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文檔簡介
2023高考化學模擬試卷請考生注意:1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上,請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2.答題前,認真閱讀答題紙上的《注意事項》,按規(guī)定答題。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、科學工作者研發(fā)了一種SUNCAT的系統(tǒng),借助鋰循環(huán)可持續(xù),合成其原理如圖所示。下列說法不正確的是A.過程I得到的Li3N的電子式為B.過程Ⅱ生成W的反應為Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑C.過程Ⅲ涉及的陽極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2OD.過程I、Ⅱ、Ⅲ均為氧化還原反應2、化學方便了人類的生產與生活,下列說法不正確的是A.氫氧化鋁可用于中和人體過多的胃酸B.碘是人體必需的微量元素,應該適量服用I2C.葡萄糖可以用于食品加工和合成葡萄糖酸鈣D.漂白粉中的有效成分是Ca(ClO)23、對下列溶液的分析正確的是A.常溫下pH=12的NaOH溶液,升高溫度,其pH增大B.向0.1mol/LNaHSO3溶液通入氨氣至中性時C.0.01mol/L醋酸溶液加水稀釋時,原溶液中水的電離程度增大D.在常溫下,向二元弱酸的鹽NaHA溶液中加入少量NaOH固體將增大4、金屬鉈(81Tl)有重要用途,可用來制造光電管、光學玻璃等。鉈與銫(55Cs)同周期,下列說法不正確的是A.原子半徑:Cs>Tl B.堿性:CsOH>Tl(OH)3C.與水反應的劇烈程度:Tl>Cs D.Tl是第六周期第ⅢA元素5、用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出廢舊印刷電路板上的銅。已知:Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ/mol2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ/mol在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反應熱ΔH等于A.-319.68kJ/mol B.-417.91kJ/molC.-448.46kJ/mol D.+546.69kJ/mol6、已知H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應:H2S(g)+CO2(g)=COS(g)+H2O(g)。在610K時,將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中,經過4min達到平衡,平衡時水的物質的量分數為2%,則下列說法不正確的是()A.CO2的平衡轉化率α=2.5%B.用H2S表示該反應的速率為0.001mol·L-1·min-1C.在620K重復試驗,平衡后水的物質的量分數為3%,說明該平衡正向移動了D.反應過程中混合氣體平均摩爾質量始終不變7、W、X、Y、Z均為短周期元素,原子序數依次增加,W的原子核最外層電子數是次外層的2倍,X-、Y+具有相同的電子層結構,Z的陰離子不能發(fā)生水解反應。下列說法正確的是()A.原子半徑:Y>Z>X>WB.簡單氫化物的穩(wěn)定性:X>Z>WC.最高價氧化物的水化物的酸性:W>ZD.X可分別與W、Y形成化合物,其所含的化學鍵類型相同8、下列有機實驗操作正確的是A.證明CH4發(fā)生氧化反應:CH4通入酸性KMnO4溶液B.驗證乙醇的催化氧化反應:將銅絲灼燒至紅熱,插入乙醇中C.制乙酸乙酯:大試管中加入濃硫酸,然后慢慢加入無水乙醇和乙酸D.檢驗蔗糖在酸催化下的水解產物:在水解液中加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱9、Ag+與I-既能發(fā)生沉淀反應又能發(fā)生氧化還原反應。為探究其反應,進行下列實驗:實驗現象如下:實驗1中試管②出現淺黃色沉淀,試管③無藍色出現;實驗2中電流計指針發(fā)生明顯偏轉。下列有關說法中錯誤的是A.實驗1中Ag+與I-沉淀反應速率更大B.向實驗2甲燒杯中滴入淀粉,溶液變藍C.實驗2裝置的正極反應式為Ag++e-=AgD.實驗2中Ag+與I-沉淀反應速率大于010、一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g);已知溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖,下列說法不正確的是()A.該反應的逆反應為吸熱反應B.平衡常數:KM>KNC.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D.當溫度高于250℃,升高溫度,催化劑的催化效率降低11、下列說法正確的是()A.核素的電子數是2B.1H和D互稱為同位素C.H+和H2互為同素異形體D.H2O和H2O2互為同分異構體12、下列反應的離子方程式書寫正確的是A.硫酸銅溶液中加過量的氨水:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+B.用食醋檢驗牙膏中碳酸鈣的存在:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OC.將去膜的鋁片投入到NaOH溶液中:2Al+2OH—+6H2O=2[Al(OH)4]—+3H2↑D.用碘化鉀淀粉溶液檢驗亞硝酸鈉中NO2-的存在:NO2-+2I-+2H+=NO↑+I2+H2O13、W、X、Y、Z為短周期原子序數依次增大的主族元素,其中W元素形成的單質密度最小,且W與X、Y、Z都能形成共價化合物,Y、W形成的常見化合物溶于水顯堿性,Z、W形成的化合物溶于水顯酸性。四種元素原子序數之和為30,可形成的某種化合物結構式為。下列說法正確的是A.X為碳元素B.Y的氧化物對應的水化物是強酸C.W與Y、Z三種元素形成的化合物中一定不含離子鍵D.含Z的某種含氧酸鹽可用于物體表面和環(huán)境等的殺菌消毒14、Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。以NaOH溶液為電解質,制備Na2FeO4的原理如圖所示,在制備過程中需防止FeO42-的滲透。下列說法不正確A.電解過程中,須將陰極產生的氣體及時排出B.