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文档简介

…………○…………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年人教新起点选修4化学上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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示:

①2C2H2(g)+5O2(g)→4CO2(g)+2H2O(l)+2600kJ

②2C6H6(g)+15O2(g)→12CO2(g)+6H2O(l)+6590kJ

下列说法正确的是A.2molC2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热大于2600kJB.2molC6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热大于6590kJC.相同条件下,等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧,C6H6(g)放热更多D.C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应2、能影响水的电离平衡,最终使水电离的离子在溶液中表现为c(OH-)<c(H+)的操作是A.向水中投入一小块金属钠B.将水加热煮沸C.向水中通入二氧化碳气体D.向水中加醋酸钠晶体3、下列有关平衡常数K的说法中正确的是A.平衡常数与反应物或生成物的浓度变化无关,温度越高,平衡常数越大B.时,固体在同体积、同浓度的氨水和溶液中的相比较,前者较小C.时溶液中的大于时NaCl溶液中的D.时,溶液的一级电离常数为则溶液的水解常数4、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NAB.1L0.1mol·L-1的H3BO3溶液中,含有0.3NA个H+C.将53.5gNH4C1晶体投入1L水中,离子的数目为NAD.电解精炼铜时,外电路中每通过2NA个电子,阳极质量减少64g5、下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理的是A.嵌入锌块后的负极反应:Fe﹣2e-=Fe2+B.可用镁合金块代替锌块进行保护C.腐蚀的正极反应:2H2O+O2+4e-=4OH-D.该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)6、以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

I.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2和CO2:

(1)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1②CO的燃烧热△H2=-283.0kJ·mol-l,则反应③2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H3=_______。

(2)某研究小组在三个容积为5L的恒容密闭容器中;分别充入0.4molNO和0.4molCO,发生反应③。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示:

①温度:T1_____T2(填“<”“=”或“>”)。

②CO的平衡转化率:Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ(填“<”“=”或“>”)。

③反应速率:a点的v逆_____b点的v正(填“<”“=”或“>”)。

④T2时的平衡常数Kc=_____。

(3)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(cat1、cat2)进行反应,相同时间内测量的脱氮率(脱氮率即NO的转化率)如图所示。M点_____(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明理由_________。

Ⅱ.N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解反应2N2O=2N2+O2对环境保护有重要意义。

(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率;反应历程为:

第一步I2(g)2I(g)快速平衡;平衡常数为K

第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)v=k1·c(N2O)·c(I)慢反应。

第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+1/2I2(g)快反应。

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。

①k=_____(用含K和k1的代数式表示)。

②下列表述正确的是_____。

a.IO为反应的中间产物

b.碘蒸气的浓度大小不会影响N2O的分解速率。

c.第二步对总反应速率起决定作用

d.催化剂会降低反应的活化能;从而影响△H

(5)通过N2O传感器可监测环境中N2O的含量;其工作原理如图所示。

①NiO电极上的电极反应式为_____。

②N2O浓度越高,则电压表读数越_____。(填“高”或“低”)7、工业产生的废气COx、NOx、SOx对环境有害;若能合理的利用吸收,可以减少污染,变废为宝。

(1)已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol;1mol水蒸气变成液态水放热44k;N2与O2反应生成NO的过程如下:

则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=_________。

(2)汽车尾气中含有CO和NO;某研究小组利用反应:

2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)实现气体的无害化排放。T1℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能自发进行上述反应,测得不同时间的NO和CO的浓度如下表:。时间/s012345c(NO)10-3mol/L1.000.450.250.150.100.10c(CO)10-3mol/L3.603.052.852.752.702.70

①0~2s内用N2表示的化学反应速率为______该温度下,反应的平衡常数K1________。

②若该反应在绝热恒容条件下进行,则反应达到平衡后体系的温度为T2℃,此时的化学平衡常数为K2,则K1___K2(填“>”、“<”或“=”),原因是____________________。

(3)向甲、乙两个容积均为1L的恒温恒容的密闭容器中,分别充入一定量的SO2和O2(其中,甲充入2molSO2、1molO2,乙充入1molSO2、0.5molO2),发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-197.74kJ/mol,一段时间后达到平衡,测得两容器中c(SO2)(moI/L)随时间t(min)的变化关系如图所示。

下列说法正确的是_________(填标号)。

①放出的热量Q:Q(甲)>2Q(乙)

②体系总压强p:p(甲)>2p(Z)

③甲容器达到化学平衡时;其化学平衡常数为4

④保持其他条件不变,若起始时向乙中充入0.4molSO2、0.2molO2、0.4molSO3,则此时v(正)>v(逆)

