
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
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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年滬科版拓展型課程化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷203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、設(shè)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是A.常溫下,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的數(shù)目為0.1NAB.常溫下,2L0.1mol·L-1FeCl3溶液中,F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.2NAC.常溫下,1LpH=2的硫酸溶液中由水電離出的H+的數(shù)目為10-12NAD.常溫下,將0.1molCl2溶于水,溶液中的HClO分子數(shù)為0.1NA2、在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是A.B.C.D.3、如圖是用于干燥;收集并吸收多余氣體的裝置;下列方案正確的是()
選項(xiàng)X收集氣體YA堿石灰氯氣氫氧化鈉B堿石灰氯化氫氫氧化鈉C氯化鈣二氧化硫氫氧化鈉D氯化鈣一氧化氮?dú)溲趸c
A.AB.BC.CD.D4、實(shí)驗(yàn)室制備ClO2的裝置如圖,A裝置用于制備SO2。已知:二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不與水反應(yīng)的黃綠色氣體;沸點(diǎn)為11℃。下列說(shuō)法不正確的是。
A.連接順序?yàn)椋篴→g→h→b→c→e→f→dB.裝置C中裝的是飽和NaHSO3溶液C.裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2,防止污染環(huán)境D.制備原理為SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO45、實(shí)驗(yàn)室探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的原理;裝置如下圖,實(shí)驗(yàn)中Y裝置產(chǎn)生白色沉淀。下列說(shuō)法不正確的是。
A.滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是打開(kāi)彈簧夾,通入一段時(shí)間N2B.Y中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3C.產(chǎn)生白色沉淀的原因可能是在酸性條件下SO2與NO3-反應(yīng)生成了SO42-D.若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明Fe3+也能將SO2氧化6、某實(shí)驗(yàn)小組將廢鐵屑(含硫化亞鐵等雜質(zhì))和稀硫酸加入錐形瓶中,加熱,充分反應(yīng),冷卻后加入氨水,制得硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O];裝置如下圖(夾持儀器略去)。下列說(shuō)法或操作錯(cuò)誤的是。
A.乙裝置是安全瓶B.將氨水滴入時(shí),先緩慢打開(kāi)活塞,再打開(kāi)玻璃塞C.KMnO4溶液的作用是吸收H2S等尾氣,防止污染空氣D.錐形瓶中發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式:NH3·H2O+H+=NH4++H2O7、某小組利用下面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);②;③中溶液均足量,操作和現(xiàn)象如下表。
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+C.實(shí)驗(yàn)①中CO2過(guò)量發(fā)生的反應(yīng)是:CO2+H2O+S2-=CO32-+H2SD.由實(shí)驗(yàn)I和II不能比較H2CO3和H2S酸性的強(qiáng)弱評(píng)卷人得分二、填空題(共9題,共18分)8、水豐富而獨(dú)特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(1)對(duì)于水分子中的共價(jià)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(fù)性判斷,屬于_________共價(jià)鍵。
(2)水分子中,氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)________,雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)________。
(3)下列事實(shí)可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號(hào))。
a.常壓下;4℃時(shí)水的密度最大。
b.水的沸點(diǎn)比硫化氫的沸點(diǎn)高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強(qiáng)。
(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(xiě)出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_(kāi)________;由于成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之間的斥力不同,會(huì)對(duì)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“<”)。9、晶體硼熔點(diǎn)為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為_(kāi)__(填晶體類(lèi)型),結(jié)構(gòu)單元由___個(gè)硼原子構(gòu)成,共含有___個(gè)B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說(shuō)法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力?。凰再|(zhì)地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價(jià)鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。10、研究CO還原NOx對(duì)環(huán)境的治理有重要意義;相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據(jù)上述信息計(jì)算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ;若壓強(qiáng)不變,能說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)。
B反應(yīng)ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應(yīng)在低溫下自發(fā)進(jìn)行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大。
D上述反應(yīng)達(dá)到平衡后;升溫,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均一直增大直至達(dá)到新的平衡。
(2)在一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質(zhì)的量比為1∶2進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)在無(wú)分子篩膜時(shí)二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率和有分子篩膜時(shí)二氧化氮轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因?yàn)開(kāi)______。
②P點(diǎn)二氧化氮轉(zhuǎn)化率高于T點(diǎn)的原因?yàn)開(kāi)______。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù);只與溫度有關(guān))。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,在tl時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫(huà)出t2-t3-t4時(shí)段,正反應(yīng)速率的變化曲線_______。
11、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。
(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號(hào)填寫(xiě))。
(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數(shù)Ka=___。
(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。
(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為_(kāi)__。12、某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示:
(1)1mol該有機(jī)物和過(guò)量的金屬鈉反應(yīng)最多可以生成________H2。
