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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)2024年浙科版選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷80考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、1mol碳在氧氣中完全燃燒生成氣體,放出393kJ的熱量,下列熱化學(xué)方程式表示正確的是A.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-393kJ·molˉ1B.C+O2=CO2ΔH=-393kJ·molˉ1C.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=+393kJ·molˉ1D.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393kJ·molˉ12、已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g)△H=-226kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說(shuō)法正確的是()
A.CO的燃燒熱為566kJ/molB.上圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)△H<-452kJ/molD.CO2(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出452kJ熱量時(shí),電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1.204×1024(個(gè))3、常溫下,現(xiàn)有的溶液,已知含氮或含碳各微粒的分布分?jǐn)?shù)平衡時(shí)某種微粒的濃度占各種微粒濃度之和的分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示.下列說(shuō)法正確的是
A.當(dāng)溶液的時(shí),溶液中存在下列關(guān)系:B.溶液中存在下列守恒關(guān)系:C.往該溶液中逐滴滴加氫氧化鈉時(shí)和濃度逐漸減小D.通過(guò)分析可知常溫下4、下表是常溫下某些一元弱酸的電離常數(shù):
則0.1mol·L-1的下列溶液中,pH最小的是()A.HCNB.HFC.CH3COOHD.HNO25、今有濃度分別為amol·L-1、bmol·L-1的MCl和NCl兩種正鹽的稀溶液,下列說(shuō)法不正確的是()A.若a=b,并測(cè)得兩溶液中的總離子濃度分別為x和y,且x>y,則相同濃度時(shí),堿性:MOH>NOHB.若a=b,并測(cè)得c(M+)=c(N+)+c(NOH),則MOH是強(qiáng)堿,NOH是弱堿C.若a>b,測(cè)得c(M+)=c(N+),則可推出溶液中c(MOH)>c(NOH),且相同濃度時(shí),堿性MOHD.若兩溶液等體積混合,測(cè)得c(M+)+c(N+)+c(MOH)+c(NOH)=0.1mol·L-1,則可推出a+b=0.16、亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸,主要用于農(nóng)藥中間體以及有機(jī)磷水處理藥劑的原料。常溫下,向1L0.500mol·L-1H3PO3溶液中滴加等濃度的NaOH溶液,混合溶液中含磷粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)與溶液pH的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是A.a、b兩點(diǎn)時(shí),水電離出的c水(OH-)之比為1.43:6.54B.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中存在:c(Na+)=3c(HPO32-)C.反應(yīng)H3PO3+HPO32-2H2PO3-的平衡常數(shù)為105.11D.當(dāng)V(NaOH)=1L時(shí),c(Na+)>c(H2PO3-)>c(OH-)>c(H+)7、生銹是化學(xué)變化,當(dāng)鐵放的時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)生銹。在鐵生銹過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)有A.2Fe+3O2→Fe2O3B.O2+2H2O-4e→4OH-C.Fe-3e→Fe3+D.2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O評(píng)卷人得分二、填空題(共9題,共18分)8、的生產(chǎn);應(yīng)用是一個(gè)國(guó)家化工水平的重要標(biāo)志。
(1)上海交通大學(xué)仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氫的反應(yīng)歷程如下圖所示:
則____________,催化乙烯加氫效果較好的催化劑是________(選填“”或“”)。
(2)經(jīng)催化加氫合成乙烯:恒容條件下,按投料;各物質(zhì)平衡濃度變化與溫度的關(guān)系如圖所示:
①指出圖中曲線分別表示_______、________的濃度。
②升高溫度,平衡常數(shù)_________(“減小”“增大”或“不變”)。點(diǎn),______(用表示)。寫出能提高乙烯平衡產(chǎn)率的措施__________(任舉兩種)。
(3)加州理工學(xué)院TheodorAgape等在強(qiáng)堿環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)了電催化制產(chǎn)物的選擇性高達(dá)轉(zhuǎn)化為的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________。9、在2L密閉容器內(nèi),800℃時(shí)反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如表:。時(shí)間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007
(1)800℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),NO的物質(zhì)的量濃度是________。
(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。
(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。
c.2v逆(NO)=v正(O2)d.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。
a.及時(shí)分離出NO2氣體b.適當(dāng)升高溫度。
c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑10、(1)碳酸:H2CO3,K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11
草酸:H2C2O4,K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5
0.1mol/LNa2CO3溶液的pH_____0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;(選填“大于”“小于”或“等于”)
(2)等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是_____;若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____(選填編號(hào));
a.c(H+)>c(HC2O)>c(HCO)>c(CO)
b.c(HCO)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
c.c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CO)
d.c(H2CO3)>c(HCO)>c(HC2O)>c(CO)11、化學(xué)與生活;生產(chǎn)、科研密切相關(guān);請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答:
物質(zhì)在水中可能存在電離平衡;鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡;它們都可看作化學(xué)平衡。
(1)A為0.1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序?yàn)開(kāi)___。
(2)B為0.1mol·L-1NaHCO3溶液,實(shí)驗(yàn)測(cè)得NaHCO3溶液的pH>7,請(qǐng)分析NaHCO3溶液顯堿性的原因:___。
(3)C為FeCl3溶液,實(shí)驗(yàn)室中配制FeCl3溶液時(shí)通常需要向其中加入___,目的是___;
(4)若把B和C溶液混合,將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無(wú)色氣體,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。12、(1)AlCl3溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),原因是____________________________(用離子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是____________________(寫化學(xué)式)。實(shí)驗(yàn)室在保存AlCl3溶液時(shí),常在溶液中加少量的________;以抑制其水解。
