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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)2025年人教新課標(biāo)選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷298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9題,共18分)1、在2L的恒容密閉容器中充入A(g)和B(g),發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)2C(g)+D(s)ΔH=akJ·mol-1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果分別如表和圖所示。下列說(shuō)法正確的是()。實(shí)驗(yàn)。

序號(hào)溫度起始物質(zhì)的量熱量。

變化ABABⅠ600℃1mol3mol96kJⅡ800℃1.5mol0.5mol____

A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,10min內(nèi)平均速率v(B)=0.06mol·L-1·min-1B.上述方程式中a=160C.600℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)是0.45D.向?qū)嶒?yàn)Ⅱ的平衡體系中再充入0.5molA和1.5molB,A的轉(zhuǎn)化率增大2、在容積一定的密閉容器中,加入一定量的一氧化氮和足量碳發(fā)生反應(yīng):C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g);平衡時(shí)c(NO)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是。

A.在T2時(shí),若反應(yīng)體系處于狀態(tài)D,則此時(shí)v正逆B.增大NO的物質(zhì)的量,可以提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率C.若狀態(tài)D時(shí)體系壓強(qiáng)分別為pB、pC、pD,則pC=pD>pBD.當(dāng)容器內(nèi)混合氣體密度不變時(shí),反應(yīng)處于平衡狀態(tài)3、向NaOH溶液中逐滴加入CH3COOH溶液,直到溶液呈中性。對(duì)所得溶液中離子濃度大小的比較,下列關(guān)系式中正確的是A.c(CH3COO-)>c(Na+)B.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)D.c(Na+)=c(CH3COO-)4、常溫下有H2RO4=H++HRO4-、HRO4-?H++RO42-,現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度都為0.1mol?L-1的三種溶液:①NaHRO4溶液;②H2RO4溶液;③Na2RO4溶液。下列說(shuō)法中正確的是()A.②和③等體積混合后的溶液中:c(Na+)=c(HRO4-)+c(H2RO4)+c(RO42-)B.100mL①溶液中:n(HRO4-)+n(RO42-)+n(OH-)-n(H+)=0.01molC.①和②等體積混合后的溶液中離子濃度大小順序?yàn)閏(H+)>c(HRO4-)>c(Na+)D.若①和③等體積混合后,會(huì)抑制水的電離,則HRO4-的電離程度肯定大于RO42-的水解程度5、常溫下2mL1mol·L-1NaHCO3溶液,pH約為8,向其中滴加幾滴飽和CaCl2溶液,有白色沉淀生成。下列說(shuō)法中,不正確的是()A.NaHCO3溶液中,HCO3?水解程度大于其電離程度B.NaHCO3溶液中,c(Na+)>c(HCO3?)>c(OH-)>c(H+)C.最終所得的混合溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HCO3?)+2c(CO32?)+c(OH-)D.滴加飽和CaCl2溶液促進(jìn)了HCO3?的電離6、常溫下;向20mL0.1mol/LNaHA(酸式鹽)溶液中分別滴加0.1mol/L鹽酸或0.1mol/LNaOH溶液,溶液的pH與滴加溶液體積關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是。

A.NaHA在水中電離程度大于水解程度B.在對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)溶液中,H點(diǎn)水電離程度最大C.E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中有c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)D.F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中存在c(H+)+c(Na+)=(OH-)+c(HA-)+c(A2-)7、常溫下,0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH為A.5.1B.7.0C.8.3D.13.08、碳酸鈣在下列物質(zhì)中溶解度最大的是A.氨水B.石灰水C.食鹽水D.硫酸銨溶液9、CO2和CH4重整可制備合成氣;催化重整反應(yīng)歷程示意圖如下:

下列說(shuō)法不正確的是A.Ni在該反應(yīng)中做催化劑,參與化學(xué)反應(yīng)B.合成氣的主要成分為CO和H2C.①→②既有碳氧鍵的斷裂,又有碳氧鍵的形成D.①→②吸收能量評(píng)卷人得分二、多選題(共5題,共10分)10、工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)-131.4kJ。下列判斷正確的是A.反應(yīng)物能量總和大于生成物能量總和B.CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJC.水煤氣反應(yīng)中生成1molH2(g)吸收131.4KJ熱量D.水煤氣反應(yīng)中生成1體積CO(g)吸收131.4KJ熱量11、對(duì)于可逆反應(yīng):A2(g)+3B2(g)2AB3(g)△H<0,下列圖像中正確的是A.B.C.D.12、某溫度下,向溶液中滴加的溶液,滴加過(guò)程中與溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是。

A.該溫度下,B.a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,水的電離程度最小的為a點(diǎn)C.若改用溶液,b點(diǎn)應(yīng)該水平左移D.若改用溶液,b點(diǎn)移向右下方13、H2C2O4水溶液中部分微粒的分布分?jǐn)?shù)δ與pH關(guān)系如圖所示;下列說(shuō)法正確的是。

A.向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至pH=2.5:c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-)B.由圖可知:H2C2O4的Ka2=10-4.2C.向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7,則溶液中:2c(C2O42-)>c(Na+)D.將0.01mol·L-1的H2C2O4溶液與0.02mol·L-1NaOH溶液等體積混合后的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)14、常溫下,有①氨水、②NH4Cl溶液、③Na2CO3溶液、④NaHCO3溶液各25mL,物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L,下列說(shuō)法正確的是A.四種溶液pH的大小順序:①>④>③>②B.溶液①、②等體積混合后pH>7,則c(NH4+)<c(NH3·H2O)C.向溶液①、②中分別加入25mL0.1mol/L鹽酸后,溶液中c(NH4+):①<②D.向溶液③、④中分別加入12.5mL0.1mol/LNaOH溶液后,兩溶液中的離子種類相同評(píng)卷人得分三、填空題(共5題,共10分)15、氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,CH4—H2O催化重整是目前大規(guī)模制取氫氣的重要方法。

(1)CH4-H2O催化重整:

反應(yīng)Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?H1=+210kJ/mol

反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)?H2=﹣41kJ/mol

①提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________。

a.增大壓強(qiáng)b.加入催化劑c.增大水蒸氣濃度。

②CH4、H2O催化重整生成CO2、H2的熱化學(xué)方程式是________。

③在密閉容器中,將2.0molCO與8.0molH2O混合加熱到800℃發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率是80%,其平衡常數(shù)為_________。

(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其他條件不變,相同時(shí)間內(nèi),向催化重整體系中投入一定量的CaO可以明顯提高H2的百分含量。做對(duì)比實(shí)驗(yàn);結(jié)果如下圖所示:

①投入CaO時(shí),H2百分含量增大的原因是:_________。

②投入納米CaO時(shí),H2百分含量增大的原因是:__________。

(3)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積炭反應(yīng)而降低,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:。反應(yīng)ⅠⅡ?H(kJ/mol)+75﹣173

①研究發(fā)現(xiàn),如果反應(yīng)Ⅰ不發(fā)生積炭過(guò)程,則反應(yīng)Ⅱ也不會(huì)發(fā)生積炭過(guò)程。因此,若保持催化劑的活性,應(yīng)采取的條件是_________。

②如果Ⅰ、Ⅱ均發(fā)生了積炭反應(yīng),通入過(guò)量水蒸氣能有效清除積炭,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。16、參考下列圖表和有關(guān)要求回答問(wèn)題:

(1)圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________。

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是:

①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1

又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1

則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________________________________。

(3)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù):?;瘜W(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能(kJ·mol-1)198360498x

已知1mol白磷(P4)完全燃燒放熱為1194kJ,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,則表中x=________kJ·mol-117、下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量:。物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436

根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:

(1)下列物質(zhì)中本身具有的能量最低的是_______(填字母)。

A.H2B.Cl2C.Br2D.I2

(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是_______(填字母)。

A.HClB.HBrC.HI

(3)(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出的熱量最多的是_______。18、完成下列問(wèn)題。

(1)已知常溫下,在NaHSO3溶液中c(H2SO3)<c(),且H2SO3的電離平衡常數(shù)為K1=1.5×10-2,K2=1.1×10-7;氨水的電離平衡常數(shù)為K=1.8×10-5.則等物質(zhì)的量濃度的下列五種溶液:①NH3·H2O②(NH4)2SO3③KHSO3④K2SO3⑤H2SO3,其中水的電離程度由大到小排列順序?yàn)開______(填序號(hào))。

(2)已知H2CO3的電離常數(shù)K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11。下列微粒可以大量共存的是_______(填字母)。

a.b.c.d.H2SO3、

(3)CuSO4·5H2O的含量(含雜質(zhì)Fe3+)通常利用“間接碘量法”測(cè)定。已知Cu2+與F-不反應(yīng),而Fe3+與F-反應(yīng)生成FeF氧化性I2>FeFI2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。步驟如下:

①稱取1.250g產(chǎn)品配成100mL溶液。

②取其中25.00mL溶液;加入足量的NaF溶液后,滴加KI溶液至不再產(chǎn)生沉淀。

③用0.1000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定;平行滴定3次。

步驟②中,若不加足量的NaF溶液,最終的測(cè)量值將_______(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。滴加KI溶液,有白色碘化物沉淀生成,反應(yīng)的離子方程式為_______;若Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均用量為10.00mL,則膽礬產(chǎn)品純度為_______%。19、一定量的CH4在恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CH4(g)C(s)+2H2(g)。平衡時(shí),體系中各氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:

(1)已知甲烷、碳、氫氣的燃燒熱分別為890.31kJ/mol、395.00kJ/mol、285.80kJ/mol,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=__________。

(2)下列能說(shuō)明反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。

a.H2和CH4的體積分?jǐn)?shù)相等b.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變。

c.混合氣體的密度不變d.氣體總壓強(qiáng)不再變化。

e.碳的質(zhì)量不再改變。

(3)T2℃時(shí),若在平衡體系中充入惰性氣體,此時(shí)反應(yīng)速率________(填“變大”、“變小”或“不變”),且v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。

(4)T4℃時(shí),若在平衡體系中充入等體積的H2和CH4,則平衡_____移動(dòng),其理由是_______。

(5)T3℃時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CH4的轉(zhuǎn)化率為____________。

(6)CH4能催化重整轉(zhuǎn)化為CO和H2,下圖是一種熔融碳酸鹽燃料電池示意圖,電極A上CO參與電極反應(yīng)方程式為____________________。評(píng)卷人得分四、判斷題(共1題,共8分)20、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共1題,共3分)21、某溫度時(shí),Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)A點(diǎn)表示Ag2SO4是_____(填“過(guò)飽和”“飽和”或“不飽和”)溶液。

(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=_____。(列式帶入數(shù)據(jù)并計(jì)算出結(jié)果)

(3)現(xiàn)將足量的Ag2SO4固體分別加入:

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。

b.10mL蒸餾水。

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。

則Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序?yàn)開____(填字母)。

(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,可觀察到有磚紅色沉淀生成(Ag2CrO4為磚紅色),寫出沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:_____。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共4題,共40分)22、空氣污染問(wèn)題日益引起全民關(guān)注。

(1)汽車尾氣中存在大量的CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔?,可采用鉑等貴金屬作為催化劑,使CO和NO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的氣體,請(qǐng)寫出其化學(xué)方程式____________________________

(2)科研工作者研究出利用石灰乳除工業(yè)燃煤尾氣中的硫(SO2、SO3)和氮(NO、NO2)的新工藝,既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的CaSO4和Ca(NO3)2。

①硫酸型酸雨的形成過(guò)程是大氣中的SO2溶于雨水生成某種弱酸,在空氣中經(jīng)催化氧化生成硫酸,該過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________、______________________________

②CaSO4可以調(diào)節(jié)水泥的硬化時(shí)間。尾氣中SO2與石灰乳反應(yīng)生成CaSO4的化學(xué)方程式為___________________________

③Ca(NO3)2可制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等.尾氣中NO、NO2與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO3)2的化學(xué)方程式___________________________

(3)還可用NaClO2溶液(溶液呈堿性)作為吸收劑,對(duì)含有SO2和NOX的燃煤煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。(已知:酸性條件下,ClO2-會(huì)轉(zhuǎn)化成ClO2和Cl-。ClO2是黃綠色、易溶于水的氣體,具有強(qiáng)氧化性,能氧化SO2或NOX)在鼓泡反應(yīng)期中通入含SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液的濃度為5×10-3mol·L-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。

①寫出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式_____________________________。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率_______(填“提高”;“不變”或“降低”)。

②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸__________(填“提高”、“不變”或“減小”)。23、Ⅰ.催化劑是化工技術(shù)的核心,絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)需采用催化工藝。

(1)新的研究表明,可以將CO2轉(zhuǎn)化為炭黑進(jìn)行回收利用,反應(yīng)原理如圖所示。

整個(gè)過(guò)程中Fe3O4的作用是________________________________。

(2)已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。按n(N2)∶n(H2)=1∶3向反應(yīng)容器中投料,在不同溫度下分別達(dá)平衡時(shí),混合氣中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示:

①下列說(shuō)法正確的是__________。(填字母)

a.曲線a、b、c對(duì)應(yīng)的溫度是由低到高

b.加入催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率和提高H2的轉(zhuǎn)化率

c.圖中Q、M、N點(diǎn)的平衡常數(shù):K(N)>K(Q)=K(M)

②M點(diǎn)對(duì)應(yīng)H2的轉(zhuǎn)化率是__________。

③2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程,示意圖如下:

和分別表示N2、H2和NH3。e表示生成的NH3離開催化劑表面,b和c的含義分別是____________和______________。

(3)有機(jī)反應(yīng)中也常用到催化劑。某反應(yīng)原理可以用下圖表示,寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。

Ⅱ.過(guò)二硫酸鉀(K2S2O8)在科研與工業(yè)上有重要用途。

(4)某廠采用濕法K2S2O8氧化脫硝和氨法脫硫工藝綜合處理燃煤鍋爐煙氣,提高了煙氣處理效率,處理液還可以用作城市植被綠化的肥料。一定條件下,NO去除率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。80℃時(shí),若NO初始濃度為450mg·m-3,tmin達(dá)到最大去除率,NO去除的平均反應(yīng)速率:v(NO)=__________mol·L-1·Min-1(列代數(shù)式,不必計(jì)算結(jié)果)

(5)過(guò)二硫酸鉀可通過(guò)“電解→轉(zhuǎn)化→提純”方法制得,電解裝置示意圖如圖所示。

常溫下,電解液中含硫微粒的主要存在形式與pH的關(guān)系如下圖所示。

在陽(yáng)極放電的離子主要是HSO4,陽(yáng)極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH范圍為___________,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_____________。24、碳基能源的大量消耗使大氣中CO2濃度持續(xù)不斷地增加,以CO2為原料加氫合成;甲烷等能源物質(zhì)具有較好的發(fā)展前景?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)CO2催化(固體催化劑)加氫合成甲烷過(guò)程發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):

主反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1=akJ·mol-1

副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=41.1kJ·mol-1

已知相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

則a=___。加氫合成甲烷時(shí),通??刂茰囟葹?00℃,不能過(guò)高也不宜過(guò)低的原因是___。

(2)為了提高CO2加氫制CH4過(guò)程中CH4選擇性(CH4選擇性=×100%);主要是通過(guò)對(duì)催化劑的合理選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)。

①CO2加氫制CH4的一種催化機(jī)理如圖,下列說(shuō)法正確的是___(填標(biāo)號(hào))。

A.催化過(guò)程使用的催化劑為L(zhǎng)a2O3和La2O2CO3

B.La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子)

C.H2經(jīng)過(guò)Ni活性中心裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過(guò)程為放熱過(guò)程。

D.CO2加氫制CH4的過(guò)程需要La2O3和Ni共同催化完成。

②保持500℃不變,向1L密閉容器中充入4molCO2和12molH2發(fā)生反應(yīng),若初始?jí)簭?qiáng)為p,20min后,主、副反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得此時(shí)c(H2O)=5mol·L-1,體系壓強(qiáng)變?yōu)?.75p,則主、副反應(yīng)的綜合熱效應(yīng)為___,v(CH4)=___mol·L-1·min-1,CH4選擇性=___(保留三位有效數(shù)字),主反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。

(3)CO2的光電催化反應(yīng)器如圖所示。以TiO2為陽(yáng)極,通過(guò)光解水產(chǎn)生電子和質(zhì)子,而后傳遞到陰極(Pt/CNT)誘導(dǎo)陰極催化還原CO2制得異丙醇。

①陰極常伴有析氫等副反應(yīng)發(fā)生,為此選用了電化學(xué)催化劑,其依據(jù)是___。

②陰極生成異丙醇的電極反應(yīng)為___。

25、I.NO2是大氣污染的主要污染物之一;硝酸鹽是水體污染的污染物之一。

(1)用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.1mol,則反應(yīng)的離子方程式是___________________________。

(2)電化學(xué)降解NO的原理如圖所示,電源正極為_____(填“a”或“b”);陰極電極反應(yīng)式為_____________________________。

II.為應(yīng)對(duì)全球石油資源日益緊缺;提高煤的利用效率,我國(guó)開發(fā)了煤制烯烴技術(shù),并進(jìn)入工業(yè)化試驗(yàn)階段。

(1)煤氣化制合成氣(CO和H2)

已知:C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)⊿H1=+131.3kJ?mol-1

C(s)+2H2O(g)==CO2(g)+2H2(g)⊿H2=+90kJ?mol-1

則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是_______________。

(2)由合成氣制甲醇。

合成氣CO和H2在一定條件下能發(fā)生如下反應(yīng):

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在容積均為VL的甲、乙、丙三個(gè)密閉容器中分別充入amolCO和2amolH2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其他條件相同的情況下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到tmin時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)如圖所示,此時(shí)三個(gè)容器中一定處在化學(xué)平衡狀態(tài)的是______________________(填“T1”或“T2”或“T3”);該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為___________(用a;V表示)。

(3)由甲醇制烯烴。

主反應(yīng):2CH3OHC2H4+2H2Oi

3CH3OHC3H6+3H2Oii

副反應(yīng):2CH3OHCH3OCH3+H2Oiii

某實(shí)驗(yàn)室控制反應(yīng)溫度為400℃,在相同的反應(yīng)體系中分別填裝等量的兩種催化劑(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CH3OH;在相同的壓強(qiáng)下進(jìn)行兩種催化劑上甲醇制烯烴的對(duì)比研究。得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):(選擇性:轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)

①下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_____。

A.反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后甲醇的轉(zhuǎn)化率下降;可能的原因是催化劑失活,工業(yè)生產(chǎn)中需定期更換催化劑。

B.使用Cat.2反應(yīng)2h后乙烯和丙烯的選擇性下降;可能的原因是生成副產(chǎn)物二甲醚。

C.使用Cat.1產(chǎn)生的烯烴主要為丙烯;使用Cat.2產(chǎn)生的烯烴主要為乙烯。

D.不管使用Cat.1還是使用Cat.2;都能提高活化分子的百分?jǐn)?shù)。

②在上圖中分別畫出反應(yīng)i在無(wú)催化劑、有Cat.1、有Cat.2三種情況下“反應(yīng)過(guò)程——能量”示意圖。_________參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】

A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,10min內(nèi)生成C的物質(zhì)的量是1.2mol,則根據(jù)方程式可知消耗B為0.6mol,濃度減小0.3mol/L,則平均速率v(B)=0.3mol/L÷10min=0.03mol·L-1·min-1;故A說(shuō)法正確;

