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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年冀教版拓展型課程化學(xué)下冊(cè)月考試卷202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)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、磷酸鋁是一種用途廣泛的材料,由磷硅渣[主要成分為等]制備磷酸鋁的工藝流程如下:
下列敘述錯(cuò)誤的是A.廢渣中一定含B.“浸出”和“除硫”的操作均在高溫下進(jìn)行C.“除硫”的化學(xué)反應(yīng)方程式為D.流程中的循環(huán)操作可以提高P、Al元素的利用率2、CaH2是重要的供氫劑;遇水或酸能引起燃燒。利用下列裝置制備氫化鈣固體(提供的實(shí)驗(yàn)儀器不得重復(fù)使用)。下列說(shuō)法正確的是。
A.裝置①在加入試劑前無(wú)需檢查裝置氣密性B.儀器接口的連接順序?yàn)閍→c→b→f→g→d→eC.加熱裝置④之前必須檢查氣體的純度D.裝置③的主要作用是防止空氣中的CO2、H2O(g)進(jìn)入裝置④中3、關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法不正確的是:。操作現(xiàn)象
①銅片溶解;溶液變藍(lán),起始產(chǎn)生紅棕色氣體,氣體顏色逐漸變淡,直至無(wú)色,在管口處變?yōu)榈厣?/p>
②銅片繼續(xù)溶解,產(chǎn)生無(wú)色氣體,在管口處變?yōu)榈厣?/p>
A.實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生紅棕色氣體,說(shuō)明濃HNO3具有氧化性B.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)生的反應(yīng)多于2個(gè)C.②中產(chǎn)生無(wú)色氣體,說(shuō)明鹽酸有氧化性D.若將銅片換成鐵片,則①中沒(méi)有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。4、某小組利用下面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);②;③中溶液均足量,操作和現(xiàn)象如下表。
實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象Ⅰ向盛有Na2S溶液的①中持續(xù)通入CO2至過(guò)量②中產(chǎn)生黑色沉淀;溶液的pH降低;
③中產(chǎn)生白色渾濁,該渾濁遇酸冒氣泡Ⅱ向盛有NaHCO3溶液的①中持續(xù)通入H2S氣體至過(guò)量現(xiàn)象同實(shí)驗(yàn)Ⅰ
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+==CuS↓+2H+C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ①中發(fā)生的反應(yīng)是:CO2+H2O+S2?==CO32?+H2SD.由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強(qiáng)弱5、下列關(guān)于應(yīng)用套管實(shí)驗(yàn)裝置(部分裝置未畫(huà)出)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn);下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.利用甲裝置可以制取少量HFB.利用乙裝置可以驗(yàn)證Na2O2與水反應(yīng)既生成氧氣,又放出熱量C.利用丙裝置驗(yàn)證KHCO3和K2CO3的熱穩(wěn)定性,X中應(yīng)放的物質(zhì)是KHCO3D.利用丁裝置制取SO2,并檢驗(yàn)其還原性,小試管中的試劑可為酸性KMnO4溶液評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)6、根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)_。
(2)已知:常溫時(shí),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(shí)驗(yàn)室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為_(kāi)_,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為_(kāi)__(填化學(xué)式)。
(4)25℃時(shí),將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分?jǐn)嚢韬螅y離子濃度由大到小的順序是___(填標(biāo)號(hào));③中銀離子的濃度為_(kāi)____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7、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(yīng),達(dá)到平衡后,只改變反應(yīng)的一個(gè)條件,測(cè)得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時(shí)改變的條件是____,40min時(shí)改變的條件是____,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對(duì)應(yīng)的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應(yīng)平衡時(shí)的平衡常數(shù)K=_______。8、油氣開(kāi)采;石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。
H2S熱分解反應(yīng):2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對(duì)于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過(guò)程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對(duì)應(yīng)圖中曲線___________,計(jì)算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為_(kāi)__________kPa·s-1。9、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實(shí)驗(yàn)流程圖;請(qǐng)你回答有關(guān)問(wèn)題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對(duì)分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)________________;反應(yīng)類(lèi)型____________;
(2)水楊酸分子之間會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)生成聚合物,寫(xiě)出用除去聚合物的有關(guān)離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱(chēng)___________;該操作時(shí)在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤(rùn)后,應(yīng)________(選擇下列正確操作的編號(hào));再轉(zhuǎn)移液體①微開(kāi)水龍頭;②開(kāi)大水龍頭;③微關(guān)水龍頭;④關(guān)閉水龍頭。
(4)下列有關(guān)抽濾的說(shuō)法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過(guò)濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過(guò)濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí);應(yīng)拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí);若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時(shí);應(yīng)使洗滌劑快速通過(guò)沉淀。
(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;
(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應(yīng),最終得到產(chǎn)品1.566g。求實(shí)際產(chǎn)率_______;10、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱(chēng)保險(xiǎn)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(qiáng)還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會(huì)分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機(jī)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(shí)通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應(yīng)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?yàn)椋篴接__,__接__,__接__。制備SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__。
(2)實(shí)驗(yàn)室用圖裝置制備N(xiāo)a2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為_(kāi)__。
②儀器A的名稱(chēng)是___。
③水浴加熱前要通一段時(shí)間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對(duì)在過(guò)濾時(shí)得到的連二亞硫酸鈉進(jìn)行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實(shí)驗(yàn)中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應(yīng)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_(kāi)__(用含m的代數(shù)式表示)。評(píng)卷人得分三、原理綜合題(共8題,共16分)11、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃燒生成的二氧化硫成為大氣主要污染物之一。二氧化硫的治理已成為當(dāng)前研究的課題。其催化氧化的過(guò)程如圖1所示:
(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ?mol-1
Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ?mol-1
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ?mol-1。
②活化分子比普通分子高出的能量稱(chēng)為活化能,則反應(yīng)Ⅱ的正反應(yīng)活化能為_(kāi)_(用字母E1~E6表示)kJ?mol-1。
③總反應(yīng)速率一般由慢反應(yīng)決定,從圖1中分析決定V2O5催化氧化SO2的反應(yīng)速率的是反應(yīng)__(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)某溫度下,向2L的恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的SO2和O2,測(cè)得SO2的物質(zhì)的量變化如圖2所示:
①第5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,v(SO3)=____mol?L-1?min-1,O2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)____
②該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(精確到0.01)。12、(1)NO、NO2是常見(jiàn)的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達(dá)到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
則用H2催化還原NO消除污染的熱化學(xué)方程式是___________。
(2)合成甲醇的反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160,此溫度下,在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2,反應(yīng)l0min后測(cè)得各組分的濃度如表:。物質(zhì)H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4
①寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________。
②該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=___________。
③比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴(kuò)大一倍,v正___________(填“增大”、“減小”或“不變”),v逆___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動(dòng)。13、利用空氣氧化NO;成本低廉,很具有研究?jī)r(jià)值。回答下列問(wèn)題:
(1)NO氧化反應(yīng)機(jī)理可能涉及如下過(guò)程:
Ⅰ.(快反應(yīng))
Ⅱ.(慢反應(yīng))
Ⅲ.(快反應(yīng))
上述反應(yīng)_______(填序號(hào))決定NO的氧化反應(yīng)速率;已知?jiǎng)t反應(yīng)的_______(用a、b、c的代數(shù)式表示,a、b;c均為正值)。
(2)已知反應(yīng)Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],k1、k2為速率常數(shù),僅受溫度影響。下列敘述錯(cuò)誤的是_______(填字母)。
A.反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài),可推知
B.反應(yīng)Ⅱ的活化能低于反應(yīng)Ⅰ的活化能。
C.增大NO的濃度,增大;升高溫度,增大。
(3)一定條件下,將和按物質(zhì)的量之比2:1充入反應(yīng)容器,發(fā)生反應(yīng):其他條件相同時(shí),分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P1、P2)下隨溫度變化的曲線如圖所示。
①_______(填“>”“<”或“=”)
②400℃、條件下,O2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______%。
③700℃、p2條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(以分壓表示;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率可采取的措施為_(kāi)______(任寫(xiě)一種)。14、習(xí)近平總書(shū)記近日對(duì)制止餐飲浪費(fèi)作出重要指示。氨的合成對(duì)解決糧食危機(jī)有著重要意義。目前該研究領(lǐng)域已經(jīng)催生了三位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。
(1)德國(guó)化學(xué)家哈伯對(duì)研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反應(yīng)貢獻(xiàn)巨大,1918年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),已知該反應(yīng)在298K時(shí),△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數(shù)角度分析,反應(yīng)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(yīng)在催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài)):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應(yīng))
第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應(yīng))
第三步NH3*NH3(g)(快反應(yīng))
比較第一步反應(yīng)的活化能E1與第二步反應(yīng)的活化能E2的大?。篍1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。
(3)2007年,德國(guó)科學(xué)家埃特爾發(fā)現(xiàn)了合成氨催化機(jī)理,開(kāi)創(chuàng)了表面動(dòng)力學(xué)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(yīng):2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
①下列各項(xiàng)能夠作為判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的依據(jù)是___________(填標(biāo)號(hào))。
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?jǐn)?shù)不變。
E.壓強(qiáng)保持不變。
②平衡后若分別改變下列一個(gè)條件,可以使N2轉(zhuǎn)化率增大的是___________(填標(biāo)號(hào))
A.轉(zhuǎn)移掉部分O2B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3
C.適當(dāng)增加H2O(l)的量D.增加N2的量。
(4)向一個(gè)恒溫恒壓容器充入1molN2和3molH2模擬合成氨反應(yīng);下圖為不同溫度下平衡時(shí)混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系圖。
若體系在T1、60MPa下達(dá)到平衡。
①此時(shí)平衡常數(shù)Kp_______(MPa)-2(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);計(jì)算結(jié)果保留3位小數(shù))。
②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。15、NO是大氣中一種重要污染物;可以采用多種方法消除NO的污染?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)CH4還原NO法。
已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
則CH4與NO反應(yīng)生成N2、CO2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(2)CO還原NO法。CO還原NO的反應(yīng)為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0。
①該反應(yīng)中,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有_______(寫(xiě)出其中一條即可)。
②實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。達(dá)到平衡后,只升高溫度,k正增大的倍數(shù)_______(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應(yīng),在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則=_______(計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。
(3)NH3還原NO法。NH3還原NO的反應(yīng)為4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)△H<0。T℃時(shí),在恒容密閉容器中,測(cè)得在不同時(shí)間NO和NH3的物質(zhì)的量如下表:。時(shí)間/min01234n(NO)/mol1.20.900.720.600.60n(NH3)/mol0.900.700.580.500.50
若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)為P0,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______(可用分?jǐn)?shù)表示;用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算;各氣體的分壓=氣體總壓×各氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)SCR脫硝技術(shù)的主反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進(jìn)行反應(yīng);測(cè)得不同溫度下,在相同時(shí)間內(nèi)部分組分的含量如圖所示。
