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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬科版選修4化學(xué)上冊月考試卷77考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、今有如下三個熱化學(xué)方程式:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=akJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH=bkJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=ckJ·mol-1
關(guān)于它們的下列表述不正確的是A.它們都是放熱反應(yīng)B.a和b的絕對值可以相等C.a、b和c均為負(fù)值D.2b=c2、下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是A.由C(s,金剛石)=C(s,石墨)ΔH=-1.9kJ·mol-1,可知金剛石比石墨更穩(wěn)定B.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量比前者少C.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,可知:濃硫酸和氫氧化鈉溶液充分混合生成1mol液態(tài)水時,放出的熱量等于57.3kJD.2gH2(g)完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-13、下列說法正確的是A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的B.自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大,非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小C.常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0D.反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>04、已知某的溶液中,常溫下,現(xiàn)向溶液中滴加溶液;滴加過程中,溶液pH與滴入的NaOH溶液體積關(guān)系如圖所示,下列說法中正確的是。
A.a點(diǎn)溶液中:B.b點(diǎn)溶液中:C.c點(diǎn)溶液中:D.的電離平衡常數(shù)約為5、下列各離子方程式中,屬于水解反應(yīng)的是A.HCO3-+H2OH3O++CO32-B.CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-C.PO43-+H3O+HPO42-+H2OD.H2O+H2OH3O++OH-評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)6、為解決大氣中CO2的含量增大的問題;某科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:把工廠排出的富含CO2的廢氣經(jīng)凈化吹入碳酸鉀溶液吸收,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使廢氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂霞状??!熬G色自由”構(gòu)想的部分技術(shù)流程如下:
(1)合成塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________;已知△H<0,從平衡移動原理分析,低溫有利于提高原料氣的平衡轉(zhuǎn)化率。而實(shí)際生產(chǎn)中采用300℃的溫度,除考慮溫度對反應(yīng)速率的影響外,還主要考慮了____________________________________。
(2)從合成塔分離出甲醇的原理與下列_______操作的原理比較相符(填字母)。
A.過濾B.分液C.蒸餾D.結(jié)晶。
(3)工業(yè)流程中一定包括“循環(huán)利用”,“循環(huán)利用”是提高效益、節(jié)能環(huán)保的重要措施。“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中能夠“循環(huán)利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,還包括________________。
(4)在體積為2L的合成塔中,充入2molCO2和6molH2,測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡,v(H2)=______________;能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施有_______________________。
(5)如將CO2與H2以1:4的體積比混合,在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4。
巳知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol
寫出CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式________________。7、研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________。利用反應(yīng)6NO2+7N5+12H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是_______L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=__kJ·mol-1。
一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。
a.體系壓強(qiáng)保持不變。
b.混合氣體顏色保持不變。
c.SO3和NO的體積比保持不變。
d.每消耗1molSO3的同時生成1molNO2
測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1:6,則平衡常數(shù)K=_________。
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH_____0(填“>”或“<”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是_______。8、在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:。時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007
(1)800℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時,NO的物質(zhì)的量濃度是________。
(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。
(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。
c.2v逆(NO)=v正(O2)d.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。
a.及時分離出NO2氣體b.適當(dāng)升高溫度。
c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑9、碳的化合物的轉(zhuǎn)換在生產(chǎn)、生活中具有重要的應(yīng)用,如航天員呼吸產(chǎn)生的CO2用Sabatier反應(yīng)處理,實(shí)現(xiàn)空間站中O2的循環(huán)利用。
