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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2025年冀教版拓展型课程化学下册月考试卷202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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、磷酸铝是一种用途广泛的材料,由磷硅渣[主要成分为等]制备磷酸铝的工艺流程如下:

下列叙述错误的是A.废渣中一定含B.“浸出”和“除硫”的操作均在高温下进行C.“除硫”的化学反应方程式为D.流程中的循环操作可以提高P、Al元素的利用率2、CaH2是重要的供氢剂;遇水或酸能引起燃烧。利用下列装置制备氢化钙固体(提供的实验仪器不得重复使用)。下列说法正确的是。

A.装置①在加入试剂前无需检查装置气密性B.仪器接口的连接顺序为a→c→b→f→g→d→eC.加热装置④之前必须检查气体的纯度D.装置③的主要作用是防止空气中的CO2、H2O(g)进入装置④中3、关于下列实验的说法不正确的是:。操作现象

①铜片溶解;溶液变蓝,起始产生红棕色气体,气体颜色逐渐变淡,直至无色,在管口处变为淡棕色。

②铜片继续溶解,产生无色气体,在管口处变为淡棕色

A.实验中产生红棕色气体,说明浓HNO3具有氧化性B.在整个实验过程中,发生的反应多于2个C.②中产生无色气体,说明盐酸有氧化性D.若将铜片换成铁片,则①中没有明显实验现象。4、某小组利用下面的装置进行实验;②;③中溶液均足量,操作和现象如下表。

实验操作现象Ⅰ向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量②中产生黑色沉淀;溶液的pH降低;

③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡Ⅱ向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量现象同实验Ⅰ

资料:CaS遇水完全水解。

由上述实验得出的结论不正确的是A.③中白色浑浊是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+==CuS↓+2H+C.实验Ⅰ①中发生的反应是:CO2+H2O+S2−==CO32−+H2SD.由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱5、下列关于应用套管实验装置(部分装置未画出)进行的实验;下列叙述错误的是()

A.利用甲装置可以制取少量HFB.利用乙装置可以验证Na2O2与水反应既生成氧气,又放出热量C.利用丙装置验证KHCO3和K2CO3的热稳定性,X中应放的物质是KHCO3D.利用丁装置制取SO2,并检验其还原性,小试管中的试剂可为酸性KMnO4溶液评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)6、根据所学知识回答下列问题。

(1)0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为__。

(2)已知:常温时,H2R的电离平衡常数Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,则0.1mol•L-1的NaHR溶液显__(填“酸”;“中”或“碱”)性。

(3)实验室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作为__,若将AlCl3溶液蒸干并灼烧至恒重;得到的物质为___(填化学式)。

(4)25℃时,将足量氯化银分别放入下列4种溶液中,充分搅拌后,银离子浓度由大到小的顺序是___(填标号);③中银离子的浓度为_____mol•L-1。(氯化银的Ksp=1.8×10-10)

①100mL0.1mol•L-1盐酸②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液。

③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液④100mL蒸馏水7、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=_______。8、油气开采;石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢;需要回收处理并加以利用。

H2S热分解反应:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反应条件下,对于n(H2S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示。

(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡转化率___________,理由是___________

(2)n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线___________,计算其在0~0.1s之间,H2S分压的平均变化率为___________kPa·s-1。9、以下是合成乙酰水杨酸(阿司匹林)的实验流程图;请你回答有关问题:

已知:阿司匹林;水杨酸和乙酸酐的相对分子量分别为:180、138、102.

(1)制取阿司匹林的化学反应方程式为_________________;反应类型____________;

(2)水杨酸分子之间会发生缩合反应生成聚合物,写出用除去聚合物的有关离子方程式______________________________________________;

(3)抽滤装置如图所示,仪器A的名称___________;该操作时在仪器A中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应________(选择下列正确操作的编号);再转移液体①微开水龙头;②开大水龙头;③微关水龙头;④关闭水龙头。

(4)下列有关抽滤的说法中正确的是________

A.抽滤是为了加快过滤速率;得到较大颗粒的晶体。

B.不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。

C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时;应拔掉链接支管口的橡皮管,从支管口倒出。

D.将晶体转移至布氏漏斗时;若有晶体附在烧杯内壁,应用蒸馏水淋洗至布氏漏斗中。

E.洗涤沉淀时;应使洗涤剂快速通过沉淀。

(5)用冷水洗涤晶体的目的_______________________;

(6)取2.000g水杨酸、5.400g乙酸酐反应,最终得到产品1.566g。求实际产率_______;10、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末状固体,易溶于水、不溶于醇,该物质具有强还原性,在空气中易被氧化为NaHSO4,75℃以上会分解产生SO2。是重要的有机合成原料和漂白剂。

