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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年沪教版选修4化学下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6题,共12分)1、在一定温度下,将X和Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:2X(g)+Y(s)2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表下列说法正确的是。t/min2479n(Y)/mol0.120.100.090.09
A.反应前2min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol/(L·min)B.其他条件不变,加入一定量的Y,反应速率一定加快C.反应进行4s时,X的转化率75%D.反应达到平衡时,X的物质的量浓度为0.02mol·L-12、臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。向甲、乙两个体积都为1.0L的恒容密闭容器中均充入2.0molNO2和1.0molO3,分别在T1、T2温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(O2)随时间(t)变化情况见下表。下列说法不正确的是。
A.T1<T2B.该反应△H<0C.甲容器在温度为T1时的平衡常数为20mol·L-1D.乙容器中,0~3s内的平均反应速率v(NO2)=0.2mol·L-1·s-13、下列关于化学反应图像的说法错误的是()
A.图1可表示反应在等温、等压条件下平衡后t时刻充入NO2时反应速率随时间的变化图像B.图2可表示在一定温度下将0.5molCO和0.5molH2充入体积为2L的密闭容器中发生反应时,CO的体积分数随时间的变化图像C.图3可表示反应且温度:T1>T2D.图4可表示反应且m+n>p+q4、稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O⇌NH4++OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,应加入的物质或采取的措施是()A.NH4Cl固体B.硫酸C.水D.加热5、25℃时,几种弱酸的电离常数如下:。弱酸的化学式CH3COOHHCNH2S电离常数(25℃)1.8×10-54.9×10-10K1=1.3×10-7K2=7.1×10-15
25℃时,下列说法正确的是A.等物质的量浓度的各溶液的pH关系为:pH(CH3COONa)>pH(Na2S)>pH(NaCN)B.amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定大于bC.NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)D.某浓度的HCN溶液的pH=d,则其中c(OH-)=10-dmol/L6、我国科学家研发了一种新型液硫二次电池;其工作原理如图所示。下列说法错误的是。
A.放电时,电池左侧为负极,发生氧化反应B.充电时,电解质溶液中K+经交换膜向右侧移动C.放电时,电池右侧的电极反应为I3-+2e-=3I-D.充电时,电池的总反应为S22-+3I-2S2-+I3-评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题;它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题:
(一)已知①H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
③4NO(g)+6H2O(g)4NH3(g)+5O2(g)△H=+1025kJ•mol-1
写出NH3(g)和O2(g)在一定条件下转化为N2(g)与液态水的热化学方程式_________
(二)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1。合成时反应温度控制在500℃,压强是2×l07~5×l07Pa;铁触媒做催化剂。
(1)下列反应条件的控制不能用勒夏特列原理解释的是_________。
A.及时分离出NH3
B.使用铁触媒做催化剂。
C.反应温度控制在500℃左右。
D.反应时压强控制在2×l07~5×l07Pa
(2)一定温度下,将1molN2和3molH2置于一恒定容积的密闭容器中反应,一段时间后反应达到平衡状态。下列说法中正确的是________。
A.单位时间内,有3molH-H生成的同时又6mdN-H断裂;说明反应达到平衡状态。
B.N2和H2的物质的量之比保持不变时;说明反应达到平衡状态。
C.达到平衡状态时;混合气体的平均相对分子质量变大。
D.达到平衡状态后,再充入2molNH3,重新达到平衡后,N2的体积分数变小。
(三)如图表示H2的转化率与起始投料比(n(N2)∶n(H2))、压强的变化关系,则与曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的压强P1、P2、P3从高到低的顺序是_________________;测得B(X,60)点时N2的转化率为50%,则X=________。
(四)一定温度下,将lmolN2和3molH2置于一密闭容器中反应,测得平衡时容器的总压为P,NH3的物质的量分数为20%,列式计算出此时的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度进行计算;分压=总压×体积分数,可不化简)。
(五)以NO原料,通过电解的方法可以制备NH4NO3,其总反应是8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,写出以惰性材料作电极的阳极反应式:_______________。8、(1)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大。已知:H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,生成1molNH3过程中放出46kJ的热量,则N≡N的键能为____________________。
(2)某温度时;在一个10L的恒容容器中,X;Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为___________________________;
