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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2025年新科版選擇性必修1化學(xué)上冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)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5題,共10分)1、反應(yīng)速率v和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測定的。化學(xué)反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)速率v可表示為v=kcm(H2)cn(Cl2),式中k為反應(yīng)速率常數(shù),m、n值可由下表中數(shù)據(jù)確定。實(shí)驗(yàn)序號c(H2)/(mol?L-1)c(Cl2)/(mol?L-1)v/(mol?L-1?s-1)①1.01.01.0k②2.01.02.0k③2.04.03.0k

下列說法正確的是()A.在上述反應(yīng)中,H2、HCl、Cl2的反應(yīng)速率之比為1:1:2B.加入催化劑,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小C.上述化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式中m=1、n=D.相同條件下,H2的濃度對反應(yīng)速率的影響小于Cl2的濃度對反應(yīng)速率的影響2、在3個(gè)初始溫度均為T℃的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)。下列說法正確的是。容器編號容器類型初始體積起始物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)SO3物質(zhì)的量/molSO2O2SO3SO2O2SO3I恒溫恒容1.0L2101.6II絕熱恒容1.0L210aIII恒溫恒壓0.5L001b

A.a>1.6B.b<0.8C.平衡時(shí)v正(SO2)∶v(I)>v(II)D.若起始時(shí)向容器I中充入1.0molSO2(g)、0.20molO2(g)和4.0molSO3(g),則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行3、CS2是一種重要的化工原料。工業(yè)上可以利用硫(S8)與CH4制備CS2,在2L恒容密閉容器中S8(s)受熱分解成氣態(tài)S2,發(fā)生反應(yīng)2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g)△H1,一定條件下,平衡時(shí)S2的體積分?jǐn)?shù)、CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是。

A.△H1>0B.某溫度下,S8(g)分解成氣態(tài)S2,當(dāng)混合氣體密度不變時(shí),當(dāng)CH4(g)與S2(g)的反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.若容器內(nèi)只發(fā)生反應(yīng)S8(s)4S2(g),平衡后恒溫壓縮體積,S2(g)的濃度不變D.若起始加入2molCH4,2min達(dá)到平衡時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化率為30%,則0~2min內(nèi)H2S的平均反應(yīng)速率為0.6mol?L-1?min-14、含氯苯的廢水可通過加入適量乙酸鈉設(shè)計(jì)成微生物電池;該微生物電池可將氯苯轉(zhuǎn)化為苯而除去,其原理如圖所示。下列說法不正確的是。

A.交換膜為陽離子交換膜B.N極的電極反應(yīng)式:C.處理后的廢水變大D.M極為正極,發(fā)生還原反應(yīng)5、下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論或解釋均正確的。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋A將Na2O2與SO2反應(yīng)后的固體物質(zhì)加水溶解后,先加足量的稀硝酸,再滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀說明Na2O2與SO2反應(yīng)后生成了Na2SO4B銅絲和濃硫酸加熱一段時(shí)間后冷卻,向反應(yīng)后的溶液中加水稀釋溶液呈藍(lán)色說明反應(yīng)生成了硫酸銅C向無水乙醇中加入濃硫酸,加熱至170°C,將產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液中紫紅色褪去乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯D向Na2S溶液中通入足量CO2,然后再將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入CuSO4溶液中CuSO4溶液中產(chǎn)生黑色沉淀Kal(H2CO3)>Kal(H2S)

A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)6、正誤判斷(正確的寫“對”,錯(cuò)誤的寫“錯(cuò)”)

(1)Cu+H2SO4-CuSO4+H2↑可以設(shè)計(jì)成電解池,但不能設(shè)計(jì)成原電池。(______)

(2)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化。(______)

(3)電解飽和食鹽水時(shí),兩個(gè)電極均不能用金屬材料。(______)

(4)根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時(shí),陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等。(______)

(5)用電解法提取CuCl2廢液中的銅,采取的方案應(yīng)是用碳棒連接電源的正極,另一電極用銅片。(______)7、某科研機(jī)構(gòu)用NaOH溶液吸收硫酸工業(yè)廢氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解;可循環(huán)再生NaOH,同時(shí)得到某種副產(chǎn)物,其原理如圖所示(電極材料為石墨)。

(1)當(dāng)有1molNa+通過陽離子交換膜時(shí),a極生成氣體_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),陽極的電極反應(yīng)式是_______。

(2)稀NaOH溶液的作用是_______,B處流出較濃的NaOH溶液,C處流出的是_______。

(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若用甲烷-空氣燃料電池做電源,處理含SO220%(體積分?jǐn)?shù))的廢氣40m3,理論上需要消耗甲烷_______m38、按要求完成下列填空。

(1)氮是動(dòng)植物生長不可缺少的元素,合成氨的反應(yīng)對人類解決糧食問題貢獻(xiàn)巨大,反應(yīng)如下:N2+3H22NH3。

①合成氨的反應(yīng)中的能量變化如圖所示。該反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

②在一定條件下,將一定量的N2和H2的混合氣體充入某密閉容器中,一段時(shí)間后,下列敘述能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填字母)。

a.容器中N2、H2、NH3共存。

b.N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為1∶3∶2

c.容器中的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化。

d.N2、NH3濃度相等。

(2)從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化,化學(xué)鍵的鍵能如表所示?;瘜W(xué)鍵H-HO=OH-O鍵能(kJ/mol)436496463

反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH=_____。生成1molH2O(g)可以放出熱量是_____kJ。

(3)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是_____,屬于吸熱反應(yīng)的是_____。

a.鹽酸與燒堿溶液反應(yīng)。

b.Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑

c.氫氣在氧氣中燃燒生成水。

d.高溫煅燒石灰石使其分解。

e.鋁和鹽酸反應(yīng)9、回答下列問題:

(1)為了證明醋酸是弱電解質(zhì),某同學(xué)分別取pH=3醋酸和鹽酸各1mL,分別用蒸餾水稀釋到100mL,然后用pH試紙分別測定兩溶液的pH,則可認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),判斷的依據(jù)是_______。

(2)已知室溫時(shí),0.1mol?L?1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離;回答下列問題:

①該溶液中c(H+)=_______mol?L?1。

②HA的電離平衡常數(shù)K=_______。

③由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的_______倍。

(3)部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:。弱酸HCOOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)/25℃K=1.77×10-4K1=4.4×10-7K2=4.7×10-113.0×10-8

①在相同濃度的HCOOH和HClO的溶液中;用“>”“<”或“=”填空。

溶液導(dǎo)電能力:HCOOH_______HClO。

②的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為_______

③將少量CO2氣體通入NaClO溶液中,寫出該反應(yīng)離子方程式_______。

(4)某濃度的氨水中存在平衡:NH3·H2O+OH-,如想增大的濃度而不增大OH-的濃度,應(yīng)采取的措施是_______(填字母)。

a.適當(dāng)升高溫度b.加入NH4Cl固體c.通入NH3d.加入少量濃鹽酸10、氮是地球上含量豐富的一種元素;氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn).生活中有著重要作用。

