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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年蘇教版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍: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、以Fe3O4/Pd為催化材料,可實(shí)現(xiàn)用H2消除酸性廢水中的致癌物NO其反應(yīng)過(guò)程示意圖如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是。
A.Pd上發(fā)生的電極反應(yīng)為:H2-2e-=2H+B.Fe(II)與Fe(III)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用C.反應(yīng)過(guò)程中NO被Fe(II)還原為N2D.用該法處理后水體的pH降低2、下列操作或事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是A.其他條件不變,對(duì)和組成的平衡體系加壓后顏色變深B.把球浸泡在冰水中,氣體顏色變淺C.向含有的紅色溶液中加入鐵粉,振蕩,溶液顏色變淺D.用飽和食鹽水除去中的HCl,可減少的損失3、一定條件下:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。在測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),下列條件中,測(cè)定結(jié)果誤差最小的是A.溫度0℃、壓強(qiáng)50kPaB.溫度130℃、壓強(qiáng)300kPaC.溫度100℃、壓強(qiáng)100kPaD.溫度130℃、壓強(qiáng)50kPa4、鋅-空氣電池適宜用作城市電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電源;原理如圖。該電池放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。以下說(shuō)法正確的是。
A.氧氣在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.負(fù)極反應(yīng):Zn+H2O-2e-→ZnO+2H+C.OH-向石墨電極移動(dòng)D.電子從Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流向石墨電極5、用電滲析法處理含Na2SO4廢水,原理如圖所示,兩膜中間的Na+和SO可通過(guò)離子交換膜;而兩端隔室中離子不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是。
A.通電后中間隔室的SO離子向正極區(qū)遷移,Na+向負(fù)極區(qū)遷移,正極區(qū)溶液pH增大B.當(dāng)電路中通過(guò)2mol電子的電量時(shí),會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mL的H2C.負(fù)極區(qū)產(chǎn)生的氣體體積與正極區(qū)產(chǎn)生的氣體體積比約為2:1D.負(fù)極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH增大6、圖I是NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的示意圖。一定條件下;在固定容積的密閉容器中該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),當(dāng)改變其中一個(gè)條件x,y隨x的變化關(guān)系曲線如圖II所示。
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.一定條件下,向密閉容器中加入1molNO2(g)與1molCO(g),充分反應(yīng)放出234kJ熱量B.若x表示溫度,則y表示的可能是CO2的物質(zhì)的量濃度C.若x表示CO的起始濃度,則y表示的可能是NO2的轉(zhuǎn)化率D.若x表示反應(yīng)時(shí)間,則y表示的可能是混合氣體的密度7、下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確)A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1367.0kJ·mol-1(燃燒熱)B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ·mol-1(中和熱)C.S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.8kJ·mol-1(反應(yīng)熱)D.2NO2=O2+2NOΔH=+116.2kJ·mol-1(反應(yīng)熱)評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)8、已知:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=akJ?mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)如下表所示:?;瘜W(xué)鍵H-HO-HO=O鍵能/(kJ?mol-1)436462496
回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)①,溫度升高,活化能________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)CO(g)的燃燒熱△H=________kJ?mol-1。
(3)反應(yīng)①中a的值是___________(填字母代號(hào))。
A.-332B.-118C.+350D.+130
(4)寫(xiě)出表示C(s)燃燒熱的熱化學(xué)方程式:________________________________________。9、在一定溫度下,將2molA和2molB兩種氣體相混合于體積為2L的某密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),ΔH<0,2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變),生成了0.8molD,并測(cè)得C的濃度為0.4mol·L-1;請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)x的值等于__。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=__,升高溫度時(shí)K值將__(選填“增大”;“減小”或“不變”)。
(3)A物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_。
(4)若維持溫度不變,在原平衡混合物的容器中再充入3molC和3molD,欲使達(dá)到新的平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相同,則至少應(yīng)再充入B的物質(zhì)的量為_(kāi)_mol。10、在硫酸工業(yè)中,通過(guò)下列反應(yīng)使氧化成下表為不同溫度和壓強(qiáng)下的轉(zhuǎn)化率(%):。
450550
(1)從理論上分析,為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫,可采用的條件是____。
(2)在實(shí)際生產(chǎn)中,選定400~500℃作為操作溫度,其原因是____。
(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,采用的壓強(qiáng)為常壓,其原因是_____。
(4)在實(shí)際生產(chǎn)中,通入過(guò)量空氣的目的是______。
