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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年陕教新版选择性必修1化学上册月考试卷675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5题,共10分)1、对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2⇌N2+CO2+2H2O。在2L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是()
。组别。
温度。
时间/min(n/mol)
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
0.15
A.组别1中,0-20min内,NO2的降解速率为0.025mol·L-1·min-1B.由实验数据可知实验控制的温度T1>T2C.40min时,表格中T2对应反应已经达到平衡状态D.0~10min内,CH4的降解速率①>②2、高温下,某反应达到平衡,平衡常数恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是()A.该反应的焓变为正值B.恒温缩小体积,H2浓度不变C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H23、有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B为正极,将C、D分别投入等浓度盐酸中,C比D反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是A.DCABB.DABCC.DBACD.ABCD4、常温下,用溶液滴定溶液的滴定曲线如图所示(d点为恰好反应点)。下列说法错误的是。
A.b→c过程中,不断增大B.a→d过程中d点时水的电离程度最大C.c点时溶液的导电能力最强D.d点混合液中离子浓度大小关系为:5、下列各指定量的比值不为1:2的是A.常温下,将0.1mol·L-1的盐酸稀释10倍,稀释前与稀释后溶液的pH之比B.0.01mol·L-1的CaCl2溶液中加入足量CaCrO4(s)[Ksp(CaCrO4)=2×10-4],溶液中c(CrO)与c(Ca2+)之比C.向某FeBr2溶液中通入Cl2,当Fe2+恰好完全转化为Fe3+时,溶液中n(Cl-)与n(Br-)之比D.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全,此时溶液中c(SO)与c(Na+)之比评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)6、某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:。实验序号01020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃C30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20
根据上述数据;完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为___________mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度c2=___________mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是___________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3___________v1(填>;<、=)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是___________反应(选填吸热、放热)。理由是___________。7、一种用草酸泥渣(含PbC2O4和PbSO4)制备PbCrO4的工艺流程如图:
已知:①PbC2O4完全分解的化学方程式为PbC2O4PbO+CO↑+CO2↑。②PbCrO4难溶于水。回答下列问题:
(1)泥渣“粉磨筛分”的目的是_______;实验室过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和_____。
(2)用Na2CO3将难以热分解的硫酸铅转化为易分解的的碳酸铅。若在水溶液中进行,PbSO4(s)+(aq)=PbCO3(s)+(aq),该反应的平衡常数K______。[已知Ksp(PbCO3)=6.4×10-4,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8]。
(3)铬酸钠在硫酸溶液中可转化为重铬酸钠,该反应的离子方程式为______,步骤V“合成”时发生反应的化学方程式为_________。
(4)铬酸铅是一种用于水彩和油彩的黄色颜料,遇到空气中的硫化氢颜色会变黑,该过程的化学方程式为________。8、已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数,水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据:Kw=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10-4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(1)有关上述常数的说法正确的是_______。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度。
b.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大。
