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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年人教版(2024)选择性必修1化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是A.红棕色的加压后颜色先变深后变浅B.高压比常压有利于合成C.工业制取金属钾:选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来D.加入催化剂有利于氨的合成2、利用如图装置可持续生产两种消毒剂,其中甲池生产过氧化氢。a、d均为包裹催化剂的惰性电极,b、c为共用的Ni(OH)2、NiOOH电极。通过电极反应在甲、乙池间转运某些离子。调节电源的电流,使b;c电极的净组成不变。下列说法错误的是。
A.乙池生产的消毒剂是Cl2B.生产过程OH-从甲池转运至乙池C.b电极反应式:Ni(OH)2+OH−−e−=NiOOH+H2OD.理论上甲、乙池生成的消毒剂的物质的量之比为1:13、下列说法正确的是A.增大压强,因为增大了活化分子百分数,所以化学反应速率加快B.能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子C.反应物用量增加后,有效碰撞次数增多,反应速率增大D.催化剂能提高活化分子的活化能,从而加快反应速率4、下列叙述正确的是A.同温同压下,在光照和点燃条件下的△H相同B.氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热量,属于放热反应C.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生放热反应D.吸热反应必须加热才能发生5、表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是。选项实验操作实验现象结论A室温下,用广泛pH试纸分别测定NaClO溶液和CH3COONa溶液的酸碱性NaClO溶液pH较大酸性HClO3COOHB向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体有白色沉淀生成,溶液红色变浅证明纯碱溶液呈碱性是由CO水解引起的C已知Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有浓度均为0.010mol·L-1的Cl-和CrO向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液溶液中有沉淀生成因Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),所以CrO首先沉淀D在2mL0.10mol·L-1AgNO3溶液中滴加2滴等浓度的NaCl溶液,再加入2滴等浓度的KI溶液先产生白色AgCl沉淀,后产生黄色AgI沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A.AB.BC.CD.D6、T1时,在1L的密闭容器中进行反应:2A(g)+B(g)2C(g)。A、B的起始浓度分别为0.40mol·L-1、0.96mol·L-1,起始压强为p0,反应达到平衡状态时压强为p,=下列说法错误的是A.T1时,A的平衡转化率为80%B.T1时,K=20,Kp=C.T1达到平衡时,再充入0.08molC和0.20molB,则平衡将正向移动D.T2时(T2>T1),平衡常数为10,可知该反应为放热反应7、某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法正确的是:已知:Cr2O(aq)+H2O(l)2CrO(aq)+2H+(aq)△H=+13.8kJ/mol。待试管b中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变浅。滴加浓硫酸,试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,变深。
A.该反应为氧化还原反应B.待试管b中溶液颜色不变的目的是使Cr2O完全反应C.试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度D.该实验不能证明减小生成物浓度平衡正向移动8、一般情况下,两种活泼性不同的金属在潮湿的环境中接触时,活泼性强的金属首先被腐蚀。为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌的金属是A.锌板B.银板C.铜板D.铅板9、下列有关反应进行方向的说法正确的是A.能自发进行的反应,焓变一定小于零B.△H﹤0,△S﹥0的反应在任何条件下都能自发进行C.过程的自发性只用于判断过程的方向D.△H﹥0,△S﹥0的反应不可能自发进行评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)10、原电池是能源利用的一种方式;在生产;生活、科技等方面都有广泛的应用。
(1)煤既可通过火力发电厂转化为电能,又可通过原电池转化为电能,通过原电池转化为电能的优点有___(答两点)。
(2)电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路,原因是___。
(3)化学电池的种类很多,依据电解质溶液的酸碱性可将化学电池分为___(填数字)类,在图1所示的原电池中,其他条件不变将电解质溶液改为稀硫酸,若电流计指针偏转方向发生了改变,此时金属X可以是___(填标号,下同);若电流计指针偏转方向没有发生改变,此时金属X可以是___。
A.MgB.CC.FeD.Na
(4)氢氧燃料电池是宇宙飞船上的一种化学电源,其结构如图2所示。两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体从孔隙中逸出,并在电极表面放电,则a极为___(填“正极”或“负极”),a极上的电极反应式为__。该电池每产生1kW·h电能会生成350gH2O(l),则该电池的能量转化率为___(保留四位有效数字)。[已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1]
