
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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,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年湘教版必修2化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍: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)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、下列有關(guān)硅及其化合物的說法錯(cuò)誤的是()A.硅晶體是一種重要的半導(dǎo)體材料,可制作計(jì)算機(jī)芯片B.二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定,不與任何酸發(fā)生反應(yīng)C.水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸鹽產(chǎn)品D.龍泉青瓷原料[Al2Si2O5(OH)4]用氧化物表示為:Al2O3?2SiO2?2H2O2、氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上;其反應(yīng)原理示意圖如圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法正確的是。
A.該電池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該電池中電極a是正極C.外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極aD.該電池的總反應(yīng):2H2+O2=2H2O3、某溫度下,分別在下列容積為2L的恒容絕熱密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H>0。測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。容器起始時(shí)物質(zhì)的量平衡時(shí)CO(g)的濃度/mol·LCO(g)SO2(g)S(g)CO2(g)CO2(g)甲10.50.51a乙10.5000.2丙0012b
下列說法正確的是A.平衡常數(shù):K甲>K乙B.a=0.4C.若乙容器l0min達(dá)到平衡.則用S(g)表示的反應(yīng)速率為0.005mol?L-1?min-1D.若將丙容器改為恒壓絕熱容器,則達(dá)到平衡時(shí)b=0.24、下列生產(chǎn)、生活等實(shí)際應(yīng)用,不能用勒沙特列原理解釋的是A.冰鎮(zhèn)的啤酒打開后泛起泡沫B.工業(yè)合成氨時(shí)選擇高溫能極大加快反應(yīng)速率C.實(shí)驗(yàn)室中常用排飽和食鹽水的方法收集Cl2D.工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高SO2的利用率5、氫氧燃料電池可以在航天飛機(jī)上使用;其反應(yīng)原理示意圖如下。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法正確的是()
A.電池中電極a是正極B.外電路中電子由電極a通過導(dǎo)線流向電極bC.負(fù)極電極反應(yīng)式:O2+4H++4e-=2H2OD.燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%6、下列各有機(jī)物的命名或分類不正確的是()。選項(xiàng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式命名類別A對(duì)甲苯酚芳香烴B2,3—二甲基戊烷烷烴C2—丁醇一元醇D3—甲基—1—丁烯脂肪烴
A.AB.BC.CD.D評(píng)卷人得分二、填空題(共9題,共18分)7、根據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s),設(shè)計(jì)的原電池如圖所示,其中鹽橋內(nèi)裝瓊脂-飽和KNO3溶液。請(qǐng)回答下列問題:
(1)電極X的材料是___;電解質(zhì)溶液Y是__。
(2)銀電極為電池的___極,寫出兩電極的電極反應(yīng)式:銀電極:__;X電極:__。
(3)外電路中的電子是從___電極流向__電極。
(4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是__(填字母)。
A.K+B.NOC.Ag+D.SO
(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替__。Ag電極能否被石墨代替__。8、硅是無機(jī)非金屬材料的主角;硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。
(1)可用于制作計(jì)算機(jī)芯片和太陽能電池的是______(填化學(xué)式,下同),光導(dǎo)纖維的主要成分是_____。
(2)工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(3)工業(yè)上可利用水玻璃和鹽酸反應(yīng)制備硅酸凝膠,進(jìn)一步脫水處理可得到硅膠,寫出水玻璃和鹽酸反應(yīng)的離子方程式:_______。
(4)高純度單晶硅可以按下列方法制備:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)
寫出步驟①的化學(xué)方程式:______。
步驟②的產(chǎn)物中,大約占85%,還有等,有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,提純的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和________。物質(zhì)SiHCl沸點(diǎn)/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.99、觀察如圖;回答問題:
(1)該裝置叫__裝置,可以將__能轉(zhuǎn)化為__能。
(2)負(fù)極是__,電極反應(yīng)式為__。
(3)正極是__,電極反應(yīng)式為__。
(4)電池總反應(yīng)的離子方程式為__。10、砷在自然界中存在的主要化合物有砒霜雄黃雌黃等.
(1)已知時(shí),和之間焓變的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示,寫出分解為的熱化學(xué)方程式______.
(2)雌黃和雄黃早期都曾用作繪畫顏料;又都因有抗病毒療效而用來入藥.在一定條件下,雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示.
①反應(yīng)Ⅰ中,和恰好完全反應(yīng)時(shí),其物質(zhì)的量之比為____________.
②反應(yīng)Ⅱ中,若參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子,則物質(zhì)a為_______(填化學(xué)式).
(3)亞砷酸可以用于治療白血病,其溶液中存在多種含砷微粒形態(tài).常溫下,用溶液滴定時(shí),含砷微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨的變化如圖所示.
①由7調(diào)至10的過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________.
②的水解平衡常數(shù)___________.
(4)砷酸具有較強(qiáng)的氧化性.某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)如圖原電池,探究對(duì)氧化性的影響,測(cè)得電壓與的關(guān)系如圖所示.則a點(diǎn)時(shí),鹽橋中_______移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”),c點(diǎn)時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________.
