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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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2025年滬科版選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷737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9題,共18分)1、已知:
①
②
③
④
則的關(guān)系正確的是A.B.C.D.2、在一定溫度下,將氣體0.22molX和氣體0.16molY充入5L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0,一段時(shí)間后達(dá)到平衡,反應(yīng)過程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表:。t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10
下列說法正確的是A.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=72.0L/molB.反應(yīng)前2min的平均速率υ(Z)=4.0×10-3mol/(L·min)C.其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前υ(逆)>υ(正)D.其他條件不變,再充入0.1molX,新平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率將增大3、對(duì)于反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g);在一定條件下達(dá)到平衡,在溫度不變時(shí),欲使的比值增大,應(yīng)采取的措施是()
①體積不變,增加NO2的物質(zhì)的量。
②體積不變,增加N2O4的物質(zhì)的量。
③使體積增大到原來的2倍④充入N2,保持壓強(qiáng)不變A.①②B.②③C.①④D.③④4、在下面的自發(fā)過程中,你認(rèn)為其中能用熵判據(jù)解釋的是A.水由高處流向低處B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-483.6kJ/molC.墨水滴在水中會(huì)擴(kuò)散到整個(gè)水體D.-10℃的液態(tài)水自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài)5、下,弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)下列說法正確的是A.用的鹽酸滴定的氨水時(shí),可用酚酞作指示劑B.的醋酸與的氫氧化鈉溶液等體積混合,所得溶液中:C.pH相同的的兩種溶液的D.的醋酸與的氨水等體積混合,所得溶液中由水電離出的6、下列說法中不正確的是A.向飽和氯水中滴加NaOH溶液,當(dāng)溶液呈中性時(shí),c(Na+)=c(HClO)+2c(ClOˉ)B.等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液與NaHCO3溶液混合:2c(Na+)=3c(CO32?)+3c(HCO3?)+3c(H2CO3)C.常溫下pH=2的強(qiáng)酸與pH=2的弱酸等體積混合(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)),所得溶液pH=2D.常溫下0.1mol·Lˉ1NH4HCO3溶液中存在下列關(guān)系:c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(H+)=2c(CO32?)+c(OH?)+c(H2CO3)7、常溫下,用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.100mol·L-1H3PO4溶液;曲線如圖所示。下列說法正確的是。
A.滴定終點(diǎn)a可選擇酚酞作指示劑B.c點(diǎn)溶液中c(Na+)>3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)C.b點(diǎn)溶液中c(HPO42-)>c(PO43-)>c(H2PO4-)D.a、b、c三點(diǎn)中水的電離程度最小的是c8、室溫下,用0.10mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.10mol·L-1HA溶液,測(cè)得混合溶液的pH與lg的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是。
A.HA為弱酸,Ka的數(shù)量級(jí)為10-3B.b點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液的體積大于20mLC.溶液的導(dǎo)電能力:b>aD.b點(diǎn)溶液中:c(Na+)=c(Aˉ)=(H+)=c(OHˉ)=10-7mol/L9、科學(xué)家很早就提出鋰-空氣電池的概念,它直接使用金屬鋰作電極,從空氣中獲得O2,和以LiFePO4作電極的鋰離子電池相比,增大了電池的能量密度(指標(biāo)之一是單位質(zhì)量電池所儲(chǔ)存的能量)。右圖是某種鋰-空氣電池的裝置示意圖,放電時(shí),下列說法不正確的是。
A.金屬鋰為負(fù)極B.若隔膜被腐蝕,不會(huì)影響該電池正常使用C.多孔碳電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-===4OH-D.鋰-空氣電池能量密度大的原因之一是轉(zhuǎn)移等量電子時(shí),金屬鋰比LiFePO4質(zhì)量小評(píng)卷人得分二、多選題(共6題,共12分)10、工業(yè)上可采用CH3OHCO+2H2的方法來制取高純度的CO和H2。我國(guó)科研人員通過計(jì)算機(jī)模擬;研究了在鈀基催化劑表面甲醇制氫的反應(yīng)歷程如圖所示,其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用標(biāo)注。下列說法正確的是()
已知:甲醇(CH3OH)脫氫反應(yīng)的第一步歷程;有兩種可能方式:
方式Ⅰ:CH3OH*→CH3O*+H*Ea=+103.1kJ·mol-1
方式Ⅱ:CH3OH*→CH3*+OH*Eb=+249.3kJ·mol-1A.CH3OH*→CO*+2H2(g)的ΔH>0B.①②都為O-H鍵的斷裂過程C.由活化能E值推測(cè),甲醇裂解過程主要?dú)v經(jīng)的方式應(yīng)為ⅡD.放熱最多階段的化學(xué)方程式為CHO*+3H*→CO*+4H*11、在一定溫度下;容器內(nèi)某一反應(yīng)中M;N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖,下列表述中正確的是。
A.反應(yīng)的化學(xué)方程式一定為B.時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡C.時(shí),逆反應(yīng)速率一定大于正反應(yīng)速率D.平衡時(shí),N的轉(zhuǎn)化率是12、如圖所示,a曲線表示一定條件可逆反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的反應(yīng)過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線,可采取的措施是()
A.加入催化劑B.增大Y的濃度C.降低溫度D.增大體系壓強(qiáng)13、以0.10mol/L的氫氧化鈉溶液滴定某一元弱酸(已知其在該條件下的電離度α≈1%)的滴定曲線如圖所示。橫坐標(biāo)為加入氫氧化鈉的體積;縱坐標(biāo)為溶液的pH。下列說法正確的是()
A.此一元弱酸的電離常數(shù)(Ka)約為1.0×10-6B.此弱酸的濃度為1×10-4mol/LC.此實(shí)驗(yàn)可選用甲基橙作指示劑D.此實(shí)驗(yàn)可選用酚酞作指示劑14、下列敘述中一定正確的是A.0.1mol/L的CH3COOH溶液中,由水電離出的c(H+)為10-13mol/LB.pH=2與pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比為1︰10C.僅含有Na+、H+、OH-、CH3COO-四種離子的某溶液中可能存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)D.1.0mol/LNa2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)15、二茂鐵[Fe(C5H5)2]可作為燃料的節(jié)能消煙劑;抗爆劑。二茂鐵的電化學(xué)制備裝置與原理如圖所示,下列說法正確的是。
A.a為電源的負(fù)極B.電解質(zhì)溶液是NaBr水溶液和DMF溶液的混合液C.電解池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑D.二茂鐵制備過程中陰極的電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)16、水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下。
(注:除去水蒸氣后的水煤氣含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體;是理想的合成甲醇原料氣,即可進(jìn)行甲醇合成)
(1)制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________;
②下列能提高碳的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是____________________。
A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高溫度D.增大壓強(qiáng)。
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO;工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:
CH4(g)+3/2O2(g)CO(g)+2H2O(g)+519kJ。工業(yè)上要選擇合適的催化劑;分別對(duì)X;Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件相同)
①X在T1℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
②Y在T2℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③Z在T3℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是_____(填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是_________________________________________。
(3)合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:。物質(zhì)H2COCH3OH濃度/(mol·L-1)0.20.10.4
①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小:v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入同樣多的CO、H2,在T5℃反應(yīng),10min后達(dá)到平衡,此時(shí)c(H2)=0.4mol·L-1、c(CO)=0.7mol·L-1、則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)=____________mol·(L·min)-1。
(4)生產(chǎn)過程中,合成氣要進(jìn)行循環(huán),其目的是__________________________________。17、依據(jù)敘述;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出450kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為______________________。
(2)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、395kJ、940kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為____________________________。
(3)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,已知由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為:
已知:①C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH=-395.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g);ΔH=-560kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol
則TiO2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________。18、根據(jù)下列敘述寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(1)已知16g固體硫完全燃燒時(shí)放出148.4kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________________.