(2)將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
(3)25℃時(shí),pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),溶液中,c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
(4)物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等,則混合后溶液呈________性(填“酸”“中”或“堿”),醋酸體積________氫氧化鈉溶液體積(填“>”“=”或“<”)。
(5)已知0.1mol·L-1的NaHCO3溶液pH=9,則溶液中c(CO32-)________c(H2CO3)(填“>”“=”或“<”),其溶液顯電中性的原因是________________________(用離子濃度關(guān)系式表示)。13、25℃時(shí),H2SO3?HSO3-+H+的電離常數(shù)Ka=1×10-2,則該溫度下NaHSO3的水解平衡常數(shù)Kh=____________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中將__________(填“增大”“減小”或“不變”)。14、請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ·mol-1、497kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.0kJ·mol-1。則相同條件下破壞1molNO中化學(xué)鍵需要吸收的能量為_(kāi)______kJ。
(2)25℃時(shí),pH=5的CH3COOH溶液中,由水電離出的氫離子濃度c(H+)=____kJ·mol-1;若加入少量NaOH固體,則溶液中_____(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(3)25℃下,向某Na2CO3溶液中加入稀鹽酸,其含碳元素的微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(φ)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-______(填“能”或“不能”)大量共存。
②當(dāng)pH=7時(shí),溶液中含碳元素的微粒主要為_(kāi)_______。溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為_(kāi)_____________。
③反應(yīng)的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常數(shù)Kh=______。15、某工業(yè)廢水中含有和可采用沉淀法將其除去。
(1)若加入來(lái)沉淀和當(dāng)溶液中和共存時(shí),___________。
(2)若加入溶液來(lái)調(diào)節(jié)使和完全沉淀,應(yīng)滿足的條件為_(kāi)________。
已知:①
②時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)化為
③離子完全除去的標(biāo)準(zhǔn):該離子濃度16、明礬石經(jīng)處理后得到明礬【KAl(SO4)2·12H2O】。從明礬制備Al、K2SO4和H2SO4的工藝過(guò)程如下所示:
焙燒明礬的化學(xué)方程式為:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在焙燒明礬的反應(yīng)中,還原劑是__________________。
(2)從水浸后的濾液中得到K2SO4晶體的方法是_____________________。
(3)A12O3在一定條件下可制得AIN,其晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示,該晶體中Al的配位數(shù)是____。
(4)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。
(5)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃;101kPa時(shí):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H1=一197kJ/mol;
2H2O(g)=2H2O(1)△H2=一44kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=一545kJ/mol。
則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________________________。
焙燒948t明礬(M=474g/mol),若SO2的利用率為96%,可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸________t。評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)17、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共18分)18、“碘鐘”實(shí)驗(yàn)中,3I-+=+2的反應(yīng)速率可以用I3-與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時(shí)間t來(lái)度量,t越小,反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)如下表:。實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤c(I-)/mol·L-10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L-10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1
回答下列問(wèn)題:
(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是_______。
(2)顯色時(shí)間t1=_______。
(3)溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律,若在40℃下進(jìn)行編號(hào)③對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn),顯色時(shí)間t2的范圍為_(kāi)______(填字母)。
A.<22.0sB.22.0~44.0sC.>44.0sD.數(shù)據(jù)不足;無(wú)法判斷。
(4)通過(guò)分析比較上表數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是_______。19、某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Mg與鹽溶液反應(yīng)的多樣性。
。實(shí)驗(yàn)。
向試管中加2mL溶液。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)I:
0.1mol/LAgNO3溶液。
鎂條表面迅速覆蓋一層疏松黑色固體;并有少量氣泡產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)II:
2.0mol/LNH4Cl溶液。
反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生大量氣體(經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H2);一段時(shí)間后產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。
反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生大量氣體(經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H2);一段時(shí)間后產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。
實(shí)驗(yàn)III:
pH="8.2"NaHCO3溶液。
產(chǎn)生大量氣體(經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H2和CO2)和白色固體。
產(chǎn)生大量氣體(經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H2和CO2)和白色固體。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)I進(jìn)行研究:
①推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中黑色固體為Ag;則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________。
②確認(rèn)黑色固體為Ag的實(shí)驗(yàn)方案是___________________________________。
(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)II進(jìn)行研究:
①反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生H2的原因可能是Mg和NH4+直接反應(yīng);或___________。
②“一段時(shí)間后”產(chǎn)生的氣體一定含有H2和_____。
③為進(jìn)一步研究;設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
。實(shí)驗(yàn)。
操作。
現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)IV
向裝有相同鎂條的試管中加入2mL1.0mol/L(NH4)2SO4溶液。
產(chǎn)生氣體的速率明顯慢于實(shí)驗(yàn)II
結(jié)合實(shí)驗(yàn)II;IV;可以得出的結(jié)論是________________________________。
(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)III進(jìn)行研究:
①經(jīng)檢驗(yàn),白色固體為堿式碳酸鎂[Mg2(OH)2CO3]。
②推測(cè)在pH=8.2的該溶液中,若無(wú)HCO3-,則H+和Mg反應(yīng)的程度很小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該推測(cè);其實(shí)驗(yàn)操作是__________________________。
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)判斷;影響Mg與鹽溶液反應(yīng)多樣性的原因有_______(填字母序號(hào))
A.鹽溶液中陽(yáng)離子的氧化性B.鹽溶液的溫度。
C.含Mg生成物的溶解性D.鹽溶液中陰離子的影響20、工業(yè)上用空氣氧化(NH4)2SO3的方法制?。∟H4)2SO4;某研究小組用如圖裝置模擬該過(guò)程,并通過(guò)測(cè)定反應(yīng)后溶液中SOT的濃度來(lái)計(jì)算該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按圖連接好裝置;檢查裝置氣密性;
②取200mL0.5000mol?L-1(NH4)2SO3溶液(調(diào)節(jié)pH=8)裝入三頸燒瓶中,加入催化劑,控制氣體流速為300L?h-1;在溫度為50℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
③反應(yīng)2.5h后,測(cè)定反應(yīng)后溶液中SO32-的濃度。
回答下列問(wèn)題:
(1)儀器M的名稱為_(kāi)____,儀器M中裝有H2O2溶液,則裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(2)實(shí)驗(yàn)中通如N2的目的是_____。
(3)裝置B的作用是_____(任答一條)。
(4)裝置C中采用多孔球泡的目的是_____,已知亞硫酸銨溶液的pH小于8,要調(diào)節(jié)裝置C中溶液的pH=8,應(yīng)向該溶液中加入一定量的_____(填標(biāo)號(hào)。
aNH3?H2ObBa(OH)2c澄清石灰水。
(5)該實(shí)驗(yàn)缺少的裝置是_____。
(6)取VmL反應(yīng)后的溶液(反應(yīng)前后體積不變)于碘量瓶中,滴入3滴淀粉溶液,用amol?L-1的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗碘水的體積為bmL,則(NH4)2SO3的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)____。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共10分)21、銅轉(zhuǎn)爐煙灰主要含有Zn[還有少量的Fe(+2價(jià))、Pb;Cu、As等元素]的硫酸鹽和氧化物;少量為砷酸鹽。制備重要化工原料活性氧化鋅的工藝流程如圖所示。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
已知:活性炭?jī)艋饕浅ビ袡C(jī)雜質(zhì)。
(1)寫出氯化銨的電子式___,“凈化”過(guò)程屬于___(填“物理”;“化學(xué)”)變化。
(2)在反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h時(shí),測(cè)定各元素的浸出率與氯化銨溶液濃度的關(guān)系如圖,則氯化銨適宜的濃度為_(kāi)__mol·L-1。若浸出液中鋅元素以[Zn(NH3)4]2+形式存在,則浸取時(shí)ZnO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。
(3)滴加KMnO4溶液有MnO2生成,目的是除___元素,除雜3是置換除雜過(guò)程,則試劑a是___,“濾渣Ⅲ”的主要成分為_(kāi)__(填化學(xué)式)。
(4)寫出“沉鋅”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___,此過(guò)程中可以循環(huán)利用的副產(chǎn)品是___。
(5)取mg活性氧化鋅樣品配成待測(cè)液,加入指示劑3、4滴,再加入適量六亞甲基四胺,用amol?L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)液VmL。已知:與1.0mLEDTA標(biāo)準(zhǔn)液[c(EDTA)=1.000mo1?L-1]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜难趸\質(zhì)量為0.08139,則樣品中氧化鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__(用代數(shù)式表示)。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共3題,共12分)22、空氣污染問(wèn)題日益引起全民關(guān)注。
(1)汽車尾氣中存在大量的CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔?,可采用鉑等貴金屬作為催化劑,使CO和NO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的氣體,請(qǐng)寫出其化學(xué)方程式____________________________
(2)科研工作者研究出利用石灰乳除工業(yè)燃煤尾氣中的硫(SO2、SO3)和氮(NO、NO2)的新工藝,既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的CaSO4和Ca(NO3)2。
①硫酸型酸雨的形成過(guò)程是大氣中的SO2溶于雨水生成某種弱酸,在空氣中經(jīng)催化氧化生成硫酸,該過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________、______________________________
②CaSO4可以調(diào)節(jié)水泥的硬化時(shí)間。尾氣中SO2與石灰乳反應(yīng)生成CaSO4的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________
③Ca(NO3)2可制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等.尾氣中NO、NO2與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO3)2的化學(xué)方程式___________________________
(3)還可用NaClO2溶液(溶液呈堿性)作為吸收劑,對(duì)含有SO2和NOX的燃煤煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。(已知:酸性條件下,ClO2-會(huì)轉(zhuǎn)化成ClO2和Cl-。ClO2是黃綠色、易溶于水的氣體,具有強(qiáng)氧化性,能氧化SO2或NOX)在鼓泡反應(yīng)期中通入含SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液的濃度為5×10-3mol·L-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
①寫出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式_____________________________。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率_______(填“提高”;“不變”或“降低”)。
②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸__________(填“提高”、“不變”或“減小”)。23、甲酸是基本有機(jī)化工原料之一;廣泛用于農(nóng)藥;皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠等工業(yè)。
(1)已知熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+72.6kJ?mol-1;
II:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=-566.0kJ?mol-1;
III:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H3=-483.6kJ?mol-1
則反應(yīng)IV:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的△H=____________kJ?mol-1。
