
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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年苏教版必修2化学上册月考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、下列各组热化学方程式中;化学反应的ΔH前者大于后者的是。
①C(s)+O2(g)═CO2(g);ΔH1C(s)+O2(g)═CO(g);ΔH2
②S(s)+O2(g)═SO2(g);ΔH3S(g)+O2(g)═SO2(g);ΔH4
③H2(g)+O2(g)═H2O(l);ΔH52H2(g)+O2(g)═2H2O(l);ΔH6
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g);ΔH7CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s);ΔH8A.①B.④C.②③④D.①②③2、铜锌原电池中铜片作A.正极B.负极C.阴极D.阳极3、由O2、NO2和熔融NaNO3组成的燃料电池如图所示,在该电池工作过程中石墨I电极产生一种气态氧化物Y。下列说法正确的是。
A.电子由负载流向石墨IB.Y可能为NOC.石墨I上发生还原反应D.石墨II上的电极反应:O2+2N2O5+4e-=4NO3-4、下列关于热化学方程式的叙述正确的是()A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)∆H>0,则金刚石比石墨稳定B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H2=-483.6kJ/mol,则∆H2的燃烧热为241.8kJ/molC.2Na(g)+O2(g)=Na2O2(g)∆H1;2Na(s)+O2(g)=Na2O2(g)∆H2,则∆H1<∆H2D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)∆H=-57.3kJ/mol,若将0.5mol/L的稀H2SO4与1mol/L的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3kJ5、下列关于有机物的说法正确的是A.的同分异构体中,能与反应生成的有4种B.该有机物分子中所有碳原子可能在同一平面上C.淀粉、纤维素、塑料和氨基酸均属于天然高分子化合物D.糖类、油脂、蛋白质都是电解质评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)6、水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程;主要用于合成氨;制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s);平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO___H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为___(填标号)。
A.<0.25B.0.25C.0.25~0.50D.0.50E.>0.50
(3)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的和相等、和相等。
计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率(a)=__kPa·min-1。467℃时和随时间变化关系的曲线分别是__、__。489℃时和随时间变化关系的曲线分别是__、__。7、在密闭容器中进行如下化学反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表。t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为:K=________________。
(2)写出一种加快该化学反应的反应速率的方法_____________________。
(3)该反应为_____________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是____________________。
a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变。
c.υ正(H2)=2υ逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)
(5)某温度下,各物质的平衡浓度符合:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),则该反应的反应温度为_______________________℃。8、当硝酸与金属或非金属反应时;反应物或反应条件不同,硝酸被还原的产物也不同。请回答下列问题:
(1)金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生,那么硝酸的还原产物为_______(填化学式)。
(2)某混酸由200mL3mol·L-1的稀硝酸和200mL2.5mol·L-1的稀硫酸均匀混合而成(忽略溶液的体积变化)。将其分成两等份,分别与铜和铁反应,还原产物只有NO,则最多能溶解_______molCu,_______gFe,并写出离子方程式_______。
(3)200mL16mol·L-1的浓硝酸与3.2gCu反应,反应过程中还原产物只有NO2,则反应结束后,产生气体的体积为_______(标准状况下),溶液中c(H+)∶c()=_______(忽略HNO3的挥发)。
(4)用试管将(3)反应产生的NO2收集满并倒立在足量的水中,待试管中液面不再上升时,试管中剩余气体的体积约为原气体体积的_______。试管中的液体的物质的量浓度为_______(假设试管中的液体不对外扩散,此反应条件下1mol气体的体积为25.0L)。如果NO2中混有N2O4气体,试管中的液体的物质的量浓度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)写出FeO和稀硝酸的离子方程式_______。9、“长征七号”喷出的火焰颜色和喷口燃气的温度与以往相同。_______10、(1)反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
①其中氧化剂是__________,氧化产物是__________,当有126克HNO3被还原;生成NO_______g。
②用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O________。
(2)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是:氧化反应为:Cu-2e−=Cu2+;还原反应为:2Fe3++2e−=2Fe2+。请据此将反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑拆写成两个“半反应式”:氧化反应为____________;还原反应为____________。11、如图是一个原电池装置;请按要求填空。
(1)正极材料是___________,负极材料是___________。
(2)电子的流向是由___________(填“Fe”或“Cu”,不同)极经外电路流向___________极。