(2)如圖是SO2生成SO3反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:________________.
(3)拆開1molH﹣H鍵、1molN﹣H鍵、1molN≡N鍵需要的能量分別是436kJ、391kJ、946kJ,則1molN2完全反應(yīng)生成NH3的反應(yīng)熱△H為____________,1molH2完全反應(yīng)生成NH3所放出的熱量為______________.19、①CaCO3(s)=CaO+CO2(g);ΔH=177.7kJ/mol
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH=-131.3kJ/mol
③1/2H2SO4(l)+NaOH(l)=1/2Na2SO4(l)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-393.5kJ/mol
⑤CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH=-283kJ/mol
⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol
⑦2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-517.6kJ/mol
(1)上述熱化學(xué)方程式中,不正確的有(_________)
(2)根據(jù)上述信息,寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式___________________。
(3)上述正確的反應(yīng)中,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式有(_________);
(4)表示中和熱的熱化學(xué)方程式有(___________)。20、硼酸(H3BO3)在食品;醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
(1)請(qǐng)完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:B2H6+6H2O=2H3BO3+__________。
(2)在其他條件相同時(shí),反應(yīng)H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的轉(zhuǎn)化率()在不同溫度下隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化見圖12;由此圖可得出:
①溫度對(duì)應(yīng)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響是_______________________。
②該反應(yīng)的_____0(填“<”、“=”或“>”)。
(3)H3BO3溶液中存在如下反應(yīng):H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq),已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中,上述反應(yīng)于298K達(dá)到平衡時(shí),c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的電離可忽略不計(jì),求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)__________21、(1)298K時(shí),將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。
①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是__(填標(biāo)號(hào))。
a.溶液的pH不再變化。
b.v(I-)=2v(AsO)
c.不再變化。
d.c(I-)=ymol·L-1
e.=不再變化。
②tn時(shí),v正__v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm時(shí)v逆__tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是__。
④比較產(chǎn)物AsO在tm~tnmin和tp~tqmin時(shí)平均反應(yīng)速率的大小,前者_(dá)_;(填大或小或相等)
(2)合成氨工廠常通過測(cè)定反應(yīng)前后混合氣體的密度來確定氨的轉(zhuǎn)化率。某工廠測(cè)得合成塔中N2、H2混合氣體的密度為0.5536g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),從合成塔中出來的混合氣體在相同條件下密度為0.693g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。該合成氨廠N2的轉(zhuǎn)化率___。22、對(duì)可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足以下關(guān)系:=K(為一常數(shù)),K稱為化學(xué)平衡常數(shù),其反應(yīng)的K值只與溫度有關(guān)。現(xiàn)有反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=-QkJ·mol-1。在850℃時(shí);K=1。
(1)若升高溫度到950℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)K_______1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)850℃時(shí),若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,則:①當(dāng)x=5.0時(shí),上述平衡向_______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。
②若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是_______。
(3)在850℃時(shí),若設(shè)x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%,則a_______b(填“大于”“小于”或“等于”)。23、常溫下,向1LpH=10的NaOH溶液中持續(xù)通入CO2。通入CO2的體積(V)與溶液中水電離產(chǎn)生的OH-離子濃度(c)的關(guān)系如圖所示。
(1)c點(diǎn)溶液中離子濃度由大至小的關(guān)系是:________________________________________________。
(2)a點(diǎn)溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=______________;b點(diǎn)溶液中c(H+)________1×10-7mol/L(填寫“等于”;“大于”或“小于”)。
(3)能使0.1mol/L乙酸溶液的電離程度以及pH都增大的是___。(選填序號(hào))
a.加水稀釋b.加入少量乙酸鈉固體c.通氯化氫d.加入少量苛性鈉固體評(píng)卷人得分四、判斷題(共1題,共3分)24、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共30分)25、火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí);即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?,并放出大量熱。已知?.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵猓懦?56.652kJ的熱量。
(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________________。
(2)分別取40mL的0.50mol/L鹽酸與0.55mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。A的儀器名稱為____________________。
(3)如圖所示,泡沫塑料板上面有兩個(gè)小孔,兩個(gè)小孔不能開得過大,其原因是__________;反應(yīng)需要測(cè)量溫度,每次測(cè)量溫度后都必須采取的操作是_______________。
(4)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:。實(shí)驗(yàn)序號(hào)起始溫度T1℃終止溫度T2℃鹽酸氫氧化鈉混合溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6
已知鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃),依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱ΔH=________;
(5)假定該學(xué)生的操作完全同上,實(shí)驗(yàn)中改用100mL0.5mol/L鹽酸跟100mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量_____(填“相等”或“不相等”),所求中和熱_______(填“相等”或“不相等”)。26、實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水體中氯離子含量,實(shí)驗(yàn)過程如下:向水樣中加入K2CrO4溶液作指示劑,用0.0010mol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn)。已知:Ag2CrO4為不溶于水的磚紅色沉淀;常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.8×10-12?;卮鹣铝袉栴}:
(1)滴定時(shí),應(yīng)使用____(填“酸式”或“堿式”)滴定管。
(2)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是_______________________。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)得數(shù)據(jù)如表:。編號(hào)123V(水樣)/mL10.0010.0010.00V(AgNO3)/mL3.754.013.99
計(jì)算水樣中氯離子的含量為________mg/L(保留2位小數(shù))
(4)滴定結(jié)束后:
①當(dāng)溶液中的殘余c(Cl-)=1.8×10-5mol/L,則此時(shí)溶液中c(CrO42-)=_______mol·L-1。
②已知2AgCl+CrO42-2Cl-+Ag2CrO4,計(jì)算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________。
(5)下列情況會(huì)造成實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果偏低的是____________。(填標(biāo)號(hào))
A.錐形瓶洗滌后未干燥
B.滴定前;未使用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管。
C.酸式滴定管滴定前仰視讀數(shù);滴定后俯視讀數(shù)。
D.酸式滴定管滴定前尖嘴部分充滿溶液,滴定結(jié)束時(shí)滴定管尖嘴有氣泡27、三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑;沉淀劑。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測(cè)定其溶液的濃度。
實(shí)驗(yàn)1:探究Na2CS3的性質(zhì)。步驟操作及現(xiàn)象①取少量Na2CS3固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份②向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液,溶液變紅色③向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去
(1)H2CS3是___酸(填強(qiáng)或弱)。
(2)已知步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42-,寫出該反應(yīng)的離子方程式___。
實(shí)驗(yàn)2:測(cè)定Na2CS3溶液的濃度,按如圖所示連接好裝置,取100mLNa2CS3溶液置于三頸燒瓶中,打開儀器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4;關(guān)閉活塞。
已知:Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸點(diǎn)46℃,與CO2某些性質(zhì)相似,與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(3)盛放無水CaCl2的儀器的名稱是___。
(4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩慢通入熱N2一段時(shí)間,其目的是___。
(5)為了計(jì)算Na2CS3溶液的濃度,對(duì)B中混合物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱重,得19.2g固體,則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為___。(保留1位小數(shù))評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共3題,共30分)28、建設(shè)“美麗中國(guó)”首先要做好環(huán)境保護(hù)與治理。氮氧化物(NOx)是嚴(yán)重的大氣污染物;其主要來源有汽車尾氣和硝酸工廠等。氮氧化物(NOX)能引起霧霾;光化學(xué)煙霧、酸雨等環(huán)境問題。某科研機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了如下轉(zhuǎn)化氮氧化物的幾種方案。請(qǐng)回答下列問題:
(1)方案Ⅰ:利用甲烷在催化劑條件下還原NOx;相關(guān)反應(yīng)如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)?H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)?H2=-574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)?H3=-1160kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式是________。
(2)方案Ⅱ:利用CO在催化劑條件下還原NOx:2NOx(g)+2xCO(g)?N2(g)+2xCO2(g)?H。向容積均為2L的甲(溫度為T1)、乙(溫度為T2)兩個(gè)恒容密閉容器中分別充入2molNO2(g)和3molCO(g)。反應(yīng)過程中兩容器內(nèi)CO2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示:
①甲容器中,平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為____;
②T1___T2(填“>”或“<”);△H___0(填“>”或“<”);判定的依據(jù)是____;
③T2溫度時(shí);該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____;
④乙容器達(dá)到平衡后,再充入3molNO2和2molCO2,此時(shí)v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=”)。29、某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉的絕熱容器中進(jìn)行;各物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化情況如圖所示(已知A;B、C均為氣體)。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(2)反應(yīng)開始至2min時(shí),B的平均反應(yīng)速率為_______。
(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。
A.υ(A)=2υ(B)B.容器內(nèi)氣體密度不變C.υ逆(A)=υ正(C)D.容器內(nèi)溫度保持恒定E.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。
(4)由圖求得平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_______。
(5)為了研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn):將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的容器中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。實(shí)驗(yàn)
混合溶液ABCDEF4mol/LH2SO4(mL)30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液(mL)00.52.55V620H2O(mL)V7V8V9V10100
①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=_______,V6=_______。