(2)查閱資料知在過(guò)渡金屬催化劑存在下,CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)→M?HCOOH(s);第二步:___________________。
①第一步反應(yīng)的△_________0(填“>”或“<”)。
②第二步反應(yīng)的方程式為_(kāi)_______________________。
③在起始溫度、體積都相同的甲、乙兩個(gè)密閉容器中分別投入完全相同的H2(g)和CO2(g),甲容器保持恒溫恒容,乙容器保持絕熱恒容,經(jīng)測(cè)定,兩個(gè)容器分別在t1、t2時(shí)刻恰好達(dá)到平衡,則t1_________t2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在體積為1L的恒容密閉容器中,起始投料n(CO2)=1mol,以CO2(g)和H2(g)為原料合成HCOOH(g),HCOOH平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[]的變化如圖所示:
①圖中T1、T2表示不同的反應(yīng)溫度,判斷T1____________T2(填“〉”、“<”或“=”),依據(jù)為_(kāi)___________________。
②圖中a=______________。
③A、B、C三點(diǎn)CO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率αA、αB、αC由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________。
④T1溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________(計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。24、氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧和酸雨的重要原因。人們研究了諸多有關(guān)氮氧化物的性質(zhì);請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)K1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)K2
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)K3
K1、K2、K3依次為三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù),則K3=______(用K1、K2表示)
(2)在恒容密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO和NO,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g);測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:
①則該反應(yīng)的△H________0(填“﹤”“﹥”或“=”)。
②對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡分壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)kp,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式kp=________,如果p1=1.65MPa,求a點(diǎn)的平衡常數(shù)kp=_________(MPa)?1(結(jié)果保留3位有效數(shù)字;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
③為探究速率與濃度的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),粗略繪制了2條速率—濃度關(guān)系曲線:v正~c(NO)和v逆~c(CO2)
則:與曲線v正~c(NO)相對(duì)應(yīng)的是圖中曲線________(填“甲”或“乙”)。當(dāng)降低反應(yīng)體系的溫度,反應(yīng)一段時(shí)間后,重新達(dá)到平衡,v正和v逆相應(yīng)的平衡點(diǎn)分別為_(kāi)_____(填字母)。
(3)利用電化學(xué)原理,將NO2、O2和熔融的KNO3制成燃料電池,模擬工業(yè)電解法來(lái)處理含Cr2O72?的廢水,如圖所示;電解過(guò)程中溶液發(fā)生反應(yīng):Cr2O72?+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
①甲電池工作時(shí),Y是氣體,可循環(huán)使用。則石墨I(xiàn)附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。乙池中的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。
②工作時(shí),在相同條件下,甲池內(nèi)消耗的O2和NO2的體積_____。
(4)已知H3PO4為三元酸,Ka1=7.0×10?3mol·L?1,Ka2=6.2×10?8mol·L?1,Ka3=4.5×10?13mol·L?1。則Na2HPO4水溶液呈________(填“酸”、“中”、“堿”)性,用Ka與Kh的相對(duì)大小,說(shuō)明判斷理由________________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【詳解】
1mol碳固體在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w,放出393kJ的熱量,放出熱量時(shí)ΔH<0,則熱化學(xué)方程式為:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393kJ·molˉ1;
答案選D。
【點(diǎn)睛】
書(shū)寫熱化學(xué)方程式時(shí)按照以下步驟進(jìn)行:
2、D【分析】【分析】
【詳解】
A.燃燒熱對(duì)應(yīng)1mol可燃物;CO的燃燒熱為283kJ/mol,故A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)物有一氧化碳和氧氣兩種物質(zhì),所以上圖不能表示由CO生成CO2的反應(yīng)過(guò)程;故B錯(cuò)誤;
C.CO2(g)=CO2(s)△H<0,所以2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)△H>-452kJ/mol;故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)信息可知,CO2(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出452kJ熱量時(shí),電子轉(zhuǎn)移2mol,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1.204×1024(個(gè));故D正確;
故選D。3、D【分析】【詳解】
A.結(jié)合圖像可知,溶液的時(shí),溶液中離子濃度大小為:選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.溶液中存在物料守恒:溶液顯堿性則而的電離程度很小,即遠(yuǎn)大于所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.的溶液的根據(jù)圖像可知,當(dāng)溶液pH增大時(shí),銨根離子濃度逐漸減小,而碳酸氫根離子能夠先增大后減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.由于的溶液的說(shuō)明碳酸氫根離子的水解程度大于銨根離子的水解程度,則一水合氨的電離平衡常數(shù)大于選項(xiàng)D正確;
答案選D。4、B【分析】【詳解】
同一溫度下,酸的電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng),根據(jù)酸的電離常數(shù)知,酸性強(qiáng)弱為:HF>CH3COOH>HNO2>HCN;則pH最小的是HF,故B正確;
答案:B
【點(diǎn)睛】
同一溫度下,酸的電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng),根據(jù)酸的電離常數(shù)確定酸性強(qiáng)弱,從而得到氫離子濃度的大小。5、D【分析】【詳解】
A.若a=b,且x>y;則說(shuō)明MCl不水解;NCl水解或MCl、NCl都水解,且NCl的水解程度大,根據(jù)越弱越水解,可知MOH的堿性比NOH的堿性強(qiáng),故A正確;
B.若a=b,并測(cè)得c(M+)=c(N+)+c(NOH),根據(jù)物料守恒,c(M+)=c(N+)+c(NOH)=amol·L-1=bmol·L-1,說(shuō)明M+不水解,N+水解;即MOH為強(qiáng)堿,NOH為弱堿,故B正確;
C.若a>b,測(cè)得c(M+)=c(N+),根據(jù)物料守恒:c(M+)+c(MOH)=amol·L-1,c(N+)+c(NOH)=bmol·L-1,則c(MOH)>c(NOH),M+的水解程度大于N+的水解程度,根據(jù)越弱越水解,可知堿性:MOH
D.若兩溶液等體積混合,根據(jù)物料守恒:c(M+)+c(MOH)=mol·L-1,c(N+)+c(NOH)=mol·L-1,則+=0.1,a+b=0.2;故D錯(cuò)誤;
選D。6、C【分析】【詳解】