(2)該物質(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。13、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實(shí)驗(yàn)流程圖;請(qǐng)你回答有關(guān)問(wèn)題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對(duì)分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)________________;反應(yīng)類(lèi)型____________;
(2)水楊酸分子之間會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)生成聚合物,寫(xiě)出用除去聚合物的有關(guān)離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱(chēng)___________;該操作時(shí)在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤(rùn)后,應(yīng)________(選擇下列正確操作的編號(hào));再轉(zhuǎn)移液體①微開(kāi)水龍頭;②開(kāi)大水龍頭;③微關(guān)水龍頭;④關(guān)閉水龍頭。
(4)下列有關(guān)抽濾的說(shuō)法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過(guò)濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過(guò)濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí);應(yīng)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(shí);若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時(shí);應(yīng)使洗滌劑快速通過(guò)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(yīng),最終得到產(chǎn)品1.566g。求實(shí)際產(chǎn)率_______;14、如圖所示的初中化學(xué)中的一些重要實(shí)驗(yàn);請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖A稱(chēng)量NaCl的實(shí)際質(zhì)量是___。
(2)圖B反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應(yīng)的表達(dá)式為_(kāi)_。
(4)圖D實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_。15、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強(qiáng)還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會(huì)分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機(jī)合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時(shí)通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應(yīng)原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序?yàn)椋篴接__,__接__,__接__。制備SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__。
(2)實(shí)驗(yàn)室用圖裝置制備N(xiāo)a2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為_(kāi)__。
②儀器A的名稱(chēng)是___。
③水浴加熱前要通一段時(shí)間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對(duì)在過(guò)濾時(shí)得到的連二亞硫酸鈉進(jìn)行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實(shí)驗(yàn)中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應(yīng)后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為_(kāi)__(用含m的代數(shù)式表示)。16、根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)_。
(2)已知:常溫時(shí),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(shí)驗(yàn)室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為_(kāi)_,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為_(kāi)__(填化學(xué)式)。
(4)25℃時(shí),將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分?jǐn)嚢韬?,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標(biāo)號(hào));③中銀離子的濃度為_(kāi)____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(píng)卷人得分三、原理綜合題(共7題,共14分)17、過(guò)渡元素銅的配合物在物質(zhì)制備;尖端技術(shù)、醫(yī)藥科學(xué)、催化反應(yīng)、材料化學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)科學(xué)家推測(cè)膽礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下圖:
用配合物的形式表示膽礬的化學(xué)式為_(kāi)_____;的空間構(gòu)型為_(kāi)_____,其中硫原子的軌道雜化方式為_(kāi)_____。
(2)Cu能與(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2。1mol(SCN)2中含有的π鍵數(shù)目為_(kāi)_____;(SCN)2對(duì)應(yīng)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(diǎn)較高,原因是______。
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍(lán)色變?yōu)辄S綠色,則溶液中銅元素的主要存在形式是______(寫(xiě)微粒符號(hào));向上述溶液中繼續(xù)滴加濃氨水,先有藍(lán)色沉淀生成,繼續(xù)滴加濃氨水后,沉淀溶解,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。沉淀溶解的原因是______(用離子方程式表示)。
(4)Cu單獨(dú)與氨水、過(guò)氧化氫都不反應(yīng),但能與氨水和過(guò)氧化氫的混合溶液反應(yīng),發(fā)生的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。18、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃燒生成的二氧化硫成為大氣主要污染物之一。二氧化硫的治理已成為當(dāng)前研究的課題。其催化氧化的過(guò)程如圖1所示:
(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ?mol-1
Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ?mol-1
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ?mol-1。
②活化分子比普通分子高出的能量稱(chēng)為活化能,則反應(yīng)Ⅱ的正反應(yīng)活化能為_(kāi)_(用字母E1~E6表示)kJ?mol-1。
③總反應(yīng)速率一般由慢反應(yīng)決定,從圖1中分析決定V2O5催化氧化SO2的反應(yīng)速率的是反應(yīng)__(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)某溫度下,向2L的恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的SO2和O2,測(cè)得SO2的物質(zhì)的量變化如圖2所示:
①第5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,v(SO3)=____mol?L-1?min-1,O2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)____
②該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(精確到0.01)。19、利用空氣氧化NO;成本低廉,很具有研究?jī)r(jià)值?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)NO氧化反應(yīng)機(jī)理可能涉及如下過(guò)程:
Ⅰ.(快反應(yīng))
Ⅱ.(慢反應(yīng))
Ⅲ.(快反應(yīng))
上述反應(yīng)_______(填序號(hào))決定NO的氧化反應(yīng)速率;已知?jiǎng)t反應(yīng)的_______(用a、b、c的代數(shù)式表示,a、b;c均為正值)。