②反应开始至2min,以气体X表示的平均反应速率为_____________________;
(3)将amolX与bmolY的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=2n(Z),则原混合气体中a:b=_____________;
(4)在恒温恒容的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:a.混合气体的压强;b.混合气体的密度;c.混合气体的平均相对分子质量;d.混合气体的颜色。
①一定能证明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是(填字母,下同)_____________;
②一定能证明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是________________;
③一定能证明A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)达到平衡状态的是__________________。9、可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);根据图回答:
(1)压强p1_________p2(填“>”或“<”);
(2)a+b__________c+d(填“>”或“<”);
(3)温度t1℃_________t2℃(填“>”或“<”);
(4)正反应为_________反应。(填吸热或放热)10、某化学科研小组研究在其他条件不变时;改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中,p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,t表示反应时间):
根据以上规律判断(填“>”“=”或“<”):
(1)反应Ⅰ:p2__p1,ΔH__0。
(2)反应Ⅱ:T1__T2,ΔH__0。
(3)反应Ⅲ:若T2__T1,则ΔH__0。
(4)反应Ⅳ:若T2__T1,则ΔH__0。11、将1molI2(g)和2molH2置于5L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH<0;并达到平衡。HI的体积分数w(HI)随时间变化如曲线(Ⅱ)所示:
(1)达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为________。
(2)若改变反应条件,在甲条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅰ)所示,在乙条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅲ)所示。则甲条件可能是________,乙条件可能是________(填入下列条件的序号)。
①恒容条件下;升高温度。
②恒容条件下;降低温度。
③恒温条件下;缩小反应容器体积。
④恒温条件下;扩大反应容器体积。
⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂12、试运用所学知识;研究CO等气体的性质,请回答:
(1)生产水煤气过程中有以下反应:
①C(s)+CO2(g)2CO(g)H1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H2;
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H3;
反应③的平衡常数表达式为K=___________;上述反应中△H1、△H2、△H3之间的关系为______。
(2)不同温度下反应②的平衡常数如下表所示。则△H2___________0(填“<”“>”);。温度/℃400500800平衡常数K9.9491
在500℃时,把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器,达到平衡时c(CO)=0.005mol/L、c(H2)=0.015mo/L,则CO的平衡转化率为___________。
(3)对于反应2NO2(g)N2O4(g)△H<0,当温度为T1、T2时,平衡体系N2O4的体积分数随压强变化曲线如图所示。则T1___________T2(填“>”或“<”);增大压强,平衡向___________反应方向移动;两点的平衡常数B___________C(填“>”或“<”)。
13、(1)一定温度下,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。向浓度均为0.20mol/L的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3P04,先生成___________沉淀(填化学式);当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于10-5mol/L)时;溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c=____________mol/L。
(2)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
①毒重石用盐酸浸取前需充分研磨;目的是_____________________。
②加入NH3·H2O调节PH=8可除去_____________(填离子符号),滤渣II中含____________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是_________________。
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.7
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
(3)已知25℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol/LNa2SO4溶液;下列叙述正确的是。
A.溶液中析出CaSO4固体沉淀,最终溶液中c(SO42-)比原来的大。
B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都变小。
