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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年新世纪版必修2化学下册月考试卷477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、用下列装置进行实验;能达到相应实验目的的是。
。A
B
C
D
获取纯净干燥的氯气。
检验装置气密性。
探究氨气在水中的溶解性。
比较乙酸;碳酸和硅酸的酸性。
A.AB.BC.CD.D2、都能用如图所示装置进行喷泉实验的一组气体是(注:烧杯内为NaOH溶液)
A.HCl和CO2B.NH3和H2C.SO2和COD.CO2和CO3、NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A.标准状况下,11.2L的己烷所含的分子数为0.5NAB.56g乙烯与CO混合气体所含分子数目为4NAC.2.8g的聚乙烯中含有的碳原子数为0.2NAD.1mol乙醇中含有碳氢键的数目为6NA4、反应A+3B═2C+2D在四种不同的情况下的反应速率如下,最快的是()A.v(A)=0.15mol/(L•min)B.v(B)=0.6mol/(L•min)C.v(c)=0.4mol/(L•min)D.v(D)=0.45mol/(L•min)5、下列离子方程式正确的是A.高级脂肪酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2OB.FeI2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3+I2+4Cl-C.向次氯酸钙溶液中通入少量SO2:Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClOD.用惰性电极电解CuCl2水溶液:Cu2++2Cl-+2H2O=Cl2↑+Cu(OH)2↑+H2↑评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)6、请根据题意填空:
(1)苯的分子式为_____________;
(2)乙烯的官能团的名称为_____________;
(3)乙烯在一定条件下发生反应:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。该反应的类型是________反应。
(4)在苯酚溶液中滴入足量浓溴水;写出反应的化学方程式:___________;
(5)2-溴丙烷发生消去反应:__________;
(6)甲苯制备TNT:_________。7、某温度时;在一个2L的密闭容器中,X;Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应在_____________min时达到平衡状态。
(2)该反应的化学方程式为___________________________________________。
(3)从开始至2min,Z的平均反应速率为____________________________________。8、某温度时;在2L容器中,X;Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图,由图中数据分析,反应开始至2s,写出该反应的化学反应方程式及完成下列计算。
(1)该反应的方程式为_______。
(2)X的反应速率为_______。
(3)Y的反应速率为_______。
(4)2s末Z的浓度为_______。9、(1)原电池原理的应用之一是可以设计原电池装置。请利用反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu设计一个原电池,在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。________
。
负极反应:___;正极反应:___。若外电路中转移电子的物质的量为1mol,则溶解锌的质量是___。
(2)实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时,可向反应液中滴加少量硫酸铜溶液,其作用是__;这体现了原电池原理的另一个应用。
(3)写出氢氧燃料电池用KOH溶液作电解质溶液时的电极反应式。负极反应:___;正极反应:___。10、I.下图表示某反应的能量变化关系。
(1)此反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)ΔH=_____________(用含有a、b的关系式表示)。
II.联氨(又称肼,N2H4;无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
已知:①2O2(g)+N2(g)==N2O4(l)ΔH1
②N2(g)+2H2(g)==N2H4(l)ΔH2
③O2(g)+2H2(g)==2H2O(g)ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)==3N2(g)+4H2O(g)ΔH4
(3)上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=__________。
III.恒温恒容条件下;硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。
已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
(4)写出硫燃烧的热化学方程式:___________。
(5)ΔH2=______kJ·mol-1。11、SO2;CO、NOx的过度排放会对环境和人体健康带来极大的危害;工业上可采取多种方法减少这些有害气体的排放。回答下列问题:
I.用钙钠双碱工艺脱除SO2:
①用NaOH溶液吸收SO2生成Na2SO3溶液;
②用CaO使NaOH溶液再生NaOH溶液Na2SO3