(2)已知反應(yīng)Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],k1、k2為速率常數(shù),僅受溫度影響。下列敘述錯(cuò)誤的是_______(填字母)。
A.反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài),可推知
B.反應(yīng)Ⅱ的活化能低于反應(yīng)Ⅰ的活化能。
C.增大NO的濃度,增大;升高溫度,增大。
(3)一定條件下,將和按物質(zhì)的量之比2:1充入反應(yīng)容器,發(fā)生反應(yīng):其他條件相同時(shí),分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P1、P2)下隨溫度變化的曲線如圖所示。
①_______(填“>”“<”或“=”)
②400℃、條件下,O2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______%。
③700℃、p2條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(以分壓表示;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率可采取的措施為_(kāi)______(任寫(xiě)一種)。20、十九大報(bào)告提出“要像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境”;對(duì)硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進(jìn)行處理成為科學(xué)研究熱點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.SO2主要來(lái)源于含硫燃料的燃燒,燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時(shí),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(yīng),測(cè)得各物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下:。時(shí)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(yīng)速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應(yīng)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(yīng)重新達(dá)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(dāng)縮小容器的體積。
D.加入合適的催化劑。
Ⅱ.NOx的排放主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>
(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(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應(yīng)是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當(dāng)?shù)倪€原劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2而脫除。
(4)常見(jiàn)的汽車(chē)尾氣處理原理是使尾氣(含適當(dāng)比例的NO;CO)通過(guò)裝有高效催化劑的處理裝置;發(fā)生反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請(qǐng)根據(jù)以下相關(guān)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(guò)必要的計(jì)算加以說(shuō)明)。反應(yīng)25℃時(shí)的平衡常數(shù)反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應(yīng)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(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強(qiáng)為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達(dá)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?jǐn)?shù)為請(qǐng)計(jì)算此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=__(用只含P的代數(shù)式表示,且化至最簡(jiǎn)式。已知:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),可用某組分的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度計(jì)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?jǐn)?shù))。21、目前工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇,某研究小組對(duì)下列有關(guān)甲醇制取的三條化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行探究。已知在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)。平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如表所示:?;瘜W(xué)反應(yīng)焓變平衡常數(shù)溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K3、K1與K2之間的關(guān)系,則K3=____(用K1、K2表示);根據(jù)反應(yīng)③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡逆向移動(dòng),可采取的措施有___(填字母序號(hào))。
A.縮小反應(yīng)容器的容積。
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時(shí)分離出CH3OH
(4)500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據(jù)上述表格測(cè)得焓變,下列能量關(guān)系圖合理的是___。
22、近年來(lái);全球丙烯需求快速增長(zhǎng),研究丙烷制丙烯有著重要的意義。
相關(guān)反應(yīng)有:
Ⅰ.C3H8在無(wú)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(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)Ⅱ的?H2=___________kJ·mol?1。
(2)下列說(shuō)法正確的是___________
A.升高溫度反應(yīng)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(yīng)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(qiáng)下(0.1MPa、0.01MPa),反應(yīng)Ⅰ中丙烷和丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示,請(qǐng)計(jì)算556℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=___________(對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù),記作Kp;如p(B)=p·x(B),p為平衡總壓強(qiáng),x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)反應(yīng)Ⅰ須在高溫下進(jìn)行,但溫度過(guò)高時(shí)易發(fā)生副反應(yīng),導(dǎo)致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導(dǎo)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(qǐng)說(shuō)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(yīng)機(jī)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_____。
23、研究金屬與硝酸的反應(yīng);實(shí)驗(yàn)如下。
。實(shí)驗(yàn)(20℃)
現(xiàn)象。
Ⅰ.過(guò)量銅粉、2mL0.5mol/LHNO3
無(wú)色氣體(遇空氣變紅棕色);溶液變?yōu)樗{(lán)色。
Ⅱ.過(guò)量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3
6mL無(wú)色氣體(經(jīng)檢測(cè)為H2);溶液幾乎無(wú)色。
(1)Ⅰ中產(chǎn)生的無(wú)色氣體是________。
(2)研究Ⅱ中的氧化劑。
①甲同學(xué)認(rèn)為該濃度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)。乙同學(xué)依據(jù)Ⅰ和Ⅱ證明了甲的說(shuō)法不正確;其實(shí)驗(yàn)證據(jù)是________。
