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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年华师大版拓展型课程化学下册月考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8题,共16分)1、为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液;再分别滴加下图所示的试剂:

对实验现象的“解释或结论”错误的是()

A.AB.BC.CD.D2、为确定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱;某同学设计了如图所示的装置,下列有关叙述正确的是()

A.HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性依次增强B.A中锥形瓶中生成CO2气体C.B中装饱和Na2CO3溶液,用于除去A中挥发出的HCl气体D.C中装Na2SiO3溶液,预期现象是先出现白色沉淀后又逐渐溶解3、高温下硫酸亚铁分解反应为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,下列说法不正确的是A.将产生的气体,通入紫色石蕊试液后溶液只变红不褪色B.将反应后残留固体物质用盐酸溶解,再加入KMnO4溶液后褪色,说明硫酸亚铁固体分解完全C.将少量产生的气体,分别通入含有NaOH的BaCl2溶液和含有氨水的BaCl2溶液中均产生白色沉淀,且沉淀成分相同D.在实际实验操作过程将产生的气体通入品红溶液后溶液颜色先加深后褪色4、下列实验合理的是A.吸收氨气,并防止倒吸B.证明非金属性:Cl>C>SiC.制备并收集少量NO2气体D.制备少量氧气5、下列实验现象与实验操作不相匹配的是()

实验操作。

实验现象。

A

向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸。

有刺激性气味气体产生;溶液变浑浊。

B

在表面皿中加入少量胆矾;再加入3mL浓硫酸,搅拌。

固体由蓝色变白色。

C

用同一针筒先后抽取80mL氯气;20mL水;振荡。

气体完全溶解;溶液变为黄绿色。

D

向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液;再滴加双氧水。

产生白色沉淀。

A.AB.BC.CD.D6、利用待测溶液和指定的试剂设计实验;不能达到实验目的的是。

A.AB.BC.CD.D7、下列各实验的叙述正确的是。

。选项。

实验内容。

实验目的或结论。

A

以甲基橙作指示剂,用一定浓度的NaOH溶液滴定一定体积、一定浓度的草酸溶液[已知K1(H2C2O4)=5.4×10-2、K2(H2C2O4)=6.4×10-5]

证明草酸是二元酸。

B

某样品进行焰色反应时产生黄色火焰。

该样品是钠盐。

C

将溴水、苯、FeBr3混合于烧瓶中。

制备溴苯。

D

常温下,用pH计分别测定浓度均为0.1mol/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH

比较HClO和CH3COOH的酸性强弱。

A.AB.BC.CD.D8、用下列装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是()A.用图甲装置验证NH3易溶于水B.用图乙装置提纯I2C.用图丙装置测定KMnO4溶液物质的量浓度(锥形瓶中Na2C2O4质量已知)D.用图丁装置检验该条件下铁发生了析氢腐蚀评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)9、向某密闭容器中充入等物质的量的气体M和N;一定条件下发生反应,达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度;反应速率随时间的变化如图1、图2所示。

回答下列问题:

(1)该反应的化学方程式为_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。

(2)30min时改变的条件是____,40min时改变的条件是____,请在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线_____。

(3)0~8min内,_______;50min后,M的转化率为_______(保留三位有效数字)。

(4)20min~30min内,反应平衡时的平衡常数K=_______。10、水丰富而独特的性质与其结构密切相关。

(1)对于水分子中的共价键,依据原子轨道重叠的方式判断,属于_________键;依据O与H的电负性判断,属于_________共价键。

(2)水分子中,氧原子的价层电子对数为_________,杂化轨道类型为_________。

(3)下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是_________(填字母序号)。

a.常压下;4℃时水的密度最大。

b.水的沸点比硫化氢的沸点高160℃

c.水的热稳定性比硫化氢强。

(4)水是优良的溶剂,常温常压下极易溶于水,从微粒间相互作用的角度分析原因:_________(写出两条)。

(5)酸溶于水可形成的电子式为_________;由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同,会对微粒的空间结构产生影响,如中H-N-H的键角大于中H-O-H的键角,据此判断和的键角大小:________(填“>”或“<”)。11、晶体硼熔点为1873K;其结构单元为正二十面体,结构如图所示。氮化硼(BN)有多种相结构,例如六方相氮化硼与立方相氮化硼,结构如图所示,六方相氮化硼与石墨相似,具有层状结构;立方相氮化硼是超硬材料。回答下列问题:

(1)基态硼原子有___种不同能量的电子,第二周期中,第一电离能介于硼元素与氮元素之间的元素有___种。

(2)晶体硼为___(填晶体类型),结构单元由___个硼原子构成,共含有___个B-B键。

(3)关于氮化硼两种晶体的说法,正确的是___。

a.立方相氮化硼含有σ键和π键。

b.六方相氮化硼层间作用力小;所以质地软。

c.两种晶体均为分子晶体。

d.两种晶体中的B-N键均为共价键。

(4)NH4BF4是合成氮化硼纳米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位键。12、研究CO还原NOx对环境的治理有重要意义;相关的主要化学反应有:

ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1

Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0

Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0

(1)已知:每1mol下列物质分解为气态基态原子吸收的能量分别为。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ

①根据上述信息计算ΔH1=_______kJ·molˉ1。

②下列描述正确的是_______。

A在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅰ;若压强不变,能说明反应Ⅰ达到平衡状态。

B反应ⅡΔH<0;ΔS<0;该反应在低温下自发进行。

C恒温条件下;增大CO的浓度能使反应Ⅲ的平衡向正向移动,平衡常数增大。

D上述反应达到平衡后;升温,三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡。

(2)在一个恒温恒压的密闭容器中,NO2和CO的起始物质的量比为1∶2进行反应,反应在无分子筛膜时二氧化氮平衡转化率和有分子筛膜时二氧化氮转化率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出N2。

