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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年苏教版选择性必修1化学上册阶段测试试卷856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、下列人们在生活、生产、实验中的相关措施中,不是用来调控化学反应速率的是A.将食物存放在温度低的地方B.火力发电厂将烟囱建得很高C.实验时,通常将颗粒状的固体药品研细混匀后进行反应D.把催化剂投入溶液后再进行化学实验2、已知三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是。
A.a点无ZnS沉淀生成B.可用MnS除去溶液中混有的少量C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,增大D.该温度下,MnS的3、加热N2O5依次发生的分解反应为:①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)。在容积为2L的密闭容器中充入8molN2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9mol,N2O3为3.4mol。则平衡时N2O5(g)的转化率为A.42.5%B.77.5%C.35%D.70%4、在25℃时;密闭容器中ZX+3Y⇌2Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表,下列说法错误的是。
。物质。
X
Y
Z
初始浓度/mol⋅L-1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol⋅L-1
0.05
0.05
0.1
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%B.改变温度可以改变此反应的平衡常数C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大D.降低温度,正逆反应速率都减小5、符合工业合成氨生产实际的是A.V2O5作催化剂B.反应温度由催化剂决定C.将N2和H2液化D.NH3由吸收塔吸收6、下列说法正确的是A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/molB.已知C2H5OH(1)的燃烧热是1366.8kJ/mol,则C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)反应的△H=-1366.8kJ/molC.一定条件下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H1,2SO2(g)+O2(g)2SO3(l)△H2则△H1>△H2D.在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ/mol7、25℃时,水中存在电离平衡:2H2O⇌H3O++OH-∆H>0.下列叙述正确的是A.将水加热,Kw增大,pH不变B.向水中加入少量NH4Cl固体,抑制水的电离C.向水中加入少量NaOH固体,促进水的电离D.向水中加入少量NaHSO4固体,抑制水的电离,c(H+)增大,Kw不变8、据《化学通讯》介绍,2017年10月9日科学家在钠离子电池研究项目中取得重大突破,其成果有望取代储量有限而价格昂贵的锂离子电池。该成果最有价值的部分是用最多能携带4个钠离子的肌醇钠作正极材料(如图所示),负极材料仍然是硬碳(用“C”代表)。这种电池充电时发生的反应是下列说法正确的是。
A.充电时,化学能转化为电能B.放电时,钠离子从正极区经两极间隔膜,移向负极区C.放电时,正极反应式为D.充电时,阳极上的钠元素被氧化9、下列反应的离子方程式书写正确的是A.石灰乳与氯气制漂白粉:B.利用泡沫灭火器灭火时发生的反应:C.用Na2S除去废水中的D.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)10、结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):
。酸。
电离常数(Ka)
酸。
电离常数(Ka)
酸。
电离常数(Ka)
HClO
3×10-8
H2CO3
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
H2S
K1=1.0×10-7
K2=7.0×10-15
(1)常温下,将amolCH3COONa溶于水配成溶液,向其中滴加等体积的bmol·L-1的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数Ka=________________
(2)下列方法中,可以使0.10mol·L-1CH3COOH的电离程度增大的是___________。
a.加入少量0.10mol·L-1的稀盐酸b.加热CH3COOH溶液c.加水稀释至0.010mol·L-1
d.加入少量冰醋酸e.加入少量镁粉f.加入少量0.10mol·L-1的NaOH溶液。
(3)常温下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是______
A.c(H+)B.c(H+)/c(CH3COOH)C.c(H+)·c(OH-)D.c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)
(4)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示,则稀释至1000mL时,醋酸溶液中由水电离出来的c(H+)_______(填“大于”、“等于”或“小于”)HX溶液中由水电离出来的c(H+)。
(5)常温下0.1mol/LNaHS的pH___7(填“>”“=”或“<”),理由是___________________
(6)将少量的氯气通入到足量的碳酸钠溶液中_____________________。
(7)向盐酸溶液中逐滴加入等体积等浓度的Na2CO3溶液,充分振荡,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:________________________________________11、回答下列问题:
Ⅰ、电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25℃):。化学式电离平衡常数HCNK=4.9×10−10CH3COOHK=1.8×10−5H2CO3K1=4.4×10−7,K2=4.7×10−11
①25℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为______。(填写序号)
②25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为_______。
③已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH____7。(选填“大于”;“小于”或“等于”)
Ⅱ、已知某溶液中存在OH-、H+、Na+、CH3COO-四种离子;某同学推测其离子浓度大小顺序有如下三种关系:
①c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
