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文檔簡介
…………○…………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年冀少新版選擇性必修1化學上冊階段測試試卷864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6題,共12分)1、實驗室用標準KMnO4溶液滴定未知濃度的FeSO4溶液,下列說法或操作正確的是A.盛FeSO4溶液的錐形瓶滴定前用FeSO4溶液潤洗2~3次B.選堿式滴定管量取標準KMnO4溶液,并用碘化鉀淀粉溶液作指示劑C.滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)會導致滴定結果偏低D.錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由淺綠色變?yōu)樽霞t色,立即記下滴定管液面所在刻度2、在相同條件下(T=500K),相同體積的甲乙兩容器,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,反應2SO2+O2?2SO3達到平衡后,下列敘述中不正確的是A.反應速率:乙>甲B.平衡混合物中SO2的體積分數(shù):乙>甲C.SO2的轉化率:乙>甲D.平衡時O2的體積分數(shù):甲>乙3、肼是一種應用廣泛的化工原料,可用作火箭發(fā)動機的燃料,已知下列說法正確的是A.該反應逆反應的活化能一定大于B.C.該反應反應物的總鍵能大于生成物的總鍵能D.該反應反應物的總能量小于生成物的總能量4、下列溶液一定呈酸性的是A.c(H+)=10-6mol·L-1的溶液B.pH<7的溶液C.c(H+)>c(OH-)的溶液D.使紫色石蕊試液呈藍色的溶液5、鉻(VI)在溶液中可以多種形式存在。25℃時,調(diào)節(jié)初始濃度為0.1mol·L-1的Na2CrO4溶液的pH,平衡時鉻(VI)在水溶液中各種存在形式的物質的量分數(shù)δ(X)與pH的關系如下圖所示。已知溶液中存在反應2+2H+?+H2O
下列說法正確的是A.鉻酸(H2CrO4)的第一步電離為完全電離B.a點處,δ()=δ()<C.Ka2(H2CrO4)的數(shù)量級為10-6D.若將Na2CrO4溶液加少量水稀釋,則的值增大6、已知A;B、C、D為由短周期元素組成的四種物質;它們有如圖所示轉化關系,且D為強電解質(其他相關物質可能省略)。下列說法錯誤的是()
A.若A為非金屬單質,則它與Mg反應的產(chǎn)物中陽、陰離子個數(shù)比可能為3:2B.若A為非金屬單質,則其組成元素在周期表中的位置可能處于第二周期第IVA族C.若A為金屬單質,則A和C有可能發(fā)生氧化還原反應D.若A是金屬或非金屬單質,則常溫下0.1mol·L-1的D溶液中由水電離出的c(H+)可能為10-13mol·L-1評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)7、完成下列各題。
(1)Bunsen熱化學循環(huán)制氫工藝由下列三個反應組成:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l)ΔH=akJ·mol-1
2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)ΔH=bkJ·mol-1
2HI(g)=H2(g)+I2(g)ΔH=ckJ·mol-1
則:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH=_______kJ·mol-1。
(2)如表所示是部分化學鍵的鍵能參數(shù):。化學鍵P-PP-OO=OP=O鍵能/kJ/molabcx
已知白磷的燃燒熱為dkJ/mol,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結構如圖所示。1個P4O10分子中P-O的個數(shù)為_______,表中x=_______kJ/mol(用含a、b;c、d的代表數(shù)式表示)。
(3)恒溫恒容條件下;硫可以發(fā)生如下轉化,其反應過程和能量關系如圖所示。
已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
①寫出硫燃燒的熱化學方程式:_______。
②ΔH2=_______kJ·mol-1。8、煤燃燒的反應熱可通過以下兩個途徑來利用:a.先使煤與水蒸氣反應得到氫氣和一氧化碳,然后使得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒;b.利用煤在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的反應熱。這兩個過程的熱化學方程式為:
a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=E1①
H2(g)+O2(g)=H2O(g);ΔH=E2②
CO(g)+O2(g)=CO2(g);ΔH=E3③
b.C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=E4④
(1)與途徑b相比;途徑a有較多的優(yōu)點,即___________。
(2)上述四個熱化學方程式中ΔH>0的反應有___________(填序號)。
(3)等質量的煤分別通過以上兩條不同的途徑產(chǎn)生的可利用的總能量關系正確的是___________。A.a(chǎn)與b在理論上相同B.a(chǎn)比b少C.a(chǎn)比b多D.兩者無法比較(4)根據(jù)能量守恒定律,E1、E2、E3、E4之間的關系為___________。9、T℃下,向一容積不變的密閉容器中,通入一定量的NO和CO,用氣體傳感器測得不同時間NO和CO濃度如下表:。時間/s012345c(NO)/×10-4mol·L-110.04.50c11.501.001.00c(CO)/×10-3mol·L-13.603.05c22.752.702.70
