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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年岳麓版拓展型課程化學上冊月考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9題,共18分)1、FeCl3溶液與KSCN溶液混合,發(fā)生反應:Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq)ΔH,其中Fe(SCN)3的濃度與溫度T的關(guān)系如圖所示;下列說法正確的是。
A.ΔH>0B.當溶液處于D點時,v(逆)>v(正)C.溶液中c(Fe3+):A點>B點>C點D.T1、T2時相應的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則<12、如圖是硫元素的“價-類”二維圖;圖中箭頭表示物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)說法錯誤的是。
A.c、f、g分別轉(zhuǎn)化為d、e、h的反應都可以是化合反應B.a與c可以發(fā)生氧化還原反應,且氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2C.c與過氧化鈉反應得到的產(chǎn)物是g和O2D.b存在于火山口附近或地殼的巖層中3、下列氣體可用如圖所示方法收集的是。
A.O2B.Cl2C.H2D.CO24、除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號中為雜質(zhì)),采用的試劑和除雜方法正確的是。選項含雜質(zhì)的物質(zhì)試劑除雜方法AC2H2(H2S)溴水洗氣B乙酸乙酯(乙酸)乙醇萃取C苯(苯酚)溴水過濾D乙醇(水)生石灰蒸餾
A.AB.BC.CD.D5、已知:①H2難溶于水;②HCl極易溶于水;③NH3極易溶于水,堿性氣體;④Cl2能溶于水;⑤SO2易溶于水。可用如下圖所示裝置干燥;收集及尾氣處理的氣體是。
A.①和②B.②和⑤C.③和④D.③和⑤6、以下實驗現(xiàn)象判斷正確的是。
。
A
B
C
D
操作。
將盛滿NO2的試管倒扣在水槽中。
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液。
加熱碳酸鈉固體。
將綠豆粒大小的鈉投入硫酸銅溶液中。
現(xiàn)象。
液面上升;但溶液未充滿整個試管。
生成紅色沉淀。
生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體。
有紅色固體析出。
A.AB.BC.CD.D7、下列實驗能達到目的的是。
。
A.實驗室制取氨氣。
B.為確認CuSO4生成;向①中加水,觀察顏色。
C.制備純凈的。
Fe(OH)2D.除去Cl2中含有的少量HCl氣體。
A.AB.BC.CD.DA.B.C.D.8、如圖所示,將甲、乙兩個裝有不同物質(zhì)的針筒用導管連接起來,將乙針筒內(nèi)的物質(zhì)推壓到甲針筒內(nèi),進行表中所列的4個不同實驗(氣體體積在同溫同壓下測定)。下列說法正確的是。實驗序號甲針筒內(nèi)物質(zhì)乙針筒內(nèi)物質(zhì)12液34
A.上述4個實驗均發(fā)生了氧化還原反應B.實驗2,甲針筒內(nèi)最終的無色氣體是NOC.實驗3,甲針筒內(nèi)充滿黃綠色氣體D.實驗4,甲針筒內(nèi)活塞將向右移動9、類推的思維方法是化學學習和研究中常用的重要思維方法;但所得結(jié)論要經(jīng)過實踐的檢驗才能確定其正確與否。根據(jù)你所掌握的知識,判斷下列類推結(jié)論中正確的是。
。
化學事實。
類推結(jié)論。
A
pH=3的鹽酸稀釋1000倍后pH=6
pH=6的鹽酸稀釋1000倍后pH=9
B
用電解熔融MgCl2的方法冶煉金屬鎂。
用電解熔融NaCl的方法冶煉金屬鈉。
C
將SO2通入BaCl2溶液中無沉淀生成。
將SO2通入Ba(NO3)2溶液中也無沉淀生成。
D
Al在O2中燃燒生成Al2O3
Fe在O2中燃燒生成Fe2O3
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)10、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。11、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大小:________(填“>”或“<”)。12、晶體硼熔點為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結(jié)構(gòu)單元由___個硼原子構(gòu)成,共含有___個B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力??;所以質(zhì)地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。13、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。14、某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應最多可以生成________H2。
(2)該物質(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為________。評卷人得分三、原理綜合題(共8題,共16分)15、(1)NO、NO2是常見的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
則用H2催化還原NO消除污染的熱化學方程式是___________。
(2)合成甲醇的反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應的平衡常數(shù)為160,此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應l0min后測得各組分的濃度如表:。物質(zhì)H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4
①寫出該反應的平衡常數(shù)表達式K=___________。
②該時間段內(nèi)反應速率v(H2)=___________。
