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文檔簡介

…………○…………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2025年滬科版選修4化學(xué)上冊月考試卷587考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、下列熱化學(xué)方程式書寫正確且對應(yīng)的△H的數(shù)值和意義與括號內(nèi)表述相符的是A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol(燃燒熱)B.NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(中和熱)C.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=-242kJ/mol(反應(yīng)熱)D.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol(反應(yīng)熱)2、反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的能量變化如圖所示,a、b均為正值;單位是kJ,下列說法正確的是。

A.N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=(a-b)kJ·mol-1B.NH3(g)?N2(g)+H2(g)△H=(b-a)kJ·mol-1C.NH3中氮氫鍵鍵能為bkJ·mol-1D.壓強越大,該反應(yīng)的△H越小3、已知某弱酸的酸式鹽有NaH2XO4和Na2HXO4兩種,其中NaH2XO4的溶液呈酸性,Na2HXO4溶液呈堿性。30℃時,NaH2XO4溶液和Na2HXO4溶液,二種溶液的濃度均為0.1mol·L-1,其中均存在的關(guān)系是()A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14B.c(H+)+2c(H3XO4)+c(H2XO4-)=c(XO43-)+c(OH-)C.c(Na+)+c(H+)=c(H2XO4-)+c(OH-)+2c(HXO42-)+3c(XO43-)D.c(H+)+c(H3XO4)=c(HXO42-)+2c(XO43-)+c(OH-)4、常溫下,將1.0mol·L-1的氨水滴入10mL1.0mol·L-1鹽酸中;溶液pH和溫度隨加入氨水體積變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是。

A.KW的比較:a點>b點B.水的電離程度:a>b>c>dC.b點時溶液中c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)D.c點時溶液中c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)5、常溫下,向某酸H3A水溶液滴加KOH溶液,混合溶液中l(wèi)gX隨pH變化關(guān)系如圖所示,圖中X表示或或下列說法正確的是()

A.Ka2(H3A)的數(shù)量級為10-7B.曲線Ⅰ表示pH與lg的變化關(guān)系C.向H3A溶液中加入一定量的KOH溶液至pH=5時,=100.6D.KH2A與K2HA等物質(zhì)的量混合的溶液中:3c(K+)=2[c(H2A-)+c(HA2-)+c(A3-)+c(H3A)]6、已知HA的酸性弱于HB的酸性。25℃時,用NaOH固體分別改變物質(zhì)的量濃度均為0.1mol?L-1的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的體積變化忽略不計),溶液中A-、B-的物質(zhì)的量濃度的負對數(shù)與溶液的pH的變化情況如圖所示。下列說法正確的是()

A.曲線Ⅰ表示溶液的pH與-lgc(A-)的變化關(guān)系B.=1000C.溶液中水的電離程度:M>ND.N點對應(yīng)的溶液中c(Na+)<Q點對應(yīng)的溶液中c(Na+)7、下列關(guān)于0.5mol·L-1NaHCO3溶液的說法正確的是A.溶質(zhì)的電離方程式為NaHCO3=Na++H++CO32-B.溫度升高,c(HCO3-)增大C.加水稀釋后,n(H+)與n(OH-)的乘積變大D.離子濃度關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)8、已知某溫度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()

A.B.向飽和AgCl溶液中加入NaCl固體,可使a點變到d點C.一定溫度下,AgCl固體分別在下列溶液a.溶液b.蒸餾水、c.溶液中的溶解度由大到小的排列順序是b>a>cD.常溫下,AgCl在純水中的比在溶液中的大9、用電解法處理含Cr2072-的廢水,探究不同因素對含Cr2072-廢水處理的影響,結(jié)果如表所示(Cr2072-的起始濃度、體積、電壓、電解時間均相同)。下列說法錯誤的是。實驗iiiiiiiv

是否加入Fe2(S04)3否否否是否加入H2S04否加入lmL加入lmL加入lmL陰極村料石墨石墨石墨石墨陽極材料石墨石墨石墨鐵Cr2072-的去除率0.092%12.7%20.8%57.3%實驗iii中Fe3+去除Cr2072-的機理

A.實驗ii與實驗i對比,其他條件不變,增加c(H+)有利于Cr2072-的去除B.實驗iii與實驗ii對比,其他條件不變,增加c(Fe3+)有利于Cr2072-的去除C.實驗iv中循環(huán)利用提高了Cr2072-的去除率D.若實驗iv中去除O.OlmolCr2072-電路中共轉(zhuǎn)移0.06mol電子評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、在3個體積均為2.0L的恒容密閉容器中,反應(yīng)CO2(g)+C(s)2CO(g)?H>0分別在一定溫度下達到化學(xué)平衡狀態(tài)。下列說法正確的是()。容器溫度/K起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/moln(CO2)n(C)n(CO)n(CO)n(CO)n(CO)Ⅰ9770.280.5600.4Ⅱ9770.560.560xⅢ1250000.56y

A.達到平衡時,向容器Ⅰ中增加C(s)的量,平衡正向移動B.x=0.8,y>0.4C.達到平衡時,容器Ⅲ中的CO的轉(zhuǎn)化率小于D.若起始時向容器Ⅱ中充入0.1molCO2、0.2molCO和足量的C(s),則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進行11、臭氧是理想的脫硝試劑,其反應(yīng)為:反應(yīng)達平衡后,其他條件不變,只改變下圖中的條件,正確的是A.B.C.D.12、汽車尾氣凈化器中發(fā)生的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。一定溫度下,在三個體積均為1.0L恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下:。容器溫度/(℃)起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)NOCON2CO2N2CO2N2CO2I4000.20.2000.12II4000.40.400III300000.10.20.075