A.a點(diǎn)為H3PO3與NaH2PO3的混合液,溶液顯酸性,水電離出的c水(OH-)等于溶液中的氫氧根離子濃度,則a點(diǎn)溶液中b點(diǎn)為Na2HPO3與NaH2PO3的混合液,溶液顯酸性,水電離出的c水(OH-)等于溶液中的氫氧根離子濃度,則b點(diǎn)溶液中則a、b兩點(diǎn)時(shí),水電離出的c水(OH-)之比為10-5.11;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.由圖可知,b點(diǎn)溶液呈酸性,則c(H+)>c(OH?),且有c(H2PO3?)=c(HPO32?),溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH?)+c(H2PO3?)+2c(HPO32?),則c(Na+)<c(H2PO3?)+2c(HPO32?)=3c(HPO32-);B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)H3PO3+HPO32-2H2PO3-的平衡常數(shù)為C項(xiàng)正確;
D.當(dāng)V(NaOH)=1L時(shí),H3PO3與NaOH物質(zhì)的量相等,二者恰好反應(yīng)生成NaH2PO3溶液,由圖可知,該溶液顯酸性,則c(Na+)>c(H2PO3-)>c(H+)>c(OH-);D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。7、D【分析】【分析】
【詳解】
鐵生銹過(guò)程中是鐵失去電子變?yōu)閬嗚F離子;氧氣得到電子變?yōu)闅溲醺?,亞鐵離子和氫氧根反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵與氧氣;水反應(yīng)生成氫氧化鐵,氫氧化鐵分解變?yōu)檠趸F和水,故D正確。
綜上所述,答案為D。二、填空題(共9題,共18分)8、略
【分析】【詳解】
(1)與反應(yīng)過(guò)程無(wú)關(guān),只與反應(yīng)的始態(tài)與終態(tài)有關(guān),所以根據(jù)圖像可知,催化乙烯加氫效果較好的催化劑是故答案為:
(2)①該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),水蒸氣和乙烯都減少,根據(jù)反應(yīng)方程式,水蒸氣比乙烯減少的快,由圖可知,m和n減少,且m減少的快,則m為水蒸氣,n為乙烯,同理,二氧化碳和氫氣都增多,氫氣增多的比二氧化碳快,a和b都是增多,a增多的快,a為氫氣,b為二氧化碳,故答案為:
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),升高溫度,平衡常數(shù)減小,恒容條件下,設(shè)CO2的濃度為1xmol/L,H2濃度為3xmol/L,則
在A點(diǎn),CO2的濃度等于H2O的濃度,c0=2(x-c0),x=c0,K=該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),乙烯平衡產(chǎn)率提高;又因?yàn)樵摲磻?yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動(dòng),乙烯平衡產(chǎn)率提高;移走產(chǎn)物,平衡正向移動(dòng),乙烯平衡產(chǎn)率提高,故答案為:減??;加壓;適當(dāng)降溫、移走產(chǎn)物;
(3)在堿性條件下,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:故答案為:【解析】減小加壓、適當(dāng)降溫、移走產(chǎn)物9、略
【分析】【分析】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達(dá)到平衡狀態(tài),結(jié)合c=計(jì)算;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時(shí)間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量;根據(jù)v=計(jì)算一氧化氮的反應(yīng)速率,再結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算NO2的反應(yīng)速率;
(3)結(jié)合平衡的特征分析判斷是否為平衡狀態(tài);
(4)根據(jù)濃度;壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)反應(yīng)速率的影響分析判斷。
【詳解】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達(dá)到平衡狀態(tài),NO的物質(zhì)的量濃度是=0.0035mol/L;故答案為:0.0035mol/L;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時(shí)間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量,所以表示NO2的變化的曲線是b;
0~2s內(nèi)v(NO)==0.0030mol/(L·s),同一化學(xué)反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol/(L?s),故答案為:b;0.003mol/(L?s);
(3)a.v(NO2)=2v(O2)始終存在,不能判定平衡狀態(tài),故a不選;b.反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,則容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸減小,當(dāng)壓強(qiáng)保持不變,說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故b選;c.2v逆(NO)=v正(O2),說(shuō)明正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,不是平衡狀態(tài),故c不選;d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不變、物質(zhì)的量逐漸減小,則氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大,當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故d選;故答案為:bd;
(4)a.及時(shí)分離出NO2氣體,正反應(yīng)速率減小,故a不選;b.適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)速率增大,故b選;c.增大O2的濃度,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,故c選;d.選擇高效催化劑,反應(yīng)速率加快,故d選;故答案為:bcd?!窘馕觥竣?0.0035mol/L②.b③.3.0×10-3mol/(L·s)④.b、d⑤.bcd10、略
【分析】【分析】
根據(jù)碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5的大小;電離平衡常數(shù)越小,其酸根離子的水解程度越大進(jìn)行分析解答。
【詳解】
(1)由碳酸:H2CO3:K1=4.3×10﹣7,K2=5.6×10﹣11,草酸:H2C2O4:K1=5.9×10﹣2,K2=6.4×10﹣5,草酸的第二步電離平衡常數(shù)大于碳酸的第二步電離平衡常數(shù),電離平衡常數(shù)越小,其酸根離子的水解程度越大,所以碳酸根離子的水解程度大于草酸根離子,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH;故答案:大于;
(2)根據(jù)酸的電離常數(shù),草酸的酸性強(qiáng)于碳酸,則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是草酸,草酸的二級(jí)電離常數(shù)均大于碳酸的,所以草酸的電離程度大于碳酸,且碳酸以第一步電離為主,因此溶液中c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(HCO)>c(CO)
,所以ac正確,bd錯(cuò)誤;
故答案為:草酸;ac?!窘馕觥竣?大于②.草酸③.ac11、略
【分析】【分析】
(1)NH4+水解使溶液呈酸性;但水解程度微弱;
(2)測(cè)得NaHCO3溶液的pH>7;從弱酸的陰離子水解的角度分析;
(3)Fe3+易水解,離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,實(shí)驗(yàn)室中配制FeCl3溶液時(shí)要防止Fe3+水解;
(4)把B和C溶液混合,F(xiàn)e3+和HCO3-發(fā)生雙水解;生成紅褐色沉淀和無(wú)色氣體。
【詳解】
(1)NH4+水解使溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),由于NH4+水解程度微弱,因此在該溶液中各種離子的濃度由大到小順序?yàn)閏(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);
(2)在碳酸氫鈉溶液中水解程度大于電離程度,HCO3-水解方程式為HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-水解使溶液顯弱堿性;溶液的pH>7;
(3)Fe3+易水解,離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,實(shí)驗(yàn)室中配制FeCl3溶液時(shí)要防止Fe3+水解,因此配制FeCl3溶液時(shí)通常需要向其中加入鹽酸;
