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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年魯人新版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷131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、常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.NaHCO3溶液:K+、Cl-、B.由水電離出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:Al3+、Cl-D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SCN-2、某鋰離子電池以L(fǎng)iCoO2為正極材料(LiPF6?SO(CH3)2為電解質(zhì),Li+可自由移動(dòng));用該鋰離子電池作電源電解含鎳酸性廢水回收Ni的裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是。
A.中間隔室b可以得到的主要物質(zhì)Z是NaClB.若鋰離子電池工作tmin,維持電流強(qiáng)度為IA,理論回收Ni的質(zhì)量為g(已知F=96500C/mol)C.X、Y兩極電勢(shì)的關(guān)系為EX大于EY且充電時(shí)正極中的Li元素被氧化D.不可用水代替SO(CH3)2做溶劑3、常溫下將甲酸與NaOH溶液混合,所得溶液的PH=7則此溶液中A.C(HCOO﹣)>C(Na+)B.C(HCOO﹣)<C(Na+)C.(HCOO﹣)=C(Na+)D.無(wú)法確定關(guān)系4、下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A.石墨具有導(dǎo)電性,可用于制鉛筆芯B.SO2具有氧化性,可用于紙漿的漂白C.FeCl3溶液呈酸性,可用于刻蝕Cu制電路板D.稀硫酸具有酸性,可用于除去鐵銹5、下列說(shuō)法不正確的是A.汽油的不充分燃燒導(dǎo)致了汽車(chē)尾氣中氮氧化物的產(chǎn)生B.Fe2O3俗稱(chēng)鐵紅,可用作紅色油漆,是赤鐵礦的主要成分C.銅離子是重金屬離子,硫酸銅溶液可用于游泳池消毒D.泡沫滅火劑的有效成分是NaHCO3和Al2(SO4)3兩種溶液6、根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A室溫下,向苯酚鈉溶液中通入足量CO2,溶液變渾濁碳酸的酸性比苯酚的強(qiáng)B室溫下,向NaCl和KI混合溶液中滴加AgNO3溶液,出現(xiàn)黃色沉淀Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)C室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色Fe3+的氧化性比I2的弱D室溫下,用pH試紙測(cè)得:0.1mol·L–1Na2SO3溶液的pH約為10;0.1mol·L–1NaHSO3溶液的pH約為5HSO結(jié)合H+的能力比SO的強(qiáng)
A.AB.BC.CD.D7、下列物質(zhì)中,屬于弱電解質(zhì)的是A.CaCO3B.HClC.H2OD.Ba(OH)2評(píng)卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、在體積相同的密閉容器中分別加入一定量的催化劑、1molC2H5OH(g)和不同量的H2O(g),發(fā)生反應(yīng)C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)△H;測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)不同水醇比下乙醇轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。
已知:①水醇比為2:1時(shí);各點(diǎn)均已達(dá)到平衡狀態(tài)。
②不同的水醇比會(huì)影響催化劑的催化效果。
下列說(shuō)法正確的是A.△H>0B.該時(shí)間段內(nèi)用乙醇濃度變化表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率:vAEC.C.E兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)相同D.C三點(diǎn)中C點(diǎn)的催化劑催化效果最低9、H2在石墨烯負(fù)載型Pd單原子催化劑(Pd/SVG)上還原NO生成N2和NH3的路徑機(jī)理及活化能(kJ·mol–1)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A.H2還原NO生成N2的決速步為反應(yīng)⑥B.Pd/SVG上H2還原NO,更容易生成N2C.根據(jù)如圖數(shù)據(jù)可計(jì)算NO+5H=NH3+H2O的ΔHD.由圖可知,相同催化劑條件下反應(yīng)可能存在多種反應(yīng)歷程10、對(duì)于化學(xué)反應(yīng):3W(g)+2X(g)?4Y(g)+3Z(g)。下列反應(yīng)速率關(guān)系中,正確的是A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.2v(W)=3v(X)11、是形成酸雨的主要原因,取某化工區(qū)空氣樣本用蒸餾水處理,檢測(cè)所得溶液,所含離子及其濃度如下:。離子濃度/
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算可知A.B.C.D.12、室溫下,向20mL0.10mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入0.10mol·L-1的NaOH溶液,溶液中由水電離出H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)[-lgc水(H+)]與所加NaOH溶液體積關(guān)系如圖所示。若溶液混合引起的體積變化可忽略;下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是。
A.b點(diǎn)溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)B.c、e兩點(diǎn)溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)C.d點(diǎn)溶液中:c(Na+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.10mol·L-1D.f點(diǎn)溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)13、已知:p[c(HX)/c(X-)]=-lg[c(HX)/c(X-)]。室溫下,向0.1mol/LHX溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH隨p[c(HX)/c(X-)]變化關(guān)系如圖。下列說(shuō)法不正確的是:
A.溶液中水的電離程度:a>b>cB.圖中b點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4.75)C.c點(diǎn)溶液中:c(Na+)=l0c(HX)D.室溫下HX的電離常數(shù)為10-4.7514、由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是。
A.由X→Y反應(yīng)的ΔH=E1-E2B.由X→Z反應(yīng)的ΔH<0C.降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率評(píng)卷人得分三、填空題(共5題,共10分)15、830K時(shí);在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0;K=0.5,試回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______________.
