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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年华师大版选择性必修1化学上册月考试卷747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8题,共16分)1、已知25℃时某一元酸HA的电离平衡常数Ka=1×10-4,则对于此温度下1mol·L-1的HA溶液,下列说法中不正确的是A.该酸的电离度为0.01B.该溶液的pH=4C.c(HA)+c(A-)=1mol·L-1D.保持温度不变,向该酸溶液中加入少量水,增大2、硼化钒(VB2)空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如图,该电池工作时发生的反应为:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。下列说法不正确的是()
A.电极a为电池正极B.电池工作过程中,电极a附近区域pH减小C.图中选择性透过膜为阴离子透过膜D.VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O3、如图是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源;可给二次电池充电,下列说法错误的是。
A.透过质子交换膜由左向右移动B.需要充电的二次电池的负极与相连接C.极电极反应式:D.若消耗了则转移了电子4、在二氧化碳加氢制甲醇的反应体系中;主要发生反应的热化学方程式为。
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)∆H1=-49.5kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)∆H2
反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)∆H3=40.9kJ·mol-1
在体积为1L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,发生上述反应,CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。下列说法正确的是。
A.∆H2=90.4kJ·mol-1B.在某温度下,平衡时容器中CH3OH(g)为0.3mol,CO(g)为0.3mol,则反应Ⅲ的平衡常数为0.25C.压强p1、p2、p3由小到大的顺序为p1<p2<p3D.高温、高压一定有利于提高CO2的平衡转化率5、在下,已知水的离子积下列说法中正确的是()A.的硫酸溶液的B.的氢氧化钠溶液的C.的硫酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液的为6,溶液显酸性D.完全中和的硫酸溶液需要的溶液6、下列关于钢铁腐蚀的叙述不正确的是A.钢铁在潮湿的空气中易腐蚀B.钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀C.腐蚀使钢铁色泽、外形等发生变化D.一般情况下,温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显7、常温下,NH3·H2O电离常数为1.8×10-5,二元酸亚磷酸(H3PO3)的电离常数Ka1=6.2×10-2,Ka2=2×10-7。若温度均为常温且忽略反应过程中的温度变化,下列说法正确的是A.NaH2PO3溶液中,2c(HPO)+c(OH-)=c(H3PO3)+c(H+)B.向10mL1mol·Lˉ1的氨水中滴加等浓度的H3PO3溶液,加入5mLH3PO3溶液时,水的电离程度达到最大值C.(NH4)2SO4溶液中,c(NH)>c(SO)>c(NH3·H2O)>c(H+)>c(OH-)D.(NH4)2HPO3属于正盐,其水溶液显酸性8、在一固定体积密闭容器中,加入2molA和1molB发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)达到平衡时C浓度为1.2mol/L。若维持容器体积和温度不变,按下列方法改变起始物质,达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L的是A.4molA+2molBB.3molC+1molD+lmolBC.3molC+0.8molDD.1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molD评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)9、我国科学家研究出一种钠离子可充电电池的工作示意图如下;该电池主要依靠钠离子在两极之间移动来工作,工作原理示意图如下:
其中代表没参与反应的-COONa,代表没参与反应的-ONa.下列有关说法错误的是A.放电时,b极为正极B.充电时,钠离子由b极向a极移动C.充电时,阴极发生反应为D.若电池充满电时a、b两极室质量相等,则放电过程中转移0.3mol电子时,两极质量差为6.9g10、如图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣192kJ•mol﹣1.向M、N中都通入xmolN2和ymolH2的混合气体;初始M;N容积相同,保持温度不变.下列说法正确的是。
A.若x:y=1;2,则平衡时,M中的转化率:N2>H2B.若x:y=1:3,当M中放出热量172.8kJ时,N2的转化率为90%C.若x=1,y=3,则达到平衡时反应物的转化率N>MD.平衡时N2气体在两容器中体积分数可能相等11、反应经B的浓度减少对该反应速率的表示,下列说法正确的是A.用A表示的反应速率是B.用C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1C.在末,用B表示的反应速率是D.在内用B表示的反应速率逐渐减小,用C表示的反应速率逐渐增大12、根据如图能量关系示意图;下列说法正确的是。
A.1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJB.反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的总能量小于反应物的总能量C.由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为10.1kJ·mol-113、常温下,向一定浓度溶液中加入KOH固体,保持溶液体积和温度不变,测得pH与[X为]的变化关系如图所示。下列说法正确的是。
A.曲线M表示B.常温下,C.a点溶液中:D.b点溶液中:14、室温下,向二元弱酸()溶液中滴加溶液,混合溶液中含组分的物质的量分数与的关系如图所示。
下列说法错误的是A.曲线②代表与的关系B.的溶液中:C.室温下,的D.溶液中离子浓度由大到小的顺序是15、设为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述不正确的是A.浓硝酸热分解生成共23g,转移电子数为B.10g乙醇水溶液中所含氧原子数为C.溶液中,阴离子总数小于D.向100mL醋酸溶液中加入固体至溶液刚好为中性,溶液中醋酸分子数为16、一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡;下列说法正确的是。
。容器。
温度/K
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0.20
0.10
0
0.025
A.该反应的正反应放热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)17、Ⅰ.燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注;其工作原理如图所示:
电池工作时,A极区NaOH浓度不变,则离子交换膜为___________(填"阳离子交换膜"或"阴离子交换膜");电极B的电极反应式为___________;电池工作时参加反应的=___________(整数比)。
Ⅱ.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性;可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,弃去浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计的装置示意图如图所示。
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的___________(填选项字母)。
a.H2SO4b.CH3CH2OHc.Na2SO4d.NaOH
(2)电解过程中,电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个为2H2O-4e-=O2↑+4H+,则另一个电极反应式为___________。
(3)熔融盐燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,惰性材料为电极,正极的电极反应式为___________。
(4)实验过程中,若在阴极产生了44.8L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗标准状况下的CH4体积___________L。18、近年来,由CO2催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注.该方法既可解决CO2废气的利用问题,又可开发生产甲醇的新途径,具有良好的应用前景.已知4.4gCO2气体与H2经催化加氢生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95kJ的能量.