②c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
③c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是___________,上述四种离子浓度的大小顺序为_______(选填序号)。
(2)若上述关系中②是正确的,则溶液中的溶质为____________________;若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为__________________________。
(3)若该溶液是由体积相等的氢氧化钠和醋酸混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(NaOH)__________c(CH3COOH)(填“大于”“小于”或“等于”)。12、我国国标推荐的食品药品中Ca元素含量的测定方法之一为利用Na2C2O4将处理后的样品中的Ca2+沉淀,过滤洗涤,然后将所得CaC2O4固体溶于过量的强酸,最后使用已知浓度的KMnO4溶液通过滴定来测定溶液中Ca2+的含量。针对该实验中的滴定过程;回答以下问题:
(1)KMnO4溶液应该用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,除滴定管外,还需要的玻璃仪器有______________________________________________________________。
(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式:______________________________。
(3)滴定终点的颜色变化为溶液由________色变为________色。
(4)以下操作会导致测定的结果偏高的是____(填字母)。
a.装入KMnO4溶液前未润洗滴定管。
b.滴定结束后俯视读数。
c.滴定结束后;滴定管尖端悬有一滴溶液。
d.滴定过程中,振荡时将待测液洒出13、在2020年中央经济工作会议上,我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”目标。使利用CO2合成高价值化学品更突显其重要性。
Ⅰ.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行,反应起始物质的量如表:。反应条件CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)①恒温恒容1300②绝热恒容0011
(1)达到平衡时,CO2的体积分数φ①_____φ②(填“>”“<”或“=”)。
(2)当_____=v逆(H2)时;说明反应在条件②达到平衡状态。
Ⅱ.利用CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:
(3)CH4与CO2超干重整反应的方程式为_____。
(4)有关转化过程,下列说法正确的是_____(填序号)。
a.过程Ⅰ中CO2未参与反应。
b.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离。
c.转化②中CaO消耗过程中的CO2;有利于反应正向进行。
d.转化③中Fe与CaCO3反应的物质的量之比为4∶3
Ⅲ.通过下列反应可实现CO2的再转化,合成CO、CH4:
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH<0
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0
在密闭容器中通入3mol的H2和1mol的CO2,分别在压强为1MPa和10MPa下进行反应。实验中对平衡体系的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析,其中温度对CO和CH4在三种物质中的体积分数影响如图所示。
(5)1MPa时,表示CH4和CO平衡体积分数随温度变化关系的曲线分别是_____和_____。M点平衡体积分数高于N点的原因是_____。
(6)图中当CH4和CO平衡体积分数均为40%时,若容器的体积为1L,该温度下反应①的平衡常数K的值为_____。14、现将0.4molA气体和0.2molB气体充入10L的密闭容器中;在一定条件下使其发生反应生成气体C,其物质的量的变化如图:
(1)0至t1时间内C物质的平均反应速率为___________;该反应在t2时刻达到平衡,则其化学反应方程式为___________。
(2)据图中曲线变化情况分析,t1时刻改变的反应条件可能是___________。
A.加入了催化剂B.降低了反应温度C.向容器中充入了气体CD.缩小了容器体积。
(3)该条件下反应在t2平衡时的平衡常数为___________。15、汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况,控制一定条件,让反应在恒容密闭容器中进行,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表:。时间/s012345c(NO)/(mol·L-1)10.08.07.06.24.04.0c(CO)/(mol·L-1)8.06.05.04.22.02.0
(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=___。
(2)反应达到平衡时CO的转化率为___。
(3)下列条件的改变能使上述反应的速率加快的是___(填字母)。A.降低温度B.充入HeC.移走部分COD.使用催化剂(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___(填字母)。A.n(CO2)=2n(N2)B.混合气体的平均相对分子质量不变C.气体密度不变D.容器内气体压强不变(5)平衡时容器内压强为P平,开始时压强为P始,则P平∶P始=__。16、按要求填空。
(1)AlCl3的水解的离子方程式_______;实验室在配制AlCl3溶液时,常将AlCl3固体先溶于浓盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以_______(填“促进”或“抑制”)其水解。将AlCl3溶液蒸干;灼烧;最后得到的主要固体产物是_______(填化学式)。
(2)泡沫灭火器灭火的原理_______(用离子方程式表示)。17、氮的固定有三种途径:生物固氮、自然固氮和工业固氮。根据最新“人工固氮”的研究报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分平衡时实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间1h):。T/K303313323353NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.02.0
相应的化学方程式:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)ΔH=akJ·mol-1
回答下列问题:
(1)此合成反应的a________0;(填“>”;“<”或“=”)