(4)把B和C溶液混合,F(xiàn)e3+和HCO3-發(fā)生雙水解,生成紅褐色沉淀和無(wú)色氣體,離子方程式為:Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑。
【點(diǎn)睛】
比較溶液中粒子濃度關(guān)系的解題流程。
【解析】①.c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)②.在碳酸氫鈉溶液中水解程度大于電離程度,HCO3-+H2OH2CO3+OH-水解顯堿性③.鹽酸④.抑制Fe3+水解⑤.Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑12、略
【分析】【詳解】
(1)氯化鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性,方程式是AI3++3H2OAI(OH)3+3H+。水解是吸熱的,加熱促進(jìn)水解,且生成的氯化氫揮發(fā),所以最終生成的是氫氧化鋁,灼燒則得到氧化鋁。所以實(shí)驗(yàn)室在保存AlCl3溶液時(shí);常在溶液中加少量的鹽酸,以抑制氯化鋁的水解。
(2)醋酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等,恰好反應(yīng),生成醋酸鈉。醋酸鈉水解,溶液顯堿性。所以根據(jù)電荷守恒定律可知,c(Na+)>c(CH3COO-)。
(3)由于醋酸是弱酸,所以pH=3的醋酸的濃度大于0.001mol/L,則在和氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),醋酸是過(guò)量的,所以溶液顯酸性。所以根據(jù)電荷守恒定律可知,c(Na+)<c(CH3COO-)。
(4)根據(jù)電荷守恒定律可知,當(dāng)溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等是,氫離子濃度等于OH-濃度;溶液顯中性。這說(shuō)明醋酸應(yīng)該是過(guò)量的,所以醋酸的體積大于氫氧化鈉溶液的體積。
(5)0.1mol·L-1的NaHCO3溶液PH=9,這說(shuō)明碳酸氫鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的電離程度,所以溶液中c(CO32-)<c(H2CO3)。根據(jù)電荷守恒定律可知,離子濃度的關(guān)系是2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)?!窘馕觥竣?酸②.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+③.Al2O3④.HCl⑤.抑制⑥.堿⑦.>⑧.<⑨.中⑩.>?.<?.2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)=c(Na+)+c(H+)13、略
【分析】【分析】
依據(jù)水解常數(shù)與電離常數(shù)及Kw的關(guān)系計(jì)算水解常數(shù),將轉(zhuǎn)化為變?yōu)橐粋€(gè)變量進(jìn)行判斷。
【詳解】
25℃時(shí),H2SO3?HSO3-+H+的電離常數(shù)Ka=1×10-2,HSO3-的水解方程式為HSO3-+H2O?H2SO3+OH?,則NaHSO3的水解平衡常數(shù)當(dāng)加入少量I2時(shí),發(fā)生反應(yīng)HSO3-+I2+H2O=3H++SO42-+2I?,溶液酸性增強(qiáng),c(H+)增大,c(OH-)減小,但是溫度不變,Kh不變,則增大,故答案為:1.0×10-12;增大?!窘馕觥?.0×10-12增大14、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946kJ?mol-1、497kJ?mol-1以及反應(yīng)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1可設(shè)NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為X,則有:946kJ?mol-1+497kJ?mol-1-2X=180kJ?mol-1得:X=631.5kJ?mol-1;故答案為631.5;
(2)CH3COOH為酸,pH=-lgc(H+),pH等于5的CH3COOH溶液中C(H+)=1.0×10-5mol/L,25℃時(shí):Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14,溶液中的c(OH-)==1.0×10-9mol/L,pH等于5的CH3COOH溶液中氫離子來(lái)源為乙酸的電離和水的電離,但乙酸溶液中水電離出的氫離子濃度等于氫氧根離子濃度,所以由水電離出的C(H+)是1.0×10-9mol/L,往溶液中加入少量NaOH固體,反應(yīng)生成醋酸鈉,溶液中=溫度不變電離平衡常數(shù)不變,故答案為1.0×10-9mol/L;不變;
(3)常溫下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液40mL;先反應(yīng)生成碳酸氫鈉,再與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳;水。
①由反應(yīng)及圖象可知,在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存;故答案為不能;
②由圖象可知,pH=7時(shí),c(OH-)=c(H+),溶液中含碳元素的主要微粒為HCO3-、H2CO3(少量),電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(OH-),則c(Na+)>c(Cl-),因HCO3-水解,則c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(OH-)=c(H+),故答案為HCO3-;c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(OH-)=c(H+);
③CO32-的水解常數(shù)Kh=當(dāng)溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1時(shí),圖象可知pH=10,c(H+)=10-10mol/L,由Kw可知c(OH-)=10-4mol/L,則Kh==c(OH-)=10-4mol/L,故答案為10-4。
點(diǎn)睛:本題考查較綜合,涉及熱化學(xué)方程式書(shū)寫、鹽類的水解、平衡常數(shù)計(jì)算、弱電解質(zhì)的電離及溶液中酸堿之間的反應(yīng),綜合考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。本題的易錯(cuò)點(diǎn)是Na2CO3溶液中加入稀鹽酸圖像的分析與解答?!窘馕觥?31.510-9不變不能HCO3-c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(H+)=c(OH-)10-415、略
【分析】【詳解】
(1)=故答案為:105;
(2)由氫氧化鋅和氫氧化銅的溶度積常數(shù)可知,氫氧化銅的溶解度小,要使兩種離子均沉淀完全要確保氫氧化鋅完全沉淀,c(OH-)(最小)=pH=8.5,又因時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)化為因此pH應(yīng)小于11,應(yīng)滿足的條件為8.5~11,故答案為:8.5~11;【解析】1058.5~1116、略
【分析】【詳解】
(1)4KAl(SO4)2?12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O反應(yīng)硫單質(zhì)中硫元素化合價(jià)升高為+4價(jià)。硫酸根離子中硫元素化合價(jià)從+6價(jià)變化為+4價(jià),故還原劑是硫單質(zhì),而氧化劑是6mol的硫酸根離子,即3mol的4KAl(SO4)2?12H2O;故答案為S;
(2)從溶液中得到固體硫酸鉀;可以才用蒸發(fā)結(jié)晶的方法,故答案:蒸發(fā)結(jié)晶;
(3)由圖可知一個(gè)鋁與4個(gè)氮原子成鍵,所以晶體中Al的雜化軌道方式為sp3;依據(jù)晶體晶胞結(jié)構(gòu)分析,結(jié)合配位數(shù)含義可知,每個(gè)氮原子和四個(gè)鋁原子相連,所以氮原子的配位數(shù)為4,故答案為4;
(4)①以Al和NiO(OH)為電極,鋁做原電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;正極NiO(OH)得到電子發(fā)生還原反應(yīng),所以陽(yáng)極反應(yīng)為:Ni(OH)2-e-+OH-=NiO(OH)+H2O,故答案為Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2;
(5)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-197kJ/mol;①
2H2O(g)=2H2O(1)△H2=-44kJ/mol;②
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol.③
依據(jù)蓋斯定律③-①-②得到:2SO3(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)△H=-304KJ/mol;
即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-152KJ/mol;
948t明礬生成SO2物質(zhì)的量為4500mol故生成硫酸的質(zhì)量m=4500×0.96×98÷0.98=432000Kg=432t.
