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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2024年滬科版拓展型課程化學上冊月考試卷513考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______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7題,共14分)1、常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A.使甲基橙顯橙色的溶液中:K+、Na+、Cl-、Al3+B.=10-12的溶液中:Cu2+、C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中:K+、Cl-、I-D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Mg2+2、某小組擬從苦鹵(含Br-等)中提取溴;設計的流程如圖所示:

下列說法錯誤的是A.提取溴包括濃縮、氧化、提取B.步驟1和4利用的原理是氯的失電子能力比溴的強C.步驟3的離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SOD.步驟2利用的原理是液溴的揮發(fā)性(或低沸點性)3、下列氣體不可用排水法來收集的氣體是A.NOB.NO2C.H2D.CH44、實驗室制備ClO2的裝置如圖,A裝置用于制備SO2。已知:二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不與水反應的黃綠色氣體;沸點為11℃。下列說法不正確的是。

A.連接順序為:a→g→h→b→c→e→f→dB.裝置C中裝的是飽和NaHSO3溶液C.裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2,防止污染環(huán)境D.制備原理為SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO45、按下述實驗方法制備氣體,合理又實用的是A.鋅粒與稀硝酸反應制備H2B.加熱分解NH4Cl固體制備NH3C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應制備SO2D.大理石與濃硫酸反應制備CO26、為探究Na2SO3溶液的性質(zhì),在白色點滴板的a、b、c、d四個凹槽中滴入Na2SO3溶液;再分別滴加下圖所示的試劑:

對實驗現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”錯誤的是()

A.AB.BC.CD.D7、用如圖所示裝置進行實驗;將少量液體甲逐滴加入到固體乙中,試管中試劑為丙,則下表中對應選項正確的是()

A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)8、常溫下,用溶液分別滴定體積和濃度均相同的三種一元弱酸的滴定曲線如圖所示;圖中橫坐標a表示滴定百分數(shù)(滴定用量與滴定終點用量之比)。下列說法錯誤的是。

A.常溫下,酸性:B.當?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢篊.滴定當時,溶液中D.初始濃度9、某同學按圖示裝置進行實驗;產(chǎn)生足量的氣體通入c中,最終出現(xiàn)渾濁。下列所選物質(zhì)組合符合要求的是。

a中試劑b中試劑c中溶液A濃硫酸濃鹽酸飽和食鹽水B濃硫酸Cu溶液C稀硫酸飽和溶液D濃氨水堿石灰溶液

A.AB.BC.CD.D10、“探究與創(chuàng)新能力”是化學的關鍵能力。下列各項中“操作或現(xiàn)象”能達到預期“實驗目的”的是。選項實驗目的操作或現(xiàn)象A制作簡單原電池將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成原電池B驗證碳能與濃硝酸反應向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產(chǎn)生淺黃色沉淀的是溴蒸氣D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量飽和氫氧化鈉溶液,充分混合后分液

A.AB.BC.CD.D評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)11、根據(jù)所學知識回答下列問題。

(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。

(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數(shù)Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。

(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為___(填化學式)。

(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)

①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。

③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水12、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。

回答下列問題:

(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。

(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。

(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。

(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。13、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。

(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號填寫)。

(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。

(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數(shù)Ka=___。

(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。

(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為___。14、某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示:

(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應最多可以生成________H2。

(2)該物質(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為________。15、如圖所示的初中化學中的一些重要實驗;請回答下列問題:

(1)圖A稱量NaCl的實際質(zhì)量是___。

(2)圖B反應的實驗現(xiàn)象是__。

(3)圖C反應的表達式為__。

(4)圖D實驗目的是__。16、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。

制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2

(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。

(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。

①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。

②儀器A的名稱是___。

③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。

④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。

⑤若實驗中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。17、某化學小組用下列裝置和試劑進行實驗,探究O2與KI溶液發(fā)生反應的條件。

供選試劑:質(zhì)量分數(shù)為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。

(1)小組同學設計甲;乙、丙三組實驗;記錄如下:

。

操作。

現(xiàn)象。

甲。

向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質(zhì)量分數(shù)為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開活塞。

裝置I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍。

乙。

向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點燃酒精燈。

裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍。

丙。

向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點燃酒精燈。

裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍。

(2)丙實驗中O2與KI溶液反應的離子方程式為___________________________________。

(3)對比乙、丙實驗可知,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是____________________________。