②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高,但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因_______。30、氨催化分解既可防治氨氣污染;又能得到氫能源?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1266.6kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1
反應(yīng)①的熱力學(xué)趨勢(shì)很大(平衡常數(shù)很大),其原因是________________。NH3分解的熱化學(xué)方程式為________________。
(2)在Co—Al催化劑體系中,壓強(qiáng)p0下氨氣以一定流速通過反應(yīng)器,得到不同催化劑下NH3轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示?;罨茏钚〉拇呋瘎開_______________:升高溫度,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,其原因是________________;溫度一定時(shí),如果增大氣體流速,則b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)可能________________(填“a”“c”“d”“e”或“f”)。
(3)溫度為T時(shí),體積為1L的密閉容器中加入0.8molNH3和0.1molH2,30min達(dá)到平衡時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)為20%,則T時(shí)反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=________________mol2·L-2,NH3的分解率為________________,達(dá)到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2,NH3的轉(zhuǎn)化率________________(填“增大”“不變”或“減小”)。
(4)將氨溶解于水也可消除氨氣的污染。常溫下,向10mL0.1mol·L-1氨水中逐滴加入相同濃度的CH3COOH溶液,在滴加過程中=________________(填標(biāo)號(hào)).。A.始終堿小B.始終增大C.先減小后增大D.先增大后減小參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
水蒸氣變成液態(tài)水要放出熱量;燃燒的氫氣越多,放出的熱量越多,放出的熱量與氫氣的物質(zhì)的量成正比,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
燃燒的氫氣越多,放出的熱量越多,因?yàn)椤鱄<0,因此且水蒸氣變成液態(tài)水要放出熱量,因此A.故A錯(cuò)誤;B.故B錯(cuò)誤;C.故C正確;D.故D錯(cuò)誤;故選C。2、A【分析】【分析】
根據(jù)反應(yīng)速率的定義和“三行式”計(jì)算;并分析判斷。
【詳解】
一定溫度、5L2X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0起始/mol:0.220.160轉(zhuǎn)化/mol:0.120.060.12平衡/mol:0.100.100.12
A項(xiàng):平衡時(shí)X(g);Y(g)、Z(g)的濃度分別是0.02mol/L、0.02mol/L、0.024mol/L。代入平衡常數(shù)表達(dá)式得K=72.0L/mol;A項(xiàng)正確;
B項(xiàng):前2min的平均速率υ(Z)=2υ(Y)=2×(0.16-0.12)mol/(5L×2min)=8.0×10-3mol/(L·min);B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C項(xiàng):其他條件不變時(shí)降溫,平衡右移,達(dá)到新平衡前υ(正)>υ(逆);C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D項(xiàng):其他條件不變時(shí)再充入0.1molX;則X總量增大,新平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率將減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
本題選A。
【點(diǎn)睛】
計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)用濃度的改變量除以時(shí)間,計(jì)算平衡常數(shù)時(shí)用平衡時(shí)的濃度代入K表達(dá)式。3、D【分析】由于反應(yīng)前后體積都是不變的,所以,加入NO2還是加入N2O4都是相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以①②不正確。③④都是相當(dāng)于降低壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二者比值增大,答案選D。4、C【分析】【詳解】
熵表示物質(zhì)的混亂度,在相同條件下,同一種物質(zhì)在氣態(tài)時(shí)熵值最大,液態(tài)其次,固態(tài)時(shí)熵值最小,所以選項(xiàng)C可以用熵判據(jù)解釋。而選項(xiàng)A、B、D都應(yīng)該用焓變來解釋,即都是能量減少的過程,所以答案選C。5、C【分析】【詳解】
A.選擇指示劑:指示劑的變色范圍應(yīng)于反應(yīng)后溶液溶質(zhì)的pH吻合,反應(yīng)后溶質(zhì)為溶液顯酸性,因此選擇甲基橙為指示劑,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.的醋酸與的氫氧化鈉溶液等體積混合,得到等濃度的醋酸鈉和醋酸混合溶液,溶液中電荷守恒物料守恒得到選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.pH相同的①②所以醋酸鈉的濃度大于次氯酸鈉,所以兩種溶液的①②;選項(xiàng)C正確;
D.常溫下,醋酸根離子和銨根離子都發(fā)生水解,二者水解程度相近,溶液由于水解促進(jìn)水的電離,所得溶液中有水電離出的選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選C。6、D【分析】【詳解】
A.溶液呈中性,則c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)可知:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),根據(jù)物料守恒得:c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),二者結(jié)合可得:c(Na+)=c(HClO)+2c(ClO-);故A正確;
B.等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液與NaHCO3溶液混合:任何電解質(zhì)溶液中都存在物料守恒,根據(jù)物料守恒得2c(Na+)=3c(CO32?)+3c(HCO3?)+3c(H2CO3);故B正確;
C.常溫下pH=2的強(qiáng)酸與pH=2的弱酸等體積混合(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng));氫離子濃度相等,所得溶液pH=2,故C正確;
D.NH4HCO3溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),由電荷守恒得:c(NH4+)+c(H+)=c(OH?)+2c(CO32?)+c(HCO3-)兩式消去c(HCO3-),可得:c(NH3·H2O)+c(CO32?)+c(OH?)=c(H2CO3)+c(H+);故D錯(cuò)誤;
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題考查離子濃度大小比較,涉及強(qiáng)酸弱酸混合的定性判斷、離子濃度大小比較、鹽的水解原理等知識(shí),明確電荷守恒、物料守恒的含有為解答關(guān)鍵,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及綜合應(yīng)用能力,難點(diǎn)D,注意利用電荷守恒、物料守恒加減消元法,可得到質(zhì)子守恒的等式。7、B【分析】【分析】
NaOH滴定磷酸過程中依次發(fā)生反應(yīng):NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O、NaOH+NaH2PO4=Na2HPO4+H2O、NaOH+Na2HPO4=Na3PO4+H2O;依次對(duì)應(yīng)加入10mLNaOH;20mLNaOH、30mLNaOH。
【詳解】
A.據(jù)圖可知a點(diǎn)的pH=4;酚酞的變色為8.2~10,所以用酚酞作指示劑不合適,故A錯(cuò)誤;
B.c點(diǎn)加入30mLNaOH,溶液中的溶質(zhì)為Na3PO4,根據(jù)物料守恒可知c(Na+)=3c(PO43-)+3c(HPO42-)+3c(H2PO4-)+3c(H3PO4),所以c(Na+)>3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-);故B正確;
