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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(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年魯科五四新版選擇性必修1化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷950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6題,共12分)1、在恒容密閉容器中,可以作為2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是。
①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2;②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO;③混合氣體的顏色不再改變;④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài);⑥混合氣體中NO與O2的物質(zhì)的量之比保持恒定;⑦混合氣體中NO與NO2的物質(zhì)的量之比保持恒定A.3個(gè)B.4個(gè)C.5個(gè)D.6個(gè)2、酒石酸(RH2)分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:它可以通過(guò)電滲析法制備。“三室電析工作原理如圖所示(電極均為惰性電極)。下列說(shuō)法正確的是()
A.A為陰離子交換膜,B為陽(yáng)離子交換膜B.陰極每生成標(biāo)況下22.4L的氣體時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAC.陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O+4e-=O2↑+4H+D.若用鉛蓄電池作電源,當(dāng)生成1molRH2時(shí),理論上電源的負(fù)極增重96g3、已知下列反應(yīng)的能量變化示意圖如圖:下列有關(guān)說(shuō)法正確的是。
A.1molS(g)與O2(g)完全反應(yīng)生成SO2(g),反應(yīng)放出的熱量<397.0kJB.在相同條件下,1molSO3(g)比1molSO2(g)穩(wěn)定C.1molSO2(g)和molO2(g)生成1molSO3(g)吸收98.7kJD.S(s)與O2(g)反應(yīng)生成SO3(g)的熱化學(xué)方程式S(s)+O2(g)SO3(g)?H=-395.7kJ/mol4、已知化合物A與H2O在一定條件下反應(yīng)生成化合物B與HCOO-;其反應(yīng)歷程如圖所示,其中TS表示過(guò)渡態(tài),I表示中間體。下列說(shuō)法正確的是。
A.化合物A與H2O之間的碰撞均為有效碰撞B.該歷程中的最大能壘(活化能)E正=16.87kJ·mol-1C.使用更高效的催化劑可降低反應(yīng)所需的活化能和反應(yīng)熱D.平衡狀態(tài)時(shí),升溫使反應(yīng)逆向移動(dòng)5、具有高能量密度的鋅一空氣蓄電池是鋰離子電池的理想替代品;圖中是一種新型可充電鋅-空氣蓄電池的工作原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是。
A.放電時(shí),電池正極上發(fā)生反應(yīng):+2e-=Zn+4OH-B.充電時(shí),鋅板作為陰極,鋅板附近溶液堿性增強(qiáng)C.電池中離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜D.放電時(shí),每消耗22.4mLO2,外電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為2.408×1021個(gè)6、下列敘述中,不能說(shuō)明氫氰酸(HCN)是弱電解質(zhì)的是A.常溫下,0.1mol/L的氫氰酸溶液的pH>1B.KCN溶液呈堿性C.相同條件下,等物質(zhì)的量濃度的氫氰酸溶液的導(dǎo)電能力比鹽酸的弱D.氫氰酸能與碳酸鈉溶液反應(yīng)評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)7、和CO均是有害氣體,可在表面轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體,其反應(yīng)原理如下:有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化過(guò)程(圖1)及物質(zhì)變化過(guò)程(圖2)如下。
回答下列問(wèn)題:
(1)圖1中反應(yīng)是_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),該反應(yīng)_______(填“需要”或“不需要”)環(huán)境先提供能量,該反應(yīng)的_______。
(2)該反應(yīng)的逆反應(yīng)活化能是_______。
(3)若沒(méi)有參與該轉(zhuǎn)化過(guò)程,則_______,_______。(填“不變”“變大”“變小”)。
(4)四者的數(shù)值關(guān)系式是_______。8、黑火藥是中國(guó)古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1。已知:碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1,S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1,2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1,則x為_______kJ·mol-1。9、在2L的密閉容器中,和在催化劑500℃的條件下發(fā)生反應(yīng)。和的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。
(2)前2min內(nèi),以的濃度變化表示的速率是___________
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是___________。
a.單位時(shí)間內(nèi)消耗同時(shí)生成
b.的濃度與濃度均不再變化。
c.的濃度與濃度相等10、如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在容積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生發(fā)應(yīng),CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO2和CH3OH(g)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間變化如圖所示:
(1)從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=________________。下圖是改變溫度時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為____________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)500℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(保留兩位小數(shù)),若提高溫度到800℃進(jìn)行,達(dá)平衡時(shí),K值______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(3)500℃條件下,測(cè)得某時(shí)刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度均為0.5mol/L,則此時(shí)v(正)______v(逆)(填“>”;“<”或“=”)。
(4)下列措施能使增大的是______。
A.升高溫度B.在原容器中充入1molHe
C.將水蒸氣從體系中分離出D.縮小容器容積,增大壓強(qiáng)11、I.(1)對(duì)于下列反應(yīng):2SO2+O22SO3,如果2min內(nèi)SO2的濃度由8mol/L下降為2mol/L,那么,用SO2濃度變化來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為____,用O2濃度變化來(lái)表示的反應(yīng)速率為_____________。如果開始時(shí)SO2濃度為4mol/L,2min后反應(yīng)達(dá)平衡,若這段時(shí)間內(nèi)v(O2)為0.5mol/(L·min),那么2min時(shí)SO2的濃度為_____________。
(2)下圖表示在密閉容器中反應(yīng):2SO2+O22SO3ΔH<0達(dá)到平衡時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速度和化學(xué)平衡的變化情況,ab過(guò)程中改變的條件可能是____________;bc過(guò)程中改變的條件可能是____________;若增大壓強(qiáng)時(shí),反應(yīng)速度變化情況畫在c-d處__________.