11、將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
(1)下列不能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___(填選項(xiàng));
A.2v生(NH3)=v耗(CO2)
B.密閉容器中氨氣的物質(zhì)的量不變。
C.容器中CO2與NH3的物質(zhì)的量之比保持不變。
D.密閉容器中總壓強(qiáng)保持不變。
E.形成6個(gè)N-H鍵的同時(shí)有2個(gè)C=O鍵斷裂。
(2)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是___(填選項(xiàng));
A.及時(shí)分離出CO2氣體。
B.適當(dāng)升高溫度。
C.加入少量NH2COONH4(s)
D.選擇高效催化劑。
(3)如圖所示,上述反應(yīng)中斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量___形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量(填寫“大于”“等于”“小于”)。12、按要求回答下列問題:
(1)煤燃燒排放的煙氣含有和形成酸雨,污染大氣,采用堿性溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。在鼓泡反應(yīng)器中通入含有和NO的煙氣,寫出溶液脫硝(主要轉(zhuǎn)化為)過程中主要反應(yīng)的離子方程式:___________。
(2)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖:電池工作時(shí),外電路上電流的方向應(yīng)從電極___________(“填A(yù)或B”)流向用電器。內(nèi)電路中,向電極___________(“填A(yù)或B”)移動(dòng),電極A上CO參與的電極反應(yīng)為___________。
(3)某烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為該分子中可能共面的碳原子數(shù)最多有___________個(gè),一定在同一個(gè)平面上的原子至少有___________個(gè)。
(4)常溫下,某氣態(tài)烴與氧氣混合裝入密閉容器中,點(diǎn)燃爆炸后回到原溫度,此時(shí)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為反應(yīng)前的一半,經(jīng)氫氧化鈉溶液吸收后,容器內(nèi)幾乎成真空,此烴可能是___________(寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。13、原電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。依據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。
(1)電極X的材料是__;電解質(zhì)溶液Y是__。
(2)Ag電極上發(fā)生的反應(yīng)為:__。14、反應(yīng)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量變化趨勢(shì)如圖所示:
(1)該反應(yīng)為____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,下列措施可行的是____(填字母)。
A.改鐵片為鐵粉B.改稀硫酸為98%的濃硫酸。
C.升高溫度D.減小壓強(qiáng)。
(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為____(填“正”或“負(fù)”)極。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為_________,該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_______________,外電路中電子由____(填“正”或“負(fù)”,下同)極向____極移動(dòng)。15、聚乙烯醇()為常見的滴眼液的主要成分,其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯。用副產(chǎn)物乙酸甲酯催化醇解反應(yīng)可制備甲醇和乙酸己酯,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)ΔH。已知:υ正=k正χ(CH3COOCH3)?χ(C6H13OH),υ逆=k逆χ(CH3COOC6H13)?χ(CH3OH),其中υ正、υ逆為正、逆反應(yīng)速率,k正、k逆為速率常數(shù);χ為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
(1)反應(yīng)開始時(shí);己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1投料,測(cè)得348K;343K、338K三個(gè)溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率(α)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示:
348K指的是曲線_______(填“①”“②”或“③”),判斷的理由是_________;該醇解反應(yīng)的ΔH_________0(填“>”或“<”)。
(2)338K時(shí),以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kx=________;A、B、C、D四點(diǎn)中,υ正最大的是_______,υ逆最大的是_______。
(3)343K時(shí),將己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1、1:2和2:1做為初始投料。則達(dá)到平衡后,初始投料比_______時(shí);乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大。
(4)該醇解反應(yīng)使用離子交換樹脂作催化劑,下列關(guān)于該催化劑的說法正確的是______。
a.參與了醇解反應(yīng);但并不改變反應(yīng)歷程。
b.使k正和k逆增大相同倍數(shù)。
c.降低了醇解反應(yīng)的活化能。
d.提高乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率評(píng)卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)16、油脂在酸性或堿性條件下,均可發(fā)生水解反應(yīng),且產(chǎn)物相同。(____)A.正確B.錯(cuò)誤17、正丁烷和正戊烷互為同系物。(____)A.正確B.錯(cuò)誤18、磨豆?jié){的大豆富含蛋白質(zhì),豆?jié){煮沸后蛋白質(zhì)變成了氨基酸。(____)A.正確B.錯(cuò)誤19、根據(jù)食用油和汽油的密度不同,可選用分液的方法分離。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤20、化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽能。_____A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分四、原理綜合題(共4題,共16分)21、甲醛在木材加工;醫(yī)藥等方面有重要用途.甲醇直接脫氫是工業(yè)上合成甲醛的新方法;制備過程涉及的主要反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
反應(yīng)Ⅳ:(副反應(yīng))
(1)計(jì)算反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)熱_______。
(2)是甲醇脫氫制甲醛的催化劑;催化反應(yīng)的部分機(jī)理如下:
歷程?。?/p>
歷程ⅱ:
歷程ⅲ:
歷程ⅳ:
如圖表示一定條件下溫度對(duì)碳酸鈉催化脫氫性能的影響;回答下列問題:
①從平衡角度分析550℃~650℃甲醇生成甲醛的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高的原因_______;
