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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年粵教版選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷59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、已知反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH=-akJ·mol-1,一定條件下,1molX和3molY在2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),10min時(shí)測(cè)得Y的物質(zhì)的量為2.4mol。下列說(shuō)法正確的是A.10min時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的0.9倍B.10min時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為80%C.10min內(nèi),用Y表示的平均反應(yīng)速率為0.03mol·L-1·s-1D.前5分鐘內(nèi),X和Y反應(yīng)放出的熱量等于0.1akJ2、某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為K,下列說(shuō)法正確的是A.其他條件不變,升高溫度,K值一定增大B.其他條件不變,增大B(g)的濃度,K值增大C.其他條件不變,增大壓強(qiáng),K值不變D.K值不會(huì)隨反應(yīng)條件的改變而改變3、已知常溫下,酸性:HF>HCN;分別向1L1mol/L的HF和HCN溶液中加NaOH固體調(diào)節(jié)pH(忽略溫度和溶液體積的變化),溶液中的(X表示F或CN)隨pH變化如圖所示,下列說(shuō)法正確的是。
A.HF的電離常數(shù)Ka(HF)的數(shù)量級(jí)10-4B.d點(diǎn)溶液中:c(Na+)=c(X-)>c(HX)C.a到b點(diǎn)的過(guò)程中水的電離程度先變大后變小D.b點(diǎn)溶液和d點(diǎn)溶液中c(Na+):b4、將一定量的放入水中,對(duì)此有關(guān)的敘述正確的是A.不溶于水,所以固體質(zhì)量不會(huì)減少B.的電離方程式為:C.加水或加入溶液,Ksp不變,沉淀溶解平衡不移動(dòng)D.體系中存在平衡:5、下列實(shí)驗(yàn)“操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”對(duì)應(yīng)且正確的是()。操作和現(xiàn)象結(jié)論A向盛有濃硫酸的試管中加入銅片,銅片很快開始溶解,并放出刺激性氣味的氣體濃硫酸具有強(qiáng)氧化性B向兩支盛有KI3的溶液的試管中,分別滴加淀粉溶液和硝酸銀溶液,前者溶液變藍(lán),后者有黃色沉淀KI3溶液中存在平衡:I?I2+I-C向一定量的硝酸銀溶液中先滴加KCl溶液,再滴加KI溶液,先出現(xiàn)白色沉淀,后出現(xiàn)黃色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D室溫下,用pH試紙分別測(cè)定濃度為0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH比較HClO和CH3COOH的酸性強(qiáng)弱
A.AB.BC.CD.D6、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(shuō)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、填空題(共7題,共14分)7、(1)在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
①第一步反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),判斷依據(jù)是______________。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是____________________。
(2)如圖所示是101kPa時(shí)氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的能量變化,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________。8、為了合理利用化學(xué)能;確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,并采取相應(yīng)措施?;瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定,也可進(jìn)行理論推算。
(1)今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式:則a_____b(填“>”;“=”或“<”)
H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H1=akJ?mol﹣1
H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H2=bkJ?mol﹣1
(2)拆開lmol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價(jià)鍵需要吸收的能量叫鍵能,部分化學(xué)鍵鍵能如表?;瘜W(xué)鍵H﹣HN﹣HN≡N鍵能/kJ?mol﹣1436a945
已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-93kJ?mol﹣1,試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a=______________。
(3)利用水煤氣合成二甲醚(CH3OCH3)的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
③3H2(g)+3CO(g)═CO2(g)+CH3OCH3(g)△H3
反應(yīng)③為制取二甲醚的第3步反應(yīng),利用△H1和△H2計(jì)算△H3時(shí),還需要利用________反應(yīng)的△H。
(4)中科院大連化學(xué)物理研究所的科研人員在新型納米催化劑Na-Fe3O4和HMCM-22的表面將CO2轉(zhuǎn)化為烷烴;其過(guò)程如圖。
圖中CO2轉(zhuǎn)化為CO的反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol
已知:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H=-128kJ/mol
則圖中CO轉(zhuǎn)化為C2H4的熱化學(xué)方程式是______________________________________。9、(1)向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物質(zhì):①濃H2SO4;②稀硝酸;③稀醋酸,恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)為△H1、△H2、△H3,則三者由小到大順序?yàn)開_______
(2)由蓋斯定律結(jié)合下述反應(yīng)方程式;回答問(wèn)題:
①NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)△H=﹣176kJ/mol
②NH3(g)+H2O(l)═NH3?H2O(aq)△H=﹣35.1kJ/mol
③HCl(g)+H2O(l)═HCl(aq)△H=﹣72.3kJ/mol
④NH3?H2O(aq)+HCl(aq)═NH4Cl(aq)△H=﹣52.3kJ/mol
則NH4Cl(s)+2H2O(l)═NH4Cl(aq)其△H等于_________kJ/mol.
