全国卷热考微专题 化学反应条件控制-温度

1、 全国卷热考微专题化学反应条件控制一一温度化学工艺流程题是全国卷理综化学必考题型之一，工艺流程的设计中常将矿石反应物粉碎，以增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率。同时还必须考虑反应条件的控制，其中温度的控制尤为关键，某一个工艺流程中的反应要考虑选取一个最佳温度，才能达到最高产率。一般来说，升温是为了增大反应速率、提高产品的产率，但同时还要考虑温度的升高带来的不利影响。一.高考回望考点难忘1.【2017全国I】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：LiQHLi-i-TijO.Lu

2、COh座过谑沈淀禹-温-STOj熾烧回答下列问题：“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为。“酸浸”后，钛主要以TiOCl42刁形式存在，写出相应反应的离子方程式：TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：554(1TiO2xH2O转化率919597勺3閱分析40C时TiO2xH2O转化率最高的原因：。二.温度影响两个方向（一）升温f产率升高升温，反应速率增大，提高反应转化率，产品的产率升高；升温，吸热反应正向移动，产品的产率升高；升温，催化剂活性增强，达到最佳催化效果，产品的产率升高；升温，产物气化，平衡正向

3、移动，产品的产率升高；加热使胶体聚沉，便于析出过滤。（二）升温f产率降低升温，放热反应逆向移动，导致产品的产率降低；升温，催化剂活性下降，反应速率减小，产品的产率降低；升温，气体反应物的溶解度减小，浓度减小，导致产品的产率降低；升温，反应物易分解、挥发或升华，浓度减小，导致产品的产率降低。如:H2O2、HNO3、HC1O、氨水、I2、NH4C1、NaHCO3等；升温，反应物易被氧化，浓度减小，导致产品的产率降低；如:醛类、酚类、Fe2+化合物、Na2S、Na2SO3、KI等;升温，易发生题目给定信息的副反应，导致产品的产率降低；升温，反应物水解程度增大，浓度减小，导致产品的产率降低；升温，产物

4、转化为其它物质，导致产品的产率降低；升温，气体反应物逸出太快，导致产品的产率降低；升温，固体反应物（如氢氧化钙）的溶解度降低，浓度减小，导致产品的产率降低；另考虑实验安全，对于反应剧烈的，温度过高会发生危险。三.控温至上提高产量(一)温度变化一单一影响2.已知H2S高温热分解制H2的反应如下：2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S的分解实验。以H2S的起始浓度均为cmolLr测定H2S的转化率，结果如图所示。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。请说明随温度的升高，曲线b向曲线a

5、逼近的原因：一9WJ925954)9751KH)10251I54(3103.汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为(用化学方程式表示)：。汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因：4.某地菱锰矿的主要成分为MnCO3，还含有少量的FeCO3、CaCO3、MgCO3、Al2O3等杂质,工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示：NH.CI过吊盐酸5体净化酒一产品已知:MnCO3+2NH4CMnCl2+CO2f+2NH3f+H2Of焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。焙烧时适宜温度为；800C

6、以上锰的浸取率偏低，可能原因是。5.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，反应过程和在两种温度下ch3oh的物质的量随时间的变化下图所示。CHjOHh3og4SO4B0500520540oo-oO086421甲番产率F鷲一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如右图所示。当温度为470K时，图中P点(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是：“绿水青山就是金山银山”研究氮氧化物等大气污染物对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义，NO在空气中存

7、在如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)AH,反应分两步完成：反应：2NO(g)N2O2(g)；反应：N2O2(g)+O2(g)2NO2(g),如图所示：反应和反应中，一个是快反应，会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应，则决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是.;对反应体系升高温度的过程中，发现2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率变慢，结合该反应的两步反应过程分析可能的原因：.。目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氰化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如图所示:已知：HCN有剧毒，K(HCN)=5X10-10；Au+2CN-一-Au(CN

8、)2-,平衡常数K=1X1038。2B(1)磨矿细度对浸出率的影响如图所示，依据浸出率应选择磨矿细为宜。o45707580S590955050507765586420JI生产中用生石灰调节矿泥pH11.5，其目的之一是阻止溶液中的氰化物转化为HCN而挥发，其作用原理是(用离子方程式表示)。“氰化”环节，是以NaCN溶液浸取调节pH的矿泥，敞口放置，将Au转化为NaAu(CN)2。其化学方程式为。“氰化”环节中，金的溶解速率在80C时达到最大值，但生产中控制反应液的温度在1020C，(二)最佳温度f双向分析MnO2与硫酸、草酸反应放出气体，该反应的的离子方程式是，测得一定量MnO?完全溶解的时间

9、与温度的关系如图所示，分析控温加热75C时MnO2溶解所需时间最少的原因：。75温度比正丁醛(沸点76C)是一种化工原料。某实验小组利用K2Cr2O7与稀硫酸混合溶液氧化正丁醇(沸点117C)制备。反应温度应保持在9095C，其原因是：氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。NlljdhO和NH/H滤匿2氧化锌烟加一溶須一浸出液咼坨锌濾渣3溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、AsCl52d的形式存在。回答下列问题：(l)Zn(NH3)42+中Zn的化合价为，“溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为：.。锌浸出率与温度

