《2025年天利38套五年真题高考试题分类化学》

1. (2025·北京卷,13分)利用工业废气中的${H_{2}S}$制备焦亚硫酸钠${(Na_{2}S_{2}O_{5})}$的一种流程示意图如下。
已知：

(1)制${SO_{2}}$
已知：${H_{2}S(g) + \dfrac{1}{2}O_{2}(g)\xlongequal{}S(s) + H_{2}O(g)}$ $\Delta H=-221.2\ {kJ/mol}$
${S(s) + O_{2}(g)\xlongequal{}SO_{2}(g)}$ $\Delta H=-296.8\ {kJ/mol}$
由${H_{2}S}$制${SO_{2}}$的热化学方程式为_______。
(2)制${Na_{2}S_{2}O_{5}}$
Ⅰ. 在多级串联反应釜中，${Na_{2}CO_{3}}$悬浊液与持续通入的${SO_{2}}$进行如下反应：
第一步：${2Na_{2}CO_{3} + SO_{2} + H_{2}O⇌ Na_{2}SO_{3} + 2NaHCO_{3}}$
第二步：${NaHCO_{3} + SO_{2}⇌ NaHSO_{3} + CO_{2}}$
${Na_{2}SO_{3} + SO_{2} + H_{2}O⇌ 2NaHSO_{3}}$
Ⅱ. 当反应釜中溶液${pH}$达到$3.8\sim 4.1$时，形成的${NaHSO_{3}}$悬浊液转化为${Na_{2}S_{2}O_{5}}$固体。
① Ⅱ中生成${Na_{2}S_{2}O_{5}}$的化学方程式是_______。
② 配碱槽中，母液和过量${Na_{2}CO_{3}}$配制反应液，发生反应的化学方程式是_______。
③ 多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是_______，需除去。
④ 尾气吸收器中，吸收的气体有_______。
(3)理论研究${Na_{2}SO_{3}}$、${NaHCO_{3}}$与${SO_{2}}$的反应。
一定温度时，在$\quantity{1}{L}$浓度均为$\quantity{1}{mol/L}$的${Na_{2}SO_{3}}$和${NaHCO_{3}}$的混合溶液中，随$n{(SO_{2})}$的增加，${SO^{2-}_{3}}$和${HCO^{-}_{3}}$平衡转化率的变化如图所示。

① $0\sim a\ {mol}$，与${SO_{2}}$优先反应的离子是_______。
② $a\sim b\ {mol}$，${HCO^{-}_{3}}$平衡转化率上升而${SO^{2-}_{3}}$平衡转化率下降，结合方程式解释原因：_______
_______
_______。

