2018 北京卷 化学

（6分）我国科研人员提出了由 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 和 $\mathrm { C H } _ { 4 }$ 转化为高附加值产品 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { C O O H }$ 的催化反应历程。该历程示意图如下。

下列说法不正确的是（　　）A．生成 $\mathrm { C H _ { 3 } C O O H }$ 总反应的原子利用率为100%B $\mathrm { C H _ { 4 } { } C H _ { 3 } C O O H }$ 过程中，有C﹣H键发生断裂C．①→②放出能量并形成了C﹣C键D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

（6分）下列化学用语对事实的表述不正确的是（　　）

（6分）下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（　　）
<table><tr><td rowspan=1 colspan=1></td><td rowspan=1 colspan=1>A</td><td rowspan=1 colspan=1>B</td><td rowspan=1 colspan=1>C</td><td rowspan=1 colspan=1>D</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>实验</td><td rowspan=1 colspan=1>NaOH溶液滴入 $\mathrm { F e S O _ { 4 } }$ 溶液中</td><td rowspan=1 colspan=1>石蕊溶液滴入氯水中</td><td rowspan=1 colspan=1> $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 溶液滴入AgC1 浊液中</td><td rowspan=1 colspan=1>热铜丝插入稀硝酸中</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>现象</td><td rowspan=1 colspan=1>产生白色沉淀，随后溶变为红褐色</td><td rowspan=1 colspan=1>液变红，随后沉迅速褪色</td><td rowspan=1 colspan=1>淀由白色逐渐产变为黑色</td><td rowspan=1 colspan=1>生无色气体，随后变为红棕色</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=5>

（6 分）验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaC1 溶液）。

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>①</td><td rowspan=1 colspan=1><img src="https://zebfdsytobcavmuynuhx.supabase.co/storage/v1/object/public/review-images/tasks/d902f107-d19f-44f6-8942-2163426d13fa/726800c5587dd3c6.jpg"/></td><td rowspan=1 colspan=1>在Fe表面生成蓝色沉淀</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>②</td><td rowspan=1 colspan=1><img src="https://zebfdsytobcavmuynuhx.supabase.co/storage/v1/object/public/review-images/tasks/d902f107-d19f-44f6-8942-2163426d13fa/1dbeccd51a4e39a6.jpg"/></td><td rowspan=1 colspan=1>试管内无明显变化</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>③</td><td rowspan=1 colspan=1><img src="https://zebfdsytobcavmuynuhx.supabase.co/storage/v1/object/public/review-images/tasks/d902f107-d19f-44f6-8942-2163426d13fa/ea2590355ae06584.jpg"/></td><td rowspan=1 colspan=1>试管内生成蓝色沉淀</td></tr></table>

下列说法不正确的是（　　）

（12 分）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：

（1）反应Ⅰ： $\mathrm { 2 H _ { 2 } S O _ { 4 } \left( 1 \right) \ = 2 S O _ { 2 } \left( g \right) \ + 2 H _ { 2 } O \left( g \right) \ + O _ { 2 } \left( g \right) \ + \triangle H _ { 1 } = + 5 5 1 k J * m o l \Phi ^ { - 1 } }$ 反应Ⅲ：S $\mathrm { ( \bf ~ s ) ~ + O _ { 2 } ~ ( \bf ~ g ) } = { \bf S O } _ { 2 } \mathrm { ~ ( \bf ~ g ) ~ } \triangle \mathrm { H } _ { 3 } = - 2 9 7 \mathrm { ~ k J } \bullet \mathrm { m o l } ^ { - 1 }$

反应Ⅱ的热化学方程式： $3 \mathrm { S O } _ { 2 } \mathrm { ~ ( ~ g ~ ) ~ } + 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O ~ ( ~ g ~ ) ~ } = 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 } \mathrm { ~ ( ~ l ~ ) ~ } + \mathrm { S ~ ( ~ s ~ ) ~ } \mathrm { ~ , ~ }$

