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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2025年滬科版選擇性必修1化學上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______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8題,共16分)1、在一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min后該反應達到平衡,生成0.8molD,并測得C的濃度為0.2mol/L,下列判斷錯誤的是()A.x=lB.2min內(nèi)A的反應速率為0.3mo/(L·min)C.B的轉(zhuǎn)化率為40%D.再充入3molA和1molB,重新平衡后B的轉(zhuǎn)化率不變2、下列操作或事實不能用勒夏特列原理解釋的是A.其他條件不變,對和組成的平衡體系加壓后顏色變深B.把球浸泡在冰水中,氣體顏色變淺C.向含有的紅色溶液中加入鐵粉,振蕩,溶液顏色變淺D.用飽和食鹽水除去中的HCl,可減少的損失3、下列實驗操作及現(xiàn)象一定能得出相應結(jié)論的是。選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A向酸性KMnO4溶液中通入SO2溶液由紫色變?yōu)闊o色SO2具有漂白性B向CuSO4溶液中通入H2S出現(xiàn)黑色沉淀酸性:H2S>H2SO4C將大理石投入一定濃度的醋酸溶液中大理石溶解并產(chǎn)生氣體Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3)D向溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成該溶液中一定含有SOA.AB.BC.CD.D4、中國科學院金屬研究所發(fā)現(xiàn)采用Na2SnO3和NaOH混合促進劑,可明顯提高鋁與水反應制氫系統(tǒng)的性能,制氫機理如圖。Na2SnO3溶液顯堿性,NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的值;下列說法不正確的是。
A.1L0.1mol·L-1Na2SnO3溶液中陰離子數(shù)目大于0.1NAB.該過程中存在6Al+3Na2SnO3+15H2O=3Sn+6NaAl(OH)4+3H2↑C.標準狀況下,反應過程中生成33.6LH2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為9NAD.Al-Sn原電池的形成,能提高產(chǎn)氫速率,析氫反應主要發(fā)生在Sn上5、臭氧(O3)是一種強氧化劑,常用于消毒滅菌等,可用下圖電解稀硫酸制得O3;下列說法正確的是。
A.圖中特制惰性電極C為陽極B.電解一段時間后停止電解,溶液的pH顯著變大C.電解開始后電子的移動方向為:A→C→D→BD.電解一段時間后F處分別收集到xL和yL氣體(標準狀況),則F處收集的氣體中O3所占的體積分數(shù)為(忽略O3的分解)6、如圖所示;在水槽中裝入蒸餾水后,鐵塊腐蝕速率的大小順序正確的是。
A.I>II>IIIB.I>III>IIC.II>I>IIID.II>III>I7、對下列圖象描述正確的是()
A.圖①可表示將氨氣通入醋酸溶液至過量過程中溶液導電性的變化B.根據(jù)圖②可判斷可逆反應A2(g)+3B2(g)2AB3(g)的△H>0C.圖③表示等體積、等pH的鹽酸與醋酸溶液分別與足量的鎂粉發(fā)生反應產(chǎn)生氫氣的體積(V)隨時的變化的示意圖D.圖④表示壓強對可逆反應A(g)+B(g)2C(g)+D(g)的影響,乙的壓強大8、常溫下,用0.2mol·L-1鹽酸滴定25.00mL0.2mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液pH、NH和NH3·H2O的物質(zhì)的量分數(shù)與滴加鹽酸體積的關系如圖所示。下列敘述正確的是。
A.曲線①代表φ(NH),曲線②代表φ(NH3·H2O)B.a點溶液中存在c(Cl-)>c(NH)=c(NH3·H2O)C.NH3·H2O的電離常數(shù)的數(shù)量級為10-4D.應選用甲基橙為指示劑,滴定終點溶液的顏色變化為黃色變?yōu)榧t色評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)9、如表是不同溫度下水的離子積的數(shù)據(jù):。溫度25水的離子積a
試回答以下問題:
若則a______填“”、“”或“”做此判斷的理由是______.
時,某溶液中取該溶液1mL加水稀釋至10mL,則稀釋后溶液中______.
在溫度下,將的NaOH溶液aL與的溶液bL混合,若所得混合液則a:______.10、能被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?;其開發(fā)利用是科學家們研究的重要課題。試回答下列問題:
(1)氫氣也可以作為化工生產(chǎn)的原料,如一定的條件下,合成氨反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),該反應的平衡常數(shù)表達式為:_______。在2L的恒容密閉容器中加入1.8molH2和0.6molN2,其中N2的量隨時間的變化曲線如圖。從llmin起,在其它條件不變的情況下,壓縮容器的體積為1L,則n(N2)的變化曲線為:_______(填“a”或“b”或“c”或“d”),達新平衡時,c(N2)的數(shù)值為:_______。
(2)在工業(yè)上也可以利用氫氣合成液體燃料。如:工業(yè)上合成甲醇的反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,該過程既可以減弱CO2的溫室效應,又可以充分利用CO2.反應過程中部分數(shù)據(jù)見下表(起始:T1℃、2.0L密閉容器):。反應時間CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)容器I恒溫恒壓0min260010min4.520min130min1容器II絕熱恒容0min0022
達到平衡時,反應I、II對比:平衡常數(shù)K(I)_______K(II)(填“>”“<”或“=”)。保持其他條件不變的情況下,若30min時只向容器I中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),則平衡_______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
(3)100kPa時,絕熱密閉容器中發(fā)生反應2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)。一定壓強下;NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關系曲線如圖所示。
300℃時,VmLNO和0.5mLO2混合發(fā)生該反應,最終混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為:_______(用含V的計算式表示)。圖中A、B、C三點表示不同溫度、壓強下達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率,則_______點對應的壓強最大。若氧氣中混有氮氣,容器中還同時發(fā)生了如下反應N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180kJ/mol,則此反應對NO的轉(zhuǎn)化率的影響是_______(填“增大”、“減小”或“無法判斷”),理由是_______。11、乙基叔丁基酸(以ETBE表示)是一種性能優(yōu)良的高辛烷值汽油調(diào)和劑,用乙醇與異丁烯(以TB表示)催化合成ETBE.反應為向剛性恒容容器中按物質(zhì)的量之比1∶1充入乙醇和異丁烯,在溫度為與時異丁烯的轉(zhuǎn)化率隨時間變化如圖所示。