(1).CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)。从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理___________。
(2).25℃时,氢氧化钠溶液吸收SO2,当得到pH=9的吸收液,该吸收液中c(SO)∶c(HSO)=___________。(已知25℃时,亚硫酸Ka1=1.3×10-2;Ka2=6.2×10–7)
II.汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体:2NO+2CON2+2CO2,可减少尾气中有害气体排放。已知该反应的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)。
(3).已知:碳的燃烧热为393.5kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H1=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)∆H2=-221kJ/mol
则:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)∆H=___________kJ/mol。若平衡后升高温度,则___________(填“增大”;“不变”或“减小”)
(4).将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(T1或T2),发生反应达到平衡时,所得的混合气体中含N2的体积分数随的变化曲线如图所示。
①图中a、b、c、d中对应NO转化率最大的是___________。
②若=1,T1温度下,反应达平衡时,体系的总压强为aPa、N2的体积分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp为___________(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数)。
(5).催化剂性能决定了尾气处理效果。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(I;II)进行反应;测量逸出气体中NO含量,可测算尾气脱氮率。相同时间内,脱氮率随温度变化曲线如图所示。
①曲线上a点的脱氮率___________(填“>”;“<”或“=”)对应温度下的平衡脱氮率。
②催化剂II条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是___________。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)12、的名称为3-甲基-4-异丙基己烷。(____)A.正确B.错误13、铅蓄电池放电时,正极与负极质量均增加。(_______)A.正确B.错误14、高分子物质可作为生产化学纤维的原料。(_______)A.正确B.错误15、热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量。(_______)A.正确B.错误16、化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的。_____A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共1题,共9分)17、如图所示的是黄铁矿为主要原料接触发至硫酸工业的流程示意图以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如图:
(1)接触法至硫酸的沸腾炉处理的炉气必须经过净化处理,目的是为了___。
(2)接触法制硫酸中没有设计的设备是___(填序号)
A.沸腾炉B.合成塔C.吸收塔D.接触室。
(3)从⑤处排出的气体是___(填序号)
A.SO2、SO3B.SO2、O2C.SO3、O2D.水蒸气。
(4)对从进口⑧喷进的液体的叙述最准确的是___(填序号)。
A.水B.发烟硫酸C.98.3%的浓硫酸D.稀硫酸。
(5)在生产中常使用过量的空气是为了___。
(6)在B设备中加热到400℃~500℃是由于①加快反应速率,②___。
(7)对于SO2接触氧化的反应,图中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下,SO3在反应混合物中的体积分数(y)与时间(x)的关系;请按要求填写:
①若甲图两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则___表示有催化剂的情况;
②若乙图两条曲线分别表示不同压强的情况,则___表示压强较大的情况;
③若丙图两条曲线分别表示600℃和400℃的情况,则___表示600℃的情况。评卷人得分五、原理综合题(共3题,共12分)18、工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。
(1)N2分子通常条件下非常稳定,其本质原因是_____,工业上选择500°C主要出于两方面考虑,一是反应速率快;二是_____。
(2)将1mol气态分子断裂成气态原子所吸收的能量叫键能。相关键能数据如下表:
。共价键。
H-H
N≡N
N-H
键能(kJ/mol)
436
946
391
结合表中所给信息,下图中能正确表示合成氨反应过程中能量变化关系的是_____。
(3)一定条件下,氨与水的反应存在限度,氨水成弱碱性,用一个化学用语,表示氨与水反应及溶液显碱性的原因_____。
(4)硫酸铵是一种固态氮肥,俗称“肥田粉”。硫酸铵可由氨与硫酸反应生成,硫酸铵中含有的化学键类型有_____。
(5)氨氧化法可以用来生产硝酸,写出第一步和第三步的化学反应方程式_________________、_________________。19、(1)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的△H=______kJ•mol-1.
