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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,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年牛津譯林版選擇性必修1化學(xué)上冊(cè)月考試卷550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6題,共12分)1、磷酸鐵鋰鋰離子電池具有壽命長(zhǎng)、高溫性能好、大容量等特點(diǎn)。如圖為磷酸鐵鋰鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖。已知放電時(shí)正極反應(yīng)式為下列說法錯(cuò)誤的是。
A.該電池的電解質(zhì)不可能為稀硫酸溶液B.關(guān)閉K2、打開K1,Li+通過鋰離子膜移向負(fù)極C.該電池在充、放電過程中,鐵的化合價(jià)發(fā)生了變化D.關(guān)閉K1、打開K2,陽極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+2、圖形可表示弱電解質(zhì)的是(●-代表分子〇-代表離子)A.B.C.D.3、在25℃時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是A.0.10mol·L-1的HA溶液中=1010,該HA溶液的pH=2B.pH=13的NaOH溶液與pH=1的醋酸溶液等體積混合后所得溶液的pH>7C.pH=3的鹽酸和pH=3的AlCl3溶液中,水電離出的c(H+)后者大D.10mLpH=3鹽酸與1mLpH=12NaOH混合后溶液呈中性4、一定量的稀鹽酸跟過量鋅粉反應(yīng)時(shí),為了減緩反應(yīng)速率又不影響生成H2的總量,可采取的措施是A.加入少量CuSO4溶液B.加入少量CH3COONa固體C.加入少量NaHSO4固體D.加入少量Na2CO3濃溶液5、下列說法中正確的是A.溶液中,B.將鹽酸稀釋至1000mL,所得溶液的pH為9C.在常溫下,當(dāng)水電離出的為時(shí),此溶液的pH為13D.將的鹽酸和醋酸各1mL分別稀釋至100mL,所得醋酸的pH略大6、在常溫下,將等體積的鹽酸和氨水混和后,所得溶液的pH=7,則下列說法正確的是()A.原來鹽酸的物質(zhì)的量濃度等于氨水的物質(zhì)的量濃度B.所得溶液中c()=c(Cl-)C.所得溶液中c()+c(H+)=c(Cl-)D.所得溶液中c()+c(NH3?H2O)=c(Cl-)評(píng)卷人得分二、填空題(共9題,共18分)7、已知反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)ΔH<0,m+n
回答下列問題:
(1)表示反應(yīng)物濃度增大的圖像是________,表示反應(yīng)物濃度減小的圖像是________,表示生成物濃度增大的圖像是________,表示生成物濃度減小的圖像是________。
(2)表示平衡正向移動(dòng)的圖像是________,表示平衡逆向移動(dòng)的圖像是________。8、淮南是我國(guó)重要的煤炭生產(chǎn)基地;通過煤的氣化和液化,能使煤炭得以更廣泛的應(yīng)用。
I.工業(yè)上先將煤轉(zhuǎn)化為CO,再利用CO和水蒸氣反應(yīng)制H2時(shí);存在以下平衡:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)向2L恒容密閉容器中充入CO和H2O(g),800℃時(shí)測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。t/min01234n(H2O)/mol1.201.040.900.700.70n(CO)/mol0.800.640.500.300.30
則從反應(yīng)開始到2min時(shí),用H2表示的反應(yīng)速率為_________________;該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________________(小數(shù)點(diǎn)后保留1位有效數(shù)字)。
(2)相同條件下,向2L恒容密閉容器中充入1molCO、3molH2O(g)、2molCO2(g)、2mo1H2(g),此時(shí)v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.一定條件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=﹣105kJ?mol﹣1.向體積為2L的密閉容器中充入2molCO和4molH2;測(cè)得不同溫度下容器內(nèi)的壓強(qiáng)(P:kPa)隨時(shí)間(min)的變化關(guān)系如右圖中Ⅰ;Ⅱ、Ⅲ曲線所示:
(1)Ⅱ和Ⅰ相比,改變的反應(yīng)條件是______.
(2)反應(yīng)Ⅰ在6min時(shí)達(dá)到平衡,在此條件下從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡時(shí)v(CH3OH)=______.
(3)反應(yīng)Ⅱ在2min時(shí)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K(Ⅱ)=______.
(4)比較反應(yīng)Ⅰ的溫度(T1)和反應(yīng)Ⅲ的溫度(T3)的高低:T1_____T3(填“>”“<”“=”),判斷的理由是_________________________________________________________.9、恒溫、恒壓下,在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)?C(g)
(1)若開始時(shí)放入1molA和1molB,達(dá)到平衡后,生成amolC,這時(shí)A的物質(zhì)的量為__mol。
(2)若開始時(shí)放入3molA和3molB,達(dá)到平衡后,生成C的物質(zhì)的量為__mol
(3)若開始時(shí)放入xmolA、2molB和1molC,達(dá)到平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3amol,則x=__,y=__。平衡時(shí),B的物質(zhì)的量__(填編號(hào))。
A.大于2molB.等于2molC.小于2molD.可能大于;等于或小于2mol
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是__。
(5)若維持溫度不變,在一個(gè)與反應(yīng)前起始體積相同,且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與(1)小題中的a進(jìn)行比較__(填編號(hào))。作出此判斷的理由是__。
A.a>bB.a<bC.a=bD.不能比較a和b的大小。10、已知在時(shí),石灰石發(fā)生分解反應(yīng):則。
(1)該反應(yīng)_______(填“能”或“不能”)正向自發(fā)進(jìn)行。
(2)若溫度能決定反應(yīng)方向,則該反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行的最低溫度為_______。11、I.某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)如圖原電池,其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為溶液的體積均為鹽橋中裝有飽和溶液。
回答下列問題:
(1)此原電池的負(fù)極是石墨______(填“a”或“b”),電池工作時(shí),鹽橋中的移向______(填“甲”或“乙”)燒杯。
(2)正極反應(yīng)式為:______。
II.某甲醇燃料電池的工作原理如圖所示,質(zhì)子交換膜(只有質(zhì)子能夠通過)左右兩側(cè)的溶液均為溶液。
(3)當(dāng)導(dǎo)線中有發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量差為______g(假設(shè)反應(yīng)物耗盡,忽略氣體的溶解)。12、反應(yīng)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的能量變化趨勢(shì)如圖所示:
(1)該反應(yīng)為__(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,下列措施可行的是__(填字母)。
A.改鋅片為鋅粉B.改稀硫酸為98%的濃硫酸C.升高溫度。
(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池;銅為原電池某一極材料,其裝置如圖所示。根據(jù)所學(xué)知識(shí),回答下列問題。
