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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年浙教版选择性必修1化学上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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、“宏观辨识与微观探析“是化学学科核心素养之一,下列反应事实与所给方程式相符的是A.用硫酸锌溶液电镀锌的阴极反应:B.碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钡溶液生成白色沉淀:C.用白醋除水垢:D.将二氧化硫通入氢硫酸中:2、下列说法不正确的的是()A.含1molHCl的稀盐酸与稀NaOH完全中和,放出57.3kJ热量,则含1molCH3COOH的稀醋酸与稀NaOH溶液充分反应放出的热量小于57.3kJB.工业上用氮气和氢气合成氨时,常采用铁触媒作催化剂,以提高氢气的转化率C.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数Ka是两个不同的物理量D.已知反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),平衡常数K=2×1081。由于K>105,所以该反应正向进行得基本完全3、化学用语是学习化学的重要工具。下列离子方程式书写错误的是A.电解饱和食盐水:B.甲烷燃料电池在碱性介质中的总反应式:C.溶液与溶液混合生成沉淀:D.溶洞形成过程中发生的反应:4、下列实验操作、实验现象和实验结论均正确且有对应关系的是。选项实验操作实验现象实验结论A向溶液中滴加稀硫酸,并将产生的气体通过澄清石灰水产生无色无味的气体,且石灰水变浑浊该溶液中含B向5mL0.1mol·L-1NaOH溶液中滴加5mL0.01mol·L-1MgCl2溶液,然后再滴加5mL0.01mol·L-1CuCl2溶液先产生白色沉淀,后产生蓝色沉淀Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]C向蔗糖中加入适量浓硫酸并不断搅拌,同时将产生的气体通入品红溶液蔗糖体积膨胀并变黑,品红溶液腿色浓硫酸具有脱水性和氧化性D向淀粉溶液中加入足量稀硫酸,加热一段时间后,加入少量Cu(OH)2悬浊液产生砖红色沉淀淀粉水解成葡萄糖A.AB.BC.CD.D5、新型可充电钠离子电池因具有原料储量丰富,价格低廉,安全性高等优点而备受青睐,而Fe[Fe(CN)6]因理论比容量较高;充放电过程中材料结构稳定,有利于Na的可逆脱嵌,可以作为一种非常有潜力的正极材料,下列说法错误的是。
A.充电时,锌片应该与电源的负极相连B.放电时,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]C.放电时,外电路中通过0.2mol电子时,有0.1molZn(ClO4)2生成D.对于正极材料,放电可实现Na+的脱嵌,充电可实现Na+的嵌入评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)6、科学家研发了一种绿色环保可充电“全氢电池”;其放电时工作原理如图所示,下列说法正确的是()
A.“全氢电池”放电时,吸附层a发生的电极反应:H2-2e-+2OH-=2H2OB.“全氢电池”放电时的总反应式为:2H2+O2=2H2OC.NaClO4的作用是传导离子和参与电极反应D.该电池充电时,吸附层b接电源正极7、目前人们正在研究一种高能电池——钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导放电电的β-Al2O3陶瓷作固体电解质,反应式为2Na+xSNa2Sx,以下说法中,正确的是A.放电时钠作正极,硫作负极B.充电时钠极与外电源的正极相连,硫与外电源的负极相连C.充电时,阳极发生的反应为:S-2e-=xSD.放电时钠极发生氧化反应8、已知液氨的性质与水相似。T℃时,NH3+NH3⇌+的平衡浓度为1×10-15mol·L-1,则下列说法中正确的是A.在此温度下液氨的离子积为1×10-17B.在液氨中放入金属钠,可生成NaNH2C.恒温下,在液氨中加入NH4Cl,可使液氨的电离平衡逆向移动D.降温,可使液氨电离平衡逆向移动,且c()<c()9、制备甲烷CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-252.9kJ•mol-1,在恒温、恒容容器中进行该反应,下列不能说明反应达到平衡状态的是A.CO2和H2的转化率之比不再变化B.混合气体的平均摩尔质量不再变化C.容器内的压强不再变化D.4v(H2)正=v(CH4)逆10、一定条件下,测得反应3CO(g)+3H2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)达平衡时CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示(假定过程中不发生其他反应)。温度为T时,向体积为2L的恒容密闭容器中充入0.8molCO和0.8molH2,反应达平衡时测得CO2物质的量为0.2mol。下列说法正确的是。
A.该反应的ΔH<0,图中压强p1>p2B.压强为p2时,图中Q点所示条件下v(正)C.温度为T时,若向体积为1L的恒压容器中充入0.4molCO和0.4molH2,达平衡时CO的转化率大于75%D.温度为T时,若向原容器中充入0.1molCO、0.1molH2、0.2mol(CH3)2O和0.1molCO2,则平衡向正反应方向进行11、电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的氢氧化钠和醋酸溶液分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.曲线I表示氢氧化钠溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化B.a、b、c三点溶液的C.a、b、c三点溶液中水的电离程度:D.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:12、某化学实验探究小组探究MnO2与某些盐溶液的反应,设计如图装置。左烧杯中加入50mL6mol·L-1硫酸溶液,右烧杯中加入50mL6mol·L-1的CaCl2溶液;盐桥选择氯化钾琼脂。当闭合开关K时,电流表中出现指针偏转,下列说法正确的是。
A.该实验装置属于电解池B.左侧烧杯中的电极反应式为:MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2OC.C电极上发生还原反应,产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.若盐桥换成KNO3琼脂,则C电极上产生的气体的总量减少13、应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高;经济效益好等优点。电解脱硫的基本原理如图所示;下列说法错误的是。
A.FeS2化学名称为二硫化亚铁B.阳极反应为Mn2+﹣e﹣=Mn3+C.随着电解,混合液pH逐渐增大D.混合液中每增加1molSO理论上通过电路的电子数为7NA14、科学家研发了一种绿色环保可充电“全氢电池”;其放电时工作原理如图所示,下列说法正确的是()
A.“全氢电池”放电时,吸附层a发生的电极反应:H2-2e-+2OH-=2H2OB.“全氢电池”放电时的总反应式为:2H2+O2=2H2OC.NaClO4的作用是传导离子和参与电极反应D.该电池充电时,吸附层b接电源正极评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的KW相似)。
如:AgX(s)Ag+(aq)+X-(aq)Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10
AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq)Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq)Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量的浓度表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为____________________________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大“减小”或“不变”)。
(3)在25℃时,若取0.188g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为________。
(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由:________________。