(3)根據(jù)下列熱化學(xué)方程式分析,寫出C(s)燃燒熱的熱化學(xué)方程式________
C(s)+H2O(l)═CO(g)+H2(g)△H1=+175.3kJ?mol﹣1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ?mol﹣1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H3=﹣571.6kJ?mol﹣1.10、在4L密閉容器中充入6molA氣體和5molB氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),達(dá)到平衡時(shí),生成了2molC,經(jīng)測(cè)定,D的濃度為0.5mol·L-1;試計(jì)算:(寫出簡(jiǎn)單的計(jì)算過(guò)程)
(1)x的值為多少________
(2)B的轉(zhuǎn)化率為多少________
(3)平衡時(shí)A的濃度為多少________11、二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,反應(yīng)如下:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g);理論計(jì)算表明,原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3;在體系壓強(qiáng)為0.1MPa,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。
(1)圖中,表示C2H4、CO2變化的曲線分別是__、__。
(2)根據(jù)圖中點(diǎn)A(600K,b、c相交),計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為__(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。
(3)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng),生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下,為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性,應(yīng)當(dāng)__。12、由于Fe(OH)2極易被氧化,所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀,應(yīng)用如圖電解實(shí)驗(yàn)可以制得白色的純凈的Fe(OH)2沉淀。兩電極材料分別為石墨和鐵。
(1)a電極材料應(yīng)為____,電極反應(yīng)式為_______。
(2)電解液C可以是__________。
A.純凈水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液。
(3)d為苯,其作用是______,在加入苯之前對(duì)C應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理_______
(4)為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀,可采取的措施是________。
A.改用稀硫酸作電解液。
B.適當(dāng)增大電源的電壓。
C.適當(dāng)減小兩電極間距離。
D.適當(dāng)降低電解液的溫度13、NH3作為一種重要化工原料;被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國(guó)家863計(jì)劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性,即專一性。已知:
反應(yīng)I:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=―905.0kJ·molˉ1
反應(yīng)II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H=?
(1)
?;瘜W(xué)鍵。
H—O
O===O
N≡N
N—H
鍵能kJ·molˉ1
a
b
c
d
△H=__________________。
(2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)I,則下列有關(guān)敘述中正確的是__________________。
A.使用催化劑時(shí);可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率。
B.若測(cè)得容器內(nèi)4v正(NH3)=6v逆(H2O)時(shí);說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡。
C.當(dāng)容器內(nèi)n(NO)/n(NH3)=1時(shí);說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡。
(3)氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生上述兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1molNH3和2molO2;測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如下圖:
①該催化劑在高溫時(shí)選擇反應(yīng)____________(填“I”或“II”)。
②520℃時(shí),4NH3(g)+5O24NO(g)+6H2O(g)的平衡常數(shù)K=___________________(不要求得出計(jì)算結(jié)果;只需列出數(shù)字計(jì)算式)。
③有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________
A.使用催化劑Pt/Ru
B.使用催化劑Cu/TiO2
C.增大NH3和O2的初始投料比。A.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度B.降低反應(yīng)溫度(4)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,工業(yè)上常用電解法Cu2O,其反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2↑采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,則陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為___________________,當(dāng)生成_______克Cu2O時(shí),就會(huì)有NA個(gè)陰離子通過(guò)離子交換膜。評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共24分)15、某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1H2SO4溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定。
Ⅰ.配制0.50mol·L-1H2SO4溶液。
(1)若配制250mLH2SO4溶液,則需量筒量取密度為1.84g·cm-3,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸____mL。