①銅片為__(填“正”或“負(fù)”)極,該極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__,銅片上的現(xiàn)象為__。
②Zn電極上發(fā)生的反應(yīng)屬于__(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
③外電路中電子的移動(dòng)方向?yàn)開_,電解質(zhì)溶液中SO移向__(Zn或Cu)。13、完全燃燒時(shí)放熱約而汽油完全燃燒時(shí)放熱約請(qǐng)回答:
(1)等質(zhì)量的氫氣和汽油相比,_______完全燃燒放出的熱多,請(qǐng)通過計(jì)算加以說明:_______
(2)氫氣被公認(rèn)是21世紀(jì)替代礦石燃料的理想能源;試簡(jiǎn)述氫氣作為能源的三個(gè)優(yōu)點(diǎn):
①_______;
②_______;
③_______。14、磷有多種化合物,次磷酸(H3PO2)和次磷酸鈉(NaH2PO2)常用作化工生產(chǎn)中的還原劑。
(1)工業(yè)上可用白磷(P4)和過量的熱NaOH溶液反應(yīng)生成PH3氣體和NaH2PO2。若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA,則用去還原劑________mol,若已知NaH2PO2溶液的pH>7,寫出H3PO2電離平衡常數(shù)Ka的數(shù)學(xué)表達(dá)式:_________________________。
(2)向Ba(H2PO2)2溶液中加入鹽酸可制備H3PO2,有人說應(yīng)該用硫酸代替鹽酸,請(qǐng)說明用硫酸代替鹽酸的優(yōu)點(diǎn):____________。
(3)可利用H3PO2把溶液中的Ag+還原為銀的反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)鍍銀,已知該反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,則反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
(4)利用電解原理制備H3PO2的示意圖如圖所示(陽離子交換膜、陰離子交換膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。已知:陽極反應(yīng)式為4OH--4e-O2↑+2H2O;陰極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑。試分析在陽極室得到H3PO2的原因:___________________________。
15、完成以下小題:
(1)已知NaHSO3溶液顯酸性,則溶液中各離子濃度從大到小的順序是_____________________________。
(2)25℃時(shí),向pH=4的NaHSO4溶液中,逐滴加入pH=9的Ba(OH)2溶液至中性,則該過程的離子反應(yīng)方程式_____________________________;已知25℃時(shí)BaSO4的Ksp=1.0×10-10,則以上過程中______沉淀生成(填“有”或“無”)。
(3)某溫度下,0.1mol·L-1Na2CO3溶液中c(Na+)∕c(CO32-)=20/9,其原因是_____________________________________;現(xiàn)往Na2CO3溶液中通入一定量的CO2后,c(Na+)∕c(CO32-)=5∕2,其原因是_______________________________。(用離子方程式和必要的文字說明)評(píng)卷人得分三、判斷題(共8題,共16分)16、100℃的純水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此時(shí)水呈酸性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤17、用濕潤(rùn)的試紙測(cè)定鹽酸和醋酸溶液的醋酸溶液的誤差更大。(____)A.正確B.錯(cuò)誤18、ΔH<0,ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行。__________________A.正確B.錯(cuò)誤19、如果c(H+)≠c(OH-),則溶液一定呈一定的酸堿性。(____________)A.正確B.錯(cuò)誤20、實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí),需將FeCl3(s)溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤21、ΔH<0,ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行。__________________A.正確B.錯(cuò)誤22、生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運(yùn)用了鹽類的水解原理。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤23、Na2CO3溶液加水稀釋,促進(jìn)水的電離,溶液的堿性增強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分四、有機(jī)推斷題(共4題,共28分)24、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應(yīng);A分子含有的官能團(tuán)是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學(xué)方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對(duì)分了質(zhì)量為571;J的相對(duì)分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測(cè)定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉(zhuǎn)化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質(zhì)。計(jì)算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________。:25、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請(qǐng)回答下列問題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設(shè)計(jì)的,這兩種化合物相遇會(huì)反應(yīng)生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負(fù)極”)。
③若外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移,則理論上需要W2Q的質(zhì)量為_________。26、已知A;B、C、E的焰色反應(yīng)均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質(zhì)也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質(zhì),X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫出):
(1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式:A______________;F______________。
(2)物質(zhì)C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(5)科學(xué)家用物質(zhì)X的一種同素異形體為電極,在酸性介質(zhì)中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)方程式:____________________。27、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質(zhì);轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
②當(dāng)n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時(shí),丙的化學(xué)式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉(zhuǎn)化為乙的離子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