(2)在相同溫度下,若起始時(shí)c(CO)=1mol?L﹣1,c(H2O)=2mol?L﹣1,反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,測(cè)得H2的濃度為0.5mol?L﹣1,則此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)_____(填“是”與“否”),此時(shí)v(正)______________v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),你判斷的依據(jù)是_______________________。
(3)若降低溫度,該反應(yīng)的K值將________,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率將______(均填“增大”“減小”或“不變”。下同)。
(4)平衡后再加1molCO和2molH2O,則CO的轉(zhuǎn)化率將_______16、工業(yè)上可利用CO2來(lái)制備清潔液體顏料甲醇;有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.6kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?H2O(g)+CO(g)△H2=+41kJ?mol-1
(1)反應(yīng)Ⅰ在___(填“低溫”或“高溫”)下可自發(fā)反應(yīng)。
(2)有利于提高上述反應(yīng)甲醇平衡產(chǎn)率的條件是___。
A.高溫高壓B.低溫低壓C.高溫低壓D.低溫高壓。
(3)在Cu﹣ZnO/ZrO2催化下,CO2和H2混合氣體,體積比1:3,總物質(zhì)的量amol進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率、CH3OH和CO選擇性隨溫度、壓強(qiáng)變化情況分別如圖所示(選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比)。
①下列說(shuō)法正確的是___。
A.壓強(qiáng)可影響產(chǎn)物的選擇性。
B.CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減小。
C.由圖1可知;反應(yīng)的最佳溫度為220℃左右。
D.及時(shí)分離出甲醇和水以及使氫氣和二氧化碳循環(huán)使用;可提高原料利用率。
②250℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器體積為VL,CO2轉(zhuǎn)化率為25%,CH3OH和CO選擇性均為50%,則該溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為_(kāi)__。
③分析圖2中CO選擇性下降的原因___。17、(1)一定條件下的密閉容器中,反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(二甲醚)(g)+CO2(g)ΔH<0達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是____
A.升高溫度B.加入催化劑C.減小CO2的濃度D.增加CO的濃度。
E.分離出二甲醚。
(2)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),在某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:。物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O濃度/(mol·L-1)0.440.60.6
①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)c(CH3OH)=____;該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=____。18、A.①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH=-177.7kJ/mol
②0.5H2SO4(l)+NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol
④CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ/mol
⑤HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
(1)上述熱化學(xué)方程式中,不正確的有____________________。(填序號(hào);以下同)
(2)上述反應(yīng)中,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是____________________________;上述反應(yīng)中,表示中和熱的熱化學(xué)方程式是________________________。
B.已知熱化學(xué)方程式:C(s,金剛石)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.41kJ/mol;C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.51kJ/mol
(3)則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____,由熱化學(xué)方程式看來(lái)更穩(wěn)定的碳的同素異形體是_____。19、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。
(1)合成氨工業(yè)是最基本的無(wú)機(jī)化工之一,氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工的主要原料。合成氨反應(yīng)中有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表:?;瘜W(xué)鍵H—HN≡NN—HE/kJ?mol-1436946391
①已知:合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea=508kJ?mol-1,則氨分解反應(yīng):NH3(g)N2(g)+H2(g)的活化能Ea=_____。
②圖1表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)如圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):_____(保留3位有效數(shù)字)。
③依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響,在如圖坐標(biāo)系中,畫(huà)出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開(kāi)始,隨溫度不斷升高,N2物質(zhì)的量變化的曲線(xiàn)示意圖_____。
(2)選擇性催化還原脫硝技術(shù)(SCR)是目前較成熟的煙氣脫硝技術(shù),該技術(shù)是指在溫度300~420℃之間和催化劑條件下,用還原劑(如NH3)選擇性地與NOx反應(yīng)。
①SCR脫硝技術(shù)中發(fā)生的主要反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H=-1625.5kJ?mol-1;氨氮比會(huì)直接影響該方法的脫硝率。350℃時(shí),只改變氨氣的投放量,氨氣的轉(zhuǎn)化率與氨氮比的關(guān)系如圖所示。當(dāng)>1.0時(shí),煙氣中NO濃度反而增大,主要原因是_____。
②堿性溶液處理煙氣中的氮氧化物也是一種脫硝的方法,寫(xiě)出NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽的化學(xué)反應(yīng)方程式_____。評(píng)卷人得分四、判斷題(共1題,共7分)20、在任何條件下,純水都呈中性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共4題,共12分)21、NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng):N2O42NO2;一定溫度下,體積為2L的密閉容器中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)曲線(xiàn)____________(填“X”或“Y”)表示NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。在0到1min中內(nèi)用X表示該反應(yīng)的速率是________________,該反應(yīng)達(dá)最大限度時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率_______。
