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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年中图版选择性必修1化学下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6题,共12分)1、下列叙述或书写正确的是A.则相同条件下,气体的能量大于1mol氢气和1mol氟气的能量之和B.则反应物的总键能小于生成物的总键能C.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量,则表示该中和反应的热化学方程式为D.30MPa时,发生反应在此条件下将和过量充分反应,放出热量2、我国科学家利用电池,以水溶液作为锌离子电池的介质,可实现快速可逆的协同转化反应。如图所示,放电时该电池总反应为:下列说法正确的是。
A.放电时,为负极,发生氧化反应B.放电时,参与反应,转移C.充电时,通过阳离子交换膜从极移向极D.充电时,阳极发生反应:3、将的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铅条均除去了氧化膜)A.B.C.D.4、根据反应情况不同,反应热可分为多种,例如燃烧热、中和热、溶解热等,下列关于燃烧热的说法不正确的是A.已知:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=—Q1kJ•mol-1,S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=—Q2kJ•mol-1,则Q12B.已知反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH>0,则该反应在高温下能自发进行C.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放出的热量为19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=—QkJ·mol-1则Q>38.6D.已知中和热为—57.3kJ•mol-1,若将含0.5molH2SO4的稀溶液与含0.5molBa(OH)2的稀溶液混合,放出的热量等于57.3kJ5、一定温度下;难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,其平衡常数为。
。物质。
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp(25℃)
8.0×10﹣16
2.2×10﹣20
4.0×10﹣38
对于含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5mol的混合溶液1L,根据上表数据判断,说法错误的是A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀B.向溶液中加入双氧水,并用CuO粉末调节pH,过滤后可获较纯净的CuSO4溶液C.该溶液中c(SO42﹣):[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]=5:4D.将少量FeCl3粉末加入含Cu(OH)2的悬浊液中,其中c(Cu2+)增大6、T℃时在2L密闭容器中使与发生反应生成反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图甲所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时;Y的转化率与时间的关系如图乙所示。则下列结论正确的是。
A.反应进行的前内,用X表示的反应速率B.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小C.若改变反应条件,使反应进程如图丙所示,则改变的条件是增大压强D.容器中发生的反应可表示为评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、一定温度下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA与3molB,在一定条件下反应:A(g)+B(g)C(g)ΔH>0;达到平衡后容器内压强是开始时的84%。若加入某种催化剂后反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是。
A.由图可知,加入催化剂之后,原反应分成了两步,第一步反应较慢B.若40s后达到平衡,则用A表示该反应的速率为0.01mol・L-1・min-1C.当容器不再改变时,说明该反应达到了平衡状态D.加入催化剂,会改变反应的焓变8、用下列实验装置进行有关实验;能达到实验目的的是。
A.用甲装置制取少量SO2B.用乙装置蒸发AlCl3溶液制取AlCl3晶体C.用装置丙分离饱和碳酸钠和乙酸乙酯的混合液D.用装置丁除去Cl2中混有的少量HCl气体9、在2L密闭容器中充入气体A和B,发生反应:所得实验数据如下表。下列说法错误的是。实验编号温度/℃起始时物质的量/平衡时物质的量/①3000.400.100.090②5000.400.100.080③5000.200.05a
A.该反应B.平衡时物质B的体积分数:②①C.实验③中达到平衡时,a值小于0.040D.500℃该反应的平衡常数K的数值为0.3210、将盐酸滴到足量碳酸钠粉末上,能使反应的最初速率加快的是A.盐酸浓度不变,使用量增大1倍B.盐酸浓度增大1倍,用量减至原来的C.增加碳酸钠粉末的用量D.使反应的温度适当提高11、温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正•c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆•c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是。容器编号物质的起始浓度/(mol·L-1)物质的平衡浓度/(mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)c(O2)I0.6000.2II0.30.50.2III00.50.35A.达平衡时,容器I与容器II中的总压强之比小于4:5B.达平衡时,容器II中的值比容器I中的大C.达平衡时,容器III中NO的体积分数等于50%D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T112、我国科学家发现,将纳米级嵌入电极材料,能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含隔膜仅允许含铝元素的微粒通过。工作原理如图所示:
下列说法正确的是A.若从电极表面脱落,则电池单位质量释放电量减少B.为了提高电导效率,左极室采用酸性水溶液C.放电时,离子可经过隔膜进入右极室中D.充电时,电池的阳极反应为13、下列热化学方程式中,正确的是A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol﹣1B.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合,其热化学方程式为:H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol﹣1C.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol﹣1D.1molH2完全燃烧放热142.9kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8kJ·mol﹣114、在t℃时,AgI在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgBr的Ksp=5×10-11;下列说法不正确的是。
A.在t℃时,AgI的Ksp=2.5×10-15B.图中b点有碘化银晶体析出C.向c点溶液中加入适量蒸馏水,可使溶液由c点到a点D.在t℃时,反应AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+Br-(aq)的平衡常数K=2000015、相同温度下,有体积相同的甲、乙两个容器,甲容器中充入1gN2和1gH2,乙容器中充入2gN2和2gH2,分别进行合成氨反应。下列叙述中不正确的是A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后N2的浓度:乙<甲C.H2的平衡转化率:乙>甲D.平衡混合气体中H2的体积分数:乙>甲评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)16、(1)①已知:
则与反应生成和的热化学方程式为_______。
(2)一定条件下,在水溶液中所含离子各其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示),则反应的_______
(3)工业上可通过天然气跟水蒸气反应制取有关反应的能量变化如下图所示,则该反应的_______(用含c的式子表示)。
17、已知难溶于水的盐在水中存在溶解平衡,例如氯化银在水中的溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在一定温度下,水溶液中银离子(Ag+)和氯离子(Cl-)的物质的量浓度的乘积为一常数,可用Ksp表示:Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,现把氯化银(足量)分别放入:①100mL蒸馏水中;②100mL0.1mol·L-1的盐酸溶液中;③1000mL0.1mol·L-l的氯化铝溶液中;④100mL0.1mol·L-1的氯化镁溶液中。
(1)充分搅拌后相同温度下,银离子浓度由大到小顺序是_____________(填序号)
(2)0.1mol·L-l氯化铝溶液中,银离子的物质的量浓度最大可达到______________mol·L-1。
(3)向氯化银的饱和溶液中滴加硫化钾溶液,可观察到的现象是_______________,产生此现象涉及的离子方程式为___________________。18、乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志;工业上常以石油气中的乙烷为原料制备乙烯。回答下列问题:
(1)已知:
乙烷分解反应的___________
(2)下列措施能提高乙烷分解反应中乙烯平衡产率的是___________(填字母)。A.降低温度B.保持温度体积不变,通入乙烷C.保持温度压强不变,通入氩气D.采用分子筛膜选择性分离出(3)某温度下,往体积为2L、初始压强为的恒容密闭容器中通入测得时反应达到平衡,此时的体积分数为60%,从反应开始到平衡,的平均反应速率___________该温度下的压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数,结果保留一位小数)。
(4)将乙烷以一定流速通过填充有催化剂的反应器,如图为乙烯的产率与反应温度的关系图,以后乙烯的产率随着温度的升高而降低的原因可能是___________。
(5)2021年来中国科学院谢奎团队研究电解乙烷制备乙烯并取得突破,相对乙烷分解法,电解法条件温和、不易发生积碳、效率更高,其原理如图所示。A为极___________(填“阴”或“阳”);生成乙烯的电极反应式为___________。
19、自发过程
(1)概念:在温度和压强一定的条件下,不借助___________就能自动进行的过程。
(2)特点:具有___________;即过程的某个方向在一定条件下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不能自发。
(3)实例:水由___________流向___________的过程、热由___________温物体传向___________温物体的过程都属于自发过程。20、一定温度下将足量的固体A投入2.0L真空密闭容器中,发生反应;测得气体B浓度随时间的变化如图所示。
(1)已知该反应的该反应的ΔH>0,则该反应自发的条件是________。
(2)在上述反应条件下,从反应开始到平衡测得V(C)为0.04mol·L-1·min-1,则x=________;该温度下反应的平衡常数K=________;
(3)在反应温度和容器体积不变的条件下,下列能说明上述反应达到平衡状态是________;
A.混合气体的压强保持不变。
B.气体B的体积分数保持不变。
C.混合气体的质量保持不变。
D.每生成1molB的同时生成1molA
(4)已知物质A遇到水易发生反应。该研究小组分别用三份不同初始浓度的A的水溶液测定反应速率;得到c(A)随时间变化趋势如图所示:
根据图中信息,如何说明该反应速率随温度升高而增大:________。21、将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:。弱电解质H2CO3NH3·H2O电离平衡常数Ka1=4.30×10-7Ka2=5.61x10-111.77×10-5
现有常温下0.1mol/L的(NH4)2CO3溶液.