Ⅱ.測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(2)儀器A的名稱為___________。
(3)寫出表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式:__________________。
(4)取50mLNaOH溶液和30mLH2SO4溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值平均值126.626.626.629.1227.027.427.231.2325.925.925.929.8426.426.226.330.4
①溫度差的平均值為____℃。
②近似認(rèn)為0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1H2SO4溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·(g·℃)-1。則測(cè)得的中和熱ΔH=___________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。
③上述結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生此偏差的原因可能是____(填字母)。
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)。
c.一次性把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的小燒杯中。
d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度。
(5)碎泡沫塑料的作用是___________。16、實(shí)驗(yàn)室中有一未知濃度的稀鹽酸;某學(xué)生為測(cè)定該鹽酸的濃度在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下列填空:
(1)配制100mL0.10mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。
①主要操作步驟:計(jì)算→稱量→溶解→(冷卻后)__→洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)→__→搖勻→將配制好的溶液倒入試劑瓶中;貼上標(biāo)簽。
②稱量__g氫氧化鈉固體所需儀器有:天平(帶砝碼、鑷子)、___、__。
(2)取20.00mL待測(cè)鹽酸溶液放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)液NaOH溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下:。實(shí)驗(yàn)編號(hào)NaOH溶液的濃度(mol/L)滴定完成時(shí),NaOH溶液滴入的體積(mL)待測(cè)鹽酸溶液的體積(mL)10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00
①滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是___。
②根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為__(保留兩位有效數(shù)字)。
③排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的__;然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。
④在上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其他操作正確)會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的有:___。
A.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)。
B.酸式滴定管使用前;水洗后未用待測(cè)鹽酸溶液潤(rùn)洗。
C.錐形瓶水洗后未干燥。
D.稱量NaOH固體中混有Na2CO3固體。
E.配制好的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液保存不當(dāng),部分與空氣中的CO2反應(yīng)生成了Na2CO3
F.堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失17、無(wú)水氯化鐵是一種重要的化工原料;其熔點(diǎn)為306℃,沸點(diǎn)為315℃,極易潮解。工業(yè)制備氯化鐵的一種工藝如下:
回答下列各題:
(1)向沸水中滴入幾滴飽和氯化鐵溶液,煮沸至溶液變?yōu)榧t褐色,該過(guò)程可用離子方程式表示為________________。
(2)由FeCl3·6H2O獲得無(wú)水氯化鐵的方法是_________。
(3)“氯化”時(shí),若溫度超過(guò)400℃產(chǎn)物中存在相對(duì)分子質(zhì)量為325的物質(zhì),該物質(zhì)的化學(xué)式為_______________。
(4)吸收塔內(nèi)盛放的吸收劑為____________。
(5)某興趣小組仿照工業(yè)制備無(wú)水氯化鐵;設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
①裝置C中玻璃絲的作用為_____________;
②該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的明顯缺陷為_______________;
③通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)后所得固體中FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
a.稱取mg所得固體;溶于稀鹽酸,再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中,用蒸餾水定容;
b.取出10mL待測(cè)溶液液于錐形瓶中;加入稍過(guò)量的KI溶液充分反應(yīng);
c.以淀粉做指示劑,用bmol/LNa2S2O3溶液滴定(I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI);共用去VmL。
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得所得固體中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________;若加入淀粉偏多,可能導(dǎo)致最終結(jié)果______(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共4題,共24分)18、CO2的利用是國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題。
(1)CO2的電子式是______。
(2)CO2在催化劑作用下可以直接轉(zhuǎn)化為乙二醇和甲醇;但若反應(yīng)溫度過(guò)高,乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇。
獲取乙二醇的反應(yīng)歷程可分為如下2步:
Ⅰ.