(4)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料;其原理如图所示。

①该工艺中能量转化方式主要有___________________。

②电解时,生成乙烯的电极反应式是__________________________。

(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_______。8、写出下列热化学反应方程式:

(1)1molN2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g);放出92.2kJ热量:______________。

(2)1molN2(g)与适量O2(g)起反应生成NO(g);吸收68kJ热量:_______________。

(3)1molCu(s)能与一定量的O2(g)起反应生成CuO(s),放出157kJ热量:__________。9、物质的量浓度相同的:①氨水②氯化铵③碳酸氢铵④硫酸氢铵⑤硫酸铵五种溶液中c()由大到小的顺序是________(填序号)。10、利用所学化学反应原理;解决以下问题:

(1)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中;溶液的导电能力变化如右图所示,请回答下列问题:

①写出冰醋酸电离方程式____________

②加水过程中,其水溶液导电能力变化的原因是:_______________________________________

③a、b、c三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:__________(填“相同”、“a点大”、“b点大”;“c点大”)

(2)常温下,将0.2mol·L-1的CH3COOH和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合;所得溶液的pH=5(溶液体积变化忽略不计),则该溶液中:

c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=_______mol/L

c(H+)-c(CH3COO−)+c(Na+)=_______mol/L

(3)KAl(SO4)2·12H2O可做净水剂,其原理是____________________________________(用离子方程式表示)

(4)在0.10mol·L-1Na2SO3溶液中,离子浓度由大到小的顺序为___________________________________。11、25℃时,向溶液中逐滴滴入溶液,溶液的pH与溶液体积关系如图所示:(忽略溶液体积变化;且无气体产生)

(1)用化学用语表示M点的原因__________。

(2)四点中,水电离产生的浓度最大的是______________点。

(3)下列关系中,正确的是________。

aP点

bN点

cQ点

d溶液中小于溶液中12、蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是:NiO2+Fe+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2

(1)金属镍在元素周期表中的位置是______________。

(2)此蓄电池放电时;该电池发生氧化反应的物质是________(城序号)。

。A.NiO2

B.Fe

C.Fe(OH)2

D.Ni(OH)2

(3)此蓄留电池充电时;阳极的电极反应式是____________。

(4)用该蓄电池电解含有0.2molNaCl的混合溶液100mL;假如电路中转移了0.1mo电子,且电解池的电极均为惰性电极。阳极产生的气体在标准状况下的体积是________;将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的pH=________________。

(5)该电池电极材料对环境有危害。在对电池进行回收处理过程中遇到以下问题:已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-34,Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15。某溶液中含有0.1mol/L的Ni2+和0.1mol/LFe3+;当逐滴加入NaOH溶液(忽略溶液体积改变);

①先沉淀的离子是________。

②要想使Fe3+沉淀完全,Ni2+不沉淀,溶液的pH需控制的范围是__________。13、(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H<0。CO和H2O浓度变化如图,则0〜4min的平均反应速率v(CO)=______________mol/(L·min)

(2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。时间(min)COH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c44c1c2c3c450.1160.2160.08460.0960.2660.104

请回答:

①表中3〜4min之间反应处于_____________状态;c3数值_____________0.12mol/L(填大于;小于或等于)。

②反应在4〜5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是_____________(单选),表中5〜6min之间数值发生变化,可能的原因是_____________(单选)。

a.增加了水蒸气的量b.升高温度c.使用催化剂d.增加压强。

(3)如图是一个电化学的装置图。

①图中乙池是________装置(填“电解池”或“原电池”)甲池中OH-移向____________极(填“CH3OH”或“O2”)。若丙池中为400ml1mol/L硫酸铜溶液,当外电路有1mol电子通过时,C、D两极共产生_______mol的气体。

②写出B电极的电极反应式:______________________________________________________________。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、元素或物质推断题(共1题,共2分)15、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五种短周期元素;其原子序数依次增大。

①W的氢化物与W最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。

②X;Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。

③常温下,Q的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。

请回答下列各题:

(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。

(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。

(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。

(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。评卷人得分五、工业流程题(共3题,共18分)16、矿产资源是重要的自然资源;不可再生,回收;再生是保护金属矿产资源的有效途径。

Ⅰ.稀土是隐形战机;超导、核工业等高精尖领域必备的原料。钪(Sc)是稀土金属之一;如图是从钛尾矿回收、制备Sc的工艺流程。

已知:xNH4Cl•yScF3•zH2O是ScF3与氯化物形成的复盐沉淀;在强酸中部分溶解。“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。据此回答:

(1)钪原子的外围电子排布式为______。

(2)在空气中焙烧Sc2(C2O4)3只生成一种碳氧化物的化学方程式为______。

(3)如图是含Sc元素的离子与F-浓度和pH的关系。用氨水调节溶液pH,控制在3.5<______范围内。

(4)如图是“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系,其中在380℃到400℃会有白烟冒出,保温至无烟气产生,即得到ScF3,由图像中数据可得x:z=______。