Sabatier反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);
水電解反應(yīng):2H2O(1)2H2(g)+O2(g)。
(1)將原料氣按n(CO2):n(H2)=1:4置于密閉容器中發(fā)生Sabatier反應(yīng),測得H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示(虛線表示平衡曲線)。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度降低而________(填“增大”或“減小”)。
②在密閉恒溫(高于100℃)恒容裝置中進(jìn)行該反應(yīng);下列能說明達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____。
A.混合氣體密度不再改變B.混合氣體壓強(qiáng)不再改變。
C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變D.n(CO2):n(H2)=1:2
③200℃達(dá)到平衡時體系的總壓強(qiáng)為p;該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計(jì)算表達(dá)式為_______。(不必化簡,用平衡分,壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
(2)Sabatier反應(yīng)在空間站運(yùn)行時,下列措施能提高CO2轉(zhuǎn)化率的是____(填標(biāo)號)。
A.適當(dāng)減壓B.合理控制反應(yīng)器中氣體的流速。
C.反應(yīng)器前段加熱,后段冷卻D.提高原料氣中CO2所占比例。
(3)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反應(yīng)。
①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為-394kJ/mol;-242kJ/mol;Bosch反應(yīng)的△H=_____kJ/mol。(生成焓指一定條件下由對應(yīng)單質(zhì)生成lmol化合物時的反應(yīng)熱)
②一定條件下Bosch反應(yīng)必須在高溫下才能啟動;原因是______________。若使用催化劑,則在較低溫度下就能啟動。
③Bosch反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是_______________。10、已知某溫度下,水的離子積常數(shù)KW=1.0×10-12;請回答下列問題:
(1)此溫度___25℃(填“>”、“<”或“=”),原因是___。
(2)對水進(jìn)行下列操作,能抑制水的電離的是___。
A.通入適量SO2氣體B.加入適量Ba(OH)2溶液。
C.升溫至60℃D.加入NH4Cl溶液。
(3)此溫度下純水中的c(H+)=__。
(4)醋酸的下列性質(zhì)中,可以證明它是弱電解質(zhì)的是___。
①1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=10-2mol·L-1
②CH3COOH可以任意比與H2O互溶。
③在相同條件下,CH3COOH溶液的導(dǎo)電性比鹽酸弱。
④10mL1mol/L的CH3COOH恰好與10mL1mol/L的NaOH溶液完全反應(yīng)。
⑤同濃度同體積的醋酸和鹽酸與Fe反應(yīng)時,醋酸溶液中放出H2的速度慢。
⑥醋酸溶液中CH3COOH、CH3COO-、H+同時存在11、某二元酸(H2A)在水中的電離方程式:H2A=H++HA-;HA-H++A2-。回答下列問題:
(1)Na2A溶液顯堿性理由是:__(用離子方程式表示)。
(2)在0.1mol/L的Na2A溶液中,下列微粒濃度關(guān)系式正確的是__。
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol/LB.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(3)水的電離平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是___。
A.圖中對應(yīng)點(diǎn)的溫度關(guān)系為:a>b>c
B.純水僅升高溫度;可從a點(diǎn)變到c點(diǎn)。
C.水的電離常數(shù)Kw數(shù)值大小關(guān)系為:b>c>d
D.在b點(diǎn)對應(yīng)溫度下,將pH=2的H2SO4與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液顯中性評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)12、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共27分)13、某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸進(jìn)行中和熱的測定;測定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(1)儀器A的名稱為___。
(2)裝置中碎泡沫塑料的作用是___。
(3)寫出表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3kJ·mol-1):___。
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度。
t2/℃溫度差。
(t2-t1)/℃1H2SO4NaOH平均值126.626.626.629.1227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4
①溫度差平均值為___℃。
②近似認(rèn)為0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·(g·℃)-1。則中和熱△H=-53.5kJ/mol。
③上述結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生此偏差的原因可能是___(填字母)。
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫;隔熱效果差。
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)。
c.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中。
d.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸的溫度14、實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)探究稀H2SO4對溶液中的I—被O2氧化的影響因素。
(1)為了探究c(H+)對反應(yīng)速率的影響;進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
。
10mL1mol·L-1KI溶液5滴淀粉溶液。
序號。
加入試劑。
變色時間。
Ⅰ
10mL蒸餾水。
長時間放置;未見明顯變化。
長時間放置;未見明顯變化。
Ⅱ
10mL0.1mol·L-1H2SO4溶液。
放置3min后;溶液變藍(lán)。
放置3min后;溶液變藍(lán)。
Ⅲ
10mL0.2mol·L-1H2SO4溶液。
放置1min后;溶液變藍(lán)。
放置1min后;溶液變藍(lán)。
Ⅳ
10mL0.1mol·L-1K2SO4溶液。
長時間放置;未見明顯變化。
長時間放置;未見明顯變化。
①寫出實(shí)驗(yàn)Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。