B.由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知,生成1.2molC熱量變化為96KJ,則生成2molC的熱量變化為×2=160KJ;方程式中a=-160,故B說(shuō)法錯(cuò)誤;

C.由坐標(biāo)圖可知,實(shí)驗(yàn)Ⅰ在600oC條件下10min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別為:0.4mol、2.4mol、1.2mol,濃度為0.2mol/L、1.2mol/L、0.6mol/L,平衡常數(shù)K==1.5;故C說(shuō)法正確;

D.向?qū)嶒?yàn)Ⅱ的平衡體系中再充入0.5molA和1.5molB;則A;B的起始物質(zhì)的量之比由3:1變?yōu)?:3,相當(dāng)于增大B的濃度,A的轉(zhuǎn)化率增大,故D說(shuō)法正確;

答案選B。

【點(diǎn)睛】

A(g)+B(g)2C(g)+D(s)為一個(gè)等體積的可逆反應(yīng),若同等比例的改變A、B的起始加入量,則相當(dāng)于改變壓強(qiáng),最終達(dá)到平衡后,和原平衡是等效的,故A、B的轉(zhuǎn)化率并不改變。2、D【分析】【分析】

【詳解】

A.在T2時(shí);若反應(yīng)體系處于狀態(tài)D,D點(diǎn)c(NO)大于平衡時(shí)c(NO),平衡正向移動(dòng),則此時(shí)v(正)>v(逆),故A錯(cuò)誤;

B.增大NO的物質(zhì)的量;相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),NO的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故B錯(cuò)誤;

C.該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),物質(zhì)的量始終不變,若狀態(tài)B、C、D的壓強(qiáng)分別為pB、pC、pD,則pB=pC=pD;故C錯(cuò)誤;

D.C為固體;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的質(zhì)量逐漸增大,容器的體積不變,則氣體的密度為變量,因此容器內(nèi)混合氣體密度不變時(shí),反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故D正確;

故選D。

【點(diǎn)睛】

本題的易錯(cuò)點(diǎn)為B,要注意C為固體,加入NO,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)。3、D【分析】【詳解】

滴定至中性時(shí),溶液中溶質(zhì)主要是醋酸鈉、醋酸,溶液中電荷守恒為:溶液呈中性,因此所以

故答案為:D。4、D【分析】【詳解】

A.H2RO4一級(jí)電離為完全電離,溶液中不存在H2RO4;A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)電荷守恒可得,溶液體積為100mL,則有B錯(cuò)誤;

C.微弱電離,和等體積混合后,離子濃度大小順序?yàn)镃錯(cuò)誤;

D.水解促進(jìn)水的電離,電離抑制水的電離,二者等體積混合后,抑制水的電離,則的電離程度大于的水解程度;D正確。

綜上所述,答案為D。5、C【分析】【詳解】

A.碳酸氫根離子既可以發(fā)生電離使溶液呈酸性,也可以發(fā)生水解使溶液呈堿性,1mol·L-1NaHCO3溶液的pH約為8,溶液呈堿性,說(shuō)明HCO3?的水解程度大于電離程度,故A正確;B.在NaHCO3溶液中,因碳酸氫根離子既發(fā)生電離又發(fā)生水解,且水解程度大于電離程度使溶液呈堿性,則c(Na+)>c(HCO3?)>c(OH-)>c(H+);故B正確;

C.向NaHCO3溶液中滴加幾滴飽和CaCl2溶液,混合后的溶液中含有Ca2+和Cl-,根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)+2c(Ca2+)=c(HCO3?)+2c(CO32?)+c(OH-)+c(Cl-);故C錯(cuò)誤;

D.碳酸氫根離子發(fā)生電離:HCO3??H++CO32?,滴加幾滴飽和CaCl2溶液,有白色沉淀生成,說(shuō)明Ca2+和CO32?結(jié)合生成了CaCO3沉淀,促進(jìn)了HCO3?的電離;故D正確。

答案選C。

【點(diǎn)睛】

寫電荷守恒時(shí),要將溶液中所有陰陽(yáng)離子全部寫上,不能遺漏。6、A【分析】【詳解】

A.由圖示可知,常溫下,0.1mol/LNaHA溶液的pH<7,顯酸性,說(shuō)明HA-的電離程度大于HA-的水解程度;故A正確;

B.圖中F點(diǎn)恰好生成Na2A溶液,只存在A2-的水解,水的電離程度最大,而H點(diǎn)恰好生成H2A和NaCl的混合液,H2A的電離抑制水的電離;水的電離程度小,故B錯(cuò)誤;

C.E點(diǎn)溶液中存在的電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),此時(shí)溶液顯中性,即c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-);故C錯(cuò)誤;

D.F點(diǎn)恰好生成Na2A溶液,存在的電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-);故D錯(cuò)誤;

故答案為A。7、C【分析】【詳解】

碳酸氫鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽;碳酸氫根離子水解使溶液顯堿性,但由于水解程度較小,溶液堿性較弱;

答案選C。

【點(diǎn)睛】

解答本題時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題是題目問(wèn)pH值,就尋找題干,看能不能找到c(H+);分析時(shí)如果能迅速發(fā)現(xiàn)碳酸氫鈉屬于鹽,從水解的角度進(jìn)行分析,那么本題就會(huì)迎刃而解。8、D【分析】【詳解】

碳酸鈣中存在溶解平衡,CaCO3CO32-+Ca2+。

A.加入氨水;不影響平衡的移動(dòng),碳酸鈣的溶解度不變;

B.加入石灰水;增大了鈣離子濃度,平衡逆向移動(dòng),碳酸鈣的溶解度減?。?/p>

C.加入食鹽水不影響平衡的移動(dòng);碳酸鈣的溶解度不變;

D.加入硫酸銨溶液;銨根離子水解顯酸性,使得碳酸根離子濃度減小,平衡正向移動(dòng),碳酸鈣的溶解度增大;

綜上所述,溶解度最大的是硫酸銨溶液,故選D。9、D【分析】【分析】

【詳解】

A.從圖中可以清楚的看到Ni在該反應(yīng)前后沒(méi)有改變;故做催化劑,參與化學(xué)反應(yīng),故A正確;

B.從圖中可以看到出來(lái)H2和CO,故合成氣的主要成分為CO和H2;故B正確;

C.從圖中可以看到過(guò)渡態(tài)中既有碳氧鍵的斷裂;又有碳氧鍵的形成,故C正確;

D.從圖中可以推出;縱坐標(biāo)表示能量,狀態(tài)①的能量比狀態(tài)②的能量高,故①→②會(huì)釋放能量,故D錯(cuò)誤;