①a、b、c三點(diǎn),主反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)開(kāi)______。
②解釋N2的濃度變化曲線先上升后下降的原因:_______。16、汽車(chē)廢氣排放已成為城市大氣污染的重要來(lái)源;汽車(chē)排氣系統(tǒng)中安裝三元催化器可同時(shí)將廢氣中的三種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。
反應(yīng)Ⅰ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol
則反應(yīng)Ⅱ的ΔH=_________,ΔS______0(填“>”、“<”或“=”)
(2)進(jìn)一步探究上述反應(yīng)Ⅱ中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系,得到圖1所示的曲線。根據(jù)圖像,控制反應(yīng)II進(jìn)行的合適條件:溫度為_(kāi)________________,壓強(qiáng)為常壓(1.01MPa),選擇該壓強(qiáng)的原因是________________________。
(3)模擬反應(yīng)Ⅰ:將一定量的CO與NO2充入裝有催化劑的注射器中進(jìn)行反應(yīng)。圖2是在拉伸或壓縮注射器的過(guò)程中氣體透光率隨時(shí)間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)根據(jù)圖像;回答下列問(wèn)題:
①a、c、e三點(diǎn)c(NO2)由小到大的順序是____________________;
②e點(diǎn)速率:υ(正)_________υ(逆)(填“>”、“<”或“=”;下同);
③若注射器絕熱,平衡常數(shù)K(b)_________K(d)。17、研究氮和碳的化合物對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和防治污染有重要意義;回答下列問(wèn)題:
I.(1)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:?;瘜W(xué)鍵H-HN=NN-HE/(kJ·mol-1)436946391
合成氨反應(yīng)的活化能Ea1=254kJ·mol-1,由此計(jì)算氨分解反應(yīng)的活化能Ea2=___________kJ·mol-1。
(2)利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染;其中除去NO的主要反應(yīng)如下:
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1)ΔH<0某研究小組將2molNH3、3molNO和一定量的O2充入密閉容器中,在Ag2O催化劑表面發(fā)生上述反應(yīng);NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的情況如圖所示:
①溫度從420K升高到580K用時(shí)4min,則此時(shí)段內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___________。
②在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是___________。
II.目前有一種新的循環(huán)利用方案處理航天員呼吸產(chǎn)生的CO2,是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)ΔH<0,再電解水實(shí)現(xiàn)O2的循環(huán)利用。
(3)若要此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行___________(填“高溫”或“低溫”)更有利。
(4)350℃時(shí),向體積為2L的恒容密閉容器中通入8molH2和4molCO2發(fā)生以上反應(yīng),若反應(yīng)起始和平衡時(shí)溫度相同(均為350℃),測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如表所示:。時(shí)間/min0102030405060壓強(qiáng)6.00P05.60P05.30P05.15P05.06P05.00P05.60P0
①350℃時(shí)Bosch反應(yīng)的Kp=___________(Kp為用氣體的分壓表示的平衡常數(shù);分壓=氣體的體積分?jǐn)?shù)x體系總壓)
②Bosch反應(yīng)的速率方程:V正=K正·c(CO2)·c2(H2),V逆=K逆·c2(H2O)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。20min時(shí),=____(填“>”“<”或“=”)
(5)利用銅基配合物催化劑電催化還原CO2制備碳基燃料(包括CO、烷烴和酸等)是減少CO2在大氣中累積和實(shí)現(xiàn)可再生能源有效利用的關(guān)鍵手段之一;其裝置原理如圖所示。
①電池工作過(guò)程中,陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。
②每轉(zhuǎn)移2mol電子,陽(yáng)極室溶液質(zhì)量減輕___________g。18、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(yīng)①是煤的綜合利用的一種途徑,其名稱(chēng)是______。焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______________。
II.焦炭廢氣的再利用。
500℃時(shí),在密閉容器中將焦炭廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚;其相關(guān)反應(yīng)為:
主反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)
(2)測(cè)得不同時(shí)間段部分物質(zhì)的濃度如下表:。時(shí)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(yīng)速率v(CH3OCH3)=__________。
②在上述特定條件下,已知主反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)速率的是______(填字母序號(hào))。
A.適當(dāng)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(guān)鍵的因素是選用合適的催化劑。若起始時(shí)CO2和H2的濃度比為1:3,根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算,上述主反應(yīng)的平衡常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式K=______。
(3)對(duì)該反應(yīng)實(shí)驗(yàn)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(guān)系如圖所示。若溫度不變,催化劑中約是______時(shí)最有利于二甲瞇的合成,此時(shí),若增大反應(yīng)投料比平衡常數(shù)K將____(填“增大”、“減小”或“不變”)評(píng)卷人得分四、計(jì)算題(共3題,共12分)19、(1)若t=25℃時(shí),Kw=___________,若t=100℃時(shí),Kw=1.0×10-12,則100℃時(shí)0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時(shí),0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因?yàn)開(kāi)__________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為_(kāi)__________。
(5)相同物質(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序?yàn)開(kāi)__________(用數(shù)字標(biāo)號(hào)填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質(zhì)的量濃度從大到小的順序?yàn)開(kāi)__________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫(xiě)出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。20、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)填寫(xiě)下列儀器名稱(chēng):的名稱(chēng)是_________。
(2)寫(xiě)出中和反應(yīng)制備氮?dú)獾碾x子反應(yīng)方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由_________。
(4)寫(xiě)出中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
(5)請(qǐng)用化學(xué)方法檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。21、某研究性學(xué)習(xí)小組類(lèi)比鎂在二氧化碳中的燃燒反應(yīng),認(rèn)為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應(yīng),他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發(fā)生裝置中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩?fù)ㄈ胂聢D裝置,待裝置中的空氣排凈后點(diǎn)燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質(zhì)。
①能說(shuō)明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。
②若未排盡空氣就開(kāi)始加熱,則可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式主要為_(kāi)________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質(zhì)是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學(xué)對(duì)管壁的白色物質(zhì)的成分進(jìn)行討論并提出假設(shè):
Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。
