文档文本内容
2021 年天津市高考化学试卷
化学试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100 分,考试用时60 分钟。第Ⅰ卷1
至4 页,第Ⅱ卷5 至8 页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴
考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将
本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,
再选涂其他答案标号。
2.本卷共12 题,每题3 分,共36 分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求
的。
以下数据可供解题时参考:
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
1. 近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是
A. 北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟,铷(Rb)是金属元素
B. 奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金,钛合金属于无机非金属材料
C. 长征五号B 遥二火箭把天和核心舱送入太空,火箭动力源于氧化还原反应
D. 天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是高分材料用
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.铷位于周期表第六周期第ⅠA 族,属于碱金属,属于铷(Rb)是金属元素,故A 正确;
B.钛合金为合金,属于金属材料,故B 错误;
C.火箭动力源于火箭燃料的燃烧,属于氧化还原反应,故C 正确;
D.芳纶属于合成纤维,是高分子材料,故D 正确;
故选B。
2. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. SiO2 和SO3
B. I2 和NaCl
C. Cu 和Ag
D. SiC 和MgO
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.SiO2 为原子晶体,SO3 为分子晶体,晶体类型不同,故A 错误;
B.I2 为分子晶体,NaCl 为离子晶体,晶体类型不同,故B 错误;
C.Cu 和Ag 都为金属晶体,晶体类型相同,故C 正确;
D.SiC 为原子晶体,MgO 为离子晶体,晶体类型不同,故D 错误;
故选C。
3. 核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘(
)是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正
2
1 H
确的是
A.
的中子数为2
B.
的核电荷数为1
2
1 H
2
1 H
C.
是自然界中最轻的原子
D.
是氢元素的一种同素异形体
2
1 H
2
1 H
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.
的中子数为2-1=1,故A 错误;
2
1 H
B.
的质子数为1,则核电荷数为1,故B 正确;
2
1 H
C.自然界中最轻的原子是
,不是
,故C 错误;
1
1H
2
1 H
D.
是氢元素的一种同位素,故D 错误;
2
1 H
故选B。
4. 关于反应
所涉及的物质,下列说法错误的是
2
2
2
4
4
2
3
2
Na SO
Na
H SO +
=
SO +SO
+H O
A. H2SO4 在该反应中为氧化剂
B. Na2SO3 容易被空气中的O2 氧化变质
C. Na2SO4 是含有共价键的离子化合物
D. SO2 是导致酸雨的主要有害污染物
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.
中无化合价的变化,不属于氧化还原反应,所以该反应中无
2
2
2
4
4
2
3
2
Na SO
Na
H SO +
=
SO +SO
+H O
氧化剂,故A 错误;
B.Na2SO3 不稳定,容易被空气中的O2 氧化成硫酸钠变质,故B 正确;
C.Na2SO4 含有阴阳离子,存在离子键,硫酸根中含有共价键,故C 正确;
D.SO2 在空去中会转化成硫酸,形成酸雨,所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物,故D 正确;
故选A。
5. 下列化学用语表达正确的是
A. F-的离子结构示意图:
B. 基态碳原子的轨道表示式:
C. 丙炔的键线式:
D. H2O 分子的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.F-最外层有8 个电子,离子结构示意图:
,故A 错误;
B.基态碳原子的轨道表示式:
,故B 错误;
C.丙炔的三个碳原子在一条线上,故C 错误;
D.H2O 分子的空间构型为V 型,所以球棍模型为:
,故D 正确;
故选D。
6. 进行下列实验操作时,选用仪器正确的是
提取碘水中的碘
量取一定体积的KMnO4 溶
液
熔化NaOH 固体 浓缩NaCl 溶液
A
B
C
D
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.提取碘水中的碘应该用萃取的方法,用分液漏斗,A 错误;
B.KMnO4 溶液有强氧化性,应该用酸式滴定管,B 错误;
C.玻璃中的二氧化硅可以和NaOH 反应,故熔化时不能用玻璃烧杯,C 错误;
D.浓缩NaCl 溶液应该用坩埚,D 正确;
故选D。
7. 设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1mol/LHCl 溶液中,HCl 分子的数目为NA
B. 22.4L 氢气中,H2 分子的数目为NA
C. 180g 葡萄糖中,C 原子的数目为6NA
D. 1molN2 中,σ 键的数目为3NA
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.体积未知,HCl 分子的数目不能计算,故A 错误;
B.没有标准状态,不能计算H2 分子的数目,故B 错误;
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6,故180g 葡萄糖的分子的物质的量为1mol,C 原子的数目为6NA,故C 正确;
