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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年北師大新版選擇性必修1化學(xué)下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍: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、熱催化合成氨面臨的兩難問題是:采用高溫增大反應(yīng)速率的同時會因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100℃)。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示;其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是。
A.①為氮氮三鍵的斷裂過程B.①②③在低溫區(qū)發(fā)生C.④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程D.使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)2、“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要持續(xù)進(jìn)行大氣治理,有效處理SO2、NO2等大氣污染物?;瘜W(xué)研究為生產(chǎn)、生活處理廢氣,防止大氣污染做出重要貢獻(xiàn)。已知反應(yīng):運用該反應(yīng)處理廢氣時有關(guān)說法正確的是A.增大壓強(qiáng)有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行B.該反應(yīng)不能完全消除廢氣C.降低反應(yīng)溫度可提高去除效率D.升高反應(yīng)溫度可提高廢氣轉(zhuǎn)化率3、炭黑是霧霾的重要顆粒物,研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子,生成活化氧?;罨^程的能量變化模擬計算結(jié)果如右圖所示?;罨蹙哂袠O強(qiáng)氧化性,能快速氧化SO2。對于由多個步驟構(gòu)成的復(fù)雜反應(yīng);總反應(yīng)活化能由決速步(活化能最高的步驟)及決速步之前所有步驟的活化能共同決定。下列說法不正確的是。
A.每活化一個氧分子放出0.29eV能量B.水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是O=O的斷裂與C-O鍵形成的過程D.炭黑顆粒是大氣中SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑4、關(guān)于等體積且pH相同的醋酸和鹽酸,下列敘述不正確的是()A.分別與NaOH溶液中和,消耗NaOH的物質(zhì)的量醋酸大于鹽酸B.分別稀釋至原溶液的m倍和n倍,稀釋后兩溶液的pH仍然相同,則m>nC.分別與足量的鋅粉反應(yīng),生成氫氣的體積醋酸大于鹽酸D.分別與形狀完全一樣的鋅粒反應(yīng)生成相同條件下等量的氫氣,所需時間鹽酸小于醋酸5、下列實驗操作或相關(guān)說法合理的是。
。
A.混合濃硫酸和乙醇。
B.充分振蕩后下層為無色。
C.蒸干MgCl2溶液制取無水MgCl2
D.驗證SO2的漂白性。
A.AB.BC.CD.D6、已知是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是A.含有的中子數(shù)為B.重水比水多個質(zhì)子C.的溶液中,陰離子數(shù)大于D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,甲烷和乙烯混合物中氫原子數(shù)目為7、常溫下,向含少量鹽酸的0.1mol/L的CrCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液;所加NaOH溶液的體積與溶液pH變化如圖所示。
已知:Cr(OH)3為灰綠色的沉淀,當(dāng)Cr3+濃度為10-5mol/L時,可認(rèn)為沉淀完全,堿過量時生成[Cr(OH)4]-離子。下列說法正確的是A.AB段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓B.A到D過程中,溶液中水的電離程度先減小后增大C.當(dāng)溶液pH=5時,c(Cr3+)=10-3.8mol/LD.D點溶液中c(Na+)>c(Cl-)>c[Cr(OH)]>c(OH-)>c(H+)8、根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象,所得結(jié)論或推論正確的是。實驗操作和現(xiàn)象實驗結(jié)論或推論A向FeCl3溶液中加入Cu片,振蕩,溶液顏色變化Cu與FeCl3發(fā)生了置換反應(yīng)B用pH試紙測得NaA、NaB溶液的pH分別為9、8酸性:HB>HAC用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測液中c(Cl-),以K2CrO4為指示劑D向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體,產(chǎn)生白色沉淀SO2具有還原性
A.AB.BC.CD.D9、取1mL0.1mol·L-1AgNO3溶液進(jìn)行如下實驗(實驗中所用試劑濃度均為0.1mol·L-1):
下列說法不正確的是A.實驗①白色沉淀是難溶的AgClB.由實驗②說明AgI比AgCl更難溶C.若按①③順序?qū)嶒?,看不到黑色沉淀D.若按②①順序?qū)嶒灒床坏桨咨恋碓u卷人得分二、填空題(共8題,共16分)10、按照要求回答下列問題。
(1)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時得到H2SO4;其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。
①圖中b極要連接電源的________(填“正”或“負(fù)”)極。
②SO放電的電極反應(yīng)式為________________________________。
(2)用零價鐵(Fe)去除酸性水體中的硝酸鹽(NO)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一。Fe還原水體中的NO的反應(yīng)原理如圖1所示。
①作負(fù)極的物質(zhì)是________。
②正極的電極反應(yīng)式是________________________________。
(3)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量;其工作原理示意圖如圖2所示。
①Pt電極上發(fā)生的是________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式:___________________________________。11、反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件;在Ⅰ;Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖所示:
回答問題:(1)H2的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小關(guān)系是___。
(2)由第一次平衡到第二次平衡,采取的措施是___。12、人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池;以滿足不同的需要。以下各種電池廣泛使用于日常生活;生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面,請根據(jù)題中提供的信息填空:
(1)鉛蓄電池在放電時起原電池作用,放電時發(fā)生的電池反應(yīng)式為:__________。負(fù)極反應(yīng)式為___________。
(2)鐵、銅、鋁是生活中使用廣泛的金屬,F(xiàn)eCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板,其反應(yīng)過程的離子方程式為________,若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池,則負(fù)極所用電極材料為___________。
(3)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,一組插入濃硝酸中,一組插入燒堿溶液中,分別形成了原電池,在這兩個原電池中,負(fù)極分別為___________________
A.鋁片;銅片B.銅片、鋁片C.鋁片、鋁片D.銅片、銅片。
寫出插入燒堿溶液中形成原電池的負(fù)極反應(yīng)式:__________________。
(4)燃料電池是一種高效;環(huán)境友好的供電裝置;如圖是甲烷燃料電池原理示意圖,回答下列問題:
①電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式是:__________________。
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L甲烷全部反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________________。13、如圖是一種正在投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。左右兩側(cè)為電解質(zhì)儲罐,中央為電池,電解質(zhì)通過泵不斷在儲罐和電池間循環(huán);電池中的左右兩側(cè)為電極,中間為離子選擇性膜,在電池放電和充電時該膜可允許鈉離子通過;放電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3,放。電后,分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。
(1)左;右儲罐中的電解質(zhì)分別為:
左:___________;右:___________。
(2)寫出電池充電時;陽極和陰極的電極反應(yīng)。
陽極:___________;陰極:___________。
(3)寫出電池充、放電的反應(yīng)方程式_______。
(4)指出在充電過程中鈉離子通過膜的流向_______。14、二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑,而且與Cl2相比不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機(jī)氯代物?,F(xiàn)有下列兩種制備ClO2的方法:
(1)方法一:可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備,反應(yīng)原理為5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O。
①該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是________。
②研究表明:若反應(yīng)開始時鹽酸濃度較大,則氣體產(chǎn)物中有Cl2,用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl2的原因______。
(2)方法二:氯化鈉電解法。
①用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)。某次除雜操作時,往粗鹽水中先加入過量的_____(填化學(xué)式),至沉淀不再產(chǎn)生后,再加入過量的Na2CO3和NaOH;充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。
②該法工藝原理示意圖如圖所示。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2,氯化鈉電解槽中陽極反應(yīng)方程式為__________________,二氧化氯發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為_______________________。
15、碳酸氫鈉俗稱小蘇打;在生活;生產(chǎn)中用途廣泛。
(1)泡沫滅火器的主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,兩者混合后發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Al(OH)3和CO2進(jìn)行滅火,寫出該反應(yīng)的離子方程式___。
(2)向NaHCO3溶液中加入少許Ba(OH)2固體,忽略溶液體積變化,溶液中的c(CO)___(填增大;減少或不變)。
(3)Na2O2屬于鈉的化合物,它具有很強(qiáng)的氧化性。少量Na2O2與FeCl2溶液反應(yīng)Na2O2+FeCl2+H2O→Fe(OH)3+FeCl3+NaCl(未配平)。已知FeCl2的化學(xué)計量數(shù)為6,配平上述化學(xué)方程式,并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___。該反應(yīng)中被還原的元素是___(填元素符號),氧化產(chǎn)物是___。
(4)向Na2O2中滴加濃鹽酸,試管壁發(fā)熱,有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,反應(yīng)后所得溶液呈淺黃綠色。推測產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式為___。16、碳的化合物在生產(chǎn);生活中有著重要的作用。
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H1=-566kJ·molˉ1
H2O(g)+CO(g)=H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ·molˉ1
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H3=-107kJ.molˉ1
則CH3OH(g)+=CO2(g)+2H2O(g)△H=___________kJ·molˉ117、化學(xué)平衡原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。
(1)反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_______________;
已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K1;H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)為K2,則K與K1、K2二者的關(guān)系為_____________________。
(2)已知某溫度下,反應(yīng)2SO2+O22SO3,的平衡常數(shù)K=19
在該溫度下的體積固定的密閉容器中充入c(SO2)=1mol·L-1,c(O2)=1mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)在該溫度下SO2轉(zhuǎn)化率為80%時,該反應(yīng)__________(填“是”或“否”)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),若未達(dá)到,向__________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。