(2)从323K到353K,氨气的生成量减少的可能原因是_______________________________;(3)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议__________________________________________________。
(4)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1mol)与N2平衡转化率的关系。请回答:
①在上述三种温度中,曲线X对应的温度是________。
②a、b、c三点中H2的转化率最小的是_______点、转化率最大的是________点。
③在容积为1.0L的密闭容器中充入0.30molN2(g)和0.80molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数为__________________。18、SiCl4在室温下为无色液体,易挥发,有强烈的刺激性。把SiCl4先转化为SiHCl3,再经氢气还原生成高纯硅。一定条件下,在20L恒容密闭容器中发生SiCl4转化为SiHCl3的反应:3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)⇌SiHCl3(g),△H=QkJ•mol-1,2min后达到平衡,H2与SiHCl3的物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L。
(1)从反应开始到平衡,v(SiCl4)=_______
(2)该反应的平衡常数表达式为K=_______,温度升高,K值增大,则Q__0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量),当反应再次达到平衡时,与原平衡相比较,H2的体积分数将____(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(4)原容器中,通入H2的体积(标准状况下)为_________
(5)平衡后,将容器的体积缩为10L,再次达到平衡时,H2的物质的量浓度范围为__________
(6)图中x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中H2的体积分数,a、b表示不同的压强,则压强a____b(填“>”、“<”或“=”)。
评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)19、在测定中和热时,稀酸溶液中H+与稀碱溶液中OH-的物质的量相等,则所测中和热数值更准确。_____20、(_______)A.正确B.错误21、SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)ΔH<0,低温下能自发进行。__________________A.正确B.错误22、pH<7的溶液一定呈酸性。(______________)A.正确B.错误23、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24、SO2(g)=S(g)+O2(g)ΔH>0,ΔS>0,该反应不能自发进行。__________________A.正确B.错误25、活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。_____A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共3题,共12分)26、以铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3,含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料制取Na2CrO4晶体的工艺流程如下:
已知:①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定,当pH>9时以CrO形式存在且易氧化;②常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH如下:。阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cr3+开始沉淀时的pH2.77.69.0————沉淀完全时的pH3.79.611.089(>9溶解)
(1)滤渣1主要成分是__________________。
(2)写出流程中第1次使用H2O2时,发生反应的离子方程式__________________。
(3)“调pH=8”和“调pH>11”中间的“过滤”步骤能否省略,为什么?___________。
(4)写出第2次使用H2O2时,发生反应的离子方程式___________。
(5)流程图中从Na2CrO4溶液至产品中间“□”内的操作是__________、__________过滤;洗涤、干燥。
(6)当溶液调pH=10时,则溶液中c(Mg2+)为__________。【已知Ksp(Mg(OH)2)=5.6×10-12】
(7)在酸性条件下转化为工业上常用Fe2+处理酸性K2Cr2O7废水,先将转化为Cr3+,该反应的离子方程式为_____________,再调节溶液的pH使金属离子生成沉淀而除去。27、某工厂用回收钒渣(含VOSO4、K2SO4、SiO2))制取V2O5时工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)操作I的名称____,①中产生废渣的主要成分是________。
(2)已知:VOSO4(水层)+2HA(有机层)VOA2(有机层)+H2SO4(水层)。步骤②中必须加入适量碱,其原因是;步骤③中反萃取所用的试剂X为________。
(3)步骤④中的反应的离子方程式:ClO+__VO2++__H+=__VO3++__+__
(4)沉淀Y的摩尔质量为598g·mol—1,且仅含有四种元素。取59.8g沉淀Y的样品充分焙烧,得到产品54.6g,将产生的气体通过足量碱石灰,碱石灰增重1.8g,剩余的气体再通入稀硫酸被完全吸收。通过计算确定沉淀Y的化学式为________。
(5)钒沉淀率和溶液pH之间关系如下。
⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<。(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×l0—39)________28、海水的综合利用包括很多方面;下图是从海水中通过一系列工艺流程提取产品的流程图。
海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、SO42-、HCO3-等离子。
已知:MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。回答下列问题:
(1)海水pH约为8的原因主要是天然海水含上述离子中的_________。
(2)除去粗盐溶液中的杂质(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入药品的顺序可以为__________(填序号)
①NaOH溶液②BaCl2溶液③过滤后加盐酸④Na2CO3溶液。
(3)过程②中由MgCl2·6H2O制得无水MgCl2,应如何操作____________________。
(4)从能量角度来看,氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将__________转化为_________的过程。采用石墨阳极,不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为_____________