鐵電極上的主要反應為:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2OC.電解一段時間后,Ni電極附近溶液的pH減小D.圖中的離子交換膜為陰離子交換膜15、W、Ⅹ、Y、Z為短周期主族元素,原子序數依次增大,W、X、Y位于不同周期,Ⅹ的最外層電子數是電子層數的3倍,Y與Z的原子序數之和是X的原子序數的4倍。下列說法錯誤的是A.原子半徑大小順序為:Y>Z>X>WB.簡單氫化物的沸點X高于Y,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性Z>YC.W、X、Y形成化合物的酸性一定弱于W、X、Z形成的化合物的酸性D.W、Z陰離子的還原性:W>Z16、下列離子方程式正確的是A.用稀硫酸除去硫酸鈉溶液中少量的硫代硫酸鈉:S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2OB.KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應:3ClO?+2Fe(OH)3=2FeO42-+3Cl?+4H++H2OC.硬脂酸與乙醇的酯化反應:C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218OD.向NH4HCO3溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO3-+OH?=CaCO3↓+H2O17、地溝油生產的生物航空燃油在東航成功驗證飛行。能區(qū)別地溝油(加工過的餐飲廢棄油)與礦物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是()A.加入水中,浮在水面上的是地溝油B.加入足量氫氧化鈉溶液共熱,不分層的是地溝油C.點燃,能燃燒的是礦物油D.測定沸點,有固定沸點的是礦物油18、下列關于有機物的說法錯誤的是A.植物油分子結構中含有碳碳雙鍵B.乙醇與鈉反應生成乙醇鈉和氫氣,屬于取代反應C.同溫同壓下,等質量的乙炔和苯完全燃燒耗氧量相同D.分子式為C3H6BrC1的有機物不考慮立體異構共5種19、用物理方法就能從海水中直接獲得的物質是A.鈉、鎂 B.溴、碘 C.食鹽、淡水 D.氯氣、燒堿20、氫硫酸中加入或通入少量下列物質,溶液酸性增強的是()A.O2 B.Cl2 C.SO2 D.NaOH21、下列說法不正確的是A.某些生活垃圾可用于焚燒發(fā)電B.地溝油禁止食用,但可以用來制肥皂或生物柴油C.石油裂解主要是為了獲得氣態(tài)不飽和短鏈烴D.煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物,其中含有焦炭、苯、甲苯等22、氫氧燃料電池是一種常見化學電源,其原理反應:2H2+O2=2H2O,其工作示意圖如圖。下列說法不正確的是()A.a極是負極,發(fā)生反應為H2-2e-=2H+B.b電極上發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4H++4e-=2H2OC.電解質溶液中H+向正極移動D.放電前后電解質溶液的pH不會發(fā)生改變二、非選擇題(共84分)23、(14分)某同學對氣體A樣品進行如下實驗:①將樣品溶于水,發(fā)現氣體A易溶于水;②將A的濃溶液與MnO2共熱,生成一種黃綠色氣體單質B,B通入石灰乳中可以得到漂白粉。(1)寫出A、B的化學式:A____________,B_______________。(2)寫出A的濃溶液與MnO2共熱的化學方程式:_________________________。(3)寫出B通入石灰乳中制取漂白粉的化學方程式:_______________________。24、(12分)某合金X由常見的兩種元素組成。為探究該合金X的元素組成和性質,設計并進行如下實驗:根據上述信息,回答下列問題:(1)合金X的化學式為________。(2)用離子方程式解釋溶液中滴加H2O2后呈紅色的原因:_______(3)寫出336mL(標準狀況)氣體B通入100mL0.2mol/L的NaOH溶液中的化學反應方程式:_______25、(12分)測定硫鐵礦(主要成分為FeS2)中硫和鐵含量的實驗步驟如下:(硫含量的測定)①準確稱取0.5g硫鐵礦粉于坩堝中,加入4.5gNa2O2,用玻璃棒充分攪拌,上面再蓋一層Na2CO3,在700℃下焙燒15min。②將坩堝及其蓋放入100mL沸水中,浸泡10min并洗凈坩堝。將所得溶液轉移至燒杯中。③向上述燒杯中先加入過量硝酸,再加入足量Pb(NO3)2溶液。過濾,洗滌、干燥,稱得固體為2.02g。(鐵含量的測定)④準確稱取0.5g硫鐵礦粉,加入鹽酸和硝酸使其溶解。趁熱加入稍過量的SnCl2溶液(Sn2++2Fe3+==2Fe2++Sn4+),再用HgCl2氧化除去多余的SnCl2。⑤以二苯胺磷酸鈉為指示劑,用0.05mol/L的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+(K2Cr2O7被還原為Cr3+),直至終點,消耗11.20mLK2Cr2O7溶液。回答下列問題。(1)步驟①適宜材質的坩堝是_____(填字母)。a.鐵坩堝b.鋁坩堝c.陶瓷坩堝(2)步驟①中上面蓋一層Na2CO3的主要目的是_________________,焙燒時,FeS2和Na2O2反應生成硫酸鹽和氧化鈉的化學方程式為______________________________________。(3)步驟③中得到的固體的化學式為__________________。(4)步驟④若不除去過量的SnCl2,則會造成鐵的含量測量值___(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(5)步驟⑤滴定時,K2Cr2O7溶液應盛放在_______(填“酸”或“堿”)式滴定管中;實驗室配制100mL0.05mol/LK2Cr2O7溶液,需要的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、_____和_____。26、(10分)某學習小組研究溶液中Fe2+的穩(wěn)定性,進行如下實驗,觀察,記錄結果。實驗Ⅰ物質0min1min1h5hFeSO4淡黃色桔紅色紅色深紅色(NH4)2Fe(SO4)2幾乎無色淡黃色黃色桔紅色(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是_______(用化學用語表示)。溶液的穩(wěn)定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”)。