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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2024年上教版選修4化學(xué)上冊月考試卷720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:______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6題,共12分)1、可逆反應(yīng)A(aq)+B(aq)C(l)+D(aq)ΔH=-50kJ·mol-1,下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是A.正反應(yīng)活化能小于50kJ·mol-1B.逆反應(yīng)活化能不小于50kJ·mol-1C.正反應(yīng)活化能大于50kJ·mol-1D.逆反應(yīng)活化能比正反應(yīng)活化能小50kJ·mol-12、已知以下的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
Fe2O3(s)+CO(g)=2/3Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-15.73kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.4kJ/mol
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ/mol
則56gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時(shí)對應(yīng)的ΔH約為()A.-327kJ/molB.+327kJ/molC.+436kJ/molD.-436kJ/mol3、不管化學(xué)過程是一步完成或分為數(shù)步完成,這個(gè)過程的熱效應(yīng)是相同的。已知:H2O(g)=H2O(l);△H1=Q1kJ/molC2H5OH(g)=C2H5OH(l);△H2=Q2kJ/molC2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);△H3=Q3kJ/mol。酒精液體的燃燒熱△H為()kJ/molA.2(Q1+Q2+Q3)B.(Q1+Q2+Q3)C.(Q1-Q2+Q3)D.(3Q1-Q2+Q3)4、常溫下,向20mL0.1mol?L-1HB溶液中逐滴滴入0.1mol?L-1NaOH溶液;所得PH變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是。
A.OA各點(diǎn)溶液均存在:c(B-)>c(Na+)B.C至D各點(diǎn)溶液導(dǎo)電能力依次增強(qiáng)C.點(diǎn)O時(shí),pH>1D.點(diǎn)C時(shí),X約為10.45、常溫下,下列有關(guān)醋酸溶液的敘述中不正確的是A.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體,溶液的pH值升高B.濃度均為0.1mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)]C.將pH=a的醋酸稀釋為pH=a+1的過程中,c(CH3COOH)/c(H+)減小D.等體積pH=a的醋酸與pH=b的NaOH溶液恰好中和時(shí),a+b=146、不同物質(zhì)的溶液酸堿性不同,根據(jù)下表中pH的情況判斷,下列說法中不正確的是()。鹽酸CuSO4溶液NaCl溶液水Na2CO3溶液NaOH溶液pH<7<7=7=7>7>7
A.酸溶液一定顯酸性B.顯堿性的溶液不一定是堿溶液C.鹽溶液一定顯中性D.鹽溶液不一定顯中性評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)7、煙氣(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成嚴(yán)重的大氣污染;國內(nèi)較新研究成果是采用以尿素為還原劑的脫硫脫硝一體化技術(shù)。
(1)脫硫總反應(yīng):SO2(g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+1/2O2(g)=(NH2)SO4(aq)+CO2(g),已知該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則條件是____(填“高溫”;“低溫”或“任何溫度”)。
(2)電解稀硫酸制備O3(原理如圖),則產(chǎn)生O3的電極反應(yīng)式為______。
(3)室溫下,往恒容的反應(yīng)器中加入固定物質(zhì)的量的SO2和NO,通入O3充分混合。反應(yīng)相同時(shí)間后,各組分的物質(zhì)的量隨n(O3)∶n(NO)的變化見上圖。
①n(NO2)隨n(O3)∶n(NO)的變化先增加后減少,原因是____。
②臭氧量對反應(yīng)SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g)的影響不大,試用過渡態(tài)理論解釋可能原因__。
(4)通過控制變量法研究脫除效率的影響因素得到數(shù)據(jù)如下圖所示,下列說法正確的是____。
A.煙氣在尿素溶液中的反應(yīng):v(脫硫)<v(脫硝)
B.尿素溶液pH的變化對脫硝效率的影響大于對脫硫效率的影響。
C.強(qiáng)酸性條件下不利于尿素對氮氧化物的脫除。
D.pH=7的尿素溶液脫硫效果最佳。
(5)尿素的制備:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH<0。一定條件下,往10L恒容密閉容器中充入2molNH3和1molCO2。
①該反應(yīng)10min后達(dá)到平衡,測得容器中氣體密度為4.8g·L-1,平衡常數(shù)K=__。
②上圖是該條件下,系統(tǒng)中尿素的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到3min時(shí),迅速將體系升溫,請?jiān)趫D中畫出3~10min內(nèi)容器中尿素的物質(zhì)的量的變化趨勢曲線__________。8、2013年12月2日,“嫦娥三號”探測器由長征三號乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。“長征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料;四氧化二氮作氧化劑,生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w。
(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________________。
