2014年高考真题化学解析分类汇编—专题18化学与技术

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1、2014 年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编专题十八专题十八 化学与技术化学与技术1（ （2014浙江理浙江理综综化学卷，化学卷，T7） ）下列说法不正确的是A光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济B氨氮废水（含 NH4+及 NH3）可用化学氧化法或电化学氧化法处理C某种光学检测技术具有极高的灵敏度，可检测到单个细胞（V1012L）内的数个目标分子，据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为 10121011molL1的目标分子D向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变【 【答案答案】 】D【 【解析解析】 】发电发电需要能源，光

2、催化需要能源，光催化还还原水制原水制氢氢比比电电解水制解水制氢氢更更节节能能环环保、更保、更经济经济， ，A 正确；氨氮正确；氨氮废废水水(含含 NH4+及及 NH3)可用化学氧化法或可用化学氧化法或电电化学氧化法化学氧化法处处理，理，B 正确；物正确；物质质的量的量为为 6.021023mol-1根据根据浓浓度度单单位，位，细细胞内胞内浓浓度度约为约为 10121011mol L1的目的目标标分子，分子，C 正确；汽油与甲醇的正确；汽油与甲醇的热值热值不同，不同，D 错误错误。 。2 （ （2014天津理天津理综综化学卷，化学卷，T10） ）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为

3、 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol1。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)步骤中制氢气的原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) H41.2 kJmol1对于反应，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，将 CO 进一步转化，

4、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

5、料总转化率的方法：_。【 【答案答案】 】(1)2NH4HSO22NH3H2O2S= = = = =一一定定条条件件(2)a 90%(3)14.5%(4)(5) 对对原料气加原料气加压压； ；分离液氨后分离液氨后， ，未反未反应应的的 N2、 、H2循循环环使用使用【 【解析解析】 】(1)由由题题意可知意可知为为空气中的空气中的 O2将将负负二价硫氧化二价硫氧化为为硫硫单质单质，根据，根据电电子守恒将方程式配平即可。子守恒将方程式配平即可。(2)反反应应为为气体物气体物质质的量增大的吸的量增大的吸热热反反应应，降低，降低压强压强使平衡右移，但反使平衡右移，但反应应速率减小，速率减小，d 错错

6、；催化；催化剂剂不能改不能改变变反反应应限度，即不能改限度，即不能改变变 H2的百分含量，的百分含量，c 错错；增大水蒸气；增大水蒸气浓浓度度虽虽可使反可使反应应速率增大以及平衡右移，但速率增大以及平衡右移，但产产物物 H2的百分含量却减小，的百分含量却减小，b 错错；升高温度反；升高温度反应应速率增大，且平衡正向移速率增大，且平衡正向移动动， ，H2的百分含量增大，的百分含量增大，a 对对。 。CO 与与 H2的混合气体与水蒸气的反的混合气体与水蒸气的反应应中，反中，反应应体系中的气体的物体系中的气体的物质质的量不的量不变变，而，而 1 molCO 与与 H2的混合气体参加反的混合气体参加反

7、应应生成生成 1.18 mol 混合气，混合气，说说明有明有 0.18 mol 水蒸气参加反水蒸气参加反应应， ，则则根据方程式根据方程式可知参加反可知参加反应应的的 CO 也也为为0.18 mol， ，则则其其转转化率化率为为100%90%。 。0.18 mol1 mol 20%(3)由由图图中看出当中看出当 N2与与 H2物物质质的量比的量比为为 1 3 时时， ，NH3的平衡体的平衡体积积分数最大，分数最大，为为 42%。 。设设平衡平衡时转时转化的化的N2的物的物质质的量的量为为 x mol，由三段式：，由三段式：N23H22NH3 来源来源:学科网学科网 ZXXK起始起始(mol):

8、 1 3 0转转化化(mol): x 3x 2x平衡平衡(mol): 1x 3 3x 2x100%42%， ，则则 x0.592x（ （1x） ）（ （33x） ）2x则则平衡平衡时时 N2的体的体积积分数分数为为100%14.5%。 。(4)作作图时图时要注意开始要注意开始时时 NH3物物质质的的（ （1x） ）（ （1x） ）（ （33x） ）2x量不断增多，是因量不断增多，是因为为反反应应正向正向进进行行(反反应应未达平衡未达平衡)，达到一定程度后反，达到一定程度后反应应达到平衡而此达到平衡而此时时温度温度继续继续升高，平升高，平衡逆向移衡逆向移动动， ，NH3的物的物质质的量减小。的量