①二氧化氮平衡转化率随温度升高而降低的原因为_______。

②P点二氧化氮转化率高于T点的原因为_______。

(3)实验测得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数;只与温度有关)。

①一定温度下,向体积为1L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,只发生反应Ⅲ,在tl时刻达到平衡状态,此时n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡总体积的1/4则:=_______。

②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的1/2,在其它条件不变的情况下.t3时刻达到新的平衡状态。请在图中补充画出t2-t3-t4时段,正反应速率的变化曲线_______。

13、某有机物的结构简式如图所示:

(1)1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成________H2。

(2)该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为________。14、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂;同时也是对烟气进行脱硫;脱硝的吸收剂。

Ⅰ.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示:

已知:

i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;

ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在;在酸性溶液中迅速分解;

iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O,等于或高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。

(1)试剂A应选择_________。(填字母)

a.SO2b.浓硝酸c.KMnO4

(2)反应②的离子方程式为_________。

(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是________。

(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是_________。(填字母)

a.反应①进行过程中应持续鼓入空气。

b.反应①后得到的母液中;溶质的主要成分是NaCl

c.反应②中NaOH溶液应过量。

d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,得到粗产品NaClO2

Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫;脱硝。

(5)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:。离子SO42−SO32−NO3−NO2−Cl−c/(mol/L)8.35×10−46.87×10−61.5×10−41.2×10−53.4×10−3

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_________。

②由实验结果可知,脱硫反应速率_________(填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是_________。(答出两条即可)15、某化学小组用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。

供选试剂:质量分数为30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。

(1)小组同学设计甲;乙、丙三组实验;记录如下:

操作。

现象。

甲。

向装置I的锥形瓶中加入MnO2固体,向装置I的____中加入质量分数为30%的H2O2溶液;连接装置I;III,打开活塞。

装置I中产生无色气体并伴随大量白雾;装置III中有气泡冒出;溶液迅速变蓝。

乙。

向装置II中加入KMnO4固体;连接装置II;III,点燃酒精灯。

装置III中有气泡冒出;溶液不变蓝。

丙。

向装置II中加入____,向装置III中再加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;连接装置II;III,点燃酒精灯。

装置III中有气泡冒出;溶液变蓝。

(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式为___________________________________。

(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是__________。为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是____________________________。

(4)由甲、乙、丙三组实验推测,甲实验中可能是I中的白雾使溶液变蓝。为了验证推测,可将装置I中产生的气体通入_________(填字母)溶液中,依据实验现象来证明白雾中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)资料显示:KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应___________________________________(写离子方程式)造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确:___________________________________。评卷人得分三、原理综合题(共7题,共14分)16、醋酸乙烯(CH3COOCH=CH2)是一种重要的有机化工原料,以二甲醚(CH3OCH3)与合成气(CO、H2)为原料,醋酸锂;碘甲烷等为催化剂;在高压反应釜中一步合成醋酸乙烯及醋酸。回答下列问题:

(1)常温下,将浓度均为amol/L的醋酸锂溶液和醋酸溶液等体积混合,测得混合液的pH=b,则混合液中c(CH3COO-)=______mol/L(列出计算式即可)。

(2)合成二甲醚:Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH1=-91.8kJ/mol;

Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ/mol;

Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.3kJ/mol.

已知:H-H的键能为436kJ/mol,C=O的键能为803kJ/mol,H-O的键能为464kJ/mol,则C≡O的键能为_____kJ/mol.

(3)二甲醚(DME)与合成气一步法合成醋酸乙烯(VAC)的反应方程式为2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g)CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),T℃时,向2L恒容密闭反应釜中加入0.2molCH3OCH3、0.4molCO、0.1molH2发生上述反应,10min达到化学平衡;测得VAC的物质的量分数为10%。

①0~10min内,用CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=______;该温度下,该反应的平衡常数K=__________。

②下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填选项字母)。

A、V正(DME)=v逆(H2)≠0B;混合气体的密度不再变化。

C、混合气体的平均相对分子质量不再变化D;c(CO):c(VAC)=4:1

③如图是反应温度对二甲醚(DME)的转化率和醋酸乙烯(VAC)选择性(醋酸乙烯的选择性Svac=)的影响,该反应的ΔH______0(填“>”“<”或“=”);控制的最佳温度是___________.

④保持温度不变,向反应釜中通入氩气增大压强,则化学平衡______(填“向正反应方向”“向逆反应方向"或“不”)移动。

17、汽车废气排放已成为城市大气污染的重要来源;汽车排气系统中安装三元催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质。

反应Ⅰ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ/mol

反应Ⅱ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)

(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol

则反应Ⅱ的ΔH=_________,ΔS______0(填“>”、“<”或“=”)

(2)进一步探究上述反应Ⅱ中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图1所示的曲线。根据图像,控制反应II进行的合适条件:温度为_________________,压强为常压(1.01MPa),选择该压强的原因是________________________。

(3)模拟反应Ⅰ:将一定量的CO与NO2充入装有催化剂的注射器中进行反应。图2是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)根据图像;回答下列问题:

①a、c、e三点c(NO2)由小到大的顺序是____________________;

②e点速率:υ(正)_________υ(逆)(填“>”、“<”或“=”;下同);

③若注射器绝热,平衡常数K(b)_________K(d)。18、CH4既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料。以CO2、H2为原料合成CH4涉及的主要反应如下:

Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1

Ⅱ:△H2=+41.2kJ/mol

常温常压下,H2(g)和CH4(g)的摩尔燃烧焓分别为-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol;

(1)△H1_______kJ/mol。

(2)一定条件下,向恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH4(g)为amol,H2O(g)为bmol,则反应Ⅱ的平衡常数为_______(用含a、b的代数式表示)。

(3)n(H2):n(CO2)=4:1的混合气体充入反应器中;当气体总压强为0.1MPa,平衡时各物质的物质的量分数如图所示:

200~550℃时,CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______。反应器中应选择适宜的温度是_______。

(4)为探究的反应速率与浓度的关系,起始时,向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0mol/LCO2与H2。平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率—浓度关系曲线:和

则与曲线相对应的是上图中曲线_______(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,重新达到平衡,平衡常数_______(填“增大”或“减小”),则此时曲线甲对应的平衡点可能为_______(填字母,下同),曲线乙对应的平衡点可能为_______。19、目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应。平衡常数(K1、K2、K3)如表所示:。化学反应焓变平衡常数温度/℃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

请回答下列问题:

(1)反应②是_______(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)根据反应①与②可推导出K3、K1与K2之间的关系,则K3=____(用K1、K2表示);根据反应③判断△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。

(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有___(填字母序号)。

A.缩小反应容器的容积。

B.扩大反应容器的容积。

C.升高温度。

D.使用合适的催化剂。

E.从平衡体系中及时分离出CH3OH

(4)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。

(5)根据上述表格测得焓变,下列能量关系图合理的是___。

20、研究氮和碳的化合物对工业生产和防治污染有重要意义;回答下列问题:

I.(1)化学键键能数据如下:。化学键H-HN=NN-HE/(kJ·mol-1)436946391

合成氨反应的活化能Ea1=254kJ·mol-1,由此计算氨分解反应的活化能Ea2=___________kJ·mol-1。

(2)利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染;其中除去NO的主要反应如下:

4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1)ΔH<0某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应;NO的转化率随温度变化的情况如图所示:

①温度从420K升高到580K用时4min,则此时段内NO的平均反应速率v(NO)=___________。

②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________。

II.目前有一种新的循环利用方案处理航天员呼吸产生的CO2,是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)ΔH<0,再电解水实现O2的循环利用。

(3)若要此反应自发进行___________(填“高温”或“低温”)更有利。

(4)350℃时,向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生以上反应,若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:。时间/min0102030405060压强6.00P05.60P05.30P05.15P05.06P05.00P05.60P0

①350℃时Bosch反应的Kp=___________(Kp为用气体的分压表示的平衡常数;分压=气体的体积分数x体系总压)

②Bosch反应的速率方程:V正=K正·c(CO2)·c2(H2),V逆=K逆·c2(H2O)(k是速率常数,只与温度有关)。20min时,=____(填“>”“<”或“=”)

(5)利用铜基配合物催化剂电催化还原CO2制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之一;其装置原理如图所示。

①电池工作过程中,阴极的电极反应式为___________。

②每转移2mol电子,阳极室溶液质量减轻___________g。21、人们利用焦炭制取水煤气的工艺已广泛用于工业生产中。

I.以焦炭制备水煤气。

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)在工业上,反应①是煤的综合利用的一种途径,其名称是______。焦炭与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为_______________。

II.焦炭废气的再利用。

500℃时,在密闭容器中将焦炭废气中的CO2转化为二甲醚;其相关反应为:

主反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

副反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)

(2)测得不同时间段部分物质的浓度如下表:。时间(min)

浓度(mol·L-1)010203040H21.000.680.400.300.30CH3OCH300.050.080.100.10

①10〜20min内,CH3OCH3的平均反应速率v(CH3OCH3)=__________。

②在上述特定条件下,已知主反应的速率方程为v=(k为速率常数,a、b、m均大于0),下列措施一定能提高主反应的反应速率的是______(填字母序号)。

A.适当温度B.分离出二甲醚C.恒压减小D.恒容下增大c(CO2)

③提高CH3OCH3产率的关键的因素是选用合适的催化剂。若起始时CO2和H2的浓度比为1:3,根据以上数据计算,上述主反应的平衡常数的计算表达式K=______。

(3)对该反应实验研究得出:在相同温度下,CO2的转化率等物理量随催化剂的组成比的变化关系如图所示。若温度不变,催化剂中约是______时最有利于二甲瞇的合成,此时,若增大反应投料比平衡常数K将____(填“增大”、“减小”或“不变”)22、研究二氧化硫;氮氧化物等大气污染物的治理具有重要意义;请回答下列问题:

I.为减少SO2的排放;将煤转化为清洁气体燃料。已知:

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1

(1)写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式_________________________。

(2)洗涤含SO2的烟气,含以下物质的溶液可作洗涤剂的是____________________。

A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3

II.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(3)汽车尾气中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)ΔH>0

①T℃时,2L密闭气缸中充入4molN2和1molO2发生反应,5min后达平衡,测得NO为1mol。计算该温度下,N2的平均反应速率v(N2)=_______________,反应的平衡常数K=____________。

②如图曲线a表示该反应在温度T℃下N2的物质的量随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的物质的量随时间的变化,则改变的条件可能是____________(写出一条即可)III.汽车燃油不完全燃烧时会产生CO。

(4)有人设想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反应除去CO,但事实上该反应在任何温度下都不能实现,由此判断该反应的ΔH_______0。(填写“>”;“<”或者“=”)

(5)在汽车尾气系统中安装催化转化器可降低尾气中污染物的排放,其反应为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知该反应在570K时的平衡常数的数值为1×1059,但反应速率极慢。为了提高尾气的净化效率在实际操作中最可行的措施是_____。

A.升高温度B.增大压强C.使用高效催化剂评卷人得分四、结构与性质(共1题,共6分)23、铈外围电子排布(n-2)f1(n-1)d1ns2是原子序数为58的一种最早有实际用途的稀土元素;铈及其化合物的用途十分广泛。

(1)铈在元素周期表中的位置是_____;属于_____区元素。

(2)硝酸铈铵Ce(NH4)2(NO3)6中,N的杂化方式为_____;Ce、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_____。