(3)對(duì)于下列電離平衡:NH3·H2ONH4++OH-,能使c(NH4+)增大的措施是:_________
①升高溫度②加氨氣③水④NH4Cl溶液⑤NaOH溶液⑥適量的鹽酸。
II.在一定體積的密閉容器中,進(jìn)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(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=____________;
(2)該反應(yīng)為____________反應(yīng)(選填吸熱;放熱);
(3)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(shí)的溫度為____________℃;
(4)830℃時(shí),向該容器中加入1LCO2與1LH2,平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)是____________。12、如圖為直流電源電解飽和食鹽水的裝置。(a、b均為碳棒)
(1)a極的名稱是__極;反應(yīng)式為__。
(2)b極的電極反應(yīng)式為__;發(fā)生__反應(yīng)。
(3)寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式__。13、甲醇作為燃料;在化石能源和可再生能源時(shí)期均有廣泛的應(yīng)用前景。
I.甲醇可以替代汽油和柴油作為內(nèi)燃機(jī)燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃、101kPa時(shí),1molC8H18(l)完全燃燒生成氣態(tài)二氧化碳和液態(tài)水,放出5518kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______。
(2)已知:25℃、101kPa時(shí),CH3OH(l)+3/2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ/mol。相同質(zhì)量的甲醇和辛烷分別完全燃燒時(shí),放出熱量較多的是______。
(3)某研究者分別以甲醇和汽油做燃料;實(shí)驗(yàn)測(cè)得在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷工作情況下,汽車尾氣中CO的百分含量與汽車的加速性能的關(guān)系如右所示。
根據(jù)圖信息分析,與汽油相比,甲醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是______。
II.甲醇的合成。
(4)以CO2(g)和H2(g)為原料合成甲醇;反應(yīng)的能量變化如下圖所示。
①補(bǔ)全上圖:圖中A處應(yīng)填入______。
②該反應(yīng)需要加入銅-鋅基催化劑。加入催化劑后,該反應(yīng)的ΔH______(填“變大”“變小”或“不變”)。
(5)已知:CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=-283kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)====H2O(g)ΔH2=-242kJ/mol
CH3OH(g)+3/2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-676kJ/mol
以CO(g)和H2(g)為原料合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)====CH3OH(g)。該反應(yīng)的ΔH為_____kJ/mol。評(píng)卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)14、pH試紙使用時(shí)不需要潤(rùn)濕,紅色石蕊試紙檢測(cè)氣體時(shí)也不需要潤(rùn)濕。(___)A.正確B.錯(cuò)誤15、在任何條件下,純水都呈中性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤16、Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤17、0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤18、Na2CO3溶液加水稀釋,促進(jìn)水的電離,溶液的堿性增強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運(yùn)用了鹽類的水解原理。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤20、可以用已經(jīng)精確測(cè)定的反應(yīng)熱效應(yīng)來(lái)計(jì)算難于測(cè)量或不能測(cè)量的反應(yīng)的熱效應(yīng)。___A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分四、計(jì)算題(共3題,共18分)21、(1)已知:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=-184.6kJ?mol-1則反應(yīng)HCl(g)═1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H為_______。
(2)由N2和H2合成1molNH3時(shí)可放出46.2kJ/mol的熱量。從手冊(cè)上查出N≡N鍵的鍵能是948.9kJ/mol;H-H鍵的鍵能是436.0kJ/mol,則N-H鍵的鍵能是_______kJ/mol。
(3)黑火藥是中國(guó)古代的四大發(fā)明之一;其爆炸的熱化學(xué)方程式為:
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1
已知碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1
S(s)+2K(s)==K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1則x為_______kJ/mol
(4)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)過(guò)氧化氫。當(dāng)把0.4mol液態(tài)肼和0.8molH2O2混合反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵?,放?56.7kJ的熱量(相當(dāng)于25℃、101kPa下測(cè)得的熱量)。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________________。22、(1)N2H4是一種高效清潔的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水放出133.5kJ熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______
(2)已知H—H的鍵能為436kJ·mol–1,Cl—Cl的鍵能為243kJ·mol–1,H—Cl的鍵能為431kJ·mol–1;寫出氫氣在氯氣中燃燒生成1mol氯化氫的熱化學(xué)方程式_________
(3)神舟系列載人飛船的火箭推進(jìn)劑中盛有液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑NO2,這兩者混合反應(yīng)生成大量的N2和水蒸氣;并放出大量的熱。又知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=–112.3kJ·mol-1
③N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=–534kJ·mol-1
試寫出液態(tài)肼與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________。23、氫氣是一種清潔能源;氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
(1)Bunsen熱化學(xué)循環(huán)制氫工藝流程圖如下:
①下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是______(填字母序號(hào))。
A.該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。
B.和對(duì)總反應(yīng)起到了催化劑的作用。
