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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年中圖版選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷170考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、3.2gCH3OH(l)完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出72.576kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式正確的是A.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-72.576kJ·mol-1B.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-72.576kJ·mol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1451.52kJ·mol-1D.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+725.76kJ·mol-12、下列說(shuō)法或表示法正確的是()A.等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多B.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C.在稀溶液中:H++OH﹣=H2OΔH=﹣57.3kJ·mol-1,若將含1molCH3COOH的醋酸溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量小于57.3kJD.在101kPa時(shí),2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+285.8kJ·mol-13、已知2NH3(g)+3Cl3(g)=N2(g)+6HCl(g)ΔH,已知反應(yīng)的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:?;瘜W(xué)鍵Cl-ClN-HN≡NH-ClO-HE/(kJ·mol-1)242.7390.8946431.8463
由此計(jì)算△H為A.+463.9kJ·mol-1B.-463.9kJ·mol-1C.+231.95kJ·mol-1D.-231.95kJ·mol-14、在一定溫度下,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。改變起始時(shí)n(SO2)對(duì)反應(yīng)的影響如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.SO2的起始量越大,混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)越大B.a、b、c三點(diǎn)中,a點(diǎn)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率最高C.a、b、c三點(diǎn)的平衡常數(shù):Kb>Kc>KaD.b、c點(diǎn)均為化學(xué)平衡點(diǎn),a點(diǎn)未達(dá)平衡且反應(yīng)正向進(jìn)行5、往10L恒容密閉容器中充入氣體X和Y,發(fā)生反應(yīng)2X(g)+Y(g)M(g)+2N(g)ΔH,測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:。實(shí)驗(yàn)。
編號(hào)溫度/℃起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)n(Y)n(M)①700210.9②800210.8③80010.5a
下列說(shuō)法不正確的是A.ΔH<0B.a=0.4C.800℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64D.實(shí)驗(yàn)③中,達(dá)到平衡時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為20%6、常溫下,將鹽酸滴加到聯(lián)氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]隨離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是(已知N2H4在水溶液中的電離方程式:N2H4+H2O-N2H5++OH-,N2H5++H2O-N2H62++OH-)
A.聯(lián)氨的水溶液中不存在H+B.曲線M表示pOH與的變化關(guān)系C.反應(yīng)N2H4+H2ON2H5++OH-的K=10-6D.N2H5Cl的水溶液呈堿性7、25℃時(shí),向20.00mL0.100mol?L-1的氨水和醋酸銨溶液中分別滴加0.100mol?L-1的鹽酸溶液,溶液pH隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()
