 △　3【解析】由 A―→H 的转化加氢，有机物分子的碳链骨架没有变化，可知 A 分子中含 有一个六元环，结合 A 的分子式 C10H16 可知还应含有两个不饱和度，再根据题中信息以及 C 的 结 构 简 式 、 B 的 分 子 式 可 推 出A 的 结 构 简 式 为 ，B―→D 加氢，属于加成反应，则 D 为乳酸 ， 则B 的 结 构 简 式 为 ，由 E―→F 的条件“氢氧化钠的醇溶液加热”，应为卤代烃的消去，逆推可知 D―→E 发生取代反应，溴 原 子 取 代 了 乳 酸 分 子 中 的 羟 基 ， 则E、 F 的 结 构 简 式 分 别 为 和。(3) 两 个 —COOCH3 基 团 在 端 点 ， 故 可 写 出 其 满 足 条 件 的 同 分 异 构 体 有 ： 、、和共四种，其中具有较强的对称性，只有两种化学环境的氢原子。(8)A 为共轭 烯烃，与等物质的量的 Br2 发生加成反应，有两种 1、2 加成产物，一种 1、4 加成产物， 共 3 种。 9．（18 分）Na2S2O3 是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。 Ⅰ.制备 Na2S2O3·5H2O △===== 反应原理：Na SO (aq)＋S(s) Na S O (aq) 2 23 23实验步骤： ①称取 15 g Na2SO3 加入圆底烧瓶中，再加入 80 mL 蒸馏水。另取 5 g 研细的硫粉，用 3 mL 乙醇润湿，加入上述溶液中。 ②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸 60 min。 ③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出 Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥， 得到产品。 回答问题： (1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。 (2)仪器 a 的名称是________，其作用是____________________。 (3)产品中除了有未反应的 Na2SO3 外，最可能存在的无机杂质是______________。检验 是否存在该杂质的方法是____________________________。 (4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.测定产品纯度 准确称取 W g 产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用 0.100 0 mol·L－1 碘的标 准溶液滴定。 －－反应原理为 2S2O23 ＋I2===S4O26 ＋2I－ (5)滴定至终点时，溶液颜色的变化：________________________________。 (6)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品 的纯度为(设 Na2S2O3·5H2O 相对分子质量为 M)______________。 Ⅲ.Na2S2O3 的应用 －(7)Na2S2O3 还原性较强，在溶液中易被 Cl2 氧化成 SO24 ，常用作脱氯剂，该反应的离子 方程式为____________________________________________。 【答案】（18 分） (1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管　冷凝回流 (3)Na2SO4　取少量产品溶于过量盐酸，过滤，向滤液中加 BaCl2 溶液，若有白色沉淀， 则产品中含有 Na2SO4 －(4)S2O23 ＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O (5)由无色变蓝色 3.620 × 10－3M (6)18.10　 ×100% W－－(7)S2O23 ＋4Cl2＋5H2O===2SO24 ＋8Cl－＋10H＋ 【解析】(1)硫粉难溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装 置中仪器 a 是冷凝管，起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物 Na2SO3 易被空气中的 氧气氧化成 Na2SO4，故可能存在的无机杂质是 Na2SO4；检验产品中是否含有 Na2SO4，即 检验 SO 24 是否存在，需要防止 SO 2－3 的干扰，故不能用具有强氧化性的硝酸酸化，而应用 －盐酸酸化，过滤除去不溶物，再向滤液中滴加氯化钡溶液。(4)产品发黄，说明产品中含有 硫杂质，这是由于在酸性环境中 Na2S2O3 不稳定，发生歧化反应：2H＋＋S2O2－3 ===S↓＋SO2↑ ＋H2O 所致。(5)滴定终点时，过量的单质碘使无色的淀粉溶液变蓝，可指示滴定终点。(6) 起始读数为 0.00 mL，终点读数为 18.10 mL，所以消耗碘的标准溶液的体积为 18.10 mL－ 0.00 mL＝18.10 mL；根据 2Na2S2O3·5H2O～2S2O23－～I2，得 n(Na2S2O3·5H2O) ＝2n(I2)＝ －－3－ 3 2×0.100 0 mol·L 1×18.10×10 L＝ 3.620×10 mol ， 则 产 品 的 纯 度 3.620 × 10－3 mol × M g/mol W g 3.620 × 10－3M －－×100%＝ ×100%。