(2)若上述反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)相同容器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,分別測(cè)得甲中v(NO2)=0.3mol·L-1·min-1,乙中y(N2O4)=0.2mol·L-1·min-1,則__________中反應(yīng)更快。
(3)下列描述能表示反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是______________________。
A.容器中X與Y的物質(zhì)的量相等
B.容器內(nèi)氣體的顏色不再改變。
C.2v(X)=v(Y)
D.容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變。
E.容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生變化。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理如右圖,該電池在使用過(guò)程中石墨Ⅱ電極上生成氧化物Y(N2O5),則石墨I(xiàn)電極是______________(填“正極”或“負(fù)極”),石墨Ⅱ的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________。
22、甲醇是一種重要的化工原料;在化工領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
(1)由合成氣(組成為H2、CO和少量CO2)直接制各甲醇;其主要過(guò)程包括以下2個(gè)反應(yīng):
I.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=-90.1kJ·mol-1
II.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ·mol-1。
①與反應(yīng)II比較,采用反應(yīng)I制備甲醇的優(yōu)點(diǎn)是___________(寫(xiě)出一個(gè)即可)。
②CO(g)與H2O(g)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
③恒溫恒容條件下,可用來(lái)判斷該反應(yīng)II達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有___________(填字母)。
A.CO2百分含量保持不變。
B.容器中H2濃度與CO2濃度比為1:3
C.容器中混合氣體的密度保持不變。
D.CO2的生成速率與CH3OH的生成速率相等。
(2)甲醇燃料電池由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染;可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注。其工作原理如圖所示:
①負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。
②若該電池中消耗6.4g甲醇,則轉(zhuǎn)移___________mol電子。
(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脫氮工藝進(jìn)行處理,在硝化細(xì)菌的作用下將NH最終氧化為HNO3,然后加入CH3OH,得到兩種無(wú)毒氣體。寫(xiě)出加入CH3OH后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________。23、霧霾的形成與汽車(chē)尾氣和燃煤有直接的關(guān)系;新近出版的《前沿科學(xué)》雜志刊發(fā)的中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院研究員的論文《汽車(chē)尾氣污染及其危害》,其中系統(tǒng)地闡述了汽車(chē)尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境及人體健康造成的嚴(yán)重危害。
(1)用SO2氣體可以消除汽車(chē)尾氣中的NO2,已知NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。一定條件下,將NO2與SO2以物質(zhì)的量比1∶2置于體積為1L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K=________________。
(2)目前降低尾氣中NO和CO的可行方法是在汽車(chē)排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器。NO和CO在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。在25℃和101kPa下;將2.0molNO;2.4molCO氣體通入到固定容積為2L的容器中,反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示:
①有害氣體NO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______________。
②20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致CO濃度減小,則改變的條件可能是________________(填字母)。
a.縮小容器體積b.增加CO的量c.降低溫度d.?dāng)U大容器體積。
(3)消除汽車(chē)尾氣中的NO2也可以用CO,已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-bkJ·mol-1;CO的燃燒熱ΔH=-ckJ·mol-1。寫(xiě)出消除汽車(chē)尾氣中NO2的污染時(shí),NO2與CO反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:________________。24、錳及其化合物在現(xiàn)代工業(yè);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用;同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)室中常用的重要試劑。
(1)KMnO4是強(qiáng)氧化劑,其溶液中c(H+)=c(OH-),則常溫下0.01mol?L-1的HMnO4溶液的pH=_____________。
(2)MnS常用于除去污水中的Pb2+等重金屬離子:Pb2+(aq)+MnS(s)?PbS(s)+Mn2+(aq),若經(jīng)過(guò)處理后的水中c(Mn2+)=1×10-6mol?L-1,則c(Pb2+)=______________[已知Ksp(PbS)=8×10-28、Ksp(MnS)=2×10-13]。
(3)錳是農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要微量元素,用硫酸錳溶液拌種可使農(nóng)作物產(chǎn)量提高10%~15%。某工廠(chǎng)利用回收的廢舊鋅錳干電池生成硫酸錳晶體(MnSO4?H2O)的流程如圖所示:
①M(fèi)nSO4中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型有_______________。
②濾渣Ⅱ的主要成分是____________,濾渣Ⅰ是一種黑色單質(zhì),“還原”過(guò)程中氧化產(chǎn)物是Fe3+,寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式_________,此反應(yīng)中MnO2的轉(zhuǎn)化率與溫度之間的關(guān)系如圖所示,則適宜的溫度是______________(填字母)。
a.40℃b.60℃c.80℃d.100℃