C.b點(diǎn)加入20mLNaOH,溶液中的溶質(zhì)為Na2HPO4,此時(shí)溶液顯堿性,說明HPO42-的水解程度大于其電離程度,所以c(H2PO4-)>c(PO43-);故C錯(cuò)誤;
D.酸或堿的電離抑制水的電離,鹽類的水解促進(jìn)水的電離,在c點(diǎn)處溶質(zhì)只有Na3PO4;此時(shí)只有磷酸根的水解促進(jìn)電離,水的電離程度最大,故D錯(cuò)誤;
故答案為B。
【點(diǎn)睛】
解決此類問題的關(guān)鍵是根據(jù)滴定曲線,通過加入的NaOH的量來判斷各點(diǎn)相應(yīng)的溶質(zhì)是什么,再結(jié)合pH值、水解電離規(guī)律進(jìn)行離子濃度的相關(guān)判斷。8、C【分析】【詳解】
A.據(jù)圖可知溶液pH為7時(shí)溶液中同時(shí)存在HA和Aˉ,說明NaA溶液顯堿性,存在Aˉ的水解,所以HA為弱酸;根據(jù)a點(diǎn)可知當(dāng)lg=2時(shí)pH=5.8,即=102時(shí)c(H+)=10-5.8,Ka==10-3.8≈1.58×10-4,所以數(shù)量級(jí)為10-4;故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)NaOH溶液為20mL時(shí);溶液中的溶質(zhì)為NaA,由于HA為弱酸,所以溶液顯堿性,所以當(dāng)溶液pH=7時(shí)加入的NaOH溶液體積小于20mL,故B錯(cuò)誤;
C.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)溶液中均存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Aˉ)+c(OHˉ),所以溶液中總離子濃度均為2[c(Aˉ)+c(OHˉ)],b點(diǎn)c(Aˉ)和c(OHˉ)均更大,所以b點(diǎn)溶液中總離子濃度更大,離子所帶電荷數(shù)相同,所以b點(diǎn)溶液導(dǎo)電能力更強(qiáng);故C正確;
D.b點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為NaA和HA,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Aˉ)+c(OHˉ),溶液顯中性,所以c(H+)=c(OHˉ),所以c(Na+)=c(Aˉ),弱電解質(zhì)的電離和弱酸根的水解都是微弱的,所以c(Na+)=c(Aˉ)>(H+)=c(OHˉ);故D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為C。9、B【分析】【分析】
通過原電池的工作原理進(jìn)行分析。
【詳解】
A;Li是活潑金屬;根據(jù)裝置示意圖,金屬鋰為負(fù)極,故A說法正確;
B;鋰是活潑金屬;能與水發(fā)生反應(yīng),隔膜被腐蝕后,鋰與水接觸,鋰與水反應(yīng),不符合該電池設(shè)計(jì)原理,因此隔膜被腐蝕,影響該電池正常使用,故B說法錯(cuò)誤;
C、根據(jù)裝置示意圖,多孔碳電極為正極,電解質(zhì)溶液顯堿性,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-;故C說法正確;
D、鋰作負(fù)極,其電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-=Li+,LiFePO4作電極時(shí),電極反應(yīng)式為FePO4+Li+e-=LiFePO4,根據(jù)電池能量密度的定義,相同質(zhì)量時(shí),Li失去電子物質(zhì)的量多,鋰-空氣電池能量密度大的原因之一是轉(zhuǎn)移等量電子時(shí),金屬鋰比LiFePO4質(zhì)量??;故D說法正確。
【點(diǎn)睛】
本題難點(diǎn)是選項(xiàng)B,學(xué)生弄不清楚選項(xiàng)B是否正確,因?yàn)楹雎粤虽囀菈A金屬,能與水反應(yīng),隔膜破損后,鋰與水發(fā)生反應(yīng),不符合該電池設(shè)計(jì)原理。需要學(xué)生平時(shí)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)熟記和學(xué)會(huì)運(yùn)用。二、多選題(共6題,共12分)10、AD【分析】【分析】
【詳解】
A.△H=生成物相對(duì)能量-反應(yīng)物相對(duì)能量,根據(jù)圖示可知生成物的能量比反應(yīng)物的能量高,因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0;A正確;
B.根據(jù)圖示可知過程①是斷裂H-O鍵;過程②斷裂的是C-H鍵,B錯(cuò)誤;
C.催化劑能降低反應(yīng)的活化能;加快反應(yīng)速率,方式I的活化能低,說明甲醇裂解過程主要精力方式為I,C錯(cuò)誤;
D.由圖可知CHO*和3H*轉(zhuǎn)化為CO*和4H*這一步放出熱量最多,反應(yīng)方程式為:CHO*+3H*→CO*+4H*;D正確;
故合理選項(xiàng)是AD。11、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)圖像可知,反應(yīng)進(jìn)行到t2時(shí),N的物質(zhì)的量減少了4mol,M的物質(zhì)的量增加了2mol,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為A錯(cuò)誤;
B.t2時(shí);M;N的物質(zhì)的均還在發(fā)生改變,所以正逆反應(yīng)速率不相等,沒有達(dá)到平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;
C.t1時(shí);反應(yīng)未達(dá)到平衡,逆反應(yīng)速率小于正反應(yīng)速率,C錯(cuò)誤;
D.平衡時(shí),N轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為6mol,則N的轉(zhuǎn)化率為D正確;
答案選D。12、AD【分析】【詳解】
A.加入催化劑;可加快反應(yīng)速率,且不影響平衡移動(dòng),A正確;
B.增大Y的濃度;反應(yīng)速率加快,平衡正向移動(dòng),X的轉(zhuǎn)化率增大,B錯(cuò)誤;
C.降低溫度;反應(yīng)速率減慢,平衡正向移動(dòng),X的轉(zhuǎn)化率增大,C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)不隨氣體壓強(qiáng)的改變而移動(dòng);故增大體系壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,平衡不移動(dòng),D正確;
答案選AD。13、AD【分析】【詳解】
由圖像可知,V=10mL時(shí),恰好中和,該弱酸電離程度近似1%,所以弱酸起始濃度為1×10-2mol/L,電離常數(shù)Ka約為10-4×10-4/10-2=
1.0×10-6,A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)恰好中和中和時(shí)為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解顯堿性,應(yīng)選擇酚酞,C錯(cuò)誤,D正確;故答案為:AD。14、BD【分析】【詳解】
A.醋酸是一元弱酸,部分電離,存在電離平衡,所以醋酸電離產(chǎn)生的H+濃度小于0.1mol/L,但溶液溫度不確定,因此不能確定水電離出的c(H+)濃度大小;A錯(cuò)誤;
B.pH=2的醋酸溶液,c(H+)=0.01mol/L,pH=1的CH3COOH溶液,c(H+)=0.1mol/L,故兩種溶液中c(H+)之比為=0.01mol/L0.1mol/L=1︰10;B正確;
C.僅含有Na+、H+、OH-、CH3COO-四種離子的某溶液,根據(jù)電荷守恒,溶液中不可能存在c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-);C錯(cuò)誤;
D.在1.0mol/LNa2CO3溶液中,根據(jù)質(zhì)子守恒,可得c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3);D正確;
故合理選項(xiàng)是BD。15、AC【分析】【分析】
由二茂鐵的電化學(xué)制備裝置與原理可知,與電源正極b相連的鐵為電解池的陽極,鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,與電源負(fù)極a相連的鎳為電解池的陰極,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉,鈉與發(fā)生置換反應(yīng)生成和氫氣,與亞鐵離子反應(yīng)生成二茂鐵和鈉離子,制備二茂鐵的總反應(yīng)方程式為Fe+2+H2↑。
【詳解】
A.由分析可知,a為電源的負(fù)極,b為電源的正極;故A正確;