(1)則c2合理的數(shù)值為________(填字母)。
a.4.20b.4.00c.2.95d.2.80
(2)將不同物質的量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):。實驗組溫度/℃起始量/mol達到平衡所需時間/min達到平衡所需時間/minH2OCOCOH2COH2Ⅰ650242.41.65Ⅱ900121.60.43Ⅲ900abcdt
若a=2,b=1,則c=______,達到平衡時實驗組Ⅱ中H2O(g)和實驗組Ⅲ中CO的轉化率的關系為αⅡ(H2O)________(填“<”“>”或“=”)αⅢ(CO)。
(3)二甲醚是清潔能源,用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定條件下,該反應中CO的平衡轉化率隨溫度、投料比的變化曲線如圖所示。
①a、b、c按從大到小的順序排序為__________________________________________。
②根據(jù)圖像可以判斷該反應為放熱反應,理由是_______________________________。10、化學反應速率和限度與生產(chǎn);生活密切相關。
(1)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化,在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值):。時間/min12345氫氣體積/mL(標準狀況)100240464576620
①哪一時間段反應速率最大______min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”),原因是________。
②求3~4min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率_____(設溶液體積不變)。
(2)另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率,你認為不可行的是_____(填字母)。
A.蒸餾水B.KCl溶液C.KNO3溶液D.CuSO4溶液11、甲烷是一種重要的化工原料,廣泛應用于民用和工業(yè)中。電催化CO2還原制備碳基燃料(包括CO、烷烴和酸等)是減少CO2在大氣中累積和實現(xiàn)可再生能源有效利用的關鍵手段;其裝置如圖所示。
①電解池工作過程中,圖中Pt電極附近溶液的pH__(填“變大”或“變小”)。
②該電解池的陰極電極反應式為__。12、在一個固定體積的密閉容器中,向容器中充入2molA和1molB,發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g),達到平衡時C的濃度為0.4mol·L-。維持相同的溫度和相同的容積;按下列四種配比作為起始物質,達到新平衡時C的濃度仍是1.2mol/L。
⑴若使容器溫度升高,平衡時混合氣體的平均相對摩爾質量減小,則正反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
⑵若維持容器體積和溫度不變,按下列方法加入起始物質,達到平衡時C的濃度為1.2mol/L的是_____(用序號填空)。A.4molA+2molBB.2molC+1molDC.3molC+1molD+1molBD.1.6molA+0.8molB+0.6molC
⑶某溫度下,向容器中加入3molC和0.8molD,反應達到平衡時C的濃度仍為1.2mol/L,則容器的容積V應大于________L,小于________L。評卷人得分三、判斷題(共8題,共16分)13、pH<7的溶液一定呈酸性。(______________)A.正確B.錯誤14、任何溫度下,利用H+和OH-濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性。(______________)A.正確B.錯誤15、泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液。(_______)A.正確B.錯誤16、物質的狀態(tài)不同ΔH的數(shù)值也不同。____A.正確B.錯誤17、Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)。(_______)A.正確B.錯誤18、實驗室配制FeCl3溶液時,需將FeCl3(s)溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋。(_______)A.正確B.錯誤19、鹽溶液顯酸堿性,一定是由水解引起的。(_______)A.正確B.錯誤20、制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共4分)21、某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·6H2O):
常溫下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:。金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L?1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH8.74.73.29.0
回答下列問題:
(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是_______。
(2)為回收金屬,向“濾液①”通入足量CO2,寫出反應生成沉淀的離子方程式_______?!盀V液②”中含有的金屬離子是_______。