(1)该反应的热化学方程式为:_____.
(2)在270℃、8MPa和适当催化剂的条件下,CO2的转化率达到22%,则4.48m3(已折合为标准状况)的CO2能合成CH3OH气体的物质的量是______,此过程中能放出热量_____kJ.
(3)又已知H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44kJ/mol,则22gCO2气体与H2反应生成CH3OH气体和液态水时放出热量为______.19、已知NO2和N2O4可以相互转化:现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭玻璃容器中;反应物浓度随时间变化关系如下图。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变。
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变。
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变。
D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变。
(2)反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是____________________________________(用文字表达);
(3)若要准确测定NO2相对分子质量,应采取的有效措施是_________(填字母序号)
A.升高温度;降低压强B.降低温度,升高压强。
C.降低温度;降低压强D.升高温度,升高压强。
(4)根据图像,计算反应在该温度下的平衡常数K=________
(5)现用3.2gCu与足量的浓HNO3反应,制得1.68LN2O4和NO2的混合气体(体积以标况折算),则含有NO2的物质的量为____,化学反应__________(填向逆方向进行、向正方向进行、已达平衡)(温度不变)。20、雾霾由多种污染物形成,包含颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染问题中有着重要的作用。
(1)研究发现利用NH3可除去硝酸工业尾气中的NO。NH3与NO的物质的量之比分别为1:2;1:1.5、3:1时;NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。
①曲线c对应的NH3与NO的物质的量之比是_______,其理由是_______。
②曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg/m3,若从X点到Y点经过20s,则该时间段内NO的脱除速率为_______mg/(m3.s)。
(2)若反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(NO)。c2(CO);v逆=k逆c(N2)·c2(CO2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。一定温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molNO和4molCO发生上述反应,测得CO和CO2的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①a点时,v正:v逆=_______。
②测得平衡时体系压强为p,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,则平衡常数Kp=_______(用含p的式子表示)。
(3)某研究小组探究该反应中催化剂对脱氨率(NO的转化率)的影响。将等物质的量的NO和CO以一定的流速分别通过催化剂a、b,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。相同时间、不同温度下测得使用催化剂a时脱氮率与温度的关系如图中曲线I所示。已知催化效率b>a,催化剂b的活性在450℃时最大(未达平衡)。请在图中画出使用催化剂b时所对应的曲线(从300℃开始画)_______。
21、(1)氢氧燃料电池的工作原理如图所示。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。试回答下列问题:
碱式电池的电极反应:负极:___;正极:___。
(2)已知铅蓄电池放电的总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(原电池)。
写出放电负极的电极反应式为___,充电时负极与外接电源的___极相连。(填“正”或“负”)22、已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H=-571.6kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g)∆H=-393.5kJ/mol
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)∆H=+131.5kJ/mol
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是___(填序号).
(2)2gH2完全燃烧生成液态水,放出的热量为___。
(3)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为___。生成的NO可被继续氧化成NO2,从而制成硝酸。把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中,充分反应后剩余固体1.6g,产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若不考虑N2O4的存在,则原HNO3溶液的物质的量溶液的物质的量浓度是__。23、请回答:
(1)H2O2的电子式___________。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由_______。
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式_______。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
()MnO+()C2O+______=()Mn2++()CO2↑+________24、沉淀溶解平衡在生产;科研和环保等领域有着许多应用。
(1)除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子,可向溶液中加入Cu(OH)2,调节溶液的PH,铁离子就会全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。
已知:常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小等于1×10-5mol•L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1,通过计算确定应调节溶液的pH范围是______。(已知lg5=0.7)