(4)由甲、乙、丙三組實驗推測,甲實驗中可能是I中的白霧使溶液變藍。為了驗證推測,可將裝置I中產(chǎn)生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據(jù)實驗現(xiàn)象來證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應___________________________________(寫離子方程式)造成的,請設計實驗證明他們的猜想是否正確:___________________________________。18、根據(jù)所學知識回答下列問題。

(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。

(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數(shù)Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。

(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為___(填化學式)。

(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)

①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。

③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共21分)19、習近平總書記近日對制止餐飲浪費作出重要指示。氨的合成對解決糧食危機有著重要意義。目前該研究領域已經(jīng)催生了三位諾貝爾化學獎得主。

(1)德國化學家哈伯對研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反應貢獻巨大,1918年榮獲諾貝爾化學獎,已知該反應在298K時,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數(shù)角度分析,反應限度已經(jīng)較大,但為何化工生產(chǎn)中還需要使用催化劑:_________。

(2)合成氨反應在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài)):

第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應)

第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應)

第三步NH3*NH3(g)(快反應)

比較第一步反應的活化能E1與第二步反應的活化能E2的大小:E1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。

(3)2007年,德國科學家埃特爾發(fā)現(xiàn)了合成氨催化機理,開創(chuàng)了表面動力學的研究。研究發(fā)現(xiàn),常溫恒壓密閉容器中,N2在催化劑表面可以與水發(fā)生反應:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)

①下列各項能夠作為判斷該反應一定達到平衡的依據(jù)是___________(填標號)。

A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3

B.N2與NH3濃度之比恒定不變。

C.v(N2)正=2v(NH3)逆

D.混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變。

E.壓強保持不變。

②平衡后若分別改變下列一個條件,可以使N2轉(zhuǎn)化率增大的是___________(填標號)

A.轉(zhuǎn)移掉部分O2B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3

C.適當增加H2O(l)的量D.增加N2的量。

(4)向一個恒溫恒壓容器充入1molN2和3molH2模擬合成氨反應;下圖為不同溫度下平衡時混合物中氨氣的體積分數(shù)與總壓強(p)的關系圖。

若體系在T1、60MPa下達到平衡。

①此時平衡常數(shù)Kp_______(MPa)-2(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);計算結(jié)果保留3位小數(shù))。

②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。20、CH4既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料。以CO2、H2為原料合成CH4涉及的主要反應如下:

Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1

Ⅱ:△H2=+41.2kJ/mol

常溫常壓下,H2(g)和CH4(g)的摩爾燃燒焓分別為-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol;

(1)△H1_______kJ/mol。

(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應,達到平衡時,容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,則反應Ⅱ的平衡常數(shù)為_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(3)n(H2):n(CO2)=4:1的混合氣體充入反應器中;當氣體總壓強為0.1MPa,平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)如圖所示:

200~550℃時,CO2的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大的原因是_______。反應器中應選擇適宜的溫度是_______。

(4)為探究的反應速率與濃度的關系,起始時,向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol/LCO2與H2。平衡時,根據(jù)相關數(shù)據(jù)繪制出兩條反應速率—濃度關系曲線:和

則與曲線相對應的是上圖中曲線_______(填“甲”或“乙”);該反應達到平衡后,某一時刻降低溫度,重新達到平衡,平衡常數(shù)_______(填“增大”或“減小”),則此時曲線甲對應的平衡點可能為_______(填字母,下同),曲線乙對應的平衡點可能為_______。21、人們利用焦炭制取水煤氣的工藝已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。

I.以焦炭制備水煤氣。

已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol

②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol

(1)在工業(yè)上,反應①是煤的綜合利用的一種途徑,其名稱是______。焦炭與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為_______________。

II.焦炭廢氣的再利用。

500℃時,在密閉容器中將焦炭廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚;其相關反應為:

主反應:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

副反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)

(2)測得不同時間段部分物質(zhì)的濃度如下表:。時間(min)

