




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
…………○…………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年岳麓版选修4化学下册阶段测试试卷300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7题,共14分)1、已知热化学方程式2SO3(g)2SO2(g)+O2(g);△H1=+197kJ/mol,热化学方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(l);△H2=—akJ/mol则下列说法正确的是()A.a>197B.a<197C.a=197D.热方程式中化学计量数可表示分子个数2、温度为T1时,向容积为2L的恒容密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=—41kJ·mol-1。数据如下,下列说法错误的是()。容器甲乙反应物COH2OCOH2O起始时物质的量(mol)1.20.62.41.2平衡时物质的量(mol)0.80.2ab
A.乙容器中,平衡时,反应放出的热量为32.8kJB.T1时,反应的平衡常数K乙=1C.平衡时,乙中CO的浓度是甲中的2倍D.乙容器中,平衡时H2O的转化率约为75%3、弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡都是重要的化学平衡。已知H2A在水中存在以下电离:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。下列说法正确的是A.0.01mol·L-1H2A溶液的pH等于2B.稀释NaHA溶液,溶液中所有离子浓度均减小C.Na2A溶液呈中性D.Na2A溶液中水的电离度大于等浓度NaHA溶液中水的电离度4、下列有关实验操作的说法中错误的是()A.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响B.用已知浓度的醋酸滴定未知浓度的NaOH溶液,不能用甲基橙作指示剂。C.中和滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面D.用pH试纸测定溶液的pH时,不能先用蒸馏水润湿.5、常温下,向20mL0.2mol•L-1Na2A溶液中滴加0.2mol•L-1的盐酸,溶液中含A元素的各微粒物质的量如图所示,下列说法错误的是()
A.Na2A溶液中,c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.2mol•L-1B.NaHA溶液的pH<7C.曲线Ⅰ代表A2-,曲线Ⅲ代表H2AD.V(盐酸)=30mL时,c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)+2c(H2A)6、常温下,下列有关叙述不正确的是()A.若NH4Cl溶液的pH=6,则c(Cl-)—c(NH4+)=9.9×10-7mol/LB.CH3COONa和CaCl2混合溶液中:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)C.已知H2A的Ka1=4.17×10-7,Ka2=4.9×10-11,则NaHA溶液呈碱性D.常温下pH相同的①NH4Cl②NH4Al(SO4)2③(NH4)2SO4三种溶液中c(NH4+):①=③>②7、混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变,最终残留固体为纯净物的是A.向CuSO4溶液中加入适量铁粉B.含等物质的量的(NH4)2SO4与BaCl2溶液C.等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体D.在NaAlO2溶液中通入过量HCl评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)8、(1)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是______________。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是____________________。
(2)如图所示是101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化,此反应的热化学方程式为_____________。9、为有效控制雾霾;各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物;碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
I.汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2+O22NO;是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(1)在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>"或“<”)。
(2)在T3温度下,向2L密闭容器中充入10molN2与5molO2,50秒后达到平衡,测得NO的物质的量为2mol,则该反应的速率v(N2)_________。该温度下,若增大压强此反应的平衡常数将____________(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确记”);若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol,则达到平衡后O2的转化率为__________。
II.甲烷和甲醇可以做燃料电池;具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题。
(3)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单;能量转化率高、对环境无污染;可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示:
通入a气体的电极是原电池的____________极(填“正”或“负”),其电极反应式为_______________。
(4)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后,若每个电池甲烷用量为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为_________。10、(1)已知在250C、1.013×105Pa下;1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,生成物能量总和________(填“>”;“<”或“=”)反应物能量总和.若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________570kJ(填“>”、“<”或“=”).
