版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年北師大新版選修4化學(xué)上冊月考試卷641考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、在一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)為10,則反應(yīng)2HX(g)H2(g)+X2(g)的平衡常數(shù)為()A.0.01B.1C.10D.1002、在甲、乙兩個密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)?B(g)+2C(g)ΔH=mkJ/mol;有下列兩種圖像。有關(guān)敘述正確的是。
A.若甲為恒容體系,圖像(I)代表溫度不同時,時間與B的體積分數(shù)關(guān)系圖,則m>0B.恒溫條件下,圖像(I)可能代表壓強不同時,時間與B的體積分數(shù)關(guān)系圖C.恒溫條件下,若乙容器存在圖像(II)關(guān)系,則當x代表壓強時,y一定代表B的體積分數(shù)D.恒溫條件下,若甲、乙兩容器體積相同,起始時分別向甲中充入2molA,乙中充入1mol3molC,則達平衡后兩容器中B的體積分數(shù)一定相同3、高氯酸;硫酸、硝酸和鹽酸都是強酸;其酸性在水溶液中差別不大。以下是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)。
。酸。
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×10-5
6.3×10-9
1.6×10-9
4.2×10-10
從以上表格中判斷以下說法中不正確的是()A.在冰醋酸中硫酸的電離方程式為H2SO4=2H++SO42-B.在冰醋酸中高氯酸是這四種酸中最強的酸C.在冰醋酸中這四種酸都沒有完全電離D.電解質(zhì)的強弱與所處的溶劑相關(guān)4、常溫下,將等濃度的NaOH溶液分別滴加到等pH、等體積的HA,HB兩種弱酸溶液中,溶液的pH與粒子濃度比值的對數(shù)關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.a、b兩點,溶液中水的電離程度:B.電離平衡常數(shù):C.a點時,D.向HA溶液中滴加NaOH溶液至中性時:5、時,下列關(guān)系式正確的是A.的溶液與的溶液等體積混合:B.鹽酸與的混合溶液稀釋10倍后:C.pH相同的①②③三種溶液稀釋后②>①>③D.同濃度的①NH4HSO4②(NH4)2SO4③(NH4)2Fe(SO4)2④NH4HCO3⑤(NH4)2CO3溶液中的濃度由大到小的順序為③>②>⑤>④>①6、對下列各溶液中,微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系表述正確的是A.0.1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中:c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)B.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+2c(CO32-)C.將0.2mol·L-1NaA溶液和0.1mol·L-1鹽酸等體積混合所得堿性溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)D.在25℃100mL0.5mol·L-1NH4Cl溶液中:c(H+)=c(NH3?H2O)+c(OH-)7、新型高性能電池的開發(fā)與研究已成為當下信息產(chǎn)業(yè)化時代的迫切要求、某研究團隊設(shè)計研制了種高性能的磷酸鐵鋰(LiFePO4,簡稱LFP)電池。正極材料為磷酸鐵鋰,與Al相連,負極材料為石墨,與Cu相連,正、負之間存在電解質(zhì)并通過聚合物隔膜隔開,此膜只允許Li+通過,其工作原理如圖所示,總反應(yīng)為Li(1-x)C6十LiFePO4LiC6+Li(1-x)FePO4。下列有關(guān)說法正確的是。
A.當開關(guān)K置于a時,Li+由右向左穿過聚合物隔膜到達正極B.當開關(guān)K置于a時,正極材料上的電極反應(yīng)為:Li(1-x)FePO4+xLi++xe-=LiFePO4C.該電池的正、負極之間可以用Na2SO4水溶液作電解質(zhì)溶液D.當開關(guān)K置于b時,負極上的電極反應(yīng)為:LiC6-xe-=Li(1-x)C6+xLi+評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)8、合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)?H=-92.4kJ?mol-1。一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
(2)步驟II中制氯氣原理如下:
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的是______。
a.升高溫度b.增大水蒸氣濃度c.加入催化劑d.降低壓強。
利用反應(yīng)②,將CO進一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分數(shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為______。
(3)下圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù):______。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在下圖坐標系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖______。
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是(填序號)______,簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:______。9、氮、磷、砷(As)、銻(Sb);鉍(Bi)、鏌(Mc)為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的同族元素?;卮鹣铝袉栴}:
在1L真空密閉容器中加入amolPH4I固體;t℃時發(fā)生如下反應(yīng):
PH4I(s)PH3(g)+HI(g)①
4PH3(g)P4(g)+6H2(g)②
2HI(g)H2(g)+I2(g)③
達平衡時,體系中n(HI)=bmol,n(I2)=cmol,n(H2)=dmol,則℃時反應(yīng)①的平衡常數(shù)K值為___(用字母表示)。10、氫氣用于工業(yè)合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1。
(1)一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中,一定量的N2和H2反應(yīng)達到平衡后,改變某一外界條件,正、逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示,其中t4、t5、t7時刻所對應(yīng)改變的實驗條件分別是t2______t4____,t5_____,t7_____。
(2)在一定條件下,將2molN2與5molH2混合于一個10L的密閉容器中;反應(yīng)情況如圖所示:
①5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NH3)=_________________________________;
②達到平衡時NH3的百分含量為______________________________。11、甲醇是一種重要的化工原料;又是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。
(1)在一容積為2L的密閉容器內(nèi),充入0.2molCO與0.4molH2發(fā)生反應(yīng),CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度,壓強的關(guān)系如圖所示。
①A、B兩點對應(yīng)的壓強大小關(guān)系是PA___PB(填“>、<;=”)。
②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA,KB,KC的大小關(guān)系是___。
