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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年華師大新版拓展型課程化學下冊月考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8題,共16分)1、已知25℃下水的離子積Kw=1×10-14,此溫度下,下列說法錯誤的是A.純水加入NaOH固體,水的電離程度減小B.純水加入FeCl3固體,pH升高C.0.005mol·L-1的硫酸溶液,pH=2D.0.01mol·L-1的氫氧化鈉溶液,pH=122、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+3、用如圖所示裝置及藥品進行實驗,能達到對應實驗目的的是。
A.圖1:除去CO2氣體中混有的HClB.圖2:制備并收集SO2C.圖3:加熱熔融的純堿固體D.圖4:用海水制取蒸餾水4、除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號中為雜質(zhì)),采用的試劑和除雜方法正確的是。選項含雜質(zhì)的物質(zhì)試劑除雜方法AC2H2(H2S)溴水洗氣B乙酸乙酯(乙酸)乙醇萃取C苯(苯酚)溴水過濾D乙醇(水)生石灰蒸餾
A.AB.BC.CD.D5、下列關于應用套管實驗裝置(部分裝置未畫出)進行的實驗;下列敘述錯誤的是()
A.利用甲裝置可以制取少量HFB.利用乙裝置可以驗證Na2O2與水反應既生成氧氣,又放出熱量C.利用丙裝置驗證KHCO3和K2CO3的熱穩(wěn)定性,X中應放的物質(zhì)是KHCO3D.利用丁裝置制取SO2,并檢驗其還原性,小試管中的試劑可為酸性KMnO4溶液6、下列實驗現(xiàn)象與實驗操作不相匹配的是()
。
實驗操作。
實驗現(xiàn)象。
A
向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸。
有刺激性氣味氣體產(chǎn)生;溶液變渾濁。
B
在表面皿中加入少量膽礬;再加入3mL濃硫酸,攪拌。
固體由藍色變白色。
C
用同一針筒先后抽取80mL氯氣;20mL水;振蕩。
氣體完全溶解;溶液變?yōu)辄S綠色。
D
向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液;再滴加雙氧水。
產(chǎn)生白色沉淀。
A.AB.BC.CD.D7、某同學利用鋅、氧化銅和稀硫酸制取銅,他設計了兩套方案,方案Ⅰ:利用鋅與足量稀硫酸反應制氫氣,氫氣還原氧化銅;方案Ⅱ:氧化銅溶于稀硫酸生成硫酸銅,然后用鋅與硫酸銅反應制備銅。下列關于方案Ⅰ和Ⅱ的評價不正確的是()A.方案Ⅱ比方案Ⅰ操作簡便B.等質(zhì)量的鋅,相同條件下在方案Ⅰ和方案Ⅱ中制得的銅的質(zhì)量相同C.等質(zhì)量的H2SO4參加反應,方案Ⅰ制取銅的質(zhì)量比方案Ⅱ的少D.為了加快鋅與稀硫酸反應,可以在溶液中加入少量氧化銅8、下列各實驗的敘述正確的是。
。選項。
實驗內(nèi)容。
實驗目的或結(jié)論。
A
以甲基橙作指示劑,用一定濃度的NaOH溶液滴定一定體積、一定濃度的草酸溶液[已知K1(H2C2O4)=5.4×10-2、K2(H2C2O4)=6.4×10-5]
證明草酸是二元酸。
B
某樣品進行焰色反應時產(chǎn)生黃色火焰。
該樣品是鈉鹽。
C
將溴水、苯、FeBr3混合于燒瓶中。
制備溴苯。
D
常溫下,用pH計分別測定濃度均為0.1mol/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH
比較HClO和CH3COOH的酸性強弱。
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)9、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。10、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=_______。11、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學反應方程式為_________________;反應類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發(fā)生縮合反應生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應________(選擇下列正確操作的編號);再轉(zhuǎn)移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關水龍頭;④關閉水龍頭。
(4)下列有關抽濾的說法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時;應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;若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應使洗滌劑快速通過沉淀。
(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,最終得到產(chǎn)品1.566g。求實際產(chǎn)率_______;12、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。
(4)下列關于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應①進行過程中應持續(xù)鼓入空氣。
b.反應①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl
c.反應②中NaOH溶液應過量。
d.冷卻結(jié)晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式_________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)13、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__。14、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蒸餾水評卷人得分三、原理綜合題(共8題,共16分)15、過渡元素銅的配合物在物質(zhì)制備;尖端技術、醫(yī)藥科學、催化反應、材料化學等領域有著廣泛的應用。請回答下列問題:
(1)科學家推測膽礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如下圖:
用配合物的形式表示膽礬的化學式為______;的空間構(gòu)型為______,其中硫原子的軌道雜化方式為______。
(2)Cu能與(SCN)2反應生成Cu(SCN)2。1mol(SCN)2中含有的π鍵數(shù)目為______;(SCN)2對應的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸其中異硫氰酸的沸點較高,原因是______。
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍色變?yōu)辄S綠色,則溶液中銅元素的主要存在形式是______(寫微粒符號);向上述溶液中繼續(xù)滴加濃氨水,先有藍色沉淀生成,繼續(xù)滴加濃氨水后,沉淀溶解,溶液變?yōu)樯钏{色。沉淀溶解的原因是______(用離子方程式表示)。
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應,但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應,發(fā)生的化學方程式為______。16、(1)NO、NO2是常見的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達到消除污染的目的。
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消除污染的熱化學方程式是___________。
(2)合成甲醇的反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應的平衡常數(shù)為160,此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應l0min后測得各組分的濃度如表:。物質(zhì)H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4
①寫出該反應的平衡常數(shù)表達式K=___________。
②該時間段內(nèi)反應速率v(H2)=___________。
③比較此時正、逆反應速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,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。17、十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”;對硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進行處理成為科學研究熱點。請回答下列問題:
Ⅰ.SO2主要來源于含硫燃料的燃燒,燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對煤進行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時,將煤燃燒產(chǎn)生的氣體收集于一密閉容器中,發(fā)生上述反應,測得各物質(zhì)的濃度與反應時間的關系如下:。時間(min)
濃度(mol?L-1)01020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88
(1)10~20min內(nèi),平均反應速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應的平衡常數(shù)K__(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___(填字母)。
A.通入一定量的O2
B.加入一定量的碳酸鈣粉末。
C.適當縮小容器的體積。
D.加入合適的催化劑。
Ⅱ.NOx的排放主要來自于汽車尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設法將其轉(zhuǎn)化為氮氣。
(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
則2O3(g)=3O2(g)是___反應(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當?shù)倪€原劑反應轉(zhuǎn)化為N2而脫除。
(4)常見的汽車尾氣處理原理是使尾氣(含適當比例的NO;CO)通過裝有高效催化劑的處理裝置;發(fā)生反應:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請根據(jù)以下相關數(shù)據(jù),分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染___(填“能”或“否”),理由是__(通過必要的計算加以說明)。反應25℃時的平衡常數(shù)反應I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反應原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數(shù)為請計算此時的平衡常數(shù)Kp=__(用只含P的代數(shù)式表示,且化至最簡式。已知:對于有氣體參加的反應,可用某組分的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度計算平衡常數(shù),記作KP。某組分的平衡分壓=P×該組分的物質(zhì)的量分數(shù))。18、氮是地球上含量較豐富的一種元素;氮的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推進器的燃料,它與二氧化氮可以相互轉(zhuǎn)化。一定條件下,密閉容器內(nèi)發(fā)生化學反應:△H>0;達到平衡時,當分別改變下列某一條件,回答:
①達到平衡時,升高溫度,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
②達到平衡時,保持體積不變充入Ar氣時,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
③達到平衡時,保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,達到平衡時NO2的百分含量______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)消除汽車尾氣污染物中NO的反應平衡常數(shù)表達式為:
已知:
寫出此反應的熱化學方程式______,該反應______(填“高溫”或“低溫”)能自發(fā)進行。