濃度(mol·L-1)010203040H21.000.680.400.300.30CH3OCH300.050.080.100.10

①10?20min內(nèi),CH3OCH3的平均反應速率v(CH3OCH3)=__________。

②在上述特定條件下,已知主反應的速率方程為v=(k為速率常數(shù),a、b、m均大于0),下列措施一定能提高主反應的反應速率的是______(填字母序號)。

A.適當溫度B.分離出二甲醚C.恒壓減小D.恒容下增大c(CO2)

③提高CH3OCH3產(chǎn)率的關鍵的因素是選用合適的催化劑。若起始時CO2和H2的濃度比為1:3,根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算,上述主反應的平衡常數(shù)的計算表達式K=______。

(3)對該反應實驗研究得出:在相同溫度下,CO2的轉(zhuǎn)化率等物理量隨催化劑的組成比的變化關系如圖所示。若溫度不變,催化劑中約是______時最有利于二甲瞇的合成,此時,若增大反應投料比平衡常數(shù)K將____(填“增大”、“減小”或“不變”)評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共12分)22、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領域占有極為重要的地位。

(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關,基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個δ鍵。

(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。

II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應用。

(1)鐵在元素周期表中的位置_________。

(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子吸之和為18,則x=________。

(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點較高的為_______(填化學式)。

(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。

①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為___________。

②每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為___________。

(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm。(只寫計算式)。23、超細銅粉主要應用于導電材料;催化劑等領域中。超細銅粉的某制備方法如下:

(1)Cu2+的價電子排布式為____。

(2)下列關于[Cu(NH3)4]SO4的說法中,正確的有____。(填字母序號)

A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學鍵有離子鍵;極性鍵和配位鍵。

B.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素。

C.[Cu(NH3)4]SO4的外界離子的空間構(gòu)型為正四面體。

(3)SO32-離子中S原子的雜化方式為____,SO32-離子的空間構(gòu)型為____。

(4)與SO3互為等電子體的一種分子的分子式是____

(5)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,由此可確定該氧化物的化學式為______。

24、NH3具有易液化、含氫密度高、應用廣泛等優(yōu)點,NH3的合成及應用一直是科學研究的重要課題。

(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。

①基態(tài)Fe原子的電子排布式為___________。

②實際生產(chǎn)中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結(jié)構(gòu)示意如下:

i.兩種晶胞所含鐵原子個數(shù)比為___________。

ii.圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。

③我國科學家開發(fā)出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。

(2)化學工業(yè)科學家侯德榜利用下列反應最終制得了高質(zhì)量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。

②反應時,向飽和NaCl溶液中先通入______。

③NaHCO3分解得Na2CO3??臻g結(jié)構(gòu)為________。

(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲氫量高,是具有廣泛應用前景的儲氫材料。元素HBN電負性2.12.03.0

①NH3的中心原子的雜化軌道類型為___________。

②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。

③比較熔點:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。25、鈰外圍電子排布(n-2)f1(n-1)d1ns2是原子序數(shù)為58的一種最早有實際用途的稀土元素;鈰及其化合物的用途十分廣泛。

(1)鈰在元素周期表中的位置是_____;屬于_____區(qū)元素。

(2)硝酸鈰銨Ce(NH4)2(NO3)6中,N的雜化方式為_____;Ce、C、N、O的第一電離能由大到小的順序為_____。

(3)已知CeX3的熔點為CeF3:1460℃、CeCl3:848℃、CeBr3:732℃、CeI3:760℃,依F、Cl、Br、I順序,從CeX3中化學鍵的離子性和共價性說明熔點的變化原因:______________________________________。

(4)鈰的一種氧化物具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)和較高的儲存和釋放氧的能力;可形成氧空位,具有催化氧化性能,有著十分廣闊的應用開發(fā)前景,其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:

這種鈰的氧化物的化學式為_____;晶胞中氧離子的配位數(shù)為_____。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】

A.甲基橙變色范圍是3.1~4.4,使甲基橙顯橙色的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與選項離子之間不能發(fā)生任何反應;可以大量共存,A符合題意;

B.=10-12的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與會反應產(chǎn)生H2O、CO2,不能大量共存,且Cu2+、在溶液中會反應產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀和CO2氣體;也不能大量共存,B不符合題意;

C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中含有Fe3+,F(xiàn)e3+與會反應產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀和CO2氣體,不能大量共存;與I-反應產(chǎn)生Fe2+、I2;也不能大量共存,C不符合題意;