③比較此時正、逆反應速率的大小:v正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,v正___________(填“增大”、“減小”或“不變”),v逆___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動。16、習近平總書記近日對制止餐飲浪費作出重要指示。氨的合成對解決糧食危機有著重要意義。目前該研究領(lǐng)域已經(jīng)催生了三位諾貝爾化學獎得主。
(1)德國化學家哈伯對研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反應貢獻巨大,1918年榮獲諾貝爾化學獎,已知該反應在298K時,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數(shù)角度分析,反應限度已經(jīng)較大,但為何化工生產(chǎn)中還需要使用催化劑:_________。
(2)合成氨反應在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài)):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應)
第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應)
第三步NH3*NH3(g)(快反應)
比較第一步反應的活化能E1與第二步反應的活化能E2的大?。篍1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。
(3)2007年,德國科學家埃特爾發(fā)現(xiàn)了合成氨催化機理,開創(chuàng)了表面動力學的研究。研究發(fā)現(xiàn),常溫恒壓密閉容器中,N2在催化劑表面可以與水發(fā)生反應:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
①下列各項能夠作為判斷該反應一定達到平衡的依據(jù)是___________(填標號)。
A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3
B.N2與NH3濃度之比恒定不變。
C.v(N2)正=2v(NH3)逆
D.混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變。
E.壓強保持不變。
②平衡后若分別改變下列一個條件,可以使N2轉(zhuǎn)化率增大的是___________(填標號)
A.轉(zhuǎn)移掉部分O2B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3
C.適當增加H2O(l)的量D.增加N2的量。
(4)向一個恒溫恒壓容器充入1molN2和3molH2模擬合成氨反應;下圖為不同溫度下平衡時混合物中氨氣的體積分數(shù)與總壓強(p)的關(guān)系圖。
若體系在T1、60MPa下達到平衡。
①此時平衡常數(shù)Kp_______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù);計算結(jié)果保留3位小數(shù))。
②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。17、CH4既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料。以CO2、H2為原料合成CH4涉及的主要反應如下:
Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
Ⅱ:△H2=+41.2kJ/mol
常溫常壓下,H2(g)和CH4(g)的摩爾燃燒焓分別為-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol;
(1)△H1_______kJ/mol。
(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應,達到平衡時,容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,則反應Ⅱ的平衡常數(shù)為_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(3)n(H2):n(CO2)=4:1的混合氣體充入反應器中;當氣體總壓強為0.1MPa,平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)如圖所示:
200~550℃時,CO2的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大的原因是_______。反應器中應選擇適宜的溫度是_______。
(4)為探究的反應速率與濃度的關(guān)系,起始時,向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol/LCO2與H2。平衡時,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出兩條反應速率—濃度關(guān)系曲線:和
則與曲線相對應的是上圖中曲線_______(填“甲”或“乙”);該反應達到平衡后,某一時刻降低溫度,重新達到平衡,平衡常數(shù)_______(填“增大”或“減小”),則此時曲線甲對應的平衡點可能為_______(填字母,下同),曲線乙對應的平衡點可能為_______。18、目前工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,某研究小組對下列有關(guān)甲醇制取的三條化學反應原理進行探究。已知在不同溫度下的化學反應。平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如表所示:?;瘜W反應焓變平衡常數(shù)溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請回答下列問題:
(1)反應②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)根據(jù)反應①與②可推導出K3、K1與K2之間的關(guān)系,則K3=____(用K1、K2表示);根據(jù)反應③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。
(3)要使反應③在一定條件下建立的平衡逆向移動,可采取的措施有___(填字母序號)。
A.縮小反應容器的容積。
B.擴大反應容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH
(4)500℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據(jù)上述表格測得焓變,下列能量關(guān)系圖合理的是___。
19、人們利用焦炭制取水煤氣的工藝已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。
I.以焦炭制備水煤氣。
已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol
(1)在工業(yè)上,反應①是煤的綜合利用的一種途徑,其名稱是______。焦炭與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為_______________。
II.焦炭廢氣的再利用。
500℃時,在密閉容器中將焦炭廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚;其相關(guān)反應為:
主反應:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)
(2)測得不同時間段部分物質(zhì)的濃度如下表:。時間(min)
濃度(mol·L-1)010203040H21.000.680.400.300.30CH3OCH300.050.080.100.10
①10?20min內(nèi),CH3OCH3的平均反應速率v(CH3OCH3)=__________。
②在上述特定條件下,已知主反應的速率方程為v=(k為速率常數(shù),a、b、m均大于0),下列措施一定能提高主反應的反應速率的是______(填字母序號)。
A.適當溫度B.分離出二甲醚C.恒壓減小D.恒容下增大c(CO2)
③提高CH3OCH3產(chǎn)率的關(guān)鍵的因素是選用合適的催化劑。若起始時CO2和H2的濃度比為1:3,根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算,上述主反應的平衡常數(shù)的計算表達式K=______。
(3)對該反應實驗研究得出:在相同溫度下,CO2的轉(zhuǎn)化率等物理量隨催化劑的組成比的變化關(guān)系如圖所示。若溫度不變,催化劑中約是______時最有利于二甲瞇的合成,此時,若增大反應投料比平衡常數(shù)K將____(填“增大”、“減小”或“不變”)20、以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O的過程如圖所示:
硼鎂泥的主要成分如下表:。MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%
回答下列問題:
(1)“酸解”時應該加入的酸是_______,“濾渣1”中主要含有_________(寫化學式)。
(2)“除雜”時加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是________、_______。
(3)判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是____________。
(4)分離濾渣3應趁熱過濾的原因是___________。21、亞硝酰氯(NOCl)是有機物合成中的重要試劑,為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水反應生成一種氫化物和兩種氧化物。某學習小組在實驗用C12和NO制備NOCl并測定其純度;相關(guān)實驗(裝置略去)如下。請回答:
(1)制備Cl2發(fā)生裝置可______(填大寫字母),反應的離子方程式為_______。
(2)欲收集一瓶干燥的氯氣,選擇裝置,其連接順序為:a→________(按氣流方向,用小寫字母表示),若用到F,其盛裝藥品為_________。
(3)實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯(NOCl)
①實驗室也可用B裝置制備NO,上圖X裝置的優(yōu)點為__________(至少寫出兩點)
②檢驗裝置氣密性并裝入藥品,打開k2,然后再打開____(填“k1”或“k3”),通入一段時間氣體,其目的為________;然后進行其他操作,當Z有一定量液體生成時,停止實驗。
③若無裝肖Y,則Z中NOCl可能發(fā)生反應的化學方程式為_________
(4)取Z中所得液體mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液為指示劑,用cmol/LAgNO3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為22.50mL.已知:Ag2CrO4為磚紅色固體;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,則亞硝酰氯(NOC1)的質(zhì)量分數(shù)為____(用代數(shù)式表示,不必化簡)。22、研究金屬與硝酸的反應;實驗如下。
。實驗(20℃)
現(xiàn)象。
Ⅰ.過量銅粉、2mL0.5mol/LHNO3
無色氣體(遇空氣變紅棕色);溶液變?yōu)樗{色。
Ⅱ.過量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3
6mL無色氣體(經(jīng)檢測為H2);溶液幾乎無色。
(1)Ⅰ中產(chǎn)生的無色氣體是________。
(2)研究Ⅱ中的氧化劑。
①甲同學認為該濃度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-沒有發(fā)生反應。乙同學依據(jù)Ⅰ和Ⅱ證明了甲的說法不正確;其實驗證據(jù)是________。
②乙同學通過分析,推測出NO3-也能被還原,依據(jù)是________,進而他通過實驗證實該溶液中含有NH4+;其實驗操作是________。
③補全Ⅱ中NO3-被還原為NH4+的過程:NO3-+________e-+____=NH4++____H2O____
(3)研究影響產(chǎn)生H2的因素。
。實驗。
現(xiàn)象。
Ⅲ.過量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;40℃
3.4mL氣體(經(jīng)檢測為H2);溶液略帶黃色。
Ⅳ.過量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;60℃
2.6mL氣體(經(jīng)檢測為H2);黃色溶液。