c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka•Kh
(2)25℃时,1.0mol•L-1HF溶液的pH约等于_______(已知lg2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈______(填“酸”;“碱”或“中”)性;
(3)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出;现有25℃时等浓度的四种溶液:
A.NH4ClB.NH4SCNC.CH3COONH4D.NH4HCO3
回答下列问题:
①试推断NH4HCO3溶液的pH_______7(填“>”;“<”或“=”)。
②将四种溶液按浓度由大到小的顺序排列是__________(填序号)。
③NH4SCN溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________。9、除电解法,工业炼镁还可采用硅热法(Pidgeon法)。即以煅白(CaO·MgO)为原料与硅铁(含硅75%的硅铁合金)混合置于密闭还原炉,1200℃下发生反应:2(CaO·MgO)(s)+Si(s)Ca2SiO4(l)+2Mg(g)
(1)已知还原性:Mg>Si,上述反应仍能发生的原因是______________________________________。
(2)由图,推测上述反应正向为______(填“吸热”或“放热”)反应;平衡后若其他条件不变,将还原炉体积缩小一半,则达到新平衡时Mg(g)的浓度将______(填“升高”;“降低”或“不变”)。
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,下列说法正确的是_____(填序号)。
a.反应物不再转化为生成物b.炉内Ca2SiO4与CaO·MgO的质量比保持不变。
c.平衡常数到达最大值d.单位时间内,n(CaO·MgO)消耗:n(Ca2SiO4)生成=2:1
(4)若还原炉容积为400m3,原料中煅白质量为9.6t,5小时后,测得煅白的转化率为50%,计算这段时间内Mg的生成速率___________。10、强电解质和弱电解质。
(1)强电解质。
在水溶液中能够_______电离的电解质。如_______、_______、_______。
(2)弱电解质。
在水溶液中_______电离的电解质。如_______、_______、_______。11、(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﹣)12、铁是地球上分布最广;最常用的金属之一。请回答下列关于Fe元素的问题:
(1)FeCl3溶液显酸性,其原因是(用离子方程式表示)________________________。
不断加热FeCl3溶液时,蒸干其水分并灼烧得到的固体是______________________。
(2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入_______________。
(3)向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3浓溶液,预计可能看到的现象是________________。13、以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的热点;其工作原理如图所示。
(1)氨燃料电池负极的电极反应式为_________,溶液中OH-向电极_________移动(填“a”或“b”)
(2)用氨燃料电池电解足量NaCl溶液和CuSO4溶液(如图所示);反应一段时间后,停止通电。向B烧杯中滴入几滴紫色石蕊试液,观察到石墨电极附近首先变蓝。
①电源的Q端为_________极,B烧杯中石墨电极上的电极反应为____________________。
②A烧杯中电解反应的化学方程式为_________________________。
③停止电解,向A烧杯的溶液中加入0.4gCuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度,电解前后溶液体积变化忽略不计,均为100ml,则电解后所得溶液的pH为_________。14、硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:回答下列问题:
(1)当和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,平衡转化率随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa,550℃时的______,判断的依据是______。影响的因素有______。
(2)将组成(物质的量分数)为和的气体通入反应器,在温度压强条件下进行反应。平衡时,若转化率为则压强为______,平衡常数______(以分压表示;分压=总压×物质的量分数)。
(3)研究表明,催化氧化的反应速率方程为:式中:为反应速率常数,随温度升高而增大;为平衡转化率,为某时刻转化率,为常数。在时,将一系列温度下的值代入上述速率方程,得到曲线;如图所示。