(5)尾氣中有必須回收是為了_______。11、(1)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)式為:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____;放電時(shí)正極附近溶液的堿性____(填“增強(qiáng)”?!安蛔儭盎颉皽p弱”)。
(2)三元鋰電池是以鎳鈷錳為正極材料的新型電池,鎳鈷錳材料可表示為L(zhǎng)i1-nNixCoyMnzO2,x+y+z=1,通常簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)i1-nMO2,Ni、Co、Mn三種元素分別顯+2、+3、+4價(jià)。其充電時(shí)總反應(yīng)為:LiMO2+C6Li1-nMO2+LinC6。
①充放電電時(shí),電解液的主要作用________________________________________。
②在Li1-nMO2材料中,若x︰y︰z=2︰3︰5,則n=______________。
③放電時(shí),正極反應(yīng)為:__________________________。
④充電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2amol電子,負(fù)極材料減重_____________g。12、1.用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定碘液(已知2Na2S2O3+I(xiàn)2=Na2S4O6+2NaI),選用___________作指示劑,滴定終點(diǎn)的判斷方法是___________。13、高鐵酸鈉是一種高效多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn),反應(yīng)原理為:在堿性條件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4;過(guò)濾得到粗產(chǎn)品,再用NaOH溶液溶解,重結(jié)晶,用有機(jī)溶劑脫堿,低溫烘干得到固體樣品。反應(yīng)方程式為:
3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
(1)上述制備過(guò)程中,用NaOH溶液溶解粗產(chǎn)品而不用水的原因是_____________。
(2)高鐵酸鈉電池是一種新型可充電電池,電解質(zhì)為NaOH溶液,放電時(shí)負(fù)極材料為Zn,正極產(chǎn)生紅褐色沉淀,寫(xiě)出該電池反應(yīng)方程式___________。
(3)生產(chǎn)高鐵酸鈉的原料之一Fe(NO3)3用黑色粉末Fe(含有Fe3O4)與稀硝酸反應(yīng)制備。準(zhǔn)確稱(chēng)取該黑色粉末13.12g,加入200mL4mol·L-1HNO3攪拌,固體完全溶解,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2688mL的氣體,經(jīng)分析其中只含有NO,并測(cè)得此時(shí)溶液中c(H+)=0.4mol·L-1(設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)。通過(guò)以上數(shù)據(jù),計(jì)算該黑色粉末中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留兩位小數(shù))14、合成氨是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破;工業(yè)上以天然氣為原料合成氨,其生產(chǎn)工藝分為:造氣階段→轉(zhuǎn)化階段→分離凈化→合成階段。
(1)造氣階段的反應(yīng)為:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ/mol
①在密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),測(cè)得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖4所示,10min時(shí),改變的外界條件可能是_______
②如圖5所示,在初始容積相等的甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和H2O,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng),并維持反應(yīng)過(guò)程中溫度不變,則達(dá)到平衡時(shí),兩容器中CH4的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為:α甲(CH4)_______α乙(CH4)(填“>”、“<”;“=”)
(2)轉(zhuǎn)化階段發(fā)生的可逆反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),在一定溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,某時(shí)刻測(cè)得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見(jiàn)下表:。COH2OCO2H20.5mol8.5mol2.0mol2.0mol
此時(shí)反應(yīng)中υ(正)_______υ(逆)(填“>”、“<”或“=”)
(3)在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,保持恒溫恒容,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=?92.4kJ?mol?1。容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的濃度(mol?L?1)c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ體系壓強(qiáng)(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3
達(dá)到平衡后,2c2_______c3;a+b_______92.4;α1+α3_______1(填“>”、“<”或“=”)評(píng)卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)15、一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正確B.錯(cuò)誤16、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17、放熱過(guò)程有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但并不一定能自發(fā)進(jìn)行,吸熱過(guò)程沒(méi)有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。__________________A.正確B.錯(cuò)誤18、(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、1mol硫酸與1molBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱。_____20、等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸分別與NaOH溶液反應(yīng),得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH)相等。(____________)A.正確B.錯(cuò)誤21、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向。__________________A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分四、計(jì)算題(共4題,共32分)22、某些化學(xué)鍵的鍵能如表所示:?;瘜W(xué)鍵鍵能/()436945