Ⅴ.過量鐵粉、2mL3mol/LHNO3;20℃
無色氣體(遇空氣變紅棕色);深棕色溶液。
資料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④對比Ⅱ;Ⅲ、Ⅳ;溫度不同時收集到氫氣的體積不同,原因是________。
⑤Ⅴ中無色氣體是混合氣體;則一定含有遇空氣變紅棕色的氣體和________。
(4)根據(jù)實驗,金屬與硝酸反應時,影響硝酸的還原產(chǎn)物不同的因素有________。評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共2分)23、我國青海查爾汗鹽湖蘊藏豐富的鹽業(yè)資源。經(jīng)分析知道,該湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用鹽湖水可得到某些物質(zhì)。其主要工業(yè)流程如下:
請根據(jù)上述流程;回答下列問題:
(1)利用湖水得到晶體(A)的方法是_________結(jié)晶法(填“降溫”或“蒸發(fā)”)。
(2)操作Ⅰ的名稱為___________,此操作適用于分離__________________。
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據(jù)的物理量是__________。
a.摩爾質(zhì)量b.溶解度c.溶解性d.熔沸點。
(4)檢驗鉀肥中是否含有Na+的實驗方法是___________,若含有Na+,能觀察到的現(xiàn)象是___________。若需得到高純度的鉀肥,可以采用的提純方法為_________。
(5)水氯鎂石的化學式可表示為MgCl2·xH2O;若通過實驗確定x,其實驗步驟設(shè)計為:
①先稱坩堝質(zhì)量、再稱_________________質(zhì)量;
②高溫充分灼燒;
③____________;
④再稱量;
⑤____________操作。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算χ時;所需的化學方程式為:
MgCl2·xH2O________+________+_________。評卷人得分五、有機推斷題(共1題,共4分)24、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產(chǎn)物)評卷人得分六、實驗題(共2題,共16分)25、MnSO4晶體是一種易溶于水的微紅色晶體,某校同學設(shè)計實驗制備并檢驗MnSO4的性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)甲組同學設(shè)計用SO2和適量純凈的MnO2制備MnSO4;其裝置如下:
①A裝置中固體藥品X通常是______填化學式)。
②B裝置中通SO2的導管末端接多孔球泡的目的是______;C裝置用于吸收少量的SO2,發(fā)生反應的離子方程式為______。
(2)乙組同學定性檢驗甲組同學的產(chǎn)品中Mn2+的存在,取少量晶體溶于水,加入(NH4)2S2O8溶液,滴入硝酸銀(作催化劑),微熱振蕩,溶液顯紫色,發(fā)生反應的離子方程式為______。
(3)丙組同學為檢驗無水MnSO4(接近白色)的熱分解產(chǎn)物,將MnSO4晶體脫水后放入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩慢通入N2;加熱,硬質(zhì)玻璃管中最后得到黑色固體。
①檢驗分解的氣態(tài)產(chǎn)物中是否有SO2及SO3,裝置E、F中的溶液依次是______、______(填字母)。
a.Ba(NO3)2溶液b.BaCl2溶液c.品紅溶液d.濃硫酸。
②若D中得到的黑色粉末為Mn3O4,E、F中均有明顯現(xiàn)象,則D中發(fā)生反應的化學方程式為______。
(4)丁組同學設(shè)計實驗以丙組同學得到的黑色粉末為原料,利用鋁熱反應原理將其還原為金屬錳,所需的藥品除氯酸鉀外,還需要______。26、某學校課外活動小組僅有一大一小兩試管和氫氧化鈉溶液。甲;乙兩個同學找來鋁制廢牙膏皮;各自設(shè)計了一套裝置如下圖,制取并收集一試管氫氣。
(1)哪個學生設(shè)計的裝置比較合理?____(填“甲”或“乙”);另一設(shè)計裝置不合理的原因____________
(2)用比較合理的裝置制取氫氣;要使氫氣充滿收集氫氣的試管,應該采取的措施是____。
(3)還可以用哪些常見物品和試劑代替廢牙膏皮和氫氧化鈉溶液完成實驗?_____________
(4)測定H2和空氣混合氣體的爆炸范圍實驗如下所述。取10支大試管,依次盛水90%(體積分數(shù))、80%再用排水集氣法收集H2;而后分別把試管口移近酒精燈火焰,實驗結(jié)果如下:
。H2體積分數(shù)/%
90
80
70
60~20
10
5
空氣體積分數(shù)/%
10
20
30
40~80
90
95
點燃現(xiàn)象。
安靜。
燃燒。
安靜。
燃燒。
弱爆炸。
強爆炸。
弱爆炸。
不燃燒。
不爆炸。
由上述實驗結(jié)果評價:用向下排空氣法收集H2,保持試管倒置移近火焰,如果只發(fā)出輕微的“噗聲”,表示收集的H2已純凈的說法的真正涵義:________________________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【分析】
圖象中曲線上的A、B、C三點為不同溫度下的平衡狀態(tài),D在曲線上方,未處于平衡狀態(tài),c[Fe(SCN)3]比平衡狀態(tài)大;反應應向逆反應方向移動。
【詳解】
A.隨著溫度的升高,溶液中c[Fe(SCN)3]逐漸減小,說明升高溫度平衡逆向移動,逆反應為吸熱反應,則該反應的正反應為放熱反應,△H<0;A錯誤;
B.D點在曲線下方,未處于平衡狀態(tài),由于c[Fe(SCN)3]比平衡狀態(tài)大,反應向逆反應方向移動,故v(逆)>v(正);B正確;
C.升高溫度,化學平衡向逆反應方向移動,c[Fe(SCN)3]減小,反應溫度:A點<B點<C點。降低溫度,化學平衡正向移動,使c(Fe3+)減小,故溶液中c(Fe3+):A點<B點<C點;C錯誤;
D.該反應的正反應是放熱反應,升高溫度化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,使化學平衡K減小。由于溫度為:T1<T2時,反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2,故>1;D錯誤;
故合理選項是B。2、C【分析】【詳解】