11、能源短缺是人类面临的重大问题之一。甲醇是一种可再生能源;具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇一般采用以下反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q
下表所列数据是上述反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012
(1)在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应,5分钟后测得c(H2)=1.5mol/L,则此段时间内的反应速率(用CH3OH表达)___mol/(L·min)。
(2)由表中数据分析可知,Q___0(填“>”、“<”或“=”)。其它条件不变的情况下,若压缩容器的体积,则平衡移动___(“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”),化学平衡常数K___(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(3)在体积一定的密闭容器中,能说明该反应已处于化学平衡状态的是___(填编号)。
a.V正(CO)=V正(H2)b.混合气体的密度保持不变。
c.反应体系中的热效应不再变化d.c(CO):c(CH3OH)=1:1
(4)寻找到合适的催化剂是实现反应工业化的关键。该反应使用催化剂无法实现的目标是___(填编号)。
a.提高单位时间内甲醇的产量b.增大混合气体中甲醇的体积分数。
c.缩短达到平衡所需时间d.提高一氧化碳的转化率12、氮;碳都是重要的非金属元素;含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。
(1)请写出工业上由NH3制取NO的化学方程式________________________________。
(2)一定条件下,铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g);已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。
①该反应的逆反应是________________(填“吸热”或“放热”)反应。
②T℃、Ppa压强下,在体积为VL的容器中进行反应,下列能说明反应达到平衡状态的是________。
A;混合气体的平均相对分子质量不再变化;
B;容器内压强不再变化;
C、υ正(CO2)=υ逆(FeO)
③T1温度下,向体积为VL的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO2的平衡转化率为_________,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为________________。
(3)在恒温条件下,起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应:N2+3H22NH3,有关数据及平衡状态特点见下表。容器起始投入达平衡时甲2molN23molH20molNH31.5molNH3同种物质的体积分数相同乙amolN2bmolH20molNH31.2molNH3
起始时乙容器中的压强是甲容器的____________倍。13、向溶液中加入盐酸,生成沉淀。已知常温下试求:
(1)沉淀生成后溶液中为_________。
(2)沉淀生成后溶液的pH是_________。14、热化学方程式既表示化学反应的_______变化,也表示化学反应的_______变化,如表示在条件下,_______。15、(1)AlCl3水溶液呈___________性,原因是___________(用离子方程式表示,下同);Na2CO3水溶液呈___________性,原因是___________。二者均___________(填“促进”或“抑制”)水的电离。
(2)常温下,有两种溶液:0.1mol·L-1CH3COOH溶液;0.1mol·L-1CH3COONa溶液。
①0.1mol·L-1CH3COONa溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性。其原因是___________(用离子方程式和适当的叙述说明)。
②下列说法正确的是___________(填序号)。
A.两种溶液中c(CH3COO﹣)都等于0.1mol·L-1
B.两种溶液中c(CH3COO﹣)都小于0.1mol·L-1
C.CH3COOH溶液中c(CH3COO﹣)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO﹣)评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)16、化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。(____)A.正确B.错误17、用湿润的试纸测定盐酸和醋酸溶液的醋酸溶液的误差更大。(____)A.正确B.错误18、如果的值越大,则酸性越强。(______________)A.正确B.错误19、pH<7的溶液一定呈酸性。(______________)A.正确B.错误20、制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共1题,共3分)21、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是并含少量的MgO、CaO等;生产工艺流程图如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是_______________。