(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過(guò)量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無(wú)色酚酞試液無(wú)明顯現(xiàn)象
①通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的分析,你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中,___成立(填序號(hào))。
②由實(shí)驗(yàn)得出:鈉在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為_(kāi)____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)___。
(6)在實(shí)驗(yàn)(2)中還可能產(chǎn)生另一種尾氣,該氣體為_(kāi)_______;處理該尾氣的方法為_(kāi)____。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共2題,共10分)22、工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為氧化鋁;含少量氧化鐵)制取鋁的過(guò)程如圖所示:
請(qǐng)回答:
(1)試劑1為_(kāi)______(填化學(xué)式),①~④轉(zhuǎn)化中屬于氧化還原反應(yīng)的是_______(填序號(hào));
(2)沉淀B的化學(xué)式為_(kāi)______,寫(xiě)出該物質(zhì)發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式_______;(3)電解F,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí),可制得鋁_______g;
(4)沉淀D是藥物“胃舒平”的主要成分,可用于治療胃酸(稀鹽酸)過(guò)多,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_______;
(5)②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。23、鋁是一種重要金屬:
(1)鋁與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_________________。
(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為A12O3,還有少量的Fe2O3;泥沙等雜質(zhì))提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過(guò)程如下:
①I(mǎi)和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是;_________________________;
②沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有__________,固體N是__________;
③濾液X中,含鋁元素的溶質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)________________,請(qǐng)寫(xiě)出向?yàn)V液X中通入過(guò)量CO2所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________;
④請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取A1(OH)3的離子方程式:__________________________。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)題給流程圖分析可知,磷硅渣在濃硫酸“浸出”操作之后涉及的物質(zhì)中不含有硅元素且不與濃硫酸反應(yīng),則廢渣中一定含有選項(xiàng)A正確;
B.高溫條件下;硫酸鈣的結(jié)晶水容易失去,所以“除硫”的操作不能在高溫下進(jìn)行,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)反應(yīng)前后的物質(zhì)可知,“除硫”的化學(xué)反應(yīng)方程式為選項(xiàng)C正確;
D.進(jìn)入循環(huán)的濾液中主要含有P、等元素,所以可以提高P、元素的利用率;選項(xiàng)D正確。
答案選B。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.裝置①為啟普發(fā)生器;在加入試劑前應(yīng)先檢查裝置氣密性,然后再加入藥品,A錯(cuò)誤;
B.由裝置①制取氫氣,由于鹽酸具有揮發(fā)性,故氫氣中混有HCl和水蒸氣,氫氣由導(dǎo)管a口通入到裝置③中除去HCl和水蒸氣,再將純凈、干燥的H2通入裝置④中與Ca在加熱時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生CaH2;為防止空氣中的H2O(g)進(jìn)入裝置④中,導(dǎo)致CaH2因吸收水蒸氣而變質(zhì),最后要通過(guò)盛濃硫酸的洗氣瓶,故裝置接口連接順序?yàn)閍→d→e→f(或g)→g(或f)→b→c;B錯(cuò)誤;
C.為防止Ca與空氣中成分反應(yīng),加熱前需先通入氫氣排盡裝置中的空氣,H2是可燃性氣體,為防止H2、O2混合氣體點(diǎn)燃爆炸;加熱裝置④之前必須檢查氣體的純度確認(rèn)空氣是否排盡,C正確;
D.裝置③的主要作用是除去氫氣中混有的HCl和水蒸氣;D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是C。3、C【分析】【詳解】
A.實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生紅棕色氣體,說(shuō)明濃HNO3的氧化性稀HNO3氧化性強(qiáng);故A錯(cuò);B.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)生的反應(yīng)有Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO2+4H2O、2NO+O22NO2等多個(gè)反應(yīng),故B錯(cuò);C.②中產(chǎn)生無(wú)色氣體,是因?yàn)辂}酸電離出的H+與溶液中有氧化性的NO3-,結(jié)合成硝酸繼續(xù)和銅反應(yīng)。故C錯(cuò);D.若將銅片換成鐵片,會(huì)和濃HNO3發(fā)生鈍化,故①中沒(méi)有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。所以D正確;答案:C。4、C【分析】【詳解】
由操作和現(xiàn)象可知,①CO2過(guò)量發(fā)生2CO2+2H2O+S2-═2HCO3-+H2S,②中發(fā)生H2S+Cu2+═CuS↓+2H+,③中二氧化碳與石灰水反應(yīng)生成白色渾濁是CaCO3。
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;故A正確;
B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+═CuS↓+2H+;產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正確;
C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ①中CO2過(guò)量發(fā)生的反應(yīng)是2CO2+2H2O+S2?═2HCO3?+H2S;故C錯(cuò)誤;
D.由強(qiáng)酸制取弱酸的原理及實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強(qiáng)弱;故D正確。
故選C。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.HF會(huì)腐蝕玻璃;不能用玻璃儀器作為制備氟化氫的裝置,故A錯(cuò)誤;
B.利用乙裝置在p處放帶火星的木條,木條復(fù)燃,則可以驗(yàn)證Na2O2與水反應(yīng)生成氧氣,將q管放入到水中,有氣泡冒出,則證明Na2O2與水反應(yīng)是放出熱量;故B正確;
C.利用丙裝置驗(yàn)證KHCO3和K2CO3的熱穩(wěn)定性,Y中溫度高,X中溫度低,物質(zhì)在溫度低的環(huán)境中受熱分解,溫度高的不分解,說(shuō)明更加穩(wěn)定性,因此X中應(yīng)放的物質(zhì)是KHCO3;故C正確;
D.利用丁裝置制取SO2,生成的二氧化硫再與內(nèi)管中盛裝的高錳酸鉀溶液反應(yīng),高錳酸鉀溶液褪色,則說(shuō)明SO2有還原性;故D錯(cuò)誤。
綜上所述,答案為A。二、填空題(共5題,共10分)6、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(huì)發(fā)生電離作用:H++也會(huì)發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會(huì)消耗離子導(dǎo)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(dá)到平衡時(shí),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(huì)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?yàn)椋篶(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(shí)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(shuō)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(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中會(huì)發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導(dǎo)致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動(dòng)原理,若用固體配制溶液時(shí),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?zhuān)涂梢缘玫匠吻迦芤?;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進(jìn)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(huì)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(duì)氯化銀在水中溶解無(wú)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>③6.0×10-107、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(yīng)的化學(xué)方程式為由圖1可知,40min時(shí)平衡發(fā)生了移動(dòng),而P、M、N的濃度沒(méi)有改變,且改變壓強(qiáng)和使用催化劑平衡不移動(dòng),則改變的條件是溫度,30min時(shí)P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴(kuò)大容器體積,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)速率減小,由圖2可知40min時(shí)速率增大,則40min時(shí)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(yīng)的