②實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅲ所得結(jié)論:_______。
③增大實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)速率還可以采取的措施______。
④實(shí)驗(yàn)Ⅳ的作用是______。
(2)為探究c(H+)除了對反應(yīng)速率影響外;是否還有其他影響,提出假設(shè):
ⅰ.增大c(H+),增強(qiáng)O2的氧化性;
ⅱ.增大c(H+);_______。
小組同學(xué)利用下圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;對假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。
。
序號。
溶液a
溶液b
現(xiàn)象。
Ⅴ
10mL1mol·L-1KI溶液。
10mLH2O
10mL0.1mol·L-1K2SO4溶液。
10mLH2O
指針未見偏轉(zhuǎn)。
指針未見偏轉(zhuǎn)。
Ⅵ
10mL1mol·L-1KI溶液。
10mLH2O
10mL0.1mol·L-1K2SO4溶液。
1mL0.2mol·L-1H2SO4溶液。
9mLH2O
指針。
偏轉(zhuǎn)。
指針。
偏轉(zhuǎn)。
Ⅶ
X
10mL0.1mol·L-1K2SO4溶液。
10mL0.2mol·L-1H2SO4溶液。
Y
Y
Ⅷ
Z
10mL0.1mol·L-1K2SO4溶液。
10mLH2O
指針未見偏轉(zhuǎn)。
指針未見偏轉(zhuǎn)。
通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)假設(shè)ⅰ合理;將表中空白處的試劑或現(xiàn)象補(bǔ)充完整。
X__________;Y_________;Z__________。15、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種應(yīng)用廣泛的高效氧化型漂白劑。以下是某小組模擬工業(yè)制法利用ClO2與H2O2在堿性條件下制備少量NaClO2的實(shí)驗(yàn)裝置:
已知:(1)硫酸作酸化劑時,甲醇(CH3OH)可將NaClO3還原為ClO2。
(2)ClO2沸點(diǎn)為9.9℃,可溶于水,有毒,氣體中ClO2濃度較高時易發(fā)生爆炸。
(3)飽和NaClO2溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaC1O2?3H2O,在溫度高于38℃時析出晶體NaClO2,高于60℃時分解生成NaClO3和NaCl。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)前用濃硫酸與50%甲醇溶液配制混合溶液的操作是:___________。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中需要持續(xù)通入CO2的主要目的,一是可以起到攪拌作用,二是_______________
(3)裝置A中,若氧化產(chǎn)物為CO2,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。
(4)裝置B中生成NaClO2的化學(xué)方程式是____。
(5)從反應(yīng)后的B溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟是:a.___;b._____;c.用38~60℃的熱水洗滌;d.在低于60oC的真空中蒸發(fā);干燥。
(6)裝置C中C1O2與NaOH溶液反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的兩種鈉鹽,其中一種為NaClO2,裝置C中C1O2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(7)NaClO2純度測定:①稱取所得NaClO2樣品1.000g于燒杯中,加入適量蒸餾水過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(C1O2-的還原產(chǎn)物為Cl-),將所得混合液配成250mL待測溶液;②取25.00mL待測液,用0.2000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示劑,判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象為_____。重復(fù)滴定3次,測得Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液平均用量為18.00mL,則該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。評卷人得分五、原理綜合題(共3題,共12分)16、科學(xué)家分析;地球原始大氣中的COS(羰基硫)對氨基酸縮合形成多肽的反應(yīng)有催化作用,對生命起源起到重要作用。
(1)寫出COS的電子式___,C與O形成共價鍵時,共用電子對會偏向___原子,判斷依據(jù)是___。
(2)已知COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)△H1=-34kJ/mol
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ/mol
寫出H2S與CO反應(yīng)生成COS的熱化學(xué)方程式___。
100℃時將CO與H2S按物質(zhì)的量比為1∶1充入反應(yīng)器中,達(dá)平衡后CO的轉(zhuǎn)化率α=33.3%,此時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。
(3)在充有催化劑的恒壓密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)起始充入的n(CO)∶n(H2S)=m,相同時間內(nèi)測得H2S轉(zhuǎn)化率與m和溫度(T)的關(guān)系如圖所示。
①m1___m2(填>;<或=)
②溫度高于T0時,H2S轉(zhuǎn)化率減小的可能原因?yàn)開__。
a.反應(yīng)停止了。
b.反應(yīng)的△H變大。
c.反應(yīng)達(dá)到平衡。
d.催化劑活性降低17、氨催化分解既可防治氨氣污染;又能得到氫能源?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1266.6kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1
反應(yīng)①的熱力學(xué)趨勢很大(平衡常數(shù)很大),其原因是________________。NH3分解的熱化學(xué)方程式為________________。
(2)在Co—Al催化劑體系中,壓強(qiáng)p0下氨氣以一定流速通過反應(yīng)器,得到不同催化劑下NH3轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示?;罨茏钚〉拇呋瘎開_______________:升高溫度,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,其原因是________________;溫度一定時,如果增大氣體流速,則b點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)可能________________(填“a”“c”“d”“e”或“f”)。
(3)溫度為T時,體積為1L的密閉容器中加入0.8molNH3和0.1molH2,30min達(dá)到平衡時,N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,則T時反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=________________mol2·L-2,NH3的分解率為________________,達(dá)到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2,NH3的轉(zhuǎn)化率________________(填“增大”“不變”或“減小”)。
