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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年浙科版拓展型課程化學(xué)上冊(cè)月考試卷252考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、據(jù)報(bào)道,火星和金星大氣層中可能存在一種非常特殊的氣態(tài)化合物,這種化合物會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng),它的結(jié)構(gòu)式為下列說(shuō)法中不正確的是A.的電子式是:B.和互為同位素C.分子中存在極性鍵D.分子呈直線(xiàn)形2、自然界中氮的循環(huán)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮B.雷電作用下與發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.含氮無(wú)機(jī)物與含氮有機(jī)物不能相互轉(zhuǎn)化D.在氮的循環(huán)過(guò)程中涉及氧化還原反應(yīng)3、除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號(hào)中為雜質(zhì)),采用的試劑和除雜方法正確的是。選項(xiàng)含雜質(zhì)的物質(zhì)試劑除雜方法AC2H2(H2S)溴水洗氣B乙酸乙酯(乙酸)乙醇萃取C苯(苯酚)溴水過(guò)濾D乙醇(水)生石灰蒸餾
A.AB.BC.CD.D4、下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋或結(jié)論都正確的是。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論A
鑒別食鹽中是否含有少量NaNO2,可取一定量食鹽溶于水中,再滴加酸性KMnO4溶液紫紅色褪去食鹽中含有NaNO2
B將苯和液溴反應(yīng)逸出的氣體通入硝酸酸化的硝酸銀溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀反應(yīng)生成了HBr
C
向Na2SO3溶液中先加入足量鹽酸,然后再加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀Na2SO3溶液已經(jīng)變質(zhì)。
D
將一定量的乙二醇(HOCH2CH2OH)滴入酸性KMnO4溶液中紫紅色褪去乙二醇被氧化為乙二酸
A.AB.BC.CD.D5、某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備供氧劑氫化鈣(CaH2);實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。
已知:①鈣能與H2O、HCl、O2等反應(yīng);②氫化鈣遇水劇烈反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是A.相同條件下,粗鋅(含少量銅)比純鋅反應(yīng)速率慢B.酸R為濃鹽酸,裝置b中盛裝濃硫酸C.實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃酒精燈,后打開(kāi)活塞KD.裝置d的作用是防止水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管6、下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)操作不相匹配的是()
。
實(shí)驗(yàn)操作。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
A
向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸。
有刺激性氣味氣體產(chǎn)生;溶液變渾濁。
B
在表面皿中加入少量膽礬;再加入3mL濃硫酸,攪拌。
固體由藍(lán)色變白色。
C
用同一針筒先后抽取80mL氯氣;20mL水;振蕩。
氣體完全溶解;溶液變?yōu)辄S綠色。
D
向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液;再滴加雙氧水。
產(chǎn)生白色沉淀。
A.AB.BC.CD.D7、《開(kāi)寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法:“取鋼煅作葉如笏或團(tuán),平面磨錯(cuò)令光凈,以鹽水灑之,于醋甕中陰處埋之一百日,鐵上衣生,鐵華成矣?!敝兴幉蔫F華粉是()A.氧化鐵B.氯化亞鐵C.氯化鐵D.醋酸亞鐵評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)8、水豐富而獨(dú)特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(1)對(duì)于水分子中的共價(jià)鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負(fù)性判斷,屬于_________共價(jià)鍵。
(2)水分子中,氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)________,雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)________。
(3)下列事實(shí)可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號(hào))。
a.常壓下;4℃時(shí)水的密度最大。
b.水的沸點(diǎn)比硫化氫的沸點(diǎn)高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強(qiáng)。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫(xiě)出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_(kāi)________;由于成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之間的斥力不同,會(huì)對(duì)微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大小:________(填“>”或“<”)。9、晶體硼熔點(diǎn)為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為_(kāi)__(填晶體類(lèi)型),結(jié)構(gòu)單元由___個(gè)硼原子構(gòu)成,共含有___個(gè)B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說(shuō)法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力小;所以質(zhì)地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價(jià)鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。10、研究CO還原NOx對(duì)環(huán)境的治理有重要意義;相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據(jù)上述信息計(jì)算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ;若壓強(qiáng)不變,能說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)。
B反應(yīng)ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應(yīng)在低溫下自發(fā)進(jìn)行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大。
D上述反應(yīng)達(dá)到平衡后;升溫,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均一直增大直至達(dá)到新的平衡。
(2)在一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質(zhì)的量比為1∶2進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)在無(wú)分子篩膜時(shí)二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率和有分子篩膜時(shí)二氧化氮轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因?yàn)開(kāi)______。
②P點(diǎn)二氧化氮轉(zhuǎn)化率高于T點(diǎn)的原因?yàn)開(kāi)______。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù);只與溫度有關(guān))。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,在tl時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫(huà)出t2-t3-t4時(shí)段,正反應(yīng)速率的變化曲線(xiàn)_______。
11、如圖所示的初中化學(xué)中的一些重要實(shí)驗(yàn);請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖A稱(chēng)量NaCl的實(shí)際質(zhì)量是___。
(2)圖B反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應(yīng)的表達(dá)式為_(kāi)_。
(4)圖D實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_。12、某化學(xué)小組用下列裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的條件。
供選試劑:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。
(1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)甲;乙、丙三組實(shí)驗(yàn);記錄如下:
。
操作。
現(xiàn)象。
甲。
向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開(kāi)活塞。
裝置I中產(chǎn)生無(wú)色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍(lán)。