(2)該反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng);反應(yīng)物的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的總能量,斷開化學(xué)鍵________的總能量小于形成化學(xué)鍵________的總能量(填“吸收”或“放出”)。
(3)如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行;則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的,這個(gè)規(guī)律稱為蓋斯定律。據(jù)此回答下列問題。
已知:Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH2=+473.63kJ·mol-1
寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________。9、研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g),ΔH1=+489.0kJ·mol-1、C(s)+CO2(g)="2CO(g)",ΔH2=+172.5kJ·mol-1。則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為_____________________
(2)某實(shí)驗(yàn)將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示;請回答下列問題:
①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ__________KⅡ(填“大于”;“等于”或“小于”)。
②在上圖a、b、c三點(diǎn)中,H2的轉(zhuǎn)化率由低到高的順序是______________(填字母)。
③在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的1/2,與原平衡相比,下列有關(guān)說法正確的是___________。
a.正反應(yīng)速率加快;逆反應(yīng)速率也加快。
b.氫氣的濃度減小。
c.重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大。
d.甲醇的物質(zhì)的量增加。
e.達(dá)到新的平衡時(shí)平衡常數(shù)增大10、“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出了高熱值的煤炭氣,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。生產(chǎn)煤炭氣的反應(yīng)之一是:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ/mol
(1)在容積為3L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),5min后容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g/L,用H2O表示0~5min的平均反應(yīng)速率為_________________________。
(2)關(guān)于上述反應(yīng)在化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的描述正確的是_____________。
A.CO的含量保持不變。
B.v正(H2O)=v正(H2)
C.容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變。
(3)若上述反應(yīng)在t0時(shí)刻達(dá)到平衡(如下圖),在t1時(shí)刻改變某一條件,請?jiān)谙聢D中繼續(xù)畫出t1時(shí)刻之后正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化:(用實(shí)線表示)
①縮小容器體積,t2時(shí)到達(dá)平衡;②t3時(shí)平衡常數(shù)K值變大,t4到達(dá)平衡。
(4)在一定條件下用CO和H2可以制得甲醇,CH3OH和CO的燃燒熱為別725.8kJ/mol,283.0kJ/mol,1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水吸熱44.0kJ,寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:_________________。
(5)如下圖所示,以甲醇燃料電池作為電源實(shí)現(xiàn)下列電解過程。乙池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。當(dāng)甲池中增重16g時(shí),丙池中理論上產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的最大值為_______________________________g。
11、(1)某溶液由體積相等的HCl溶液和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)混合后溶液中________
(2)①下列方法中句以使酸稀溶液中電離程度增大的是________(填字母序號)。
a.滴加少量濃鹽酸b.微熱溶液c.加水稀釋d.加入少量醋酸鈉晶體。
②25℃時(shí)濃度均為的鹽酸和醋酸溶液,下列說法正確的是()
a.兩溶液的pH相同。
b.兩溶液的導(dǎo)電能力相同。
c.兩溶液中由水電離出的相同。
d.中和等物質(zhì)的量的NaOH,消耗兩溶液的體積相同12、分25℃時(shí),向10mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1NaOH溶液;溶液的pH與NaOH溶液體積關(guān)系如右圖所示:
(1)用電離方程式表示P點(diǎn)pH<7的原因是________。
(2)M、Q兩點(diǎn)中,水的電離程度較大的是________點(diǎn)。
(3)下列關(guān)系中,正確的是________。
a.M點(diǎn)c(Na+)>c(NH4+)
b.N點(diǎn)c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-)
c.Q點(diǎn)c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Na+)13、已知常溫下:HCO3-+H2OH2CO3+OH-Kh=2.2×10-8
NH3·H2ONH4++OH-Kb=1.8×10-5
將NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合;可用于浸取礦渣中ZnO。若溶液混合引起的體積變化可忽略。