②在上述(3)体系中;能否实现AgY向AgX的转化?根据你的观点选答一项。
若不能;请简述理由;
若能,则实现转化的必要条件是:__________________________________。16、在某一容积为2L的恒容密闭容器中;A;B、C、D四种气体物质发生可逆反应,其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为______。
(2)前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率为_______,4min时,v正(A)______v逆(D)(填“>”“<”或“=”)。
(3)在2min时,图像发生改变的原因可能是_____(填字母)
A增大B的物质的量B降低温度。
C加入催化剂D减小A的物质的量。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的标志是_______(填字母)。
A消耗5molB的同时生成4molD
B反应速率4v(B)=5v(D)
C容器内D的浓度不再随时间而发生变化。
D容器内压强不再随时间而发生变化。
E容器内混合气体的密度不再随时间而发生变化。
(5)由图示求得平衡时A的转化率为________。17、某温度时;在5L恒容密闭容器中,某可逆反应中M;N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示(M、N、P均为气态)。
(1)该反应的化学方程式为_____________。
(2)反应开始至2min时,v(P)=______________。
(3)2min时,正逆反应速率的大小关系为v(正)__________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(4)反应第一次达到平衡后,M的物质的量浓度c(M)=__________mol·L-1,N的物质的量分数=__________%(保留三位有效数字)。
(5)反应达到平衡后,4min时改变的条件可能是____________(填一种即可)。18、生产生活中氨及铵盐有重要用途,而汽车尾气中含NO、NO2则应降低其排放。
(1)10.0L的密闭容器中,按物质的量比1:3投入氮气和氢气,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)∆H<0用传感器测得温度为T1、T2时容器中n(N2)随时间变化如表:。物质的量n(N2)05min10min15min20minT10.1mol0.08mol0.062mol0.05mol0.05molT20.1mol0.07mol___xmol0.06mol
①T1时,5~10min内NH3平均速率为v(NH3)=___;
②T1时,该反应平衡常数为___(列出计算式);
③x___0.06(填“>”“<”或“=”),原因是___。
④将N2与H2的混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应,正反应速率随时间变化的趋势如图所示(催化剂活性始终保持不变),下列说法正确的是___。
A.反应在b点达到平衡状态。
B.从t1到t3逆反应的速率先增大后减小。
C.a、b、c三点中,c点H2的转化率最大。
D.如果将容器改为恒温恒容,其它条件不变,c点NH3的产率会变小19、某温度时;在2L的密闭容器中,X;Y、Z三种气态物质的量随时间的变化曲线如图所示。
由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为___________;
反应从开始至2分钟末,用Y的浓度变化表示的平均反应速率为___________;
该反应开始时的压强与反应平衡时的压强之比为___________;
的转化率是___________。20、回答下列化学平衡相关问题:
(1)工业制硫酸的核心反应是:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)∆H<0
①在1L密闭容器中充入1molSO2(g)和2molO2(g),在一定条件下达到平衡,测得SO3为0.8mol。计算该条件下,反应的平衡常数K=___________。SO2转化为SO3的转化率=___________。
②下列措施中有利于提高SO2的转化率的是___________(填字母)。
A.加入催化剂B.通入氧气C.移出氧气D.增大压强E.减小压强。
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ•mol-1,ΔS=+133.7J•(K•mol)-1
①该反应在___________能自发(填“高温”;“低温”、“任何温度”、“一定不”)。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.c(CO)=c(H2)
B.1molH-H键断裂的同时生成2molH-O键。
C.容器中的压强不变。
D.v正(CO)=v逆(H2O)
(3)汽车尾气含NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g)2NO(g)∆H>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=6.4×10-3.请回答:
①该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应___________(填“处于化学平衡状态”;“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
②将N2、O2混合气体充入恒温恒容密闭容器中,发生上述反应,下列正确的是___________(填字母)。
A.B.C.21、I.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:。弱酸或弱碱电离常数NH3·H2OKb=2×10−5HClOKa=3×10−8H2CO3Ka1=4×10−7Ka2=4×10−11H2SO3Ka1=1.3×10−2Ka2=6.3×10−8
(1)0.1mol·L−1NH4ClO溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________。
(2)等浓度的Na2SO3、NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液,pH由大到小的顺序是________。
(3)某小组同学探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验,发现两种溶液混合后产生大量的白色胶状沉淀。出现上述现象的原因是____________________(请用反应的离子方程式表示)。
II.用沉淀滴定法快速测定NaI溶液中c(I-);实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
i.准备标准溶液。
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后;配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100mL0.1000mol·L−1NH4SCN标准溶液;备用。
ii.滴定的主要步骤。
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00mL0.1000mol·L−1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.1000mol·L−1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+;使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:。实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(4)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是____________________________。
(5)若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,会导致c(I-)测定结果___________(填“偏高”;“偏低”或“不影响”)。
(6)测得c(I-)=_____________mol·L−1。22、弱电解质的电离平衡;盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知HA在水中存在以下平衡:
(1)常温下NaHA溶液的pH_______(填序号),原因是_______。(用方程式和简要的文字描述)
A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定。
(2)某温度下,若向0.1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______
A.B.
C.D.