(1)如圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過程中能量的變化示意圖,請寫出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______。加入催化劑E1________(填“增大”;“減小”或“不變”)。

(2)若已知下列數(shù)據(jù):。化學(xué)鍵H—HN≡N鍵能/kJ·mol-1435943

試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N—H的鍵能:_______kJ·mol?1。

(3)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下反應(yīng):

反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=(NH4)2CO3(aq)ΔH1

反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=NH4HCO3(aq)ΔH2

反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq)ΔH3

請回答下列問題:

ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是ΔH3=________。

(4)試比較下列兩組ΔH的大小(填“>”;“<”或“=”)

①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1;H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH2;則ΔH1____ΔH2。

②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3;Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+10H2O(l)+2NH3(g)ΔH4;則ΔH3_____ΔH4。11、冶煉銅礦石所獲得的銅通常含有鋅;鐵、鎳、銀、金和鉑等微量雜質(zhì);俗稱粗銅。工業(yè)上通常通過電解法除去這些雜質(zhì)制得精銅,以提高銅的使用價(jià)值,擴(kuò)大銅的應(yīng)用范圍。(幾種金屬的相對原子質(zhì)量是:Fe-56,Ni-59,Cu-64,Zn-65,Ag-108,Au-197。)

請完成下列問題:

(1)一般來說,電解精煉銅的初始電解質(zhì)溶液里的陽離子是________,寫出銅的電解精煉過程中的陰極反應(yīng)式________________________________________________。

(2)如果轉(zhuǎn)移0.020mole-,下列說法中一定正確的是________。

①陰極質(zhì)量增加0.64g②陽極質(zhì)量減少0.64g

③電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變④電解質(zhì)溶液的溫度保持不變12、恒溫、恒壓下,在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)?C(g)

(1)若開始時(shí)放入1molA和1molB,達(dá)到平衡后,生成amolC,這時(shí)A的物質(zhì)的量為__mol。

(2)若開始時(shí)放入3molA和3molB,達(dá)到平衡后,生成C的物質(zhì)的量為__mol

(3)若開始時(shí)放入xmolA、2molB和1molC,達(dá)到平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3amol,則x=__,y=__。平衡時(shí),B的物質(zhì)的量__(填編號)。

A.大于2molB.等于2molC.小于2molD.可能大于;等于或小于2mol

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是__。

(5)若維持溫度不變,在一個(gè)與反應(yīng)前起始體積相同,且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與(1)小題中的a進(jìn)行比較__(填編號)。作出此判斷的理由是__。

A.a>bB.a<bC.a=bD.不能比較a和b的大小。評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)13、利用蓋斯定律可間接計(jì)算通過實(shí)驗(yàn)難測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱。___A.正確B.錯(cuò)誤14、2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0。__________________A.正確B.錯(cuò)誤15、某溫度下,純水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,則c(OH-)=()A.正確B.錯(cuò)誤16、明礬能水解生成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤17、(1)用碳酸鈉粉末可以制備CO2_______

(2)用鐵片和稀H2SO4反應(yīng)制取H2時(shí),為加快產(chǎn)生H2的速率可改用濃H2SO4_______

(3)加熱分解NH4HCO3固體,將所得的氣體進(jìn)行適當(dāng)處理可獲得NH3_______

(4)用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同_______

(5)由MgCl2溶液制備無水MgCl2:將MgCl2溶液加熱蒸干_______

(6)用向上排空氣法收集銅粉和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO_______

(7)排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生的O2:先熄滅酒精燈,后移出導(dǎo)管_______

(8)濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備純凈Cl2:氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸,后通過飽和食鹽水_______A.正確B.錯(cuò)誤18、化學(xué)平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大。(____)A.正確B.錯(cuò)誤評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共8分)19、氮氧化物已經(jīng)成為大氣污染的主要污染源,其中NO的含量約占氮氧化物總含量的90%,目前選擇性催化還原技術(shù)是脫除最普遍最有效的方法之一;請回答:

(1)實(shí)驗(yàn)室制取一氧化氮的化學(xué)方程式是_______。

(2)下列說法不正確的是_______。

A.上述反應(yīng)的現(xiàn)象是銅片表面有無色氣體產(chǎn)生;溶液由無色慢慢變藍(lán)色。

B.可通過排水法或排空氣法收集一氧化氮。

C.NO與可與水反應(yīng),方程式為可用以制硝酸。

D.工業(yè)上;氨在鈀或鉑催化下被氧氣氧化成一氧化氮。

(3)在一定溫度下,利用CO為還原劑在催化劑作用下將NO脫除并轉(zhuǎn)化為和主要的反應(yīng)方程式如下:

Ⅰ.

Ⅱ.

Ⅲ.

①如圖是不同鈰鋯比例摻雜量催化劑的催化性能結(jié)果。試分析脫除NO的最佳的催化劑樣品和溫度是____。選擇該催化劑樣品的原因是____。

②CO、NO的起始物質(zhì)的量均為1mol,反應(yīng)在恒定溫度和1L的密閉容器中進(jìn)行,假設(shè)體系以反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ?yàn)橹鳎_(dá)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為80%,的選擇性為50%,則___。

(4)已知NO可直接分解:常溫常壓下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為NO是可以分解的,但是實(shí)際上該反應(yīng)是很難發(fā)生的,以碰撞理論說明原因:_______。

(5)工業(yè)上,在一定溫度下,當(dāng)存在下用催化去除NO,會(huì)發(fā)生如下主反應(yīng):下列說法不正確的是_______。

A.通入適量有利于主反應(yīng)的發(fā)生。

B.量過多會(huì)限制脫除NO的活性。

C.當(dāng)通入過多會(huì)嚴(yán)重限制脫除NO的活性。

D.氣體組成中時(shí),發(fā)生20、水蒸氣催化重整生物油是未來工業(yè)化制氫的可行方案。以乙酸為模型物進(jìn)行研究;發(fā)生的主要反應(yīng)如下:

Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2O(g)?2CO2(g)+4H2(g)△H1

Ⅱ.CH3COOH(g)?2CO(g)+2H2(g)△H2

Ⅲ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H3

回答下列問題:

(1)用△H1、△H2表示,△H3=___。

(2)重整反應(yīng)的含碳產(chǎn)物產(chǎn)率、H2產(chǎn)率隨溫度、水與乙酸投料比(S/C)的變化關(guān)系如圖(a)、(b)所示。

①由圖(a)可知,制備H2最佳的溫度約為___。

②由圖(b)可知,H2產(chǎn)率隨S/C增大而___(填“增大”或“減小”)。

(3)向恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CH3COOH和H2O混合氣體,若僅發(fā)生反應(yīng)Ⅰ至平衡狀態(tài),測得H2的體積分?jǐn)?shù)為50%,則CH3COOH的平衡轉(zhuǎn)化率為___。