乙。
向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點(diǎn)燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍(lán)。
丙。
向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點(diǎn)燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍(lán)。
(2)丙實(shí)驗(yàn)中O2與KI溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________。
(3)對(duì)比乙、丙實(shí)驗(yàn)可知,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是__________。為進(jìn)一步探究該條件對(duì)反應(yīng)速率的影響;可采取的實(shí)驗(yàn)措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)推測(cè),甲實(shí)驗(yàn)中可能是I中的白霧使溶液變藍(lán)。為了驗(yàn)證推測(cè),可將裝置I中產(chǎn)生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過(guò)程中會(huì)被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒(méi)有觀(guān)察到溶液顏色變藍(lán),他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)___________________________________(寫(xiě)離子方程式)造成的,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他們的猜想是否正確:___________________________________。評(píng)卷人得分三、原理綜合題(共5題,共10分)13、(1)NO、NO2是常見(jiàn)的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達(dá)到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
則用H2催化還原NO消除污染的熱化學(xué)方程式是___________。
(2)合成甲醇的反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160,此溫度下,在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2,反應(yīng)l0min后測(cè)得各組分的濃度如表:。物質(zhì)H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4
①寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________。
②該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=___________。
③比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴(kuò)大一倍,v正___________(填“增大”、“減小”或“不變”),v逆___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動(dòng)。14、十九大報(bào)告提出“要像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境”;對(duì)硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進(jìn)行處理成為科學(xué)研究熱點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.SO2主要來(lái)源于含硫燃料的燃燒,燃煤發(fā)電廠(chǎng)常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時(shí),將煤燃燒產(chǎn)生的氣體收集于一密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得各物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下:。時(shí)間(min)
濃度(mol?L-1)01020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88
(1)10~20min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K__(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___(填字母)。
A.通入一定量的O2
B.加入一定量的碳酸鈣粉末。
C.適當(dāng)縮小容器的體積。
D.加入合適的催化劑。
Ⅱ.NOx的排放主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>
(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
則2O3(g)=3O2(g)是___反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應(yīng)是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當(dāng)?shù)倪€原劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2而脫除。
(4)常見(jiàn)的汽車(chē)尾氣處理原理是使尾氣(含適當(dāng)比例的NO;CO)通過(guò)裝有高效催化劑的處理裝置;發(fā)生反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請(qǐng)根據(jù)以下相關(guān)數(shù)據(jù),分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染___(填“能”或“否”),理由是__(通過(guò)必要的計(jì)算加以說(shuō)明)。反應(yīng)25℃時(shí)的平衡常數(shù)反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應(yīng)II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反應(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強(qiáng)為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達(dá)到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分?jǐn)?shù)為請(qǐng)計(jì)算此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=__(用只含P的代數(shù)式表示,且化至最簡(jiǎn)式。已知:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),可用某組分的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算平衡常數(shù),記作KP。某組分的平衡分壓=P×該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。15、目前工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇,某研究小組對(duì)下列有關(guān)甲醇制取的三條化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行探究。已知在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)。平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如表所示:?;瘜W(xué)反應(yīng)焓變平衡常數(shù)溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K3、K1與K2之間的關(guān)系,則K3=____(用K1、K2表示);根據(jù)反應(yīng)③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡逆向移動(dòng),可采取的措施有___(填字母序號(hào))。
A.縮小反應(yīng)容器的容積。
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時(shí)分離出CH3OH
(4)500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據(jù)上述表格測(cè)得焓變,下列能量關(guān)系圖合理的是___。
16、近年來(lái);全球丙烯需求快速增長(zhǎng),研究丙烷制丙烯有著重要的意義。
相關(guān)反應(yīng)有:
Ⅰ.C3H8在無(wú)氧條件下直接脫氫:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)?H1=+124kJ·mol?1
Ⅱ.逆水煤氣變換:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2
Ⅲ.CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)?H3
已知:CO和H2的燃燒熱分別為?283.0kJ·mol?1、?285.8kJ·mol?1;
H2O(g)=H2O(l)?H=?44kJ·mol?1
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)Ⅱ的?H2=___________kJ·mol?1。
(2)下列說(shuō)法正確的是___________
A.升高溫度反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)增大。
B.選擇合適的催化劑可以提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率和丙烯選擇性。
C.反應(yīng)Ⅱ能自發(fā),則?S<0
D.恒溫恒壓下通入水蒸氣有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率。