(3)写出电极反应式:负极___________,正极___________。
(4)该原电池中发生的总反应离子方程式为___________。12、汽车的发明与使用;是人类智慧的杰出体现,它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。
(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,产生氮的氧化物的主要原因是______(填字母;下同)。
A.燃烧含氮燃料B.燃烧含铅汽油C.汽油燃烧不充分D.汽缸中的N2被氧化。
(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系正确的是______。
A.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——酸雨;工业废水——“公害病”
B.汽车尾气——酸雨;工业废气——“公害病”;工业废水——光化学烟雾。
C.汽车尾气——“公害病”;工业废气——酸雨;工业废水——光化学烟雾。
D.汽车尾气——光化学烟雾;工业废气——“公害病”;工业废水——酸雨。
(3)一氧化氮和一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地发生如下反应:(放热反应)。现利用此反应,拟设计一种环保装置以消除汽车尾气对大气的污染。下列设计方案可以提高尾气处理效果的是______。
①选用适当的催化剂②提高装置的温度③降低装置的压强④在装置中装入碱石灰。
A.①③B.②④C.①④D.②③
(4)新型环保出租车采用LPG+汽油的双燃料系统,其尾气中的有毒成分较普通车型下降80%左右,缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列不属于上述有毒成分的是______。
A.CO2和H2B.NO2和NOC.CO和SO2D.C粒和含铅化合物。
(5)所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。绿色汽车可避免有毒的铅、苯和苯的同系物以及稠环芳烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含3〜4个碳原子的烃)与汽油相比较______。
A.前者生成的水少B.前者消耗氧气量少。
C.前者燃烧产生的污染物多D.前者产生的含碳化合物种类少。
(6)为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类:一类是压缩天然气,另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是______。
A.碳水化合物B.碳氢化合物C.氢气D.醇类13、孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2;某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的方案如下:
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸;
②将反应后的混合物过滤;
③向滤液中加入一种金属粉末。
根据上述实验方案;试回答:
(1)第①步反应中的现象为__。
(2)第③步加入的金属粉末是_,理由是__。
(3)若向滤液中加入过量生石灰后,过滤,将沉淀加热灼烧后再通入__气体,可制得较纯净的铜。14、在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:。时间(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007
(1)800℃,反应进行到2s时,NO的转化率是_______,反应达到最大限度时,NO的物质的量浓度为_______mol/L。
(2)如图中表示NO2变化的曲线是_______(填字母序号a、b、c、d)。用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=_______mol/(L·s)。
(3)能使该反应的反应速率增大的操作是_______。A.及时分离出NO2气体B.适当升高温度C.增大O2的浓度D.选择高效催化剂评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)15、化学能可以转变成为热能、电能等。_____A.正确B.错误16、纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可用做人体的营养物质。(____)A.正确B.错误17、催化剂参与化学反应,改变了活化能,但反应前后的性质保持不变。(____)A.正确B.错误18、一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。(_______)A.正确B.错误19、相对分子质量相同的不同物质互称为同分异构体。(____)A.正确B.错误20、食用油酸败后,高温消毒后仍可食用(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、实验题(共4题,共40分)21、某探究性学习小组用相同质量的镁和锌与相同浓度足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示:。实验编号金属形态反应温度/℃收集100mL氢气所需时间/sⅠ锌薄片15200Ⅱ锌薄片2590Ⅲ锌粉末a10IV镁薄片2542
(1)实验Ⅰ和Ⅱ表明______________;化学反应速率越大。
(2)实验Ⅱ和IV表明_____________;化学反应速率越大。
(3)实验Ⅱ和Ⅲ为验证固体的表面积对反应速率的影响,则a=________。
(4)除本实验探究的因素外,影响化学反应速率的因素还有很多,试写出两个因素_____、_____。22、某研究性学习小组对实验室中制取、收集、吸收以及的还原性探究进行了如下实验设计。
Ⅰ.的收集和吸收。
(1)用图甲装置收集气体应从___________(填“m”或“n”)口进入。
(2)已知难溶于图乙、丙、丁、戊四种装置中,不能用来吸收的是___________。
Ⅱ.的还原性探究。
利用如图装置,进行还原的反应。
已知:与反应的生成物为和无毒气体X;且X不被浓硫酸和碱石灰吸收。
(3)采用上图装置A作为的发生装置,写出该反应的化学方程式___________。
(4)按气流从左到右的方向装置的正确连接顺序为:___________。
A→___________→___________→___________→___________→C(填字母;每个装置只用一次)。
(5)实验结束时,应首先___________(填序号)。
①熄灭A装置的酒精灯。
②熄灭B装置的酒精灯。
(6)若称取1.6g完全反应后,测得生成气体X的体积为224(标准状况下),通过计算推测X的化学式为___________。
(7)装置B中与反应的化学方程式为___________。23、硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。铜不能与稀硫酸直接反应;本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发;结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。