回答下列問題:
(1)與乙醇互為同分異構(gòu)體的某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為____,異丁烯的官能團名稱為____。
(2)___(選填“>”?“=”或“<”),該反應的正反應為____(選填“吸熱”或“放熱”)反應。
(3)a?b?c三點,逆反應速率最大的點是_____。
(4)時,容器內(nèi)起始總壓為則平衡常數(shù)____(為壓強平衡常數(shù),用平衡分壓代替平衡濃度計算)。12、合成氨反應的限度。
(1)合成氨反應的特點。合成氨反應——可逆性:反應為_______反應——體積變化:正反應是氣體體積_______的反應——體積變化:正反應是氣體體積_______的反應——焓變:_______0,熵變:_______0——焓變:_______0,熵變:_______0——常溫下自發(fā)性:_______自發(fā)進行——常溫下自發(fā)性:_______自發(fā)進行
(2)影響因素。
①外界條件:_______溫度、_______壓強;有利于化學平衡向合成氨的方向移動。
②投料比:溫度壓強一定時,的體積比為_______時平衡混合物中氨的百分含量最高。13、以生物材質(zhì)(以C計)與水蒸氣反應制取H2是一種低耗能、高效率的制H2方法。該方法由氣化爐制造H2和燃燒爐再生CaO兩步構(gòu)成。氣化爐中涉及的反應有:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)?CaCO3(s)
(1)該工藝制H2總反應可表示為C(s)+2H2O(g)+CaO(s)?CaCO3(s)+2H2(g),該反應的平衡常數(shù)表達式為_______。
(2)對于反應Ⅰ,不同溫度和壓強對H2產(chǎn)率影響如下表。
該反應是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應,p1_______p2(填“>、<或=”);下列圖像正確的是_______
(3)在某恒容、絕熱密閉容器中模擬上述氣化爐制氫中的反應Ⅱ,下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是_______。
A.混合氣體的溫度不再變化。
B.H2O(g)、H2(g)的物質(zhì)的量之比為1∶1;且各質(zhì)量不再變化。
C.混合氣體的密度保持不變。
D.斷裂amolH—H鍵的同時形成2amolH—O鍵。
(4)對于反應Ⅲ,其他條件不變,平衡時再充入CO2,使其濃度增大到原來的2倍,則平衡_______移動(填“向右”、“向左”或“不”);當重新平衡后,CO2濃度_______(填“變大”、“變小”或“不變”),理由是_______。14、2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反應過程中的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)被氧化為1molSO3(g)的ΔH1=-99kJ/mol。請回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示________、________。該反應通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?________;
(2)圖中ΔH=__________kJ/mol;
(3)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ·mol-1,計算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH_______。15、和是工業(yè)上最常用的合成氣,制備該合成氣的一種方法是以和為原料;有關反應的能量變化如圖所示。
與反應生成和的熱化學方程式為________。16、I.已知25℃時,醋酸、碳酸、氫氰酸的電離平衡常數(shù)如下表:。醋酸碳酸氫氰酸Ka=1.7×10Ka1=4.2×10Ka2=5.6×10Ka=6.2×10
(1)寫出碳酸的第一步電離方程式______。
(2)25℃時,等濃度的三種溶液①NaCN溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa溶液,pH由大到小的順序為______(填序號)。
(3)25℃時,H2SO3?HSO3-+H+的電離常數(shù)Ka=1×10-2mol/L,則該溫度下pH=3、c(HSO)=0.1mol/L的NaHSO3溶液中c(H2SO3)=______。
(4)下列方法中,可以使0.10mol/LCH3COOH溶液中值增大的措施是______(填序號)。
a.加水稀釋b.加入少量CH3COONa固體c.加入少量冰醋酸。
d.通入少量HCl氣體e.加少量燒堿溶液f.升高溫度。
II.請用有關電解質(zhì)溶液的知識回答下列問題:
(1)25℃時,F(xiàn)eCl3溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”),原因是______(用離子方程式表示)。把FeCl3溶液蒸干灼燒得到的主要產(chǎn)物是______。
(2)t℃,PH=12的Na2CO3溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=______。
(3)25℃時,將pH=11的NaOH溶液與pH=2的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=3,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為______。
(4))已知在25℃時Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。25℃時,向濃度均為0.02mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成沉淀______(填化學式);當兩種沉淀共存時,=______。評卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)17、在任何條件下,純水都呈中性。(______________)A.正確B.錯誤18、某溫度下,純水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,則c(OH-)=()A.正確B.錯誤19、升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,此時v放減小,v吸增大。(____)A.正確B.錯誤20、已知則和反應的(_______)A.正確B.錯誤21、甲烷的燃燒熱為則甲烷燃燒熱的熱化學方程式可表示為(_______)A.正確B.錯誤22、1mol碘蒸氣和1mol氫氣在密閉容器中充分反應,生成的碘化氫分子數(shù)小于2NA(____)A.正確B.錯誤23、可以用已經(jīng)精確測定的反應熱效應來計算難于測量或不能測量的反應的熱效應。___A.正確B.錯誤評卷人得分四、實驗題(共3題,共24分)24、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol?;卮鹩嘘P中和反應的問題。