(2)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化;某同学查阅资料并设计如下实验。
资料:AgSCN是白色沉淀;相同温度下,溶解度AgSCN>AgI
。操作步骤。
现象。
步骤1:向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L-1KSCN溶液;静置。
出现白色沉淀。
步骤2:取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液。
溶液变为红色。
步骤3:向步骤2的溶液中继续加入5滴3mol·L-1AgNO3溶液。
现象a;溶液红色变浅。
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol·L-1KI溶液。
出现黄色沉淀。
①写出步骤2中溶液变为红色的离子方程式:____________________。
②步骤3中现象a是____________________________。
③用化学平衡原理解释步骤4中的实验现象:_________________________________。评卷人得分四、实验题(共2题,共16分)25、用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验;请回答下列问题:
(1)取溶液与溶液在小烧杯中进行中和反应,三次实验温度平均升高已知中和后生成的溶液的比热容为溶液的密度均为1g/cm3,通过计算可得生成时放出的热量为__________(保留小数点后一位)
(2)上述实验数值结果与有偏差,产生此偏差的原因可能是__________(填字母序号)。
a.实验装置保温;隔热效果差。
b.用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度。
c.一次性把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中。
(3)实验中若改用溶液与溶液进行反应,与上述实验相比,通过计算可得生成时所放出的热量__________(填“相等”、“不相等”)。若用醋酸代替溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会填__________“偏大”、“偏小”、“不受影响”。26、用盐酸与溶液;在如图所示的装置中测定强酸与强碱反应的反应热,实验数据见下表:
起始温度/终止温度//温度差
(t2−t1)/平均值29.529.8
(1)在该实验中,环形玻璃搅拌棒的运动方向是_______(填字母)。A.上下运动B.左右运动C.顺时针运动D.逆时针运动(2)加入溶液的正确操作是_______(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入B.一次迅速加入C.分三次加入。
(3)某同学实验记录的数据如上表所示,其中记录的终止温度是指_______温度。
(4)中和后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),为了计算方便,近似地认为该实验所用的酸、碱溶液的密度和比热容与水相同,并忽略实验装置的比热容,已知反应过程中放出的热量Q可用公式计算,试计算该实验所测反应热为_______(结果保留一位小数)。评卷人得分五、工业流程题(共4题,共36分)27、在钢中加入一定量的钒,就能使钢的硬度、耐腐蚀性大增。工业上以富钒炉渣(主要成分为和等)为原料提取五氧化二钒的工艺流程如下:
(1)在第—步操作焙烧过程中转化为可溶性该反应的化学方程式为___________。
(2)焙烧炉中可用代替NaCl与富钒炉渣焙烧制得偏钒酸钠。用代替NaCl的优点是___________。
(3)以上流程中应用过滤操作的有___________,在第三步操作后加入氯化铵得到偏钒酸铵为使钒元素的沉降率达到98%,要加入较多的从平衡角度分析原因___________。
(4)产品纯度测定:将mg产品溶于足量稀硫酸配成溶液。取20.00mL该溶液于锥形瓶中,用标准溶液进行滴定;经过三次滴定,达到滴定终点时平均消耗标准溶液的体积为20.00mL。
资料:钒的盐类的颜色五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。这些色彩缤纷的钒的化合物,常被制成鲜艳的颜料。如:溶液为黄色,溶液为蓝色;而五氧化二钒则是红色的。
①完成下列滴定过程的离子方程式。_____________
②该滴定实验不需要另外加入指示剂,达到滴定终点的现象是___________。
③产品的纯度为___________。(用质量分数表示)已知相对分子质量:28、一种由富锰渣(含2MnO·SiO2、3MnO·Al2O3·3SiO2、FeO及重金属盐等)制备高纯MnCl2的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“浸取”时的温度与四种元素的浸取率如图所示。
①工艺上控制75℃的主要原因是________________。
②铁和铝的浸出率从72℃明显下降的可能原因是_____________。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_____________。
(3)通过调整pH可以“除铁和铝”。常温下,三种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全(使其浓度小于1×10-6mol/L)的部分数据如下表:。Mn(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3开始沉淀pH7.12.24.1沉淀完全pH10.83.5?
Al(OH)3沉淀完全的pH为________{已知Ksp[Al(OH)3]=1×10-33};“调pH”时,应将溶液pH调整的范围是__________。
(4)“除重金属”时,发生反应Hg2++MnSHgS+M2+,其平衡常数K=___________[已知溶度积常数Ksp(HgS)=1.6×10-52,Ksp(MnS)=2.5×10-10;答案保留三位有效数学]。
(5)“步骤X”包含的操作有蒸发浓缩、__________、洗涤、干燥等。29、利用钒钛磁铁矿冶炼后产生的钒渣(主要含及少量可溶性磷酸盐)生产的工艺流程如下;回答下列问题:
已知:可与组成的混合钠盐在高温下反应,并转化为等可溶性钠盐。
(1)焙烧Ⅰ包括氧化和钠化成盐两个过程,氧化的目的是获得写出氧化过程中发生反应的化学方程式___________;废渣Ⅰ的主要成分是___________。
(2)精制Ⅰ加入后,写出相关的离子反应方程式:___________,___________。(结果不用化简)[已知]
(3)精制Ⅱ中加入溶液除去磷酸盐,过小时影响除磷效果的原因是___________;过大时,沉淀盘增大的原因是___________。