(1)0.2mol·L-1氨水中,c(NH4+)、c(OH-)、c(NH3·H2O)、c(H+)按從大到小的順序排列為________;常溫下,0.2mol·L-1NH4HCO3溶液pH________7(選填“>”;“〈”或“=”)。
(2)0.2mol·L-1氨水和0.2mol·L-1NH4HCO3溶液等體積混合后(NH3按NH3·H2O算),c(NH4+)+c(NH3·H2O)=______mol·L-1。14、常溫下,向溶液中加入溶液,可觀察到的現(xiàn)象是______,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______,若將所得懸濁液的pH值調(diào)整為4,則溶液中的溶液為______已知常溫下評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)15、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、工業(yè)流程題(共2題,共12分)16、輝銅礦主要成分Cu2S,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),軟錳礦主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。研究人員開發(fā)綜合利用這兩種資源;用同槽酸浸濕法治煉工藝,制備硫酸錳晶體和堿式碳酸銅。主要工藝流程如下:
已知:
①M(fèi)nO2有較強(qiáng)的氧化性;能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定,在熱水溶液中會(huì)分解生成NH3;
③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍(開始沉淀和完全沉淀的pH):。金屬離子Fe3+Mn2+Cu2+開始沉淀pH值1.58.34.4完全沉淀pH值3.29.86.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水;0.6份沸水;不溶于乙醇。
(1)實(shí)驗(yàn)室配制240mL4.8mol?L-1的稀硫酸,所需的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯以外還需要___________。
(2)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有___________(任寫一點(diǎn))。
(3)酸浸時(shí),得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
(4)調(diào)節(jié)浸出液pH=4的作用是___________。
(5)寫出流程中生成MnCO3的離子方程式___________。
(6)MnCO3先加稀硫酸溶解,在經(jīng)過___________得到MnSO4·H2O晶體。
(7)本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是___________(寫化學(xué)式)。17、2020年12月,嫦娥五號“探月”任務(wù)正在進(jìn)行當(dāng)中,本次任務(wù)將實(shí)現(xiàn)中國首次月球無人采樣返回,助力深化月球成因和演化歷史等科學(xué)探究,時(shí)隔n年,人類再一次成功取得月球樣本,中國成為人類第三個(gè)獲取月球樣本的國家。電源是航天器在廣袤太空中持續(xù)運(yùn)行的重要支撐,嫦娥五號采用的是鈷酸鋰電源,以鈷酸鋰為正極材料所制備的鋰離子電池,具有重量輕,比能量高,工作電壓高,放電平衡、壽命長等特點(diǎn)。從廢舊鈷酸鋰離子電池的正極材料(在鋁箔上涂覆活性物質(zhì)LiCoO2)中;回收鈷;鋰的操作流程如圖所示:
回答下列問題。
(1)“過濾”所得濾液用鹽酸處理可得到氫氧化鋁,該反應(yīng)的離子方程式為_______;
(2)LiCoO2中Co的化合價(jià)為_______,“酸浸”時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為_______;若將硫酸、Na2S2O3溶液用一定濃度的鹽酸替代,也可以達(dá)到“酸浸”的目的,但會(huì)產(chǎn)生_______(填化學(xué)式)污染環(huán)境。
(3)“沉鈷”后溶液中c(CO2+)=_______。(已知:Ksp[Co(OH)2]=1.09×10-15)
(4)根據(jù)下圖判斷:“沉鋰”中獲得Li2CO3固體的操作主要包括_______、_______、洗滌、干燥等步驟。證明Li2CO3固體已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方法_______。
評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共15分)18、隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強(qiáng)B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計(jì)算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點(diǎn)為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)19、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。20、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。評卷人得分六、有機(jī)推斷題(共1題,共7分)21、某溫度時(shí),Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請回答下列問題:
(1)A點(diǎn)表示Ag2SO4是_____(填“過飽和”“飽和”或“不飽和”)溶液。
(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=_____。(列式帶入數(shù)據(jù)并計(jì)算出結(jié)果)
(3)現(xiàn)將足量的Ag2SO4固體分別加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸餾水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
則Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序?yàn)開____(填字母)。
(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,可觀察到有磚紅色沉淀生成(Ag2CrO4為磚紅色),寫出沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:_____。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