故答案為:D。二、多選題(共5題,共10分)10、BC【分析】【詳解】

A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng);故反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故A錯(cuò)誤;

B.同一可逆反應(yīng),正、逆方向反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反,由題干反應(yīng)可知,可得CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJ;故B正確;

C.由題干反應(yīng)可知生成1mol氫氣吸收的熱量為131.4kJ;故C正確;

D.由題干反應(yīng)可知生成1molCO吸收的熱量為131.4kJ;而1體積CO物質(zhì)的量不是1mol,故D錯(cuò)誤;

答案選BC。

【點(diǎn)睛】

熱化學(xué)方程式中,同一可逆反應(yīng),正、逆方向反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。11、AB【分析】【分析】

對(duì)于可逆反應(yīng)A2(g)+3B2(g)2AB3(g)△H<0;正反應(yīng)放熱,升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大,化學(xué)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)合圖像分析解答。

【詳解】

A.升高溫度;正逆反應(yīng)速率都增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),交叉點(diǎn)后,逆反應(yīng)速率應(yīng)該大于正反應(yīng)速率,故A正確;

B.該反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng);增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以A的含量減??;壓強(qiáng)不變的情況下升高溫度,平衡逆向移動(dòng),A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,故B正確;

C.溫度越高;反應(yīng)速率越快,則到達(dá)平衡的時(shí)間越短,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物A的含量增大,圖像不符合,故C錯(cuò)誤;

D.該反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng);增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)速率應(yīng)該大于逆反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;

故選AB。12、AC【分析】【詳解】

A.該溫度下,平衡時(shí)c(Pb2+)=c(S2-)=10-14mol·L-1,則Ksp(PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)=(10-14mol·L-1)2=10-28mol2·L-2;A選項(xiàng)正確;

B.Pb2+單獨(dú)存在或S2-單獨(dú)存在均會(huì)水解,促進(jìn)水的電離,b點(diǎn)時(shí)恰好形成PbS的沉淀;此時(shí)水的電離程度最小,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.若改用0.02mol·L-1的Na2S溶液,由于溫度不變,Ksp(PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)不變,即平衡時(shí)c(Pb2+)不變,縱坐標(biāo)不變,但消耗的Na2S體積減小,故b點(diǎn)水平左移;C選項(xiàng)正確;

D.若改用0.02mol·L-1的PbCl2溶液,c(Pb2+)增大,縱坐標(biāo)增大,消耗的Na2S的體積增大,b點(diǎn)應(yīng)移向右上方;D選項(xiàng)錯(cuò)誤;

答案選AC。13、BD【分析】【分析】

H2C2O4水溶液中加入NaOH,H2C2O4與堿中和,轉(zhuǎn)化為HC2O4-,則c(H2C2O4)減小,c(HC2O4-)增大,隨著NaOH加入,H2C2O4全部轉(zhuǎn)化為HC2O4-,再繼續(xù)加入NaOH,HC2O4-與堿反應(yīng)轉(zhuǎn)化為C2O42-,則c(HC2O4-)減小,c(C2O42-)增大;則圖中各曲線代表的微粒分別為:

以此分析解答。

【詳解】

A.根據(jù)圖像所示,pH=2.5時(shí),c(HC2O4-)遠(yuǎn)大于c(C2O42-)和c(H2C2O4),則不可能得到c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-);故A錯(cuò)誤;

B.由圖可知:pH=4.2時(shí),c(C2O42-)=c(HC2O4-),H2C2O4的Ka2==10-4.2;故B正確;

C.溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-),向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7,c(H+)=c(OH-),則溶液中:c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),則c(Na+)>2c(C2O42-);故C錯(cuò)誤;

D.將0.01mol·L-1的H2C2O4溶液與0.02mol·L-1NaOH溶液等體積混合后的溶液中恰好完全反應(yīng),形成溶質(zhì)為Na2C2O4的溶液,該溶液中質(zhì)子守恒式為:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4);故D正確;

答案選BD。14、CD【分析】【詳解】

A.物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的①氨水、②NH4Cl溶液、③Na2CO3溶液、④NaHCO3溶液各25mL;一水合氨電離生成氫氧根離子顯堿性,氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性;碳酸根離子水解顯堿性,碳酸氫根離子水解顯堿性;同濃度碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子水解程度,溶液堿性強(qiáng);所以溶液PH大小為::①>③>④>②,A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.溶液①氨水是弱堿存在電離平衡,②NH4Cl溶液水解顯酸性,①、②等濃度等體積混合后pH>7,說(shuō)明溶液中一水合氨電離程度大于銨根離子水解程度,溶液顯堿性,所以c(NH4+)>c(NH3?H2O);B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.鹽酸和一水合氨恰好反應(yīng)生成氯化銨溶液,氯化銨的濃度為0.05mol/L,氯化銨溶液中加入鹽酸抑制銨根離子的水解,溶液中c(NH4+):①<②;C項(xiàng)正確;

D.向溶液③;④中分別加入25mL0.1mol/LNaOH溶液后;碳酸氫鈉和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉溶液,兩溶液中的離子種類相同,D項(xiàng)正確;

答案選CD。三、填空題(共5題,共10分)15、略

【分析】【分析】

(1)①提高物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率就是使平衡正向移動(dòng);可以分析該反應(yīng)的正反應(yīng)的特點(diǎn)再根據(jù)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行判斷;

②根據(jù)蓋斯定律;將方程式疊加,反應(yīng)熱也相加,得到重整后的熱化學(xué)方程式;

③對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng);物質(zhì)平衡時(shí)生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比等于它們的物質(zhì)的量乘積的比;

(2)從生成物;反應(yīng)物的酸堿性及固體表面積大小對(duì)物質(zhì)濃度及化學(xué)平衡移動(dòng)的影響分析;

(3)根據(jù)甲烷分解反應(yīng)的特點(diǎn)分析判斷;根據(jù)炭與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)物狀態(tài)分析解答。

【詳解】

(1)①由反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?H1=+210kJ/mol可知:若要使CH4的轉(zhuǎn)化率提高就要使化學(xué)平衡正向移動(dòng);a.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),甲烷的轉(zhuǎn)化率降低,a錯(cuò)誤;b.加入催化劑能夠同等倍數(shù)的改變化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),b錯(cuò)誤;c.增大反應(yīng)物水蒸氣濃度;化學(xué)平衡正向移動(dòng),甲烷的轉(zhuǎn)化率增大,c正確;故意合理選項(xiàng)是c;