(4)將氨溶解于水也可消除氨氣的污染。常溫下,向10mL0.1mol·L-1氨水中逐滴加入相同濃度的CH3COOH溶液,在滴加過程中=________________(填標(biāo)號).。A.始終堿小B.始終增大C.先減小后增大D.先增大后減小18、鐵及其化合物在生產(chǎn);生活中有重要用途。
(1)常溫下,可用鐵質(zhì)容器盛放濃硫酸。原因是___。
(2)鑒別FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體,除觀察顏色外。還能用到的方法是__。
(3)Fe2+和Fe3+可以相互轉(zhuǎn)化,若要證明溶液中的Fe2+被氧化生成了Fe3+,可選用的試劑是___(填化學(xué)式)。
(4)保存1.6mol·L-1的FeSO4溶液時,為確保溶液中不出現(xiàn)渾濁。應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH不超過__(已知:常溫下,Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-16)
(5)在日常生活和生產(chǎn)中;鋼鐵的腐蝕普遍存在且危害較大。了解鋼鐵防離蝕的措施意義重大。利用如圖所示裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。其中Y為NaCl為減緩鐵的腐蝕。
①著X為鋅、開關(guān)K置于M處。這一保護(hù)方法叫做___。
②若X為碳棒、開關(guān)K置于N處,此時鐵極為___(填“陰極”或“陽極”),X極的電極反應(yīng)式為__。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.因燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng);則氫氣燃燒是放熱反應(yīng),A正確;
B.因水的狀態(tài)不同,放出的熱量不同,則a和b的絕對值不相等;B錯誤;
C.放熱反應(yīng)的△H<0,則a、b和c均為負(fù)值;C正確;
D.熱化學(xué)反應(yīng)方程式中物質(zhì)的量與反應(yīng)放出的熱量成正比,則反應(yīng)熱的關(guān)系為2b=c;D正確;
答案選B。2、B【分析】【詳解】
A.由C(s,金剛石)=C(s,石墨)ΔH=-1.9kJ·mol-1;反應(yīng)放熱,說明石墨的能量比金剛石低,物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定,因此石墨比金剛石穩(wěn)定,故A錯誤;
B.等質(zhì)量的硫蒸氣的能量高于硫固體的能量;完全燃燒產(chǎn)物均為二氧化硫,硫蒸氣放出的熱量更多,故B正確;
C.濃硫酸稀釋過程中放熱;因此濃硫酸和氫氧化鈉溶液充分混合生成1mol液態(tài)水時,放出的熱量大于57.3kJ,故C錯誤;
D.2gH2(g)為1mol,完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量,而熱化學(xué)方程式的系數(shù)代表的是物質(zhì)的量,則2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1;故D錯誤;
故選:B。3、C【分析】【詳解】
A;反應(yīng)的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的;若ΔH<0,ΔS>0,則一定自發(fā),若ΔH>0,ΔS<0,則一定不能自發(fā),若ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反應(yīng)能否自發(fā),和溫度有關(guān),A錯誤;
B;根據(jù)A中分析可判斷B錯誤;
C;根據(jù)ΔH-TΔS<0;反應(yīng)的ΔS>0,若ΔH<0,則一定自發(fā),現(xiàn)常溫下不自發(fā),說明ΔH>0,C正確;
D;反應(yīng)的ΔS<0;能自發(fā),說明ΔH<0,D錯誤。
答案選C。4、C【分析】【詳解】
A.a點(diǎn)溶液中:溶液中滴加溶液,恰好反應(yīng)生成NaHA,由物料守恒式可得:故A錯誤;
B.b點(diǎn)時,溶液中有一半的與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為由于對應(yīng)的則的電離能力強(qiáng)于的水解能力,故故B錯誤;
C.c點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)為溶液中發(fā)生以下水解和電離A2-+H2OHA-+OH-、H2OH++OH-,由質(zhì)子守恒可得:故C正確;
D.a點(diǎn)時NaOH與恰好反應(yīng)生成NaHA,HA-存在電離平衡,故D錯誤;
故選C。5、B【分析】【詳解】
A.HCO3-+H2OH3O++CO32-,從HCO3-轉(zhuǎn)化為CO32-;應(yīng)為電離平衡,A錯誤;
B.CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,從CH3COO-到CH3COOH;應(yīng)為水解反應(yīng),B正確;
C.PO43-+H3O+HPO42-+H2O,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是PO43-與H+的反應(yīng);不是水解反應(yīng),C錯誤;
D.H2O+H2OH3O++OH-;這是水的電離平衡,D錯誤。
故選B。二、填空題(共6題,共12分)6、略
【分析】【分析】
廢氣通入飽和碳酸鉀溶液,發(fā)生反應(yīng)CO2+H2O+K2CO3=2KHCO3;高溫水蒸氣通入分解池,碳酸氫鉀受熱分解生成碳酸鉀、水、CO2,二氧化碳與氫氣在合成塔中反應(yīng)生成甲醇,反應(yīng)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O;此反應(yīng)為放熱反應(yīng),工業(yè)生產(chǎn)條件選擇要考慮轉(zhuǎn)化率;反應(yīng)速率、對催化劑的影響、材料、成本等多方面,可以采用較高溫度(催化劑活性強(qiáng))、高壓、適當(dāng)催化劑。
【詳解】
(1)根據(jù)工藝流程可知,合成塔內(nèi)反應(yīng)是氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇和水,化學(xué)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O;實(shí)際生產(chǎn)中采用300℃的溫度;除考慮溫度對反應(yīng)速率的影響外,還主要考慮了溫度對催化劑活性的影響;
答案:CO2+3H2CH3OH+H2O催化劑的催化活性。
(2)從合成塔出來的主要為甲醇與水的混合液;甲醇與水互溶,沸點(diǎn)相差大,因此采用蒸餾法分離;
答案:C
(3)由流程圖可以找出循環(huán)利用的物質(zhì)還有高溫水蒸氣;
答案:高溫水蒸氣。
(4)三行式法進(jìn)行計(jì)算:CO2+3H2CH3OH+H2O;
C(初)1.03.000
ΔC0.82.40.80.8
C(平)0.20.60.80.8
v(H2)=(2.4mol/L)/10min=0.24mol/(L?min);如果使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2)增大;可以采用增大氫氣的量,或者加壓;降溫等;
答案:增大H2的用量等。
(5)巳知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律②×2-①,可得CO2(g)+2H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)ΔH=-252.9kJ/mol;