(3)在催化劑作用下,H2可以還原NO消除污染,反應的化學方程式為:將2molNO和1molH2充入一個1L恒容的密閉容器中,經(jīng)相同時間測得混合氣體N2的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。則低于900K時,N2的體積分數(shù)______(填“是”或“不是”)對應溫度下平衡時的體積分數(shù),原因是______。高于900K時,N2的體積分數(shù)降低的可能原因是______(任寫一點)。
(4)氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料,一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨反應達到平衡狀態(tài)時,測得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則達平衡時該反應的中衡常數(shù)K=______(列出計算式)。19、近年來;全球丙烯需求快速增長,研究丙烷制丙烯有著重要的意義。
相關反應有:
Ⅰ.C3H8在無氧條件下直接脫氫:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)?H1=+124kJ·mol?1
Ⅱ.逆水煤氣變換:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2
Ⅲ.CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)?H3
已知:CO和H2的燃燒熱分別為?283.0kJ·mol?1、?285.8kJ·mol?1;
H2O(g)=H2O(l)?H=?44kJ·mol?1
請回答:
(1)反應Ⅱ的?H2=___________kJ·mol?1。
(2)下列說法正確的是___________
A.升高溫度反應Ⅰ的平衡常數(shù)增大。
B.選擇合適的催化劑可以提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率和丙烯選擇性。
C.反應Ⅱ能自發(fā),則?S<0
D.恒溫恒壓下通入水蒸氣有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率。
(3)在不同壓強下(0.1MPa、0.01MPa),反應Ⅰ中丙烷和丙烯的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化如圖所示,請計算556℃反應Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=___________(對于氣相反應,用某組分B的平衡壓強p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù),記作Kp;如p(B)=p·x(B),p為平衡總壓強,x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分數(shù))。
(4)反應Ⅰ須在高溫下進行,但溫度過高時易發(fā)生副反應,導致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯。請說明原因:________。
(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脫氫制取丙烯可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應機理如圖所示。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳,維持催化劑活性,原因是_____。
20、2019年10月27日;國際清潔能源會議(ICCE2019)在北京開幕,碳化學成為這次會議的重要議程。甲醇;甲醛(HCHO)等碳化合物在化工、醫(yī)藥、能源等方面都有廣泛的應用。
(1)甲醇脫氫法可制備甲醛(反應體系中各物質(zhì)均為氣態(tài));反應生成1molHCHO過程中能量變化如圖1。
已知:
則反應_______
(2)氧化劑可處理甲醛污染,結(jié)合圖2分析春季(水溫約為15℃)應急處理被甲醛污染的水源應選擇的試劑_______(填化學式)。
(3)納米二氧化鈦催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)?H=akJ?mol-1。
①按投料比將H2與CO充入VL恒容密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應,測定CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如圖3所示。則a=_______(填“>”或“<”)0;壓強由小到大的關系是_______。
②在溫度為T1℃,向某恒容密閉容器中充入H2和CO發(fā)生上述反應,起始時達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為圖3中的M點對應的轉(zhuǎn)化率,則在該溫度下,對應的N點的平衡常數(shù)為_______(保留3位有效數(shù)字)。
(4)工業(yè)上利用CH4(混有CO和H2)與水蒸氣在一定條件下制取H2:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)?H=+203kJ?mol-1.該反應的逆反應速率表達式為為速率常數(shù),在某溫度下測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示:。CO濃度()H2濃度()逆反應速率()0.1c18.0c2c116.0c20.156.75
由上述數(shù)據(jù)可得該溫度下,c2=_______,該反應的逆反應速率常數(shù)K=_______
(5)科研人員設計了甲烷燃料電池并用于電解。如圖所示,電解質(zhì)是摻雜了Y2O3與ZrO2的固體,可在高溫下傳導O2-。
①C極的Pt為_______極(選填“陽”或“陰”)。
②該電池工作時負極反應方程式為_______。
③用該電池電解飽和食鹽水,一段時間后收集到標況下氣體總體積為112mL,則電解后所得溶液在25℃時pH=_______(假設電解前后NaCl溶液的體積均為500mL)。21、(1)科學家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)中國霾接近中性;其主要原因如圖所示:
請判斷A是__(填化學符號)。
(2)為探究本地區(qū)霧霾中的可溶性顆粒的成分;某化學研究性小組進行了實驗探究。