某反應(yīng)的△H=-50kJ·mol-1,則正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能=-50kJ·mol-1,說明正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能小50kJ·mol-1,逆反應(yīng)活化能不小于50kJ·mol-1;正反應(yīng)活化能大小不能確定,只有B正確;
故選B。2、D【分析】【詳解】
給以上熱化學(xué)方程式依次編號。
①Fe2O3(s)+CO(g)=2/3Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH=-15.73kJ/mol
②Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.4kJ/mol
③Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ/mol
由蓋斯定律可知,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)可由得到,其反應(yīng)熱為則56gCO即1molCO還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時(shí)對應(yīng)的ΔH為-436kJ/mol;D項(xiàng)正確;
答案選D。3、D【分析】【詳解】
燃燒熱是在一定條件下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,所以根據(jù)蓋斯定律可知,①×3+③-②即得到C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l),所以酒精液體的燃燒熱△H=(3Q1-Q2+Q3)kJ/mol,答案選D。4、D【分析】【詳解】
A.OA各點(diǎn)顯酸性,則c(H+)>c(OH-),溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(B-),則c(B-)>c(Na+);A選項(xiàng)正確;
B.C至D各點(diǎn)溶液中,C點(diǎn)濃度為0.05mol·L-1,C之后加入的c(NaOH)為0.1mol·L-1;導(dǎo)電能力依次增強(qiáng),B選項(xiàng)正確;
C.定性分析有:氫氧化鈉溶液滴入20mL時(shí)達(dá)到終點(diǎn),pH>7,HB為弱酸,O點(diǎn)pH>1;C選項(xiàng)正確;
D.C點(diǎn)為剛好反應(yīng)完全的時(shí)候,此時(shí)物質(zhì)c(NaB)=0.05mol·L-1,B-水解常數(shù)為Kh=10-14/(2×10-5)=5×10-10,B-水解生成的c(OH-)==5×10-6mol·L-1,C點(diǎn)c(H+)=2×10-9mol·L-1;C點(diǎn)pH=9-lg2=8.7,即x=8.7,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
【點(diǎn)睛】
C選項(xiàng)也可進(jìn)行定量分析:B點(diǎn)有c(B-)=c(Na+)=19.9×10-3×0.1÷(20×10-3+19.9×10-3),c(HB)=(20.0×10-3-19.9×10-3)×0.1÷(20×10-3+19.9×10-3),則c(B-)/c(HB)=199,K=c(H+)c(B-)/c(HB)=1×10-7×199=1.99×10-5,則HB為弱酸,O點(diǎn)的pH>1。5、D【分析】【詳解】
A.醋酸是弱酸,存在電離平衡,有CH3COOHCH3COO-+H+,加入CH3COONa后,CH3COO-濃度增大,平衡逆向移動(dòng),溶液中的H+減??;溶液中的pH增大,A項(xiàng)正確,不符合題意;
B.在混合溶液中,有電荷守恒C(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),有物料守恒2c(Na+)=c(CH3COOH)+C(CH3COO-);聯(lián)立兩式,可得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)];B項(xiàng)正確;不符合題意;
C.在醋酸溶液中,有電離平衡,CH3COOHCH3COO-+H+,電離平衡常數(shù)轉(zhuǎn)化形式有Ka不變,稀釋過程中c(CH3COO-)減小,則減?。籆項(xiàng)正確,不符合題意;
D.若a+b=14,則c(H+)=c(OH-),醋酸會(huì)過量,所以a+b>14;D項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意;
本題答案選D。6、C【分析】【詳解】
A.鹽酸的pH<7;由此可得:酸溶液一定顯酸性,A正確;
B.顯堿性的溶液可能是堿溶液;也可能是強(qiáng)堿弱酸鹽溶液,B正確;
C.鹽溶液不一定顯中性,如CuSO4溶液顯酸性,Na2CO3溶液顯堿性;C不正確;
D.鹽溶液不一定顯中性;可能顯酸性,也可能顯堿性,D正確;
故選C。二、填空題(共8題,共16分)7、略
【分析】【分析】
(1)SO2(g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+1/2O2(g)=(NH2)SO4(aq)+CO2(g)反應(yīng)為熵減的反應(yīng);熵減的反應(yīng)在低溫下有利于自發(fā)進(jìn)行。
(2)用惰性電極電解稀硫酸,H+在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H++e-=H2↑;OH-在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:3H2O―6e―=O3+6H+,則產(chǎn)生O3的電極反應(yīng)式為:3H2O―6e―=O3+6H+。
(3)①n(O3):n(NO)<1時(shí),NO被O3氧化為NO2,所以增加;n(O3):n(NO)>1,NO2被轉(zhuǎn)化為更高價(jià)的氮氧化物;所以減少。
②臭氧的量對反應(yīng)SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g)的影響不大;若用過渡態(tài)理論解釋可能是該反應(yīng)的活化能高,反應(yīng)速率慢。
(4)A.由左圖可知相同時(shí)間內(nèi)脫硫率大于脫硝率,則v(脫硫)>v(脫硝);故A錯(cuò)誤;
B.由右圖可知;隨尿素溶液pH的增大,脫硫率的曲線沒變化,但脫硝率曲線變化比較大,故尿素溶液pH的變化對脫硝效率的影響大于對脫硫效率的影響,故B正確;
C.如右圖所示;pH越大脫除率越高,則強(qiáng)酸性條件下不利于尿素對氮氧化物的脫除,故C正確;
D.如右圖所示;溶液的pH對脫硫率沒有影響,故D錯(cuò)誤。