D.1molN2 中有2molσ 键,故σ 键的数目为2NA,故D 错误;
故选C。
8. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原
子经济性反应”的是
A. 用电石与水制备乙炔的反应
B. 用溴乙烷与NaOH 的乙醇溶液共热制备乙烯的反应
C. 用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6-三溴苯酚的反应
D. 用乙烯与氧气在Ag 催化下制备环氧乙烷(
)的反应
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.用电石与水制备乙炔,还生成了氢氧化钙,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的
“原子经济性反应”,故A 错误;
B.用溴乙烷与NaOH 的乙醇溶液共热制备乙烯,还生成了水和溴化钠,原子没有全部转化为期望的最终产物,
不属于最理想的“原子经济性反应”,故B 错误;
C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2,4,6-三溴苯酚,还生成了溴化氢,原子没有全部转化为期望的最终产
物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故C 错误;
D.用乙烯与氧气在Ag 催化下制备环氧乙烷(
),原子全部转化为期望的最终产物,属于最理想的“原子
经济性反应”,故D 正确;
故选D。
9. 常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A. pH=1 的溶液:Fe2+、Mg2+、
、
2-
4
SO
-
3
NO
B. pH=12 的溶液:K+、Na+、
、
-
3
NO
2-
3
CO
C. pH=7 的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D. pH=7 的溶液:Al3+、K+、Cl-、
-
3
HCO
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.pH=1 的溶液中,
在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存,故A 错误;
-
3
NO
B.pH=12 的溶液中,K+、Na+、
、
均不能发生反应,能大量共存,故B 正确;
-
3
NO
2-
3
CO
C.pH=7 的溶液中,Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀,不能大量共存,故C 错误;
D.pH=7 的溶液中,Al3+、
会发生双水解,不能大量共存,故D 错误;
-
3
HCO
故选B。
10. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A. 在
溶液中
-1
3
4
0.1mol L H PO
-
2-
3-
3
4
2
4
4
4
c(H PO )>c(H PO )>c(HPO )>c(PO )
B. 在
溶液中
-1
2
2
4
0.1mol L Na C O
+
+
-
-
2-
2
4
2
4
c(Na )+c(H )=c(OH )+c(HC O )+c(C O )
C. 在
溶液中
-1
3
0.1mol L NaHCO
-
-1
2
3
3
c(H CO )+c(HCO )=0.1mol L
D. 氨水和NH4Cl 溶液混合,形成pH=9 的溶液中
-
+
-
+
4
c(Cl )>c(NH )>c(OH )>c(H )
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二步电离大于第三步电离,所以在
溶液
-1
3
4
0.1mol L H PO
中,离子浓度大小为:
,故A 正确;
-
2-
3-
3
4
2
4
4
4
c(H PO )>c(H PO )>c(HPO )>c(PO )
B.在
溶液中,根据电荷守恒得到
,故B 错
-1
2
2
4
0.1mol L Na C O
+
+
-
-
2-
2
4
2
4
c(Na )+c(H )=c(OH )+c(HC O )+2c(C O )
误;
C.在
溶液中,根据物料守恒得到
,故C 错
-1
3
0.1mol L NaHCO
-
-1
2
3
3
2
3
c(H CO )+c(HCO )+c(H CO )=0.1mol L
误;
D.氨水和NH4Cl 溶液混合,形成pH=9 的溶液,则
,根据电荷守恒
-
+
c(OH )>c(H )
,则
,故D 错误;
-
-
+
+
4
)+
)=
c(Cl
)
c
+
(OH
c(NH
c(H )
-
+
4
c(Cl )<c(NH )
故选A。
11. 如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O2 生成,Fe2O3 逐渐溶解,下列判断错误的是
A. a 是电源的负极
B. 通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色
C. 随着电解的进行,CuCl2 溶液浓度变大
D. 当
完全溶解时,至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
2
3
0.01mol Fe O
【答案】C
【解析】
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2 生成,Fe2O3 逐渐溶解,说明石墨电极Ⅱ为阳极,则电源b 为正极,a 为负
极,石墨电极Ⅰ为阴极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,a 是电源的负极,故A 正确;
B.石墨电极Ⅱ为阳极,通电一段时间后,产生氧气和氢离子,所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红
色,故B 正确;
C.随着电解的进行,铜离子在阴极得电子生成铜单质,所以CuCl2 溶液浓度变小,故C 错误;
D.当
完全溶解时,消耗氢离子为0.06mol,根据阳极电极反应式
,产生
2
3
0.01mol Fe O
2
2
2H O - 4e =O + 4H
氧气为0.015mol,体积为336mL (折合成标准状况下),故D 正确;
故选C。
12. 元素X、Y、Z、Q、R 的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。
下列判断正确的是
A. X 的电负性比Q 的大
B. Q 的简单离子半径比R 的大
C. Z 的简单气态氢化物的热稳定性比Q 的强