答案:CO2(g)+2H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)ΔH=-252.9kJ/mol;【解析】①.CO2+3H2CH3OH+H2O②.催化劑的催化活性③.C④.高溫水蒸氣⑤.0.24mol/(L?min)⑥.增大H2的用量等⑦.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)ΔH=-252.9kJ/mol7、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)NO2與H2O反應(yīng)的方程式為:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,當(dāng)反應(yīng)中有1molNO2參加反應(yīng)時,共轉(zhuǎn)移了4mol電子,故轉(zhuǎn)移1.2mol電子時,消耗的NO2為1.2×1/4×22.4L=6.72L;(2)根據(jù)蓋斯定律,將第二個方程式顛倒過來,與第一個方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO,△H="-83.6"kJ?mol-1,則NO2+SO2?SO3+NO△H="-41.8"kJ?mol-1;(3)a.本反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故體系的壓強(qiáng)保持不變,故a不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),a錯誤;b.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NO2的濃度減小,顏色變淺,故b可以說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故b正確;c.SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故c錯誤;d.d中所述的兩個速率都是逆反應(yīng)速率,不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故d錯誤,故選b。
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始物質(zhì)的體積a2a00
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的體積xxxx
平衡物質(zhì)的體積a-x2a-xxx
平衡時NO2與SO2體積比為1:6,即(a-x)/(2a-x)=1/6,故x=4a/5,故平衡常數(shù)K====8/3;(4)由圖可知,溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0;壓強(qiáng)大,有利于加快反應(yīng)速率,有利于使平衡正向移動,但壓強(qiáng)過大,需要的動力大,對設(shè)備的要求也高,故選擇250℃、1.3×104kPa左右的條件.因?yàn)樵?50℃、壓強(qiáng)為1.3×104kPa時;CO的轉(zhuǎn)化率已較大,再增大壓強(qiáng),CO的轉(zhuǎn)化率變化不大,沒有必要再增大壓強(qiáng)。
考點(diǎn):以NO2、SO2;CO等物質(zhì)為載體;綜合考查化學(xué)方程式的書寫和氧化還原反應(yīng),及平衡常數(shù)的計(jì)算等。
【點(diǎn)睛】【解析】①.3NO2+H2O=2HNO3+NO②.6.72③.-41.8④.b⑤.2.67⑥.<⑦.在1.3×104kPa下,CO轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,得不償失8、略
【分析】【分析】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達(dá)到平衡狀態(tài),結(jié)合c=計(jì)算;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量;根據(jù)v=計(jì)算一氧化氮的反應(yīng)速率,再結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算NO2的反應(yīng)速率;
(3)結(jié)合平衡的特征分析判斷是否為平衡狀態(tài);
(4)根據(jù)濃度;壓強(qiáng)、催化劑等對反應(yīng)速率的影響分析判斷。
【詳解】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達(dá)到平衡狀態(tài),NO的物質(zhì)的量濃度是=0.0035mol/L;故答案為:0.0035mol/L;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量,所以表示NO2的變化的曲線是b;
0~2s內(nèi)v(NO)==0.0030mol/(L·s),同一化學(xué)反應(yīng)同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol/(L?s),故答案為:b;0.003mol/(L?s);
(3)a.v(NO2)=2v(O2)始終存在,不能判定平衡狀態(tài),故a不選;b.反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,則容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸減小,當(dāng)壓強(qiáng)保持不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),故b選;c.2v逆(NO)=v正(O2),說明正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,不是平衡狀態(tài),故c不選;d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不變、物質(zhì)的量逐漸減小,則氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大,當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),故d選;故答案為:bd;
(4)a.及時分離出NO2氣體,正反應(yīng)速率減小,故a不選;b.適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)速率增大,故b選;c.增大O2的濃度,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,故c選;d.選擇高效催化劑,反應(yīng)速率加快,故d選;故答案為:bcd。【解析】①.0.0035mol/L②.b③.3.0×10-3mol/(L·s)④.b、d⑤.bcd9、略
【分析】①根據(jù)圖中平衡時的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線隨溫度的降低而增大;可知該正反應(yīng)為放熱反應(yīng),K隨溫度的升高而減小,K隨溫度降低而增大。答案:增大。
②根據(jù)在密閉恒溫(高于100℃)恒容裝置中進(jìn)行的反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);可知A.混合氣體密度不會改變,所以不能作為平衡的依據(jù),故A錯;B.由反應(yīng)可知此反應(yīng)兩邊計(jì)量數(shù)不等,所以混合氣體壓強(qiáng)不再改變標(biāo)志達(dá)到平衡,故B正確。C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量M=m/n,M不變說明n不在改變,說明達(dá)到平衡了。故C正確;D.n(CO2):n(H2)=1:2不符合化學(xué)平衡的定義;不能作為判斷平衡的依據(jù),故D錯。本題答案:BC。