(3)已知CeX3的熔点为CeF3:1460℃、CeCl3:848℃、CeBr3:732℃、CeI3:760℃,依F、Cl、Br、I顺序,从CeX3中化学键的离子性和共价性说明熔点的变化原因:______________________________________。

(4)铈的一种氧化物具有独特的晶体结构和较高的储存和释放氧的能力;可形成氧空位,具有催化氧化性能,有着十分广阔的应用开发前景,其晶体结构如图所示:

这种铈的氧化物的化学式为_____;晶胞中氧离子的配位数为_____。评卷人得分五、计算题(共3题,共12分)24、(1)若t=25℃时,Kw=___________,若t=100℃时,Kw=1.0×10-12,则100℃时0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。

(2)已知25℃时,0.1L0.1mol•L-1的Na2A溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因为___________。

(3)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。

(4)室温下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水电离出的c(H+)之比为___________。

(5)相同物质的量浓度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三种溶液,pH值从大到小的顺序为___________(用数字标号填空,下同);相同温度下,NH浓度相等的上述三种溶液,物质的量浓度从大到小的顺序为___________。

(6)含有Cr2O的废水毒性较大。某工厂酸性废水中含5.0×10-3mol•L-1的Cr2O可先向废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O);搅拌后撒入生石灰处理。

①写出加入绿矾的离子方程式___________。

②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol•L-1,则残留的Cr3+的浓度_______________mol•L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。25、制备氮化镁的装置示意图:

回答下列问题:

(1)填写下列仪器名称:的名称是_________。

(2)写出中和反应制备氮气的离子反应方程式__________。

(3)的作用是_____,是否可以把和的位置对调并说明理由_________。

(4)写出中发生反应的化学方程式___________。

(5)请用化学方法检验产物中是否含有未反应的镁,写出实验操作、现象、结论_________。26、某研究性学习小组类比镁在二氧化碳中的燃烧反应,认为钠和二氧化碳也可以发生反应,他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验:

(1)若用下图装置制备CO2,则发生装置中反应的离子方程式为_________。

(2)将制得的CO2净化、干燥后由a口缓缓通入下图装置,待装置中的空气排净后点燃酒精灯,观察到玻璃直管中的钠燃烧,火焰为黄色。待冷却后,管壁附有黑色颗粒和白色物质。

①能说明装置中空气已经排净的现象是_________。

②若未排尽空气就开始加热,则可能发生的化学反应方程式主要为_________。

(3)若钠着火,可以选用的灭火物质是_________。

A.水B.泡沫灭火剂C.干沙土D.二氧化碳。

(4)该小组同学对管壁的白色物质的成分进行讨论并提出假设:

Ⅰ.白色物质可能是Na2O;Ⅱ.白色物质可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物质还可能是_________。

(5)为确定该白色物质的成分,该小组进行了如下实验:。实验步骤实验现象①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加过量的CaCl2溶液出现白色沉淀②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无明显现象

①通过对上述实验的分析,你认为上述三个假设中,___成立(填序号)。

②由实验得出:钠在CO2中燃烧的化学方程式为_____;每生成1mol氧化产物,转移的电子数为____。

(6)在实验(2)中还可能产生另一种尾气,该气体为________;处理该尾气的方法为_____。评卷人得分六、实验题(共1题,共9分)27、某化学兴趣小组对硫代硫酸钠Na2S2O3产生兴趣。该小组通过实验对Na2S2O3的某些性质进行了探究。完成下列填空:

(1)甲同学设计并进行了如下实验:。序号实验操作实验现象实验①向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液氯水颜色变浅实验②取少量实验①反应后的溶液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀

实验②中产生白色沉淀的化学式为___。上述实验说明Na2S2O3具有______性。

(2)乙同学取少量实验①反应后的溶液,滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,据此也认为氯水将Na2S2O3氧化。评价他的推理是否正确并说明理由。_____

(3)丙同学查阅资料,了解到Na2S2O3的一种制取原理:S+Na2SO3Na2S2O3.为探究外界条件对Na2SO3转化率的影响,他设计如下对比实验(每次反应时间为60min):。序号硫粉质量Na2SO3质量水质量反应温度Na2SO3转化率实验③18g63g42g80℃80.7%实验④18g63g57g80℃94.6%实验⑤36g63g42g80℃80.8%

(i)实验③、④的目的是探究_________对亚硫酸钠转化率的影响;

(ii)实验③、⑤中Na2SO3转化率基本不变的原因是________;

(iii)实验⑥想要探究温度升高对亚硫酸钠转化率是否有影响,请设计一组实验数据填入表中:。序号硫粉质量Na2SO3质量水质量反应温度Na2SO3转化率实验③18g63g42g80℃80.7%实验④18g63g57g80℃94.6%实验⑤36g63g42g80℃80.8%实验⑥__________

(4)丁同学将少量Na2S2O3溶液滴至AgNO3溶液中,发现立即生成了白色Ag2S2O3沉淀,但沉淀很快变为棕黄色,最终变为黑色。过滤后,滤液中只含AgNO3、NaNO3与H2SO4.已知Ag、Ag2O、Ag2S均为黑色且难溶于水,推测该实验中黑色沉淀可能是________,理由是_________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【详解】

A.a中反应为I2+SO+H2O===SO+2H++2I-,还原性SO>I-;A正确;

B.b中反应为2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O;B正确;

C.Na2SO3溶液使酚酞溶液变红,是因为SO32-水解生成OH-所致,加入BaCl2溶液后,生成BaSO3沉淀,从而使溶液中c(OH-)不断减小;C正确;

D.即使不变质,在酸性条件下,NO也把SO氧化成SO生成BaSO4沉淀;D错误。

故选D。2、B【分析】【分析】

A.盐酸为强酸,H2CO3和H2SiO3为弱酸;根据元素的非金属性判断酸性的强弱;

B.根据强酸制弱酸原理进行分析判断;