③下列敘述能說明上述反應(yīng)能達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___(填代號)。
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍b.CH3OH的體積分數(shù)不再改變。
c.混合氣體的密度不再改變d.CO和CH3OH的物質(zhì)的量之和保持不變。
(2)在P1壓強、T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。
(3)T1℃、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應(yīng),測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,此時v(正)___v(逆)(填“>、<或=”)。12、已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3?H2ONH+OH-。
(1)向氨水中加入MgCl2固體時,平衡向__移動,OH-離子的濃度__,NH離子的濃度__;
(2)向氨水中加入濃鹽酸,平衡向__移動,此時溶液中濃度減小的微粒有__、__、__;
(3)向濃氨水中加入少量的NaOH固體,平衡向__移動,此時發(fā)生的現(xiàn)象是__。評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)13、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、工業(yè)流程題(共2題,共6分)14、軟錳礦是一種常見的錳礦物,其主要成分是MnO2,還含有Al2O3,F(xiàn)e2O3,SiO2雜質(zhì)。高錳酸鉀具有強氧化性;在實驗室中和工業(yè)上常用作氧化劑。以軟錳礦為原料先制得錳酸鉀,再使其在酸性條件下歧化而制得高錳酸鉀的工藝流程如圖所示。
溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:。金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Mn2+開始沉淀時(c=0.01mol/L)的pH3.72.27.58.6完全沉淀時(c=1.0×10-5mol/L)的pH4.73.29.010.1
回答下列問題:
(1)“還原”中加稀硫酸的兩個作用分別是__________________、___________。
(2)“濾渣2”的成分是____________。利用上表格數(shù)據(jù),計算Mn(OH)2的Ksp=______(列出計算式)。
(3)“熔融”時生成錳酸鉀的化學(xué)方程式為__________________。
(4)“歧化”時氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________________。
(5)操作1為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,減壓過濾,“減壓過濾”(裝置如圖所示)的目的是_____。
(6)由錳酸鉀制備高錳酸鉀除了有歧化法;還有電解法:以錳酸鉀為電解液,鎳板為陽極,鐵板為陰極。
①寫出生成高錳酸鉀的電極反應(yīng)式:___________。
②由電解法制備高錳酸鉀時可循環(huán)利用的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。15、某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、石墨和鋁箔等,該電池充電時負極(陰極)反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6,鋰電池充放電過程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化。現(xiàn)利用以下工藝回收正極材料中的某些金屬資源。
回答下列問題:
(1)放電時電池總反應(yīng)方程式_______________;該工藝首先將廢舊電池“放電處理”的目的除安全外還有_______________。
(2)寫出“正極堿浸”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______________。
(3)分離操作1是_______________;“酸浸”步驟發(fā)生的氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式是_______________。
(4)“酸浸”時若用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺點是_______________。
(5)“沉鈷”過程中的實驗現(xiàn)象有_______________。評卷人得分五、原理綜合題(共4題,共24分)16、霧霾嚴重危害人類健康和生態(tài)環(huán)境,開發(fā)穩(wěn)定高效的脫硫脫硝工藝技術(shù)是國內(nèi)外研究的熱點。研究表明,氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān);其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。
(1)NH3的電子式是_________。
(2)NH4NO3溶液中的離子濃度由大到小順序是_________。
(3)①已知:SO2生成SO3總反應(yīng)方程式是。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ/mol
此反應(yīng)可通過如下兩步完成:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH2=_________。
②一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充入NO2和SO2各1mol,5min達到平衡,此時容器中NO2和NO的濃度之比為1∶3,則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率是_________。
(4)利用NaClO2/H2O2酸性復(fù)合吸收劑可同時有效脫硫;脫硝。
①制備少量NaClO2;其裝置如下圖所示:
裝置I控制溫度在35~55℃,通入SO2將NaClO3還原為ClO2(沸點:11℃),反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________;
裝置Ⅱ中反應(yīng)生成NaClO2,此反應(yīng)中作為氧化劑的是_______________,反應(yīng)后溶液中陰離子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外還可能含有的一種陰離子是_______________。
②用制得的NaClO2/H2O2酸性復(fù)合吸收劑同時對NO、SO2進行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在溫度一定時,n(H2O2)/n(NaClO2);溶液pH對脫硫脫硝的影響如下圖所示:
從上圖中可知脫硫脫硝最佳條件是_________。圖中SO2的去除率隨pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5時反而減小,請解釋NO去除率減小的可能原因是______________________________。17、碳和氮的化合物是廣泛的化工原料;回答下列問題:
I.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:。t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=_______________。
(2)該反應(yīng)為_______________反應(yīng)(填“吸熱”;“放熱”)。
(3)能判斷該反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______________。
a.容器中壓強不變b.混合氣體中c(CO)不變。
c.v正(H2)=v逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為______℃。
(5)1200℃時,在某時刻體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol·L-1、2mol·L-1、4mol·L-1、4mol·L-1,則此時上述反應(yīng)的平衡向__________移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