②乙同學(xué)通過(guò)分析,推測(cè)出NO3-也能被還原,依據(jù)是________,進(jìn)而他通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該溶液中含有NH4+;其實(shí)驗(yàn)操作是________。
③補(bǔ)全Ⅱ中NO3-被還原為NH4+的過(guò)程:NO3-+________e-+____=NH4++____H2O____
(3)研究影響產(chǎn)生H2的因素。
。實(shí)驗(yàn)。
現(xiàn)象。
Ⅲ.過(guò)量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;40℃
3.4mL氣體(經(jīng)檢測(cè)為H2);溶液略帶黃色。
Ⅳ.過(guò)量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;60℃
2.6mL氣體(經(jīng)檢測(cè)為H2);黃色溶液。
Ⅴ.過(guò)量鐵粉、2mL3mol/LHNO3;20℃
無(wú)色氣體(遇空氣變紅棕色);深棕色溶液。
資料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④對(duì)比Ⅱ;Ⅲ、Ⅳ;溫度不同時(shí)收集到氫氣的體積不同,原因是________。
⑤Ⅴ中無(wú)色氣體是混合氣體;則一定含有遇空氣變紅棕色的氣體和________。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn),金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),影響硝酸的還原產(chǎn)物不同的因素有________。評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共28分)24、超細(xì)銅粉主要應(yīng)用于導(dǎo)電材料;催化劑等領(lǐng)域中。超細(xì)銅粉的某制備方法如下:
(1)Cu2+的價(jià)電子排布式為_(kāi)___。
(2)下列關(guān)于[Cu(NH3)4]SO4的說(shuō)法中,正確的有____。(填字母序號(hào))
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)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_(kāi)___,SO32-離子的空間構(gòu)型為_(kāi)___。
(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(xué)式為_(kāi)_____。
25、KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國(guó)科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器;填補(bǔ)了國(guó)家戰(zhàn)略空白?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子中,核外電子排布相同的是_______(填離子符號(hào))。
(2)原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱(chēng)為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)的磷原子,其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_(kāi)______。
(3)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)______,其中P采取_______雜化方式。
(4)磷酸通過(guò)分子間脫水縮合形成多磷酸;如:
如果有n個(gè)磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸,則相應(yīng)的酸根可寫(xiě)為_(kāi)______。
(5)分別用○、●表示和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POK+在晶胞xz面;yz面上的位置:
①若晶胞底邊的邊長(zhǎng)均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度_______g·cm-3(寫(xiě)出表達(dá)式)。
②晶胞在x軸方向的投影圖為_(kāi)______(填標(biāo)號(hào))。
26、開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過(guò)如下反應(yīng)制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。請(qǐng)回答:
①H3BNH3中是否存在配位鍵_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)______,CH4、H2O、CO2三分子按照鍵角由大到小的順序排列為_(kāi)______。
②與(HB=NH)3互為等電子體的分子為_(kāi)______(填分子式)。
③人工可以合成硼的一系列氫化物,其物理性質(zhì)與烷烴相似,故稱(chēng)之為硼烷。工業(yè)上可采用LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
④在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖a為一種無(wú)限長(zhǎng)鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學(xué)式為_(kāi)______,圖b為硼砂晶體中陰離子,其中硼原子采取的雜化方式為_(kāi)______。
(2)一種銅合金具有儲(chǔ)氫功能。
①Cu2+的價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。
②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是_______。
③銅的單質(zhì)中按ABCABC?方式堆積,設(shè)銅原子半徑為apm,則該晶體的密度為_(kāi)______g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)值為NA)27、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類(lèi)生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個(gè)δ鍵。
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。
II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鐵在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類(lèi)型)。Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子吸之和為18,則x=________。
(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點(diǎn)較高的為_(kāi)______(填化學(xué)式)。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。
①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為_(kāi)__________。
②每個(gè)銅原子周?chē)嚯x最近的銅原子數(shù)目為_(kāi)__________。
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點(diǎn)代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_(kāi)________pm。(只寫(xiě)計(jì)算式)。評(píng)卷人得分五、計(jì)算題(共3題,共12分)28、(1)若t=25℃時(shí),Kw=___________,若t=100℃時(shí),Kw=1.0×10-12,則100℃時(shí)0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時(shí),0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因?yàn)開(kāi)__________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為_(kāi)__________。
(5)相同物質(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序?yàn)開(kāi)__________(用數(shù)字標(biāo)號(hào)填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質(zhì)的量濃度從大到小的順序?yàn)開(kāi)__________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫(xiě)出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。29、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)填寫(xiě)下列儀器名稱(chēng):的名稱(chēng)是_________。
(2)寫(xiě)出中和反應(yīng)制備氮?dú)獾碾x子反應(yīng)方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由_________。
(4)寫(xiě)出中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