(2)甲同學提出實驗Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保護了Fe2+,因為NH4+具有還原性。進行實驗Ⅱ,否定了該觀點,補全該實驗。操作現象取_______,加_______,觀察。與實驗Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液現象相同。(3)乙同學提出實驗Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異是溶液酸性不同導致,進行實驗Ⅲ:分別配制0.80mol·L-1pH為1、2、3、4的FeSO4溶液,觀察,發(fā)現pH=1的FeSO4溶液長時間無明顯變化,pH越大,FeSO4溶液變黃的時間越短。資料顯示:亞鐵鹽溶液中存在反應4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+由實驗III,乙同學可得出的結論是_______,原因是_______。(4)進一步研究在水溶液中Fe2+的氧化機理。測定同濃度FeSO4溶液在不同pH條件下,Fe2+的氧化速率與時間的關系如圖(實驗過程中溶液溫度幾乎無變化)。反應初期,氧化速率都逐漸增大的原因可能是_____。(5)綜合以上實驗,增強Fe2+穩(wěn)定性的措施有_______。27、(12分)隨著科學的發(fā)展,可逐步合成很多重要的化工產品,如用作照相定影劑的硫代硫酸鈉(俗稱大蘇打),用于填充汽車安全氣囊的疊氮化鈉(NaN3),某化學興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體和NaN3。I.制備硫代硫酸鈉晶體。查閱資料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置):(1)組裝好儀器后,接下來應該進行的實驗操作是_____,然后加入試劑。儀器a的名稱是_______;E中的試劑最好是__________.(填標號),作用是______________。A.澄清石灰水B.NaOH溶液C.飽和NaHSO3溶液(2)已知五水合硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高顯著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結束反應。過濾C中混合物,濾液經_________(填操作名稱)、過濾、洗滌、干燥,得到產品,過濾時用到的玻璃儀器有______________。Ⅱ.實驗室利用如圖裝置(省略夾持裝置)模擬工業(yè)級NaN3的制備。已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(1)裝置B中盛放的藥品為__________(2)實驗中使用油浴而不用水浴的原因是__________________________。(3)氨氣與熔融的鈉反應生成NaNH2的化學方程式為_________________。(4)N2O可由NH4NO3(熔點為169.6oC)在240oC下分解制得,應選擇的氣體發(fā)生裝置是___________。28、(14分)CO2是一種廉價的碳資源,其綜合利用具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉化為__________(寫離子符號);若所得溶液pH=10,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)__________。(室溫下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)(2)CO2與CH4經催化重整不僅可以制得合成氣,還對溫室氣體的減排具有重要意義。催化重整反應為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)=CH4(s)△H=-75kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO2(s)△H=-394kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO(s)△H=-111kJ·mol-1①該催化重整反應的△H=__________。有利于提高CH4平衡轉化率的條件是__________(填標號)。A低溫低壓B低溫高壓C高溫低壓D高溫高壓某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進行重整反應,達到平衡時CO2的轉化率是50%,其平衡常數為__________mol2·L-2。②反應中催化劑活性會因積碳反應而降低,同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數據如下表:積碳反應CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反應CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H/kJ·mol-175172活化能/kJ·mol-1催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷,催化劑X__________Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是:__________________。(3)在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示:①X是電源的__________極(填“正”或“負”)。②陰極的電極反應式是:H2O+2e-=H2+O2-、CO2+2e-=CO+O2-則總反應可表示為__________。29、(10分)材料是人類文明進步的階梯,第ⅢA、ⅣA、VA及Ⅷ族元素是組成特殊材料的重要元素?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)硼核外電子占據的最高能級的電子云輪廓圖形狀為____。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為___。(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基態(tài)原子的未成對電子數與基態(tài)氮原子的未成對電子數相同,則其基態(tài)原子的價層電子排布式為____。(3)NH3能與眾多過渡元素離子形成配合物,向CuSO4溶液中加入過量氨水,得到深藍色溶液,向其中加入乙醇析出深藍色晶體,加入乙醇的作用____,該晶體的化學式為_____。