(2)已知在250C、1.013×105Pa下,16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量,写出甲烷燃烧热的热化学方程式__________________________.11、已知某浓度的硫酸在水中的电离方程式:
H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。
(1)Na2SO4溶液显__________(填“酸性”“碱性”或“中性”),理由是(用离子方程式表示)_________。
(2)在25℃时0.1mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO42-)="0.029"mol·L-1,则25℃时,0.1mol·L-1H2SO4溶液中c(SO42-)_________0.029mol·L-1(填“大于”,“小于”或“等于”),理由是___________。
(3)在0.1mol·L-1Na2SO4溶液中,下列粒子浓度关系正确的是____________。A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-)B.2c(Na+)=c(SO42-)+c(HSO4-)C.c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)D.c(SO42-)+c(HSO4-)=0.1mol·L-112、弱电解质的电离平衡;盐类的水解平衡均属于溶液中的离子平衡。根据要求回答问题。
(1)常温下0.1mol·L-1的HA溶液中pH=3,则HA是______(填“强电解质”或“弱电解质”),其电离方程式____________________________________。
(2)已知:常温下0.1mol·L-1BOH溶液pH=13,将V1L0.1mol·L-1HA溶液和V2L0.1mol·L-1BOH溶液混合;回答下列问题:
①当V1:V2=1:1时,溶液呈____性,请用离子方程式解释原因________________。
②当混合溶液pH=7时,溶液中离子浓度大小关系是_____________________。13、(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H<0。CO和H2O浓度变化如图,则0〜4min的平均反应速率v(CO)=______________mol/(L·min)
(2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。时间(min)COH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c44c1c2c3c450.1160.2160.08460.0960.2660.104
请回答:
①表中3〜4min之间反应处于_____________状态;c3数值_____________0.12mol/L(填大于;小于或等于)。
②反应在4〜5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是_____________(单选),表中5〜6min之间数值发生变化,可能的原因是_____________(单选)。
a.增加了水蒸气的量b.升高温度c.使用催化剂d.增加压强。
(3)如图是一个电化学的装置图。
①图中乙池是________装置(填“电解池”或“原电池”)甲池中OH-移向____________极(填“CH3OH”或“O2”)。若丙池中为400ml1mol/L硫酸铜溶液,当外电路有1mol电子通过时,C、D两极共产生_______mol的气体。
②写出B电极的电极反应式:______________________________________________________________。评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、有机推断题(共1题,共5分)15、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:_____。评卷人得分五、工业流程题(共2题,共8分)16、氯化铁是常见的水处理剂;利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如图:
已知:(1)无水FeCl3的熔点为555K;沸点为588K。
(2)废铁屑中的杂质不与盐酸反应。
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:。温度/℃02080100溶解度(g/100gH2O)74.491.8525.8535.7
实验室制备操作步骤如下:
I.打开弹簧夹K1,关闭活塞K2;并打开活塞a,缓慢滴加盐酸;
II.当装置A中不产生气泡时,关闭弹簧夹K1,打开活塞K2;当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a;
III.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答:
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是__。
(2)从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是加入__后__;过滤、洗涤、干燥。
(3)试写出吸收塔中反应的离子方程式:___。
(4)捕集器温度超过673K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式(相对原子质量:Cl-35.5、Fe-56)为__。
(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取mg无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗VmL(已知:I2+2=2I-+)。