△H=﹣254kJ/mol

（2）对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下， $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ 在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示， ${ \sf p } _ { 2 } \_ { \mathrm { ~ \sf ~ \displaystyle ~ } } > \_ { \sf p } _ { 1 }$ （填 $w > " \exists \tilde { \mathfrak { L } } ^ { \mathfrak { a } } < " >$ ，得出该结论的理由是　当温度相同时，增大压强，平衡正向移动，导致硫酸在平衡体系中物质的量分数增大　。

（3）I﹣可以作为水溶液中 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下，将 ii补充完整。

i $\mathrm { S O } _ { 2 } { + } 4 \mathrm { I } ^ { - } { + } 4 \mathrm { H } ^ { + } { = } \mathrm { S } \downarrow { + } 2 \mathrm { I } _ { 2 } { + } 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$

ii $\mathrm { I } _ { 2 } + 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } + \mathrm { \small ~ \displaystyle { \frac { ~ \cal ~ S } { ~ \cal ~ S } O } } { } _ { 2 } = \mathrm { \small ~ \displaystyle { 4 H ^ { + } ~ \Gamma ~ } ~ } + \mathrm { \small ~ \displaystyle { \frac { ~ \cal ~ S } { ~ \cal ~ S } O } } _ { 4 } ^ { 2 - } + 2 \mathrm { I } ^ { - }$

（4）探究i、ii反应速率与 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL$\mathrm { S O } _ { 2 }$ 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象，（已知： $\mathrm { I } _ { 2 }$ 易溶解在KI溶液中）

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>序号</td><td rowspan=1 colspan=1>A</td><td rowspan=1 colspan=1>B</td><td rowspan=1 colspan=1>C</td><td rowspan=1 colspan=1>D</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>试剂组成</td><td rowspan=1 colspan=1> $0 . 4 \mathrm { m o l } { \cdot } \mathrm { L } ^ { - 1 } \mathrm { K I }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> $\mathrm { a \ m o l { \cdot } L ^ { - 1 } K I }$ $0 . 2 \mathrm { \ m o l { \bullet } L ^ { - 1 } \ H _ { 2 } S O _ { 4 } }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> $0 . 2 ~ \mathrm { m o l } { \cdot } \mathrm { L } ^ { \cdot 1 }$ $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> $0 . 2 \mathrm { m o l } \bullet \mathrm { L } ^ { - 1 } \mathrm { K I }$ $0 . 0 0 0 2 \mathrm { m o l } \mathrm { I } _ { 2 }$ </td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>实验现象</td><td rowspan=1 colspan=1>溶液变黄，一段溶时间后出现浑浊</td><td rowspan=1 colspan=1>液变黄，出现浑浊较A快</td><td rowspan=1 colspan=1>无明显现象象</td><td rowspan=1 colspan=1>溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快</td></tr></table>

①B 是 A 的对比实验，则 $\underline { { \mathbf { a } } } \mathbf { - } \underline { { \mathbf { 0 . 4 } } }$

②比较 A、B、C，可得出的结论是　在酸性条件下， $\underline { { \mathbf { S } } } \mathbf { O } _ { 2 }$ 与 I﹣反应速率更快，且 $\underline { { \mathbf { S } } } \mathbf { O } _ { 2 }$ 与稀硫酸不发生反应　。

③实验表明， $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 的歧化反应速率 $\mathbf { D } { > } \mathbf { A }$ ．结合i，ii反应速率解释原因：　反应i、ii 知， $\underline { { \mathbf { S } } } \mathbf { O } _ { 2 }$ 先和 I﹣反应生成 $\boldsymbol { \mathrm { I } } _ { 2 } , \boldsymbol { \mathrm { ~ I } } _ { 2 }$ 再和 $\underline { { \mathbf { S } } } \mathbf { O } _ { 2 }$ 进一步反应，D 中 KI 溶液溶解

了 $\underline { { \mathrm { I } } } _ { 2 } ,$ ，导致 D中的ii的反应较A快　。