(4)沉钒所得沉淀需进行洗涤,洗涤时除去的阴离子主要是___________。在500℃时焙烧脱氨制得产品,反应方程式为但脱氨过程中,部分会被转化成反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为该反应的化学方程式为___________。30、高磷镍铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷镍铁(主要含Ni、Fe、P,还含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)为原料生产疏酸镍晶体(NiSO4•6H2O)的工艺流程如图:
已知:电解时,选用2mol·L-1硫酸溶液为电解液。
回答下列问题:
(1)先将高磷镍铁制成电极板,“电解”时,该电极板作____极;阴极产物主要为____,此外,溶液中的Cu2+有部分在阴极放电。
(2)“除铁磷”时,溶液中Fe2+先被氧化为Fe3+,该过程发生反应的离子方程式为____;再加入Na2CO3调pH=2;并将溶液加热至50℃,形成铁;磷共沉淀。
(3)“滤渣2”的主要成分为ZnS和____(填化学式)。
(4)“沉镍”时,为确保镍沉淀完全,理论上应调节溶液pH≥____(已知:25℃时,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15;lg2=0.3;当溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时;可认为该离子沉淀完全)。
(5)“母液”中的溶质主要有____、____(填化学式)。
(6)硫代硫酸镍(NiS2O3)在冶金工业中有广泛应用。向上述流程制得的NiSO4溶液中加入BaS2O3固体,充分反应后,过滤得到NiS2O3溶液;再向该溶液加入无水乙醇,析出NiS2O3晶体(已知:25℃时,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、Ksp(BaS2O3)=1.6×10-5)。
①生成NiS2O3的化学方程式为____;该反应可以进行得较完全,结合相关数据说明理由:____。
②加入无水乙醇有利于NiS2O3晶体析出,其原因是____。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
A.HA的电离平衡常数为Ka=且c(H+)=c(A-),代入数据计算可得c(H+)=0.01mol∙L-1,该酸的电离度==0.01;故A项正确;
B.c(H+)=0.01mol∙L-1;溶液的pH为2,故B项错误;
C.由A原子守恒可知等式成立;故C项正确;
D.保持温度不变,向该酸溶液中加入少量水,c(H+)减小,Ka不变,所以增大;故D项正确;
故答案为B。2、B【分析】【分析】
根据题中硼化钒(VB2)空气电池可知;本题考查燃料电池,运用原电池原理和氧化还原反应知识分析。
【详解】
A.硼化帆一空气燃料电池中,VB2在负极失电子;氧气在正极上得电子,所以a为正极,A项正确;
B.硼化钒-空气燃料电池中;氧气在a极上得电子,氧气得电子生成氢氧根离子,所以a电极附近溶液pH增大,B项错误;
C.氧气在正极上得电子生成OH-,OH-通过选择性透过膜向负极移动;所以图中选择性透过膜应只允许阴离子通过,C项正确;
D.负极上是VB2失电子发生氧化反应,则VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O;D项正确。
答案选B。
【点睛】
燃料电池正负极判断:燃料电池中氧气做正极,燃料做负极。3、B【分析】【分析】
由图可知;该装置放电时,氧气在N电极得电子,N极为原电池正极,M极为原电池负极。
【详解】
A.H+为阳离子,原电池中阳离子向正极迁移,则透过质子交换膜由左向右移动;A正确;
B.需要充电的二次电池的负极在充电时要发生还原反应;即为阴极,则连接电源的负极,所以与M相连接,B错误;
C.M极为负极,乙二胺在负极失电子转化为环境友好物质,即氮气、二氧化碳,由图可知还产生氢离子,因此极电极反应式:C正确;
D.氧气在正极得电子,氧元素由0价降低为-2价,则若消耗了则转移了0.1mol×2×2=电子;D正确。
答案选B。4、B【分析】【详解】
A.由盖斯定律:反应I-反应III得到反应II,∆H2=∆H1-∆H3=(-49.5-40.9)kJ·mol-1=-90.4kJ·mol-1;故A错误;
B.根据C原子守恒计算O原子守恒H原子守恒由于反应III是气体体积不变的反应,可将平衡时各物质的量代入平衡常数表达式中计算:故B正确;
C.该反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,温度一定时,压强越大CO的平衡转化率越大,则p3<p2<p1;故C错误;
D.该反应是用二氧化碳加氢制甲醇,则反应I是主反应,反应I正向是气体体积减小的放热反应,高压、低温有利于平衡正向移动,能提高CO2的平衡转化率;故D错误;
故选:B。5、A【分析】【详解】
A.0.005mol∙L-1的硫酸溶液中,c(H+)=0.005mol∙L-1×2=0.01mol∙L-1;所以pH=2,A正确;
B.0.001mol∙L-1的氢氧化钠溶液中,c(H+)===10-9mol∙L-1;所以pH=9,B错误;
C.0.005mol∙L-1的硫酸溶液与0.01mol∙L-1的氢氧化钠溶液等体积混合;恰好完全反应,混合溶液显中性,pH=6,C错误;
D.pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol∙L-1,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol∙L-1,中和pH=3的硫酸溶液50mL,根据c1V1=c2V2;需要pH=11的NaOH溶液0.5mL,D错误;
答案为A。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.钢铁在潮湿的空气中易形成原电池;发生电化学腐蚀,加快腐蚀,A正确;
B.钢铁中含有Fe;C元素;可以作为两个活泼性不同的电极,在潮湿的空气中易形成原电池,发生电化学腐蚀,而不是化学腐蚀,B错误;
C.钢铁被腐蚀后生成红褐色的铁锈(Fe2O3);在外形;色泽以及机械性能等方面都将发生变化,C正确;
D.一般情况下;温度越高,反应速率越快,温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显,D正确;
综上所述答案为B。7、B【分析】【分析】
【详解】
A.NaH2PO3溶液中存在电荷守恒关系和物料守恒关系,2c(HPO)+c()+c(OH―)=c(Na+)+c(H+),c(HPO)+c()+c(H3PO3)=c(Na+),二式组合可得到c(HPO)+c(OH―)=c(H3PO3)+c(H+);A错误;
B.向10mL1mol·Lˉ1的氨水中加入5mL等浓度的H3PO3溶液时,二者恰好完全中和生成正盐(NH4)2HPO3;此时水的电离程度达到最大值,B正确;
C.(NH4)2SO4溶液中存在质子守恒关系,c(NH3·H2O)+c(OH―)=c(H+),因此c(NH3·H2O)+);C错误;
D.H3PO3是二元酸,(NH4)2HPO3属于正盐,由于NH3·H2O的电离常数大于的电离常数,根据“越弱越水解,谁强显谁性”的规律,(NH4)2HPO3水溶液显碱性;D错误;