II.NO2的二聚體N2O4是火箭中常用氧化劑。完成下列問題。
(1)在1000K下,在某恒容容器中發(fā)生下列反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g),將一定量的NO2放入恒容密閉容器中,測得其平衡轉(zhuǎn)化率α(NO2)隨溫度變化如圖1所示。圖中a點對應(yīng)溫度下,NO2的轉(zhuǎn)化率是0.6。已知NO2的起始壓強P0為120kPa,列式計算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__________(用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
圖1圖2
(2)對于反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),在一定條件下N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強間存在關(guān)系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2(NO2)。其中,k1、k2是與反應(yīng)及溫度有關(guān)的常數(shù)。相應(yīng)的速率-壓強關(guān)系如圖2所示:一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp間的關(guān)系是k1=____________;在上圖標出點中,指出能表示反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的兩個點__________,理由是__________________________。18、碘及其化合物在合成殺菌劑;藥物等方面具有廣泛用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為_______。
(2)上述濃縮液中含有I-、Cl-等離子,取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當AgCl開始沉淀時,溶液中為:_______,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反應(yīng)2HI(g)=H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量,則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為_______kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng):2HI(g)?H2(g)+I2(g)
在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表:。t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784
①根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為:_______。
②上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正=k正·x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為_______(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40min時,v正=_______min-1
③由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達到平衡,相應(yīng)的點分別為_______(填字母)
19、減少氮的氧化物和碳的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護的重要內(nèi)容之一。合理應(yīng)用和處理碳;氮及其化合物;在生產(chǎn)生活中有重要意義。
(1)對溫室氣體二氧化碳的研究一直是科技界關(guān)注的重點。在催化劑存在下用H2還原CO2是解決溫室效應(yīng)的重要手段之一,相關(guān)反應(yīng)如下:
已知H2和CH4的燃燒熱分別為285.5kJ/mol和890.0kJ/mol。
H2O(1)=H2O(g)△H="+44"kJ/mol
試寫出H2還原CO2生成CH4和H2O(g)的熱化學(xué)方程式_____________。
(2)CO2在Cu-ZnO催化下,可同時發(fā)生如下的反應(yīng)I;II;其可作為解決溫室效應(yīng)及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1="-57.8"kJ/mol
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2="+41.2"kJ/mol
①某溫度時,若反應(yīng)I的速度v1大于反應(yīng)II的速度以v2,則下列反應(yīng)過程的能量變化正確的是_______(填選項)。
②對于氣體參加的反應(yīng),;表示平衡常數(shù)Kp時,用氣體組分(B)的平衡分壓p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B)。
已知:氣體各組分的分壓p(B);等于總壓乘以其體積分數(shù)。
在Cu-ZnO存在的條件下,保持溫度T時,在容積不變的密閉容器中,充入一定量的CO2及H2;起始及達平衡時,容器內(nèi)各氣體物質(zhì)的量如下表:
。
CO2
H2
CH3OH
CO
H2O(g)
總壓/kPa
起始/mol
5.0
7.0
0
0
0
p0
平衡/mol
n1
n2
p
若反應(yīng)I、II均達平衡時,P0=1.2p,則表中n1=____;若此時n2=3.則反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp=__(無需帶單位,用含總壓p的式子表示)。
(3)汽車尾氣是霧霾形成的原因之一。研究氮氧化物的處理方法可有效減少霧霾的形成;可采用氧化還原法脫硝:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H<0
根據(jù)下圖判斷提高脫硝效率的最佳條件是________;氨氮比一定時,在400℃時,脫硝效率最大,其可能的原因是______________。
(4)用活性炭還原法也可以處理氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng):C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H>0
在T℃時,反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的量濃度如下:
。時間/min
濃度/(mol/L)
0
10
20
30
40
50
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
30min后,只改變某一條件,根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是_______。A.通入一定量的CO2B.加入合適的催化劑C.適當縮小容器的體積D.通入一定量的NOE.加入一定量的活性炭F.適當升高溫度評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)20、隨著我國碳達峰、碳中和目標的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實驗測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分數(shù)。已知CH3OH的沸點為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達平衡時平衡體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)21、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。22、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
反應(yīng)H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)反應(yīng)2HX(g)H2(g)+X2(g)的平衡常數(shù)故答案為:A。2、B【分析】【詳解】