(1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液與足量稀硝酸反應;能放出______kJ熱量。
(2)如圖裝置中儀器A的名稱_____;作用是_______,碎泡沫塑料的作用是___________。
(3)若通過實驗測定中和熱的ΔH;其結(jié)果常常大于-57.3kJ/mol,其原因可能是____________。
(4)用相同濃度和體積的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液進行上述實驗,測得中和熱的數(shù)值會________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。25、芳香酸是分子中羧基與苯環(huán)直接相連的一類有機物;通常用芳香烴的氧化來制備。反應原理如下:
反應試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù):。名稱相對分子質(zhì)量性狀熔點(℃)沸點(℃)密度(g/cm3)水中的溶解性甲苯92無色液體易燃易揮發(fā)-95110.60.8669不溶苯甲酸122白色片狀或針狀晶體122.42481.2659微溶
主要實驗裝置和流程如下:
實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液里于圖l裝置中;在90℃時,反應一段時間后;
停止反應;按如下流程分離出苯甲酸并回收未反應的甲苯。
(1)白色固體B中主要成分的分子式為________。操作Ⅱ為________。
(2)如果濾液呈紫色,需加入亞硫酸氫鉀,用離子方程式表示其原因__________。
(3)下列關于儀器的組裝或者使用正確的是__________。
A.抽濾可以加快過濾速度;得到較干燥的沉淀。
B.安裝電動攪拌器時;攪拌器下端不能與三頸燒瓶底;溫度計等接觸。
C.如圖回流攪拌裝置應采用直接加熱的方法。
D.冷凝管中水的流向是上進下出。
(4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應先加入______,分液,然后再向水層中加入______;抽濾,洗滌,干燥即可得到苯甲酸。
(5)純度測定:稱取2.440g產(chǎn)品,配成100mL溶液,取其中25.00mL溶液,進行滴定,消耗KOH物質(zhì)的量為4.5×10-3mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為_______。26、人體血液中的濃度一般采用來表示。抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨溶液,可析出草酸鈣沉淀,將此草酸鈣沉淀過濾洗滌后溶于強酸可得草酸再用溶液滴定即可測定血液樣品中的濃度。某研究性學習小組設計如下實驗步驟測定血液樣品中的濃度。
Ⅰ.配制標準溶液的過程如圖所示。
(1)請觀察圖示過程,其中不正確的操作有_______(填序號)。
(2)其中確定溶液體積的容器是_______(填名稱)。
(3)如果用圖示的操作配制溶液,所配制的溶液濃度將_______(填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.測定血液樣品中的濃度:抽取血樣經(jīng)過上述處理后得到草酸,再用的溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成逸出,共消耗溶液。
(4)已知草酸和反應的離子方程式為則方程式中的_______。
(5)滴定時,根據(jù)_______的現(xiàn)象;即可確定反應達終點。
(6)經(jīng)過計算,血液樣品中的濃度為_______評卷人得分五、計算題(共2題,共20分)27、已知下列熱化學方程式:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1
②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H=-2044.0kJ·mol-1
(1)氫氣的燃燒熱是__________
(2)已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1,寫出丙烷(C3H8)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:__________
(3)實驗測得H2和C3H8的混合氣體共3mol,完全燃燒生成液態(tài)水時放熱2791.6kJ,計算混合氣體中H2和C3H8的體積比是_____
(4)恒溫恒容條件下,硫可以發(fā)生如下反應,其反應過程和能量關系如圖所示,已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1
①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式:__________
②△H2=__________kJ·mol-128、利用甲烷催化還原可消除氮氧化物的污染。
①
②
③
(1)如果三個反應的平衡常數(shù)依次為則__________(用表示)。
(2)在2L恒容密閉容器中充入1mol和2mol進行反應③,的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強的關系如圖所示。
①若容器中的壓強為y點:__________(填“大于”“等于”或“小于”)
②在下,x點時反應的平衡常數(shù)_______________。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共32分)29、含NO的煙氣需要處理后才能排放。
(1)氫氣催化還原含NO的煙氣,發(fā)生“脫硝”反應:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-605kJ·mol-1。一定條件下,加入H2的體積分數(shù)對該反應平衡時含氮物質(zhì)的體積分數(shù)的影響如圖所示:
①隨著H2體積分數(shù)增加,NO中N被還原的價態(tài)逐漸降低。當H2的體積分數(shù)在0.5×10-3~0.75×10-3時,NO的轉(zhuǎn)化率基本為100%,而N2和NH3的體積分數(shù)仍呈增加趨勢,其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
圖中N2減少的原因是N2與H2反應生成NH3,寫出該反應的熱化學方程式:___________。
(2)某科研小組研究了NO與H2反應生成N2和NH3的轉(zhuǎn)化過程。在起始溫度為400℃時,將n(NO):n(H2)=1:2通入甲;乙兩個恒容密閉容器中;甲為絕熱過程、乙為恒溫過程,兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。
①曲線X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a點在曲線X上,則a點___________是平衡點(填“可能”或“不可能”)。
③曲線Y的容器中反應達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為60%,從開始到平衡點Z時用分壓表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃時,“脫硝”反應的壓強平衡常數(shù)Kp=___________kPa-1(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,Kp為用分壓代替濃度計算的平衡常數(shù);分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(3)科學研究發(fā)現(xiàn),用P1-g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過程如圖所示。