制取Na2S2O4常用甲酸钠法:控制温度60~70℃,在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中,边搅拌边滴加Na2CO3甲醇溶液,同时通入SO2,即可生成Na2S2O4。反应原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2

(1)如图,要制备并收集干燥纯净的SO2气体,接口连接的顺序为:a接__,__接__,__接__。制备SO2的化学方程式为___。

(2)实验室用图装置制备Na2S2O4。

①Na2S2O4中硫元素的化合价为___。

②仪器A的名称是___。

③水浴加热前要通一段时间N2,目的是___。

④为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸钠进行洗涤,洗涤的方法是___。

⑤若实验中所用Na2SO3的质量为6.3g,充分反应后,最终得到mg纯净的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为___(用含m的代数式表示)。评卷人得分三、原理综合题(共8题,共16分)11、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃烧生成的二氧化硫成为大气主要污染物之一。二氧化硫的治理已成为当前研究的课题。其催化氧化的过程如图1所示:

(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ•mol-1

Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ•mol-1

①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ•mol-1。

②活化分子比普通分子高出的能量称为活化能,则反应Ⅱ的正反应活化能为__(用字母E1~E6表示)kJ•mol-1。

③总反应速率一般由慢反应决定,从图1中分析决定V2O5催化氧化SO2的反应速率的是反应__(填“I”或“Ⅱ”)。

(2)某温度下,向2L的恒容密闭容器中充入等物质的量的SO2和O2,测得SO2的物质的量变化如图2所示:

①第5min时反应达到平衡,v(SO3)=____mol•L-1•min-1,O2的转化率为_____

②该温度下,反应的平衡常数K=______(精确到0.01)。12、(1)NO、NO2是常见的氧化物。用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。

已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)∆H=-180.5kJ/mol

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)∆H=+571.6kJ/mol

则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是___________。

(2)合成甲醇的反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)∆H=-90.8kJ/mol,t℃下此反应的平衡常数为160,此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应l0min后测得各组分的浓度如表:。物质H2COCH3OH浓度(mol/L)0.20.10.4

①写出该反应的平衡常数表达式K=___________。

②该时间段内反应速率v(H2)=___________。

③比较此时正、逆反应速率的大小:v正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)

④反应达到平衡后,保持其它条件不变,若将容器的体积扩大一倍,v正___________(填“增大”、“减小”或“不变”),v逆___________(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移动。13、利用空气氧化NO;成本低廉,很具有研究价值。回答下列问题:

(1)NO氧化反应机理可能涉及如下过程:

Ⅰ.(快反应)

Ⅱ.(慢反应)

Ⅲ.(快反应)

上述反应_______(填序号)决定NO的氧化反应速率;已知则反应的_______(用a、b、c的代数式表示,a、b;c均为正值)。

(2)已知反应Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],k1、k2为速率常数,仅受温度影响。下列叙述错误的是_______(填字母)。

A.反应Ⅰ达到平衡状态,可推知

B.反应Ⅱ的活化能低于反应Ⅰ的活化能。

C.增大NO的浓度,增大;升高温度,增大。

(3)一定条件下,将和按物质的量之比2:1充入反应容器,发生反应:其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线如图所示。

①_______(填“>”“<”或“=”)

②400℃、条件下,O2的平衡转化率为_______%。

③700℃、p2条件下,该反应的平衡常数Kp=_______(以分压表示;分压=总压×物质的量分数)。

(4)恒容条件下,为提高NO转化为NO2的平衡转化率可采取的措施为_______(任写一种)。14、习近平总书记近日对制止餐饮浪费作出重要指示。氨的合成对解决粮食危机有着重要意义。目前该研究领域已经催生了三位诺贝尔化学奖得主。

(1)德国化学家哈伯对研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反应贡献巨大,1918年荣获诺贝尔化学奖,已知该反应在298K时,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若从平衡常数角度分析,反应限度已经较大,但为何化工生产中还需要使用催化剂:_________。

(2)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态):

第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反应)

第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反应)

第三步NH3*NH3(g)(快反应)

比较第一步反应的活化能E1与第二步反应的活化能E2的大小:E1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判断理由是_______________________。

(3)2007年,德国科学家埃特尔发现了合成氨催化机理,开创了表面动力学的研究。研究发现,常温恒压密闭容器中,N2在催化剂表面可以与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)