(1)认为该溶液里_____性(填“酸”、“中”,“碱”),原因是______。
(2)就该溶液中粒子之间有下列关系式,你认为其中正确的是______(填标号)。
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1
D.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)22、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“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)B点对应的Ksp________(填“>”“<”或“=”)C点对应的Ksp。
(3)现将足量的Ag2SO4分别放入:
A.溶液。
B.蒸馏水。
C.溶液。
则Ag2SO4的溶解程度由大到小的排列顺序为________(填序号)。23、汽车尾气里含有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)ΔH>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为___________。平衡常数K=___________
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志___________(填字母序号)。
A.消耗1molN2同时生成1molO2B.混合气体密度不变。
C.混合气体平均相对分子质量不变D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是___________(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中NO的体积分数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。24、工业废气中CO的处理和合理利用;越来越受到关注。
(1)在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO,在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g);测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图。
①与实验a相比,实验b采取的措施可能是_______;
②0~10min内,实验b对应条件下v(NO)=_______;
③实验a条件下,反应的平衡常数Kc=_______。
(2)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H。已知:υ(正)=k(正)·x(CO)·x2(H2),υ(逆)=k(逆)·x(CH3OH),其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2;测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度;压强的变化关系如图所示。
①p1_______p2(填“>”“<”);升高温度,_______(“增大”“减小”或“不变”);
②c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为_______
③f点,=_______(保留三位有效数字)。
(3)在一绝热恒容容器中,H2和CO按等物质的量混合反应,以下能说明反应达到平衡的是_______。A.容器内的总压强不再变化时B.CO的体积分数保持不变时候C.容器内气体平均密度不变时D.容器内气体温度恒定不变时评卷人得分四、判断题(共3题,共24分)25、任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。(____________)A.正确B.错误26、镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵。_______A.正确B.错误27、实验室配制FeCl3溶液时,需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释。(_______)A.正确B.错误评卷人得分五、有机推断题(共4题,共28分)28、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:29、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。30、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。31、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。评卷人得分六、工业流程题(共4题,共28分)32、纯碱是人们生活的必需品和重要的化工原料。我国化学家侯德榜开创了侯德榜制碱法;解决了20世纪初我国的用碱问题。
I.工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和等杂质;为提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠的简要工艺流程如图:
已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
(1)热的Na2CO3溶液有较强的去油污能力,其原因是(用离子方程式及必要的文字加以解释____________。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________。
II.电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如图所示。
在阳极区发生的反应包括____________。阳离子交换膜允许____________通过。物质B是____________(填化学式),作用为____________。33、随着锂离子电池在多个领域被广泛应用,废旧锂离子电池的产生量也在逐年增加。一种利用废旧锂离子电池硫酸浸出液(含和)回收铝;铁和铜的工艺如下:
室温时,溶液中几种金属阳离子的[M为金属阳离子]与溶液的的关系如图所示。
(1)是一种锂电池三元正极材料,其中和的化合价相同,均为___________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是___________。
(3)加入调节时,需将溶液调至不低于___________。“含氟废水”中含有一定量的写出“洗涤”过程中发生反应的化学方程式:___________。
(4)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为___________。“氧化”过程中若使用双氧水作氧化剂,用量会较大程度地超过理论用量,其可能原因是___________。
(5)本工艺中两次调节后,均需将溶液升温至90℃,其原因是___________。