③在密閉容器里全部由氣體參與的反應(yīng)中,平衡時氣體壓強(qiáng)之比=氣體物質(zhì)的量之比=氣體物質(zhì)的量濃度之比。根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),可知平衡時所占的壓強(qiáng)為根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可知所占壓強(qiáng)為因此和所占的壓強(qiáng)為根據(jù)初始投料比以及和的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知反應(yīng)達(dá)到平衡時,兩者的物質(zhì)的量之比也為故平衡時所占的壓強(qiáng)為所占的壓強(qiáng)為故可寫出的表達(dá)式為
(2)A項(xiàng),該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理可知減壓后反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,會降低的轉(zhuǎn)化效率,故A項(xiàng)錯;B根據(jù)CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g),合理控制反應(yīng)器中氣體的流速,可以增大反應(yīng)物接觸面積,可以使反應(yīng)物充分反應(yīng),提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故B正確;C項(xiàng),反應(yīng)器前段加熱可以加快反應(yīng)速率,后段冷卻可以加大反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,因此該措施能提高的轉(zhuǎn)化效率,故選C項(xiàng);D項(xiàng),提高原料氣中的比例會增大的轉(zhuǎn)化率,但會減小的轉(zhuǎn)化效率;故D項(xiàng)錯。綜上所述,本題正確答案為BC。
(3)①根據(jù)題目給出條件可知a.b.由即可得Bosch反應(yīng),其反應(yīng)熱為
②在化學(xué)反應(yīng)中;只有活化分子才能發(fā)生有效碰撞而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。升高溫度可以提高反應(yīng)物的活化能,從而發(fā)生反應(yīng),而Bosch反應(yīng)的反應(yīng)活化能高,所以必須在高溫下才能啟動。
③在Bosch反應(yīng)中,氫原子全部轉(zhuǎn)化到水分子中,水電解后氫原子又重新全部形成因此該方案的優(yōu)點(diǎn)為氫原子利用率為【解析】增大BCBC-90反應(yīng)的活化能高氫原子利用率為100%10、略
【分析】【詳解】
已知某溫度下,水的離子積常數(shù)KW=1.0×10-12;
⑴常溫下水的離子積常數(shù)為KW=1.0×10-14,而此溫度下,水的離子積常數(shù)KW=1.0×10-12;溫度越高,離子積常數(shù)越大,從而說明此溫度大于25℃,原因是水的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大,故答案為>;水的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大;
⑵A選項(xiàng),通入適量SO2氣體;二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸,電離出氫離子,抑制水的電離,故A符合題意;
B選項(xiàng),加入適量Ba(OH)2溶液;電離出氫氧根離子,氫氧根離子濃度增大,平衡逆向移動,抑制水的電離,故B符合題意;
C選項(xiàng);升溫至60℃,平衡正向移動,促進(jìn)水的電離,故C不符合題意;
D選項(xiàng),加入NH4Cl溶液;銨根離子和水電離出的氫氧根離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)一水合氨,平衡正向移動,促進(jìn)水的電離,故D不符合題意;
綜上所述;答案為:AB;
⑶水的離子積常數(shù)KW=1.0×10-12,此溫度下純水中的c(H+)=c(OH-)==1×10-6mol/L,故答案為1×10-6mol/L;
⑷①如果醋酸為強(qiáng)酸,全部電離,則1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=1mol·L-1,而1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=10-2mol·L-1;說明是弱酸即弱電解質(zhì),故①符合題意;
②CH3COOH可以任意比與H2O互溶;強(qiáng)弱電解質(zhì)與溶解性沒有聯(lián)系,故②不符合題意;
③在相同條件下,CH3COOH溶液的導(dǎo)電性比鹽酸弱;說明醋酸溶液中的離子濃度小于鹽酸中的離子濃度,則說明醋酸為弱電解質(zhì),故③符合題意;
④10mL1mol/L的CH3COOH恰好與10mL1mol/L的NaOH溶液完全反應(yīng);強(qiáng)酸與弱酸都是按照方程式比例消耗,因此不能說明是弱電解質(zhì),故④不符合題意;
⑤同濃度同體積的醋酸和鹽酸與Fe反應(yīng)時,醋酸溶液中放出H2的速度慢;說明同濃度醋酸中的氫離子濃度小于鹽酸中氫離子濃度,說明電離程度小,因此為弱電解質(zhì),故⑤符合題意;
⑥醋酸溶液中CH3COOH、CH3COO-、H+同時存在,弱電解質(zhì)存在弱電解質(zhì)分子,故⑥符合題意;所以可以證明它是弱電解質(zhì)的是①③⑤⑥,故答案為①③⑤⑥。【解析】①.>②.水的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大③.AB④.1×10-6mol/L⑤.①③⑤⑥11、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)H2A的電離是分步電離可以知道H2A是弱酸,所以Na2A溶液顯堿性,水解原理是:A2-+H2OHA-+OH-,故答案為:A2-+H2OHA-+OH-;
(2)H2A的第一步電離為完全電離,則溶液中沒有H2A分子;
A.0.1mol/L的Na2A溶液中,根據(jù)A原子守恒;所以c(A2?)+c(HA?)=0.1mol·L?1;A項(xiàng)錯誤;
B.在溶液中,根據(jù)質(zhì)子守恒得:c(OH?)=c(H+)+c(HA?);B項(xiàng)正確;
C.0.1mol/L的Na2A溶液中,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-);C項(xiàng)正確;
D.由物料守恒可知c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-);D項(xiàng)正確,故答案為:BCD;
(3)A.溫度越高,水的離子積常數(shù)越大,根據(jù)圖象知,b點(diǎn)Kw=10?12,c點(diǎn)Kw=10?13,a點(diǎn)Kw=10?14,所以b>c>a;A項(xiàng)錯誤;
B.c點(diǎn)Kw=10?13;則c曲線的純水中6<pH<7,c點(diǎn)的pH=6,則該溶液呈酸性,所以純水僅升高溫度,不能從a點(diǎn)變到c點(diǎn),B項(xiàng)錯誤;
C.由圖可計(jì)算出各點(diǎn)的水的離子積,d點(diǎn)Kw=10?14,b點(diǎn)Kw=10?12,c點(diǎn)Kw=10?13,所以水的電離常數(shù)Kw數(shù)值大小關(guān)系為:b>c>a;C項(xiàng)正確;
D.b點(diǎn)Kw=10?12;中性溶液pH=6,將pH=2的硫酸與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,氫離子濃度和氫氧根離子濃度相同,等體積混合溶液呈中性,D項(xiàng)正確;故選CD。