寫出TiO2和Cl2反應(yīng)生成TiCl4和O2的熱化學(xué)方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共3題,共12分)28、三氧化二鉻可用作著色劑、分析試劑、催化劑等.一種利用鉻鐵礦(主要成分為還含有等雜質(zhì))清潔生產(chǎn)的工藝流程如圖:
已知:部分離子生成氫氧化物沉淀的物質(zhì)在時(shí)開始溶解,時(shí)溶解完全。是兩性氫氧化物,在開始溶解.開始沉淀完全沉淀
回答下列問題:
(1)“氧化酸浸”時(shí),消耗與的物質(zhì)的量之比為_______
(2)“氧化酸浸”浸出液中含有的陽離子有_______(用離子符號(hào)表示)
(3)“沉鐵”時(shí),鐵元素以黃銨鐵礬沉淀的形式析出,黃銨鐵礬的化學(xué)式為則“沉鐵”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_______
(4)“沉鉻”時(shí),所得濾液1中所含主要溶質(zhì)為_______(用化學(xué)式表示)
(5)“除鋁”時(shí),需要用調(diào)節(jié)溶液的的范圍應(yīng)為_______(填字母代號(hào))。A.B.C.D.稍大于29、氯化鉻晶體(CrCl3·6H2O)是一種重要的工業(yè)原料,工業(yè)上常用鉻酸鈉(Na2CrO4)來制備。實(shí)驗(yàn)室以紅礬鈉(Na2Cr2O7)為原料制備CrCl3·6H2O的流程如圖:
已知:①Cr2O+H2O?2CrO+2H+;②CrCl3·6H2O不溶于乙醚;易溶于水;乙醇,易水解。
(1)寫出“堿溶”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
(2)還原時(shí)加入過量CH3OH和10%HCl,生成CO2,寫出該反應(yīng)的離子方程式:______,該反應(yīng)中CH3OH的作用為_______(填“氧化劑”或“還原劑)。反應(yīng)后從溶液中分離出剩余CH3OH的實(shí)驗(yàn)方法是_________。
(3)“調(diào)節(jié)pH約為7”時(shí),使用下列用品來測(cè)定其pH,合理的是_______(填字母)。
A.酚酞溶液B.石蕊試紙C.pH計(jì)。
(4)將過濾后所得的固體完全溶解于過量的鹽酸中,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,低溫干燥,得到CrCl3·6H2O。其中洗滌時(shí)應(yīng)選用的洗滌劑最好是_______(填字母)。
A.硫酸B.蒸餾水C.乙醇D.乙醚。
(5)若稱取原料紅礬鈉26.2g,實(shí)驗(yàn)最終得到氯化鉻晶體21.32g,則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為______。30、錫(Sn)是IVA族元素,Sn2+易發(fā)生水解反應(yīng);且具有很強(qiáng)的還原性。
(1)鍍錫鐵又稱為馬口鐵,鍍鋅鐵又稱為白鐵,若分別用這兩種材料制作水桶,則在相同條件下,前者耐用性弱于后者,其原因是___________________________。
(2)已知錫能形成SnCl2、Na2SnO2兩類鹽。
①配制SnCl2溶液時(shí)常需要加入一定量的鹽酸,目的是_____________________。
②Sn(OH)2是一種難溶于水的白色固體,從物質(zhì)性質(zhì)的角度上看,Sn(OH)2屬于_______________(填“堿”、“兩”、“酸”)性氫氧化物,向SnCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量的過程中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________。
(3)向FeCl3溶液中加入足量的SnCl2溶液,沒有固體物質(zhì)生成,滴加2滴KSCN溶液,不顯紅色,則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。
(4)以廢錫渣(含有少量銅、鉛金屬雜質(zhì))為基本原料制備二氯化錫晶體的流程如下(已知常溫下Ksp(PbCl2)=2×10-5,=1.4):
①料渣的主要成分是____________(填物質(zhì)名稱),為使得到的二氯化錫晶體中不含鉛元素,則料液I中的c(Cl-)至少應(yīng)為____________mol·L-1。已知:當(dāng)溶液中c(Pb)<10-5mol·L-1時(shí),認(rèn)為Pb2+沉淀完全。
②操作a具體的實(shí)驗(yàn)步驟是____________洗滌、低溫烘干。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共4題,共36分)31、甲醇是重要的化工原料,可用于制備甲醛、醋酸等產(chǎn)品。利用與在催化劑的作用下合成甲醇。
主反應(yīng):
副反應(yīng):
回答下列問題:
(1)已知:和的燃燒熱分別為則主反應(yīng)的_______
(2)科技工作者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了和H2O(g)(H20的作用是活化催化劑)按照一定體積比在催化劑表面合成甲醇的反應(yīng),部分歷程如圖所示(吸附在催化劑表面的物種用標(biāo)注;TS代表過渡態(tài))。
①在催化劑表面上更容易被吸附的是_______。(填“”或“”)
②該歷程中正反應(yīng)最大的活化能為_______寫出該步驟的化學(xué)方程式_______。
(3)在恒溫的剛性密閉容器中,分別按照的體積比為2:1以及H2O(g)的體積比為2:1:8反應(yīng)相同的時(shí)間,所得產(chǎn)物的選擇性(如甲醇的選擇性)如圖所示:
①向反應(yīng)體系中加入H2O(g)能夠顯著提高甲醇選擇性的原因_______。
②向上述剛性密閉容器中按照體積比2:1:8充入和H2O(g),在450K下達(dá)平衡時(shí),的轉(zhuǎn)化率為的選擇性為則副反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)_______。(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))
(4)以為燃料可以設(shè)計(jì)甲醇燃料電池,該電池以稀KOH作電解質(zhì)溶液,其負(fù)極電極反應(yīng)式為_______,已知該電池的能量轉(zhuǎn)換效率為則該電池的比能量為_______(結(jié)果保留1位小數(shù),)。32、(1)氯及其化合物在生活和生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。近年來;隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。
①Deacon直接氧化法制Cl2可按下列催化過程進(jìn)行:
I.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)△H1=83kJ·mol-1
II.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2=-20kJ·mol-1
III.CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)△H3=-121kJ·mol-1
則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=___kJ·mol-1。
②已知:
Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l)△H1=-102kJ·mol-1
3Cl2(g)+6NaOH(aq)=5NaCl(aq)+NaClO3(aq)+3H2O(l)△H2=-422kJ·mol-1
寫出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的熱化學(xué)方程式___。
(2)電解法處理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸,具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖1所示(圖中電極均為石墨電極)。
若用NO氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn):
①寫出電解時(shí)NO發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:___。
②若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO被吸收,通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H+為___mol。
(3)鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+,正極反應(yīng)式為___。33、請(qǐng)回答下列問題:
(1)25℃時(shí),pH=5的CH3COOH溶液中.加入少量NaOH固體,則溶液中_______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)25℃下,向某Na2CO3溶液中加入稀鹽酸;其中含碳元素的各種微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(φ)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。
①在同一溶液中H2CO3、HCO3-、CO32-______(填“能”或“不能”)大量共存。
②當(dāng)pH=7時(shí),溶液中含碳元素的微粒主要為________。溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為___________________________。
③反應(yīng)的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常數(shù)Kh值為_________。
(3)生物脫H2S的原理為:H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4、4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O。
①硫桿菌存在時(shí),F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍,該菌的作用是___________。
②由圖甲和圖乙判斷使用硫桿菌的最佳條件為____________。在最佳條件下;該反應(yīng)的加熱。
方式為_________。34、氨氣是一種重要工業(yè)原料;在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ·mol-1
則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=___。
(2)工業(yè)合成氨氣的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達(dá)到平衡后。改變下列條件,能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)且平衡常數(shù)不變的是__。
①增大壓強(qiáng)②增大反應(yīng)物的濃度③使用催化劑④降低溫度。
(3)當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、H2和NH3的量),反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。圖中t1時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是___。
其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是___。
(4)溫度為T℃時(shí),將2amolH2和amolN2放入0.5L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的為___。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.鋰會(huì)與稀硫酸溶液反應(yīng);且電解質(zhì)為化合物,不是混合物,故該電池的電解質(zhì)不可能為稀硫酸溶液,A正確;
B.負(fù)極失電子帶正電;應(yīng)吸引陰離子,鋰離子為陽離子,不會(huì)移向負(fù)極,B錯(cuò)誤;
C.由放電時(shí)正極反應(yīng)可知鐵從+3價(jià)到+2價(jià);故充電時(shí)鐵由+2價(jià)到+3價(jià),C正確;
D.陽極反應(yīng)為正極反應(yīng)的逆過程;D正確;
故選B。2、D【分析】【分析】
【詳解】
A.只含有陰離子;陽離子;說明電解質(zhì)完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),故A不符合題意;
B.只含有分子;說明分子不能電離,屬于非電解質(zhì),故B不符合題意;
C.溶液中只含有少量的分子;主要以陰;陽離子形式存在,可能是強(qiáng)電解質(zhì),故C不符合題意;
D.溶液中存在少量陰離子;陽離子;主要是以分子存在,說明電解質(zhì)部分電離,屬于弱電解質(zhì),故D符合題意;
答案選D。3、B【分析】【詳解】
A.0.10mol·L-1的HA溶液中=1010,又則該HA溶液的pH=2,故A正確;
B.pH=1的醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度比pH=13的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度大的多;則二者等體積混合后所得溶液顯酸性,pH<7,故B錯(cuò)誤;
C.鹽酸抑制水的電離,AlCl3溶液中鋁離子水解促進(jìn)水的電離,則水電離出的c(H+)后者大;故C正確;
D.pH=3的鹽酸中pH=12的NaOH溶液中則10mLpH=3鹽酸與1mLpH=12NaOH混合后,恰好反應(yīng)生成氯化鈉,則溶液呈中性,故D正確;
故選B。4、B【分析】【詳解】
A.加入少量CuSO4溶液;與鋅粉反應(yīng)生成Cu,附著在Zn表面形成原電池,加快反應(yīng)速率,A不符合題意;
B.加入少量CH3COONa固體,與H+反應(yīng)生成醋酸,從而減少溶液中的H+濃度,減慢反應(yīng)速率,但生成的醋酸還能與鋅反應(yīng)生成H2;所以不影響生成氫氣的總量,B符合題意;
C.加入少量NaHSO4固體,增大了溶液中的H+濃度,加快反應(yīng)速率,且生成H2的總量增大;C不符合題意;
D.加入少量Na2CO3濃溶液,與H+反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w等;減慢反應(yīng)速率,且使生成氫氣的體積減少,D不符合題意;
故選B。5、A【分析】【詳解】
A.根據(jù)物料守恒可知,在溶液中存在:選項(xiàng)A正確;
B.鹽酸不管如何稀釋不可能呈堿性;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.酸或堿抑制水電離,含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離,當(dāng)由水電離出的=<10-7mol/L;則該溶液可能是酸也可能是堿,如果是酸溶液,則溶液中氫離子濃度為0.1mol/L,溶液的pH=1,如果是堿溶液,則溶液的pH=13,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.醋酸的pH值較??;因?yàn)辂}酸為強(qiáng)酸,在水中完全電離,稀釋100倍后的pH變?yōu)?,而醋酸為弱酸,稀釋后有更多的醋酸分子發(fā)生電離,因此稀釋后溶液的酸性強(qiáng)于鹽酸,所得醋酸的pH略小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選A。6、B【分析】【分析】
鹽酸和氨水混和;若恰好中和生成氯化銨,銨根水解導(dǎo)致溶液顯酸性,現(xiàn)顯中性,說明氨水過量,結(jié)合溶液中的電荷守恒分析。
【詳解】
A.鹽酸和氨水混和;若恰好中和生成氯化銨,銨根水解導(dǎo)致溶液顯酸性,現(xiàn)顯中性,說明氨水過量,故A不符合題意;
B.溶液中存在電荷守恒,即c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液的pH=7,說明氫離子濃度等于氫氧根離子濃度,所以c()=c(Cl-);故B符合題意;
C.溶液中存在電荷守恒,即c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-);故C不符合題意;
D.若只有氯化銨,依據(jù)物料守恒c()+c(NH3?H2O)=c(Cl-),但銨根還有氨水電離出來的,所以c()+c(NH3?H2O)>c(Cl-);故D不符合題意;
答案選B。二、填空題(共9題,共18分)7、略
【分析】【詳解】
圖像①v′正>v′逆,t1時(shí)v′正突增,故為增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng);圖像②v′正>v′逆,t1時(shí)v′逆突減,故為減小生成物濃度,平衡正向移動(dòng);圖像③v′逆>v′正,t1時(shí)v′逆突增,故為增大生成物濃度,平衡逆向移動(dòng);圖像④v′逆>v′正,t1時(shí)v′正突減,故為減小反應(yīng)物濃度,平衡逆向移動(dòng)。故(1)表示反應(yīng)物濃度增大的圖像是①,表示反應(yīng)物濃度減小的圖像是④,表示生成物濃度增大的圖像是③,表示生成物濃度減小的圖像是②;(2)表示平衡正向移動(dòng)的圖像是①②,表示平衡逆向移動(dòng)的圖像是③④?!窘馕觥竣?①②.④③.③④.②⑤.①②⑥.③④8、略