(3)若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉化”,即“濾液③”中可能含有的雜質離子為_______。
(4)如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1,則“調(diào)pH”應控制的pH范圍是_______。
(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應的離子方程式_______。
(6)NiSO4質量分數(shù)隨溫度變化情況如圖所示,已知當pH控制在3.0時,結晶得到NiSO4·6H2O晶體外觀最符合要求。
請補充由濾液③得到NiSO4·6H2O晶體的實驗方案:_______,得到NiSO4·6H2O晶體。(實驗中須使用的試劑:1mol·L?1H2SO4,乙醇)評卷人得分五、元素或物質推斷題(共3題,共24分)22、物質A~G有下圖所示轉化關系(部分反應物;生成物沒有列出)。其中A為某金屬礦的主要成分;經(jīng)過一系列反應可得到B和C。單質C可與E的濃溶液發(fā)生反應,G為磚紅色沉淀。
請回答下列問題:
(1)寫出下列物質的化學式:B__________、E__________、G__________;
(2)利用電解可提純C物質,在該電解反應中陽極物質是____________,陰極物質是__________,電解質溶液是__________;
(3)反應②的化學方程式是__________。
(4)將0.23molB和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中,發(fā)生反應①,在一定溫度下,反應達到平衡,得到0.12molD,則反應的平衡常數(shù)K=___________。若溫度不變,再加入0.50mol氧氣后重新達到平衡,則B的平衡濃度___________(填“增大”、“不變”或“減小”),氧氣的轉化率___________(填“升高”、“不變”或“降低”),D的體積分數(shù)___________(填“增大”、“不變”或“減小”)。23、有3中可溶性離子化合物A、B、C,共含六種離子,他們分別由陽離子NH4+、Na+、Cu2+和陰離子OH-、S2-、SO42-兩兩結合而成;取質量相等的A;B、C分別溶解于水,配成等體積的溶液,這3中溶液物質的量濃度大小的順序是B<A<C并且B溶液呈藍色,根據(jù)題意回答下列問題:
(1)推斷出A是___,C是___。(填寫化學式)
(2)室溫時B溶液的pH___7。(填“>”“=”或“<”)
(3)向A溶液中加入適量的固體B,兩者恰好完全反應,請寫出反應的離子方程式___;若反應前后溶液的體積相等,則原A溶液中的c(NH4+)___反應后所得溶液中c(NH4+)。(填“>”“=”或“<”)24、A;B、C、D、E、F、G、H是相對分子質量依次增大的氣體;它們均由短周期元素組成,具有如下性質:
①B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍;A;C、D不能使?jié)駶櫟氖镌嚰堊兩珽、G均可使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅;
②F呈紅棕色;
③G和H均能使品紅褪色;A在H中安靜燃燒并產(chǎn)生蒼白色火焰;
④C在D中完全燃燒生成E和H2O;同時放出大量熱,工業(yè)上可利用該反應焊接或切割金屬。
請回答下列問題:
(1)E的電子式為_____,D中所含元素的基態(tài)原子核外電子排布式為___,C分子中的σ鍵和π鍵的個數(shù)之比為___。
(2)寫出實驗室用固體藥品制取B的化學方程式_______________。
(3)若從a口通入氣體G,從b口通入氣體F,X為氯化鋇溶液,觀察到的現(xiàn)象是_____________,
反應的離子方程式為_________________。
(4)已知:E(g)+3A(g)CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=-53.66kJ·mol-1
2CH3OH(l)CH3OCH3(g)+H2O(l)ΔH=-23.4kJ·mol-1
寫出E有催化劑時與A合成二甲醚(CH3OCH3)的熱化學方程式_____________。
(5)氣體C能使硫酸酸化的高錳酸鉀溶液褪色,產(chǎn)物之一是E,該反應的化學方程式為___________。評卷人得分六、原理綜合題(共2題,共16分)25、重整技術是實現(xiàn)“碳中和”的一種理想的利用技術;具有廣闊的市場前景;經(jīng)濟效應和社會意義。該過程中涉及的反應如下。
主反應:
副反應:
回答下列問題:
(1)已知和的燃燒熱分別為和該催化重整主反應的___________有利于提高平衡轉化率的條件是___________(填標號)。
A.高溫高壓B.高溫低壓C.低溫高壓D.低溫低壓。
(2)在剛性密閉容器中,進料比分別等于1.0;1.5、2.0;且反應達到平衡狀態(tài)。
①甲烷的質量分數(shù)隨溫度變化的關系如圖甲所示,曲線對應的___________;
②反應體系中,隨溫度變化的關系如圖乙所示,隨著進料比的增加,的值___________(填“增大”、“不變”或“減小”),其原因是___________。
(3)在時,按投料比加入剛性密閉容器中,達平衡時甲烷的轉化率為二氧化碳的轉化率為則副反應的壓強平衡常數(shù)___________(計算結果保留3位有效數(shù)字)。
(4)我國科學家設計了一種電解裝置如圖丙所示,能將二氧化碳轉化成合成氣和同時獲得甘油醛。則催化電極為___________極,催化電極產(chǎn)生的電極反應式為___________。
26、利用化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2S廢氣制取氫氣;既價廉又環(huán)保。
(1)工業(yè)上可用組成為K2O·M2O3·2RO2·nH2O的無機材料純化制取的氫氣。