下列說法正確是A.該反應(yīng)的ΔS<0、ΔH<0B.容器I中達到平衡所需時間2s,則v(N2)=0.06mol?L-1·S-1C.達到平衡時,體系中c(CO)關(guān)系:c(CO,容器II)>2c(CO,容器I)D.若起始時向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,開始時V正>V逆13、H2S為二元弱酸,20℃的pKa1=6.89,pKa2=14.15(電離常數(shù)K的負對數(shù)-lgK=pK)。在20℃時,向0.1mol·L-1的Na2S溶液中緩慢通入HCl(忽略溶液體積變化和H2S的揮發(fā)),在該過程中下列微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是()A.溶液中c(HS-)=c(S2-)時,c(S2-)+2c(H2S)-)B.溶液呈中性時,c(HS-)+2c(H2S)=c(Cl-)C.溶液pH=6.89時,c(Cl-)>c(HS-)=c(H2S)>c(H+)>c(OH-)D.溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1時,c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)=c(H+)14、常溫下,將NaOH固體分別加入濃度均為0.1mol·L-1、體積均為100mL的兩種一元酸HX、HY的溶液中,lg隨加入NaOH的物質(zhì)的量的變化情況如圖所示。下列敘述正確的是。

A.由a點到e點水的電離程度先增大后減小B.d點溶液中存在:c(HX)+c(X-)=0.1mol/LC.c點溶液中存在:c(Y-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HY)D.b點溶液中存在:c(HY)+c(Na+)=0.1mol/L15、常溫下,向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加0.2mol·L-1NaOH溶液,有關(guān)微粒的物質(zhì)的量變化如圖,根據(jù)圖示判斷,下列說法錯誤的是()

A.在P點時,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B.當(dāng)V(NaOH)=20mL時,c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)C.當(dāng)V(NaOH)=30mL時,2c(Na+)=3[c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)]D.當(dāng)V(NaOH)=40mL時,c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)>c(OH-)>c(H+)16、下列說法正確的是A.常溫下pH為5的鹽酸溶液稀釋1000倍后,pH等于8B.濃度均為0.1mol/L的氨水和氯化銨溶液,水電離出的c(H+)前者小于后者C.碳酸鈉溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CO32﹣)+c(OH﹣)+c(HCO3﹣)D.等濃度的CH3COOH與KOH以任意比混合:c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)17、常溫下,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,分別向20mL0.1mol/LNaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液;滴定曲線如圖所示。下列敘述正確的是。

A.b點溶液中粒子濃度大小關(guān)系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COOH)>c(OH-)B.c點溶液中存在:c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)C.溶液中由水電離出c(H+)大小關(guān)系:bD.d點溶液中:=180評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)18、氮元素可以形成多種氫化物,如NH3、N2H4等。

(1)工業(yè)上,可用次氯酸鈉與氨反應(yīng)制備N2H4(肼),副產(chǎn)物對環(huán)境友好,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

(2)工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g);該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如圖所示:

①該反應(yīng)的ΔH_____0(填“>”或“<”)。

②已知原料氣中的氨碳比[]為x,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為a,在一定溫度和壓強下,a與x的關(guān)系如圖所示。a隨著x的增大而增大的原因是______。圖中A點處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為__________。

(3)①在氨水加水稀釋的過程中,NH3·H2O的電離程度增大,的值_______。(填“增大”;“減小”或“不變”;)

②室溫下,amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是_____(用離子方程式表示),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(用含a的數(shù)學(xué)表達式表示)。19、實驗測得4g甲醇在氧氣中完全燃燒,生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出90.8kJ的熱量。試寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式________。20、根據(jù)下列敘述寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

(1)已知16g固體硫完全燃燒時放出148.4kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________________.

(2)如圖是SO2生成SO3反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:________________.

(3)拆開1molH﹣H鍵、1molN﹣H鍵、1molN≡N鍵需要的能量分別是436kJ、391kJ、946kJ,則1molN2完全反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)熱△H為____________,1molH2完全反應(yīng)生成NH3所放出的熱量為______________.21、硼酸(H3BO3)在食品;醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

(1)請完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:B2H6+6H2O=2H3BO3+__________。

(2)在其他條件相同時,反應(yīng)H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的轉(zhuǎn)化率()在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化見圖12;由此圖可得出:

①溫度對應(yīng)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是_______________________。

②該反應(yīng)的_____0(填“<”、“=”或“>”)。

(3)H3BO3溶液中存在如下反應(yīng):H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq),已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中,上述反應(yīng)于298K達到平衡時,c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的電離可忽略不計,求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列入K的表達式中,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)__________22、在一個2L的密閉容器中,加入3molA和1molB,發(fā)生下述反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+3D(s);5min達到平衡時,C的濃度為0.6mol/L。

(1)達到平衡時,A的轉(zhuǎn)化率為________,此溫度下的平衡常數(shù)K=_______________。(保留一位小數(shù))

(2)維持容器的溫度不變,若縮小容器的體積,則平衡將向________(填“正反應(yīng)方向移動”“逆反應(yīng)方向移動”或“不移動”)。

(3)維持容器的體積和溫度不變,向密閉容器中加入氦氣,達到新平衡時,B、C的濃度之比將________(填“增大”;“減小”或“不變”)。

(4)當(dāng)增加A的濃度,B的轉(zhuǎn)化率________;若將C分離出來,化學(xué)平衡常數(shù)________。(填“增大”、“減小”或“不變”)23、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)的量分數(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℃)恒容裝置中進行該反應(yīng);下列能說明達到平衡狀態(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℃達到平衡時體系的總壓強為p;該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計算表達式為_______。(不必化簡,用平衡分,壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))

(2)Sabatier反應(yīng)在空間站運行時,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)點是_______________。24、化學(xué)與生活;生產(chǎn)、科研密切相關(guān);請根據(jù)所學(xué)知識回答:

物質(zhì)在水中可能存在電離平衡;鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡;它們都可看作化學(xué)平衡。

(1)A為0.1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為____。

(2)B為0.1mol·L-1NaHCO3溶液,實驗測得NaHCO3溶液的pH>7,請分析NaHCO3溶液顯堿性的原因:___。

(3)C為FeCl3溶液,實驗室中配制FeCl3溶液時通常需要向其中加入___,目的是___;