(3)已知常温下的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:若要使该溶液中浓度变小,可采取的措施有_______。
A.升高温度B.降低温度C.加入体D.加入固体。
Ⅱ.含的废水毒性较大,某工厂废水中含的为了使废水的排放达标,进行如下处理:
(4)该废水中加入绿矾和发生反应的离子方程式为_______。
(5)若处理后的废水中残留的则残留的的浓度为_______。(已知:)23、丙烯腈(C3H3N)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下。
①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=−515kJ·mol−1
②C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=−353kJ·mol−1
请回答下列各题:
(1)关于上述反应,下列说法正确的是____。
A.增大压强有利于提高丙烯腈平衡产率。
B.反应②的ΔS等于零。
C.可以选择合适的催化剂来提高混合气中丙烯腈的生产效率。
D.上述反应在恒温、恒容密闭容器中进行,若H2O(g)浓度保持不变;则说明两反应均达到平衡状态。
(2)一定温度下,在体积不变的容器中充入C3H6、NH3、O2各1mol,一定时间后反应达到平衡状态,测得容器内C3H6和H2O的物质的量分别为0.4mol和1.4mol,该温度下反应②的平衡常数为____。
(3)若向容器内充入3molC3H6和1molO2只发生反应②,一定时间达到平衡状态,10min时再充入1molO2,15min重新达到平衡,请在图中画出10min~20min内C3H4O的百分含量的变化图__________。
(4)如图为一定时间内丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃。下列说法正确的是_____。
A.460℃之前产率随温度升高而增大是因为随温度升高反应平衡常数变大。
B.高于460℃产率下降的原因可能是温度升高催化剂活性降低。
C.460℃时C3H6的转化率一定大于500℃
D.温度过高副反应可能变多不利于合成丙烯腈评卷人得分四、判断题(共4题,共40分)24、比较ΔH大小,只需比较数值,不用考虑正负号。____A.正确B.错误25、影响盐类水解的因素有温度、浓度、压强等。(_______)A.正确B.错误26、焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关。(_______)A.正确B.错误27、Na2CO3溶液加水稀释,促进水的电离,溶液的碱性增强。(_______)A.正确B.错误评卷人得分五、结构与性质(共1题,共8分)28、VA族元素及其化合物在生产;生活中用途广泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。试比较下列关系:原子半径P_______S(填选项序号,下同),气态氢化物的稳定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.无法确定。
(2)As4S4俗称雄黄。As原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6_______(补充完整),该原子核外有_______个未成对电子。
(3)NH4NO3受撞击分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中发生还原过程元素的变化为_______;若在反应中转移5mol电子,则反应产生的气体在标准状况下体积为_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反应必须在密闭的耐高温容器中进行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反应在2L的密闭容器中进行,经5分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,则用氨气来表示该反应在5分钟内的平均速率为_______。达到平衡后,增大反应容器体积,在平衡移动过程中,直至达新平衡,逆反应速率的变化状况为_______。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,其中气态PCl3分子属于极性分子,其空间构型为_______。PCl5水解生成两种酸,请写出发生反应的方程式_______。评卷人得分六、工业流程题(共4题,共16分)29、某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2);导电剂石墨和铝粉等。回收废旧锂电池中钴的工艺流程如下:
已知:Ksp(CoC2O4)=6.0×10-8,Ksp(CoCO3)=1.5×10-13。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为______________。
(2)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3,“浸出渣”的主要成分是CoC2O4。“浸出”中生成CoC2O4的化学方程式为__________,若H2C2O4用量过大,CoC2O4的产率反而会降低,原因是____。
(3)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为______________,该反应进行的程度较大,试通过计算其平衡常数K并解释原因______________。
(4)“电解”时装置如图所示。阳极的电极反应式为_______;电解后a室中的电解液可返回工序继续使用。
(5)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为49%,将50吨该废料进行回收利用,电解得到钴5.9吨,则钴的回收率为_____________。30、镧系金属元素铈(Ce)常见有+3;+4两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题:
(1)雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-物质的量之比为1:1,试写出该反应的离子方程式:______________________。
(2)用电解的方法可将上述吸收液中的NO2-转化为稳定的无毒气体,同时生成Ce4+;其原理如下图所示。
①无毒气体从电解槽的_______(填字母代号)口逸出。
②每生成1mol无毒气体,同时可再生Ce4+______mol
(3)铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在,其主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下图所示。
①焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。
②向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是_________________________________。