試回答下列問(wèn)題:
(1)已知?jiǎng)t鍵的鍵能是_________kJ/mol。
(2)氣體和氣體反應(yīng)生成氣體和NO氣體過(guò)程中的能量變化如圖所示,請(qǐng)寫(xiě)出與CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________。
(3)已知:
①
②
③
則反反應(yīng)的____(用含的式子表示)。23、(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(xiě)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(xiě)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(xiě)出液態(tài)肼與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________。24、一定溫度下,在10L密閉容器中加入5molSO2和3molO2,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),10min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)容器中還含有3molSO2。
(1)反應(yīng)起始時(shí),SO2的濃度為_(kāi)__,O2的濃度為_(kāi)__,反應(yīng)生成了___molSO3,v(SO2)=___。
(2)平衡時(shí)SO3的濃度是__,SO2的轉(zhuǎn)化率是___。
(3)平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為_(kāi)_mol。
(4)物質(zhì)的濃度不再改變標(biāo)志著該反應(yīng)已達(dá)平衡,下列還可以說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是______(填序號(hào))。
①體系內(nèi)壓強(qiáng)不再改變。
②容器內(nèi)氣體的密度不再改變。
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變。
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶225、依據(jù)事實(shí);寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。
(2)若適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23gNO2需要吸收16.95kJ熱量,則表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。
(3)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5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量,則表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。
(4)H2、CO、CH3OH都是重要的能源物質(zhì),它們的燃燒熱依次為285.8kJ·mol-1、282.5kJ·mol-1、726.7kJ·mol-1。已知CO和H2在一定條件下可以合成甲醇請(qǐng)寫(xiě)出CO與H2反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式_______________________________________________。評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共4題,共40分)26、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(chēng)為_(kāi)__________。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(chēng)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)___________。:27、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_(kāi)____________。
(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(xiě)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_(kāi)________。28、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(xiě)出):
(1)寫(xiě)出物質(zhì)的化學(xué)式:A______________;F______________。
(2)物質(zhì)C的電子式為_(kāi)_____________。
(3)寫(xiě)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(xiě)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(xiě)出電解池陰極的電極反應(yīng)方程式:____________________。29、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_(kāi)_________。
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(xiě)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、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共8分)30、VA族元素及其化合物在生產(chǎn);生活中用途廣泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。試比較下列關(guān)系:原子半徑P_______S(填選項(xiàng)序號(hào),下同),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.無(wú)法確定。
(2)As4S4俗稱(chēng)雄黃。As原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p6_______(補(bǔ)充完整),該原子核外有_______個(gè)未成對(duì)電子。
(3)NH4NO3受撞擊分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中發(fā)生還原過(guò)程元素的變化為_(kāi)______;若在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移5mol電子,則反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為_(kāi)______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反應(yīng)必須在密閉的耐高溫容器中進(jìn)行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反應(yīng)在2L的密閉容器中進(jìn)行,經(jīng)5分鐘反應(yīng)爐內(nèi)固體的質(zhì)量減少60.0g,則用氨氣來(lái)表示該反應(yīng)在5分鐘內(nèi)的平均速率為_(kāi)______。達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)容器體積,在平衡移動(dòng)過(guò)程中,直至達(dá)新平衡,逆反應(yīng)速率的變化狀況為_(kāi)______。