【分析】【詳解】
I.(1)從反應(yīng)開始到2min時(shí),△n(H2O)=0.3mol,則生成0.3mol氫氣,v(H2)=0.3mol/(2L·2min)=0.075mol·L?1·min?1;根據(jù)已知表格信息,列出三段式:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始n/mol0.801.2000
△n/mol0.500.500.500.50
平衡n/mol0.300.700.500.50
容器體積為2L,則K==1.2
(2)向2L恒容容器中充入1molCO、3molH2O、2molCO2、2molH2,Qc==>1.2,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以υ(正)<υ(逆)。故答案為<;
Ⅱ.①Ⅱ和Ⅰ相比反應(yīng)速率加快;不影響平衡移動(dòng),正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),應(yīng)是使用催化劑;故答案為Ⅱ中使用催化劑;
②根據(jù)pV=nRT可知;恒溫恒容下,壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比。反應(yīng)Ⅰ起始狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為2kPa,平衡時(shí)壓強(qiáng)為1kPa。則平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量為起始時(shí)氣體物質(zhì)的量的2倍。設(shè)CO轉(zhuǎn)化xmol,列三段式:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始量(mol):240
變化量(mol):2
平衡量(mol):2-4-2
所以,=2,解得=1.5
則v(CH3OH)=1.5mol/(2L·6min)=0.125mol/(L·min);故答案為0.125mol/(L·min);
③Ⅱ、Ⅰ溫度相同,平衡常數(shù)相同,平衡常數(shù)K(Ⅱ)=K(Ⅰ)=故答案為12;
④反應(yīng)Ⅲ達(dá)平衡時(shí)所用的時(shí)間比反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時(shí)所用的時(shí)間長(zhǎng),化學(xué)反應(yīng)速率快,且Ⅲ平衡時(shí)壓強(qiáng)比I小,與I相比平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為氣體體積減小放熱反應(yīng),應(yīng)降低溫度,故溫度T1溫度更高,故答案為>;此反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,反應(yīng)速率減慢,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。【解析】①.0.075mol?L-1?min-1②.1.2③.<④.Ⅱ中使用催化劑⑤.0.125mol/(L?min)⑥.12⑦.>⑧.此反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,反應(yīng)速率減慢,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)9、略
【分析】【分析】
(1)由方程式可知;生成C的物質(zhì)的量=參加反應(yīng)A的物質(zhì)的量,平衡時(shí)A的物質(zhì)的量=A的起始物質(zhì)的量-參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量;
(2)恒溫恒壓下;若開始時(shí)放入3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1:1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同;
(3)若開始時(shí)放入xmolA;2molB和1molC,完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1:1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,可以得到3amolC,平衡時(shí)A、B的物質(zhì)的量分別為(1)中A、B的3倍,結(jié)合a<1判斷;
(4)由(3)分析可知;若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,等效為開始加入6molA和6molB,與(1)中平衡為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與(1)中相同;
(5)反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)是氣體體積減少的反應(yīng);在恒溫恒容容器中,隨反應(yīng)進(jìn)行壓強(qiáng)減小,而在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進(jìn)行,過程中的壓強(qiáng)為保持恒壓,則本題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng)。
【詳解】
(1)達(dá)到平衡后;生成amolC,則Δn(A)=Δn(C)=amol,故A的物質(zhì)的量為1mol﹣amol=(1﹣a)mol;
(2)恒溫恒壓下;若開始時(shí)放入3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1∶1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,則平衡時(shí)生成C為(1)中的3倍,即生成C為3amol;
(3)若開始時(shí)放入xmolA;2molB和1molC,完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1∶1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,可以得到3amolC,1molC轉(zhuǎn)化可以得到1molA、1molB,則x=3﹣1=2,則平衡時(shí)A為3(1﹣a)mol,平衡時(shí)B的物質(zhì)的量為(1)中B的3倍,即為3(1﹣a)mol,由于0<a<1,故3(1﹣a)可能大于、等于或小于2;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,等效為開始加入6molA和6molB,與(1)中平衡為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量發(fā)生與(1)中相同,即C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為
(5)在恒溫恒壓容器中開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成amolC;在恒溫恒容容器中開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC;反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)是氣體體積減少的反應(yīng),在恒溫恒容容器中,隨反應(yīng)進(jìn)行壓強(qiáng)減小,在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進(jìn)行,過程中的壓強(qiáng)為保持恒壓,體積減小,所以本題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng),因此平衡后a>b;故答案為A。
【點(diǎn)睛】
考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、等效平衡問題,充分利用各步的隱含條件,依據(jù)等效平衡的特征分析是本題的關(guān)鍵,區(qū)分恒溫恒容容器和恒溫恒壓容器的不同,解題時(shí)可先保持恒溫恒壓,再結(jié)合容器體積的變化,再保持恒溫并恢復(fù)到原體積即可?!窘馕觥?﹣a3a23(1﹣a)DA因?yàn)楸拘☆}中容器容積不變,而(1)小題中容器的容積縮小,所以本小題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng)10、略
【分析】【詳解】
(1)所以該反應(yīng)不能正向自發(fā)進(jìn)行。
(2)根據(jù)時(shí),反應(yīng)可正向自發(fā)進(jìn)行,則有【解析】(1)不能。
(2)11、略
【分析】【分析】