③加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3,其中NH4Cl的作用是_________________________________________________________________。31、已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有定量的Al2O3、FeO、SiO2;CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:。金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ni2+开始沉淀的pH1.15.83.06.8完全沉淀的pH3.28.85.09.5
②Ksp(CaF2)=7.3×10-9
③当某物质浓度小于1.0×10-5mol·L-1时;视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:______。
(2)双氧水的作用______,写出此过程中反应的离子方程式:______。
(3)试剂a“调pH的调控范围为______,试剂a为______(填字母)
A.Fe(OH)3B.Fe(OH)2C.Al(OH)3D.Ni(OH)2E.NaOH
(4)写出“沉钙”时的离子反应方程式:______。当Ca2+沉淀完全时,溶液中c(F-)>______mol·L-1(写出计算式即可)。证明Ni2+已经沉淀完全的实验操作及现象是______。
(5)操作a的内容是______。32、三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,Mr=990)简称三盐,白色或微黄色粉末,稍带甜味、有毒。200℃以上开始失去结晶水,不溶于水及有机溶剂。可用作聚氯乙烯的热稳定剂。以100.0吨铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。
请回答下列问题:
(1)步骤①转化的目的是________。
(2)步骤③酸溶时,为提高酸溶速率,可采取的措施是________(任写一条)。其中铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO的离子方程式为________。
(3)滤液2中可循环利用的溶质为________(填化学式)。若步骤④沉铅后的滤液中c(Pb2+)=1.82×l0-5mol·L-1,则此时c(SO42-)=________mol·L-1。
(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为________。若得到纯净干燥的三盐49.5t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
A.用硫酸锌溶液电镀锌,溶液中的Zn2+在阴极得电子生成Zn,则阴极反应:Zn2++2e-=Zn;A不正确;
B.碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钡溶液,设碳酸氢钠的物质的量为1mol,则消耗Ba2+、OH-的物质的量各为1mol:B不正确;
C.白醋的主要成分为醋酸,醋酸为弱酸,用白醋除水垢:C不正确;
D.将二氧化硫通入氢硫酸中,二者发生归中反应,生成硫和水:D正确;
故选D。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.含1molHCl的稀盐酸与稀NaOH完全中和,放出57.3kJ热量,含1molCH3COOH的稀醋酸与稀NaOH溶液充分反应;由于醋酸电离需吸热,放出的热量小于57.3kJ,A正确;
B.催化剂能够增大反应速率;但不影响平衡,故不能提高氢气的转化率,B错误;
C.Kw=c(H2O)Ka,故水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数Ka是两个不同的物理量;C正确;
D.平衡常数越大,正反应的趋势越强,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),平衡常数K=2×1081所以该反应正向进行得基本完全;D正确;
答案选B。3、C【分析】【详解】
A.电解饱和食盐水生成氯气和氢气以及氢氧化钠,离子方程式为:故A正确;
B.甲烷燃料电池在碱性介质中,甲烷在碱性条件下会成成碳酸根和水,其总反应式:故B正确;
C.溶液与溶液发生双水解反应,方程式为:故C错误;
D.溶洞形成过程中发生的反应:故D正确;
故答案为C。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.若原溶液中只存在碳酸氢根;加入稀硫酸也可以产生无色无味的气体,且石灰水变浑浊,A错误;
B.NaOH溶液过量;均为沉淀的生成,没有发生沉淀的转化,不能比较溶解度大小关系,B错误;
C.蔗糖体积膨胀并变黑;说明浓硫酸具有脱水性,品红溶液腿色,说明浓硫酸被还原生成二氧化硫,体现浓硫酸的氧化性,C正确;
D.该反应要在碱性环境中进行,加入Cu(OH)2悬浊液之前应先加入NaOH溶液中和稀硫酸;D错误;
综上所述答案为C。5、D【分析】【分析】
原电池时,锌是负极,Zn-2e=Zn2+,Fe[Fe(CN)6]作为正极材料,Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],充电时锌作阴极,Fe[Fe(CN)6]作阳极,放电时,Fe[Fe(CN)6]作为正极材料发生还原反应,实现Na+嵌入,充电时,Fe[Fe(CN)6]作为阳极材料发生氧化反应,实现Na+脱嵌。
【详解】
A.充电时;原电池的负极与外电源的负极相连,锌片应该与电源的负极相连,故A正确;
B.放电时,Fe[Fe(CN)6]正极材料发生还原反应,该材料充放电过程中有利于Na+的可逆脱嵌,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6];故B正确;
C.放电时,负极上的反应:Zn-2e=Zn2+,外电路中通过0.2mol电子时,有0.1molZn(ClO4)2生成;故C正确;
D.放电时,Fe[Fe(CN)6]作为正极材料发生还原反应,实现Na+嵌入,充电时,Fe[Fe(CN)6]作为阳极材料发生氧化反应,实现Na+脱嵌;故D错误;
故选D。二、多选题(共9题,共18分)6、AD【分析】【分析】
【详解】
A.据图可知,吸附层a上发生的是氢气失电子的反应,说明吸附层a为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O;故A正确;
B.负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑,电池的总反应为H++OH-=H2O;故B错误;
C.高氯酸钠的作用是离子定向移动而形成电流;不参与电极反应,故C错误;
D.吸附层a为负极,吸附层b为正极,充电时外加电源正极接原电池的正极,即吸附层b接电源正极;故D正确;
答案选AD。7、CD【分析】【分析】
【详解】
略8、BC【分析】【分析】
【详解】
A.由电离方程式知,与的平衡浓度相等都为1×10-15mol·L-1,根据水的离子积可得液氨的离子积K=c()·c()=1×10-30;A错误;
B.由钠与水反应可推知Na与液氨反应方程式为:2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑;B正确;
C.恒温下向平衡体系中加入NH4Cl,可使溶液中的浓度增大;电离平衡向逆反应方向移动,C正确;
D.因为电离是吸热过程,所以降温使电离平衡NH3+NH3+向放热的逆向移动,导致c()和c()都同等程度地减小,减小后c()=c();D错误;
故合理选项是BC。9、AD【分析】【详解】