答案： 1.(13分)
(1) $\mathrm{H_2S(g) + \frac{3}{2} O_2(g) = SO_2(g) + H_2O(g)}$ $\Delta H =$
$-518.0\ \mathrm{kJ/mol}$
(2)①$2\mathrm{NaHSO_3 \xlongequal{ } Na_2S_2O_5 + H_2O}$ ②$\mathrm{NaHSO_3 + Na_2CO_3 \xlongequal{ } }$
$\mathrm{Na_2SO_3 + NaHCO_3}$ (或 $\mathrm{Na_2S_2O_5 + H_2O + 2Na_2CO_3 \xlongequal{ } 2Na_2SO_3 +}$
$\mathrm{2NaHCO_3}$) ③$\mathrm{SO_3^{2-}}$ ④$\mathrm{CO_2、SO_2}$
(3) ①$\mathrm{SO_3^{2-}}$ ②溶液中发生的反应：i. $\mathrm{HCO_3^- + SO_2 +}$
$\mathrm{H_2O \xlongequal{ } H_2CO_3 + HSO_3^-}$，$\mathrm{H_2CO_3 \xlongequal{ } H_2O + CO_2}$; ii. $\mathrm{SO_3^{2-} + SO_2 +}$
$\mathrm{H_2O \xlongequal{ } 2HSO_3^-}$。$a\ \mathrm{mol}$ 后，随着 $n(\mathrm{SO_2})$ 增加，因 $\mathrm{H_2CO_3}$ 分
解，促进 i 中 $\mathrm{SO_2}$ 与 $\mathrm{HCO_3^-}$ 的反应不断正向进行，溶液中
$c(\mathrm{HSO_3^-})$ 不断增加，促使反应ii逆向进行
【解析】盖斯定律、电离常数的应用、化学平衡
(1)题给两个反
应相加可得目标反应方程式，根据盖斯定律可计算出目标反应
的反应热为$[-221.2+(-296.8)]\ \mathrm{kJ/mol} = -518.0\ \mathrm{kJ/mol}$，
·化学
率与平衡+电解质溶液综合
因此由 $\mathrm{H_2S}$ 制 $\mathrm{SO_2}$ 的热化学方程式为$\mathrm{H_2S(g) + \frac{3}{2} O_2(g) =}$
$\mathrm{SO_2(g) + H_2O(g)}$ $\Delta H = -518.0\ \mathrm{kJ/mol}$。
(2) ①$\mathrm{NaHSO_3}$
脱水可得到焦亚硫酸钠，化学方程式为 $2\mathrm{NaHSO_3 \xlongequal{ } }$
$\mathrm{Na_2S_2O_5 + H_2O}$。②母液中的主要溶质是 $\mathrm{NaHSO_3}$ (或
$\mathrm{Na_2S_2O_5}$)，结合碳酸和亚硫酸的电离常数判断，$\mathrm{HSO_3^-}$ 酸性介
于 $\mathrm{H_2CO_3}$ 和 $\mathrm{HCO_3^-}$ 之间，因此母液和过量 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 反应的方
程式为 $\mathrm{NaHSO_3 + Na_2CO_3 \xlongequal{ } NaHCO_3 + Na_2SO_3}$ 或
$\mathrm{Na_2S_2O_5 + H_2O + 2Na_2CO_3 \xlongequal{ } 2Na_2SO_3 + 2NaHCO_3}$。③由于
+4价的硫元素会被氧气氧化为+6价，多次循环后母液中
$\mathrm{SO_3^{2-}}$ 逐渐增多，需除去。④尾气中含有大量 $\mathrm{CO_2}$，还有部分在
反应釜中未充分反应的 $\mathrm{SO_2}$，均可被 $\mathrm{NaOH}$ 溶液吸收。
(3)①0～
$a\ \mathrm{mol}$ 时，$\mathrm{SO_3^{2-}}$ 平衡转化率明显大于 $\mathrm{HCO_3^-}$ 平衡转化率，因
此与 $\mathrm{SO_2}$ 优先反应的离子是 $\mathrm{SO_3^{2-}}$，该阶段的主要反应是
$\mathrm{SO_3^{2-} + SO_2 + H_2O \xlongequal{ } 2HSO_3^-}$。
答 58 ·

2. (2024·广东卷,14分)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)酸催化下${NaNO_{2}}$与${NH_{4}Cl}$混合溶液的反应(反应$a$)，可用于石油开采中油路解堵。
① 基态${N}$原子价层电子的轨道表示式为_______。
② 反应$a$：${NO^{-}_{2}(aq) + NH^{+}_{4}(aq)\xlongequal{}N_{2}(g) + 2H_{2}O(l)}$
已知：

则反应$a$的$\Delta H=$_______。
③ 某小组研究了$3$种酸对反应$a$的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度$T$随时间$t$的变化如图$1$。据图可知，在该过程中，_______。
A. 催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B. 催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C. 催化剂分子中含${H}$越多，越有利于加速反应
D. 反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(2)在非水溶剂中，将${CO_{2}}$转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图$2$，其中的催化剂有_______和_______。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸${HX}$(${X}$为${A}$或${B}$)在某非水溶剂中的$K_{a}$。
a. 选择合适的指示剂${HIn}$，$K_{a}({HIn})=3.6× 10^{-20}$；其钾盐为${KIn}$。
b. 向${KIn}$溶液中加入${HX}$，发生反应：${In^{-} + HX⇌ X^{-} + HIn}$。${KIn}$起始的物质的量为$n_{0}({KIn})$，加入${HX}$的物质的量为$n({HX})$，平衡时，测得$\dfrac{c_{平}({In^{-}})}{c_{平}({HIn})}$随$\dfrac{n({HX})}{n_{0}({KIn})}$的变化曲线如图$3$。
已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。
① 计算$K_{a}({HA})$。(写出计算过程，结果保留两位有效数字)
______
______
② 在该溶剂中，$K_{a}({HB})$_______(填“$＞$”“$＜$”或“$=$”，下同)$K_{a}({HA})$；$K_{a}({HB})$_______$K_{a}({HIn})$。