光催化脫除原理和電化學反應原理類似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4兩端類似于兩極,g–C3N4極發(fā)生___________反應(填“氧化”或“還原”),該極的電極反應式為___________。30、已知砷(As)是第四周期ⅤA族元素;請回答下列問題:
(1)砷原子核外未成對電子數(shù)為___________。黃砷(As4)與白磷(P4)的結(jié)構(gòu)類似,以下敘述正確的是___________(選填編號)。
A.分子中共價鍵鍵角均為10928’B.黃砷中共價鍵鍵能大于白磷。
C.黃砷分子極性大于白磷D.黃砷的熔點高于白磷。
(2)砷化氫的結(jié)構(gòu)與氨氣類似,寫出砷化氫的電子式___________,其分子的空間構(gòu)型為___________型,是___________分子(填“極性”或“非極性”)。
(3)As元素的非金屬性比N元素弱,從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由。___________。
(4)298K時,將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)與反應時間(t)的關系如圖所示。
①寫出該反應的平衡常數(shù)表達式K=___________,平衡時,c(AsO)=___________mol·L-1(用含有x;y的代數(shù)式表示;溶液混合體積變化忽略不計)。
②tm時v逆___________tn時v逆(填“>”、“<”或“=”),理由是___________。當反應達到平衡后,下列選項正確的是___________(選填編號)。
A.2v(I-)=v(AsO)B.溶液的pH不再變化C.c(I-)=ymol·L-1D.c(AsO)/c(AsO)不再變化31、探究化學反應的快慢和限度具有十分重要的意義。某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中;發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:
(1)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有_________(任答兩種);
(2)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響;該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。
。實驗。
混合溶液。
A
B
C
D
E
F
4mol/LH2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
飽和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①請完成此實驗設計,其中:V1=______,V6=_________,V9=__________;
②該同學最后得出的結(jié)論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因__________________。32、工業(yè)用焦炭和硫酸鈉反應制備硫化鈉:Na2SO4+2CNa2S+CO2↑;完成下列填空:
(1)硫元素在周期表中的位置為___________,硫原子核外有___________種不同運動狀態(tài)的電子。
(2)CS2的結(jié)構(gòu)與CO2相似,二者形成晶體時的熔點高低為:CS2___________CO2(填“>、=、<”)。
(3)有關二硫化碳分子的描述正確的是______。A.含有非極性鍵B.是直線形分子C.屬于極性分子D.結(jié)構(gòu)式為(4)C元素和S元素比較,非金屬性強的是___________,寫出一個能支持你的結(jié)論的事實:___________。
(5)Na2S又稱臭堿,Na2S溶液中含硫元素微粒的濃度由大到小的順序是___________。
(6)天然氣中常含有少量H2S;在酸性介質(zhì)中進行天然氣脫硫的原理示意圖如圖示;
配平步驟①涉及到的方程式(先在括號里補齊生成物):_________
___________Fe2(SO4)3+___________H2S=___________FeSO4+___________S↓+___________
(7)圖示中反應②是FeSO4在酸性條件下被O2氧化的過程,若有1摩爾FeSO4在酸性條件下被氧化,需要O2的體積(標準狀況)為___________升。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】
A.2min后該反應達到平衡,生成0.8molD,并測得C的濃度為0.2mol·L-1;則C的物質(zhì)的量是0.4mol,根據(jù)變化量之比等于化學計量數(shù)之比可知,則x:2=0.4:0.8,則x=1,故A正確;
B.2min后該反應達到平衡,生成0.8molD,根據(jù)反應計量系數(shù)關系,2min內(nèi)A的變化量為1.2mol,所以A的反應速率是=0.3mol·(L·min)-1;故B正確;
C.2min內(nèi)B的變化量是0.4mol;所以B的轉(zhuǎn)化率是0.4/1.0×100%=40%,故C正確;
D.結(jié)合A項分析;x=1,則該反應正向為氣體分子數(shù)減小的反應,容器容積不變,再充入3molA和1molB,相當于增大壓強,平衡正向移動,重新平衡后B的轉(zhuǎn)化率增大,故D錯誤;
答案選D。2、A【分析】【詳解】
A.氫氣與碘蒸氣生成碘化氫氣體;反應前后氣體分子數(shù)不變,加壓后濃度變大,顏色變深,但平衡不移動,不能用勒夏特列原理解釋,A符合題意;
B.該反應正向放熱;降溫后平衡正向移動,氣體顏色變淺,能用勒夏特列原理解釋,B不符合題意;
C.鐵粉與鐵離子反應,使逆向移動;溶液顏色變淺,能用勒夏特列原理解釋,C不符合題意;
D.飽和食鹽水中氯離子使逆向移動;減少氯氣的損失,能用勒夏特列原理解釋,D不符合題意;
故選A。3、C【分析】【詳解】
A.二氧化硫具有還原性;能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A錯誤;
B.由于硫化銅不溶于水也不溶于酸,所以向CuSO4溶液中通入H2S會出現(xiàn)黑色沉淀;但硫酸的酸性強于氫硫酸,B錯誤;
C.將大理石投入一定濃度的醋酸溶液中,大理石溶解并產(chǎn)生氣體,說明有二氧化碳生成,根據(jù)較強酸制備較弱酸的原理可知Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3);C正確;
D.向溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀不一定是硫酸鋇,也可能是氯化銀,所以溶液中不一定存在硫酸根離子,D錯誤;答案選C。4、C【分析】【分析】
Al與Na2SnO3可以發(fā)生反應6Al+3Na2SnO3+15H2O=3Sn+6NaAl(OH)4+3H2↑(1),和NaOH也可發(fā)生反應2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑(2),圖示中Al與Na2SnO3和NaOH反應;隨著反應的進行生成的Sn和氫氣的量也逐漸增多。
