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北京市化学高考卷子解析版
大小:0B 11页 发布时间: 2024-03-04 16:39:17 6.43k 4.47k

故答案为:最后一滴Na2S2O3溶液滴入后,溶液恰好蓝色消失,且半分钟内不变;

(7)由BrO3﹣+5Br﹣+6H+=3Br2+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6、可知,生成的溴的物质的量为a×mol/L×v1×10﹣3L×3=3av1×10﹣3mol,由溴与碘化钾反应生成的碘的物质的量为bmol/L×v3×10﹣3L×=5bv3×10﹣4 mol,所以与苯酚反应的溴的物质的量为3av1×10﹣3mol﹣5bv3×10﹣4 mol=(30av1﹣5bv3)×10﹣4 mol,由可知,苯酚的物质的量为(30av1﹣5bv3)×10﹣4 mol×,废水中苯酚的含量为 g•L﹣1,

故答案为:

(8)由于Br2具有挥发性的性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高,

故答案为:挥发性。

【点评】本题考查物质含量测定实验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、测定原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意(7)为解答的难点,题目难度不大。

10.(14分)氢能源是最具有应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。

①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4:1,甲烷和水蒸气反应的方程式是CH4+2H2O(g)2H2+CO2。

②已知反应器中还存在如下反应:

ⅰ.CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H1

ⅱ.CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H2

ⅲ.CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H3

ⅲ为积炭反应,利用△H1和△H2计算△H3时,还需要利用2H2(g)+CO2(g)=C(S)+2H2O(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应的△H。

③反应物投料比采用n(H2O):n(CH4)=4:1,大于初始反应的化学计量数之比,目的是abc(选填字母序号)。

a.促进CH4转化

b.促进CO转化为CO2

c.减少积炭生成

④用CaO可以去除CO2.H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。

从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率降低(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:过多的二氧化碳消耗氢气,使氢气的体积分数明显下降,发生2H2(g)+CO2(g)=C(S)+2H2O(g)。

(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。

①制H2时,连接K1。产生H2的电极方程式是2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣。

②改变开关连接方式,可得O2。

③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:①中电极3发生Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣=NiOOH+H2O,制氢气时消耗电极1产生的OH﹣,②中电极3发生NiOOH+H2O+e﹣=Ni(OH)2+OH﹣,制氧气时补充电极2消耗的OH﹣。

【分析】(1)①甲烷和水蒸气反应生成H2和CO2,结合质量守恒书写化学方程式;

②三个反应还涉及到氢气和二氧化碳反应生成C和水的反应;

③水过量,可分别与CH4、CO、C等反应;

④由图象可知,CaO消耗率曲线斜率减小,则CaO消耗率降低;过多的二氧化碳可与氢气反应,导致氢气的体积分数减小;

(2)电解水生成氢气和氧气,氧气在阳极生成,氢气在阴极生成,电极3可分别连接K1或K2,分别发生氧化、还原反应,实现NiOOH⇌Ni(OH)2的转化,且可循环使用,以此解答该题。

【解答】解:(1)①甲烷和水蒸气反应生成H2和CO2,其物质的量之比为4:1,则反应的方程式为CH4+2H2O(g)2H2+CO2,故答案为:CH4+2H2O(g)2H2+CO2;

②ⅰ.CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H1

ⅱ.CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H2,则i+ii可得CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g),如要得到ⅲ.CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H3,则还应需要2H2(g)+CO2(g)=C(S)+2H2O(g)的△H,CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)与2H2(g)+CO2(g)=C(S)+2H2O(g)相加可得CH4(g)═C(s)+2H2(g),

或i﹣ii得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),然后与C(s)+CO2(g)=2CO(g)相减,亦可得到反应iii的△H,

故答案为:2H2(g)+CO2(g)=C(S)+2H2O(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g);

③水过量,可分别与i中的CH4,ii中的CO反应,则可促进CH4转化、促进CO转化为CO2、且与iii生成的C等反应,简式积炭生成,

故答案为:abc;

④由图象可知,CaO消耗率曲线斜率减小,则CaO消耗率降低;过多的二氧化碳可与氢气反应,导致氢气的体积分数减小,发生2H2(g)+CO2(g)=C(S)+2H2O(g),导致CaO消耗率约为35%时已失效,

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