(5)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3•6H2O沉淀,再高温脱水得ScF3,但通常含有ScOF杂质,原因是______(用化学方程式表示)。流程中将复盐沉淀后“脱水除铵”制得纯度很高的ScF3,其原因是______。

Ⅱ.镍广泛用于各种军工制造业,中国镍有一部分来自再生镍。某化学兴趣小组欲模拟化工生产工艺,回收某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂(主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质)中的镍并制备硫酸镍(NiSO4•7H2O)。

已知:①镍在稀酸中可缓慢溶解;耐强碱。

②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:。金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01mol·L−1)的pH7.23.72.27.5完全沉淀时(c=1.0×10-5mol·L−1)的pH8.74.73.29.0

该兴趣小组设计了如下模拟实验方案:取一定量废镍催化剂粉末于烧杯中,在不断搅拌下加入NaOH溶液(碱浸),充分反应并过滤,取滤出物于烧杯中,加入____,充分搅拌,过滤,____;过滤,洗涤,干燥,得到硫酸镍晶体。请回答:

(1)“碱浸”中NaOH除了溶解废镍催化剂外,另一个作用是______。

(2)请将a、b处实验方案补充完整a__________,b___________。(必须使用的试剂:稀硫酸,NaOH溶液,H2O2溶液)17、铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

已知:

回答下列问题:

(1)固体X中主要含有______填写化学式

(2)固体Y中主要含有氢氧化铝,请写出调节溶液的pH=7~8时生成氢氧化铝的离子方程式:______。

(3)酸化的目的是使转化为若将醋酸改用稀硫酸,写出该转化的离子方程式:______。

(4)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、______、过滤、______;干燥。

(5)酸性溶液中过氧化氢能使生成蓝色的过氧化铬(CrO5分子结构为该反应可用来检验的存在。写出反应的离子方程式:______,该反应______填“属于”或“不属于”氧化还原反应。

(6)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Clˉ,利用Ag+与生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Clˉ恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol•L-1)时,溶液中c(Ag+)为______mol•L-1,此时溶液中c()等于______mol•L-1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。18、亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下:

(1)Ⅰ中发生反应的还原剂是___________,气体a的名称是___________

(2)Ⅱ中反应的离子方程式是___________

(3)A的化学式是___________

(4)Ⅲ中电极X是___________,(填“阴极”“阳极”),其上发生的电极反应为_______________________。离子交换膜N是____(填“阴”“阳”)离子交换膜。

(5)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。

(6)NaClO2变质可转化为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量_____(填“相同”“不相同”“无法判断”)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】

A.2C2H2(g)+5O2(g)→4CO2(g)+2H2O(l)+2600kJ,2molC2H2(g)完全燃烧生成气态水时放热小于2600kJ;故A错误;

B.2C6H6(g)+15O2(g)→12CO2(g)+6H2O(l)+6590kJ,2molC6H6(l)完全燃烧生成液态水时放热等于6590kJ;故B错误;

C.相同条件下,等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧,1gC2H2(g)物质的量=mol,1gC6H6(g)物质的量=mol,C2H2(g)完全燃烧放热=50kJ,C6H6(g)完全燃烧放热=42.2kJ,C2H2(g)完全燃烧放热更多;故C错误;

D.由反应①×3-反应②得:6C2H2(g)=2C6H6(g)+1210kJ,因此C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于放热反应;故D正确;

故答案为:D。2、C【分析】【详解】

A.加入金属钠,和水电离出的氢离子反应生成氢氧化钠和氢气,氢离子浓度降低,使水的电离向右移动,碱性增强,c(H+)-);A项错误;

B.水加热煮沸,促进了水的电离,但溶液中的c(H+)=c(OH-);B项错误;

C.向水中通入CO2后,CO2与水结合产生碳酸,碳酸电离产生H+,抑制水的电离,使得c(H+)>c(OH-);C项正确;

D.向水中加入醋酸钠晶体,CH3COO-与水电离出的H+反应生成CH3COOH,导致水的电离平衡向右移动,碱性增强,c(H+)-);D项错误;

答案选C。3、D【分析】【详解】

A.如果正反应是吸热反应,温度越高,平衡越向正反应方向移动,则K值越大,如果正反应是放热反应,温度越高,平衡越向逆反应方向移动,则K值越小;故A错误;

B.Ksp只与温度有关,所以固体在同体积同浓度的氨水和溶液中的Ksp相比较;二者相同,故B错误;

C.温度越高水的离子积常数越大;故C错误;