【詳解】
A.Na2SnO3溶液顯堿性,SnO2-3會發(fā)生水解,生成HSnO-3和OH-,陰離子個數(shù)增多,大于NA個;A正確;
B.根據(jù)分析該過程存在6Al+3Na2SnO3+15H2O=3Sn+6NaAl(OH)4+3H2↑;B正確;
C.在整個過程中生成故氫氣的反應有兩個,當氫氣全部是反應(1)生成的,33.6LH2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為9NA,當氫氣全部是反應(2)生成的,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA,兩個反應同時發(fā)生,故轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為介于3NA與9NA之間;C錯誤;
D.形成Al-Sn原電池可以加快反應速率;Al活潑作負極,故Sn作正極,析氫反應主要發(fā)生在Sn上,D正確;
故選C。5、D【分析】【分析】
由圖示可知,F(xiàn)出口產(chǎn)物為O2和O3,電極D反應如下:3H2O=O3↑+6H++6e-;2H2O=O2↑+4H++4e-,說明D極發(fā)生氧化反應,應為電解池的陽極,B電極為正極,陰極即電極C發(fā)生還原反應,生成氫氣,電極方程式為2H++2e-=H2↑;A電極為負極,以此分析解題:
【詳解】
A.由分析可知;圖中特制惰性電極C為陰極,A錯誤;
B.由分析可知,電解過程中的總反應式為:3H2OO3↑+3H2↑或者2H2OO2↑+2H2↑;相當于電解水,故電解一段時間后停止電解,溶液的pH顯著變小,B錯誤;
C.由分析可知;電極D為陽極,B為外接電源的正極,A為負極,C為陰極,故電解開始后電子的移動方向為:A→C,D→B,電子不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液,C錯誤;
D.電解一段時間后E、F處分別收集到xL和yL氣體(標準狀況),設F出收集到O3為aL,則O2為(y-a)L,根據(jù)電子守恒有:解得:a=(x-2y)L,則F處收集的氣體中O3所占的體積分數(shù)為(忽略O3的分解);D正確;
故答案為:D。6、B【分析】【詳解】
Fe--C與水形成原電池,F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕,F(xiàn)e為負極,F(xiàn)e腐蝕速率較快;Fe--Al與水形成原電池,Al為負極,F(xiàn)e被保護;Fe在水中發(fā)生化學腐蝕,腐蝕速率較低,故腐蝕速率Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ;B項正確;
故選B。7、C【分析】【詳解】
A.溶液的導電性與溶液中離子的濃度成正比;醋酸是弱電解質(zhì),向醋酸中通入氨氣,醋酸和氨氣反應生成強電解質(zhì)醋酸銨,溶液中離子濃度增大,導電性增強,故A錯誤;
B.通過圖象知;升高溫度,正逆反應速率都增大,但逆反應速率大于正反應速率,平衡向逆反應方向移動,則正反應是放熱反應,故B錯誤;
C.相同體積、相同pH的一元強酸和一元弱酸溶液,初始時c(H+)相同,開始反應速率相同,反應一旦開始,一元弱酸溶液還會電離出新的c(H+),即隨后一元弱酸溶液電離出的c(H+)大于強酸;同體積;相同pH的一元強酸溶液和某一元弱酸溶液相比,一元弱酸溶液的濃度大,與足量的鎂粉反應產(chǎn)生的氫氣體積大,反應過程中一元弱酸溶液繼續(xù)電離,溶液中氫離子濃度大,產(chǎn)生氫氣速率快,故C正確;
D.A(g)+B(g)2C(g)+D(g)是體積增大的反應;通過圖象結(jié)合方程式可知,乙先達到平衡,但反應物濃度沒有改變,說明乙是加催化劑,甲未加催化劑,故D錯誤。
綜上所述,答案為C。8、D【分析】【分析】
【詳解】
A.隨著鹽酸的加入,φ(NH3·H2O)減小,φ(NH)增大,由圖可知,曲線①代表φ(NH3·H2O),曲線②代表φ(NH);故A錯誤;
B.a(chǎn)點溶液中c(NH)=c(NH3·H2O),此時溶液的pH為9.26,溶液顯堿性,c(OH-)>c(H+),根據(jù)電荷守恒,可知c(Cl-)<c(NH);故B錯誤;
C.NH3?H2O的電離常數(shù)表達式為Kb=a點溶液中c(NH)=c(NH3·H2O),Kb=c(OH-)=10-4.74,其數(shù)量級為10-5;故C錯誤;
D.滴定終點時,所得溶液溶質(zhì)為NH4Cl;銨根水解顯酸性,應選擇甲基橙為指示劑,滴定終點溶液的顏色變化為黃色變?yōu)榧t色,故D正確;
故選D。二、填空題(共8題,共16分)9、略
【分析】【分析】
水是弱電解質(zhì);存在電離平衡,電離吸熱;
硫酸鈉溶液是顯中性的;加水稀釋氫氧根離子濃度不變,鈉離子濃度減?。?/p>
溫度下水的離子積常數(shù)是時顯中性;根據(jù)酸堿混合溶液過量計算公式計算。
【詳解】
水的電離為吸熱反應,升高溫度,平衡向著正反應方向移動,導致水的離子積常數(shù)增大,根據(jù)表格知,溫度大小順序是則故答案為:水的電離為吸熱反應;升高溫度,平衡向著正反應方向移動;
時,某溶液中c則溶液中鈉離子濃度是如果稀釋10倍,則鈉離子濃度是但硫酸鈉溶液是顯中性的,氫氧根離子濃度不變,所以cc1;故答案為:1000:1;
溫度下水的離子積常數(shù)是所以在該溫度下,的NaOH溶液中的濃度是硫酸中氫離子的濃度也是所得混合溶液的說明稀硫酸過量,所以有解得VV11;故答案為:9:11?!窘馕觥克碾婋x為吸熱反應,升高溫度,平衡向著正反應方向移動;11110、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),該反應的平衡常數(shù)表達式為:(1)。K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2);加壓后平衡正向移動,N2的物質(zhì)的量減少,故選d;達到新平衡后,c(N2)的數(shù)值為:0.15mol/1L=0.15mol/L;(2)將Ⅱ中的生成物全轉(zhuǎn)化成反應物,兩反應可看成是等效平衡,反應Ⅱ,吸熱,溫度低,反應I、II對比:平衡常數(shù)K(I)。反應時間CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)容器I恒溫恒壓0min260010min1.54.50.50.50.520min1311130min13111容器II絕熱恒容0min0022
平衡常數(shù)為:若30min時只向容器I中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),K=Qc,故平衡不移動;(3)300℃時,VmLNO和0.5mLO2混合發(fā)生該反應,最終混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為:從圖中轉(zhuǎn)化率為0.8,故平衡時NO、O2、NO2分別為0.2V、0.5-0.4V、0.4v,平均摩爾質(zhì)量為(30V+16)/(0.6V+0.5);圖中A、B、C三點表示不同溫度、壓強下達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率,由圖可知,溫度越高轉(zhuǎn)化率越小,圖中曲線上各點為等壓不等溫,通過控制變量做等溫線,確定A、B、C三點與曲線交點等溫不等壓,從而確定曲線以下的點壓強小于平衡壓強,曲線以上的點壓強大于平衡時壓強,則C點對應的壓強最大;若氧氣中混有氮氣,容器中還同時發(fā)生了如下反應N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180kJ/mol,則此反應對NO的轉(zhuǎn)化率的影響是無法判斷,理由:N2+O2=2NO為吸熱反應,該反應發(fā)生時,會增大NO的轉(zhuǎn)化率;N2+O2=2NO發(fā)生時,會消耗氧氣,增大NO濃度,因此會減小NO轉(zhuǎn)化率。因此無法判斷。【解析】①.K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)②.d③.0.15④.<⑤.不⑥.(30V+16)/(0.6V+0.5)⑦.C⑧.無法判斷⑨.理由:N2+O2=2NO為吸熱反應,該反應發(fā)生時,會增大NO的轉(zhuǎn)化率;N2+O2=2NO發(fā)生時,會消耗氧氣,增大NO濃度,因此會減小NO轉(zhuǎn)化率。因此無法判斷11、略