(1)图1中A仪器的名称________,烧瓶中发生的离子反应方程式为:_______________________________________
(2)图2是图1的改进装置,其优点有:①_______________;②______________________。
(3)为符合绿色化学的要求;某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法。
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧;使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。反应完全后向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣作催化剂循环使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7;6.4。)
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是____________。
②方案2中甲物质是_________(填字母序号)。
a.CaOb.CuCO3c.CaCO3d.NH3▪H2O
第二组:过氧化氢为氧化剂法。
将3.2g铜丝放到45mL1.5mol/L的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL10%的H2O2,反应0.5小时后,升温到60℃,持续反应1小时后,过滤.蒸发结晶.减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.6g。
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是__________,晶体采用酒精淋洗的优点是_________________。
④上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是_______(填“第一组”或“第二组”),理由是________________________。24、为探究NO与铜粉的反应,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,向装置中通入一段时间的N2。
回答下列问题:
(1)通入N2的作用:_____________,仪器a的名称_____________。
(2)A中发生反应的离子方程式:_____________________________
(3)B中NaOH的作用__________________________。
(4)D中有__________________________现象;即可证明NO与Cu反应。
(5)NO可被Ce4+氧化,制得NH4NO3产品;流程如下(Ce为铈元素)。
①装置Ⅰ中,酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO和NO写出生成等物质的量的NO和NO的离子方程式:____________________________。
②已知进入装置Ⅲ溶液中NO的浓度为ag·L-1,要使1m3该溶液中的NO完全转化为NH4NO3,至少需通入标况下的O2________L(用含a代数式表示,结果保留整数)。评卷人得分五、原理综合题(共4题,共40分)25、甲醛在木材加工;医药等方面有重要用途.甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法;制备过程涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:(副反应)
(1)计算反应Ⅰ的反应热_______。
(2)是甲醇脱氢制甲醛的催化剂;催化反应的部分机理如下:
历程ⅰ:
历程ⅱ:
历程ⅲ:
历程ⅳ:
如图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响;回答下列问题:
①从平衡角度分析550℃~650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因_______;
②650℃~750℃,反应速率历程ⅱ_______历程ⅲ(填“>”、“<”或“=”。
(3)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程表示(其中C为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。浓度100008000400020001000吹脱时间(h)07233955
则当甲醛浓度为时,其吹脱速率_______分析上表数据,起始浓度为当甲醛浓度降为吹脱时间为_______h。
(4)下,在恒容密闭容器中,发生反应若起始压强为达到平衡转化率为则平衡时的总压强_______(用含和的式子表示);当测得计算反应平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(5)甲醇-空气燃料电池是一种高效能;轻污染的车载电池;其工作原理示意图如图。
①写出A电极上发生的电极反应式_______。
②电池工作时,导入标准状况下空气则水溶液理论上消耗甲醇的质量为_______g。26、Ⅰ.在一定温度下;2L的密闭容器中发生了某化学反应,其中各物质的物质的量变化如图所示,请回答以下问题。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)t=1s时,v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)
(3)反应进行到6s时,用B表示反应的平均反应速率为___________。
(4)若A、B、C、D均为气体,在6s时,向该固定体积的容器中通入氩气,增大体系压强,A的化学反应速率将___________(填“变大”或“不变”或“变小”)
(5)若A、B、C、D均为气体,下列能说明反应已达平衡的是___________。
a.A、B、C、D四种气体的浓度相等b.气体密度不再改变。
c.气体平均摩尔质量不再改变d.反应停止。
Ⅱ.将镁片;铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中;用导线连接成闭合回路,如图所示。
(1)镁为___________极(填“正”或“负”)
(2)写出铝电极的电极反应式:___________。27、按要求回答问题:
(1)氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);生成2mol液态水放出572kJ的能量,请回答下列问题:
①生成物能量总和___(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②反应2H2+O22H2O的能量变化如图所示。已知拆开1molH2、1molO2和1molH—O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ的能量。则反应过程(Ⅱ)____(填“吸收”或“放出”)___kJ。
(2)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g)+cP(g);M;N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①反应化学方程式中各物质的系数比为a:b:c=____。