(5)請(qǐng)用化學(xué)方法檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。30、某研究性學(xué)習(xí)小組類(lèi)比鎂在二氧化碳中的燃燒反應(yīng),認(rèn)為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應(yīng),他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發(fā)生裝置中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩?fù)ㄈ胂聢D裝置,待裝置中的空氣排凈后點(diǎn)燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質(zhì)。
①能說(shuō)明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。
②若未排盡空氣就開(kāi)始加熱,則可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式主要為_(kāi)________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質(zhì)是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學(xué)對(duì)管壁的白色物質(zhì)的成分進(jìn)行討論并提出假設(shè):
Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。
(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過(guò)量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無(wú)色酚酞試液無(wú)明顯現(xiàn)象
①通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的分析,你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中,___成立(填序號(hào))。
②由實(shí)驗(yàn)得出:鈉在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為_(kāi)____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)___。
(6)在實(shí)驗(yàn)(2)中還可能產(chǎn)生另一種尾氣,該氣體為_(kāi)_______;處理該尾氣的方法為_(kāi)____。評(píng)卷人得分六、有機(jī)推斷題(共1題,共8分)31、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(xiě)出①的反應(yīng)類(lèi)型_______。
(2)反應(yīng)②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團(tuán)的檢驗(yàn)方法_______。
(4)寫(xiě)出E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
(5)寫(xiě)出F→G的化學(xué)方程式_______。
(6)寫(xiě)出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng);③含苯環(huán);④含有5個(gè)化學(xué)環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計(jì)一條以乙烯和乙醛為原料(其它無(wú)機(jī)試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達(dá)方式為:AB目標(biāo)產(chǎn)物)參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.氫氧根離子的濃度為0.1沒(méi)有說(shuō)明體積,數(shù)目不確定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.Fe3+會(huì)發(fā)生水解,數(shù)目小于0.2NA;B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.1LpH=2的溶液中,水電離出氫氧根的濃度為水電離出的H+的數(shù)目等于水電離出氫氧根離子數(shù)目,為10-12NA;C項(xiàng)正確;
D.氯氣與水反應(yīng)的方程式為為可逆反應(yīng),HClO分子數(shù)小于0.1NA;D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選C。
【點(diǎn)睛】
注意酸堿抑制水的電離,水電離出的H+與OH-始終相等。2、B【分析】【詳解】
A.因?yàn)樗嵝裕核苑磻?yīng)不發(fā)生,所以不能實(shí)現(xiàn);A錯(cuò)誤;
B.通過(guò)鋁熱反應(yīng):可以實(shí)現(xiàn)B正確;
C.乙醇的催化氧化反應(yīng)為:C錯(cuò)誤;
D.乙醇消去反應(yīng)制取乙烯反應(yīng)為:D錯(cuò)誤;
故選B。3、C【分析】【詳解】
A.氯氣能被堿石灰吸收;故不能用堿石灰干燥氯氣,故錯(cuò)誤;B.氨氣可以用堿石灰干燥,氨氣的密度比空氣小,應(yīng)用向下排氣法收集,但圖中為向上排氣法收集,故錯(cuò)誤。氨氣極易溶于水,用干燥管進(jìn)行氨氣的吸收裝置,可以防止倒吸。C.二氧化硫的密度比空氣大,用向上排氣法收集,二氧化硫和氯化鈣不反應(yīng),能用氯化鈣干燥,二氧化硫能與氫氧化鈉反應(yīng),使用干燥管能防止倒吸,故正確;D.一氧化氮不能用排空氣法收集,也不能用氫氧化鈉吸收,故錯(cuò)誤。故選C。
【點(diǎn)睛】
實(shí)驗(yàn)裝置中表示,氣體能用某種固體干燥劑干燥,用向上排氣法收集,說(shuō)明該氣體的密度比空氣大,且與空氣不反應(yīng),能用某種溶液或水吸收。4、B【分析】【分析】
A裝置制得的SO2先經(jīng)過(guò)E裝置平緩氣流同時(shí)防止倒吸,后通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應(yīng)制得ClO2,ClO2在冰水浴中降溫液化收集;尾氣用水吸收,防止污染環(huán)境。
【詳解】
A.據(jù)分析,連接順序?yàn)椋篴→g→h→b→c→e→f→d;A正確;
B.裝置C的作用是吸收尾氣,因ClO2易溶于水;裝置C裝水即可以,B錯(cuò)誤;
C.ClO2沸點(diǎn)為11℃,裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2;防止污染環(huán)境,C正確;
D.SO2通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應(yīng)制得ClO2,制備原理為:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;D正確;
故選B。5、B【分析】【詳解】
A.通入一段時(shí)間N2,是為了排除空氣中O2的干擾;故A正確;
B.由于NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,能將SO32-氧化為SO42-,所以Y中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4;故B不正確;
C.根據(jù)B項(xiàng)分析;C正確;
D.若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀為BaSO4,說(shuō)明Fe3+也能將SO2氧化;D正確;
綜合以上分析;本題答案為:B。
【點(diǎn)睛】
本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題,探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的原理,X裝置用于制備二氧化硫,Y裝置中盛有Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液,已知SO2不與BaCl2的溶液反應(yīng),二氧化硫具有還原性,可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子,進(jìn)而生成硫酸鋇白色沉淀,該實(shí)驗(yàn)還要考慮到空氣中氧氣的干擾以及排除干擾的方法,另外Fe3+的氧化性也是需要注意的,本題考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.乙裝置是安全瓶;防止丙中的液體倒流,故A正確;
B.將氨水滴入時(shí);先打開(kāi)玻璃塞,再緩慢打開(kāi)活塞,讓氨水慢慢流下,故B錯(cuò)誤;
C.KMnO4具有氧化性,H2S具有還原性,KMnO4溶液的作用是吸收H2S等尾氣;防止污染空氣,故C正確;
D.錐形瓶中發(fā)生中和反應(yīng),一水合氨與酸反應(yīng)生成銨鹽,離子方程式:NH3·H2O+H+=NH4++H2O;故D正確;
故選B。7、C【分析】【分析】
實(shí)驗(yàn)I:向盛有Na2S溶液的①中持續(xù)通入CO2至過(guò)量;②中產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低,說(shuō)明生成了硫化氫氣體,同時(shí)生成了硫酸;③中產(chǎn)生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說(shuō)明二氧化碳被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀;
實(shí)驗(yàn)II:向盛有NaHCO3溶液的①中持續(xù)通入H2S氣體至過(guò)量;②中產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低,是因?yàn)檫^(guò)量的硫化氫氣體與硫酸銅溶液反應(yīng)生成了硫化銅黑色沉淀,同時(shí)生成了硫酸;③中產(chǎn)生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說(shuō)明反應(yīng)生成了二氧化碳,被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀。