(4)銅與(SCN)2反應生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有π鍵的數目為_____,HSCN結構有兩種,硫氰酸(H-S-C≡N)的沸點低于異硫氰酸(H-N=C=S)的原因是_______。(5)MgCO3的熱分解溫度_____(填“高于”或“低于”)CaCO3的原因是________。(6)NH3分子在獨立存在時H-N-H鍵角為107°。如圖是[Zn(NH3)6]2+離子的部分結構以及H-N-H鍵角的測量值。解釋NH3形成如圖配合物后H-N-H鍵角變大的原因:_________。(7)某種金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質固體電解質,并具有高儲氫密度。陽離子為Li+,每個陰離子是由12個硼原子和12個氫原子所構成的原子團。陰離子在晶胞中位置如圖所示,其堆積方式為_____,Li+占據陰離子組成的所有正四面體中心,該化合物的化學式為_____(用最簡整數比表示)。假設晶胞邊長為anm,NA代表阿伏伽德羅常數的值,則該晶胞的密度為________g/cm3。(用含a,NA的代數式表示)
2023學年模擬測試卷參考答案(含詳細解析)一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、D【答案解析】
A.Li3N是離子化合物,Li+與N3-之間通過離子鍵結合,電子式為,A正確;B.Li3N與水發(fā)生反應產生LiOH、NH3,反應方程式為:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,B正確;C.在過程Ⅲ中OH-在陽極失去電子,發(fā)生氧化反應,陽極的電極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O,C正確;D.過程Ⅱ的反應為鹽的水解反應,沒有元素化合價的變化,不屬于氧化還原反應,D錯誤;故合理選項是D。2、B【答案解析】
A.胃酸的主要成分為HCI,Al(OH)3與HCI反應達到中和過多胃酸的目的,正確,A不選;B.碘元素是人體必需微量元素,不能攝入過多,而且微量元素碘可以用無毒IO3-或I-補充,而I2有毒不能服用,錯誤,B選;C.葡萄糖是食品添加劑,也可直接服用,同時葡萄糖通過氧化成葡萄糖酸之后,可以用于制備補鈣劑葡萄糖酸鈣,正確,C不選;D.漂白粉含Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分Ca(ClO)2具有強氧化性,能夠氧化有色物質,起到漂白的作用,正確,D不選。答案選B。3、C【答案解析】
A.NaOH溶液是強堿,氫離子來自于水的電離,常溫下pH=12的NaOH溶液,升高溫度,溶液中Kw增大,其pH減小,故A錯誤;B.0.1mol?L?1的NaHSO3溶液中通NH3至pH=7,溶液中存在物料守恒,即c(Na+)=c(SO32?)+c(HSO3?)+c(H2SO3)①,溶液中存在電荷守恒,即c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO32?)+c(HSO3?)+c(OH?),因為pH=7即c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32?)+c(HSO3?)②,由①得c(Na+)>c(SO32?);將①式左右兩邊都加上c(NH4+)得c(Na+)+c(NH4+)=c(SO32?)+c(HSO3?)+c(H2SO3)+c(NH4+)③,結合②③得c(SO32?)=c(NH4+)+c(H2SO3),故c(SO32?)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO32?)>c(NH4+),故C錯誤;C.酸堿對水的電離都有抑制作用,0.01mol/L醋酸溶液加水稀釋時,醋酸的濃度減小,對水的電離平衡抑制作用減弱,則原溶液中水的電離程度增大,故C正確;D.在常溫下,向二元弱酸的鹽NaHA溶液中,加入少量NaOH固體,溶液酸性減弱,氫離子濃度減小,該比值將減小,故D錯誤;答案選C。4、C【答案解析】
銫(55Cs)位于第六周期第ⅠA族,鉈與銫(55Cs)同周期,可知鉈(81Tl)位于第六周期第ⅢA族,金屬性:Cs>Tl。A.元素在同一周期,序數越小,半徑越大,則原子半徑:Cs>Tl,A項正確;B.金屬性:Cs>Tl,則堿性:CsOH>Tl(OH)3,B項正確;C.金屬性:Cs>Tl,則與水反應的劇烈程度:Cs>Tl,C項錯誤;D.Tl是第六周期第ⅢA元素,D項正確;答案選C?!敬鸢更c睛】本題重點,知道元素在元素周期表中的位置,根據原子結構示意圖的書寫規(guī)律,每一層最多排布2n2個電子,最外層最多排布8個(除第一層外),次外層最多排布18個,得出鉈與銫的原子結構示意圖,即可知道位置。5、A【答案解析】
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ/mol②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ/mol③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ/mol根據蓋斯定律,將①+×②+③,整理可得:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH=-319.68kJ/mol,故合理選項是A。6、A【答案解析】
根據題意列出三段式,如下:根據平衡時水的物質的量分數為2%,則,故x=0.004mol/L,A、CO2的平衡轉化率α==10%,選項A不正確;B、用H2S表示該反應的速率為0.001mol·L-1·min-1,選項B正確;C、當溫度升高到620K時,平衡后水的物質的量分數為3%,可知溫度升高平衡向正反應方向移動了,選項C正確;D、由于反應前后都為氣體,且為氣體體積不變的反應,反應過程中混合氣體平均摩爾質量始終不變,選項D正確。答案選A。7、B【答案解析】
W原子的最外層電子數是次外層的2倍,則W為碳(C);X-、Y+具有相同的電子層結構,則X為氟(F),Y為鈉(Na);Z的陰離子不能發(fā)生水解反應,則Z為氯(Cl)?!绢}目詳解】A.比較原子半徑時,先看電子層數,再看最外層電子數,則原子半徑Na>Cl>C>F,A錯誤;B.非金屬性F>Cl>C,所以簡單氫化物的穩(wěn)定性X>Z>W,B正確;C.非金屬性C<Cl,則最高價氧化物的水化物的酸性W<Z,C錯誤;D.X與W、Y形成的化合物分別為CF4、NaF,前者含共價鍵、后者含離子鍵,D錯誤。故選B。8、B【答案解析】