【分析】(1)
乙醇的分子式為C2H6O,與乙醇互為同分異構(gòu)體的有機物為二甲醚,其結(jié)構(gòu)簡式為異丁烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CH3)2,其官能團名稱為碳碳雙鍵,故答案為:碳碳雙鍵;
(2)
溫度越高,反應速率越快,反應越先達到平衡狀態(tài),則>由圖可知,溫度由升高到異丁烯的轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度,平衡逆向移動,則該反應的正反應為放熱反應,故答案為:>;放熱;
(3)
a?b?c三點中c點溫度高于b點,c點生成物濃度大于a、b點;所以c點的逆反應速率最大,故答案為:c;
(4)
設乙醇和異丁烯起始物質(zhì)的量均為1mol,時;反應達到平衡時,異丁烯的轉(zhuǎn)化率為80%;
平衡時混和氣體總的物質(zhì)的量為0.2mol+0.2mol+0.8mol=1.2mol,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,則平衡時總壓強為=0.6C2H5OH、TB和ETBE的分壓依次為0.6=0.10.6=0.10.6=0.4則平衡常數(shù)=故答案為:【解析】(1)碳碳雙鍵。
(2)>放熱。
(3)c
(4)12、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】可逆減小<<能降低增大1:313、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)化學平衡常數(shù)的概念分析書寫;
(2)反應I為C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);反應前后氣體分子數(shù)增加,結(jié)合溫度和壓強對平衡的影響分析判斷;
(3)在某恒容、絕熱密閉容器中發(fā)生反應Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)。根據(jù)化學平衡的特征分析判斷;
(4)反應Ⅲ為CaO(s)+CO2(g)?CaCO3(s),反應的化學平衡常數(shù)K=據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)反應C(s)+2H2O(g)+CaO(s)?CaCO3(s)+2H2(g)的化學平衡常數(shù)K=故答案為:K=
(2)反應Ⅰ為C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),根據(jù)不同溫度和壓強對H2產(chǎn)率影響的表格數(shù)據(jù)可知,控制壓強不變時,升高溫度,H2產(chǎn)率升高,平衡正向移動,正反應為吸熱反應;該反應為氣體體積減小的反應,控制溫度不變時,增大壓強,平衡逆向移動,H2產(chǎn)率降低,因此p1>p2;A.某時刻改變壓強使正逆反應速率均降低;應該采取減壓措施,故A錯誤;
B.升高溫度有利于縮短化學反應到達平衡的時間,同時升高溫度,有利于反應正向移動,使H2的平衡產(chǎn)率增大,故B正確;C.升高溫度,平衡正向移動,使H2O的百分含量減小,增大壓強,平衡逆向移動,H2O的百分含量增大;故C正確;D.升高溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,故D錯誤;圖像正確的有BC,故答案為:吸熱;>;BC;
(3)在某恒容、絕熱密閉容器中發(fā)生反應Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)。A.混合氣體的溫度不再變化,說明正反應速率和逆反應速率相等,說明反應達到了平衡狀態(tài),故A選;B.反應過程中H2和H2O(g)的物質(zhì)的量發(fā)生變化,二者比值也發(fā)生變化,因此H2與H2O(g)的物質(zhì)的量之比為1∶1;且各質(zhì)量不再變化,說明化學反應達到了平衡狀態(tài),故B選;C.在恒容密閉容器中,氣體的質(zhì)量和體積都不發(fā)生變化,因此混合氣體的密度為恒量,因此當混合氣體的密度不再變化不能判斷化學反應是否達到平衡狀態(tài),故C不選;D.形成amolH-H鍵的同時必然斷裂2amolH-O鍵,不能判斷化學反應是否達到平衡狀態(tài),故D不選;故答案為:AB;
(4)反應Ⅲ為CaO(s)+CO2(g)?CaCO3(s),反應的化學平衡常數(shù)K=若平衡時再充入CO2,使其濃度增大到原來的2倍,必然促使反應正向進行,當重新平衡后,由于溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,則最終平衡時CO2的濃度不變,故答案為:正向;不變;K=溫度不變的情況下,K不變,所以平衡時CO2濃度不變?!窘馕觥縆=吸熱>BCAB向右不變因K=溫度不變的情況下,K不變,所以平衡時CO2濃度不變14、略
【分析】【詳解】
(1)A表示反應物總能量,C表示生成物總能量,E為活化能,活化能不影響反應熱,所以E的大小對該反應的反應熱無影響;催化劑能降低反應所需活化能,因為催化劑改變了反應歷程,所以使活化能E降低,故答案為:反應物總能量;生成物總能量;降低;(2)1molSO2(g)被氧化為1molSO3(g)的△H=-99kJ/mol,則2molSO2(g)被氧化為2molSO3(g)的△H=-198kJ/mol,故答案為:-198;(3)①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296kJ?mol-1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=-99kJ?mol-1;結(jié)合蓋斯定律將①×3+②×3可得3S(s)+O2(g)=3SO3(g),△H=3(-296-99)kJ/mol=-1185kJ/mol,故答案為:-1185kJ?!窘馕觥糠磻锟偰芰可晌锟偰芰拷档?198-1185kJ15、略
【分析】【詳解】
依據(jù)三個能量關系圖像寫出對應的熱化學方程式:由蓋斯定律:【解析】16、略
【分析】【詳解】
I(1)碳酸為二元弱酸,第一步電離方程式為H2CO3?H++HCO
(2)酸的酸性越弱,其生成的鹽水解程度越大,溶液的pH越大,根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,酸性:CH3COOH>HCN>HCO則溶液的pH由大到小的順序為②>①>③;
(3)Ka==1×10-2mol/L,則c(H2SO3)=10-3mol/L×0.1mol/L÷10-2mol/L=10-2mol/L;
(4)a.=Kw÷c(OH-),加水稀釋氫離子濃度減小,c(OH-)增大,則減?。籥與題意不符;
b.加入少量CH3COONa固體,醋酸的電離平衡逆向移動,醋酸的濃度增大,氫離子濃度減小,減小,b與題意不符;
c.加入少量冰醋酸,為加水稀釋的逆過程,加水稀釋減小,則加入冰醋酸增大;c符合題意;