A.恒容時,設(shè)下方的曲線為a,上方的曲線為b,由于曲線a先達到平衡,則a的溫度比b的溫度高,從a到b,溫度降低,B的體積分數(shù)升高,則平衡向右移動,即正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則m<0;A錯誤;
B.恒溫時,設(shè)下方的曲線為a,上方的曲線為b,由于曲線a先達到平衡,則a的壓強比b的壓強大,從a到b;壓強減小,平衡向氣體體積增大的方向移動,即平衡正向移動,B的體積分數(shù)升高,B正確;
C.恒溫時;壓強增大,平衡左移,B的體積分數(shù)減小,C錯誤;
D.若起始時;乙中充入的是1molB;2molC,則兩容器中B的體積分數(shù)相同,乙中再加入1molC,則平衡左移,B的體積分數(shù)會減小,所以D錯誤;
故合理選項為B。3、A【分析】【分析】
根據(jù)表格中這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)可知,這四種酸在冰醋酸中均不能完全電離,且酸性強弱關(guān)系為HClO4>H2SO4>HCl>HNO3;據(jù)此解答。
【詳解】
根據(jù)表格中這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)可知,這四種酸在冰醋酸中均不能完全電離,且酸性強弱關(guān)系為HClO4>H2SO4>HCl>HNO3;
A.硫酸在冰醋酸中存在電離平衡,其電離方程式為H2SO4?H++HSO4-;故A錯誤;
B.酸的電離平衡常數(shù)越大;該酸的酸性越強,這幾種酸中,電離平衡常數(shù)最大的是高氯酸,所以高氯酸的酸性最強,故B正確;
C.酸有電離平衡常數(shù);說明酸存在電離平衡,這幾種酸在冰醋酸中都存在電離平衡,所以都沒有完全電離,故C正確;
D.這幾種酸在水中都完全電離;在冰醋酸中都部分電離,所以電解質(zhì)的強弱與所處的溶劑相關(guān),故D正確;
答案選A。4、D【分析】【詳解】
A.由于a、b兩點的溶液均為酸溶液,水的電離受到抑制,且a點酸電離產(chǎn)生的氫離子濃度大于b點,因此a、b兩點,溶液中水的電離程度:a
B.根據(jù)b點數(shù)據(jù)以及電離常數(shù)表達式分析可知HB的電離常數(shù)為故B正確;
C.a點溶液呈酸性,根據(jù)電荷守恒可知離子濃度關(guān)系為:故C正確;
D.根據(jù)圖像分析可知向HA溶液中滴加NaOH溶液至中性時故D錯誤;
故選D。
【點睛】
本題考查了弱電解質(zhì)的電離、電離常數(shù)的計算和應(yīng)用、離子濃度大小比較等,側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計算能力,本題注意把握圖像的曲線的變化意義,把握數(shù)據(jù)的處理,題目難度中等。5、B【分析】【詳解】
A.時,的硫酸中=10-3mol/L,的氨水中c(OH-)=10-3mol/L,由于一水合氨存在電離平衡,所以氨水的濃度大于硫酸的濃度;二者等體積混合氨水有大量剩余,一水合氨電離程度大于銨根離子水解程度,導(dǎo)致溶液呈堿性,則根據(jù)電荷守恒得故A錯誤;
B.的鹽酸稀釋10倍后加水稀釋促進FeCl2水解,導(dǎo)致稀釋10倍后溶液中則溶液的故B正確;
C.同pH的與溶液中,都是強酸弱堿鹽,根據(jù)溶液呈電中性可判斷二者濃度相等,由于電離時產(chǎn)生而抑制水解,因此中的濃度小于三種溶液的故C錯誤;
D.中抑制水解,中抑制水解,中促進水解中促進水解,如果相同化學(xué)式中水解程度越大溶液中越小,同濃度的下列溶液中的濃度由大到小的順序為故D錯誤;
故答案為B。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.二元的離子濃度大于一元的離子濃度,所以離子濃度大小順序為:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);故A錯誤;
B.NaHCO3溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-);故B錯誤;
C.混合后的溶液遵循電荷守恒的原則,應(yīng)有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)+c(OH-);故C錯誤;
D.在25℃100mLNH4Cl溶液中根據(jù)質(zhì)子守恒可知:c(H+)=c(NH3?H2O)+c(OH-);故D正確;
答案選D。7、D【分析】【分析】
根據(jù)題干敘述可知左極為該電池的正極;當開關(guān)K置于a時,該裝置為電解池,當開關(guān)K置于b時,該裝置為原電池。
【詳解】
A.當開關(guān)K置于a時,該裝置是電解池,該電池充電,故電池正極為陽極,電池負極為陰極,Li+由左向右穿過聚合物隔膜到達負極;A錯誤;
B.根據(jù)總反應(yīng)可知充電時正極材料上的電極反應(yīng)為LiFePO4-xe-==Li(1-x)FePO4+xLi+;B錯誤;
C.充電時負極材料上的電極反應(yīng)為Li(1-x)C6+xLi++xe-=LiC6,故負極材料可以看成是鋰單質(zhì)鑲嵌于石墨中,而鋰單質(zhì)是可以和水反應(yīng)的,所以該電池的電解質(zhì)溶液不能用Na2SO4水溶液;C錯誤;
D.當開關(guān)K置于b時,該裝置為原電池,根據(jù)總反應(yīng)可知負極上的電極反應(yīng)為:LiC6-xe-=Li(1-x)C6+xLi+;D正確。
答案選D。
【點睛】
當為原電池時電池負極失去電子,正極得到電子;當為電解池時,原電池的正極為電解池的陽極,陽極失去電子,原電池的負極為電解池的陰極,陰極得到電子,做題時注意得失電子情況;電解池中離子流向為陰陽相吸,即陽離子流向陰極,陰離子流向陽極。二、填空題(共5題,共10分)8、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)O2把NH4HS氧化為S,可得化學(xué)方程式:2NH4HS+O2=2NH3?H2O+2S↓
(2)a、反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率加快,平衡向右移動,H2的百分含量增大,正確;b、增大水蒸氣濃度,H2的百分含量減小,錯誤;c、加入催化劑,H2的百分含量不變;錯誤;d;降低壓強,反應(yīng)速率減小,錯誤;設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量為x
CO+H2OCO2+H2
轉(zhuǎn)化量(mol)0.200.8
轉(zhuǎn)化量(mol)xxx
轉(zhuǎn)化量(mol)0.2-xx0.8+x
1mol+x=1.18mol;則x=0.18mol,可得CO轉(zhuǎn)化率=0.18mol÷0.2mol×100%=90%
(3)根據(jù)圖1可知H2與N2的投料比為3,平衡時NH3體積分數(shù)為42%,設(shè)H2物質(zhì)的量為3amol,N2物質(zhì)的量為amol,N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x則。
N2+3H22NH3
轉(zhuǎn)化量(mol)a3a0
轉(zhuǎn)化量(mol)x3x2x
轉(zhuǎn)化量(mol)a-x3a-3x2x
2x÷(4a-2x)×100%=42%,解得x=0.592a,則N2的平衡體積分數(shù)=(a—0.592a)÷(4a—2×0.592a)×100%=14.5%
(4)隨著反應(yīng)的進行,NH3的物質(zhì)的量逐漸增大,當反應(yīng)平衡后,升高溫度,平衡向左移動,NH3的物質(zhì)的量逐漸減小;可畫出圖像。
(5)步驟IV為熱交換,使合成氨放出的熱量得到充分利用;對原料氣加壓,使平衡向正反應(yīng)方向移動,分離液氨,減少生成物濃度,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用等措施可提高提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率。
考點:本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的移動、化學(xué)計算、化學(xué)圖像、化學(xué)流程的分析?!窘馕觥竣?2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓②.a③.90%④.14.5%⑤.⑥.IV⑦.對原料氣加壓;分離液氨后。未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用9、略