Ⅱ.EC加氫生成乙二醇與甲醇。
①步驟Ⅱ的熱化學(xué)方程式是______。
②研究反應(yīng)溫度對(duì)EC加氫的影響(反應(yīng)時(shí)間均為4小時(shí));實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
。反應(yīng)溫度/℃
EC轉(zhuǎn)化率/%
產(chǎn)率/%
乙二醇。
甲醇。
乙二醇。
甲醇。
160
23.8
23.2
12.9
180
62.1
60.9
31.5
200
99.9
94.7
62.3
220
99.9
92.4
46.1
由上表可知,溫度越高,EC的轉(zhuǎn)化率越高,原因是______。溫度升高到220℃時(shí),乙二醇的產(chǎn)率反而降低,原因是______。
(3)用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,電解CO2可制取甲醇,裝置如下圖所示,電極a接電源的______極(填“正”或“負(fù)”),生成甲醇的電極反應(yīng)式是______。
(4)CO2較穩(wěn)定、能量低。為實(shí)現(xiàn)CO2的化學(xué)利用,下列研究方向合理的是______(填序號(hào))。
a.選擇高能量的反應(yīng)物和CO2反應(yīng)獲得低能量的生成物。
b.利用電能、光能或熱能活化CO2分子。
c.選擇高效的催化劑19、(1)①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH=+177.7kJ·mol-1
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=-131.3kJ·mol-1
③1/2H2SO4(l)+NaOH(l)=1/2Na2SO4(l)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
⑤CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1
(a)上述熱化學(xué)方程式中表示不正確的有__(填序號(hào))。
(b)根據(jù)上述信息;寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式__________。
(2)已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ·mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為__kJ·mol-1。
(3)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣1160kJ·mol-1
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2生成N2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為__(用阿伏加德羅常數(shù)NA表示);放出的熱量為__kJ。
(4)下列有關(guān)中和熱的說(shuō)法正確的是(________)。A.表示中和熱的熱化學(xué)方程式:H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1B.準(zhǔn)確測(cè)量中和熱的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,至少需記錄溫度4次C.中和熱的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,環(huán)形玻璃攪拌棒材料若用銅代替,測(cè)量出的中和熱數(shù)值偏小D.已知2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1,則該反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol-120、為消除燃煤煙氣中含有的SO2、NOx;研究者提出了若干煙氣“脫硫”;“脫硝”的方法。
(1)向燃煤中加入適量石灰石,高溫時(shí)將SO2轉(zhuǎn)化為CaSO4的化學(xué)方程式是______。
(2)選擇性催化還原法(SCR)“脫硝”。在催化劑的作用下,選取還原劑將煙氣中的NO進(jìn)行無(wú)害化處理。NH3還原NO的化學(xué)方程式是______。
(3)以NaClO溶液作為吸收劑進(jìn)行一體化“脫硫”、“脫硝”??刂迫芤旱膒H=5.5,將煙氣中的SO2、NO轉(zhuǎn)化為SO42?、NO3?;均為放熱反應(yīng)。
①在如圖中畫出“放熱反應(yīng)”的反應(yīng)過(guò)程中的能量變化示意圖。
②NaClO溶液吸收煙氣中SO2的離子方程式是______。
③一定時(shí)間內(nèi),溫度對(duì)硫、硝脫除率的影響曲線如圖,SO2的脫除率高于NO,可能的原因是______(寫出1種即可)。
④煙氣中SO2和NO的體積比為4∶1,50℃時(shí)的脫除率見(jiàn)圖2,則此吸收液中煙氣轉(zhuǎn)化生成的NO3?和Cl?的物質(zhì)的量之比為______。21、在含有弱電解質(zhì)的溶液中;往往有多個(gè)化學(xué)平衡共存。
(1)一定溫度下,向1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固體,則溶液中_____(填“增大”、“不變”或“減小”);寫出該溶液中的電荷守恒關(guān)系_____。
(2)土壤的pH一般在4~9之間。土壤中Na2CO3含量較高時(shí),pH可達(dá)10.5,試用離子方程式解釋土壤呈堿性的原因:_____。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤堿性降低,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(3)水垢的主要成分CaCO3可以用過(guò)量食醋溶解,請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ),從沉淀溶解平衡的角度進(jìn)行解釋______________。
(4)常溫下在20mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:
①在同一溶液中H2CO3和CO____________________(填“能”或“不能”)大量共存。
②當(dāng)pH=7時(shí),溶液中含碳元素的最主要微粒為_____,溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為_________。