(4)若把B和C溶液混合,將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體,該反應(yīng)的離子方程式為___。25、(1)AlCl3溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),原因是____________________________(用離子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是____________________(寫化學(xué)式)。實驗室在保存AlCl3溶液時,常在溶液中加少量的________;以抑制其水解。

(2)將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。

(3)25℃時,pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),溶液中,c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。

(4)物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等,則混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),醋酸體積________氫氧化鈉溶液體積(填“>”“=”或“<”)。

(5)已知0.1mol·L-1的NaHCO3溶液pH=9,則溶液中c(CO32-)________c(H2CO3)(填“>”“=”或“<”),其溶液顯電中性的原因是________________________(用離子濃度關(guān)系式表示)。評卷人得分四、判斷題(共1題,共6分)26、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共27分)27、隨著我國碳達峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:

反應(yīng)Ⅰ:

反應(yīng)Ⅱ:

反應(yīng)Ⅲ:

回答下列問題:

(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實驗測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。

(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。

A.增大壓強B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。

②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分數(shù)。已知CH3OH的沸點為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時平衡體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。

注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。

①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。

②相對總能量_______eV(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)28、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH

(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語解釋其呈酸性的原因:________________。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。

(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。

(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。29、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。

(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)

(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。

(2)點③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。

(3)點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)

(4)點②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共3題,共24分)30、工業(yè)上用重晶石(主要成分為BaSO4)制備BaCO3的常用方法有高溫煅燒還原法;沉淀轉(zhuǎn)化法等。高溫煅燒還原法的工藝流程可簡單表示如下:

(1)若“煅燒”時產(chǎn)生一種有毒的還原性氣體,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

(2)工業(yè)上煅燒重晶石礦粉時,為使BaSO4得到充分的還原和維持反應(yīng)所需的高溫,應(yīng)采取的措施是________。

a加入過量的焦炭;同時通入空氣。

b設(shè)法將生成的BaS及時移出。

(3)在第一次過濾后洗滌,檢驗是否洗滌干凈的試劑最好是________。

(4)沉淀轉(zhuǎn)化法制備BaCO3可用飽和Na2CO3溶液將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3:

BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+(aq)

①在實驗室將少量BaSO4固體全部轉(zhuǎn)化為BaCO3的實驗操作方法與步驟為_________。

②與高溫煅燒還原法相比,沉淀轉(zhuǎn)化法的優(yōu)點主要有_______。

③已知:Ksp(BaCO3)=2.40×10-9,Ksp(BaSO4)=1.20×10-10。現(xiàn)欲用沉淀轉(zhuǎn)化法將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。31、近年來隨著新能源汽車等行業(yè)的不斷發(fā)展,產(chǎn)生了大量的廢舊三元鋰電池,從廢舊鋰電池中回收鈷、鋰、鎳、錳等金屬是新能源汽車發(fā)展道路上必須解決的問題。一種對正極材料[LiNi(1-x-y)CoxMnyO2]各金屬進行回收處理的工藝如圖所示:

已知:金屬離子的浸出率計算公式為式中η為金屬的浸出率,為百分數(shù);C為金屬離子的質(zhì)量濃度,單位為g·mL-1;V為濾液體積;單位為mL;m為鎳鈷錳酸鋰粉末中各金屬的理論質(zhì)量,單位為g。

(1)“放電處理”能提高金屬鋰的回收率,原因是______。

(2)LiCoO2(難溶于水)參與“浸出還原”反應(yīng)的離子方程式為______。

(3)“共沉淀”過濾后需洗滌濾渣便于進一步回收利用,洗滌的操作過程為______。

(4)浸出實驗首先在三頸燒瓶中加入適量的H2SO4和H2O2,后將準(zhǔn)確稱量5.000gLiNi(1-x-y)CoxMnyO2粉料(其中鈷元素含量為18.00%)倒入,反應(yīng)后將其過濾后定容得溶液的體積為50.00mL,采用電感耦合等離子體光譜儀測定浸出濾液中Co2+為的濃度為17.64mg·mL-1,則Co2+的浸出率為______。

(5)已知:[Co(H2O)6]2+呈粉紅色,[CoCl4]2-呈藍色。將CoCl2溶于水,加入濃鹽酸后,溶液由粉紅色變?yōu)樗{色,存在平衡:[Co(H2O)6]2++4C1-?[CoC14]2-+6H2O

①等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為______。

②將溶液加水稀釋后,藍色溶液又變?yōu)榉奂t色溶液,請用平衡移動原理解釋原因______。32、重鉻酸鈉是一種用途極廣的氧化劑,工業(yè)上可以用鉻鐵礦[主要成分Fe(CrO2)2(或?qū)懗蒄eO·Cr2O3),還含有A12O3、Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)]制備,同時還可回收Cr。其主要工藝流程如圖所示:

已知部分物質(zhì)的溶解度曲線如圖1所示。

請回答下列問題:

(1)煅燒生成Na2CrO4的化學(xué)方程式為___________。

(2)操作a的實驗步驟為___________。

(3)加入Na2S溶液后使硫元素全部以S2O的形式存在,寫出生成Cr(OH)3的離子方程式___________。

(4)采用石墨電極電解Na2CrO4溶液制備Na2Cr2O7,其原理如圖2所示,寫出電極b的電極反應(yīng)式:________。

(5)根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),含CrO的廢水要經(jīng)化學(xué)處理使其濃度降至5.0×10-7mol·L-1以下才能排放??刹捎眉尤肟扇苄凿^鹽生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10],再加入硫酸處理多余的Ba2+的方法處理廢水。加入可溶性鋇鹽后,廢水中Ba2+的濃度應(yīng)不小于___________mol·L-1,廢水處理后方能達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】

A、燃燒熱是以1mol可燃物作為標(biāo)準(zhǔn)來進行測定的,故氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol;選項A錯誤;

B、在稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時的反應(yīng)熱叫做中和熱,CH3COOH是弱酸;在中和反應(yīng)中由于電離吸收熱量,其反應(yīng)熱大于-57.3kJ/mol,選項B錯誤;