【分析】【詳解】
由PH4I(s)PH3(g)+HI(g)可知,amolPH4I分解生成等物質(zhì)的量的PH3和HI,由2HI(g)H2(g)+I2(g)可知,HI分解生成c(H2)=c(I2)=cmol/L,PH4I分解生成c(HI)為(2c+b)mol/L,則4PH3(g)P4(g)+6H2(g)可知PH3分解生成c(H2)=(d-c)mol/L,則體系中c(PH3)為[(2c+b)-(d-c)]mol/L=故反應(yīng)PH4I(s)PH3(g)+HI(g)的平衡常數(shù)K=c(PH3)c(HI)==(b+)b,故答案為:(b+)b?!窘馕觥?b+)b10、略
【分析】【分析】
(1)一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中,一定量的N2和H2反應(yīng)達到平衡后,改變某一外界條件,根據(jù)正逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系可知,其中t2、t4﹑t5﹑t7時刻對應(yīng)的實驗條件改變分別是:t2時正反應(yīng)速率增大而逆反應(yīng)速率暫時不變隨之增大,所以是增加反應(yīng)物的濃度;t4正逆反應(yīng)速率同時增大相同的倍數(shù),所以使用催化劑;t5時平衡正向移動,但逆反應(yīng)的速率突然減小,所以是減小生成物的濃度;t7時刻正逆反應(yīng)速率都減?。磺曳磻?yīng)向正反應(yīng)方向進行,說明是降低溫度;
(2)根據(jù)圖像以及速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)比求用氨表示的速率;用三段式計算平衡時NH3的體積分數(shù)。
【詳解】
(1)根據(jù)一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中,一定量的N2和H2反應(yīng)達到平衡后,改變某一外界條件,正逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系,t2﹑t4﹑t5﹑t7時刻對應(yīng)的實驗條件改變分別是t2時正反應(yīng)速率增大而逆反應(yīng)速率暫時不變隨之增大,所以是增加反應(yīng)物的濃度;t4正逆反應(yīng)速率同時增大相同的倍數(shù)但平衡不移動,所以使用催化劑;t5時平衡正向移動,但逆反應(yīng)的速率突然減小,所以減小生成物的濃度;t7時刻正逆反應(yīng)速率都減小;且反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,說明是降低溫度,平衡正向進行;
故答案為:增大反應(yīng)物的濃度;催化劑;減少生成物的濃度;降低溫度;
(2)根據(jù)起始氮氣和氫氣的物質(zhì)的量和平衡時的物質(zhì)的量可以列三段式解答:
①所以5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NH3)==0.04mol/(L?min);
②達到平衡時NH3的體積分數(shù)=×100%=40%。
故答案為:0.04mol/(L?min);40%
【點睛】
有關(guān)可逆反應(yīng)的計算要學(xué)會運用三段式,即是初始量,轉(zhuǎn)化量,平衡量,然后代入有關(guān)物理量進行計算?!窘馕觥竣?增大反應(yīng)物的濃度②.加入催化劑③.減小NH3的濃度④.降溫⑤.0.04mol/(L?min)⑥.40%11、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)壓強對化學(xué)平衡的影響分析;
②根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響分析可得;
③根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)特征:正逆反應(yīng)速率相等;各組分含量保持不變分析;
(2)根據(jù)“三段式”計算P1壓強、T1℃時反應(yīng)的K;
(3),溫度不變K不變,比較T1℃、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應(yīng),測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol的濃度商;與K比較可得。
【詳解】
(1)①反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),是氣體體積減小的反應(yīng),加壓反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大,所以PA<PB;
②據(jù)圖分析,隨溫度升高CO轉(zhuǎn)化率降低,說明正反應(yīng)放熱,升溫平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,同一溫度平衡常數(shù)相同,所以KA=KB>KC;
③a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍;都是正反應(yīng)速率,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故a錯誤;
b.CH3OH的體積分數(shù)不再改變說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故b正確;
c.容器體積和氣體質(zhì)量始終不變;所以混合氣體的密度始終不變,所以密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故c錯誤;
d.CO和甲醇的化學(xué)計量數(shù)都為1,所以CO和CH3OH的物質(zhì)的量之和始終保持不變;所以這不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故d錯誤;
故答案為b;
(2)在P1壓強、T1℃時,容積為2L的密閉容器內(nèi),充入0.2molCO與0.4molH2發(fā)生反應(yīng),CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,列三段式有:
此溫度下,反應(yīng)的K==100;
(3)溫度不變,K不變,T1℃、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應(yīng),測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,此時Qc==50<K,反應(yīng)正向著正方向進行,v(正)>v(逆)。【解析】①.<②.KA=KB>KC③.b④.100⑤.>12、略
【分析】【分析】
氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3?H2ONH+OH-;如果加入能和銨根離子或氫氧根離子反應(yīng)的物質(zhì),平衡就向電離方向;即向右移動,如果加入的物質(zhì)中含有銨根離子或氫氧根離子,平衡向逆反應(yīng)方向、即向左移動,據(jù)此分析解答;
【詳解】
(1)向氨水中加入MgCl2固體時,鎂離子和氫氧根離子反應(yīng),OH-的濃度減小,根據(jù)勒夏特列原理,平衡正向移動,即向右移動,NH的濃度增大;
故答案為:右;減??;增大;
(2)向氨水中加入濃鹽酸時,氫離子會消耗氫氧根離子,氫氧根離子濃度減小,一水合氨的電離平衡向右移動,NH3以及NH3?H2O的濃度均減小,
故答案為:OH?、NH3、NH3?H2O(寫出這三種微粒符號即可);
(3)向濃氨水中加入少量NaOH固體,導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大,平衡向左移動,氫氧根離子和銨根離子反應(yīng)生成氨氣,所以有無色刺激性氣體逸出;
故答案為:左;有無色刺激性氣體逸出。
【點睛】
明確弱電解質(zhì)電離以及掌握勒夏特列原理是解本題關(guān)鍵,主要通過溶液中離子濃度變化確定平衡移動方向?!窘馕觥坑覝p小增大右OH-NH3?H2ONH3左有無色刺激性氣體產(chǎn)生三、判斷題(共1題,共2分)13、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯;【解析】錯四、工業(yè)流程題(共2題,共6分)14、略
【分析】【分析】