故答案為SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-152kJ/mol;432.【解析】①.S②.蒸發(fā)結(jié)晶③.4④.Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2⑤.SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-152kJ·mol-1⑥.432三、判斷題(共1題,共2分)17、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共18分)18、略
【分析】【詳解】
(1)觀察表格數(shù)據(jù):進(jìn)行了5組實(shí)驗(yàn),隨c(I-)、c()的不同,反應(yīng)所需的時(shí)間不同,故該實(shí)驗(yàn)的目的是研究反應(yīng)物I-與的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;
(2)比較①、②、⑤三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):c()相同,c(I-)增大兩倍,反應(yīng)所需的時(shí)間就減小兩倍,則c(I-)增大三倍,反應(yīng)所需的時(shí)間就減小三倍,故t1=88.0/3=29.3s;
(3)升溫,反應(yīng)速率加快,則反應(yīng)所需的時(shí)間減少,故t2<22.0s;
(4)由①、②、⑤組實(shí)驗(yàn)可得:反應(yīng)時(shí)間與c(I-)成反比、反應(yīng)速率與c(I-)成正比;由②、③組實(shí)驗(yàn)得:反應(yīng)時(shí)間與c()成反比、反應(yīng)速率與c()成正比;故得到的結(jié)論是化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比顯色時(shí)間與反應(yīng)物起始濃度乘積成反比?!窘馕觥垦芯糠磻?yīng)物I﹣與的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響29.3A反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比19、略
【分析】本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),(1)①出現(xiàn)黑色固體,此固體為Ag,利用金屬活動(dòng)順序表,發(fā)生置換反應(yīng),即Mg+2Ag+=Mg2++2Ag;②確認(rèn)是Ag,需要檢驗(yàn)Ag+,即將Ag轉(zhuǎn)化成Ag+,具體操作是:將黑色固體過(guò)濾、洗滌,向其中加入稀HNO3,黑色固體溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體,遇空氣后變成紅棕色,并向所得溶液中滴加NaCl溶液,生成白色沉淀,說(shuō)明黑色固體為Ag;(2)①NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+發(fā)生水解反應(yīng),NH4++H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+=Mg2++H2↑,消耗H+促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行;②根據(jù)實(shí)驗(yàn)II,除得到氫氣外,還有一種能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,此氣體為NH3;③加入的是(NH4)2SO4,NH4+的濃度與NH4Cl中NH4+濃度相同,不同的是陰離子,因此得出結(jié)論是Cl-有利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2(或SO42-不利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2、溶液中陰離子的種類會(huì)影響Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2);(3)②HCO3-在水中既有電離也有水解,HCO3-H++CO32-,pH=8.2說(shuō)明溶液顯堿性,得到Mg2(OH)2CO3,當(dāng)沒(méi)有HCO3-,則H+和Mg2+反應(yīng)的程度很小,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為:向裝有相同鎂條的試管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液,觀察反應(yīng)現(xiàn)象;(4)A、根據(jù)實(shí)驗(yàn)I,利用Ag+的氧化性較強(qiáng),得到黑色固體,故A正確;B、四個(gè)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有說(shuō)明溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)實(shí)驗(yàn)III,得到堿式碳酸鎂,堿式碳酸鎂不溶于水,故C正確;D、實(shí)驗(yàn)II和IV的對(duì)比,說(shuō)明陰離子的影響,故D正確。【解析】2Ag++Mg=2Ag+Mg2+將黑色固體過(guò)濾、洗滌,向其中加入稀HNO3,黑色固體溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體,遇空氣后變成紅棕色,并向所得溶液中滴加NaCl溶液,生成白色沉淀。NH4+水解使溶液中c(H+)增大,與Mg反應(yīng)生成H2NH3Cl-有利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2(或SO42-不利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2、溶液中陰離子的種類會(huì)影響Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2)向裝有相同鎂條的試管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液。ACD20、略
【分析】【分析】
裝置A為制備氧氣的裝置,其反應(yīng)方程式為:2H2O22H2↑+O2↑,與氮?dú)庖煌M空氣進(jìn)入裝置B中,裝置B的作用是觀察通入的N2和O2流速或提供水蒸氣;進(jìn)入裝置C中,氧化亞硫酸銨,裝置D中的稀硫酸的作用為尾氣處理。
【詳解】
(1)儀器M的名稱為分液漏斗,裝置A制備氧氣,根據(jù)裝置可以判斷反應(yīng)為2H2O2
2H2↑+O2↑,故答案為:分液漏斗;2H2O22H2↑+O2↑;
(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖悄M空氣氧化亞硫酸銨;氮?dú)馀c氧氣混合模擬空氣,故答案為:氮?dú)馀c氧氣混合模擬空氣;
(3)裝置B的作用是觀察通入的N2和O2流速或提供水蒸氣,避免氣體帶走裝置C中水蒸氣使溶液體積減小,導(dǎo)致剩余SO32-濃度偏大,最終測(cè)得(NH4)2SO3的轉(zhuǎn)化率減?。还蚀鸢笧椋河^察通入的N2和O2流速以調(diào)節(jié)兩者的體積比(或提供水蒸氣);
(4)采用多孔球泡可以增大混合物氣體與亞硫酸銨的接觸面積,加快反應(yīng)速率,Ba(OH)2與澄清石灰水均與SO32-反應(yīng),影響SO32-轉(zhuǎn)化率;根據(jù)裝置圖,用稀硫酸吸收尾氣,說(shuō)明調(diào)節(jié)pH用的是氨水,故答案為:增大混合物氣體與亞硫酸銨的接觸面積,加快反應(yīng)速率;a;
(5)可以判斷出該實(shí)驗(yàn)缺少的裝置是帶有溫度計(jì)的水浴加熱裝置;故答案為:帶有溫度計(jì)的水浴加熱裝置;