答案：
2.(14分)
(1)①
②$\Delta H_1 - \Delta H_2 - \Delta H_3 + \Delta H_4$ ③BD
(2) $\mathrm{AcOH}$ KI
(3)①由图知：$\frac{n(\mathrm{HA})}{n_0(\mathrm{KIn})} =1.0$ 时，$\frac{c_\mathrm{平}(\mathrm{In^-})}{c_\mathrm{平}(\mathrm{HIn})} =3.0$。
体系体积相同，说明体系中起始浓度 $c(\mathrm{HA}) = c(\mathrm{In^-})$，设
二者均为 $c_0\ \mathrm{mol/L}$; 同时，设平衡时 $\mathrm{A^-}$ 与 $\mathrm{HIn}$ 的浓度均为
$x\ \mathrm{mol/L}$。

即可得到$K_\mathrm{a}(\mathrm{HA}) = K × K_\mathrm{a}(\mathrm{HIn}) =\frac{1}{9.0} × 3.6 × 10^{-20} =4.0 ×$
$10^{-21}$ ②$＞ ＞$
【解析】化学反应原理综合
(1)①N 为 7 号元素，位于元素周
期表第二周期ⅤA 族，基态 N 原子价层电子的轨道表示式为

。 ②结合已知图示可得：I. $\mathrm{NaNO_2(s) +}$
$\mathrm{NH_4Cl(s) \xlongequal{ } N_2(g) + NaCl(s) + 2H_2O(l)}$ $\Delta H_1$;
Ⅱ. $\mathrm{NaNO_2(s) \xlongequal{ } Na^+(aq) + NO_2^-(aq)}$ $\Delta H_2$;
Ⅲ. $\mathrm{NH_4Cl(s) \xlongequal{ } NH_4^+(aq) + Cl^-(aq)}$ $\Delta H_3$;
Ⅳ. $\mathrm{NaCl(s) \xlongequal{ } Na^+(aq) + Cl^-(aq)}$ $\Delta H_4$。
反应 a 可由反应I－反应II－反应Ⅲ＋反应Ⅳ得到，则反应 a 的
$\Delta H = \Delta H_1 - \Delta H_2 - \Delta H_3 + \Delta H_4$。 ③催化剂不影响焓变，
A 错误;由图像可知，加入三种不同酸作催化剂时，反应速率：
硫酸＞磷酸＞乙酸，由此可知催化剂酸性增强，有利于提高反
应速率，B 正确;由图像可知，加入三种不同酸作催化剂时，反
应速率：硫酸＞磷酸＞乙酸，三种酸中 H 个数为：乙酸＞
磷酸＞硫酸，C 错误;由图像可知，三条曲线的斜率均有增大趋
势，即随着反应的进行，反应速率逐渐增大，即反应速率并不始
终随着反应物浓度下降而减小，D 正确。
(2)由机理示意图可
知 $\mathrm{AcOH}$ 和 KI 均先参与反应后又生成，均为反应的催化剂。
·化学
(3)②由图可知，当$\frac{n(\mathrm{HB})}{n_0(\mathrm{KIn})} =1.0$ 时，$\frac{c_\mathrm{平}(\mathrm{In^-})}{c_\mathrm{平}(\mathrm{HIn})} ＜1$，由 $\mathrm{In^-} +$
$\mathrm{HB \xlongequal{ } B^- + HIn}$，若平衡时 $\mathrm{In^-}$ 和 $\mathrm{HIn}$ 浓度相等，则 $K =1$，
$\frac{c_\mathrm{平}(\mathrm{In^-})}{c_\mathrm{平}(\mathrm{HIn})} ＜1$ 时说明 $K ＞1$，即$\frac{K_\mathrm{a}(\mathrm{HB})}{K_\mathrm{a}(\mathrm{HIn})} ＞1$，则在该溶剂中，
$K_\mathrm{a}(\mathrm{HB}) ＞ K_\mathrm{a}(\mathrm{HA})$;$K_\mathrm{a}(\mathrm{HB}) ＞ K_\mathrm{a}(\mathrm{HIn})$。