③“沉錳”中有無(wú)色無(wú)味的氣體生成,還有MnCO3?6Mn(OH)2?5H2O生成,寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。評(píng)卷人得分六、計(jì)算題(共2題,共18分)25、(1)已知乙炔(C2H2)氣體的燃燒熱為ΔH=-1299.6kJ·mol-1,請(qǐng)寫(xiě)出表示乙炔燃燒熱的熱化學(xué)方程式____________________________________。
(2)已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-560kJ·mol-l;
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1;
①若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2生成N2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為_(kāi)________,(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)值),放出的熱量為_(kāi)________kJ。
②若1molCH4還原NO2時(shí)放出的熱量為710kJ,則生成的N2和NO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)____。
(3)工業(yè)合成氨的反應(yīng)N2+3H2=2NH3的能量變化如圖所示;請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
①合成1molNH3(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ的熱量。
②已知:拆開(kāi)1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。則圖中的a=________kJ;1molN2(g)完全反應(yīng)生成NH3(g)產(chǎn)生的能量變化為_(kāi)_______kJ。26、在一定溫度下,將2molCO2和2molH2混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得CO的濃度為0.6mol·L-1。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___。
(2)在該溫度下將1molCO2、1molH2、1molCO、1molH2O充入2L的密閉容器中,則此時(shí)v(正)___(填“>”“=”或“<”)v(逆)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.在NaHCO3溶液中,可與發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子;不能大量共存,A錯(cuò)誤;
B.由水電離出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液呈現(xiàn)酸性或堿性,會(huì)在酸性條件下反應(yīng)生成水和二氧化碳,兩者不能共存,且Ca2+和在堿性條件下反應(yīng)也不能大量共存;B錯(cuò)誤;
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液顯酸性;該組離子不反應(yīng),可大量共存,C正確;
D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中,SCN-會(huì)與Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而不共存;D錯(cuò)誤;
故選C。2、C【分析】【分析】
電解含鎳酸性廢水目的回收Ni,則c區(qū)應(yīng)Ni2+得電子生成Ni,則Y電極流出電子,Y為該鋰離子電池的負(fù)極,X是正極;c區(qū)是陰極區(qū),溶液中的陰離子Cl-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入b區(qū)并留在b區(qū);a區(qū)是陽(yáng)極區(qū),溶液中的陽(yáng)離子Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入b區(qū)并留在b區(qū)。
【詳解】
A.據(jù)分析,中間隔室b可以得到的主要物質(zhì)Z是NaCl;A正確;
B.根據(jù)得失電子總數(shù)相等,若鋰離子電池工作tmin,維持電流強(qiáng)度為IA,則轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量為Ni~2e-,則理論回收Ni的質(zhì)量為g;B正確;
C.據(jù)分析,X是正極,Y是負(fù)極,X、Y兩極電勢(shì)的關(guān)系為EX大于EY,該放電時(shí)正極反應(yīng)式:Li++e-+CoO2=LiCoO2,充電時(shí)正極反應(yīng)式:LiCoO2-e-=Li++CoO2;Li元素化合價(jià)未改變,C錯(cuò)誤;
D.據(jù)分析,該鋰離子電池的負(fù)極,即Y極存在鋰單質(zhì),其易與水發(fā)生反應(yīng),故不可用水代替SO(CH3)2做溶劑;D正確;
故選C。3、C【分析】【分析】
根據(jù)電荷守恒來(lái)比較氫氧化鈉和甲酸反應(yīng)后溶液中離子濃度的大小;抓住常溫下酸堿反應(yīng)后所得溶液的pH=7為中性來(lái)分析解答。
【詳解】
甲酸和氫氧化鈉溶液混合后發(fā)生反應(yīng):HCOOH+NaOH=HCOONa+H2O,由電荷守恒知c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(HCOO﹣),又因?yàn)閜H=7,所以c(H+)=c(OH﹣),所以c(HCOO﹣)=c(Na+);
故選:C。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.石墨具有導(dǎo)電性與制作鉛筆芯無(wú)關(guān)系;故A不符合題意;
B.紙漿漂白,利用SO2的漂白性;不是氧化性,故B不符合題意;
C.刻蝕Cu制電路板,發(fā)生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,體現(xiàn)Fe3+的氧化性;故C不符合題意;
D.鐵銹是Fe2O3,屬于堿性氧化物,與稀硫酸發(fā)生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;體現(xiàn)稀硫酸的酸性,故D符合題意;
故答案為D。5、A【分析】【詳解】
A.汽油中無(wú)氮元素,氮氧化物產(chǎn)生的原因是內(nèi)燃機(jī)的高溫環(huán)境使空氣中的N2與O2化合形成NO;A錯(cuò)誤;
B.Fe2O3是一種紅色固體;俗稱(chēng)鐵紅,可用作紅色油漆,是赤鐵礦的主要成分,B正確;
C.銅離子是重金屬離子;可以使蛋白質(zhì)變性,可以用于生活用水的消毒,但不能用于飲用水的消毒,C正確;
D.泡沫滅火劑的有效成分是NaHCO3和Al2(SO4)3兩種溶液;使用時(shí)兩種溶液混合,發(fā)生雙水解反應(yīng),產(chǎn)生大量二氧化碳,D正確;
綜上所述答案為A。6、A【分析】【詳解】
A.向苯酚鈉溶液中通入足量CO2;溶液變渾濁,說(shuō)明有苯酚生成,根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理可知碳酸的酸性比苯酚的強(qiáng),故A正確;
B.若NaCl和KI的濃度相同;生成黃色沉淀可以說(shuō)明AgI更難溶,NaCl和KI的混合溶液的濃度未知,無(wú)法得出相應(yīng)結(jié)論,故B錯(cuò)誤;
C.滴加淀粉變藍(lán)說(shuō)明Fe3+將I-氧化生成碘單質(zhì),則Fe3+的氧化性比I2的強(qiáng);故C錯(cuò)誤;
D.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明SO的水解程度更大,則SO結(jié)合氫離子的能力更強(qiáng);故D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為A。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.碳酸鈣是難溶性鹽;溶于水的碳酸鈣完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),故A不符合題;