③已知在25℃時(shí),CO水解反應(yīng)的平衡常數(shù)=2.0×10-4,當(dāng)溶液中c(HCO):c(CO)=2:1時(shí),溶液的pH=_____。評(píng)卷人得分六、有機(jī)推斷題(共1題,共8分)22、某溫度時(shí),Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A點(diǎn)表示Ag2SO4是_____(填“過(guò)飽和”“飽和”或“不飽和”)溶液。
(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=_____。(列式帶入數(shù)據(jù)并計(jì)算出結(jié)果)
(3)現(xiàn)將足量的Ag2SO4固體分別加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸餾水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
則Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序?yàn)開____(填字母)。
(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,可觀察到有磚紅色沉淀生成(Ag2CrO4為磚紅色),寫出沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:_____。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
根據(jù)題意;該反應(yīng)的三段式為:
A;在恒溫恒容的容器中;容器內(nèi)總壓強(qiáng)和體系的總物質(zhì)的量呈正比,剛開始體系的總物質(zhì)的量為4mol,10min時(shí)體系的總物質(zhì)的量為3.6mol,則10min時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的0.9倍,A正確;
B、10min時(shí),α(X)==20%;B錯(cuò)誤;
C、10min內(nèi),v(Y)==0.03mol·L-1·min-1;C錯(cuò)誤;
D;反應(yīng)物的濃度越大;反應(yīng)速率也越大;10min時(shí)Y反應(yīng)了0.6mol,則5min時(shí),Y的轉(zhuǎn)化量大于0.3mol,即X的轉(zhuǎn)化量大于0.1mol,所以前5min內(nèi),X和Y反應(yīng)放出的熱量大于0.1akJ,D錯(cuò)誤;
故選A。
【點(diǎn)睛】
本題的難點(diǎn)是D選項(xiàng),化學(xué)反應(yīng)速率v=表示某一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而非瞬時(shí)速率,且實(shí)際過(guò)程中,隨著反應(yīng)物的濃度減小,反應(yīng)的瞬時(shí)速率也在減小,故所得曲線一般是“凹”形曲線。2、C【分析】【詳解】
A.若該反應(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)降低,若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),平衡常數(shù)增大,故A錯(cuò)誤;
B.化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響;與濃度無(wú)關(guān),增大B(g)的濃度,能使平衡正向移動(dòng),但溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;
C.化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響;與濃度無(wú)關(guān),增大壓強(qiáng),平衡可能移動(dòng),但溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,故C正確;
D.化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響;如果溫度發(fā)生變化,平衡常數(shù)一定發(fā)生變化,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為A,要注意化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度升高,平衡常數(shù)一定發(fā)生變化,可能增大,可能減小,與反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)有關(guān)。3、A【分析】【分析】
已知酸性:HF>HCN,則Ka(HF)>Ka(HCN),即:當(dāng)相同時(shí)HF中c(H+)>HCN中c(H+);此時(shí)HF的pH小于HCN,所以直線Ⅰ表示HF溶液中加NaOH的變化情況,直線Ⅱ表示HCN溶液中加NaOH的變化情況。
【詳解】
A.根據(jù)直線Ⅰ的坐標(biāo)(3.2,0)可以計(jì)算出Ka(HF)的值,Ka(HF)=c(H+)=10-3.2=100.8×10-4,所以其數(shù)量級(jí)為10-4;A正確;
B.d點(diǎn)溶液呈中性,由電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)可得到:c(Na+)=c(CN-),又由圖可知:所以d點(diǎn)溶液中:c(HX)>c(Na+)=c(X-);B錯(cuò)誤;
C.a到b點(diǎn)的過(guò)程中,HF不斷減少,但未反應(yīng)完,H2O的電離程度逐漸增大;C錯(cuò)誤;
D.b、d兩點(diǎn)溶液均呈中性,b溶液中溶質(zhì):NaF和HF,d溶液中溶質(zhì):NaCN和HCN,但CN-水解程度大于F-,要使產(chǎn)生的OH-離子濃度相同,NaCN濃度必定小一些,所以有b點(diǎn)溶液和d點(diǎn)溶液中c(Na+):b>d;D錯(cuò)誤;
答案選A。4、D【分析】【詳解】
A.不溶于水,是相對(duì)的,在水中存在溶解平衡,固體質(zhì)量會(huì)減少;故A錯(cuò)誤;
B.硫酸鋇為強(qiáng)電解質(zhì),的電離方程式為故B錯(cuò)誤;
C.加水或加入溶液;溶液中參與平衡的離子濃度發(fā)生改變,故平衡移動(dòng),但溫度不變,則Ksp不變,故C錯(cuò)誤;
D.難溶電解質(zhì)存在溶解平衡,體系中存在平衡:故D正確;
故答案為D。5、B【分析】【詳解】
A.銅與濃硫酸的反應(yīng)需要加熱;常溫下,幾乎無(wú)明顯現(xiàn)象,現(xiàn)象不正確,故A錯(cuò)誤;
B.向兩支盛有KI3的溶液的試管中,分別滴加淀粉溶液和硝酸銀溶液,前者溶液變藍(lán),說(shuō)明溶液中存在I2,后者有黃色沉淀,說(shuō)明溶液中存在I-,說(shuō)明KI3溶液中存在平衡:I?I2+I-;故B正確;