(3)對于可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H=akJ·mol-1;
若a+b>c+d,增大壓強(qiáng)平衡向_______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動;若升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,則a_______0(填“>”或“<”)評卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)18、增大反應(yīng)物的濃度,能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大。(____)A.正確B.錯誤19、熱化學(xué)方程式表示的意義:25℃、101kPa時,發(fā)生上述反應(yīng)生成1molH2O(g)后放出241.8kJ的熱量。(_______)A.正確B.錯誤20、比較ΔH大小,只需比較數(shù)值,不用考慮正負(fù)號。____A.正確B.錯誤21、2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0。__________________A.正確B.錯誤22、25℃時,0.01mol·L-1的鹽酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(____________)A.正確B.錯誤23、新制氯水中加入固體NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)。(_______)A.正確B.錯誤24、可以用已經(jīng)精確測定的反應(yīng)熱效應(yīng)來計算難于測量或不能測量的反應(yīng)的熱效應(yīng)。___A.正確B.錯誤評卷人得分四、原理綜合題(共1題,共7分)25、甲醇是重要的化工原料、燃料。工業(yè)上利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇;發(fā)生的主反應(yīng)如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-58kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=41kJ/mol
回答下列問題:
(1)CO與H2在該條件下也能化合生成甲醇蒸汽。請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______。
(2)若300°C時,將8molCO2和20molH2充入2L體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)①,測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化情況如下表所示。時間/min0123456n(CH3OH)/mol02.23.755.766
①恒溫下,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)依據(jù)的是_______。
a.容器中壓強(qiáng)不變。
b.甲醇和水蒸氣的體積比保持不變。
c.v正(H2)=3v逆(CH3OH)
d.2個C=O斷裂的同時有3個H-H生成。
②1~3min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率v=_______,平衡常數(shù)K=_______;
③反應(yīng)達(dá)平衡時再向容器中充入2molH2、6molCH3OH,則v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”);
(3)若將CO2和H2按不同比例投入一密閉恒溫容器中發(fā)生反應(yīng)②,反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO的體積分?jǐn)?shù)隨的變化曲線如下圖所示。
①a、b、c三點CO2的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序為_______。
②a、b兩點的平衡常數(shù)大小關(guān)系為a_______b(填“>”“<”或“=”)。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共3題,共18分)26、富硼渣中含有鎂硼酸鹽(2MgO·B2O3)、鎂硅酸鹽(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等雜質(zhì)。由富硼渣濕法制備硫酸鎂晶體和硼酸(H3BO3)晶體的一種工藝流程如下:
已知生成相應(yīng)氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1mol/L)如下:。Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2開始沉淀時1.93.47.09.1完全沉定時3.24.79.011.1
(1)酸浸時發(fā)生反應(yīng):2MgO·SiO2+2H2SO4=2MgSO4+SiO2+2H2O,2MgO·B2O3+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4。
①根據(jù)上述反應(yīng)可知,酸性:H2SO4___________(填“>”或“<”)H3BO3。
②已知硼酸與過量NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式為:H3BO3+OH-=下列關(guān)于硼酸的說法正確的是___________(填字母)
A.硼酸是一元酸。
B.向NaHCO3固體中滴加飽和硼酸溶液;有氣泡產(chǎn)生。
C.硼酸的電離方程式可表示為H3BO3+H2O+H+
(2)檢驗褐色浸出液中的雜質(zhì)離子:取少量浸出液,___________(填操作和現(xiàn)象),證明溶液中含有Fe2+。
(3)除去浸出液中的雜質(zhì)離子:用MgO調(diào)節(jié)溶液的pH至___________以上,使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為___________(填化學(xué)式)沉淀;過濾。
(4)獲取晶體:
?。疂饪s濾液,使MgSO4溶液和H3BO3溶液接近飽和;
ⅱ.控制溫度使兩種晶體分別從溶液中結(jié)晶。結(jié)合圖中溶解度曲線,簡述ⅱ的方法:將濃縮液加入高壓釜中升溫結(jié)晶得到___________晶體;分離后,再將母液降溫結(jié)晶,分離得到另一種物質(zhì)的晶體。
27、鐵及其化合物與生產(chǎn);生活關(guān)系密切。
(1)右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。
①該電化腐蝕的類型為__________腐蝕。
②圖中A、B、C三點附近的區(qū)域內(nèi),腐蝕最嚴(yán)重的是____________(填字母)。
(2)已知Fe3+、Fe2+、Cu2+在溶液中沉淀的pH如下表:
印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCI3。腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10mol.L-1,請參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品,簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟:①_______________;②___________;③過濾。(提供的藥品:Cl2、濃H2S04;NaOH溶液、CuO、Cu)
(3)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:
①向Fe(NO3)2溶液中加入稀鹽酸,溶液顏色由淺綠色變?yōu)樽攸S色,該反應(yīng)的原理為______________(用離子方程式表示)。
②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,結(jié)合流程寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。
(4)某鐵質(zhì)容器材料為碳素鋼;可盛裝冷濃硫酸。取5.60g該材料放人15.0mL濃硫酸中加熱,充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲組通過實驗確定了X中含有Fe3+,為檢驗X中是否還含有Fe2+,可另取X溶液加入_________(填序號)。
A.KSCN溶液和氯水B.K3[Fe(CN)6]溶液。
C.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液。
②為分析氣體Y中的成分,乙組將560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水,然后向該溶液中加入足量BaCl2溶液,過濾、洗滌、干燥后,稱得沉淀質(zhì)量為2.33g。則氣體Y通入足量溴水反應(yīng)的離子方程式為_______,參加該反應(yīng)的氣體在Y中的體積分?jǐn)?shù)為_________.28、堿式氧化鎳(NiOOH)可作鎳電池的正極材料,現(xiàn)用某廢鎳原料(主要含Ni、Al、SiO2,少量Cr;FeS等)來制備;其工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)“堿浸”時,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式①___,②___。
(2)在酸性溶液中可以轉(zhuǎn)化成用離子方程式表示該轉(zhuǎn)化反應(yīng)___,已知BaCrO4的Ksp=1.2×10-10,要使溶液中沉淀完全(c()≤1×10-5mol·L-1),溶液中鋇離子濃度至少為___mol·L-1。評卷人得分六、有機(jī)推斷題(共4題,共8分)29、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。碘番酸的相對分了質(zhì)量為571;J的相對分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;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,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)。計算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________。:30、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)計的,這兩種化合物相遇會反應(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_________。31、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:____________________。32、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,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)。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】
A.經(jīng)歷①過程之后氮氣分子被催化劑吸附;并沒有變成氮原子,因此不是氮氮三鍵斷裂的過程,A錯誤;
B.①為催化劑吸附N2的過程,②為形成過渡態(tài)的過程,③為N2解離為N的過程;以上都需要在高溫時進(jìn)行;④⑤在低溫區(qū)進(jìn)行是為了增加平衡產(chǎn)率,B錯誤;
C.由題中圖示可知,過程④完成了到兩種過渡態(tài)的轉(zhuǎn)化,N原子由Fe區(qū)域向區(qū)域傳遞;C正確;
D.催化劑只能通過改變反應(yīng)的活化能而改變反應(yīng)速率;不能改變反應(yīng)物;生成物的能量,因此不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng),故化學(xué)反應(yīng)不會因加入催化劑而改變吸熱與放熱情況,D錯誤;
故答案選C。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.增大壓強(qiáng)會使氣體變?yōu)橐后w甚至固體;體現(xiàn)的熵減小,不利于反應(yīng)自發(fā),A錯誤;
B.該反應(yīng)為可逆反應(yīng);反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以不能完全消除廢氣,B正確;
C.降低反應(yīng)溫度會降低反應(yīng)速率;降低效率,C錯誤;
D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng);升高溫度平衡逆向移動,廢氣轉(zhuǎn)化率降低,D錯誤;
綜上所述答案為B。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)能量變化圖分析;最終結(jié)果為活化氧,體系能量降低,則每活化一個氧分子放出0.29eV能量,故A正確;
B.化能反應(yīng)過程中存在多步反應(yīng)的活化能;根據(jù)能量圖分析沒有水加入的反應(yīng)活化能為E=0.75eV,有水加入的反應(yīng)的活化能為E=0.57eV,所以水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.75eV-0.57eV=0.18eV,故B錯誤;
C.根據(jù)圖象分析;氧分子活化過程O=O鍵斷裂,生成C-O鍵,所以氧分子的活化是O=O的斷裂與C-O鍵的生成過程,故C正確;
D.活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑顆??梢曰罨醴肿赢a(chǎn)生活化氧,所以炭黑顆粒是大氣中SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑;故D正確;
故答案選B。4、D【分析】【詳解】
A.pH相同的醋酸和鹽酸;醋酸濃度大于鹽酸,等體積且pH相同的醋酸和鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量大于鹽酸,分別與NaOH溶液中和,消耗NaOH的物質(zhì)的量醋酸大于鹽酸,故A正確;
B.加水稀釋,醋酸的電離平衡正向移動,分別稀釋至原溶液的m倍和n倍,稀釋后兩溶液的pH仍然相同,則m>n;故B正確;
C.pH相同的醋酸和鹽酸;醋酸濃度大于鹽酸,等體積且pH相同的醋酸和鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量大于鹽酸,分別與足量的鋅粉反應(yīng),生成氫氣的體積醋酸大于鹽酸,故C正確;
D.醋酸是弱酸;反應(yīng)開始后,醋酸與鋅反應(yīng)的速率大于鹽酸,生成等量的氫氣,所需時間鹽酸大于醋酸,故D錯誤;