(3)在不同壓強(qiáng)下(0.1MPa、0.01MPa),反應(yīng)Ⅰ中丙烷和丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示,請(qǐng)計(jì)算556℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=___________(對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù),記作Kp;如p(B)=p·x(B),p為平衡總壓強(qiáng),x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)反應(yīng)Ⅰ須在高溫下進(jìn)行,但溫度過(guò)高時(shí)易發(fā)生副反應(yīng),導(dǎo)致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導(dǎo)致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯。請(qǐng)說(shuō)明原因:________。
(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脫氫制取丙烯可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳,維持催化劑活性,原因是_____。
17、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫(xiě)出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質(zhì)的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車(chē)尾氣中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時(shí),2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發(fā)生反應(yīng),5min后達(dá)平衡,測(cè)得NO為1mol。計(jì)算該溫度下,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=_______________,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。
②如圖曲線(xiàn)a表示該反應(yīng)在溫度T℃下N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化,曲線(xiàn)b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時(shí)N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化,則改變的條件可能是____________(寫(xiě)出一條即可)III.汽車(chē)燃油不完全燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO。
(4)有人設(shè)想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應(yīng)除去CO,但事實(shí)上該反應(yīng)在任何溫度下都不能實(shí)現(xiàn),由此判斷該反應(yīng)的ΔH_______0。(填寫(xiě)“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應(yīng)在570K時(shí)的平衡常數(shù)的數(shù)值為1×1059,但反應(yīng)速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率在實(shí)際操作中最可行的措施是_____。
A.升高溫度B.增大壓強(qiáng)C.使用高效催化劑評(píng)卷人得分四、計(jì)算題(共3題,共18分)18、(1)若t=25℃時(shí),Kw=___________,若t=100℃時(shí),Kw=1.0×10-12,則100℃時(shí)0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時(shí),0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因?yàn)開(kāi)__________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為_(kāi)__________。
(5)相同物質(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序?yàn)開(kāi)__________(用數(shù)字標(biāo)號(hào)填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質(zhì)的量濃度從大到小的順序?yàn)開(kāi)__________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠(chǎng)酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫(xiě)出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。19、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)填寫(xiě)下列儀器名稱(chēng):的名稱(chēng)是_________。
(2)寫(xiě)出中和反應(yīng)制備氮?dú)獾碾x子反應(yīng)方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由_________。
(4)寫(xiě)出中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
(5)請(qǐng)用化學(xué)方法檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。20、某研究性學(xué)習(xí)小組類(lèi)比鎂在二氧化碳中的燃燒反應(yīng),認(rèn)為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應(yīng),他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發(fā)生裝置中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩?fù)ㄈ胂聢D裝置,待裝置中的空氣排凈后點(diǎn)燃酒精燈,觀(guān)察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質(zhì)。
①能說(shuō)明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。
②若未排盡空氣就開(kāi)始加熱,則可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式主要為_(kāi)________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質(zhì)是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學(xué)對(duì)管壁的白色物質(zhì)的成分進(jìn)行討論并提出假設(shè):
Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。
(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過(guò)量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無(wú)色酚酞試液無(wú)明顯現(xiàn)象
①通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的分析,你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中,___成立(填序號(hào))。
②由實(shí)驗(yàn)得出:鈉在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為_(kāi)____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)___。
(6)在實(shí)驗(yàn)(2)中還可能產(chǎn)生另一種尾氣,該氣體為_(kāi)_______;處理該尾氣的方法為_(kāi)____。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共2題,共18分)21、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開(kāi)始沉淀pH(離子濃度為時(shí))1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問(wèn)題:
(1)In為49號(hào)元素,常以+3價(jià)形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)______。
(2)“中性浸出”的過(guò)程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應(yīng)結(jié)束前半個(gè)小時(shí)加入CaO調(diào)整pH=5.0~5.2。
①與稀反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
②氧化酸浸過(guò)程中,中的硫元素被氧化為該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
③氧化劑用量對(duì)中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_(kāi)______。
④“中浸渣”的主要成分為_(kāi)______(填化學(xué)式)。
(3)萃取時(shí),發(fā)生反應(yīng)代表有機(jī)萃取劑。
①反萃取時(shí),宜選用的試劑X為_(kāi)______。
②實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行萃取和反萃取時(shí),均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時(shí)鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數(shù))。22、碘酸鉀可用作食用鹽的加碘劑,為無(wú)色或白色顆?;蚍勰罱Y(jié)晶,加熱至560℃開(kāi)始分解,是一種較強(qiáng)的氧化劑,水溶液呈中性,溶解度在0℃時(shí)為4.74g,100℃時(shí)為32.3g。下圖是利用過(guò)氧化氫氧化法制備碘酸鉀的工業(yè)流程:
(1)步驟①需控制溫度在70℃左右,不能太高,可能的原因是_______;不能太低,原因是________________________
(2)寫(xiě)出步驟②中主要反應(yīng)的離子方程式:__________
(3)步驟⑤用冰水冷卻至0℃,過(guò)濾出碘酸鉀晶體,再用適量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的優(yōu)點(diǎn)是_____________
(4)產(chǎn)品純度測(cè)定:取產(chǎn)品9.0g,加適量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL該溶液并用稀硫酸酸化,加入過(guò)量的KI溶液,使碘酸鉀反應(yīng)完全,最后加入指示劑,用物質(zhì)的量濃度為1.00mol?L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL該滴定液時(shí)恰好達(dá)到滴定終點(diǎn)。已知
①實(shí)驗(yàn)中可用_______作指示劑。
②產(chǎn)品的純度為_(kāi)____%(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。求得的純度比實(shí)際值偏大,可能的原因是________________________。評(píng)卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共4分)23、開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過(guò)如下反應(yīng)制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。請(qǐng)回答:
①H3BNH3中是否存在配位鍵_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)______,CH4、H2O、CO2三分子按照鍵角由大到小的順序排列為_(kāi)______。
②與(HB=NH)3互為等電子體的分子為_(kāi)______(填分子式)。
③人工可以合成硼的一系列氫化物,其物理性質(zhì)與烷烴相似,故稱(chēng)之為硼烷。工業(yè)上可采用LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
④在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖a為一種無(wú)限長(zhǎng)鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學(xué)式為_(kāi)______,圖b為硼砂晶體中陰離子,其中硼原子采取的雜化方式為_(kāi)______。
(2)一種銅合金具有儲(chǔ)氫功能。
①Cu2+的價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。
②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是_______。
③銅的單質(zhì)中按ABCABC?方式堆積,設(shè)銅原子半徑為apm,則該晶體的密度為_(kāi)______g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)值為NA)24、鈰外圍電子排布(n-2)f1(n-1)d1ns2是原子序數(shù)為58的一種最早有實(shí)際用途的稀土元素;鈰及其化合物的用途十分廣泛。
(1)鈰在元素周期表中的位置是_____;屬于_____區(qū)元素。
(2)硝酸鈰銨Ce(NH4)2(NO3)6中,N的雜化方式為_(kāi)____;Ce、C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)____。
(3)已知CeX3的熔點(diǎn)為CeF3:1460℃、CeCl3:848℃、CeBr3:732℃、CeI3:760℃,依F、Cl、Br、I順序,從CeX3中化學(xué)鍵的離子性和共價(jià)性說(shuō)明熔點(diǎn)的變化原因:______________________________________。
(4)鈰的一種氧化物具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和較高的儲(chǔ)存和釋放氧的能力;可形成氧空位,具有催化氧化性能,有著十分廣闊的應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景,其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
這種鈰的氧化物的化學(xué)式為_(kāi)____;晶胞中氧離子的配位數(shù)為_(kāi)____。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
A.的電子式是A錯(cuò)誤;
B.同位素是指質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子,則和互為同位素;B正確;
C.不同非金屬元素之間形成的共價(jià)鍵為極性鍵,則分子中存在極性鍵;C正確;
D.為CO2;其分子呈直線(xiàn)形,D正確;
故選A。2、C【分析】【詳解】
A.氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣屬于人工固氮;A正確;
B.閃電時(shí),N2轉(zhuǎn)化為NO;屬于化學(xué)反應(yīng),B正確;
C.氮循環(huán)中銨鹽和蛋白質(zhì)可相互轉(zhuǎn)化;銨鹽屬于無(wú)機(jī)物,蛋白質(zhì)屬于有機(jī)物,含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化,故C錯(cuò)誤;
D.氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成一氧化氮;一氧化氮與氧氣生成二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸,均屬于氧化還原,D正確;
故答案為:C。3、D【分析】【詳解】
A.溴水與乙炔會(huì)發(fā)生加成反應(yīng);A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.乙醇與乙酸乙酯互溶;引入雜質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.苯酚與溴水生成三溴苯酚;三溴苯酚溶于苯,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.水與生石灰反應(yīng)生成氫氧化鈣;低溫不分解,可以蒸餾法得到乙醇,D項(xiàng)正確;
故選D。4、C【分析】【詳解】
A.鑒別食鹽中是否含有少量亞硝酸鈉;取一定量食鹽溶于水中,再滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液紫色褪去,不能說(shuō)明食鹽中有亞硝酸鈉,因?yàn)槁入x子能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A錯(cuò)誤;
B.苯和液溴反應(yīng)生成的氣體中混有溴蒸氣;通入硝酸酸化的硝酸銀溶液中,溴蒸氣也可反應(yīng)生成溴化銀淡黃色沉淀,故無(wú)法證明含有溴化氫,B錯(cuò)誤;
C.向Na2SO3溶液中先加入足量鹽酸,然后再加入BaCl2溶液;若沒(méi)有變質(zhì),不會(huì)產(chǎn)生沉淀,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明溶液中有硫酸根,已變質(zhì),C正確;
D.將少量的乙二醇滴入酸性高錳酸鉀溶液;溶液紫色變淺,說(shuō)明被高錳酸鉀氧化,但無(wú)法證明氧化產(chǎn)物是乙二酸,事實(shí)上乙二酸(即草酸)能被酸性高錳酸鉀溶液為二氧化碳,D錯(cuò)誤;
故選C。5、D【分析】鋅、銅和鹽酸構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率比純鋅與鹽酸反應(yīng)速率快,A錯(cuò)誤;酸R為濃鹽酸,與鋅反應(yīng)生成氫氣中含有氯化氫、水蒸氣,因此裝置b中盛裝濃硫酸,只能吸收水蒸氣,不能除去氯化氫,導(dǎo)致鈣與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈣,影響實(shí)驗(yàn),B錯(cuò)誤;由于鈣能夠與氧氣反應(yīng),所以先產(chǎn)生氫氣,排凈裝置內(nèi)的空氣,然后再點(diǎn)燃酒精燈,才能保證氫氣與鈣反應(yīng),C錯(cuò)誤;由于氫化鈣遇水劇烈反應(yīng),所以裝置d的作用是防止水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管,影響實(shí)驗(yàn),D正確;正確選項(xiàng)D。6、C【分析】【詳解】
A.硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸;生成有刺激性氣味的二氧化硫氣體;單質(zhì)硫、氯化鈉和水,單質(zhì)硫微溶于水,所以溶液變渾濁,故A正確;
B.濃硫酸具有吸水性;膽礬遇到濃硫酸失去結(jié)晶水,藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨勰?,故B正確;
C.用同一針筒先后抽取80mL氯氣、20mL水,振蕩,氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O?H++Cl?+HClO,1體積水可溶解2體積Cl2;所以氣體不能完全溶解,故C錯(cuò)誤;
D.向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液;無(wú)現(xiàn)象,再滴加雙氧水,二氧化硫被氧化成硫酸,硫酸與氯化鋇生成白色的硫酸鋇沉淀,故D正確;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)具體的反應(yīng)判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,一定需要弄清實(shí)驗(yàn)原理。7、D【分析】【詳解】
根據(jù)題意分析,醋中含有醋酸,與鐵反應(yīng)生成醋酸亞鐵和氫氣,因此中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵。故選D。二、填空題(共5題,共10分)8、略
【分析】【詳解】
(1)對(duì)于水分子中的共價(jià)鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負(fù)性不同;共用電子對(duì)偏向于O,則該共價(jià)鍵屬于極性共價(jià)鍵;