d.通入少量HCl氣體,導致醋酸的電離平衡逆向移動,但氫離子濃度增大的程度大于醋酸的濃度,則增大;d符合題意;
e.加少量燒堿溶液,導致醋酸的電離平衡正向移動,氫離子減小的程度大于醋酸減小的程度,減小;e與題意不符;
f.升高溫度,醋酸的電離平衡正向移動,氫離子濃度增大,醋酸的濃度減小,則增大;f符合題意;
答案為cdf;
II.(1)FeCl3為強酸弱堿鹽,發(fā)生Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,溶液顯酸性,則pH<7;蒸干FeCl3溶液;促使鐵離子的水解平衡正向移動,且HCl易揮發(fā),灼燒后得到氧化鐵;
(2)Na2CO3為強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解,促進水的電離,水電離產(chǎn)生的氫離子與氫氧根離子相等,溶液的pH=12,溫度為t℃,則水電離產(chǎn)生的c(H+)=mol/L;
(3)pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L,pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=10-2mol/L,根據(jù)混合溶液的pH=3,可得10-2mol/L×V酸-10-3mol/L×V堿=10-3mol/L×(V酸+V堿),解得V堿:V酸=9:2;
(4)根據(jù)溶度積的數(shù)據(jù),Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],向混合液中加入NaOH溶液,先生成Cu(OH)2沉淀;當兩種沉淀共存時,溶液中氫氧根離子濃度相等,===1.45×109。【解析】H2CO3?H++HCO②>①>③10-2mol/Lcdf<FeCl3為強酸弱堿鹽,發(fā)生Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,溶液顯酸性氧化鐵mol/L9:2Cu(OH)21.45×109三、判斷題(共7題,共14分)17、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,故該說法是正確的。18、B【分析】【分析】
【詳解】
純水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某溫度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此該溫度下,c(OH-)=故此判據(jù)錯誤。19、B【分析】【分析】
【詳解】
升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,反應混合物分子能量增大,單位體積活化分子數(shù)、活化分子百分數(shù)均增大,此時v放增大,v吸增大,故錯誤。20、B【分析】【詳解】
反應過程中除了H+和OH-反應放熱,SO和Ba2+反應生成BaSO4沉淀也伴隨著沉淀熱的變化,即和反應的
故錯誤。21、B【分析】【詳解】
1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,甲烷完全燃燒應該生成CO2和H2O則甲烷燃燒熱的熱化學方程式可表示為
故錯誤。22、A【分析】【詳解】
碘蒸氣和氫氣的反應是可逆反應,1mol碘蒸氣和1mol氫氣反應,生成的碘化氫的物質(zhì)的量小于2mol,生成的碘化氫分子數(shù)小于2NA,故說法正確。23、A【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)蓋斯定律,反應熱只與反應物和生成物的狀態(tài)有關,與路徑無關,因此可以將難于或不能測量反應熱的反應設計成多個可以精確測定反應熱的方程式,用蓋斯定律計算,該說法正確。四、實驗題(共3題,共24分)24、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1可知生成1molH2O放出熱量為57.3kJ,而0.1molBa(OH)2配成稀溶液與足量稀硝酸反應可得0.2molH2O;所以放出的熱量為57.3kJ×0.2=11.46kJ;故答案為:11.46
(2)儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒;其作用是攪拌,使溶液充分混合;碎泡沫的作用是保溫,故答案為:環(huán)形玻璃攪拌棒;攪拌,使溶液充分混合;減少實驗過程中的熱量損失。
(3)若保溫效果不好,有熱量散失,求得的中和熱數(shù)值將會減小,由于中和熱為負值,所以中和熱的△H大于-57.3kJ?mol-1;故答案為:實驗中不可避免的有少量熱量損失。
(4)NH3?H2O為弱堿,且電離過程是吸熱過程,用相同濃度和體積的氨水(NH3?H2O)代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值偏小?!窘馕觥?1.46環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌,使溶液充分混合減少實驗過程中的熱量損失實驗中不可避免的有少量熱量損失偏小25、略
【分析】【詳解】
(1)白色固體是苯甲酸,分子式為C7H6O2;有機層中物質(zhì)互溶且沸點不同,所以可以采用蒸餾方法分離,則操作II為蒸餾;
(2)如果濾液呈紫色,說明高錳酸鉀過量,要先加亞硫酸氫鉀,除去未反應的高錳酸鉀,發(fā)生反應的離子方程式為2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O;
(3)A.抽濾時,瓶中壓強較小,可以加快過濾速度,得到較干燥的沉淀,故A正確;B.為了防止攪拌棒下端打壞三頸燒瓶底或溫度計,因此不能與它們接觸,所以在攪拌時,攪拌棒下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸,故B正確;C.沸水浴加熱便于控制溫度和使容器受熱均勻,圖1回流攪拌裝置應采用水浴加熱的方法,故C錯誤;D.冷凝管中水的流向與蒸汽的流向相反,則冷凝管中水的流向是下進上出,故D錯誤;故答案為ABD;
(4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應先加入,應該先加NaOH溶液,甲苯與NaOH不反應,苯甲酸與NaOH反應生成苯甲酸鈉,分液,苯甲酸鈉溶液中加鹽酸可以制得苯甲酸;
(5)設苯甲酸的物質(zhì)的量濃度為x,則25mL苯甲酸溶液中苯甲酸的物質(zhì)的量為0.025xmol,
C6H5COOH+KOH→C6H5COOK+H2O
1mol1mol
0.025xmol4.50×10-3mol
1mol:1mol=0.025xmol:4.50×10-3mol
x==0.18,
則100mL苯甲酸中苯甲酸的質(zhì)量=0.18mol/L×0.1L×122g/mol=2.196g,其質(zhì)量分數(shù)==90%。
點睛:明確實驗原理、物質(zhì)的性質(zhì)及混合物的分離和提純的基本操作要點是解題關鍵,一定量的甲苯和適量的KMnO4溶液在100℃反應一段時間后停止反應,按如圖流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯,苯甲酸能溶于水,甲苯不溶于水,互不相溶的液體采用分液方法分離,根據(jù)實驗目的知,從而得到有機層和水層,有機層中含有甲苯、水層中含有苯甲酸,有機層中的甲苯采用蒸餾方法得到無色液體A,A是甲苯,將水層鹽酸酸化再蒸發(fā)濃縮,根據(jù)苯甲酸的溶解度知,得到的固體B是苯甲酸。【解析】C7H6O2蒸餾2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2OABNaOH溶液硫酸或濃鹽酸酸化90%26、略
