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天津市2023年高考化学模拟题汇编-05化学反应原理(实验题、解答题)
一、实验题
1.(2023·天津南开·统考一模)(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用作感光剂,以溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为;显色反应中生成的蓝色物质的化学式为___________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是___________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是___________。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和,检验存在的方法是:___________。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀酸化,用c溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________。
②向上述溶液中加入适量还原剂将完全还原为,加入稀酸化后,用c溶液滴定至终点,消耗溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为___________。若滴定前滴定管尖嘴内无气泡,终点读数时滴定管尖嘴内留有气泡,会使测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
二、原理综合题
2.(2023·天津·校联考一模)清洁能源的综合利用以及二氧化碳的研发利用,可有效降低碳排放,均是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径,我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。
(1)利用反应:可减少的排放。
①的结构式为_________。分子中极性键与非极性键的个数比为_________。
②如图是时相关物质的相对能量,则上述反应的_________。
(2)利用反应:可实现由向的转化。
在恒压密闭容器中,起始充入和发生反应,该反应在不同的温度下达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是(填字母) _________。(从曲线“k”、“l”、“m”或“n”中选择)
②A、B、C三点对应的化学平衡常数分别为、、,则三者从大到小的排列顺序为_________。
③C点反应达到平衡后,的平衡转化率为_________ (保留三位有效数字),若平衡时总压为P,则平衡常数_________ (列出计算式,以分压表示,气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
(3)利用可以合成。时,的溶液中,_________。
3.(2023·天津南开·统考一模)汽车尾气中的生成和消除是科学家研究的重要课题。回答下列问题:
(1)工业上通常用溶质质量分数为15%的溶液(密度为1.06)作为的吸收剂,该溶液物质的量浓度为___________。
(2)汽车发动机工作时会引发 ,其能量变化如图。
则NO中氮氧键的键能是___________。
(3)用可消除NO污染,反应原理为:,以分别为4:1、3:1、1:3投料,得到NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。
①曲线a对应的___________。
②曲线c中NO的起始浓度为,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为___________。
③由图可知,无论以何种比例反应,在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降,可能的原因是___________。
(4)元素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含的溶液吸收,生成含有和的吸收液,反应的离子方程式为___________;现采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质,同时再生,其原理如图所示。
①从电解槽的___________(填字母)口流出。
②写出在阴极反应的电极反应式:___________。
4.(2023·天津红桥·统考一模)在我国大力推进生态文明建设,全力实现“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下,对CH4和CO2利用的研究尤为重要。
Ⅰ.我国科学家研发的水系可逆Zn-CO2电池可吸收利用CO2,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时,复合膜间的H2O解离成H+和OH-,工作原理如图所示:
(1)充电时复合膜中向Zn极移动的离子是_____,放电时负极的电极反应式为_____。
Ⅱ.科学家使CH4和CO2发生重整反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ•mol-1。生成合成气CO和H2,以实现CO2的循环利用。该反应中,如何减少积碳,是研究的热点之一。某条件下,发生主反应的同时,还发生了积碳反应:
CO岐化:2CO(g)CO2(g)+C(s) △H1=-172kJ•mol-1
CH4裂解:CH4(g)C(s)+2H2(g) △H2=+75kJ•mol-1
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