C、水分解生成氫氣和氧氣是吸熱反應(yīng),焓變?yōu)檎?,H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+242kJ/mol;選項C錯誤;

D、碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳放熱,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;選項D正確。

答案選D。2、A【分析】【詳解】

A.由圖知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)?H=(a-b)kJ·mol-1;A正確;

B.由圖知NH3(g)?N2(g)+H2(g)?H=(b-a)kJ·mol-1;B錯誤;

C.NH3中氮氫鍵鍵能為bkJ·mol-1;C錯誤;

D.反應(yīng)的?H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量;D錯誤;

答案選A。3、C【分析】【分析】

NaH2XO4的溶液呈酸性,說明電離程度大于水解程度,Na2HXO4溶液呈堿性,說明水解程度大于電離程度,溶液中存在物料守恒,0.1mol?L-1NaH2XO4溶液中存在:c(Na+)=c()+c()+c()+c(H3XO4),Na2HXO4溶液中存在:c(Na+)=2c()+2c()+2c()+2c(H3XO4),由溶液呈電中性原則可知,c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+2c()+3c();結(jié)合物料守恒和電荷守恒聯(lián)式比較,注意水的離子積常數(shù)與溫度的關(guān)系。

【詳解】

A.常溫下c(H+)?c(OH-)=1×10-14,溫度升高,促進水的電離,水的離子積常數(shù)增大,則30℃時,c(H+)?c(OH-)>1×10-14;故A錯誤;

B.溶液中存在物料守恒,0.1mol?L-1NaH2XO4溶液中存在:c(Na+)=c()+c()+c()+c(H3XO4),Na2HXO4溶液中存在:c(Na+)=2c()+2c()+2c()+2c(H3XO4),由電中性原則可知,兩種溶液中都存在:c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+2c()+3c(),則有0.1mol?L-1NaH2XO4溶液中存在:c(H3XO4)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),Na2HXO4溶液中存在:c()+c(H+)+2c(H3XO4)=c(OH-)+c(),則只有Na2HXO4溶液中存在該關(guān)系;故B錯誤;

C.由溶液呈電中性原則可知,溶液中陽離子所帶電荷等于陰離子所帶電荷,則c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+2c()+3c();故C正確;

D.由B分析可知,只有0.1mol?L-1NaH2XO4溶液中存在該關(guān)系;故D錯誤;

故選C。4、D【分析】【詳解】

A.由圖中看出,b點溫度高于a點,則KW的比較:a點

B.a點為鹽酸,水的電離受到抑制,b點為NH4Cl溶液,NH4+水解促進水的電離,所以水的電離程度:a

C.b點為NH4Cl溶液,離子濃度關(guān)系為c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);C不正確;

D.c點時溶液為NH4Cl與氨水的混合溶液,pH=7,c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-);D正確。

故選D。5、C【分析】【詳解】

A.由圖可知時,pH分別為即分別為K的數(shù)量級為故A錯誤;

B.當(dāng)pH相等時,曲線Ⅰ表示的lgX最大,因此曲線Ⅰ表示pH與的變化關(guān)系;故B錯誤;

C.所以由于所以所以故C正確;

D.將與按物質(zhì)的量相混的溶液,根據(jù)物料守恒應(yīng)有故D錯誤。

答案:C。6、D【分析】【詳解】

A.HA的酸性弱于HB的酸性,則Ka(HA)<Ka(HB),加入NaOH變?yōu)橹行詴r,HA加入的NaOH固體量少,c(Na+)離子濃度小,c(A?)離子濃度小,則?lgc(A?)大,因此曲線II表示pH與?1gc(A?)的關(guān)系;故A錯誤;

B.對于HA,取點(10,2),則c(H+)=10?10molL?1,c(A?)=10?2molL?1,則同理對于HB,取點(8,2),則c(H+)=10?8molL?1,c(B?)=10?2molL?1,則所以Ka(HB):Ka(HA)=10?9:10?11=100;故B錯誤;

C.M點和N點溶液中c(A?)=c(B?),M點是酸電離占主要顯酸性,是抑制水的電離溶液,N點是鹽水解占主要顯堿性,所以水的電離程度M<N;故C錯誤;

D.對于N點溶液,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH?)+c(B?),對于Q點溶液,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH?)+c(A?),N點和Q點溶液pH相同,則兩溶液中c(H+)和c(OH?)分別相等,但c(B?)?),則N點對應(yīng)的溶液中c(Na+)+);故D正確。

綜上所述,答案為D。7、C【分析】【詳解】

A.碳酸氫鈉完全電離出鈉離子和碳酸氫根離子,電離方程式為:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-只能部分電離;故A錯誤;

B.碳酸氫鈉中碳酸氫根離子會發(fā)生水解,升高溫度,水解程度增加,所以c(HCO3-)減??;故B錯誤;

C.加水稀釋,促進碳酸氫根離子水解,水電離出的氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量會增加,所以溶液中n(H+)與n(OH-)的乘積變大;故C正確;

D.在溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-);故錯D誤;

故選C。8、D【分析】【詳解】

由圖可知,縱橫坐標(biāo)的乘積越大,越小,則a、d點在AgCl的沉淀溶解平衡曲線上,b點在AgBr在沉淀溶解平衡曲線上;

A.圖像b點所以故A正確;

B.向飽和AgCl溶液中加入NaCl固體,增大,平衡逆向移動,減小,減小,增大;可使a點變到d點,故B正確;

C.越大,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移動程度越大,AgCl的溶解度越小,則AgCl的溶解度由大到小排列順序是故C正確;

D.只受溫度的影響,溫度不變,則不變,所以常溫下,AgCl在純水中的與在溶液中的相等;故D錯誤;