B.與電源負(fù)極a相連的鎳為電解池的陰極,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉,鈉能與水反應(yīng),則電解質(zhì)溶液不可能為NaBr水溶液;故B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,制備二茂鐵的總反應(yīng)方程式為Fe+2+H2↑;故C正確;
D.二茂鐵制備過程中陰極上鈉離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉,電極反應(yīng)式為Na++e-=Na;故D錯(cuò)誤;
故選AC。
【點(diǎn)睛】
由二茂鐵的電化學(xué)制備裝置與原理可知,與電源正極b相連的鐵為電解池的陽極,與電源負(fù)極a相連的鎳為電解池的陰極是解答關(guān)鍵,鈉離子在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈉是解答難點(diǎn)。三、填空題(共8題,共16分)16、略
【分析】【詳解】
(1)①平衡常數(shù)是指在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,因此平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
②A.碳是固體;增加碳的質(zhì)量平衡不移動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.增大水蒸氣的濃度;平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),碳的轉(zhuǎn)化率增大,選項(xiàng)B正確;
C.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,選項(xiàng)C正確;
D.反應(yīng)是體積增大的;所以增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選BC;
(2)由于反應(yīng)是放熱反應(yīng);而Z催化效率高且活性溫度低,所以應(yīng)該選擇Z;
(3)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,此時(shí)==100<160;所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率;
②設(shè)通入的氫氣和CO得失y,生成甲醇的濃度是x,則y-2x=0.4mol/L,y-x=0.7mol/L,解得x=0.3mol/L,因此甲醇的反應(yīng)速率是0.03mol·L-1·min-1。
(4)生產(chǎn)過程中,合成氣要進(jìn)行循環(huán),其目的是提高原料CO、H2的利用率?!窘馕觥竣?K=②.BC③.Z④.催化效率高且活性溫度低(或催化活性高速度快,反應(yīng)溫度低產(chǎn)率高)⑤.>⑥.0.03mol·L-1·min-1⑦.提高原料CO、H2的利用率(或提高產(chǎn)量、產(chǎn)率)17、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)乙炔分子中碳元素的化合價(jià)是-1價(jià),反應(yīng)后變?yōu)椋?價(jià),失去5個(gè)電子,即1mol乙炔失去10mol電子,則每有4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),消耗乙炔的物質(zhì)的量是0.4mol,所以每消耗1mol乙炔放出的熱量是因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol。
(2)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量,和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)鍵能可知,每生成2mol氨氣的反應(yīng)熱△H=436kJ/mol×3+940kJ/mol-2×3×395kJ/mol=-122kJ/mol,即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol。
(3)根據(jù)蓋斯定律可知,③+②-①×2,即得到反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=―80kJ/mol-560kJ/mol+395.5kJ/mol×2=+151kJ/mol。
考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫以及反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算?!窘馕觥浚?3分)
(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol(4分)
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol(4分)
(3)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+151kJ/mol(5分)18、略
【分析】【詳解】
(1)16g固體硫完全燃燒時(shí)放出148.4kJ的熱量,即1molS完全燃燒時(shí)放出放出296.8kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為:S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296.8kJ/mol;
(2)圖象分析可知,圖象中表示的是1molSO2和0.5mol氧氣完全反應(yīng)生成1molSO3,反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變△H=501kJ?mol﹣1﹣600kJ?mol﹣1=99kJ?mol﹣1,2mol二氧化硫全部反應(yīng)放熱198kJ;寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣198kJ?mol﹣1;
(3)在反應(yīng)N2+3H2?2NH3中,斷裂3molH﹣H鍵,1molN三N鍵共吸收的能量為:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN﹣H鍵,放出的能量為:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為:2346kJ﹣2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=﹣92kJ?mol﹣1,1molH2完全反應(yīng)生成NH3所放出的熱量=kJ=30.67kJ。【解析】S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296.8kJ/mol2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣198kJ?mol﹣1△H=﹣92kJ?mol﹣130.67kJ19、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法判斷,①②③都是有錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤之處分別是:①中物質(zhì)沒標(biāo)狀態(tài),②是吸熱反應(yīng),△H=+131kJ/mol,③除H2O外其它物質(zhì)的狀態(tài)不是“l(fā)”應(yīng)為“aq”、△H=-57.3kJ/mol;其他均正確;
(2)結(jié)合化學(xué)反應(yīng)④⑤,利用蓋斯定律:④-⑤得C(s)+O2(g)=CO(g);ΔH=-110.5kJ/mol;
(3)1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量為燃燒熱;上述反應(yīng)中,④⑤分別是表示C;CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式;
(4)稀強(qiáng)酸和稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量為中和熱,反應(yīng)中⑥為中和熱的熱化學(xué)方程式?!窘馕觥竣佗冖跜(s)+1/2O2(g)=CO(g);ΔH=-110.5kJ/mol④⑤⑥20、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)原子守恒,B2H6與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2。
(2)①根據(jù)圖像,溫度升高,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,說明升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快;根據(jù)圖像,溫度升高,H3BO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大;說明升高溫度,平衡正向移動(dòng)。