D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液可能顯酸性,也可能顯堿性。在酸性溶液中,H+與CH3COO-會產(chǎn)生弱酸CH3COOH,不能大量共存;在堿性溶液中含有大量OH-,OH-與Mg2+會反應產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀;也不能大量共存,D不符合題意;

故合理選項是A。2、B【分析】【分析】

氯氣與溴離子發(fā)生氧化還原反應生成溴單質(zhì),用熱空氣將溴單質(zhì)吹出,再與二氧化硫反應生成HBr和硫酸,HBr再與氯氣反應生成溴單質(zhì);最后蒸餾得到純溴;

【詳解】

A.提取溴過程中溴離子被氧化生成溴單質(zhì);步驟4富集溴元素,步驟5通過蒸餾收集溴單質(zhì),包括濃縮;氧化、提取,A正確;

B.步驟1和4反應的離子方程式均是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,氧化性:Cl2>Br2,非金屬性:Cl>Br;即氯的得電子能力比溴的強,B錯誤;

C.步驟3是溴單質(zhì)與二氧化硫反應生成HBr和硫酸,離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+C正確;

D.步驟2利用的原理是液溴的揮發(fā)性;可用熱空氣將溴單質(zhì)吹出,D正確;

故選:B。3、B【分析】【分析】

【詳解】

A.NO難溶于水;NO能用排水法收集,故不選A;

B.NO2和水反應生成硝酸和NO,NO2不能用排水法收集;故選B;

C.H2難溶于水,H2能用排水法收集,故不選C;

D.CH4難溶于水,CH4能用排水法收集;故不選D;

選B;4、B【分析】【分析】

A裝置制得的SO2先經(jīng)過E裝置平緩氣流同時防止倒吸,后通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應制得ClO2,ClO2在冰水浴中降溫液化收集;尾氣用水吸收,防止污染環(huán)境。

【詳解】

A.據(jù)分析,連接順序為:a→g→h→b→c→e→f→d;A正確;

B.裝置C的作用是吸收尾氣,因ClO2易溶于水;裝置C裝水即可以,B錯誤;

C.ClO2沸點為11℃,裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2;防止污染環(huán)境,C正確;

D.SO2通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應制得ClO2,制備原理為:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;D正確;

故選B。5、C【分析】【分析】

【詳解】

A.硝酸具有強氧化性,鋅粒與稀硝酸反應不能放出H2;故不選A;

B.NH4Cl受熱分解為氨氣和氯化氫,氨氣和氯化氫遇冷又生成氯化銨,不能用加熱分解NH4Cl固體的方法制備NH3;故不選B;

C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成硫酸鈉;二氧化硫、水;故選C;

D.大理石與濃硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣,硫酸鈣附著于碳酸鈣表面,碳酸鈣和硫酸隔離,反應不能持續(xù)進行,不能用碳酸鈣和硫酸反應制備CO2;故不選D;

選C。6、D【分析】【詳解】

A.a中反應為I2+SO+H2O===SO+2H++2I-,還原性SO>I-;A正確;

B.b中反應為2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O;B正確;

C.Na2SO3溶液使酚酞溶液變紅,是因為SO32-水解生成OH-所致,加入BaCl2溶液后,生成BaSO3沉淀,從而使溶液中c(OH-)不斷減??;C正確;

D.即使不變質(zhì),在酸性條件下,NO也把SO氧化成SO生成BaSO4沉淀;D錯誤。

故選D。7、B【分析】【詳解】

A.二氧化錳和濃鹽酸反應需要加熱;該裝置沒有加熱,所以不能產(chǎn)生氯氣,導致不能使石蕊試液先變紅后褪色,故A錯誤;

B.醋酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳;二氧化碳和硅酸鈉反應生成不溶于水的硅酸,所以試管中溶液變渾濁,故B正確;

C.濃氨水和氫氧化鈉混合導致氨水分解生成氨氣;氨氣和氯化鋁反應生成氫氧化鋁,雖然氫氧化鋁是兩性氫氧化物,但氫氧化鋁不和氨水反應,所以試管中看到的現(xiàn)象是只生成白色沉淀,故C錯誤;