【詳解】
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;不可能是CaS,CaS遇水完全水解,故A結(jié)論正確;
B.②中溶液降低的原因:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B結(jié)論正確;
C.實(shí)驗(yàn)①中過(guò)量CO2發(fā)生的反應(yīng)是2CO2+2H2O+S2-=2HCO3-+H2S;故C結(jié)論錯(cuò)誤;
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)I和II中現(xiàn)象:I中通二氧化碳有硫化氫生成;II中通硫化氫有二氧化碳生成,故不能比較H2CO3和H2S酸性的強(qiáng)弱;故D結(jié)論正確;
答案為C。二、填空題(共9題,共18分)8、略
【分析】【詳解】
(1)對(duì)于水分子中的共價(jià)鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負(fù)性不同;共用電子對(duì)偏向于O,則該共價(jià)鍵屬于極性共價(jià)鍵;
(2)水分子中,氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為雜化軌道類(lèi)型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時(shí)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(qiáng),因而沸點(diǎn)比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強(qiáng)的原因是其中的共價(jià)鍵的鍵能更大;與氫鍵無(wú)關(guān),c錯(cuò)誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因?yàn)镹H3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(qiáng)溶解能力;
(5)的電子式為有1對(duì)孤電子對(duì),有2對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)之間的排斥力大于孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大小:>【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(qiáng)溶解能力。
(5)>9、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個(gè)能量不同的能級(jí)上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力??;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個(gè)能量不同的能級(jí)上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為20個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為×20=12;每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為20個(gè)等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯(cuò)誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導(dǎo)致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯(cuò)誤;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;所以N原子和B原子之間存在共價(jià)鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵,所以含有2個(gè)配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2。【解析】①.3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.210、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應(yīng)物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變;如果是恒溫恒容,無(wú)論平衡是否移動(dòng),容器中的壓強(qiáng)均不變,換為絕熱容器后,隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行,反應(yīng)放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強(qiáng)隨之增大,此時(shí)壓強(qiáng)是變量,可以作為平衡的依據(jù),A項(xiàng)正確;
B.當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí);反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)正確;
C.增大CO的濃度可以使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動(dòng);但是平衡常數(shù)只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.溫度升高;反應(yīng)速率增大,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,則平衡逆向移動(dòng),所以平衡移動(dòng)的初期為逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,為了達(dá)到新的平衡,逆反應(yīng)速率向正反應(yīng)速率靠近,逆反應(yīng)速率會(huì)減小,所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)為先增大后減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度升高,平衡向逆反應(yīng)(吸熱)方向進(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率在P點(diǎn)較高是因?yàn)槭褂昧朔肿雍Y膜,將產(chǎn)物N2分離出來(lái);降低了產(chǎn)物的濃度,使平衡正向進(jìn)行,從而二氧化氮的轉(zhuǎn)化率提高;
(3)①列三段式求解:因?yàn)镹2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時(shí)為平衡狀態(tài),有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強(qiáng)瞬間增大為原來(lái)壓強(qiáng)的兩倍,正逆反應(yīng)速率均增大,但是壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進(jìn)行,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以正反應(yīng)速率的總體趨勢(shì)為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng)(或平衡常數(shù)減小)④.分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出N2,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率升高⑤.270⑥.(起點(diǎn)的縱坐標(biāo)為16,t3時(shí)刻達(dá)到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)11、略
【分析】【詳解】
(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強(qiáng)堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進(jìn)了水的電離;鹽酸是強(qiáng)酸溶液,氫氧化鈉溶液是強(qiáng)堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發(fā)生微弱的電離產(chǎn)生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠(yuǎn)小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強(qiáng),綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。
(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,醋酸根離子發(fā)生微弱的水解導(dǎo)致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數(shù)為:故答案為:10-5。
(4)碳酸鈉溶液屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進(jìn)了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時(shí)溶液中由HCl電離出的由此可知,此時(shí)溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L。【解析】④>②>①=③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L12、略