故选B。8、D【分析】【分析】
反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)中D为固体;D的量不影响平衡;在恒温恒容下,不同途径达到平衡后,C的浓度仍为1.2mol/L,说明与原平衡为等效平衡,按化学计量数转化到方程式的左边,应该满足:n(A)=2mol;n(B)=1mol。
【详解】
A.该反应是气体体积不变的反应;压强不影响平衡,开始加入4molA+2molB,与加入2molA和1molB达平衡的平衡为等效平衡,达到平衡时C的浓度为2.4mol/L,选项A错误;
B.开始加入3molC+1molD+1molB按化学计量数转化到左边可得2molA;2molB;与开始加入2molA、2molB不等效,达到平衡时C的浓度为不是1.2mol/L,选项B错误;
C.3molC+0.8molD按化学计量数转化到左边可得1.6molA;0.8molB和0.6molC;与原反应不是等效平衡,达到平衡时C的浓度为不是1.2mol/L,选项C错误;
D.1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.3molD;按方程式的化学计量数转化到左边,可得2molA;1molB和0.2molD,D为固态,不影响平衡,则与原反应互为等效平衡,达到平衡时C的浓度为1.2mol/L,选项D正确;
答案选D。二、多选题(共8题,共16分)9、CD【分析】【分析】
由图可知,放电过程中b极物质发生还原反应;为正极,则a为负极;
【详解】
A.由分析可知,放电时,b极为正极;A正确;
B.充电时,阳离子向阴极移动,充电时a为阴极、b为阳极,则钠离子由b极向a极移动;B正确;
C.充电时a为阴极;阴极得到电子发生还原反应,反应为。
+2e-+2Na+=C错误;
D.若电池充满电时a、b两极室质量相等,根据电子转移关系可知钠离子迁移情况为,e-~Na+;则放电过程中转移0.3mol电子时,由0.3mol的钠离子发生迁移,则两极质量差为23g/mol×0.3mol×2=13.8g,D错误;
故选CD。10、CD【分析】【分析】
M容器保持恒容;N容器保持恒压,由于反应前后的气体系数和不等,所以两个平衡态也不一样。
【详解】
A.x:y=1:2,即y=2x,设反应中消耗掉amolN2;则:
故N2的转化率=a/x,H2的转化率=3a/2x,则平衡时,M中的转化率:N2<H2;故A错误;
B.题目中热化学方程式的意义:若1moN2完全反应,放热192kJ,当M中放出热量172.8kJ时,参加反应的N2的物质的量为172.8kJ×1mol/192kJ=0.9mol,故N2的转化率为0.9/x;故B错误;
C.x=1;y=3,由于反应后气体体积减小,N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡减小容器体积,压强增大,平衡正向移动,达到平衡后的转化率关系为:α(M)<α(N),故C正确;
D.要让M;N中平衡时A的体积分数一样;只能是M或N中,反应前后不论限度多少,A的体积分数始终为定值,假定反应的A为zmol,则:
故平衡时N2的体积分数(x−z)/(x+y−2z),N2的体积分数始终为定值,则x=y,即x=y时,平衡时N2气体在两容器中体积分数相等;故D正确;
故选CD。11、AB【分析】【详解】
A.经2min,B的浓度减少0.6mol/L,用B表示的反应速率v(B)==0.3mol·L-1·min-1,同一反应用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比,所以用A表示的反应速率v(A)=×0.3mol·L-1·min-1=0.4mol·L-1·min-1;故A正确;
B.同一反应用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比,由可知;B;C、D的系数之比为3∶2∶1,用B、C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1,故B正确;
C.内用B表示的化学反应速率为此反应速率为平均速率,不能计算2min末的瞬时速率,故C错误;
D.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,所以内用B和C表示的化学反应速率都逐渐减小;故D错误;
答案为AB。12、BC【分析】【分析】
【详解】
A.根据图像可知,1molC(s)与1molO2(g)的能量之和不能确定,而1molC(s)与1molO2(g)的能量之和比1molCO2(g)的能量大393.5kJ;A项错误;
B.根据图像,CO(g)和0.5molO2(g)的能量大于1molCO2(g)的总能量,故反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中;生成物的总能量小于反应物的总能量,B项正确;
C.根据图像,C(s)和1molO2(g)的能量比1molCO(g)和0.5molO2(g)的总能量高110.6kJ,则由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1;C项正确;
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为==10.1kJ·g-1;D项错误;
答案选BC。13、BD【分析】【分析】
向某浓度溶液中加入KOH固体时,由于二者发生反应,所以逐渐减少,会逐渐增大,所以图中呈上升趋势的为与pH变化关系;会逐渐增大,会逐渐减小,但是不会等于0,所以呈下降趋势且与横坐标无交点的为与pH变化关系;另一条则是与pH的变化图;以此解题。
【详解】
A.由分析可知,曲线M表示故A错误;
B.电离常数的表达式为:当pH=2.8时,与相等,即=代入可得Ka1×Ka2=(10−2.8)2=10−5.6;又当pH=4.3时,即=即Ka2=10−5.3,所以mol⋅L−1;故B正确;
C.a点溶液中由电荷守恒可知c(K+)+c(H+)=+2+c(OH−),a点=则c(K+)−c(OH−)=+2−c(H+);故C错误;
D.b点时,电荷守恒为c(K+)+c(H+)=+2+c(OH−),此时pH=4.3,即所以=所以上式变形为:c(K+)+c(H+)=3+c(OH−),c(K+)−3=c(OH−)−c(H+),因为c(OH−)<c(H+),所以c(K+)<3故D正确;
故答案选BD。
【点睛】
本题考查酸碱混合溶液的判断、离子浓度大小比较等知识,为高频考点,明确图像各点对应溶液的组成、溶液的性质及电离平衡常数的计算为解答关键,注意电荷守恒关系的应用,侧重考查学生的分析能力及灵活运用基础知识的能力,题目难度中等。14、CD【分析】【分析】
【详解】
A.当pH很小时,即未加入氢氧化钠时,溶液为二元弱酸H2RO3溶液,发生电离为:之后再加入氢氧化钠可知①②③分别代表了故A正确;
B.的溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,则正确;故B正确;
C.为二元弱酸,一般以第一步电离为主,根据图像①②交点可代表,Ka1==故C错误;