A.甲烷與酸性KMnO4溶液不反應,不能通過將CH4通入酸性KMnO4溶液,證明CH4發(fā)生氧化反應,故A錯誤;B.銅與氧氣發(fā)生反應,生成黑色的氧化銅,熱的氧化銅與乙醇反應生成乙醛和金屬銅,根據質量守恒定律可知,整個過程中銅絲的質量不變,為催化劑,故B正確;C.加入試劑的順序為乙醇、濃硫酸、醋酸,先加入濃硫酸會發(fā)生液體飛濺,故C錯誤;D.蔗糖水解后溶液呈酸性,應先用NaOH調節(jié)至堿性,再用銀氨溶液或新制的氫氧化銅檢驗水解產物的還原性,否則實驗不會成功,故D錯誤;故選B。9、D【答案解析】
由題意可知Ag+與I-可發(fā)生沉淀反應Ag++I-=AgI↓、氧化還原反應2Ag++2I-=2Ag+I2,二者相互競爭。A.實驗1中試管②出現淺黃色沉淀,試管③無藍色出現,表明無I2生成或生成的I2沒檢出,說明Ag+與I-發(fā)生沉淀反應占優(yōu)勢,故A正確;B.實驗2中電流計指針發(fā)生明顯偏轉,則實驗2的裝置一定為原電池(無外加電源),表明Ag+與I-發(fā)生氧化還原反應2Ag++2I-=2Ag+I2,淀粉遇碘變藍,故B正確;C.根據Ag+與I-發(fā)生氧化還原反應2Ag++2I-=2Ag+I2,該原電池負極反應為2I--2e-=I2,正極反應為Ag++e-=Ag,故C正確;D.實驗2中AgNO3、KI溶液分別在甲乙燒杯中,并未相互接觸,故二者間不會發(fā)生沉淀即速率為0,故D錯誤;答案選D。10、C【答案解析】
A、升高溫度二氧化碳的平衡轉化率減低,則升溫平衡逆向移動,則逆反應為吸熱反應,故A正確;B、升高溫度二氧化碳的平衡轉化率減低,則升溫平衡逆向移動,所以M點化學平衡常數大于N點,故B正確;C、化學反應速率隨溫度的升高而加快,催化劑的催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),故C錯誤;D、根據圖象,當溫度高于250℃,升高溫度二氧化碳的平衡轉化率減低,則催化劑的催化效率降低,故D正確;故選C。11、B【答案解析】
A.核素的電子數是1,左上角的2說明原子核內有1個質子和1個中子,中子不帶電,故A不選;B.同位素是質子數相同中子數不同的同種元素的不同原子,1H和D都是氫元素的原子,互稱為同位素,故B選;C.同素異形體是同種元素形成的不同單質,H+不是單質,故C不選;D.同分異構體是分子式相同結構不同的化合物,H2O和H2O2的分子式不同,故D不選。故選B。12、C【答案解析】
A.硫酸銅溶液中加過量的氨水最終生成可溶性的,A項錯誤;B.食醋中的醋酸是弱電解質,在離子方程式中不能拆分,B項錯誤;C.鋁的性質活潑,在室溫下易被氧化表面生成致密的Al2O3薄膜,去除后才是Al單質,鋁單質可以與NaOH溶液反應,C項正確;D.觀察上述方程式,電子得失不守恒;在酸性介質中可以表現氧化性,還原產物一般為NO,因此,正確的離子方程式為:,D項錯誤;答案選C。【答案點睛】離子方程式的正誤判斷可以先驗證其是否滿足守恒關系(電子得失守恒,電荷守恒,原子守恒),再判斷物質拆分是否合理,最后再根據條件判斷產物是否合理,反應是否符合實際以及化學計量系數是否正確。13、D【答案解析】
W、X、Y、Z為短周期原子序數依次增大的主族元素,其中W元素形成的單質密度最小,則W為H,且W與X、Y、Z都能形成共價化合物,Y、W形成的常見化合物溶于水顯堿性,則Y為N,Z、W形成的化合物溶于水顯酸性,則Z為F或Cl,四種元素原子序數之和為30,則Z只能為Cl,可形成的某種化合物結構式為,則X為B?!绢}目詳解】A.X為硼元素,故A錯誤;B.Y的氧化物N2O3對應的水化物HNO2是弱酸,故B錯誤;C.W與Y、Z三種元素形成的化合物氯化銨中含有離子鍵,故C錯誤;D.含Z的某種含氧酸鹽NaClO可用于物體表面和環(huán)境等的殺菌消毒,故D正確。綜上所述,答案為D?!敬鸢更c睛】氫、氧、氮三種元素可以形成共價化合物,如硝酸;可以形成離子化合物,如硝酸銨。14、C【答案解析】
由電解示意圖可知,鐵電極為陽極,陽極上鐵失去電子發(fā)生氧化反應生成FeO42-,電極反應式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,鎳電極為陰極,陰極上水得電子發(fā)生還原反應生成氫氣,電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根據題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原,電解過程中,須將陰極產生的氣體及時排出,防止Na2FeO4與H2反應使產率降低。【題目詳解】A項、鎳電極上氫離子放電生成氫氣,電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氫氣具有還原性,根據題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原,電解過程中,須將陰極產生的氣體及時排出,防止Na2FeO4與H2反應使產率降低,故A正確;B項、陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應生成FeO42-,電極反應式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,故B正確;C項、鎳電極上氫離子放電生成氫氣,電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,由于有OH-生成,電解一段時間后,Ni電極附近溶液的pH增大,故C錯誤;D項、鐵是陽極,電極反應式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,Ni電極上氫離子放電,電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氫氧根離子向陽極移動,圖中的離子交換膜應選用陰離子交換膜,故D正確。故選C?!敬鸢更c睛】本題考查電解池原理,明確各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵。15、C【答案解析】