(2)水分子中,氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為雜化軌道類(lèi)型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時(shí)水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強(qiáng),因而沸點(diǎn)比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強(qiáng)的原因是其中的共價(jià)鍵的鍵能更大;與氫鍵無(wú)關(guān),c錯(cuò)誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因?yàn)镹H3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強(qiáng)溶解能力;
(5)的電子式為有1對(duì)孤電子對(duì),有2對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)之間的排斥力大于孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大小:>【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強(qiáng)溶解能力。
(5)>9、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個(gè)能量不同的能級(jí)上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),由于全充滿(mǎn)和半充滿(mǎn)的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個(gè)能量不同的能級(jí)上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),由于全充滿(mǎn)和半充滿(mǎn)的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為20個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為×20=12;每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為20個(gè)等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯(cuò)誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導(dǎo)致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯(cuò)誤;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;所以N原子和B原子之間存在共價(jià)鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵,所以含有2個(gè)配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.210、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應(yīng)物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A(yíng).反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變;如果是恒溫恒容,無(wú)論平衡是否移動(dòng),容器中的壓強(qiáng)均不變,換為絕熱容器后,隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行,反應(yīng)放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強(qiáng)隨之增大,此時(shí)壓強(qiáng)是變量,可以作為平衡的依據(jù),A項(xiàng)正確;
B.當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí);反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)正確;
C.增大CO的濃度可以使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動(dòng);但是平衡常數(shù)只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.溫度升高;反應(yīng)速率增大,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,則平衡逆向移動(dòng),所以平衡移動(dòng)的初期為逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,為了達(dá)到新的平衡,逆反應(yīng)速率向正反應(yīng)速率靠近,逆反應(yīng)速率會(huì)減小,所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)為先增大后減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度升高,平衡向逆反應(yīng)(吸熱)方向進(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率在P點(diǎn)較高是因?yàn)槭褂昧朔肿雍Y膜,將產(chǎn)物N2分離出來(lái);降低了產(chǎn)物的濃度,使平衡正向進(jìn)行,從而二氧化氮的轉(zhuǎn)化率提高;
(3)①列三段式求解:因?yàn)镹2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時(shí)為平衡狀態(tài),有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強(qiáng)瞬間增大為原來(lái)壓強(qiáng)的兩倍,正逆反應(yīng)速率均增大,但是壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進(jìn)行,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以正反應(yīng)速率的總體趨勢(shì)為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng)(或平衡常數(shù)減小)④.分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出N2,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率升高⑤.270⑥.(起點(diǎn)的縱坐標(biāo)為16,t3時(shí)刻達(dá)到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線(xiàn)平齊)11、略
【分析】【分析】
(1)托盤(pán)天平的平衡原理:稱(chēng)量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;
(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小;
【詳解】
(1)稱(chēng)量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實(shí)際質(zhì)量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;
(3)圖C的表達(dá)式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗(yàn)證分子之間的存在間隙12、略
【分析】【分析】
(1)甲實(shí)驗(yàn):根據(jù)裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過(guò)氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產(chǎn)生無(wú)色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)說(shuō)明生成碘單質(zhì);
(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式;
(3)對(duì)比乙、丙實(shí)驗(yàn)可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件酸性環(huán)境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現(xiàn)藍(lán)色的速率不同;
(4)證明Ⅰ中產(chǎn)生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn);
(5)該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒(méi)有觀(guān)察到溶液顏色變藍(lán),可能是生成的碘單質(zhì)在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)生成碘化鉀;碘酸鉀,驗(yàn)證是否正確是在未變藍(lán)色的溶液中滴入稀硫酸觀(guān)察是否變藍(lán)。
【詳解】
(1)甲實(shí)驗(yàn):根據(jù)裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過(guò)氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開(kāi)活塞,Ⅰ中產(chǎn)生無(wú)色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)說(shuō)明生成碘單質(zhì),故答案為:分液漏斗;
(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點(diǎn)燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍(lán),向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點(diǎn)燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍(lán)。對(duì)比乙、丙實(shí)驗(yàn)可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進(jìn)一步探究該條件對(duì)反應(yīng)速率的影響;可采取的實(shí)驗(yàn)措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對(duì)比實(shí)驗(yàn),故答案為:酸性環(huán)境;使用不同濃度的稀硫狻作對(duì)比實(shí)驗(yàn);