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,兩種元素原子的質子數(shù)之和為27,則R的原子結構示意圖為____________;
②常溫下,不能與M單質發(fā)生反應的是____________(填序號);
a.CuSO4溶液b.Fe2O3c.濃硫酸d.NaOH溶液e.Na2CO3固體。
(2)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種。
①高溫熱分解法已知:H2S(g)H2(g)+1/2S2(g)
在恒容密閉容器中,控制不同溫度進行H2S分解實驗。以H2S起始濃度均為cmol·L-1測定H2S的轉化率,結果見圖。曲線a為H2S的平衡轉化率與溫度關系曲線,b曲線表示不同溫度下反應經(jīng)過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉化率。根據(jù)圖像回答下列問題:
i計算985℃時H2S按上述反應分解的平衡常數(shù)K=________;
ii說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因:________________________________;
②電化學法。
i該法制氫過程如圖。反應池中反應物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是____________;
ii反應池中發(fā)生反應的化學方程式為____________;
iii反應后的溶液進入電解池,電解總反應的離子方程式為_________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
A.盛FeSO4溶液的錐形瓶滴定前不能用FeSO4溶液潤洗;否則會造成結果誤差,故A錯誤;
B.KMnO4溶液具有強氧化性;能夠氧化堿式滴定管下端的橡皮管,高錳酸鉀溶液顯紫色,滴定終點時,顏色變淺,自身可以做指示劑,不需要用淀粉碘化鉀溶液做指示劑,故B錯誤;
C.滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)會導致溶液體積偏小,根據(jù)c(待測)=滴定結果偏低,故C正確;
D.滴定過程中;錐形瓶內(nèi)溶液顏色由淺綠色變?yōu)闇\紫色,且30s不變色,達到滴定終點,再記下滴定管內(nèi)液面所在刻度,故D錯誤;
答案選C。2、B【分析】【詳解】
在相同溫度下(T=500K),有相同體積的甲、乙兩容器,且保持體積不變,加入二氧化硫和氧氣發(fā)生的反應為:2SO2+O2?2SO3;反應是氣體體積減小的放熱反應,甲容器中和乙容器中相比,乙容器中壓強大于甲,反應速率快,增大壓強,平衡正向移動,二氧化硫轉化率增大。
A.乙中物質濃度大于甲;化學反應速率:乙>甲,故A正確;
B.乙容器中壓強大于甲,增大壓強,平衡正向移動,SO2的體積分數(shù)減小,因此平衡混合物中SO2的體積分數(shù):乙<甲;故B錯誤;
C.乙容器中壓強大于甲,增大壓強,平衡正向移動,SO2的轉化率增大,因此SO2的轉化率:乙>甲;故C正確;
D.乙容器中壓強大于甲,增大壓強,平衡正向移動,O2的體積分數(shù)減小,因此平衡時O2的體積分數(shù):甲>乙;故D正確;
故選B。3、A【分析】【詳解】
A.反應的ΔH=正反應的活化能-逆反應的活化能,該反應的ΔH=?1080kJ?mol-1,所以逆反應的活化能Ea一定大于1080kJ?mol-1;故A正確;
B.氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水的能量,所以當生成等量的液態(tài)水時放出更多的熱量,放熱反應的ΔH為負值,所以ΔH<?1080kJ?mol-1;故B錯誤;
C.反應的ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能;該反應是放熱反應,所以反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能,故C錯誤;
D.反應的ΔH=生成物的總能量-反應物的總能量;該反應是放熱反應,所以反應物的總能量大于生成物的總能量,故D錯誤;
故選A。4、C【分析】【詳解】
A.由于未指明溫度,不能依據(jù)c(H+)=10-6mol·L-1判斷溶液的酸堿性;A錯誤;
B.由于未指明溫度,不能依據(jù)pH<7判斷溶液的酸堿性;B錯誤;
C.酸性溶液是指c(H+)>c(OH-)的溶液;C正確;
D.使紫色石蕊試液呈藍色,說明溶液中c(H+)-);D錯誤;
故選C。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖可知,H2CrO4、能夠同時存在;說明鉻酸是弱酸,第一步電離為不完全電離,故A不符合題意;
B.由于a點處存在三種物質,與量相同,而少于前面兩種,故δ()=δ()>故B不符合題意;
C.當c()=c()時,pH范圍在6~7,Ka2==c(H+),數(shù)量級為10-7;故C不符合題意;
D.Na2CrO4本身顯堿性,加水稀釋,pH會趨近于7,即pH會下降,c(H+)上升,2+2H++H2O右移,使c()下降,c()上升,故增大;故D符合題意;
故選D。6、B【分析】【詳解】
A.若A為N2,則它與Mg反應生成Mg3N2,陽、陰離子(Mg2+、N3-)個數(shù)比為3:2;若A為S,則與Mg反應生成MgS,A正確;
B.若A的組成元素在周期表中處于第二周期第IVA族;則其為碳,碳酸為弱電解質,B錯誤;
C.若A為Na,則C為Na2O2,Na與Na2O2有可能發(fā)生氧化還原反應;C正確;
D.若A是Na或N2,則常溫下0.1mol·L-1的D溶液(NaOH或HNO3)中由水電離出的c(H+)為10-13mol·L-1,若A為S,則常溫下0.1mol·L-1的H2SO4溶液中由水電離出的c(H+)不是10-13mol·L-1;D正確;
故選B。二、填空題(共6題,共12分)7、略