(6)根據(jù)反應(yīng)方程式:SO32-+I2+H2O=SO42-+2I-+2H+,計(jì)算n(SO32-)=n(I2)=ab×10-3mol,則(NH4)2SO3的轉(zhuǎn)化率為故答案為:【解析】分液漏斗2H2O22H2↑+O2↑氮?dú)馀c氧氣混合模擬空氣觀察通入的N2和O2流速以調(diào)節(jié)兩者的體積比(或提供水蒸氣)增大混合物氣體與亞硫酸銨的接觸面積,加快反應(yīng)速率a帶有溫度計(jì)的水浴加熱裝置五、工業(yè)流程題(共1題,共10分)21、略
【分析】【分析】
首先利用氯化銨和氨水浸取銅轉(zhuǎn)爐煙灰,Pb元素轉(zhuǎn)化為Pb(OH)Cl沉淀除去,Zn、Fe、Cu、As等元素進(jìn)入溶液,加入氯化鐵As元素轉(zhuǎn)化為FeAsO4沉淀除去,加入硫酸酸化的高錳酸鉀,F(xiàn)e元素全部被氧化成Fe3+;調(diào)節(jié)pH使Fe元素轉(zhuǎn)化為沉淀除去;此時(shí)還有Cu元素會(huì)影響后續(xù)減少碳酸鋅的純度,所以試劑a應(yīng)除去銅元素,為了不引入新的雜質(zhì),可以加入過(guò)量的Zn單質(zhì)置換出銅,從而將其除去;再加入活性炭?jī)艋?;之后加入碳酸氫銨將Zn元素轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鋅,煅燒后得到氧化鋅。
【詳解】
(1)氯化銨由銨根和氯離子構(gòu)成,電子式為活性炭吸附有機(jī)雜質(zhì)達(dá)到凈化的目的;沒(méi)有新物質(zhì)生成,屬于物理變化;
(2)浸取過(guò)程中需要使Zn元素盡可能多的進(jìn)入溶液;而雜質(zhì)離子要盡量少的進(jìn)入溶液,同時(shí)為了加快反應(yīng)速率,需要氯化銨的濃度盡量大一些,觀察題圖,可知當(dāng)氯化銨的濃度為4mol/L時(shí),一方面鋅元素的浸出率已經(jīng)接近100%,氯化銨的濃度也較大,另一方面若濃度再高,鉛元素將進(jìn)入溶液,所以最適宜的濃度為4mol/L;
反應(yīng)物有ZnO、氯化銨、一水合氨,產(chǎn)物有[Zn(NH3)4]2+,根據(jù)元素守恒可得離子方程式為ZnO+2NH+2NH3?H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O;
(3)滴加KMnO4溶液可將Fe2+氧化為Fe3+;再調(diào)節(jié)pH值除去,所以目的是除去Fe元素;根據(jù)分析可知試劑a為Zn,濾渣Ⅲ主要有置換出來(lái)的Cu和未反應(yīng)的Zn;
(4)溶液中有大量鋅離子,加入碳酸氫銨后產(chǎn)生Zn2(OH)2CO3,說(shuō)明碳酸氫根電離出的碳酸根和鋅離子、氫氧根結(jié)合生成堿式碳酸鋅沉淀,促進(jìn)碳酸氫根的電離,電離出的氫離子又和碳酸氫根結(jié)合生成二氧化碳和水,所以離子方程式為2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O;根據(jù)前序步驟添加的物質(zhì);以及此過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)可知,此時(shí)溶液中的主要成分為氯化銨和少量硫酸按,氯化銨可以循環(huán)使用;
(5)用amol?L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)液VmL,與1.0mLEDTA標(biāo)準(zhǔn)液[c(EDTA)=1.000mo1?L-1]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜难趸\質(zhì)量為0.08139,所以m(ZnO)=aV×0.08139g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%或%。
【點(diǎn)睛】
涉及Fe元素的除雜流程時(shí),由于Fe(OH)3更容易沉淀,通常會(huì)加入氧化劑將Fe元素轉(zhuǎn)化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH值將其除去?!窘馕觥课锢?ZnO+2NH+2NH3?H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2OFeZnCu(Zn)2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2ONH4Cl×100%或%六、原理綜合題(共3題,共12分)22、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)CO和NO在催化劑的作用下反應(yīng)生成CO2和N2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO+2NO2CO2+N2;
(2)①硫酸型酸雨形成過(guò)程是SO2溶于水生成亞硫酸,SO2+H2O?H2SO3;再被空氣中的氧氣氧化成硫酸,2H2SO3+O2═2H2SO4,故答案為SO2+H2O?H2SO3,2H2SO3+O2═2H2SO4;
②尾氣中SO2與氧氣和石灰乳反應(yīng)生成CaSO4和水,反應(yīng)方程式為:2SO2+O2+2Ca(OH)2═2CaSO4+2H2O;
③尾氣中NO、NO2與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO2)2和水,反應(yīng)方程式為:NO+NO2+Ca(OH)2═Ca(NO2)2+H2O;
(3)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;正反應(yīng)是體積減小的;則增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率提高;
②根據(jù)反應(yīng)的方程式4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O可知隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行氫氧根離子被消耗,吸收劑溶液的pH逐漸降低,故答案為減小?!窘馕觥?CO+2NO2CO2+N2SO2+H2O?H2SO32H2SO3+O2=2H2SO42SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2ONO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O提高減小23、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行求算;
(2)①由△G=△H-T△S<0進(jìn)行判斷;
②總反應(yīng)減去第一步反應(yīng)可得第二步反應(yīng)的方程式;
③甲容器恒溫恒容;乙容器恒容絕熱,由于該反應(yīng)放熱,所以乙容器的溫度高于甲容器,所以乙容器反應(yīng)速率較快,所以甲容器中反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間比乙容器中的長(zhǎng);
(3)①該反應(yīng)為放熱反應(yīng);升高溫度,平衡逆向移動(dòng);
②根據(jù)反應(yīng)CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)及投料比[]進(jìn)行分析;
③氫氣的量越大,即投料比[]越大,CO2的轉(zhuǎn)化率越大;
④根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
(1)已知I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+72.6kJ?mol-1;
II:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=-566.0kJ?mol-1;
III:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H3=-483.6kJ?mol-1
根據(jù)蓋斯定律,由III-
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