(2)由(1)分析可知,30min時(shí)改變的條件是擴(kuò)大容器的體積;40min時(shí)改變的條件是升高溫度;在圖2中畫(huà)出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對(duì)應(yīng)的曲線為
(3)8min時(shí),M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時(shí),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(yīng)平衡時(shí)的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴(kuò)大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)48、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向?yàn)轶w積增大的反應(yīng),降低壓強(qiáng),平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng);則對(duì)于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對(duì)應(yīng)的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當(dāng)于降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對(duì)應(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)進(jìn)行到0.1s時(shí)H2S轉(zhuǎn)化率為0.24;假設(shè)在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol,則根據(jù)三段式可知:
此時(shí)H2S的壓強(qiáng)為≈7.51kPa,H2S的起始?jí)簭?qiáng)為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.99、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過(guò)程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應(yīng)使羧基變?yōu)轸人徕c,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過(guò)程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱(chēng)為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤(rùn)后,應(yīng)先微開(kāi)水龍頭,不能大開(kāi),避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過(guò)濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯(cuò)誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實(shí)的沉淀,不容易透過(guò),故正確;C.當(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí),應(yīng)拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯(cuò)誤;D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí),若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用濾液來(lái)淋洗布氏漏斗,因?yàn)闉V液是飽和溶液,沖洗是不會(huì)使晶體溶解,同時(shí)又不會(huì)帶入雜質(zhì),故錯(cuò)誤;E.洗滌沉淀時(shí),應(yīng)先關(guān)小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開(kāi)水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過(guò)沉淀,故錯(cuò)誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據(jù)方程式分析,乙酸酐過(guò)量,用水楊酸計(jì)算阿司匹林的質(zhì)量為g,實(shí)際產(chǎn)率為=60%?!窘馕觥咳〈磻?yīng)布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%10、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)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?yàn)閍接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱(chēng)為恒壓滴液漏斗;
③實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時(shí)Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時(shí)間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時(shí)應(yīng)與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過(guò)程為:在無(wú)氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒(méi)晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次;
⑤設(shè)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(méi)晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次三、原理綜合題(共8題,共16分)11、略
【分析】【詳解】
(1)①I(mǎi)+×II,整理可得SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=-98kJ/mol;
②活化分子比普通分子高出的能量稱(chēng)為活化能,反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng),根據(jù)圖示可知該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能為(E4-E3)kJ/mol;
③總反應(yīng)速率一般由慢反應(yīng)決定。反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)發(fā)生消耗的能量就越高,反應(yīng)就越不容易發(fā)生,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率就越慢。從圖1中分析可知反應(yīng)I的活化能遠(yuǎn)大于反應(yīng)II的活化能,則說(shuō)明決定V2O5催化氧化SO2的反應(yīng)速率的是反應(yīng)I;
(2)①根據(jù)圖示可知:從反應(yīng)開(kāi)始至5min達(dá)到平衡時(shí)△n(SO2)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,根據(jù)方程式可知:每有2molSO2反應(yīng),就會(huì)同時(shí)消耗1molO2,反應(yīng)產(chǎn)生2molSO3,若消耗0.2molSO2,則同時(shí)消耗0.1molO2,產(chǎn)生0.2molSO3,故v(SO3)==0.02mol/(L·min);由于反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入SO2、O2的物質(zhì)的量相等,則O2的轉(zhuǎn)化率為=25%;
②反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各種氣體的濃度c(SO2)==0.1mol/L,c(O2)==0.15mol/L;c(SO2)==0.1mol/L,則該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=【解析】①.-98②.E4-E3③.I④.0.02⑤.25⑥.6.6712、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol;
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比,則反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
②根據(jù)方程式可知:反應(yīng)產(chǎn)生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的濃度為0.4mol/L×2=0.8mol/L,則該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)==0.08mol/(L·min);
③Qc=<160,說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,因此v正>v逆;
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴(kuò)大一倍,反應(yīng)混合物的濃度都減小,則v正減小,v逆減小。容器的容積擴(kuò)大,使反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng)?!窘馕觥?H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向13、略
【分析】【詳解】
(1)總化學(xué)反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定。根據(jù)已知信息可知:在上述三個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)II是慢反應(yīng);故反應(yīng)II決定NO的氧化反應(yīng)速率;
已知反應(yīng):Ⅰ.(快反應(yīng))
Ⅲ.(快反應(yīng))
IV.