(7)S2O 23 被 Cl2 氧化成 SO24 ，W－－Cl2 被还原为 Cl－，首先根据化合价升降总数相等写出 S2O23 ＋4Cl2→2SO24 ＋8Cl－，然后 －－根据原子守恒和电荷守恒写出 S2O23 ＋4Cl2＋5H2O===2SO24 ＋8Cl－＋10OH－。 10 ． 合 成 氨 是 人 类 科 学 技 术 上 的 一 项 重 大 突 破 ， 其 反 应 原 理 为N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。一种工业合成氨的简式流程图如下： (1)天然气中的 H2S 杂质常用氨水吸收，产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中 通 入 空 气 ， 得 到 单 质 硫 并 使 吸 收 液 再 生 ， 写 出 再 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 (2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下： ①CH4(g)＋H2O(g) ②CO(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1 ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 对于反应①，一定可以提高平衡体系中 H2 的百分含量，又能加快反应速率的措施是 ____________。 a．升高温度　b．增大水蒸气浓度　c．加入催化剂　d．降低压强 利用反应②，将 CO 进一步转化，可提高 H2 的产量。若 1 mol CO 和 H2 的混合气体(CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、CO2 和 H2 的混合气体，则 CO 的转化 率为____________。 (3)图(a)表示 500 ℃、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时 NH3 体积分数的关系。 根据图中 a 点数据计算 N2 的平衡体积分数：____________。 (4)依据温度对合成氨反应的影响，在图(b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内， 从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3 物质的量变化的曲线示意图。 　(a)　　　　　　　　　(b) (5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。 简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法： ________________________________________________________________________。 【答案】 (1)2NH4HS＋O 一定条件2NH ·H O＋2S↓ 2 ===== 32(2)a　90% (3)14.5% (4) (5)Ⅳ　对原料气加压；分离液氨后，未反应的 N2、H2 循环使用 【解析】(1)由题意可知为空气中的 O2 将负二价硫氧化为硫单质，根据电子守恒将方程 式配平即可。(2)反应①为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速 率减小，d 错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变 H2 的百分含量，c 错；增大水蒸气 浓度虽可使反应速率增大以及平衡右移，但产物 H2 的百分含量却减小，b 错；升高温度反 应速率增大，且平衡正向移动，H2 的百分含量增大，a 对。CO 与 H2 的混合气体与水蒸气 的反应中，反应体系中的气体的物质的量不变，而 1 molCO 与 H2 的混合气体参加反应生成 1.18 mol 混合气，说明有 0.18 mol水蒸气参加反应，则根据方程式②可知参加反应的 CO 0.18 mol 也为 0.18 mol，则其转化率为 ×100%＝90%。 1 mol × 20% (3)由图中看出当 N2 与 H2 物质的量比为 1∶3 时，NH3 的平衡体积分数最大，为 42%。 设平衡时转化的 N2 的物质的量为 x mol，由三段式： 　　　　　N2＋3H2 2NH3 0起始(mol): 转化(mol): 13x3x 2x 平衡(mol): 1－x 3－ 3x 2x 2x ×100%＝42%，则 x＝0.59 （ － ）＋（ －）＋ 3x 2x 1×3（ － ） x1则平衡时 N2 的体积分数为 ×100%＝14.5%。(4)作图时要注 （ － ）＋（ －）＋ 3x 2x 1×3意开始时 NH3 物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，达到一定程度后 反应达到平衡而此时温度继续升高，平衡逆向移动，NH3 的物质的量减小。(5)热交换器可 以使需要加热的物质得到加热，还可以使需要冷却的物质得到冷却，能充分利用能量。合 成氨反应为气体物质的量减小的反应，加压利于反应正向进行；此外，循环利用可反复利 用原料，提高原料利用率。