10、的关系如右图所示，分析30C时锌浸出率最咼的原因为：.。304050ooooO76543O2弄三妾舔硒(Se)和铜(Cu)在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂，也是动物体必需的营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下所示：亚硫幅桜、氟化锻海绵铜回收硫酸綏寸醉洗1麻化亚嗣产品请回答下列问题：TOC o 1-5 h z若步骤中得到的氧化产物只有一种，则它的化

11、学式。写出步骤中主要反应的离子方程式：。Se为WA族元素，用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠(Na2SeSO3)溶液反应可获得纳米硒化铜，硒代硫酸钠还可用于Se的精制，写出硒代硫酸钠(Na2SeSO3)与H2SO4溶液反应得到精硒的化学方程式：。氯化亚铜产率与温度、溶液pH关系如下图所示。铜离子含凰与卩乐CuCl产率与混合溶液巾卩I啲关系闍反匯温度对氯化亚崩产率的影响illl缆图据图分析流程化生产氯化亚铜的过程中,温度过低影响CuCl产率的原因是；温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是。12.二硫化钼(MoS2)被誉为“固体润滑剂之王”利用低品质的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及

12、CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如下：已知：MoS2、钼酸、CaMoO4均难溶于水，Na2MoO4、(NH4)2MoO4均易溶于水。请回答：利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为如改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2杂质的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程式(2)加入Na2S后，钼酸铵转化为硫代钼酸铵(NH4)2MoS4,写出(NH4)2MoS4与盐酸生成MoS3沉淀的离子反应方程式。由下图分析产生三硫化钼沉淀的流程中应选择的最优温度和时间产率反应温哄利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因:得到钼酸铵的流程还可以如下进行:

13、碱浸的化学方程式为：.。“氨溶解”过程中需要控制温度在70C,温度过高或过低都会导致产品的产率降低，原因是：.四.酸性、流量原理一样ClO2是一种优良的消毒剂，其溶解度约是Cl2的5倍，但温度过高、浓度过大时均易发生分解，因此常将其制成固体，以便运输和贮存。制备KC102固体的实验装置如图所示，其中A装置制备ClO2,B装置制备KClO2。请回答下列问题：仪器a的名称是加入的硫酸需要用冰盐水冷却的原因。K(KsJ+N.H,*H昜6何KOH溶液AB实验过程中通入空气的目的是，空气流速过快或TOC o 1-5 h z过慢，均降低kcio2产率，试解释其原因：。A中制备ClO2的化学方程式为(5)C

14、1O2易引起倒吸，但经过多次实验均未发现有倒吸现象，其原因是铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3+，其电极反应式为。(2)在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中CU2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。事】21)铁宾混合物屮铁的质呈井数当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是。当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，

15、其主要原因是。纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。纳米铁粉除去水中no3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2+NH4+3H2O，研究发现，若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降，其原因是：。全国卷热考微专题化学反应条件控制一一温度(参考答案)(1)100C、2h或90C、5h(2)FeTiO3+4H+4C1-=Fe2+TiOCl42-+2H2O低于40C，TiO2xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40C，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化反应速率下降温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，故曲线b向曲线a靠近N2+O22NO温度升高，反应速率加快，

16、使得单位时间内NO排放量增大500C温度过高,NH4C1分解导致与MnCO3的反应不彻底，使浸取率减小。(或MnCO3分解发生其他副反应，使浸取率减小；或高温下，锰被氧化成高价态造成浸取率低；或高温固体烧结，固体表面积减少等。)不是；反应为放热反应，升温平衡逆向移动，升温催化剂活性降低。(1)反应决定总反应速率的是反应，温度升高，反应逆移，N2O2浓度减小，反应反应速率变慢87%(2)CN-+H2OHCN+OH-4Au+8NaCN+02+2H2O=4NaAu(CN)J+4NaOH氧气在溶液中的溶解度随着温度的升高而下降;温度的升高，促进了氰化物的水解,增加了HCN的挥发速度；随温度的升高，Ca

17、(OH)2的溶解度反而下降，部分碱从溶液中析出MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2+2CO2f+2H2O；75C以前，温度升高，反应速率加快，所需时间减少；75C以后，部分草酸分解，导致浓度降低，速率下降，所需时间增多温度低，反应速率慢；温度在9095C，可以将正丁醛及时分离出来，促使反应正向进行，并减少正丁醛进一步氧化。(1)+2，ZnO+2NH3H2O+2NH4+=Zn(NH3)42+3H2O低于30C时，溶浸反应速率随温度升高而增大；超过30C，氨气逸出导致溶浸反应速率下降CuSO4(1分)(2)2Cu2+SO32-+2C1-+H2O=2CuCl；+SO42-+2H+Na2SeSO3+H2SO4=Na2SO4+Se；+SO2f+H2O温度过低反应速率慢温度过高、H过大,容易向CuO和Cu2O转化，且温度过高，铵盐(氯化铵，亚硫酸铵)易受热分解(任答一点即可)(1)SiO2，4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S；MoS42-+2H+=MoS3；+H2Sf40C,30min；温度太低，不利于H2S逸出；温度太高，盐酸挥发，溶液c(H+)下降，都不利于反应正向进行MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2，温度过低钼酸晶体的溶解速