(4)反應(yīng)體系常生成積碳。當(dāng)溫度一定時(shí),隨著S/C增加,積碳量逐漸減小,其原因用化學(xué)方程式表示為___。21、下圖示出在碳酸-碳酸鹽體系(的分析濃度為1.0×10-2mol·L-1)中,鈾的存在物種及相關(guān)電極電勢隨pH的變化關(guān)系(E-pH圖,以標(biāo)準(zhǔn)氫電極為參比電極)。作為比較,虛線示出H+/H2和O2/H2O兩電對的E-pH關(guān)系。

(1)計(jì)算在pH分別為4.0和6.0的條件下,碳酸-碳酸鹽體系中主要物種的濃度_______。(H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11)

(2)圖中a和b分別是pH=4.4和6.1的兩條直線。分別寫出與a和b相對應(yīng)的鈾的物種發(fā)生轉(zhuǎn)化的方程式_________。

(3)分別寫出與直線c和d相對應(yīng)的電極反應(yīng)_____、_____;并說明其斜率為正或負(fù)的原因。

(4)在pH=4.0的緩沖體系中,加入U(xiǎn)Cl3,寫出反應(yīng)方程式________。

(5)在pH=8.0~12之間,體系中UO2(CO3)和U4O9(s)能否共存_______?說明理由_______;UO2(CO3)和UO2(s)能否共存________?說明理由________。22、如圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。

(1)通過計(jì)算,可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學(xué)方程式分別為__________________、______________________,制得等量H2所需能量較少的是___________。

(2)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K時(shí),將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中;反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。

①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a1=_____%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=___________。

②在620K重復(fù)實(shí)驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率a2_____________a1,該反應(yīng)的?H__________0。(填“>”“<”或“=”)

③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是_____(填標(biāo)號)。

A.H2SB.CO2C.COSD.N2評卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共12分)23、氧化鐵是一種紅色的顏料;在工業(yè)上常以富含硫酸亞鐵的廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵,其主要流程如下:

(1)已知步驟①中硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和析出晶體的組成如下表所示。溫度/°C010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶體FeSO4·7H2OFeSO4·4H2OFeSO4·H2O

①則硫酸亞鐵的溶解度變化規(guī)律為_______

②若從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSO4·7H2O,控制的溫度范圍為_______。

(2)步驟②需控制較低溫度并加一定量硫酸,其目的是_______。

(3)生成FeCO3濁液的離子方程式為_______。FeCO3濁液露置在空氣中會(huì)出現(xiàn)紅褐色的固體,該變化的化學(xué)方程式為_______。

(4)已知FeSO4·7H2O晶體在加熱條件下發(fā)生如下反應(yīng):2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑;利用下圖裝置可檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物。

①儀器的連接順序?yàn)閍接_______、_______接_______、_______接_______、_______接_______。

②裝置C中的X為_______。24、錸(Re)是具有重要軍事戰(zhàn)略意義的金屬。是制備高純度Re的重要中間體。

I.的純度測定。

稱取樣品,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收,蒸氨結(jié)束后取下接收瓶。取吸收液用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗溶液。

(1)儀器a是_______(填名稱)。

(2)冰鹽水的作用是_______。

(3)實(shí)驗(yàn)所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,通常采用間接法配制,即配成近似濃度的溶液,再用基準(zhǔn)物標(biāo)定。不能采用直接法配制的原因是_______。

(4)根據(jù)下表,滴定時(shí)宜選用_______(填一種指示劑名稱);滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______。

部分指示劑變色的pH范圍如下表:。指示劑名稱變色的pH范圍酸色中性色堿色甲基橙3.1—4.4紅橙黃甲基紅4.4—6.2紅橙黃溴百里酚藍(lán)6.0—7.6黃綠藍(lán)酚酞8.2—10.0無淺紅紅

(5)樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(填表達(dá)式)。

II.高純度錸的制取。

(6)高溫下用還原可制得金屬錸;裝置如下圖所示:

[已知:受熱分解生成]

①裝置B中盛放的試劑為_______(填名稱)。

②判斷A中已經(jīng)反應(yīng)完全的方法是_______。

③玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。25、某課外小組分別用如圖所示裝置對原電池和電解池的原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

請回答:

Ⅰ.用圖1所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。

(1)M極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為__。

(2)已知電解質(zhì)溶液均足量,若電路中通過0.2mol電子,則CuSO4溶液質(zhì)量變化量為__g。

Ⅱ.用圖2所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色;停止實(shí)驗(yàn),鐵電極明顯變細(xì),電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn),高鐵酸根(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。

(3)電解過程中,X極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式__。

(4)電解過程中,Y極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O和4OH--4e-=2H2O+O2↑,若在X極收集到896mL氣體,在Y極收集到112mL氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積),則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少__g。

(5)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池總反應(yīng)式為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,該電池正極的電極反應(yīng)式為__。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共2題,共8分)26、氧化鋅在工業(yè)和生活中的運(yùn)用非常廣泛,以閃鋅礦(主要成分為ZnS,含有少量FeS和SiO2)為原料制備活性氧化鋅的工藝流程如下;請回答下列問題:

(1)浸取前,將閃鋅礦粉碎的目的是_________。

(2)礦渣中除了有淡黃色的物質(zhì),還有_________(填化學(xué)式);浸取時(shí)FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。

(3)加入鐵粉的目的是_________,能循環(huán)利用的無機(jī)物是_________(填化學(xué)式)。

(4)生成ZnCO3·2Zn(OH)2的離子方程式為_________。

(5)有機(jī)萃取劑TBP能將氯化亞鐵和氯化鋅分離的原因是_________。27、高鐵酸鹽在環(huán)保;能源等方面有著廣泛的用途。

Ⅰ.高鐵酸鉀(K2FeO4)具有強(qiáng)氧化性,是一種理想的水處理劑,試解釋其原因_______。

Ⅱ.高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置:

(1)該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為___________。

(2)鹽橋中盛有飽和KCl溶液,此鹽橋中氯離子向_______移動(dòng)(填“左”或“右”);若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向______移動(dòng)(填“左”或“右”)。

(3)如圖為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有______。

Ⅲ.工業(yè)上濕法制備K2FeO4的工藝流程如圖。

(1)完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式:

___FeC13+___NaC1O+___NaOH=___NaFeO4+___NaCl+___H2O

(2)加入飽和KOH溶液的目的是___________________。

(3)已知25℃時(shí)Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制5mol/L100mLFeC13溶液,為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入_____mL2mol/L的鹽酸(忽略加入鹽酸體積)。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】

A.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故HCl、的反應(yīng)速率之比應(yīng)為1:2:1;故A錯(cuò)誤;

B.加入催化劑;正;逆反應(yīng)速率都增大,故B錯(cuò)誤;