②1min到3min这段时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为:_______。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_________。
A反应中当M与N的物质的量相等时
BP的质量不随时间变化而变化。
C混合气体的总物质的量不随时间变化而变化。
D单位时间内每消耗amolN,同时消耗bmolM
E混合气体的压强不随时间的变化而变化
M的物质的量浓度保持不变28、H2S存在于多种燃气中,脱除燃气中H2S的方法很多。
(1)2019年3月《sciencedirect》介绍的化学链技术脱除H2S的原理如图所示。
①“H2S氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
②“HI分解”时,每1molHI分解生成碘蒸气和氢气时,吸收13kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:________。
③“Bunsen反应”的离子方程式为________。
(2)电化学干法氧化法脱除H2S的原理如图所示。阳极发生的电极反应为________;阴极上COS发生的电极反应为________。
(3)用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S法包含的反应如下:
(Ⅰ)H2S(g)H2S(aq)
(Ⅱ)H2S(aq)H++HS-
(Ⅲ)HS-+2Fe3+=S↓+2Fe2++H+
一定条件下测得脱硫率与Fe3+浓度的关系如图所示。
①吸收液经过滤出S后,滤液需进行再生,较经济的再生方法是________。
②图中当Fe3+的浓度大于10g·L-1时,浓度越大,脱硫率越低,这是由于________。评卷人得分六、工业流程题(共2题,共8分)29、某兴趣小组的同学设计的用与Mg反应制备少量单质硅的实验流程如下:
已知:①(易自燃)。
②量气管的刻度上端为0;下端为50.00mL。
回答下列问题:
(1)用于盛装与镁粉反应的坩埚的材质适宜为___________(填“陶瓷”“玻璃”或“铁”)。
(2)步骤②的除杂装置如图甲所示,除杂必须在气氛中的原因是___________,将步骤①反应后的固体冷却并迅速转移至小烧杯中,加入足量盐酸,反应完成时的现象是___________。
(3)测定产品中硅的纯度(利用Si与NaOH溶液反应产生氢气的体积进行换算):
①该反应的化学方程式为___________。
②称取一定量的产品硅,加入圆底烧瓶中,如图乙所示,向其中加入足量NaOH溶液,测量产生氢气的体积涉及如下步骤,正确的顺序是___________(填字母)。
a.读数b.冷却到室温c.调节使量气管液面与球形漏斗中的液面相平。
③称取wg产品,利用装置乙测定产品纯度,反应前量气管液面读数为反应后量气管液面读数为(实验数据均转化为标准状况下),则产品的纯度为___________(列出计算式)。
30、硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3;MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案;进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知:阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:。沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3.4
5.2
12.4
一水合氨电离常数Kb=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1。
请回答:
(1)写出A与氢氟酸反应的化学方程式:____。
(2)上述流程中两次使用试剂X,推测试剂X是____(填以下字母编号)
A.水B.氧化铝C.氨水D.氢氧化钠。
(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是____。(任写2点)
(4)写出F→H的反应离子方程式:____。
(5)证明H溶液的主要阴离子(Cl-除外)的方法是____。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
①C完全燃烧放出的热量较多;因ΔH<0,则前者小于后者,故①错误;
②固体变为气体要吸热;则后者放出的热量多,因ΔH<0,前者大于后者,故②正确;
③参加反应的物质的量越大;反应的热量越多,因ΔH<0,前者大于后者,故③正确;
④碳酸钙分解为吸热反应;ΔH>0,氧化钙和水反应为放热反应,ΔH<0,则前者大于后者,故④正确;
②③④正确;故选C。
【点睛】
对于放热反应,物质燃烧越完全、参加反应的物质的量越大,反应的热量越多,物质的聚集状态不同,反应热不同,固体变为气体要吸热,反应放出的热量越多是解答关键,注意比较时带入ΔH符号是易错点。2、A【分析】【详解】
铜锌原电池中锌活泼性强;作负极,铜片活泼性比锌弱,作正极,故A符合题意。
综上所述;答案为A。
【点睛】
一般来说活泼性强的金属作原电池的负极,活泼性弱的金属作原电池的正极,但不能形成思维定式,电极的正负还与电解液有关。3、D【分析】【分析】
由图可知,石墨I上NO2发生氧化反应,为负极,电极反应:石墨II上O2发生还原反应,为正极,电极反应为:以此分析。
【详解】
由图可知,石墨I上NO2发生氧化反应,为负极,电极反应:石墨II上O2发生还原反应,为正极,电极反应为:
A.电子负极石墨I经负载流向正极石墨II;故A错误;
B.NO中N化合价为+2价,石墨INO2中N化合价为+4价;此时石墨I上发生还原反应,不符合,故B错误;
C.石墨I上发生氧化反应;故C错误;
D.石墨II上的电极反应:故D正确;
故答案选:D。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.该反应为吸热反应;说明等物质的量的石墨具有的能量比金刚石的低,根据物质能量越低越稳定可知,石墨比金刚石稳定,A错误;
B.在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,H2燃烧的指定产物是液态水,所以H2的燃烧热不是241.8kJ/mol;B错误;
C.根据盖斯定律可得:2Na(g)→2Na(s),∆H=∆H1-∆H2,物质由气态变为固态是放热的过程,即∆H=∆H1-∆H2<0,所以∆H1<∆H2;C正确;
D.题中未知酸;碱稀溶液的体积;无法保证生成的水的物质的量为1mol,故放出的热量不一定是57.3kJ,D错误。
答案为C。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.C5H10O2的同分异构体中,能与NaHCO3反应生成CO2,应含有羧基,则为戊酸,由于—C4H9有4种;因此戊酸有4种,故A正确;
B.分子中含有结构;分子中所有碳原子不可能在同一平面上,故B错误;
C.氨基酸的相对分子质量较小;不属于高分子化合物,塑料属于合成高分子化合物,故C错误;
D.糖类中的葡萄糖;蔗糖和油脂等属于非电解质;糖类中的淀粉、纤维素和蛋白质属于高分子化合物,都是混合物,不是电解质,故D错误;
故选A。二、填空题(共9题,共18分)6、略
【分析】【分析】