C.溶液中析出CaSO4固体沉淀.溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都变小。
D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO42-)比原来的大14、AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq)。25℃时,现将足量AgCl分别放入:①100mL蒸馏水;②100mL0.2mol•L﹣1AgNO3溶液;③100mL0.1mol•L﹣1氯化镁溶液;④100mL0.1mol•L﹣1氯化钠溶液。充分搅拌后,相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是________(填写序号)。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)15、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、工业流程题(共3题,共9分)16、辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源;用同槽酸浸湿法治炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性;能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):。金属离子Fe3+Mn2+Cu2+开始沉淀pH值1.58.34.4完全沉淀pH值3.29.86.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水;0.6份沸水;不溶于乙醇。
(1)实验室配制240mL4.8mol•L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要___________。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有___________(任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式:___________。
(4)调节浸出液pH=4的作用是___________。
(5)写出流程中生成MnCO3的离子方程式___________。
(6)MnCO3先加稀硫酸溶解,在经过___________得到MnSO4·H2O晶体。
(7)本工艺中可循环使用的物质是___________(写化学式)。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、已知:①工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)反应,生成Li2SO4、MgSO4等;最终制备金属锂。
②某些物质的溶解度(S)如下表所示。
。T/℃
20
40
60
80
S(Li2CO3)/g
1.33
1.17
1.01
0.85
S(Li2SO4)/g
34.2
32.8
31.9
30.7
用硫酸与β-锂辉矿生产金属锂的工业流程如下:
请回答:
(1)β-锂辉矿经初步处理后从溶液中分离出铝硅化合物沉淀的操作是_____。
(2)沉淀x的主要成份的化学式是______。
(3)流程中使用了不同浓度的Na2CO3溶液,从物质溶解度大小的角度解释其浓度不同的原因是_______。
(4)由Li2CO3与盐酸反应得到LiCl溶液的离子方程式是_______。
(5)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下:
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液;LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液,过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中,阳极的电极反应式是_____。
②b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是______。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共3分)19、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)A点表示Ag2SO4是_____(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=_____。(列式带入数据并计算出结果)
(3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸馏水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为_____(填字母)。
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式:_____。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
A、2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol,则Z的变化的物质的量为0.08mol,根据v===4.0×10-3mol/(L•s);故A错误;
B;根据影响速率的因素;Y固体,增加量,浓度不变,所以不影响反应速率,故B错误;
C、反应进行4s时,Y的转化的物质的量为0.16mol-0.10mol=0.06mol,计算出X的转化的物质的量为0.06mol×2=0.12mol,再根据转化率=×100%计算得X的转化率为×100%=75%;故C正确;
D、反应达到平衡时,Y转化的物质的量为0.16mol-0.09mol=0.07mol,则X的转化的物质的量为0.07mol×2=0.14mol,所以平衡时X的物质的量为0.6mol-0.14mol=0.02mol,根据c=求得X的物质的量浓度为=0.002mol•L-1;故D错误;
故选C。2、A【分析】【详解】
A.图表数据可知,甲容器中达到平衡时间短,反应的温度高T1>T2;A错误;
B.图表数据可知;甲容器中达到平衡时间短,反应的温度高,升温平衡向吸热反应方向进行,甲中平衡时氧气的物质的量小于乙容器,则该反应△H<0,B正确;