【分析】【分析】
(1)
①SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l)ΔH=akJ·mol-1
②2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)ΔH=bkJ·mol-1
③2HI(g)=H2(g)+I2(g)ΔH=ckJ·mol-1
則根據(jù)蓋斯定律可知①×2+③×2+②即得到2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH=(2a+b+2c)kJ·mol-1。
(2)
根據(jù)結構圖可判斷1個P4O10分子中P-O的個數(shù)為12,已知白磷的燃燒熱為dkJ/mol,則根據(jù)方程式P4+5O2=P4O10可知6a+5c-12b-4x=-d,則表中x=(d+6a+5c-12b)kJ/mol。
(3)
①根據(jù)圖像可知1mol氣態(tài)硫和1mol氧氣反應生成1mol二氧化硫放熱297kJ,則硫燃燒的熱化學方程式為S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-1。
②已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1,則根據(jù)圖像可知0.8mol二氧化硫和0.4mol氧氣反應生成0.8mol三氧化硫放熱為196.6kJ×0.4=78.64kJ,即ΔH2=-78.64kJ·mol-1。【解析】(1)2a+b+2c
(2)12(d+6a+5c-12b)
(3)S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-1-78.648、略
【分析】【分析】
固體煤經(jīng)處理變成氣體燃料后,可以大大減少SO2和煙塵對空氣造成的污染;而且燃燒效率高,結合蓋斯定律分析解答。
(1)
途徑a是將固體煤經(jīng)處理變成氣體燃料后燃燒,途徑b時將煤直接燃燒,與途徑b相比,途徑a中固體煤經(jīng)處理變成氣體燃料后,不僅可以大大減少SO2和煙塵對空氣造成的污染;而且燃燒效率高,也便于運輸,故答案為:煤的利用率高,變成氣體燃料后,運輸方便,使燃料充分燃燒;
(2)
上述四個熱化學方程式中①為吸熱反應;②③④為燃燒反應,都是放熱反應,因此ΔH>0的反應是①,故答案為:①;
(3)
由蓋斯定律可知;反應一步完成或分步完成,其熱效應相同,則等質量的煤分別通過以上兩條不同的途徑產(chǎn)生的可利用的總能量相同,故答案為:A;
(4)
由蓋斯定律可知:④=①+②+③,則E1、E2、E3、E4之間的關系為E4=E1+E2+E3,故答案為:E1+E2+E3=E4?!窘馕觥浚?)煤的利用率高;變成氣體燃料后,運輸方便,使燃料充分燃燒。
(2)①
(3)A
(4)E1+E2+E3=E49、略
【分析】【分析】
(1)隨反應的進行濃度減小;速率降低,根據(jù)3s時的濃度來求解;
(2)根據(jù)等效平衡理論;結合平衡移動規(guī)律進行分析;
(3)兩種物質參加反應;當增加一種物質的濃度時,另外一種物質的轉化率增大;結合圖像根據(jù)溫度對平衡移動影響的規(guī)律進行分析。
【詳解】
(1)因為1s到2s的平均速率大于2s到3s的平均速率,即即3.05-c2>c2-2.75,解之得c2<2.9;故應選D;
(2)由H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)可知Ⅱ中平衡時n(H2O)=0.6mol,Ⅱ可看作向容器中加入1molCO、1molH2O建立平衡后又加1molCO重新建立的平衡,Ⅲ可看作向容器中加入1molCO、1molH2O,建立平衡后又加1molH2O重新建立的平衡,故對平衡右移的促進作用完全相同,故c(CO)=0.6mol,αⅡ(H2O)=αⅢ(CO);
(3)①α(CO)越大,越大,故a>b>c,當投料比相同時,②由圖像知溫度越高,α(CO)越小,平衡左移,故正反應為放熱反應?!窘馕觥竣?D②.0.6③.=④.a>b>c⑤.投料比相同,溫度越高,α(CO)越小,平衡左移,該反應為放熱反應10、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中表格數(shù)據(jù);可判斷反應速率最大的時段并分析其原因;根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)結合化學方程式計算反應速率;根據(jù)題中要求,減慢反應速率,判斷不可行的方法措施;據(jù)此解答。
【詳解】
(1)①相同條件下;反應速率越大,相同時間內(nèi)收集的氣體越多,由表中數(shù)據(jù)可知,反應速率最大的時間段是2~3min,原因是該反應是放熱反應,溫度越高,且鹽酸濃度較大,反應速率越大;答案為2~3,該反應是放熱反應,此時溫度高,且鹽酸濃度較大,反應速率越大。
②3~4分鐘時間段,收集的氫氣體積V(H2)=(576-464)mL=112mL,n(H2)==0.005mol,根據(jù)氫氣和HCl關系式得消耗的n(HCl)=2(H2)=2×0.005mol=0.01mol,則v(HCl)==0.025mol·L-1·min-1;答案為0.025mol·L-1·min-1。
(2)A.加入蒸餾水,H+濃度減小,反應速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量,故A可行;
B.加入KCl溶液,H+濃度減小,反應速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量,故B可行;
C.加入KNO3溶液,H+濃度減小,因酸性溶液中有NO3-,具有強氧化性,與Zn反應無氫氣生成,故C不可行;
D.加入CuSO4溶液;Zn置換出Cu,形成Zn-Cu原電池,加快反應速率,故D不可行;
答案為CD?!窘馕觥?~3因該反應是放熱反應,此時溫度高且鹽酸濃度較大,所以反應速率較快CD11、略