(1)H2还原氧化钴的方程式为:H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g);CO还原氧化钴的方程式为:CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g),平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数()高于CO还原体系中CO的物质的量分数();
(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,可设其物质的量为1mol,根据三段式:
求出平衡时体系中H2的物质的量分数为。
(3)由图可知,30~90min内a曲线对应物质的分压变化量Δp=(4.08-3.80)kPa=0.28kPa,故曲线a的反应在30~90min内的平均速率(a)==0.0047kPa·min−1,H2的分压始终高于CO的分压,据此可将图分成两部分:
由此可知,a、b表示的是H2的分压,c、d表示的是CO的分压,该反应为放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,CO分压增加,H2分压降低,故467℃时和随时间变化关系的曲线分别是b、c;489℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是a;d。
【详解】
(1)H2还原氧化钴的方程式为:H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g);CO还原氧化钴的方程式为:CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g),平衡时H2还原体系中H2的物质的量分数()高于CO还原体系中CO的物质的量分数(),故还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO大于H2;故答案为:大于。
(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,可设其物质的量为1mol,根据三段式:
平衡时体系中H2的物质的量分数=因该反应为可逆反应,故x<1,可假设二者的还原倾向相等,则x=0.5,由(1)可知CO的还原倾向大于H2,所以CO更易转化为H2,故x>0.5,由此可判断最终平衡时体系中H2的物质的量分数介于0.25~0.50;故答案为C。
(3)由图可知,30~90min内a曲线对应物质的分压变化量Δp=(4.08-3.80)kPa=0.28kPa,故曲线a的反应在30~90min内的平均速率(a)==0.0047kPa·min−1;由(2)中分析得出H2的物质的量分数介于0.25~0.5,CO的物质的量分数介于0~0.25,即H2的分压始终高于CO的分压,据此可将图分成两部分:
由此可知,a、b表示的是H2的分压,c、d表示的是CO的分压,该反应为放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,CO分压增加,H2分压降低,故467℃时和随时间变化关系的曲线分别是b、c;489℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是a、d,故答案为:b;c;a;d。【解析】①.大于②.C③.0.0047④.b⑤.c⑥.a⑦.d7、略
【分析】【分析】
(1)根据方程式写化学平衡常数表达式;
(2)升高温度;增大压强、使用催化剂及增大气体物质的浓度;均可增大反应速率;
(3)根据表中数据;升高温度,K增大,平衡正向移动;
(4)a.反应的方程式两边的气体计量数之和相等;则容器中压强始终不变,则压强不变不能判断是否达到平衡状态;
b.反应达到平衡状态时;体系中各量不再改变,则混合气体中c(CO)不变可判断达到平衡状态;
c.υ正(H2)=2υ逆(H2O)时;反应速率方向相反,速率之比不等于化学计量数之比,未达到平衡状态;
d.c(CO2)=c(CO)时;不能判断同一物质的反应速率是否相等,不能判断是否达到平衡状态;
(5)K只与温度有关;根据K判断温度。
【详解】
(1)根据方程式,化学平衡常数表达式K=
(2)升高温度;增大压强、使用催化剂及增大气体物质的浓度;均可增大反应速率;
(3)根据表中数据;升高温度,K增大,平衡正向移动,则正反应为吸热反应;
(4)a.反应的方程式两边的气体计量数之和相等;则容器中压强始终不变,则压强不变不能判断是否达到平衡状态;
b.反应达到平衡状态时;体系中各量不再改变,则混合气体中c(CO)不变可判断达到平衡状态;
c.υ正(H2)=2υ逆(H2O)时;反应速率方向相反,速率之比不等于化学计量数之比,未达到平衡状态;
d.c(CO2)=c(CO)时;不能判断同一物质的反应速率是否相等,不能判断是否达到平衡状态;
答案为b;
(5)各物质的平衡浓度符合:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O);即该温度下,K=1,K只与温度有关,则该温度为830℃。
【点睛】
K只与温度有关,与加入的初始量无关。【解析】升高温度、增大压强、使用催化剂及增大气体物质的浓度(任选一条)吸热b8308、略
【分析】【分析】
(1)
金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生,生成的气体易溶于溶液,所以该气体是NH3,那么硝酸的还原产物为NH4NO3(或)(填化学式)。故答案为:NH4NO3(或);
(2)
某混酸由200mL3mol·L-1的稀硝酸和200mL2.5mol·L-1的稀硫酸均匀混合而成(忽略溶液的体积变化),n(HNO3)=3mol•L-1×0.2L=0.6mol,n(H2SO4)=2.5mol•L-1×0.2L=0.5mol。将其分成两等份,分别与铜和铁反应,还原产物只有NO,铜和硝酸能发生反应但和稀硫酸不反应,铜和稀硝酸的反应方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,根据方程式知,参加反应的氢离子和硝酸根离子的物质的量之比是8:2,实际上混合溶液中氢离子和硝酸根离子的物质的量之比是8:3,说明硝酸根离子过量,以氢离子为标准计算溶解的铜的物质的量,因为混合酸被均分为两份,所以其物质的量减半,设铜的物质的量为x,3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,x=x=0.3mol,则最多能溶解0.3molCu;向混合酸中加入铁,过量铁和酸反应生成亚铁离子,所以铁和硝酸反应与铜与硝酸的反应相同,把铜换成铁即可,溶解铁的物质的量也是0.3mol,其质量为0.3mol×56g/mol=16.8gFe,离子方程式3Fe+8H++2=3Fe2++2NO+4H2O。故答案为:0.3;16.8;3Fe+8H++2=3Fe2++2NO+4H2O;
(3)
原溶液中硝酸的物质的量=16mol/L×0.2L=3.2mol,200mL16mol·L-1的浓硝酸与3.2gCu反应,反应过程中还原产物只有NO2,说明浓硝酸过量,铜不足量,氧化还原反应中得失电子数相等,所以铜失去的电子数=硝酸根离子得到的电子数,设二氧化氮的体积是V,×2=×1,V=2.24L,则反应结束后,产生气体的体积为2.24L(标准状况下),2.24L二氧化氮消耗硝酸根离子0.1mol,参加反应的硝酸根和氢离子的物质的量之比为1:2,所以消耗氢离子的物质的量为0.2mol,所以溶液中还剩余氢离子的物质的量为3.2mol-0.2mol=3mol,硝酸根的物质的量为3.2mol-0.1mol=3.1mol,所以反应后的溶液中c(H+):c(NO)=3mol:3.1mol=30:31,溶液中c(H+)∶c()=30:31(忽略HNO3的挥发)。故答案为:2.24L;30∶31;