根據(jù)蓋斯定律,將(IV)-(I)-(Ⅲ),整理可得:△H=(-a+b-c)kJ/mol;
(2)A.已知反應(yīng)Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],當(dāng)反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài),v正=v逆,則k1·c2(NO)=k2·c[(NO)2],A正確;
B.反應(yīng)的活化能越大;反應(yīng)越難發(fā)生,反應(yīng)速率越慢。由于反應(yīng)I是快反應(yīng),反應(yīng)II是慢反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)Ⅱ的活化能高于反應(yīng)Ⅰ的活化能,B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)速率常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)速率常數(shù)不變。所以增大NO的濃度,k1不變;C錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC;
(3)①在溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng),NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)圖像可知:在壓強(qiáng)是p2時(shí)NO轉(zhuǎn)化率比p1時(shí)大,說(shuō)明壓強(qiáng):p1<p2;
②由于是將NO、O2按2:1的物質(zhì)的量的比加入,二者反應(yīng)的物質(zhì)的量的比是2:1,所以平衡時(shí)二者的轉(zhuǎn)化率相同。根據(jù)圖像可知:在400℃、p1條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,所以O(shè)2的平衡轉(zhuǎn)化率也是40%;
③假設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入1mol的O2,則加入NO物質(zhì)的量是2mol,根據(jù)圖像可知在700℃、p2條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率是20%,平衡時(shí)n(NO)=2mol×(1-20%)=1.6mol,n(O2)=1mol×(1-20%)=0.8mol,n(NO2)=2mol×20%=0.4mol,平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為n(總)=1.6mol+0.8mol+0.4mol=2.8mol,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
(4)根據(jù)圖像可知:在其它條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)的NO平衡轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),同時(shí)該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),所以在恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有增大O2的濃度或適當(dāng)降低反應(yīng)溫度?!窘馕觥縄I-a+b-cBC<40增大O2的濃度或適當(dāng)降低溫度14、略
【分析】【詳解】
(1)①盡管催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);但使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間,從而可以提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。
(2)由題給信息知,第一步反應(yīng)慢,說(shuō)明該步反應(yīng)的活化能較大,而第2步反應(yīng)快,而反應(yīng)越快,說(shuō)明其活化能越小,故第一步反應(yīng)的活化能E1大于第2步反應(yīng)的活化能E2,即活化能:E1>E2;
(3)①A.化學(xué)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(shí);反應(yīng)可能是處于平衡狀態(tài),也可能未達(dá)到平衡狀態(tài),不能作為判斷平衡的標(biāo)志,A錯(cuò)誤;
B.N2是反應(yīng)物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;
C.任何時(shí)刻都存在關(guān)系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應(yīng)正向進(jìn)行,未處于平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng);若混合氣體中氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則反應(yīng)處于平衡狀態(tài),D正確;
E.該反應(yīng)是在恒溫恒壓下進(jìn)行;任何時(shí)刻壓強(qiáng)保持不變,因此不能根據(jù)壓強(qiáng)不變判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),E錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BD;
②A.轉(zhuǎn)移掉部分O2,即減小生成物濃度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),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(dòng),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(xué)平衡不移動(dòng),因此不能改變N2轉(zhuǎn)化率;C錯(cuò)誤;
D.增加N2的量;該物質(zhì)本身濃度增大,平衡正向移動(dòng),但是平衡正向移動(dòng)消耗量小于加入量,總的來(lái)說(shuō)它的轉(zhuǎn)化率還是降低,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是AB;
(4)①對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開(kāi)始時(shí)n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設(shè)反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時(shí)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(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)是60%,則解得x=0.75mol,則平衡時(shí)n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,則平衡時(shí)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.1,H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.3,NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6,在溫度不變時(shí),氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強(qiáng)之比,所以化學(xué)平衡常數(shù)Kp=
②從圖像來(lái)看,當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),T1時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)大于T2時(shí),由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),NH3的含量降低,說(shuō)明溫度:T1<T2。【解析】①.使用催化劑,主要目的是加快反應(yīng)速率,提高單位時(shí)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(yīng)速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<15、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
根據(jù)蓋斯定律,將①-②+③,整理可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。