(4)A.高錳酸鉀溶液能夠?qū)㈦p氧水氧化;導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應(yīng),如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;
B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無(wú)法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯(cuò)誤;
C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無(wú)法用硫化氫檢驗(yàn)混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯(cuò)誤;
故答案為:A;
(5)KI溶液在空氣中久置的過(guò)程中會(huì)被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒(méi)有觀(guān)察到溶液顏色變藍(lán),他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他們的猜想是否正確的實(shí)驗(yàn)方案為:在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀(guān)察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯(cuò)誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀(guān)察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】
在做探究性實(shí)驗(yàn)的題目時(shí),根據(jù)資料,如果沒(méi)有得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,那么除了資料中給的化學(xué)反應(yīng),還要考慮酸性或堿性環(huán)境的影響,結(jié)合題目的上下文進(jìn)行聯(lián)系,綜合考慮得出結(jié)論。這是解答此類(lèi)題目時(shí)的難點(diǎn)。【解析】分液漏斗KMnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環(huán)境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對(duì)比實(shí)驗(yàn)A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀(guān)察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯(cuò)誤三、原理綜合題(共5題,共10分)13、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol;
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比,則反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
②根據(jù)方程式可知:反應(yīng)產(chǎn)生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的濃度為0.4mol/L×2=0.8mol/L,則該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)==0.08mol/(L·min);
③Qc=<160,說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,因此v正>v逆;
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴(kuò)大一倍,反應(yīng)混合物的濃度都減小,則v正減小,v逆減小。容器的容積擴(kuò)大,使反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng)。【解析】2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向14、略
【分析】【詳解】
(1)在10~20min內(nèi),O2的濃度由0.79mol/L變?yōu)?.60mol/L,減小了0.19mol/L,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:反應(yīng)消耗SO2的濃度△c(SO2)=2×0.19mol/L=0.38mol/L,則平均反應(yīng)速率v(SO2)==0.038mol?L-1?min-1;
該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)K將減小;
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應(yīng)在20min時(shí)已經(jīng)達(dá)到平衡,在30min后,O2濃度增大,CO2濃度增大了0.08mol/L,方程式物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)O2、CO2是1:2,說(shuō)明改變的條件可能是通入一定量的O2;也可能是適當(dāng)縮小容器的體積,使化學(xué)平衡正向移動(dòng),最終達(dá)到平衡狀態(tài),故合理選項(xiàng)是AC;
(3)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
②6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
③4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,②×2-③×3,整理可得④:2O3(g)=3O2(g)ΔH=-283kJ/mol<0;說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng);
將整理可得NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=-198kJ/mol;
(4)已知:反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030
反應(yīng)II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
將反應(yīng)I-II,整理可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K===2.5×10121;K的數(shù)值很大,說(shuō)明該反應(yīng)向正方向進(jìn)行的程度很大,因此該法能有效消除NO;CO尾氣污染;
(5)對(duì)于反應(yīng)NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g),在一定溫度下,在某恒定壓強(qiáng)為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達(dá)到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分?jǐn)?shù)為根據(jù)方程式可知:每反應(yīng)產(chǎn)生2個(gè)N2,就會(huì)同時(shí)產(chǎn)生3個(gè)H2O(g),可由平衡產(chǎn)生n(N2)=2bmol,得到n(H2O)=3bmol,此時(shí)氣體的總物質(zhì)的量n(氣)總=amol+2amol+2amol+2bmol+3bmol=5(a+b)mol,由于N2(g)的體積分?jǐn)?shù)為則解得b=5amol,故平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為n(氣)總=5(a+b)mol=5(a+5a)=30amol,所以平衡時(shí)各種氣體的體積分?jǐn)?shù)為x(NO)=x(NO2)=x(NH3)=x(N2)=x(H2O)=因此此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=【解析】0.038mol?L-1?min-1減小AC放熱-198能由反應(yīng)I和II的平衡常數(shù),可知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的K==2.5×10121數(shù)值很大,該反應(yīng)向正方向進(jìn)行的程度很大15、略
【分析】【詳解】
(1)反應(yīng)②的平衡常數(shù)隨溫度升高增大;說(shuō)明升高溫度化學(xué)平衡正向進(jìn)行,則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
(2)根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+②可得反應(yīng)③,則平衡常數(shù)K3=K1×K2;反應(yīng)③是氣體體積減小的反應(yīng)△S<0;
500°C時(shí),K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C時(shí),K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,結(jié)合溫度變化分析,隨溫度升高,平衡常數(shù)減小,說(shuō)明升高溫度,化學(xué)平衡逆向進(jìn)行,則可判斷出該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變△H<0;所以反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行;
(3)根據(jù)(2)分析可知:反應(yīng)③的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。
A.縮小反應(yīng)容器的容積;會(huì)使體系的壓強(qiáng)增大,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡正向移動(dòng),與題目要求的平衡逆向移動(dòng)不符合,A不符合題意;
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積;會(huì)使體系的壓強(qiáng)減小,減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積增大的逆反應(yīng)方向移動(dòng),B符合題意;