B.氯化氫在水溶液中完全電離;屬于強(qiáng)電解質(zhì),故B不符合題;
C.水分子在水分子的作用下能發(fā)生微弱電離;屬于弱電解質(zhì),故C正確;
D.氫氧化鋇在水溶液中完全電離;屬于強(qiáng)電解質(zhì),故D不符合題;
故選C。二、多選題(共7題,共14分)8、AD【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圖中信息可知其他條件相同時(shí),溫度升高,乙醇轉(zhuǎn)化率上升,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0;A正確;
B.A點(diǎn)水醇比為4:1,E點(diǎn)水醇比為2:1,A點(diǎn)乙醇濃度更大,但是E點(diǎn)溫度更高,從而導(dǎo)致vA和vE大小不可判斷;B錯(cuò)誤;
C.C;E兩點(diǎn)溫度不同;對(duì)應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不相同,C錯(cuò)誤;
D.A;B、C三點(diǎn)溫度相同;C點(diǎn)水醇比最大,若其他條件相同時(shí),C點(diǎn)乙醇轉(zhuǎn)化率應(yīng)為最大,但是根據(jù)圖中信息可知C點(diǎn)乙醇轉(zhuǎn)化率最低,所以C點(diǎn)的催化劑催化效果最低,D正確;
答案選AD。9、BC【分析】【詳解】
A.活化能最大的為決速步,則H2還原NO生成N2的決速步為反應(yīng)⑥;A正確;
B.由圖知,Pd/SVG上H2還原NO,經(jīng)過(guò)①到⑤即可生成氨氣、經(jīng)過(guò)①到⑧步才能生成氮?dú)?、而決速步反應(yīng)⑥的活化能最大、發(fā)生最困難,則更容易生成NH3、不容易生成N2;B不正確;
C.根據(jù)如圖數(shù)據(jù)可計(jì)算NO+5H=NH3+H2O的正反應(yīng)的活化能;不知道逆反應(yīng)的活化能;故不能計(jì)算ΔH,C不正確;
D.由圖可知;相同催化劑條件下反應(yīng)可能存在多種反應(yīng)歷程;可能得到不同產(chǎn)物,D正確;
答案選BC。10、CD【分析】【詳解】
W;X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3:2:4:3;且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則:
A.v(W)=v(Z);故A錯(cuò)誤;
B.2v(Z)=3v(X);故B錯(cuò)誤;
C.2v(X)=v(Y);故C正確;
D.2v(W)=3v(X);故D正確;
故選CD。11、AB【分析】【詳解】
溶液呈電中性,則則得a=則pH=4;
答案選AB。12、AC【分析】【分析】
圖像b點(diǎn)對(duì)應(yīng)所加V(NaOH)=10mL,此時(shí)CH3COOH被中和一半,故b點(diǎn)組成為CH3COOH和CH3COONa,兩者近似相等;d點(diǎn)所加V(NaOH)=20mL,此時(shí)CH3COOH被完全中和,故d點(diǎn)組成為CH3COONa;f點(diǎn)所加V(NaOH)=40mL,此時(shí)NaOH相當(dāng)于原醋酸的兩倍,故f點(diǎn)組成為CH3COONa和NaOH,兩者近似相等;c點(diǎn)時(shí)CH3COOH未完全中和,故組成為CH3COOH和CH3COONa,由圖像縱坐標(biāo)得c水(H+)=10-7mol/L=c水(OH-),此時(shí)只有水電離產(chǎn)生OH-(注意CH3COO-水解生成的OH-實(shí)際也來(lái)源于水),故c(OH-)=c水(OH-)=10-7mol/L,根據(jù)Kw求得c(H+)=10-7mol/L,pH=7,溶液顯中性;e點(diǎn)組成為CH3COONa和NaOH;溶液顯堿性。
【詳解】
A.b點(diǎn):c(CH3COOH):c(CH3COONa)≈1:1,對(duì)比c點(diǎn)可知b點(diǎn)溶液呈酸性,說(shuō)明CH3COOH電離程度大于CH3COO-水解程度,故c(CH3COO-)>c(CH3COOH),c(Na+)保持不變,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),由電荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)>c(CH3COOH)+c(H+);可知A正確;
B.c點(diǎn)顯中性,關(guān)系成立,但e點(diǎn)顯堿性,c(OH-)>c(H+),根據(jù)電荷守恒知c(Na+)>c(CH3COO-);B錯(cuò)誤;
C.d點(diǎn)組成為CH3COONa,根據(jù)物料守恒c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=(注意兩者等體積混合濃度被稀釋為原來(lái)一半);故左右兩邊相加之和為0.1mol/L,C正確;
D.f點(diǎn)組成:c(CH3COONa):c(NaOH)≈1:1,c(Na+)相當(dāng)于兩份,c(CH3COO-)相當(dāng)于一份,故c(Na+)>c(CH3COO-),此時(shí)NaOH完全電離產(chǎn)生的OH-與CH3COO-近似相等,由于CH3COO-水解導(dǎo)致自身減少,OH-變多,故c(OH-)>c(CH3COO-),即大小順序?yàn)椋篶(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+);D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】
①注意圖像縱坐標(biāo)不是溶液中總的c(H+),僅僅是c水(H+),不能直接換算成pH;②混合過(guò)程中注意濃度稀釋的問(wèn)題。13、AC【分析】【分析】
電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,因此用a或c點(diǎn)進(jìn)行判斷,用a點(diǎn)進(jìn)行分析,c(H+)=10-3.75mol·L-1,HX的電離平衡常數(shù)的表達(dá)式代入數(shù)值,Ka=10-4.75,由于a、b、c均為酸性溶液,因此溶質(zhì)均為HX和NaX,不可能是NaX或NaX和NaOH,pH<7說(shuō)明HX的電離程度大于X-的水解程度,即只考慮HX電離產(chǎn)生H+對(duì)水的抑制作用;然后進(jìn)行分析;
【詳解】
A.根據(jù)上述分析,pH<7說(shuō)明HX的電離程度大于X-的水解程度,HX電離出H+對(duì)水電離起到抑制作用,H+濃度越小,pH越大,對(duì)水的電離抑制能力越弱,即溶液中水的電離程度:a
B.根據(jù)上述分析,HX的電離平衡常數(shù)Ka=10-4.75,b點(diǎn)時(shí),則c(H+)=10-4.75mol·L-1,b點(diǎn)坐標(biāo)是(0;4.75),B正確;
C.c點(diǎn)溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),根據(jù)c點(diǎn)坐標(biāo),代入電荷守恒得到c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+10c(HX),因?yàn)槿芤猴@酸性,c(H+)>c(OH-),推出c(Na+)<10c(HX);C不正確;
D.根據(jù)上述分析可知:室溫下HX的電離常數(shù)為10-4.75;D正確;
故選AC。14、BC【分析】【詳解】
A.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),由反應(yīng)的ΔH=E3?E2;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.由圖像可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即由反應(yīng)的ΔH<0;B項(xiàng)正確;
C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2X(g)3Y(g);該反應(yīng)是氣體系數(shù)和增加的可逆反應(yīng),降低壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),有利于提高Y的產(chǎn)率,C項(xiàng)正確;
D.由B分析可知;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),Z的產(chǎn)率降低,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選BC。三、填空題(共5題,共10分)15、略