(2)①CO還原NO的反應(yīng)為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0;該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小放熱反應(yīng),既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,則化學(xué)反應(yīng)速率加快,且平衡正向移動(dòng),可采取措施可以是增大壓強(qiáng)或增大CO的濃度;
②實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。達(dá)到平衡后,只升高溫度,v正、v逆都增大,由于濃度不變,所以k正、k逆都增大。由于升高溫度化學(xué)平衡會(huì)向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),這說(shuō)明k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù);
若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應(yīng),在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則平衡時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量是0.4mol,反應(yīng)產(chǎn)生N2是0.2mol,此時(shí)CO、NO的物質(zhì)的量都是0.6mol,由于容器的容積是1L,則平衡時(shí)各種物質(zhì)的濃度c(CO)=c(NO)=0.6mol/L,c(CO2)=0.4mol/L,c(N2)=0.2mol/L,該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K==當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正=v逆,則k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c2(CO2)·c(N2),==
(3)對(duì)于反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g),反應(yīng)開(kāi)始時(shí)n(NH3)=0.90mol,n(NO)=1.20mol,達(dá)到平衡時(shí)n(NH3)=0.50mol,n(NO)=0.60mol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知平衡時(shí)產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量n(N2)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.50mol,n(H2O)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.60mol,在溫度和容器的容積不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量呈正比,若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)為P0,則平衡壓強(qiáng)=該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=
(4)SCR脫硝技術(shù)的主反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進(jìn)行反應(yīng)。
①在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件中,增大濃度、增大壓強(qiáng)、升高溫度都會(huì)增大反應(yīng)速率,其中溫度升高對(duì)反應(yīng)速率的影響大,由于溫度:a<b<c,所以在這三點(diǎn)中,主反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)椋篶>b>a;
②分析圖象中氮?dú)獾臐舛茸兓芍?50K時(shí)達(dá)到最大,550K后隨溫度升高濃度減小,變化趨勢(shì)說(shuō)明在b點(diǎn)前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行,溫度升高,反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氮?dú)獾臐舛仍龃?。?dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后氮?dú)鉂舛入S溫度升高減小,說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),且隨著溫度的升高,有副產(chǎn)物的生成,也導(dǎo)致N2濃度降低?!窘馕觥緾H4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。增大壓強(qiáng)或增大CO的濃度<c>b>a先上升:反應(yīng)還未到達(dá)平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,單位時(shí)間內(nèi)N2濃度增大;后下降:達(dá)到平衡狀態(tài)后,隨著溫度升高,因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),且隨著溫度升高有副產(chǎn)物的生成,也導(dǎo)致N2濃度降低16、略
【分析】【分析】
(1)有蓋斯定律可得②-①得到反應(yīng)Ⅱ,ΔH=-566.0-180.5=746.5kJ/mol;ΔS<0;(2)通過(guò)圖像可知,溫度越高NO的轉(zhuǎn)化率越低,則選用400K;壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越高,但對(duì)設(shè)備及成本越大,故選擇1MPa為宜;(3)①氣體顏色越深,透光率越小,由小到大的順序是eac;②觀察透光率有減小的趨勢(shì),則e點(diǎn)向生成NO2的方向移動(dòng),及υ(正)<υ(逆);③若注射器絕熱,反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),則溫度逐漸升高,升高溫度平衡逆向移動(dòng),K減小,則平衡常數(shù)K(b)>K(d);
【詳解】
(1)有蓋斯定律可得②-①得到反應(yīng)Ⅱ,ΔH=-566.0-180.5=-746.5kJ/mol;ΔS<0;答案為:-746.5kJ/mol;ΔS<0;
(2)通過(guò)圖像可知,溫度越高NO的轉(zhuǎn)化率越低,則選用400K;壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越高,但對(duì)設(shè)備及成本越大,故選擇1MPa為宜;答案為:<;400K;該壓強(qiáng)下NO轉(zhuǎn)化率已夠高;再加壓轉(zhuǎn)化率變化不大且成本高;
(3)①氣體顏色越深,透光率越小,由小到大的順序是eac;②觀察透光率有減小的趨勢(shì),則e點(diǎn)向生成NO2的方向移動(dòng),及υ(正)<υ(逆);③若注射器絕熱,反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),則溫度逐漸升高,升高溫度平衡逆向移動(dòng),K減小,則平衡常數(shù)K(b)>K(d);答案為:eac;<;>;【解析】①.-746.5kJ·mol-1②.<③.400K④.該壓強(qiáng)下NO轉(zhuǎn)化率已夠高,再加壓轉(zhuǎn)化率變化不大且成本高⑤.eac⑥.<⑦.>17、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)的又所以
(2)①420K時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為2%,此時(shí)消耗的580K時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為59%,此時(shí)消耗的此時(shí)間段內(nèi)NO的變化量為1.77mol-0.06mol=1.71mol,容積的體積為2L,反應(yīng)速率為
根據(jù)圖像可知,在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低,也可能是溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)4NH3+7O2=4NO2+6H2O或催化劑活性降低;都有可能導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低;
(3)該反應(yīng)的根據(jù)知;該反應(yīng)在低溫條件下進(jìn)行;