A.25℃時(shí),Kb(NH3?H2O)=Ka(CH3COOH)≈10-5B.b點(diǎn)溶液中水的電離程度比c點(diǎn)溶液中的大C.在c點(diǎn)的溶液中:c(Cl﹣)>c(CH3COOH)>c(NH4+)>c(OH﹣)D.在a點(diǎn)的溶液中:c(NH4+)+2c(H+)═2c(CH3COO-)+c(NH3?H2O)+2c(OH-)8、已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH<0,下列有關(guān)該平衡體系的說(shuō)法正確的是()A.升高溫度,平衡逆向移動(dòng)B.溶液中c(Ca2+)·c2(OH-)恒為定值C.向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子濃度D.除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子,可以向溶液中加入適量的氫氧化鈉溶液9、向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過(guò)量。其中主要含硫各物種(H2S、HS-、S2-)的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與滴加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示(忽略滴加過(guò)程H2S氣體的逸出)。下列說(shuō)法不正確的是。
A.X、Y為曲線兩交叉點(diǎn)。由X點(diǎn)處的pH,可計(jì)Ka1(H2S)B.Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中c(Na+)與含硫各微粒濃度的大小關(guān)系為:c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]C.X、Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度大小關(guān)系為:X>YD.已知NaHS呈堿性,若向溶液中加入CuSO4溶液至恰好完全反應(yīng),所得溶液呈強(qiáng)酸性。其原因是Cu2++HS-=CuS↓+H+評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)10、根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1)△H=-Q1kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1)△H=-Q2kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=-Q3kJ/mol
判斷Q1、Q2、Q3三者大小關(guān)系:__________11、按要求寫熱化學(xué)方程式:
(1)已知稀溶液中,1molH2SO4與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí),放出114.6kJ熱量,寫出表示H2SO4與NaOH反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式_____________________________。
(2)25℃、101kPa條件下充分燃燒一定量的丁烷氣體放出熱量為QkJ,經(jīng)測(cè)定,將生成的CO2通入足量澄清石灰水中產(chǎn)生25g白色沉淀,寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式______________________________________________________。
(3)已知下列熱化學(xué)方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol
寫出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的熱化學(xué)方程式_________________________________________。12、氮是地球上含量豐富的一種元素;氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn);生活中有著重要作用。
(1)上圖是和反應(yīng)生成過(guò)程中能量的變化示意圖,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是_______。
a.反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高。
b.反應(yīng)物的活化能比生成物的活化能高。
c.反應(yīng)物的總鍵能比生成物的總鍵能高。
d.該反應(yīng)為熵增反應(yīng)。
(2)請(qǐng)寫出和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______,決定該反應(yīng)進(jìn)行方向的主要判據(jù)為_(kāi)_______。
(3)試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的鍵能______________kJ/mol;?;瘜W(xué)鍵鍵能/kJ/mol390943
(4)用催化還原還可以消除氮氧化物的污染。已知:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=-akJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=-bkJ/mol
若1molNH3還原NO至N2,則該反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)熱△H3=_____________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。13、已知破壞1molH﹣H鍵、1molI﹣I鍵、1molH﹣I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ.則由氫氣和碘單質(zhì)反應(yīng)生成2molHI需要放出________kJ的熱量.14、常壓下;取不同濃度;不同溫度的氨水測(cè)定,得到下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
。溫度(℃)
c(氨水)(mol/L)
電離常數(shù)。
電離度(%)
c(OH-)(mol/L)
0