因為W、Ⅹ、Y、Z為短周期主族元素,原子序數依次增大,W、X、Y位于不同周期,所以W位于第一周期、X位于第二周期、Y、Z位于第三周期,故W是H元素;Ⅹ的最外層電子數是電子層數的3倍,X是第二周期元素共兩個電子層,故X最外層有6個電子,X為O元素;X是O元素,原子序數是8,Y與Z的原子序數之和是X的原子序數的4倍,即是Y與Z的原子序數之和是32,Y、Z為第三周期主族元素,故Y原子序數為15,Z的原子序數為17,Y是P元素,Z是Cl元素?!绢}目詳解】A.同一周期,從左到右,主族元素的原子半徑隨著原子序數的增加而,逐漸減小,則原子半徑P>Cl,因為P、Cl比O多一個電子層,O比H多一個電子層,故原子半徑大小順序為:P>Cl>O>H,即Y>Z>X>W,A正確;B.H2O分子間可以形成氫鍵,而PH3分子間不能形成氫鍵,故H2O的沸點比PH3的沸點高;同周期主族元素,從左到右隨著原子序數的增加,原子半徑逐漸減小,元素的非金屬性逐漸增強,故氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HCl>PH3,B正確;C.沒有強調P與Cl元素的最高價含氧酸酸性的比較,而H3PO4的酸性比HClO的酸性強,C錯誤;D.P3-的還原性比Cl-的還原性強,D正確;答案選C。16、A【答案解析】
A.用稀硫酸除去硫酸鈉溶液中少量的硫代硫酸鈉,發(fā)生歧化反應生成二氧化硫與硫單質,其離子方程式為:S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O,A項正確;B.KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應,不可能生成H+,其離子方程式為:3ClO?+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl?+5H2O,B項錯誤;C.硬脂酸與乙醇的酯化反應的化學方程式為:C17H35COOH+C2H518OHC17H35CO18OC2H5+H2O,C項錯誤;D.向NH4HCO3溶液中加入足量石灰水,銨根離子與碳酸氫根離子均會與氫氧根離子反應,其離子方程式為:NH4++Ca2++HCO3-+2OH?=CaCO3↓+H2O+NH3H2O,D項錯誤;答案選A?!敬鸢更c睛】B項是易錯點,在書寫離子方程式時,若反應屬于氧化還原反應,則應該符合電子守恒、電荷守恒、原子守恒,同時注意在酸性環(huán)境不可能存在大量OH-,同時在堿性溶液中不可能大量存在H+。17、B【答案解析】
地溝油中含油脂,與堿溶液反應,而礦物油不與堿反應,混合后分層,以此來解答。【題目詳解】A.地溝油、礦物油均不溶于水,且密度均比水小,不能區(qū)別,故A錯誤;B.加入足量氫氧化鈉溶液共熱,不分層的是地溝油,分層的為礦物油,現象不同,能區(qū)別,故B正確;C.地溝油、礦物油均能燃燒,不能區(qū)別,故C錯誤;D.地溝油、礦物油均為混合物,沒有固定沸點,不能區(qū)別,故D錯誤;答案是B?!敬鸢更c睛】本題考查有機物的區(qū)別,明確地溝油、礦物油的成分及性質是解答本題的關鍵,題目難度不大。18、B【答案解析】
A.植物油屬于不飽和高級脂肪酸甘油酯,分子結構中含有碳碳雙鍵,故A正確;B.鈉與乙醇發(fā)生反應生成乙醇鈉和氫氣,屬于置換反應,故B錯誤;C.乙炔和苯的最簡式相同,都是CH,則相同質量的乙炔和苯充分燃燒耗氧量相同,故C正確;D.分子式為C3H6BrC1的有機物的同分異構體有:①Br在1號C上,C1有3種位置,即3種結構;②Br在2號C上,C1有2種位置,即2種結構,共5種結構,故D正確;故選B?!敬鸢更c睛】本題的易錯點為A,要注意油脂包括油和脂,油是不飽和高級脂肪酸甘油酯,脂是飽和高級脂肪酸甘油酯,不飽和高級脂肪酸結構中含有碳碳雙鍵。19、C【答案解析】
從海水提煉溴、碘、鈉、鎂、氫氣等的原理去分析,根據從海水制備物質的原理可知,金屬單質與非金屬單質需要利用化學反應來制取,而食鹽可利用蒸發(fā)原理,淡水利用蒸餾原理來得到?!绢}目詳解】A.海水中得到鈉、鎂,需要首先從海水中獲得氯化鈉和氯化鎂,然后再電解熔融狀態(tài)的氯化鈉和氯化鎂即得鈉和鎂,A錯誤;B.從海水中提煉溴和碘,是用氯氣把其中的碘離子和溴離子氧化為碘單質和溴單質,B錯誤;C.把海水用蒸餾等方法可以得到淡水,把海水用太陽暴曬,蒸發(fā)水分后即得食鹽,不需要化學變化就能夠從海水中獲得,C正確;D.可從海水中獲得氯化鈉,配制成飽和食鹽水,然后電解飽和食鹽水,即得燒堿、氫氣和氯氣,D錯誤;故合理選項是C?!敬鸢更c睛】本題考查了海水的成分,海水提煉溴、碘、鈉、鎂、氫氣等化學反應原理,注意的是金屬單質與非金屬單質需要利用化學反應來制取,掌握原理是解題的關鍵。20、B【答案解析】
H2S具有還原性,能被強氧化劑氧化,H2S的水溶液呈酸性,能和堿發(fā)生中和反應,以此解答該題?!绢}目詳解】A.發(fā)生2H2S+O2=S↓+2H2O反應,溶液由酸性變?yōu)橹行?,所以酸性減弱,故A錯誤;B.發(fā)生2H2S+Cl2=S↓+2HCl反應,溶液酸性增強,故B正確;C.發(fā)生2H2S+SO2=3S↓+2H2O反應,溶液由酸性變?yōu)橹行裕瑒t溶液的酸性減弱,故C錯誤;D.加入氫氧化鈉溶液,生成硫化鈉,溶液的酸性減弱,故D錯誤;故答案選B。21、D【答案解析】
A.焚燒將某些還原性的物質氧化,某些生活垃圾可用于焚燒發(fā)電,故A正確;B.“地溝油”的主要成分為油脂,含有有毒物質,不能食用,油脂在堿性條件下水解稱為皂化反應,油脂燃燒放出大量熱量,可制作生物柴油,故B正確;C.石油裂解主要是為了獲得氣態(tài)不飽和短鏈烴,如乙烯、丙烯等,故C正確;D.煤中不含苯、甲苯等,苯和甲苯是煤的干餾的產物,故D錯誤;故選D。【答案點睛】本題考查了有機物的結構和性質,應注意的是煤中不含苯、甲苯等,苯、甲苯是煤的干餾產物。22、D【答案解析】
氫氧燃料電池的原理反應:2H2+O2=2H2O,通氫氣一極是負極,發(fā)生氧化反應,通氧氣一極是正極,發(fā)生還原反應,即a是負極,b是正極,電解質溶液為酸性環(huán)境,據此分析。【題目詳解】A.由以上分析知,a極是負極,發(fā)生反應為H2-2e-=2H+,故A正確;B.由以上分析知,b是正極,發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O,故B正確;C.原電池中陽離子移動向正極,則電解質溶液中H+向正極移動,故C正確;D.氫氧燃料酸性電池,在反應中不斷產生水,溶液的pH值增大,故D項錯誤;答案選D。【答案點睛】氫氧燃料電池的工作原理是2H2+O2=2H2O,負極通入氫氣,氫氣失電子被氧化,正極通入氧氣,氧氣得電子被還原,根據電解質溶液的酸堿性確定電極反應式,①若選用KOH溶液作電解質溶液,正極的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-,負極的電極反應式為:2H2-4e-+4OH-=4H2O;②若選用硫酸作電解質溶液,正極的電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O,負極的電極反應式為:2H2-4e-=4H+;這是燃料電池的常考點,也是學生們的易混點,根據電解質溶液的酸堿性寫電極反應式是關鍵。二、非選擇題(共84分)23、HClCl2MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O【答案解析】