D.濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫;二氧化硫有漂白性,但不能使酸堿指示劑褪色,所以試管中的現(xiàn)象是紫色變成紅色,故D錯誤;

答案選B。二、多選題(共3題,共6分)8、BD【分析】【詳解】

A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;

B.當?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項錯誤;

C.當時,溶液呈酸性,C項正確;

D.D項錯誤。

故選BD。9、AC【分析】【詳解】

A.濃硫酸加入濃鹽酸中,生成氣體,生成的氣體通入飽和食鹽水中,根據(jù)同離子效應,析出晶體;A符合題意;

B.濃硫酸和銅在加熱條件下才能反應生成不符合實驗要求,B不符合題意;

C.和稀硫酸反應生成與飽和溶液反應生成晶體;C符合題意;

D.濃氨水和堿石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,繼續(xù)通入氨氣,溶解生成D不符合題意;

故選AC。10、AC【分析】【分析】

【詳解】

A.將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成簡單鐵銅原電池;故A符合題意;

B.濃硝酸受熱分解能放出紅棕色二氧化氮氣體;所以向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應,故B不符合題意;

C.因為溴蒸氣能和溶液反應;產(chǎn)生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;

D.因為足量飽和氫氧化鈉溶液能和乙酸乙酯反應;所以不能用足量飽和氫氧化鈉溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合題意;

故答案:AC。三、填空題(共8題,共16分)11、略

【分析】【詳解】

(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();

(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;

(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;

(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。

①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;

②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;

③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;

④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。

它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;

③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-1012、略

【分析】【詳解】

(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的

(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為

(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設

則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);

50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;

(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<

(2)擴大容器的體積升高溫度

(3)33.3%

(4)413、略

【分析】【詳解】

(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離;鹽酸是強酸溶液,氫氧化鈉溶液是強堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發(fā)生微弱的電離產(chǎn)生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強,綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。

(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強堿弱酸鹽,醋酸根離子發(fā)生微弱的水解導致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。

(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數(shù)為:故答案為:10-5。

(4)碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。

(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時溶液中由HCl電離出的由此可知,此時溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L?!窘馕觥竣埽劲冢劲?③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L14、略

【分析】【分析】

由結(jié)構(gòu)簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)合醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)來解答。

【詳解】

(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應,金屬鈉過量,則有機物完全反應,1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應最多可以生成1.5molH2;

故答案為:1.5mol;

(2)-OH、-COOH均與Na反應,-COOH與NaOH、NaHCO3反應,則1mol該物質(zhì)消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;

故答案為:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶215、略

【分析】【分析】

(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;

(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;

(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;

(4)圖D表示加壓氣體體積縮?。?/p>

【詳解】

(1)稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實際質(zhì)量是15g-3g=12g;

(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;

(3)圖C的表達式為:銅+氧氣氧化銅;

(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實驗目的是驗證分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗證分子之間的存在間隙16、略

【分析】【詳解】

(1)亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫,反應的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;

(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;

②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;

③實驗時應避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;

④洗滌連二亞硫酸鈉時應與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次;

⑤設連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:

2Na2SO3~Na2S2O4

252174

6.3gx

則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次17、略

【分析】【分析】

(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質(zhì);

(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應的離子方程式;

(3)對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件酸性環(huán)境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現(xiàn)藍色的速率不同;

(4)證明Ⅰ中產(chǎn)生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質(zhì)進行檢驗;

(5)該小組同學取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,可能是生成的碘單質(zhì)在堿溶液中發(fā)生反應生成碘化鉀;碘酸鉀,驗證是否正確是在未變藍色的溶液中滴入稀硫酸觀察是否變藍。

【詳解】

(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開活塞,Ⅰ中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質(zhì),故答案為:分液漏斗;

(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;

(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍,向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍。對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗,故答案為:酸性環(huán)境;使用不同濃度的稀硫狻作對比實驗;

(4)A.高錳酸鉀溶液能夠?qū)㈦p氧水氧化;導致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應,如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;

B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯誤;

C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無法用硫化氫檢驗混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯誤;

故答案為:A;

(5)KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設計實驗證明他們的猜想是否正確的實驗方案為:在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤。