C.該過(guò)程的3個(gè)反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)。
D.常溫下;該過(guò)程的3個(gè)反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)。
②已知:
則:______(用含的代數(shù)式表示)。
(2)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。
①下列說(shuō)法正確的是______(填字母序號(hào))
A.的燃燒熱為B.的燃燒熱為
C.的燃燒熱為D.為放熱反應(yīng)。
②與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式為________________________。
(3)中國(guó)研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑;利用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水,其主要過(guò)程可表示為:
已知:幾種物質(zhì)有關(guān)鍵能[形成(斷開)共價(jià)鍵釋放(吸收)的能量]如下表所示。化學(xué)鍵鍵能463496436138
若反應(yīng)過(guò)程中分解了過(guò)程Ⅲ的______評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共4題,共16分)24、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應(yīng);A分子含有的官能團(tuán)是___________。
(2)B無(wú)支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學(xué)方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對(duì)分了質(zhì)量為571;J的相對(duì)分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測(cè)定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉(zhuǎn)化為I-;冷卻;洗滌、過(guò)濾,收集濾液。
第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質(zhì)。計(jì)算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________。:25、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設(shè)計(jì)的,這兩種化合物相遇會(huì)反應(yīng)生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負(fù)極”)。
③若外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移,則理論上需要W2Q的質(zhì)量為_________。26、已知A;B、C、E的焰色反應(yīng)均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質(zhì)也只含有一種,并有無(wú)色、無(wú)味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質(zhì),X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫出):
(1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式:A______________;F______________。
(2)物質(zhì)C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉(zhuǎn)化過(guò)程中,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(5)科學(xué)家用物質(zhì)X的一種同素異形體為電極,在酸性介質(zhì)中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)方程式:____________________。27、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質(zhì);轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
②當(dāng)n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時(shí),丙的化學(xué)式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉(zhuǎn)化為乙的離子方程式是____________。
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
寫出TiO2和Cl2反應(yīng)生成TiCl4和O2的熱化學(xué)方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共4題,共40分)28、以黃鐵礦為原料制硫酸會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,合理利用廢渣可以減少環(huán)境污染,變廢為寶。工業(yè)上利用廢渣(含F(xiàn)e2+、Fe3+的硫酸鹽及少量CaO和MgO)制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4;具體生產(chǎn)流程如圖:
(1)在廢渣溶解操作時(shí),應(yīng)選用___________溶解(填字母)。A.氨水B.氫氧化鈉溶液C.鹽酸D.硫酸(2)為了提高廢渣的浸取率,可采用的措施有___________,___________(至少寫出兩點(diǎn))。
(3)物質(zhì)A是一種氧化劑,工業(yè)上最好選用___________(供選擇使用的有:空氣、Cl2、MnO2),其理由是___________,氧化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(4)根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù),你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的條件(從溫度、pH和氧化時(shí)間三方面說(shuō)明)是:___________。
(5)銨黃鐵礬【NH4Fe(SO4)2】溶液中加入過(guò)量氨水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:_____29、鉻具有廣泛用途。鉻鐵礦中,鉻元素主要以價(jià)形式存在,主要成分為還含有工業(yè)上常采用以下工藝流程由鉻鐵尖晶石制備堿式硫酸鉻
已知:①鉻渣中主要含有鐵鋁酸鈣()、硅酸鈣()和釩酸鈣
②浸取液中鉻的主要存在形式為
③難溶與水。
回答下列問(wèn)題:
(1)“水磨浸取”時(shí)將氧化焙燒所得固體用工業(yè)磨粉機(jī)粉碎的目的是______。
(2)目前該工藝進(jìn)行了改良,在氧化焙燒過(guò)程中不再加入石灰石,改良后浸取液中除了鋁外,還有較多的硅、鐵、釩雜質(zhì),但是鉻的浸取率提高了,這說(shuō)明原工藝鉻渣中可能還含有的成分為______;氧化焙燒時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(3)“中和除鋁”步驟中加入的物質(zhì)X一般選用______?!八峄边^(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(4)已知在酸性條件下,蔗糖與重鉻酸鈉反應(yīng)可生成二氧化碳與水。在“還原”步驟,下列物質(zhì)中不能代替蔗糖的物質(zhì)是______(填字母)。
A.雙氧水B.葡萄糖C.草酸D.硝酸鈉。
(5)已知?dú)溲趸X的“中和除鋁”步驟中為了使鋁離子完全沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為______(當(dāng)溶液中某離子濃度小于時(shí),可認(rèn)為該離子沉淀完全)。30、某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),還含有Fe2O3等雜質(zhì)。利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將鋁土礦粉碎后再進(jìn)行堿浸,粉碎的目的是_______。