A.硫的+4價氧化物;酸及鹽的轉(zhuǎn)化為+6相應化合物都可以通過氧氣氧化;這些反應都是化合反應,A項正確;
B.硫化氫與二氧化硫反應生成硫和水:SO2+2H2S=3S+2H2O;反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,B項正確;
C.過氧化鈉具有氧化性,SO2具有還原性,SO2與過氧化鈉反應生成硫酸鈉;C項錯誤;
D.游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中;D項正確;
故選:C。3、C【分析】【分析】
圖示收集氣體的方法是向下排空集氣法;用于收集密度比空氣小的氣體。
【詳解】
A.O2密度比空氣大;故A不符;
B.Cl2密度比空氣大;故B不符;
C.H2密度比空氣?。还蔆符合;
D.CO2密度比空氣大;故D不符;
故選C。4、D【分析】【詳解】
A.溴水與乙炔會發(fā)生加成反應;A項錯誤;
B.乙醇與乙酸乙酯互溶;引入雜質(zhì),B項錯誤;
C.苯酚與溴水生成三溴苯酚;三溴苯酚溶于苯,C項錯誤;
D.水與生石灰反應生成氫氧化鈣;低溫不分解,可以蒸餾法得到乙醇,D項正確;
故選D。5、B【分析】【詳解】
H2難溶于水,密度比空氣??;用向下排氣法或排水法收集,故①不符合題意;
②HCl極易溶于水;密度比空氣大且HCl與濃硫酸不反應,故②符合題意;
③NH3極易溶于水;密度比空氣小,用向下排氣法收集,氨氣是顯堿性氣體能和濃硫酸反應,故③不符合題意;
④Cl2能溶于水但溶解度不大;所以不能用水做吸收液,故④不符合題意;
⑤SO2易溶于水;密度比空氣大,和濃硫酸不反應,可以用濃硫酸干燥,故⑤符合題意;
根據(jù)上述分析;符合題意的為②和⑤;
故答案:B。6、A【分析】A、NO2氣體為紅棕色,二氧化氮氣體易與水反應生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO為無色,所以氣體顏色由紅棕色逐漸變?yōu)闊o色,氣體體積減少,試管內(nèi)的液面會逐漸上升,但溶液未充滿整個試管,故A正確;B、向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈血紅色,沒有沉淀,故B錯誤;C、加熱碳酸鈉固體不能生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體,故C錯誤;D、將綠豆粒大小的鈉投入硫酸銅溶液中,金屬鈉和鹽溶液反應先是和溶液中的水反應,不會和鹽之間發(fā)生置換反應,故D錯誤。故選A。7、D【分析】A、氯化銨分解后,在試管口又化合生成氯化銨,則圖中裝置不能制備氨氣,故A錯誤;B、①中生成硫酸銅溶液,不需要加水,故B錯誤;C、膠頭滴管應伸到液面下,且生成的氫氧化亞鐵易被氧化,沒有隔絕空氣,故C錯誤;D、用飽和食鹽水除去Cl2中含有的少量HCl氣體,故D正確。故選D。8、B【分析】【詳解】
A.氨氣與氯化氫反應生成氯化銨是非氧化還原反應;四氯化碳與氨氣不反應為非氧化還原反應,所以并不是全是氧化還原反應,故A錯誤;
B.由可知生成10mLNO;甲中最后剩余的無色氣體是一氧化氮,故B正確;
C.溴化氫與氯氣反應生成氯化氫和溴蒸氣,而和恰好完全反;所以甲針筒內(nèi)無黃綠色氣體,故C錯誤;
D.與不反應;所以活塞不移動,故D錯誤;
答案選B。
【點睛】
本題考查了元素及其化合物的知識,涉及氮、氯、硫的化合物的性質(zhì),綜合性教強,需學習該階段知識時掌握相關(guān)的反應方程式,題目難度中等9、B【分析】試題分析:濃度較大時,強酸稀釋為等倍數(shù)稀釋,但是若是無限稀釋則不能等倍數(shù)稀釋,酸溶液稀釋無限倍后還是酸溶液,pH只能無限接近于7,但不能大于或等于7,A錯誤;活潑金屬單質(zhì)制備采用電解法,所以電解法制備鎂和鈉原理相同,B正確;SO2對應的酸酸性較弱,不能與非氧化性的強酸鹽反應,但是Ba(NO3)2溶液中溶有SO2后,溶液呈酸性,則相當于有氧化性的硝酸,硝酸把亞硫酸根氧化為硫酸根,會生成難溶性的BaSO4白色沉淀,所以C錯誤;Fe在O2中燃燒生成Fe3O4。
考點:本題考查的是化合物性質(zhì)的類比。二、填空題(共5題,共10分)10、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)411、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>12、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力?。?/p>
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.213、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)414、略
【分析】【分析】
由結(jié)構(gòu)簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)合醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應,金屬鈉過量,則有機物完全反應,1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應,-COOH與NaOH、NaHCO3反應,則1mol該物質(zhì)消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶2三、原理綜合題(共8題,共16分)15、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol;
(2)①化學平衡常數(shù)是可逆反應達到平衡狀態(tài)時各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度冪之積的比,則反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)表達式K=
②根據(jù)方程式可知:反應產(chǎn)生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的濃度為0.4mol/L×2=0.8mol/L,則該時間段內(nèi)反應速率v(H2)==0.08mol/(L·min);
③Qc=<160,說明反應未達到平衡,反應正向進行,因此v正>v逆;
④反應達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,反應混合物的濃度都減小,則v正減小,v逆減小。容器的容積擴大,使反應體系的壓強減小,減小壓強,化學平衡逆向移動?!窘馕觥?H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向16、略