[查閱資料]霧霾顆粒樣品中可能含有SOCOSOHCONOCl-、Br-及一種常見陽離子;現(xiàn)進行如圖實驗:
請回答下列問題:
①根據(jù)上述實驗,霧霾浸取液中一定含有的離子是__,肯定沒有的離子是__。
②若氣體D遇空氣會變成紅棕色,則沉淀A中一定含有__(填化學式)。
(3)當前頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣與汽車尾氣的排放有一定的關系。通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量;其工作原理示意圖如圖:
①Pt電極上發(fā)生的是___反應(填“氧化”或“還原”)。
②寫出Pt電極的電極反應式___。
③寫出NiO電極的電極反應式__。22、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請回答下列問題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質(zhì)的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車尾氣中生成NO的反應為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時,2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發(fā)生反應,5min后達平衡,測得NO為1mol。計算該溫度下,N2的平均反應速率v(N2)=_______________,反應的平衡常數(shù)K=____________。
②如圖曲線a表示該反應在溫度T℃下N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始條件改變時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,則改變的條件可能是____________(寫出一條即可)III.汽車燃油不完全燃燒時會產(chǎn)生CO。
(4)有人設想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應除去CO,但事實上該反應在任何溫度下都不能實現(xiàn),由此判斷該反應的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應在570K時的平衡常數(shù)的數(shù)值為1×1059,但反應速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率在實際操作中最可行的措施是_____。
A.升高溫度B.增大壓強C.使用高效催化劑評卷人得分四、有機推斷題(共1題,共5分)23、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)境不同的H原子。
(7)設計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產(chǎn)物)評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共15分)24、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
25、物質(zhì)A由4種元素組成;按如下流程進行實驗。
已知:
①每一步反應均完全②溶液D僅含一種溶質(zhì)。
③沉淀E不溶于酸④溶于
請回答:
(1)物質(zhì)A的組成元素為_______(元素符號),其化學式為_______。
(2)寫出A與雙氧水反應的化學方程式_______。
(3)寫出F至G的離子方程式_______。
(4)設計實驗檢驗溶液D中的主要離子_______。26、Ⅰ.電鍍廢水中常含有陰離子A,排放前可加CuSO4溶液處理;使之轉(zhuǎn)化為沉淀B,按如圖流程進行實驗。
已知:B含三種元素;氣體D標況下密度2.32g/L;混合氣體l無色無味;氣體F標況下密度為1.25g/L。請回答:
(1)組成B的三種元素是_______,氣體D的分子式是______。
(2)寫出固體C在足量氧氣中灼燒的方程式_______。
(3)固體C在沸騰的稀鹽酸中會生成一種弱酸和一種白色沉淀,該白色沉淀是共價化合物(測其分子量為199),則反應的化學方程式是________。
Ⅱ.某興趣小組為驗證鹵素單質(zhì)的氧化性強弱,打開彈簧夾,向盛有NaBr溶液的試管B和分液漏斗C中同時通入少量Cl2;將少量分液漏斗C中溶液滴入試管D中,取試管D振蕩,靜止后觀察現(xiàn)象。實驗裝置如圖:
(4)說明氧化性Br2>I2的實驗現(xiàn)象是________。
(5)為了排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾,需確認分液漏斗C中通入Cl2未過量。試設計簡單實驗方案檢驗_________。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共8分)27、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______。
28、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8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
A.向純水中加入NaOH固體,NaOH電離產(chǎn)生OH-,使溶液中c(OH-)增大;水的電離平衡逆向移動,因此水的電離程度減小,A正確;
B.純水中加入FeCl3固體,F(xiàn)eCl3電離產(chǎn)生Fe3+,消耗水電離產(chǎn)生的OH-,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時溶液中c(H+)>c(OH-);溶液顯酸性,故pH減小,B錯誤;
C.0.005mol·L-1的硫酸溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.005mol/L=0.01mol/L;故溶液pH=2,C正確;
D.0.01mol·L-1的氫氧化鈉溶液中c(OH-)=0.01mol/L,則c(H+)=mol/L=10-12mol/L;所以溶液pH=12,D正確;
故合理選項是B。2、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。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.能與溶液反應而損耗,應該用飽和溶液;選項A錯誤;
B.Cu不能與稀硫酸反應產(chǎn)生選項B錯誤;
C.瓷甘堝中含有高溫加熱純堿時發(fā)生反應:瓷坩堝被腐蝕,選項C錯誤;