D.所以KaKb=Kw;故D正确;

选D。4、A【分析】【详解】

A.H2和I2生成HI的反应为反应前后气体物质的量不变的反应,所以0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,气体总物质的量仍然是0.2mol,则其中含有的分子总数为0.2NA;A正确;

B.在1L0.1mol·L-1的H3BO3溶液中含有溶质的物质的量n(H3BO3)=0.1mol/L×1L=0.1mol,但酸H3BO3是弱酸,主要以电解质分子存在,电离产生的离子浓度很小,故溶液中含有H+数目小于0.3NA;B错误;

C.53.5gNH4C1的物质的量是1mol,将其溶解在1L水中,所得溶液体积不是1L,而且还会发生水解反应消耗,因此不能计算离子的数目;C错误;

D.电解精炼铜时,阳极上溶解的金属有Cu及Zn、Fe等杂质物质,活动性弱的金属如Au、Pt会形成阳极泥沉淀在阳极底部,在阴极上只有Cu2+得到电子,所以外电路中每通过2NA个电子;阴极质量增加64g,但阳极质量减少不能确定,D错误;

故合理选项是A。5、A【分析】【分析】

【详解】

A.嵌入锌块做负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+;A项错误;

B.上述方法为牺牲阳极的阴极保护法;即牺牲做负极的锌块保护做正极的轮船,故可以用镁合金来代替锌块,B项正确;

C.由于海水呈弱碱性,铁发生吸氧腐蚀,故正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-;C项正确;

D.此保护方法是构成了原电池;牺牲了锌块保护轮船,故为牺牲阳极的阴极保护法,D项正确;

答案选A。二、填空题(共8题,共16分)6、略

【分析】【详解】

∣.(1)已知①N2(g)+O2(g)2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1;②CO+1/2O2=CO2△H2=-283.0kJ·mol-l;根据盖斯定律,②×2-①可得③,其△H3=-746.5kJ/mol;故答案为:-746.5kJ/mol。

(2)①温度越高,反应速率越快,先达到平衡,由图可知,温度为T1时先拐,先达到平衡,所以T1>T2;故答案为:>。

②该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,已知T1>T2;所以CO的平衡转化率为:Ⅰ<Ⅱ=Ⅲ,故答案为:<;=。

③a、b点是平衡状态,所以正逆反应速率相等,由图像分析可知,a点加入了催化剂,反应速率加快,所以反应速率a点大于b点,a点的v逆大于b点的v正;故答案为:>。

④压强与物质的量成正比关系可得,设平衡时,生成的氮气为xmol,则根据三段式:

则故答案为:17150。

(3)图象分析可知M点不是对应温度下的平衡脱氮率;温度较低时,催化剂的活性偏低;不是平衡脱氮率,因为该反应为放热反应,根据曲线cat2可知,M点对应温度的平衡脱氮率应该更高,故答案为:不是;该反应为放热反应,根据曲线cat2可知,M点对应温度的平衡脱氮率应该更高。

Ⅱ.(4)①根据v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,则故答案为:

②a.IO是第二步反应的生成物;第三步反应的反应物,所以IO为反应的中间产物,a正确;

b.含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,碘蒸气的浓度大小会影响N2O的分解速率,b错误;

c.反应的快慢取决于慢反应;所以第二步对总反应速率起决定作用,c正确;

d.催化剂会降低反应的活化能;加快反应速率,不影响△H,d错误;故答案为:ac。

(5)①NiO电极上N2O反应生成NO2,N元素的化合价由+1价升高为+4价,发生氧化反应,NiO电极是负极,其电极反应为:N2O-6e-+3O2-=2NO2,Pt电极上O2反应生成O2-,O元素的化合价由0价降低为-2价,发生还原反应,Pt电极是正极,其电极反应为:O2+4e-=2O2-,故答案为:N2O-6e-+3O2-=2NO2。

②根据U=IR,N2O浓度越高,N2O越失去电子生成NO2,转移电子越多,电流越大,电压越大,电压表读数越高,故答案为:高。【解析】-746.5kJ/mol><=>17150不是该反应为放热反应,根据曲线cat2可知,M点对应温度的平衡脱氮率应该更高k1K1/2acN2O-6e-+3O2-=2NO2高7、略

【分析】【分析】

(1)根据图2写出热化学方程式;利用甲烷燃烧热写出热化学方程式,根据1mol水蒸气变成液态水放热44kJ写出热化学方程式,再利用盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式;

(2)①根据图表,0~2s内,NO的浓度变化为△c(NO)=(1-0.25)×10-3=0.75×10-3mol/L,反应经历的时间为△t=2s,则NO的化学反应平均速率为v(NO)=计算,根据速率之比等于化学计量数之比计算N2的化学反应平均速率,该反应的化学平衡常数为K=根据反应方程式计算各组分的平衡浓度并代入;