【分析】【詳解】
(1)①盡管催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動;但使用催化劑可以加快化學反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,從而可以提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量。
(2)由題給信息知,第一步反應慢,說明該步反應的活化能較大,而第2步反應快,而反應越快,說明其活化能越小,故第一步反應的活化能E1大于第2步反應的活化能E2,即活化能:E1>E2;
(3)①A.化學方程式中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的系數(shù)比就是2:4:3,所以N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3時;反應可能是處于平衡狀態(tài),也可能未達到平衡狀態(tài),不能作為判斷平衡的標志,A錯誤;
B.N2是反應物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應達到平衡狀態(tài),B正確;
C.任何時刻都存在關(guān)系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應正向進行,未處于平衡狀態(tài),C錯誤;
D.該反應是反應前后氣體體積不等的反應;若混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變,則反應處于平衡狀態(tài),D正確;
E.該反應是在恒溫恒壓下進行;任何時刻壓強保持不變,因此不能根據(jù)壓強不變判斷反應是否處于平衡狀態(tài),E錯誤;
故合理選項是BD;
②A.轉(zhuǎn)移掉部分O2,即減小生成物濃度,化學平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3,即減小生成物濃度,平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;B正確;
C.由于水的狀態(tài)是液態(tài),其物質(zhì)的濃度不變,所以改變其物質(zhì)的量,化學平衡不移動,因此不能改變N2轉(zhuǎn)化率;C錯誤;
D.增加N2的量;該物質(zhì)本身濃度增大,平衡正向移動,但是平衡正向移動消耗量小于加入量,總的來說它的轉(zhuǎn)化率還是降低,D錯誤;
故合理選項是AB;
(4)①對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始時n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設(shè)反應的N2的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根據(jù)圖象可知在T1和60MPa條件下達到平衡時NH3的體積分數(shù)是60%,則解得x=0.75mol,則平衡時n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,則平衡時N2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.1,H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.3,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)為0.6,在溫度不變時,氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強之比,所以化學平衡常數(shù)Kp=
②從圖像來看,當壓強不變時,T1時NH3的體積分數(shù)大于T2時,由于該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡逆向移動,NH3的含量降低,說明溫度:T1<T2?!窘馕觥竣?使用催化劑,主要目的是加快反應速率,提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量②.>③.活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<17、略
【分析】【詳解】
(1)由題目已知信息可知:熱化學方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將4×①-②+2×③,整理可得:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.9kJ/mol;
(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應,達到平衡時,容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,由反應方程式I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,反應產(chǎn)生amolCH4(g),同時產(chǎn)生2amolH2O(g),消耗amolCO2(g)和4amolH2(g),則反應方程式II:產(chǎn)生(b-2a)molH2O(g),產(chǎn)生(b-2a)molCO(g),消耗CO2(g)、H2(g)的物質(zhì)的量都是(b-2a)mol,因此此時容器中n(CO2)=[(1-a)-(b-2a)]=(1+a-b)mol,n(H2)=[(3-4a)-(b-2a)]=(3-2a-b)mol,n(CO)=(b-2a)mol,n(H2O)=bmol,假設(shè)反應容器的容積是VL,反應II的化學平衡常數(shù)K==
(3)200~550℃時,CO2的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大是由于△H1<0,△H2>0,溫度升高時,反應Ⅰ的化學平衡逆向移動使CO2增加的量比反應Ⅱ的化學平衡正向移動使CO2減少的量多,因此CO2的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度升高而增大;
反應器中應選擇的溫度應該有利于合成CH4,由于反應I的△H1<0;故適宜的溫度是較低溫度為200℃;