9、减小。(5)热热交交换换器可以使需要加器可以使需要加热热的物的物质质得到加得到加热热， ，还还可以使需要冷却的物可以使需要冷却的物质质得到冷却，能充分利用能量。合成氨反得到冷却，能充分利用能量。合成氨反应为应为气体物气体物质质的量减小的反的量减小的反应应，加，加压压利于反利于反应应正向正向进进行；此外，循行；此外，循环环利用可反复利用原料，提高原料利用率。利用可反复利用原料，提高原料利用率。3. （ （2014四川理四川理综综化学卷，化学卷，T11） ）（16 分）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为 MnO2，另含少量铁，铝，铜，镍等

10、金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的 SO2，又制得电池材料 MnO2（反应条件已省略）。来源:Z,xx,k.Com请回答下列问题：（1）上述流程脱硫实现了 （选填下列字母编号）。A废弃物的综合利用 B白色污染的减少 C酸雨的减少（2）用 MnCO3 能除去溶液中 Al3和 Fe3，其原因是 。（3）已知：25、101kPa 时，Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) H=-520kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g) H=-297kJ/molMn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) H=-1065kJ/molSO2与 MnO2反应生成无水 MnSO4

11、的热化学方程式是 （4）MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解 MnSO4溶液可制得 MnO2，其阳极的电极反应式是 （5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是（6）假设脱除的 SO2只与软锰矿浆中 MnO2反应。按照图示流程，将 a m3(标准状况)含 SO2的体积分数为 b%的尾气通入矿浆，若 SO2的脱除率为 89.6%，最终得到 MnO2的质量 ckg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于 MnO2 kg。【 【答案答案】 】（ （1） ）A、 、C 来源来源:学科网学科网 ZXXK（ （2） ）消耗溶液中的酸消耗溶液中的酸， ，促促

12、进进 Al3和和 Fe3水解生成水解生成氢氢氧化物沉淀氧化物沉淀（ （3） ）MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) H=-248kJ/mol（ （4） ）Mn2+2H2O-2e=MnO2+4H（ （5） ）MnO2+H2O+e=MnO(OH)+OH（ （6） ）150087 2500cab【 【解析解析】 】（ （1）根据）根据题题意，意，既脱除燃煤尾气中的既脱除燃煤尾气中的 SO2，又制得，又制得电电池材料池材料 MnO2， ，上述流程脱硫能上述流程脱硫能够实现废够实现废弃弃物的物的综综合利用，二氧化硫的减少可以减少酸雨。合利用，二氧化硫的减少可以减少酸雨。（ （2） ）用用 Mn

13、CO3能除去溶液中能除去溶液中 Al3和和 Fe3的原因是的原因是 MnCO3本身本身难难溶于水溶于水，消耗溶液中的酸，促，消耗溶液中的酸，促进进 Al3和和 Fe3水解生成水解生成氢氢氧化物沉淀。氧化物沉淀。（ （3） ） Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) H=-520kJ/mol S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-297kJ/mol Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) H=-1065kJ/mol 根据盖斯定律：根据盖斯定律： -得：得：H=-248kJ/mol， ，则则 SO2与与 MnO2反反应应生成无水生成无水 MnSO4的的热热化学方程式化学方程式是是

14、 MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) H=-248kJ/mol（ （4）用惰性）用惰性电电极极电电解解 MnSO4溶液，正极的反溶液，正极的反应应式式为为 Mn2+2H2O-2e=MnO2+4H（ （5） ）MnO2是碱性是碱性锌锰电锌锰电池的正极材料。碱性池的正极材料。碱性锌锰电锌锰电池放池放电时电时，正极的，正极的电电极反极反应应式式MnO2+H2O+e=MnO(OH)+OH（ （6） ）最最终终得到得到 MnO2的的质质量量 ckg，减去和二氧化硫反，减去和二氧化硫反应应的二氧化的二氧化锰锰的的质质量，即量，即为为除去除去铁铁、 、铝铝、 、铜铜、 、镍镍等等杂质杂质时时，所引入的，所引入的 MnO2 的的质质量。量。m=c-a103b%89.6%87/(22.41000)= 150087 2500cab加热 沸腾 母液 I KCl(s) 母液 II 固体 A 母液 III 固体 A 反应器 过滤 碱液调 PH=4 冷却 结晶 蒸发 浓缩 冷却 结晶 Na2Cr2O7母液 K2Cr2O7 4（ （2014山山东东理理综综化学卷，化学卷，T32）（12 分）【化学化学与技术】工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质 Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：来源:Z*xx*k.Com