16.56
1.37×10-5
9.098
1.507×10-2
10
15.16
1.57×10-5
10.18
1.543×10-2
20
13.63
1.71×10-5
11.2
1.527×10-2
(1)溫度升高,NH3·H2O的電離平衡向________(填“左”;“右”)移動(dòng);能支持該結(jié)論的表中數(shù)據(jù)是__________;
a.電離常數(shù)b.電離度c.c(OH-)d.c(氨水)
(2)表中c(OH-)基本不變的原因是________________________。15、按要求填寫下面的空。
(1)溫度相同、濃度均為0.2mol/L的①(NH4)2SO4②NaNO3③NH4HSO4④NH4NO3⑤NaClO⑥CH3COONa,它們的pH值由小到大的排列順序是________。
A.③①④②⑥⑤B.③①④②⑤⑥C.③②①④⑤⑥D(zhuǎn).⑤⑥②④①③
(2)25℃時(shí),利用pH試紙測(cè)得0.1mol/L醋酸溶液的pH約為3,則可以估算出醋酸的電離常數(shù)約為_(kāi)___。向10mL此溶液中加水稀釋,電離常數(shù)的值將________。(填“增大”“減小”或“無(wú)法確定”)
(3)25℃時(shí),pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______。(取近似值)
(4)pH=2的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,分別加水至pH再次相等,則加入水的體積V(HCl)_______V(CH3COOH)(填>;<或=;下同)
(5)濃度均為0.1mol/L的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等體積的水稀釋后pH(HCl____________pH(CH3COOH)評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)16、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共2題,共10分)17、實(shí)驗(yàn)室用含鈷廢料(主要成分為Co,含有一定量的NiO、Al2O3、Fe、SiO2等)制備草酸鈷晶體(CoC2O4?2H2O)的流程如圖。已知:①草酸鈷晶體難溶于水②RH為機(jī)有物(難電離)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)濾渣I的主要成分是__(填化學(xué)式),寫出一種能提高酸浸速率的措施___。
(2)操作①用到的玻璃儀器有____。
(3)加入氧化鈷的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH。若要將浸出液中Fe3+和Al3+完全沉淀,則浸出液的pH范圍應(yīng)控制在____(已知:溶液中離子濃度小于1×10-5mol/L,則認(rèn)為離子完全沉淀;Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分別為1×10-15,1×10-38,1×10-32;Kw=1×10?14)。
(4)加入有機(jī)萃取劑的目的是___。
(5)“反萃取”原理是用反萃取劑使被萃取物從有機(jī)相返回水相的過(guò)程。向操作①后溶有NiR2的有機(jī)層中加入硫酸溶液,可重新得到RH,寫出該步驟反應(yīng)的離子方程式___。
(6)300℃時(shí),在空氣中煅燒CoC2O4?2H2O晶體可制得Co3O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。18、某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、石墨和鋁箔等,該電池充電時(shí)負(fù)極(陰極)反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6,鋰電池充放電過(guò)程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化?,F(xiàn)利用以下工藝回收正極材料中的某些金屬資源。
回答下列問(wèn)題:
(1)放電時(shí)電池總反應(yīng)方程式_______________;該工藝首先將廢舊電池“放電處理”的目的除安全外還有_______________。
(2)寫出“正極堿浸”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______________。
(3)分離操作1是_______________;“酸浸”步驟發(fā)生的氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式是_______________。
(4)“酸浸”時(shí)若用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺點(diǎn)是_______________。
(5)“沉鈷”過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有_______________。評(píng)卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共8分)19、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五種短周期元素;其原子序數(shù)依次增大。
①W的氫化物與W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物之間兩兩反應(yīng)均可生成鹽和水。
③常溫下,Q的最高價(jià)氣態(tài)氧化物與化合物X2O2發(fā)生反應(yīng)生成鹽乙。
請(qǐng)回答下列各題:
(1)甲的水溶液呈酸性,用離子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M為金屬元素,方程式未配平)由上述信息可推測(cè)Z在周期表中位置為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的難溶半導(dǎo)體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時(shí)生成NO。寫出此反應(yīng)的離子方秳式_____________________________。評(píng)卷人得分六、有機(jī)推斷題(共1題,共9分)20、某溫度時(shí),Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A點(diǎn)表示Ag2SO4是_____(填“過(guò)飽和”“飽和”或“不飽和”)溶液。
(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=_____。(列式帶入數(shù)據(jù)并計(jì)算出結(jié)果)
(3)現(xiàn)將足量的Ag2SO4固體分別加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸餾水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
則Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序?yàn)開(kāi)____(填字母)。
(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,可觀察到有磚紅色沉淀生成(Ag2CrO4為磚紅色),寫出沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:_____。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】
3.2gCH3OH(l)的物質(zhì)的量為=0.1mol,完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出72.576kJ的熱量,則1molCH3OH(l)完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出725.76kJ的熱量,即甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ?mol-1或2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1451.52kJ·mol-1,選項(xiàng)C正確,故答案為C。2、C【分析】【詳解】
A.固體氣化時(shí)要吸熱;等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出的熱量多,故A錯(cuò)誤;
B.催化劑是反應(yīng)的條件;改變反應(yīng)的活化能,反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與催化劑無(wú)必然聯(lián)系,故B錯(cuò)誤;
C.CH3COOH是弱電解質(zhì),電離時(shí)要吸熱,在稀溶液中:H++OH﹣=H2OΔH=﹣57.3kJ·mol-1,若將含1molCH3COOH的醋酸溶液與含1molNaOH的溶液混合;放出的熱量小于57.3kJ,故C正確;
D.在101kPa時(shí),2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;故D錯(cuò)誤;
故選C。3、B【分析】【分析】
反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和。
【詳解】
△H=6N-H+3Cl-Cl-(N≡N+6H-Cl)=6-463.9kJ·mol-1;所以B正確;
故選B。4、B【分析】【分析】
由圖象可知a、b、c為二氧化硫的不同的物質(zhì)的量時(shí)的平衡時(shí)SO3體積分?jǐn)?shù),b點(diǎn)SO3體積分?jǐn)?shù)最大;反應(yīng)在相同的溫度下進(jìn)行,平衡常數(shù)只受溫度的影響,對(duì)應(yīng)反應(yīng)來(lái)說(shuō),氧氣的物質(zhì)的量越多,二氧化硫的物質(zhì)的量越少,則二氧化硫的轉(zhuǎn)化率越大,以此解答該題。
【詳解】
A.由圖象可知,隨著二氧化硫的物質(zhì)的量增多,三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)先增大后減小,則混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)不一定增大;故A錯(cuò)誤;
B.二氧化硫越少;氧氣越多,則二氧化硫的轉(zhuǎn)化率越大,a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最大,故B正確;
C.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,a、b;c三點(diǎn)的平衡常數(shù)均相等;故C錯(cuò)誤;
D.由圖象可知縱坐標(biāo)為三氧化硫平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù),則a、b;c都在曲線上;應(yīng)都為化學(xué)平衡點(diǎn),只不過(guò)起始二氧化硫的物質(zhì)的量不同,故D錯(cuò)誤;
答案選B。5、D【分析】【詳解】
A.由①和②可知溫度升高時(shí),平衡時(shí)n(M)下降,說(shuō)明溫度升高平衡逆向移動(dòng),所以該反應(yīng)△H<0;故A正確;
B.②中由三段式可得在800°C時(shí),2X(g)+Y(g)M(g)+2N(g)
起始(mol):2100
變化(mol):1.60.80.81.6
平衡(mol):0.40.20.81.6