(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(3)濾渣1的主要成分_______,寫出它的兩種用途_______、_______。
(4)加Al(OH)3晶核的目的是促進(jìn)Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結(jié)晶”工藝,也可用通入足量的_______氣體的方法來(lái)代替。
(5)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行焙燒時(shí)最適合用來(lái)盛放Al(OH)3固體的儀器的名稱是_______
(6)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì),該雜質(zhì)可通過(guò)苛化反應(yīng)除去,寫出苛化反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(7)該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)_______(填化學(xué)式)的循環(huán)利用。31、銅鎘渣主要含鋅;銅、鐵、鎘(Cd)、鈷(Co)等單質(zhì)。濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣用于生產(chǎn)金屬鎘的工藝流程如圖:
表中列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1)。氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2開始沉淀的pH1.56.57.2沉淀完全的pH3.39.99.5
(1)操作Ⅰ的名稱為___。
(2)操作Ⅱ中加入Zn與Co2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(3)操作Ⅲ中先加入適量雙氧水的目的是___。后加入的試劑Zn,其作用是調(diào)節(jié)溶液B的pH范圍為___。
(4)操作Ⅲ后得到的濾渣Z主要成分為___(填化學(xué)式)。
(5)處理含鎘廢水D的常用方法是:加入碳酸鈉使溶液中的Cd2+轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。實(shí)驗(yàn)測(cè)得廢水D中c(Cd2+)=0.1mol·L-1,加入Na2CO3固體處理后溶液中的c(Cd2+)=2.8×10-10mol·L-1,欲處理1000mL廢水,則需加入Na2CO3固體質(zhì)量至少為___g(保留兩位小數(shù),已知Ksp(CdCO3)=5.6×10-12)。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2,能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率的相等關(guān)系,①正確;②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO均表示正反應(yīng)速率,不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率的關(guān)系,②錯(cuò)誤;③混合氣體的顏色不變化,說(shuō)明二氧化氮的濃度不變化,達(dá)到平衡狀態(tài),③正確;④該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不會(huì)改變的化學(xué)反應(yīng),混合氣體的質(zhì)量是守恒的,容器的體積不變,導(dǎo)致混合氣體的密度不再變化,所以該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),④錯(cuò)誤;⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量=平均摩爾質(zhì)量=混合氣體的總質(zhì)量/混合氣體的總物質(zhì)的量,質(zhì)量是守恒的,物質(zhì)的量只有達(dá)到平衡時(shí)才不變,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化,證明達(dá)到了平衡狀態(tài),⑤正確;⑥混合氣體中NO與O2的物質(zhì)的量之比保持恒定是反應(yīng)過(guò)程中任何時(shí)候都有的,該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),⑥錯(cuò)誤;⑦混合氣體中NO與NO2的物質(zhì)的量之比保持恒定,說(shuō)明它們的物質(zhì)的量就不變,濃度不變,該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),⑦正確;達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有①③⑤⑦,故選B。2、D【分析】【分析】
根據(jù)圖示得,陰極為2H2O+2e-=H2↑+4陽(yáng)極為2H2O-4e-=O2↑+4電解過(guò)程中,向陰極移動(dòng),向陽(yáng)極移動(dòng);據(jù)此分析。
【詳解】
A.由以上分析可知,左側(cè)為陰極,向陰極移動(dòng),向陽(yáng)極移動(dòng);A為陽(yáng)離子交換膜,B為陰離子交換膜,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)陰極的電極反應(yīng),陰極為2H2O+2e-=H2↑+4陰極每生成標(biāo)況下22.4L的氣體時(shí),即產(chǎn)生1mol氫氣,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為2mol,數(shù)目為2NA;故B錯(cuò)誤;
C.電解池的陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4故C錯(cuò)誤;
D.若用鉛蓄電作電源,當(dāng)生成1molRH2時(shí),轉(zhuǎn)移電子2mol,電源負(fù)極反應(yīng)為Pb?2e-+=PbSO4;根據(jù)電子守恒可得,負(fù)極增重1mol×96g/mol=96g,故D正確;
答案選D。3、B【分析】【分析】
根據(jù)圖像可知,兩個(gè)熱化學(xué)方程式分別為:①S(s)+O2(g)SO2(g)?H=-397.0kJ/mol,②SO2(g)+O2(g)SO3(g)?H=-98.7kJ/mol;據(jù)此結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)分析解答。
【詳解】
A.相同量的S(g)的能量大于S(s)的能量,所以1molS(g)與O2(g)完全反應(yīng)生成SO2(g);反應(yīng)放出的熱量>397.0kJ,A錯(cuò)誤;
B.在相同條件下,能量越低越穩(wěn)定,從圖像可知,SO3(g)比SO2(g)能量低,即1molSO3(g)比1molSO2(g)穩(wěn)定;B正確;
C.根據(jù)第2個(gè)圖像可知,1molSO2(g)和molO2(g)生成1molSO3(g)放出98.7kJ的熱量;C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)蓋斯定律可知,將上述①+②可得,S(s)+O2(g)SO3(g)?H=-397.0kJ/mol+(-98.7kJ/mol)=-495.7kJ/mol;D錯(cuò)誤;
故選B。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖可知,化合物A與H2O的反應(yīng)歷程經(jīng)歷了3個(gè)階段,說(shuō)明該反應(yīng)的反應(yīng)速率不快,化合物A與H2O之間的碰撞并沒(méi)有都發(fā)生反應(yīng),即化合物A與H2O之間的碰撞不均為有效碰撞;A錯(cuò)誤;
B.該歷程中的最大能壘(活化能)△E正=16.87kJ/mo1-(-1.99kJ/mo1)=18.86kJ/mo1;B錯(cuò)誤;
C.催化劑可降低反應(yīng)所需的活化能;改變反應(yīng)速率,但不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),不能改變反應(yīng)始態(tài)和終態(tài)的總能量,即不能改變反應(yīng)熱,C錯(cuò)誤;
D.由圖可知:反應(yīng)物具有的能量大于生成物具有的能量;則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),D正確;