②650℃~750℃,反應(yīng)速率歷程ⅱ_______歷程ⅲ(填“>”、“<”或“=”。
(3)吹脫是處理甲醛廢水的一種工藝,吹脫速率可用方程表示(其中C為甲醛濃度),下表為常溫下甲醛的濃度隨吹脫時(shí)間變化數(shù)據(jù)。濃度100008000400020001000吹脫時(shí)間(h)07233955
則當(dāng)甲醛濃度為時(shí),其吹脫速率_______分析上表數(shù)據(jù),起始濃度為當(dāng)甲醛濃度降為吹脫時(shí)間為_______h。
(4)下,在恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)若起始?jí)簭?qiáng)為達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率為則平衡時(shí)的總壓強(qiáng)_______(用含和的式子表示);當(dāng)測(cè)得計(jì)算反應(yīng)平衡常數(shù)_______(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),忽略其它反應(yīng))。
(5)甲醇-空氣燃料電池是一種高效能;輕污染的車載電池;其工作原理示意圖如圖。
①寫出A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式_______。
②電池工作時(shí),導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣則水溶液理論上消耗甲醇的質(zhì)量為_______g。22、CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產(chǎn)物。
(1)將含0.02molCO2和0.01molCO的混合氣體通入有足量Na2O2固體的密閉容器中,同時(shí)不斷地用電火花點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,固體質(zhì)量增加_________g。
(2)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ·mol-1,鍵能Eo=o為499.0kJ·mol-1。
①反應(yīng):CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)的△H=_________kJ·mol-1。
②已知1500℃時(shí),在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)CO(g)+O(g)。反應(yīng)過程中O(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖1所示,則0~2min內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率υ(CO2)=_________。
(3)在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)2CO(g)+O2(g),1molCO2在不同溫度下的平衡分解量如圖2所示。
①恒溫恒容條件下,能表示該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_________(填字母)。
A.CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變。
B.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變。
C.容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。
D.單位時(shí)間內(nèi),消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度。
②分析圖2,若1500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),且容器體積為1L,則此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。
③向恒容密閉容器中充入2molCO2(g),發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)2CO(g)+O2(g),測(cè)得溫度為T℃時(shí),容器內(nèi)O2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如曲線II所示。圖中曲線I是相對(duì)于曲線II僅改變一種反應(yīng)條件后c(O2)隨時(shí)間的變化,則改變的條件是_________;a、b兩點(diǎn)用CO濃度變化表示的凈反應(yīng)速率關(guān)系為υa(CO)_________(填“>”“<”或“=”)υb(CO)。
23、近段時(shí)間;全國范圍內(nèi)的霧霾天氣嚴(yán)重影響了人們的身體健康,環(huán)境問題越來越受到人們的重視。汽車尾氣中含有較多的NO和CO,兩種氣體均會(huì)使人體中毒。處理大氣中的污染物,打響“藍(lán)天白云”保衛(wèi)戰(zhàn)是當(dāng)前的重要課題。
請(qǐng)回答下列問題。
(1)一氧化碳、氫氣既是重要的能源,也可以催化還原NO等消除污染,還可以在一定條件下制取CH3OH。
已知:①N2(g)+O2(g)===2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1;
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(1)△H=-571.6kJ·mol-1;
③H2O(g)===H2O(1)△H=-44kJ·mol-1。
寫出H2與NO反應(yīng)生成N2和水蒸氣的熱化學(xué)方程式:______________________。
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密閉容器中充有10molCO和20molH2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇,改變條件,測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。則該反應(yīng)的△H___________0(填“>”或“<”)。若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為10L,則在平衡狀態(tài)B時(shí)平衡常數(shù)K=___________,此時(shí)容器的體積為___________L。
(3)工業(yè)上采用加壓條件下;在含冷卻裝置的吸收塔中,以去離子水為吸收劑吸收NO,得到40%的硝酸。原理如下:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-114kJ/mol
3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)△H=-6992kJ/molo
采用降溫操作的兩個(gè)原因是_________________________________。
(4)利用電解原理也可以處理工廠煙氣。如圖為工業(yè)生產(chǎn)模擬裝置。其中A、B為多孔電極(外接電源未畫出),則A為___________極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”),電極反應(yīng)式為______________________。Ⅹ溶液中溶質(zhì)的成分為___________(填化學(xué)式)。
24、研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_________。
(2)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:_________。
(3)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化見如圖。
①曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ____KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。容器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍為_________。