(2)一定条件下,将NO2与SO2以物质的量比为1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______。[不考虑N2O4(g)2NO2(g)的转化]
a.体系压强保持不变b.混合气体颜色保持不变。
c.SO3和NO的体积比保持不变d.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
(3)测得上述反应平衡时NO2与SO2物质的量比为1:6,则平衡时SO2的转化率为___________。20、(I)某温度时;在2L的容器中,X;Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题。
(1)列式计算反应开始至2min,Y的平均反应速率___________。
(2)分析有关数据,写出X、Y、Z的反应方程式___________。
(3)由图中看出:________分钟后,A、B、C各物质的物质的量不再随时间而变化,说明在这个条件下,该反应已达到了________________状态。
(II)将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间;回答下列问题:
①下列说法正确的是____________(填字母代号)。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B.乙中铜片上没有明显变化。
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D.两烧杯中溶液的pH均增大。
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲____乙(填“>”;“<“或“=”)。
③请写出图中构成原电池的装置正极的电极反应式______________________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.除去氯气中的氯化氢和水杂质;先通入饱和食盐水中,除去氯化氢,再通入浓硫酸中,除去水,得到干燥纯净的氯气,A错误;
B.检验装置气密性时;应该形成封闭体系,左边导气管和大气相通,未形成封闭体系,B错误;
C.烧瓶内出现“喷泉”现象;证明氨气易溶于水,C正确;
D.乙酸易挥发;能使硅酸钠溶液出现白色胶状物,D错误;
故选C。2、A【分析】【分析】
喷泉产生的原理:当气体能与碱反应时;造成烧瓶内部压强变小,烧瓶内外存在压强差,而形成喷泉,据此来回答。
【详解】
A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,HCl+NaOH=NaCl+H2O;可以使烧瓶中气体减少,压强变小,烧瓶内外存在压强差,能形成喷泉,故A正确;
B.氨气和氢氧化钠不反应;但是氨气极易溶于水,使烧瓶中气体减少,压强变小,能形成喷泉;氢气不与NaOH溶液反应,也不溶解,压强不变,不能形成喷泉,故B错误;
C.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;可以使烧瓶中气体减少,压强变小,烧瓶内外存在压强差,能形成喷泉,一氧化碳不与NaOH溶液反应,也不溶解,压强不变,不能形成喷泉,故C错误;
D.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;可以使烧瓶中气体减少,压强变小,烧瓶内外存在压强差,能形成喷泉,一氧化碳不与NaOH溶液反应,也不溶解,压强不变,不能形成喷泉,故D错误。
故选A。3、C【分析】【详解】
A.在准状况下,己烷呈液态,则11.2L的己烷的物质的量并不能够根据标准状态下气体的摩尔体积来进行计算,故其物质的量并不是0.5mol,分子数也不等于0.5NA;A项错误;
B.乙烯与CO的摩尔质量都是28g/mol,56g乙烯与CO混合气体的物质的量为所含分子数目为2NA;B项错误;
C.聚乙烯的链节为-CH2-CH2-,2.8g的聚乙烯中含有0.1mol-CH2-CH2-单元;故含有的碳原子数为0.1mol×2=0.2mol,C项正确;
D.乙醇结构式为每个乙醇中含有5个碳氢键,则1mol乙醇中含有碳氢键的数目为5NA;D项错误.
答案选C。4、D【分析】【分析】
在某一反应中;不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故各物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,注意单位保持一致。
【详解】
不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比;故各物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大,表示该反应的反应速率越大。
A.
B.
C.
D.
所以反应速率v(D)>v(B)=v(C)>v(A);
答案选D。
【点睛】
比较反应速率快慢常用的两种方法:(1)归一法:将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一物质的反应速率再比较,数值大的反应速率快;(2)比值法:用各物质表示的反应速率除以对应物质的化学计量数,数值大的反应速率快。5、C【分析】【详解】