故合理選項(xiàng)是D。5、B【分析】由圖示可知,原電池工作時(shí)Zn作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:Zn-2e-+4OH-=過(guò)渡金屬碳化物作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-;據(jù)此分析解題。
【詳解】
A.放電時(shí),電池正極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-;A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,Zn為電池負(fù)極,故充電時(shí)與電源負(fù)極相連,鋅板作為陰極,電極反應(yīng)為:+2e-=Zn+4OH-;故鋅板附近溶液堿性增強(qiáng),B正確;
C.由分析可知,負(fù)極反應(yīng)消耗OH-,正極反應(yīng)產(chǎn)生OH-,故電池中離子交換膜是陰離子交換膜,讓OH-能通過(guò)由正極區(qū)移動(dòng)到負(fù)極區(qū);C錯(cuò)誤;
D.放電時(shí),每消耗22.4mLO2,未告知?dú)怏w的狀態(tài)是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況下,故無(wú)法計(jì)算O2的物質(zhì)的量;也無(wú)法計(jì)算外電路轉(zhuǎn)移電子數(shù),D錯(cuò)誤;
故答案為:B。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.氫氰酸為一元酸,0.1mol/L氫氰酸溶液的pH>1,c(H+)<0.1mol/L;說(shuō)明氫氰酸電離不完全,則氫氰酸為弱電解質(zhì),故A不選;
B.KCN溶液呈堿性;說(shuō)明KCN為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性,說(shuō)明氫氰酸為弱電解質(zhì),故B不選;
C.HCl為一元強(qiáng)酸;在相同條件下,等物質(zhì)的量濃度的HCN溶液的導(dǎo)電性比鹽酸溶液弱,說(shuō)明HCN電離不完全,則氫氰酸為弱電解質(zhì),故C不選;
D.氫氰酸能與碳酸鈉溶液反應(yīng),說(shuō)明氫氰酸的酸性比HCO強(qiáng);但不能說(shuō)明氫氰酸是強(qiáng)酸還是弱酸,不能說(shuō)明氫氰酸為弱電解質(zhì),故D選;
故選D。二、填空題(共7題,共14分)7、略
【分析】【分析】
(1)
反應(yīng)物的總能量大于生成物總能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng);所以圖1中反應(yīng)是放熱反應(yīng);由于反應(yīng)物斷鍵需要吸收能量,因此該反應(yīng)需要先提供能量;該反應(yīng)的Ea-Eb=134-360=
(2)
反應(yīng)物斷鍵吸收能量,為正反應(yīng)活化能,生成物成鍵放出能量,為逆反應(yīng)活化能,根據(jù)圖示可知,該反應(yīng)的逆反應(yīng)活化能是
(3)
根據(jù)圖2可知,參與反應(yīng)過(guò)程,但最終的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變,為催化劑,可以降低反應(yīng)的活化能,但不影響反應(yīng)物和生成物的總能量,因此減小,不變;若沒(méi)有參與反應(yīng)過(guò)程,則變大,但是不變;
(4)
根據(jù)圖1可知該反應(yīng)的Ea-Eb;根據(jù)圖2可知,①N2O+=N2+②+CO=+CO2根據(jù)蓋斯定律可知,①+②可得因此【解析】(1)放熱需要
(2)
(3)變大不變。
(4)8、略
【分析】【分析】
【詳解】
由碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1,得①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1,將另外兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為②S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1,目標(biāo)反應(yīng)可由①×3+②-③得到,所以ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3,則x=3a+b-c?!窘馕觥?a+b-c9、略
【分析】(1)
根據(jù)圖示可知:SO2和足量的O2在催化劑500℃的條件下發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生SO3,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5min后,反應(yīng)物、生成物都存在,且它們的物質(zhì)的量都不再發(fā)生變化,說(shuō)明該反應(yīng)是可逆反應(yīng),根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)方程式為:2SO2+O22SO3,故答案為:2SO2+O22SO3;
(2)
在前2min內(nèi),SO2的物質(zhì)的量由10mol變?yōu)?mol,反應(yīng)在2L密閉容器中進(jìn)行,以SO2的濃度變化表示的速率是v(SO2)=故答案為:1.25;
(3)
a.單位時(shí)間內(nèi)消耗1molSO2,同時(shí)生成1molSO3表示的都是反應(yīng)正向進(jìn)行;不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),a項(xiàng)錯(cuò)誤;
b.SO2的濃度與SO3濃度均不再變化,說(shuō)明任何物質(zhì)的消耗速率與產(chǎn)生速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),b項(xiàng)正確;
c.SO2的濃度與SO3濃度相等時(shí);反應(yīng)可能達(dá)到平衡狀態(tài),也可能未達(dá)到平衡狀態(tài),這與反應(yīng)所處的外界條件;起始量和轉(zhuǎn)化率有關(guān),c項(xiàng)錯(cuò)誤;
故答案為:b?!窘馕觥?1)2SO2+O22SO3
(2)1.25
(3)b10、略
【分析】【分析】
(1)由圖可知,10min到達(dá)平衡,平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.75mol/L,由方程式可知?dú)錃獾臐舛茸兓扔诩状嫉臐舛茸兓?倍為2.25mol/L,再結(jié)合計(jì)算;根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響效果作答;
(2)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比值;升高溫度;平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減?。?/p>
(3)依據(jù)計(jì)算濃度商和該溫度下的平衡常數(shù)比較分析判斷反應(yīng)進(jìn)行方向;
(4)要增大;應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)平衡移動(dòng)原理結(jié)合選項(xiàng)判斷。
【詳解】
(1)由圖可知,10min到達(dá)平衡,平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.75mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,氫氣的濃度變化等于甲醇的濃度變化量的3倍,為0.75mol/L×3=2.25mol/L,故v(H2)==0.225mol/(L·mon);根據(jù)圖示信息可知;升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為0.225mol/(L·min);放熱;
(2)由(1)可知平衡時(shí)各組分的濃度c(CO2)=0.25mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.75mol/L,則c(H2)=3mol/L-0.75mol/L×3=0.75mol/L,所以平衡常數(shù)K===5.3;升高溫度;平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)會(huì)減小,故答案為5.3;減?。?/p>