D.海水中含有雜質(zhì);可采用蒸餾法使海水淡化,選項D正確。
答案選D。4、D【分析】【詳解】
A.溴水與乙炔會發(fā)生加成反應;A項錯誤;
B.乙醇與乙酸乙酯互溶;引入雜質(zhì),B項錯誤;
C.苯酚與溴水生成三溴苯酚;三溴苯酚溶于苯,C項錯誤;
D.水與生石灰反應生成氫氧化鈣;低溫不分解,可以蒸餾法得到乙醇,D項正確;
故選D。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.HF會腐蝕玻璃;不能用玻璃儀器作為制備氟化氫的裝置,故A錯誤;
B.利用乙裝置在p處放帶火星的木條,木條復燃,則可以驗證Na2O2與水反應生成氧氣,將q管放入到水中,有氣泡冒出,則證明Na2O2與水反應是放出熱量;故B正確;
C.利用丙裝置驗證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,說明更加穩(wěn)定性,因此X中應放的物質(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,高錳酸鉀溶液褪色,則說明SO2有還原性;故D錯誤。
綜上所述,答案為A。6、C【分析】【詳解】
A.硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸;生成有刺激性氣味的二氧化硫氣體;單質(zhì)硫、氯化鈉和水,單質(zhì)硫微溶于水,所以溶液變渾濁,故A正確;
B.濃硫酸具有吸水性;膽礬遇到濃硫酸失去結(jié)晶水,藍色晶體變?yōu)榘咨勰蔅正確;
C.用同一針筒先后抽取80mL氯氣、20mL水,振蕩,氯氣與水反應:Cl2+H2O?H++Cl?+HClO,1體積水可溶解2體積Cl2;所以氣體不能完全溶解,故C錯誤;
D.向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液;無現(xiàn)象,再滴加雙氧水,二氧化硫被氧化成硫酸,硫酸與氯化鋇生成白色的硫酸鋇沉淀,故D正確;
答案選C。
【點睛】
根據(jù)具體的反應判斷實驗現(xiàn)象,一定需要弄清實驗原理。7、B【分析】【分析】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應;
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應時;部分氫氣不參與反應;
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應;I中生成的氫氣不能完全參加反應;
D.原電池能加快負極材料參加反應。
【詳解】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應;所以造成原料和能源的浪費,且操作方案II比方案I操作簡便,A項正確,不符合題意;
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應時;部分氫氣不參與反應,所以等質(zhì)量的鋅,相同條件下方案I和方案II中制得的質(zhì)量不同,B項錯誤,符合題意;
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應,I中生成的氫氣不能完全參加反應,所以等質(zhì)量的H2SO4參加反應;方案I制取銅的質(zhì)量比方案II的少,C項正確,不符合題意;
D.鋅置換出Cu;Zn;Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池,原電池能加快負極材料參加反應,所以為了加快鋅與稀硫酸的反應,可以在溶液中加入少量的CuO,D項正確,不符合題意;
答案選B。8、D【分析】分析:欲證明草酸是二元酸,可用一定濃度的NaOH溶液滴定一定體積、一定濃度的草酸溶液,根據(jù)消耗的n(NaOH)=2n(H2C2O4),證明草酸是二元酸,由于是強堿滴弱酸,滴定終點時溶液顯堿性,選用酚酞為指示劑;焰色反應時產(chǎn)生黃色火焰,說明樣品含有鈉元素,不一定是鈉鹽;制備溴苯用液溴,不用溴水;通過測等濃度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,比較其大小,根據(jù)水解原理來比較HClO和CH3COOH的酸性強弱是可行之法。
詳解:A.滴定終點時溶液顯堿性,應選酚酞作指示劑,根據(jù)消耗的n(NaOH)=2n(H2C2O4),證明草酸是二元酸,故A錯誤;B.焰色反應時產(chǎn)生黃色火焰,只能證明樣品中含有鈉元素,不能確定是鈉鹽,故B錯誤;C.制備溴苯應用液溴,而不是溴水,故C錯誤;D.常溫下,用pH計分別測定濃度均為0.1mol/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH;pH越大溶液的堿性越強,對應的酸越弱,故D正確;綜合以上分析,本題應選D。
點睛:本題考查對實驗目的或結(jié)論的評價,答題時要注意試驗細節(jié),強堿滴定弱酸,應用酚酞作指示劑,而不能用甲基橙;焰色反應時產(chǎn)生黃色火焰,該樣品不一定是鈉鹽;制備溴苯應用液溴,而不是溴水。二、填空題(共6題,共12分)9、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關,c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>10、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)411、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程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應使羧基變?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,過程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;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的沉淀,不容易透過,故正確;C.當吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時,應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,故錯誤;D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質(zhì),故錯誤;E.洗滌沉淀時,應先關小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。