【分析】【分析】
(1)
觀察圖示過程;其中不正確的操作有②⑤(填序號),②不能在量筒中溶解固體,⑤定容時應平視刻度線,至溶液凹液面與刻度線相切。故答案為:②⑤;
(2)
其中確定溶液體積的容器是容量瓶(填名稱)。故答案為:容量瓶;
(3)
如果用圖示的操作配制溶液;由于仰視刻度線,會使溶液體積偏大,所配制的溶液濃度將偏小(填“偏大”或“偏小”)。故答案為:偏小;
(4)
已知草酸和反應的離子方程式為根據(jù)電荷守恒,-2+6=2x,則方程式中的2。故答案為:2;
(5)
滴定時;用高錳酸鉀滴定草酸,根據(jù)溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色的現(xiàn)象,即可確定反應達終點。故答案為:溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;
(6)
血樣20.00mL經(jīng)過上述處理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol,根據(jù)反應方程式2MnO+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,及草酸鈣的化學式CaC2O4,可知:n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(MnO)=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol,Ca2+的質(zhì)量為:40g/mol×6×10-4mol=0.024g,鈣離子的濃度為=1.2mg/cm3,經(jīng)過計算,血液樣品中的濃度為1.2故答案為:1.2?!窘馕觥?1)②⑤
(2)容量瓶。
(3)偏小。
(4)2
(5)溶液由無色變?yōu)闇\紅色;且半分鐘內(nèi)不褪色。
(6)1.2五、計算題(共2題,共20分)27、略
【分析】【分析】
(1)氫氣的燃燒熱指的是1molH2完全燃燒生成水時放出的熱量;由熱化學方程式①確定氫氣的燃燒熱;
(2)將熱化學方程式②與已知H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1結(jié)合可得出丙烷(C3H8)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式;
(3)設混合氣體中H2的物質(zhì)的量為xmol,那么571.6x+2220.0(3-x)=2791.6,解得混合氣體中H2的物質(zhì)的量和丙烷的物質(zhì)的量,根據(jù)物質(zhì)的量之比等于體積之比得出混合氣體中H2和C3H8的體積比;
(4)①燃燒熱指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量;
②根據(jù)熱化學方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1進行計算。
【詳解】
(1)由熱化學方程式①可知氫氣的燃燒熱為285.8kJ·mol-1;
(2)將熱化學方程式②與已知H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1結(jié)合,得出丙烷(C3H8)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220.0kJ·mol-1;
(3)設混合氣體中H2的物質(zhì)的量為xmol,那么571.6x+2220.0(3-x)=2791.6,解得x=2,即混合氣體中H2的物質(zhì)的量為2.3mol,C3H8的物質(zhì)的量為0.7mol,因此混合氣體中H2和C3H8的體積比約為3:1;
(4)①1molS(s)完全燃燒生成SO2(g)時所釋放出的熱量為燃燒熱,因此硫的燃燒熱的熱化學方程式為:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297kJ·mol-1;
②由圖可知參與反應的SO2的物質(zhì)的量為1mol-0.2mol=0.8mol,根據(jù)熱化學方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1可知△H2==0.4×△H=0.4×(-196.6kJ·mol-1)=-78.64kJ·mol-1.
【點睛】
解答本題第一問時要特別注意:由于中和反應與燃燒反應均是放熱反應,表示中和熱與燃燒熱時可不帶“-”號,但用ΔH表示時,必須帶“-”號?!窘馕觥?85.8kJ·mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220.0kJ·mol-13:1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297kJ·mol-1-78.64kJ·mol-128、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)方程式①②③可知因此所以
(2)①y點在對應曲線的下方,若要達到平衡狀態(tài),需要使甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,反應正向進行,則y點:大于
②由題圖可知,在下,x點時甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率是50%;則有:
因此在下,x點時反應的平衡常數(shù)【解析】大于0.25六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共32分)29、略
【分析】【詳解】
(1)①根據(jù)題中信息,隨著氫氣體積分數(shù)的增加,NO中被還原的價態(tài)逐漸降低,根據(jù)圖像可知,當氫氣的體積分數(shù)在0.5×10-3~0.75×10-3時,NO轉(zhuǎn)化率基本為100%,而氮氣和氨氣的體積分數(shù)仍呈增加趨勢,NO中N顯+2價,N2中N顯0價,NH3中N顯-3價,因此當氫氣較少時,NO被還原為N的+1價化合物或N2O;故答案為當氫氣較少時,NO被還原為N的+1價化合物或N2O;
②根據(jù)蓋斯定律可知,-脫硝反應,推出N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=()kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ/mol;
(2)①該過程發(fā)生的兩個反應都是物質(zhì)的量減少的放熱反應;恒溫恒容狀態(tài)下,隨著時間的進行,氣體物質(zhì)的量減小,壓強降低,而絕熱容器中,雖然氣體物質(zhì)的量減小,但溫度升高,氣體壓強增大,因此根據(jù)圖像可知,X為絕熱容器,Y為恒溫容器;故答案為甲;
②因為反應為放熱;甲絕熱容器內(nèi)反應體系溫度升過高,反應速率快,先達到平衡,溫度升高,平衡左移,平衡時壓強增大,因此點a可能已達到平衡;故答案為可能;
③曲線Y是恒溫過程的乙容器,恒溫容器中反應達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為60%,開始時體系總壓強為9kPa,n(NO)∶n(H2)=1∶2,p(NO)=3kPa,p(H2)=6kPa;
(3)g-C3N4極氧氣得電子,發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+2H++2e-=H2O2;故答案為還原;O2+2H++2e-=H2O2?!窘馕觥?1)H2較少時,NO主要被還原為N2
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