(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化見如圖。在0~15小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ從大到小的順序?yàn)開________(填序號(hào))。
(5)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系見如圖。
①乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是____________.
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,寫出有關(guān)的離子方程式:______________。評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共3題,共30分)25、以乙炔為原料制備乙酸和聚丙烯酸甲酯()路線如圖(部分反應(yīng)條件已省略):
回答下列問題:
(1)聚丙烯酸甲酯鏈節(jié)為_______。
(2)乙烯、乙酸、四種物質(zhì)中可與金屬鈉反應(yīng)的有_______,反應(yīng)①②③中原子利用率為的是_______(填序號(hào))。
(3)所含官能團(tuán)名稱:_______,寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:_______,該反應(yīng)的類型為_______。
(4)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______。26、已知A的產(chǎn)量通常用來衡量一個(gè)國家的石油化工水平;現(xiàn)以A為主要原料合成一種具有果香味D,其合成路線如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)B、C分子中官能團(tuán)名稱是______、______。
(2)E是一種常見的塑料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式;并注明反應(yīng)類型:
①_______,______;④_______,_______。27、某有機(jī)物A,分子式為它是具有水果香味的氣體,難溶于水,可以發(fā)生下列圖表中所示的轉(zhuǎn)化:
A.___________,B.___________,C.___________,D.___________,E.___________,F(xiàn).___________,H.___________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
A.硅晶體可用于計(jì)算機(jī)芯片的制作;它是重要的半導(dǎo)體材料,A正確;
B.二氧化硅雖然性質(zhì)穩(wěn)定;但它能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.水泥;玻璃、陶瓷的主要成分都是硅酸鹽;它們都屬于硅酸鹽產(chǎn)品,C正確;
D.依據(jù)改寫原則,[Al2Si2O5(OH)4]可表示為:Al2O3?2SiO2?2H2O;D正確;
故選B。2、D【分析】【詳解】
A.燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.a(chǎn)極通入H2發(fā)生氧化反應(yīng);是電池的負(fù)極,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.外電路中電子由負(fù)極流向正極,即由電極a通過導(dǎo)線流向電極b;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.氫氧燃料電池酸性和堿性條件下生成物都是水,故該電池的總反應(yīng):2H2+O2=2H2O;故D正確;
故答案為D。3、A【分析】【詳解】
A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)則溫度越高平衡常數(shù)越大,甲中反應(yīng)正向或逆向移動(dòng)程度都較小,則溫度變化較小,乙中反應(yīng)正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度較低,所以T:甲>乙,則平衡常數(shù):K甲>K乙,故A正確;
B.若甲中生成物完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則甲中反應(yīng)物是乙的二倍,反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不變,則增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),恒溫恒容條件下二者為等效平衡,平衡時(shí)c(CO):甲是乙的2倍,但實(shí)際上是恒容絕熱條件,隨著反應(yīng)的進(jìn)行溫度逐漸降低,甲中溫度較低,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率:甲<乙,則甲中c(CO)小于乙中2倍,所以a<0.4,故B錯(cuò)誤;
C.v(CO)==0.03mol/(L·min),相同條件下相同時(shí)間內(nèi)v(S)=v(CO)=×0.03mol/(L·min)=0.015mol/(L·min),故C錯(cuò)誤;
D.如果將丙中生成物完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物時(shí),反應(yīng)物物質(zhì)的量:丙是乙的二倍,丙中開始?jí)簭?qiáng)是乙的二倍,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),恒溫條件下則有c丙(CO)=2c乙(CO),但實(shí)際為絕熱條件下丙逆向移動(dòng)放熱,丙的溫度大于乙的溫度,溫度升高平衡正移,所以平衡時(shí)c(CO):b大于乙中c(CO)的二倍,則b>0.4,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)睛】
解決本題時(shí)要注意題目條件為“恒容絕熱容器”,即溫度會(huì)隨平衡移動(dòng)而變化;另外注意等效平衡原理的使用,先假設(shè)一個(gè)等效平衡狀態(tài),再比較實(shí)際狀態(tài)與虛擬狀態(tài)的差異進(jìn)行分析。4、B【分析】【詳解】
A選項(xiàng);壓強(qiáng)減小,向體積增大的方向移動(dòng),冰鎮(zhèn)的啤酒打開后泛起泡沫,因此能用勒沙特列原理解釋,故A不符合題意;
B選項(xiàng);工業(yè)合成氨是放熱;體積減小的反應(yīng),選擇高溫能極大加快反應(yīng)速率,但平衡逆向移動(dòng),不利于合成氨,因此不能用勒沙特列原理解釋,故B符合題意。
C選項(xiàng),實(shí)驗(yàn)室中常用排飽和食鹽水的方法收集Cl2;抑制氯氣的溶解,能用勒沙特列原理解釋,故C不符合題意;
D選項(xiàng),使用過量的空氣,平衡正向移動(dòng),提高SO2的利用率;能用勒沙特列原理解釋,故D不符合題意。
綜上所述;答案為B。
【點(diǎn)睛】
勒沙特列原理解釋的是溫度、濃度、壓強(qiáng)引起的平衡移動(dòng),催化劑以及壓強(qiáng)對(duì)等體積反應(yīng)不能引起平衡移動(dòng)。5、B【分析】【詳解】
A.在燃料電池中,通O2的電極為正極,則電池中電極b是正極;A錯(cuò)誤;
B.外電路中電子由負(fù)極(通H2的a電極)通過導(dǎo)線流向電極b;B正確;
C.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:H2-2e-=2H+;C錯(cuò)誤;
D.燃料電池中;有一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能,能量轉(zhuǎn)化率小于100%,D錯(cuò)誤。
故選B。6、A【分析】【詳解】
A.對(duì)苯甲酚中含屬于烴的含氧衍生物,不是芳香烴,A錯(cuò)誤;
B.2,3—二甲基戊烷,分子式為C7H16,符合烷烴的通式CnH2n+2;故屬于烷烴,B正確;
C.2—丁醇,只含有一個(gè)醇羥基,屬于一元醇,C正確;
D.分子中不含有苯環(huán);屬于脂肪烴,D正確;
故答案為:A。二、填空題(共9題,共18分)7、略
【分析】【分析】