【點(diǎn)睛】
本題易錯點(diǎn)(3),圖象數(shù)據(jù)分析,要先明確縱軸、橫軸所代表的意義,結(jié)合水的離子積常數(shù)Kw=c(H+)×c(OH-)計(jì)算判斷,溫度越高,水的離子積常數(shù)越大?!窘馕觥竣?A2-+H2OHA-+OH-②.BCD③.CD三、判斷題(共1題,共2分)12、×【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;【解析】錯四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共27分)13、略
【分析】【分析】
(1)結(jié)合儀器的結(jié)構(gòu)和性能確定儀器A的名稱;
(2)碎泡沫能減小空氣的流通;減小能量損失;
(3)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水,結(jié)合中和熱為57.3kJ?mol-1;書寫熱化學(xué)方程式;
(4)①先計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)操作測定的溫度差;然后舍棄誤差較大的數(shù)據(jù),最后計(jì)算出溫度差平均值;
③上述結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差;說明實(shí)驗(yàn)過程中有能量損失,產(chǎn)生此偏差,由此分析判斷。
【詳解】
(1)為充分的攪拌;使酸堿充分混合反應(yīng),要用環(huán)形玻璃棒攪拌棒,則儀器A的名稱為環(huán)形玻璃棒攪拌棒;
(2)測量過程中要盡量減少熱量的損失;則碎泡沫的作用是保溫;隔熱、減少熱量損失;
(3)中和熱為57.3kJ?mol-1,即生成1mol水放出57.3kJ熱量,則1mol硫酸與2mol氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和2mol水,放出熱量為114.6kJ,所以其熱化學(xué)方程式:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6kJ?mol-1,中和熱方程式為:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol。
(4)①4次溫度差分別為:2.5℃;4.0℃,3.9℃,4.1℃,第1組數(shù)據(jù)相差較大應(yīng)舍去,其他三次溫度差平均值4.0℃;
③a.裝置保溫;隔熱效果差;測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故a選;
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù),會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高,中和熱的數(shù)值偏大,故b不選;
c.盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中;否則會導(dǎo)致熱量散失,中和熱的數(shù)值偏小,故c不選;
d.溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測溫度;硫酸的起始溫度偏高,測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故d選;
故答案為ad。【解析】環(huán)形玻璃棒攪拌棒保溫、隔熱、減少熱量損失H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol4.0ad14、略
【分析】【分析】
本題主要考察實(shí)驗(yàn)探究;注意“單一變量”原則。
【詳解】
(1)①題中已告知I-被O2氧化,所以離子方程式為4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;
②這三組實(shí)驗(yàn)中,變量是H+的濃度,結(jié)果是溶液變藍(lán)的速度,反映出H+的濃度對I-被O2氧化的速率;
③對于非氣相反應(yīng)而言;加快反應(yīng)速率的措施還有加熱,增加其他反應(yīng)物的濃度,或者加入催化劑(在本實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)速率較快,為了更好的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可不使用催化劑);
④實(shí)驗(yàn)IV的作用是對照作用,排除SO42-對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;
(2)ii,對照i的說法為增大c(H+),增強(qiáng)I-的還原性;
對比實(shí)驗(yàn)V、VI、VII,三組實(shí)驗(yàn)的溶液b在變化,根據(jù)單一變量原則,溶液a是不應(yīng)該有變動的,所以X應(yīng)為10mL1mol·L-1KI溶液、10mLH2O,由于實(shí)驗(yàn)VII的溶液b中H+濃度比實(shí)驗(yàn)VI的大,反應(yīng)速率會加快,這意味著單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)量會增多,指針會出現(xiàn)偏轉(zhuǎn),且比實(shí)驗(yàn)VI的大;經(jīng)過對比,實(shí)驗(yàn)V和VIII的溶液b相同,則兩個實(shí)驗(yàn)的溶液a應(yīng)該有所不同,實(shí)驗(yàn)探究的是H+的影響,實(shí)驗(yàn)V的a溶液中沒有H+,則實(shí)驗(yàn)VIII的a溶液中應(yīng)該有H+,故Z為10mL1mol·L-1KI溶液、2mL0.2mol·L-1H2SO4溶液、8mLH2O?!窘馕觥?H++4I-+O2==2I2+2H2O其他條件相同時,增大c(H+)使I-被O2氧化的速率加快升高溫度或通入O2對照實(shí)驗(yàn),證明SO42-對該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響增強(qiáng)I-的還原性10mL1mol·L-1KI溶液、10mLH2O指針偏轉(zhuǎn)大于Ⅵ10mL1mol·L-1KI溶液、2mL0.2mol·L-1H2SO4溶液、8mLH2O15、略
【分析】【分析】
為避免酸液沸騰而飛濺,將濃硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不斷攪拌得到濃硫酸和甲醇的混合溶液。該混合液和NaClO3在三頸燒瓶中反應(yīng)產(chǎn)生ClO2,ClO2和H2O2、NaOH在B中反應(yīng)產(chǎn)生NaClO2,多余的ClO2用C中NaOH溶液吸收。
【詳解】
(1)濃硫酸密度大且溶于水放出大量的熱;所以,將濃硫酸與50%甲醇溶液配制混合溶液的操作是:將一定量的濃硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不斷攪拌,故答案為:將一定量的濃硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不斷攪拌;
(2)氣體中ClO2濃度較高時易發(fā)生爆炸,實(shí)驗(yàn)過程中需要持續(xù)通入CO2的目的,一是攪拌作用,二是降低ClO2的濃度(或減小ClO2的體積分?jǐn)?shù)),防止爆炸,故答案為:降低ClO2的濃度(或減小ClO2的體積分?jǐn)?shù));防止爆炸;
(3)裝置A中,CH3OH作還原劑,氧化產(chǎn)物為CO2,C元素化合價升高6,NaClO3是氧化劑,還原產(chǎn)物為ClO2,Cl元素化合價降低1,根據(jù)電子得失守恒可知,CH3OH與NaClO3的物質(zhì)的量之比為1:6;即氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為6:1,故答案為:6:1;