選D。5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.混合濃硫酸和乙醇時;應(yīng)將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入乙醇中,并用玻璃棒不斷攪拌,以避免酸液飛濺,故A錯誤;
B.溴與氫氧化鈉溶液反應(yīng);四氯化碳不溶于水,且密度比水大,四氯化碳在下層,故B正確;
C.氯化鎂水解生成氫氧化鎂;應(yīng)在氯化氫的氛圍中蒸發(fā),故C錯誤;
D.二氧化硫具有還原性;與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng),故D錯誤;
故選B。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.的中子數(shù)為1,的物質(zhì)的量為1mol,1mol含有的中子數(shù)為故A正確;
B.重水與水的質(zhì)子數(shù)都為10,則1mol重水與1mol水含有的質(zhì)子數(shù)均為10故B錯誤;
C.碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,碳酸根離子在溶液中分步水解,以一級水解為主,碳酸根水解使溶液中陰離子數(shù)目增大,則的溶液中,陰離子數(shù)大于故C正確;
D.甲烷和乙烯都含有4個氫原子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,甲烷和乙烯混合物的物質(zhì)的量為0.5mol,含有氫原子個數(shù)為0.5mol×4×mol—1=個;故D正確;
故選B。7、C【分析】【分析】
由題意,一開始發(fā)生H++OH-=H2O,即AB段發(fā)生H++OH-=H2O;接下來BC段發(fā)生Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓;CD段發(fā)生Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-。
【詳解】
A.溶液中含少量鹽酸,AB段的反應(yīng)肯定發(fā)生H++OH-=H2O;A錯誤;
B.HCl的電離抑制水的電離;AB段發(fā)生HCl和NaOH的反應(yīng),所以該階段水的電離程度逐漸增大,B錯誤;
C.C點之后pH發(fā)生突變,則該點應(yīng)為Cr3+完全沉淀的點,此時c(Cr3+)=10-5mol/L,c(H+)=10-5.4mol/,則c(OH-)=10-8.6mol/L,則Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-30.8,pH=5時c(OH-)=10-9mol/L,所以c(Cr3+)==10-3.8mol/L;C正確;
D.D點溶液顯堿性,所以NaOH過量,溶液中存在NaCl、Na[Cr(OH)4],所以c(Na+)>c(Cl-);D錯誤;
故選C。8、D【分析】【分析】
【詳解】
A.向FeCl3溶液中加入Cu片,振蕩,溶液顏色變化發(fā)生的反應(yīng)方程式為:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2;不是置換反應(yīng),A不合題意;
B.用pH試紙測得NaA、NaB溶液的pH分別為9、8,由于未告知NaA、NaB溶液的物質(zhì)的量濃度是否相等,故不能說明A-的水解程度比B-的大,根據(jù)鹽類水解的規(guī)律越弱越水解可知,也就不能得出酸性HB>HA;B不合題意;
C.用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測液中的Cl-,以K2CrO4為指示劑,說明Ag2CrO4生成時氯離子已沉淀完全;但是,鉻酸銀和氯化銀的沉淀類型不同,不能比較二者的溶度積常數(shù),C錯誤;
D.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體,產(chǎn)生白色沉淀,是由于Ba(NO3)2溶液中的硝酸根與SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3電離出的H+結(jié)合成HNO3將SO2氧化為H2SO4,再與硝酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,故體現(xiàn)了SO2的還原性;D符合題意;
故答案為:D。9、C【分析】【分析】
利用反應(yīng)向著更難溶的方向進(jìn)行分析。
【詳解】
A、AgNO3溶液中加入NaCl溶液,發(fā)生Ag++Cl-=AgCl↓;即實驗①中白色沉淀是AgCl,故A說法正確;
B、實驗②中加入過量KI溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,說明產(chǎn)生AgI,即發(fā)生AgCl(s)+I(xiàn)-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq);推出AgI比AgCl更難溶,故B說法正確;
C、實驗③得到黑色沉淀,該黑色沉淀為Ag2S,推出Ag2S比AgI更難溶,溶解度由大到小的順序是AgCl>AgI>Ag2S;按①③順序?qū)嶒灒苡^察黑色沉淀,故C說法錯誤;
D、根據(jù)選項C分析,按照②①順序?qū)嶒?,生成更難溶的AgI,不能得到AgCl,即無法觀察到白色沉淀,故D說法正確。二、填空題(共8題,共16分)10、略
【分析】【分析】
分析電解池中離子的移動方向,a極為陰極,連接電源負(fù)極,b極為陽極,連接電源的正極,且b極發(fā)生氧化反應(yīng);生成硫酸從C口流出;原電池部分結(jié)合原電池的工作原理進(jìn)行判斷;書寫電極反應(yīng)方程式;
【詳解】
(1)①據(jù)分析可知,圖中b極要連接電源的正極;②SO放電后有硫酸根生成,故在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:SO-2e-+H2O=SO+2H+。
(2)①Fe還原水體中的NO則Fe作還原劑,失去電子,作負(fù)極;②由圖知,NO在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生NH正極的電極反應(yīng)式是NO+8e-+10H+=NH+3H2O。
(3)①由圖知,鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原,即發(fā)生還原反應(yīng)。②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮,所以電極反應(yīng)式為:NO+O2--2e-=NO2。【解析】正SO-2e-+H2O=SO+2H+鐵(Fe)NO+8e-+10H+=NH+3H2O還原NO+O2--2e-=NO211、略
【分析】【分析】
平衡轉(zhuǎn)化率為物質(zhì)的量的變化值與初始的物質(zhì)的量的比值;第Ⅱ階段NH3是從0開始的,瞬間氮氣、氫氣的濃度不變,因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了NH3;以此解答。
【詳解】
(1)H2的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(H2)==50%,αⅡ(H2)==38%、αⅢ(H2)==19.35%,所以轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為:αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2);故答案為:αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2);