本原電池由兩個(gè)半電池通過鹽橋連接而成;還原劑在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子從負(fù)極流出,電子沿著導(dǎo)線流向正極,正極上氧化劑得到電子發(fā)生還原反應(yīng),內(nèi)電路包括鹽橋中陰離子移向負(fù)極;陽離子移向正極,據(jù)此分析回答;
【詳解】
(1)由反應(yīng)方程式可知,Cu為還原劑,作負(fù)極,即Cu為X極;Ag+(aq)為氧化劑,即Y應(yīng)為AgNO3溶液;
(2)銀電極為電池的正極,正極(銀電極)發(fā)生還原反應(yīng):2Ag++2e-=2Ag,負(fù)極(X電極)發(fā)生氧化反應(yīng):Cu-2e-=Cu2+;
(3)外電路中的電子從Cu電極(負(fù)極)流向Ag電極(正極);
(4)左邊燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+,陽離子濃度增加,故鹽橋中的陰離子NO移向CuSO4溶液中;故正確答案選B;
(5)CuSO4溶液主要具有導(dǎo)電性的作用;可以被其他不與Cu反應(yīng)的電解質(zhì)溶液代替,如能被稀硫酸溶液代替;正極本身不參與反應(yīng),只要是活潑性比Cu差的金屬或能導(dǎo)電的非金屬均可以作電極,故Ag電極能被石墨代替。
【點(diǎn)睛】
解本題的關(guān)鍵就是熟悉原電池的工作原理?!窘馕觥緾uAgNO3溶液正2Ag++2e-=2AgCu-2e-=Cu2+CuAgB能能8、略
【分析】【分析】
從表中數(shù)據(jù)可以看出,的沸點(diǎn)具有較大的差異;所以可利用蒸餾法進(jìn)行分離。
【詳解】
(1)可用于制作計(jì)算機(jī)芯片和太陽能電池的是Si,光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2。答案為:Si;SiO2;
(2)玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為答案為:
(3)根據(jù)信息可寫出水玻璃和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:(膠體)則其離子方程式為(膠體)。答案為:(膠體);
(4)步驟①發(fā)生的反應(yīng)為由于的沸點(diǎn)相差較大;可利用蒸餾的方法分離。答案為:蒸餾。
【點(diǎn)睛】
對(duì)于互溶液體,當(dāng)我們不清楚其溶解性時(shí),常利用沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離?!窘馕觥縎i(膠體)蒸餾9、略
【分析】【分析】
該裝置為原電池,可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)兩極金屬相對(duì)活動(dòng)性可確定鐵為負(fù)極,銅為正極;負(fù)極金屬本身失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+;溶液中的陽離子在正極上得電子,發(fā)生還原反應(yīng):Cu2++2e-=Cu。正、負(fù)極反應(yīng)式相加,可得電池總反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。
【詳解】
(1)裝置沒有外接電源;故為原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
故答案為:原電池;化學(xué);電;
(2)鐵比較活潑,負(fù)極是鐵電極,電極方程式為Fe-2e-=Fe2+;
故答案為:鐵,F(xiàn)e-2e-=Fe2+;
(3)正極是銅電極,電極方程式為Cu2++2e-=Cu;
故答案為:銅,Cu2++2e-=Cu;
(4)將正負(fù)極電極方程式相加得電池總反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;
故答案為:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
【點(diǎn)睛】
自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)是形成原電池的條件之一,區(qū)分原電池和電解池的看有無外接電源。,【解析】原電池化學(xué)電鐵(Fe)Fe-2e-=Fe2+銅(Cu)Cu2++2e-=CuFe+Cu2+=Cu+Fe2+10、略
【分析】【詳解】
(1)有圖可知分解為為吸熱反應(yīng),得到熱化學(xué)方程式為:
(2)①根據(jù)題圖可知,As2S3和Sn2+在酸性溶液中反應(yīng)生成H2S、Sn4+和As4S4,反應(yīng)的離子方程式為2As2S3+2Sn2++4H+=2H2S↑+2Sn4++As4S4,As2S3和Sn2+恰好完全反應(yīng)時(shí),As2S3和Sn2+的物質(zhì)的量之比為1:1;
②反應(yīng)II中,若0.1molAs4S4參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移2.8mol電子,則1molAs4S4參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移28mol電子,As4S4中As、S元素失電子,O2得電子,反應(yīng)中S元素的化合價(jià)變化為因此S元素由-2價(jià)變成+4價(jià),所以物質(zhì)a為SO2;
(3)①根據(jù)題圖可知,由7調(diào)至10時(shí),轉(zhuǎn)化為反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為故答案為
②根據(jù)圖象,pH=9時(shí),c()=c(),的一級(jí)電離方程式為+H+,平衡常數(shù)Ka1==c(H+)=10-9,水解平衡常數(shù)×Kw=×10-14=10-5;
(4)如圖所示為原電池a點(diǎn)時(shí),輸出電壓大于0,反應(yīng)正向進(jìn)行,乙中I-失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2,則乙中石墨電極為負(fù)極,甲中石墨電極為正極,原電池中陽離子向正極移動(dòng),故鹽橋中K+向左移動(dòng);c點(diǎn)時(shí),輸出電壓小于0,反應(yīng)逆向進(jìn)行,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為【解析】向左11、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答;
(2)增大濃度或升高溫度或加催化劑可加快反應(yīng)速率來解答;
(3)由圖可知反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量;所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng),結(jié)合化學(xué)鍵分析解答。
【詳解】
(1)A.平衡時(shí)應(yīng)有v生(NH3)=2v耗(CO2),所以2v生(NH3)=v耗(CO2)時(shí);反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.密閉容器中氨氣的物質(zhì)的量不變;說明正;逆反應(yīng)速率相等,可以判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;
C.只要反應(yīng)發(fā)生,容器中CO2與NH3的物質(zhì)的量之比就是2:1;始終保持不變,不能判定反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.密閉容器中總壓強(qiáng)保持不變;說明氣體的總物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故D正確;
E.形成6個(gè)N-H鍵等效于2個(gè)C=O鍵形成的同時(shí)有2個(gè)C=O鍵斷裂;正;逆反應(yīng)速率相等,達(dá)平衡狀態(tài),故E正確;
故答案為AC;
(2)A.及時(shí)分離出CO2氣體;生成物濃度減小,反應(yīng)速率減小,故A錯(cuò)誤;
B.適當(dāng)升高溫度;反應(yīng)速率加快,故B正確;
C.加入少量NH2COONH4(s);固體物質(zhì)量變但濃度不變,故C錯(cuò)誤;
D.選擇高效催化劑;反應(yīng)速率加快,故D正確;
故答案為:BD;