【分析】【分析】
由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)合醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)來(lái)解答。
【詳解】
(1)該有機(jī)物中的-OH、-COOH均與Na反應(yīng),金屬鈉過(guò)量,則有機(jī)物完全反應(yīng),1mol該有機(jī)物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過(guò)量的金屬鈉反應(yīng)最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應(yīng),-COOH與NaOH、NaHCO3反應(yīng),則1mol該物質(zhì)消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2?!窘馕觥竣?1.5mol②.3∶2∶213、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(yīng)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(guò)程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應(yīng)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(guò)程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱(chēng)為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤(rùn)后,應(yīng)先微開(kāi)水龍頭,不能大開(kāi),避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過(guò)濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯(cuò)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(shí)的沉淀,不容易透過(guò),故正確;C.當(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí),應(yīng)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(cuò)誤;D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí),若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用濾液來(lái)淋洗布氏漏斗,因?yàn)闉V液是飽和溶液,沖洗是不會(huì)使晶體溶解,同時(shí)又不會(huì)帶入雜質(zhì),故錯(cuò)誤;E.洗滌沉淀時(shí),應(yīng)先關(guān)小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開(kāi)水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過(guò)沉淀,故錯(cuò)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(guò)量,用水楊酸計(jì)算阿司匹林的質(zhì)量為g,實(shí)際產(chǎn)率為=60%?!窘馕觥咳〈磻?yīng)布氏漏斗①B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%14、略
【分析】【分析】
(1)托盤(pán)天平的平衡原理:稱(chēng)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?。?/p>
【詳解】
(1)稱(chēng)量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實(shí)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(dá)式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)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(yàn)證分子之間的存在間隙15、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序?yàn)閍接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱(chēng)為恒壓滴液漏斗;
③實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時(shí)Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時(shí)間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時(shí)應(yīng)與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過(guò)程為:在無(wú)氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒(méi)晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次;
⑤設(shè)連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒(méi)晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次16、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(huì)發(fā)生電離作用:H++也會(huì)發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會(huì)消耗離子導(dǎo)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(dá)到平衡時(shí),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(huì)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?yàn)椋篶(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(shí)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(shuō)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(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中會(huì)發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導(dǎo)致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動(dòng)原理,若用固體配制溶液時(shí),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?zhuān)涂梢缘玫匠吻迦芤?;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進(jìn)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(huì)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(duì)氯化銀在水中溶解無(wú)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7題,共14分)17、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖可知:Cu2+與4個(gè)H2O分子的O原子形成4個(gè)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(xué)式為[Cu(H2O)4]SO4·H2O;
在中S原子采用sp3雜化,形成4個(gè)σ鍵,離子中含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為:4+=4,不含孤電子對(duì),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?dú)怏w(SCN)2的分子結(jié)構(gòu)式是N≡C—S—-S—C≡N。共價(jià)單鍵都是σ鍵,共價(jià)三鍵中1個(gè)σ鍵2個(gè)π鍵,在1個(gè)(SCN)2中含有4個(gè)π鍵,則在1mol(SCN)2中含有的π鍵數(shù)目為4NA;
(SCN)2對(duì)應(yīng)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(diǎn)較高,這是由于硫氰酸分子之間只存在分子間作用力,沒(méi)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(dǎo)致異硫氰酸的沸點(diǎn)比硫氰酸高;