曲线上最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度时,逐渐提高;后,逐渐下降。原因是______。评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)15、任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。(______________)A.正确B.错误16、焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关。(_______)A.正确B.错误17、热化学方程式表示的意义:25℃、101kPa时,发生上述反应生成1molH2O(g)后放出241.8kJ的热量。(_______)A.正确B.错误18、1mol硫酸与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热。_____19、常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0。__________________A.正确B.错误20、明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂。(_______)A.正确B.错误21、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。__________________A.正确B.错误22、焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、原理综合题(共2题,共8分)23、消除氮氧化物;二氧化硫等物质造成的污染是目前研究的重要课题。
(1)工业上常用活性炭还原一氧化氮,其反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)。向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温容器中分别加入足量的活性炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
甲容器反应温度T℃______400℃(填“>”“<”或“=”);乙容器中,0~40min内平均反应速率v(CO2)=_____;丙容器中达平衡后NO的物质的量为_________mol。
(2)活性炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如右上图所示:
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_________点(填“A”或“B”或“C”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数KP=_______MPa
(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)。
(3)燃煤烟气脱硫常用如下方法。
方法①:用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。涉及的部分反应如下:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△1Hk=8.0·J-1
mol22CO(g)+O2(g)=2CO△(g)2=-kH·566.0-1
J2mol22H2(g)+O△(g)=2H3=-O(g)k·H-1
则483.612J还原mol2H生成(g)和SO2(g)的热化学方程式为_______________________。
方法②:用氨水将S(g)2转化为H4O(g)3,再氧化成SO4)2NH4。
实验测得HSO4(NH3溶液中=15,则溶液的SO为________;向该溶液中加氨水使溶液呈中性时,=________。(已知:NH2HSO3的pHH=1.5×10-2,SOK=1.0×10-7)a124、已知反应A(g)B(g)
(1)该反应的速率方程可表示为V正=K正cA,V逆=K逆cB,K正和K逆在一定温度时为常数,分别称作正,逆反应速率常数。已知T1温度下,K正=0.004s-1,K逆=0.002s-1,该温度下反应的平衡常数值K=___________。该反应的活化能Ea(正)大于Ea(逆),则___________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)对于该反应A(g)B(g);在313K和353K时A的转化率随时间变化的结果如图所示。
①在313K时反应的平衡转化率α=___________%。平衡常数K313K___________K353K(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
②在353K下:要提高A的转化率,可采取的措施是___________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有___________。评卷人得分五、工业流程题(共2题,共10分)25、某酸性废液中含有Fe3+、Ni2+、NOCr2O等。该废液的综合利用工艺流程如下:
已知:①金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH:。Fe3+Ni2+Cr3+开始沉淀1.56.74.0沉淀完全3.49.56.9
②Ni2+与足量氨水的反应为:Ni2++6NH3[Ni(NH3)6]2+,[Ni(NH3)6]2+为难电离的络合离子。
(1)滤渣a的主要成分为_______。
(2)“转化”过程中起氧化作用的离子是_______。
(3)若试剂X是氨水,“沉镍”的离子方程式为_______。试剂X还可以是下列中的_______(填序号)。
a.Cr2O3b.NaOHc.Cr(OH)3d.Fe2O3
(4)“电解”过程中,K2Cr2O7在_______(填“阳”、“阴”)极制得;生成CrO5()的转化中,H2O2的作用是_______。
a.氧化剂b.还原剂c.既不是氧化剂;也不是还原剂。
(5)下图所示双膜三室电解法也可处理含镍废水并回收金属镍。阳极的电极反应式为_______;电解过程中,需要控制溶液pH值为4左右,原因是_______。
某铁镍蓄电池NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2可作为电源,放电时若外电路中转移0.6mol电子,则正极增重_______g。26、某冶炼厂在除杂过程中会产生大量的废渣,该废渣主要含有CuS、K2Fe6(SO4)4(OH)12及少量MgO、SiO2等。由该废渣回收铜和制备复合镍锌铁氧体|(NiZnFe4O8)的流程如下:
已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:。离子开始沉淀时pH完全沉淀时pHMg2+10.412.4Fe3+2.34.1
(1)K2Fe6(SO4)4(OH)12中Fe的化合价为_______。
(2)滤渣1的主要成分为_______。
(3)反应Ⅱ中加入氨水的目的是调节溶液的pH,则调节pH的范围是_______;写出反应Ⅱ生成沉淀的离子方程式:_______。
(4)滤液中含有的阳离子是_______。
(5)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质,写出反应Ⅳ中CuS发生反应的化学方程式:_______,每转移2.408×1024个电子,生成单质硫的质量是_______g。评卷人得分六、元素或物质推断题(共3题,共21分)27、A;B、C、D、E、F为原子序数递增的短周期主族元素;其中A的气态氢化物甲可用作制冷剂,B与E同主族且能形成具有漂白性的二元化合物乙,C原子半径在短周期元素中最大,D元素的最高正价与最低价之和为零。回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置是___________,该元素的单质应用广泛,请列举其中之一___________。
(2)甲的电子式___________,工业上常用甲的水溶液作为乙的吸收剂,请写出甲溶液吸收足量乙的离子方程式___________。
(3)D与F两元素的单质反应生成34g化合物丙,恢复室温时测得放热130kJ,已知丙熔点为−69℃,沸点为58℃。请写出该反应的热化学方程式___________。
(4)某种电池由熔融的C、E两种单质作为两极,其结构示意图如下所示:则熔融C电极为___________(填“正”或“负”)极。若放电时总反应为2C+xE=C2Ex,则充电时,每当转移0.2mol电子时,阴、阳极区的质量变化差为___________g。
28、分)A、B、C、D是中学化学的常见物质,其中A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下相互转化的关系如下图所示(部分反应中的H2O已略去)。请填空:
(1)若A可用于自来水消毒,D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则反应②的离子方程式为_______________________;实验室保存C的水溶液应加入______________________(填试剂名称)。
(2)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气之一,遇空气会变色,则反应①的化学方程式为________________________。
(3)若C是一种能形成硫酸型酸雨的污染性气体,D是一种能支持燃烧和呼吸的气体,则反应③中氧化产物和还原产物的质量比为____________________。
(4)若D是一种常见的温室气体,A、B、C的的焰色反应都呈黄色,则反应③的离子方程式为_____________________________。29、A;B、C、D、E是四种短周期元素;A是原子半径最小的元素;B原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;D的氢化物水溶液呈碱性;E元素的最高价氧化物的水化物是酸性最强的含氧酸。用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)元素B的离子结构示意图为___________。
(2)B的最高价氧化物的水化物与D的气态氢化物形成的盐中含有的化学键:___________。
(3)用电子式表示A2B的形成过程___________。A2B与H2O沸点更高的是___________。
(4)DE3常温下呈液态,可与水反应生成一种酸和一种碱,写出对应的化学方程式为___________。
(5)CB2的结构式___________。
(6)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:___________
(7)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各共价键键能数据为H-H:436kJ/mol,Cl-Cl:243kJ/mol,H-Cl:431kJ/mol。该反应的热化学方程式为___________参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
A.①中0~20min内,v(CH4)=(0.5mol-0.25mol)/(2L×20min)=0.00625mol•L-1•min-1,NO2的降解速率为v(NO2)=2v(CH4)=0.0125mol•L-1•min-1;故A错误;
B.温度越高反应速率越大,实验数据可知0~20min内,实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol,实验②中CH4的变化量0.32mol,则实验②温度高,由实验数据可知实验控制的温度T1<T2;故B错误;
C.T1、40min时,反应达到平衡,因T2温度较高,平衡时用时更少,所以表格中40min时T2对应反应已经达到平衡状态;故C正确;
D.温度越高,反应速率越快,则0~10min内,CH4的降解速率①<②;故D错误;
所以本题答案为:C。
【点睛】
依据影响化学反应因素解答。温度越高化学反应速度越快,据此判断各个选项。2、A【分析】【分析】
【详解】
根据其平衡常数分析,该反应的方程式为CO2+H2CO+H2O;恒容时,升温,氢气的浓度减小,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应。
A.该反应为吸热反应;即焓变为正值,故A正确;
B.恒温缩小体积,平衡不移动,但H2浓度增大;故B错误;
C.升高温度;正逆反应速率都增大,故C错误;