軟錳礦主要成分是MnO2,還含有Al2O3、Fe2O3、SiO2雜質(zhì),用硫酸溶解,加入二氧化硫還原,過濾出難溶的SiO2;得含有硫酸亞鐵;硫酸鋁、硫酸錳的溶液,所得溶液中加入二氧化錳把亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH除去鐵、鋁,再加入高錳酸鉀溶液,把硫酸錳氧化為二氧化錳,二氧化錳、氫氧化鉀在熔融條件下和氧氣反應(yīng)生成錳酸鉀,錳酸鉀在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成高錳酸鉀和二氧化錳。
【詳解】
(1)軟錳礦中主要成分是二氧化錳,還含有Al2O3、Fe2O3,二氧化錳是強氧化劑,在酸性溶液中具有較強的氧化性,而SO2在水溶液中具有較強的還原性,所以硫酸的作用是溶解Al2O3和Fe2O3、增強MnO2的氧化性。
(2)含有硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫酸錳的溶液中加入二氧化錳把亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH除去鐵、鋁,“濾渣2”的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;Mn2+完全沉淀時(c=1.0×10-5mol/L)的pH為10.1,Mn(OH)2的Ksp=10?5×(1010.1?14)2;
(3)“熔融”時二氧化錳、氫氧化鉀、氧氣反應(yīng)生成錳酸鉀,反應(yīng)方程式是2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;
(4)由流程圖可知錳酸鉀歧化為高錳酸鉀和二氧化錳;錳酸鉀既是氧化劑也是還原劑,根據(jù)得失電子守恒,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1,因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。
(5)減壓過濾即抽濾;加快過濾速度;
(6)①電解制備KMnO4,MnO在陽極失電子生成MnO電極反應(yīng)式是MnO?e?=MnO
②電解時陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e?=H2↑+2OH?;產(chǎn)物之一為KOH可以用于錳酸鉀的制備。
【點睛】
本題以軟錳礦為原料(主要成分是MnO2,還含有Al2O3,F(xiàn)e2O3,SiO2雜質(zhì))制備高錳酸鉀為載體,明確各步驟的反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵,掌握氧化還原反應(yīng)規(guī)律,熟悉混合物分離方法?!窘馕觥咳芙釧l2O3和Fe2O3增強MnO2的氧化性Fe(OH)3、Al(OH)30.01×(108.6?14)2或10?5×(1010.1?14)22MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O1∶2加快過濾速度MnO?e?=MnOKOH15、略
【分析】【分析】
廢舊鋰離子電池放電拆解處理后;正極用氫氧化鈉溶液,堿溶過濾得到的濾液,調(diào)節(jié)溶液pH,過濾得到氫氧化鋁沉淀;濾渣加入硫酸,過氧化氫調(diào)節(jié)溶液pH過濾,得到的濾液中加入萃取劑萃取分液得到的水層為硫酸鋰,有機層通過反萃取得到的水層為硫酸鈷溶液,加入碳酸氫銨溶液,沉淀鈷離子,得到碳酸鈷固體,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)該電池充電時負極(陰極)反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6,說明放電時負極反應(yīng)式為LixC6-xe-=6C+xLi+,充放電過程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,則放電過程中,Li1-xCoO2和LixC6發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成LiCoO2和C,反應(yīng)方程式為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C,該工藝首先將廢舊電池“放電處理”的目的除安全外,通過放電,將Li+從負極中脫出進入正極材料中,提高鋰的回收率,故答案為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C;Li+從負極中脫出進入正極材料中;提高鋰的回收率;
(2)正極中含有鋁,鋁易溶于強堿溶液生成AlO2-,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)分離操作1是用有機溶劑萃取分離出硫酸鋰溶液,因此操作1是萃取、分液;酸浸時反應(yīng)物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反應(yīng)方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,故答案為:萃取、分液;2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;
(4)由題中信息知LiCoO2具有強氧化性,加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成,污染環(huán)境,因此不能用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液;故答案為:有氯氣生成,污染較大;
(5)“沉鈷”過程中硫酸鈷和碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸鈷沉淀、硫酸銨、二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;實驗現(xiàn)象為:產(chǎn)生無色無味的氣體和沉淀,故答案為:產(chǎn)生氣體和沉淀。
【點睛】
本題的易錯點和難點為(4),要注意題中“鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)”,結(jié)合“充電時陰極反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6”,說明LiCoO2具有強氧化性,可能將鹽酸氧化生成氯氣?!窘馕觥竣?Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C②.Li+從負極中脫出進入正極材料中,提高鋰的回收率③.2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑④.萃取、分液⑤.2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O⑥.有氯氣生成,污染較大⑦.產(chǎn)生(無色無味的)氣體、產(chǎn)生沉淀(或溶液變渾濁)五、原理綜合題(共4題,共24分)16、略
【分析】【分析】
本題為綜合題。
(1)氮原子與氫原子是通過共用電子對相結(jié)合形成氨氣,其中含有3個共價鍵,電子式為
(2)此小題考查的是鹽類的水解,NH4NO3溶為強酸弱堿鹽;在水中發(fā)生水解,溶液顯酸性,則硝酸根離子的濃度大于銨根離子的濃度,氫離子的濃度大于氫氧根離子的濃度;
(3)①此小題考查的是蓋斯定律的運用,2個NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)等于總反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)減去其中的一個反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g);
②本小題考查的是三段式解題的運用;
(4)①此小題考查的是氧化還原反應(yīng)方程式的書寫,先根據(jù)價態(tài)升降找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物,再根據(jù)得失電子守恒配平離子方程式SO2+2ClO3—===2ClO2+SO42-;此外還考查了氧化劑的判斷;氧化劑是元素化合價降低得電子發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì);