【點睛】

在做探究性實驗的題目時,根據(jù)資料,如果沒有得到預期的實驗結(jié)果,那么除了資料中給的化學反應,還要考慮酸性或堿性環(huán)境的影響,結(jié)合題目的上下文進行聯(lián)系,綜合考慮得出結(jié)論。這是解答此類題目時的難點?!窘馕觥糠忠郝┒稫MnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環(huán)境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對比實驗A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤18、略

【分析】【詳解】

(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();

(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;

(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;

(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。

①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;

②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;

③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;

④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。

它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;

③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-10四、原理綜合題(共3題,共21分)19、略

【分析】【詳解】

(1)①盡管催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動;但使用催化劑可以加快化學反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,從而可以提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量。

(2)由題給信息知,第一步反應慢,說明該步反應的活化能較大,而第2步反應快,而反應越快,說明其活化能越小,故第一步反應的活化能E1大于第2步反應的活化能E2,即活化能:E1>E2;

(3)①A.化學方程式中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的系數(shù)比就是2:4:3,所以N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3時;反應可能是處于平衡狀態(tài),也可能未達到平衡狀態(tài),不能作為判斷平衡的標志,A錯誤;

B.N2是反應物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應達到平衡狀態(tài),B正確;

C.任何時刻都存在關系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應正向進行,未處于平衡狀態(tài),C錯誤;

D.該反應是反應前后氣體體積不等的反應;若混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變,則反應處于平衡狀態(tài),D正確;

E.該反應是在恒溫恒壓下進行;任何時刻壓強保持不變,因此不能根據(jù)壓強不變判斷反應是否處于平衡狀態(tài),E錯誤;

故合理選項是BD;

②A.轉(zhuǎn)移掉部分O2,即減小生成物濃度,化學平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;A正確;

B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3,即減小生成物濃度,平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;B正確;

C.由于水的狀態(tài)是液態(tài),其物質(zhì)的濃度不變,所以改變其物質(zhì)的量,化學平衡不移動,因此不能改變N2轉(zhuǎn)化率;C錯誤;

D.增加N2的量;該物質(zhì)本身濃度增大,平衡正向移動,但是平衡正向移動消耗量小于加入量,總的來說它的轉(zhuǎn)化率還是降低,D錯誤;

故合理選項是AB;

(4)①對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始時n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設反應的N2的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關系可知平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根據(jù)圖象可知在T1和60MPa條件下達到平衡時NH3的體積分數(shù)是60%,則解得x=0.75mol,則平衡時n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,則平衡時N2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.1,H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.3,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)為0.6,在溫度不變時,氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強之比,所以化學平衡常數(shù)Kp=

②從圖像來看,當壓強不變時,T1時NH3的體積分數(shù)大于T2時,由于該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡逆向移動,NH3的含量降低,說明溫度:T1<T2?!窘馕觥竣?使用催化劑,主要目的是加快反應速率,提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量②.>③.活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<20、略

【分析】【詳解】

(1)由題目已知信息可知:熱化學方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;

②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol;

③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,將4×①-②+2×③,整理可得:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.9kJ/mol;

(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應,達到平衡時,容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,由反應方程式I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關系可知,反應產(chǎn)生amolCH4(g),同時產(chǎn)生2amolH2O(g),消耗amolCO2(g)和4amolH2(g),則反應方程式II:產(chǎn)生(b-2a)molH2O(g),產(chǎn)生(b-2a)molCO(g),消耗CO2(g)、H2(g)的物質(zhì)的量都是(b-2a)mol,因此此時容器中n(CO2)=[(1-a)-(b-2a)]=(1+a-b)mol,n(H2)=[(3-4a)-(b-2a)]=(3-2a-b)mol,n(CO)=(b-2a)mol,n(H2O)=bmol,假設反應容器的容積是VL,反應II的化學平衡常數(shù)K==

(3)200~550℃時,CO2的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大是由于△H1<0,△H2>0,溫度升高時,反應Ⅰ的化學平衡逆向移動使CO2增加的量比反應Ⅱ的化學平衡正向移動使CO2減少的量多,因此CO2的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大;

反應器中應選擇的溫度應該有利于合成CH4,由于反應I的△H1<0;故適宜的溫度是較低溫度為200℃;

(4)在反應開始時CO2與H2的濃度都是1.0mol/L,且隨著反應的進行,CO2的濃度逐漸減小,正反應速率越來越小,故與曲線相對應的是上圖中曲線中的乙;