D.该反应化学方程式为CO2+H2CO+H2O;故D错误。
故选A。3、D【分析】【分析】
【详解】
有A;B、C、D四种金属;将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B为正极,则活泼性A>B,将C、D分别投入等浓度盐酸中,C比D反应剧烈,则活泼性C>D。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,说明活泼性B>Cu。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出,则活泼性C>Cu。因此它们的活动性由强到弱的顺序是A>B>C>D,故D符合题意。
综上所述,答案为D。4、C【分析】【分析】
【详解】
d点为恰好反应点;此时溶质为KA,溶液显碱性,则说明KA为强碱弱酸盐,HA为弱酸;
A.b→c过程中发生反应:KOH+HA=KA+H2O,氢离子被消耗,HA的电离平衡正向移动,则不断增大;故A正确;
B.a→d过程中;d点为恰好反应点,此时溶质为KA,对水的电离只有促进作用,则d点时水的电离程度最大,故B正确;
C.将KOH溶液加入弱酸HA溶液中,发生反应:KOH+HA=KA+H2O;逐渐将弱电解质溶液转化为强电解质溶液,溶液导电性逐渐增强,当恰好反应后,继续加入KOH溶液,溶液导电性继续增强,故C错误;
D.d点为恰好反应点,此时溶质为KA,弱酸根A-离子水解使溶液显碱性,且水解是微弱的,则d点混合液中离子浓度大小关系为:故D正确;
故选C。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.常温下,将0.1mol·L-1的盐酸的pH=1;将其稀释10倍后,溶液浓度为0.01mol·L-1;溶液的pH=2,故稀释前与稀释后溶液的pH之比1:2,A不符合题意;
B.CaCrO4(s)在溶液中存在沉淀溶解平衡:CaCrO4(s)Ca2+(aq)+CrO(aq),向0.01mol·L-1的CaCl2溶液中加入足量CaCrO4(s),假设溶液中c(CrO)=xmol/L,则溶液中c(Ca2+)=(x+0.01)mol/L,由于Ksp(CaCrO4)=2×10-4,所以x×(x+0.01)=2×10-4,解得x=0.01mol/L,则溶液中c(CrO)与c(Ca2+)之比为1:2;B不符合题意;
C.设溶液中n(FeBr2)=amol,则n(Br-)=2amol、n(Fe2+)=amol。由于还原性:Fe2+>Br-,所以当Fe2+恰好完全转化为Fe3+时,发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,n(Cl-)=n(Fe2+)=amol,故溶液中n(Cl-)与n(Br-)之比为amol:2amol=1:2;C正确;
D.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全时,溶液中的溶质为NaOH,c(SO)极小,则Na2SO4溶液中c(SO)与c(Na+)之比远小于1:2;D错误;
故合理选项是D。二、填空题(共9题,共18分)6、略
【分析】【分析】
化学反应速率的计算根据定义计算即可;实验1、2中的平衡浓度相同,则起始浓度相同,实验2中反应速率快,经过分析只能是使用了催化剂,因此推测实验2中隐含的条件是催化剂;实验3和实验1达到平衡的时间相同,但达到平衡时A的浓度大于实验1,说明c3>1.0mol/L;由实验4和实验1可知;物质A起始浓度相同,温度不同,温度越高,平衡时反应物A的浓度越小,说明升高温度,平衡正向移动。
【详解】
(1)在实验1中,反应在10min至20min时间内,A的浓度减少△c(A)=0.8mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L,反应时间为10min,故这段时间内平均速率v(A)==0.013mol/(L·min);
(2)根据实验1、2的平衡浓度分析可知二者是等效平衡,则二者起始浓度相同,可知A的初始浓度c2=1.0mol/L。实验2中比实验1先达到平衡状态;说明其反应速率快,平衡状态不变,说明实验2中还隐含的条件是使用了催化剂;
(3)由表格数据可知,平衡时A的浓度比实验3的大,实验1和实验3的温度相同,则实验3的起始浓度大于1.0mol/L,即c3>1.0mol/L,由于浓度越大,其反应速率越快,所以反应速率:v3>v1;
(4)由实验4和实验1可知;物质起始浓度相同,温度不同,温度升高,平衡时反应物A的浓度变小,说明升高温度,化学平衡向右移动,则正反应为吸热反应;
【点睛】
本题考查了化学反应速率的计算及化学平衡的计算与判断。把握有关概念、平衡移动原理及平衡影响因素为解答的关键,注意表格中数据的分析与应用,侧重考查学生的分析、计算与应用能力。【解析】0.0131.0加催化剂>吸热温度升高平衡向右移动7、略
【分析】【分析】
根据流程:粉磨筛分草酸泥渣(含73.75%PbC2O4、24.24%PbSO4),加入Na2CO3将PbSO4转化为PbCO3,水洗,将含有PbO的PbCO3用硝酸酸溶,得到Pb(NO3)2溶液,加入Na2Cr2O7合成产品,反应为:2Pb(NO3)2+Na2Cr2O7+H2O=2PbCrO4+2NaNO3+2HNO3,通过过滤、洗涤、干燥得到产品PbCrO4;据此分析作答。
【详解】
(1)泥渣“粉磨筛分”的目的是使反应速率加快;实验室过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗;烧杯和玻璃棒;
(2)已知:Ksp(PbCO3)=6.4×10-4,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8],在水溶液中进行PbSO4(s)+(aq)=PbCO3(s)+(aq),该反应的平衡常数K==×===2.5×105;
(3)铬酸钠在硫酸溶液中可转化为重铬酸钠,该反应的离子方程式为2H++2CrO=Cr2O+H2O,根据分析,步骤V“合成”时发生反应的化学方程式为Na2Cr2O7+2Pb(NO3)2+H2O=2PbCrO4↓+2NaNO3+2HNO3;