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,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質(zhì)量為g,實際產(chǎn)率為=60%?!窘馕觥咳〈磻际下┒发貰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%12、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應器①中發(fā)生還原反應生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據(jù)上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應①后得到的母液中,溶質(zhì)的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高?!窘馕觥縜2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應活化能更大13、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??;
【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14、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>③6.0×10-10三、原理綜合題(共8題,共16分)15、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖可知:Cu2+與4個H2O分子的O原子形成4個配位鍵,所以Cu2+的配位體是H2O,配位數(shù)是4,用配合物的形式表示膽礬的化學式為[Cu(H2O)4]SO4·H2O;
在中S原子采用sp3雜化,形成4個σ鍵,離子中含有的價層電子對數(shù)為:4+=4,不含孤電子對,所以離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形;
(2)根據(jù)元素原子結(jié)構(gòu)可知氣體(SCN)2的分子結(jié)構(gòu)式是N≡C—S—-S—C≡N。共價單鍵都是σ鍵,共價三鍵中1個σ鍵2個π鍵,在1個(SCN)2中含有4個π鍵,則在1mol(SCN)2中含有的π鍵數(shù)目為4NA;
(SCN)2對應的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸其中異硫氰酸的沸點較高,這是由于硫氰酸分子之間只存在分子間作用力,沒有形成氫鍵,而在異硫氰酸分子之間除存在分子間作用力外,還形成了氫鍵,氫鍵的形成增加了分子之間的吸引作用,導致異硫氰酸的沸點比硫氰酸高;
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍色變?yōu)辄S綠色,這是由于發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:[Cu(H2O)4]2+(aq)(藍色)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-(aq)(黃色)+4H2O(aq),因此此時溶液中銅元素的主要存在形式是[Cu(Cl)4]2-;
向該溶液中加入氨水,首先是[Cu(Cl)4]2-電離產(chǎn)生的Cu2+與氨水中的電解質(zhì)NH3·H2O電離產(chǎn)生的OH-結(jié)合產(chǎn)生Cu(OH)2藍色沉淀,當氨水過量時,又發(fā)生反應:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,形成了銅氨絡離子[Cu(NH3)4]2+;從而使溶液變?yōu)樯钏{色;
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應,但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應,這是由于Cu被氧化產(chǎn)生的Cu2+與NH3結(jié)合形成絡離子[Cu(NH3)4]2+,H2O2得到電子被還原為OH-,發(fā)生反應的化學方程式為:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。【解析】①.[Cu(H2O)4]SO4·H2O②.正四面體③.sp3雜化④.4NA⑤.異硫氰酸分子之間能形成氫鍵⑥.[Cu(Cl)4]2-⑦.Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O⑧.Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O16、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化學平衡常數(shù)是可逆反應達到平衡狀態(tài)時各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度冪之積的比,則反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)表達式K=
②根據(jù)方程式可知:反應產(chǎn)生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的濃度為0.4mol/L×2=0.8mol/L,則該時間段內(nèi)反應速率v(H2)==0.08mol/(L·min);
③Qc=<160,說明反應未達到平衡,反應正向進行,因此v正>v逆;
④反應達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,反應混合物的濃度都減小,則v正減小,v逆減小。容器的容積擴大,使反應體系的壓強減小,減小壓強,化學平衡逆向移動。【解析】2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向17、略
【分析】【詳解】
(1)在10~20min內(nèi),O2的濃度由0.79mol/L變?yōu)?.60mol/L,減小了0.19mol/L,則根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關系可知:反應消耗SO2的濃度△c(SO2)=2×0.19mol/L=0.38mol/L,則平均反應速率v(SO2)==0.038mol?L-1?min-1;
該反應的正反應是放熱反應,當升高溫度時,化學平衡逆向移動,化學平衡常數(shù)K將減??;