②反应为2CO+2NO⇌N2+2CO2,为气体数减少的反应,熵变△S<0,由于反应能自发进行,则焓变△H也应<0;反应为放热反应,若该反应在绝热恒容条件下进行,随着反应的进行,容器内温度升高,升温使化学平衡向逆反应方向移动,据此分析平衡常数大小关系;

(3)①该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,据此分析热量关系;

②该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,据此分析压强大小;

③向甲;乙两个容积均为1L的恒温恒容的密闭容器中;计算乙中物质的平衡浓度,来计算平衡常数和甲的平衡常数相同,据此计算分析;

④利用浓度商与化学平衡常数比较判断;

(4)①装置图分析可知;太阳能电池是太阳能转化为电能,电解池中是电能转化为化学能;

②电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯;乙烯在阴极生成;

(5)Na2CO3溶液的浓度为1×10-4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32-)=5.0×10-5mol/L,根据Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)计算沉淀时混合溶液中c(Ca2+),原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍。

【详解】

(1)根据图示,旧键断裂吸收能量为:945+498=1443KJ/mol,放出能量为:2×630=1260KJ/mol,则热化学方程式为2NO(g)=O2(g)+N2(g)△H=-1260+1443=183KJ/mol①;甲烷燃烧热为890kJ/mol,可写出热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),△H=-890kJ/mol②;H2O(g)=H2O(l),△H=-44kJ/mol③;由盖斯定律可知②+①×2-③×2,可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-890kJ/mol+183/mol×2-(44kJ/mol)×2=-612kJ•mol-1;故答案为-612kJ•mol-1;

(2)①前2s内的平均反应速率v(N2)=v(N0)=×=1.875×10-4mol/(L·s);由表格中的数据可知到4s时达到化学平衡,则。

2NO+2CO2CO2+N2

开始(mol/L)1.00×10-33.60×10-300

转化(mol/L)9×10-49×10-49×10-44.50×10-4

平衡(mol/L)1.00×10-42.70×10-39×10-44.50×10-4

则K==5000;

故答案为1.875×10-4mol/(L·s);5000

②2CO+2NON2+2CO2的△S<0,只有当△H<0,时△G=△H-T△S才能小于0,反应才能在一定条件下自发进行,所以该反应为放热反应。若该反应在绝热恒容条件下进行,由于初始时只有反应物,反应一定正向进行,达到平衡后反应体系温度升高,所以T1<T2,对于放热反应,温度升高,平衡初始减小,所以K1>K2,故答案为>;2CO+2NON2+2CO2的△S<0,只有当△H<0,时△G=△H-T△S才能小于0,反应才能在一定条件下自发进行,所以该反应为放热反应。若该反应在绝热恒容条件下进行,由于初始时只有反应物,反应一定正向进行,达到平衡后反应体系温度升高,所以T1<T2,对于放热反应,温度升高,平衡初始减小,所以K1>K2;

(3)①该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,放出热量Q(甲)>2Q(乙),故A正确;

②该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,则压强p(甲)<2p(乙);

故B错误;

③乙容器达到化学平衡状态时,c(SO2)=0.5mol/L,c(O2)=0.5mol/L-0.5mol/L×=0.25mol/L,c(SO3)=0.5mol/L,K==4;故C正确;

④浓度商为:=5;浓度商大于化学平衡常数,化学平衡向逆反应方向移动,即v(正)<v(逆),故D错误;故选①③;

(4)①太阳能电池为电源;电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯,可知能量转化形式有光能转化为电能,电能转化为化学能,部分电能转化为热能,故答案为太阳能转化为电能,电能转化为化学能;

②电解时,二氧化碳在b极上生成乙烯,电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故答案为正;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;

(5)Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32-)=×2×10-4mol/L=1×10-4mol/L,根据Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=mol/L=2.8×10-5mol/L,原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L,故答案为5.6×10-5mo1/L。【解析】-1168kJ/mol1.875×10-4mol/(L·s)5000(mol/L)-1>2CO+2NON2+2CO2的△S<0,只有当△H<0时,△G=△H-T△S才能小于0,所以反应为放热反应。若该反应在绝热恒容条件下进行,温度升高,所以K1>K2①③太阳能转化为电能,电能转化为化学能2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O5.6×10-5mol/L8、略

【分析】【分析】

热化学方程式的书写;需要注意的有:物质的状态;反应热的数值与单位,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比,据此解答。

【详解】

(1)1molN2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g),放出92.2kJ热量,则该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;

(2)1molN2(g)与适量O2(g)起反应生成NO(g),吸收68kJ热量,则该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/mol;