(6)利用净化液进一步合成锂电池正极材料,需要测定净化液中的和含量。其中的测定过程如下:取净化液,加入混合溶液调节为9,加入指示剂后用的标准溶液滴定至终点(离子方程式为),消耗标准溶液净化液中的浓度为___________(用含a,b的式子表示)34、电池级CoSO4可用于制备CoCO3和CoC2O4等钴盐。一种以粗Co(OH)3渣(含有Fe3O4、CuO、CaO、MgO、ZnO、SiO2等杂质)为原料制备电池级CoSO4·7H2O的工艺流程如图:
已知:黄钠铁矾NaFe3(SO4)2(OH)6为淡黄色难溶物。
回答下列问题:
(1)为了提高钴元素的浸出率,可以采取的措施有_______(写两点)。
(2)滤渣1的主要成分为_______。
(3)“还原浸出”过程中,Na2SO3用量、终点pH对钴浸出率的影响如图所示:则较为适宜的控制条件是___。
(4)写出“氧化”过程中加入NaClO3与Fe2+发生反应的离子方程式:____。
(5)“调节pH”过程中,调节pH=5,写出生成黄钠铁矾[NaF3(SO4)2(OH)6]的离子方程式:____。
(6)常温下,Ksp(CoCO3)=1.6×10-13,Ksp(CoC2O4)=6.4×10-8,向浓度均为0.01mol/LNa2CO3和Na2C2O4的混合溶液中加入CoSO4固体,当恰好完全沉淀的时候,____。
(7)用CoSO4制备CoC2O4,在空气中煅烧CoC2O4至恒重得金属氧化物固体A和CO2,测量得m(A)=12.05g,m(CO2)=13.2g,写出A的化学式:___。35、钨(74W)是熔点最高的金属,是重要的战略物资。自然界中钨矿石的主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4);还含少量Si;P、As的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下:
已知:①滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。②上述流程中;除最后一步外,其余步骤钨的化合价未变。③常温下钨酸难溶于水。
回答下列问题:
(1)钨酸中钨元素的化合价为_________,写出MnWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成MnO2的化学方程式___________________________________________。
(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸调pH=10后,溶液中的杂质阴离子为SiO32-、HAsO32-、HAsO42-、HPO42-等,则“净化”过程中,加入H2O2时发生反应的离子方程式为_______________________________。
(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。则T1________T2(填“>”或“<”)。
将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为_________________,T2时该反应的平衡常数为_________________。
(4)硬质合金刀具中含碳化钨(WC),利用电解法可以从碳化钨废料中回收钨。电解时,用碳化钨做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液,阳极析出钨酸并放出CO2。该阳极反应式为_________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
A.焓变为负,说明该反应为放热反应,则相同条件下,气体的能量小于1mol氢气和1mol氟气的能量之和;故A错误;
B.由可知反应为放热反应,放热反应反应物总键能小于生成物总键能,故B正确;
C.生成1mol水时放出的热量为中和热,放出的热量,则表示该中和反应的热化学方程式为故C错误;
D.合成氨为可逆反应,热化学方程式中为完全转化时的能量变化,则将和过量充分反应,放出热量小于故D错误;
故选B。2、D【分析】【详解】
A.由总反应可知;放电时,Zn为负极,发生氧化反应,故A错误;
B.由总反应可知,反应时生成2molBi,转移6mol电子,参与反应,转移故B错误;
C.充电时,Zn电极作阴极,极作阳极,溶液中阳离子向阴极移动,则通过阳离子交换膜从极移向极;故C错误;
D.充电时的总反应为:阳极发生反应:故D正确;
故选:D。3、B【分析】根据总反应式铝作负极,被氧化,发生氧化反应,其电极反应式为正极可以为活泼性小于铝的金属或者惰性电极,其反应式为
【详解】
A.装置中,Al作负极,负极反应式为故A错误;
B.装置中,Al作负极,电极反应式为Cu作正极,电极反应式为故B正确;
C.装置中Al作负极,电极反应式为Cu作正极,电极反应式为故C错误;
D.此装置为电解池装置;其原理为电能转化为化学能,故D错误;
故选B。4、D【分析】【详解】
A.气态硫比固态硫的能量高,气态硫燃烧时放出的热量多,则Q12;故A正确;
B.该反应为熵增的吸热反应,则高温下,ΔH—TΔS<0;反应能自发进行,故B正确;
C.合成氨反应为可逆反应,0.5molN2和1.5molH2不可能完全反应,则合成氨反应的反应热ΔH=—QkJ·mol-1<—(19.3×2)kJ·mol-1则Q>38.6;故C正确;
D.硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水时,除酸碱中和放出热量外,生成沉淀还要放出热量,则将含0.5molH2SO4的稀溶液与含0.5molBa(OH)2的稀溶液混合;放出的热量大于57.3kJ,故D错误;
故选D。5、C【分析】【详解】
A、Fe2(SO4)3出现沉淀时需要的OH-的浓度c(OH-)===2.8×10-13mol·L-1,FeSO4溶液出现沉淀时c(OH-)===4×10-8mol·L-1,CuSO4溶液,出现沉淀c(OH-)===2.1×10-10mol·L-1;可以得出氢氧化铁先作为沉淀沉降出来,A正确;
B、加入双氧水的目的是把Fe2+氧化成Fe3+,然后加入CuO或Ca(OH)2,调节pH,使Fe3+以Fe(OH)3沉淀,从而得到纯净的CuSO4溶液;B正确;
C、溶液中n(SO42-)=2.5mol,n(Fe2+)+n(Fe3+)+n(Cu2+)=2mol,但这三者金属阳离子发生水解,其物质的量之和小于4mol,因此c(SO42﹣)∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5∶4;C错误;
D、加入到氢氧化铜悬浊液中,生成Fe(OH)3沉淀,溶液中Cu2+浓度增大;D正确;
故选C。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.题图甲中,反应进行到时,已经达到平衡,平衡时,的物质的量为故A错误;
B.由图乙知,“先拐先平数值大”,升高温度,的平衡转化率减小,平衡向逆反应方向移动,所以平衡常数减小;故B正确;
C.图丙与图甲比较;图丙达到平衡所用的时间较短,说明反应速率增大,但平衡状态没有发生改变,应是加入催化剂所致,故C错误;
D.由图甲知,前内的物质的量减少量为的物质的量减少量为为反应物,的物质的量增加量为为生成物,同一化学反应同一时间段内,反应物减少的物质的量和生成物增加的物质的量之比等于化学计量数之比,所以的化学计量数之比为所以该反应可表示为故D错误;
答案选B。二、多选题(共9题,共18分)7、BD【分析】【详解】
A.由图可知;加入催化剂之后,原反应分成了两步,第一步活化能大,因此第一步反应较慢,故A正确;
B.