C.v=kcm(H2)cn(Cl2),由數(shù)據(jù)可知,=2=2m,解得m=1;=2=4n,解得n=故C正確;

D.氫氣的濃度對反應(yīng)速率的影響程度大于氯氣,故D錯(cuò)誤;

故選C。2、B【分析】【詳解】

A.II與I初始投入量相同,II為絕熱恒容容器,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故II隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)氣體溫度升高,平衡時(shí)相當(dāng)于對I容器升高溫度,升高溫度化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),則平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量比I?。患碼<1.6,故A不符合題意;

B.對于I中反應(yīng),開始時(shí)n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,平衡時(shí)n(SO3)=1.6mol,若容器III反應(yīng)是在恒溫恒容下進(jìn)行,其等效開始狀態(tài)是n(SO2)=1mol,n(O2)=0.5mol,物質(zhì)的量是I的一半,容器的容積也是I的一半,則二者為等效開始狀態(tài),平衡時(shí)各種物質(zhì)的含量相同,則平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量是0.8mol,但由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)III是在恒溫恒壓下進(jìn)行,反應(yīng)從逆反應(yīng)方向開始,反應(yīng)發(fā)生使氣體的壓強(qiáng)增大,為維持壓強(qiáng)不變,相當(dāng)于在I平衡的基礎(chǔ)上擴(kuò)大容器的容積而導(dǎo)致減小壓強(qiáng),減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡逆向移動(dòng),因此反應(yīng)III中達(dá)到平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量比0.8mol要少,即b<0.8mol;故B符合題意;

C.II為絕熱容器,隨著反應(yīng)的進(jìn)行容器內(nèi)氣體的溫度升高,溫度升高反應(yīng)速率加快,則平衡時(shí)的正反應(yīng)速率:平衡時(shí)v正(SO2)∶v(I)<v(II);故C不符合題意;

D.對于反應(yīng)I,由于容器的容積是1L,則開始時(shí)c(SO2)==2mol/L,c(O2)==1mol/L,平衡時(shí)c(SO3)==1.6mol/L,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時(shí),c(SO2)=2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L,c(O2)=1mol/L-×1.6mol/L=0.2mol/L,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==80,若開始時(shí)向I中加入1.0molSO2(g)、0.20molO2(g)和4.0molSO3(g),由于容器的容積是1L,則c(SO2)=1.0mol/L,c(O2)=0.2mol/L,c(SO3)=4.0mol/L,則Qc==80=K;因此反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài),既不向正反應(yīng)方向移動(dòng),也不向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故D不符合題意;

答案選B。3、C【分析】【詳解】

A.升高溫度,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率降低.說明升高溫度與的反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),則與的正反應(yīng)為放熱反應(yīng);A項(xiàng)錯(cuò)誤。

B.反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變;容器體積不變;則反應(yīng)前后氣體密度始終不變,不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤。

C.溫度不變,平衡常數(shù)不變,平衡后恒溫壓縮體積,的濃度不變;C項(xiàng)正確。

D.0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選C。4、C【分析】【分析】

【詳解】

A.M為正極,正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:需要消耗氫離子,故交換膜為陽離子交換膜,或質(zhì)子交換膜,故A正確;

B.N極為負(fù)極,電極反應(yīng)式:故B正確;

C.示意圖可知,質(zhì)子從N極移向M極;由電極方程式可知當(dāng)轉(zhuǎn)移8mol電子時(shí),正極消耗4molH+,負(fù)極生成7molH+;則處理后的廢水的pH降低,故C錯(cuò)誤;

D.M為正極;正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),故D正確;

故答案為C。5、D【分析】【詳解】

A.將Na2O2與SO2反應(yīng),生成的固體物質(zhì)可能為Na2SO4、Na2SO3或二者的混合物,加水溶解后,加入足量的稀硝酸,可將Na2SO3氧化為Na2SO4,再滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生BaSO4白色沉淀,則Na2O2與SO2反應(yīng)不一定生成Na2SO4;A不正確;

B.銅絲和濃硫酸加熱反應(yīng)后的溶液中;仍含有濃硫酸,加水稀釋時(shí),不能將水加入溶液中,B不正確;

C.向無水乙醇中加入濃硫酸,產(chǎn)生的氣體中可能混入乙醇蒸汽,乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色;所以由溶液的紫紅色褪去,不能判斷乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,C不正確;

D.向Na2S溶液中通入足量CO2,然后再將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入CuSO4溶液中,發(fā)生反應(yīng):Na2S+CO2+H2O=Na2CO3+H2S、H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,從而表明H2CO3的酸性強(qiáng)于H2S,Kal(H2CO3)>Kal(H2S);D正確;

故選D。二、填空題(共7題,共14分)6、略

【分析】【分析】

根據(jù)電解原理分析判斷。

【詳解】

(1)Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑不是自發(fā)反應(yīng);不能設(shè)計(jì)成原電池。但以銅為陽極;石墨為陰極,電解稀硫酸,可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。原說法正確;

(2)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)在陽極發(fā)生氧化反應(yīng);陰極發(fā)生還原反應(yīng);即電解過程,是化學(xué)變化。金屬導(dǎo)電過程是自由電子的定向移動(dòng)過程,是物理變化。原說法正確;

(3)電解飽和食鹽水時(shí);陽極可用惰性金屬電極(如鉑),陰極被保護(hù),可用惰性或較活潑的金屬電極(如鉑;鐵等)。原說法錯(cuò)誤;

(4)電解精煉銅時(shí);陽極先是較活潑的雜質(zhì)(鋅;鐵等)失電子,而后是銅失電子,同時(shí)不活潑金屬等掉下形成陽極泥;陰極始終是銅離子得電子被還原。陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量通常不會(huì)相等。原說法錯(cuò)誤;

(5)以石墨為陽極、銅為陰極電解CuCl2廢液時(shí),陽極生成氯氣、陰極生成銅,即可從CuCl2廢液中提取銅。原說法正確。

【點(diǎn)睛】

電解池是用電器,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。外電路中,電子由陽極流向電源正極、電源負(fù)極流向陰極,電流方向相反。電解質(zhì)溶液中,陽離子移向陰極,陰離子移向陽極?!窘馕觥繉﹀e(cuò)錯(cuò)對7、略

【分析】【分析】

由原理圖可知,a為陰極,H+在陰極得到電子變?yōu)镠2,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2,b為陽極,放電生成電極反應(yīng)式為-2e-+H2O=+2H+;據(jù)此分析解答。

(1)

當(dāng)有1molNa+通過陽離子交換膜時(shí),即電路中通過1mol電子,在陰極放出H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L;而在陽極上放電生成電極反應(yīng)式為-2e-+H2O=+2H+。

(2)