A.高级脂肪酸为弱酸;在离子方程式中应以化学式表示,不能改写成离子,A不正确;
B.过量Cl2能将Fe2+、I-全部氧化,离子方程式为:2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3+2I2+6Cl-;B不正确;
C.向次氯酸钙溶液中通入少量SO2,一方面SO2被全部氧化为硫酸,另一方面,硫酸电离产生的H+全部与ClO-反应生成HClO,离子方程式为:Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO;C正确;
D.用惰性电极电解CuCl2水溶液时,阳极Cl-失电子生成Cl2,阴极Cu2+得电子生成Cu,离子方程式为:Cu2++2Cl-Cl2↑+Cu;D不正确;
故选C。二、填空题(共6题,共12分)6、略
【分析】【详解】
(1)苯分子由6个C原子和6个H原子构成,苯的分子式为C6H6;故答案为:C6H6;
(2)乙烯的官能团为C=C;名称为碳碳双键;故答案为:碳碳双键;
(3)乙烯中含有碳碳双键,与水在一定条件下发生加成反应生成乙醇:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。该反应的类型是加成反应;故答案为:加成;
(4)在苯酚溶液中滴入足量浓溴水,生成沉淀和HBr,反应的化学方程式:+3Br2+3HBr;故答案为:+3Br2+3HBr;
(5)2-溴丙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应生成丙烯、溴化钠和水:CH3-CHBr-CH3+NaOHCH3-CH=CH2↑+NaBr+H2O;故答案为:CH3-CHBr-CH3+NaOHCH3-CH=CH2↑+NaBr+H2O;
(6)甲苯在浓硫酸作用下与浓硝酸发生取代反应生成三硝基甲苯和水,制备TNT的方程式为:+3HNO3+3H2O。故答案为:+3HNO3+3H2O;【解析】C6H6碳碳双键加成+3Br2+3HBrCH3-CHBr-CH3+NaOHCH3-CH=CH2↑+NaBr+H2O+3HNO3+3H2O7、略
【分析】【分析】
(1)根据反应平衡状态时的特征分析判断;
(2)根据物质的量的变化判断反应物和生成物;根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式;
(3)根据v=计算反应速率v(Z)。
【详解】
(1)反应平衡状态时体系内各组分的含量保持不变;根据图像可知,当反应进行到2min时反应达到平衡状态;
(2)由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2;则反应的化学方程式为:3X+Y⇌2Z;
(3)在2min时间内,用Z表示反应的平均速率v(Z)===0.05mol/(L∙min)。【解析】23X+Y⇌2Z0.05mol/(L⋅min)8、略
【分析】【分析】
在2L容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图进行分析可知,0-2s内,X减小了1-0.9=0.1mol,Y减小了1-0.7=0.3mol,Z增加了0.2mol;所以该反应的反应物为X、Y,生成物为Z,由于反应物不能全部消耗,该反应属于可逆反应,根据各物质的变化量之比和系数成正比的规律可知,X、Y、Z各物质的系数比为:0.1:0.3:0.2=1:3:2;方程式为:X+3Y⇌2Z。
【详解】
(1)结合以上分析可知,该反应的方程式为X+3Y⇌2Z;
(2)结合以上分析可知,X减小了1-0.9=0.1mol,浓度变化了=0.05mol/L,所以0-2s内,X的反应速率为=0.025mol·L-1·s-1;
(3)根据速率之比和系数成正比可知,所以0-2s内,Y的反应速率=3v(X)=0.025mol·L-1·s-1×3=0.075mol·L-1·s-1;
(4)0-2s内,Z增加了0.2mol,2s末Z的浓度为=0.1mol/L。【解析】①.X+3Y⇌2Z②.0.025mol·L-1·s-1③.0.075mol·L-1·s-1④.0.1mol•L-19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知,Zn化合价由0价→+2价,化合价升高,发生氧化反应,做负极,则正极发生的反应为Cu2+转化为Cu,则原电池为负极反应为:Zn-2e-=Zn2+,正极反应为:Cu2++2e-=Cu;若外电路中转移电子的物质的量为1mol,则溶解的Zn的物质的量为0.5mol,质量为
(2)实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时,可向反应液中滴加少量硫酸铜溶液,Zn和Cu2+发生置换反应生成Cu;Zn;Cu、硫酸构成原电池,增大化学反应速率;
(3)氢氧燃料电池用KOH溶液作电解质溶液时,总反应方程式为:氢气作负极,电极反应式为:氧气做正积极,电极反应式为:【解析】Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn和Cu2+发生置换反应生成Cu,Zn、Cu、硫酸构成原电池,增大化学反应速率10、略
【分析】【详解】