2-x+3-x+x=5×84%=4.2,解得x=0.8mol,若40s后达到平衡,则用A表示该反应的速率为v=0.01mol/(L·s);故B错误;
C.由B项分析可知:=为变量;当其不发生改变时,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.加入催化剂后只改变化学反应速率;不改变化学反应的焓,故D错误;
故选择BD。8、CD9、CD【分析】【详解】
A.由①②可知,温度升高时,平衡时n(C)下降,说明温度升高,平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0;A正确;
B.温度升高;平衡逆向移动,物质B的体积分数增大,B正确;
C.对比②和③可知,③相当于在②基础上减压,根据方程式可知,减压正向移动,则达到平衡后a>0.040;C错误;
D.由实验②的数据建立三段式有:;则平衡常数。
D错误;
故选CD。10、BD【分析】【详解】
A.盐酸浓度不变;对反应速率无影响,故A错误;
B.盐酸浓度增大;最初反应速率加快,故B正确;
C.增大碳酸钠粉末用量对反应速率无影响;故C错误;
D.升高温度加快化学反应速率;故D正确;
故选BD。11、AD【分析】【详解】
由容器I中反应,可以求出平衡常数K==0.8,平衡时气体的总物质的量为0.8mol,其中NO占0.4mol,所以NO的体积分数为50%,=1。在平衡状态下,v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗,所以k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2),进一步求出=K=0.8;
A.容器II起始时Q≈0.56
B.若容器II在某时刻=1,由反应因为,解之得x=求出此时浓度商Q=>K,容器II达平衡时,一定小于1;故B错误;
C.若容器III在某时刻,NO的体积分数为50%,由反应由×100%=50%,解之得,x=0.05,求出此时浓度商Q==4.8>K;说明此时反应未达平衡,反应继续向逆反应方向进行,NO进一步减少,故C错误;
D.温度为T2时,=K2>0.8,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1;故D正确;
答案为AD。12、AC【分析】【分析】
根据图中电子流动方向知铝电极为负极,嵌入电极是正极,工作时,铝单质失去电子生成再与结合生成电极反应式为题目据此解答。
【详解】
A.“将纳米级嵌入电极材料,能大大提高可充电铝离子电池的容量”,若从电极表面脱落;电池容量减小,则电池单位质量释放电量减少,A正确;
B.把左极室的有机离子导体改成水溶液后;会使左极室溶液中的离子总浓度减小,导致电导效率下降,B错误;
C.放电时,左边电极为正极,右边电极为负极,阴离子向负极移动,结合分析可知右边负极需要消耗故离子经过隔膜进入右极室中;C正确;
D.电池的阳极即负极,充电时,为电解池装置,电池的负极与外接电源负极相连为阴极,电极反应为放电时负极反应的逆过程,即反应为D错误;
故选AC。13、BD【分析】【分析】
【详解】
A.燃烧热中水为液态,甲烷的燃烧热为890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1;故A错误;
B.中和反应为放热反应,则稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合,其热化学方程式为:H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol﹣1;故B正确;
C.合成氨为可逆反应,热化学方程式中为完全转化时的能量变化,0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<-38.6kJ•mol﹣1;故C错误;
D.物质的量与热量成正比,则1molH2完全燃烧放热142.9kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8kJ•mol﹣1;故D正确;
故选BD。14、CD【分析】【分析】
【详解】
A.t℃时,根据图象中c点银离子、溴离子浓度分别为:c(I-)=5×10-8mol·L-1,c(Ag+)=5×10-8mol·L-1,则Ksp(AgI)=c(I-)×c(Ag+)=5×10-8mol·L-1×5×10-8mol·L-1=2.5×10-15mol2•L-2;故A正确;
B.b点c(Ag+)=5×10-8mol·L-1,c(I-)>5×10-8mol·L-1,则c(I-)×c(Ag+)>Ksp(AgI);所以会析出AgI沉淀,故B正确;
C.向c点溶液中加入适量蒸馏水,溶液体积增大,导致c(I-)<5×10-8mol·L-1;不可能使溶液由c点到a点,故C错误;
D.t℃时,Ksp(AgI)=c(I-)×c(Ag+)=2.5×10-15,Ksp(AgBr)=5×10-13,反应AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+Br-(aq)的平衡常数K===200;故D错误;
故选CD。15、BD【分析】【分析】
在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,加入氮气和氢气发生的反应为:N2+3H22NH3,反应是气体体积减小的放热反应,假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍(如图所示),则此时甲与乙是等效平衡。再将乙容器体积压缩至与甲相等(如图中丙),在此过程中平衡:N2+3H22NH3要向正反应方向移动;由此分析。
【详解】
A.因为乙容器中的原料投入量正好是甲的2倍;乙容器中压强大于甲,反应速率快,故A不符合题意;
B.根据分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动,丙中N2、H2、NH3的浓度分别比甲中N2、H2、NH3浓度大,容器乙中N2的浓度>容器甲中N2的浓度;故B符合题意;
C.根据分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动,H2的平衡转化率:容器乙>容器甲;故C不符合题意;
D.将乙容器的体积压缩至与甲相等(如图中丙),则在此过程中化学平衡要向正反应方向移动,平衡混合气体中H2的体积分数:容器甲>容器乙;故D符合题意;
答案选BD。三、填空题(共9题,共18分)16、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①已知:
根据据盖斯定律,a×2-b得:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kmol-1,故答案为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kmol-1;