C.升高溫度;化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),C符合題意;
D.使用合適的催化劑;化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),D不符合題意;
E.從平衡體系中及時(shí)分離出CH3OH;化學(xué)平衡正向移動(dòng),E不符合題意;
故合理選項(xiàng)是BC;
(4)根據(jù)(2)分析可知在500°C時(shí),K3=2.5。500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,此時(shí)的濃度商Qc==0.8789<2.5,說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行,所以v正>v逆;
(5)A.反應(yīng)②的平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大;說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物能量低于生成物,與圖象符合,A正確;
B.反應(yīng)②是吸熱反應(yīng);催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡,平衡狀態(tài)不變,圖象不符合事實(shí),B錯(cuò)誤;
C.①反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度升高減小;說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物能量高于生成物,圖象不符合,故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是放熱反應(yīng);則反應(yīng)物能量高于生成物,圖象符合,D正確;
故合理選項(xiàng)是AD。【解析】①.吸熱②.K3=K1?K2③.<④.較低⑤.B、C⑥.>⑦.A、D16、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)已知:CO和H2的燃燒熱分別為?283.0kJ·mol?1、?285.8kJ·mol?1,可得①CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H=?283.0kJ·mol?1
②H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=?285.8kJ·mol?1
③H2O(g)=H2O(l)?H=?44kJ·mol?1
根據(jù)蓋斯定律,將②-①-③,整理可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2=+41.2kJ/mol;答案:+41.2;
(2)A.反應(yīng)I的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);升高溫度,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動(dòng),使其化學(xué)平衡常數(shù)增大,A正確;
B.選擇合適的催化劑只能改變反應(yīng)速率;但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),因此不能提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)(1)計(jì)算可知反應(yīng)Ⅱ熱化學(xué)方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2=+41.2kJ/mol;該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)不能自發(fā),C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng);在恒溫恒壓下通入水蒸氣,體系的體積增大,化學(xué)平衡正向移動(dòng),因此有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率,D正確;
故合理選項(xiàng)是AD;
(3)對(duì)于反應(yīng)Ⅰ:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)?H1=+124kJ·mol?1,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng),在溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),C3H8的轉(zhuǎn)化率降低,C3H6含量降低,所以最上邊斜線(xiàn)表示的是壓強(qiáng)為0.1MPa的C3H8的轉(zhuǎn)化,下邊斜線(xiàn)表示的是0.01MPa的C3H8的轉(zhuǎn)化。若壓強(qiáng)。
在壓強(qiáng)為0.1MPa,溫度為556℃時(shí),假設(shè)丙烷的物質(zhì)的量是1mol,反應(yīng)消耗物質(zhì)的量是x,根據(jù)圖象可知丙烷在A(yíng)點(diǎn)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)50%,則平衡時(shí)各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(C3H8)=(1-x)mol,n(C3H6)=n(H2)=xmol,由于C3H8的含量是50%,則解得x=氣體總物質(zhì)的量n(氣)=1+=所以此時(shí)的平衡常數(shù)Kp==0.0125MPa;
(4)反應(yīng)Ⅰ須在高溫下進(jìn)行,但溫度過(guò)高時(shí)易發(fā)生副反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導(dǎo)致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯,這是由于CO2能與H2發(fā)生反應(yīng)Ⅱ;使反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng),從而可提高丙烯產(chǎn)率;
(5)(i)反應(yīng)為3C3H8+2CrO3=3C3H6+3H2O+Cr2O3;(ii)反應(yīng)為Cr2O3+3CO2=2CrO3+3CO,總反應(yīng)方程式為:C3H8(g)+CO2(g)=C3H6(g)+H2O(g)+CO(g)。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳,維持催化劑活性,這是由于C能夠與CO2反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生CO,使C脫離催化劑表面,從而可以消除催化劑表面的積炭。【解析】+41.2AD0.0125MPaCO2能與H2發(fā)生反應(yīng)Ⅱ使反應(yīng)Ⅰ平衡正移,提高丙烯產(chǎn)率CO2+C=2CO,可以消除催化劑表面的積炭17、略
【分析】【詳解】
I.(1)①已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律,將②-①×整理可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1
(2)洗滌含SO2的煙氣,使SO2與洗滌劑發(fā)生反應(yīng)。
A.NaHSO3與SO2不能反應(yīng);不能作洗滌劑,A不符合題意;
B.由于亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng),所以NaHCO3與SO2能反應(yīng),產(chǎn)生Na2SO3或NaHSO3及CO2;因此能作洗滌劑,B符合題意;
C.由于鹽酸的酸性比亞硫酸的酸強(qiáng),所以BaCl2與SO2不能反應(yīng);不能作洗滌劑,C不符合題意;
D.FeCl3與SO2、H2O發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生FeCl2、HCl、H2SO4;因此可以作洗滌劑,D符合題意;
故合理選項(xiàng)是BD;
II.(3)根據(jù)方程式N2(g)+O2(g)?2NO(g),每反應(yīng)消耗1molN2、1molO2就會(huì)產(chǎn)生2molNO,則5min后達(dá)平衡,測(cè)得NO為1mol,則消耗N2為0.5mol,消耗O2為0.5mol,用N2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(N2)==0.05mol/(L·min);此時(shí)各種氣體的濃度分別是c(N2)=mol/L,c(O2)=mol/L,c(NO)=mol,則此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
②由曲線(xiàn)改變可知:改變外界條件后反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短,且化學(xué)平衡正向移動(dòng),由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng),則改變的條件可能是升溫或增大O2的濃度;
(4)有人設(shè)想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應(yīng)除去CO,該反應(yīng)反應(yīng)后氣體混亂程度減小,△S<0,若使該反應(yīng)在任何溫度下都不能實(shí)現(xiàn),則ΔG>0,ΔG=ΔH-T△S>0,由此判斷該反應(yīng)的ΔH>0;
(5)反應(yīng)2CO(g)2CO2(g)+N2(g)在570K時(shí)的平衡常數(shù)的數(shù)值為1×1059,但反應(yīng)速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率,就應(yīng)該加快化學(xué)反應(yīng)速率,由于該條件下化學(xué)平衡常數(shù)已經(jīng)很大,在影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素中,采用升高溫度或增大壓強(qiáng),就需消耗較高的能量和動(dòng)力,對(duì)設(shè)備的材料承受的壓力要求也高,投入大大增加,一般不采用;而催化劑能夠成千上萬(wàn)倍的加快化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間,因此在實(shí)際操作中最可行的措施是使用高效催化劑,故合理選項(xiàng)是C?!窘馕觥緾(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1BD0.05mol/(L·min)或0.57升溫或增大O2的濃度>C四、計(jì)算題(共3題,共18分)18、略