(2)写出Fe3+水解的离子方程式_________________。
(3)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为__________。沉淀化学式开始沉淀的pH沉淀完全的pH开始溶解的pHKsp
(4)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是________选填序号。
大理石粉石灰乳c纯碱溶液d氨水。
(5)“滤液4”之后的操作依次为________、_______;过滤;洗涤,干燥。
(6)分析图中数据,菱锌矿粉中的质量分数不低于__________用代数式表示评卷人得分五、有机推断题(共4题,共12分)22、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:23、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。24、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。25、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。评卷人得分六、原理综合题(共2题,共10分)26、高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:。温度/℃100011501300平衡常数4.03.73.5
(1)该反应的平衡常数表达式K=___________,ΔH___________0(填“>”;“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,则反应朝___________方向进行;反应经过10min后达到平衡时CO的平衡转化率=___________。
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是___________。
A.减少Fe的量B.增加Fe2O3的量C.移出部分CO2D.提高反应温度E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂27、I.在恒温恒压下,向密闭容器中充入4molSO2和2molO2混合气体,2min后,反应达到平衡,生成SO3气体0.5mol;同时放出热量QkJ。回答下列问题。
(1)写出该反应的热化学方程式为______________________________________。
(2)在该条件下,反应前后容器的体积之比为______________。
(3)若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)______0.5mol(填“大于”;“小于”或“等于”);
II.用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
(4)A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_____Kc(B)(填“﹥”、“<”或“﹦”)。
(5)A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____(填“A”或“B”或“C”)点。
(6)计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】
A.二氧化氮与四氧化二氮之间存在化学平衡红棕色的加压后颜色先变深是因为加压后二氧化氮的浓度变大了;后来变浅说明化学平衡向生成四氧化二氮的方向移动,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.合成的反应是气体分子数减小的反应,加压后可以使化学平衡向正反应方向移动,所以高压比常压有利于合成可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.工业制取金属钾,选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来,有利于化学平衡向生成钾的方向移动,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.加入催化剂可以加快化学反应速率;所以有利于氨的合成,但是没有引起平衡的移动,不可以用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。2、A【分析】【详解】
A.乙池中d电极连接电源的正极;为阳极,氯离子放电生成氯气,生成的氯气再和水反应生成HClO,HClO为消毒剂,A错误;
B.a电极为阴极,b电极为阳极,OH-先迁移到b电极,参与电极反应:Ni(OH)2+OH−−e−=NiOOH+H2O,c电极为阴极,电极反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH−;生成的氢氧根再迁移到乙池中,B正确;
C.b电极与电源正极相连,为阳极,Ni(OH)2失电子发生氧化反应,电极反应为Ni(OH)2+OH−−e−=NiOOH+H2O;C正确;
D.甲池中反应为O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-,乙池中反应为电极反应为2Cl--2e−=Cl2,Cl2+H2O=HCl+HClO,所以转移2mol电子时,生成1molH2O2;1molHClO;D正确;
综上所述答案为A。3、B【分析】【分析】
【详解】
A.增大压强;因为增大了单位体积内活化分子百分数,所以化学反应速率加快,活化分子百分数不变,A错误;
B.能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子;B正确;
C.反应物用量增加后;有效碰撞次数不一定增多,反应速率不一定增大,C错误;
D.催化剂能降低活化分子的活化能;从而加快反应速率,D错误;
答案选B。4、A【分析】【详解】