【分析】【分析】
(1)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值;
(2)由三段法可得:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)之間的關(guān)系判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)及平衡移動(dòng)的方向;
(3)該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,K值增大;降低溫度,反應(yīng)速率減?。?/p>
(4)平衡后再加1molCO和2molH2O;達(dá)到的新的平衡與原平衡等效。
【詳解】
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
(2)由分析可知濃度商Qc===c(正)大于v(逆);
(3)該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,K值增大;降低溫度,反應(yīng)速率減??;
(4)平衡后再加1molCO和2molH2O,達(dá)到的新的平衡與原平衡等效,因此CO的轉(zhuǎn)化率不變?!窘馕觥竣?②.否③.大于④.此時(shí)濃度商Qc=0.33<0.5,向正反應(yīng)方向進(jìn)行⑤.增大⑥.減小⑦.不變16、略
【分析】【分析】
根據(jù)吉布斯自由能判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件;根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析解答;根據(jù)轉(zhuǎn)化率;平衡常數(shù)的表達(dá)式分析解答。
【詳解】
(1)對(duì)于反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.6kJ?mol﹣1;△H<0,△S<0,則如反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,應(yīng)滿(mǎn)足△H﹣T?△S<0,低溫下即可進(jìn)行,故答案為:低溫;
(2)反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.6kJ?mol﹣1;由化學(xué)計(jì)量數(shù)可知,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),且正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動(dòng),則低溫高壓有利于提高甲醇的產(chǎn)率,故答案為:D;
(3)①A.增大壓強(qiáng);反應(yīng)Ⅰ正向移動(dòng),甲醇的產(chǎn)率增大,說(shuō)明壓強(qiáng)影響產(chǎn)物的選擇性,故A正確;
B.反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng);生成溫度,平衡逆向移動(dòng),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故B錯(cuò)誤;
C.由圖1可知;反應(yīng)的溫度控制在220℃左右時(shí),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率;甲醇的含量較大,CO的含量較小,升高到240℃以后,甲醇的選擇性減小,則反應(yīng)的最佳溫度為220℃左右,故C正確;
D.及時(shí)分離出甲醇和水;可使平衡正向移動(dòng),且循環(huán)使用氫氣和二氧化碳,可提供原料的利用率,故D正確,故答案為:ACD;
②在Cu﹣ZnO/ZrO2催化下,CO2和H2混合氣體;體積比1:3,總物質(zhì)的量amol進(jìn)行反應(yīng);
250℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器體積為VL,CO2轉(zhuǎn)化率為25%,CH3OH和CO選擇性均為50%,由方程式可知,消耗n(CO2)=×25%mol=mol,生成CH3OH和CO共mol,分別為mol,生成n(H2O)=mol,兩個(gè)反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的量為mol×3+mol=mol,則剩余氫氣的物質(zhì)的量為mol﹣mol=mol,則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)故答案為:
③對(duì)于反應(yīng)Ⅱ,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),但對(duì)應(yīng)反應(yīng)Ⅰ,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致反應(yīng)物的濃度降低,生成水的濃度增大,則導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動(dòng),CO的選擇性下降,故答案為:增大壓強(qiáng),有利于反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng),使反應(yīng)物濃度減小,從而使反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng),CO選擇性下降?!窘馕觥康蜏谼ACD增大壓強(qiáng),有利于反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng),使反應(yīng)物濃度減小,從而使反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng),CO選擇性下降17、略
【分析】【詳解】
(1)A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng);升高溫度平衡左移,CO轉(zhuǎn)化率減小,A不選;
B.加入催化劑;平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變,B不選;
C.減少CO2的濃度;平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大,C選;
D.增大CO濃度;平衡右移,但CO轉(zhuǎn)化率降低,D不選;
E.分離出二甲醚;平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大,E選;
故要提高CO的轉(zhuǎn)化率;可以采取的措施是CE;
(2)①此時(shí)的濃度商反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故v(正)>v(逆);
②設(shè)平衡時(shí)CH3OCH3(g)、H2O的濃度為(0.6mol·L-1+x),則甲醇的濃度為(0.44mol·L-1-2x),根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式解得x=0.2mol·L-1,故此時(shí)c(CH3OH)=0.44mol·L-1-2x=0.04mol·L-1,甲醇的起始濃度為(0.44+1.2)mol·L-1=1.64mol·L-1,其平衡濃度為0.04mol·L-1,10min內(nèi)變化的濃度為1.6mol·L-1,故v(CH3OH)==0.16mol·(L·min)-1?!窘馕觥竣?CE②.>③.0.04mol/L④.0.16mol/(L·min)18、略
【分析】【分析】
判斷熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)是否正確,首先要保證符合基本的守恒關(guān)系,其次要正確標(biāo)注各物質(zhì)的聚集狀態(tài),最后要注意ΔH的數(shù)值要與化學(xué)計(jì)量系數(shù)對(duì)應(yīng),符號(hào)和單位要正確書(shū)寫(xiě),至于溫度和壓強(qiáng)一般的反應(yīng)不需要特殊標(biāo)注。描述燃燒熱的熱化學(xué)方程式,務(wù)必要保證可燃物的化學(xué)計(jì)量系數(shù)為1,并且生成的是指定產(chǎn)物,如可燃物中的C元素轉(zhuǎn)化為CO2(g),H元素轉(zhuǎn)化為H2O(l)等。
【詳解】