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應在20min時已經(jīng)達到平衡,在30min后,O2濃度增大,CO2濃度增大了0.08mol/L,方程式物質(zhì)的化學計量數(shù)O2、CO2是1:2,說明改變的條件可能是通入一定量的O2;也可能是適當縮小容器的體積,使化學平衡正向移動,最終達到平衡狀態(tài),故合理選項是AC;
(3)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
②6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
③4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,②×2-③×3,整理可得④:2O3(g)=3O2(g)ΔH=-283kJ/mol<0;說明該反應是放熱反應;
將整理可得NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=-198kJ/mol;
(4)已知:反應I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030
反應II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
將反應I-II,整理可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),該反應的化學平衡常數(shù)K===2.5×10121;K的數(shù)值很大,說明該反應向正方向進行的程度很大,因此該法能有效消除NO;CO尾氣污染;
(5)對于反應NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g),在一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數(shù)為根據(jù)方程式可知:每反應產(chǎn)生2個N2,就會同時產(chǎn)生3個H2O(g),可由平衡產(chǎn)生n(N2)=2bmol,得到n(H2O)=3bmol,此時氣體的總物質(zhì)的量n(氣)總=amol+2amol+2amol+2bmol+3bmol=5(a+b)mol,由于N2(g)的體積分數(shù)為則解得b=5amol,故平衡時氣體總物質(zhì)的量為n(氣)總=5(a+b)mol=5(a+5a)=30amol,所以平衡時各種氣體的體積分數(shù)為x(NO)=x(NO2)=x(NH3)=x(N2)=x(H2O)=因此此時的平衡常數(shù)Kp=【解析】0.038mol?L-1?min-1減小AC放熱-198能由反應I和II的平衡常數(shù),可知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的K==2.5×10121數(shù)值很大,該反應向正方向進行的程度很大18、略
【分析】【詳解】
(1)①該反應的正反應是吸熱反應;根據(jù)平衡移動原理,升高溫度,化學平衡向吸熱的移動,所以升高溫度,化學平衡正向移動;
②達到平衡時,保持體積不變充入Ar氣時,反應體系中任何一種物質(zhì)的濃度不變,因此加入Ar氣對化學平衡移動無影響;因此化學平衡不發(fā)生移動平衡;
③達到平衡時,保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,導致反應體系壓強增大。根據(jù)平衡移動原理:增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的方向移動。該反應的正反應是氣體體積增大的方向,因此增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,當反應再次達到平衡時NO2的百分含量減?。?/p>
(2)根據(jù)平衡常數(shù)可知該可逆反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);
已知:①
②
③
根據(jù)蓋斯定律,將②×2-③-①,整理可得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol;
根據(jù)方程式可知:該反應的正反應是氣體混亂程度減小的放熱反應,由反應自由能公式△G=△H-T△S<0,可知當△G<0;反應可自發(fā)進行,可判斷該反應在低溫下就可以自發(fā)進行;
(3)根據(jù)圖象可知:在低于900K時,N2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增大,在900K以后,溫度升高,N2的體積分數(shù)減小,說明在低于900K時反應正向進行,未處于平衡狀態(tài)。溫度升高,反應速率加快,反應產(chǎn)生更多N2,因此N2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增大。在900K以后,溫度升高,N2的體積分數(shù)減小,這是由于該反應的正反應是放熱反應,在反應達到平衡后,升高溫度,化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,導致N2的體積分數(shù)隨溫度的升高而減小;在高于900K時,N2的體積分數(shù)降低的可能原因是升高溫度平衡逆向移動或發(fā)生的副反應增多或由于任何催化劑都有一定的使用溫度范圍;溫度升高導致催化劑的活性降低等;
(4)在一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨,發(fā)生反應:N2+3H22NH3,反應達到平衡狀態(tài)時,測得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則此時N2的物質(zhì)的量是mol,H2的物質(zhì)的量是NH3的物質(zhì)的量是由于容器的容積是1L,則各種氣體的平衡濃度分別是c(N2)=mol/L,c(H2)=mol/L,c(NH3)=mol/L,故該反應的化學平衡常數(shù)計算式為K=【解析】正向不減小2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol低溫不是該反應為放熱反應,平衡時N2的體積分數(shù)應隨著溫度的升高而降低催化劑的活性下降(或升溫平衡逆向移動或副反應增多等)19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)已知:CO和H2的燃燒熱分別為?283.0kJ·mol?1、?285.8kJ·mol?1,可得①CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H=?283.0kJ·mol?1