B為一種黃綠色氣體單質B,則黃綠色氣體B為Cl2,將A的濃溶液與MnO2共熱,生成氯氣,則氣體A為HCl,據此分析解答。【題目詳解】(1)根據上述分析可知A為HCl,B為Cl2,故答案為:HCl,Cl2;(2)A的濃溶液與MnO2
共熱生成氯化錳.氯氣和水,反應的化學方程式為:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案為:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O;(3)B通入石灰乳中制取漂白粉是氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水,反應的化學方程式為:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案為:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。24、Fe5CH2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)34NaOH+3CO2=Na2CO3+2NaHCO3+H2O【答案解析】
由血紅色可以推出X含有鐵元素,由無色無味的氣體使澄清石灰水變渾濁推出X中另一種元素為碳。鐵碳合金和足量的稀硫酸反應生成FeSO4和H2(A氣體),剩余黑色固體碳在足量的氧氣中灼燒,生成無色無味氣體B(CO2),CO2通入足量澄清石灰水中得到白色沉淀CaCO3。【題目詳解】(1)生成的CaCO3為5.0g即0.05mol,碳元素的質量為0.05mol×12g/mol=0.6g,則X中鐵的含量為14.6g-0.6g=14.0g,即含鐵14.0g÷56g/mol=0.25mol,所以X為Fe5C。(2)合金中的Fe與H2SO4反應生成的是FeSO4,加氧化劑H2O2后被氧化成Fe3+再與SCN-生成Fe(SCN)3。故離子方程式為:H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;(3)CO2的物質的量為0.336L÷22.4L/mol=0.015mol,NaOH的物質的量為0.02mol。0.015molCO2與0.02molNaOH反應生成Na2CO3amol與NaHCO3bmol,根據Na和C守恒列2個二元一次方程分別為2a+b=0.02,a+b=0.015解得a=0.005,b=0.01,根據四種物質的最簡比寫出方程式:4NaOH+3CO2=Na2CO3+2NaHCO3+H2O。25、a防止產生的少量SO2
逸出(或隔絕空氣,防止空氣與過氧化鈉反應等合理答案)2FeS2+15Na2O2=Fe2(SO4)3
+
NaSO4+14Na2OPbSO4偏大酸玻璃棒100mL容量瓶【答案解析】(1)鋁坩堝和陶瓷坩堝在高溫下可以與過氧化鈉或碳酸鈉反應,而鐵坩堝不會,所以,步驟①適宜材質的坩堝是a。(2)步驟①中上面蓋一層Na2CO3的主要目的是:防止產生的少量SO2
逸出。焙燒時,FeS2和Na2O2反應生成硫酸鹽和氧化鈉的化學方程式為2FeS2+15Na2O2=Fe2(SO4)3
+
NaSO4+14Na2O。(3)PbSO4不溶于水和酸,所以,步驟③中得到的固體為PbSO4。(4)步驟④若不除去過量的SnCl2,因為Sn2+的還原性強于Fe2+,后面用K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+時,會消耗過多的K2Cr2O7溶液,必然會造成鐵的含量測量值偏大。(5)步驟⑤滴定時,K2Cr2O7溶液有強氧化性,故應將其盛放在酸式滴定管中;實驗室配制100
mL0.05mol/LK2Cr2O7溶液,需要的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、玻璃棒和100mL容量瓶。26、NH4++H2ONH3·H2O+H+<取2mLpH=4.0的0.80mol·L-1FeSO4溶液加2滴0.01mol·L-1KSCN溶液溶液pH越小,Fe2+越穩(wěn)定溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,c(H+)大,對平衡的抑制作用強,Fe2+更穩(wěn)定生成的Fe(OH)3對反應有催化作用加一定量的酸;密封保存【答案解析】
(1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液和FeSO4中的Fe2+濃度相同,但中(NH4)2Fe(SO4)2含有濃度較高的NH4+;通過表格中的顏色變化來分析;(2)由于是要驗證兩溶液的穩(wěn)定性差異是否是由于(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保護了Fe2+導致,根據控制變量法可知,應除了讓NH4+這個影響因素外的其它影響因素均保持一致,據此分析;(3)由實驗Ⅲ可知,溶液的pH越小,溶液的酸性越強,則Fe2+越穩(wěn)定;亞鐵鹽溶液中存在反應4Fe2++O2+10H2O?4Fe(OH)3+8H+,根據平衡的移動來分析;(4)根據影響反應速率的因素有濃度、壓強、溫度和催化劑來分析;(5)根據上述實驗來分析?!绢}目詳解】(1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液和FeSO4中的Fe2+濃度相同,但(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有濃度較高的NH4+,NH4+水解顯酸性,導致(NH4)2Fe(SO4)2中的pH更小;通過表格中的顏色變化可知(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+被氧化的速率更慢,即溶液的穩(wěn)定性:FeSO4<(NH4)2Fe(SO4)2,故答案為:NH4++H2ONH3?H2O+H+;<;(2)由于是要驗證兩溶液的穩(wěn)定性差異是否是由于(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保護了Fe2+導致,根據控制變量法可知,應除了讓NH4+這個影響因素外的其它影響因素均保持一致,故應取2mLpH=4.0的0.80mol?L-1FeSO4溶液于試管中,加2滴0.01mol?L-1KSCN溶液,過若觀察到的現象與實驗Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液現象相同,則說明上述猜想不正確,故答案為:取2mLpH=4.0的0.80mol?L-1FeSO4溶液;加2滴0.01mol?L-1KSCN溶液;(3)由實驗Ⅲ可知,溶液的pH越小,溶液的酸性越強,則Fe2+越穩(wěn)定;亞鐵鹽溶液中存在反應4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,溶液的pH越小,則氫離子濃度越大,平衡左移,則Fe2+的氧化被抑制,故答案為:溶液pH越小,Fe2+越穩(wěn)定;溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,c(H+)大,對平衡的抑制作用強,Fe2+更穩(wěn)定;(4)影響反應速率的因素有濃度、壓強、溫度和催化劑,而同一條曲線上的濃度FeSO4溶液相同,且應隨著反應的進行,Fe2+的濃度減小,故不是濃度對反應速率的影響;而此反應為溶液中的反應,故壓強對此反應速率無影響;而此反應中溫度不變,故能影響反應速率的只有催化劑,故唯一的可能原因是生成的Fe(OH)3對反應有催化作用,故答案為:生成的Fe(OH)3對反應有催化作用;(5)根據上述實驗可知,加入一定量的酸會抑制Fe2+的氧化,或是隔絕空氣密封保存,故答案為:加入一定量的酸,密封保存?!敬鸢更c睛】(NH4)2Fe(SO4)2溶液中含有濃度較高的NH4+,NH4+水解顯酸性,導致(NH4)2Fe(SO4)2中的pH更小,NH4+保護了Fe2+是解答關鍵,也是試題的難點和突破口。27、檢查裝置氣密性分液漏斗B吸收多余的SO2和C裝置中生成的CO2氣體蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶玻璃棒、燒杯、漏斗堿石灰制備NaN3的反應需要在210-220oC下進行,水浴不能達到這樣的溫度2Na+2NH3=2NaNH2+H2D【答案解析】
I.(1)組裝好儀器后,接下來應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性,然后加入試劑。儀器a的名稱是分液漏斗。二氧化硫有毒,需要尾氣處理,且反應中還有二氧化碳生成,澄清石灰水濃度太低,則E中的試劑最好是氫氧化鈉溶液,作用是吸收多余的SO2和C裝置中生成的CO2氣體。(2)由于五水合硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高顯著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結束反應。過濾C中混合物,濾液經蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,得到產品,過濾時用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗。Ⅱ.(1)生成的氨氣中含有水蒸氣,需要干燥,則裝置B中盛放的藥品為堿石灰。(2)由于制備NaN3的反應需要在210~220oC下進行,水浴不能達到這樣的溫度,所以實驗中使用油浴而不用水浴。(3)氨氣與熔融的鈉反應生成NaNH2,根據原子守恒可知還有氫氣生成,反應的化學方程式為2Na+2NH3=2NaNH2+H2。(4)N2O可由NH4NO3(熔點為169.6oC)在240oC下分解制得,由于在該溫度下硝酸銨已熔化,同時為避免液體倒流引起試管炸裂,因此選擇的氣體發(fā)生裝置是裝置D。28、+247kJ/molC劣于相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大,積碳反應的速率小,催化劑Y消碳反應活化能相對小,消碳反應速率大,因此催化劑X較催化劑Y更利于積碳反應,不利于消碳反應,會降低催化劑活性負H2O+CO2H2+CO+O2【答案解析】
(1)根據K2=結合溶液的pH分析解答;(2)①根據蓋斯定律分析計算△H;要提高CH4平衡轉化率應該使平衡正向移動,但是不能通過增大甲烷濃度實現;達到平衡時CO2的轉化率是50%,根據方程式知,參加反應的n(CO2)=n(CH4)=1mol×50%=0.5mol,生成的n(CO)=n(H2)=1mol,根據三段式分析解答化學平衡常數;②消碳反應越容易發(fā)生,催化劑活性越好,消碳反應所需活化能越低,消碳反應越容易進行;(3)①電解池陽極發(fā)生氧化反應,陰極發(fā)生還原反應,根據與X極相連的電極產生的氣體判斷;②電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO,根據圖示知:陰極產生H2、CO,陽極產生氧氣,據此書寫總反應方程式?!绢}目詳解】(1)K2==5×10-11,當c(HCO3-)=c(CO32-),c(H+)=5×10-11,pH=10.3,如果溶液的pH=13,則c(HCO3-)遠遠小于c(CO32-),CO2主要轉化為CO32-;若所得溶液pH=10,c(H+)=1×10-10,則c(HCO3-)>c(CO32-),K2===5×10-11,解得=,故答案為CO32-;;(2)①C(s)+2H2(g)═CH4(g)△H=-75kJ?mol-1,②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ?mol-1,③C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-111kJ?mol-1,根據蓋斯定律,將方程式2×③-①-②得CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g),△H=2×(-111kJ?mol-1)-(-75kJ?mol-1)-(-394kJ?mol-1)=+247kJ/mol;要提高CH4平衡轉化率應該使平衡正向移動,但是不能通過增大甲烷濃度實現,該反應的正反應是一個反應前后氣體體積增加的吸熱反應,升高溫度、減小壓強能使平衡正向移動,增大甲烷轉化率,故選C;達到平衡時CO2的轉化率是50%,根據方程式知,參加反應的n(CO2)=n(CH4)=1mol×50%=0.5mol,生成的n(CO)=n(H2)=1mol,該化學反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)開始(mol/L)1
0.5
0
0反應(mol/L)0.25
0.25
0.5
0.5平衡(mol/L)0.75
0.25
0.5
0.5化學平衡常數K===,故答案為+247;C;;②根據表中數據知,相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大,積碳反應的速率小,催化劑Y消碳反應活化能相對小,消碳反應速率大,因此催
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