(4)
用试管将(3)反应产生的NO2收集满并倒立在足量的水中,待试管中液面不再上升时,二氧化氮和水反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,根据方程式知,生成的一氧化氮体积是二氧化氮的试管中剩余气体的体积约为原气体体积的根据方程式知,设气体的体积为V,生成硝酸的物质的量为c=0.04mol·L-1,试管中的液体的物质的量浓度为0.04mol·L-1(假设试管中的液体不对外扩散,此反应条件下1mol气体的体积为25.0L)。如果NO2中混有N2O4气体,导致氮元素的物质的量增大,试管中的液体的物质的量浓度将增大(填“增大”“减小”或“不变”)。故答案为:0.04mol·L-1;增大;
(5)
FeO和稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水离子方程式3FeO++10H+=3Fe3++NO+5H2O。故答案为:3FeO++10H+=3Fe3++NO+5H2O。【解析】(1)NH4NO3(或)
(2)0.316.83Fe+8H++2=3Fe2++2NO+4H2O
(3)2.24L30∶31
(4)0.04mol·L-1增大。
(5)3FeO++10H+=3Fe3++NO+5H2O9、略
【分析】【详解】
“长征七号”使用的燃料不同,喷出的火焰颜色与以往不同,喷囗燃气的温度也比以往火箭高得多,故错误;【解析】错误10、略
【分析】【详解】
(1)①由题给方程式可知,反应中硝酸中N元素部分降低被还原,硝酸为反应的氧化剂,铜单质中铜元素化合价升高被氧化,硝酸铜为反应的氧化产物,126克硝酸的物质的量为=2mol,由N原子个数守恒可知126克HNO3被还原时生成一氧化氮的质量为2mol×30g/mol=60g,故答案为:HNO3;Cu(NO3)2;60;
②由题给方程式可知,反应中生成2mol一氧化氮,反应转移电子的物质的量为6mol,则用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目的表达式为故答案为:
(2)由题给信息可知,反应Fe+2H+=Fe2++H2↑的氧化反应为铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,半反应式为Fe—2e−=Fe2+,还原反应为氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,半反应式为2H++2e−=2H2↑,故答案为:Fe—2e−=Fe2+;2H++2e−=2H2↑。【解析】HNO3Cu(NO3)260Fe—2e−=Fe2+2H++2e−=2H2↑11、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)金属活动性Fe>Cu,装置中存在总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu;Fe失电子,为负极,Cu为正极,故答案为:Cu;Fe;
(2)电子的流向是由负极经外电路流向正极;即电子由铁电极流出经外电路流向铜电极,故答案为:Fe;Cu;
(3)Fe为负极,失电子,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,Cu为正极,正极反应式Cu2++2e-=Cu,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;Cu2++2e-=Cu;
(4)金属活动性Fe>Cu,装置中存在总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu。【解析】CuFeFeCuFe-2e-=Fe2+Cu2++2e-=CuFe+Cu2+=Fe2++Cu12、A:A:B:C:D:D【分析】【详解】
(1)发动机工作时汽缸中的压强和温度都很高,空气中N2和O2发生如下反应:生成污染大气的NO2;NO;
(2)汽车尾气主要是氮的氧化物,形成光化学烟雾,工业废气中含有二氧化硫,造成酸雨,工业废水中含有很多有害的元素,可以形成公害病;故选B;
(3)由于题述反应仅能“缓慢”发生,故可“催化”加速;由于正反应为放热过程,故温度不宜太高;由于正反应为气体总体积减小的反应,故不宜减压;装置中加入能与产物CO2反应的物质有利于平衡右移;故选C;
(4)CO2和H2均不属于有毒气体;故选A;
(5)“绿色汽车”是指使用液化石油气作能源的汽车﹒绿色汽车可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳经的排放,燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含C3~C4的经)与汽油相比较前者产生的含碳化合物少;故选D;
(6)天然气(主要成分CH4)、液化石油气(C3~C4的经)其成分中只含C、H元素,所以均为碳氢化合物,完全燃烧的产物为CO2和H2O,不会造成环境污染,但生成的CO2却是造成温室效应的元凶,故选B。13、略
【分析】【分析】
孔雀石经粉碎后加入过量稀硫酸溶解;过滤除去不溶性杂质,滤液加入过量的铁粉可置换出铜,浊液加入稀硫酸除去铁,过滤可得到铜,以此解答该题。
【详解】
(1)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜;当加入过量稀硫酸时发生反应,固体逐渐溶解,产生二氧化碳气体;水和硫酸铜,则所得溶液显蓝色;
(2)为冶炼金属铜;因Fe比Cu活泼,则加入过量的铁粉,可把铜从硫酸铜溶液中置换出来;
(3)若向滤液中加入过量生石灰后生成氢氧化铜,过滤,将沉淀氢氧化铜加热后生成氧化铜,通入氢气生成铜和水。【解析】固体溶解,有无色气体生成,溶液变成蓝色Fe铁的活泼性比铜强,可从溶液中置换出铜氢气14、略
【分析】【分析】
(1)
800℃;反应进行到2s时,消耗了0.020mol-0.008mol=0.012molNO,则NO的转化率是(0.012÷0.020)×100%=60%。当反应达到最大限度即达到平衡状态时,NO的物质的量为0.007mol,则物质的量浓度为0.007mol÷2L=0.0035mol/L。
(2)
由方程式2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)知,NO2为生成物,生成的NO2的物质的量和消耗的NO的物质的量相等,则平衡时n(NO2)=0.020mol-0.007mol=0.013mol,c()=0.013mol÷2L=0.0065mol/L,故表示NO2变化曲线的为b;0~2s内v(NO)==0.0030mol·L-1·s-1,由反应速率之比等于化学计量数之比可得v(O2)=0.0015mol·L-1·s-1,故答案为b;0.0015mol·L-1·s-1;
(3)
及时分离出NO2气体,在改变条件的时刻,逆反应速率减小,正反应速率不变,然后正反应速率逐渐减小,平衡正向移动,A不能加快反应速率;适当升高温度,反应速率加快,B能加快反应速率;增大O2的浓度,反应物浓度增大,反应速率加快,C能加快反应速率;选择高效的催化剂,反应速率加快,D能加快反应速率;故选BCD。【解析】(1)60%0.0035
(2)b1.5×10-3
(3)BCD三、判断题(共6题,共12分)15、A【分析】【分析】
【详解】
根据能量守恒定律,化学能可以转变成为热能(氢气燃烧)、电能(原电池)等,该说法正确。16、B【分析】【分析】
【详解】
人体内没有可水解纤维素的酶,故纤维素不能作为人体的营养物质。纤维素在人体内可以促进胃肠蠕动,可助消化。故错误。17、B【分析】【详解】