(3)CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度均為0.5mol/L,則濃度商Q==4<K=5.33;說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行v(正)>v(逆);故答案為>;
(4)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)為氣體體積減小的放熱反應(yīng);則。
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),減??;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.在原容器中充入1molHe,反應(yīng)物的濃度保持不變,平衡不移動(dòng),的值保持不變;B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.將水蒸氣從體系中分離出,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),的值增大;C項(xiàng)正確;
D.縮小容器容積,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),的值增大;D項(xiàng)正確;
故答案為CD?!窘馕觥竣?0.225mol/(L·min)②.放熱③.5.33④.減?、?>⑥.CD11、略
【分析】【詳解】
I.(1)用SO2濃度變化來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v===3mol/(L·min),v(O2)=v(SO2)=1.5mol/(L·min);同一化學(xué)反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以二氧化硫的反應(yīng)速率是氧氣的2倍為1mol/(L·min),2min內(nèi)二氧化硫濃度的變化量為1mol/(L·min)×2min=2mol/L,則二氧化硫的平衡濃度=4mol/L-2mol/L=2mol/L;
(2)a時(shí)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,且正逆反應(yīng)速率都增大,說(shuō)明平衡應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱,應(yīng)為升高溫度的結(jié)果,b時(shí)正反應(yīng)速率不變,逆反應(yīng)速率減小,在此基礎(chǔ)上逐漸減小,應(yīng)為減小生成物的原因,若增大壓強(qiáng)時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正逆反應(yīng)速率都增大,且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,圖象應(yīng)為
(3)對(duì)于下列電離平衡:NH3·H2ONH4++OH-。
①升高溫度,電離平衡正向移動(dòng),c(NH4+)增大;故正確;
②加氨氣,氨水的濃度增大,電離平衡正向移動(dòng),c(NH4+)增大;故正確;
③加水,平衡正向移動(dòng),但c(NH3·H2O)、c(NH4+)、c(OH-)都減??;故錯(cuò)誤;
④加入NH4Cl溶液;平衡逆向移動(dòng),但銨根離子濃度增大,故正確;
⑤加入NaOH溶液,氫氧根離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng),c(NH4+)減?。还叔e(cuò)誤;
⑥加入適量的鹽酸,鹽酸電離的氫離子中和氫氧根離子,氫氧根離子濃度減少,平衡正向移動(dòng),c(NH4+)增大;故正確;
答案為①②④⑥;
II.(1)反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到,K=
(2)圖表數(shù)據(jù)分析;平衡常數(shù)隨溫度升高增大,說(shuō)明溫度升高平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),則K===0.6;查表可知,此時(shí)的溫度為700℃;
(4)830℃時(shí);K=1;
向該容器中加入1LCO2與1LH2;設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化了xL;
則K===1;
x=0.5,又反應(yīng)前后氣體的總體積不變,仍為2L,則平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)為=25%?!窘馕觥?mol/(L·min)1.5mol/(L·min)2mol/L升高溫度;減少SO3濃度①②④⑥K=C(CO)·C(H2O)/C(CO2)·C(H2)吸熱70025%12、略
【分析】【分析】
電解飽和食鹽水時(shí);氯離子在陽(yáng)極失去電子生成氯氣,水電離出的氫離子在陰極得電子生成氫氣。
【詳解】
(1)與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極,則a為陰極,氫離子在陰極得電子,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑。
(2)與電源正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極,則b為陽(yáng)極,氯離子在陽(yáng)極失電子,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑;氯元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)。
(3)電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉,則化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑?!窘馕觥筷?H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑氧化2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑13、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式的方法書寫;
(2)假設(shè)質(zhì)量均為1g,計(jì)算出1gCH3OH和1g辛烷完全燃燒放出的熱量;再判斷;
(3)根據(jù)圖像可知,甲醇作為燃料時(shí),根據(jù)汽車的加速性能與CO排放量的關(guān)系分析解答;
(4)①CO2(g)和H2(g)為原料生成1mol甲醇和1mol水;根據(jù)質(zhì)量守恒分析解答;②根據(jù)催化劑與焓變的關(guān)系判斷;
(5)根據(jù)蓋斯定律分析解答。
【詳解】
(1)在25℃、101kPa時(shí),1molC8H18(l)完全燃燒生成氣態(tài)二氧化碳和液態(tài)水,放出5518kJ熱量,所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ?mol-1,故答案為C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ?mol-1;
(2)假設(shè)質(zhì)量均為1g,則1gCH3OH完全燃燒放出的熱量==22kJ,1g辛烷完全燃燒放出的熱量==48kJ,相同質(zhì)量的甲醇和辛烷分別完全燃燒時(shí),放出熱量較多的是C8H18(或辛烷),故答案為C8H18(或辛烷);
(3)根據(jù)圖像可知;汽車的加速性能相同的情況下,甲醇作為燃料時(shí)CO排放量低,污染小,故答案為汽車的加速性能相同的情況下,CO排放量低,污染??;
(4)①以CO2(g)和H2(g)為原料合成甲醇,反應(yīng)生成1mol甲醇和1mol水,根據(jù)質(zhì)量守恒,需要1mol二氧化碳和3mol氫氣,因此圖中A處應(yīng)填入1molCO2(g)+3molH2(g),故答案為1molCO2(g)+3molH2(g);
②加入催化劑,不能改變反應(yīng)的焓變,因此ΔH不變;故答案為不變;