(3)由圖可知反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量;所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即反應(yīng)中斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量。
【點(diǎn)睛】
考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。注意反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,必須是同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等;反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,此類試題中容易發(fā)生錯(cuò)誤的情況往往有:平衡時(shí)濃度不變,不是表示濃度之間有特定的大小關(guān)系;正逆反應(yīng)速率相等,不表示是數(shù)值大小相等;對(duì)于密度、相對(duì)分子質(zhì)量等是否不變,要具體情況具體分析等?!窘馕觥緼CBD大于12、略
【分析】【分析】
(2)由該燃料電池原理示意圖可知;通入氧氣的一極得電子為正極,通入燃料的一極失電子為負(fù)極,電子從負(fù)極移向正極,電流從正極流向負(fù)極,溶液中陰離子移向負(fù)極。
【詳解】
(1)脫硝反應(yīng)中NO轉(zhuǎn)化為硝酸根,被還原為氯離子,故反應(yīng)的離子方程式為
(2)由燃料電池原理示意圖可知,燃料通入電極A,氧氣和二氧化碳通入電極B,則電極A作負(fù)極,電極B作正極,電池工作時(shí),外電路上電流的方向應(yīng)從正極流向負(fù)極,即從電極B→用電器→電極A;內(nèi)電路中,向負(fù)極(電極A)移動(dòng);由原理知,CO反應(yīng)后生成CO2,則電極A上CO參與的電極反應(yīng)為
(3)分子中與苯環(huán)以及C=C直接相連的原子共平面;則可能共面的碳原子數(shù)最多為14;苯環(huán)上或與苯環(huán)直接相連原子一定共面,則一定在同一個(gè)平面上的原子至少有12個(gè)。
(4)設(shè)此氣態(tài)烴的化學(xué)式為CxHy,則有根據(jù)題意可知4+4x+y=24x,由此可得4x=4+y,若x=1,則y=0,不存在此物質(zhì),若x=2,則y=4,分子式為C2H4,該物質(zhì)為若x=3,則y=8,分子式為C3H8,該物質(zhì)為若x>3,不符合烴的組成。故此烴可能是【解析】(1)
(2)BA
(3)1412
(4)13、略
【分析】【分析】
(1)依據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;負(fù)極金屬材料是Cu,電解質(zhì)是含有鐵離子的鹽溶液;
(2)原電池的正極得電子;發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),結(jié)合電子守恒;電荷守恒寫出電極反應(yīng)式。
【詳解】
(1)依據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,負(fù)極金屬材料是Cu,所以電極X的材料是Cu,電解質(zhì)Y是含有鐵離子的鹽溶液,可以是Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液,故答案為:Cu;Fe2(SO4)3或FeCl3;
(2)原電池的正極是銀電極,鐵離子得電子,發(fā)生還原反應(yīng),即Fe3++e-=Fe2+,故答案為:Fe3++e-=Fe2+?!窘馕觥緾uFe2(SO4)3或FeCl3Fe3++e-=Fe2+14、略
【分析】【詳解】
(1)由圖:反應(yīng)物總能量大于生成物總能量;則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:放熱;
(2)A.將鐵片改為鐵粉;增大反應(yīng)物接觸面積,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故正確;
B.將稀硫酸改為濃硫酸;濃硫酸和鐵發(fā)生鈍化現(xiàn)象而阻止進(jìn)一步反應(yīng),所以化學(xué)反應(yīng)速率減慢,故錯(cuò)誤;
C.升高溫度增大活化分子百分?jǐn)?shù);化學(xué)反應(yīng)速率加快,故正確;
D.減小壓強(qiáng);反應(yīng)速率降低,故錯(cuò)誤;
故選AC;
(3)Cu、Fe和稀硫酸構(gòu)成原電池,易失電子的金屬Fe作負(fù)極,另一種金屬Cu作正極;Cu電極上氫離子得電子生成氫氣,所以看到的現(xiàn)象是有無色氣體生成,電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑;電子由負(fù)極Fe流向正極Cu;
故答案為:正;產(chǎn)生無色氣泡;2H++2e-═H2↑;電子由負(fù)極Fe流向正極Cu?!窘馕觥糠艧酇C正產(chǎn)生無色氣泡2H++2e-═H2↑負(fù)極Fe正極Cu15、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)通過圖像可以發(fā)現(xiàn),隨著反應(yīng)進(jìn)行乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率(α)先上升后不變,當(dāng)轉(zhuǎn)化率不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),但三條曲線達(dá)到平衡的時(shí)間不一樣,最快的是①,說明①速率最快,溫度最高,且同一時(shí)間①的轉(zhuǎn)化率是最高的,說明該反應(yīng)溫度升高向正向進(jìn)行的程度在增大,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故348K指的是曲線①,理由是①反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間短,說明反應(yīng)速度快,溫度高;ΔH>0;
(2)338K時(shí)轉(zhuǎn)化率曲線為③,平衡時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率為50%,己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1投料,根據(jù)反應(yīng)CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l),達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等,Kx=χ(CH3COOC6H13)?χ(CH3OH)/[χ(CH3COOCH3)?χ(C6H13OH)]=1;
A、B、C、D四點(diǎn)中,A、C點(diǎn)的溫度高于B、D點(diǎn),A、B點(diǎn)反應(yīng)物濃度相等,但大于C、D點(diǎn),υ正最大的是A,C點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最大,得到的生成物濃度最大,υ逆最大的是C;
(3)要提高某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;可以通過增加其他反應(yīng)物的濃度來實(shí)現(xiàn),以己醇和乙酸甲酯物質(zhì)的量之比1:1作為參照,1:2時(shí)乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低,2:1時(shí)乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率會(huì)升高,故2:1時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大;
(4)a.催化劑參與了醇解反應(yīng);改變反應(yīng)歷程,a錯(cuò)誤;
b.催化劑使正逆反應(yīng)速率同等程度的增加,即使k正和k逆增大相同倍數(shù),b正確;
c.催化劑能降低反應(yīng)的活化能;c正確;
d.催化劑不會(huì)引起平衡的移動(dòng);無法提高轉(zhuǎn)化率,d錯(cuò)誤;
故正確的為bc。
【點(diǎn)睛】
當(dāng)曲線走勢(shì)相同時(shí),可通過觀察拐點(diǎn)來考慮外界條件的影響,進(jìn)而進(jìn)行比較。【解析】①.①②.因?yàn)棰俜磻?yīng)達(dá)平衡的時(shí)間短,說明反應(yīng)速度快,溫度高③.>④.1⑤.A⑥.C⑦.2:1⑧.bc三、判斷題(共5題,共10分)16、B【分析】【詳解】