②和③構(gòu)成等效平衡,所以③中Y的轉(zhuǎn)化率與②中轉(zhuǎn)化率相等,②中Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%,則③中Y的轉(zhuǎn)化率為80%,則Y的變化量為0.5mol×80%=0.4mol,根據(jù)反應(yīng)2X(g)+Y(g)M(g)+2N(g);則M平衡時(shí)的物質(zhì)的量a=0.4mol,故B正確;
C.由三段式可得在800°C時(shí),2X(g)+Y(g)M(g)+2N(g)
起始(mol):2100
變化(mol):1.60.80.81.6
平衡(mol):0.40.20.81.6
則K==64;故C正確;
D.②和③構(gòu)成等效平衡,所以③中Y的轉(zhuǎn)化率與②中轉(zhuǎn)化率相等,②中Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%;則③中Y的轉(zhuǎn)化率為80%,故D錯(cuò)誤;
答案選D。
【點(diǎn)睛】
平衡常數(shù)只受溫度的影響。6、C【分析】【詳解】
A.聯(lián)氨的水溶液中,水可以電離出H+;故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)c(N2H5+)=c(N2H4)時(shí),Kb1=c(OH-),同理c(N2H6+)=c(N2H5+)時(shí),Kb2=c(OH-),所以曲線N表示pOH與的變化關(guān)系,曲線M表示pOH與的變化關(guān)系;故B錯(cuò)誤;
C.c(N2H5+)=c(N2H4)時(shí),反應(yīng)N2H4+H2ON2H5++OH-的K==10-6;故C正確;
D.N2H4在水溶液中不能完全電離,則N2H5Cl屬于強(qiáng)酸弱堿鹽;水溶液呈酸性,故D錯(cuò)誤;
故選C。7、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)圖象可知,0.100mol?L﹣1的氨水的pH=11,c(OH﹣)=10﹣3mol/L,Kb(NH3?H2O)==10﹣5,醋酸銨溶液的pH=7,說(shuō)明銨根離子和醋酸的水解程度相等,則二者的電離平衡常數(shù)相等,即25℃時(shí),Kb(NH3?H2O)=Ka(CH3COOH)≈10﹣5;故A正確;
B.加入20mL等濃度的HCl溶液后,氨水恰好反應(yīng)生成氯化銨,b點(diǎn)銨根離子水解促進(jìn)了水的電離,而c點(diǎn)溶質(zhì)為醋酸和氯化銨,醋酸電離出的氫離子使溶液呈酸性,抑制了水的電離,則b點(diǎn)溶液中水的電離程度比c點(diǎn)溶液中的大;故B正確;
C.Kb(NH3?H2O)=Ka(CH3COOH)≈10﹣5,Kh(NH4+)=≈10﹣9<10﹣5,醋酸的電離程度較大,則c(NH4+)>c(CH3COOH),正確的離子濃度大小為:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(CH3COOH)>c(OH﹣);故C錯(cuò)誤;
D.在a點(diǎn)的溶液中反應(yīng)后溶質(zhì)為等濃度的CH3COONH4、NH4Cl和CH3COOH,根據(jù)電荷守恒可知:c(NH4+)+c(H+)═c(CH3COO﹣)+c(Cl﹣)+c(OH﹣),根據(jù)物料守恒可得:2c(Cl﹣)=c(NH4+)+c(NH3?H2O),二者結(jié)合可得:c(NH4+)+2c(H+)═2c(CH3COO﹣)+c(NH3?H2O)+2c(OH﹣);故D正確。
故選C。
【點(diǎn)睛】
明確圖象曲線變化的意義為解答關(guān)鍵,注意掌握電荷守恒、物料守恒在鹽的水解中的運(yùn)用。8、A【分析】【分析】
【詳解】
A.升高溫度;平衡向吸熱方向即逆反應(yīng)向移動(dòng),故A正確;
B.溫度改變,溶液中Ksp=c(Ca2+)·c2(OH-)也會(huì)發(fā)生改變;故B錯(cuò)誤;
C.向溶液中加入少量碳酸鈉粉末,仍是飽和溶液,c(Ca2+)不變;故C錯(cuò)誤;
D.除去氯化鈉溶液中混有的少量Ca2+;加入適量的NaOH溶液,形成氫氧化鈣,氫氧化鈣是微溶物質(zhì),仍然含有鈣離子,因此并不能除去鈣離子,故D錯(cuò)誤;
故答案為A。9、A【分析】【分析】
向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸,鹽酸和氫氧化鈉先反應(yīng),然后和硫化鈉反應(yīng),A表示含硫微粒濃度減小為S2-,B先增加后減少為HS-,C濃度一直在增加為H2S;據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.當(dāng)?shù)渭欲}酸至X點(diǎn)時(shí),c(HS?)=c(S2-),所以Ka2==c(H+),由X點(diǎn)處的pH,可以計(jì)算Ka2(H2S),不能計(jì)算Ka1(H2S);故A錯(cuò)誤;
B.向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸,設(shè)Na2S、NaOH各為1mol,則n(Na)=3n(S),溶液中含硫的微粒為HS-、S2-、H2S,則c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)];故B正確;
C.X點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中含有等物質(zhì)的量濃度的Na2S、NaHS、NaCl;Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中含有等物質(zhì)的量濃度的NaHS、H2S、NaCl。Na2S和NaHS都能水解,水解促進(jìn)水的電離;H2S的電離抑制了水的電離。因此溶液中水的電離程度大小關(guān)系為:X>Y;故C正確;