C.Na2CO3和HCl;二氧化碳均发生反应;

D.硅酸不溶于水。

【详解】

A.盐酸是强酸,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水合物酸性越强,非金属性C>Si,因此酸性:H2CO3>H2SiO3,所以HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性依次减弱;A项错误;

B.要确定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱;采用强酸制取弱酸原理,用稀盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳,用二氧化碳和硅酸钠溶液制取硅酸,所以锥形瓶中用于制取二氧化碳,B项正确;

C.Na2CO3和HCl、二氧化碳都反应,所以B中应该用饱和的NaHCO3溶液除去A中挥发出的HCl气体;C项错误;

D.硅酸不溶于水;所以实验现象为出现白色沉淀,D项错误;

答案选B。3、B【分析】【分析】

A.产生的气体是SO2和SO3;均属于酸性氧化物;

B.反应后残留固体物质用盐酸溶解;说明硫酸亚铁没有完全分解;

C.少量SO2和SO3,分别通入含有NaOH的BaCl2溶液和含有氨水的BaCl2溶液中,均能生成BaSO3和BaSO4;据此判断;

D.产生的气体是SO2和SO3,SO2具有漂白性。

【详解】

A.产生的气体是SO2和SO3;均属于酸性氧化物,均不能使紫色的石蕊溶液褪色,故溶液只变红不褪色,A项正确;

B.反应后残留固体用盐酸溶解,得到的溶液中加入KMnO4溶液后褪色;说明硫酸亚铁没有完全分解,B项错误;

C.少量SO2和SO3,分别通入含有NaOH的BaCl2溶液和含有氨水的BaCl2溶液中,均能生成BaSO3和BaSO4沉淀;C项正确;

D.产生的气体是SO2和SO3,通入品红溶液后溶液颜色加深,其中SO2有漂白性;能品红褪色,D项正确;

答案选B。4、A【分析】【分析】

A.氨气不溶于四氯化碳;

B.比较非金属性;应用最高价氧化物对应的水化物;

C.二氧化氮不能用排水法收集;

D.反应剧烈不能用简易气体发生装置制备。

【详解】

A.氨气不溶于四氯化碳;氨气与水不直接接触,可防止倒吸,B正确;

B.比较非金属性;应用最高价氧化物对应的水化物,且盐酸易挥发不能排除HCl的影响,B错误;

C.二氧化氮易溶于水;且与水反应不能用排水法收集,C错误;

D.过氧化钠与水反应剧烈;不能用简易气体发生装置制备,D错误;

正确答案为A。5、C【分析】【详解】

A.硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸;生成有刺激性气味的二氧化硫气体;单质硫、氯化钠和水,单质硫微溶于水,所以溶液变浑浊,故A正确;

B.浓硫酸具有吸水性;胆矾遇到浓硫酸失去结晶水,蓝色晶体变为白色粉末,故B正确;

C.用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水,振荡,氯气与水反应:Cl2+H2O⇌H++Cl−+HClO,1体积水可溶解2体积Cl2;所以气体不能完全溶解,故C错误;

D.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液;无现象,再滴加双氧水,二氧化硫被氧化成硫酸,硫酸与氯化钡生成白色的硫酸钡沉淀,故D正确;

答案选C。

【点睛】

根据具体的反应判断实验现象,一定需要弄清实验原理。6、D【分析】【分析】

【详解】

A.向海带灰浸出液中加入稀硫酸酸化;再加入双氧水,溶液由无色变为黄色,可初步判断海带中含有碘元素,再加入淀粉,溶液变蓝色,可确定海带中含有碘元素,故A正确;

B.先用硫酸铜溶液与过量烧碱溶液反应;得到新制的氢氧化铜悬浊液。将其与患者尿液混合,加热,若产生砖红色沉淀则说明患糖尿病,反之则不是,故B正确;

C.用pH试纸测得洁厕剂显强酸性;取少量洁厕剂滴入硝酸钡溶液中,无明显现象,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成则说明洁厕剂中含有氯离子,综上可检验洁厕剂的主要成分是盐酸,故C正确;

D.硝酸的氧化性强于过氧化氢;用硫酸酸化的过氧化氢溶液和硝酸亚铁反应时,硝酸作为氧化剂,故不能说明过氧化氢的氧化性强于铁离子,故D错误;

故答案选:D。7、D【分析】分析:欲证明草酸是二元酸,可用一定浓度的NaOH溶液滴定一定体积、一定浓度的草酸溶液,根据消耗的n(NaOH)=2n(H2C2O4),证明草酸是二元酸,由于是强碱滴弱酸,滴定终点时溶液显碱性,选用酚酞为指示剂;焰色反应时产生黄色火焰,说明样品含有钠元素,不一定是钠盐;制备溴苯用液溴,不用溴水;通过测等浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,比较其大小,根据水解原理来比较HClO和CH3COOH的酸性强弱是可行之法。

详解:A.滴定终点时溶液显碱性,应选酚酞作指示剂,根据消耗的n(NaOH)=2n(H2C2O4),证明草酸是二元酸,故A错误;B.焰色反应时产生黄色火焰,只能证明样品中含有钠元素,不能确定是钠盐,故B错误;C.制备溴苯应用液溴,而不是溴水,故C错误;D.常温下,用pH计分别测定浓度均为0.1mol/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH;pH越大溶液的碱性越强,对应的酸越弱,故D正确;综合以上分析,本题应选D。

点睛:本题考查对实验目的或结论的评价,答题时要注意试验细节,强碱滴定弱酸,应用酚酞作指示剂,而不能用甲基橙;焰色反应时产生黄色火焰,该样品不一定是钠盐;制备溴苯应用液溴,而不是溴水。8、D【分析】【分析】

【详解】

A.NH3易溶于水;能形成喷泉,故A达到目的;