D. Y 的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R 的强
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知,X
为C、Y 为Na、Z 为S、Q 为Cl、R 为K。
【详解】A.C 的电负性比Cl 的小,故A 错误;
B.核外电子数相同时质子数越大半径越小,故Q 的简单离子半径比R 的大,故B 正确;
C.同周期元素,原子序数越大非金属性越强,则简单氢化物更稳定,则Z 的简单气态氢化物的热稳定性比Q
的弱,故C 错误;
D.同主族元素,原子序数越大金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则Y 的最高价氧化物对
应的水化物的碱性比R 的弱,故D 错误;
故选B。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4 题,共64 分。
13. 铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)基态Fe 原子的价层电子排布式为___________。
(2)用X 射线衍射测定,得到Fe 的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A 中每个Fe 原子紧邻的原子数为
___________。每个晶胞B 中含Fe 原子数为___________。
(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的
热化学方程式___________。从能量角度分析,铁触媒的作用是___________。
(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6 的配离子,如
、
、
。
3+
2
6
Fe(H O)
3-
6
Fe(SCN)
3-
6
FeF
某同学按如下步骤完成实验:
①
为浅紫色,但溶液Ⅰ却呈黄色,其原因是___________,为了能观察到溶液Ⅰ中
3+
2
6
Fe(H O)
3+
2
6
Fe(H O)
的浅紫色,可采取的方法是___________。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡:
;
( 红色)
3-
3+
-
6
1
Fe +6SCN
Fe( SCN)
K
,向溶液Ⅱ中加入NaF 后,溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可
3-
3+
-
6
2
( 无色)
Fe +6F
FeF
K
逆反应,其离子方程式为___________,平衡常数为___________(用K1 和K2 表示)。
【答案】(1)3d64s2
(2)
①. 8
②. 4
(3)
①.
②. 降低反应活化能
-1
2
2
3
N (g)+3H (g)
2NH (g)
ΔH=-(a-b)kJ mol
(4) ①. 由Fe3+水解产物的颜色所致 ②. 向该溶液中加HNO3 ③.
④.
3-
3-
-
-
6
6
Fe(SCN)
+6F
FeF
+6SCN
2
1
K
K
【解析】
【分析】
【小问1 详解】
Fe 为26 号元素,所以基态Fe 原子的价层电子排布式为3d64s2,故答案为:3d64s2;
【小问2 详解】
由图可知,晶胞A 中Fe 的配位数为8,所以每个Fe 原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法,每个晶胞B 中
含Fe 原子数为
,故答案为:8;;4
1
1
8
6
4
8
2
【小问3 详解】
由图可知,1mol N2 和3mol H2 反应时,放出的热量为(a-b)kJ,所以该反应的热化学方程式
。铁触媒是反应的催化剂,作用是降低反应活化能,故答
-1
2
2
3
N (g)+3H (g)
2NH (g)
ΔH=-(a-b)kJ mol
案为:
;降低反应活化能;
-1
2
2
3
N (g)+3H (g)
2NH (g)
ΔH=-(a-b)kJ mol
【小问4 详解】
①由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液Ⅰ却呈黄色,为了能观察到溶液Ⅰ中
的浅紫色,可向该溶液
3+
2
6
Fe(H O)
中加HNO3,抑制铁离子的水解,故答案为:由Fe3+水解产物的颜色所致;向该溶液中加HNO3;
②向溶液Ⅱ中加入NaF 后,溶液颜色由红色转变为无色,说明
和氟离子转化为
,其离子
3-
6
Fe(SCN)
3-
6
FeF
方程式为
,
和
3-
3-
-
-
6
6
Fe(SCN)
+6F
FeF
+6SCN
( 红色)
3-
3+
-
6
1
Fe +6SCN
Fe( SCN)
K
相减得到
,所以平衡常数为
3-
3+
-
6
2
( 无色)
Fe +6F
FeF
K
3-
3-
-
-
6
6
Fe(SCN)
+6F
FeF
+6SCN
,故答案为:
;
。
2
1
K
K
3-
3-
-
-
6
6
Fe(SCN)
+6F
FeF
+6SCN
2
1
K
K
14. 普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为
,其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为___________。
(2)化合物A 的命名为___________。
(3)B→C 的有机反应类型为___________。
(4)写出D→E 的化学反应方程式___________。
(5)E~G 中,含手性碳原子的化合物有___________(填字母)。
(6)E→F 反应所用的化合物X 的分子式为
,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式
5
10
C H O
___________,化合物X 的含有碳氧双键(
)的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为
___________,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为___________(写结构简式)。
(7)参考以上合成路线及反应条件,以
和必要的无机试剂为原料,合成
,在方框中写出路线流程图。___________
【答案】(1)羧基、氨基
(2)乙酸
(3)取代反应
(4)
浓硫酸
2
2
5
2
5
2
2
5
2
Δ
HOOCCHCOOH+2CHOH
CHOOCCHCOOCH +2HO
(5)G
(6)
①.