【分析】【詳解】
(1)水是弱電解質(zhì),存在電離平衡:H2OH++OH-,在室溫25℃時(shí),Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;
若t=100℃時(shí),Kw=1.0×10-12,100℃時(shí)0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,則該溫度下c(H+)==10-11mol/L;故該溶液的pH=11;
(2)25℃時(shí),0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液顯堿性,是由于該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中A2-發(fā)生水解反應(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動(dòng),最終達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(OH-)>c(H+),用離子方程式表示為A2-+H2O?HA-+OH-;
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度,由于CH3COONa是強(qiáng)堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液顯堿性,升高溫度,鹽水解程度增大,溶液的堿性增強(qiáng),所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH變化比較小,所以分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的NaOH溶液溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)=10-2mol/L,故三種溶液中水電離產(chǎn)生的c(H+)之比為10-12:10-12:10-2=1:1:1010;
(5)①NH4HSO4是強(qiáng)酸的酸式鹽,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;②NH4HCO3水解使溶液顯堿性;③NH4Cl水解使溶液顯酸性,堿性溶液的pH大于酸性溶液的pH,電離產(chǎn)生的H+濃度大于鹽水解的酸性;所以三種溶液pH從大到小的順序?yàn)椋孩冢劲郏劲伲?/p>
三種溶液中都存在NH的水解作用,①NH4HSO4電離產(chǎn)生H+會(huì)抑制NH的水解作用,使c(NH)增大;②NH4HCO3溶液中水解會(huì)促進(jìn)NH的水解作用,使溶液中c(NH)減小,故相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液;物質(zhì)的量濃度從大到小的順序?yàn)椋孩冢劲郏劲伲?/p>
(6)①在酸性條件下,Cr2O將Fe2+氧化為Fe3+,Cr2O被還原為Cr3+,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則由Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,可知c3(OH-)=結(jié)合Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33,可知此時(shí)溶液中c(Cr3+)==6.0×10-8mol/L?!窘馕觥?.0×10-1411A2-+H2O?HA-+OH->1:1:1010②>③>①②>③>①Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O6.0×10-819、略
【分析】【分析】
裝置A中NaNO2和(NH4)2SO4發(fā)生反應(yīng)(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O生成氮?dú)猓粡陌l(fā)生裝置A出來(lái)的氣體中可能伴有O2,會(huì)對(duì)后面實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行造成干擾,因此在E中反應(yīng)發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結(jié)合生成硫酸鐵,進(jìn)而除去O2;E中反應(yīng)生成的氮化鎂極易與水反應(yīng),因此在反應(yīng)前必須把水除去(濃硫酸干燥);E中鎂和氮?dú)庠诩訜釛l件發(fā)生反應(yīng)N2+3MgMg3N2生成Mg3N2;B;F為緩沖瓶,起到防倒吸作用;G中硫酸亞鐵可防止空氣進(jìn)入E。
【詳解】
(1)根據(jù)圖示可知;儀器a的名稱(chēng)是分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)生成氮?dú)?,該反?yīng)為歸中反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O,離子反應(yīng)方程式:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O,故答案為:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O;
(3)從發(fā)生裝置A出來(lái)的氣體中可能伴有O2,會(huì)對(duì)后面實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行造成干擾,因此在E中反應(yīng)發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結(jié)合生成硫酸鐵,進(jìn)而除去O2;E中反應(yīng)生成的氮化鎂極易與水反應(yīng);因此在反應(yīng)前必須把水除去(濃硫酸干燥);不能將C和D對(duì)調(diào),對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣,故答案為:除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣;
(4)E中鎂和氮?dú)庠诩訜釛l件下反應(yīng)生成氮化鎂,化學(xué)方程式為:N2+3MgMg3N2,故答案為:N2+3MgMg3N2;
(5)由氮化鎂和水反應(yīng)的化學(xué)方程式可知;可以取少量產(chǎn)物于試管中,加入少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍(lán)),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀(guān)察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂,故答案為:取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍(lán)),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀(guān)察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。
【點(diǎn)睛】
本題涉及氮化鎂的制備以及檢驗(yàn),明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵,試題意在考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、常用化學(xué)儀器及使用方法以及化學(xué)物質(zhì)的分析檢驗(yàn)的能力?!窘馕觥糠忠郝┒?NH4++2NO2-2N2↑+4H2O除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣N2+3MgMg3N2取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍(lán)),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀(guān)察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。20、略
【分析】【詳解】
(1)該裝置為固體和液體反應(yīng)制備氣體的發(fā)生裝置,二氧化碳的制備用大理石和稀鹽酸反應(yīng),其離子反應(yīng)方程式為:↑;
(2)①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;能說(shuō)明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是試管中的澄清石灰水變渾濁;
②若未排盡空氣就開(kāi)始加熱,與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),生成過(guò)氧化鈉,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:
(3)可以與氧氣;二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng);所以用干燥的沙土滅火;
(4)鈉在二氧化碳中燃燒;該反應(yīng)中只含鈉元素;氧元素和碳元素,沒(méi)有氫元素,所以可能會(huì)生成氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物;
(5)①碳酸鈉能與氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀;氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉不能與氯化鈣溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,且其水溶液顯堿性,使酚酞溶液變紅,Ⅰ;Ⅲ不成立,Ⅱ成立;
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)分析,鈉在中燃燒的化學(xué)方程式為:反應(yīng)前后鈉元素從0價(jià)變?yōu)?1,化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),鈉作還原劑,碳酸鈉是氧化產(chǎn)物,每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA;
(6)可與生成的反應(yīng)生成所以在實(shí)驗(yàn)(2)中還可能產(chǎn)生的另一種尾氣為可以燃燒,可用點(diǎn)燃的方法處理尾氣。【解析】CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O澄清石灰水變渾濁2Na+O2Na2O2CNa2O和Na2CO3Ⅱ
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