原電池中;還原劑在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子從負(fù)極流出,電子沿著導(dǎo)線流向正極,正極上氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng),內(nèi)電路中陰離子移向負(fù)極;陽離子移向正極,燃料電池中,通入燃料的一極為負(fù)極,通入助燃物的一極為正極,據(jù)此回答。
(1)
根據(jù)電池總反應(yīng)可知,此原電池的負(fù)極反應(yīng)物為硫酸亞鐵,負(fù)極區(qū)是乙、負(fù)極是石墨b,電池工作時(shí),鹽橋中的移向負(fù)極區(qū)即乙燒杯。
(2)
正極得電子被還原,正極反應(yīng)式為:
(3)
酸性電解質(zhì)溶液、有質(zhì)子交換膜的環(huán)境中,正極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng)式為:每當(dāng)轉(zhuǎn)移12mol電子時(shí),負(fù)極通入2mol消耗2molH2O,逸出2mol生成的12mol將遷移入正極區(qū),故負(fù)極區(qū)溶液實(shí)際減少質(zhì)量為2mol×18g/mol,而正極通入3molO2、得到12mol即生成6molH2O,故正極區(qū)溶液實(shí)際增加質(zhì)量為6mol×18g/mol,兩側(cè)溶液的質(zhì)量差為8mol×18g/mol;則當(dāng)導(dǎo)線中有發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),負(fù)極左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量差為(假設(shè)反應(yīng)物耗盡,忽略氣體的溶解)?!窘馕觥?1)b乙。
(2)
(3)2412、略
【分析】【詳解】
(1)由圖可知反應(yīng)物總能量大于生成物總能量;故鋅片與硫酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),故答案為:放熱;
(2)A.改鋅片為鋅粉;增大接觸面積,能加快反應(yīng)速率,A選;
B.由于98%的濃硫酸具有強(qiáng)氧化性;與鋅反應(yīng)不能放出氫氣,B不選;
C.升高溫度;能加快反應(yīng)速率,C選;
故答案為:AC;
(3)①在組成原電池的兩活性不同的電極中通常較活潑的金屬做負(fù)極,較不活潑分金屬(或?qū)щ姺墙饘伲┳稣龢O,故銅片為正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),在正極得到電子被還原為所以Cu電極上的電極反應(yīng)式為:銅片上的現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生,故答案為:正極、有氣泡產(chǎn)生(或者有氣體生成);
②根據(jù)原電池的工作原理可知;通常較活潑的金屬做負(fù)極;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),Zn做負(fù)極所以Zn電極上發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng),故答案為:氧化;
③外電路中電子的移動(dòng)方向?yàn)橛韶?fù)極流向正極,內(nèi)電路中陰離子移向負(fù)極,故答案為:Zn電極流向Cu電極、Zn?!窘馕觥糠艧酇C正極有氣泡產(chǎn)生(或者有氣體生成)氧化Zn電極流向Cu電極Zn13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)1molH2為2g,1kgH2完全燃燒約放熱故燃燒等質(zhì)量的氫氣和汽油,氫氣完全燃燒放出的熱多;
(2)氫氣作為能源的三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)①來源豐富;②單位質(zhì)量的氫燃燒時(shí)釋放的熱量大;③燃燒后不產(chǎn)生污染?!窘馕觥繗錃?molH2為2g,1kgH2完全燃燒約放熱故燃燒等質(zhì)量的氫氣和汽油,氫氣完全燃燒放出的熱多原料豐富單位質(zhì)量的氫氣燃燒時(shí)放出的熱多燃燒后不產(chǎn)生污染14、略
【分析】【詳解】
(1)工業(yè)上可用白磷(P4)和過量的熱NaOH溶液反應(yīng)生成PH3氣體和NaH2PO2。反應(yīng)方程式為2P4+6NaOH+6H2O=6NaH2PO2+2PH3↑,每生成6molNaH2PO2有6molP被氧化,即1.5molP4被氧化,轉(zhuǎn)移電子6mol;若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3mol,則用去還原劑0.75molP4;若已知NaH2PO2溶液的pH>7,說明以水解為主,H3PO2電離的方程式為H3PO2H2PO2-+H+,平衡常數(shù)Ka=故答案為0.75;Ka=
(2)用硫酸代替鹽酸生成的硫酸鋇是沉淀,易于與產(chǎn)物H3PO2分離,故答案為用硫酸代替鹽酸生成的硫酸鋇是沉淀,易于與產(chǎn)物H3PO2分離;
(3)該反應(yīng)中Ag+為氧化劑,H3PO2為還原劑,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物中P的化合價(jià)為x,根據(jù)化合價(jià)升降相等可得,4×(1-0)=1×(x-1),解得x=5,所以氧化產(chǎn)物為+5價(jià)的H3PO4,則反應(yīng)的離子方程式為H3PO2+4Ag++2H2O=H3PO4+4Ag+4H+故答案為H3PO2+4Ag++2H2O=H3PO4+4Ag+4H+;
(4)據(jù)電解反應(yīng)式:陽極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;陰極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑可知。陽極反應(yīng)中消耗水電離的OH-,使c(H+)增大,H2PO2-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室,得到產(chǎn)品,故答案為陽極反應(yīng)中消耗水電離的OH-,使c(H+)增大,H2PO2-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室,得到產(chǎn)品。【解析】0.75Ka=生成硫酸鋇是沉淀,易與H3PO2分離H3PO2+4Ag++2H2O=H3PO4+4Ag+4H+陽極反應(yīng)消耗水電離出的OH-,使得c(H+)增大,H2PO2-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室,得到產(chǎn)品15、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)電離和水解程度的相對(duì)大小分析;既電離又水解;以電離為主,溶液顯酸性;
(2)25℃時(shí),向pH=4的NaHSO4溶液中,逐滴加入pH=9的Ba(OH)2溶液至中性;反應(yīng)生成硫酸鋇和水;根據(jù)Ksp計(jì)算;
(3)鹽中含有弱離子時(shí),會(huì)水解,碳酸根離子濃度減?。幌騈a2CO3溶液中通入一定量的CO2時(shí),會(huì)發(fā)生反應(yīng)CO32-+CO2+H2O═2HCO3-;碳酸根離子濃度減小。
【詳解】
(1)HSO3-在溶液中電離出氫離子,同時(shí)HSO3-能水解,由于電離程度大于水解程度,所以溶液顯酸性;HSO3-既電離又水解,以電離為主,溶液顯酸性,則溶液中的離子濃度大小關(guān)系為:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-);
(2)25℃時(shí),向pH=4的NaHSO4溶液中,逐滴加入pH=9的Ba(OH)2溶液至中性,反應(yīng)生成硫酸鋇和水,離子方程式為:2H++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+2H2O;
向pH=4的NaHSO4溶液中,c(H+)=c(SO42-)=10-4mol·L-1,pH=9的Ba(OH)2溶液中c(Ba2+)=c(OH-)/2=10-5/2mol·L-1=5×10-6mol·L-1,設(shè)取1LpH=9的Ba(OH)2溶液,V(NaHSO4)=10-5mol·L-1×1L/10-4mol·L-1=0.1L,混合溶液中c(SO42-)=10-4mol·L-1×0.1L/1.1L=10-5/1.1mol·L-1,c(Ba2+)=5×10-6mol·L-1×1L/1.1L=5×10-6/1.1mol·L-1,BaSO4的Qc=(10-5/1.1)×(5×10-6/1.1)=4.1×10-11
(3)Na2CO3溶液中,CO32-發(fā)生水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液中碳酸根離子濃度減小,所以某溫度下0.1mol·L-1Na2CO3溶液中c(Na+)/c(CO32-)=20:9>2:1;