①下列各项能够作为判断该反应一定达到平衡的依据是___________(填标号)。

A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的浓度之比为2:4:3

B.N2与NH3浓度之比恒定不变。

C.v(N2)正=2v(NH3)逆

D.混合气体中氨气的质量分数不变。

E.压强保持不变。

②平衡后若分别改变下列一个条件,可以使N2转化率增大的是___________(填标号)

A.转移掉部分O2B.转移掉部分NH3

C.适当增加H2O(l)的量D.增加N2的量。

(4)向一个恒温恒压容器充入1molN2和3molH2模拟合成氨反应;下图为不同温度下平衡时混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。

若体系在T1、60MPa下达到平衡。

①此时平衡常数Kp_______(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;计算结果保留3位小数)。

②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。15、NO是大气中一种重要污染物;可以采用多种方法消除NO的污染。回答下列问题:

(1)CH4还原NO法。

已知:

①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;

③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。

则CH4与NO反应生成N2、CO2和H2O(g)的热化学方程式为_______。

(2)CO还原NO法。CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0。

①该反应中,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有_______(写出其中一条即可)。

②实验测得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,只升高温度,k正增大的倍数_______(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍数。若在1L恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO发生上述反应,在一定温度下反应达到平衡时,CO的转化率为40%,则=_______(计算结果用分数表示)。

(3)NH3还原NO法。NH3还原NO的反应为4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)△H<0。T℃时,在恒容密闭容器中,测得在不同时间NO和NH3的物质的量如下表:。时间/min01234n(NO)/mol1.20.900.720.600.60n(NH3)/mol0.900.700.580.500.50

若反应开始时的压强为P0,则该反应的化学平衡常数Kp=_______(可用分数表示;用平衡分压代替平衡浓度计算;各气体的分压=气体总压×各气体的物质的量分数)。

(4)SCR脱硝技术的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密闭容器中起始投入一定量NH3、NO、O2进行反应;测得不同温度下,在相同时间内部分组分的含量如图所示。

①a、b、c三点,主反应速率由大到小的顺序为_______。

②解释N2的浓度变化曲线先上升后下降的原因:_______。16、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)。17、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。18、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”)评卷人得分四、计算题(共3题,共12分)19、(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)。20、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_________。21、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_____。评卷人得分五、工业流程题(共2题,共10分)22、工业上用铝土矿(主要成分为氧化铝;含少量氧化铁)制取铝的过程如图所示:

请回答:

(1)试剂1为_______(填化学式),①~④转化中属于氧化还原反应的是_______(填序号);

(2)沉淀B的化学式为_______,写出该物质发生铝热反应的化学方程式_______;(3)电解F,当转移0.6mol电子时,可制得铝_______g;

(4)沉淀D是药物“胃舒平”的主要成分,可用于治疗胃酸(稀盐酸)过多,写出该反应的离子方程式_______;

(5)②中发生反应的离子方程式为_______。23、铝是一种重要金属:

(1)铝与NaOH溶液反应的化学方程式为:_________________。

(2)工业上用铝土矿(主要成分为A12O3,还有少量的Fe2O3;泥沙等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:

①I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是;_________________________;

②沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有__________,固体N是__________;

③滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为_________________,请写出向滤液X中通入过量CO2所发生反应的离子方程式____________________________;

④请写出实验室制取A1(OH)3的离子方程式:__________________________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【分析】

【详解】

A.根据题给流程图分析可知,磷硅渣在浓硫酸“浸出”操作之后涉及的物质中不含有硅元素且不与浓硫酸反应,则废渣中一定含有选项A正确;

B.高温条件下;硫酸钙的结晶水容易失去,所以“除硫”的操作不能在高温下进行,选项B错误;

C.根据反应前后的物质可知,“除硫”的化学反应方程式为选项C正确;

D.进入循环的滤液中主要含有P、等元素,所以可以提高P、元素的利用率;选项D正确。

答案选B。2、C【分析】【分析】

【详解】

A.装置①为启普发生器;在加入试剂前应先检查装置气密性,然后再加入药品,A错误;

B.由装置①制取氢气,由于盐酸具有挥发性,故氢气中混有HCl和水蒸气,氢气由导管a口通入到装置③中除去HCl和水蒸气,再将纯净、干燥的H2通入装置④中与Ca在加热时反应产生CaH2;为防止空气中的H2O(g)进入装置④中,导致CaH2因吸收水蒸气而变质,最后要通过盛浓硫酸的洗气瓶,故装置接口连接顺序为a→d→e→f(或g)→g(或f)→b→c;B错误;

C.为防止Ca与空气中成分反应,加热前需先通入氢气排尽装置中的空气,H2是可燃性气体,为防止H2、O2混合气体点燃爆炸;加热装置④之前必须检查气体的纯度确认空气是否排尽,C正确;