(1)由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量;属于放热反应;
(2)焓变等于断开反应物中化学键吸收的能量减去形成生成物中化学键释放的能量,ΔH=(a-b)kJ·mol-1;
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=-1048.9kJ·mol-1
依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H4=2△H3-2△H2-△H1;
(4)由图可知,1molS(s)完全燃烧生成三氧化硫时放出的热量为297kJ,故能表示S的燃烧热的热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-1;
(5)由图可知,参加反应的n(SO3)=1mol-0.2mol=0.8mol,根据2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1,ΔH2=0.8=-78.64kJ/mol。【解析】放热(a-b)kJ·mol-12ΔH3-2ΔH2-ΔH1S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-1-78.6411、略
【分析】【分析】
【小问1】
CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)。从平衡移动的角度,SO与Ca2+生成CaSO3沉淀;平衡向正向移动,生成NaOH;【小问2】
25℃时,氢氧化钠溶液吸收SO2,生成亚硫酸钠溶液,水解平衡常数为,当得到pH=9的吸收液,氢离子浓度为10-9mol/L,该吸收液中c(SO)∶c(HSO)==【小问3】
碳的燃烧热为393.5kJ/mol,热化学方程式为:①C(g)+O2(g)=CO2(g)∆H=-393.5kJ/mol,②N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H1=+180.5kJ/mol,③2C(s)+O2(g)=2CO(g)∆H2=-221kJ/mol,根据盖斯定律分析,①×2-②-③得到2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)∆H=-393.5kJ/mol×2-180.5kJ/mol+221kJ/mol=-746.5kJ/mol;若平衡后升高温度,平衡逆向移动,则增大。【小问4】
①相同时,T1的对应的氮气的体积分数较高,说明平衡正向移动,T1温度高,越大,则一氧化碳的量越多,平衡正向移动,一氧化氮的转化率越大,故图中a、b;c、d中对应NO转化率最大的是c。
②
解x=总物质的量n=2-0.5x=该温度下反应的平衡常数【小问5】
①温度降低,平衡向放热方向移动,即向正反应方向移动,平衡转化率会随着温度降低而升高,在催化剂I条件下,平衡脱氮率可以达到40%以上,而降低温度;放热反应的平衡脱氮率升高,a点温度低于450°C,平衡脱氮率应高于40%,图2中显示a点的脱氮率只有10%左右,故曲线上a点的脱氮率(约10%)小于对应温度下的平衡脱氮率。
②催化剂II条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是催化剂的活性可能降低,催化效果减弱,相同时间内脱氮率下降或反应已达平衡,温度升高平衡逆向移动。【解析】【小题1】SO与Ca2+生成CaSO3沉淀;平衡向正向移动,生成NaOH
【小题2】620
【小题3】①.-746.5②.增大。
【小题4】①.c②.Pa-1
【小题5】①.<②.温度超过450℃时,催化剂的活性可能降低,催化效果减弱,相同时间内脱氮率下降或反应已达平衡,温度升高平衡逆向移动三、判断题(共5题,共10分)12、B【分析】【详解】
的名称为2,4-二甲基-3-乙基己烷,错误。13、A【分析】【详解】
铅蓄电池放电时,正极反应式:PbO₂+2e⁻+4H++SO₄²⁻=PbSO₄+2H₂O,负极反应式:Pb-2e⁻+SO₄²-=PbSO₄,质量均增加;正确。14、A【分析】【详解】
化学纤维用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学或物理方法加工制得,则高分子物质可作为生产化学纤维的原料,故答案为正确;15、B【分析】【详解】
热化学方程式前面的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,所以可以用分数表示,故错误。16、A【分析】【分析】
【详解】
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的,该说法正确。四、工业流程题(共1题,共9分)17、略
【分析】【分析】
根据以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图可知:
第一步:SO2的制取,主要原料是黄铁矿和空气,在高温下煅烧,使硫元素转变成SO2气体,反应方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;设备为沸腾炉,黄铁矿需要粉碎,以增大和空气的接触面;