A.CO2和H2的转化率之比与投料比有关;不能判定是否达到平衡,故A可选;
B.反应前后气体的质量不变;物质的量发生改变,混合气体的平均平均摩尔质量不再变化,说明达到平衡,故B不选;
C.反应前后气体的物质的量发生改变;则压强发生改变,压强不变时达到平衡,故C不选;
D.正逆反应速率相等时,反应达到平衡,应为V(H2)正=4V(CH4)逆;故D可选;
故答案为:AD。10、AC【分析】【分析】
根据图像,随着温度的升高,CO的平衡转化率减小,根据勒夏特列原理,正反应方向为放热反应,然后作等温线,得出p1>p2;然后利用化学平衡常数与浓度商的关系;三段式法等知识进行分析;
【详解】
A.根据图像,随着温度的升高,CO平衡转化率降低,根据勒夏特列原理原理,正反应方向为放热反应,即△H<0,作等温线,增大压强,CO的平衡转化率增大,即p1>p2;故A正确;
B.压强为p2时,图中Q点未达到平衡状态,反应向CO转化率增大方向移动,即向正反应方向移动,则v(正)>v(逆)故B错误;
C.此时CO的转化率=75%,温度T时,向体积2L的恒容密闭容器中充入0.8molCO和0.8molH2达到的平衡等效于该温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入0.4molCO和0.4molH2达到的平衡;CO的转化率仍为75%,随着反应的进行,压强逐渐减小,如保持恒压,相当于在原来的基础上增大压强,平衡正向移动,则达到平衡时CO的转化率大于75%,故C正确;
D.根据三段式法分析可知该温度为T时,K==1×104,该温度下,原容器中通入0.1molCO、0.1molH2、0.1mol(CH3)2O和0.1molCO2,此时Qc=反应向逆反应方向移动,故D错误;
故答案为AC。11、CD【分析】【详解】
A.加水稀释时;醋酸进一步电离,导电能力变化较小,则曲线I表示醋酸稀释的曲线,曲线Ⅱ表示氢氧化钠稀释的曲线,A项错误;
B.NaOH溶液显碱性,醋酸显酸性,导电能力越大,说明离子浓度越大,则a、b、c三点溶液的pH:B项错误;
C.a和c点的导电率相同,则a点的氢离子浓度等于c点氢氧根离子浓度,即此时水的电离程度相等,b点在c点的基础上再加水稀释,会促进水的电离,则a、b、c三点溶液中水的电离程度:C项正确;
D.将a、b两点溶液混合,由于醋酸浓度大于氢氧化钠浓度,反应后醋酸过量,溶液显酸性,则溶液中:D项正确;
答案选CD。12、BD【分析】【分析】
该实验装置是利用MnO2将Cl-氧化的氧化还原反应而设计成的原电池,故左侧为正极,发生还原反应,电极反应式为:MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,右侧为负极,发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;据此分析解题。
【详解】
A.由图可知;该实验装置没有外接电源,故不属于电解池,属于带盐桥的原电池,A错误;
B.由分析可知,左侧烧杯为正极区,发生的电极反应式为:MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O;B正确;
C.由分析可知,C电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,产生的气体Cl2可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;C错误;
D.由于盐桥中的阴离子移向负极区,故若盐桥换成KNO3琼脂,则负极区的Cl-的物质的量减少;故C电极上产生的气体的总量减少,D正确;
故答案为:BD。13、CD【分析】【分析】
根据原理装置图可知,Mn2+在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+,H+在阴极得到电子,发生还原反应,阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑,生成的Mn3+将FeS2氧化,FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2SO+16H+;据此分析解答。
【详解】
A.FeS2中Fe为+2价;化学名称为二硫化亚铁,故A正确;
B.根据图示,Mn2+在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+;故B正确;
C.H+在阴极得到电子,发生还原反应,阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑,生成的Mn3+将FeS2氧化,FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2SO+16H+,因此电解池中的总反应为FeS2+8H2O═Fe3++2SO+H++H2↑,因此随着电解,混合液中H+的物质的量浓度将变大;混合液pH逐渐减小,故C错误;
D.电解过程中发生的总反应为FeS2+8H2O═Fe3++2SO+H++H2↑,因此混合液中每增加1molSO理论上通过电路的电子数为NA;故D错误;
故选CD。
【点睛】
本题的难点是示意图的解读,要注意生成的Mn3+将FeS2氧化,然后根据电解的总反应分析判断。14、AD【分析】【分析】
【详解】
A.据图可知,吸附层a上发生的是氢气失电子的反应,说明吸附层a为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O;故A正确;
B.负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑,电池的总反应为H++OH-=H2O;故B错误;
C.高氯酸钠的作用是离子定向移动而形成电流;不参与电极反应,故C错误;
D.吸附层a为负极,吸附层b为正极,充电时外加电源正极接原电池的正极,即吸附层b接电源正极;故D正确;
答案选AD。三、填空题(共9题,共18分)15、略
【分析】【详解】
(1)AgX、AgY、AgZ三种物质组成和结构相似,根据各物质的Ksp可知其溶解度S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ);
(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY饱和溶液中加入AgX固体,则发生沉淀的转化:AgX(s)+Y-(aq)AgY(s)+X-(aq),c(Y-)减小;
(3)25℃时,Ksp(AgY)=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,可知100mL水溶解AgY的质量约为:0.10L×1.0×10-6mol·L-1×188g·mol-1=1.88×10-5g<0.188g,即0.188gAgY固体放入100mL水中,形成AgY的饱和溶液且固体还有剩余,则溶液中c(Y)=1.0×10-6mol·L-1;
(4)①AgY、AgZ二种物质组成和结构相似,由于Ksp(AgZ)sp(AgY);故能实现AgY向AgZ的转化;
②在(3)中c(Ag+)=1.0×10-6mol·L-1,虽然Ksp(AgX)>Ksp(AgY),但当c(X-)>=1.8×10-4mol·L-1时,也可实现AgY向AgX的转化。【解析】S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)减小1.0×10-6mol·L-1能;Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17能;当溶液中c(X-)>1.8×10-4mol·L-1时,可实现AgY向AgX的转化,若要实现AgY向AgX的完全转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8×10-4mol·L-116、略