D.溶液中,会水解生和OH-,且溶液中也有水电离出来的氢氧根,故大小顺序为:故D错误;
故选CD。15、AC【分析】【详解】
的最简式均为故23g混合物中含有的“”的质量为而反应中N元素由价变为中的价,故生成“”转移个电子;故A错误;
B.乙醇水溶液中,除了乙醇外,水也含O原子,的乙醇溶液中乙醇的质量为物质的量为含O原子为水的质量为5.4g,物质的量为0.3mol,含O原子0.3mol,即此溶液中共含氧原子为0.4mol,即含0.4NA;故B正确;
C.碳酸根的水解导致阴离子个数增多,故此溶液中阴离子个数多于NA;故C错误;
D.向100mL醋酸溶液中加入固体至溶液刚好为中性,则溶液中存在电荷守恒:n(H+)+n(Na+)=n(OH-)+n(CH3COO-),溶液呈电中性,n(H+)=n(OH-),则钠离子与碳酸氢根的个数相等,可以考虑为醋酸不电离,醋酸钠不水解,则醋酸分子的物质的量为:0.1mol/L×0.1L=0.01mol,所以溶液中醋酸分子数为故D正确;
故选AC。16、AD【分析】【详解】
A、分析Ⅰ、Ⅲ中数据知反应开始时Ⅰ、Ⅲ中加入的H2;CO的浓度相同;平衡时甲醇的浓度:Ⅰ>Ⅲ,温度:Ⅰ<Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,A正确;
B;Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一;该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小,B错误;
C、Ⅰ和Ⅱ对比,Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一,该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,则Ⅱ中氢气的浓度小于Ⅰ中氢气浓度的2倍,Ⅲ和Ⅰ对比,平衡逆向移动,氢气浓度增大,故达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍;C错误;
D;温度:Ⅲ>Ⅰ;当其他条件不变时,升高温度反应速率加快,故达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大,D正确。
答案选AD。
【点睛】
解答时注意利用好放大缩小思想:该方法适用于起始投入物质的物质的量之间存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数,使起始物质的浓度相同,则在一定条件下,可建立相同的平衡态。然后在此基础上进行压缩,使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中,平衡如何移动,再依据勒夏特列原理,分析相关量的变化情况。三、填空题(共8题,共16分)17、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.据图可知电极B上N2H4被氧化为N2,所以电极B为负极,电解质溶液显碱性,所以电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O,消耗氢氧根;电极A为正极,H2O2被还原,电极反应为2H2O2+4e-=4OH-,产生氢氧根;A极区NaOH浓度不变,所以离子交换膜为阴离子交换膜,可以使OH-顺利迁移到B极区;根据电极反应可知n(N2H4):n(H2O2)=1:2,则==8:17;
Ⅱ.燃料电池中通入燃料的一极为负极;通入空气(或氧气)的一极为正极,所以左侧电解池中Fe为阳极,C为阴极;
(1)保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀时;加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的;显中性的盐,故答案为:C;
(2)活泼金属电极做电解池的阳极时,电极本身放电,电极反应还有Fe-2e-═Fe2+;
(3)燃料电池中,正极反应一定是氧气得电子的过程,该电池的电解质环境是熔融碳酸盐,所以电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO
(4)电解池中阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,阴极产生了44.8L(标准状况)即2mol的氢气产生,所以转移电子的物质的量为4mol,燃料电池的负极电极反应为CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O,当转移4mol电子时,消耗CH4(标准状况)的体积V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L。【解析】阴离子交换膜N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O8:17CFe-2e-=Fe2+O2+2CO2+4e-=2CO11.218、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)已知4.4gCO2气体与H2经催化加氢生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95kJ的能量,则1mol二氧化碳全部反应放热49.5kJ,由焓变及状态可知热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ/mol,故本题答案为:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ/mol;
(2)在270℃;8MPa和适当催化剂的条件下;物质为气体,反应的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ/mol
CO2的转化率达到22%,则4.48m3(已折合为标准状况)的CO2在合成CH3OH气体过程中转化的物质的量为=44mol;反应能放出热量44mol×49.5kJ/mol=2178kJ,故本题答案为:44mol;2178;
(3)由①CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ/mol;
②H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44kJ/mol;
结合盖斯定律可知①+②得到:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=−93.5kJ/mol;
22gCO2气体与H2反应生成CH3OH气体和液态水时放出热量为故本题答案为:46.75kJ。
【点睛】
计算反应热的解题方法与技巧:首先需要熟练掌握盖斯定律,其次,平时积累起来的计算技巧在反应热的计算中基本适用。注意遵循:质量守恒定律,能量守恒定律和盖斯定律。【解析】CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ/mol44mol217846.75kJ19、略
【分析】【详解】
(1)由图可知0−10min时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6−0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6−0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线;
由图可知,10−25min及30min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,故b;d处于化学平衡状态;
A;恒温恒容容器中;气体压强之比等于气体物质的量之比,当容器内压强不变时,即气体的物质的量不变,该反应属于气体非等体积反应,因此当容器内混合气体的压强不随时间变化而改变时,反应达到平衡状态,故A不选;
B;容器内混合气体的体积不变;质量不变所以密度不变,因此,密度不能判断平衡,故B选;
C、容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变,即NO2浓度不再变化;即该反应达到平衡状态,故C不选;
D;该反应属于气体非等体积反应;未达到平衡状态时,气体的物质的量会变化,气体总质量一定,其平均分子量不变时,即气体物质的量不变,可判断该反应达到平衡状态,故D不选;
(2)由曲线看出25min时,NO2的浓度突然增大,可知改变的条件为增大NO2的浓度;
(3)若要准确测定NO2相对分子质量,即体系中NO2百分含量越高越准确;即需要改变外界条件使平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,升温可使平衡逆向移动,该反应正向为气体体积减小的反应,减小压强,平衡逆向移动,综上所述,可采取措施为:升高温度,降低压强,答案为A;
(4)以10~25min内各物质平衡浓度计算平衡常数,根据图像可知,c(NO2)=0.6mol/L,c(N2O4)=0.4mol/L,由此计算K=
(5)3.2gCuCu与足量的浓HNO3反应,铜完全反应生成Cu(NO3)2,转移电子的物质的量×2=0.1mol,HNO3作氧化剂的部分生成NO2、N2O4,N元素化合价降低1,设n(NO2)=xmol、n(N2O4)=ymol;根据得失电子守恒,可列出方程组:
解得即含有NO2的物质的量为0.05mol;浓度熵QC=则反应向逆方向进行。【解析】①.X②.b和d③.B④.增大NO2的浓度⑤.A⑥.1.1或⑦.0.05mol⑧.向逆方向进行20、略
【分析】【详解】
(1)①已知NH3越多,则NO反应的就越多,即脱氮率就越高;NH3与NO物质的量的比值越小,脱氮率就越低;c曲线在相同温度下,脱氮率最小,故NH3与NO的物质的量比值最小;即为1:2;
②从X点到Y点经过20s,脱氮率为0.75−0.55=0.2,则NO减少的浓度为0.2×6×10-4mg/m3=1.2×10−4mg/m3,则v==1.2×10−4mg/m3÷20s=6×10−6mg/(m3.s);
(2)①a点时,c(CO)=c(CO2),反应前加入4molCO,则反应的CO为2mol,生成氮气1mol,二氧化碳2mol;恒容密闭容器的体积为1L,平衡时,c(CO)=0.8mol/L,c(CO2)=3.2mol/L;则。
K===40,则v正:v逆=×=
②Kp==
(3)已知催化效率b>a,催化剂b的活性在450℃时最大(未达平衡),则在450℃时,脱氮率达到M点,如图所示【解析】1:2相同温度下,NH3与NO物质的量的比值越小,NO脱除率就越小;6×10−621、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)氢氧燃料电池中通入氢气的一极发生氧化反应为负极,电解质溶液显碱性,氢气失电子后结合氢离子生成水,所以负极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O;通入氧气的一极为正极,氧气得电子后结合水生成氢氧根,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)放电时负极失电子发生氧化反应,根据总反应可知应是Pb被氧化,所以电极反应式为Pb+SO-2e-=PbSO4;放电时负极发生氧化反应,则充电时负极发生还原反应,所以为阴极,与外接电源的负极相连。【解析】2H2-4e-+4OH-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-Pb+SO-2e-=PbSO4负极22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据化学反应热效应,当小于0时,反应为放热反应,故上述反应中属于放热反应的是①②,故答案为:①②;(2)根据H2燃烧的热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H=-571.6kJ/mol可知:2gH2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8kJ,故答案为:285.8kJ;(3)1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68kJ的热量,根据热化学方程式书写的原则,该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H=+68kJ/mol,生成的NO可被继续氧化成NO2,从而制成硝酸。把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中,充分反应后剩余固体1.6g,由于Fe过量,故反应生成Fe(NO3)2,产生NO2和NO的混合气体0.08mol,若不考虑N2O4的存在,根据N原子守恒:n(HNO3)=2n(Fe(NO3)2)+n(NO2)+n(NO)==0.28mol,则原HNO3溶液的物质的量溶液的物质的量浓度是=7.0mol/L,故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H=+68kJ/mol;7.0mol/L。【解析】①②285.8kJN2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H=+68kJ/mol7mol/L23、略
【分析】【详解】
(1)根据共价物质的电子式的书写原则,故H2O2的电子式为:故答案为:
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,是因为金属镁能够在CO2中继续燃烧,其化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C,故答案为:2Mg+CO22MgO+C;
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,是由于AgCl沉淀转化为了AgBr,故该反应的离子方程式为:AgCl(s)+Br-(aq)=AgBr(s)+Cl-(aq),故答案为:AgCl(s)+Br-(aq)=AgBr(s)+Cl-(aq);