(4)铬酸铅与硫化氢反应得到硫化铅和铬酸,反应为:PbCrO4+H2S=PbS+H2CrO4。【解析】加快反应速率玻璃棒2.5×1052H++2CrO=Cr2O+H2ONa2Cr2O7+2Pb(NO3)2+H2O=2PbCrO4↓+2NaNO3+2HNO3PbCrO4+H2S=PbS+H2CrO48、略
【分析】【详解】
(1)a.平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;所以它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度,故a正确;
b.升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应,则升高温度化学平衡常数减小,故b错误;
c.电离平衡常数只与温度有关;温度相同电离平衡常数相同,故c错误;
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中故d正确;
故选ad;
(2)25℃时,HF电离程度较小,所以存在c(F−)≈c(H+),c(HF)≈1.0mol/L,则溶液的pH=−lg0.02=1.7;说明HF电离程度大于F−水解程度;所以混合溶液呈酸性;
故答案为:1.7;酸;
(3)①CH3COONH4溶液为中性,说明碳酸和一水合氨电离平衡常数相等,CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明醋酸电离平衡常数大于碳酸,则平衡常数Kb(NH3⋅H2O)=Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3),电离平衡常数越大,对应的水解平衡常数越小,则水解平衡常数Kh()h(),则溶液呈碱性,溶液的pH>7;
②铵盐中,对应的酸的酸性越弱,越容易促进的水解,则溶液中的c()越小,酸性:HCl>HSNC>CH3COOH>H2CO3,水解程度A):A>B>C>D;
③电离平衡常数:Ka(HSCN)>Kb(NH3⋅H2O),则水解平衡常数Kh(SCN−)b(),所以该溶液呈酸性c(H+)>c(OH−),结合电荷守恒得c(SCN−)>c(),其水解程度较小,所以存在c(SCN−)>c()>c(H+)>c(OH−)。【解析】ad1.7酸>A>B>C>Dc(SCN-)>c()>c(H+)>c(OH-)9、略
【分析】【详解】
(1)1200℃时发生反应为2(CaO•MgO)(s)+Si(s)Ca2SiO4(l)+2Mg(g);此时镁以蒸气的形式逸出,使平衡向正反应方向移动,使得化学反应能发生,故答案为:1200℃时反应生成的镁以蒸气的形式逸出,使平衡向正反应方向移动;
(2)由图象可知,温度越高,Mg的产率增大,说明升高温度平衡正移,所以正方向为吸热方向;因为该反应的K=c2(Mg),平衡后若其他条件不变,将还原炉体积缩小一半,则温度没变所以K不变;所以新平衡时Mg(g)的浓度不变;故答案为:吸热;不变;
(3)a.化学平衡是动态平衡;若反应物不再转化为生成物,则是证明反应结束的,故错误;
b.炉内Ca2SiO4与CaO•MgO的质量比保持不变;达到了平衡,故正确;
c.平衡常数到达最大值;说明各个组分的浓度不随时间的变化而改变,故正确;
d.单位时间内,n(CaO•MgO)消耗:n(Ca2SiO4)生成=2:1时;速率均表示正反应方向,因此不能证明正逆反应速率相等,故错误;
故选bc;
(4)
解得m=1.2t,则这段时间Mg的生成速率
【点睛】
判断化学平衡状态的方法:各种“量”不变:①各物质的质量、物质的量或浓度不变;②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变;③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变;总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。【解析】①.1200℃时反应生成的镁以蒸气的形式逸出,使平衡向正反应方向移动,故能发生②.吸热③.不变④.bd⑤.0.025mol/(L·h)[或25mol/(m3·h)]10、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】完全强酸强碱绝大多数盐只能部分弱酸弱碱水11、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BC12、略
【分析】【详解】
(1)Fe3+易水解,水解生成H+,水解的离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;加热可促进盐类水解,由于HCl挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3受热分解,最终产物为Fe2O3;(2)为防止FeCl3水解,应加入少许稀盐酸抑制FeCl3水解;(3)向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3浓溶液,铁离子与碳酸氢根离子发生双水解相互促进而生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,预计可能看到的现象是:产生红褐色沉淀,同时有少量无色气体生成。【解析】Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+Fe2O3盐酸产生红褐色沉淀,同时有少量无色气体生成13、略
【分析】【分析】
(1)氨燃料电池负极,氨气失电子生成氮气和水;电池内电路,溶液中OH-向负极移动;
(2)反应一段时间后,停止通电.向B烧杯中滴入几滴石蕊,观察到石墨电极附近首先变蓝,说明在石墨电极上生成OH-离子;即石墨是阴极。
【详解】
(1)氨燃料电池负极,氨气失电子生成氮气和水,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,电池内电路,溶液中OH-向负极移动;