【分析】【分析】
(1)根据图象知;A;B是反应物、C和D是生成物,反应达到平衡时,参加反应的物质的量变化量分别为:△n(A)=(2.5-1.7)mol=0.8mol、△n(B)=(2.4-1.4)mol=1.0mol、△n(C)=(1.2-0)mol=1.2mol、△n(D)=(0.8-0)mol=0.8mol,各物质的量的变化量之比等于其计量数之比,据此书写方程式;
(2)前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率4min时;该反应达到平衡状态,反应速率之比等于其计量数之比;
(3)在2min时;各物质的物质的量不变,相同时间内物质的量变化量增大,说明加快反应速率;
(4)可逆反应达到平衡则各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变;
(5)A的转化率=以此计算。
【详解】
(1)根据图象知;A;B是反应物、C和D是生成物,反应达到平衡时,参加反应的物质的量变化量分别为:△n(A)=(2.5−1.7)mol=0.8mol、△n(B)=(2.4−1.4)mol=1.0mol、△n(C)=(1.2−0)mol=1.2mol、△n(D)=(0.8−0)mol=0.8mol;
各物质的量的变化量之比等于其计量数之比,所以A.B.C.D计量数之比=0.8mol:1.0mol:1.2mol:0.8mol=4:5:6:4,反应方程式为4A(g)+5B(g)⇌6C(g)4D(g);
故答案为:4A(g)+5B(g)⇌6C(g)4D(g);
(2)前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率4min时;该反应达到平衡状态,反应速率之比等于其计量数之比,A.D的计量数相等,所以其反应速率相等;
故答案为:0.1mol/(L•min);=;
(3)在2min时;各物质的物质的量不变,相同时间内物质的量变化量增大,说明加快反应速率,降低温度反应速率减慢,只有加入催化剂能加快反应速率且瞬间各物质的物质的量不变,故答案选C;
(4)A消耗5molB的同时生成4molD;均表示正反应速率,无法证明反应达到平衡,故A错误;
B反应速率4v(B)=5v(D);没有说明反应速率为正反应速率还是逆反应速率,无法证明反应达到平衡,故B错误;
C容器内D的浓度不再随时间而发生变化;则能证明反应达到平衡,故C正确;
D正反应为压强增大的反应;容器内压强不再随时间而发生变化,则可证明反应达到平衡,故D正确;
E根据质量守恒定律可知;反应前后混合气体的质量不变,容器为恒容容器,混合气体体积不变,则混合气体的密度始终不变,则无法用密度变化判断反应是否达到平衡,故E错误;故答案选:CD。
(5)A的转化率=故答案为:32%。
【点睛】
化学方程式中各物质的量的变化量之比等于其计量数之比。【解析】4A(g)+5B(g)6C(g)+4D(g)0.1mol/(L•min)=CCD32%17、略
【分析】【分析】
如图可知;反应在2min时达到平衡,在4min时改变温度或压强,使平衡发生移动,其中M;N为反应物,P为生成物。
【详解】
(1)根据反应化学计量数之比等于物质的量变化量之比可知,该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min时,v(P)=
(3)2min时;反应到达平衡,正逆反应速率的大小关系为v(正)=v(逆)。
(4)反应第一次达到平衡后,M的物质的量浓度c(M)=N的物质的量分数=
(5)反应达到平衡后,4min时各物质的量没有断层,说明没改变物质的物质的量,根据平衡正向移动可知,改变的条件可能是增大压强或改变温度。【解析】=增大压强或改变温度18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①T1时;根据表中数据列出三段式:
则5~10min内NH3平均速率为v(NH3)=
故答案为:7.2×10-4mol/(L·min);
②T1时;根据表中数据列出三段式:
,则反应的平衡常数K=
故答案为:L2·min-2;
③5min时氮气的物质的量为0.07mol<0.08mol,说明T2温度高,反应速率快,T2先达到平衡。所以15min时T2已达到平衡;故答案为:=;5min时0.08>0.07,说明T2温度高,反应速率快,T2先达到平衡。所以15min时T2已达到平衡;
④A.反应达到平衡后正反应速率不变;故A错误;
B.从t1到t3的过程中;温度始终升高,生成物浓度始终增大,逆反应的速率始终增大,故B错误;
C.由图可知,从t1到t3的过程中,反应始终正向进行,则c点SO2的转化率最大;故C正确;
D.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)容器改为恒温恒容后相当于降低温度,则平衡正向移动,NH3的产率会变大;故D错误;
故答案为:C。【解析】7.2×10-4mol/(L·min)L2·min-2=5min时0.08>0.07,说明T2温度高,反应速率快,T2先达到平衡。所以15min时T2已达到平衡C19、略
【分析】【分析】
【详解】
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1:2,2min达到平衡,且浓度变化量之比等于反应速率之比,反应速率之比等于化学计量数之比,可知反应的化学方程式为
故答案为:
反应开始到2min,用气体Y表示的化学反应速率为
故答案为:
物质的量之比等于压强之比,则反应达平衡时,该反应开始时的压强与反应平衡时的压强之比为故答案为:1:
的转化率是
故答案为:
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1:2,结合反应速率之比等于化学计量数之比、及物质的量之比等于压强之比来解答。
本题考查了物质的量随时间的变化曲线,为高频考点,把握图中物质的量变化、反应的确定、物质的量与压强关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学计量数的确定方法,题目难度不大。【解析】1:20、略
【分析】【详解】
(1)①在1L密闭容器中充入1molSO2(g)和2molO2(g),在一定条件下达到平衡,测得SO3为0.8mol,则平衡时三者的物质的量分别为:SO2(g)0.2mol、O2(g)1.6mol、SO3为0.8mol,容器体积为1L,则反应的平衡常数K==10;SO2转化为SO3的转化率==80%。
②A.加入催化剂,可改变反应速率,但不能提高SO2的转化率;A不符合题意;
B.通入氧气,平衡正向移动,SO2的转化率提高;B符合题意;
C.移出氧气,平衡逆向移动,SO2的转化率降低;C不符合题意;
D.增大压强,平衡正向移动,SO2的转化率提高;D符合题意;
E.减小压强,平衡逆向移动,SO2的转化率降低;E不符合题意;
故选BD。答案为:10;80%;BD;
(2)①该反应的ΔS>0,△H>0,依据自发反应ΔG=△H-TΔS<0;该反应在高温能自发。
②A.不管反应是否达到平衡,都存在c(CO)=c(H2);所以反应不一定达平衡状态,A不符合题意;
B.1molH-H键断裂的同时生成2molH-O键;反应进行的方向相同,反应不一定达平衡状态,B不符合题意;
C.反应前后气体的分子数不等;达平衡前压强在不断改变,容器中压强不变时,反应达平衡状态,C符合题意;