(5)①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=-283kJ/mol,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH2=-242kJ/mol,③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-676kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,將①+②×2-③,得:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=(-283kJ/mol)+(-242kJ/mol)×2-(-676kJ/mol)=-91kJ/mol,故答案為-91?!窘馕觥緾8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ/molC8H18汽車的加速性能相同的情況下,CO排放量低,污染小1molCO2(g)+3molH2(g)不變-91三、判斷題(共7題,共14分)14、B【分析】【詳解】
pH試紙使用時(shí)不需要潤(rùn)濕,濕潤(rùn)后會(huì)造成誤差,紅色石蕊試紙檢測(cè)氣體時(shí)需要潤(rùn)濕,故錯(cuò)誤。15、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何條件下,純水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),因此純水都呈中性,故該說(shuō)法是正確的。16、A【分析】【分析】
【詳解】
草酸鈉溶液中存在電荷守恒又存在物料守恒:合并即得c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4):則答案是:正確。17、B【分析】【分析】
【詳解】
0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,NaHA水溶液呈酸性,則HA-水解程度小于電離程度、溶液中A2-離子濃度大于H2A濃度,故答案為:錯(cuò)誤。18、B【分析】【詳解】
稀釋使鹽水解程度增大,但溶液總體積增加得更多。鹽的濃度降低、水解產(chǎn)生的氫氧根濃度也降低,堿性減弱。所以答案是:錯(cuò)誤。19、B【分析】【分析】
【詳解】
飽和食鹽水在電解條件下生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,氯氣和氫氧化鈉之間反應(yīng)可以得到消毒液,與水解無(wú)關(guān),故錯(cuò)誤。20、A【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)有關(guān),與路徑無(wú)關(guān),因此可以將難于或不能測(cè)量反應(yīng)熱的反應(yīng)設(shè)計(jì)成多個(gè)可以精確測(cè)定反應(yīng)熱的方程式,用蓋斯定律計(jì)算,該說(shuō)法正確。四、計(jì)算題(共3題,共18分)21、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則和方法,已知:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=-184.6kJ?mol-1,改變反應(yīng)方向,焓變變?yōu)檎?,?jì)量數(shù)除以2,焓變也除以2,得到熱化學(xué)方程式為:HCl(g)═1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H為+92.3kJ?mol﹣1;
(2)N2和H2合成NH3的方程式為:N2+3H22NH3,由N2和H2合成1molNH3時(shí)可放出的熱量為46.2kJ·mol-1,則反應(yīng)的△H=-2×46.2=-92.4kJ·mol-1,1molN2和3molH2反應(yīng)斷裂化學(xué)鍵需要吸收的能量為:1mol×948.9kJ·mol-1+3×436.0kJ·mol-1=2256.9kJ,N-H鍵的鍵能為x,形成2molNH3需要形成6molN-H鍵,則形成6molN-H鍵放出的能量為6x,則2256.9-6×x=-92.4kJ·mol-1,解得x=391.55kJ·mol-1;
(3)碳的燃燒熱△H1=akJ·mol-1,其熱化學(xué)方程式為C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ·mol-11①,S(s)+2K(s)═K2S(s)△H2=bkJ·mol-1②,2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H3=ckJ·mol-1③,將方程式3×①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),△H3=(3a+b-c)kJ·mol-1;
(4)反應(yīng)方程式為:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液態(tài)肼放出256.7KJ的熱量,則1mol液態(tài)肼放出的熱量為=641.75kJ,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ?mol﹣1?!窘馕觥俊鱄=+92.3kJ?mol﹣1391.55(3a+b-c)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ?mol﹣122、略
【分析】【詳解】
(1)0.25molN2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí),放出133.5kJ熱量,可知1molN2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí),放出熱量為133.5kJ×4=534kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1;
(2)已知H—H的鍵能為436kJ·mol–1,Cl—Cl的鍵能為243kJ·mol–1,H—Cl的鍵能為431kJ·mol–1,則氫氣在氯氣中燃燒生成1mol氯化氫時(shí)放出的熱量為:1mol×431kJ·mol–1-(0.5mol×436kJ·mol–1+0.5mol×243kJ·mol–1)=91.5kJ,熱化學(xué)方程式為:H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=-91.5kJ·mol-1;
(3)液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑NO2混合反應(yīng)生成大量的N2和水蒸氣;并放出大量的熱,又知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=–112.3kJ·mol-1
③N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=–534kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,③×2-①-②得:2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=–1135.7kJ·mol-1?!窘馕觥縉2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol-1H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=-91.5kJ·mol-12N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=–1135.7kJ·mol-123、略
【分析】【分析】
根據(jù)反應(yīng)關(guān)系圖進(jìn)行判斷;②根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行解答;根據(jù)燃燒熱的概念進(jìn)行判斷;根據(jù)蓋斯定律書寫反應(yīng)熱方程式;根據(jù)斷鍵鍵能總和-生成物鍵能總和進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
(1)①A.由圖可知;利用太陽(yáng)能使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,則太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A正確;
B.由圖可知,總反應(yīng)為水分解生成氧氣、氫氣的反應(yīng),所以SO2和I2對(duì)總反應(yīng)起到了催化劑的作用;故B正確;
C.由已知:可知;該過(guò)程的3個(gè)反應(yīng)均有元素化合價(jià)變化,都是氧化還原反應(yīng),故C正確;
D.由已知:可知,常溫下,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行;故D錯(cuò)誤;
故答案選D;
②已知:①
②
③
則根據(jù)蓋斯定律:①2+②+③2:=2a+b+2c