B.I2常用升华法提纯;故B达到目的;

C.根据2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,已知C2O42-的量,可测定KMnO4溶液物质的量浓度;故C达到目的;

D.铁在中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀;故D不符;

故选D。二、填空题(共7题,共14分)9、略

【分析】【详解】

(1)依据图1中各物质的浓度变化量可得到0-20min,M、N浓度减少量为1.5mol/L,P浓度增加量为3mol/L,则反应的化学方程式为由图1可知,40min时平衡发生了移动,而P、M、N的浓度没有改变,且改变压强和使用催化剂平衡不移动,则改变的条件是温度,30min时P、M、N浓度均减小则改变的条件为扩大容器体积,压强减小,反应速率减小,由图2可知40min时速率增大,则40min时改变的条件是升高温度,而生成物P的浓度在减小,依据勒夏特列原理可判断该反应的

(2)由(1)分析可知,30min时改变的条件是扩大容器的体积;40min时改变的条件是升高温度;在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线为

(3)8min时,M、N、P的物质的量浓度相等,设

则解得x=2,故8min时,0~8min内;

50min后;M;N、P的物质的量浓度相等,故M的转化率为33.3%;

(4)由图1可知,20min~30min内,为平衡状态,M、N的平衡浓度为1.5mol/L,P的平衡浓度为3mol/L,则反应平衡时的平衡常数K=【解析】(1)<

(2)扩大容器的体积升高温度

(3)33.3%

(4)410、略

【分析】【详解】

(1)对于水分子中的共价键,依据原子轨道重叠的方式判断,属于键;O与H的电负性不同;共用电子对偏向于O,则该共价键属于极性共价键;

(2)水分子中,氧原子的价层电子对数为杂化轨道类型为sp3;

(3)a.水中存在氢键;导致冰的密度小于水的密度,且常压下,4℃时水的密度最大,a正确;

b.水分子间由于存在氢键,使分子之间的作用力增强,因而沸点比同主族的H2S高,b正确;

c.水的热稳定性比硫化氢强的原因是其中的共价键的键能更大;与氢键无关,c错误;

故选ab;

(4)极易溶于水的原因为NH3和H2O极性接近;依据相似相溶原理可知,氨气在水中的溶解度大;氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力;

(5)的电子式为有1对孤电子对,有2对孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对与成键电子对之间的排斥力,水中键角被压缩程度更大,故和的键角大小:>【解析】(1)极性。

(2)4sp3

(3)ab

(4)NH3和H2O极性接近;依据相似相溶原理可知,氨气在水中的溶解度大;氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力。

(5)>11、略

【分析】【分析】

(1)基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1;电子位于1s;2s、2p三个能量不同的能级上;同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,由于全充满和半充满的缘故,ⅡA族和ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素;

(2)由晶体硼熔点为1873K可知,晶体硼为熔沸点高、硬度大的原子晶体;在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的

(3)a.由图可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之间只存在单键;

b.由图可知;六方相氮化硼层间为分子间作用力,分子间作用力小;

c.由图可知;立方相氮化硼为空间网状结构,属于原子晶体;

d.非金属元素之间易形成共价键;

(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—构成,NH4+中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4—中B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键。

【详解】

(1)基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1;电子位于1s;2s、2p三个能量不同的能级上,则有3种不同能量的电子;同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,由于全充满和半充满的缘故,ⅡA族和ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素,则介于硼元素与氮元素之间的有Be、C、O三种元素,故答案为:3;3;

(2)由晶体硼熔点为1873K可知,晶体硼为熔沸点高、硬度大的原子晶体;在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每个等边三角形拥有的顶点为20个等边三角形拥有的顶点为×20=12;每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的每个等边三角形占有的B-B键为20个等边三角形拥有的B-B键为×20=30;故答案为:12;30;

(3)a.由图可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之间只存在单键,则立方相氮化硼中含有σ键,不存在π键,故错误;

b.由图可知;六方相氮化硼层间为分子间作用力,分子间作用力小,导致其质地软,故正确;

c.由图可知;立方相氮化硼为空间网状结构,属于原子晶体,故错误;

d.非金属元素之间易形成共价键;所以N原子和B原子之间存在共价键,故正确;

bd正确,故答案为:bd;

(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—构成,NH4+中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4—中B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键,所以含有2个配位键,则1molNH4BF4含有2mol配位键,故答案为:2。【解析】①.3②.3③.原子晶体④.12⑤.30⑥.bd⑦.212、略

【分析】【详解】

(1)①ΔH1=E反应物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;

②A.反应前后气体系数不变;如果是恒温恒容,无论平衡是否移动,容器中的压强均不变,换为绝热容器后,随着反应的正向进行,反应放出热量,体系温度升高,等量气体的压强随之增大,此时压强是变量,可以作为平衡的依据,A项正确;

B.当ΔH-TΔS<0时;反应自发进行,由ΔH<0,ΔS<0,推出该反应低温下自发进行,B项正确;

C.增大CO的浓度可以使反应Ⅲ的平衡向正向移动;但是平衡常数只受到温度的影响,温度不变,平衡常数不变,C项错误;

D.温度升高;反应速率增大,三个反应的逆反应速率均增大,三个反应均为放热反应,温度升高,反应向吸热方向进行,则平衡逆向移动,所以平衡移动的初期为逆反应速率大于正反应速率,为了达到新的平衡,逆反应速率向正反应速率靠近,逆反应速率会减小,所以逆反应速率的变化趋势为先增大后减小,D项错误;

(2)①反应为放热反应;温度升高,平衡向逆反应(吸热)方向进行,二氧化氮转化率降低;

②相同温度下,二氧化氮的转化率在P点较高是因为使用了分子筛膜,将产物N2分离出来;降低了产物的浓度,使平衡正向进行,从而二氧化氮的转化率提高;