油脂在酸性條件下水解產(chǎn)物為甘油和高級(jí)脂肪酸,在堿性條件下水解產(chǎn)物為甘油和高級(jí)脂肪酸鈉,水解產(chǎn)物不同。17、A【分析】【分析】
【詳解】
結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個(gè)"CH2"原子團(tuán)的有機(jī)化合物屬于同系物,正丁烷和正戊烷結(jié)構(gòu)相似,相差一個(gè)CH2原子團(tuán),互為同系物,故正確。18、B【分析】【詳解】
蛋白質(zhì)在加熱條件下變性,在催化劑條件下水解可生成氨基酸。19、B【分析】【詳解】
食用油和汽油互溶,不能用分液法分離,可依據(jù)兩者沸點(diǎn)的不同,用蒸餾的方法分離,題干說法錯(cuò)誤。20、A【分析】【分析】
【詳解】
植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在植物中,植物、動(dòng)物軀體經(jīng)過幾百萬年復(fù)雜的物理、化學(xué)變化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽能,正確。四、原理綜合題(共4題,共16分)21、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅲ得,2CH3OH(g)-2H2(g)2HCHO(g)ΔH1=170.4kJ/mol,CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)ΔH1=85.2kJ/mol,所以反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)熱ΔH1=85.2kJ/mol;
(2)①從平衡角度可知;甲醇脫氧反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,有利于脫氧反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以550℃~650℃甲醇生成甲醛的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大,故為甲醇脫氧反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,有利于脫氧反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;
②由圖可知650℃~750℃,甲醇的轉(zhuǎn)化率變大,但甲醛的選擇性變小,反應(yīng)歷程ⅱ的速率小于反應(yīng)歷程ⅲ的速率,故為<;
(3)甲醛濃度為2000mg/L時(shí),吹脫速率v=0.0423C(mg?L?1?h?1)=0.04232000(mg?L?1?h?1)=84.6mg?L?1?h?1;觀察表中數(shù)據(jù)可知;甲醛的濃度減小一半的時(shí)間為16h,即“半衰期”為16h,所以起始濃度為10000mg/h,當(dāng)甲醛濃度降為5000mg/h,吹脫時(shí)間為16h;
(4)若起始?jí)簭?qiáng)為P0,達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率為α,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則P0:P平=1:(1+a),P平=P0(1+a);當(dāng)P0=101KPa,測(cè)的α=50.0%,該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=50.5KPa;
(5)①原電池工作時(shí),陽離子移向原電池的正極,負(fù)極甲醇失電子變化,電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;
②電池工作時(shí),導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣1344L時(shí),物質(zhì)的量為60mol,空氣中氧氣占1/5,氧氣的物質(zhì)的量為12mol,根據(jù)電池的總反應(yīng)2CH3OH+3O22CO2+4H2O,根據(jù)反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于系數(shù)之比,所以甲醇反應(yīng)的物質(zhì)的量為8mol,所以理論上消耗甲醇的質(zhì)量為256g?!窘馕觥?5.2kJ/mol甲醇脫氧反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,有利于脫氧反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行<84.616P0(1+a)50.5CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+25622、略
【分析】【詳解】
分析:本題考查與Na2O2有關(guān)的計(jì)算;反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡的標(biāo)志、圖像的分析、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算。
(1)密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)有:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2CO+O22CO2,將兩式相加得Na2O2+CO=Na2CO3;固體增加的質(zhì)量相當(dāng)于混合氣中C對(duì)應(yīng)的CO。
(2)①應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算。
②根據(jù)圖像中數(shù)據(jù)和化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式計(jì)算υ(O);速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
(3)①可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是“逆向相等;變量不變”。
②用三段式和圖像中關(guān)鍵數(shù)據(jù)計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)。
③根據(jù)“先拐后平”法;結(jié)合外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響判斷改變的條件。
詳解:(1)密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)有:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2CO+O22CO2,將兩式相加得Na2O2+CO=Na2CO3,固體增加的質(zhì)量相當(dāng)于混合氣中C對(duì)應(yīng)的CO,根據(jù)C守恒,混合氣中相當(dāng)于CO為0.03mol,固體質(zhì)量增加0.03mol28g/mol=0.84g。
(2)①鍵能EO=O為499.0kJ/mol,則2O(g)=O2(g)ΔH=-499.0kJ/mol(I式);2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol(II式),應(yīng)用蓋斯定律,II式-I式得,CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)ΔH=(-566.0kJ/mol)-(-499.0kJ/mol)=-33.5kJ/mol。
②根據(jù)圖像υ(O)===310-7mol/(L·min),根據(jù)同一反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則υ(CO2)=υ(O)=310-7mol/(L·min)。