由于水中離子濃度很??;所以用稀NaOH溶液和稀硫酸增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,提高工作效率;根據(jù)陽極反應(yīng)式可知,從C處流出的物質(zhì)是較濃的硫酸。

(3)

處理含SO220%(體積分?jǐn)?shù))的廢氣40m3,則n(SO2)=(40×103L×20%)/22.4L/mol=8000/22.4mol,則轉(zhuǎn)移電子n(e-)=8000/11.2mol,而1molCH4在燃料電池中反應(yīng)生成1molCO2轉(zhuǎn)移8mol電子,所以理論上需要消耗甲烷的體積為×10-3m3/L=2m3?!窘馕觥?1)11.2-2e-+H2O=+2H+

(2)增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性較濃的硫酸。

(3)28、略

【分析】【詳解】

(1)①根據(jù)圖示是能量變化;反應(yīng)前反應(yīng)物的總能量高于反應(yīng)后生成物的總能量,因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng);

②根據(jù)變量不變的原則:

a.反應(yīng)剛開始時(shí)到反應(yīng)達(dá)平衡后;體系中均有這三種物質(zhì),三種物質(zhì)均共存,不能用這個(gè)條件判斷反應(yīng)達(dá)平衡,a不符合題意;

b.當(dāng)體系達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比可能為1∶3∶2,也可能不是,與各物質(zhì)的初始量及轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能用這個(gè)條件判斷反應(yīng)達(dá)平衡,b不符合題意;

c.隨著反應(yīng)的進(jìn)行;氣體總物質(zhì)的量減小,因此壓強(qiáng)也會(huì)減小,故當(dāng)反應(yīng)容器中壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí),說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),可以用這個(gè)條件判斷反應(yīng)達(dá)平衡,c符合題意;

d.平衡時(shí),N2與NH3的濃度保持不變;而不一定相等,不能用這個(gè)條件判斷反應(yīng)達(dá)平衡,d不符合題意;

故答案選c。

(2)根據(jù)反應(yīng)物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和計(jì)算反應(yīng)的ΔH,ΔH=(2×436+496-4×463)kJ/mol=-484kJ/mol,根據(jù)熱化學(xué)方程式,每生成2molH2O要放出484kJ的能量,故生成1molH2O放出242kJ的能量。

(3)a.鹽酸與燒堿溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng);

b.八水合氫氧化鋇與氯化銨固體的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

c.氫氣與氧氣的燃燒為放熱反應(yīng);

d.高溫煅燒石灰石為吸熱反應(yīng);

e.鋁和鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng);

綜上所述屬于放熱反應(yīng)的是ace,屬于吸熱反應(yīng)的是bd。【解析】(1)放熱c

(2)-484kJ/mol242

(3)acebd9、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)為了證明醋酸是弱電解質(zhì),某同學(xué)分別取pH=3醋酸和鹽酸各1mL,分別用蒸餾水稀釋到100mL,然后用pH試紙分別測定兩溶液的pH,則可認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),根據(jù)強(qiáng)酸稀釋10n倍;pH變化n個(gè)單位,弱酸變化不到n個(gè)單位,因此判斷的依據(jù)是鹽酸稀釋后的pH=5,而醋酸溶液稀釋100倍后溶液的pH<5;故答案為:鹽酸稀釋后的pH=5,而醋酸溶液稀釋100倍后溶液的pH<5。

(2)已知室溫時(shí),0.1mol?L?1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離;

①HA只有0.1%電離,則0.1%的HA電離出的氫離子濃度c(H+)=0.1mol?L?1×0.1%=1×10?4mol?L?1;故答案為:1×10?4。

②HA的電離平衡常數(shù)故答案為:1×10?7。

③由HA電離出的c(H+)=1×10?4mol?L?1,c(OH-)=1×10?10mol?L?1,則HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的倍;故答案為:1×106。

(3)①根據(jù)電離平衡常數(shù)得到酸強(qiáng)弱順序?yàn)镠COOH>H2CO3>HClO>相同濃度酸越強(qiáng)其電離出的離子濃度越大,溶液導(dǎo)電性越強(qiáng),因此溶液導(dǎo)電能力:HCOOH>HClO;故答案為:>。

②的電離方程式為H++其電離平衡常數(shù)表達(dá)式為故答案為:

③根據(jù)酸的強(qiáng)弱順序,將少量CO2氣體通入NaClO溶液中,該反應(yīng)離子方程式ClO-+CO2+H2O=+HClO;故答案為:ClO-+CO2+H2O=+HClO。

(4)a.適當(dāng)升高溫度;平衡正向移動(dòng)銨根濃度;氫氧根濃度增大,故a不符合題意;

b.加入NH4Cl固體,銨根離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng),氫氧根濃度減小,故b符合題意;

c.通入NH3;氨水濃度增大,平衡正向移動(dòng),銨根離子濃度;氫氧根濃度增大,故c不符合題意;

d.加入少量濃鹽酸;氫離子消耗氫氧根,平衡正向移動(dòng),銨根離子濃度增大,故d符合題意;

綜上所述,答案為:bd?!窘馕觥葵}酸稀釋后的pH=5,而醋酸溶液稀釋100倍后溶液的pH<51×10?41×10?7106>ClO-+CO2+H2O=+HClObd10、略

【分析】【詳解】

(1)據(jù)焓變等于反應(yīng)物活化能減去生成物活化能求算焓變,N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過程中的△H=(254kJ/mol-300kJ/mol)×2=-92kJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol,催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,加入催化劑E1減小;故答案為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol;減??;

(2)設(shè)N-H的鍵能為akJ/mol,△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和=943kJ/mol+3×435kJ/mol-6×akJ/mol=-92kJ/mol;解得a=390,故答案為:390;

(3)已知①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=(NH4)2CO3(aq)ΔH1

②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=NH4HCO3(aq)ΔH2

利用蓋斯定律將②2-①可得(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq)△H3=2ΔH2-ΔH1,故答案為:△H3=2ΔH2-ΔH1;

(4)①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1;H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH2,ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,H2O(g)的能量比H2O(l)的能量高,ΔH1>ΔH2;故答案為:>;

②S(s)+O2(g)=SO2(g)是放熱反應(yīng),ΔH3<0;Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+10H2O(l)+2NH3(g)是吸熱反應(yīng),ΔH4>0,則ΔH3<ΔH4,故答案為:<?!窘馕觥縉2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol?1減小3902ΔH2-ΔH1><11、略

【分析】【詳解】

(1)電解精煉銅的電解質(zhì)溶液一般為用硫酸酸化了的硫酸銅溶液,其中的陽離子是H+和Cu2+。粗銅中Fe、Zn、Ni均有可能放電轉(zhuǎn)化為Fe2+、Zn2+、Ni2+,F(xiàn)e2+、Zn2+、Ni2+、H+和Cu2+中放電能力Cu2+最強(qiáng),所以在陰極上放電的只有Cu2+,陰極反應(yīng)式為:Cu2++2e-=Cu。答案:H+、Cu2+、Cu2++2e-=Cu。