故選D。

【點睛】

難溶電解質(zhì)的只受溫度的影響,溫度不變,不變,與其所處的環(huán)境無關(guān);但其溶解度與所處的環(huán)境有關(guān),例如C項,一定溫度下,AgCl固體在三種溶液中的溶解度比較,越大,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移動程度越大,AgCl的溶解度越?。辉倮鏒項,常溫下,AgCl在純水中的與在溶液中的相等,但是AgCl在純水中的溶解度比在溶液中的溶解度大。這是同學(xué)們的易錯點。9、D【分析】【詳解】

A.實驗ii與實驗i對比,差別在于是否加入1mL的硫酸,加了硫酸,去除率明顯提升,所以增加c(H+)有利于Cr2O72-的去除;故A正確;

B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷加入Fe2(SO4)3,增加c(Fe3+),Cr2O72-的去除率明顯提升;故B正確;

C.實驗iv中,在陰極,F(xiàn)e3+得電子產(chǎn)生Fe2+,F(xiàn)e2+被Cr2O72-氧化后再產(chǎn)生Fe3+,F(xiàn)e2+循環(huán)利用提高了Cr2O72-的去除率;故C正確;

D.實驗iv中,鐵作陽極先失去電子變成Fe2+,然后發(fā)生反應(yīng):Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,去除0.0lmolCr2O72-理論上共轉(zhuǎn)移0.06mol電子,但Cr2O72-的去除率只有57.3%;所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.06mol,故D錯誤。

故選D。二、多選題(共8題,共16分)10、CD【分析】【詳解】

A.達到平衡時,向容器Ⅰ中增加C(s)的量,由于CO2(g);CO(g)的濃度都不發(fā)生變化;所以平衡不發(fā)生移動,A不正確;

B.容器Ⅱ相當(dāng)于容器Ⅰ減小體積為1L;此時平衡逆向移動,x<0.8,B不正確;

C.若容器Ⅲ中溫度也為977K,與容器Ⅰ為等效平衡,達到平衡時,y=0.4,容器Ⅲ中的CO的轉(zhuǎn)化率為=現(xiàn)容器Ⅲ中溫度為1250K,相當(dāng)于977K時的平衡體系升高溫度,平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率減小,所以容器Ⅲ中的CO的轉(zhuǎn)化率小于C正確;

D.在容器Ⅰ中,K==1,若起始時向容器Ⅱ中充入0.1molCO2、0.2molCO和足量的C(s),此時濃度商Q==0.2<1;所以平衡將向正反應(yīng)方向進行,D正確;

故選CD。11、AD【分析】【詳解】

A.由圖像可知,增大壓強,(正)>(逆);平衡正向移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個氣體體積減小的方向,A正確;

B.由圖像可知;增大壓強,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動,而該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個氣體體積減小的方向,增大壓強,平衡正向移動,B錯誤;

C.由圖像可知,升高溫度,K增大,說明平衡正向移動,但該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,C錯誤;

D.由圖像可知,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,反應(yīng)物的濃度增大,D正確;

故答案為:AD。12、AD【分析】【詳解】

A、反應(yīng)前的氣體系數(shù)之和大于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和,此反應(yīng)屬于熵減,即△S<0,反應(yīng)I中產(chǎn)生的N2的物質(zhì)的量為0.12/2mol=0.06mol,對比反應(yīng)I和反應(yīng)III,降低溫度,N2的物質(zhì)的量升高,說明降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,即△H<0,故A正確;B、達到平衡N2的物質(zhì)的量為0.12/2mol=0.06mol,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達式,v(N2)=0.06/(1×2)mol/(L·s)=0.03mol/(L·s),故B錯誤;C、反應(yīng)II相當(dāng)于在I的基礎(chǔ)上再通入0.2molNO和0.2molCO,此時假如平衡不移動,c(CO,容器II)=2c(CO,容器I),增大反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,因此有c(CO,容器II)<2c(CO,容器I),故C錯誤;D、2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始濃度:0.20.200

變化濃度:0.120.120.060.12

平衡濃度:0.080.080.060.12根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達式,K==21,若起始時向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,此時的濃度商Qc==10<21,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,V正>V逆;故D正確。

點睛:本題易錯點是選項C,首先分析反應(yīng)I投入量和反應(yīng)II的投入量,反應(yīng)II的投入量與反應(yīng)I投入量呈比值,因此在反應(yīng)I的基礎(chǔ)上再投入通入0.2molNO和0.2molCO,假如平衡不移動,c(CO,容器II)=2c(CO,容器I),增加反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO被消耗,因此有c(CO,容器II)<2c(CO,容器I),從而作出合理判斷。13、BC【分析】【分析】

Na2S溶液中通入HCl,有電荷守恒:c(Cl?)+2c(S2?)+c(HS?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+)和物料守恒:c(Na+)=2c(S2?)+2c(HS?)+2c(H2S),兩式相加可得質(zhì)子守恒:c(Cl?)+c(OH?)═c(H+)+c(HS?)+2c(H2S)。

【詳解】

A.根據(jù)c(HS?)=c(S2?)可知,溶液呈堿性,所以c(OH?)>c(H+),由質(zhì)子守恒:c(Cl?)+c(OH?)═c(H+)+c(HS?)+2c(H2S),可得c(Cl?)<c(HS?)+2c(H2S),由于c(HS?)=c(S2?),所以c(Cl?)<c(S2?)+2c(H2S);故A錯誤;

B.由質(zhì)子守恒:c(Cl?)+c(OH?)═c(H+)+c(HS?)+2c(H2S),pH=7的溶液c(OH?)=c(H+),可得c(Cl?)═c(HS?)+2c(H2S);故B正確;

C.溶液pH=6.89時,c(H+)=10-6.89溶液顯酸性,Ka1=10-6.89,所以c(HS-)=c(H2S),弱電解質(zhì)的電離比較弱,溶液中離子濃度大小關(guān)系是c(Cl-)>c(HS-)=c(H2S)>c(H+)>c(OH-);故C正確;