(2)第Ⅱ階段NH3是從0開始的,瞬間氮氣、氫氣的濃度不變,因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了NH3,即減少生成物濃度,平衡正向移動,故答案為:減小NH3濃度?!窘馕觥竣?αⅠ(H2)>αⅡ(H2)>αⅢ(H2)②.減小氨氣的濃度12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)鉛蓄電池放電時鉛將二氧化鉛還原生成硫酸鉛,電池反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng)式為Pb+SO-2e-=PbSO4。故答案為:Pb+SO-2e-=PbSO4;
(2)FeCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板,生成氯化亞鐵和氯化銅,離子方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池,還原劑在負(fù)極,則負(fù)極所用電極材料為Cu。故答案為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Cu;
(3)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,一組插入濃硝酸中,鋁鈍化,銅作還原劑,作負(fù)極,一組插入燒堿溶液中,鋁作還原劑,銅不反應(yīng),鋁作負(fù)極,所以形成了原電池,在這兩個原電池中,負(fù)極分別為銅片、鋁片,故選B;插入燒堿溶液中形成原電池時鋁作負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式:Al+4OH--3e-=AlO+2H2O。故答案為:B;Al+4OH--3e-=AlO+2H2O;
(4)①電池的負(fù)極甲烷失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸鈉,電極反應(yīng)式是:CH4+10OH--8e-=CO+7H2O;
②由電極反應(yīng)方程式,1mol甲烷反應(yīng)失去8mol電子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L(0.1mol)甲烷全部反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1mol×8NA=0.8NA。故答案為:0.8NA?!窘馕觥縋b+SO-2e-=PbSO42Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+CuBAl+4OH--3e-=AlO+2H2OCH4+10OH--8e-=CO+7H2O0.8NA13、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】NaBr3/NaBrNa2S2/Na2S43NaBr-2e-=NaBr3+2Na+Na2S4+2Na++2e-=2Na2S22Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBrNa+的流向為從左到右14、略
【分析】【詳解】
考查氧化還原反應(yīng)和電極反應(yīng)式的書寫,(1)①根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,NaClO2既作氧化又作還原劑劑,因此氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比值為1:4;②鹽酸濃度過大,ClO2-把Cl-氧化成為Cl2,本身被還原成Cl2,離子反應(yīng)方程式為ClO2-+3Cl-+4H+=2Cl2↑+2H2O;(2)①除雜不能引入新的雜質(zhì),因此Ca2+用碳酸鈉除去,Mg2+用NaOH除去,SO42-用BaCl2除去,根據(jù)題意,粗鹽水中先加入過量的BaCl2溶液;②根據(jù)電解原理,陽極上失去電子,化合價升高,根據(jù)信息,工藝流程制備氯酸鈉,因此陽極反應(yīng)式為Cl-+3H2O-6e-=ClO3-+6H+,ClO2是由氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)升策劃那個,即反應(yīng)方程式為2NaClO2+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
點睛:本題難點是氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用,如本題的(1)①氧化還原反應(yīng)中既有化合價的升高也有化合價的降低,不同價態(tài)的元素參加反應(yīng),化合價向鄰近的價態(tài)靠攏,不能出現(xiàn)交叉,因此ClO2-→ClO2,ClO2-→Cl-,即NaClO2既是氧化劑又是還原劑,根據(jù)ClO2的系數(shù),推出有4molNaClO2作還原劑,1molNaClO2作氧化劑,因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4?!窘馕觥?∶4ClO+3Cl-+4H+=2Cl2↑+2H2OBaCl2Cl--6e-+3H2O===ClO+6H+(或Cl--6e-+6OH-===ClO+3H2O)2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O15、略
【分析】【分析】
(1)
泡沫滅火器的主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,兩者混合后發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Al(OH)3和CO2進(jìn)行滅火,Al3+和HCO3-發(fā)生互促完全的雙水解,該反應(yīng)的離子方程式Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑。故答案為:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)
向NaHCO3溶液中加入少許Ba(OH)2固體,忽略溶液體積變化,OH-與HCO反應(yīng)生成COBa2++2OH-+2HCO=2H2O+BaCO3↓+CO則CO數(shù)目增大,溶液中的c(CO)增大(填增大;減少或不變)。故答案為:增大;
(3)
氧元素化合價-1價變化為-2價,電子轉(zhuǎn)移2e-,鐵元素化合價+2價變化為+3價,電子轉(zhuǎn)移e-,結(jié)合電子守恒和原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為:3Na2O2+6FeCl2+6H2O=4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaCl,該反應(yīng)中,F(xiàn)eCl2中Fe原子失去6個電子,Na2O2中O原子得到6個電子,并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目Na2O2中O化合價降低,該反應(yīng)中被還原的元素是O(填元素符號),F(xiàn)eCl2中Fe元素化合價升高,氧化產(chǎn)物是Fe(OH)3和FeCl3。故答案為:O;Fe(OH)3和FeCl3;
(4)
向Na2O2中滴加濃鹽酸,試管壁發(fā)熱,有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,反應(yīng)后所得溶液呈淺黃綠色,說明有氯氣生成,氯離子被過氧化鈉氧化,產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式為Na2O2+4HCl(濃)=2NaCl+Cl2↑+2H2O。故答案為:Na2O2+4HCl(濃)=2NaCl+Cl2↑+2H2O?!窘馕觥?1)Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)增大。