②根據(jù)左圖NO2的脫除率在n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1時效果最好,大于6:1以后變化不大,根據(jù)右圖NO2的脫除率在pH為5.5~6.0時效果最好,大于6.0以后反而減小,則硫脫硝最佳條件是pH在5.5~6.0n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1;SO2的去除率隨pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5時反而減小是因為pH>5.5以后,隨著pH增大,NO的還原性降低;或H2O2和NaClO2氧化性減弱;不能將NO氧化為硝酸。
【詳解】
(1)氮原子最外層有5個電子,達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需得3個電子,氫原子最外層1個電子,達到2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需得一個電子,則氮原子和3個氫原子可形成3對共用電子對,電子式為本小題答案為:
(2)NH4NO3溶為強酸弱堿鹽,在水中發(fā)生水解,溶液顯酸性,則離子濃度由大到小順序是c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH—)。本小題答案為:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH—)。
(3)①根據(jù)蓋斯定律2個NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)等于總反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)減去其中的一個反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g),則2(-ΔH2)=ΔH-ΔH1=-196.6kJ/mol-(-113kJ/mol)=-83.6kJ/mol,則ΔH2=-41.8kJ/mol。本小題答案為:-41.8kJ/mol。
②NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始濃度(mol/L)0.50.500
變化濃度(mol/L)xxxx
平衡濃度(mol/L)0.5-x0.5-xxx
根據(jù)題意(0.5-x)/x=1:3x=0.375NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為(0.375/0.5)×100%=75%。本小題答案為:75%。
(4)①裝置I控制溫度在35~55℃,通入SO2將NaClO3還原為ClO2(沸點:11℃),SO2中的硫元素的化合價由+4價升高到+6價被氧化為SO42-,NaClO3中氯元素的化合價由+5價降低到+4價被還原為ClO2,離子方程式為SO2+2ClO3—===2ClO2+SO42-;裝置I中產(chǎn)生的ClO2經(jīng)導(dǎo)管進入裝置Ⅱ生成NaClO2,ClO2中氯元素的化合價由+4價降低到+3價,發(fā)生還原反應(yīng),ClO2為氧化劑;裝置I中通入SO2的不完全反應(yīng),在裝置Ⅱ中被氧化生成硫酸,溶液中可能存在SO42-;本小題答案為:O2+2ClO3—=2ClO2+SO42-;ClO2;SO42-。
②根據(jù)左圖NO2的脫除率在n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1時效果最好,大于6:1以后變化不大,根據(jù)右圖NO2的脫除率在pH為5.5~6.0時效果最好,大于6.0以后反而減小,則硫脫硝最佳條件是pH在5.5~6.0n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1;SO2的去除率隨pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5時反而減小是因為pH>5.5以后,隨著pH增大,NO的還原性降低;或H2O2和NaClO2氧化性減弱,不能將NO氧化為硝酸。本小題答案為:pH在5.5~6.0n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1;pH>5.5以后,隨著pH增大,NO的還原性降低;或H2O2和NaClO2氧化性減弱,不能將NO氧化為硝酸。【解析】c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH—)—41.8kJ/mol75%SO2+2ClO3—===2ClO2+SO42-ClO2SO42-pH在5.5~6.0n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1原因:pH>5.5以后,隨著pH增大,NO的還原性降低;或H2O2和NaClO2氧化性減弱,不能將NO氧化為硝酸17、略
【分析】【分析】
I.(1)根據(jù)平衡常數(shù)=書寫;
(2)根據(jù)溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響分析判斷;
(3)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的標志和特征分析判斷;
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:3c(CO2)?c(H2)=5c(CO)?c(H2O);計算出K,再判斷;
(5)根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系判斷反應(yīng)進行的方向;
II.(1)圖中a點對應(yīng)溫度下,NO2的轉(zhuǎn)化率是0.6;結(jié)合三段式判斷氣體的物質(zhì)的量,再結(jié)合相同條件下,氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比,計算反應(yīng)后壓強,并發(fā)表計算三種氣體的分壓,將平衡分壓代入平衡常數(shù)表達式計算;
(2)當達到化學(xué)平衡時滿足v正=v逆,即消耗速率2v(N2O4)=v(NO2),結(jié)合v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2)分析解答。
【詳解】
I.(1)因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=故答案為
(2)化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān);由表可知:升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說明化學(xué)平衡正向移動,因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故答案為吸熱;
(3)a、該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng),氣體的壓強始終不變,則容器中壓強不變,不能說明達到平衡狀態(tài),故a錯誤;b、化學(xué)平衡時,各組分的濃度不隨時間的改變而改變,則混合氣體中c(CO)不變,說明達到了平衡狀態(tài),故b正確;c、化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)是v正=v逆,所以v正(H2)=v逆(H2O),表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故c正確;d、c(CO2)=c(CO)時,不能表明正逆反應(yīng)速率相等,不一定達到了平衡狀態(tài),故d錯誤;故選bc;
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),說明平衡常數(shù)K===0.6;故溫度為700℃,故答案為700;
(5)1200℃時,在某時刻體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol?L-1、2mol?L-1、4mol?L-1、4mol?L-1,則濃度商Qc===4>K=2.6;所以化學(xué)平衡逆向移動,故答案為逆向;
II.(1)圖中a點對應(yīng)溫度下,NO2的轉(zhuǎn)化率是0.6,設(shè)原來NO2的物質(zhì)的量為xmol,則轉(zhuǎn)化的NO2物質(zhì)的量為0.6xmol;
2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)
開始(mol)x00
轉(zhuǎn)化(mol)0.6x0.6x0.3x
平衡(mol)0.4x0.6x0.3x