C.向一定量的硝酸銀溶液中先滴加KCl溶液,再滴加KI溶液,先出現(xiàn)白色沉淀,后出現(xiàn)黃色沉淀,可能是因?yàn)槿芤褐邢跛徙y過(guò)量,因此不能說(shuō)明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI);實(shí)驗(yàn)結(jié)論不正確,故C錯(cuò)誤;
D.NaClO溶液具有強(qiáng)氧化性;不能用pH試紙測(cè)定濃度為0.1mol/LNaClO溶液的pH,實(shí)驗(yàn)操作不正確,故D錯(cuò)誤;
故選B。6、B【分析】【分析】
通過(guò)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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?。还蔇說(shuō)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、填空題(共7題,共14分)7、略
【分析】【詳解】
(1)①根據(jù)圖像,第一步反應(yīng)ΔH小于0,也可以根據(jù)應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:放熱;ΔH<0或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;
②第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:第二步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:兩步反應(yīng)相加,即可得到目標(biāo)方程式:故答案為:
(2)反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:故答案為:【解析】放熱ΔH<0或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346KJ/mol8、略
【分析】【詳解】
⑴兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),生成液態(tài)水放出的熱量多,但焓變反而小,所以則a<b;
故答案為:<;
⑵△H=-93=436×3+945–6a;a=391
故答案為:391
⑶利用水煤氣合成二甲醚(CH3OCH3)的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
③3H2(g)+3CO(g)═CO2(g)+CH3OCH3(g)△H3
利用△H1和△H2計(jì)算△H3時(shí),①×2+②,得到4H2(g)+2CO(g)═H2O(g)+CH3OCH3(g)還需要利用2H2(g)+O2(g)==2H2O(g),2CO+O2(g)==2CO2(g)
反應(yīng)的△H。
故答案為2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),2CO+O2(g)=2CO2(g);
⑷圖中CO2轉(zhuǎn)化為CO的反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol
已知:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H=-128kJ/mol
將第二個(gè)方程式減去第一個(gè)方程式的2倍得到CO轉(zhuǎn)化為C2H4的熱化學(xué)方程式是。
2CO(g)+4H2(g)=CH2=CH2(g)+2H2O(g)△H=-210kJ/mol【解析】<3912H2(g)+O2(g)=2H2O(g),2CO+O2(g)=2CO2(g)2CO(g)+4H2(g)=CH2=CH2(g)+2H2O(g)△H=-210kJ/mol9、略
【分析】【詳解】
(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng):H+(aq)十OH-(aq)=H2O△H=一57.3kJ·mol-1,分別向1L1mol·L-1的NaOH溶液中加入:①濃H2SO4;②稀硝酸;③稀醋酸,醋酸的電離吸熱,濃硫酸溶于水放熱,恰好完全反應(yīng)時(shí)的放出的熱量為①>②>③,所以△H1<△H2<△H3,故答案為:△H1<△H2<△H3;
(2)根據(jù)蓋斯定律:②+④-①+③得。
NH4Cl(s)+H2O(l)=NH4Cl(aq)△H=(-35.1kJ·mol-1)+(-52.3kJ·mol-1)-(-176kJ·mol-1)+(-72.3kJ·mol-1)
即NH4Cl(s)+H2O(l)=NH4Cl(aq)△H=+16.3kJ·mol-1;
故答案為:+16.3;
(3)①C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g)△H1=+175.3kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=-571.6kJ·mol-1。
根據(jù)蓋斯定律,①+②×+③×得:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1;
故答案為:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1.【解析】△H1<△H2<△H3+16.3C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ?mol﹣110、略
【分析】【分析】
3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)
起6mol5mol00
轉(zhuǎn)3mol1mol2mol2mol
平3mol4mol2mol4L×0.5mol·L-1
【詳解】
(1)物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;因此x=2,故答案為:2;
(2)B的轉(zhuǎn)化率故答案為:20%;
(3)平衡時(shí)A的濃度故答案為:0.75mol/L
【點(diǎn)睛】
化學(xué)平衡的計(jì)算,三段式是常用方法,把三段式列出來(lái),然后根據(jù)題目要求,具體計(jì)算?!窘馕觥竣?2②.20%③.0.75mol/L11、略
【分析】【分析】
(1)原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,根據(jù)反應(yīng)方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),CO2、H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:3;C2H4、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:4;(2)利用“三段式”計(jì)算A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度的平衡轉(zhuǎn)化率;(3)催化劑具有選擇性;