②根據(jù)圖像,溫度升高,H3BO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明升高溫度,平衡正向移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則?H>0。
(3)反應(yīng)H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=c{[B(OH)4]-}·c(H+)/c(H3BO3),平衡時(shí)c平衡{[B(OH)4]-}=c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3)=0.7mol/L,則K==5.7×10-10mol/L?!窘馕觥竣?6H2②.升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動(dòng)③.>④.5.7×10-10mol/L21、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①a.溶液的pH不再變化;說明溶液中氫離子濃度不變,則氫氧根離子的濃度也不在變化,可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a可判斷平衡;
b.根據(jù)反應(yīng)方程式可知,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得任意時(shí)刻v(I-)=2v(AsO),不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故b不可判斷平衡;
c.在反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)之前,反應(yīng)物在減少,產(chǎn)物在增加,則在發(fā)生變化;當(dāng)達(dá)到平衡后該比值不再變化,故c可判讀平衡;
d.由圖像可知當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):則此時(shí)c(I-)=2ymol·L-1,因此c(I-)=ymol·L-1時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài);故d不能判斷平衡;
e.均為產(chǎn)物且系數(shù)比為1:2,則在反應(yīng)過程中兩者的濃度之比始終保持不變,因此=不再變化不能說明是平衡狀態(tài);故e不可判斷平衡。
故答案為:ac。
②由圖可知tn時(shí);反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行才能達(dá)到平衡,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故答案為:大于。
③tm、tn時(shí)反應(yīng)均沒有到達(dá)平衡狀態(tài),tn時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大,產(chǎn)物濃度比tm時(shí)產(chǎn)物濃度大,其他條件相同時(shí)濃度越大反應(yīng)速率越快,則逆反應(yīng)速率tn時(shí)大,故答案為:小于;tn時(shí)產(chǎn)物的濃度大于tm時(shí)的產(chǎn)物濃度;濃度越大反應(yīng)速率越。
④AsO在由圖像可知tm~tnmin反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),tp~tqmin時(shí)反應(yīng)已經(jīng)平衡,平衡后各物質(zhì)的濃度保持恒定不變,則tp~tqminAsO的濃度變化量為0,速率為0,因此tm~tnmin時(shí)AsO平均反應(yīng)速率的大;故答案為:大。
(2)設(shè)反應(yīng)前混合氣體中氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,氫氣的物質(zhì)的量量分?jǐn)?shù)為(1-x),依題意得:解得x=0.4,
設(shè)起始氮?dú)?mol,氫氣3mol,氮?dú)廪D(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為ymol,列出三段式:。起始物質(zhì)的量(mol)23轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)y3y2y平衡物質(zhì)的量(mol)2-y3-3y2y
n(總)=(2-y)mol+(3-3y)mol+2ymol=(5-2y)mol
根據(jù)反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒可知:解得y=0.5mol
N2的轉(zhuǎn)化率=故答案為:25%?!窘馕觥竣?ac②.大于③.小于④.tn時(shí)產(chǎn)物的濃度大于tm時(shí)是的產(chǎn)物濃度,濃度越大反應(yīng)速率越快⑤.大⑥.25%22、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)從題給信息知:正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO2和H2的濃度將減少,而CO和H2O(g)的濃度將增大;故K值減少;
(2)將1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2代入式中,得x=3.0mol<5.0mol,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是:x<3.0mol。
(3)其他物質(zhì)的投料不變,增加H2的量,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),但H2的轉(zhuǎn)化率將減少。
考點(diǎn):化學(xué)平衡【解析】①.小于②.逆反應(yīng)③.x<3.0④.小于23、略
【分析】【分析】
二氧化碳通入氫氧化鈉,溶液在ab段為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液,抑制水的電離,bc段;氫氧化鈉不斷被消耗;到達(dá)c點(diǎn),溶液為碳酸鈉溶液,cd段碳酸鈉溶液不斷轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟溻c溶液。
【詳解】
(1)c點(diǎn)為碳酸鈉溶液,溶液顯堿性,離子濃度由大至小的關(guān)系是:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+);
(2)a點(diǎn)為氫氧化鈉溶液,由水電離產(chǎn)生的c(H+)=溶液中的c(H+)=10-pH=1×10-10mol/L;b點(diǎn)為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合液,溶液顯堿性,c(H+)小于1×10-7mol/L;
(3)a.加水稀釋;平衡正向移動(dòng),電離程度增大,pH值增大;
b.加入少量乙酸鈉固體;溶液中醋酸根濃度增大,電離平衡逆向移動(dòng),電離程度減??;
c.通氯化氫;溶液中氫離子濃度增大,電離平衡逆向移動(dòng),pH減??;
d.加入少量苛性鈉固體;溶液中氫離子濃度減小,電離平衡正向移動(dòng),pH增大。
綜上所述,能使0.1mol/L乙酸溶液的電離程度以及pH都增大的是AD?!窘馕觥竣?c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+)②.1×10-10mol/L③.小于④.ad四、判斷題(共1題,共3分)24、×【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(cuò);【解析】錯(cuò)五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共30分)25、略
【分析】【詳解】
(1)0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵?,放?56.652kJ的熱量,1mol液態(tài)肼放出的熱量,=641.63kJ該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ·mol-1。故答案為:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ·mol-1;
(2)根據(jù)圖示可知;A的儀器名稱為環(huán)形玻璃攪拌棒,故答案為:環(huán)形玻璃攪拌棒;
(3)為泡沫塑料板;上面有兩個(gè)小孔,分別插入溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒,若兩個(gè)小孔開得過大,會(huì)導(dǎo)致散失較多的熱量,影響測(cè)定結(jié)果;
中和反應(yīng)是放熱反應(yīng);溫度計(jì)上的酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱,使溫度計(jì)讀數(shù)升高,溫度差偏低,但使測(cè)得的中和熱偏高,所以每次測(cè)量后用水將溫度計(jì)上的液體沖掉,并擦干溫度計(jì);故答案為:減少熱量散失;用水將溫度計(jì)上的液體沖掉,并擦干溫度計(jì);