則混合氣體的物質(zhì)的量=0.4xmol+0.6xmol+0.3xmol=1.3xmol,相同條件下,氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比,所以反應(yīng)后壓強=×1.3xmol=156kPa,NO2的分壓=156kPa×=48kPa,NO的分壓=156kPa×=72kPa,O2的分壓=156kPa×=36kPa,所以分壓平衡常數(shù)為Kp===81kPa;故答案為81kPa;
(2)當達到化學(xué)平衡時滿足v正=v逆,即消耗速率2v(N2O4)=v(NO2),又有v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),則平衡時,2k1p(N2O4)=k2p2(NO2),因此k1=k2?=k2?Kp;滿足平衡條件υ(NO2)=2υ(N2O4)即為平衡點,B、D點的壓強之比等于其反應(yīng)速率之比=1∶2,所以B、D為平衡點,故答案為k2?Kp;B、D;N2O4與NO2的消耗速率滿足條件v(NO2)=2v(N2O4)。
【點睛】
本題的難點和易錯點為II.(1),要注意平衡時壓強不是120kPa,要根據(jù)氣體的壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比進行計算?!窘馕觥课鼰醔c700逆向81kPak2?KpB、DN2O4與NO2的消耗速率滿足條件v(NO2)=2v(N2O4)18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)海藻中的碘元素以碘化物形式存在,反應(yīng)中I元素發(fā)生氧化反應(yīng),Mn元素被還原,還原產(chǎn)物應(yīng)為硫酸錳,反應(yīng)的離子方程式為:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O。故答案為MnSO4;
(2)體系中既有氯化銀又有碘化銀時,存在沉淀轉(zhuǎn)化平衡:AgI(s)+Cl-?AgCl(s)+I-。K=分子、分母同時乘以有:K=將Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17代入得:故答案為4.7×10-7;
(3)鍵能一般取正值來運算,ΔH=E(反應(yīng)物鍵能總和)-E(生成物鍵能總和);設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為xkJ;代入計算:+11=2x-(436+151),x=299。故答案為299;
(4)①問中的反應(yīng)是比較特殊的;反應(yīng)前后氣體體積相等,不同的起始態(tài)很容易達到等效的平衡狀態(tài)。716K時,取第一行數(shù)據(jù)計算:
化學(xué)平衡常數(shù)為故答案為K=
②問的要點是:平衡狀態(tài)下,v正=v逆,故有:k正·x2(HI)=k逆·x(H2)·x(I2),變形:k正/k逆={x(H2)·x(I2)}/x2(HI)=K,故有:k逆=k正/K。在t=40min時,正反應(yīng)建立平衡的x(HI)=0.85,則v正=k正·x2(HI)=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1。故答案為k逆=k正/K;1.95×10-3;
③圖像右半?yún)^(qū)的正反應(yīng);速率加快,坐標點會上移;平衡(題中已知正反應(yīng)吸熱)向右移動,坐標點會左移。綜前所述,找出A點。同理可找出E點。
故答案為A、E?!窘馕觥縈nSO44.7×10-7299K=k逆=k正/K1.95×10-3A、E19、略
【分析】(1)考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算,①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.5kJ·mol-1,②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ·mol-1,③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ·mol-1,氫氣還原CO2的反應(yīng)是4H2+CO2=CH4+2H2O(g),因此有①×4-②+③×2得出:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.0kJ·mol-1;(2)考查化學(xué)平衡計算,①反應(yīng)I是放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,反應(yīng)II是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,因為反應(yīng)I的速度快于反應(yīng)II,因此反應(yīng)I的活化能低于反應(yīng)II,故D正確;②設(shè)體系中生成CH3OH的物質(zhì)的量xmol,反應(yīng)II反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,因此容器中氣體總物質(zhì)的量為(12-2x)mol,根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比,因此有12/(12-2x)=p0/p,解得x=1mol,即n1=1mol,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
變化:1311
平衡:11
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
變化:2222
平衡:22,根據(jù)n1的分析,體系中氣體總物質(zhì)的量為10mol,p(H2O)=3p/10,p(CH3OH)=p/10,消耗CO2的物質(zhì)的量為3mol,則平衡是CO2的物質(zhì)的量為2mol,即p(CO2)=2p/10,同理p(H2)=2p/10,反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp==(3)本題考查反應(yīng)條件的控制,根據(jù)圖像,在氨氮物質(zhì)的量之比為1,溫度在400℃時,脫硝效率最大,原因是在400℃時催化劑的活性最好,催化效率最高,同時400℃溫度較高,反應(yīng)速率快;(4)考查影響化學(xué)平衡移動的因素,A、40min的數(shù)值都增大,通入一定量的CO2,CO2濃度增大,NO和N2濃度應(yīng)不變,故A錯誤;B、催化劑對濃度無影響,故B錯誤;C、適當縮小容器的體積,組分濃度增大,故C正確;D、C為固體,通入一定量的NO,相當于在原來的基礎(chǔ)上增大壓強,體積縮小,濃度增大,故D正確;E、C為固體,加入一定量的活性炭,對平衡無影響,對組分濃度無影響,故E錯誤;F、此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,NO濃度降低,故F錯誤?!窘馕觥緾O2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.0kJ·mol-1D1.0溫度400℃,氨氮物質(zhì)的量之比為1在400℃時催化劑的活性最好,催化效率高,同時400℃溫度較高,反應(yīng)速率快CD六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二五版多房產(chǎn)離婚協(xié)議書-2025年度家庭財產(chǎn)分割實施流程2篇
- 二零二五年度餐飲業(yè)餐飲店裝修設(shè)計與施工服務(wù)合同2篇
- 二零二五版廣告牌廣告位租賃與廣告效果分析合同3篇
- 二零二五年度鋼板租賃及節(jié)能改造服務(wù)合同2篇
- 二零二五版房屋抵押借款合同及借款收據(jù)范本3篇
- 二零二五年度軟裝方案創(chuàng)意設(shè)計合同2篇
- 二零二五年度火鍋店原料采購及質(zhì)量控制合同范本3篇
- 二零二五版跨境電商個人合伙退伙合同范本3篇
- 二零二五年度頂賬房買賣合同備案及注銷協(xié)議3篇
- 二零二五版綠色建筑項目墊資合同范本共3篇
- 《疥瘡的防治及治療》課件
- Unit4 What can you do Part B read and write (說課稿)-2024-2025學(xué)年人教PEP版英語五年級上冊
- 2025年MEMS傳感器行業(yè)深度分析報告
- 《線控底盤技術(shù)》2024年課程標準(含課程思政設(shè)計)
- 學(xué)校對口幫扶計劃
- 倉庫倉儲安全管理培訓(xùn)課件模板
- 風力發(fā)電場運行維護手冊
- 《3-6歲兒童學(xué)習與發(fā)展指南》專題培訓(xùn)
- 河道旅游開發(fā)合同
- 情人合同范例
- 建筑公司勞務(wù)合作協(xié)議書范本
評論
0/150
提交評論