A.(1)碳酸鈣分解生成CO2和CaO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此熱化學(xué)方程式①中的焓變應(yīng)是正值,故①錯(cuò)誤;硫酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行的,因此H2SO4,NaOH和Na2SO4的聚集狀態(tài)應(yīng)標(biāo)注為aq而非l;故②錯(cuò)誤;
(2)熱化學(xué)方程式③,④中可燃物C,CO的化學(xué)計(jì)量系數(shù)均為1,并且C元素最終都只生成了CO2(g);因此③④分別表示的是C,CO的燃燒熱的熱化學(xué)方程式;
(3)硝酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)只生成水;并且熱化學(xué)方程式⑤中,水的化學(xué)計(jì)量系數(shù)為1,所以⑤可以表示中和熱的熱化學(xué)方程式;
B.由題可知1mol金剛石轉(zhuǎn)化為1mol石墨的反應(yīng)所以相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:C(s,金剛石)=C(s,石墨)該反應(yīng)是放熱反應(yīng),說(shuō)明1mol石墨中存儲(chǔ)的化學(xué)能更少,所以相同條件下,石墨更為穩(wěn)定?!窘馕觥竣佗冖邰堍軨(s,金剛石))=C(s,石墨)ΔH=-1.9kJ/mol石墨19、略
【分析】【分析】
⑴①先根據(jù)化學(xué)鍵能計(jì)算焓變,焓變又等于正反應(yīng)活化能減去逆反應(yīng)活化能,注意可逆反應(yīng)方程式變化;②圖1表示500℃、60.0MPa條件下,假設(shè)放入1molN2,3molH2,建立三段式進(jìn)行計(jì)算;③依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響,從通入原料氣開(kāi)始,隨溫度不斷升高,N2物質(zhì)的量先不變;當(dāng)溫度達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí),開(kāi)始反應(yīng),不斷減小,建立平衡,溫度繼續(xù)增加,平衡逆向移動(dòng),氮?dú)馕镔|(zhì)的量增加。
⑵①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),反應(yīng)中有氧氣參與反應(yīng),當(dāng)>1.0時(shí),煙氣中NO濃度反而增大,剩余氨氣,氨氣可能與氧氣反應(yīng)生成NO;②NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽,NO2中氮化合價(jià)既升高又降低,形成兩種鹽NaNO3和NaNO2;則另一種鹽則為碳酸氫鈉。
【詳解】
⑴①已知:合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea=508kJ?mol-1;
ΔH=946kJ?mol?1+3×436kJ?mol?1?6×391kJ?mol?1=?92kJ?mol?1,ΔH=Ea–E(逆)=?92kJ?mol?1,E(逆)=?Ea?92kJ?mol?1=?600kJ?mol?1,則氨分解反應(yīng):NH3(g)N2(g)+H2(g)的活化能Ea=300kJ?mol?1;故答案為:300kJ?mol?1。
②圖1表示500℃、60.0MPa條件下,假設(shè)放入1molN2,3molH2;
解得x=0.592,a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù)故答案為14.5%。
③依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響,從通入原料氣開(kāi)始,隨溫度不斷升高,N2物質(zhì)的量先不變,當(dāng)溫度達(dá)到反應(yīng)溫度時(shí),開(kāi)始反應(yīng),不斷減小,建立平衡,溫度繼續(xù)增加,平衡逆向移動(dòng),氮?dú)馕镔|(zhì)的量增加,其變化的曲線(xiàn)示意圖為故答案為:
⑵①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),氧氣參與了反應(yīng),當(dāng)>1.0時(shí);煙氣中NO濃度反而增大,剩余氨氣,氨氣可能與氧氣反應(yīng)生成NO,故答案為:過(guò)量氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO。
②NO2被Na2CO3溶液吸收生成三種鹽,NO2中氮化合價(jià)既升高又降低,形成兩種鹽NaNO3和NaNO2,則另一種鹽則為碳酸氫鈉,因此化學(xué)反應(yīng)方程式2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO3+NaNO2+2NaHCO3;故答案為:2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO3+NaNO2+2NaHCO3。【解析】300kJ?mol-114.5%或0.145過(guò)量氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO3+NaNO2+2NaHCO3四、判斷題(共1題,共7分)20、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何條件下,純水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),因此純水都呈中性,故該說(shuō)法是正確的。五、原理綜合題(共4題,共12分)21、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖知,1min時(shí)△n(X)=(0.6-0.4)mol=0.2mol、△n(Y)=(1.0-0.6)mol=0.4mol,X、Y的計(jì)量數(shù)之比為0.2mol:0.4mol=1:2,據(jù)此結(jié)合反判斷X、Y;根據(jù)v=計(jì)算v(X);該反應(yīng)達(dá)限度時(shí),消耗的Y為0.6mol,轉(zhuǎn)化率=×100%;
(2)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比;結(jié)合轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)比較反應(yīng)速率大小;
(3)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí);正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度;百分含量不再變化,據(jù)此判斷;
(4)該燃料電池中,負(fù)極上通入NO2,正極上通入O2,根據(jù)電解質(zhì)知,負(fù)極電極反應(yīng)式為NO2-e-+NO3-═N2O5,正極電極反應(yīng)式為O2+2N2O5+4e-═4NO3-。
【詳解】
(1)根據(jù)圖知,1min時(shí)△n(X)=(0.6-0.4)mol=0.2mol、△n(Y)=(1.0-0.6)mol=0.4mol,X、Y的計(jì)量數(shù)之比為0.2mol:0.4mol=1:2,根據(jù)反應(yīng)N2O4(g)(無(wú)色)?2NO2(g)(紅棕色)可知,曲線(xiàn)Y表示NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系曲線(xiàn);在0到1min中內(nèi)用X表示該反應(yīng)的速率為:v(X)==0.1mol/(L?min);該反應(yīng)達(dá)到最大限度時(shí),Y的物質(zhì)的量為0.4mol,則Y的轉(zhuǎn)化率為:×100%=60%;
(2)若上述反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)相同容器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,分別測(cè)得甲中v(NO2)=0.3mol?L-1?min-1,乙中v(N2O4)=0.2mol?L-1?min-1,轉(zhuǎn)化成v(NO2)=0.4mol?L-1?min-1;所以乙中反應(yīng)更快;