(2)反应一段时间后,停止通电.向B烧杯中滴入几滴石蕊,观察到石墨电极附近首先变蓝,说明在石墨电极上生成OH-离子;即石墨是阴极;
①铁是阳极,Q是电源的负极,则石墨电极的方程式是2H++2=H2;
②A烧杯电解硫酸铜溶液,石墨为阳极,铜是阴极,所以电解的总方程式是2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;
(2)用惰性电极电解CuSO4溶液,加入0.4g氧化铜可恢复,可知电解中消耗0.005mol铜离子,转移电子为0.01mol,则同时生成0.01molH+;溶液体积为0.1L,故pH=1。
【点睛】
电池内电路中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。【解析】2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2Oa负2H++2=H2(或2H2O+2=H2+2OH-)2CuSO4+2H2OO2+2Cu+2H2SO4114、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由题给反应式知,该反应为气体分子数减少的反应,其他条件一定时,增大压强,平衡转化率增大,故结合题图(b)知5.0MPa、550℃时对应的平衡转化率为0.975。影响平衡转化率的因素有:温度、压强、反应物的起始浓度等。
(2)设通入的和共100mol;利用三段式法进行计算:
平衡时气体的总物质的量为则因代入计算得
(3)升高温度,反应速率常数增大,反应速率,提高但降低使反应速率逐渐下降。时,增大对的提高大于引起的降低后,增大对的提高小于引起的降低。【解析】0.975该反应气体分子数减少,增大压强,提高所以温度、压强和反应物的起始浓度(组成)升高温度,增大使逐渐提高,但降低使逐渐下降。时,增大对的提高大于引起的降低;后,增大对的提高小于引起的降低。三、判断题(共8题,共16分)15、A【分析】【分析】
【详解】
在任何溶液中都存在水的电离平衡:H2OH++OH-。若溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性;若c(H+)=c(OH-),溶液显中性;若c(H+)<c(OH-),溶液显碱性,这与溶液所处的外界温度无关,故在任何温度下,都利用H+和OH-浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性,这句话是正确的。16、B【分析】【详解】
氯化铵水解显酸性,酸与铁锈反应,错误。17、A【分析】【详解】
题中没有特殊说明,则反应热是在常温常压下测定,所以表示25℃、101kPa时,1mol反应[],放热241.8kJ。(正确)。答案为:正确。18、×【分析】【分析】
【详解】
硫酸与Ba(OH)2完全反应除了生成水还生成了沉淀,故错误。【解析】错19、A【分析】【详解】
常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,其ΔS>0,则ΔH>0,正确。20、A【分析】【详解】
明矾溶于水电离出铝离子,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有较大表面积,较强的吸附能力,能吸附水中的悬浮物,用作净水剂;正确。21、A【分析】【分析】
【详解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,该反应若能自发进行,反应能自发进行是因为体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故正确。22、B【分析】【详解】
氯化铵水解显酸性,酸与铁锈反应,错误。四、原理综合题(共2题,共8分)23、略
【分析】【详解】
(1)甲达到平衡要80min,比乙达到平衡所需时间短,故T℃>400℃;乙容器中,0~40min内平均反应速率v(CO2)=v(NO)/2=先根据乙求出400℃时的平衡常数2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)
n始/mol2
n变/mol1.20.60.6
n平/mol0.80.60.6
c平/mol/L0.80.60.6
丙平衡时2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)
n始/mol1
n变/mol2xxx
n平/mol1-2xxx
c平/mol/L1-2xxx
x=0.3mol,丙容器中达平衡后NO的物质的量为(1-0.3×2)mol=0.4mol;
(2)①由方程式可知随压强的增大,平衡逆向移动,故A、B、C三点中NO2的转化率最高的是A点,A点压强最低;②C点时2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),
n始/mol1
n变/mol2xx2x
n平/mol1-2xx2x
P平/MP20×2/520×1/520×2/5
1-2x=2x;x=0.25
该反应的压强平衡常数KP=MPa;
(3)由2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△1Hk=8.0·J-1
mol22CO(g)+O2(g)=2CO△(g)2=-kH·566.0-1
J2mol22H2(g)+O△(g)=2H3=-O(g)k·H-1
得483.61△J3+△mol1-△2=-HkH·H-1+483.61kJ·mol-1-8.0kJ·mol-1=566.0,故则J2mol还原90.4kJ/mol2H生成(g)和SO2(g)的热化学方程式为S(g)2H2O(g)22H△(g)+SO;(g)=S(g)+2HO(g)H=90.4kJ/molK=c(H+)2=1.5×10-2×1.0×10-7,c(H+)=10-5mol/L;则溶液的PH=5;NH4HSO3电荷守恒,c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32―)+c(HSO3-)+c(OH-),溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),两边同除以(SO32―),=2+=2+c(H+)/ka2=3。