(5)从第③步到第④步的目的是____________________。采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用SO2吸收。主要反应的化学方程式为______________________________。评卷人得分五、有机推断题(共4题,共32分)29、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___________。:30、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_________。31、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:____________________。32、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、元素或物质推断题(共1题,共8分)33、有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,比少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为且其核内质子数等子中子数.R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中与离子数之比为2:1。请回答下列问题:
(1)形成的晶体属于______填写离子、分子、原子晶体.
(2)的电子排布式为______,在分子中C元素原子的原子轨道发生的是______杂化,分子的VSEPR模型为______.
(3)的氢化物在水中的溶解度特别大,原因______
(4)元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是:______用元素符号表示用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱:______.
(5)已知下列数据:
由和反应生成CuO的热化学方程式是______.参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.将食物存放在温度低的地方;温度降低,化学反应速率减小,是用来调控化学反应速率的,故A不符合题意;
B.火力发电厂的烟囱是用来排放废气的;其高度不影响反应速率,不是用来调控化学反应速率的,故B符合题意;
C.将颗粒状的固体药品研细;固体表面积增大,化学反应速率加快,用来调控化学反应速率的,故C不符合题意;
D.使用催化剂能加快化学反应速率;用来调控化学反应速率的,故D不符合题意;
答案选B。2、C【分析】【详解】
A.则故越大,越小。所以平衡曲线右上方为不饱和溶液;平衡曲线左下方为过饱和溶液,a点不饱和,没有ZnS沉淀析出,故A正确;
B.MnS的溶解度大于ZnS,向混有的少量的溶液中加入MnS固体,可以促使平衡向右移动,即MnS转化为更难溶的ZnS,达到除去的目的;故B正确;
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,由于悬浊液中存在CuS固体,溶液依然是饱和的,所以不变;故C错误;
D.当即时,故D正确;
故选C。3、B【分析】【详解】
根据题意得到a+b=9mol,a-b=3.4mol,解得a=6.2mol,因此平衡时N2O5(g)的转化率为故B符合题意。
综上所述,答案为B。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.平衡时Δc(X)=0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L,转化率为×100%=50%;A正确;
B.平衡常数只受温度影响;改变温度会改变平衡常数,B正确;
C.平衡常数只受温度影响;增大压强平衡常数不变,C错误;
D.降低温度;活化分子百分数减小,正逆反应速率都减小,D正确;
综上所述答案为C。5、B【分析】【详解】
A.铁触媒作合成氨反应的催化剂,可加快反应速率,缩短达到平衡的时间,不是V2O5;故A不符合题意;
B.催化剂在一定温度下活性最大;催化效率最高,反应温度由催化剂决定,符合工业合成氨生产实际,故B符合题意;
C.将N2和H2液化分离,会使平衡向逆向进行;不利于合成氨,故C不符合题意;
D.NH3生产中不使用吸收塔;故D不符合题意;
故选B。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.强酸和强碱的稀溶液中和生成1mol水时放出的热量是中和热,HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ•mol-1,生成沉淀也要放热,则H2SO4和Ba(OH)2的反应放出的热量大于2×57.3kJ,则△H<2×(-57.3)kJ•mol-1;A错误;
B.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定的氧化物,水为液态时的反应热,故已知C2H5OH(1)的燃烧热是1366.8kJ/mol,则C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)反应的△H=-1366.8kJ/mol;B错误;
C.已知由气态SO3转化为液态SO3的过程中需继续放热,故可知一定条件下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H1,2SO2(g)+O2(g)2SO3(l)△H2则0>△H1>△H2;C正确;
D.由于合成氨的反应是一个可逆反应,在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<-38.6kJ/mol;D错误;
故答案为:C。7、D【分析】【分析】
水的电离是吸热反应;升高温度促进水电离,导致纯水中氢离子浓度增大,离子积常数增大,溶液的pH减小,酸;碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,但离子积常数只与温度有关,据此解答。
【详解】
A.水的电离是吸热反应;升高温度促进水电离,导致纯水中氢离子浓度增大,离子积常数增大,溶液pH减小,故A错误;
B.向水中加入NH4Cl固体;铵根离子水解导致水平衡正向移动,促进水的电离,故B错误;
C.向水中加入少量NaOH固体;NaOH电离出的氢氧根离子抑制水电离,则水的平衡逆向移动,故C错误;
D.向水中加入少量NaHSO4固体,NaHSO4电离出氢离子,c(H+)增大,抑制水的电离,温度不变,KW不变;故D正确;
本题答案D。8、C【分析】【详解】
A.二次电池的充电过程是将电能转化为电池中的化学能;A错误;
B.放电时该装置是原电池;阳离子会从正电荷较多的负极区移向正极区,B错误;
C.放电时,正极发生还原反应,由充电时的电池总反应可知,放电时的电池总反应为放电时正极得电子,与从碳中脱嵌出的结合,生成电极反应式为C正确;
D.充电时,阳极反应式是碳元素被氧化,D错误;
故答案为C。9、C【分析】【分析】
【详解】
A.氯气通入石灰乳制漂白粉的离子方程式为:2Ca(OH)2+Cl2=2ClO-+2Ca2++2Cl-+2H2O;次氯酸钙是可溶于水的盐,氢氧化钙在离子方程式中遵循“清离浊分”的处理原则,A错误;