(4)在反應開始時CO2與H2的濃度都是1.0mol/L,且隨著反應的進行,CO2的濃度逐漸減小,正反應速率越來越小,故與曲線相對應的是上圖中曲線中的乙;
該反應達到平衡后;某一時刻降低溫度,由于該反應的正反應是放熱反應,降低溫度,化學平衡正向移動,重新達到平衡時,平衡常數(shù)增大;
根據(jù)圖象可知:反應平衡時圖中對應點應為E和F,降低溫度后,反應速率減小,平衡正向移動,CH4的濃度會增大,CO2的濃度減小,則此時曲線甲對應的平衡點可能為D點,曲線乙對應的平衡點可能為M點?!窘馕觥?164.9△H1<0,△H2>0,溫度升高時,反應Ⅰ向左移動使CO2增加的量比反應Ⅱ向右移動使CO2減少的量多200℃乙增大DM18、略
【分析】【詳解】
(1)反應②的平衡常數(shù)隨溫度升高增大;說明升高溫度化學平衡正向進行,則正反應是吸熱反應;
(2)根據(jù)蓋斯定律,將反應①+②可得反應③,則平衡常數(shù)K3=K1×K2;反應③是氣體體積減小的反應△S<0;
500°C時,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C時,K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,結(jié)合溫度變化分析,隨溫度升高,平衡常數(shù)減小,說明升高溫度,化學平衡逆向進行,則可判斷出該反應的正反應是放熱反應,焓變△H<0;所以反應在較低溫度下能自發(fā)進行;
(3)根據(jù)(2)分析可知:反應③的正反應是氣體體積減小的放熱反應。
A.縮小反應容器的容積;會使體系的壓強增大,增大壓強,化學平衡正向移動,與題目要求的平衡逆向移動不符合,A不符合題意;
B.擴大反應容器的容積;會使體系的壓強減小,減小壓強,化學平衡向氣體體積增大的逆反應方向移動,B符合題意;
C.升高溫度;化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,C符合題意;
D.使用合適的催化劑;化學平衡不發(fā)生移動,D不符合題意;
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH;化學平衡正向移動,E不符合題意;
故合理選項是BC;
(4)根據(jù)(2)分析可知在500°C時,K3=2.5。500℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,此時的濃度商Qc==0.8789<2.5,說明反應未達到平衡狀態(tài),反應正向進行,所以v正>v逆;
(5)A.反應②的平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大;說明該反應的正反應為吸熱反應,反應物能量低于生成物,與圖象符合,A正確;
B.反應②是吸熱反應;催化劑改變反應速率不改變化學平衡,平衡狀態(tài)不變,圖象不符合事實,B錯誤;
C.①反應2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)隨溫度升高減小;說明正反應為放熱反應,反應物能量高于生成物,圖象不符合,故C錯誤;
D.反應③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是放熱反應;則反應物能量高于生成物,圖象符合,D正確;
故合理選項是AD?!窘馕觥竣?吸熱②.K3=K1?K2③.<④.較低⑤.B、C⑥.>⑦.A、D19、略
【分析】【詳解】
(1)在工業(yè)上反應①是煤的綜合利用的一種途徑;其名稱是煤的氣化;
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將方程式①-②,整理可得C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol;
(2)①在10-20min內(nèi),CH3OCH3的平均反虛速率v(CH3OCH3)==0.003mol/(L·min);
②A.適當溫度是升高溫度還是降低溫度不明確;所以其速率不一定是增大,A錯誤;
B.分離出二甲醚;根據(jù)速率方程式可知,主反應速率增大,B正確;
C.恒壓下減小不能確定速率變化,C錯誤;
D.恒容條件下增大CO2的濃度;根據(jù)主反應速率公式可知,主反應速率加快,D正確;
故合理選項是BD;
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知:消耗的c(H2)總=(1.0-0.3)mol/L=0.7mol/L,可逆主反應中2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)產(chǎn)生CH3OCH3(g)的濃度為0.10mol//L,則同時必然會產(chǎn)生0.3mol/LH2O(g),消耗0.2mol/LCO2和0.6mol/L的H2,則副反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)消耗H2的濃度是0.7mol/L-0.6mol/L=0.1mol/L,同時消耗CO2(g)mol/L,產(chǎn)生CH3OH(g)mol/L,產(chǎn)生H2O(g)mol/L,則平衡時各種氣體的濃度c(CH3OCH3)=0.10mol/L,c(H2)=0.30mol/L,c(CO2)==0.1mol/L,c(H2O)=(0.3+)mol/L=mol/L,故該反應的化學平衡常數(shù)K=
(3)溫度不變,二甲醚的選擇性的縱坐標最大時最有利于二甲醚的合成,根據(jù)圖示可知:二甲醚選擇性最好時約是2;
溫度不變,化學平衡常數(shù)不變,則增大反應投料比平衡常數(shù)K將不變?!窘馕觥棵旱臍饣疌(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol0.003mol/(L?min)BD2不變20、略
【分析】【詳解】
(1)流程制備的是MgSO4·7H2O,為了不引入雜質(zhì),因此所用的酸是硫酸,化學式為H2SO4;根據(jù)硼鎂泥的成分,SiO2不與硫酸反應,因此濾渣1為SiO2;(2)硼鎂泥中含有FeO,與硫酸反應后生成FeSO4,次氯酸鈣具有強氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,氧化鎂的作用是調(diào)節(jié)pH,使Al3+和Fe3+以氫氧化物形式沉淀出來,除去Fe3+和Al3+;(3)除雜是除去的Fe3+和Al3+,因此驗證Fe3+就行,方法是取濾液將其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未變紅,則說明除雜完全;(4)防止MgSO4·7H2O結(jié)晶析出?!窘馕觥竣?H2SO4②.SiO2③.將Fe2+氧化為Fe3+④.調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+以氫氧化物的形式沉淀除去⑤.取濾液將其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未變紅,則說明除雜完全⑥.防止MgSO4·7H2O結(jié)晶析出21、略