D.装置③的主要作用是除去氢气中混有的HCl和水蒸气;D错误;

故合理选项是C。3、C【分析】【详解】

A.实验中产生红棕色气体,说明浓HNO3的氧化性稀HNO3氧化性强;故A错;B.在整个实验过程中,发生的反应有Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO2+4H2O、2NO+O22NO2等多个反应,故B错;C.②中产生无色气体,是因为盐酸电离出的H+与溶液中有氧化性的NO3-,结合成硝酸继续和铜反应。故C错;D.若将铜片换成铁片,会和浓HNO3发生钝化,故①中没有明显实验现象。所以D正确;答案:C。4、C【分析】【详解】

由操作和现象可知,①CO2过量发生2CO2+2H2O+S2-═2HCO3-+H2S,②中发生H2S+Cu2+═CuS↓+2H+,③中二氧化碳与石灰水反应生成白色浑浊是CaCO3。

A.由上述分析可知,③中白色浑浊是CaCO3;故A正确;

B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+═CuS↓+2H+;产生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正确;

C.实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是2CO2+2H2O+S2−═2HCO3−+H2S;故C错误;

D.由强酸制取弱酸的原理及实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱;故D正确。

故选C。5、A【分析】【分析】

【详解】

A.HF会腐蚀玻璃;不能用玻璃仪器作为制备氟化氢的装置,故A错误;

B.利用乙装置在p处放带火星的木条,木条复燃,则可以验证Na2O2与水反应生成氧气,将q管放入到水中,有气泡冒出,则证明Na2O2与水反应是放出热量;故B正确;

C.利用丙装置验证KHCO3和K2CO3的热稳定性,Y中温度高,X中温度低,物质在温度低的环境中受热分解,温度高的不分解,说明更加稳定性,因此X中应放的物质是KHCO3;故C正确;

D.利用丁装置制取SO2,生成的二氧化硫再与内管中盛装的高锰酸钾溶液反应,高锰酸钾溶液褪色,则说明SO2有还原性;故D错误。

综上所述,答案为A。二、填空题(共5题,共10分)6、略

【分析】【详解】

(1)NaHCO3在水溶液中发生电离:NaHCO3=Na++电离产生是会发生电离作用:H++也会发生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。发生电离、水解作用都会消耗离子导致c(Na+)>c();电离产生H+使溶液显酸性;水解产生OH-,使溶液显碱性。由于其水解作用大于电离作用,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),但盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除会电离产生,还有H2O电离产生,而只有电离产生,故离子浓度:c(H+)>c(),因此该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();

(2)在0.1mol•L-1的NaHR溶液中,存在HR-的电离作用:HR-R2-+H+,电离产生H+使溶液显酸性,同时也存在着水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解产生OH-,使溶液显碱性,其平衡常数Kh=<Ka2=5.60×10-8,说明HR-的电离作用大于水解作用;因此NaHR溶液显酸性;

(3)AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,导致溶液变浑浊,由于水解产生HCl,因此根据平衡移动原理,若用固体配制溶液时,将其溶解在一定量的浓盐酸中,增加了H+的浓度,就可以抑制盐的水解,然后再加水稀释,就可以得到澄清溶液;若将AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向进行直至水解完全,HCl挥发逸出,得到的固体是Al(OH)3,然后将固体灼烧至恒重,Al(OH)3分解产生Al2O3和H2O,最后得到的固体是Al2O3;

(4)氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都会抑制物质的溶解,溶液中Ag+、Cl-浓度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。

①100mL0.1mol•L-1盐酸中c(Cl-)=0.1mol/L;

②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;

③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;

④100mL蒸馏水中不含Cl-、Ag+;对氯化银在水中溶解无抑制作用。

它们抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,该溶液中含有的c(Ag+)最大;则这四种液体物质中银离子浓度由大到小的顺序是:②>④>①>③;

③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,则该溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸将AlCl3(s)溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释Al2O3②>④>①>③6.0×10-107、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)48、略

【分析】【分析】

2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,该反应正方向为体积增大的反应,降低压强,平衡会向正反应方向移动;则对于n(H2S):n(Ar)为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气在图中对应的曲线分别是a、b;c、d、e。

【详解】

(1)由于正反应是体积增大的可逆反应,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,相当于降低压强,平衡向正反应方向移动,因此H2S平衡转化率越高;

(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡转化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9对应的曲线是d;根据图像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反应进行到0.1s时H2S转化率为0.24;假设在该条件下;硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和9mol,则根据三段式可知:

此时H2S的压强为≈7.51kPa,H2S的起始压强为10kPa,所以H2S分压的平均变化率为=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,平衡向正反应方向进行,H2S平衡转化率越高。

(2)d24.99、略

【分析】【详解】

(1)水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的条件下发生取代反应生成乙酰水杨酸,方程式为:(2)在除去聚合物并提纯阿司匹林的过程中;可以将阿司匹林与碳酸氢钠反应使羧基变为羧酸钠,且酯基不水解,这样使阿司匹林溶于水,聚合物难溶于水,将聚合物除去,再将阿司匹林的钠盐盐酸酸化可得阿司匹林,过程中涉及的离子方程式为:

.(3)该仪器的名称为布氏漏斗。布氏漏斗中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应先微开水龙头,不能大开,避免滤纸破损。故选①。(4)A.抽滤能为了加快过滤速率,但不能使沉淀的颗粒变大,故错误;B.颗粒太小的沉淀不能用抽滤的原因是颗粒太小的容易在滤纸上形成一层密实的沉淀,不容易透过,故正确;C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时,应拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液,而不能从吸滤瓶支管口倒出溶液,故错误;D.将晶体转移至布氏漏斗时,若有晶体附在烧杯内壁,应用滤液来淋洗布氏漏斗,因为滤液是饱和溶液,冲洗是不会使晶体溶解,同时又不会带入杂质,故错误;E.洗涤沉淀时,应先关小水龙头,然后蒸馏水缓缓淋洗,再打开水龙头抽滤,不能使洗涤剂快速通过沉淀,故错误。故选B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度减小,所以用冷水洗涤晶体可以除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗。(6)根据方程式分析,乙酸酐过量,用水杨酸计算阿司匹林的质量为g,实际产率为=60%。【解析】取代反应布氏漏斗①B除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗60%10、略

【分析】【详解】

(1)亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫,反应的方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸气,可用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集,且用碱石灰吸收尾气,避免污染环境,则连接顺序为a接b;c接f,g接d;

(2)①Na2S2O4中硫元素的化合价为+3;

②由装置可知;仪器A的名称为恒压滴液漏斗;

③实验时应避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可应先通入二氧化硫,排净系统中的空气,防止加热时Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段时间N2;排净系统中的空气;

④洗涤连二亚硫酸钠时应与空气隔离;洗涤剂可用甲醇或乙醇,洗涤过程为:在无氧环境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次;

⑤设连二亚硫酸钠理论产率为x;根据硫原子守恒:

2Na2SO3~Na2S2O4

252174

6.3gx

则解得x=4.35g,产率为:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒压滴液漏斗排净系统中的空气向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次三、原理综合题(共8题,共16分)11、略

【分析】【详解】

(1)①I+×II,整理可得SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=-98kJ/mol;

②活化分子比普通分子高出的能量称为活化能,反应Ⅱ是放热反应,根据图示可知该反应的正反应活化能为(E4-E3)kJ/mol;

③总反应速率一般由慢反应决定。反应的活化能越大,反应发生消耗的能量就越高,反应就越不容易发生,该反应的化学反应速率就越慢。从图1中分析可知反应I的活化能远大于反应II的活化能,则说明决定V2O5催化氧化SO2的反应速率的是反应I;

(2)①根据图示可知:从反应开始至5min达到平衡时△n(SO2)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,根据方程式可知:每有2molSO2反应,就会同时消耗1molO2,反应产生2molSO3,若消耗0.2molSO2,则同时消耗0.1molO2,产生0.2molSO3,故v(SO3)==0.02mol/(L·min);由于反应开始时充入SO2、O2的物质的量相等,则O2的转化率为=25%;

②反应达到平衡时,各种气体的浓度c(SO2)==0.1mol/L,c(O2)==0.15mol/L;c(SO2)==0.1mol/L,则该温度下,反应的平衡常数K=【解析】①.-98②.E4-E3③.I④.0.02⑤.25⑥.6.6712、略

【分析】【详解】

(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)∆H=-180.5kJ/mol

②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)∆H=+571.6kJ/mol

根据盖斯定律,将①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)∆H=-752.1kJ/mol;

(2)①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,则反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)的化学平衡常数表达式K=

②根据方程式可知:反应产生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的浓度为0.4mol/L×2=0.8mol/L,则该时间段内反应速率v(H2)==0.08mol/(L·min);

③Qc=<160,说明反应未达到平衡,反应正向进行,因此v正>v逆;

④反应达到平衡后,保持其它条件不变,若将容器的体积扩大一倍,反应混合物的浓度都减小,则v正减小,v逆减小。容器的容积扩大,使反应体系的压强减小,减小压强,化学平衡逆向移动。【解析】2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)∆H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>减小减小逆向13、略

【分析】【详解】

(1)总化学反应速率由慢反应决定。根据已知信息可知:在上述三个反应中反应II是慢反应;故反应II决定NO的氧化反应速率;

已知反应:Ⅰ.(快反应)

Ⅲ.(快反应)

IV.