(3)OFe(OH)3和FeCl3
(4)Na2O2+4HCl(濃)=2NaCl+Cl2↑+2H2O16、略
【分析】【詳解】
按照題給反應(yīng)的順序,設(shè)題中的四個反應(yīng)分別為①②③④,根據(jù)蓋斯定律可得:④=①-2②-③,則ΔH=ΔH1-2ΔH2-ΔH3=(-566kJ·mol-1)-2(-41kJ·molˉ1)-(-107kJ.molˉ1)=-660kJ.molˉ1?!窘馕觥?66017、略
【分析】【分析】
(1)化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值;根據(jù)各反應(yīng)的平衡常數(shù),判斷K與K1、K2、的關(guān)系;
(2)根據(jù)三段式計算出SO2轉(zhuǎn)化率為80%時各組分的濃度,計算濃度商Qc,根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的關(guān)系,判斷是否處于平衡狀態(tài)或平衡的移動方向,QC=K,處于平衡狀態(tài),QC>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,QC<K反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行;
(3)增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動;升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動;說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
【詳解】
(1)反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)K=C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K1=反應(yīng)H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)為K2=由于×=即K=K1×K2;綜上所述,本題正確答案:K=K1×K2;
(2)該溫度下SO2轉(zhuǎn)化率為80%時,?c(SO2)=1×80%=0.8mol/L;則:
QC==26.7>19,該反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行;因此,本題正確答案是:否,逆反應(yīng);
(3)增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動,因為a+b>c+d,故平衡向正反應(yīng)移動;升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即a<0;因此,本題正確答案是;正反應(yīng),<?!窘馕觥竣?②.K=K1×K2③.否④.逆反應(yīng)⑤.正反應(yīng)⑥.<三、判斷題(共7題,共14分)18、B【分析】【詳解】
增大反應(yīng)物濃度,能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目,能加快化學(xué)反應(yīng)速率。在溫度一定時,活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的,所以增大反應(yīng)物濃度,不能增大活化分子百分?jǐn)?shù),故錯誤。19、A【分析】【詳解】
題中沒有特殊說明,則反應(yīng)熱是在常溫常壓下測定,所以表示25℃、101kPa時,1mol反應(yīng)[],放熱241.8kJ。(正確)。答案為:正確。20、B【分析】【分析】
【詳解】
比較ΔH大小,需要正負(fù)號和數(shù)值一起比較,錯誤。21、B【分析】【詳解】
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,其ΔS<0,則ΔH<0,錯誤。22、A【分析】【分析】
【詳解】
25℃時,KW=1.0×10-14,0.01mol·L-1的鹽酸中,c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,根據(jù)KW=c(H+)×c(OH-),可知c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,故答案為:正確。23、B【分析】【詳解】
遵循電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),錯誤。24、A【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)有關(guān),與路徑無關(guān),因此可以將難于或不能測量反應(yīng)熱的反應(yīng)設(shè)計成多個可以精確測定反應(yīng)熱的方程式,用蓋斯定律計算,該說法正確。四、原理綜合題(共1題,共7分)25、略
【分析】(1)
已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-58kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=41kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將①-②,整理可得CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-99kJ·mol-1;
(2)
①反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。
a.反應(yīng)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行;若容器中壓強(qiáng)不變,則氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a符合題意;
b.甲醇和水蒸氣都是生成物,無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),二者的體積比始終保持不變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),b不符合題意;
c.在任何條件下都存在v正(H2)=3v正(CH3OH),若v正(H2)=3v逆(CH3OH),則v正(CH3OH)=v逆(CH3OH);同一物質(zhì)產(chǎn)生速率和消耗速率相同,反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),c符合題意;
d.在該反應(yīng)中2個C=O斷裂的同時就會斷裂3個H-H鍵,同時還有3個H-H鍵生成,則H2的濃度不變;反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),d符合題意;
故合理選項是a;c、d;
②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知在1~3min內(nèi)△n(CH3OH)=5mol-2.2mol=2.8mol,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知△n(H2)=3△n(CH3OH)=8.4mol,故用H2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CH3OH)=6mol,根據(jù)方程式中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時n(H2O)=6mol,n(CO2)=8mol-6mol=2mol,n(H2)=20mol-3×6mol=2mol,由于容器的容積是2L,則平衡時各種氣體的濃度分別是c(CH3OH)=c(H2O)=3mol/L,c(CO2)=c(H2)=1mol/L,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