(5)白磷在氯氣中燃燒可以得到PCl3和PCl5,其中氣態(tài)PCl3分子屬于極性分子,其空間構(gòu)型為_(kāi)______。PCl5水解生成兩種酸,請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的方程式_______。31、為解決汽車(chē)尾氣達(dá)標(biāo)排放;催化劑及其載體的選擇和改良是關(guān)鍵。目前我國(guó)研制的稀土催化劑具有很好的催化轉(zhuǎn)化效果,催化過(guò)程圖如下。
圖片
(1)Zr原子序數(shù)為40,價(jià)電子排布為:4d25s2,它在周期表中的位置為_(kāi)__________,屬于___________區(qū)。
(2)CO、NO均能夠與血紅蛋白(Hb)中Fe2+形成穩(wěn)定的配合物使血紅蛋白失去攜氧能力;因而具有毒性。
已知:CO進(jìn)入血液后有如下平衡:CO+HbO2O2+HbCO
①基態(tài)Fe2+中未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)__________。
②C、N、O三種元素,第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________,簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________。
③在CO、NO結(jié)構(gòu)中,C、N、O原子均含有孤電子對(duì),與Fe2+配位時(shí),配位原子均不是O原子,理由是:___________。
④高壓氧艙可用于治療CO中毒,結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋其原因:___________。
(4)為節(jié)省貴金屬并降低成本;常用某些復(fù)合型物質(zhì)作催化劑。一種復(fù)合型物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。
①該復(fù)合型物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)__________。
②每個(gè)Ti原子周?chē)嚯x最近的O原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)__________。
③已知,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度為ρg/cm3。其晶胞為立方體結(jié)構(gòu),則晶胞的邊長(zhǎng)為_(kāi)__________cm。32、含NO的煙氣需要處理后才能排放。
(1)氫氣催化還原含NO的煙氣,發(fā)生“脫硝”反應(yīng):2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-605kJ·mol-1。一定條件下,加入H2的體積分?jǐn)?shù)對(duì)該反應(yīng)平衡時(shí)含氮物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)的影響如圖所示:
①隨著H2體積分?jǐn)?shù)增加,NO中N被還原的價(jià)態(tài)逐漸降低。當(dāng)H2的體積分?jǐn)?shù)在0.5×10-3~0.75×10-3時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率基本為100%,而N2和NH3的體積分?jǐn)?shù)仍呈增加趨勢(shì),其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
圖中N2減少的原因是N2與H2反應(yīng)生成NH3,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________。
(2)某科研小組研究了NO與H2反應(yīng)生成N2和NH3的轉(zhuǎn)化過(guò)程。在起始溫度為400℃時(shí),將n(NO):n(H2)=1:2通入甲;乙兩個(gè)恒容密閉容器中;甲為絕熱過(guò)程、乙為恒溫過(guò)程,兩反應(yīng)體系的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
①曲線X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a點(diǎn)在曲線X上,則a點(diǎn)___________是平衡點(diǎn)(填“可能”或“不可能”)。
③曲線Y的容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為60%,從開(kāi)始到平衡點(diǎn)Z時(shí)用分壓表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃時(shí),“脫硝”反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=___________kPa-1(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,Kp為用分壓代替濃度計(jì)算的平衡常數(shù);分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),用P1-g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過(guò)程如圖所示。
光催化脫除原理和電化學(xué)反應(yīng)原理類(lèi)似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4兩端類(lèi)似于兩極,g–C3N4極發(fā)生___________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),該極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。33、某溫度時(shí);在一個(gè)容積為2L的密閉容器中,三種氣體X;Y、Z物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫(xiě)下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________。
(2)反應(yīng)開(kāi)始至2min,氣體Z的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_________________。
(3)以下說(shuō)法能表示該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________________。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成0.03molZ的同時(shí)生成0.02mol的Y
B.X的消耗速率和Z的消耗速率相等。
C.混合氣體的壓強(qiáng)不變。
D.混合氣體的密度不變參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
以Fe3O4/Pd為催化材料,可實(shí)現(xiàn)用H2消除酸性廢水中的致癌物NOPd上氫氣失電子生成氫離子,作負(fù)極,發(fā)生H2-2e-=2H+,總反應(yīng)方程式可知:2H++2NO+3H2N2+4H2O,正極為:8H++2NO+6e-=N2+4H2O。
【詳解】
A.由圖Pd上氫氣失電子生成氫離子,所以電極反應(yīng)為:H2-2e-=2H+;故A正確;
B.Fe(Ⅲ)得電子生成Fe(Ⅱ);Fe(Ⅱ)失電子生成Fe(Ⅲ),則Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用,故B正確;
C.由圖可知反應(yīng)過(guò)程中NO得到Fe(Ⅱ)給的電子生成N2,所以反應(yīng)過(guò)程中NO被Fe(Ⅱ)還原為N2;故C正確;
D.總反應(yīng)方程式可知:2H++2NO+3H2N2+4H2O;所以用該法處理后水體的pH升高,故D錯(cuò)誤;