根据盖斯定律,将(IV)-(I)-(Ⅲ),整理可得:△H=(-a+b-c)kJ/mol;

(2)A.已知反应Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],当反应Ⅰ达到平衡状态,v正=v逆,则k1·c2(NO)=k2·c[(NO)2],A正确;

B.反应的活化能越大;反应越难发生,反应速率越慢。由于反应I是快反应,反应II是慢反应,说明反应Ⅱ的活化能高于反应Ⅰ的活化能,B错误;

C.反应速率常数只与温度有关,温度不变,化学速率常数不变。所以增大NO的浓度,k1不变;C错误;

故合理选项是BC;

(3)①在温度不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,NO的平衡转化率增大。根据图像可知:在压强是p2时NO转化率比p1时大,说明压强:p1<p2;

②由于是将NO、O2按2:1的物质的量的比加入,二者反应的物质的量的比是2:1,所以平衡时二者的转化率相同。根据图像可知:在400℃、p1条件下,NO的平衡转化率为40%,所以O2的平衡转化率也是40%;

③假设反应开始时加入1mol的O2,则加入NO物质的量是2mol,根据图像可知在700℃、p2条件下,NO的平衡转化率是20%,平衡时n(NO)=2mol×(1-20%)=1.6mol,n(O2)=1mol×(1-20%)=0.8mol,n(NO2)=2mol×20%=0.4mol,平衡时气体总物质的量为n(总)=1.6mol+0.8mol+0.4mol=2.8mol,所以该反应的平衡常数Kp=

(4)根据图像可知:在其它条件不变时,升高温度,反应的NO平衡转化率降低,说明正反应是放热反应,同时该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以在恒容条件下,为提高NO转化为NO2的平衡转化率,可采取的措施有增大O2的浓度或适当降低反应温度。【解析】II-a+b-cBC<40增大O2的浓度或适当降低温度14、略

【分析】【详解】

(1)①尽管催化剂不能使化学平衡发生移动;但使用催化剂可以加快化学反应速率,缩短达到平衡所需要的时间,从而可以提高单位时间内的产量。

(2)由题给信息知,第一步反应慢,说明该步反应的活化能较大,而第2步反应快,而反应越快,说明其活化能越小,故第一步反应的活化能E1大于第2步反应的活化能E2,即活化能:E1>E2;

(3)①A.化学方程式中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的系数比就是2:4:3,所以N2(g)、NH3(g)、O2(g)的浓度之比为2:4:3时;反应可能是处于平衡状态,也可能未达到平衡状态,不能作为判断平衡的标志,A错误;

B.N2是反应物,NH3是生成物;若二者浓度之比恒定不变,则反应达到平衡状态,B正确;

C.任何时刻都存在关系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,则v(NH3)正=4v(NH3)逆;反应正向进行,未处于平衡状态,C错误;

D.该反应是反应前后气体体积不等的反应;若混合气体中氨气的质量分数不变,则反应处于平衡状态,D正确;

E.该反应是在恒温恒压下进行;任何时刻压强保持不变,因此不能根据压强不变判断反应是否处于平衡状态,E错误;

故合理选项是BD;

②A.转移掉部分O2,即减小生成物浓度,化学平衡正向移动,可以提高N2转化率;A正确;

B.转移掉部分NH3,即减小生成物浓度,平衡正向移动,可以提高N2转化率;B正确;

C.由于水的状态是液态,其物质的浓度不变,所以改变其物质的量,化学平衡不移动,因此不能改变N2转化率;C错误;

D.增加N2的量;该物质本身浓度增大,平衡正向移动,但是平衡正向移动消耗量小于加入量,总的来说它的转化率还是降低,D错误;

故合理选项是AB;

(4)①对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)开始时n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假设反应的N2的物质的量为x,则根据物质反应转化关系可知平衡时各种气体的物质的量分别是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根据图象可知在T1和60MPa条件下达到平衡时NH3的体积分数是60%,则解得x=0.75mol,则平衡时n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,则平衡时N2的物质的量分数为0.1,H2的物质的量分数为0.3,NH3的物质的量分数为0.6,在温度不变时,气体的物质的量的比等于压强之比,所以化学平衡常数Kp=