C.对于甲容器,发生反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),反应达到平衡时n(O2)=0.8mol,n(N2O5)=n(O2)=0.8mol,反应消耗n(O3)=0.8mol,消耗n(NO2)=2×0.8mol=1.6mol,所以平衡时n(NO2)=2.0mol-1.6mol=0.4mol,n(O3)=1.0mol-0.8mol=0.2mol,反应容器的容积是1L,所以各种物质的平衡时的物质的量为物质的平衡浓度,则该反应的化学平衡常数K==20;C正确;
D.乙容器中,0~3s内的平均反应速率v(NO2)=2v(O2)=2×=0.20mol/(L·s);D正确;
答案选A。3、C【分析】【详解】
A.在等温、等压条件下,平衡后t时刻充入正反应速率增大,逆反应速率减小,最后重新达到平衡状态,A正确;
B.和在体积为的密闭容器中发生反应,起始时与的体积比为的体积分数为50%,设反应过程中消耗则有三段式:
则平衡时的体积分数为所以在反应过程中的体积分数不变;B正确;
C.根据先拐先平数值大的原则,温度:温度高时的体积分数小;说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,C错误;
D.由图可知,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,压强越大,A的转化率越大,说明增大压强,平衡正向移动,正反应方向为气体体积减少的方向,则D正确;
答案选C。4、A【分析】【详解】
A.加NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡逆向移动,故A选项正确。
B.加硫酸,会溶液中的氢氧根反应,使平衡正向移动,故B选项错误。
C.加水;电离平衡正向移动,故C选项错误。
D.氨水的电离过程吸热;加热使反应正向进行,故D选项错误。
故答案选A。5、C【分析】【详解】
A.由电离常数Ka的关系可知,1.8×10-5>4.9×10-10>7.1×10-15,则酸性CH3COOH>HCN>HS-,显然等浓度时Na2S的水解程度最大,其溶液的pH最大,则等物质的量浓度的各溶液pH关系为pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa);故A错误;
B.溶液中的电荷守恒:C(H+)+c(Na+)=c(CN-)+C(OH-),已知c(Na+)>c(CN-),可知c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,则a可以小于或等于b;故B错误;
C.根据溶液中的电荷守恒,可知NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);故C正确;
D.25℃时,某浓度的HCN溶液的pH=d,则其中c(OH-)=10d-14mol/L;故D错误;
故答案选C。
【点睛】
明确溶液中的溶质及酸性强弱的比较、电荷守恒是解答本题的关键,A是学生解答的易错点。6、B【分析】【分析】
由图可知,新型液硫二次电池放电时,电池左侧为负极,S2-在负极上放电发生氧化反应生成S22-,电极反应式为2S2-—2e-=S22-,电池右侧为正极,I3-在正极上放电发生还原反应生成I-,电极反应式为I3-+2e-=3I-;充电时,原电池的负极为电解池的阴极,正极为阳极。
【详解】
A项、放电时,电池左侧为负极,S2-在负极上放电发生氧化反应生成S22-;故A正确;
B项、充电时,阳离子向阴极移动,电池左侧为阴极,K+经交换膜向左侧移动;故B错误;
C项、放电时,电池右侧为正极,I3-在正极上放电发生还原反应生成I-,电极反应为I3-+2e-=3I-;故C正确;
D项、放电时电池的总反应为2S2-+I3-=S22-+3I-,则充电时电池的总反应为S22-+3I-2S2-+I3-;故D正确。
故选B。
【点睛】
本题考查新型二次电池,注意把握原电池的工作原理和电极反应的判断,掌握放电和充电的联系是解答关键。二、填空题(共8题,共16分)7、略
【分析】【详解】
(一)已知①H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ•mol-1,②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1,③4NO(g)+6H2O(g)4NH3(g)+5O2(g)△H=+l025kJ•mol-1,根据盖斯定律,将①×6-②×2-③得:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)△H=(-44kJ•mol-1)×6-(+180.5kJ•mol-1)×2-(+l025kJ•mol-1)=-1650kJ/mol,故答案为4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)△H=-1650kJ/mol;
(二)(1)A.及时分离出NH3;减小了氨气的浓度,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,不选;B.使用铁触媒做催化剂,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,选;C.正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于氨的合成,反应温度控制在500℃左右是提高反应速率和催化剂的活性,不能用勒夏特列原理解释,选;D.该反应属于气体体积减小的反应,增大压强有利于平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,不选;故选BC;
(2)A.单位时间内,有3molH-H生成的同时必定6mdN-H断裂,不能说明反应达到平衡状态,错误;B.根据方程式,起始是N2和H2的物质的量之比等于化学计量数之比,反应过程中N2和H2的物质的量之比始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态C.反应后,气体的物质的量减小,质量不变,因此达到平衡状态时,混合气体的平均相对分子质量变大,正确;D.达到平衡状态后,再充入2molNH3,相当于增大压强,平衡正向移动,重新达到平衡后,N2的体积分数变小;正确;故选CD;
(三)分析图象变化可知:在投料比一定时,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的氢气的转化率依次降低,因此压强依次减小,故P1>P2>P3;设起始量氢气为x,氮气物质的量为y;根据题意和图像,N2的转化率为50%,H2的转化率为60%;