(3)①列三段式求解:因为N2占平衡总体积的1/4,所以a=0.3mol,此时为平衡状态,有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);

②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的1/2,压强瞬间增大为原来压强的两倍,正逆反应速率均增大,但是压强增大,平衡向正反应(气体系数减小)方向进行,则正反应速率大于逆反应速率,所以正反应速率的总体趋势为先突然增大,然后减小,直至平衡,其图像为【解析】①.-227②.AB③.反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动(或平衡常数减小)④.分子筛膜从反应体系中不断分离出N2,有利于反应正向进行,二氧化氮转化率升高⑤.270⑥.(起点的纵坐标为16,t3时刻达到平衡,t3-t4处于平衡状态与已有线平齐)13、略

【分析】【分析】

由结构简式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳双键,结合醇、羧酸、烯烃的性质来解答。

【详解】

(1)该有机物中的-OH、-COOH均与Na反应,金属钠过量,则有机物完全反应,1mol该有机物含有2mol羟基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和过量的金属钠反应最多可以生成1.5molH2;

故答案为:1.5mol;

(2)-OH、-COOH均与Na反应,-COOH与NaOH、NaHCO3反应,则1mol该物质消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,则n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;

故答案为:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶214、略

【分析】【详解】

NaClO3和浓H2SO4在反应器①中发生还原反应生成ClO2和Na2SO4,所以试剂A可以用二氧化硫,ClO2在反应器②中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,再得到其晶体。

(1)根据上面的分析可以知道试剂A为SO2,故选a,因此,本题正确答案是:a。

(2)反②中ClO2被双氧水还原成ClO2−,反应的离子方程式为2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O,因此,本题正确答案是:2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O

(3)含水的NaClO2受热易分解,所以亚氯酸钠溶液中获得晶体,温度不能太高,所以反应②结束后采用“减压蒸发”操作,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。因此,本题正确答案是:在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。

(4)根据信息纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10以下比较安全,所以要持续通过量的空气,NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应②中碱要过量,因为试剂A为二氧化硫,NaClO3被还原成ClO2,所以反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是,Na2SO4。故选acd,因此;本题正确答案是:acd。

(5)①亚氯酸钠具有氧化性,且NaClO2溶液呈碱性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式因此,本题正确答案是:

②由实验结果可以知道,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率.原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高,因此,本题正确答案是:大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。【解析】a2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解acd4OH−+3ClO2−+4NO4NO3−+3Cl−+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此条件下SO2还原性更强;脱硝反应活化能更大15、略

【分析】【分析】

(1)甲实验:根据裝置Ⅰ不要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质;

(2)碘离子具有还原性;在酸性条件下能够被氧化氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式;

(3)对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件酸性环境;酸溶液中氢离子浓度不同,装置Ⅲ中出现蓝色的速率不同;

(4)证明Ⅰ中产生的气体中含有双氧水;氧气和双氧水都具有氧化性,需要利用不同性质进行检验;

(5)该小组同学取20mL久置的KI溶液;向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,可能是生成的碘单质在碱溶液中发生反应生成碘化钾;碘酸钾,验证是否正确是在未变蓝色的溶液中滴入稀硫酸观察是否变蓝。

【详解】

(1)甲实验:根据装置Ⅰ不需要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;连接Ⅰ;Ⅲ,打开活塞,Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质,故答案为:分液漏斗;

(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;

(3)向装置Ⅱ中加入KMnO4固体,连接装置II、III,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝,向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝。对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境;为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是:使用不同浓度的稀硫酸作对比实验,故答案为:酸性环境;使用不同浓度的稀硫狻作对比实验;

(4)A.高锰酸钾溶液能够将双氧水氧化;导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色可证明混合气体中含有双氧水,故A正确;

B.氧气和高锰酸钾溶液都能够氧化亚铁离子;无法证明混合气体中含有双氧水,故B错误;

C.高锰酸钾和氧气都能够氧化硫化氢;无法用硫化氢检验混合气体中是否含有双氧水,故C错误;

故答案为:A;

(5)KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应的离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,设计实验证明他们的猜想是否正确的实验方案为:在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误,故答案为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液;观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误。

【点睛】

在做探究性实验的题目时,根据资料,如果没有得到预期的实验结果,那么除了资料中给的化学反应,还要考虑酸性或碱性环境的影响,结合题目的上下文进行联系,综合考虑得出结论。这是解答此类题目时的难点。【解析】分液漏斗KMnO4固体O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性环境使用同体积不同浓度的稀硫酸做对比实验A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误三、原理综合题(共7题,共14分)16、略

【分析】【详解】

(1)常温下,将浓度均为amol/L的酷酸锂溶液和酷酸溶液等体积混合,根据电荷守恒可得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Li+),则c(CH3COO-)+10b-14mol/L=0.5amol/L+10-bmol/L,整理可得c(CH3COO-)=

(2)根据CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.3kJ/mol可知;△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,则C≡O的键能=(-41.3kJ/mol)+(2×803kJ/mol)+(436kJ/mol)-(2×464kJ/mol)=1072.7kJ/mol;

(3)①2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g)CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g)

起始量(mol)0.20.40.100

反应量(mol)2x4xxx2x

平衡量(mol)0.2-2x0.4-4x0.1-xx2x

解得x=0.05

0~10min内用CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=

该温度下,该反应的平衡常数K=

②A.V正(DME)=v逆(H2);不满足计量数关系,表明正逆反应速率不相等,该反应没有达到平衡状态,故A错误;

B.该反应中气体总质量和体积始终不变;则混合气体的密度为定值,不能根据密度判断平衡状态,故B错误;

C.该反应中气体总质量不变;而气体的物质的量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,表明该反应已经达到平衡状态,故C正确;

D.c(CO):c(VAC)=4:1;无法判断各组分的浓度是否继续变化,则无法判断平衡状态,故D错误;