(2)①因?yàn)樵陉帢O上放電的只有Cu2+,所以當(dāng)有0.020mole-轉(zhuǎn)移時(shí)陰極質(zhì)量增加0.02mol/L×64g·mol-1=0.64g,故①正確;②因?yàn)榇帚~中含有Fe、Zn、Ni,也放電,所以當(dāng)有0.020mole-轉(zhuǎn)移時(shí)陽極質(zhì)量減少的不是0.64g,故②錯(cuò)誤;③Fe;Zn、Ni中;有相對原子質(zhì)量比Cu大的,也有相對原子質(zhì)量比Cu小的,且Fe、Zn、Ni的放電能力都強(qiáng)于Cu,首先在陽極上被溶解,因此陽極上放電的不只是銅,陽極質(zhì)量減少量不固定,電解質(zhì)溶液的質(zhì)量也不會(huì)保持不變,故③錯(cuò)誤。④在電解精煉銅的過程中,能量轉(zhuǎn)化的形式主要是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,但也有電能轉(zhuǎn)化為熱能,電解質(zhì)溶液的溫度肯定會(huì)變化,所以④錯(cuò)誤;答案:①。

【點(diǎn)睛】

考查銅的精煉的知識。根據(jù)電解精煉銅時(shí),粗銅作陽極,精銅作陰極,陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng)。對于雜質(zhì)的金屬性如果比銅強(qiáng),則先放電,如果金屬性比銅弱,則后放電。以此進(jìn)行分析?!窘馕觥縃+和Cu2+Cu2++2e-===Cu①12、略

【分析】【分析】

(1)由方程式可知;生成C的物質(zhì)的量=參加反應(yīng)A的物質(zhì)的量,平衡時(shí)A的物質(zhì)的量=A的起始物質(zhì)的量-參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量;

(2)恒溫恒壓下;若開始時(shí)放入3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1:1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同;

(3)若開始時(shí)放入xmolA;2molB和1molC,完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1:1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,可以得到3amolC,平衡時(shí)A、B的物質(zhì)的量分別為(1)中A、B的3倍,結(jié)合a<1判斷;

(4)由(3)分析可知;若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,等效為開始加入6molA和6molB,與(1)中平衡為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與(1)中相同;

(5)反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)是氣體體積減少的反應(yīng);在恒溫恒容容器中,隨反應(yīng)進(jìn)行壓強(qiáng)減小,而在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進(jìn)行,過程中的壓強(qiáng)為保持恒壓,則本題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng)。

【詳解】

(1)達(dá)到平衡后;生成amolC,則Δn(A)=Δn(C)=amol,故A的物質(zhì)的量為1mol﹣amol=(1﹣a)mol;

(2)恒溫恒壓下;若開始時(shí)放入3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1∶1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,則平衡時(shí)生成C為(1)中的3倍,即生成C為3amol;

(3)若開始時(shí)放入xmolA;2molB和1molC,完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足3molA和3molB,與(1)中A;B的物質(zhì)的量之比均為1∶1,則為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,可以得到3amolC,1molC轉(zhuǎn)化可以得到1molA、1molB,則x=3﹣1=2,則平衡時(shí)A為3(1﹣a)mol,平衡時(shí)B的物質(zhì)的量為(1)中B的3倍,即為3(1﹣a)mol,由于0<a<1,故3(1﹣a)可能大于、等于或小于2;

(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,等效為開始加入6molA和6molB,與(1)中平衡為等效平衡,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同,則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量發(fā)生與(1)中相同,即C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

(5)在恒溫恒壓容器中開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成amolC;在恒溫恒容容器中開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC;反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)是氣體體積減少的反應(yīng),在恒溫恒容容器中,隨反應(yīng)進(jìn)行壓強(qiáng)減小,在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進(jìn)行,過程中的壓強(qiáng)為保持恒壓,體積減小,所以本題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng),因此平衡后a>b;故答案為A。

【點(diǎn)睛】

考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、等效平衡問題,充分利用各步的隱含條件,依據(jù)等效平衡的特征分析是本題的關(guān)鍵,區(qū)分恒溫恒容容器和恒溫恒壓容器的不同,解題時(shí)可先保持恒溫恒壓,再結(jié)合容器體積的變化,再保持恒溫并恢復(fù)到原體積即可?!窘馕觥?﹣a3a23(1﹣a)DA因?yàn)楸拘☆}中容器容積不變,而(1)小題中容器的容積縮小,所以本小題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng)三、判斷題(共6題,共12分)13、A【分析】【分析】

【詳解】

有些反應(yīng)的反應(yīng)熱,難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定,但是通過蓋斯定律可以間接計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱,例如碳和氧氣生成一氧化碳的反應(yīng)。故答案是:正確。14、B【分析】【詳解】

2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,其ΔS<0,則ΔH<0,錯(cuò)誤。15、B【分析】【分析】

【詳解】

純水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某溫度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此該溫度下,c(OH-)=故此判據(jù)錯(cuò)誤。16、A【分析】【詳解】

明礬溶于水電離出鋁離子,鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體具有較大表面積,較強(qiáng)的吸附能力,能吸附水中的懸浮物,用作凈水劑;正確。17、B【分析】【分析】

【詳解】

(1)用碳酸鈉粉末與酸反應(yīng)可以制備CO2;故正確;

(2)用鐵片和稀H2SO4反應(yīng)制取H2時(shí),為加快產(chǎn)生H2的速率不可改用濃H2SO4;濃硫酸遇鐵,常溫下發(fā)生鈍化,故錯(cuò)誤;

(3)加熱分解NH4HCO3固體,將所得的氣體進(jìn)行適當(dāng)處理除去二氧化碳和水,可獲得NH3;故正確;

(4)用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同;均是固體加熱,故正確;

(5)由MgCl2溶液制備無水MgCl2:應(yīng)在HCl氣流中將MgCl2溶液加熱;故錯(cuò)誤;

(6)應(yīng)用排水法收集銅粉和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO;故錯(cuò)誤;

(7)排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生的O2:先移出導(dǎo)管;后熄滅酒精燈,故錯(cuò)誤;

(8)濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備純凈Cl2:氣體產(chǎn)物應(yīng)先通過飽和食鹽水,后通過濃硫酸,故錯(cuò)誤。18、A【分析】【分析】

【詳解】

加入反應(yīng)物可使平衡正向移動(dòng),加入反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率減小,故正確。四、原理綜合題(共4題,共8分)19、略