D.v正(CO)=v逆(H2O)时;正;逆反应速率相等,反应达平衡状态,D符合题意;
故选CD。答案为:高温;CD;
(3)①该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时浓度商Q==9×10-4<6.4×10-3.;则反应向正反应方向进行。
②A.因为正反应吸热,所以升高温度平衡正向移动,K值增大;A正确;
B.催化剂只能改变反应到达平衡的时间,不能使平衡发生移动,不能使平衡时c(NO)增大;B不正确;
C.温度升高;达平衡的时间缩短,平衡正向移动,氮气的转化率增大,C正确;
故选AC。答案为:向正反应方向进行;AC。【解析】1080%BD高温CD向正反应方向进行AC21、略
【分析】【详解】
(1)根据电离平衡常数NH3·H2O的Kb=2×10−5,HClO的Ka=3×10−8,次氯酸根水解显碱性,铵根水解显酸性,根据越弱越水解,次氯酸根水解程度大于铵根水解程度,溶液显碱性,因此0.1mol·L−1NH4ClO溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NH)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+);故答案为:c(NH)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)根据电离平衡常数得到酸强弱顺序:H2SO3>H2CO3>>HClO>根据对应的酸越弱,其水解程度越大,碱性越强,因此等浓度的Na2SO3、NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液,pH由大到小的顺序是Na2CO3>NaClO>Na2SO3>NaHCO3;故答案为:Na2CO3>NaClO>Na2SO3>NaHCO3。
(3)根据题意说明Al3+和ClO-发生双水解生成氢氧化铝沉淀和次氯酸,其离子方程式为Al3++3ClO-+3H2O=Al(OH)3↓+3HClO;故答案为:Al3++3ClO-+3H2O=Al(OH)3↓+3HClO。
(4)由于铁离子发生水解而影响滴定终点的判断,因此滴定应在pH<0.5的条件下进行;故答案为:防止因Fe3+水解而影响滴定终点的判断。
(5)若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则配制出的硝酸银浓度偏低,取等量的硝酸银,物质的量减少,则消耗的NH4SCN溶液的体积偏低,得到碘离子的量增大,因此会导致c(I-)测定结果偏高;故答案为:偏高。
(6)根据三次数据得出第一次数据是错误的数据,因此消耗NH4SCN标准溶液平均体积为10.00mL,根据Ag+~I-~AgI,则n(I-)=0.1000mol·L−1×0.025L-0.1000mol·L−1×0.01L=0.0015mol,故答案为:0.0600。【解析】①.c(NH)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)②.Na2CO3>NaClO>Na2SO3>NaHCO3③.Al3++3ClO-+3H2O=Al(OH)3↓+3HClO④.防止因Fe3+水解而影响滴定终点的判断⑤.偏高⑥.0.060022、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)H2A第一步完全电离、第二步部分电离,说明HA-只能电离不能水解;所以NaHA溶液呈酸性,溶液的pH<7,故答案为:B;NaHA只能发生电离,不能发生水解;
(2)某温度下混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒得c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-);NaHA溶液呈弱酸性,要使混合溶液呈中性,则加入少量KOH即可:
A.温度未知,则c(H+)•c(OH-)不一定等于1.0×10-14;A错误;
B.溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒得c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-);B正确;
C.NaHA溶液呈弱酸性,要使混合溶液呈中性,则加入少量KOH即可,根据物料守恒得c(Na+)>c(K+);C正确;
D.混合溶液中两种离子浓度之和不变,c(Na+)+c(K+)=0.1mol/L;D错误;
故答案为:BC;
(3)CaA的饱和溶液中存在CaA(s)⇌Ca2+(aq)+A2-(aq),并且△H>0,要使该溶液中Ca2+浓度变小;可改变条件使平衡逆向移动;
A.升高温度,平衡正向移动,溶液中Ca2+浓度增大;A不合题意;
B.降低温度,平衡逆向移动,溶液中Ca2+浓度减小;B符合题意;
C.H2A是二元弱酸,A2-与相互促进水解,使平衡正向移动,溶液中Ca2+浓度增大;C不合题意;
D.加入Na2A固体,增大A2-浓度,平衡逆向移动,溶液中Ca2+浓度减小;D符合题意;
故答案为:BD;
Ⅱ.(4)酸性条件下,具有强氧化性,可氧化Fe2+,反应的离子方程式为:故答案为:
(5)废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13mol/L,则溶液中c3(OH-)===2.0×10-25,所以溶液中残留的Cr3+的浓度==mol/L=3.0×10-6mol/L,故答案为:3.0×10-6mol/L。【解析】B只能发生电离,不能发生水解BCBD23、略
【分析】【分析】
(1)关于上述反应的判断;按相关原理进行判断;
(2)按已知条件;结合三段式计算一定温度下反应②的平衡常数;
(3)在图中画出10min~20min内C3H4O的百分含量的变化图,抓住10min、15min瞬间C3H4O的百分含量即可;
(4)关于一定时间内丙烯腈产率与反应温度的关系曲线说法的判断;结合图示信息和相应原理判断即可;
【详解】
(1)A.生产丙烯腈的反应为:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=−515kJ·mol−1;增大压强,平衡左移,则增压不利于提高丙烯腈平衡产率,A错误;
B.反应②为C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=−353kJ·mol−1,虽然气体分子数目不变,但各物质的熵不同,故ΔS不等于零;B错误;
C.可以选择合适的催化剂极大地提高反应速率;从而提高混合气中丙烯腈的生产效率,C正确;
D.上述反应在恒温、恒容密闭容器中进行,若H2O(g)浓度保持不变;则意味着一定时间内反应中生成水和消耗水的量相等,则说明反应①;②这两反应均达到平衡状态,D正确;
答案为:CD;
(2)已知一定温度下,在体积不变的容器中充入C3H6、NH3、O2各1mol,一定时间后反应达到平衡状态,测得容器内C3H6和H2O的物质的量分别为0.4mol和1.4mol,运用三段式进行计算如下:则解得则②C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)的平衡常数=3.5;
答案为:3.5;
(3)若向容器内充入3molC3H6和1molO2只发生反应②,一定时间达到平衡状态,10min时再充入1molO2,则此瞬间C3H4O的百分含量下降,因为增大氧气浓度,平衡向右移动,15min重新达到平衡,C3H4O的百分含量增大,则10min~20min内C3H4O的百分含量的变化图为
答案为:
(4)已知生产丙烯腈的反应为:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=−515kJ·mol−1;则:
A.460℃之前产率随温度升高而增大是因为随温度升高反应速率加快;同时生产丙烯腈的反应为放热反应,温度升高反应平衡常数变小,A错误;
B.催化剂在一定温度范围内活性较高;若温度过高,活性降低,高于460℃产率下降的原因可能是温度升高催化剂活性降低;反应速率变慢,B正确;
C.460℃时C3H6转化率不一定高于500℃;因为不明确是否处于平衡状态,C错误;
D.温度超过460℃时;产率下降,意味着可能有副反应,则温度过高副反应可能变多不利于合成丙烯腈,D正确;
答案为:BD。
【点睛】
关于产率和转化率,转化率(α)=n(转化)÷n(起始),关注在反应物的变化,产率=m(实际)÷m(理论),更加关注生成物的变化。有同学会认为,转化率和产率的变化趋势是相同的。在通常情况下,这个结论是正确的。但是一个化学反应伴随着副反应时这个结论就不对了。转化率变大意味着反应物反应的多了,但是不一定转化成我们想要的物质,此时转化率变大了而产率有可能变小了。对于一个放热反应,产率先增大后减小,说明此反应伴随着副反应。【解析】CD3.5BD四、判断题(共4题,共40分)24、B【分析】【分析】
【详解】
比较ΔH大小,需要正负号和数值一起比较,错误。25、B【分析】【详解】
除盐的组成对盐的水解有影响外,盐溶液的浓度,温度和溶液的酸碱性对盐类的水解也有很大的影响,压强对盐类水解没有影响,所以答案是:错误。26、B【分析】【详解】
氯化铵水解显酸性,酸与铁锈反应,错误。27、B【分析】【详解】
稀释使盐水解程度增大,但溶液总体积增加得更多。盐的浓度降低、水解产生的氢氧根浓度也降低,碱性减弱。所以答案是:错误。五、结构与性质(共1题,共8分)28、略
【分析】【分析】
达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小反应速率减小,平衡正向进行;PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl;
【详解】
(1)同周期从左向右原子半径减小,则原子半径P>S,同周期从左向右非金属性增大,气态氢化物的稳定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,
4p能级半满,含有3个单电子,故答案为:3d104s24p3;3;
(3)化合价有升降反应是氧化还原反应,化合价降低的物质发生还原反应,对反应2NH4NO3→2N2,硝酸根中N被还原,N元素的变化为共转移10e-,即2molNH4NO3分解生成1molO2、2molN2,转移10mol电子生成3mol气体,则转移5mol电子生成气体的物质的量n(混合气体)为1.5mol,标准状况下的体积故答案为:33.6L;
(4)若反应在5L的密闭容器中进行,经2分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,结合化学方程式B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)计算,解得n=6mol,用氨气来表示该反应在2分钟内的平均速率达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小,反应速率减小,平衡正向进行,在平衡移动过程中,逆反应速率的变化状况为先减小后增大,
故答案为:0.6mol/(L•min);先减小后增大;最后保持不变,但比原来速率小;
(5)对于气态的PCl3,根据VSEPR理论,VP=BP+LP=所以其空间构型为三角锥形,PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl,反应方程式为:PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,
故答案为:三角锥形;PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。【解析】abd3d104s24p3333.6L0.6mol/(L∙min)先减小,再增大,最后保持不变,但比原来速率小三角锥形PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl六、工业流程题(共4题,共16分)29、略
【分析】【分析】
废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等,加草酸溶解,浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4),“浸出渣”的主要成分是CoC2O4,则生成CoC2O4的化学方程式为2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑,H2C2O4用量过大时生成Co(HC2O4)2,然后加入碳酸钠发生CoC2O4+CO32-=CoCO3+C2O42-,分离出滤渣1为CoCO3,滤液1含草酸钠,滤渣1加盐酸溶解生成CoCl2;电解可得到Co,以此解答该题。
【详解】
(1)LiCoO2中Li为+1价;O为-2价;则Co元素的化合价为+3价;
(2)“浸出”中生成CoC2O4的化学方程式为2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑,若H2C2O4用量过大,CoC2O4与过量的H2C2O4反应转化成Co(HC2O4)2而溶解,导致CoC2O4的产率反而会降低;
(3)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为CoC2O4(s)+CO32-(aq)⇌CoCO3(s)+C2O42-(aq),该反应进行的程度较大,用平衡常数K解释原因为K====4×105;反应正向进行的趋势很大;
(4)由“电解”装置图可知,阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+;氢离子移向a,阴极区氯离子移向a,电解后a室中的电解液可返回酸溶工序继续使用;
(5)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为49%,将50吨该废料进行回收利用,电解得到钴5.9吨,则钴的回收率为=40%。【解析】+32LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑CoC2O4与过量的H2C2O4反应转化成Co(HC2O4)2而溶解CoC2O4(s)+CO32-(aq)CoCO3(s)+C2O42-(aq)该反应的平衡常数K====4×105,反应正向进行的趋势很大2H2O-4e-=O2↑+4H+40%30、略
【分析】【分析】
(1)NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-,反应过程中N化合价升高,Ce化合价则降低,氧化剂为Ce4+,还原剂为NO;
(2)①采用电解法将NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,过程中Ce化合价升高,为失电子反应,电解池中阳极处的反应为失电子反应;
②电解池阴极发生的反应为物质得到电子,发生还原反应,根据装置图,H+到阴极参加反应,电解将NO2-转化为无毒物质,可判断为N2,据此写出电极反应;
(3)①焙烧过程中,CeFCO3转化生成CeO2和CeF4,焙烧过程O2参加反应,据此写出主
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