(2)△H=生成物的总能量-反应物的总能量,由图可知:的△H=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol;故答案为:-117;
(3)根据图Ⅰ、图Ⅱ、图Ⅲ写出热化学方程式分别为:①CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-akJ•mol-1②H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=-bkJ•mol-1③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-ckJ•mol-1,根据盖斯定律,由③-(①+②×3)得:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=(a+3b-c)kJ•mol-1,故答案为:(a+3b-c)kJ•mol-1。【解析】17、略
【分析】【详解】
(1)Ksp=1.8×10-10mol2•L-2=c(Ag+)•c(Cl-);通过计算分别得到:
①100mL蒸馏水中含银离子浓度和氯离子浓度相同;
②100mL0.1mol•L-1盐酸溶液中氯离子浓度为0.1mol/L,银离子为1.8×10-9mol/L;
③1000mL0.1mol•L-1氯化铝溶液中氯离子浓度为0.3mol/L,银离子浓度=6×10-10mol/L;
④100mL0.01mol•L-1MgCl2溶液中Cl-浓度为0.02mol/l,抑制沉淀溶解平衡,银离子浓度=1.8×10-10÷0.02=9×10-9mol/L;
综上所述大小顺序为:①④②③;
(2)在0.1mol/L氯化铝溶液中c(Cl-)=0.3mol/L,所以银离子的物质的量浓度最大可达到:=6.0×10-10mol/L。
(3)AgCl为难溶于水和酸的白色固体,Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体,向AgCl和水的悬浊液中加入足量的K2S溶液并振荡,结果白色固体完全转化为黑色固体:说明氯化银白色沉淀转化为黑色沉淀硫化银,反应的离子方程式为2AgCl+S2-═Ag2S+2Cl-。
【点晴】
沉淀的生成、溶解和转化的判断:通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度积Qc与Ksp的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成、溶解或转化。两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时,判断产生沉淀先后顺序问题,均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。【解析】①﹥②﹥④﹥③6×10-10白色沉淀变为黑色2AgCl+S2-═Ag2S+2Cl-18、略
【分析】【详解】
(1)①
②③根据盖斯定律分析,有(①-③-②×2)/2得热化学方程式的
(2)A.该反应为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,不能提高产率;B.保持温度体积不变,通入乙烷,相当于加压,平衡逆向移动,不能提高产率;C.保持温度压强不变,通入氩气,不影响平衡,不影响产率;D.采用分子筛膜选择性分离出平衡正向移动。故选CD。
(3)有解x=0.25mol,则总物质的量为1-0.25+0.25+0.25=1.25mol,根据压强比等于物质的量比分析,反应后的总压强为
的平均反应速率该温度下的压强平衡常数
(4)该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,但以后乙烯的产率随着温度的升高而降低的原因可能是高温下乙烷发生副反应;分解生成碳,或者催化剂活性下降。
(5)从图分析,电极B上二氧化碳反应生成一氧化碳,得到电子,为阴极反应,则A为阳极;A电极上乙烷反应生成生成乙烯和水,电极反应式为【解析】(1)
(2)CD
(3)0.0258.3
(4)高温下乙烷发生副反应;分解生成碳:催化剂活性下降。
(5)阳19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】外部力量方向性高处低处高低20、略
【分析】【分析】
(1)根据ΔG=ΔH-TΔS分析。
(2)先求出C的改变量;再根据改变量之比等于计量数之比求出,再求出平衡常数。
(3)根据平衡状态的特征判断。
(4)根据曲线的斜率大小判断。
【详解】
(1)该反应的ΔH>0;根据方程式得ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0可判断该反应自发的条件是高温;故答案为:高温。
(2)在上述反应条件下,从反应开始到平衡测得υ(C)为0.04mol·L-1·min-1,5min内改变量为υ(C)×Δt=0.04mol·L-1·min-1×5min=0.2mol·L-1,根据改变量之比等于计量系数之比,得出x:2=0.1mol·L-1:0.2mol·L-1,则x=1;该温度下反应的平衡常数
(3)A.正向进行;气体体积增多,压强增大,当混合气体的压强保持不变,则达到平衡,故A符合题意;B.气体B和C都是按照1:2增加,气体B的体积分数始终一样,不能作为判断平衡标志,故B不符合题意;C.正向进行,气体质量增加,当混合气体的质量保持不变,则达到平衡,故C符合题意;D.每生成1molB,正向,同时生成1molA,逆向,满足生成比等于计量系数比,故D符合题意,综上所述,答案为ACD。
(4)曲线斜率表示其反应速率的快慢,斜率越大,其反应速率越快,25.0℃反应物的起始浓度比15.0℃的小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃的大,所以该反应速率随温度升高而增大。【解析】①.高温②.1③.4×10-3④.ACD⑤.25.0℃反应物的起始浓度比15.℃的小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃的大21、略
【分析】【详解】
(1)根据表中数据可知,由于NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性;(2)A、由于CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液显碱性,则水解程度都是很小的,所以c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O),A正确;B、根据电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),B不正确;C、根据物料守恒可知c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1,C正确;D、碳氧根据物料守恒可知c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),D正确,答案选ACD。【解析】①.碱②.由于NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性③.ACD22、略