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)yx0.5y0.6x则0.5y:0.6x=1:3,解得=即X=故答案为P1>P2>P3;
(四)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始(mol)130
反应x3x2x
平衡1-x3-3x2x
则×100%=20%,解得x=mol,NH3的物质的量分数为÷=20%,N2的物质的量分数为20%,H2的物质的量分数为60%,平衡常数Kp=故答案为
(五)根据总反应:8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,阳极发生氧化反应,一氧化氮失去电子生成硝酸根离子,电极反应式为NO+2H2O-3e-=4H++NO3-,故答案为NO+2H2O-3e-=4H++NO3-。【解析】4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)△H=-1650kJ/molBCCDP1>P2>P32∶5NO+2H2O-3e-=4H++NO3-8、略
【分析】【分析】
(1)根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可计算得到N≡N的键能;
(2)①化学方程式中;化学计量数之比等于各个物质的量的变化量之比;
②根据化反应速率来计算化学反应速率;
(3)根据化学反应中的三段式进行计算;
(4)根据化学平衡状态的特征判断;当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度;百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化。解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态,以此解答该题。
【详解】
(1)设N≡N的键能为xkJ/mol,根据题意写出热化学方程式ΔH=-46kJ/mol;根据反应热等于反应物键能总和与生成物键能总和之差可得:
解得x=946,因此N≡N的键能为946kJ/mol;
故答案为:946kJ/mol。
(2)①根据图示内容可知;X和Y是反应物,Z是生成物,X;Y、Z的变化量之比是0.3:0.1:0.2=3:1:2,因此反应的化学方程式为:
3X+Y⇌2Z;
故答案为:3X+Y⇌2Z;
②反应开始至2min;以气体X表示的平均反应速率为:v=0.3mol÷10L÷2min=0.015mol/(L•min);
故答案为:0.015mol/(L•min);
(3)设Y的变化量是xmol,
当n(X)=n(Y)=2n(Z)时,可得:a-3x=b-x=4x,则a=7x,b=5x,所以原混合气体中a:b=7:5;
故答案为:7:5;
(4)①对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),a.混合气体的压强不再发生变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故a正确;b.该反应中混合气体的密度一直不变,故b错误;c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故c正确;d.SO2、O2和SO3均为无色;混合气体的颜色一直不变,故d错误;
故选:ac;
②对于反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g),a.该反应中混合气体的压强一直不变,故a错误;b.该反应中混合气体的密度一直不变,故b错误;c.该反应中混合气体的平均相对分子质量一直不变;故c错误;d.混合气体的颜色不再发生变化,说明碘蒸气的浓度不变,反应达平衡状态,故d正确;
故选:d;
③对于反应A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g),a.该反应中混合气体的压强一直不变,故a错误;b.混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故b正确;c.混合气体的平均相对分子质量不变;说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故c正确;d.由于B;C、D三种气体的颜色未知,因此混合气体的颜色一直不变无法判断是否达平衡状态,故d错误;
故选:bc。
【点睛】
本题考查了化学平衡的计算,涉及化学反应速率的计算以及平衡状态的判断,明确化学反应速率与化学计量数的关系为解答关键,注意掌握化学平衡图象的分析方法,试题培养了学生的灵活应用能力,题目难度中等。【解析】946kJ/mol;3X+Y⇌2Z;0.015mol/(L•min);7:5;ac;d;bc。9、略
【分析】【分析】
根据“先拐先平”判断:p2>p1,t1>t2。p2>p1,增大压强,A的转化率减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动;t1>t2;温度升高,A的百分含量减小,说明平衡正向移动,△H>0。
【详解】
(1)由图像可知时p2先达到平衡,说明p2压强较大,反应速率较大,则压强p1比p2小,故答案为:p1<p2;
(2)增大压强,A的转化率减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则(a+b)比(c+d)小,故答案为:a+b<c+d;
(3)由图象可知t1℃时先达到平衡,温度较高,则温度t1℃比t2℃高,故答案为:t1℃>t2℃;
(4)温度升高,A的百分含量减小,说明平衡正向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,故答案为:吸热。【解析】①.p1<p2②.(a+b)<(c+d)③.t1℃>t2℃④.吸热10、略
【分析】【详解】
(1)反应Ⅰ是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,A的转化率越大;在同一个温度下,p2时A的转化率大于p1时的转化率,可知,p2>p1;在同一压强下,随着温度的升高,A的转化率减小,说明升高温度,平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;
(2)温度越高,化学反应速率越快,达到平衡需要的时间越短,根据图像,T1温度下,化学反应速率快,则T1>T2;根据图像,可知温度升高,C的物质的量减小,说明升高温度,平衡逆向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;