【分析】【分析】

實(shí)驗(yàn)室可用銅和稀硝酸反應(yīng)來制取一氧化氮,NO極易和空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,氨和氧氣在鈀或鉑催化下被氧化成一氧化氮,據(jù)此分析解答;CO、NO的起始物質(zhì)的量均為1mol,反應(yīng)在恒定溫度和1L的密閉容器中進(jìn)行,則起始時(shí)CO、NO的物質(zhì)的量濃度均為1mol/L,達(dá)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為80%,則平衡時(shí)NO為0.2mol/L,的選擇性為50%,則平衡時(shí)為0.8mol/L×50%×=0.2mol/L,結(jié)合計(jì)算平衡時(shí)CO和CO2的濃度,據(jù)此分析解答;根據(jù)結(jié)合2NO+O2=2NO2,4NH3+5O24NO+6H2O分析判斷。

【詳解】

(1)實(shí)驗(yàn)室可用銅和稀硝酸反應(yīng)來制取一氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑,故答案為:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑;

(2)A.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑反應(yīng)的現(xiàn)象是銅片表面有無色氣體產(chǎn)生,溶液由無色慢慢變藍(lán)色,故A正確;B.NO極易和空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,且NO不溶于水,應(yīng)該采用排水法收集NO,故B錯(cuò)誤;C.NO與可與水反應(yīng)生成硝酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為可用以制硝酸,故C正確;D.工業(yè)上,氨和氧氣在鈀或鉑催化下被氧化成一氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O;故D正確;故答案為:B;

(3)①根據(jù)圖象,脫除NO的最佳的催化劑樣品是溫度是300℃,因?yàn)樵?00℃下,NO轉(zhuǎn)化率和選擇性都很高,故答案為:300℃;在300℃下,NO轉(zhuǎn)化率和選擇性都很高;

②CO、NO的起始物質(zhì)的量均為1mol,反應(yīng)在恒定溫度和1L的密閉容器中進(jìn)行,則起始時(shí)CO、NO的物質(zhì)的量濃度均為1mol/L,達(dá)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為80%,則平衡時(shí)NO為0.2mol/L,的選擇性為50%,則平衡時(shí)為0.8mol/L×50%×=0.2mol/L,中消耗的CO為0.4mol/L,生成的CO2為0.4mol/L,中消耗的NO為0.4mol/L,消耗的CO為0.2mol/L,生成的CO2為0.2mol/L,則平衡時(shí)CO為1mol/L-0.4mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L,CO2為0.4mol/L+0.2mol/L=0.6mol/L,因此=故答案為:

(4)常溫常壓下,的平衡常數(shù)為NO是可以分解的,但是實(shí)際上該反應(yīng)是很難發(fā)生的,可能是NO的鍵能大,的活化能非常大,常溫常壓下分解的反應(yīng)速率非常低,幾乎不反應(yīng),故答案為:NO的鍵能大,的活化能非常大;常溫常壓下分解的反應(yīng)速率非常低,幾乎不反應(yīng);

(5)A.通入適量有利于主反應(yīng)的發(fā)生,故A正確;B.量過多,同樣會(huì)與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退粫?huì)限制脫除NO的活性,故B錯(cuò)誤;C.當(dāng)通入過多,過多的氧氣會(huì)直接將氨氣氧化生成NO,會(huì)降低脫除NO的效率,故C正確;D.①②2NO+O2=2NO2,①-②即當(dāng)氣體組成中時(shí),發(fā)生的反應(yīng)為故D正確;故答案為:B。

【點(diǎn)睛】

本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(3)②,要注意理解的選擇性為50%的含義和三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用,難點(diǎn)為(4),要注意從活化能的角度理解分析?!窘馕觥緽300℃在300℃下,NO轉(zhuǎn)化率和選擇性都很高NO的鍵能大,的活化能非常大,常溫常壓下分解的反應(yīng)速率非常低,幾乎不反應(yīng)B20、略

【分析】【詳解】

(1)根據(jù)題干信息分析,反應(yīng)Ⅲ=(反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ),由蓋斯定律可得故答案為:

(2)①由圖(a)可知,制備H2在800℃時(shí);達(dá)到最高轉(zhuǎn)化率,則制備氫氣最佳的溫度約為800℃,故答案為:800℃;

②由圖(b)可知,S/C增大時(shí),反應(yīng)I平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)III平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),使體系中的H2的量增大;故答案為:增大;

(3)設(shè)CH3COOH和H2O的物質(zhì)的量均為1mol,平衡時(shí),反應(yīng)了CH3COOHxmol;列三段式有:

測得H2的體積分?jǐn)?shù)為50%,則計(jì)算得x=0.4mol,醋酸的轉(zhuǎn)化率為:=40%,即CH3COOH平衡轉(zhuǎn)化率為40%;故答案為:40%;

(4)當(dāng)溫度一定時(shí),隨著S/C增加,積碳量逐漸減小,是由于積碳與水蒸氣反應(yīng)生成了CO和H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),故答案為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);【解析】800℃增大40%C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)21、略

【分析】【分析】

【詳解】

H2CO3=H++Ka1`=[H+][]/[H2CO3]-4.5×10-7

=H++Ka2=[H+][]/[]-4.7×10-11

pH=4.0,[H+]=1.0×10-4mol·L-1

[H2CO3]=(][H+]/(4.5×10-7)-2.2×102[]。

[]=[]=4.7×10-11/[H+]=4.7×10-7[]

溶液中以H2CO3為主,[H2CO3]=1.0×10-2mol·L-1

pH=6.0,[H+]=1.0×10-6mol·L-1

[H2CO3]=[][H+]/(4.5×10-7)=2.2[]。

[]=[]×4.7×10-11/[H+]=4.7×10-5[]

[]=1.0×10-2mol·L-1/3.2-3.1×10-3mol·L-1

[H2CO3]=2.2[]=6.8×10-3mol·L-1【解析】見解析a:UO+H2CO3→UO2CO3+2H+

b:UO2CO3+2→UO2(CO3)+H2CO3c:4UO22-+H2O+6e→U4O9+2H+,該半反應(yīng)產(chǎn)生H',pH的增大有利于H+的除去,故電極電勢隨pH增大面升商,即E-pH斜率為正d:U4O9+2H++2e→4UO2+H2O,該半反應(yīng)消耗H+,pH增大,H+濃度減小,不利于反應(yīng)進(jìn)行,故電極電勢隨pH增大而降低,即E-pH線的斜率為負(fù)U3++2H2O→UO2+1/2H2+3H+UO2(CO3)和U4O9能共存E(UO2(CO3)/U4O9)低于E(O2/H2O)面高于E(H+/H2)。因此,其氧化形態(tài)UO2(CO3)不能氧化水而生成O2。其還原形態(tài)U4O9(s)也不能還原水產(chǎn)生氫氣UO2(CO3)和UO2(s)不能共存E(UO2(CO3)+/U4O9)高于E(U4O9/UO2)。當(dāng)UO2(CO3)和UO2(s)相遇時(shí),會(huì)發(fā)生反應(yīng)。22、略