D.NaHS溶液中加入CuSO4溶液后溶液的酸性變強(qiáng),說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)Cu2++HS-=CuS↓+H+;故D正確;
答案選A。二、填空題(共6題,共12分)10、略
【分析】【分析】
硫化氫完全燃燒放出的熱量多;生成液態(tài)水是放出的熱量多。
【詳解】
硫化氫完全燃燒放出的熱量多,則Q1>Q2;氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水的能量,則硫化氫生成液態(tài)水是放出的熱量多,即Q2>Q3,綜上可得Q1>Q2>Q3,故答案為:Q1>Q2>Q3。
【點(diǎn)睛】
依據(jù)焓變的含義和反應(yīng)物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化,反應(yīng)的進(jìn)行程度進(jìn)行分析判斷是解題關(guān)鍵?!窘馕觥縌1>Q2>Q311、略
【分析】(1)中和熱是指:25℃、101kPa下,酸與堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量,所以,H2SO4與NaOH反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式為:
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
(2)CO2通入足量澄清石灰水中產(chǎn)生25g白色沉淀,即生成的CaCO3的質(zhì)量為25g,其物質(zhì)的量為0.25mol,根據(jù)C守恒可得丁烷的物質(zhì)的量為0.0625mol,所以0.0625mol丁烷放出熱量為QkJ;而燃燒熱是指:25℃;101kPa下;1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量。故丁烷的燃料熱的熱化學(xué)方程式為:
C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16QkJ/mol
(3)由熱化學(xué)方程式:①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol;②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol;③H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol;結(jié)合蓋斯定律可得:C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的熱化學(xué)方程式為:2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ/mol【解析】(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol(2分)
(2)C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16QkJ/mol(2分)
(3)2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ/mol(4分)12、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖像,該反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高,結(jié)合N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)分析判斷;
(2)先求出此反應(yīng)的焓變;根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫規(guī)則再寫出熱化學(xué)方程式;該反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少,結(jié)合復(fù)合判據(jù)分析解答;
(3)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能計(jì)算;
(4)利用蓋斯定律分析計(jì)算。
【詳解】
(1)根據(jù)圖像,反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能;反應(yīng)物的活化能為254kJ/mol,生成物的活化能為300kJ/mol,反應(yīng)物的活化能比生成物的活化能低,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);正反應(yīng)是一個(gè)熵減小的反應(yīng),正確的只有a,故答案為a;
(2)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,應(yīng)為放熱反應(yīng),生成1mol氨氣放出46kJ熱量,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol,該反應(yīng)是一個(gè)熵減小的反應(yīng),決定該反應(yīng)進(jìn)行方向的主要判據(jù)為焓判據(jù),故答案為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol;焓判據(jù);
(3)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能;設(shè)H-H的鍵能為x,則943kJ/mol+3x-6×390kJ/mol=-92kJ/mol,x=435kJ/mol,故答案為435;
(4)①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H1=-akJ/mol,②N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H2=-bkJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,將可得:NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g)△H3=kJ/mol,故答案為【解析】a(合理即可)焓判據(jù)或ΔH<043513、略