催化剂一般会参与化学反应,改变反应的活化能,反应前后化学性质不变,但物理性质有可能改变,故错误。18、A【分析】【详解】
一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高,正确。19、B【分析】【分析】
【详解】
相对分子质量相同的物质分子式不一定相同,如H2SO4和H3PO4、丙酮(CH3COCH3)和丁烷(CH3CH2CH2CH3),故相对分子质量相同,不一定互为同分异构体,题干说法错误。20、B【分析】【详解】
食用油酸败后,再经高温反复加热,易产生致癌物,有害身体健康,不可食用,故错误。四、实验题(共4题,共40分)21、略
【分析】【分析】
反应物的性质决定了反应速率的快慢;影响反应速率的条件有反应物的浓度;温度、气体的压强、催化剂等等,探究影响反应速率的因素时,需要进行单因子变量控制,例如:若要探究温度对反应速率的影响,那么做对比实验时,除了控制不同的反应温度外,其余条件都需相同,通过解读图中数据回答。
【详解】
(1)由数据知;实验Ⅰ和Ⅱ中反应温度高,收集100mL氢气所需时间少,表明温度越高,化学反应速率越大。
(2)实验Ⅱ和IV数据显示;其余条件均相同,镁反应时收集100mL氢气所需时间比锌的少,故实验Ⅱ和IV表明:金属越活泼,化学反应速率越大。
(3)实验Ⅱ和Ⅲ为验证固体的表面积对反应速率的影响;则除了金属的状态不同,其余条件均相同,则a=25。
(4)除本实验探究的因素外,影响化学反应速率的因素还有很多,例如催化剂、压强,催化剂能大幅改变化学反应速率、对有气体参加的反应,气体压强大,反应速率快。【解析】①.温度越高②.金属越活泼③.25④.反应物浓度⑤.催化剂、压强22、略
【分析】【分析】
Ⅱ.A装置用于制取氨气,氨气中混有水蒸气,通过E装置,除去氨气中的水蒸气,氨气进入B装置还原Fe2O3,再先后连接F装置,D装置,浓硫酸吸收反应剩余的氨气,F装置作安全瓶,防止倒吸,最后连接C装置,已知NH3与Fe2O3反应的生成物为Fe、H2O和无毒气体X;且X不被浓硫酸和碱石灰吸收,则X为氮气,故C装置用于测量生成气体的体积,据此分析解答。
【详解】
(1)氨气的密度比空气小,所以应该用向下排空气法收集,所以集气瓶瓶口向上来收集时应短进长出,即若用图甲装置,排空气法收集NH3;气体应从m口进入;
(2)氨气极易溶于H2O,则吸收氨气时,应注意防倒吸,又已知NH3难溶于CCl4,乙、丁、戊三种装置均可以防倒吸,丙可能会发生倒吸,则丙装置不能用来吸收NH3;
(3)氢氧化钙与氯化铵在加热的条件下反应生成氯化钙、水和氨气,故该反应的化学方程式为
(4)A装置用于制取氨气,氨气中混有水蒸气,通过E装置,除去氨气中的水蒸气,氨气进入B装置还原Fe2O3,再先后连接F装置、D装置,浓硫酸吸收反应剩余的氨气,F装置作安全瓶,防止倒吸,最后连接C装置,已知NH3与Fe2O3反应的生成物为Fe、H2O和无毒气体X;且X不被浓硫酸和碱石灰吸收,则X为氮气,故C装置用于测量生成气体的体积,则按气流方向正确的装置连接顺序为A→E→B→F→D→C;
(5)实验结束时;为防止生成的铁再次被氧化,应先熄灭B装置的酒精灯,在氨气的氛围下冷却后,再熄灭A装置的酒精灯,故选②;
(6)1.6gFe2O3的物质的量为0.01mol,反应后生成铁单质,则该反应中Fe元素得电子总数为0.06mol,即氮元素失电子总数也为0.06mol,完全反应后,测得生成气体X的体积为224mL(已折算为标准状况),则气体X的物质的量为0.01mol,又X为无毒气体,且X不被浓硫酸和碱石灰吸收,则推测X应为N2,而生成0.01molN2,氮元素失电子为0.06mol,则X为N2;
(7)根据第(6)问分析Fe2O3和氨气反应生成铁单质、氮气和水,根据得失电子守恒、元素守恒配平该反应的化学方程式为
【点睛】
氨气极易溶于H2O,则吸收氨气时,应注意防倒吸,又已知NH3难溶于CCl4,题中乙、丁、戊三种装置均可以防倒吸,若丁装置中CCl4换为苯,苯的密度比水小,则苯在上层,水在下层,不能起到防倒吸的作用,这是学生们的易错点。【解析】(1)m
(2)丙。
(3)
(4)E→B→F→D
(5)②
(6)
(7)23、略
【分析】【分析】
铜和浓硝酸反应生成硝酸铜;二氧化氮和水;随着反应的进行,浓硝酸变成稀硝酸,稀硝酸和铜反应生成硝酸铜和一氧化氮、水;
根据一氧化氮的性质及尾气处理装置分析;
方案1中;将铜在坩埚中灼烧生成氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜;
方案2中;铜与硫酸铁反应生成硫酸铜;硫酸亚铁,通入氧气,将亚铁离子氧化成硫酸铁,然后为保证不引入杂质,可加入氧化铜、碳酸铜等调节pH值除去铁离子,过滤、蒸发、结晶得到硫酸铜晶体;
根据H2O2的性质;乙醇的性质分析;
④根据绿色化学理念:耗能少;无污染,原料利用率高,产品纯度高等判断。
【详解】
(1)A为分液漏斗,将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,铜粉与稀硫酸不反应,铜与浓硝酸反应的离子方程式为随着反应的进行,浓硝酸变成稀硝酸,稀硝酸和铜反应生成硝酸铜和一氧化氮、水,离子方程式为故答案为:分液漏斗;和
尾气与NaOH溶液可能发生的反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;改进前,尾气中的NO不能被NaOH溶液吸收,而且尾气和氢氧化钠溶液反应后,导管内压强减小,易产生倒吸现象;改进后,通入氧气,氧气能将一氧化氮氧化成NO2,确保尾气能被氢氧化钠溶液完全吸收;且中间有安全瓶,防止倒吸;故答案为:可防止倒吸;NO、能被完全吸收;
加热固体应在坩埚中进行;故答案为:坩埚;
铜与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁,通入氧气,将亚铁离子氧化成硫酸铁,则所得CuSO4溶液中含有硫酸铁,为保证不引入杂质,可以加入氧化铜、碳酸铜等调节pH值将铁离子转化为Fe(OH)3沉淀而除去,故答案为:b;
③第二组反应物用到过氧化氢;过氧化氢受热易分解,加热温度不宜太高是因为防止过氧化氢分解,晶体采用酒精淋洗的优点是酒精与水互溶能清洗晶体表面杂质,且酒精易挥发,可减少晶体溶解而损失,故答案为:防止过氧化氢分解;酒精与水互溶且易挥发,减少晶体溶解而损失;
④上述两种氧化法中,第一组方案1要灼烧,消耗能源多,方案2得到的产品中含有铁元素杂质;第二组几乎不产生有害气体,且得到的产品纯度高,故第二组更符合绿色化学理念,故答案为:第二组;第一组方案1需要灼烧,多消耗能源,第一组方案2所得产品含有铁元素杂质,第二组几乎不产生有害气体,且所得产品纯度较高。【解析】分液漏斗Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑和3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑可防止倒吸NO、NO2能被完全吸收坩埚b防止过氧化氢分解酒精与水互溶且易挥发,减少晶体溶解而损失第二组第一组方案1需要灼烧,多消耗能源,第一组方案2所得产品含有铁元素杂质,第二组方案几乎不产生有害气体,且所得产品纯度较高24、略
【分析】【分析】
铜和稀硝酸在装置A中反应生成NO,实验开始前向装置中通入一段时间的N2;排净装置内的空气,由于硝酸具有挥发性,通过装置B中的NaOH溶液吸收挥发出的硝酸,通过C中干燥剂干燥一氧化氮,通过装置D使铜和NO反应生成氮气和氧化铜,剩余气体在装置E中收集,主要为氮气和一氧化氮,据此分析判断。
【详解】