【詳解】
(1)原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,根據(jù)反應(yīng)方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),CO2、H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:3;C2H4、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:4,所以a表示H2、c表示CO2、b表示H2O、d表示C2H4;a表示H2、c表示CO2、b表示H2O、d表示C2H4,圖中點(diǎn)A,b、c相交,即x=平衡轉(zhuǎn)化率33.3%;(3)催化劑具有選擇性,為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性,應(yīng)當(dāng)選擇合適的催化劑。
【點(diǎn)睛】
本題考查化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率,正確分析圖象各曲線代表的物質(zhì)是解題關(guān)鍵,明確反應(yīng)過(guò)程中C2H4、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)相同,比值為1:4?!窘馕觥竣?d②.c③.33.3%④.選擇合適的催化劑12、略
【分析】【詳解】
(1)制純凈的Fe(OH)2沉淀,則Fe為陽(yáng)極,失去電子,b與電源正極相連,則b為陽(yáng)極,故石墨為陰極,得到電子,a與電源負(fù)極相連,故發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑,故答案為:石墨;2H2O+2e-=2OH-+H2↑;
(2)純水導(dǎo)電性太差,影響物質(zhì)的制備,而NaCl、NaOH溶液中氫離子放電,可生成Fe(OH)2沉淀,電解液為CuCl2溶液,發(fā)生Fe+CuCl2=Cu+CuCl2,則電解液b可選擇BC;故答案為:BC;
(3)苯的密度水的小;不溶于水,可隔絕空氣,防止氫氧化亞鐵被氧化,為防止氫氧化亞鐵被氧化,并在實(shí)驗(yàn)加入苯之前,對(duì)d溶液進(jìn)行加熱煮沸的目的是排出溶液中的氧氣,故答案為:隔絕空氣防止氫氧化亞鐵被氧化;加熱煮沸;
(4)短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀,適當(dāng)增大電源電壓、適當(dāng)縮小兩電極間距離可增大反應(yīng)的速率,而改用稀硫酸不能生成沉淀,降低溫度反應(yīng)速率減慢,故答案為:BC。【解析】石墨2H2O+2e-=2OH-+H2↑BC隔絕空氣防止氫氧化亞鐵被氧化加熱煮沸BC13、略
【分析】【分析】
(1)反應(yīng)的焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能。(2)催化劑改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)活化能;不同物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變。(3)①根據(jù)生成物氮?dú)?、NO的物質(zhì)的量判斷催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性;②520℃平衡時(shí)n(NO)=n(N2)=0.2mol,利用方程式計(jì)算兩個(gè)反應(yīng)消耗的氨氣、氧氣物質(zhì)的量以及生成的水的物質(zhì)的量,可以計(jì)算平衡時(shí)氨氣與氧氣物質(zhì)的量,由于容器體積為1L,利用物質(zhì)的量代替濃度帶入K=c4(NO)?c6(H2O)/c4(NH3)?c5(O2)計(jì)算;③催化劑不影響平衡移動(dòng),改變濃度與投料比不影響催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性,圖中溫度影響催化劑選擇性。(4)銅電極和電源的正極相連,做陽(yáng)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O;
【詳解】
(1)反應(yīng)的焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=(4×3×d+3b-2×c-6×2×a)kJ/mol=(12d+3b-2c-12a)kJ·molˉ1。(2)加入催化劑,改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,增加了活化分子百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率增大,A正確;對(duì)于反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),應(yīng)是6v正(NH3)=4v逆(H2O)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,與n(NO)/n(NH3)=1無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤,故選A。(3)①由圖可知,該催化劑在高溫時(shí),生成的NO物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于氮?dú)獾模试摯呋瘎┰诟邷叵逻x擇反應(yīng)I;②在1L密閉容器中充入1molNH3和2molO2,520℃平衡時(shí)n(NO)=n(N2)=0.2mol;則:
4NH3(g)+5O24NO(g)+6H2O(g)
變化(mol):0.20.250.20.3
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
變化(mol):0.40.30.20.6