③反應(yīng)達(dá)平衡時再向容器中充入2molH2、6molCH3OH,此時容器內(nèi)各種氣體的濃度:c(H2)=2mol/L,c(CO2)=1mol/L,c(CH3OH)=6mol/L,c(H2O)=3mol/L,Qc=則化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行,因此v(正)>v(逆);
(3)
按不同投料比投入一密閉恒溫容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在其它條件不變時,n(H2)增大,化學(xué)平衡正向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率就越大,即投料比越小,CO2的轉(zhuǎn)化率就越大,所以a、b、c三點CO2的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序為a>b>c;
②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),而與物質(zhì)的投料比大小無關(guān)。溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)就不變,所以a、b兩點的平衡常數(shù)大小關(guān)系為a=b?!窘馕觥?1)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-99kJ·mol-1
(2)a、c、d2.1mol·L-1·min-19>
(3)a>b>c=五、工業(yè)流程題(共3題,共18分)26、略
【分析】【分析】
硼鎂泥含有鎂硼酸鹽(2MgO?B2O3)、鎂硅酸鹽(2MgO?SiO2)及少量Al2O3、FeO等雜質(zhì),研磨后加入硫酸,過濾除去SiO2,加入的過氧化氫把亞鐵離子氧化成鐵離子,加MgO調(diào)節(jié)pH,溶液pH升高,鐵離子生成氫氧化鐵沉淀,鋁離子形成氫氧化鋁沉淀,過濾,濾渣含有Fe(OH)3、Al(OH)3;用重結(jié)晶的方法得到硫酸鎂晶體;硼酸晶體,據(jù)此分析解題。
【詳解】
(1)①根據(jù)上述反應(yīng)可知;由強(qiáng)酸制備弱酸可知,硫酸酸性較強(qiáng),故答案為:>;
②A.已知硼酸與過量NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式為:H3BO3+OH-=則硼酸中只有一個氫能電離,硼酸是一元酸,A正確;
B.由與非金屬性B<C,則硼酸的酸性比碳酸弱,與碳酸氫鈉不反應(yīng),故向NaHCO3固體中滴加飽和硼酸溶液;沒有氣泡產(chǎn)生,B錯誤;
C.由A項分析可知,硼酸為一元弱酸,則硼酸的電離方程式可表示為H3BO3+H2O+H+;C正確;
故答案為:AC;
(2)雜質(zhì)離子為亞鐵離子,可滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,故答案為:滴加K3[Fe(CN)6]溶液;產(chǎn)生藍(lán)色沉淀;
(3)溶液中含有鐵離子、鋁離子等雜質(zhì),由表中數(shù)據(jù)可知,用MgO調(diào)節(jié)溶液的pH至4.7以上,使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3,故答案為:4.7;Al(OH)3、Fe(OH)3;
(4)由圖像可知硫酸鎂的溶解度隨溫度升高而降低,硼酸溶解度隨溫度升高而增大,則可升溫(至200℃左右)結(jié)晶,得到硫酸鎂晶體,趁熱過濾,再將母液降溫結(jié)晶,分離得到硼酸晶體,故答案為:升溫(至200℃左右)結(jié)晶,得到硫酸鎂晶體,趁熱過濾,再將母液降溫結(jié)晶,分離得到硼酸晶體?!窘馕觥?1)>AC
(2)滴加K3[Fe(CN)6]溶液;產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。
(3)4.7Al(OH)3、Fe(OH)3
(4)升溫(至200℃左右)結(jié)晶,得到硫酸鎂晶體,趁熱過濾,再將母液降溫結(jié)晶,分離得到硼酸晶體27、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)①鋼鐵在海水中發(fā)生的是吸氧腐蝕;②在B點的海水中氧氣濃度最大;發(fā)生的吸氧腐蝕最快,腐蝕最嚴(yán)重;
(2)除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+,應(yīng)將Fe3+和Fe2+轉(zhuǎn)化為沉淀,而Fe2+沉淀時Cu2+早已完全沉淀,所以應(yīng)先將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液的pH使其沉淀,故除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟:①通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2~4.7;
(3)①向Fe(NO3)2溶液中加入稀鹽酸,溶液顏色由淺綠色變?yōu)樽攸S色,是因為Fe(NO3)2溶液中存在NO3-,所以加入鹽酸的話,帶入了大量的H+,H+、NO3-共存相當(dāng)于形成了HNO3,HNO3氧化Fe2+(淺綠色)為Fe3+(棕黃色)該反應(yīng)的原理為3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;②通過示意圖分析,確定生成物除了Fe(NO3)2還有NH4NO3,先根據(jù)得失電子守恒和原子守恒得4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(4)①Fe2+能使酸性高錳酸鉀褪色,K3[Fe(CN)6]溶液與Fe2+生成藍(lán)色沉淀,溶液中已經(jīng)有Fe3+,A會造成干擾,C會生成兩種沉淀,受氫氧化鐵顏色的影響無法辨別;答案選BD;②SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;生成的硫酸遇到氯化鋇會產(chǎn)生白色沉淀,n(混合氣體)=0.56/22.4=0.025mol;
SO2~BaSO4
1233
n2.33g
則n=0.01mol,則SO2的體積分?jǐn)?shù):(0.01/0.025)×100%=40%。
考點:鋼鐵的腐蝕,除雜,離子的檢驗,氧化還原反應(yīng)【解析】①.吸氧腐蝕②.B③.通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+④.加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2~4.7⑤.3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O⑥.4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑦.BD⑧.SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-⑨.40%28、略
【分析】【分析】
由題給流程可知;向某廢鎳原料加入氫氧化鈉溶液堿浸,鋁和二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和硅酸鈉,過濾得到濾渣1;向濾渣1中加入稀硫酸酸溶,鎳;鉻和硫化亞鐵
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