【分析】(1)實驗室制備Cl2可以用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水,或者用高錳酸鉀固體與濃鹽酸混合反應生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水,則發(fā)生裝置可選擇圖中的A或B,反應的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;正確答案:A或B;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)制得的氯氣中含有氯化氫及水蒸氣,所以需要利用飽和食鹽水除去氯化氫后再用濃硫酸進行干燥,然后再根據(jù)氯氣的密度比空氣大的性質(zhì),用向上排空氣法收集,氯氣是大氣污染物,需要進行尾氣處理,可以用堿石灰做吸收劑,故裝置連接順序為:a→fgcbdejh,F(xiàn)裝置內(nèi)其盛裝飽和食鹽水,除去氯化氫氣體;正確答案:fgcbdejh;飽和食鹽水。
(3)①實驗室也可用B裝置制備NO;圖X裝置的優(yōu)點為排除裝置內(nèi)空氣的干擾;可以隨開隨用,隨關(guān)隨停;正確答案:排除裝置內(nèi)空氣的干擾;可以隨開隨用,隨關(guān)隨停。
②檢驗裝置氣密性并裝入藥品,打開k2,然后再打開k3,通入一段時間氣體,其目的是為排凈三頸燒瓶中的空氣,防止一氧化氮和NOCl變質(zhì);正確答案:K3;排盡三頸燒瓶中的空氣防止NO和NOCl變質(zhì)。
③NOCl與水反應生成鹽酸、一氧化氮和二氧化氮,反應的化學方程式為:2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑;正確答案:2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。
(4)取Z中所得液體mg溶于水,取25.00mL溶液中存在:n(NOCl)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×22.50×10-3=0.0225cmol,則250mL溶液中,n(NOCl)=0.225cmol,所以亞硝酰氯(NOC1)的質(zhì)量分數(shù)為0.225c×65.5/m×100%=14.7375c/m×100%;正確答案:14.7375c/m×100%或?qū)懗蒣c×22.5×10-3×10×65.5]/m×100%。【解析】A或BMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2Ofgcbdejh飽和食鹽水排除裝置內(nèi)空氣的干擾;可以隨開隨用,隨關(guān)隨停K3排盡三頸燒瓶中的空氣防止NO和NOCl變質(zhì)2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑14.7375c/m×100%或?qū)懗伞?00%22、略
【分析】(1)因銅過量反應過程中濃硝酸變稀,稀硫酸與銅反應生成硝酸銅、一氧化氮和水,故Ⅰ中產(chǎn)生的無色氣體是NO;(2)①硝酸濃度相同,銅的還原性弱于鐵,但Ⅰ中溶液變藍,同時沒有氫氣放出,證明了甲的說法不正確;②NO3-中氮元素的化合價為最高價,具有氧化性,故NO3-也能被還原;?、蛑蟹磻蟮娜芤?,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體,證實該溶液中含有NH4+;③Ⅱ中NO3-被還原為NH4+,氮元素由+5價變?yōu)?3價得到8e-,完成電極反應為:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O;(3)④對比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,溫度不同時收集到氫氣的體積不同,原因是相同條件下,溫度升高時,化學反應速率增大,但NO3-的還原速率增大的更多;⑤Ⅴ中無色氣體是混合氣體則為NO和H2,則一定含有遇空氣變紅棕色的氣體和H2;(4)根據(jù)實驗,金屬與硝酸反應時,影響硝酸的還原產(chǎn)物不同的因素有金屬的種類、硝酸的濃度、溫度?!窘馕觥縉O硝酸濃度相同,銅的還原性弱于鐵,但Ⅰ中溶液變藍,同時沒有氫氣放出NO3-中氮元素的化合價為最高價,具有氧化性?、蛑蟹磻蟮娜芤?,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體NO3-+____e-+____=NH4++____H2O相同條件下,溫度升高時,化學反應速率增大,但NO3-的還原速率增大的更多H2金屬的種類、硝酸的濃度、溫度四、工業(yè)流程題(共1題,共2分)23、略
【分析】【分析】
湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等,氯化鈉的溶解度受溫度影響不大,通過蒸發(fā)結(jié)晶得到晶體A,通過過濾得到食鹽晶體和溶液B,溶液B中含大量K+、Mg2+及Cl-,氯化鉀的溶解度受溫度影響較大,通加入冷水冷卻結(jié)晶,再次過濾得到得到鉀肥氯化鉀晶體和溶液C,溶液C中含大量Mg2+及Cl-;最后蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶得到水氯鎂石。
【詳解】
(1)得到的晶體A主要是氯化鈉;氯化鈉的溶解度受溫度影響變化較小,所以得到晶體A的方法是蒸發(fā)結(jié)晶,故答案為:蒸發(fā);
(2)過濾可以將溶液和固體分離;所以操作Ⅰ的名稱為過濾,故答案為:過濾;不溶于液體的固體和液體;
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據(jù)是物質(zhì)的溶解度,故答案為:b;
(4)鈉離子用焰色反應進行檢驗;火焰呈黃色,要得到較高純度的鉀肥,利用鉀鹽和鈉鹽在水中不同溫度時的溶解度不同而使它們相互分離,這種方法叫重結(jié)晶,故答案為:焰色反應;火焰呈黃色;重結(jié)晶;
(5)水氯鎂石在高溫的條件下反應,
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