【分析】【分析】
(1);A点没有达到平衡状态;
(2)、Ksp只与温度有关;
(3)、c(SO42-)越大;难溶电解质的溶解平衡逆向移动程度越大。
【详解】
(1)、根据图可知,A点没有达到平衡状态,所以此时Ag2SO4是不饱和溶液;故答案为:不饱和;
(2)、Ksp只与温度有关,曲线上的每个点均表示在该温度下的平衡常数,所以B点对应的Ksp等于C点对应的Ksp;故答案为:=;
(3)、c(SO42-)越大,难溶电解质的溶解平衡逆向移动程度越大,Ag2SO4的溶解程度越小;A、B、C的c(SO42-)的大小顺序为C>A>B,所以Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为B>A>C,故答案为:B>A>C。【解析】不饱和=23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则消耗的氧气的物质的量为0.5mol,消耗的氮气的物质的量也为0.5mol,消耗的氮气的物质的量浓度为0.25mol/L,则用氮气表示的速率v(N2)==0.05mol/(L·min);起始时氧气和氮气均为1mol,都消耗了0.5mol,所以平衡时均为0.5mol,生成的NO的物质的量为1mol,平衡时NO的物质的量为1mol,容器体积为2L,所以平衡时N2、O2、NO的物质的量浓度分别为0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L,平衡常数K==4;故答案为0.05mol/(L·min),4;
(2)A.消耗1molN2的同时生成1molO2;说明正逆反应速率相等,说明反应达到了平衡状态,故A选;
B.容器中气体的质量不变;容器的体积不变,气体的密度始终不变,当混合气密度不变时不能说明反应达到了平衡状态,故B不选;
C.混合气体总质量不变;总物质的量不变;混合气体平均相对分子质量始终不变,当混合气的平均相对分子质量不变时不能说明反应达到了平衡状态,故C不选;
D.由化学方程式可知2v正(N2)=v正(NO),而2v正(N2)=v逆(NO),则v正(NO)=v逆(NO);正逆反应速率相等,反应到达平衡,故D正确;
故选AD;
(3)A.该反应的正反应为吸热反应;升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,图象符合,故A正确;
B.加入催化剂;加快反应速率,但平衡不发生移动,图象中平衡发生移动,故B错误;
C.升高温度;反应速率增大,平衡正向移动,氮气的转化率增大,图象符合,故C正确;
故选AC;
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,相当于充入等物质的量的N2和O2,与原平衡为等效平衡,平衡时相同物质的含量相等,即平衡混合气中NO的体积分数不变。【解析】0.05mol·(L·min)-14ADAC不变24、略
【分析】【分析】
(1)
(1)在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO,在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g);压强随反应而变化,当压强不变时处于平衡状态;则:
①“早拐早平速率快”,那么曲线b比a反应速率更快,但是建立的平衡是相同的;因此,与实验a相比,实验b采取的措施可能是使用催化剂;理由是反应速率加快,但平衡状态与实验a相同;
②得x=0.25mol/L,则0~10min内,实验b对应条件下
③平衡常数只与温度有关,实验a、b反应温度相同,则实验a条件下,反应的平衡常数
(2)
①增压平衡朝着气体分子总数减少的方向移动即向右移动、一氧化碳的平衡转化率增大;由图知,p1p2;平衡时,=1,则由图知,升温平衡左移,则升高温度,x(CH3OH)减小、x(CO)、x(H2)增大,则减小;
②由图知、结合勒夏特列原理——升温,平衡朝着吸热方向移动,可推知:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)正反应是放热反应;平衡常数只与温度有关,c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的关系为Kc>Kd=Ke,理由是d、e两点温度相同,所以Kd=Ke;CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)该反应为放热反应,c点温度低于e点,温度越低,K越大,所以Kc>Kd=Ke;
③c点已平衡,则=1,则x(CO)=x(H2)=x(CH3OH)=则f点,则x(CO)=x(H2)=x(CH3OH)=则(保留三位有效数字)
(3)
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g):
A.恒容;反应前后气体系数不同,则容器内的总压强不再变化时,说明反应已达平衡,A符合题意;
B.设CO(g)变化量为xmol,CO和氢气起始物质的量为1mol,则某时刻CO的体积分数为=50%;即任何时刻CO的体积分数都相同,因此CO的体积分数不变不能说明反应已达平衡,B不符题意;
C.容器体积;气体总质量均不变,则气体密度自始至终不变,不能说明反应已达平衡,C不符题意;
D.化学反应伴随能量不变;本题中是绝热容器,因此气体温度恒定不变说明反应已达平衡,D符合题意;
选AD。【解析】(1)①.使用催化剂②.0.05mol·L-1·min-1③.1
(2)①.>②.减小③.Kc>Kd=Ke④.1.79
(3)AD四、判断题(共3题,共24分)25、A【分析】【分析】
【详解】
任何水溶液中,水都会电离出c(H+)和c(OH-),即任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-),故答案为:正确。26、B【分析】【详解】
镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染,故错误。27、A【分析】【分析】
【详解】
FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,为抑制Fe3+的水解,实验室配制FeCl3溶液时需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释;正确。五、有机推断题(共4题,共28分)28、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)29、略
【分析】【分析】
原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y;W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】