第二步:SO3的制取,从沸腾炉中出来的气体需经过净化、除尘,以防止催化剂中毒,进入接触室在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3;设备为接触室,同时涉及热量的交换;催化剂的作用、平衡的移动等问题;
第三步:硫酸的生成,从接触室中出来的气体进入吸收塔,为避免酸雾形成需用浓H2SO4吸收;以此解答(1);(2)、(3)、(4);
(5)二氧化硫被空气氧化为三氧化硫是可逆反应;
(6)合成氨的过程并必须选择适宜的温度;保障反应速率和限度较大;
(7)①使用催化剂;加快反应速率,缩短到达平衡的时间,平衡不移动;
②压强大;速率大,到达平衡的时间短;
③温度大;速率大,到达平衡的时间短。
【详解】
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气主要是二氧化硫气体;另外含有杂质,能使催化剂中毒,影响催化氧化的效果;故答案为:防止催化剂中毒;
(2)工业接触法制硫酸时;硫铁矿在沸腾炉灼烧来制取二氧化硫气体,二氧化硫和氧气在接触室中发生催化氧化来制备三氧化硫,三氧化硫在吸收塔中被98%的浓硫酸吸收制取发烟硫酸,所以涉及的设备有沸腾炉;接触室和吸收塔,故选B;
(3)进入接触室在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3,三氧化硫在吸收塔中被98%的浓硫酸吸收制取发烟硫酸,未反应完的SO2和O2再次进入接触室反应生成SO3,即从⑤处排出的气体是SO2和O2;故选B;
(4)三氧化硫在吸收塔中被98%的浓硫酸吸收制取发烟硫酸;即对从进口⑧喷进的液体的98.3%的浓硫酸;故选C;
(5)用过量的空气能促进SO2的转化,平衡正向移动,则SO2的转化率增大;故答案为:提高SO2的转化率;
(6)合成氨的过程中;为保障反应速率和限度较大;催化剂的活性大,要选择适宜的温度400−500℃;故答案为:提高催化剂的催化能力;
(7)①使用催化剂,加快反应速率,缩短到达平衡的时间,平衡不移动,由图可知,a先到达平衡,故a曲线表示使用催化剂,b达到平衡所用时间较长,则b曲线表示没有使用催化剂;故答案为:a;
②由乙图可知;根据到达平衡时间,a所用时间短,说明a的反应速率快,所以a的压强高;故答案为:a;
③由丙图可知,根据到达平衡时间,b所用时间短,说明b的反应速率快,所以b的温度高;故答案为:b。【解析】①.防止催化剂中毒②.B③.B④.C⑤.提高SO2的转化率⑥.提高催化剂的催化能力⑦.a⑧.a⑨.b五、原理综合题(共3题,共12分)18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)氮分子内存在氮氮叁键,氮氮叁键键能大,分子结构稳定;合成氨时温度要适宜,工业上选择500°C主要出于两方面考虑,一方面是反应速率快,另一方面是在这个温度时,催化剂的活性最大。答案为:氮分子内存在氮氮叁键,氮氮叁键键能大;催化剂的活性最大;
(2)由题给信息可知,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=946kJ•mol-1+436kJ•mol-1×3-391kJ•mol-1×6=-92kJ•mol-1<0,说明此反应为放热反应,反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,且化学键断裂需要吸收能量,据此可知符合合成氨反应过程中能量变化关系的图为A,故答案为:A;
(3)氨与水生成一水合氨,氨水呈弱碱性是因为一水合氨存在电离平衡,可以电离出氢氧根离子,水合过程和电离过程为:NH3+H2ONH3·H2O+OH-;答案为:NH3+H2ONH3·H2O+OH-;
(4)硫酸铵是离子晶体,晶体内存在离子键;配位键、极性共价键;答案为:离子键、配位键、极性共价键;
(5)氨氧化法可以用来生产硝酸,其过程为氨催化氧化为NO,NO再氧化为NO2,最后NO2溶于水生成硝酸,第一步反应的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,第三步反应的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;3NO2+H2O=2HNO3+NO。【解析】氮分子内存在氮氮叁键,氮氮叁键键能大催化剂的活性最大ANH3+H2ONH3·H2O+OH-离子键、配位键、极性共价键4NH3+5O24NO+6H2O3NO2+H2O=2HNO3+NO19、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)根据盖斯定律,NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的焓变;(2)根据化学平衡平衡的定义判断状态;(3)根据“三段式”计算,平衡时SO2的转化率。
解析:(1)Ⅰ、2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1;
Ⅱ、2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ
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