2014年高考真题化学解析分类汇编—专题18 化学与技术

2014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 化学与技术 1．（2014·浙江理综化学卷，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（V≈10－12L）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10－12~10－11mol·L－1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】D 【解析】发电需要能源，光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济，A正确；氨氮废水(含NH4+及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理，B正确；物质的量为6.02×1023mol-1根据浓度单位，细胞内浓度约为10－12～10－11mol ·L－1的目标分子，C正确；汽油与甲醇的热值不同，D错误。 2．（2014·天津理综化学卷，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)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1 ②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) 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＋O22NH3·H2O＋2S↓ (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也为0.18 mol，则其转化率为×100%＝90%。 (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＋3H22NH3 起始(mol): 1 3 0 转化(mol): x 3x 2x 平衡(mol): 1－x 3－ 3x 2x ×100%＝42%，则x＝0.59 则平衡时N2的体积分数为×100%＝14.5%。(4)作图时要注意开始时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 ... ...