(3)当n(B)起始相同时,可知C在T1时的体积分数大于在T2时的体积分数,若T2>T1,升高温度,C的体积分数增加,平衡正向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则ΔH>0;若T2<T1,升高温度,C的体积分数增减小,平衡逆向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,正反应为放热反应,则ΔH<0;
(4)若T2>T1,升高温度,A的转化率增加,平衡正向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则ΔH>0;若T2<T1,升高温度,A的转化率减小,平衡逆向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,正反应为放热反应,则ΔH<0。【解析】①.>②.<③.>④.<⑤.>(或<)⑥.>(或<)⑦.>(或<)⑧.>(或<)11、略
【分析】【分析】
(1)混合气体总的物质的量不变,根据平衡时HI的体积分数计算根据方程式知道转化的碘的物质的量,进而计算平衡时碘的物质的量,再根据计算;
(2)由图可知;改变条件平衡不移动,甲的速率增大;乙的速率降低,据此结合外界条件对反应速率与平衡移动的影响判断。
【详解】
混合气体总的物质的量不变,平衡时,由方程式可以知道,转化的碘的物质的量=平衡时碘的物质的量=1mol-0.9mol=0.1mol,平衡时,I2(g)的物质的量浓度为故答案为:0.02mol/L。
(2)由图可以知道;改变条件平衡不移动,甲的速率增大;乙的速率降低;
①恒容条件下;升高温度,平衡向逆反应移动;
②恒容条件下;降低温度,平衡向正反应方向移动;
③恒温条件下;缩小反应容器体积,压强增大,平衡不移动,反应速率增大;
④恒温条件下;扩大反应容器体积,压强减小,平衡不移动,反应速率减小;
⑤恒温恒容条件下;加入适当催化剂,平衡不移动,反应速率增大;
故甲条件可能是③⑤,乙条件可能是④,故答案为:③⑤;④。【解析】①.0.02mol/L②.③⑤③.④12、略
【分析】【详解】
(1)①C(s)+CO2(g)2CO(g)H1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H2;
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H3;
化学平衡常数等于生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,固体不计入平衡常数表达式,反应③的平衡常数表达式为K=根据盖斯定律①+②得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H3=△H1+△H2;
(2)根据不同温度下反应②的平衡常数可知,升高温度,平衡常数减小,则△H2<0;
在500℃时,把等物质的量浓度的CO和H2O(g)充入反应容器,达到平衡时c(CO)=0.005mol/L、c(H2)=0.015mol/L,则CO浓度降低0.015mol/L,CO的初始浓度是0.02mol/L,CO的平衡转化率为
(3)2NO2(g)N2O4(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,N2O4的体积分数减小,则T12;增大压强,平衡向正反应方向移动;正反应放热,B点的温度小于C点,所以平衡常数B>C。【解析】K=△H1+△H2=△H3或△H2=△H3-△H1,或△H1=△H3-△H2<75%<正反应方向>13、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)难溶物溶度积常数小的先沉淀,根据溶度积常数相对大小知,Mg3(PO4)2先生成沉淀,当溶液中C(Mg2+)=10-5mol/L时,认为镁离子完全沉淀,则溶液中的磷酸根浓度为C2(PO43-)===6.0×10-14,所以c(Ca2+)==10-4.故答案为Mg3(PO4)2;10-4;
(2)①化学反应的速率与反应物的接触面积有关;毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,可以增大反应物的接触面积,增大反应速率,故答案为增大接触面积从而使反应速率加快;
②根据流程图和表中数据可知:Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,加入氨水,调pH为8,Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,Fe3+完全沉淀,滤渣1为Fe(OH)3,加入氢氧化钠调节PH=12.5,Ca2+完全沉淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2,溶液中主要含Ca2+、Ba2+,Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,易形成CaC2O4沉淀,加入H2C2O4时应避免过量,防止CaC2O4沉淀完全后,过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少,故答案为Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀;产品的产量减少;
(3)由图示可知,在该条件下,CaSO4饱和溶液中,c(Ca2+)=c(SO42-)=3.0×10-3mol/L,Ksp(CaSO4)=9.0×10-6.当向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol/L的Na2SO4溶液后;
混合液中c(Ca2+)==6.0×10-4mol/L;
c(SO42-)==8.6×10-3mol/L;
溶液中c(Ca2+)•c(SO42-)=5.16×10-6<Ksp(CaSO4)=9.0×10-6;所以混合液中无沉淀析出,最终溶液中硫酸根离子浓度增大;故选D。
【考点定位】考查难溶物的溶解平衡;物质的分离和提纯。