A.同温同压下,同一反应虽然反应发生的条件不同,但反应的焓变相同,所以在光照和点燃条件下的△H相同;A正确;
B.氢氧化钠固体溶于水是一个溶解过程;没有化学反应发生,所以不属于放热反应,B不正确;
C.当反应物的总能量低于生成物的总能量时,△H>0;该反应为吸热反应,C不正确;
D.吸热反应发生时,也可能不需要加热条件,如Ba(OH)2∙8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O;就不需要加热,D不正确;
故选A。5、B【分析】【详解】
A.NaClO溶液具有漂白性,导致用pH试纸测的NaClO溶液的pH值不准确,所以不能比较HClO、CH3COOH的酸性强弱,故A错误;
B.钡离子与碳酸根离子反应,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液的碱性降低,观察到有白色沉淀生成,溶液红色变浅,故B正确;
C.0.010mol•L-1的AgNO3溶液中生成AgCl沉淀需要c(Cl-)=mol/L=1.6×10-8mol/L,0.010mol•L-1的AgNO3溶液中生成Ag2CrO4沉淀需要c(CrO)=mol/L=9.0×10-8mol/L,需要的酸根离子浓度越小,越先生成沉淀,所以Cl-首先沉淀,故C错误;
D.AgNO3过量,AgNO3和KI反应生成AgI沉淀,没有沉淀的转化,所以不能得到溶度积常数相对大小,故D错误;
故选:B。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.设反应达平衡时,C的浓度为2xmol·L-1,则恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,则解得x=0.16,故A的平衡转化率为A正确;
B.平衡时,A、B、C的平衡分压分别为则B项正确;
C.保持体积不变,混合气体中再充入0.08molC和0.20molB,则C和B的浓度分别为0.40mol·L-1和1.00mol·L-1,故反应逆向移动,C项错误;
D.温度升高,K减小;可知平衡逆向移动,则该反应为放热反应,D项正确;
故选C。7、D【分析】【分析】
【详解】
A.反应中元素化合价没有变化;不属于氧化还原反应,故A错误;
B.试管b中溶液颜色不变的目的是使反应到达平衡;且可逆反应中反应物不能完全转化,故B错误;
C.试管c颜色变深;说明平衡逆向移动,而c中温度;氢离子浓度均变化,则c中的现象不能说明影响平衡的主要因素是温度,故C错误;
D.加入氢氧化钠溶液;可能溶液体积变大,使离子浓度减小导致颜色变浅的,不能证明减小生成物浓度使平衡正向移动,故D正确;
故答案选D。8、A【分析】【分析】
【详解】
一般情况下,两种活泼性不同的金属在潮湿的环境中接触时,活泼性强的金属首先被腐蚀。为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,在轮船外壳上镶嵌的金属的活动性要比Fe强。在上述涉及的金属元素中,金属活动性:Zn>Fe>Pb>Cu,所以在轮船外壳上镶嵌的金属是Zn,故合理选项是A。9、C【分析】【分析】
反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,不能简单的由焓变或熵变判断,当△G=△H-T•△S<0时;反应能自发进行。
【详解】
A.焓变大于零的反应,如熵变大于零,且反应在较高温度下满足△G=△H-T•△S<0时;反应可自发进行,故A错误;
B.△H﹤0,△S﹥0的反应△G=△H-T•△S<0;能自发进行,但反应需要条件,故B错误;
C.过程的自发性只用于判断过程的方向;是否进行还要看条件,故C正确;
D.△H﹥0,△S﹥0的反应,且反应在较高温度下满足△G=△H-T•△S<0时;反应可自发进行,故D错误;
故选C。二、填空题(共6题,共12分)10、略
【分析】(1)
原电池直接把化学能转化为电能;能量利用率高;污染小;
(2)
在潮湿的空气中;铜线;铝线接触会形成原电池,铝作负极,使铝线很快被腐蚀,所以电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路;
(3)
化学电池的种类很多;依据电解质溶液的酸碱性可将化学电池分为碱性电池;酸性电池、有机电解液电池,分为3类;在图1所示的原电池中,其他条件不变将电解质溶液改为稀硫酸,若电流计指针偏转方向发生了改变,说明碱性条件下铝是负极、酸性条件下X是负极,则X的活泼性大于Al,金属X可以是Mg,选A;若电流计指针偏转方向没有发生改变,说明酸性、碱性条件下都是Al为负极,X的活泼性小于Al,此时金属X可以是Fe,选C。
(4)
a极氢气失电子生成水,氢气发生氧化反应,a为负极,a极上的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。
根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1,氢气和氧气反应,每生成36g水放出571.6kJ的能量,生成350gH2O(l)放出的能量是则该电池的能量转化率为【解析】(1)能量利用率高;污染小。
(2)在潮湿的空气中;铜线;铝线接触会形成原电池,使铝线很快被腐蚀。
(3)3AC
(4)负极H2-2e-+2OH-=2H2O64.78%11、略
【分析】【分析】
根据速率表达式及反应方程式分析计算;根据平衡移动原理分析解答;根据平衡的建立原理及平衡状态的特征分析解答;根据催化剂对反应速率的影响分析解答。
【详解】
(l)在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应,5分钟后测得c(H2)=1.5mol/L,速率之比等于化学计量数之比,则(CH3OH)=0.3mol/(L﹒min)×1/2=0.15mol/(L﹒min);故答案为:0.15;
(2)表中数据分析可知随温度升高,平衡常数K减小,说明温度升高,平衡逆向进行,所以正向是放热反应,Q>0,反应前后气体体积减小,依据平衡移动原理,增大压强平衡向气体体积减小的方向进行,所以压缩体积是增大压强,平衡正向进行;平衡常数随温度变化,不随浓度、压强等因素变化,所以K不变,故答案为:>;向正反应方向;不变;