CO32-與CO2、H2O反應(yīng):CO32-+CO2+H2O═2HCO3-,使c(CO32-)進(jìn)一步減小,c(Na+)∕c(CO32-)不斷增大,直至c(Na+)∕c(CO32-)=5∕2?!窘馕觥縞(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)2H++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+2H2O無CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液中碳酸根離子濃度減小CO32-+CO2+H2O═2HCO3-,使c(CO32-)進(jìn)一步減小三、判斷題(共8題,共16分)16、B【分析】【分析】
【詳解】
水的電離過程為吸熱過程,升高溫度,促進(jìn)水的電離,氫離子和氫氧根離子濃度均增大,且增大幅度相同;因此100℃時(shí),純水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,溶液仍為中性,故此判據(jù)錯(cuò)誤。17、B【分析】【詳解】
濕潤(rùn)的試紙測(cè)定鹽酸和醋酸溶液的兩者均為稀釋,醋酸為弱酸電離程度變大,故醋酸溶液的誤差更小。
故錯(cuò)誤。18、B【分析】【詳解】
根據(jù)吉布斯自由能判斷,ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤。19、A【分析】【分析】
【詳解】
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)、c(OH-)的相對(duì)大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),則溶液一定呈一定的酸堿性,故答案為:正確。20、A【分析】【分析】
【詳解】
FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,為抑制Fe3+的水解,實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí)需將FeCl3(s)溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋;正確。21、B【分析】【詳解】
根據(jù)吉布斯自由能判斷,ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤。22、B【分析】【分析】
【詳解】
飽和食鹽水在電解條件下生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,氯氣和氫氧化鈉之間反應(yīng)可以得到消毒液,與水解無關(guān),故錯(cuò)誤。23、B【分析】【詳解】
稀釋使鹽水解程度增大,但溶液總體積增加得更多。鹽的濃度降低、水解產(chǎn)生的氫氧根濃度也降低,堿性減弱。所以答案是:錯(cuò)誤。四、有機(jī)推斷題(共4題,共28分)24、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)25、略
【分析】【分析】
原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;因?yàn)槎紴橹髯逶?,最外層電子?shù)小于8,所以Y的最外層為3個(gè)電子,Q的最外層為4個(gè)電子,則Y為硼元素,Q為硅元素,則X為氫元素,W與氫同主族,為鈉元素,Z的原子序數(shù)等于Y;W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和,為氧元素。即元素分別為氫、硼、氧、鈉、硅。
【詳解】
(1)根據(jù)分析,Y為硼元素,位置為第二周期第ⅢA族;QX4為四氫化硅,電子式為
(2)①根據(jù)元素分析,該反應(yīng)方程式為
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液;向兩極分別通入氣體氫氣和氧氣可形成原電池,其中通入氣體氫氣的一極是負(fù)極,失去電子;
③外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),需要消耗1.5mol氫氣,則根據(jù)方程式分析,需要0.5mol硅化鈉,質(zhì)量為37g。【解析】第二周期第ⅢA族負(fù)極37g26、略
【分析】【詳解】
(1)A、B、C、E中均有鈉元素,根據(jù)B的用途可猜想出B為NaHCO3,X為C(碳),能與CO2反應(yīng)生成NaHCO3的物質(zhì)可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之間能按物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng),則A是NaOH,E為Na2CO3,能與NaHCO3反應(yīng)放出無色無味的氣體,且這種物質(zhì)中含有鈉元素,則C只能為Na2O2,D為O2,結(jié)合題設(shè)條件可知F為Fe,G為Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+與以離子鍵結(jié)合,中O原子與O原子以共價(jià)鍵結(jié)合,其電子式為
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,F(xiàn)e2+被稀HNO3氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反應(yīng)為3Fe+2O2Fe3O4,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,則轉(zhuǎn)移8mol電子放出2akJ熱量,則其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol。
(5)N2在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3:N2+6H++6e?2NH3?!窘馕觥竣?NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol⑥.N2+6H++6e?2NH327、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉(碳酸氫鈉),再與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,①常用作泡沫滅火器的是NaHCO3,故為乙;②濃度相同的碳酸氫鈉溶液和硫酸鈉溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的電離程度大;
(2)金屬鋁是13號(hào)元素,核外電子排布為2、8、3②n(Al)=n(NaOH)時(shí),生成偏鋁酸鈉,根據(jù)方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1:2,符合題意,故丙的化學(xué)式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯氣,與氫氧化鈉生成氯化鈉和次氯酸鈉,離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根據(jù)電荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液顯中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根據(jù)物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5五、工業(yè)流程題(共3題,共12分)28、略
【分析】【分析】
“氧化酸浸時(shí),除外的其他氧化物均溶解,其中中的+2價(jià)鐵被氧化為反應(yīng)后浸出液中含有以及過量的“沉鐵”時(shí),鐵元素以黃銨鐵礬沉淀的形式析出,用氨沉鉻時(shí),以氫氧化物沉淀析出,故濾液中主要含有向?yàn)V渣和中調(diào)節(jié)溶液的除去中的再進(jìn)一步煅燒得到
【詳解】
(1)“氧化酸浸”時(shí),反應(yīng)為:所以消耗與的物質(zhì)的量之比為故答案為:
(2)“氧化酸浸時(shí),除外的其他氧化物均溶解,反應(yīng)后浸出液中含有以及過量的故答案為:
(3)根據(jù)信息可寫出“沉鐵”時(shí)離子方程式為:故答案為:
(4)鐵元素先以黃銨鐵礬沉淀的形式析出,用氨沉鉻時(shí),以氫氧化物沉淀析出,故濾液中主要含有主要溶質(zhì)為故答案為:
(5)由表中數(shù)據(jù),溶液的pH=6時(shí)沉淀完全時(shí),也先沉淀完全;除鋁需要在pH=9.2時(shí)讓完全溶解轉(zhuǎn)化為造成極少量溶解損失可忽略,以確保中不含最終得到純故答案為:D?!窘馕觥?1)
(2)
(3)
(4)
(5)D29、略
【分析】【分析】