【名师点晴】本题考查了实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的设计方法,侧重考查影响反应速率的因素、实验基本操作、沉淀溶解平衡的应用等知识,实验步骤结合物质的性质分析是解答的关键。制备BaCl2•2H2O的流程:毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),加盐酸溶解,碳酸钡和盐酸反应:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,加入氨水,调pH为8,Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,只有Fe3+完全沉淀,滤渣1为Fe(OH)3,溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+,加入氢氧化钠调节PH=12.5,Ca2+完全沉淀时的pH为13.9,Mg2+完全沉淀时的pH为11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;溶液中主要含Ca2+、Ba2+,加入H2C2O4,得到CaC2O4↓,除去Ca2+,蒸发浓缩冷却结晶得到BaCl2•2H2O。【解析】(1)Mg3(PO4)2,c=10-4mol/L
(2)①可以增大反应物的接触面积,增大反应速率;②Fe3+;Mg(OH)2,Ca(OH)2;会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量会减少;(3)D。14、略
【分析】【分析】
①是氯化银自身溶解电离出银离子;②③④都会抑制氯化银的溶解,但②中银离子浓度很大。
【详解】
①100mL蒸馏水,c(Ag+)=c(Cl-)=离子浓度很小;②100mL0.2mol∙L﹣1AgNO3溶液,银离子浓度等于0.2mol∙L﹣1;③100mL0.1mol∙L﹣1氯化镁溶液中氯离子浓度为0.2mol∙L﹣1,对AgCl在水中溶解起抑制作用,银离子浓度较小;④100mL0.1mol∙L﹣1氯化钠溶液中氯离子浓度为0.1mol∙L﹣1,对AgCl在水中溶解起抑制作用,银离子浓度比③中银离子浓度大;因此充分搅拌后,相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是②①④③,故答案为:②①④③。【解析】②①④③三、判断题(共1题,共2分)15、×【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、工业流程题(共3题,共9分)16、略
【分析】【分析】
酸浸过程中,二氧化硅不反应,分离出来,Cu2S反应生成S单质,Fe2O3溶解成溶液,pH值控制在4时,Fe3+沉淀,过滤得到的滤液成分应为CuSO4和MnSO4等;加热赶氢过后,得到碱式碳酸铜,滤渣为碳酸锰,通过蒸发浓缩;冷却结晶、过滤洗涤等操作即可得到硫酸锰晶体。
(1)
实验室配置240mL4.8mol•L-1的溶液需要250mL的容量瓶和胶头滴管;故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;
(2)
为了提高浸取率可采取的措施可以粉碎矿石增大接触面积;加热、搅拌等。故答案为:粉碎矿石(或加热或者搅拌);
(3)
由题目可知,MnO2具有氧化性,且Cu2S与MnO2在H2SO4浸泡的条件下生成了S,CuSO4和MnSO4,故根据氧化还原反应配平,可得到Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O;故答案为:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O;
(4)
根据提示Fe3+的pH沉淀范围:1.5~3.2可知当PH=4时,Fe3+会水解生成氢氧化铁沉淀;故答案为:使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀;
(5)
本流程中NH4HCO3和氨水的混合物使锰离子沉淀,反应离子方程式为:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O;故答案为:Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O;
(6)
MnCO3先加稀硫酸溶解;在经过加热浓缩;冷却结晶即可得硫酸锰晶体,故答案为:加热浓缩、冷却结晶;
(7)
工艺流程中,加入了氨水,最后又得到了氨气,NH3可循环使用,故答案为NH3。【解析】(1)250mL容量瓶;胶头滴管。
(2)粉碎矿石(或加热或者搅拌)
(3)Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O
(4)使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀。
(5)Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O
(6)加热浓缩;冷却结晶。
(7)NH317、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、MgO,滤液中成分是Na2CrO4、NaAlO2;向滤液中加入醋酸并调节溶液的pH为7~8,使偏铝酸盐完全转化为Al(OH)3沉淀,然后采用过滤方法除去氢氧化铝沉淀,所以操作II是过滤,得到的Y为Al(OH)3,继续调节溶液的pH为小于5,使转化为最后向所得溶液中加入氯化钾,生成溶解度极小的K2Cr2O7;蒸发浓缩;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品,据此分析作答。
【详解】
(1)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,加水溶解,过滤得到不溶于水的固体X为Fe2O3;MgO;
(2)调节溶液的pH为7~8时,醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀,反应为:
(3)酸化可使转化为所以在酸性条件下与H+离子反应生成该反应为可逆反应,反应的离子方程式为
(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;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体;
(5)根据过氧化铬的结构简式可知一个铬与五个氧形成形成六个铬氧极性共价键,其中有两对氧原子形成过氧键,过氧键中氧元素为-1价,形成Cr=O键的氧原子呈-2价,过氧化氢与K2Cr2O7在酸性溶液中发生反应生成CrO5和水,根据元素守恒可得离子反应为由于过氧化氢中的过氧键形成了CrO5中的过氧键;所以该反应过程中没有元素化合价发生
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