(3)①A項(xiàng),CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);B項(xiàng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,容器中混合氣體的質(zhì)量始終不變,該容器為恒容容器,混合氣體的密度始終不變,混合氣體的密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);C項(xiàng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,容器中混合氣體的質(zhì)量始終不變,該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),建立平衡的過程中,氣體分子物質(zhì)的量增加,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量減小,達(dá)到平衡時(shí)氣體分子物質(zhì)的量不變,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng),單位時(shí)間內(nèi)消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度僅表示逆反應(yīng)速率;不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是AC,答案選AC。
②根據(jù)圖像1500℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)O2的體積分?jǐn)?shù)為0.2%,設(shè)平衡時(shí)O2濃度為xmol/L,用三段式2CO2(g)2CO(g)+O2(g)
c(起始)(mol/L)100
c(轉(zhuǎn)化)(mol/L)2x2xx
c(平衡)(mol/L)1-2x2xx
則=0.2%,解得x=0.002,平衡時(shí)CO2、CO、O2的濃度依次為0.996mol/L、0.004mol/L、0.002mol/L,反應(yīng)的平衡常數(shù)K===3.210-8mol/L。
③該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng);曲線I相對(duì)于曲線II先出現(xiàn)拐點(diǎn),曲線I的反應(yīng)速率比曲線II快;曲線I達(dá)到平衡時(shí)O2的濃度比曲線II平衡時(shí)大;即改變的條件既能加快反應(yīng)速率又能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),曲線I是相對(duì)于曲線II改變的條件為升高溫度。a點(diǎn)處于曲線II上,b點(diǎn)處于曲線I上,b點(diǎn)溫度高于a點(diǎn),溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快,則υa(CO)υb(CO)?!窘馕觥竣?0.84g②.-33.5③.3×10-7mol·L-1·min-1④.AC⑤.3.2×10-8mol·L-1⑥.升溫⑦.<23、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)蓋斯定律書寫H2與NO反應(yīng)生成N2和水蒸氣的熱化學(xué)方程式;(2)根據(jù)圖像,隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng);利用“三段式”計(jì)算時(shí)的平衡常數(shù);根據(jù)溫度相同時(shí),平衡常數(shù)相等計(jì)算B點(diǎn)的體積;(3)以去離子水為吸收劑吸收NO得到40%的硝酸的反應(yīng)放熱,硝酸高溫下易分解;(4)A極SO2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO42-,B極NO得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH4+;根據(jù)電解池總反應(yīng)判斷X溶液中的溶質(zhì)。
【詳解】
(1)已知①N2(g)+O2(g)=2NO((g)△H=+180.5kJmol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJmol-1
③H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJmol-1,
則利用蓋斯定律將②-③-①可得2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g)△H=-571.6kJmol-1-(-44kJmol-1)×2-180.5kJmol-1=-664.1kJmol-1;
(2)(2)根據(jù)圖像,隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),所以△H<0;
當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為10L,此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始(mol/L):120
轉(zhuǎn)化(mol/L):0.510.5
平衡(mol/L):0.510.5
k=1,因A、B反應(yīng)溫度相等,則平衡常數(shù)相等,且B點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為80%,
則CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始(mol):10200
轉(zhuǎn)化(mol):8168
平衡(mol):248
設(shè)體積為VL,則有解得V=2;
(3)以去離子水為吸收劑吸收NO得到40%的硝酸的反應(yīng)放熱;降低溫度平衡正向移動(dòng),硝酸高溫下易分解,所以采用降溫操作;
(4)根據(jù)圖示,A極SO2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO42-,則A為陽極,電極反應(yīng)式是根據(jù)總反應(yīng)X溶液中的溶質(zhì)是【解析】2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g)△H=-664.1kJmol-1<12降低溫度平衡正向移動(dòng),硝酸高溫下易分解陽極24、略
【分析】【分析】
利用蓋斯定律,可借助兩個(gè)已知熱化學(xué)反應(yīng),求出CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式;CO與空氣的燃料電池中,負(fù)極CO在堿性溶液中失電子,生成等;從圖中可以看出,達(dá)平衡時(shí)曲線I中n(CH3OH)大,說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大;由“平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等”可知,甲與乙為等效平衡,則平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度對(duì)應(yīng)相等,因?yàn)橐移鹗紩r(shí)平衡逆向進(jìn)行,所以應(yīng)從甲的平衡點(diǎn)切入,由此得出c的取值范圍;由表中數(shù)據(jù),可得出在0~15小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ從大到小的順序;在250℃之前,催化劑與溫度對(duì)乙酸生成速率的影響一致,在250℃~300℃之間,催化劑與溫度對(duì)乙酸生成速率的影響相反,在300℃~400℃之間,催化劑對(duì)乙酸的生成速率基本沒有影響,但溫度升高,乙酸的生成速率增大;Cu2Al2O4溶于稀硝酸,生成Cu(NO3)2、Al(NO3)3、NO和H2O。
【詳解】
(1)CO可用于煉鐵,已知:①
②
利用蓋斯定律,將①-3×②得:CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ·mol-1。答案為:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ·mol-1;
(2)在CO與空氣、KOH溶液的燃料電池中,CO作負(fù)極,失電子產(chǎn)物與KOH溶液反應(yīng)生成負(fù)極反應(yīng)式:CO+4OH--2e-=+2H2O。答案為:CO+4OH--2e-=+2H2O;
(3)①曲線I、Ⅱ中,曲線I達(dá)平衡的時(shí)間長(zhǎng),則其溫度低,但n
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