②H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=?285.8kJ·mol?1
③H2O(g)=H2O(l)?H=?44kJ·mol?1
根據(jù)蓋斯定律,將②-①-③,整理可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2=+41.2kJ/mol;答案:+41.2;
(2)A.反應I的正反應是吸熱反應;升高溫度,反應Ⅰ的化學平衡正向移動,使其化學平衡常數(shù)增大,A正確;
B.選擇合適的催化劑只能改變反應速率;但不能使化學平衡發(fā)生移動,因此不能提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率,B錯誤;
C.根據(jù)(1)計算可知反應Ⅱ熱化學方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2=+41.2kJ/mol;該反應的正反應是吸熱反應,反應不能自發(fā),C錯誤;
D.該反應的正反應是氣體體積增大的反應;在恒溫恒壓下通入水蒸氣,體系的體積增大,化學平衡正向移動,因此有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率,D正確;
故合理選項是AD;
(3)對于反應Ⅰ:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)?H1=+124kJ·mol?1,該反應的正反應是氣體體積增大的吸熱反應,在溫度不變時,增大壓強,化學平衡逆向移動,C3H8的轉(zhuǎn)化率降低,C3H6含量降低,所以最上邊斜線表示的是壓強為0.1MPa的C3H8的轉(zhuǎn)化,下邊斜線表示的是0.01MPa的C3H8的轉(zhuǎn)化。若壓強。
在壓強為0.1MPa,溫度為556℃時,假設丙烷的物質(zhì)的量是1mol,反應消耗物質(zhì)的量是x,根據(jù)圖象可知丙烷在A點的物質(zhì)的量分數(shù)50%,則平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(C3H8)=(1-x)mol,n(C3H6)=n(H2)=xmol,由于C3H8的含量是50%,則解得x=氣體總物質(zhì)的量n(氣)=1+=所以此時的平衡常數(shù)Kp==0.0125MPa;
(4)反應Ⅰ須在高溫下進行,但溫度過高時易發(fā)生副反應,會導致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯,這是由于CO2能與H2發(fā)生反應Ⅱ;使反應Ⅰ平衡正向移動,從而可提高丙烯產(chǎn)率;
(5)(i)反應為3C3H8+2CrO3=3C3H6+3H2O+Cr2O3;(ii)反應為Cr2O3+3CO2=2CrO3+3CO,總反應方程式為:C3H8(g)+CO2(g)=C3H6(g)+H2O(g)+CO(g)。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳,維持催化劑活性,這是由于C能夠與CO2反應會產(chǎn)生CO,使C脫離催化劑表面,從而可以消除催化劑表面的積炭。【解析】+41.2AD0.0125MPaCO2能與H2發(fā)生反應Ⅱ使反應Ⅰ平衡正移,提高丙烯產(chǎn)率CO2+C=2CO,可以消除催化劑表面的積炭20、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由圖1知①結(jié)合②所以
(2)根據(jù)圖2知,當溫度為15℃時,次氯酸鈣對甲醛的去除率更高,所以選擇Ca(ClO)2;
(3)①根據(jù)圖3,當壓強為p1時,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而降低,即溫度升高,平衡逆向移動,又溫度升高,平衡向吸熱方向移動,所以逆反應方向是吸熱反應,則a<0;當溫度為T1時,由p3到p1,CO的平衡轉(zhuǎn)化率升高,即平衡向氣體系數(shù)之和減小的方向移動,此時壓強增大,故壓強由小到大為p321;
②由圖3可以看出;M點與N點的溫度相同,則M點與N點的平衡常數(shù)相同,列出三段式:
則
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)列出方程組:①②③三式聯(lián)立解得c2=0.2,k=104;
(5)①圖中左側(cè)裝置是原電池;右側(cè)裝置是電解質(zhì),左側(cè)原電池中,下端電極是O2參與反應,該電極是正極,與之相連的C電極是陽極;
②左側(cè)原電池中,上端電極是負極,導電介質(zhì)為O2-離子,電極反應式為
③電解飽和食鹽水的反應式為氣體總體積為112mL,即0.005mol,則生成的氫氣和氯氣分別為0.0025mol,所以生成的NaOH是0.005mol,其濃度為溶液中所以pH=12【解析】+34.5<4.170.2陽1221、略
【分析】【分析】
①向霧耀顆粒浸取液中加入濃NaOH溶液后產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,說明原溶液中含有NH向霧羅顆粒漫取液中加入足量BaCl2溶液,得到溶液A和沉淀A,在溶液A中加入NaOH溶液有白色沉淀生成,說明原溶液中含有HCOHCO和OH-反應生成COCO與Ba2+反應生成BaCO3沉淀,向溶液B中加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀,說明溶液中一定無Br-;氣體D遇空氣會變成紅棕色,說明D為NO,沉淀A中一定含有BaSO3;能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應生成NO,以此分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)原子守恒可知A的化學式為SO故答案:SO
(2)①根據(jù)上述分析可知:霧霾浸取液中加入NaOH后,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,說明一定含有NH離子;霧霾浸取液中加入BaCl2后,產(chǎn)生溶液A,在加入NaOH溶液,產(chǎn)生溶液B和白色沉淀B,說明溶液中含有HCO向霧羅顆粒漫取液中加入足量BaCl2溶液,得到溶液A和沉淀A,在溶液A中加入NaOH溶液有白色沉淀生成,說明原溶液中含有HCOHCO和OH-反應生成COCO與Ba2+反應生成BaCO3沉淀,向溶液B中加入稀硝酸酸化
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