D.c(Cl?)=0.200mol?L?1,說明Na2S恰好和通入的HCl完全反應(yīng)生成NaCl和H2S。溶液中,c(Na+)=c(Cl?),根據(jù)電荷守恒:c(Cl?)+2c(S2?)+c(HS?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+),可得c(OH-)+c(H2S)+2c(S2-)=c(H+),故D錯誤;故選:BC。14、CD【分析】【詳解】

A.a點lg=12,則溶液中c(H+)=0.1mol/L,可知HX為強酸,e點lg=0,則溶液中c(H+)=10-7mol/L完全中和;強酸對水的電離起抑制作用,酸的濃度減小,則水的電離變大,由a點到e點水的電離程度一直增大,A項錯誤;

B.HX為強酸會完全電離;溶液中不存在HX,B項錯誤;

C.c點lg=6,則溶液中c(H+)=10-4mol/L,此時消耗的NaOH為0.005mol,則溶液中的溶質(zhì)為NaY和HY,根據(jù)電荷守恒有c(Y-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根據(jù)元素守恒有c(Y-)+c(HY)=2c(Na+),聯(lián)立兩個等式可得c(Y-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HY),所以c(Y-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HY);C項正確;

D.b點lg=0,則溶液中c(H+)=10-7mol/L=c(OH-),根據(jù)電荷守恒有c(Y-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),即c(Y-)=c(Na+),根據(jù)元素守恒有c(Y-)+c(HY)=0.1mol/L,聯(lián)立兩個等式可得c(HY)+c(Na+)=0.1mol/L,所以c(HY)+c(Na+)=0.1mol/L;D項正確;

答案選CD。

【點睛】

本題考查酸堿混合溶液酸堿性判斷及溶液中離子濃度大小比較,涉及鹽類的水解和弱酸的電離等。本題的易錯點為B,要注意根據(jù)0.1mol/L、體積均為100mL的兩種一元酸HX、HY中l(wèi)g的值判斷酸的強弱。15、BD【分析】【詳解】

A.P點滿足電荷守恒:根據(jù)圖像可知,則故A正確;

B.當(dāng)V(NaOH)=20mL時,二者恰好完全反應(yīng)生成NaHA,根據(jù)電荷守恒得:①,根據(jù)物料守恒得②,①+②得:則故B錯誤;

C.當(dāng)V(NaOH)=30mL時,混合溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的NaHA、Na2A,根據(jù)物料守恒可得:故C正確;

D.當(dāng)V(NaOH)=40mL時,反應(yīng)后溶質(zhì)為Na2A,A2-部分水解產(chǎn)生等濃度的OH-、HA-,溶液中還存在水電離的氫氧根離子,則正確的離子濃度大小為:故D錯誤;

故答案為:BD。

【點睛】

當(dāng)V(NaOH)=20mL時,二者恰好完全反應(yīng)生成NaHA,根據(jù)電荷守恒得:①,根據(jù)物料守恒得②,①+②得:則16、BD【分析】【詳解】

A.常溫下pH為5的鹽酸溶液稀釋1000倍后;溶液的pH接近于7,不會等于8,故A錯誤;

B.濃度為0.1mol·L-1的氨水對水的電離起抑制作用,濃度為0.1mol·L-1的氯化銨溶液是能水解的鹽;對水的電離起促進作用,故B正確;

C.碳酸鈉溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32﹣)+c(OH﹣)+c(HCO3﹣);故C錯誤;

D.CH3COOH與KOH反應(yīng)得到的溶液中存在電荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣);故D正確。

故選BD。17、BD【分析】【詳解】

A.b點是20mL0.1mol/LCH3COOH溶液中滴入10mL0.1mol/L氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成的CH3COONa和過量CH3COOH等濃度的混合溶液,此時溶液pH<7,則c(H+)>c(OH-),說明CH3COOH的電離作用大于CH3COONa的水解作用,所以c(CH3COO-)>c(Na+),鹽電離產(chǎn)生的Na+濃度遠大于弱酸CH3COOH電離產(chǎn)生的H+的濃度,但酸電離程度是微弱的,主要以電解質(zhì)分子存在,所以c(CH3COOH)>c(H+),醋酸分子發(fā)生電離而消耗,所以c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),故溶液中微粒濃度大小關(guān)系為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);A錯誤;

B.c點是20mL0.1mol/LNaHCO3溶液中滴入20mL0.1mol/L氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成的碳酸鈉溶液,溶液中存在質(zhì)子守恒,水電離出氫氧根離子濃度等于所有氫離子濃度總和,c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-);B正確;

C.a點是Na2CO3、NaHCO3等濃度的混合溶液,促進水的電離;b點是等濃度CH3COONa和CH3COOH混合溶液,溶液的pH<7,說明醋酸電離作用大于CH3COONa的水解作用,水電離平衡受到抑制作用;c點是Na2CO3溶液,該鹽是強堿弱酸鹽,水解使溶液顯堿性,促進水的電離;d點是pH等于7的CH3COONa和CH3COOH混合的中性溶液,水的電離平衡的抑制作用與促進作用相等,對水電離平衡移動無影響,根據(jù)溶液pH大小可知,四點水電離程度:bc(H+)就越大,故溶液中由水電離出c(H+)關(guān)系為:b

D.d點溶液pH=7為中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,×==180;D正確;

故答案選BD。三、填空題(共8題,共16分)18、略

【分析】【詳解】

(1)由題,NH3和NaClO反應(yīng)副產(chǎn)物對環(huán)境無污染,可知產(chǎn)物為NaCl和H2O,反應(yīng)方程式為:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;

(2)①由表中數(shù)據(jù)可知;溫度越高,平衡常數(shù)越小,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),即ΔH<0;

②x增大說明NH3含量增加,即增大了c(NH3),平衡正向移動,從而提高CO2的轉(zhuǎn)化率,故a隨著x的增大而增大;由圖A點處x=3,若假設(shè)原料氣中n(CO2)=1mol,則n(NH3)=3mol,又CO2的轉(zhuǎn)化率為63%,即CO2反應(yīng)了0.63mol,由題給反應(yīng)方程式可知NH3反應(yīng)了1.26mol,所以NH3的轉(zhuǎn)化率為:

(3)①由題:其中Kb表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù),Kw表示水的離子積常數(shù),在溫度不變的情況下,數(shù)值不變,故的值不變;

②(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是NH4+發(fā)生水解,離子方程式為:NH4++H2ONH3·H2O+H+;amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,故c(H+)=10-5mol/L,故c(NH3·H2O)=10-5mol/L,又NH4+發(fā)生水解部分不計,故c(NH4+)=2amol/L,所以平衡常數(shù)為:【解析】2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O<增大c(NH3),平衡正向移動,從而提高CO2的轉(zhuǎn)化率42%不變NH4++H2ONH3·H2O+H+19、略

【分析】【分析】

燃燒熱是以1mol可燃物作為標(biāo)準(zhǔn)來進行測定的,因此本題應(yīng)計算1mol甲醇完全燃燒放出的熱,用?H表示燃燒熱時還應(yīng)加上負號。

【詳解】

根據(jù)燃燒熱的定義,CH3OH的燃燒熱ΔH=所以表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-726.4kJ/mol。答案為:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-726.4kJ/mol

【點睛】

表示燃燒熱的方程式要注意:

1.可燃物的系數(shù)為1;其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)可能出現(xiàn)分數(shù);

2.產(chǎn)物為完全燃燒的產(chǎn)物,如:C→CO2;而不是C→CO;

3.注意狀態(tài),燃燒熱通常是在常溫常壓下測定,所以水應(yīng)為液態(tài)?!窘馕觥緾H3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-726.4kJ/mol20、略

【分析】【詳解】

(1)16g固體硫完全燃燒時放出148.4kJ的熱量,即1molS完全燃燒時放出放出296.8kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為:S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296.8kJ/mol;

(2)圖象分析可知,圖象中表示的是1molSO2和0.5mol氧氣完全反應(yīng)生成1molSO3,反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變△H=501kJ?mol﹣1﹣600kJ?mol﹣1=99kJ?mol﹣1,2mol二氧化硫全部反應(yīng)放熱198kJ;寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣198kJ?mol﹣1;

(3)在反應(yīng)N2+3H2?2NH3中,斷裂3molH﹣H鍵,1molN三N鍵共吸收的能量為:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN﹣H鍵,放出的能量為:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為:2346kJ﹣2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=﹣92kJ?mol﹣1,1molH2完全反應(yīng)生成NH3所放出的熱量=kJ=30.67kJ?!窘馕觥縎(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296.8kJ/mol2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣198kJ?mol﹣1△H=﹣92kJ?mol﹣130.67kJ21、略

【分析】【詳解】

(1)根據(jù)原子守恒,B2H6與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2。

(2)①根據(jù)圖像,溫度升高,達到平衡的時間縮短,說明升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快;根據(jù)圖像,溫度升高,H3BO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大;說明升高溫度,平衡正向移動。

②根據(jù)圖像,溫度升高,H3BO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明升高溫度,平衡正向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則?H>0。

(3)反應(yīng)H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=c{[B(OH)4]-}·c(H+)/c(H3BO3),平衡時c平衡{[B(OH)4]-}=c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3)=0.7mol/L,則K==5.7×10-10mol/L?!窘馕觥竣?6H2②.升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動③.>④.5.7×10-10mol/L22、略

【分析】【詳解】

在2L的密閉容器中,加入3molA和1molB,發(fā)生下述反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+3D(s),5min達到平衡時,C的濃度為0.6mol/L,可列出三段式:

(1)根據(jù)三段式可知,達到平衡時,A的轉(zhuǎn)化率為此溫度下的平衡常數(shù)

(2)維持容器的溫度不變;縮小容器的體積,壓強增大;根據(jù)勒夏特列原理可知,增大壓強,平衡向系數(shù)減小的方向移動,則平衡將向正反應(yīng)方向移動;

(3)維持容器的體積和溫度不變,向密閉容器中加入氦氣,平衡不移動,達到新平衡時,各物質(zhì)濃度不變,則B、C的濃度之比將不變;

(4)當(dāng)增加A的濃度,平衡正向移動,則B的轉(zhuǎn)化率增大;若將C分離出來,體系的溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故化學(xué)平衡常數(shù)不變。【解析】①.60%②.8.3③.正反應(yīng)方向④.不變⑤.增大⑥.不變23、略

【分析】①根據(jù)圖中平衡時的物質(zhì)的量分數(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)兩邊計量數(shù)不等,所以混合氣體壓強不再改變標(biāo)志達到平衡,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)達到平衡時的物質(zhì)的量分數(shù),可知平衡時所占的壓強為根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可知所占壓強為因此和所占的壓強為根據(jù)初始投料比以及和的化學(xué)計量數(shù)之比可知反應(yīng)達到平衡時,兩者的物質(zhì)的量之比也為故平衡時所占的壓強為所占的壓強為故可寫出的表達式為

(2)A項,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)方向進行,會降低的轉(zhuǎn)化效率,故A項錯;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,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;D項,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%24、略

【分析】【分析】

(1)NH4+水解使溶液呈酸性;但水解程度微弱;

(2)測得NaHCO3溶液的pH>7;從弱酸的陰離子水解的角度分析;

(3)Fe3+易水解,離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,實驗室中配制FeCl3溶液時要防止Fe3+水解;

(4)把B和C溶液混合,F(xiàn)e3+和HCO3-發(fā)生雙水解;生成紅褐色沉淀和無色氣體。

【詳解】

(1)NH4+水解使溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),由于NH4+水解程度微弱,因此在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序為c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);

(2)在碳酸氫鈉溶液中水解程度大于電離程度,HCO3-水解方程式為HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-水解使溶液顯弱堿性;溶液的pH>7;

(3)Fe3+易水解,離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,實驗室中配制FeCl3溶液時要防止Fe3+水解,因此配制FeCl3溶液時通常需要向其中加入鹽酸;

(4)把B和C溶液混合,F(xiàn)e3+和HCO3-發(fā)生雙水解,生成紅褐色沉淀和無色氣體,離子方程式為:Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑。