(3)反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同;各组分含量保持不变;
a.V正(CO)=V正(H2);正反应速率之比等于化学方程式中计量数之比,仅表示反应正向进行,不能说明反应达到平衡,故a错误;
b.混合气体的密度保持不变,混合气体在密闭容器中进行,质量守恒,体积不变,反应过程中混合气体的密度始终不变,故b错误;
c.反应体系中的热效应不再变化;反应达到平衡反应的热量变化一定,平衡发生移动,反应的热量发生改变,能证明反应达到平衡,故c正确;
d.c(CO):c(CH3OH)=1:1浓度相同;和起始量,变化量等有关,与平衡无直接关系,不能作平衡的标志,故d错误;故答案为:c;
(4)寻找到合适的催化剂是实现反应工业化的关键;催化剂降低反应活化能,增大反应速率,但不改变化学平衡;
a.提高单位时间内甲醇的产量;反应速率增大,单位时间内生成甲醇增大,故a不符合;
b.增大混合气体中甲醇的体积分数,催化剂不改变化学平衡,体积分数不变,故b符合;
c.缩短达到平衡所需时间;催化剂加快反应速率,缩短到达平衡的时间,故c不符合;
d.提高一氧化碳的转化率,催化剂不改变平衡,反应物的转化率不变,故d符合;故答案为:bd。【解析】①.0.15②.>③.向正反应方向④.不变⑤.c⑥.bd12、略
【分析】【分析】
(1)工业上用NH3和氧气在催化剂存在的条件下反应制取NO;(2)①根据图甲,随温度升高,K值增大,说明升高温度平衡正向移动;②根据平衡定义和“变量不变”判断平衡状态;③利用“三段式”计算T1温度下平衡转化率;(3)压强比等于物质的量比;利用差量法计算起始时的气体物质的量;
【详解】
(1)工业上用NH3和氧气在催化剂存在的条件下反应制取NO,反应方程式是4NH3+5O24NO+6H2O;(2)①根据图甲,随温度升高,K值增大,说明升高温度平衡正向移动,所以该反应的逆反应是放热反应;②Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),正反应气体质量减小,气体物质的量不变,根据平均相对分子质量是变量,所以混合气体的平均相对分子质量不再变化,一定达到平衡状态,故选A;反应过程中气体物质的量不变,所以容器内压强是恒量,压强不再变化不一定平衡,故不选B;氧化亚铁是固体,不能表示反应速率,故不选C。③T1温度下,平衡常数为2,向体积为VL的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,设二氧化碳起始物质的量为x,变化物质的量为y,
平衡常数K=所以二氧化碳转化率容器体积不变,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为反应前后气体的质量比,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为将代入得
(3)
x=1.5(mol),平衡后气体的物质的量是5mol-1.5mol=3.5mol,甲中氨气的体积分数是设平衡后乙中气体的物质的量是zmol,则z=2.8mol;
y=1.2(mol);乙反应前气体物质的量是2.8mol+1.2mol=4mol,所以起始时乙容器中的压强是甲容器的0.8倍。【解析】4NH3+5O24NO+6H2O放热A2/325/330.813、略
【分析】【分析】
利用n=cV,分别计算出硝酸银和盐酸的物质的量,根据硝酸银和盐酸反应的量的关系判断出盐酸过量,c=计算出反应后溶液中的氯离子的浓度,利用氯化银的Ksp计算出银离子的浓度;氢离子未参与离子反应;计算出溶液混合后的氢离子的浓度,从而计算出pH的值,由此分析。
【详解】
(1)向溶液中加入盐酸,反应后溶液中则
(2)沉氢离子未参与离子反应,沉淀生成后,pH等于氢离子浓度的负对数,得到【解析】214、略
【分析】【详解】
热化学方程式既表示化学反应的物质变化,也表示化学反应的能量变化,如热化学方程式表示在25℃、101kPa条件下2mol氢气与1mol氧气反应生成2mol液态水时放出的热量为571.6kJ,故答案为:物质;能量;与反应生成液态水时放出的热量为【解析】物质能量与反应生成液态水时放出的热量为15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)氯化铝为强酸弱碱盐,铝离子在溶液中发生水解反应生成氢氧化铝和盐酸,促进水的电离,使溶液呈酸性,水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子在溶液中分步水解,促进水的电离,使溶液呈碱性,碳酸根离子在溶液中以一级水解为主,水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH﹣,故答案为:酸;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;碱;CO+H2OHCO+OH﹣;促进;
(2)①醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中发生水解反应生成醋酸和氢氧化钠,促进水的电离,使溶液呈酸性,水解的离子方程式为CH3COO﹣+H2OCH3COOH+OH﹣,故答案为:碱;CH3COO﹣+H2OCH3COOH+OH﹣,CH3COO﹣水解使溶液显碱性;
②醋酸是弱酸,在溶液中部分电离出氢离子和醋酸根离子,0.1mol·L-1醋酸溶液中c(CH3COO﹣)小于0.1mol·L-1,醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中发生水解反应生成醋酸和氢氧化钠,0.1mol·L-1醋酸钠溶液中c(CH3COO﹣)小于0.1mol·L-1,由于醋酸的电离和醋酸钠的水解都微弱,则醋酸溶液中c(CH3COO﹣)小于醋酸钠溶液中c(CH3COO﹣),故选BC。【解析】酸Al3++3H2OAl(OH)3+3H+碱CO+H2OHCO+OH﹣促进碱CH3COO﹣+H2OCH3COOH+OH﹣,CH3COO﹣水解使溶液显碱性BC三、判断题(共5题,共10分)16、A【分析】【分析】