(3)A.容器中X與Y的物質(zhì)的量相等;無(wú)法判斷各組分的濃度是否繼續(xù)變化,則無(wú)法判斷平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.容器內(nèi)氣體的顏色不再改變;則二氧化氮濃度不變,能夠說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;
C.2v(X)=v(Y);沒(méi)有指出正逆反應(yīng)速率,無(wú)法判斷平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng);而氣體總質(zhì)量不變,則混合氣體的平均相對(duì)分子量為變量,當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變時(shí),表明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;
E.反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變;容器的體積不變,該反應(yīng)中混合氣體密度為定值,不能根據(jù)容器內(nèi)氣體的密度判斷平衡狀態(tài),故E錯(cuò)誤;
故答案為:BD;
(4)由題意,NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,燃料電池中,通入燃料的一極為為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,則石墨Ⅰ正極,石墨Ⅱ作負(fù)極,石墨Ⅱ電極上生成氧化物Y(N2O5),則負(fù)極電極反應(yīng)式為:NO2-e-+NO3-═N2O5。
【點(diǎn)睛】
本題易錯(cuò)點(diǎn)為(3),判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),只需要判斷是否是由變量變?yōu)椴蛔兞浚蛑苯痈鶕?jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷,始終保持不變的量則不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)?!窘馕觥縔0.1mol·L-1·min-160%乙BD正極NO2-e-+NO3-═N2O522、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①反應(yīng)1是化合反應(yīng);反應(yīng)物中所有的原子都進(jìn)入到了甲醇中,因此與反應(yīng)2相比,反應(yīng)1的優(yōu)點(diǎn)是:原子利用率高,故答案為:無(wú)副產(chǎn)物生成,原子利用率高或放出能量多;
②反應(yīng)I-II,可得答案為:
③
A.CO2百分含量保持不變;說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),故A正確;
B.開(kāi)始容器內(nèi)氫氣和二氧化碳的濃度未知;轉(zhuǎn)化率也未知,因此平衡時(shí)的濃度比不確定,故B錯(cuò)誤;
C.恒容容器;體積不變,且化學(xué)反應(yīng)式質(zhì)量守恒的。因此密度一直保持不變,無(wú)法說(shuō)明達(dá)到平衡,故C錯(cuò)誤;
D.CO2的生成速率和CH3OH的生成速率;說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡,故D正確;
故選AD;
(2)①根據(jù)圖知,交換膜是質(zhì)子交換膜,則電解質(zhì)溶液呈酸性,根據(jù)氫離子移動(dòng)方向知,通入a的電極為負(fù)極、通入b的電極為正極,負(fù)極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式為故答案為
②6.4g甲醇相當(dāng)于據(jù)電極反應(yīng)方程式轉(zhuǎn)移6mol電子消耗1molCH3OH,故0.2molCH3OH轉(zhuǎn)移1.2mol電子;故答案為:1.2;
(3)在硝化細(xì)菌的作用下將最終氧化為HNO3,然后加入CH3OH,得到兩種無(wú)毒氣體,故加入CH3OH后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式故答案為:【解析】無(wú)副產(chǎn)物生成,原子利用率高或放出能量多AD1.223、略
【分析】【分析】
(1)利用三段法計(jì)算平衡時(shí)的濃度來(lái)計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù);平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積,依據(jù)計(jì)算得到的平衡狀態(tài)下物質(zhì)的濃度計(jì)算平衡常數(shù);
(2)①根據(jù)氮?dú)鉂舛扔?jì)算參加反應(yīng)的一氧化氮濃度,再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算NO的轉(zhuǎn)化率,根據(jù)v(NO)=計(jì)算;
②若改變反應(yīng)條件;導(dǎo)致CO濃度減小,可以采用改變溫度或容器容積的方法;
(3)①2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-akJ?mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-bkJ?mol-1;
③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-ckJ?mol-1
將方程式①-②+2③得到。
【詳解】
(1)可逆反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H>0;設(shè)加入的二氧化氮的物質(zhì)的量為a,則二氧化硫的為2a;
則(a?x):(2a?x)=1:6,x=a,則平衡時(shí),C(NO2)=mol/L=C(SO2)==C(SO3)=C(NO)=平衡常數(shù)K===2.67(或);
(2)①0~~15min△C(N2)=0.2mol/L,同一可逆反應(yīng)中,各物質(zhì)濃度變化之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以△C(NO)=2△C(N2)=0.4mol/L,NO的轉(zhuǎn)化率==40%;
②a.縮小容器體積;壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但平衡時(shí)CO濃度大于第一次平衡濃度,故a錯(cuò)誤;
b.增加CO的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但CO的轉(zhuǎn)化率減小,所以CO的濃度增大,故b錯(cuò)誤;
c.降低溫度;平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則CO的濃度減小,故c正確;
d.擴(kuò)大容器體積;壓強(qiáng)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),但平衡時(shí)CO濃度小于第一次平衡濃度,故d正確;
故答案為:cd;
(3)①2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=?akJ?mol?1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-bkJ?mol-1;
③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-ckJ?mol-1
將方程式①?②+2③得4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=(-a+b-2c)kJ·mol-1。【解析】2.67(或)40%cd4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=(-a+b-2c)kJ·mol-124、略
【分析】【分析】
(3)廢舊電池預(yù)處理后得到MnO2和炭粉,加入硫酸和硫酸亞鐵溶液,二氧化錳具有強(qiáng)氧化性,將亞鐵離子氧化成鐵離子,得到濾渣I為C,濾液中主要含F(xiàn)e3+和Mn2+;加入雙氧水將過(guò)量的亞鐵離子氧化,然后加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值4.5,得到Fe(OH)3沉淀,除去Fe3
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