点睛:本题考查化学平衡影响因素、化学平衡的计算,题目计算量较大,题目难度较大,(2)②计算a1点时该反应的压强平衡常数×Ka2关键是利用乙和丙温度相同,先求出乙的平衡常数,再利用平衡常数不变求出平衡时各物质的量,再利用分压=总压×物质的量分数,代入平衡公式计算,试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养,难度较大。C【解析】>6.25×10-3mol/(L·min)0.4A42H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)△H=90.4kJ/mol5324、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据V正=K正cA,K正=0.004s-1,则V正=0.004cA;V逆=K逆cB,K逆=0.002s-1,则V逆=0.002cB,化学平衡状态时正逆反应速率相等,则0.004CA=0.002CB,即2cA=cB,该温度下反应的平衡常数值K=
该反应的活化能Ea(正)大于Ea(逆),则=Ea(正)-Ea(逆)>0;
(2)①由图示;温度越高反应越快,达到平衡用得时间就越少,所以曲线a代表313K的反应,从图中读出,平衡以后反应转化率为21%;
曲线b代表353K的反应,从图中读出,平衡以后反应转化率为22%,说明升高温度平衡转化率增大,平衡向正反应方向移动,则平衡常数K313K353K;
②在353K下:及时移去产物;平衡正向移动,A的转化率提高;增大压强,化学反应速率增大。
【点睛】
本题考查的是化学反应原理的综合应用,主要包括反应与能量以及反应速率、平衡的相关内容。只需要根据题目要求。利用平衡速率的方法进行计算即可。【解析】①.2②.>③.21④.<⑤.温度升高,平衡正移⑥.及时移去产物⑦.加压五、工业流程题(共2题,共10分)25、略
【分析】【分析】
某酸性废液含有H+、Fe3+、Ni2+、NO和Cr2O等,在溶液中加入废氧化铁调节溶液PH=3.5,使铁离子全部沉淀,过滤得到滤渣,滤液中加入NaHSO3与Cr2O发生反应生成Cr3+,加入足量氨水沉淀铬离子形成氢氧化铬沉淀,过滤后的滤液中加入Na2S沉淀镍,氢氧化铬中加入H+得到Cr3+,通过电解得到Cr2O由于铬没有发生变价,所以H2O2既不是氧化剂也不是还原剂;以此解答该题。
【详解】
(1)pH调节为3.5,使铁离子完全沉淀,滤渣a为Fe(OH)3;
故答案为:Fe(OH)3。
(2)转化时NaHSO3与Cr2O发生氧化还原反应,Cr2O+3HSO+5H+=2Cr3++3SO+4H2O,Cr2O起到了氧化作用,由于溶液为酸性NaHSO3和NO会发生反应,NO起到氧化作用;
故答案为:Cr2ONO
(3)若试剂X是氨水,“沉镍”的离子方程式为:[Ni(NH3)6]2++S2-=NiS↓+6NH3,加入的硫化钠会生成更难溶的NiS;可根据金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH分析,又不引进新杂质,X可为Cr(OH)3、Cr2O3;
故答案为:[Ni(NH3)6]2++S2-=NiS↓+6NH3;ac。
(4)“电解”过程中,Cr3+在阳极失去电子生成K2Cr2O7;Cr2O与CrO5中Cr的没有发生价态变化;所以双氧水既不是氧化剂也不是还原剂;
故答案为:阳极;c。
(5)阳极发生氧化反应生成氧气,电极方程式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;电解过程中,需要控制溶液pH值为4左右,原因是pH过高时Ni2+会形成氢氧化物沉淀,pH过低时会有氢气析出,降低镍的回收率;正极反应为:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-,放电时若外电路中转移0.6mol电子,则有0.3molNiO2参加反应,生成0.3molNi(OH)2;正极增重0.3mol×(93-91)g/mol=0.6g;
故答案为:pH过高时Ni2+会形成氢氧化物沉淀,pH过低时会有氢气析出,降低镍的回收率;0.6。【解析】Fe(OH)3Cr2ONO[Ni(NH3)6]2++S2-=NiS↓+6NH3ac阳c4OH--4e-=2H2O+O2↑pH过高时Ni2+会形成氢氧化物沉淀,pH过低时会有氢气析出,降低镍的回收率0.626、略
【分析】【分析】
经过反应Ⅰ,K2Fe6(SO4)4(OH)12、MgO与稀硫酸反应,CuS、SiO2不反应,故滤渣1中主要含CuS、SiO2,反应Ⅰ后的溶液中主要含K2SO4、Fe2(SO4)3、MgSO4、H2SO4,经过反应Ⅱ,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后滤液中主要含K2SO4、(NH4)2SO4、MgSO4,Fe(OH)3溶于稀硫酸发生反应Ⅲ生成Fe2(SO4)3,再与ZnSO4、NiSO4发生相关反应最终得到复合镍锌铁氧体,滤渣1中CuS与MnO2、稀硫酸发生反应Ⅳ生成S单质和CuSO4,滤渣2中含生成的S和未反应的SiO2,溶液中CuSO4经过还原得到Cu。
【详解】
(1)K元素为+1价,整体为-2价,OH-整体为-1价;根据化合价代数和为0,知Fe元素为+3价;
(2)由分析知,滤渣1主要成分为:CuS、SiO2;
(3)反应Ⅱ加入氨水调节pH,需控制Fe3+完全沉淀,而Mg2+不沉淀,故调节pH范围为:4.1≤pH<10.4;反应Ⅱ为Fe3+与氨水反应生成Fe(OH)3沉淀,对应离子方程式为:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+
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