(5)①NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)反應(yīng)10min后達(dá)到平衡,容器中氣體密度為4.8g·L-1,則容器中氣體的質(zhì)量為4.8g·L-1×10L=48g;
2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)
起始量(mol/L)0.20.100
變化量(mol/L)2xxxx
平衡量(mol/L)0.2-2x0.1-xxx
則(0.2-2x)mol/L×10L×17g/mol+(0.1-x)mol/L×10L×44g/mol+xmol/L×10L×18g/mol=48,x=0.05,K=
②通過①的分析可知,若溫度不變,反應(yīng)10min后達(dá)到平衡,CO(NH2)2的物質(zhì)的量為0.5mol。由于此反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,達(dá)到平衡的時(shí)間小于10min,平衡向逆向移動(dòng),CO(NH2)2的物質(zhì)的量為小于0.5mol。據(jù)此解答。
【詳解】
(1)SO2(g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+1/2O2(g)=(NH2)SO4(aq)+CO2(g)反應(yīng)為熵減的反應(yīng);熵減的反應(yīng)在低溫下有利于自發(fā)進(jìn)行。本小題答案為:低溫。
(2)用惰性電極電解稀硫酸,H+在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H++e-=H2↑;OH-在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:3H2O―6e―=O3+6H+,則產(chǎn)生O3的電極反應(yīng)式為:3H2O―6e―=O3+6H+。本小題答案為:3H2O―6e―=O3+6H+。
(3)①n(O3):n(NO)<1時(shí),NO被O3氧化為NO2所以增加;n(O3):n(NO)>1,NO2被轉(zhuǎn)化為更高價(jià)的氮氧化物,所以減少。本小題答案為:n(O3):n(NO)<1時(shí),NO被O3氧化為NO2所以增加;n(O3):n(NO)>1,NO2被轉(zhuǎn)化為更高價(jià)的物質(zhì);所以減少。
②臭氧的量對反應(yīng)SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g)的影響不大;若用過渡態(tài)理論解釋可能是該反應(yīng)的活化能高,反應(yīng)速率慢。本小題答案為:該反應(yīng)的活化能高,反應(yīng)速率慢。
(4)A.由左圖可知相同時(shí)間內(nèi)脫硫率大于脫硝率,則v(脫硫)>v(脫硝);故A錯(cuò)誤;
B.由右圖可知;隨尿素溶液pH的增大,脫硫率的曲線沒變化,但脫硝率曲線變化比較大,故尿素溶液pH的變化對脫硝效率的影響大于對脫硫效率的影響,故B正確;
C.如右圖所示;pH越大脫除率越高,則強(qiáng)酸性條件下不利于尿素對氮氧化物的脫除,故C正確;
D.如右圖所示;溶液的pH對脫硫率沒有影響,故D錯(cuò)誤。答案選BC。
(5)①NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)反應(yīng)10min后達(dá)到平衡,容器中氣體密度為4.8g·L-1,則容器中氣體的質(zhì)量為4.8g·L-1×10L=48g;
2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)
起始量(mol/L)0.20.100
變化量(mol/L)2xxxx
平衡量(mol/L)0.2-2x0.1-xxx
則(0.2-2x)mol/L×10L×17g/mol+(0.1-x)mol/L×10L×44g/mol+xmol/L×10L×18g/mol=48,x=0.05,K=本小題答案為:100。
②通過①的分析可知,若溫度不變,反應(yīng)10min后達(dá)到平衡,CO(NH2)2的物質(zhì)的量為0.5mol。由于此反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,達(dá)到平衡的時(shí)間小于10min,平衡向逆向移動(dòng),CO(NH2)2的物質(zhì)的量為小于0.5mol,圖像為本小題答案為:【解析】低溫3H2O―6e―=O3+6H+n(O3):n(NO)<1時(shí),NO被O3氧化為NO2所以增加;n(O3):n(NO)>1,NO2被轉(zhuǎn)化為更高價(jià)的物質(zhì),所以減少(或NO2發(fā)生副反應(yīng),所以n(NO2)減少也給分)該反應(yīng)的活化能高,反應(yīng)速率慢BC100
達(dá)到平衡時(shí)尿素的物質(zhì)的量<0.5mol,反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間在10min之前8、略
【分析】【分析】
⑴“長征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料;四氧化二氮作氧化劑,生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w。
⑵燃燒放出大量熱;反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。
⑶將第1個(gè)方程式減去第2個(gè)方程式得到Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
【詳解】
⑴“長征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O;故答案為:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O。
⑵燃燒放出大量熱;因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH=生成物總能量?反應(yīng)物總能量=斷鍵吸收的能量?成鍵放出的能量<0,因此反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,斷開化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成化學(xué)鍵放出的總能量;故答案為:放熱;大于;吸收;放出。
