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1、周周测化学四大专题二化学反应原理（一）2016.12.5-2016.12.61催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO 催化剂存在下， CO和 H 可发生两个平行反应，分别生成CHOH和 CO。反应的热化学方程式如下：22322（g）321-1ICO（g） +3HCH OH（g）+H O（ g）H =-53.7kJ molCO（g） +H（ g）CO（ g） +H O（ g） H II2222某实验室控制CO2和 H2 初始投料比为1:2.2 ，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：【备注】 Cat.1:Cu/ZnO纳米棒； Cat.2:Cu/
2、ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO 中生成甲2醇的百分比已知： CO和 H 的标准燃烧热分别为 -283.0kJ-1-1 mol 和 -285.8kJ mol2H2O（ l ）H2O（g） H3=44.0kJ mol-1请回答（不考虑温度对H 的影响）：（1）反应 I 的平衡常数表达式 K=；反应 II 的H2=kJ mol-1 。（2）有利于提高CO2 转化为 CH3OH平衡转化率的措施有。A使用催化剂 Cat.1B使用催化剂 Cat.2C降低反应温度D投料比不变，增加反应物的浓度22E增大 CO和 H 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 CO2 转化成 C
3、H3OH的选择性有显著的影响，其原因是。（ 4）在图中分别画出反应 I 在无催化剂、 有 Cat.1 和有 Cat.2 三种情况下 “反应过程 能量”示意图。（ 5）研究证实， CO2 也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在极，该电极反应式是。c(CH OH) c(H O)【答案】（ 1）32+41.23c(CO 2 ) c (H 2 )（ 2） CD（ 3）表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。（ 4）（ 5）阴 CO 2+6H+6e- =CH3OH+H2O【解析】试题分析：（ 1）根据平衡常数的公式，生成物的
4、浓度幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，书写平衡常数为c(CH3OH)c(H 2O)。已知热化学方程式：1a:CO（ g） + O（ g） =CO（ g）c3(H 2 )22c(CO 2 )2H= -283.0kJ mol-1b ：H2（g） +1O2（ g） =H2O （ l ） H=-285.8kJ mol-1c: H 2O（ l ）-122O（ g）32HH =44.0kJ mol根据盖斯定律分析， b-a+c 即可得热化学方程式为： CO222-1。（ 2）反应（g） + H （ g）CO（g） +H O（ g） H =-285.8+283.0+44=+41.2 kJ mol中 A、使用
5、催化剂，平衡不移动，不能提高转化率，错误；B、使用催化剂，平衡不移动，不能提高转化率，错误；C、降低反应温度，平衡正向移动，提高二氧化碳的转化率，正确；D、投料比不变，增加反应的浓度，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，相同的反应时间内，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， 因为正反应为放热反应， 说明表中数据是未到平衡数据。所以答案为： 表中数据表明
6、此时反应未达到平衡， 不同的催化剂对反应的催化能力不同，因而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 对反应的催化效果更好， 催化剂能降低反应的活化能， 说明使用催化剂 Cat.2 的反应过程中活化能更低，故图为：（5）二氧化碳变甲醇，碳元素的化合价降低，得到电子，说明其在阴极反应，其电极反应+-=CH3OH+H2O为： CO 2+6H+6e【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应的书写。【名师点睛】 掌握盖斯定律是分析和计算反应热常用的工具。根据化学方程式的加减确
7、定反应热的加减，同时注意反应热的正负号。掌握平衡移动原理，注意只有浓度、温度和压强影响平衡， 注意催化剂的使用只能改变反应速率，影响到达平衡的时间，但不影响平衡进行的程度。 当增大一种反应物的浓度时，平衡正向移动，另一种反应物的转化率会提高，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， 和催化剂对反应的影响等知识，综合性较强。化学实验（二）2016.12.7-2016.12.817（ 11 分）工业上，向 500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽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过程进行试验。回答下列问题：（ 1）制取无水氯化
8、铁的实验中，A 中反应的化学方程式为，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。尾气的成分是。若仍用D 的装置进行尾气处理，存在的问题是、。（ 3）若操作不当， 制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3 常用的试剂是。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先，再。工艺流程（三）2016.12.9-2016.12.101.铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al 2O3 和冰晶石 (Na 3AlF 6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al 2O3 和 SiO 2 等。从铝土矿中提炼Al 2O3 的流程如下：以萤石 (CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流
9、程如下：回答下列问题：(1)写出反应1 的化学方程式：_ 。(2)滤液中加入CaO 生成的沉淀是 _，反应 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分是_。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分为二氧化硅、氧化铝， 前者与NaOH反应生成硅酸钠，后者与NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO 2)。 (2)CaO与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙电离出的Ca2与SiO23 反应生成CaSiO3；反应 2 为偏铝
10、酸钠与CO2 反应生成氢氧化铝。(3) 浓硫酸与萤石反应生成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应物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应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应，生成碳的氧化物。答案(1)2NaOH SiO2=Na2SiO 3 H2O、2NaOH Al 2O3=2NaAlO 2 H2O(2)CaSiO 322AlO 2 CO23H 2O=2Al(OH) 3 CO3(3)浓 H 2SO412HF3Na2CO3 2Al(OH) 3=2Na3AlF 6 3CO2 9H 2O(4)2Al 2O3高温4Al 3O2 O2、CO 2(CO)=通电， Na3AlF 6有机推断（四）2016.12.1126（ 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路线合成X 和 Z。已知：化合物A 的结构中有2 个甲基RCOOR+RCHCOOR2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） YZ的化学方程式是 _。（ 3） GX的化学方程式是 _，反应类型是 _。（ 4）若 C 中混有 B，请用化学方法检验 B 的存在（要求写出操作、 现象和结论） _。