(3)1molCu(s)能与一定量的O2(g)起反应生成CuO(s),放出157kJ热量,则该反应的热化学方程式为:Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol。

【点睛】

本题考查了热化学方程式的书写,物质反应过程的热量变化,不仅与反应的物质多少有关,还与物质的存在状态有关,相同质量的物质含有的能量:气态>液态>固态;放热反应的反应热为负值,吸热反应的反应热为正值,反应热的单位是kJ/mol。热化学方程式的系数仅表示物质的量,可以是整数,也可以是分数。【解析】N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/molCu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol9、略

【分析】【分析】

依据溶质浓度;不考虑水解计算铵根浓度大小,然后再依据其它离子对铵根离子水解平衡的影响分析。弱电解质电离程度小,铵根离子水解程度小盐电离程度远大于弱电解质的电离程度。

【详解】

物质的量浓度相同的①氨水;②氯化铵;③碳酸氢铵;④硫酸氢铵;⑤硫酸铵五种溶液中,①氨水中的NH3·H2O是弱电解质,存在电离平衡,电离产生的c()很小,其余4种溶液中的溶质都是盐,属于强电解质,完全电离,电离产生的c()都比氨水的大。在其余四种盐溶液中都存在的水解平衡:+H2ONH3·H2O+H+。

对于③碳酸氢铵来说,同时还存在的水解平衡:+H2OH2CO3+OH-,水解产生OH-中和H+,使的水解平衡正向移动,导致c()比②小;

对于④硫酸氢铵来说,电离方程式为:NH4HSO4=+H++电离产生H+,对的水解平衡起抑制作用,使水解平衡逆向移动,导致c()比②大;

对于⑤硫酸铵溶液来说,电离方程式为:(NH4)2SO4=2+电离产生的c()是NH4Cl的2倍,尽管铵根离子水解,但其水解程度很小,故该溶液中c()最大。

综上所述,上述五种溶液中c()由大到小的顺序是:⑤>④>②>③>①。

【点睛】

在比较等浓度的不同电解质溶液中某离子浓度时,先判断物质所属类别,盐溶液中离子浓度大于弱电解质溶液中的离子浓度;然后再根据盐的组成中含有的该离子数目分析,盐化学式中含有的该离子数目多的离子浓度大;再根据盐电离产生的其它离子对该离子水解平衡移动的影响。其它离子的存在起抑制作用时,该离子的浓度大于起促进作用的该离子的浓度。【解析】⑤>④>②>③>①10、略

【分析】【分析】

(1)溶液中电解质的导电能力与离子浓度有关;弱电解质加水稀释的过程中存在电离平衡的移动;

(2)盐类溶液中离子之间存在:物料守恒为等同于原醋酸溶液稀释之后浓度;电荷守恒,源自

(3)KAl(SO4)2·12H2O中铝离子发生水解产生氢氧化铝胶体;具有吸附作用,可做净水剂;

(4)Na2SO3属于强碱弱酸盐;亚硫酸根离子水解显碱性。

【详解】

(1)①醋酸属于弱电解质,部分发生电离,离子方程式为:

②冰醋酸中没有水,不能电离出自由移动的离子,所以导电性为零,当加水时冰醋酸电离,导电性增强,当达到b点时;水量越来越多,离子浓度下降,导电性又会下降;

③由于酸的物质的量未发生改变;所以酸碱中和中所需的碱的物质的量相同;

(2)由物质的量守恒可知=0.1mol/L.==10−9;

(3)KAl(SO4)2·12H2O中铝离子发生水解产生氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可做净水剂,离子方程式为:

(4)Na2SO3属于强碱弱酸盐,亚硫酸根离子水解显碱性,溶液中离子浓度大小关系为:

【点睛】

盐类溶液中离子之间存在三个守恒:物料守恒,电荷守恒,质子守恒,在进行计算时注意观察题中所给式子符合什么变形;盐类溶液中离子浓度大小比较时注意离子的来源,确认溶液中原有的离子和水解或电离出来的离子,原有存在的离子浓度大于水解或者电离产生的离子浓度。【解析】①.CH3COOHCH3COO−+H+②.冰醋酸中没有水,不能电离出自由移动的离子,所以导电性为零,当加水时冰醋酸电离,导电性增强,当达到b点时,水量越来越多,离子浓度下降,导电性又会下降③.相同④.0.1⑤.10−9⑥.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+⑦.c(Na+)>c(SO32-)>c(OH−)>c(HSO3-)>c(H+)11、略

【分析】【分析】

(1)M点为硫酸铵溶液;硫酸铵为强电解质,在溶液中完全电离出铵根离子和硫酸根离子,铵根离子水解使溶液呈酸性;