B.利用泡沫灭火器灭火时发生的反应:3HCO+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓;B错误;
C.Na2S中的钠离子和废水中的Hg2+反应生成的硫化汞是难溶于水的沉淀,即Hg2++S2-=HgS↓;C正确;
D.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:生成HSO故离子方程式为SiO+2SO2+2H2O=H2SiO3(胶体)+2HSOD错误;
答案选C。二、填空题(共9题,共18分)10、略
【分析】【分析】
(1)常温下,溶液呈中性,则c(CH3COO-)=c(Cl-),c(H+)=c(OH-),Ka=c(CH3COO-)×c(Cl-)/c(CH3COOH)=b×10-7/(a-b);
(2)CH3COOH⇌H++CH3COO-,a.加入少量稀盐酸,增加溶液中的c(H+),平衡左移,电离程度减小,a错误;b.加热溶液,电离为吸热反应,升高温度,平衡右移,电离程度增大,b正确;c.加水稀释,平衡右移,c正确;d.加入少量冰醋酸,使溶液中的c(CH3COO-)增大,平衡左移,电离程度减小,d错误;e.加入少量镁粉溶液中的c(H+)减小,平衡右移,电离程度增大,e正确;f.加入少量NaOH溶液,c(H+)减小;平衡右移,电离程度增大,f正确;
(3)常温下CH3COOH溶液在加水稀释过程中,平衡右移,电离程度增大,c(H+)减小,c(OH-)增大,温度不变,Kw不变。A.c(H+)减小,A正确;B.c(H+)/c(CH3COOH)分式同乘以c(CH3COO-),则为K/c(CH3COO-)比值增大,B错误;C.c(H+)·c(OH-)=Kw,不变,C错误;D.c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=K;不变;
【详解】
(1)常温下,溶液呈中性,则c(CH3COO-)=c(Cl-),c(H+)=c(OH-),Ka=c(CH3COO-)×c(Cl-)/c(CH3COOH)=b×10-7/(a-b),答案为:b×10-7/(a-b);
(2)CH3COOH⇋H++CH3COO-,a.加入少量稀盐酸,增加溶液中的c(H+);平衡左移,电离程度减小,a错误;
b.加热溶液,电离为吸热反应,升高温度,平衡右移,电离程度增大,b正确;
c.加水稀释;平衡右移,c正确;
d.加入少量冰醋酸,使溶液中的c(CH3COO-)增大;平衡左移,电离程度减小,d错误;
e.加入少量镁粉溶液中的c(H+)减小;平衡右移,电离程度增大,e正确;
f.加入少量NaOH溶液,c(H+)减小;平衡右移,电离程度增大,f正确;
答案为:bcef;
(3)常温下CH3COOH溶液在加水稀释过程中,平衡右移,电离程度增大,c(H+)减小,c(OH-)增大;温度不变,Kw不变。
A.c(H+)减小;A正确;
B.c(H+)/c(CH3COOH)分式同乘以c(CH3COO-),则为K/c(CH3COO-)比值增大;B错误;
C.c(H+)·c(OH-)=Kw;不变,C错误;
D.c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=K;不变,D错误;
答案为A;
(4)通过观察图像,稀释100倍时,pH都小于4,则HX和醋酸都是弱酸,HX溶液中c(H+)比醋酸小,c(H+)越大,对水的电离程度抑制越大,故HX对水的电离的抑制作用小于醋酸,醋酸中水电离的c(H+)小于HX。答案为:小于;
(5)NaHS水解HS-+H2O⇌H2S+OH-,电离HS-⇌H++S2-,水解平衡常数=c(OH-)×c(H2S)/c(HS-)=Kw/K1=10-14/10-7=10-7,二级电离为K2=7.0×10-15,显然硫氢根离子的水解常数大于其电离常数,故其电离程度小于水解程度,溶液呈碱性,pH>7,答案为:>;NaHS水解HS-+H2O⇌H2S+OH-,电离HS-⇌H++S2-,水解平衡常数=c(OH-)×c(H2S)/c(HS-)=Kw/K1=10-14/10-7=10-7,二级电离为K2=7.0×10-15;电离程度小于水解程度,溶液呈碱性;
(6)因为是少量的氯气,生成的盐酸少量,只能生成酸式盐,次氯酸不和碳酸钠反应,答案为:Cl2+Na2CO3+H2O=NaCl+NaHCO3+HClO;
(7)向盐酸溶液中逐滴加入等体积等浓度的Na2CO3溶液,溶液刚好变为等物质的量的NaCl和NaHCO3,HCO3-既要电离,又要水解,且水解程度大于电离程度,溶液显碱性,除碳酸氢根电离出氢离子外,水也电离出氢离子,则大小顺序为:c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);【解析】b×10-7/(a-b);bcef;A;小于;>NaHS水解HS-+H2O⇌H2S+OH-,电离HS-⇌H++S2-,水解平衡常数=c(OH-)×c(H2S)/c(HS-)=Kw/K1=10-14/10-7=10-7,二级电离为K2=7.0×10-15,故HS-的电离程度小于水解程度,溶液呈碱性;Cl2+Na2CO3+H2O=NaCl+NaHCO3+HClO;c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);11、略
【分析】【详解】
Ⅰ①根据电离平衡常数得到酸强弱为CH3COOH>H2CO3>HCN>25℃时,根据盐对应的酸越弱,其水解程度越大,因此等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为b>a>c;故答案为:b>a>c。
②25℃时,根据酸性强弱:HCN>向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为H2O+CO2+CN-=HCN+故答案为:H2O+CO2+CN-=HCN+
③已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明酸HA大于碳酸,则盐(NH4)2CO3可以理解为强(相对强)碱弱酸盐;根据谁强显谁性,其溶液的pH大于7;故答案为:大于。
Ⅱ(1)若溶液中只溶解了一种溶质,含有钠离子和醋酸根,因此则该溶质是CH3COONa,溶液显碱性,且醋酸根离子水解,因此上述四种离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);故答案为:CH3COONa;①。
(2)若上述关系中②是正确的,说明在CH3COONa中加一种物质,由于该溶液显酸性,因此加酸性物质,即溶液中的溶质为CH3COOH和CH3COONa;若上述关系中③是正确的,说明在CH3COONa中加一种物质,由于该溶液显碱性,因此加碱性物质,即溶液中的溶质为CH3COONa和NaOH;故答案为:CH3COOH和CH3COONa;CH3COONa和NaOH。
(3)若该溶液是由体积相等的氢氧化钠和醋酸混合而成,且恰好呈中性,假设浓度相等,则恰好生成CH3COONa,但CH3COONa溶液显碱性,而题知是中性,说明需要增加酸的浓度,则混合前c(NaOH)小于c(CH3COOH);故答案为:小于。【解析】①.b>a>c②.H2O+CO2+CN-=HCN+③.大于④.CH3COONa⑤.①⑥.CH3COOH和CH3COONa⑦.CH3COONa和NaOH⑧.小于12、略
【分析】【分析】
(1)高锰酸钾具有强氧化性;根据中和滴定所需仪器判断。
(2)在硫酸条件下,高锰酸钾将氧化为CO2,自身被还原为Mn2+;据此写出反应的离子方程式。