故選D。2、A【分析】【詳解】
A.氫氣與碘蒸氣生成碘化氫氣體;反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,加壓后濃度變大,顏色變深,但平衡不移動(dòng),不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珹符合題意;
B.該反應(yīng)正向放熱;降溫后平衡正向移動(dòng),氣體顏色變淺,能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珺不符合題意;
C.鐵粉與鐵離子反應(yīng),使逆向移動(dòng);溶液顏色變淺,能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珻不符合題意;
D.飽和食鹽水中氯離子使逆向移動(dòng);減少氯氣的損失,能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珼不符合題意;
故選A。3、D【分析】【詳解】
已知2NO2(g)N2O4(g)△H<0,則升高溫度和降低壓強(qiáng)均有利于平衡逆向移動(dòng),使得NO2的含量增大,測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量誤差最小,則選項(xiàng)D符合題意,故答案為D。4、D【分析】【分析】
放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO,鋅作負(fù)極,負(fù)極上電極反應(yīng)式為:Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O,正極上通入空氣,其電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-;再結(jié)合原電池工作原理分析解答。
【詳解】
A.氧氣在石墨電極上得電子;發(fā)生還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.鋅作負(fù)極,在堿性條件下,負(fù)極上電極反應(yīng)式為:Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O;故B錯(cuò)誤;
C.原電池工作時(shí),溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng),即OH-向Zn極移動(dòng);故C錯(cuò)誤;
D.原電池工作時(shí);電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即電子從Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流向石墨電極,故D正確;
故選D。
【點(diǎn)睛】
會(huì)根據(jù)電極材料的性質(zhì)來(lái)確定正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng),注意電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關(guān)。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+;正極區(qū)溶液酸性增強(qiáng),pH減小,A錯(cuò)誤;
B.按反應(yīng)4H2O+4e-=2H2↑+4OH-,當(dāng)電路中通過(guò)2mol電子的電量時(shí),會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L的H2;B錯(cuò)誤;
C.按負(fù)極反應(yīng)4H2O+4e-=2H2↑+4OH-,正極反應(yīng)2H2O-4e-=O2↑+4H+;當(dāng)電路中通過(guò)相同的電量時(shí),產(chǎn)生的氣體體積比約為2:1,C正確;
D.負(fù)極反應(yīng)為4H2O+4e-=2H2↑+4OH-;負(fù)極區(qū)溶液pH增大,D錯(cuò)誤;
故選C。6、B【分析】【詳解】
A.由題圖Ⅰ中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH=134kJ·mol-1-368kJ·mol-1=-234kJ·mol-1,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1molNO2(g)與1molCO(g)不能完全反應(yīng);故反應(yīng)放出的熱量小于234kJ,A錯(cuò)誤;
B.若x表示溫度,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO2的物質(zhì)的量濃度逐漸減?。慌c圖像所示信息一致,B正確;
C.若x表示CO的起始濃度,增大c(CO),平衡正向移動(dòng),NO2的轉(zhuǎn)化率增大;與圖像所示信息相反,C錯(cuò)誤;
D.若x表示反應(yīng)時(shí)間;由于混合氣體總質(zhì)量不變,且密閉容器容積固定,則混合氣體的密度始終不變,與圖像所示信息不一致,D錯(cuò)誤;
故答案為:B。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.水為氣態(tài);不表示燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,A不正確;
B.中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng);ΔH應(yīng)為“-”,B不正確;
C.標(biāo)明了反應(yīng)物或生成物的狀態(tài);反應(yīng)熱也對(duì),C正確;
D.沒(méi)有標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài);D不正確;
故選C。二、填空題(共7題,共14分)8、略
【分析】【分析】
(1)在中學(xué)常見(jiàn)反應(yīng)中;實(shí)驗(yàn)溫度基本不影響反應(yīng)的活化能,所以溫度升高,活化能保持不變。
(2)由2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1可得出CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ?mol-1;從而得出CO(g)的燃燒熱。
(3)①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=akJ?mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220kJ?mol-1
將①-×②得:H2O(g)H2(g)+O2(g)△H=(a+110)kJ?mol-1
利用表中的鍵能;可建立如下關(guān)系式:2×462-(436+248)=a+110,即可求出a。
(4)②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
將(②+③)×得;C(s)燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
【詳解】
(1)在中學(xué)常見(jiàn)反應(yīng)中;實(shí)驗(yàn)溫度基本不影響反應(yīng)的活化能,所以溫度升高,活化能保持不變。答案為:不變;
(2)由2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1可得出CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ?mol-1,從而得出CO(g)的燃燒熱△H=-283kJ?mol-1。答案為:-283;
(3)①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=akJ?mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220kJ?mol-1
將①-×②得:H2O(g)H2(g)+O2(g)△H=(a+110)kJ?mol-1