①滴定终点的现象是__;
②样品中氯化铁的质量分数为__。17、近年来随着新能源汽车等行业的不断发展,产生了大量的废旧三元锂电池,从废旧锂电池中回收钴、锂、镍、锰等金属是新能源汽车发展道路上必须解决的问题。一种对正极材料[LiNi(1-x-y)CoxMnyO2]各金属进行回收处理的工艺如图所示:
已知:金属离子的浸出率计算公式为式中η为金属的浸出率,为百分数;C为金属离子的质量浓度,单位为g·mL-1;V为滤液体积;单位为mL;m为镍钴锰酸锂粉末中各金属的理论质量,单位为g。
(1)“放电处理”能提高金属锂的回收率,原因是______。
(2)LiCoO2(难溶于水)参与“浸出还原”反应的离子方程式为______。
(3)“共沉淀”过滤后需洗涤滤渣便于进一步回收利用,洗涤的操作过程为______。
(4)浸出实验首先在三颈烧瓶中加入适量的H2SO4和H2O2,后将准确称量5.000gLiNi(1-x-y)CoxMnyO2粉料(其中钴元素含量为18.00%)倒入,反应后将其过滤后定容得溶液的体积为50.00mL,采用电感耦合等离子体光谱仪测定浸出滤液中Co2+为的浓度为17.64mg·mL-1,则Co2+的浸出率为______。
(5)已知:[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色。将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在平衡:[Co(H2O)6]2++4C1-⇌[CoC14]2-+6H2O
①等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数之比为______。
②将溶液加水稀释后,蓝色溶液又变为粉红色溶液,请用平衡移动原理解释原因______。评卷人得分六、计算题(共3题,共24分)18、氧气是一种清洁能源;氧气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=206.2kJ•
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=247.4kJ•
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)ΔH=169.8kJ•
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_______。19、工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2、和CO的燃烧热(△H)分别为﹣890.2kJ•mol﹣1、﹣285.8kJ•mol﹣1和﹣283.0kJ•mol﹣1,则生成1molCO所需热量为_____.20、在一定条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49.4kJ/mol。实验测得:达到平衡状态时;吸收热量19.76kJ。则。
(1)该条件下反应的化学平衡常数表达式为K=___________。
(2)平衡时升高温度,化学平衡常数的变化为___________(填“变大”;“变小”或“不变”)。
(3)该条件下反应到达平衡时,CH3OH的转化率为___________,混合气体的压强是反应前的___________倍。
(4)该条件下判断该反应达平衡状态的依据是(填序号)___________。
a.v正(CH3OH)=v逆(CO2)b.混合气体的密度不变。
c.c(CH3OH)=c(H2O)d.混合气体的总物质的量不变。
(5)将体积压缩为原来的一半,下列描述正确的是()
a.正反应速率减小,逆反应速率增大b.正反应速率增大;逆反应速率增大。
c.正反应速率小于逆反应速率d.c(CO2)减小参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】【详解】
A.热化学方程式2SO3(g)2SO2(g)+O2(g);△H1=+197kJ/mol,对于可逆反应,正逆反应的反应热数值相等,符号相反,所以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H1=-197kJ/mol,与热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(l);△H2=-akJ/mol比较;三氧化硫的状态不同,同一物质具有能量:气态>液态>固态,根据能量守恒可知:a>197,故A正确;
B.由A中分析可知a>197;故B错误;
C.由A中分析可知a>197;故C错误;
D.热化学方程式中化学计量数只表示该物质的物质的量;不表示物质分子个数或原子个数。因此,它可以是整数,也可以是分数,故D错误;
故答案为A。2、D【分析】【分析】
方程式左右两边气体计量系数之和相等;增大压强对该平衡无影响,甲乙物料投放比相同,故甲和乙是等效平衡,乙起始投放物料是甲的两倍,所以达到平衡,乙中各对应物质物质的量是甲的两倍。
【详解】
A.热化学方程式表达的是消耗了1molCO,反应放热41KJ,乙和甲是等效平衡,达到平衡CO消耗的物质的量是甲中的两倍,即消耗了0.8mol,反应放热0.8mol×41kJ·mol-1=32.8kJ;A不符合题目要求,A项错误;
B.同一温度下平衡常数不变,K乙=K甲,甲中各物质浓度分别为0.4mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,代入平衡常数表达式计算:K乙=K甲==1;B不符合题目要求,B项错误;
C.乙和甲是等效平衡;乙起始投放物料是甲的两倍,达到平衡,乙中各对应物质物质的量浓度是甲的两倍,C不符合题目要求,C项错误;
D.乙和甲的转化率相等,平衡时H2O的转化率:=66.7%;D符合题意,D项正确;
答案选D。
【点睛】