【分析】【分析】
由題干圖示可知,電解池工作時Pt電極實現(xiàn)H2O轉化為O2,發(fā)生氧化反應,故Pt為陽極,故電源a為正極,石墨烯電極實現(xiàn)了CO2轉化為HCOOH,發(fā)生還原反應,故石墨烯電極為陰極,電源b電極為負極;據(jù)此分析解題。
【詳解】
①由分析可知,電解池工作過程中,圖中Pt電極是陽極,發(fā)生氧化反應,水中氫氧根失去電子生成氧氣和氫離子,電極反應為:2H2O-4e-=4H++O2↑,生成的H+向右移動到陰極區(qū),故因此Pt電極附近溶液中H+的物質的量保持不變,但由于H2O少了,故H+的物質的量濃度增大;酸性增強,溶液的pH變小;故答案為:變小。
②由分析可知,該電池右邊為陰極,因此該電解池的陰極電極反應式為CO2+2e-+2H+=HCOOH,故答案為:CO2+2e-+2H+=HCOOH?!窘馕觥孔冃O2+2e-+2H+=HCOOH12、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)質量、摩爾質量、物質的量的關系結合方程式判斷平衡的移動,從而判斷該反應中的能量變化;
(2)維持容器體積和溫度不變,達到平衡時C的濃度仍為1.2mol/L,為等效平衡,且為完全等效平衡,按化學計量數(shù)轉化到左邊滿足2molA;2molB。
(3)采用極限法求出的物質的量,根據(jù)濃度,物質的量求出容器的體積。
【詳解】
(1)根據(jù)質量守恒定律及反應方程式知,該反應反應前后氣體的物質的量不變,氣體的質量變小,所以平均摩爾質量減小,溫度升高,平衡時混合氣體的平均相對摩爾質量減小,說明平衡向正反應方向移動,所以正反應是吸熱反應;
因此;本題正確答案是:吸熱;
(2)根據(jù)等效平衡,把各物質都換算成方程式左邊的物質,與初始加入的2molA和1molB相等即可;
A.4molA+2molB與初始2molA和1molB不同,不屬于等效平衡,故A錯誤;
B.2molC+1molD換算成A;B,A、B濃度分別為2mol、1mol;與初始投料相同,平衡等效,所以B選項是正確的;
C.3molC+1molD+1molB換算成A;B,A、B濃度分別為2mol、2mol;與初始濃度不同,故C錯誤;
D.1.6molA+0.8molB+0.6molC換算成A;B;沒有D,C不能反應,與初始A、B的物質的量不相同,故D錯誤;
綜上所述;本題正確選項B。
⑶若C未轉化時,C的物質的量為3mol,此時體積最大,所以容器的體積V=n/c=3/1.2=2.5L;若D完全反應時,平衡時C的物質的量最小,此時體積最小,根據(jù)方程式計算反應的C的物質的量:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g),n(A)=2.4mol,n(B)=0.8mol,所以C的物質的量最小為3-2.4=0.6mol,容器的體積為V=n/c=0.6/1.2=0.5L;所以容器的容積V應大于0.5L,小于2.5L;
綜上所述,本題正確答案:0.5,2.5?!窘馕觥浚?)吸熱(2)B(3)0.52.5三、判斷題(共8題,共16分)13、B【分析】【分析】
【詳解】
25℃時,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,pH=7溶液為中性,因此pH<7的溶液一定呈酸性;若溫度為100℃時,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-12,pH=6溶液為中性,因此pH<7的溶液可能呈堿性、中性或酸性,故此判據(jù)錯誤。14、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何溶液中都存在水的電離平衡:H2OH++OH-。若溶液中c(H+)>c(OH-),溶液顯酸性;若c(H+)=c(OH-),溶液顯中性;若c(H+)<c(OH-),溶液顯堿性,這與溶液所處的外界溫度無關,故在任何溫度下,都利用H+和OH-濃度的相對大小來判斷溶液的酸堿性,這句話是正確的。15、B【分析】【詳解】
泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液。故錯誤。16、A【分析】【分析】
【詳解】
物質的物態(tài)變化會產(chǎn)生熱效應,如固體變液體放熱,液體變氣體吸熱等,而ΔH包含了物態(tài)變化的熱,因此物質的狀態(tài)不同ΔH的數(shù)值也不同,該說法正確。17、A【分析】【分析】
【詳解】
草酸鈉溶液中存在電荷守恒又存在物料守恒:合并即得c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4):則答案是:正確。18、A【分析】【分析】
【詳解】
FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,為抑制Fe3+的水解,實驗室配制FeCl3溶液時需將FeCl3(s)溶解在較濃鹽酸中,然后加水稀釋;正確。19、B【分析】【詳解】
鹽溶液顯酸堿性,不一定是由水解引起的,如NaHSO4,是電離引起的。20、A【分析】【詳解】
氯化鋁,氯化鐵,氯化銅均屬于強酸弱堿鹽,在溶液中水解生成相應的氫氧化物和鹽酸,加熱促進水解、同時鹽酸揮發(fā),進一步促進水解,所以溶液若蒸干,會得到相應的氫氧化物、若繼續(xù)灼燒,氫氧化物會分解生成氧化物。所以答案是:正確。四、工業(yè)流程題(共1題,共4分)21、略
【分析】【分析】
由工藝流程圖可知,向廢鎳催化劑中加入NaOH溶液進行堿浸,可以除去油脂,并與鋁及其氧化物發(fā)生反應,得到的濾液①含有Na[Al(OH)4],濾餅①為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質,加稀硫酸酸浸后,得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的濾液②,F(xiàn)e2+經(jīng)H2O2氧化為Fe3+后,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀除去;再控制pH濃縮結晶得到硫酸鎳的晶體。