(4)根据氧化还原反应中电子得失总数相等,即化合价升高和降低的总数相等,采用最小公倍数法进行配平如下:Mn元素的化合价由+7价降低为+2价,C元素的化合价由+3价升高为+4价,要想使氧化剂得到电子数等于还原剂失去电子数,则高锰酸根离子系数为2,草酸根离子系数为5,依据原子个数守恒,离子反应的方程式为2+5+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:2;5;16H+;2;10;8H2O;【解析】2Mg+CO22MgO+CAgCl(s)+Br-(aq)=AgBr(s)+Cl-(aq)2516H+2108H2O24、略
【分析】【详解】
(1)残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时就认为沉淀完全,Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,c(Fe3+)×c3(OH-)=8.0×10-38;c3(OH-)==8.0×10-33;
求得c(OH-)=2×10-11mol/L,c(H+)=5×10-4mol/L;溶液pH=3.3;
Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,溶液中CuSO4的浓度为3.0mol/L,c(Cu2+)=3.0mol/L;
依据溶度积常数c(Cu2+)×c2(OH-)=3.0×10-20;c2(OH-)==10-20;
得到c(OH-)=10-10mol/L,c(H+)=10-4mol/L,溶液pH=4;调节溶液的pH使铁离子沉淀完全但铜离子未开始沉淀,则范围是3.3≤pH<4;(2)①铁离子遇到硫氰化钾显示红色,发生的反应为:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3;②加入硝酸银,Ag+和SCN-之间反应得到AgSCN白色沉淀;③AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),加入KI后,因为溶解度AgI<AgSCN,故Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I-=AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动。【解析】3.3≤pH<4Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3出现白色沉淀AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),加入KI后,因为溶解度AgI<AgSCN,故Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I-===AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动四、实验题(共2题,共16分)25、略
【分析】【详解】
(1)取溶液与溶液在小烧杯中进行中和反应,根据数据可知,硫酸过量,氢氧化钠完全反应,根据反应H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,生成水的物质的量=n(NaOH)=0.05Lx0.5mol/L=0.025mol,三次实验温度平均升高已知中和后生成的溶液的比热容为该反应放出的热量Q=cmΔt=x1g/cm3x80mLx=1371J=1.371kJ,则生成时放出的热量=54.8kJ/mol;
(2)该实验测得数值结果小于57.3kJ⋅mol−1;即偏小;
a.装置保温;隔热效果差;测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a符合题意;
b.测量氢氧化钠的温度后,温度计没有用水冲洗干净,直接测定溶液的温度,会发生酸和碱的中和,温度偏高,则温度差减小,实验测得中和热的数值偏小,故b符合题意;
c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中;不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,故c不符合题意;
答案选ab;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL0.25mol⋅L−1H2SO4和50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,中和热即强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水放出的热量不随反应物量的多少变化,故相等;醋酸是弱电解质,醋酸的电离是吸热过程,所以导致反应前后温度的变化值偏小。【解析】54.8ab相等偏小26、略
【分析】【详解】
(1)实验时;为了保证搅拌充分,在密闭的环境中使不足量的盐酸完全反应,环形玻璃搅拌棒应采取上下运动的方式搅拌,故选A;
(2)实验时;若分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中会造成热量散失,导致所测数据误差较大,所以为了减少热量散失,应一次迅速加入氢氧化钠溶液,故选B;
(3)实验时;氢氧化钠溶液与盐酸完全反应后混合溶液的最高温度为终止温度,所以记录的终止温度为完全反应后混合溶液的最高温度,故答案为:完全反应后混合溶液的最高;
(4)由表格数据可知,四次实验(t2−t1)的值分别为(29.5—)℃=3.4℃、(33.3—)℃=6.1℃、(29.2—)℃=3.3℃、(29.8—)℃=3.5℃,第2次实验误差较大,应舍去,则(t2−t1)的平均值为℃=3.4℃,由题意可知,中和反应时,盐酸不足量,反应生成水的物质的量为0.50mol/L×0.05L=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g/mL=100g,则反应放出的热量Q=100g×4.18J/(g·℃)×3.4℃×10—3kJ/J=1.421kJ,所以实验所测反应热为ΔH=—≈—56.8kJ/mol,故答案为:ΔH=—56.8。【解析】(1)A
(2)B
(3)完全反应后混合溶液的最高。
(4)ΔH=—56.8五、工业流程题(共4题,共36分)27、略
【分析】【分析】
根据题意,焙烧时将五氧化二钒转化为偏钒酸钠,氧化铁和二氧化硅无变化,其反应为水浸后除去氧化铁和二氧化硅;向滤液中加入氯化铵和硫酸可分离出偏钒酸铵,高温灼烧偏钒酸铵分解得到五氧化二钒。
【详解】
(1)第一步焙烧的将五氧化二钒转化为偏钒酸钠,根据氧化还原反应的规律可得反应为故填
(2)用碳酸钠代替氯化钠时不会产生污染环境的氯气;故填不会产生污染环境的氯气;
(3)根据流程可知,水浸后偏钒酸钠溶于水,氧化铁和二氧化硅不溶于水,需过滤除去;在滤液中加入氯化铵和硫酸后有偏钒酸铵析出,需过滤得到偏钒酸铵;溶液中存在偏钒酸铵的溶解平衡:NH4VO3(s)⇌(aq)+(aq),加入过量的氯化铵会抑制偏钒酸铵的溶解,使钒元素的沉降率变大,答案:③和④;溶液中存在偏钒酸铵的溶解平衡:NH4VO3(s)⇌(aq)+(aq);加入过量的氯化铵会抑制偏钒酸铵的
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