(3)高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入含溶液中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入当滴入最后一滴KMnO4溶液时;溶液有无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色。
(4)分析不当操作对c=的影响;以此判断浓度的误差。
【详解】
(1)高锰酸钾具有强氧化性;会腐蚀橡胶,应放在酸式滴定管中。故答案为:酸式。
(2)高锰酸钾具有强氧化性,在硫酸条件下将氧化为CO2,自身被还原为Mn2+,离子方程式为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3)高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入当滴入最后一滴KMnO4溶液时;溶液有无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色。故答案为无;浅紫。
(4)a.滴定时;滴定管经水洗,蒸馏水洗后加入滴定剂高锰酸钾溶液,标准液体被稀释,浓度变稀,造成V(标准)偏大,由此计算结果偏大。
b.滴定前平视;滴定后俯视,则所用标准液读数偏小,由此计算结果偏小。
c.滴定结束后;滴定管尖端悬有一滴溶液,造成V(标准)偏大,由此计算结果偏大。
d.滴定过程中;振荡时将待测液洒出,所用标准液偏小,由此计算结果偏小。
故答案为:ac。
【点睛】
高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入含溶液中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色。分析不当操作c=的影响,以此判断浓度的误差。【解析】①.酸式②.烧杯、锥形瓶③.2+5+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O④.无⑤.浅紫⑥.ac13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)容器①和容器②中其是反应物物质的量相当,即①中反应物能够完全转化为②中的反应物。若在恒温恒容下,二者达到的平衡状态是相同的,当然,CO2的体积分数也相同;容器②是绝热容器,且反应从逆向开始,逆反应是吸热反应,容器②中的反应从开始到平衡的过程中,温度一直下降,不利于逆反应正向移动,产生的CO2比容器①要少,故CO2的体积分数①>②;
(2)正(CO2)=正(CH3OH)=正(H2O)=逆(H2)时,说明正=逆;反应达到平衡;
(3)根据箭头指向可知:CH4和CO2是反应物,CO和H2O是生成物,利用电子守恒和原子守恒可写成方程式:CH4+3CO2=4CO+2H2O;
(4)a.过程Ⅰ发生的反应为CH4+CO2=2CO+2H2,CO2是氧化剂;a项错误;
b.过程Ⅱ发生了四个反应:①Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2、②Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O、③CaCO3=CaO+CO2、④CaO+CO2=CaCO3,转化②实现了碳氢分离,转化③实现CO再制备,b项正确;
c.过程Ⅱ反应④消耗CO2;有利于过程Ⅱ反应①正向进行,c项正确;
d.转化③方程式为:3Fe+4CaCO3=Fe3O4+4CaO+4CO,故Fe与CaCO3反应的物质的量之比为3∶4;d项错误;
答案选bc;
(5)根据两个反应的热效应可知:随温度升高,呈下降趋势的曲线表示CH4的体积分数,反应①正反应是气体分子数减小的反应,减小压强时,CH4的体积分数也会减小,所以,b线表示1MPa时CH4的体积分数变化趋势;CH4的体积分数小,剩余的CO2和H2就会变多,反应①的产物H2O浓度也小,这两个因素有利于反应②正向移动,CO平衡体积分数增大,所以,c线表示1MPa时CO的体积分数变化趋势;温度相同时,增大压强使反应①平衡正向移动,水的体积分数增大,CO2和H2的体积分数减少,有利于反应②逆向移动,故高压时,CO体积分数降低,M点高于N点(或者,温度相同时,降低压强使反应①平衡逆向移动,水的体积分数减小,CO2和H2的体积分数增大;有利于反应②平衡正向移动,故低压时,CO的体积分数增大,M点高于N点);
(6)因为图像是对实验中对平衡体系的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析,当实验中CO、CH4各占40%时,CO2占20%。设反应生成xmolCH4;ymolCO,在反应体系中:
反应0.4mol1.6mol0.4mol0.8mol
CO2、CH4、CO的总物质的量为则有解得则平衡时n()=0.4mol、n()=1.2mol、n()=0.2mol、n()=1mol,容器的体积为1L,则平衡常数【解析】①.>②.v正(CO2)、v正(CH3OH)、v正(H2O)均可③.CH4+3CO2=4CO+2H2O④.bc⑤.b⑥.c⑦.温度相同时,增大压强使反应①平衡正向移动,水的体积分数增大,CO2和N2的体积分数减少,有利于反应②逆向移动,故高压时,CO体积分数降低,M点高于N点(或者,温度相同时,降低压强使反应①平衡逆向移动,水的体积分数减小,CO2和H2的体积分数增大,有利于反应②平衡正向移动,故低压时,CO的体积分数增大,M点高于N点)⑧.2.8814、略
【分析】【详解】
(1)根据0至t1时间内C物质的平均反应速率为mol·L-1·min-1;0至t2时间内A;B、C物质的量的变化分别是0.3mol、0.1mol、0.2mol;根据化学计量数比等于物质的量变化之比,反应的方程式是3A(g)+B(g)⇌2C(g);
(2)A.根据图像,t1~t2速率加快;加入了催化剂可加快反应速率;故A可能;
B.降低了反应温度;反应速率减慢,故B不可能;
C.向容器中充入了C;C的物质的量应该突变,而图像中C的物质的量是渐变,故C不可能;
D.缩小了容器体积;浓度增大,化学反应速率加快,故D可能;
故答案选AD;
(3)化学平衡常数
【点睛】
可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度(方程式化学计量数幂次方)乘积比是化学平衡常数。【解析】mol·L-1·min-13A(g)+B(g)⇌2C(g)AD4×10415、略
【分析】【分析】
(1)
前2s内NO变化浓度为(10.0-7.0)=3mol/L,v(NO)==1.5mo/(L∙s),v(N2)=v(NO)=0.75mol/(L∙s);
(2)
由图表可知反应进行到4s时达到平衡状态,平衡时CO的转化率为=75%;
(3)
A.降低温度;反应速率减慢,A不符合题意;
B.充入He;各反应物的浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;
C.移走部分CO;浓度减小,反应速率减慢,C不符合题意;
D.使用催化剂;能够加快反应速率,D符合题意;
故选D。
(4)
A.n(CO2)=2n(N2)不能说明二者的物质的量是否不变;因此无法判断是否平衡状态,A不符合题意;
B.混合气体的质量不变,气体的总物质的量减少,则混合气体的相对分子质量M=为变量;当容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.混合气体的质量和体积始终不变,则容器内混合气体的密度ρ=始终保持不变;无法根据密度判断平衡状态,C不符合题意;