【分析】【詳解】
氫氣和碘反應(yīng)生成2molHI的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是;舊鍵斷裂吸收能量的值為:436kJ+151kJ=587kJ,新鍵生成釋放能量為:299kJ×2=598kJ,舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵生成釋放的能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為:598kJ-587kJ=11kJ;
故答案為:11。
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了與鍵能有關(guān)的知識(shí),掌握舊鍵斷裂要吸收能量,新鍵生成要釋放能量是解答的關(guān)鍵?!窘馕觥?114、略
【分析】【分析】
【詳解】
①溫度升高,促進(jìn)NH3·H2O的電離;平衡向右移動(dòng),只有電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),故答案為:右,a;
(2)氨水濃度再降低,而溫度升高,兩者雙重作用使c(OH-)基本不變,故答案為:氨水濃度降低,使c(OH-)減小,而溫度升高,使c(OH-)增大,雙重作用使c(OH-)基本不變?!窘馕觥坑襛氨水濃度降低,使c(OH-)減小,而溫度升高,使c(OH-)增大,雙重作用使c(OH-)基本不變15、略
【分析】【詳解】
(1)將6種溶液進(jìn)行分組:酸性組pH<7,①(NH4)2SO4、③NH4HSO4、④NH4NO3:③NH4HSO4電離生成H+,酸性最強(qiáng),①(NH4)2SO4中c(NH4+)較大、水解后溶液酸性較強(qiáng),pH值由小到大的順序?yàn)棰郏饥伲饥埽恢行越M②NaNO3,pH=7;堿性組pH>7,⑤NaClO、⑥CH3COONa:CH3COOH的酸性大于HClO;所以⑤NaClO的水解程度大,堿性強(qiáng);pH大,綜上,6種溶液的pH值由小到大的排列順序是③<①<④<②<⑥<⑤,故A正確;
故答案為:A;
(2)0.1mol·L-1醋酸溶液中c(H+)=c(CH3COO-)=0.001mol·L-1,c(CH3COOH)=0.1mol·L-1-0.001mol·L-1≈0.1mol·L-1,醋酸的電離常數(shù)K==10-5;醋酸溶液中加水稀釋時(shí),促進(jìn)醋酸電離,溶液中n(CH3COOH)減小、n(H+)增大,所以增大;
故答案為:10-5;增大;
(3)pH=3的NH4Al(SO4)2中c(H+)=0.001mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,電荷關(guān)系為2c(SO42-)+c(OH-)=c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+),所以2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=0.001mol·L-1-10-11mol·L-1=0.001mol·L-1;
故答案為:0.001mol·L-1;
(4)CH3COOH是弱酸,pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)>0.01mol·L-1,pH=2的鹽酸和CH3COOH溶液加水稀釋相同倍數(shù)時(shí),由于加水促進(jìn)CH3COOH的電離,導(dǎo)致CH3COOH溶液的酸性強(qiáng)、pH小,要使加水至pH再次相等,則CH3COOH溶液應(yīng)該繼續(xù)加水,所以加入水的體積V(HCl)<V(CH3COOH);
故答案為:<;
(5)濃度均為0.1mol/L的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,CH3COOH是弱酸,濃度相同的鹽酸和CH3COOH溶液加入等體積的水稀釋后,CH3COOH的電離不完全,導(dǎo)致CH3COOH溶液的酸性弱、pH大,即加入等體積的水稀釋后pH(HCl)<pH(CH3COOH);
故答案為:<?!窘馕觥緼10-5增大0.001mol·L-1<<三、判斷題(共1題,共2分)16、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)四、工業(yè)流程題(共2題,共10分)17、略
【分析】【分析】
用含鈷廢料(主要成分為Co,含有一定量的Ni、Al2O3、Fe、SiO2等)制備草酸鈷晶體(CoC2O4?2H2O):粉碎后用硫酸溶解,SiO2不與硫酸反應(yīng),過(guò)濾得到濾液中含有CoSO4、NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3及過(guò)量的硫酸,濾渣Ⅰ為SiO2,濾液中加入過(guò)氧化氫和CoO,將Fe2+氧化為Fe3+,同時(shí)調(diào)節(jié)pH,使鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去,所以濾渣Ⅱ?yàn)闅溲趸F、氫氧化鋁,向?yàn)V液中加入RH,Ni2+溶于有機(jī)層,為分液,向水層加入(NH4)2C2O4;得到草酸鈷晶體,以此來(lái)解答。
【詳解】
(1)用含鈷廢料,粉碎后用硫酸溶解,SiO2不與硫酸反應(yīng),濾渣Ⅰ為SiO2;提高硫酸的濃度;提高反應(yīng)的溫度、攪拌能提高酸浸速率;
(2)通過(guò)操作①得到水層和有機(jī)層;則操作①為分液,分液需要的儀器有:分液漏斗;燒杯;