【詳解】
(1)Al及其氧化物能與NaOH溶液反應生成易溶于水的Na[Al(OH)4];油脂在NaOH水溶液;加熱條件下水解生成易溶于水的高級脂肪酸鈉和甘油,所以“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是除去油脂以及溶解鋁及其氧化物;
(2)濾液①中含有所以通入足量CO2,反應生成的沉淀是Al(OH)3,反應的離子方程式為+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+Ni、Fe及其氧化物不與NaOH溶液反應,所以它們存在于濾餅①中,其能與稀硫酸反應,所以濾液②中含有的金屬離子有Ni2+、Fe2+、Fe3+;
(3)“轉化”過程中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,空氣或O2也可以達到該目的,若先加入NaOH,因Fe2+完全沉淀的pH大于Ni2+,故當Ni2+沉淀完全時,F(xiàn)e2+還不能沉淀完全,“轉化”時會生成Fe3+,則濾液③中可能含有的雜質離子為Fe3+;
(4)由表格可知c(Ni2+)=0.01mol·L?1,pH=7.2時開始沉淀,則Ksp[Ni(OH)2]=0.01×(107.2-14)2,若“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol/L,則c(OH-)==10-7.8mol/L,c(H+)==10-6.2mol/L,此時pH=6.2,再由表格數(shù)據(jù)可知,當pH=3.2時Fe3+已經(jīng)沉淀完全,所以應控制的pH范圍是3.2≤pH<6.2;
(5)由題中信息可知,Ni元素由+2價升高至+3價,Cl元素由+1價降低至-1價,化合價升降最小公倍數(shù)為2,故Ni2+的系數(shù)為2,ClO-的系數(shù)是1,元素守恒可知NiOOH系數(shù)是2,Cl-系數(shù)是1,因溶液環(huán)境為堿性,結合電子守恒可知反應物還有OH-,系數(shù)為4,由原子守恒知產(chǎn)物有H2O,則該反應的離子方程式2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O;
(6)由圖可知,應控制溫度在28℃以上,可得到NiSO4·6H2O,且NiSO4易溶于水,不溶于乙醇,可以向濾液中加入1mol·L?1H2SO4;控制pH為3.0,蒸發(fā)濃縮,降溫至28℃結晶,趁熱過濾,用乙醇洗滌,低溫干燥。
【點睛】
工業(yè)流程中常將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH,使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀而除去,一般由濾液得到晶體的制備流程包括,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥,如果產(chǎn)物對溫度和pH有限定要求,再結合題中信息具體分析?!窘馕觥?1)除去油脂;溶解鋁及其氧化物。
(2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+Ni2+、Fe2+、Fe3+
(3)Fe3+
(4)3.2≤pH<6.2
(5)2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
(6)向濾液中加入1mol·L?1H2SO4,控制pH為3.0,蒸發(fā)濃縮,降溫至28℃結晶,趁熱過濾,用乙醇洗滌,低溫干燥五、元素或物質推斷題(共3題,共24分)22、略
【分析】【分析】
磚紅色沉淀G是葡萄糖和新制Cu(OH)2的反應,則G和單質C分別為Cu2O和Cu,結合反應①條件可確定B、D分別為SO2、SO3;E和F分別為H2SO4和CuSO4。
【詳解】
(1)由分析可知,B是SO2,E是H2SO4,G是Cu2O;
(2)電解精煉銅時,用粗銅做陽極,精銅做陰極,電解質溶液含有Cu2+,可以用CuSO4溶液;
(3)反應②是加熱條件下銅和濃硫酸的反應,化學方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(4)將0.23molB和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中,發(fā)生反應①為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在一定溫度下,反應達到平衡,得到0.12molSO3,則消耗了0.12molSO2和0.06molO2,剩余的SO2和O2分別為0.11mol和0.05mol,容器體積為1L,所以平衡時SO2(g)、O2(g)和SO3(g)的物質的量濃度分別為0.11mol/L、0.05mol/L和0.12mol/L,根據(jù)K=帶入數(shù)據(jù)求得K=23.8mol-1·L。平衡后通入O2,可以提高SO2的轉化率,但O2自身轉化率減小。由于通入的氧氣過多,遠遠多于化學計量數(shù)之比,雖然平衡正向移動,SO3的物質的量會增大,但由于混合氣的總的物質的量增加得更多,所以再達到平衡時SO3的體積分數(shù)會減小?!窘馕觥縎O2H2SO4Cu2O粗銅精銅CuSO4溶液Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O23.8mol-1·L減小降低減小23、略
【分析】【分析】
由題意知A、B、C為可溶性離子化合物,可推斷三種化合物的組成只能為(NH4)2S、NaOH、CuSO4,又知等質量的A、B、C配成等體積的溶液,物質的量濃度大小順序為B<A<C并且B溶液呈藍色,結合三種物質的式量,可確定A、B、C分別為(NH4)2S、CuSO4;NaOH;以此解答該題。
【詳解】