(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为
(2)①根据元素分析,该反应方程式为
②以稀硫酸为电解质溶液;向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;
③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。【解析】第二周期第ⅢA族负极37g30、略
【分析】【详解】
(1)A、B、C、E中均有钠元素,根据B的用途可猜想出B为NaHCO3,X为C(碳),能与CO2反应生成NaHCO3的物质可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之间能按物质的量之比为1∶1反应,则A是NaOH,E为Na2CO3,能与NaHCO3反应放出无色无味的气体,且这种物质中含有钠元素,则C只能为Na2O2,D为O2,结合题设条件可知F为Fe,G为Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+与以离子键结合,中O原子与O原子以共价键结合,其电子式为
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,Fe2+被稀HNO3氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反应为3Fe+2O2Fe3O4,转移4mol电子时释放出akJ热量,则转移8mol电子放出2akJ热量,则其热化学反应方程式为:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol。
(5)N2在阴极上得电子发生还原反应生成NH3:N2+6H++6e−2NH3。【解析】①.NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol⑥.N2+6H++6e−2NH331、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠(碳酸氢钠),再与硫酸反应生成硫酸钠,①常用作泡沫灭火器的是NaHCO3,故为乙;②浓度相同的碳酸氢钠溶液和硫酸钠溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的电离程度大;
(2)金属铝是13号元素,核外电子排布为2、8、3②n(Al)=n(NaOH)时,生成偏铝酸钠,根据方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2与H2SO4的物质的量之比为1:2,符合题意,故丙的化学式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯气,与氢氧化钠生成氯化钠和次氯酸钠,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根据电荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液显中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根据物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5六、工业流程题(共4题,共28分)32、略
【分析】【分析】
I.根据题中信息可知,工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和等杂质,为了提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠,根据简要工艺流程可知:首先将工业碳酸钠溶解于水,然后加入适量的氢氧化钠溶液将Ca2+、Mg2+、Fe3+充分沉淀,过滤后将滤液蒸发浓缩、结晶,趁热过滤后可得到Na2CO3∙H2O,将Na2CO3∙H2O加热脱水;得到试剂级碳酸钠;
II.装置图分析阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气;溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,阴极电极附近氢离子放电生成氢气,水电离平衡被破坏,溶液中氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠,加入水中含少量氢氧化钠增强溶液导电性,阳离子交换膜允许阳离子通过,阴离子不能通过,据此分析。
【详解】
I.(1)Na2CO3在溶液中存在水解平衡+H2O⇌+OH-;溶液呈碱性,当温度升高时水解平衡正向移动,使溶液碱性增强,故去油污能力增强;
(2)由题中信息可知,碳酸钠的饱和溶液在36℃以上析出的是流程中所得到的Na2CO3∙H2O;则“趁热过滤”时的温度应控制在36℃以上;
II.装置图分析,阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气,溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,阳极区发生的反应有:2H2O-4e-=O2↑+4H+、H++=阳离子交换膜使允许阳离子通过,电极过程中溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移;水为弱电解质,导电能力弱,随着反应不断进行,阴极溶液中氢氧根离子不断减少,应及时补充稀氢氧化钠,增强溶液导电性。【解析】Na2CO3在溶液中存在水解平衡+H2O⇌+OH-,溶液呈碱性,当温度升高时水解平衡正向移动,使溶液碱性增强,故去油污能力增强36℃以上2H2O-4e-=O2↑+4H+、H++=Na+NaOH增强溶液的导电性33、略
【分析】【分析】
一种利用废旧锂离子电池硫酸浸出液(含和)回收铝、铁和铜的工艺如下:硫酸浸出液加入Mn粉,先将还原为再将铜还原,二次还原后,过滤,得滤渣Ⅰ主要成分为和末反应的滤液Ⅰ含和加入NiCO3,调节pH不低于5,确保铝离子沉淀完全,过滤得滤渣Ⅱ,主要成分为Al(OH)3,加入含NaF的废水,发生得Na3AlF6,滤液Ⅱ含有加入硫酸酸化的Na2S2O3,将氧化成“氧化”过程中发生反应的离子方程式为再调节pH除去铁,得净化液。
【详解】
(1)是一种锂电池三元正极材料,其中和的化合价相同,根据化合价代数和为0,+1+x-2=0;x均为+3。故答案为:+3;
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是和末反应的故答案为:和
(3)加入调节时,需将溶液调至不低于5,由图pH=5时,pAl3+=5,c(Al3+)=10-5mol∙L-1,沉淀完全。“含氟废水”中含有一定量的与氢氧化铝反应得Na3AlF6,“洗涤”过程中发生反应的化学方程式:故答案为:5;
(4)“氧化”过程
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