利用表中的鍵能;可建立如下關(guān)系式:2×462-(436+248)=a+110,a=+130。答案為:D;
(4)②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
將(②+③)×得,C(s)燃燒熱的熱化學(xué)方程式:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393kJ?mol-1。
答案為:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393kJ?mol-1。
【點(diǎn)睛】
在我們利用已知熱化學(xué)反應(yīng)不能求出△H時(shí),可設(shè)法建立一個(gè)有關(guān)已知鍵能的熱化學(xué)方程式,然后利用已知鍵能與涉及待求△H建立等量關(guān)系式,從而求出△H?!窘馕觥坎蛔?283DC(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393kJ?mol-19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)平衡時(shí)C的濃度為0.4mol/L,故生成C的物質(zhì)的量為=0.4mol/L×2L=0.8mol;物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故0.8mol:0.8mol=x:2,解得x=2,故答案為:2;
(2)平衡時(shí)C的濃度為0.4mol/L,則:
故該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)平衡常數(shù)只受溫度影響,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),平衡常數(shù)減小,故答案為:0.5,減??;
(3)由(2)小問(wèn)的分析可知A的平衡轉(zhuǎn)化率=故答案為:60%;
(4)根據(jù)(1)的分析可知反應(yīng)方程式為:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,恒溫恒容下,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,滿足n(A):n(B)=2mol:2mol=1:1即可,開(kāi)始加入C和D各3mol,由化學(xué)方程式可知轉(zhuǎn)化到左邊,可以得到A為3mol×=4.5mol,得到B為3mol×=1.5mol,故還需要加入B的物質(zhì)的量為4.5mol-1.5mol=3mol,故答案為:3mol。【解析】①.2②.0.5③.減?、?60%⑤.310、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)題干信息;該反應(yīng)放熱且反應(yīng)前后氣體體積減小,因此增大壓強(qiáng)和降低溫度可以使得反應(yīng)正向進(jìn)行,即為了使二氧化硫盡可能多地轉(zhuǎn)化為三氧化硫,可采用的條件是低溫;高壓;
(2)根據(jù)表格信息可知;400~500℃時(shí),催化劑的活性最強(qiáng),選擇此溫度可提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間;
(3)在常壓、400~500℃時(shí),的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高;若再加壓,對(duì)設(shè)備等的要求高,加大了成本,不經(jīng)濟(jì),因此在實(shí)際生產(chǎn)中,常采用常壓即可;
(4)實(shí)際生產(chǎn)中,通入過(guò)量的空氣可以增大氧氣的濃度,使平衡向生成的方向移動(dòng),同時(shí)提高的轉(zhuǎn)化率;
(5)SO2有毒且能夠形成酸雨,直接排放至空氣中會(huì)污染環(huán)境,因此尾氣中的SO2必須回收,以減少對(duì)環(huán)境的污染?!窘馕觥康蜏?、高壓在該溫度下催化劑的活性最強(qiáng),選擇此溫度可提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間在常壓、400~500℃時(shí),的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,若再加壓,對(duì)設(shè)備等的要求高,加大了成本,不經(jīng)濟(jì)增大氧氣的濃度,使平衡向生成的方向移動(dòng),同時(shí)提高的轉(zhuǎn)化率減少對(duì)環(huán)境的污染11、略
【分析】【詳解】
(1)反應(yīng)中鋅失去電子,則原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;正極反應(yīng)式為FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;因此正極附近溶液的堿增強(qiáng);
(2)①放電和充電時(shí);電解液離子通過(guò)定向移動(dòng),構(gòu)成閉合回路;
②Li1-nNixCoyMnzO2根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算,1-n+2×+3×+4×-2×2=0;得出n=0.3;
③放電時(shí),正極發(fā)生還原反應(yīng),得電子,電極反應(yīng)為:Li1-nMO2+nLi++ne-=LiMO2;
④充電時(shí),負(fù)極得電子,nLi++C6+ne-=LinC6,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2amol電子,負(fù)極材料增重1.4ag。【解析】Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2增強(qiáng)放電和充電時(shí),電解液離子通過(guò)定向移動(dòng),構(gòu)成閉合回路0.3Li1-nMO2+nLi++ne-=LiMO21.4ag12、略
【分析】【詳解】
利用Na2S2O3滴定生成I2,I2遇淀粉顯藍(lán)色,所以可以用淀粉作指示劑;標(biāo)準(zhǔn)液Na2S2O3具有還原性,可將碘單質(zhì)還原為碘離子,碘單質(zhì)被消耗完,淀粉恢復(fù)原來(lái)的顏色,則滴定終點(diǎn)的判斷方法是:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時(shí),溶液的藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)?!窘馕觥康矸郛?dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時(shí),溶液的藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)13、略
【分析】【詳解】
(1)Na2FeO4為強(qiáng)堿弱酸鹽;在水溶液中易水解后溶液呈堿性,NaOH溶液呈堿性會(huì)抑制其水解,有利于減少產(chǎn)品損失;
(2)負(fù)極是鋅,失去電子在氫氧化鈉的條件下生成氫氧化鋅,高鐵酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵紅褐色沉淀,結(jié)合得失電子守恒、原子守恒可得電池反應(yīng)為:3Zn+2Na2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4NaOH;
(3)n(NO)==0.12mol,溶液中還有H+,說(shuō)明硝酸未反應(yīng)完,所以溶液中鐵元素只含F(xiàn)e3+,溶液中有n()==0.68mol,根據(jù)電荷守恒n()×1=n(H+)×1+n(Fe3+)×3,解得n(Fe3+)=0.2mol,樣品中所有鐵元素物質(zhì)的量為0.2mol,設(shè)樣品中Fe的物質(zhì)的量為x,F(xiàn)e3O4的物質(zhì)的量為y,56g·mol-1×x+232g·mol-1×y=13.12g,x+3y=0.2mol,聯(lián)立二式解得x=0.11mol,y=0.03mol,單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==0.47?!窘馕觥縉a2FeO4在水溶液中易水解后溶液呈堿性,NaOH溶液呈堿性會(huì)抑制其水解,有利于減少產(chǎn)品損失3Zn+2Na2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4NaOH0.4714、略