【分析】【詳解】

(1)系統(tǒng)中(I)最終是水分解制取氫氣,系統(tǒng)(I)最終是H2S分解為硫和氫氣。利用蓋斯定律,依據(jù)反應(yīng)①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)△H1=+327kJ/mol、②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H2=-151kJ/mol、③2HI(aq)=H2(g)+I2(s)△H3=+110kJ/mol、④H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)△H4=+61kJ/mol,將上述反應(yīng)進(jìn)行如下變形:①十②+③,整理可得系統(tǒng)(I)的熱化學(xué)方程式為H2O(l)=H2(g)+-O2(g)△H=+286kJ/mol;②+③+④,整理可得系統(tǒng)(II)的熱化學(xué)方程式為H2S(g)=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol;

答案為:H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)△H=+286kJ/mol;H2S(g)=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol;系統(tǒng)(II);

(2)①由題意設(shè)H2S轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)起始(mol)0.400.1000轉(zhuǎn)化(mol)xxxx平衡(mol)0.40-x0.10-xxx

已知反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02,則=0.02,解得x=0.01,故H2S的平衡轉(zhuǎn)化率a1=×100%=2.5%;反應(yīng)平衡常數(shù)K=≈2.8×10-3;

答案為:2.5;2.8×10-3;

②水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,說明升高溫度平衡正向移動(dòng),則H2S的轉(zhuǎn)化率a2>a1,且正反應(yīng)吸熱,即△H>0;

答案為:>;>;

③A.充入H2S,濃度增大,平衡正向移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率減??;故A錯(cuò)誤;

B.充入CO2,平衡正向移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率增大;故B正確;

C.充入COS,平衡逆向移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率減??;故C錯(cuò)誤;

D.充入N2,平衡不移動(dòng),H2S的轉(zhuǎn)化率不變;故D錯(cuò)誤;

答案選B?!窘馕觥縃2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)△H=+286kJ/molH2S(g)=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol系統(tǒng)(II)2.52.8×10-3>>B五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共12分)23、略

【分析】【分析】

以富含硫酸亞鐵的廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵,其主要流程:廢液結(jié)晶得到FeSO4·7H2O,加一定量硫酸溶解,抑制FeSO4的水解,加入碳酸氫銨,F(xiàn)eSO4溶液中加入碳酸氫銨經(jīng)反應(yīng)可生成碳酸亞鐵固體和硫酸銨溶液,碳酸亞鐵固體經(jīng)洗滌、干燥,在空氣中灼燒時(shí)發(fā)生分解,且與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),可生成Fe2O3,依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析析出晶體FeSO4·7H2O的溫度范圍。

(1)

①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:在溫度為0~64℃范圍內(nèi);硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而增大,當(dāng)溫度超過64℃時(shí),其溶解度又隨溫度的升高而減??;

②根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析:0°C時(shí)析出晶體FeSO4·7H2O質(zhì)量為14g,當(dāng)溫度t>56.79℃時(shí)析出晶體FeSO4·4H2O,所以析出晶體FeSO4·7H2O的溫度范圍應(yīng)為t<56.7°C;

(2)

步驟②需加一定量硫酸,除了保證鐵屑充分反應(yīng)外,由于亞鐵離子水解顯酸性,加過量硫酸,增大溶液中H+濃度,使水解反應(yīng)Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),從而抑制Fe2+的水解;

(3)

亞鐵離子與碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀和二氧化碳、水,其反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O;

FeCO3濁液露置在空氣中會(huì)出現(xiàn)紅褐色的固體,這是由于FeCO3具有還原性,被潮濕的空氣中的O2氧化產(chǎn)生Fe(OH)3,該變化的化學(xué)方程式為4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4CO2;

(4)

①FeSO4·7H2O高溫分解生成的氣體有二氧化硫、三氧化硫和水蒸氣,利用裝置圖可檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物。先利用D裝置檢驗(yàn)生成的水蒸氣,通過C裝置冷卻是為了吸收三氧化硫,通過裝置E檢驗(yàn)二氧化硫氣體的存在,最后剩余氣體通過B裝置吸收尾氣,儀器的連接順序?yàn)閍、f(或g)、g(或f)、d、e、h、i、b;

②通過C裝置冷卻是為了吸收SO3氣體,SO3與水反應(yīng)產(chǎn)生H2SO4,H2SO4與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生BaSO4沉淀和HCl,故裝置C中的X為吸收三氧化硫的BaCl2溶液。【解析】(1)硫酸亞鐵的溶解度先是隨溫度的升高而增大;當(dāng)溫度超過64℃時(shí)達(dá)到最大值,后來其溶解度又隨溫度的升高而減小t<56.7°C

(2)抑制Fe2+的水解。

(3)Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4CO2

(4)f(或g)g(或f)dehibBaCl224、略

【分析】【分析】

分液漏斗中的濃氫氧化鈉溶液滴入三口燒瓶內(nèi)生成氨氣,用a中產(chǎn)生的水蒸氣把三口燒瓶中產(chǎn)生的氨氣全部排入接收瓶中被鹽酸吸收,用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定剩余鹽酸,計(jì)算出生成氨氣的物質(zhì)的量,根據(jù)氨氣的物質(zhì)的量計(jì)算的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【詳解】

(1)根據(jù)裝置圖;儀器a是圓底燒瓶。

(2)氯化銨受熱易分解;冰鹽水的作用是防止氯化銨受熱易分解,使氨氣溢出;

(3)氫氧化鈉易吸收空氣中的二氧化碳和水分;所以不能采用直接法配制氫氧化鈉溶液;

(4)用氫氧化鈉滴定剩余鹽酸;滴定終點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為氯化銨;氯化鈉,溶液呈弱酸性,根據(jù)表格數(shù)據(jù),滴定時(shí)宜選用甲基紅;滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:滴入最后一滴氫氧化鈉溶液,紅色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不變色;

(5)氫氧化鈉、氨氣共消耗鹽酸反應(yīng)消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為則反應(yīng)消耗氨氣的物質(zhì)的量為根據(jù)~~可知的物質(zhì)的量為樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

(6)①裝置B的作用是吸收氨氣防止污染;所以B中盛放的試劑為無水氯化鈣。

②取A中固體,溶于水,過濾,濾液中加濃氫氧化鈉溶液加熱,若不生成使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,說明已經(jīng)反應(yīng)完全。

③玻璃管內(nèi)和氫氣在加熱條件下反應(yīng)生成Re、氨氣、水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為【解析】(1)圓底燒瓶。

(2)防止氯化銨受熱易分解;使氨氣溢出。

(3)氫氧化鈉易吸收空氣中的二氧化碳和水分。

(4)甲基紅滴入最后一滴氫氧化鈉溶液;紅色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不變色。

(5)

(6)無水氯化鈣取A中固體,溶于水,過濾,濾液中加濃氫氧化鈉溶液加熱,若不生成使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,說明已經(jīng)反應(yīng)完全25、

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