⑶將第1個(gè)方程式減去第2個(gè)方程式得到Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol?1;故答案為:Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ·mol?1?!窘馕觥緾2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O放熱大于吸收放出Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ/mol9、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)化學(xué)反應(yīng)①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJ/mol;②C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①-②×3可得:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-28.5kJ/mol;
(2)①曲線Ⅱ比I先達(dá)到平衡。說明溫度曲線Ⅱ>I。由于溫度高,CH3OH含量低,化學(xué)反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),說明化學(xué)平衡常數(shù)KⅠ>KⅡ;
②增大氫氣的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但氫氣的轉(zhuǎn)化率是降低的,在上圖a、b、c三點(diǎn)中,H2的轉(zhuǎn)化率由低到高的順序是c
③在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),與原平衡相比,a.將容器體積壓縮到原來的1/2,反應(yīng)物和生成物的濃度都增大,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快,a項(xiàng)正確;b.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),H2濃度仍然增大,b項(xiàng)錯(cuò)誤;C.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)減??;c項(xiàng)錯(cuò)誤;d.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量增加,d項(xiàng)正確;e.溫度不變,平衡常數(shù)不變,e項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選ad。
考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)、溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率等知識(shí)。【解析】大于cbaad10、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)因?yàn)槭堑润w積,因此密度增大了0.12g·L-1,氣體質(zhì)量增大了3×0.12g=0.36g,根據(jù)質(zhì)量差,求出消耗的H2O的物質(zhì)的量0.36/12mol=0.03mol,v(H2O)="0.03/(3×5)mol/(L·min)=0.002"mol/(L·min);(2)A、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,CO的含量保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;B、反應(yīng)方向都是向正反應(yīng)方向進(jìn)行,要求是一正一逆,故錯(cuò)誤;C、根據(jù)摩爾質(zhì)量的定義,氣體的質(zhì)量增大,氣體的物質(zhì)的量增大,因此摩爾質(zhì)量不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;(3)①縮小容器的體積,增大壓強(qiáng),根據(jù)勒夏特列原理,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),圖像是:②平衡常數(shù)增大,只改變溫度,說明化學(xué)反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此升高溫度,圖像是:(4)①CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ·mol-1,②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1,③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1,CH3OH+O2=CO+2H2O(g),①-②+2×③得出:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(-725.8+283+2×44)kJ·mol-1=-354.8kJ·mol-1;(5)甲池為原電池,乙池、丙池為電解池,通甲醇的一極為負(fù)極,通氧氣的一極為正極,乙池中石墨跟電池的正極相連,即石墨為陽極,Ag作陰極,因此電極總反應(yīng)式是:2Cu2++2H2O2Cu+O2+4H+,甲池反應(yīng)方程式為CH3OH+3/2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,甲池溶液增重的質(zhì)量為甲醇和氧氣的質(zhì)量,設(shè)甲醇的物質(zhì)的量為xmon,則氧氣的物質(zhì)的量為3x/2mol,因此有32x+3×32x/2=16,解得x=0.2mol,整個(gè)電路中通過電子的物質(zhì)的量為0.2×6mol=1.2mol,丙池中沉淀:Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2,m[Mg(OH)2]=1.2×58/2g=34.8g。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、勒夏特列原理、化學(xué)平衡常數(shù)、電極反應(yīng)式的書寫等知識(shí)?!窘馕觥?.002mol∕L·minAC如圖:CH3OH(l)+O2(g)="CO"(g)+2H2O(g)ΔH="-354.8"kJ∕mol2Cu2++2H2O2Cu+O2+4H+,34.811、略
【分析】【詳解】
(1)由于HCl為強(qiáng)酸,完全電離,NH3?H2O為弱堿,部分電離,所以要保證混合后溶液中性,c(NH3?H2O)>c(HCl),即混合前c(HCl)<c(NH3?H2O),若該溶液是由體積相等的HCl溶液和氨水混合而成,且恰好呈中性,則c(OH-)=c(H+),據(jù)電荷守恒式:c(Cl?)+c(OH?)=c(NH4+)+c(H+)可得c(Cl?)=c(NH4+);
①a.滴加少量濃鹽酸;引入氫離子,產(chǎn)生同離子效應(yīng)而抑制醋酸電離,故a錯(cuò)誤;
b.電離過程吸熱,微熱溶液促進(jìn)醋酸電離,故b正確;
c.越稀越電離;加水稀釋,離子濃度減小,促進(jìn)醋酸電離,故c正確;
d.加入少量醋酸鈉晶體;引入醋酸根離子,產(chǎn)生同離子效應(yīng)而抑制醋酸電離,故d錯(cuò)誤;