②反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅱ相加,整理可得CH4、H2O生成CO2、H2的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2H2OCO2(g)+4H2(g)?H=+169kJ/mol;

③在密閉容器中,將2.0molCO與8.0molH2O混合加熱到800℃發(fā)生反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

n(開始)/mol2.08.000

n(改變)1.61.61.61.6

n(平衡)0.46.41.61.6

由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),所以濃度比等于物質(zhì)的量的比,故K=

(2)①催化重整后的化學(xué)方程式為CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),向其中投入CaO時(shí),CaO可吸收CO2,使c(CO2)減小,平衡正向移動(dòng),使生成H2更多,H2百分含量增大H2百分含量增大;

②若投入納米CaO時(shí),由于納米CaO顆粒小,表面積大,可以使反應(yīng)速率加快,c(CO2)減小的多,平衡正向移動(dòng)加劇,所以H2百分含量增大;

(3)①反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng);為了減少積炭,要使平衡逆向移動(dòng),可以采取的措施是增大壓強(qiáng);降低溫度的辦法;

②如果Ⅰ、Ⅱ均發(fā)生了積炭反應(yīng),通入過(guò)量水蒸氣能有效清除積炭,是因?yàn)镃與水蒸氣反應(yīng),產(chǎn)生氫氣和CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+H2O=CO+H2。

【點(diǎn)睛】

本題考查了蓋斯定律、化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用的知識(shí)。涉及熱化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)平衡轉(zhuǎn)化率的判斷、平衡常數(shù)計(jì)算、平衡移動(dòng)、反應(yīng)條件的控制等。掌握化學(xué)基本原理、了解物質(zhì)的基本屬性(狀態(tài)、顆粒大小等)是分析問(wèn)題的基礎(chǔ)?!窘馕觥縞CH4(g)+2H2OCO2(g)+4H2(g)?H=+169kJ/mol1CaO可吸收CO2,c(CO2)減小,使生成H2的反應(yīng)正向移動(dòng),H2百分含量增大納米CaO顆粒小,表面積大,使反應(yīng)速率加快降低溫度、增大壓強(qiáng)C+H2O=CO+H216、略

【分析】【分析】

(1)加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但是不改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量,由圖可知,1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368kJ-134kJ=234kJ;根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫原則進(jìn)行書寫;

(2)依據(jù)熱化學(xué)方程式;利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;

(3)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10;根據(jù)化學(xué)鍵的斷裂和形成的數(shù)目進(jìn)行計(jì)算。

【詳解】

(1)加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,則E1和E2都減小,催化劑不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差,即反應(yīng)熱不改變,所以催化劑對(duì)反應(yīng)熱無(wú)影響,由圖可知,1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368kJ-134kJ=234kJ,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ?mol-1,故答案為:減??;不變;NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ?mol-1;

(2)①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol,又知③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol,依據(jù)蓋斯定律計(jì)算(②×3-①×2+③×2)得到CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ/mol,故答案為:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ/mol;

(3)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10;1mol白磷完全燃燒需拆開6molP-P;5molO=O,形成12molP-O、4molP=O,所以(6mol×198kJ/mol+5mol×498kJ/mol)-12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol=-1194kJ/mol,解得:x=138,故答案為:138。

【點(diǎn)睛】

本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(3),要注意分析白磷和五氧化二磷的分子結(jié)構(gòu),正確判斷共價(jià)鍵的類型和數(shù)目?!窘馕觥繙p小不變NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ·mol-1CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7kJ·mol-113817、略

【分析】【分析】

(1)和(2)根據(jù)鍵能越大;物質(zhì)越穩(wěn)定,本身能量越低進(jìn)行判斷。

(3)和(4)根據(jù)焓變公式;焓變等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和進(jìn)行判斷焓變大小,從而判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱。

【詳解】

(1);(2)破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量越高;則該物質(zhì)越穩(wěn)定,其本身具有的能量越低。故答案(1)選A,(2)選A。

(3)、(4)斷開1molCl—Cl鍵和1molH—H鍵需吸收能量:而形成2molH—Cl鍵放出的能量為所以在反應(yīng)中每生成2molHCl放出的熱量,同理可計(jì)算出反應(yīng)中每生成2molHBr、2molHI分別放出103kJ、9kJ的熱量。故(3)答案:放熱,(4)答案:Cl2。

【點(diǎn)睛】

根據(jù)鍵能的含義及與反應(yīng)能量變化關(guān)系進(jìn)行判斷反應(yīng)類型。【解析】(1)A(2)D(3)放出;Cl218、略

【分析】【分析】

根據(jù)電離常數(shù)K值大小和鹽類水解大小判斷水電離程度的相對(duì)大?。桓鶕?jù)K值和強(qiáng)酸制弱酸原理判斷離子共存;根據(jù)氧化還原滴定計(jì)算產(chǎn)品純度;據(jù)此解答。

(1)

酸或堿抑制水電離,弱離子促進(jìn)水電離,在NaHSO3溶液中c(H2SO3)<c(),說(shuō)明電離程度大于水解程度,①屬于堿、⑤屬于酸,所以二者都抑制水電離,由于H2SO3的電離平衡常數(shù)為K1=1.5×10-2,K2=1.1×10-7,氨水的電離平衡常數(shù)為K=1.8×10-5,H2SO3的電離平衡常數(shù)K1>氨水的電離平衡常數(shù)K,則H2SO3抑制水電離要大一些,水電離程度①>⑤;③中電離程度大于水解程度;所以抑制水電離;②④促進(jìn)水電離但②中陰陽(yáng)離子相互促進(jìn)水解,所以水解程度②>④>③>①>⑤;答案為②④③①⑤。

(2)

已知Ka越大酸性越強(qiáng),酸性較強(qiáng)的能與酸性較弱的酸根離子反應(yīng),由H2SO3的電離平衡常數(shù)為K1=1.5×10-2,K2=1.1×10-7;H2CO3的電離常數(shù)K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11,則酸性H2SO3>H2CO3>>根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理,得。

a.由于的酸性大于的酸性,二者能反應(yīng),即+=+不能大量共存;故a不符合題意;

b.由于的酸性小于H2CO3的酸性,二者不反應(yīng),能大量共存,故b符合題意;

c.由于的酸性小于的酸性;二者不反應(yīng),能大量共存,故c符合題意;

d.H2SO3、由于H2SO3的酸性大于H2CO3的酸性,二者能反應(yīng),即H2SO3+=+CO2+H2O;不能大量共存,故d不符合題意;

答案為bc。

(3)