方程式左右两边气体计量系数之和相等的可逆反应,加压对该平衡没有影响,该类反应建立等效平衡途径:物料守恒不是必须的,如果不同投料方式,投料比一样,也属于等效平衡。3、D【分析】【详解】
A.0.01mol·L-1H2A溶液缺少第二步电离平衡常数Ka;pH无法计算,A错误;
B.NaHA溶液呈酸性稀释时,其c(H+)减小,因温度不变,KW不变,故c(OH-)增大;B错误;
C.Na2A溶液中A2-水解;溶液呈碱性,C错误;
D.Na2A溶液中A2-水解,水的电离受促进,NaHA溶液中HA-电离,水的电离度收到抑制。Na2A溶液中水的电离度大于等浓度NaHA溶液中水的电离度;D正确;
答案选D。4、C【分析】【详解】
A.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水;不影响待测液的溶质的物质的量,所以不影响消耗标准液的体积,对中和滴定结果无影响,故A正确;
B.甲基橙的变色范围在3.1~4.4;用醋酸滴定NaOH溶液到终点时生成醋酸钠,溶液呈碱性,所以不能用甲基橙作指示剂,故B正确;
C.滴定时;眼睛应观察锥形瓶内颜色的变化,以判断终点,故C错误;
D.用pH试纸测定溶液的pH时;用水润湿会降低溶液浓度,影响测定结果,所以不能先用蒸馏水润湿,故D正确;
故选C。5、B【分析】【分析】
Na2A与盐酸反应:Na2A+HCl=NaHA+NaCl、NaHA+HCl=NaCl+H2A,根据反应过程以及图像,可以推出I代表A2-,II代表HA-,III代表的是H2A;据此分析;
【详解】
Na2A与盐酸反应:Na2A+HCl=NaHA+NaCl、NaHA+HCl=NaCl+H2A,该图像是溶液中滴加盐酸,则由图可知,曲线Ⅰ是曲线Ⅱ是曲线Ⅲ是
A.根据物料守恒,溶液中存在:故A说法正确;
B.时,溶液中溶质为NaHA,说明的水解程度大于其电离程度,此时溶液显碱性,故B说法错误;
C.根据上述分析可知,曲线Ⅰ代表曲线Ⅲ代表故C说法正确;
D.根据物料守恒,故D说法正确。
答案:B。6、B【分析】【详解】
A.若NH4Cl溶液的pH=6,根据电荷守恒,c(Cl-)-c(NH4+)=c(H+)-c(OH-),则c(Cl-)-c(NH4+)=10-6-10-8=9.9×10-7mol·L-1;故A正确;
B.CH3COONa和CaCl2混合溶液中:根据物料守恒,c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),CH3COONa和CaCl2混合溶液中电荷守恒:c(Na+)+2c(Ca2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)故B错误;
C.HA-+H2OH2A+OH-,水解平衡常数Kh===2.4×10-8>Ka2=4.9×10-11,HA-离子电离程度大于水解程度溶液显碱性;故C正确;
D.①NH4Cl、③(NH4)2SO4中铵根离子正常水解,溶液中氢离子主要是铵根离子水解产生的,则pH相同时两溶液中铵根离子浓度相同;②NH4Al(SO4)2铝离子水解溶液呈酸性;若pH相同时,②中铵根离子浓度最小,所以三种溶液中铵根离子浓度大小为:①=③>②,故D正确;
故选B。
【点睛】
本题考查了弱电解质溶液中电离平衡、电解质溶液中物料守恒、电荷守恒分析判断,弱电解质电离平衡常数的计算等,掌握基础是解题关键,难度C,比较HA-的水解平衡常数和电离常数的大小。7、B【分析】【分析】
A;反应生成硫酸亚铁和Cu;
B、等物质的量的浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液;反应生成硫酸钡和氯化铵,氯化铵分解生成氨气和HCl;
C、等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体混合,发生2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑;过氧化钠再与二氧化碳;水反应;
D、NaAlO2溶液通入过量HCl反应生成氯化钠;氯化铝和水;加热氯化铝蒸干并灼烧后是氧化铝。
【详解】
A、向CuSO4溶液中加入适量铁粉;一定生成硫酸亚铁和铜,无论Fe是否过量,产物均为混合物,故A错误;
B、等物质的量的浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液;反应生成硫酸钡和氯化铵,氯化铵分解生成氨气和HCl,蒸干灼烧后的固体为硫酸钡,为纯净物,故B正确;
C、等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体混合,发生2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑;过氧化钠再与二氧化碳;水反应,蒸干灼烧后的固体为碳酸钠和NaOH,为混合物,故C错误;
D、NaAlO2溶液和过量HCl反应生成氯化钠;氯化铝和水;加热氯化铝蒸干并灼烧后是硫氧化铝,氯化钠还是氯化钠,故最终残留固体为氯化钠和氧化铝的混合物,故D错误。
答案选B。
【点睛】
本题考查了物质性质的应用,物质反应量不同产物不同,水解的盐蒸干溶液得到水解产物还是原溶质取决于水解生成物的挥发性,盐的性质。二、填空题(共6题,共12分)8、略
【分析】【详解】
(1)①根据图像,第一步反应ΔH小于0,也可以根据应物的总能量大于生成物的总能量判断该反应为放热反应,故答案为:放热;ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量;
②第一步反应的热化学方程式为:第二步反应的热化学方程式为:两步反应相加,即可得到目标方程式:故答案为:
(2)反应焓变△H=反应物键能总和-生成物键能总和故该反应的热化学方程式为:故答案为:【解析】放热ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346KJ/mol9、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)根据题给图像知,温度为T2时先达到平衡状态,说明温度为T2时反应速率快,故温度:T1<T2,但温度为T2时反应达平衡时氮气的体积分数低;说明升高温度平衡向正反应方向进行,正方应是吸热反应,即△H>0。
(2)50秒后达到平衡,测得NO的物质的量为2mol,根据方程式可知消耗氮气是1mol,则该反应的速率v(N2)根据公式v=△n/V△t将题给数据代入计算得υ(N2)==0.01mol·L-1·s-1;平衡常数只与温度有关系,增大压强平衡常数不变;平衡时氮气和氧气的浓度分别是5mol/L-0.5mol/L=4.5mol/L、2.5mol/L-0.5mol/L=2mol/L,NO的浓度是1mol/L,T3温度下该反应的化学平衡常数K=1/9,如果该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol;则。
N2(g)+O2(g)2NO(g)
起始浓度(mol/L)0.50.50
转化浓度(mol/L)xx2x
平衡浓度(mol/L)0.5-x0.5-x2x
因此平衡常数K==1/9,解得x=1/14,因此达到平衡后N2的转化率为14.3%;
(3)燃料电池中,通入燃料的电极为负极,发生氧化反应。根据装置图可知左侧是电子流出的一极,所以通入a气体的电极是原电池的负极。由于存在质子交换膜,所以甲醇被氧化生成二氧化碳,电极方程式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;
(4)电解氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,可知关系式1molCH4~8mole﹣~8molNaOH,故若每个电池甲烷通入量为0.224L(标准状况),生成0.08molNaOH,c(NaOH)=0.08mol÷0.8L=0.1mol/L,pH=13;电解池通过的电量为×8×9.65×104C•mol﹣1=7.72×103C(题中虽然有两个燃料电池;但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响以及有关计算、电化学原理的应用等【解析】>0.01mol/(L.s)不变14.3%负CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+7.72×103c1310、略
【分析】【详解】
(1)1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,说明生成物的总能量小于反应物的总能量;2mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为285×2=570kJ,由液态水变气态水需要吸热,所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出的热量小于570kJ;(2)16gCH4(g)的物质的量为1mol,所以热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1。
【点睛】
放热反应中生成物的总能量小于反应物总能量,反应放出的热量多少与物质的状态密切相关。由液体变为气体需要吸收热量。【解析】<<CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ•mol﹣111、略
【分析】【详解】
(1)根据硫酸的第一步电离是完全的:H2SO4=H++HSO4-,第二步电离并不完全:HSO4-H++SO42-,则Na2SO4溶液存在硫酸根离子的水解平衡,即SO42-+H2OHSO4-+OH-;因此溶液呈弱碱性。
(2)25℃时,0.10mol•L-1的NaHSO4溶液中c(SO42-)=0.029mol•L-1,由于0.10mol•L-1的硫酸溶液中氢离子浓度比硫酸氢钠溶液中大,对硫酸氢根离子电离平衡起到抑制作用,因此溶液中c(SO42-)<0.029mol•L-1;
(3)A、根据电荷守恒可知溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-),A正确;B、根据物料守恒可知c(Na+)=2c(SO42-)+2c(HSO4-),B错误;C、硫酸钠溶液中硫酸根水解,溶液显碱性,C错误;D、根据物料守恒可知c(SO42-)+c(HSO4-)=0.1mol·L-1;D正确,答案选AD。
【点晴】
该题的易错点是忽略硫酸的第二步电离特点,答题是要注意把握题意,突破硫酸为二元强酸的思维定势,从题目实际出发,注意知识的灵活应用。【解析】①.碱性②.SO42-+H2OHSO4-+OH-③.小于④.H2SO4一级电离出H+,对HSO4-电离起抑制作用,而NaHSO4中不存在抑制⑤.AD12、略
【分析】【分析】
(1)常温下0.1mol•L-1的HA溶液中pH=3,c(H+)=0.001mol/L;据此分析解答;
(2)常温下0.1mol•L-1BOH溶液pH=13,c(OH-)=0.1mol•L-1;说明BOH完全电离,属于强碱,结合盐类水解的规律和电荷守恒分析解答。
【详解】
(1)常温下0.1mol•L-1的HA溶液中pH=3,c(H+)=0.001mol/L,说明HA不完全电离,属于弱电解质,其电离方程式为HA⇌H++A-,故答案为:弱电解质;HA⇌H++A-;
(2)①常温下0.1mol•L-1BOH溶液pH=13,c(OH-)=0.1mol•L-1,BOH完全电离,属于强碱,V1∶V2=1∶1时,HA和BOH恰好完全反应生成BA,BA为强碱弱酸盐,存在水解反应A-+H2O⇌HA+OH-,溶液显碱性,故答案为:碱;A-+H2O⇌HA+OH-;