故答案為:bc;
②a.醋酸是弱電解質(zhì);HCl是強(qiáng)電解質(zhì);相同溫度相同濃度下,鹽酸中氫離子濃度大于醋酸,所以鹽酸pH小于醋酸,故a錯(cuò)誤;
b.溶液導(dǎo)電能力與離子濃度成正比,根據(jù)①知,鹽酸中離子濃度大于醋酸,所以鹽酸導(dǎo)電能力強(qiáng),故b錯(cuò)誤;
c.酸或堿抑制水電離,酸中氫離子濃度越大其抑制水電離程度越大,根據(jù)①知,鹽酸中氫離子濃度大于醋酸,所以鹽酸中水電離出的c(OH?)小于醋酸;故c錯(cuò)誤;
d.中和等物質(zhì)的量的NaOH溶液;消耗一元酸的體積與酸的物質(zhì)的量濃度成反比,鹽酸和醋酸的物質(zhì)的量濃度相等,所以消耗二者體積相等,故d正確;
故答案為:d。
【點(diǎn)睛】
濃度相同的一元弱酸和強(qiáng)酸,弱酸不能完全電離,但是加入氫氧化鈉后,會(huì)將弱酸中的所有氫離子釋放出來,生成鹽,消耗同濃度的堿的量相同。【解析】①.<②.=③.bc④.d12、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)NH4HSO4溶液中存在NH4HSO4=NH4++H++SO42-,因此P點(diǎn)pH<7,故答案為NH4HSO4=NH4++H++SO42-;
(2)M點(diǎn),溶質(zhì)為硫酸鈉和(NH4)2SO4的混合物,(NH4)2SO4水解;促進(jìn)水的電離,Q點(diǎn)溶質(zhì)為一水合氨;硫酸鈉,一水合氨的電離抑制水的電離,水的電離程度較大的是M點(diǎn),故答案為M;
(3)a.M點(diǎn)溶質(zhì)為硫酸鈉和(NH4)2SO4的混合物,銨根離子水解,c(Na+)>c(NH4+),正確;b.N點(diǎn)溶液呈中性,根據(jù)電荷守恒,c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-),正確;c.Q點(diǎn)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量一水合氨、硫酸鈉,根據(jù)物料守恒,2c(NH4+)+2c(NH3·H2O)=c(Na+),錯(cuò)誤;故選ab。
考點(diǎn):考查了弱電解質(zhì)的電離平衡的影響因素、溶液的酸堿性與pH的相關(guān)知識(shí)。【解析】NH4HSO4=NH4++H++SO42-或HSO4-=H++SO42-Mab13、略
【分析】【詳解】
(1)氨水中c(NH3?H2O)最大,因?yàn)樗畷?huì)電離出OH-,故水的電離較弱,故c(H+)最小,故濃從大到小為:故溶液呈堿性,溶液pH>7;
故答案為:>;
(2)由物料守恒可知,二者混合后,含氮元素微??倽舛葹?.2mol/L,故
故答案為:0.2?!窘馕觥竣?②.>③.0.214、略
【分析】【分析】
FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽,NaHCO3是強(qiáng)堿弱酸鹽,F(xiàn)eCl3和NaHCO3相互促進(jìn)水解生成氫氧化鐵沉淀、二氧化碳?xì)怏w和氯化鈉,pH=4的溶液中c(OH-)=10-10mol/L,利用Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)?c3(OH-)計(jì)算溶液中Fe3+的濃度;據(jù)此分析解答。
【詳解】
是強(qiáng)酸弱堿鹽,是強(qiáng)堿弱酸鹽,和相互促進(jìn)水解生成氫氧化鐵沉淀、二氧化碳?xì)怏w和氯化鈉,所以現(xiàn)象為:有紅褐色沉淀生成,有氣泡冒出,反應(yīng)的離子方程式為的溶液中所以溶液中故答案為:有紅褐色沉淀生成,有氣泡冒出;【解析】有紅褐色沉淀生成,有氣泡冒出三、判斷題(共1題,共2分)15、×【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、工業(yè)流程題(共2題,共12分)16、略
【分析】【分析】
酸浸過程中,二氧化硅不反應(yīng),分離出來,Cu2S反應(yīng)生成S單質(zhì),F(xiàn)e2O3溶解成溶液,pH值控制在4時(shí),F(xiàn)e3+沉淀,過濾得到的濾液成分應(yīng)為CuSO4和MnSO4等;加熱趕氫過后,得到堿式碳酸銅,濾渣為碳酸錳,通過蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶、過濾洗滌等操作即可得到硫酸錳晶體。
(1)
實(shí)驗(yàn)室配置240mL4.8mol?L-1的溶液需要250mL的容量瓶和膠頭滴管;故答案為:250mL容量瓶;膠頭滴管;
(2)
為了提高浸取率可采取的措施可以粉碎礦石增大接觸面積;加熱、攪拌等。故答案為:粉碎礦石(或加熱或者攪拌);
(3)
由題目可知,MnO2具有氧化性,且Cu2S與MnO2在H2SO4浸泡的條件下生成了S,CuSO4和MnSO4,故根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平,可得到Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O;故答案為:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O;
(4)
根據(jù)提示Fe3+的pH沉淀范圍:1.5~3.2可知當(dāng)PH=4時(shí),F(xiàn)e3+會(huì)水解生成氫氧化鐵沉淀;故答案為:使Fe3+完全水解生成氫氧化鐵沉淀;
(5)
本流程中NH4HCO3和氨水的混合物使錳離子沉淀,反應(yīng)離子方程式為:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O;故答案為:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O;
(6)
MnCO3先加稀硫酸溶解;在經(jīng)過加熱濃縮;冷卻結(jié)晶即可得硫酸錳晶體,故答案為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶;
(7)
工藝流程中,加入了氨水,最后又得到了氨氣,NH3可循環(huán)使用,故答案為NH3。【解析】(1)250mL容量瓶;膠頭滴管。
(2)粉碎礦石(或加熱或者攪拌)
(3)Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O
(4)使Fe3+完全水解生成氫氧化鐵沉淀。
(5)Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O
(6)加熱濃縮;冷卻結(jié)晶。