(2)M点溶质为硫酸铵和硫酸钠;铵根离子水解促进了水的电离,而Q溶质为硫酸钠和一水合氨,溶液呈碱性,氨水中氢氧根离子抑制了水的电离;

(3)a.P溶液只有NH4HSO4,NH4HSO4为强电解质,在溶液中完全电离:NH4HSO4=NH4++H++SO42−,溶液显酸性,同时铵根离子水解生成H+;

b.N点溶液呈中性,c(H+)=c(OH-);结合电荷守恒判断;

c.Q点溶质为等浓度的硫酸钠和一水合氨;结合物料守恒判断;

d.NH4HSO4可电离出氢离子,抑制NH4+水解。

【详解】

(1)M点为硫酸铵溶液,硫酸铵为强电解质,在溶液中完全电离出铵根离子和硫酸根离子,铵根离子水解NH4++H2O⇌NH3∙H2O+H+;溶液呈酸性,所以此时溶液的pH<7;

(2)根据图示可知,P点呈强酸性,抑制了水的电离;M点加入10mLNaOH溶液,此时二者恰好反应生成硫酸钠和硫酸铵,铵根离子发生水解,促进了水的电离;N点为中性,不影响水的电离;Q点加入20mLNaOH溶液,此时溶质为硫酸钠和NH3⋅H2O;氨水电离出的氢氧根离子抑制了水的电离;所以水的电离程度较大的为M点;

(3)a.P点溶液只有NH4HSO4,NH4HSO4为强电解质,在溶液中完全电离:NH4HSO4=NH4++H++SO42−,溶液显酸性,c(H+)>c(OH−),同时铵根离子水解生成H+,则c(H+)>c(SO42−)>c(NH4+)>c(OH−);故a错误;

b.N点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH−),结合电荷守恒c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42−)+c(OH−)可知:c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42−),故b正确;

c.Q点溶质为等浓度的硫酸钠和一水合氨,结合物料守恒可知:2c(NH4+)+2c(NH3⋅H2O)=c(Na+);故c正确;

d.NH4HSO4和NH4Cl溶液中铵根离子都能发生水解,但NH4HSO4可电离出氢离子,抑制NH4+水解,则浓度相等的两溶液中,NH4HSO4溶液中铵根离子浓度大于NH4Cl溶液中的铵根离子浓度;故d错误;

答案选bc。【解析】Mbc12、略

【分析】试题分析:(1)镍的原子序数是28;因此金属镍在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族;

(2)蓄电池放电时相当于原电池;该电池发生氧化反应的电极是负极,因此发生反应的物质是铁,答案选B;

(3)蓄留电池充电时相当于电解,阳极失去电子,是原电池中正极反应的逆反应,则电极反应式是Ni(OH)2+2OH-=NiO2+2H2O;

(4)惰性电极电解氯化钠溶液,阳极是氯离子放电,产生氯气,假如电路中转移了0.1mo电子,则根据方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知此时氯气是0.05mol;在标准状况下的体积是1.12L,用该蓄电池电解含有0.2molNaCl的混合溶液100mL,且电解池的电极均为惰性电极。阳极产生的气体在标准状况下的体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L;根据方程式可知同时还有0.1mol氢氧化钠生成,因此将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液中氢氧根的浓度是0.1mol÷1L=0.1mol/L,所以溶液的pH=13。

(5)①产生Ni(OH)2时需要氢氧根的浓度是产生氢氧化铁时需要氢氧根的浓度是所以先沉淀的离子是Fe3+。

②根据①中分析可知铁离子开始沉淀时溶液的pH=3,镍离子开始沉淀时溶液的pH=7,所以要想使Fe3+沉淀完全,Ni2+不沉淀,溶液的pH需控制的范围是3<7。

考点:考查电化学原理的应用以及溶度积常数的有关计算【解析】(1)第四周期第VIII族;(2)B;(3)Ni(OH)2+2OH-=NiO2+2H2O

(4)1.12L;13;(5)①Fe3+;②3<713、略

【分析】【详解】

(1)υ(CO)===0.03mol/(L•min);故答案为0.03mol/(L•min);

(2)①在高于850℃时发生反应,化学反应速率加快,一定在4min前达到化学平衡.另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同,故3min-4min之间反应应处于平衡状态;由于是放热反应,温度升高,化学平衡向逆反应方向移动,C3数值应小于0.12mol/L;故答案为平衡;小于;

②反应在4min-5min间,平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起,故选b;表中5min-6min之间CO浓度减少,H2O浓度增大,CO2浓度增大,只有增加水蒸气,使化学平衡向正反应方向移动,故选a;故答案为b;a;