答案为:C;

③结合图象可知;升高温度,二甲醚的转化率减小,说明平衡向着逆向移动,则该反应为放热反应,该反应的△H<0;180℃时,醋酸乙烯选择性最高,所以最佳的反应温度为180℃;

④保持温度不变,向反应釜中通入氩气增大压强,由于各组分的浓度不变,则化学平衡不移动。【解析】a/2+10-b-10b-141072.70.01mol·L-1·min-110000C<180℃不17、略

【分析】【分析】

(1)有盖斯定律可得②-①得到反应Ⅱ,ΔH=-566.0-180.5=746.5kJ/mol;ΔS<0;(2)通过图像可知,温度越高NO的转化率越低,则选用400K;压强越大转化率越高,但对设备及成本越大,故选择1MPa为宜;(3)①气体颜色越深,透光率越小,由小到大的顺序是eac;②观察透光率有减小的趋势,则e点向生成NO2的方向移动,及υ(正)<υ(逆);③若注射器绝热,反应Ⅰ为放热反应,则温度逐渐升高,升高温度平衡逆向移动,K减小,则平衡常数K(b)>K(d);

【详解】

(1)有盖斯定律可得②-①得到反应Ⅱ,ΔH=-566.0-180.5=-746.5kJ/mol;ΔS<0;答案为:-746.5kJ/mol;ΔS<0;

(2)通过图像可知,温度越高NO的转化率越低,则选用400K;压强越大转化率越高,但对设备及成本越大,故选择1MPa为宜;答案为:<;400K;该压强下NO转化率已够高;再加压转化率变化不大且成本高;

(3)①气体颜色越深,透光率越小,由小到大的顺序是eac;②观察透光率有减小的趋势,则e点向生成NO2的方向移动,及υ(正)<υ(逆);③若注射器绝热,反应Ⅰ为放热反应,则温度逐渐升高,升高温度平衡逆向移动,K减小,则平衡常数K(b)>K(d);答案为:eac;<;>;【解析】①.-746.5kJ·mol-1②.<③.400K④.该压强下NO转化率已够高,再加压转化率变化不大且成本高⑤.eac⑥.<⑦.>18、略

【分析】【详解】

(1)由题目已知信息可知:热化学方程式: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

根据盖斯定律,将4×①-②+2×③,整理可得:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.9kJ/mol;

(2)一定条件下,向恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH4(g)为amol,H2O(g)为bmol,由反应方程式I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中物质反应转化关系可知,反应产生amolCH4(g),同时产生2amolH2O(g),消耗amolCO2(g)和4amolH2(g),则反应方程式II:产生(b-2a)molH2O(g),产生(b-2a)molCO(g),消耗CO2(g)、H2(g)的物质的量都是(b-2a)mol,因此此时容器中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,假设反应容器的容积是VL,反应II的化学平衡常数K==

(3)200~550℃时,CO2的物质的量分数随温度升高而增大是由于△H1<0,△H2>0,温度升高时,反应Ⅰ的化学平衡逆向移动使CO2增加的量比反应Ⅱ的化学平衡正向移动使CO2减少的量多,因此CO2的物质的量分数随温度升高而增大;

反应器中应选择的温度应该有利于合成CH4,由于反应I的△H1<0;故适宜的温度是较低温度为200℃;

(4)在反应开始时CO2与H2的浓度都是1.0mol/L,且随着反应的进行,CO2的浓度逐渐减小,正反应速率越来越小,故与曲线相对应的是上图中曲线中的乙;

该反应达到平衡后;某一时刻降低温度,由于该反应的正反应是放热反应,降低温度,化学平衡正向移动,重新达到平衡时,平衡常数增大;

根据图象可知:反应平衡时图中对应点应为E和F,降低温度后,反应速率减小,平衡正向移动,CH4的浓度会增大,CO2的浓度减小,则此时曲线甲对应的平衡点可能为D点,曲线乙对应的平衡点可能为M点。【解析】-164.9△H1<0,△H2>0,温度升高时,反应Ⅰ向左移动使CO2增加的量比反应Ⅱ向右移动使CO2减少的量多200℃乙增大DM19、略

【分析】【详解】

(1)反应②的平衡常数随温度升高增大;说明升高温度化学平衡正向进行,则正反应是吸热反应;

(2)根据盖斯定律,将反应①+②可得反应③,则平衡常数K3=K1×K2;反应③是气体体积减小的反应△S<0;

500°C时,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C时,K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,结合温度变化分析,随温度升高,平衡常数减小,说明升高温度,化学平衡逆向进行,则可判断出该反应的正反应是放热反应,焓变△H<0;所以反应在较低温度下能自发进行;

(3)根据(2)分析可知:反应③的正反应是气体体积减小的放热反应。

A.缩小反应容器的容积;会使体系的压强增大,增大压强,化学平衡正向移动,与题目要求的平衡逆向移动不符合,A不符合题意;

B.扩大反应容器的容积;会使体系的压强减小,减小压强,化学平衡向气体体积增大的逆反应方向移动,B符合题意;

C.升高温度;化学平衡向吸热的逆反应方向移动,C符合题意;

D.使用合适的催化剂;化学平衡不发生移动,D不符合题意;

E.从平衡体系中及时分离出CH3OH;化学平衡正向移动,E不符合题意;

故合理选项是BC;

(4)根据(2)分析可知在500°C时,K3=2.5。500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,此时的浓度商Qc==0.8789<2.5,说明反应未达到平衡状态,反应正向进行,所以v正>v逆;

(5)A.反应②的平衡常数随温度的升高而增大;说明该反应的正反应为吸热反应,反应物能量低于生成物,与图象符合,A正确;

B.反应②是吸热反应;催化剂改变反应速率不改变化学平衡,平衡状态不变,图象不符合事实,B错误;

C.①反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的化

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