該反應達到平衡后;某一時刻降低溫度,由于該反應的正反應是放熱反應,降低溫度,化學平衡正向移動,重新達到平衡時,平衡常數(shù)增大;

根據(jù)圖象可知:反應平衡時圖中對應點應為E和F,降低溫度后,反應速率減小,平衡正向移動,CH4的濃度會增大,CO2的濃度減小,則此時曲線甲對應的平衡點可能為D點,曲線乙對應的平衡點可能為M點。【解析】-164.9△H1<0,△H2>0,溫度升高時,反應Ⅰ向左移動使CO2增加的量比反應Ⅱ向右移動使CO2減少的量多200℃乙增大DM21、略

【分析】【詳解】

(1)在工業(yè)上反應①是煤的綜合利用的一種途徑;其名稱是煤的氣化;

①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol

②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,將方程式①-②,整理可得C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol;

(2)①在10-20min內(nèi),CH3OCH3的平均反虛速率v(CH3OCH3)==0.003mol/(L·min);

②A.適當溫度是升高溫度還是降低溫度不明確;所以其速率不一定是增大,A錯誤;

B.分離出二甲醚;根據(jù)速率方程式可知,主反應速率增大,B正確;

C.恒壓下減小不能確定速率變化,C錯誤;

D.恒容條件下增大CO2的濃度;根據(jù)主反應速率公式可知,主反應速率加快,D正確;

故合理選項是BD;

③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知:消耗的c(H2)總=(1.0-0.3)mol/L=0.7mol/L,可逆主反應中2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)產(chǎn)生CH3OCH3(g)的濃度為0.10mol//L,則同時必然會產(chǎn)生0.3mol/LH2O(g),消耗0.2mol/LCO2和0.6mol/L的H2,則副反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)消耗H2的濃度是0.7mol/L-0.6mol/L=0.1mol/L,同時消耗CO2(g)mol/L,產(chǎn)生CH3OH(g)mol/L,產(chǎn)生H2O(g)mol/L,則平衡時各種氣體的濃度c(CH3OCH3)=0.10mol/L,c(H2)=0.30mol/L,c(CO2)==0.1mol/L,c(H2O)=(0.3+)mol/L=mol/L,故該反應的化學平衡常數(shù)K=

(3)溫度不變,二甲醚的選擇性的縱坐標最大時最有利于二甲醚的合成,根據(jù)圖示可知:二甲醚選擇性最好時約是2;

溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,則增大反應投料比平衡常數(shù)K將不變?!窘馕觥棵旱臍饣疌(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol0.003mol/(L?min)BD2不變五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共12分)22、略

【分析】【詳解】

I.(1)基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規(guī)則,N2F2分子結(jié)構(gòu)式為F-N=N-F,分子中N原子含有1對孤對電子,N原子的雜化方式是sp2雜化,lmolN2F2含有3molσ鍵,即3NA或1.806×1024個σ鍵;

(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化;但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′;

II.(1)Fe位于第四周期第VIII族;

(2)Fe(CO)x晶體的熔沸點較低;所以屬于分子晶體;Fe原子價電子數(shù)是8,每個CO分子提供一個電子對,所以8+2n=18,n=5;

(3)極性分子的熔沸點較高,CO是極性分子,氮氣是非極性分子,所以CO熔沸點較高;

(4)①銅為29號元素,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,銅為面心立方堆積,每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目=3×8÷2=12;

(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,則M為Cl元素;該晶胞中Cu原子個數(shù)為4,Cl原子個數(shù)=8×+6×=4,晶體體積=cm3=cm3=cm3,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,銅原子和M原子之間的最短距離為立方體體對角線的=××cm=pm。

點睛:把握常見分子中原子的雜化及空間構(gòu)型為解答的關鍵,根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù),孤電子對個數(shù)=(a-xb),a指中心原子價電子個數(shù),x指配原子個數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù).根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;中心原子的雜化類型為sp2,說明該分子中心原子的價層電子對個數(shù)是3,無孤電子對數(shù),空間構(gòu)型是平面三角形?!窘馕觥亢樘匾?guī)則sp2雜化3NASi3N4晶

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