(7)NH317、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)題中信息可知,正極材料主要由Al、LiCoO2構(gòu)成,LiCoO2不能夠和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),因此“堿浸”過程中產(chǎn)生的氣體為Al和NaOH溶液反應(yīng)生成的H2,“過濾”所得濾液中的主要成分為NaAlO2,其和鹽酸反應(yīng)能夠得到Al(OH)3,反應(yīng)的離子方程式為:AlO+H++H2O=Al(OH)3↓,故答案為:AlO+H++H2O=Al(OH)3↓。
(2)LiCoO2中鋰元素化合價(jià)為+1,氧元素為-2,所以Co的化合價(jià)為+3;“酸浸”時(shí)的反應(yīng)物為LiCoO2、硫酸和Na2S2O3,根據(jù)“沉鈷”的產(chǎn)物為Co(OH)2可判斷,反應(yīng)后Co元素的化合價(jià)從+3降低為+2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律以及工藝中最后可得到Na2SO4·10H2O的副產(chǎn)品,可知S元素的化合價(jià)升高,因此Na2S2O3是反應(yīng)的還原劑,由上述分析可知“酸浸”時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為8LiCoO2+22H++S2O=8Li++8Co2++2SO+11H2O;若將硫酸、Na2S2O3溶液用一定濃度的鹽酸替代,可知該情況下鹽酸為還原劑,其和LiCoO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)會(huì)生成污染環(huán)境的Cl2;故答案為:+3;8LiCoO2+22H++S2O=8Li++8Co2++2SO+11H2O;Cl2;
(3)“沉鈷”產(chǎn)物為Co(OH)2,為了不引入別的雜質(zhì),同時(shí)達(dá)到沉淀Co2+的目的,應(yīng)該加入NaOH溶液或NaOH固體,由流程圖可知,當(dāng)溶液的pH=9.5時(shí),Co2+會(huì)完全沉淀,此時(shí)溶液中c(OH-)=mol/L=10-4.5mol/L,由Ksp[Co(OH)2]=1.09×10-15可知“沉鈷”后溶液中c(Co2+)==1.09×10-6mol/L,故答案為:1.09×10-6mol/L。
(4)分析溶解度曲線可知Li2CO3微溶,其溶解度隨溫度的升高而降低,為了提高鋰元素的回收率,應(yīng)該采用蒸發(fā)濃縮,并在較高溫度下趁熱過濾等操作;由于固體表面有硫酸根,證明Li2CO3固體已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方法為取適量最后一次洗滌的流出液于一試管,向試管中加入適量的氯化鋇,沒有白色沉淀生成,說明已經(jīng)洗凈;故答案為:蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾;取適量最后一次洗滌的流出液于一試管,向試管中加入適量的氯化鋇,沒有白色沉淀生成,說明已經(jīng)洗凈。【解析】①.AlO+H++H2O=Al(OH)3↓②.+3③.8LiCoO2+22H++S2O=8Li++8Co2++2SO+11H2O④.Cl2⑤.1.09×10-6mol/L⑥.蒸發(fā)濃縮⑦.趁熱過濾⑧.取適量最后一次洗滌的流出液于一試管,向試管中加入適量的氯化鋇,沒有白色沉淀生成,說明已經(jīng)洗凈五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共15分)18、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時(shí)升溫,平衡正向移動(dòng),K增大,則減小;
(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動(dòng),從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯(cuò)誤;
C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率;C正確;
D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯(cuò)誤;
故選AC;
②200℃時(shí)是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時(shí)平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)則平衡時(shí)
的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1.9/3.4=0.56;
(3)①?zèng)Q速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細(xì)觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應(yīng)步驟為
②反應(yīng)Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應(yīng)歷程圖中的E表示的是1個(gè)分子和1個(gè)分子的相對總能量與1個(gè)分子和3個(gè)分子的相對總能量之差(單位為eV),且將起點(diǎn)的相對總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對總能量【解析】(1)+41.0減小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5119、略
【分析】【分析】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸;由此可得出開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系。
(4)等體積;等pH的溶液①和④中;醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,分別與足量的②反應(yīng)時(shí),鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出二者消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系。
【詳解】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+,其電離方程式為NaHSO4=Na++H++SO42-。答案為:NaHSO4=Na++H++SO42-;
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案為:13;
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸,由此可得出開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①>④。答案為:>;
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