D.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少;则气体的物质的量为变量,则压强为变量,当容器内混合气体的压强保持不变,说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BD。
(5)
对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少;则气体的压强逐渐减小。根据表格数据,平衡时,NO;CO的浓度分别为4.0mol/L、2.0mol/L,列三段式可得:
则平衡时N2、CO2的浓度分别为3.0mol/L、6.0mol/L,压强之比=物质的量之比=总物质的量浓度之比,则【解析】(1)0.75mol/(L∙s)
(2)75%
(3)D
(4)BD
(5)16、略
【分析】【详解】
(1)属于强酸弱碱盐,水解呈酸性,其水解方程式为配制溶液时,为了防止水解,常现在烧杯中加入浓盐酸,再加入固体稀释到指定浓度;挥发性酸的强酸弱碱盐溶液加热蒸干时得不到相应固体,得到的是相应金属氧化物或者直接分解成气体,溶液加入蒸干时,得到的是故填抑制、
(2)泡沫灭火器的原理是利用碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液双水解产生二氧化碳和氢氧化铝,其离子方程式为故填【解析】Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+抑制Al2O3Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑17、略
【分析】【详解】
(1)根据表格数据可知,反应2N2(g)+6H2O(1)⇌4NH3(g)+3O2(g)△H=akJ•mol-1,温度越高,生成的氨气越多,则可逆反应为吸热反应,a为正值,△H>0;故答案为>;
(2)分析数据可知从323K到353K;氨气的生成量减少,可能的原因是在较高温度时催化剂活性降低,反应还没有达到平衡状态,氨气在高温下被氧气氧化等,故答案为在较高温度时催化剂活性降低,反应还没有达到平衡状态(或氨气在高温下被氧气氧化等);
(3)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法固氮反应速率慢,提高其反应速率且增大NH3生成量,增大压强,平衡逆向移动,NH3生成量减小;升高温度,平衡正向移动,NH3生成量增大;提高N2的浓度,反应速率加快,平衡正向移动,NH3生成量增大;因此可以通过升高温度或提高N2的浓度来实现,故答案为升高温度(或提高N2的浓度);
(4)①在图中画一条与纵轴平行的线段交X、Y、Z,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)为放热反应,温度越高,N2(g)的转化率越低,故曲线X对应的温度是T1;故答案为T1;
②图像分析可知B点氮气转化率大于a点,则氢气转化率b点大于a,保持温度不变,增大氢气与氮气组成比,氮气转化率增大,但氢气转换率减小,所以c点氢气转化率小于a,最大的是b点,最小的是c点,故答案为c;b;
③N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始浓度(mol/L)0.30.80
转化浓度(mol/L)x3x2x
平衡浓度(mol/L)0.3-x0.8-3x2x
=解得:x=0.2,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数K==5×10-3;故答案为5.0×10-3。
点睛:本题考查了化学平衡影响因素和化学平衡的计算。掌握三段式解决化学平衡的计算方法是解题的基础。本题的关键是根据表格数据判断反应的热效应。本题的易错点为(4),要学会化学平衡图像的分析方法,注意图像横坐标的含义。【解析】①.>②.氨气在高温下被氧气氧化(或:在较高温度时催化剂活性降低,反应还没有达到平衡状态)③.升高温度(或提高N2的浓度)④.T1⑤.c⑥.b⑦.5.0×10-318、略
【分析】【分析】
(1)利用三段分析法,根据平衡时H2与SiHCl3物质的量浓度,求出的起始H2物质的量以及2分钟时转化的物质的量,在根据v(H2)=计算出氢气的反应速率,最后根据反应速率之比等于系数之比求出v(SiCl4);
(2)根据反应的平衡常数等于生成物各物质的浓度的幂次方之积比反应物各物质的浓度的幂次方之积;注意纯固体或者纯液体不列出;温度升高,K值增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应方向即为吸热方向;
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量),等效于先将容器扩大一倍,在压缩增大压强平衡向着体积减小的方向移动即正方向移动,故H2的体积分数将减小;
(4)根据(1)三段分析法进行计算;
(5)平衡后;将容器的体积缩为10L,相当于增大压强平衡要向正方向移动进行判断;
(6)由图像曲线的变化特点可知;采用“定一仪二”法讨论。
【详解】
(1)由方程式可知3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
起始量(mol)n0
变化量(mol)2x4x
平衡量(mol)n-2x4x
4x=0.2mol/L×20L=4mol,x=1mol;n-2x=0.1mol/L×20L=2mol,n=4mol,则v(H2)===0.05mol•L-1•min-1,根据反应速率之比等于系数之比可得v(SiCl4)=v(H2)=0.075mol•L-1•min-1;
(2)根据反应的平衡常数等于生成物各物质的浓度的幂次方之积比反应物各物质的浓度的幂次方之积,K=温度升高;K值增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应方向即为吸热方向,所以Q>0;
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量),等效于先将容器扩大一倍,在压缩相当于增大压强平衡向着体积减小的方向移动即正方向移动,故H2的体积分数将减小;故答案:减小;
(4)根据(1)三段分析法计算得,通入H2的体积(标准状况下)为4mol×22.4mol/L=89.6L;
(5)平衡后,将容器的体积缩为10L,如果平衡不移动H2的物质的量浓度变成原来的2倍即×2=0.2mol/L,但是体积压缩相当于增大压强平衡要向正方向移动进行,H2的物质的量浓度还要减小,但根据勒夏特列原理,再减小也会比原来的大;故答案为0.1mol•L-1<c(H2)<0.2mol•L-1;
(6)由图像曲线的变化特点可知,采用“定一仪二”法讨论,定温度相同,增大压强,平衡向正反应的方向移动,H2的体积分数减小,则说明a>b。【解析】0.075mol/(L·min)>减小89.6L0.1mol/L2)<0.2mol/L>三、判断题(共7题,共14分)19、×【分析】【详解】
在测定中和热时,通常稀碱溶液中OH-稍过量,以保证稀酸溶液中H+完全被中和,所测中和热数值更准确;错误。【解析】错20、B【分析】【详解】
焓变ΔH的单位为kJ/mol,不是kJ,故错误。21、A【分析】【详解】
SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l)ΔH<0,ΔS<0,在低温下能自发进行,正确。22、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。23、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。24、B【分析】【分析】