(3)①根据图示,图中甲池属于燃料电池,乙池和丙池属于电解池;甲池中通入甲醇的是负极,通入氧气的是正极,原电池中阴离子移向负极,因此OH-移向CH3OH极。丙池中为400ml1mol/L硫酸铜溶液含有硫酸铜0.4mol,0.4mol铜离子放电转移0.8mol电子,当外电路有1mol电子通过时,阳极有氢氧根离子放电生成0.25mol氧气,阴极还有0.2mol氢离子放电生成0.1mol氢气,两极共产生0.35mol的气体,故答案为电解池;CH3OH;0.35;

②乙池中B电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为Ag++e-=Ag,故答案为Ag++e-=Ag。

点睛:本题综合考查化学平衡常数、平衡的有关计算和判断、原电池和电解池等问题。将图表信息和图象信息相结合来分析是解答的关键。本题的易错点是(3)中气体的判断。【解析】0.03平衡小于ba电解池CH3OH0.35Ag++e-===Ag三、判断题(共1题,共2分)14、×【分析】【详解】

向溶液中加入少量水,减小,碱性减弱即减小,则增大,则溶液中增大,故错;【解析】错四、元素或物质推断题(共1题,共2分)15、略

【分析】【分析】

根据题干可知Q;W、X、Y、Z分别为C、N、O、Na、Cl五种元素。

(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+。

(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。

(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族。

(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。

【详解】

(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+,故答案为:NH4++H2ONH3·H2O+H+。

(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。

(3)根据方程式ZO3n-→Z-;由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA族,故答案为:第三周期第ⅦA族。

(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O,故答案为:16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。【解析】NH4++H2ONH3·H2O+H+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2第三周期第ⅦA族16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O五、工业流程题(共3题,共18分)16、略

【分析】【分析】

Ⅰ.Sc2(C2O4)3经过焙烧生成Sc2O3,接着Sc2O3溶于浓盐酸形成Sc3+,并用氨水调节pH,使其与F-结合生成ScF3,并与氨水和盐酸反应生成的NH4Cl结合形成复盐xNH4Cl·yScF3·zH2O,再经脱水除铵获得纯度很高的ScF3;最后用Ca还原出Sc单质。

【详解】

Ⅰ(1)Sc为21号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,外围电子排布式即价电子排布式,故此处填3d14s2;

(2)由流程知Sc2(C2O4)3焙烧后生成Sc2O3,C元素生成CO或CO2,由于C元素化合价改变,故推测有O2参与反应,所以C元素被氧化,对应产物为CO2,根据得失电子守恒、元素守恒配平得方程式为:2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2

(3)由流程知,调节pH时维持Sc以Sc3+形式存在,以便后续与F-结合生成ScF3,还需防止Sc3+与OH-结合;故调节pH范围为:3.5<pH<4.2;

(4)由流程知,xNH4Cl·yScF3·zH2O脱水除铵指脱去结晶水和NH4Cl,NH4Cl受热分解成NH3与HCl,之后又反应生成NH4Cl,故会产生白烟现象,所以380~400℃减少NH4Cl质量,200~300℃减少H2O质量,则n(NH4Cl)=n(H2O)=故此处填1:2;

(5)高温脱水时,ScF3会与H2O反应生成ScOF,所以会混有ScOF杂质,对应方程式为:ScF3+H2O=ScOF+2HF;由于Sc3+水解会生成杂质,但脱铵时NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解,所以制得的ScF3纯度很高;

Ⅱ(1)由于金属表面残留油脂;油脂在NaOH溶液中会发生水解从而被除去,故NaOH另一个作用为除去油脂;

(2)由于废镍催化剂粉末中混有Al、Fe及其氧化物等杂质,首先要考虑去除杂质,第一步碱溶后,Al及其氧化物被NaOH溶解除去,不溶物中主要含有Ni、Fe及其氧化物,加入稀硫酸使其溶解,再加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,之后再调节pH除去Fe元素杂质,最终通过蒸发浓缩、冷却结晶获得NiSO4晶体,具体方案补充如下:步骤a.稀硫酸;步骤b.向滤液中加适量H2O2溶液,充分反应,再加入NaOH溶液,调节3.2<7.2,蒸发浓缩,冷却结晶。【解析】3d14s22Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2;4.21:2ScF3+H2O=ScOF+2HF脱铵时NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解除去油脂稀硫酸向滤液中加适量H2O2溶液,充分反应,再加入NaOH溶液,调节3.2<7.2,蒸发浓缩,冷却结晶17、略

【分析】【分析】

根据题目所给反应方程式可知,铬铁矿通过焙烧,所得到的固体中含有Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2,然后加水溶解,过滤分离,得到的X成分为Fe2O3、

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