②. 6
③.
、
(7)
【解析】
【分析】根据B 的结构简式和A 的分子式,可知A 为乙酸,分析E 和F 的结构简式,在结构物质X 可以发生
银镜反应,则可知物质X 的结构简式为
,最后一问在合成的时候要注意题干提供的信息。
【小问1 详解】
根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基;
【小问2 详解】
根据分析可知A 的名称为乙酸;
【小问3 详解】
根据B 和C 的结构简式上的差异可知B→C 的有机反应类型为取代反应;
【小问4 详解】
D→E 是
D 和
乙
醇
的
酯
化
反
应
,
其
方
程
式
为
:
;
浓硫酸
2
2
5
2
5
2
2
5
2
Δ
HOOCCHCOOH+2CHOH
CHOOCCHCOOCH +2HO
【小问5 详解】
手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同,则这个碳为手性碳,分析E~G 这几种物质的结
构可知含手性碳原子的化合物是G。
【小问6 详解】
由分析可知物质X 的结构简式为
,化合物X 的含有碳氧双键的同分异构体出X 外还有3
种,另外如果没有醛基,则可能是羰基,结构分别为:
、
、
,则一共6
种,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为
、
。
【小问7 详解】
根据以上信息,
可以先变成苯乙酸,然后在支链上再引入一个氯原子,再进行合成,具
体路线如下:
。
15. 某化学小组同学利用一定浓度的H2O2 溶液制备O2,再用O2 氧化C2H5OH,并检验氧化产物。
Ⅰ.制备O2
该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)
(1)甲装置中主要仪器的名称为___________。
(2)乙装置中,用粘合剂将MnO2 制成团,放在多孔塑料片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长
颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2 溶液至___________。欲使反应停止,关闭活塞K1 即可,此时装置中的现象
是___________。
(3)丙装置可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象是
___________,此时可以将铂丝抽离H2O2 溶液,还可以采取的安全措施是___________。
(4)丙装置的特点是___________(填序号)。
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比,产物中的O2 含量高、杂质种类少
Ⅱ.氧化C2H5OH
该小组同学设计的氧化C2H5OH 的装置如图(夹持装置省略)
(5)在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。___________
Ⅲ.检验产物
(6)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。
实验序号 检验试剂和反应条件
现象
结论
①
酸性KMnO4 溶液
紫红色褪去
产物含有乙醛
②
新制Cu(OH)2,加热
生成砖红色沉淀 产物含有乙醛
③
微红色含酚酞的NaOH 溶液 微红色褪去
产物可能含有乙酸
实验①~③中的结论不合理的是___________(填序号),原因是___________。
【答案】(1)分液漏斗 锥形瓶
(2)
①. 刚好没过MnO2 固体
②. 试管内的H2O2 溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2 分离
(3)
①. 液面上升
②. 打开弹簧夹K2
(4)ab
(5)
(6)
①. ①
②. 乙醇也能使酸性KMnO4 溶液褪色
【解析】
【分析】用双氧水和催化剂制取氧气。制得的氧气经干燥后进入盛有乙醇的圆底烧瓶中,和热的乙醇一起进入
硬质玻璃管中,在铜的催化作用下发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛。生成的乙醛进入试管中,被冷凝收集。
【小问1 详解】
根据仪器构造可知,甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶;
【小问2 详解】
乙装置是启普发生器的简易装置,可以随时控制反应的发生和停止。用粘合剂将MnO2 制成团,放在多孔塑料
片上,连接好装置,气密性良好后打开活塞K1,经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2 溶液至刚好没过MnO2
固体,此时可以产生氧气,氧气通过导管导出。欲使反应停止,关闭活塞K1,此时由于气体还在产生,使容器
内压强增大,可观察到试管内的H2O2 溶液被压入长颈漏斗中,与MnO2 分离;
【小问3 详解】
丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2 溶液,可用于制备较多O2,催化剂铂丝可上下移动可以控制反应速率。制备过程
中如果体系内压强过大,H2O2 溶液会被压入安全管中,可观察到安全管中液面上升,圆底烧瓶中液面下降。此
时可以将铂丝抽离H2O2 溶液,使反应速率减慢,还可以打开弹簧夹K2,使烧瓶内压强降低;
【小问4 详解】
a.催化剂铂丝可上下移动可以控制制备反应的开始和结束,a 正确;
b.催化剂与液体接触的面积越大,反应速率越快,可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率,b
正确;
c.丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2 溶液,与乙装置相比,可用于制备较多O2,但产物中的O2 含量和杂质种类和乙
中没有区别,c 错误;
故选ab;
【小问5 详解】
氧气可以用浓硫酸干燥,所以可以用一个洗气瓶,里面盛装浓硫酸干燥氧气,如图
;
【小问6 详解】
实验①不合理,因为乙醇有挥发性,会混入生成的乙醛中,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以酸性高锰
酸钾溶液褪色不能证明产物中含有乙醛。
16. CS2 是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4 为原料制备CS2,S8 受热分解成气态S2,发生反
应
,回答下列问题:
2
4
2
2
2S (g)+CH (g)
CS (g)+2H S(g)
(1)CH4 的电子式为___________,CS2 分子的立体构型为___________。
(2)某温度下,若S8 完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中,S2 与CH4 物质的量比为2∶1 时开始反应。
①当CS2 的体积分数为10%时,CH4 的转化率为___________。
②当以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。
a.气体密度b.气体总压c.CH4 与S2 体积比d.CS2 的体积分数
(3)一定条件下,CH4 与S2 反应中CH4 的平衡转化率、S8 分解产生S2 的体积分数随温度的变化曲线如图所
示。据图分析,生成CS2 的反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600~650℃的条件
下进行此反应,不采用低于600℃的原因是___________。
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx 等)使尾气中的H2S 转化为单后硫S,可实现废物利用,保
护环境,写出其中一个反应的化学方程式___________。
【答案】(1)
①.
②. 直线形
(2)
①. 30%
②. d
(3) ①. 放热 ②. 600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S2 浓度明显偏小,且反应速率慢
(4)
、
、
写出任意一个
2
2
2
2H S+SO =3S+2H O
2
x
2
2
2xH S+2NO =2xS+2xH O+N
2
2
2
2H S+O =2S+2H O
【解析】
【分析】
【小问1 详解】
CH4 的电子式为:
;CS2 和二氧化碳是等电子体故其立体构型为:直线型;
【小问2 详解】
①在
恒
温
密
闭
容
器
中
,
S2 与
CH4 物
质
的
量
比
为
2∶1 时
开
始
反
应
,
2
4
2
2
2S
+
CH
CS
+
2H S
(mol)
2
a
0
0
(mol)
2
x
x
2x
(mol)
2
2
a-x
x
2x
a
x
a
x
始
变
平
CS2的体积分数为10%,即
,解得x=0.3a,则CH4 的转化率为
30%。
10%
3
x
a
x
a
②a.恒容容器,质量不变,故密度一直不变,故密度不变不一定平衡,不选;b.反应前后气体的物质的量不变,
故压强也一直不变,故压强不变一定平衡,不选;c.CH4 与S2 体积比一直为1:2,故不一定平衡,不选;d.CS2
的体积分数说明反应已经达到了平衡,选;故选d。
【小问3 详解】
由图可知,随温度升高,甲烷的转化率降低,故反应为放热反应。工业上通常采用在600~650℃的条件下进行
此反应,不采用低于600℃的原因是600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S2 浓度明显偏小,且反
应速率慢。
【小问4 详解】
用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx 等)使尾气中的H2S 转化为单后硫S)发生的化学反应方程式为
、
、
写出任意一个。
2
2
2
2H S+SO =3S+2H O
2
x
2
2
2xH S+2NO =2xS+2xH O+N
2
2
2
2H S+O =2S+2H O