【點睛】

比較溶液中粒子濃度關(guān)系的解題流程。

【解析】①.c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)②.在碳酸氫鈉溶液中水解程度大于電離程度,HCO3-+H2OH2CO3+OH-水解顯堿性③.鹽酸④.抑制Fe3+水解⑤.Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑25、略

【分析】【詳解】

(1)氯化鋁是強酸弱堿鹽,水解顯酸性,方程式是AI3++3H2OAI(OH)3+3H+。水解是吸熱的,加熱促進水解,且生成的氯化氫揮發(fā),所以最終生成的是氫氧化鋁,灼燒則得到氧化鋁。所以實驗室在保存AlCl3溶液時;常在溶液中加少量的鹽酸,以抑制氯化鋁的水解。

(2)醋酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等,恰好反應(yīng),生成醋酸鈉。醋酸鈉水解,溶液顯堿性。所以根據(jù)電荷守恒定律可知,c(Na+)>c(CH3COO-)。

(3)由于醋酸是弱酸,所以pH=3的醋酸的濃度大于0.001mol/L,則在和氫氧化鈉反應(yīng)時,醋酸是過量的,所以溶液顯酸性。所以根據(jù)電荷守恒定律可知,c(Na+)<c(CH3COO-)。

(4)根據(jù)電荷守恒定律可知,當(dāng)溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等是,氫離子濃度等于OH-濃度;溶液顯中性。這說明醋酸應(yīng)該是過量的,所以醋酸的體積大于氫氧化鈉溶液的體積。

(5)0.1mol·L-1的NaHCO3溶液PH=9,這說明碳酸氫鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的電離程度,所以溶液中c(CO32-)<c(H2CO3)。根據(jù)電荷守恒定律可知,離子濃度的關(guān)系是2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)?!窘馕觥竣?酸②.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+③.Al2O3④.HCl⑤.抑制⑥.堿⑦.>⑧.<⑨.中⑩.>?.<?.2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)四、判斷題(共1題,共6分)26、×【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】錯五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共27分)27、略

【分析】【詳解】

(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得

反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達平衡時升溫,平衡正向移動,K增大,則減小;

(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動,從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;

B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯誤;

C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率;C正確;

D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯誤;

故選AC;

②200℃時是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時則平衡時

的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為1.9/3.4=0.56;

(3)①決速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應(yīng)步驟為

②反應(yīng)Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應(yīng)歷程圖中的E表示的是1個分子和1個分子的相對總能量與1個分子和3個分子的相對總能量之差(單位為eV),且將起點的相對總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對總能量【解析】(1)+41.0減小。

(2)AC0.56

(3)或-0.5128、略

【分析】【分析】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。

(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸;由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系。

(4)等體積;等pH的溶液①和④中;醋酸的濃度遠大于鹽酸,分別與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出二者消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系。

【詳解】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+,其電離方程式為NaHSO4=Na++H++SO42-。答案為:NaHSO4=Na++H++SO42-;

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案為:13;

(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸,由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①>④。答案為:>;

(4)等體積、等pH的溶液①和④中,醋酸的濃度遠大于鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量遠大于鹽酸,與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①<④。答案為:<。

【點睛】

等體積、等pH的強酸和弱酸溶液,雖然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只發(fā)生部分電離,所以弱酸的物質(zhì)的量濃度遠比強酸大。與堿反應(yīng)時,弱酸不斷發(fā)生電離,只要堿足量,最終弱酸完全電離,所以弱酸消耗堿的物質(zhì)的量比強酸要大得多。解題時,我們一定要注意,與金屬或堿反應(yīng)時,只要金屬或堿足量,不管是強酸還是弱酸,最終都發(fā)生完全電離,若只考慮電離的部分,則會得出錯誤的結(jié)論?!窘馕觥縉aHSO4=Na++H++SO42-13><29、略

【分析】【分析】

(1)電離平衡常數(shù)越小酸性越弱;同濃度pH值越大;

(2)b為醋酸;先判斷點③所示溶液中的溶質(zhì)成分,根據(jù)溶液中的電荷守恒分析;

(3)先判斷溶質(zhì)成分;根據(jù)各溶液中的物料守恒分析;

(4)酸的電離抑制水的電離;鹽的水解促進水的電離;

【詳解】

(1)根據(jù)題目所給信息可知電離平衡常數(shù)Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同濃度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更強,pH值更大,所以a為HCN,b為CH3COOH;故答案為:a;HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大;

(2)曲線b代表醋酸,根據(jù)加入氫氧化鈉的量可知點③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,根據(jù)電荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此時溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案為:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);

(3)點②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,根據(jù)物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知點①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),兩溶液加入氫氧化鈉的量相同,所以鈉離子濃度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);

(4)點②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,醋酸的電離程度大于水解程度,此時水的電離受到抑制,點③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,此時溶液呈中性,溶液中c(OH-)=10-7mol/L,且全部由水電離,酸的電離和鹽的水解相互抵消,水的電離既不受到抑制也不受到促進,點④所示溶液中溶質(zhì)為CH3COONa;只有鹽的水解促進水的電離,所以水的電離程度從大到小排序為④③②;

【點睛】

明確混合溶液中溶質(zhì)成分及其性質(zhì)、溶液酸堿性是解本題關(guān)鍵,注意電荷守恒、物料守恒的靈活運用?!窘馕觥縜HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)=④③②六、工業(yè)流程題(共3題,共24分)30、略

【分析】【分析】

(1)、BaSO4和C反應(yīng)生成BaS和CO;

(2)a、加入過量的炭使BaSO4得到充分的還原;同時通入空氣使CO燃燒提供熱量;

B;設(shè)法將生成的BaS及時移出不能維持及應(yīng)所需的高溫;

(3);BaS為可溶性鹽;檢驗是否洗滌干凈即檢驗是否含有鋇離子;

(4)①;難溶電解質(zhì)的溶解平衡中;溶度積小的

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