②在反应后的混合溶液中存在电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),当pH=7时c(OH-)=c(H+),故存在关系式c(B+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+),故答案为:c(B+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)。
【点睛】
正确判断电解质的强弱是解题的关键。本题的易错点为(2)②,要注意一般情况下,溶液中的主要离子浓度远大于水电离的离子浓度。【解析】弱电解质HAH++A-碱A-+H2OHA+OH-c(B+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)13、略
【分析】【详解】
(1)υ(CO)===0.03mol/(L•min);故答案为0.03mol/(L•min);
(2)①在高于850℃时发生反应,化学反应速率加快,一定在4min前达到化学平衡.另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同,故3min-4min之间反应应处于平衡状态;由于是放热反应,温度升高,化学平衡向逆反应方向移动,C3数值应小于0.12mol/L;故答案为平衡;小于;
②反应在4min-5min间,平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起,故选b;表中5min-6min之间CO浓度减少,H2O浓度增大,CO2浓度增大,只有增加水蒸气,使化学平衡向正反应方向移动,故选a;故答案为b;a;
(3)①根据图示,图中甲池属于燃料电池,乙池和丙池属于电解池;甲池中通入甲醇的是负极,通入氧气的是正极,原电池中阴离子移向负极,因此OH-移向CH3OH极。丙池中为400ml1mol/L硫酸铜溶液含有硫酸铜0.4mol,0.4mol铜离子放电转移0.8mol电子,当外电路有1mol电子通过时,阳极有氢氧根离子放电生成0.25mol氧气,阴极还有0.2mol氢离子放电生成0.1mol氢气,两极共产生0.35mol的气体,故答案为电解池;CH3OH;0.35;
②乙池中B电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为Ag++e-=Ag,故答案为Ag++e-=Ag。
点睛:本题综合考查化学平衡常数、平衡的有关计算和判断、原电池和电解池等问题。将图表信息和图象信息相结合来分析是解答的关键。本题的易错点是(3)中气体的判断。【解析】0.03平衡小于ba电解池CH3OH0.35Ag++e-===Ag三、判断题(共1题,共2分)14、×【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、有机推断题(共1题,共5分)15、略
【分析】【分析】
某温度时,在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲线上每一点;都是该温度下的平衡点,所以利用浓度幂与沉淀溶解平衡常数进行比较,可确定曲线外的某一点是否达到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常数,可由一种离子浓度计算另一种离子的浓度。
【详解】
(1)A点时,c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,与A点c(Ag+)相同的曲线上的点相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A点未达沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不饱和溶液。答案为:不饱和;
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=c2(Ag+)∙c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案为:1.6×10-5(mol/L)3;
(3)在饱和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)∙c()是一个定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越小;
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;
b.10mL蒸馏水,c()=0;
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;
在溶液中,c():c>a>b,则溶液中c(Ag+):b>a>c,从而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为b>a>c。答案为:b>a>c;
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀转化的离子方程式:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+答案为:Ag2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+
【点睛】
一种难溶性物质,其溶度积常数越小,越容易转化,其溶解度往往越小。【解析】不饱和1.6×10-5(mol/L)3b>a>cAg2SO4(s)+=Ag2CrO4(s)+五、工业流程题(共2题,共8分)16、略
【分析】【分析】
根据实验装置和操作步骤可知,实验室制备无水FeCl3,是利用铁与盐酸反应生成FeCl2,然后把FeCl2氧化成FeCl3,先制得FeCl3•6H2O晶体,再脱结晶水制得无水FeCl3;工业上用铁与氯气反应生成氯化铁;多余的氯气用吸收剂吸收转化为氯化铁溶液,经分离;提纯得到氯化铁。
【详解】
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是将废铁屑与稀盐酸反应生成的亚铁离子全部氧化为铁离子;答案:将亚铁离子全部氧化为铁离子;