(1)A、B、C為可溶性離子化合物,因Cu2+與OH?、S2?反應生成沉淀,NH4+與OH?反應生成弱電解質,可推斷三種化合物的組成只能為(NH4)2S、NaOH、CuSO4,又知等質量的A、B、C配成等體積的溶液,物質的量濃度大小順序為B<A<C,并且B溶液呈藍色,結合三種物質的式量,可確定A、B、C分別為(NH4)2S、CuSO4、NaOH,故答案為:(NH4)2S;NaOH;
(2)硫酸銅溶液中;銅離子水解導致溶液顯示酸性,pH<7,故答案為:<;
(3)向(NH4)2S溶液中加入固體CuSO4,二者反應生成硫化銅沉淀和硫酸銨,即S2?+Cu2+=CuS↓,在硫化銨中,硫離子對銨根離子的水解起促進作用,在反應后的硫酸銨溶液中,硫酸根離子不會影響銨根離子的水解,所以硫化銨中銨根離子濃度小于硫酸銨溶液中銨根離子濃度,故答案為:S2?+Cu2+=CuS↓;<?!窘馕觥竣?(NH4)2S②.NaOH③.<④.S2?+Cu2+=CuS↓⑤.<24、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H是相對分子質量依次增大的氣體,它們均由短周期元素組成。①B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,則B為NH3,A、C、D不能使?jié)駶櫟氖镌嚰堊兩?,三種氣體既不顯酸性也不顯堿性,E、F、G均可使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅,均表現(xiàn)酸性;②F呈紅棕色,則F為NO2;③G和H均能使品紅褪色,結合相對分子質量可知,G為SO2、H為Cl2;A在H中安靜燃燒并伴有產(chǎn)生蒼白色火焰,則A為H2;④C在D中完全燃燒生成E和H2O,同時放出大量熱,工業(yè)上可利用該反應焊接或切割金屬,結合①可知,該反應為乙炔在氧氣中燃燒得到CO2與水,C為C2H2、D為O2、E為CO2;據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析,A為H2,B為NH3,C為C2H2,D為O2,E為CO2,F(xiàn)為NO2,G為SO2,H為Cl2。
(1)E為CO2,電子式為D為O2,O元素的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4;C為C2H2,結構式為H-C≡C-H,分子中的σ鍵和π鍵的個數(shù)之比為3∶2,故答案為:1s22s22p4;3∶2;
(2)實驗室制取NH3的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑,故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
(3)若從a口通入氣體SO2,從b口通入氣體NO2,二氧化氮與水反應得到硝酸與NO,硝酸能將亞硫酸氧化為硫酸,被還原為NO,硫酸與氯化鋇溶液反應得到硫酸鋇沉淀,反應的離子方程式為H2O+SO2+NO2+Ba2+=BaSO4↓+NO↑+2H+,NO與空氣中氧氣反應得到二氧化氮,反應的方程式為2NO+O2=NO2,觀察到的現(xiàn)象是:有白色沉淀生成,溶液上方無色氣體變?yōu)榧t棕色,故答案為:有白色沉淀生成,溶液上方無色氣體變?yōu)榧t棕色;H2O+SO2+NO2+Ba2+=BaSO4↓+NO↑+2H+;
(4)已知:①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(l)+H2O(l)△H=-53.66kJ/mol,②2CH3OH(l)?CH3OCH3(g)+H2O(l)△H=-23.4kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,反應2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(l)可以是①×2+②得到,所以△H=(-53.66kJ/mol)×2-23.4kJ/mol=-130.72kJ/mol,即2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(l)△H=-130.72kJ/mol,故答案為:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(l)△H=-130.72kJ/mol;
(5)氣體C2H2具有還原性,能使用硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,產(chǎn)物為CO2、MnSO4和水,該反應的化學方程式為C2H2+2KMnO4+3H2SO4=2CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O;
故答案為:C2H2+2KMnO4+3H2SO4=2CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O。
【點睛】
根據(jù)物質的特殊顏色和特殊性質正確推斷物質是解題的關鍵。本題的易錯點為(3),要注意二氧化硫具有還原性,二氧化氮具有氧化性?!窘馕觥竣?②.1s22s22p4③.3∶2④.2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2⑤.產(chǎn)生白色沉淀,洗氣瓶上方出現(xiàn)淺紅棕色⑥.H2O+SO2+NO2+Ba2+=BaSO4↓+NO+2H+⑦.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l)ΔH=-130.72kJ·mol-1⑧.C2H2+2KMnO4+3H2SO4=2CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O六、原理綜合題(共2題,共
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