(4)ClO2和H2O2、NaOH在B中反應(yīng)產(chǎn)生NaClO2,ClO2作氧化劑,還原產(chǎn)物為NaClO2,H2O2作還原劑,氧化產(chǎn)物是O2,結(jié)合電子得失守恒、原子守恒可得裝置B中方程式為:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O,故答案為:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O;
(5)飽和NaClO2溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaC1O2?3H2O,高于60℃時分解,在38~60℃之間析出NaClO2,故要控制溫度在38~60℃之間蒸發(fā)濃縮,并且趁熱過濾除去母液,得到的晶體也要用38~60℃的熱水洗滌,在低于60oC的真空中蒸發(fā);干燥,故答案為:控制在38~60℃之間蒸發(fā)濃縮;控制溫度在38~60℃之間趁熱過濾;
(6)C1O2與NaOH溶液反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的兩種鈉鹽,其中一種為NaClO2,Cl元素的化合價降低1,則另一種產(chǎn)物必為NaClO3,結(jié)合原子守恒可知,另一種產(chǎn)物為H2O,即C1O2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O,故答案為:2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O;
(7)NaClO2將I-氧化成I2,加入淀粉碘化鉀,溶液為藍(lán)色,用Na2S2O3滴定溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且30s內(nèi)不恢復(fù)為藍(lán)色,說明I2消耗完,此時為滴定終點(diǎn)。滴定消耗Na2S2O3物質(zhì)的量=0.2000mol/L×18mL×10-3=3.6×10-3mol,根據(jù)得失電子守恒有以下關(guān)系:NaClO2~Cl-~4e-~4I-~2I2~4Na2S2O3,故3.6×10-3molNa2S2O3對應(yīng)NaClO2的物質(zhì)的量==9×10-4mol,則1.000g樣品中NaClO2的物質(zhì)的量n=9×10-4×10mol=9×10-3mol,質(zhì)量m=9×10-3mol×90.5g/mol=0.8145g,則該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==81.45%;故答案為:溶液由藍(lán)色變無色,且30秒內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色;81.45%。
【點(diǎn)睛】
(7)只要分析出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物,就能根據(jù)電子得失守恒分析出:NaClO2~Cl-~4e-~4I-~2I2~4Na2S2O3,然后用關(guān)系式法計(jì)算即可?!窘馕觥繉⒁欢康臐饬蛩嵫厝萜鞅诼⑷?0%的甲醇溶液中,并不斷攪拌降低ClO2的濃度(或減小ClO2的體積分?jǐn)?shù)),防止爆炸6:12ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2+2H2O控制在38~60℃之間蒸發(fā)濃縮控制溫度在38~60℃之間趁熱過濾2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O溶液由藍(lán)色變無色,且30秒內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色81.45%五、原理綜合題(共3題,共12分)16、略
【分析】【分析】
(1)COS為共價化合物;O;S與C都形成2對共用電子,由此可寫出其電子式;利用同周期元素的性質(zhì)遞變規(guī)律,可推出C與O的非金屬性強(qiáng)弱,由此得出共用電子對偏向情況。
(2)已知COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)△H1=-34kJ/mol①
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ/mol②
利用蓋斯定律,將②-①即得H2S與CO反應(yīng)生成COS的熱化學(xué)方程式。
100℃時將CO與H2S按物質(zhì)的量比為1∶1充入反應(yīng)器中,達(dá)平衡后CO的轉(zhuǎn)化率α=33.3%,由此可求出平衡時各物質(zhì)的濃度,從而計(jì)算出反應(yīng)的平衡常數(shù)K。
(3)①可認(rèn)為m1與m2的分母相同,由平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率變化,可確定m1與m2的大小。
②a.若反應(yīng)停止了,H2S的轉(zhuǎn)化率不變;
b.反應(yīng)確定了,反應(yīng)的△H也就確定了;
c.反應(yīng)達(dá)到平衡時;升高溫度,依據(jù)正反應(yīng)的熱效應(yīng)確定平衡移動的方向;
d.催化劑活性降低;對反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不產(chǎn)生影響。
【詳解】
(1)COS為共價化合物,O、S與C都形成2對共用電子,則電子式為C與O為同周期元素,O在C的右邊,非金屬性O(shè)>C,則共用電子對偏向O(氧);判斷依據(jù)是C與O同周期,核電荷數(shù)O>C,原子半徑OC。答案為:O(氧);C與O同周期,核電荷數(shù)O>C,原子半徑OC;
(2)已知COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)△H1=-34kJ/mol①
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ/mol②
利用蓋斯定律,將②-①即得H2S與CO反應(yīng)生成COS的熱化學(xué)方程式為CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)△H2=-7kJ/mol。答案為:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)△H2=-7kJ/mol;
100℃時將CO與H2S按物質(zhì)的量比為1∶1充入反應(yīng)器中(設(shè)二者濃度都為1mol/L),達(dá)平衡后CO的轉(zhuǎn)化率α=33.3%,即則三段式為:
反應(yīng)的平衡常數(shù)K==0.25。答案為:0.25;
(3)①可認(rèn)為m1與m2的分母相同,由m2變?yōu)閙1,H2S的轉(zhuǎn)化率增大,則平衡正向移動,從而確定在H2S濃度相同時,是增大CO濃度所致,所以m1>m2。答案為:>;
②a.若反應(yīng)停止了,則反應(yīng)不可逆,升高溫度H2S的轉(zhuǎn)化率不變;a不合題意;
b.對于一個確定的反應(yīng),反應(yīng)的△H確定,△H不隨平衡移動而發(fā)生改變,b不合題意;
c.因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡逆向移動,H2S轉(zhuǎn)化率減小;c符合題意;
d.即便溫度升高;催化劑的活性降低,對反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率也不產(chǎn)生影響,d不合題意;
故選c。答案為:c。
【點(diǎn)睛】
對于一個可逆反應(yīng),當(dāng)加入催化劑時,不能改變反應(yīng)進(jìn)行的趨勢,只能使單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率變化程度增大或減小?!?/p>
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