【分析】【詳解】
(1)①分析CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化可知;濃度在5~10分鐘;12分鐘后曲線出現(xiàn)平臺(tái),說(shuō)明濃度不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)是吸熱反應(yīng),在10min甲烷濃度減小最后達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明改變的條件可以是升高溫度,平衡正向進(jìn)行;
故答案為:升高溫度等;
②在初始容積相等的甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和H2O.在相同溫度下發(fā)生反應(yīng),并維持反應(yīng)過(guò)程中溫度不變,甲為恒溫恒容容器,乙為恒溫恒壓容器,乙容器中隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體體積增大,為保持恒壓,體積增大,壓強(qiáng)減小,平衡正向進(jìn)行,甲烷的轉(zhuǎn)化率增大,故α甲(CH4)<α乙(CH4);
故答案為:<;
(2)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),一定溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=1.某時(shí)刻測(cè)得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,可以利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算反應(yīng)的濃度商Qc==0.78
故答案為:>;
(3)甲投入1molN2、3molH2,乙容器投入量2molNH3;恒溫恒容條件下,甲容器與乙容器是等效平衡,各組分的物質(zhì)的量;含量、轉(zhuǎn)化率等完全相等;
而甲容器投入1molN2、3molH2,丙容器加入4molNH3,采用極限轉(zhuǎn)化法丙相當(dāng)于加入2molN2、6molH2;丙中加入量是甲中的二倍,如果恒溫且丙容器容積是甲容器2倍,則甲容器與丙容器為等效平衡,所以丙所到達(dá)的平衡,可以看作在恒溫且容積是甲容器兩倍條件下,到達(dá)平衡后,再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達(dá)的平衡,由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),縮小容器體積,增大了壓強(qiáng),平衡向著正向移動(dòng),所以丙中氮?dú)?;氫氣轉(zhuǎn)化率大于甲和乙的。
丙容器反應(yīng)物投入量4molNH3,采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物為2molN2、6molH2,是乙中的二倍,若平衡不移動(dòng),c3=2c2;丙相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向著正向移動(dòng),所以丙中氨氣的濃度大于乙中氨氣濃度的二倍,即2c23;
甲投入1molN2、3molH2,乙中投入2molNH3,則甲與乙是完全等效的,根據(jù)蓋斯定律可知,甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4kJ,故a+b=92.4;
丙容器反應(yīng)物投入量4molNH3,是甲的二倍,若平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率α1+α3=1;由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向著向著正向移動(dòng),氨氣的轉(zhuǎn)化率減小,所以轉(zhuǎn)化率α1+α3<1;
故答案為:<;=;<;【解析】升高溫度等<><=<三、判斷題(共7題,共14分)15、A【分析】【詳解】
一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)?Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正確。16、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。17、A【分析】【詳解】
放熱過(guò)程有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但并不一定能自發(fā)進(jìn)行,吸熱過(guò)程沒(méi)有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行,正確。18、B【分析】【詳解】
焓變?chǔ)的單位為kJ/mol,不是kJ,故錯(cuò)誤。19、×【分析】【分析】
【詳解】
硫酸與Ba(OH)2完全反應(yīng)除了生成水還生成了沉淀,故錯(cuò)誤?!窘馕觥垮e(cuò)20、B【分析】【分析】
【詳解】
醋酸鈉顯堿性,等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸分別與NaOH溶液反應(yīng),得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH):鹽酸>醋酸,故答案為:錯(cuò)誤。21、A【分析】【分析】
【詳解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,該反應(yīng)若能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)轶w系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向,故正確。四、計(jì)算題(共4題,共32分)22、略
【分析】【詳解】
(1)的
解得
(2)由圖可知;該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng);
熱化學(xué)方程式為
(3)根據(jù)蓋斯定律,由,得。
【解析】23、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-124、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)反應(yīng)起始時(shí),SO2的濃度為c(SO2)==0.5mol/L;O2的濃度為c(O2)==0.3mol/L;當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有3molSO2剩余,根據(jù)方程式可知:每有1molSO2反應(yīng),就會(huì)同時(shí)產(chǎn)生1molSO3,因此反應(yīng)消耗SO2的物質(zhì)的量是(5-3)mol=2mol,則會(huì)產(chǎn)生2molSO3;則SO2的化學(xué)反應(yīng)速率v(SO2)=
(2)根據(jù)(1)分析可知反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生了2mol的SO3,由于容器的容積是10L,則此時(shí)SO3的濃度為c(SO3)==0.2mol/L;SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為
(3)平衡時(shí)含有SO2物質(zhì)的量是n(SO2)=3mol,n(O2)=3mol-=2mol,n(SO3)=2mol,則混合氣體的總物質(zhì)的量n(總)=3mol+2mol+2mol=7mol;