步驟②中,若不加足量的NaF溶液,有Fe3+存在,F(xiàn)e3+也與碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),即整個(gè)過(guò)程生成的碘單質(zhì)增大,Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大,測(cè)定結(jié)果偏大;消耗硫酸銅溶液與碘化鉀溶液反應(yīng)生成白色沉淀(碘化亞銅)并析出碘,離子方程式為2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;反應(yīng)關(guān)系式為2CuSO4·5H2O~2Cu2+~I(xiàn)2~2則反應(yīng)的Na2S2O3的物質(zhì)的量為n(Na2SO3)=0.1000mol·L-1×10×10-3L=1×10-3mol,試樣中CuSO4·5H2O的物質(zhì)的量n(CuSO4·5H2O)=1×10-3mol×=4×10-3mol,試樣中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=80.00%;答案為偏大;2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;80.00%?!窘馕觥浚?)②④③①⑤

(2)bc

(3)偏大2Cu2++4I-=2CuI↓+I280.0019、略

【分析】【詳解】

(1)碳單質(zhì)、氫氣、甲烷的燃燒熱(△H)分別為-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol,則它們的熱化學(xué)反應(yīng)方程式分別為:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-395.0kJ/mol;②H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-285.80kJ/mol;③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ/mol;根據(jù)蓋斯定律,由①+②×2-③得,C(s)+2H2(g)=CH4(g),△H=[(-395.0kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)×2]-(-890.31kJ/mol)=-76.29kJ/mol,則CH4(g)C(s)+2H2(g)△H=+76.29kJ/mol;故答案為+76.29kJ/mol;

(2)a.H2和CH4的體積分?jǐn)?shù)相等,不表示濃度不變,不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;b.該反應(yīng)的氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量均發(fā)生變化,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,能夠說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),正確;c.該反應(yīng)中氣體的質(zhì)量變化,而體積不變,混合氣體的密度不變,能夠說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),正確;d.在恒壓密閉容器中壓強(qiáng)始終不變,不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;e.碳的質(zhì)量不再改變,說(shuō)明其他物質(zhì)的質(zhì)量也不變,能夠說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),正確;故選bce;

(3)T2℃時(shí),若在平衡體系中充入惰性氣體,容器的體積增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),反應(yīng)速率變小,平衡正向移動(dòng),v正>v逆,故答案為變小;>;

(4)根據(jù)圖像,T4℃時(shí),H2和CH4的體積分?jǐn)?shù)相等,若在平衡體系中充入等體積的H2和CH4,H2、CH4的濃度不變,平衡不移動(dòng),故答案為不移動(dòng);H2、CH4的濃度不變;

(5)根據(jù)圖像,T3℃時(shí),平衡時(shí),甲烷的體積分?jǐn)?shù)為60%,根據(jù)CH4(g)C(s)+2H2(g),設(shè)反應(yīng)的甲烷的物質(zhì)的量為x,甲烷的總量為1mol,則×100%=60%,解得:x=0.25mol,則平衡后CH4的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%;故答案為25%;

(6)電解質(zhì)沒(méi)有OH-,負(fù)極反應(yīng)為:H2+CO32--2e-=H2O+CO2,CO-2e-+CO32-=2CO2,故答案為CO-2e-+CO32-=2CO2。

點(diǎn)睛:本題考查了熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用、化學(xué)平衡的計(jì)算、電極反應(yīng)式的書寫等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)是熱化學(xué)方程式的書寫,要正確理解燃燒熱的概念并正確書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式,再利用蓋斯定律書寫?!窘馕觥?76.29kJ/molb、c、e變小>不移動(dòng)H2、CH4的濃度不變25%CO-2e-+CO32-=2CO2四、判斷題(共1題,共8分)20、×【分析】【詳解】

向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)五、有機(jī)推斷題(共1題,共3分)21、略

【分析】【分析】

某溫度時(shí),在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲線上每一點(diǎn);都是該溫度下的平衡點(diǎn),所以利用濃度冪與沉淀溶解平衡常數(shù)進(jìn)行比較,可確定曲線外的某一點(diǎn)是否達(dá)到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常數(shù),可由一種離子濃度計(jì)算另一種離子的濃度。

【詳解】

(1)A點(diǎn)時(shí),c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,與A點(diǎn)c(Ag+)相同的曲線上的點(diǎn)相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A點(diǎn)未達(dá)沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不飽和溶液。答案為:不飽和;

(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=c2(Ag+)?c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案為:1.6×10-5(mol/L)3;

(3)在飽和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)?c()是一個(gè)定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越??;

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;

b.10mL蒸餾水,c()=0;

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;

在溶液中,c():c>a>b,則溶液中c(Ag+):b>a>c,從而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序?yàn)閎>a>c。答案為:b>a>c;

(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+答案為:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+

【點(diǎn)睛】

一種難溶性物質(zhì),其溶度積常數(shù)越小,越容易轉(zhuǎn)化,其溶解度往往越小。【解析】不飽和1.6×10-5(mol/L)3b>a>cAg2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+六、原理綜合題(共4題,共40分)22、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)CO和NO在催化劑的作用下反應(yīng)生成CO2和N2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO+2NO2CO2+N2;

(2)①硫酸型酸雨形成過(guò)程是SO2溶于水生成亞硫酸,SO2+H2O?H2SO3;再被空氣中的氧氣氧化成硫酸,2H2SO3+O2═2H2SO4,故答案為SO2+H2O?H2SO3,2H2SO3+O2═2H2SO4;

②尾氣中SO2與氧氣和石灰乳反應(yīng)生成CaSO4和水,反應(yīng)方程式為:2SO2+O2+2Ca(OH)2═2CaSO4+2H2O;

③尾氣中NO、NO2與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO2)2和水,反應(yīng)方程式為:NO+NO2+Ca(OH)2═Ca(NO2)2+H2O;

(3)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;正反應(yīng)是體積減小的;則增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率提高;

②根據(jù)反應(yīng)的方程式4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O可知隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行氫氧根離子被消耗,吸收劑溶液的pH逐漸降低,故答案為減小?!窘馕觥?CO+2NO2CO2+N2SO2+H2O?H2SO32H2SO3+O2=2H2SO42SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2ONO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O提高減小23、略

【分析】【詳解】

Ⅰ.(1)將CO2轉(zhuǎn)化為炭黑進(jìn)行回收利用,根據(jù)反應(yīng)過(guò)程I、II,整個(gè)過(guò)程中Fe3O4的是一個(gè)中間產(chǎn)物;故其作用是中間產(chǎn)物;