②从图像来看,当压强不变时,T1时NH3的体积分数大于T2时,由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,NH3的含量降低,说明温度:T1<T2。【解析】①.使用催化剂,主要目的是加快反应速率,提高单位时间内的产量②.>③.活化能越大,一般分子成为活化分子越难,反应速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<15、略

【分析】【详解】

(1)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;

③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。

根据盖斯定律,将①-②+③,整理可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。

(2)①CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0;该反应的正反应是气体体积减小放热反应,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,则化学反应速率加快,且平衡正向移动,可采取措施可以是增大压强或增大CO的浓度;

②实验测得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。达到平衡后,只升高温度,v正、v逆都增大,由于浓度不变,所以k正、k逆都增大。由于升高温度化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,这说明k正增大的倍数小于k逆增大的倍数;

若在1L恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO发生上述反应,在一定温度下反应达到平衡时,CO的转化率为40%,则平衡时反应产生CO2的物质的量是0.4mol,反应产生N2是0.2mol,此时CO、NO的物质的量都是0.6mol,由于容器的容积是1L,则平衡时各种物质的浓度c(CO)=c(NO)=0.6mol/L,c(CO2)=0.4mol/L,c(N2)=0.2mol/L,该温度下的化学平衡常数K==当反应达到平衡时,v正=v逆,则k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c2(CO2)·c(N2),==

(3)对于反应4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g),反应开始时n(NH3)=0.90mol,n(NO)=1.20mol,达到平衡时n(NH3)=0.50mol,n(NO)=0.60mol,根据物质反应转化关系,可知平衡时产生N2的物质的量n(N2)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.50mol,n(H2O)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.60mol,在温度和容器的容积不变时,气体的压强与物质的量呈正比,若反应开始时的压强为P0,则平衡压强=该反应的化学平衡常数Kp=

(4)SCR脱硝技术的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密闭容器中起始投入一定量NH3、NO、O2进行反应。

①在影响化学反应速率的条件中,增大浓度、增大压强、升高温度都会增大反应速率,其中温度升高对反应速率的影响大,由于温度:a<b<c,所以在这三点中,主反应速率由大到小的顺序为:c>b>a;

②分析图象中氮气的浓度变化可知,550K时达到最大,550K后随温度升高浓度减小,变化趋势说明在b点前反应未达到平衡状态,反应正向进行,温度升高,反应速率加快,单位时间内产生氮气的浓度增大。当反应达到平衡状态后氮气浓度随温度升高减小,说明该反应的正反应是放热反应,升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动,且随着温度的升高,有副产物的生成,也导致N2浓度降低。【解析】CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。增大压强或增大CO的浓度<c>b>a先上升:反应还未到达平衡状态,温度越高,化学反应速率越快,单位时间内N2浓度增大;后下降:达到平衡状态后,随着温度升高,因为该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,且随着温度升高有副产物的生成,也导致N2浓度降低16、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.>17、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)的又所以

(2)①420K时NO的转化率为2%,此时消耗的580K时NO的转化率为59%,此时消耗的此时间段内NO的变化量为1.77mol-0.06mol=1.71mol,容积的体积为2L,反应速率为

根据图像可知,在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低,由于该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向进行,导致NO转化率降低,也可能是温度升高发生了副反应4NH3+7O2=4NO2+6H2O或催化剂活性降低;都有可能导致NO转化率降低;

(3)该反应的根据知;该反应在低温条件下进行;

(4)①结合三段式计算平衡状态气体的物质的量;设达到平衡状态消耗二氧化碳的物质的量为x;

气体压强之比等于物质的量之比,解得x=2mol,则平衡时n(CO2)=2mol,n(H2)=4mol,P=5.00P0,CO2%=20%,H2%=40%,H2O%=40%,

②30min时,图表数据表明反应正向进行,则有所以

(5)电池工作中,阴极上CO2得到电子被还原,结合氢离子转化为HCOOH,电极反应是为Pt电极上H2O转化为O2,发生氧化反应为阳极,电极反应为阳极室质量减轻是因为释放出氧气,O2-4e-,所以转移2mol电子,生成的O2为0.5mol,即为8g【解析】300平衡逆向进行低温>8g18、略

【分析】【详解】

(1)在工业上反应①是煤的综合利用的一种途径;其名称是煤的气化;

①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol

②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol

根据盖斯定律,将方程式①-②,整理可得C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol;

(2)①在10-20min内,CH3OCH3的平均反虚速率v(CH3OCH3)==0.003mol/(L·min);