(4)①反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行;氣體的體積不變;反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),若體系內(nèi)壓強(qiáng)不再改變,則氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;
②反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行;氣體的體積不變;反應(yīng)混合物都是氣體,氣體的質(zhì)量不變,則容器內(nèi)氣體的密度始終不變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),②不符合題意;
③反應(yīng)混合物都是氣體;氣體的質(zhì)量不變,正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),③符合題意;
④在任何情況下都存在v正(SO3)=2v正(O2),若v正(SO3)=2v逆(O2),則v正(O2)=v逆(O2);反應(yīng)處于平衡狀態(tài),④符合題意;
⑤反應(yīng)體系中若n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2;反應(yīng)可能處于平衡狀態(tài),也可能未達(dá)到平衡狀態(tài),這與開(kāi)始時(shí)加入的物質(zhì)的量的多少及反應(yīng)條件有關(guān),因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),⑤不符合題意;
綜上所述可知:能夠判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的敘述是①③④?!窘馕觥竣?0.5mol/L②.0.3mol/L③.2④.0.02mol/(L?min)⑤.0.2mol/L⑥.40%⑦.7⑧.①③④25、略
【分析】【詳解】
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,1mol甲醇的質(zhì)量為32g,所以1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱為22.68kJ×32=725.8kJ,所以甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76kJ·mol-1;
(2)適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23克NO2需要吸收16.95kJ熱量,所以每生成1mol即92gNO2需要吸收67.8kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.8kJ·mol-1;
(3)C2H2燃燒的化學(xué)方程式為2C2H2+5O2=4CO2+2H2O可知有關(guān)系式C2H2~2CO2~10e-,則每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)有0.5molC2H2(g)反應(yīng),所以0.5molC2H2(g)完全燃燒時(shí)放出650kJ的熱量,則2moC2H2(g)完全燃燒時(shí)放出2600kJ的熱量,熱化學(xué)方程式為2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ·mol-1;
(4)CO燃燒的熱化學(xué)方程式:CO(g)O2(g)=CO2(g)ΔH=-282.5kJ?mol-1①
H2燃燒的熱化學(xué)方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8×2kJ?mol-1②
CH3OH燃燒的熱化學(xué)方程式:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.7kJ?mol-1③
將①+②+(-③)可得:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)ΔH=-127.4kJ·mol-1?!窘馕觥緾H3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76kJ·mol-1N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.8kJ·mol-12C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2600kJ·mol-1CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)ΔH=-127.4kJ·mol-1五、有機(jī)推斷題(共4題,共40分)26、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)27、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37g28、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?2NH329、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、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共8分)30、略
【分析】【分析】
達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)容器體積,壓強(qiáng)減小反應(yīng)速率減小,平衡正向進(jìn)行;PCl5與足量的水能完全水解生成兩種酸,則生成H3PO4與HCl;
【詳解】
(1)同周期從左向右原子半徑減小,則原子半徑P>S,同周期從左向右非金屬性增大,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,則基態(tài)As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,
4p能級(jí)半滿,含有3個(gè)單電子,故答案為:3d104s24p3;3;
(3)化合價(jià)有升降反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),化合價(jià)降低的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),對(duì)反應(yīng)2NH4NO3→2N2,硝酸根中N被還原,N元素的變化為共轉(zhuǎn)移10e-,即2molNH4NO3分解生成1molO2、2molN2,轉(zhuǎn)移10mol電子生成3mol氣體,則轉(zhuǎn)移5mol電子生成氣體的物質(zhì)的量n(混合氣體)為1.5mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積故答案為:33.6L;
(4)若反應(yīng)在5L的密閉容器中進(jìn)行,經(jīng)2分鐘反應(yīng)爐內(nèi)固體的質(zhì)量減少60.0g,結(jié)合化學(xué)方程式B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)計(jì)算,解得n=6mol,用氨氣來(lái)表示該反應(yīng)在2分鐘內(nèi)的平均速率達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)容器體積,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)速率減小,平衡正向進(jìn)行,在平衡移動(dòng)過(guò)程中,逆反應(yīng)速率的變化狀況為先減小后增大,
故答案為:0.6mol/(L?min);先減小后增大;最后保持不變,但比原來(lái)速率??;
(5)對(duì)于氣態(tài)的PCl3,根據(jù)VSEPR理論,VP
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