【详解】
加入反应物可使平衡正向移动,加入反应物本身的转化率减小,故正确。17、B【分析】【详解】
湿润的试纸测定盐酸和醋酸溶液的两者均为稀释,醋酸为弱酸电离程度变大,故醋酸溶液的误差更小。
故错误。18、A【分析】【分析】
【详解】
根据Kw=c(H+)×c(OH-)分析,温度不变,的值越大,说明氢离子浓度比氢氧根离子浓度大得多,溶液的酸性越强,故正确。19、B【分析】【分析】
【详解】
25℃时,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,pH=7溶液为中性,因此pH<7的溶液一定呈酸性;若温度为100℃时,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-12,pH=6溶液为中性,因此pH<7的溶液可能呈碱性、中性或酸性,故此判据错误。20、A【分析】【详解】
氯化铝,氯化铁,氯化铜均属于强酸弱碱盐,在溶液中水解生成相应的氢氧化物和盐酸,加热促进水解、同时盐酸挥发,进一步促进水解,所以溶液若蒸干,会得到相应的氢氧化物、若继续灼烧,氢氧化物会分解生成氧化物。所以答案是:正确。四、工业流程题(共1题,共3分)21、略
【分析】【分析】
【详解】
考查化学工艺流程,(1)将棱锌矿研磨成粉的目的是增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分;(2)Fe3+为弱碱根离子,水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;(3)滤液2中调节pH,得到滤液3和Zn(OH)2,即Mg2+不能出现沉淀,Zn(OH)2不溶解,因此pH的区间为(4)a、大理石不溶于水,无法让Mg2+转化成Mg(OH)2,故a错误;b、加入石灰乳,利用氢氧化镁比Ca(OH)2更难溶的性质,将Mg2+转化成Mg(OH)2,故b正确;c、纯碱与Mg2+反应生成MgCO3,MgCO3的溶解度大于Mg(OH)2,故c错误;d、Mg2+能够转化成Mg(OH)2,故d正确;(5)得到ZnSO4·7H2O,一般采用方法是蒸发浓缩、冷却结晶;(6)Zn(OH)2中锌的物质的量为m2×103/99mol,根据原子守恒,棱锌矿中锌原子物质的量至少为m2×103/99mol,即ZnCO3的物质的量至少为m2×103/99mol,即质量为125×m2×103/99g,质量分数为21。
【点睛】
本题的易错点是棱锌矿中碳酸锌质量分数的计算,学生直接用ZnSO4·7H2O的质量,再根据原子守恒计算ZnCO3的质量,忽略了得到滤液4时,加入锌粉,锌元素的质量增大,因此可以从氢氧化锌的质量入手进行计算。【解析】①.增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分②.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+③.④.bd⑤.蒸发浓缩⑥.冷却结晶⑦.125m21五、有机推断题(共4题,共12分)22、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)23、略
【分析】【分析】
原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y;W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】
(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为
(2)①根据元素分析,该反应方程式为
②以稀硫酸为电解质溶液;向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;
③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。【解析】第二周期第ⅢA族负极37g24、略
【分析】【详解】
(1)A、B、C、E中均有钠元素,根据B的用途可猜想出B为NaHCO3,X为C(碳),能与CO2反应生成NaHCO3的物质可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之间能按物质的量之比为1∶1反应,则A是NaOH,E为Na2CO3,能与NaHCO3反应放出无色无味的气体,且这种物质中含有钠元素,则C只能为Na2O2,D为O2,结合题设条件可知F为Fe,G为Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+与以离子键结合,中O原子与O原子以共价键结合,其电子式为
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,Fe2+被稀HNO3氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反应为3Fe+2O2Fe3O4,转移4mol电子时释放出akJ热量,则转移8mol电子放出2akJ热量,则其热化学反应方程式为:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol。
(5)N2在阴极上得电子发生还原反应生成NH3:N2+6H++6e−2NH3。【解析】①.NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol⑥.N2+6H++6e−2NH325、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠(碳酸氢钠),再与硫酸反应生成硫酸钠,①常用作泡沫灭火器的是NaHCO3,故为乙;②浓度相同的碳酸氢钠溶液和硫酸钠溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的
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