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍(lán)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(lán)色)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-(aq)(黃色)+4H2O(aq),因此此時(shí)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(lán)色沉淀,當(dāng)氨水過(guò)量時(shí),又發(fā)生反應(yīng):Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,形成了銅氨絡(luò)離子[Cu(NH3)4]2+;從而使溶液變?yōu)樯钏{(lán)色;
(4)Cu單獨(dú)與氨水、過(guò)氧化氫都不反應(yīng),但能與氨水和過(guò)氧化氫的混合溶液反應(yīng),這是由于Cu被氧化產(chǎn)生的Cu2+與NH3結(jié)合形成絡(luò)離子[Cu(NH3)4]2+,H2O2得到電子被還原為OH-,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O?!窘馕觥竣?[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-+4H2O18、略
【分析】【詳解】
(1)①I(mǎi)+×II,整理可得SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=-98kJ/mol;
②活化分子比普通分子高出的能量稱(chēng)為活化能,反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng),根據(jù)圖示可知該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能為(E4-E3)kJ/mol;
③總反應(yīng)速率一般由慢反應(yīng)決定。反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)發(fā)生消耗的能量就越高,反應(yīng)就越不容易發(fā)生,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率就越慢。從圖1中分析可知反應(yīng)I的活化能遠(yuǎn)大于反應(yīng)II的活化能,則說(shuō)明決定V2O5催化氧化SO2的反應(yīng)速率的是反應(yīng)I;
(2)①根據(jù)圖示可知:從反應(yīng)開(kāi)始至5min達(dá)到平衡時(shí)△n(SO2)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,根據(jù)方程式可知:每有2molSO2反應(yīng),就會(huì)同時(shí)消耗1molO2,反應(yīng)產(chǎn)生2molSO3,若消耗0.2molSO2,則同時(shí)消耗0.1molO2,產(chǎn)生0.2molSO3,故v(SO3)==0.02mol/(L·min);由于反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入SO2、O2的物質(zhì)的量相等,則O2的轉(zhuǎn)化率為=25%;
②反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各種氣體的濃度c(SO2)==0.1mol/L,c(O2)==0.15mol/L;c(SO2)==0.1mol/L,則該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=【解析】①.-98②.E4-E3③.I④.0.02⑤.25⑥.6.6719、略
【分析】【詳解】
(1)總化學(xué)反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定。根據(jù)已知信息可知:在上述三個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)II是慢反應(yīng);故反應(yīng)II決定NO的氧化反應(yīng)速率;
已知反應(yīng):Ⅰ.(快反應(yīng))
Ⅲ.(快反應(yīng))
IV.
根據(jù)蓋斯定律,將(IV)-(I)-(Ⅲ),整理可得:△H=(-a+b-c)kJ/mol;
(2)A.已知反應(yīng)Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],當(dāng)反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài),v正=v逆,則k1·c2(NO)=k2·c[(NO)2],A正確;
B.反應(yīng)的活化能越大;反應(yīng)越難發(fā)生,反應(yīng)速率越慢。由于反應(yīng)I是快反應(yīng),反應(yīng)II是慢反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)Ⅱ的活化能高于反應(yīng)Ⅰ的活化能,B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)速率常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)速率常數(shù)不變。所以增大NO的濃度,k1不變;C錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC;
(3)①在溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng),NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)圖像可知:在壓強(qiáng)是p2時(shí)NO轉(zhuǎn)化率比p1時(shí)大,說(shuō)明壓強(qiáng):p1<p2;
②由于是將NO、O2按2:1的物質(zhì)的量的比加入,二者反應(yīng)的物質(zhì)的量的比是2:1,所以平衡時(shí)二者的轉(zhuǎn)化率相同。根據(jù)圖像可知:在400℃、p1條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,所以O(shè)2的平衡轉(zhuǎn)化率也是40%;
③假設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入1mol的O2,則加入NO物質(zhì)的量是2mol,根據(jù)圖像可知在700℃、p2條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率是20%,平衡時(shí)n(NO)=2mol×(1-20%)=1.6mol,n(O2)=1mol×(1-20%)=0.8mol,n(NO2)=2mol×20%=0.4mol,平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為n(總)=1.6mol+0.8mol+0.4mol=2.8mol,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
(4)根據(jù)圖像可知:在其它條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)的NO平衡轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),同時(shí)該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),所以在恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有增大O2的濃度或適當(dāng)降低反應(yīng)溫度。【解析】II-a+b-cBC<40增大O2的濃度或適當(dāng)降低溫度20、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(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:反應(yīng)消耗SO2的濃度△c(SO2)=2×0.19mol/L=0.38mol/L,則平均反應(yīng)速率v(SO2)==0.038mol?L-1?min-1;
該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)K將減?。?/p>
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應(yīng)在20min時(shí)已經(jīng)達(dá)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(xué)計(jì)量數(shù)O2、CO2是1:2,說(shuō)明改變的條件可能是通入一定量的O2;也可能是適當(dāng)縮小容器的體積,使化學(xué)平衡正向移動(dòng),最終達(dá)到平衡狀態(tài),故合理選項(xiàng)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(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng);
將整理可得NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=-198kJ/mol;
(4)已知:反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030
反應(yīng)II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
將反應(yīng)I-II,整理可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K===2.5×10121;K的數(shù)值很大,說(shuō)明該反應(yīng)向正方向進(jìn)行的程度很大,因此該法能有效消除NO;CO尾氣污染;
(5)對(duì)于反應(yīng)NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g),在一定溫度下,在某恒定壓強(qiáng)為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH
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