(2)①該反應(yīng)為放熱反應(yīng),壓強(qiáng)相同時(shí),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),氨氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,故曲線a、b、c對(duì)應(yīng)的溫度是由低到高,故a正確;b.加入催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率但不能影響平衡移動(dòng)不會(huì)提高H2的轉(zhuǎn)化率,故b錯(cuò)誤;c.圖中Q、M溫度相同,K(Q)=K(M),N點(diǎn)比M點(diǎn)溫度高,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,故K(N)

②M點(diǎn)時(shí),氨氣的轉(zhuǎn)化率是60%,n(N2)∶n(H2)=1∶3,設(shè)n(N2)=1mol,n(H2)=3mol氣體總質(zhì)量為34g

故平衡時(shí)n(NH3)=1.2molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始(mol)130

轉(zhuǎn)化(mol)0.61.81.2

平衡(mol)0.41.21.2

H2的轉(zhuǎn)化率:×100%=60%;

③根據(jù)圖示和分別表示N2、H2和NH3。e表示生成的NH3離開催化劑表面,b和c的含義分別是。

N2、H2被吸附在催化劑表面、在催化劑表面,N2、H2分子中化學(xué)鍵斷裂;

(3)由圖示可知:反應(yīng)物為和H2O2,生成物是和H2O,故方程式為:+H2O2+H2O;

(4)NO初始濃度為450mg·m-3,物質(zhì)的量濃度是1.5×10-5mol/L,80℃時(shí),tmin達(dá)到最大去除率為91.6%,NO去除的平均反應(yīng)速率:v(NO)==mol·L-1·min-1;

(5)在陽(yáng)極放電的離子主要是HSO4-,根據(jù)陽(yáng)極區(qū)含硫微粒的主要存在形式與pH的關(guān)系,電解質(zhì)溶液的pH范圍為0~2,陽(yáng)極失電子,故HSO4-失電子生成S2O42-,故其電極反應(yīng)為:2HSO4--2e-=S2O42-+2H+。【解析】中間產(chǎn)物a60%N2、H2被吸附在催化劑表面在催化劑表面,N2、H2分子中化學(xué)鍵斷裂+H2O2+H2O(或或)0~22HSO4--2e-=S2O42-+2H+24、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能計(jì)算a值;溫度及影響反應(yīng)進(jìn)行的快慢;還影響平衡移動(dòng)的方向;

(2)①A.根據(jù)CO2加氫制CH4的催化機(jī)理圖示,催化過(guò)程使用的催化劑為L(zhǎng)a2O3,La2O2CO3為中間產(chǎn)物;

B.根據(jù)圖示,La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子);

C.H2經(jīng)過(guò)Ni活性中心裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過(guò)程為斷開化學(xué)鍵的過(guò)程;

D.根據(jù)圖示,La2O3是將CO2轉(zhuǎn)化為CO2*(活化分子)的催化劑,Ni是將H2轉(zhuǎn)化為活化態(tài)H*的催化劑;

②設(shè)平衡時(shí)生成CH4的物質(zhì)的量為xmol,根據(jù)主反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),生成2xmolH2O(g),消耗xmolCO2和4xmolH2,設(shè)平衡時(shí)生成CO的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),生成ymolH2O(g),消耗ymolCO2和ymolH2,則平衡時(shí)剩余CO2的物質(zhì)的量=(4-x-y)mol,剩余H2的物質(zhì)的量=(12-4x-y)mol,生成水蒸氣的物質(zhì)的量為(2x+y)mol,由題意平衡時(shí)測(cè)得c(H2O)=5mol·L-1,即n(H2O)=5mol,則2x+y=5;相同條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則解出x;y,再根據(jù)題意分別計(jì)算解答;

(3)①催化劑對(duì)產(chǎn)物的生成具有選擇性;可防止副反應(yīng)的發(fā)生;

②根據(jù)題意,結(jié)合圖示與電源a極相連的為電解池的陰極,陰極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),CO2中C元素的化合價(jià)為+4價(jià),異丙醇(CH3CH(OH)CH3)中C元素的化合價(jià)為-2價(jià);氫離子向陰極移動(dòng),據(jù)此分析書寫電極反應(yīng)式。

【詳解】

(1)已知副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),△H2=41.1kJ·mol-1=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=E(CO2)+436kJ·mol-1-1076kJ·mol-1-2×463kJ·mol-1,則二氧化碳總鍵能E(CO2)=41.1kJ·mol-1-436kJ·mol-1+1076kJ·mol-1+2×463kJ·mol-1=1607.1kJ·mol-1;主反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),△H1=akJ·mol-1=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=436kJ·mol-1×4+1607.1kJ·mol-1-4×414kJ·mol-1-4×463kJ·mol-1=-156.9kJ·mol-1,則a=-156.9;溫度及影響反應(yīng)進(jìn)行的快慢,還影響平衡移動(dòng)的方向,加氫合成甲烷時(shí),溫度低于500℃,反應(yīng)速率低,溫度高于500℃,對(duì)于副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);正反應(yīng)吸熱,平衡向生成CO的方向移動(dòng)程度增大,都不利于甲烷的生成;

(2)①A.根據(jù)CO2加氫制CH4的催化機(jī)理圖示,催化過(guò)程使用的催化劑為L(zhǎng)a2O3,La2O2CO3為中間產(chǎn)物;故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)圖示,La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子);故B正確;

C.H2經(jīng)過(guò)Ni活性中心裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過(guò)程為斷開化學(xué)鍵的過(guò)程;斷鍵吸收熱量,故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)圖示,La2O3是將CO2轉(zhuǎn)化為CO2*(活化分子)的催化劑,Ni是將H2轉(zhuǎn)化為活化態(tài)H*的催化劑,則加氫制CH4的過(guò)程需要La2O3和Ni共同催化完成;故D正確;

答案選BD;

②保持500℃不變,向1L密閉容器中充入4molCO2和12molH2發(fā)生反應(yīng),若初始?jí)簭?qiáng)為p,20min后反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài),體系壓強(qiáng)變?yōu)?.75p,設(shè)平衡時(shí)生成CH4的物質(zhì)的量為xmol,根據(jù)主反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),生成2xmolH2O(g),消耗xmolCO2和4xmolH2,設(shè)平衡時(shí)生成CO的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),生成ymolH2O(g),消耗ymolCO2和ymolH2,則平衡時(shí)剩余CO2的物質(zhì)的量=(4-x-y)mol,剩余H2的物質(zhì)的量=(12-4x-y)mol,生成水蒸氣的物質(zhì)的量為(2x+y)mol,由題意平衡時(shí)測(cè)得c(H2O)=5mol·L-1,即n(H2O)=5mol,則2x+y=5;相同條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則解得x=2,根據(jù)2

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