【详解】
SO2(g)=S(g)+O2(g)ΔH>0,ΔS>0,若可以自发,高温下可以自发,故错误。25、A【分析】【分析】
【详解】
活化能是反应所需的最低能量,化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,旧化学键断裂需要吸收能量,因此活化能越大,反应断裂旧化学键需要克服的能量越高,正确。四、工业流程题(共3题,共12分)26、略
【分析】【分析】
铬铁矿用稀硫酸酸浸,FeO、Cr2O3、MgCO3、Al2O3与硫酸反应加入溶液,而SiO2不反应,过滤除去SiO2。用H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH=8时,Fe3+、Al3+完全沉淀,过滤得到滤渣为Al(OH)3和Fe(OH)3,再调节pH=11,Mg2+完全沉淀被除去且Cr元素以CrO的形式存在,过滤后,向滤液中再加入过氧化氢,将CrO2-氧化为CrO最后采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到Na2CrO4晶体;以此解答。
【详解】
(1)铬铁矿用稀硫酸酸浸,FeO、Cr2O3、MgCO3、Al2O3与硫酸反应加入溶液,而SiO2不反应,过滤除去SiO2,滤渣1主要成分是SiO2,故答案为:SiO2;
(2)第一次加入H2O2是为了将Fe2+氧化为Fe3+,反应离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
(3)“调pH=8”时沉淀成分是Al(OH)3和Fe(OH)3,如果不把前者除去,当继续加入NaOH至pH=11时,Al(OH)3会溶解,引入杂质离子AlO故答案为:不能,当pH=8时Al3+已经完全转化为Al(OH)3,若不经过滤除去,当继续加入NaOH时Al(OH)3会溶解,引入杂质离子AlO
(4)第二次加入H2O2是为了将CrO氧化为CrO反应离子方程式为:2CrO+3H2O2+2OH−═2CrO+4H2O,故答案为:2CrO+3H2O2+2OH−═2CrO+4H2O;
(5)Na2CrO4溶液得到Na2CrO4晶体;可以采取蒸发浓缩;冷却结晶的方法,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(6)Ksp(Mg(OH)2)=5.6×10−12,当溶液调pH=10时,c(OH−)==10−4mol/L,则溶液中c(Mg2+)===5.6×10−4,故答案为:5.6×10−4;
(7)在酸性条件下,Fe2+与Cr2O反应生成Cr3+和Fe3+,反应的离子方程式为6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,再根据题中提供的阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH可知,调节pH=9时,溶液中的金属离子都生成沉淀而除去,故答案为:6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。【解析】SiO22Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O不能,当pH=8时Al3+已经完全转化为Al(OH)3,若不经过滤除去,当继续加入NaOH时Al(OH)3会溶解,引入杂质离子AlO2CrO+3H2O2+2OH−═2CrO+4H2O蒸发浓缩冷却结晶5.6×10−46Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O27、略
【分析】【分析】
钒渣中主要含VOSO4、K2SO4、SiO2,加水,二氧化硅不溶解,加入有机萃取剂,通过萃取②,把剩余的酸和有机层分开,通过反萃取③,把萃取剂和离子分开,加入氧化剂氯酸钾④,氯酸钾把VO2+氧化成VO3+,离子方程式为:ClO3-+6VO2++6H+→6VO3++Cl-+3H2O,调节pH得到含钒的沉淀,焙烧得到V2O5和氨气;有机萃取剂和氨气再循环利用,以此解答。
【详解】
(1)操作I实现固体与液体分离,名称是过滤;由分析可知,二氧化硅不溶于水,①中产生废渣的主要成分是SiO2;
(2)②中必须加入适量碱,中和硫酸,促使VOSO4(水层)+2HA(有机层)VOA2(有机层)+H2SO4(水层)平衡正向移动,提高钒的萃取率;加入硫酸能使VOSO4(水层)+2HA(有机层)VOA2(有机层)+H2SO4(水层)平衡逆向移动;步骤③中反萃取所用的试剂X为硫酸;
(3)该反应中Cl元素由+5价下降到-1价,V元素由+4价上升到+5价,根据化合价升降规律、电荷守恒,步骤④中的反应的离子方程式ClO+6VO2++6H+=6VO3++Cl—+3H2O;
(4)加入氨水产生的沉淀加热产生气体,根据反应物情况,该气体只能为氨气,分解还产生水,所以应含有V、N、H、O四种元素,n(沉淀)==0.1mol,n(V)=2n(V2O5)=×2=0.6mol,由硫酸增重(氨气)计算N的量n(N)=n(NH3)==0.2"mol,由碱石灰增重计算水的量,进一步计算H、O元素的量n(H2O)==0.1mol,n(H)=2n(H2O)+3n(NH3)=0.8mol,n(O)=n(H2O)+5n(V2O5)=1.6mol,沉淀的化学式为V6H8N2O16[或(NH4)2V6O16]。
(5)根据图示,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为1.7~1.8,若钒沉淀率为93.1%时pH=2,溶液中产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<<【解析】①.过滤②.SiO2③.加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率硫酸④.6⑤.6⑥.6⑦.Cl—⑧.3H2O⑨.V6H8N2016[或(NH4)2V6O16等其它合理表达形式都给分]⑩..7~1.828、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、HCO-3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,故答案为HCO-3;(2)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可溶液以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;完全反应后,再进行过滤,最后再加入适量盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,故正确的顺序为:①②④⑤,故答案为①②④③;(3)镁离子水解,应抑制其水解得到无水盐,所以利用MgCl2•6H2O制得无水氯化镁,应采取的措施是在HCl气流中脱水,抑制氯化镁水解,故答案为在HCl气流中脱水,抑制氯化镁水解,加热至恒重;(4)电解原理分析,电解饱和食盐水是电能转化为化学能,采用石墨阳极,不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。(5)溴离子被氧化为溴单质后,被二氧化硫吸收生成溴
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