(3)加入氧化鈷的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH。若要將浸出液中Fe3+和Al3+全部沉淀,Al(OH)3的Ksp為1×10?32,則c(OH?)==10?9mol/L,c(H+)==10-5mol/L,Ni2+不能沉淀,Ni(OH)2的Ksp為1×10?15,開(kāi)始沉淀的c(OH?)=≈10?5mol/L,c(H+)==10-9mol/L;則調(diào)節(jié)溶液5<pH<9;
(4)根據(jù)分析,加入有機(jī)萃取劑的目的是溶解NiR2;使之與水層分離;
(5)“反萃取”原理是用反萃取劑使被萃取物從有機(jī)相返回水相的過(guò)程。向操作①后溶有NiR2的有機(jī)層中加入硫酸溶液,可重新得到RH,反應(yīng)的離子方程式NiR2+2H+=2RH+Ni2+;
(6)300℃時(shí),在空氣中煅燒CoC2O4?2H2O晶體可制得Co3O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CoC2O4?2H2O+2O2Co3O4+6CO2+6H2O。
【點(diǎn)睛】
本題難度不大,易錯(cuò)點(diǎn)為(3)中把握Ni2+不能沉淀,其他的雜質(zhì)離子完全沉淀,溶液的pH值要控制在其他雜質(zhì)離子全部沉淀和Ni2+開(kāi)始出現(xiàn)沉淀之間。【解析】SiO2提高硫酸的濃度或提高反應(yīng)的溫度或攪拌等分液漏斗、燒杯5<pH<9溶解NiR2,使之與水層分離NiR2+2H+=2RH+Ni2+3CoC2O4?2H2O+2O2Co3O4+6CO2+6H2O18、略
【分析】【分析】
廢舊鋰離子電池放電拆解處理后;正極用氫氧化鈉溶液,堿溶過(guò)濾得到的濾液,調(diào)節(jié)溶液pH,過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀;濾渣加入硫酸,過(guò)氧化氫調(diào)節(jié)溶液pH過(guò)濾,得到的濾液中加入萃取劑萃取分液得到的水層為硫酸鋰,有機(jī)層通過(guò)反萃取得到的水層為硫酸鈷溶液,加入碳酸氫銨溶液,沉淀鈷離子,得到碳酸鈷固體,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)該電池充電時(shí)負(fù)極(陰極)反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6,說(shuō)明放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe-=6C+xLi+,充放電過(guò)程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,則放電過(guò)程中,Li1-xCoO2和LixC6發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成LiCoO2和C,反應(yīng)方程式為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C,該工藝首先將廢舊電池“放電處理”的目的除安全外,通過(guò)放電,將Li+從負(fù)極中脫出進(jìn)入正極材料中,提高鋰的回收率,故答案為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C;Li+從負(fù)極中脫出進(jìn)入正極材料中;提高鋰的回收率;
(2)正極中含有鋁,鋁易溶于強(qiáng)堿溶液生成AlO2-,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)分離操作1是用有機(jī)溶劑萃取分離出硫酸鋰溶液,因此操作1是萃取、分液;酸浸時(shí)反應(yīng)物有硫酸、過(guò)氧化氫以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反應(yīng)方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,故答案為:萃取、分液;2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;
(4)由題中信息知LiCoO2具有強(qiáng)氧化性,加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成,污染環(huán)境,因此不能用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液;故答案為:有氯氣生成,污染較大;
(5)“沉鈷”過(guò)程中硫酸鈷和碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸鈷沉淀、硫酸銨、二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體和沉淀,故答案為:產(chǎn)生氣體和沉淀。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)為(4),要注意題中“鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)”,結(jié)合“充電時(shí)陰極反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6”,說(shuō)明LiCoO2具有強(qiáng)氧化性,可能將鹽酸氧化生成氯氣?!窘馕觥竣?Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C②.Li+從負(fù)極中脫出進(jìn)入正極材料中,提高鋰的回收率③.2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑④.萃取、分液⑤.2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H
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