(1)通入N2的作用是排除装置中的空气;防止NO被氧化;根据仪器的结构可知仪器a的名称是分液漏斗,故答案为:排净空气,防止NO被氧化;分液漏斗;
(2)A中Cu与稀硝酸发生反应,生成Cu(NO3)2、NO、H2O,发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++NO↑+4H2O;
(3)硝酸具有挥发性,通过B中NaOH溶液吸收,所以B中NaOH的作用是吸收挥发的HNO3,故答案为:吸收挥发的HNO3;
(4)D中发生反应2NO+2Cu=2CuO+N2;所以当看到D中红色粉末变为黑色时,即可证明NO与Cu反应,故答案为:红色粉末变为黑色;
(5)①根据题干信息及得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为2NO+3H2O+4Ce4+=NO+NO+6H++4Ce3+,故答案为:2NO+3H2O+4Ce4+=NO+NO+6H++4Ce3+;
②NO的浓度为ag/L,n(NO)=ag/L×1m3×1000L/m3)÷46g/mol=要使1m3该溶液中的NO完全转化为NH4NO3,根据电子转移数目相等可得关系式2n(NO)=4n(O2),n(O2)=n(NO)=所以需通入标准状况下的O2的体积为v(O2)=×22.4L/mol≈243aL;故答案为:243a。
【点睛】
本题考查了NO的制备,性质和检验,应用有关化学知识,明确实验目的和原理是解题的关键,正确分析装置的作用是解题的关键,在进行有关化学计算时,要考虑氧化还原反应中电子转移数目进行计算。【解析】排净空气,防止NO被氧化分液漏斗3Cu+8H++2NO=3Cu2++NO↑+4H2O吸收挥发的HNO3红色粉末变为黑色2NO+3H2O+4Ce4+=NO+NO+6H++4Ce3+243a五、原理综合题(共4题,共40分)25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据盖斯定律,反应Ⅱ-反应Ⅲ得,2CH3OH(g)-2H2(g)2HCHO(g)ΔH1=170.4kJ/mol,CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)ΔH1=85.2kJ/mol,所以反应Ⅰ的反应热ΔH1=85.2kJ/mol;
(2)①从平衡角度可知;甲醇脱氧反应为吸热反应,升高温度,有利于脱氧反应向正反应方向进行,所以550℃~650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度的升高而增大,故为甲醇脱氧反应为吸热反应,升高温度,有利于脱氧反应向正反应方向进行;
②由图可知650℃~750℃,甲醇的转化率变大,但甲醛的选择性变小,反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率,故为<;
(3)甲醛浓度为2000mg/L时,吹脱速率v=0.0423C(mg⋅L−1⋅h−1)=0.04232000(mg⋅L−1⋅h−1)=84.6mg⋅L−1⋅h−1;观察表中数据可知;甲醛的浓度减小一半的时间为16h,即“半衰期”为16h,所以起始浓度为10000mg/h,当甲醛浓度降为5000mg/h,吹脱时间为16h;
(4)若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,压强之比等于物质的量之比,则P0:P平=1:(1+a),P平=P0(1+a);当P0=101KPa,测的α=50.0%,该反应平衡常数Kp=50.5KPa;
(5)①原电池工作时,阳离子移向原电池的正极,负极甲醇失电子变化,电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;
②电池工作时,导入标准状况下空气1344L时,物质的量为60mol,空气中氧气占1/5,氧气的物质的量为12mol,根据电池的总反应2CH3OH+3O22CO2+4H2O,根据反应的物质的量之比等于系数之比,所以甲醇反应的物质的量为8mol,所以理论上消耗甲醇的质量为256g。【解析】85.2kJ/mol甲醇脱氧反应为吸热反应,升高温度,有利于脱氧反应向正反应方向进行<84.616P0(1+a)50.5CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+25626、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)从图中可以看出,A、D的起始量为0,而B、C的起始量大于0,随着反应的进行,B、C的物质的量不断减小,A、D的物质的量不断增大,所以A、D为生成物,B、C为反应物,物质的量的变化量:B为0.6mol,C为0.8mol,A为1.2mol,D为0.4mol,由于6s后各物质的量都大于0,所以反应为平衡体系,从而得出该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D。答案为:3B+4C6A+2D;
(2)1s后,反应物的物质的量继续减小,则表明反应仍在正向进行,所以v正>v逆。答案为:>;
(3)反应进行到6s时,用B表示反应的平均反应速率为=0.05mol·L-1·s-1。答案为:0.05mol·L-1·s-1;
(4)在6s时;向该固定体积的容器中通入氩气,虽然增大体系压强,但各气体的浓度都未改变,所以A的化学反应速率不变。答案为:不变;
(5)a.A;B、C、D四种气体的浓度相等时;正、逆反应速率不一定相等,所以反应不一定达平衡状态,a不符合题意;
b.气体的质量不变、体积不变,所以密度始终不变,密度不变时,反应不一定达平衡状态,b不符合题意;
c.随着反应的进行;气体的质量不变,但总物质的量在不断改变,所以气体平均摩尔质量在不断改变,当其不再改变时,反应达平衡状态,c符合题意;
d.对于可逆反应;反应不可能停止,d不符合题意;
故选c。答案为:c;
Ⅱ.(1)虽然镁的金属活动性比铝强;但镁与NaOH溶液不反应,所以镁为正极。答案为:正;
(2)在铝电极,Al失电子产物与NaOH溶液反应生成NaAlO2等,电极反应式:Al-3e-+4OH-=+2H2O。答案为:Al-3e-+4OH-=+2H2O。
【点睛】
判断原电池的正负极时,应首先分析哪个电极材料能与电解质反应。【解析】3B+4C6A+2D>0.05mol·L-1·s-1不变c正Al-3e-+4OH-=+2H2O27、略
【分析】【分析】
(1)①放热反应,说明反应物的总能量大于生成物的总能量,吸热反应,则相反,△H为负值说明该反应为放热反应;
②反应过程(I)中;能量由低到高,反应吸收热量,反应过程(II)中,能量由高到低,反应放出热量;
(2)①根据物质的量的变化量之比等于化学计量数之比求出方程式化学计量数;
②根据公式计算M的速率;
③分析所给条件是否为“变量”来判断反应是否达到平衡。
【详解】
(1)①由题干信息可知,该反应的△H<0;为放热反应,生成物能量总和小于反应物能量总和,故答案为:小于;
②根据图像;反应过程(Ⅰ)中,能量由低到高,反应吸收热量,反应过程(Ⅱ)中,能量由高到低,反应放出热量,反应过程(Ⅱ)中4molH—O键,放出的热量为:4×463kJ=1852kJ,故答案为:放出;1852;
(2)①由图示信息可知,N、M、P的物质的量在0到6分钟内的变化量为6mol、3mol、3mol,因物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,故a:b:c=2:1:1;故答案为:2:1:1;
②
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