紅礬鈉(Na2Cr2O7)中加入40%氫氧化鈉溶液生成Na2CrO4,還原時(shí)加入過量CH3OH和10%HCl,將CrO還原為Cr3+,加入20%的氫氧化鈉溶液,生成Cr(OH)3沉淀,過濾得到Cr(OH)3,將Cr(OH)3完全溶解于過量的鹽酸中,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,低溫干燥,得到CrCl3·6H2O;據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)Cr2O+H2O?2CrO+2H+可知,加入氫氧化鈉,平衡正向移動(dòng),所以Na2Cr2O7與氫氧化鈉反應(yīng)生成Na2CrO4,反應(yīng)方程式是Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+H2O;
(2)還原時(shí)加入過量CH3OH和10%HCl,生成CO2,即在酸性條件下CrO被甲醇還原為Cr3+,反應(yīng)的離子方程為2CrO+CH3OH+10H+=2Cr3++7H2O+CO2↑;該反應(yīng)中CH3OH的作用為還原劑;利用甲醇的沸點(diǎn)低,從剩余溶液中分離出CH3OH的方法是蒸餾法;
(3)酚酞溶液;石蕊試紙只能用于粗略判斷溶液的酸堿性;測(cè)溶液pH值要用pH計(jì),故選C;
(4)由于CrCl3·6H2O不溶于乙醚;易溶于水;乙醇,則洗滌時(shí)應(yīng)選用的洗滌劑最好是乙醚,故選D。
(5)設(shè)生成CrCl3·6H2O的理論產(chǎn)量是xg;則可得。
解得,x=53.3,所以CrCl3·6H2O的產(chǎn)率是【解析】Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+H2O2CrO+CH3OH+10H+=2Cr3++7H2O+CO2↑還原劑蒸餾法CD40%30、略
【分析】【詳解】
(1).這兩種材料的鍍層破損后都可以形成的原電池;馬口鐵中鐵比錫活潑,所以鐵作負(fù)極被加速腐蝕掉,而白鐵中鋅比鐵活潑,鋅作負(fù)極;鐵仍受到保護(hù),所以白鐵耐用。
(2).①配制SnCl2溶液時(shí),因?yàn)镾n2+易發(fā)生水解反應(yīng),所以常需要加入一定量的鹽酸,目的是抑制Sn2+水解。②錫能形成SnCl2、Na2SnO2兩類鹽,所以從物質(zhì)性質(zhì)的角度上看,Sn(OH)2屬于兩性氫氧化物。因此向SnCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液;先生成白色沉淀氫氧化亞錫,過量后沉淀會(huì)溶解轉(zhuǎn)化為亞錫酸鈉,所以這個(gè)過程中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為先生成白色沉淀,后沉淀溶解。
(3).向FeCl3溶液中加入足量的SnCl2溶液,沒有固體物質(zhì)生成,滴加2滴KSCN溶液;不顯紅色,說明氯化鐵被還原為氯化亞鐵了,鐵由+3價(jià)降為+2價(jià),錫由+2價(jià)升高到+4價(jià)(第IVA元素的主要化合價(jià)為+2和+4),由電子轉(zhuǎn)移守恒知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1。
(4).以廢錫渣(含有少量銅、鉛金屬雜質(zhì))為基本原料制備二氯化錫晶體的流程如下(已知常溫下Ksp(PbCl2)=2×10-5,=1.4):
①鉛和錫在金屬活動(dòng)性順序表中氫之前而銅在氫之后,所以鉛和錫可以與鹽酸反應(yīng)而銅不反應(yīng),由氯化鉛的溶度積數(shù)據(jù)可知氯化鉛溶解度較小,所以料渣的主要成分是銅和氯化鉛。為使得到的二氯化錫晶體中不含鉛元素,則料液I中的c(Cl-)至少應(yīng)為。
1.4mol·L-1。
②操作a是從料液I中分離出二氯化錫晶體的方法;由于該晶體有結(jié)晶水,所以不能蒸發(fā)結(jié)晶,只能是蒸發(fā)濃縮到飽和后,冷卻到室溫結(jié)晶,過濾后向過濾器中加入少量冷水洗滌2~3次,低溫烘干。
點(diǎn)睛:解有關(guān)元素化合物的轉(zhuǎn)化類的試題時(shí),要注意聯(lián)系熟悉的元素化合物的性質(zhì)進(jìn)行類比。如本題中錫可以形成兩種鹽,可以類比鋁形成的兩種鹽,由氫氧化鋁是兩性氫氧化物類推氫氧化亞錫也是兩性氫氧化物。【解析】①.鍍層破損后形成的原電池中,馬口鐵中鐵作負(fù)極被加速腐蝕掉,白鐵中鋅作負(fù)極、鐵仍受到保護(hù)②.抑制Sn2+水解③.兩④.先生成白色沉淀,后沉淀溶解⑤.2∶1⑥.銅、氯化鉛⑦.1.4⑧.蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾六、原理綜合題(共4題,共36分)31、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)熱化學(xué)方程式Ⅰ為CH3OH(l)═CH3OH(g)△H=+138kJ/mol,CH4和CH3OH的燃燒熱分別為-890kJ/mol、-726kJ/mol,則熱化學(xué)方程式Ⅱ?yàn)镃H4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol,熱化學(xué)方程式Ⅲ為CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律Ⅱ-Ⅲ+Ⅰ得CH4(g)+O2(g)═CH3OH(g)△H=(-890+726+138)kJ/mol=-26kJ/mol;故答案為:-26;
(2)①反應(yīng)開始時(shí)H2O(g)和O2(g)的相對(duì)能量都為0,與催化劑接觸后,*H2O的相對(duì)能量更低,說明H2O在催化劑表面上更容易被吸附,故答案為:H2O;
②由圖可知,該歷程中正反應(yīng)最大的活化能的步驟是*CH4、*OH和*H生成*CH3OH和2*H,則正反應(yīng)最大活化能=-12.68kJ/mol-(-35.03)kJ/mol=22.37kJ/mol,化學(xué)方程式為:*CH4+*OH=*CH3OH+*H,故答案為:22.37;*CH4+*OH=*CH3OH+*H;
(3)①加入H2O(g),可使副反應(yīng)逆向進(jìn)行,二氧化碳的量減小,同時(shí)催化劑更容易吸附水,可提高甲醇選擇性,故答案為:加入H2O(g);可使副反應(yīng)逆向進(jìn)行,二氧化碳的量減小,同時(shí)催化劑更容易吸附水,可提高甲醇選擇性;
②假設(shè)CH4、O2和H2O(g)的物質(zhì)的量為分別為2amol、amol、8amol,在450K下達(dá)平衡時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,CH4轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為amol,則平衡時(shí)n(CH4)=amol,根據(jù)C原子守恒,則n(CH3OH)+n(CO2)=amol,CH3OH的選擇性為90%,CH3OH的選擇性=解得n(CH3OH)=0.9amol,n(CO2)=0.1amol,
則平衡時(shí)n(O2)=amol-0.45amol-0.2amol=0.35amol,n(H2O)=0.2a+8amol=8.2amol,氣體總物質(zhì)的量為n(CH4)+n(O2)+n(CH3OH)+n(H2O)+n(CO2)=amol+0.35amol+0.9amol+8.2amol+0.1amol=10.55amol,設(shè)平衡時(shí)壓強(qiáng)為p,則Kp=故答案為:54.9。
(4)以為燃料,以稀KOH作電解質(zhì)溶液,在負(fù)極乙醇失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為設(shè)燃料為1kg,放出的能量為×726kJ/mol×72%=1.6×104kJ;則比能量為【解析】加入可使副反應(yīng)逆向進(jìn)行,二氧化碳的量減小,同時(shí)催化劑更容易吸附水,可提高甲醇選擇性32、略
【分析】【分析】
根據(jù)蓋斯定律分析解題;根據(jù)電解池電解原理分析,其中陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陽離子向陰極移動(dòng);微電池正極上Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+;結(jié)合電子守恒和原子守恒寫出電極反應(yīng)式。
【詳解】
(1)①已知:I.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)△H1=83kJ·mol-1;II.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2=-20kJ·mol-1;III.CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)△H3=-121kJ·mol-
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