(4)①結(jié)合三段式計(jì)算平衡狀態(tài)氣體的物質(zhì)的量;設(shè)達(dá)到平衡狀態(tài)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為x;
氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,解得x=2mol,則平衡時(shí)n(CO2)=2mol,n(H2)=4mol,P=5.00P0,CO2%=20%,H2%=40%,H2O%=40%,
②30min時(shí),圖表數(shù)據(jù)表明反應(yīng)正向進(jìn)行,則有所以
(5)電池工作中,陰極上CO2得到電子被還原,結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為HCOOH,電極反應(yīng)是為Pt電極上H2O轉(zhuǎn)化為O2,發(fā)生氧化反應(yīng)為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為陽(yáng)極室質(zhì)量減輕是因?yàn)獒尫懦鲅鯕?,O2-4e-,所以轉(zhuǎn)移2mol電子,生成的O2為0.5mol,即為8g【解析】300平衡逆向進(jìn)行低溫>8g18、略
【分析】【詳解】
(1)在工業(yè)上反應(yīng)①是煤的綜合利用的一種途徑;其名稱(chēng)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(dāng)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(cuò)誤;
B.分離出二甲醚;根據(jù)速率方程式可知,主反應(yīng)速率增大,B正確;
C.恒壓下減小不能確定速率變化,C錯(cuò)誤;
D.恒容條件下增大CO2的濃度;根據(jù)主反應(yīng)速率公式可知,主反應(yīng)速率加快,D正確;
故合理選項(xiàng)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(yīng)中2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)產(chǎn)生CH3OCH3(g)的濃度為0.10mol//L,則同時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生0.3mol/LH2O(g),消耗0.2mol/LCO2和0.6mol/L的H2,則副反應(yīng)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(shí)消耗CO2(g)mol/L,產(chǎn)生CH3OH(g)mol/L,產(chǎn)生H2O(g)mol/L,則平衡時(shí)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(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
(3)溫度不變,二甲醚的選擇性的縱坐標(biāo)最大時(shí)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(shí)約是2;
溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,則增大反應(yīng)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不變四、計(jì)算題(共3題,共12分)19、略
【分析】【詳解】
(1)水是弱電解質(zhì),存在電離平衡:H2OH++OH-,在室溫25℃時(shí),Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;
若t=100℃時(shí),Kw=1.0×10-12,100℃時(shí)0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,則該溫度下c(H+)==10-11mol/L;故該溶液的pH=11;
(2)25℃時(shí),0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液顯堿性,是由于該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中A2-發(fā)生水解反應(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動(dòng),最終達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(OH-)>c(H+),用離子方程式表示為A2-+H2O?HA-+OH-;
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度,由于CH3COONa是強(qiáng)堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液顯堿性,升高溫度,鹽水解程度增大,溶液的堿性增強(qiáng),所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH變化比較小,所以分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的NaOH溶液溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)=10-2mol/L,故三種溶液中水電離產(chǎn)生的c(H+)之比為10-12:10-12:10-2=1:1:1010;
(5)①NH4HSO4是強(qiáng)酸的酸式鹽,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;②NH4HCO3水解使溶液顯堿性;③NH4Cl水解使溶液顯酸性,堿性溶液的pH大于酸性溶液的pH,電離產(chǎn)生的H+濃度大于鹽水解的酸性;所以三種溶液pH從大到小的順序?yàn)椋孩冢劲郏劲伲?/p>
三種溶液中都存在NH的水解作用,①NH4HSO4電離產(chǎn)生H+會(huì)抑制NH的水解作用,使c(NH)增大;②NH4HCO3溶液中水解會(huì)促進(jìn)NH的水解作用,使溶液中c(NH)減小,故相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液;物質(zhì)的量濃度從大到小的順序?yàn)椋孩冢劲郏劲伲?/p>
(6)①在酸性條件下,Cr2O將Fe2+氧化為Fe3+,Cr2O被還原為Cr3+,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則由Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,可知c3(OH-)=結(jié)合Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33,可知此時(shí)溶液中c(Cr3+)==6.0×10-8mol/L?!窘馕觥?.0×10-1411A2-+H2O?HA-+OH->1:1:1010②>③>①②>③>①Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O6.0×10-820、略
【分析】【分析】
裝置A中NaNO2和(NH4)2SO4發(fā)生反應(yīng)(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O生成氮?dú)?;從發(fā)生裝置A出來(lái)的氣體中可能伴有O2,會(huì)對(duì)后面實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行造成干擾,因此在E中反應(yīng)發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結(jié)合生成硫酸鐵,進(jìn)而除去O2;E中反應(yīng)生成的氮化鎂極易與水反應(yīng),因此在反應(yīng)前必須把水除去(濃硫酸干燥);E中鎂和氮?dú)庠诩訜釛l件發(fā)生反應(yīng)N2+3MgMg3N2生成Mg3N2;B;F為緩沖瓶,起到防倒吸作用;G中硫酸亞鐵可防止空氣進(jìn)入E。
【詳解】
(1)根據(jù)圖示可知;儀器a的名稱(chēng)是分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)生成氮?dú)猓摲磻?yīng)為歸中反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O,離子反應(yīng)方程式:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O,故答案為:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O;
(3)從發(fā)生裝置A出來(lái)的氣體中可能伴有O2,會(huì)對(duì)后面實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行造成干
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