(2)①A.由圖可知:CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)=-因?yàn)樯傻氖菤鈶B(tài)水,所以的燃燒熱不是故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知:CO(g)+O2(g)=CO2(g)=-故的燃燒熱為故B正確;
C.由圖可知:O2(g)+(g)=H2O(g)=-因?yàn)樯傻氖菤鈶B(tài)水,所以=-不是H2的燃燒熱;故C錯(cuò)誤;
D.由圖可知①O2(g)+(g)=H2O(g)=-②CO2(g)=CO(g)+O2(g)=+根據(jù)蓋斯定律①+②可得:=+所以為放熱反應(yīng);故D正確;
故BD正確;
②由圖可知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)=-②CO2(g)=CO(g)+O2(g)=+③O2(g)+(g)=H2O(g)=-則①2+②2-③6為:+=+3所以該熱化學(xué)方程式為:
(3)由圖可知:分解可以生成1molH2和1molH2O2,過(guò)程Ⅲ為1molH2O2分解生成1molH2和1molO2,化學(xué)反應(yīng)方程式為:H2O2(g)=H2(g)+O2(g)(2(+)kJ/mol=+132【解析】DBD五、有機(jī)推斷題(共4題,共16分)24、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)25、略
【分析】【分析】
原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;因?yàn)槎紴橹髯逶?,最外層電子?shù)小于8,所以Y的最外層為3個(gè)電子,Q的最外層為4個(gè)電子,則Y為硼元素,Q為硅元素,則X為氫元素,W與氫同主族,為鈉元素,Z的原子序數(shù)等于Y;W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和,為氧元素。即元素分別為氫、硼、氧、鈉、硅。
【詳解】
(1)根據(jù)分析,Y為硼元素,位置為第二周期第ⅢA族;QX4為四氫化硅,電子式為
(2)①根據(jù)元素分析,該反應(yīng)方程式為
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液;向兩極分別通入氣體氫氣和氧氣可形成原電池,其中通入氣體氫氣的一極是負(fù)極,失去電子;
③外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),需要消耗1.5mol氫氣,則根據(jù)方程式分析,需要0.5mol硅化鈉,質(zhì)量為37g?!窘馕觥康诙芷诘冖驛族負(fù)極37g26、略
【分析】【詳解】
(1)A、B、C、E中均有鈉元素,根據(jù)B的用途可猜想出B為NaHCO3,X為C(碳),能與CO2反應(yīng)生成NaHCO3的物質(zhì)可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之間能按物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng),則A是NaOH,E為Na2CO3,能與NaHCO3反應(yīng)放出無(wú)色無(wú)味的氣體,且這種物質(zhì)中含有鈉元素,則C只能為Na2O2,D為O2,結(jié)合題設(shè)條件可知F為Fe,G為Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+與以離子鍵結(jié)合,中O原子與O原子以共價(jià)鍵結(jié)合,其電子式為
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,F(xiàn)e2+被稀HNO3氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反應(yīng)為3Fe+2O2Fe3O4,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)釋放出akJ熱量,則轉(zhuǎn)移8mol電子放出2akJ熱量,則其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol。
(5)N2在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3:N2+6H++6e?2NH3?!窘馕觥竣?NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol⑥.N2+6H++6e?2NH327、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉(碳酸氫鈉),再與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,①常用作泡沫滅火器的是NaHCO3,故為乙;②濃度相同的碳酸氫鈉溶液和硫酸鈉溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的電離程度大;
(2)金屬鋁是13號(hào)元素,核外電子排布為2、8、3②n(Al)=n(NaOH)時(shí),生成偏鋁酸鈉,根據(jù)方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1:2,符合題意,故丙的化學(xué)式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯氣,與氫氧化鈉生成氯化鈉和次氯酸鈉,離子方程式為: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根據(jù)電荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液顯中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根據(jù)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、工業(yè)流程題(共4題,共40分)28、略
【分析】【分析】
廢渣含F(xiàn)e2+、Fe3+的硫酸鹽及少量CaO和MgO;將廢渣溶解,溶解時(shí)加入的物質(zhì)能溶解廢渣但不能引入雜質(zhì);然后向溶液中加入A,A具有氧化性,能氧化亞鐵離子但不能引入新的雜質(zhì)且原料易得;成本低,應(yīng)為空氣中的氧氣,然后向溶液中加入氨水,溶液中硫酸鐵和氨水反應(yīng)生成銨黃鐵礬,同時(shí)溶液中鎂離子、鈣離子形成氫氧化鈣、氫氧化鎂、硫酸鈣等會(huì)結(jié)晶析出,采用過(guò)濾方法分離得到銨黃鐵礬和濾液;將濾液蒸發(fā)濃縮回收硫酸銨;將銨黃鐵礬溶于水得到溶液,然后向溶液中加入氨水,得到氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾得到濾渣,將濾渣加熱灼燒得到鐵紅。
(1)
溶解廢渣的溶劑應(yīng)該是能溶解廢渣且不引入新的雜質(zhì);氨水和NaOH不能溶解CaO和MgO,稀鹽酸能溶解廢渣但引入雜質(zhì),稀硫酸能溶解廢渣且不引入新的雜質(zhì),故答案為:D;
(2)
為了提高廢渣的浸取率;可采用的措施有:將廢渣粉碎;加熱、攪拌等,故答案為:將礦渣粉碎;加熱、攪拌;
(3)
A是氧化劑,具有氧化性,能氧化亞鐵離子,但不能引進(jìn)新的雜質(zhì)且原料易得、成本低,氯氣和二氧化錳都具有氧化性,但引進(jìn)新的雜質(zhì)且成本高,所以選取空氣,氧化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:4Fe2++O2+4H+=4Fe2++2H2O,故答案為:空氣;原料易得,成本低,不產(chǎn)生污染,不引入雜質(zhì);4Fe2++O2+4H+=4Fe2++2H2O;
(4)
根據(jù)圖象可知;在80℃;溶液pH=1.5、時(shí)間在4h左右時(shí),亞鐵離子的氧化率即可達(dá)到90%以上,所以工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的條件是:溶液溫度控制在80℃,pH控制在1.5,氧化時(shí)間為4到6h左右,故答案為:溶液溫度控制在80度,pH控制在1.5,氧化時(shí)間為4到6h左右;
(5)
銨黃鐵礬與氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵和銨鹽,離子方程式為:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH故答案為:Fe3++3NH3·H2O=F
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