(2)从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体时;为抑制铁离子的水解,要在氯化氢气氛里进行加热,所以实验的操作步骤是加入盐酸后蒸发浓缩;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,答案:盐酸;蒸发浓缩、冷却结晶;
(3)进入吸收塔的尾气是没有反应完的氯气,在吸收塔中氯气被吸收剂吸收,反应后生成FeCl3溶液,所以吸收剂应是FeCl2,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,答案:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(4)捕集器收集的是气态FeCl3,FeCl3的相对分子质量是162.5,由相对分子质量为325(162.5×2=325)的铁的氯化物可以推出:当温度超过673K时,2分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6,答案:Fe2Cl6;
(5)①称取mg无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定滴定实验时,当滴入最后一滴Na2S2O3溶液,锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点,答案:滴入最后一滴Na2S2O3溶液;锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;
②由反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2、I2+2=2I-+可得关系式:
解得n(Fe3+)=cV×10-3mol,则m克样品中氯化铁的质量分数=×100%=答案:【解析】将亚铁离子全部氧化为铁离子盐酸蒸发浓缩、冷却结晶2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe2Cl6滴入最后一滴Na2S2O3溶液,锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色17、略
【分析】【分析】
经过放电处理后,负极Li放电形成Li+,最终转移到正极材料中,可提高Li元素的回收率,经过浸出还原,正极材料中相关元素转化为Ni2+、Co2+、Mn2+、Li+,加入NaOH调节pH至11,可将Ni2+、Co2+、Mn2+转化为沉淀除去,最终在滤液中加入Na2CO3得到Li2CO3产品。
【详解】
(1)放电时,负极Li放电形成Li+;从负极材料中脱出,经电解质溶液向正极移动并参与正极反应进入正极材料中,所以放电能提高Li回收率;
(2)由图示知,LiCoO2浸出还原后生成Li+、Co2+,Co元素化合价由+3价被还原为+2价,故此时H2O2作还原剂,反应后生成O2,初步确定反应为:LiCoO2+H2O2→Li++Co2++O2↑,根据得失电子守恒配平得:2LiCoO2+H2O2→2Li++2Co2++1O2↑,根据流程知可在左边添加6个H+配平电荷守恒,右边添加H2O配平元素守恒,配平后方程式为:2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++O2↑+4H2O;
(3)洗涤沉淀具体操作为:沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀;待水自然流下后,重复操作2~3次;
(4)Co2+浸出率=
(5)①[Co(H2O)6]2+中配体H2O与中心Co2+形成配位键(属于σ键),故1个H2O周围形成3个σ键,所以该配离子中含σ键数目=3×6=18,[CoCl4]2-中配体Cl-与Co2+之间形成配位键;故该配离子中含σ键数目=4,所以两者σ键数目比为9:2;
②加水稀释,溶液体积增大,[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-浓度都减小,[Co(H2O)6]2+和Cl-的化学计量数之和大于[CoCl4]2-的化学计量数,则瞬间Qc>K,平衡逆向移动,使得溶液呈粉红色。【解析】放电时,Li+从负极材料中脱出,经电解质溶液向正极移动并进入正极材料中2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++O2↑+4H2O沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后重复操作2~3次98.00%9∶2加水稀释,溶液体积增大[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-浓度都减小,[Co(H2O)6]2+和Cl-的化学计量数之和大于[CoCl4]2-的化学计量数,则瞬间Qc>K,平衡逆向移动,使得溶液呈粉红色六、计算题(共3题,共24分)18、略
【分析】【分析】
已知:①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1;②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol-1,结合盖斯定律可知,①×2-②得到CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g);以此来解答。
【详解】
已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=206.2kJ•②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=24
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
评论
0/150
提交评论