(4)第1次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃;反應(yīng)后溫度為:23.2℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.15℃;
第2次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃;反應(yīng)前后溫度差為:3.1℃;
第3次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃;反應(yīng)前后溫度差為:3.05℃;
40mL的0.50mol·L-1鹽酸與40mL的0.55mol·L-1氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=80mL×1g·cm-3=80g,c=4.18J/(g·℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/(g·℃)×80g×℃=1.036kJ,即生成0.02mol的水放出熱量為:1.036kJ,所以生成1mol的水放出熱量為:1.036kJ×=-51.8kJ·mol-1,即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-51.8kJ·mol-1;故答案為:-51.8kJ·mol-1;
(5)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān),若用100mL0.50mol·L-1鹽酸跟100mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng);與上述實(shí)驗(yàn)相比,生成水的量增加,所放出的熱量偏高,即放出熱量不相等;
由于中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱,與酸堿的用量無關(guān),所以用100mL0.50mol·L-1鹽酸跟100mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn);測(cè)得中和熱數(shù)值相等,故答案為:不相等;相等。
【點(diǎn)睛】
本題考查熱化學(xué)方程式的書寫方法和計(jì)算應(yīng)用,注意焓變計(jì)算和物質(zhì)聚集狀態(tài)的標(biāo)注,學(xué)習(xí)中要準(zhǔn)確把握,另外注意中和熱的計(jì)算,特別是注意先求溫度的平均差值,再求中和熱,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及綜合應(yīng)用能力。【解析】N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ·mol-1環(huán)形玻璃攪拌棒減少熱量損失用水沖洗干凈溫度計(jì),并擦干溫度計(jì)-51.8kJ/mol不相等相等26、略
【分析】【詳解】
(1)由于AgNO3溶液會(huì)發(fā)生水解顯酸性;所以滴定時(shí),選擇酸式滴定管。
(2)關(guān)于終點(diǎn)現(xiàn)象的描述注意三方面問題:最后一滴,現(xiàn)象變化,半分鐘內(nèi)無變化。該滴定實(shí)驗(yàn)選用K2CrO4作指示劑,其可以與標(biāo)準(zhǔn)液反應(yīng)生成磚紅色的沉淀Ag2CrO4指示反應(yīng)終點(diǎn)。因此答案為:滴入最后一滴AgNO3溶液;出現(xiàn)磚紅色沉淀,且半分鐘內(nèi)沉淀不消失。
(3)分析表格數(shù)據(jù),先排除第一列數(shù)據(jù),相對(duì)誤差過大,顯然不能作為正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。再對(duì)第2,3列數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值求取得出V(AgNO3)=4.00mL。滴加的AgNO3與水體中的Cl-發(fā)生反應(yīng)Ag++Cl-=AgCl↓。因此每10mL水體中氯離子的質(zhì)量為m=n×M=mg;則1L水體中氯離子含量為14.20mg。注意保留兩位小數(shù)。
(4)溶液中c(Cl-)=1.8×10-5mol/L,又因?yàn)镵sp(AgCl)=1.8×10-10,所以c(Ag+)=10-5mol/L;又因?yàn)镵sp(Ag2CrO4)=1.8×10-12,所以c(CrO)==1.8×10-2mol/L。反應(yīng)2AgCl+2Cl-+Ag2CrO4的平衡常數(shù)表達(dá)式為K==1.8×10-8。
(5)A項(xiàng),錐形瓶中裝的是待測(cè)液,洗凈后無需潤(rùn)洗,無需干燥,因此,無影響,A項(xiàng)不正確;B項(xiàng),由于標(biāo)準(zhǔn)液滴定管未潤(rùn)洗,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液實(shí)際被稀釋,根據(jù)滴定原理c待=判斷結(jié)果比實(shí)際值偏大,B項(xiàng)不正確;C項(xiàng),酸式滴定管即標(biāo)準(zhǔn)液滴定管,滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致V標(biāo)比準(zhǔn)確值偏低,因此結(jié)果偏低,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),酸式滴定管即標(biāo)準(zhǔn)液滴定管,滴定前尖嘴部分充滿溶液,滴定結(jié)束時(shí)滴定管尖嘴有氣泡會(huì)導(dǎo)致V標(biāo)比準(zhǔn)確值偏低;因此結(jié)果偏低,D項(xiàng)正確;答案選CD。
【點(diǎn)睛】
描滴定終點(diǎn)現(xiàn)象時(shí)注意在答案中體現(xiàn)出三點(diǎn)信息:最后一滴,現(xiàn)象變化以及半分鐘內(nèi)無變化。在分析滴定實(shí)驗(yàn)誤差時(shí),建議結(jié)合滴定實(shí)驗(yàn)的原理也就是計(jì)算公式以及正確的操作步驟進(jìn)行分析。【解析】酸式滴入最后一滴AgNO3溶液,出現(xiàn)磚紅色沉淀,且半分鐘內(nèi)沉淀不消失14.201.8×10-21.8×10-8CD27、略
【分析】【分析】
(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞變紅色,說明Na2CS3是強(qiáng)堿弱酸鹽;
(2)步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42-,還原產(chǎn)物是Mn2+,同時(shí)還生成CO2和H2O;
(3)A中發(fā)生Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑;生成的硫化氫可與B中硫酸銅反應(yīng)生成CuS沉淀,無水氯化鈣吸收水,根據(jù)儀器的圖形判斷儀器的名稱;
(4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩緩?fù)ㄈ霟酦2一段時(shí)間;將氣體全部被后續(xù)裝置吸收;
(5)對(duì)B中混合物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、稱重,得到19.2g黑色沉淀,根據(jù)反應(yīng)方程式建立關(guān)系式為得出結(jié)果。
【詳解】
(1)的水溶液中加入酚酞變紅色,說明是強(qiáng)堿弱酸鹽,則為弱酸;
故答案為:弱;
(2)步驟的氧化產(chǎn)物是還原產(chǎn)物是錳離子,同時(shí)還生成二氧化碳、水,離子方程式為
故答案為:
(3)盛放無水的儀器為球形干燥管;
故答案為:球形干燥管;
(4)反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k,再緩慢通入熱一段時(shí)間,其目的是:將裝置中的全部排入B中被充分吸收;將裝置中的全部排入C中被充分吸收;
故答案為:將裝置中殘留的全部排入后續(xù)裝置中;使其被完全吸收;
(5)當(dāng)A中反應(yīng)完全后,打開K緩慢通入熱一段時(shí)間,然后對(duì)B中混合物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥,稱重,得黑色固體,根據(jù)關(guān)系式得
故答案為:【解析】弱5CS32-+24MnO4-+52H+=5CO2↑+15SO42-+24Mn2++26H2O(球形)干燥管將裝置中殘留的H2S、CS2全部排入后續(xù)裝置中,使其被完全吸收2.0mol/L六、原理綜合題(共3題,共30分)28、略
【分析】【分析】
在書寫物質(zhì)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí);要注意可燃物的化學(xué)計(jì)量系數(shù)為1,方程式表示的必須是可燃物的完
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