②A.适当温度是升高温度还是降低温度不明确;所以其速率不一定是增大,A错误;

B.分离出二甲醚;根据速率方程式可知,主反应速率增大,B正确;

C.恒压下减小不能确定速率变化,C错误;

D.恒容条件下增大CO2的浓度;根据主反应速率公式可知,主反应速率加快,D正确;

故合理选项是BD;

③根据表中数据可知:消耗的c(H2)总=(1.0-0.3)mol/L=0.7mol/L,可逆主反应中2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)产生CH3OCH3(g)的浓度为0.10mol//L,则同时必然会产生0.3mol/LH2O(g),消耗0.2mol/LCO2和0.6mol/L的H2,则副反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)消耗H2的浓度是0.7mol/L-0.6mol/L=0.1mol/L,同时消耗CO2(g)mol/L,产生CH3OH(g)mol/L,产生H2O(g)mol/L,则平衡时各种气体的浓度c(CH3OCH3)=0.10mol/L,c(H2)=0.30mol/L,c(CO2)==0.1mol/L,c(H2O)=(0.3+)mol/L=mol/L,故该反应的化学平衡常数K=

(3)温度不变,二甲醚的选择性的纵坐标最大时最有利于二甲醚的合成,根据图示可知:二甲醚选择性最好时约是2;

温度不变,化学平衡常数不变,则增大反应投料比平衡常数K将不变。【解析】煤的气化C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol0.003mol/(L•min)BD2不变四、计算题(共3题,共12分)19、略

【分析】【详解】

(1)水是弱电解质,存在电离平衡:H2OH++OH-,在室温25℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;

若t=100℃时,Kw=1.0×10-12,100℃时0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,则该温度下c(H+)==10-11mol/L;故该溶液的pH=11;

(2)25℃时,0.1L0.1mol•L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液显碱性,是由于该盐是强碱弱酸盐,在溶液中A2-发生水解反应,消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),用离子方程式表示为A2-+H2O⇌HA-+OH-;

(3)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度,由于CH3COONa是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解使溶液显碱性,升高温度,盐水解程度增大,溶液的碱性增强,所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH变化比较小,所以分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;

(4)室温下,pH=2的H2SO4溶液中水电离产生的H+的浓度c(H+)=10-12mol/L;

pH=12的NaOH溶液溶液中水电离产生的H+的浓度c(H+)=10-12mol/L;

pH=12的Na2CO3溶液,水电离出的c(H+)=10-2mol/L,故三种溶液中水电离产生的c(H+)之比为10-12:10-12:10-2=1:1:1010;

(5)①NH4HSO4是强酸的酸式盐,电离产生H+使溶液显酸性;②NH4HCO3水解使溶液显碱性;③NH4Cl水解使溶液显酸性,碱性溶液的pH大于酸性溶液的pH,电离产生的H+浓度大于盐水解的酸性;所以三种溶液pH从大到小的顺序为:②>③>①;

三种溶液中都存在NH的水解作用,①NH4HSO4电离产生H+会抑制NH的水解作用,使c(NH)增大;②NH4HCO3溶液中水解会促进NH的水解作用,使溶液中c(NH)减小,故相同温度下,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:②>③>①;

(6)①在酸性条件下,Cr2O将Fe2+氧化为Fe3+,Cr2O被还原为Cr3+,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;

②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol•L-1,则由Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,可知c3(OH-)=结合Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33,可知此时溶液中c(Cr3+)==6.0×10-8mol/L。【解析】1.0×10-1411A2-+H2O⇌HA-+OH->1:1:1010②>③>①②>③>①Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O6.0×10-820、略

【分析】【分析】

装置A中NaNO2和(NH4)2SO4发生反应(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O生成氮气;从发生装置A出来的气体中可能伴有O2,会对后面实验的进行造成干扰,因此在E中反应发生前必须把O2除去,而硫酸亚铁中的Fe2+能够和氧气结合生成硫酸铁,进而除去O2;E中反应生成的氮化镁极易与水反应,因此在反应前必须把水除去(浓硫酸干燥);E中镁和氮气在加热条件发生反应N2+3MgMg3N2生成Mg3N2;B;F为缓冲瓶,起到防倒吸作用;G中硫酸亚铁可防止空气进入E。

【详解】

(1)根据图示可知;仪器a的名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;

(2)NaNO2和(NH4)2SO4反应生成氮气,该反应为归中反应,反应的化学方程式为:(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O,离子反应方程式:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O,故答案为:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O;

(3)从发生装置A出来的气体中可能伴有O2,会对后面实验的进行造成干

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