故平衡時(shí),n(NH3)=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol,n(O2)=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol,n(H2O)=0.3mol+0.6mol=0.9mol,由于容器體積為1L,利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)Kc4(NO)?c6(H2O)/c4(NH3)?c5(O2)=0.24×0.96、0.44×1.455;③使用催化劑不影響平衡移動(dòng),加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,A錯(cuò)誤;使用催化劑不影響平衡移動(dòng),加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,B錯(cuò)誤;增大NH3和O2的初始投料比,平衡常數(shù)不變,不影響催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性,C錯(cuò)誤;投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度,平衡常數(shù)不變,不影響催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性,D錯(cuò)誤;由圖可知低溫有利于氮?dú)獾纳?,降低反?yīng)溫度有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2平衡轉(zhuǎn)化率,E正確。故選E。(4)在電解池中,當(dāng)陽(yáng)極是活潑電極時(shí),該電極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下,金屬銅失去電子被氧化生成氧化亞銅,電極反應(yīng)式為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e—=H2↑+2OH-,由電極反應(yīng)式可知,當(dāng)有1molOH-通過(guò)陰離子交換膜時(shí),有0.5molCu2O生成,則有NA個(gè)陰離子通過(guò)離子交換膜時(shí),生成0.5molCu2O生成,0.5molCu2O的質(zhì)量為72g。
【點(diǎn)睛】
本題考查化學(xué)反應(yīng)原理的綜合應(yīng)用,涉及反應(yīng)熱計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)及其影響因素、對(duì)圖象的分析、化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算、電解原理等,屬于拼合型題目,平衡常數(shù)計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn),關(guān)鍵是平衡體系中氨氣與氧氣濃度有關(guān)計(jì)算?!窘馕觥俊鱄=(12d+3b-2c-12a)kJ·molˉ1AI0.24×0.96/0.44×1.455E2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O72三、判斷題(共1題,共2分)14、×【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)四、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共24分)15、略
【分析】【詳解】
(1)由溶液稀釋前后,溶質(zhì)質(zhì)量不變可得:1.84g/cm3×V×98%=0.5mol/L×0.25L×98g/mol,解得V=6.8mL;答案為6.8;
(2)由圖可以看出儀器A為環(huán)形玻璃攪拌棒;答案為環(huán)形玻璃攪拌棒;
(3)強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和熱為-57.3kJ/mol,中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol液態(tài)水放出的熱量,稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1;答案為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1;
(4)①溫度差分別為2.5℃;4.0℃、3.9℃、4.1℃;第一次實(shí)驗(yàn)溫度差誤差較大,應(yīng)舍棄,故溫度差平均值為(4.0℃+3.9℃+4.0℃)/3=4.0℃;答案為4.0℃;
②生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol/L=0.025mol,溶液的質(zhì)量為80mL×1g/cm3=80g,溫度差為4℃,則生成0.025mol的水應(yīng)放出的熱量為Q=m?c?△t=80g×4.18J·(g·℃)-1×4℃=1337.6J=1.3376kJ,所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H==-53.5kJ?mol-1;答案為-53.5kJ?mol-1;
③a項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置保溫;隔熱效果差;求得放出的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏??;
b項(xiàng)量取氫氧化鈉溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù);會(huì)導(dǎo)致所量取的氫氧化鈉溶液體積偏大,放出熱量偏高,中和熱的數(shù)值偏大;
c項(xiàng)為正確操作;不會(huì)引起誤差;
d項(xiàng)溫度計(jì)測(cè)定氫氧化鈉溶液起始溫度;直接插入硫酸溶液測(cè)溫度,導(dǎo)致硫酸溶液的起始溫度偏高,求得的放出熱量偏小,中和熱數(shù)值偏小;據(jù)此分析只有ad選項(xiàng)才能使得中和熱的數(shù)據(jù)偏?。?/p>
答案為ad;
(5)碎泡沫塑料的導(dǎo)熱效果差,可以起到保溫、隔熱,減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失等作用;答案為保溫、隔熱,減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失。【解析】6.8環(huán)形玻璃攪拌棒H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1。4.0-53.5kJ?mol-1ad保溫、隔熱,減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失16、略
【分析】【詳解】
(1)①配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度的溶液的操作步驟是計(jì)算→稱量→溶解→(冷卻后)轉(zhuǎn)移→洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)→定容→搖勻→裝瓶→貼簽;
②n(NaOH)=0.100L×0.10mol/L=0.01mol;m(NaOH)=0.01mol×40g/mol=0.4g,因此要稱量0.4gNaOH。所需儀器有:天平(帶砝碼;鑷子)、燒杯、藥匙;
(2)①由于是用已知濃度的堿滴定未知濃度的酸;所以指示劑在酸溶液中,當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點(diǎn)時(shí)會(huì)看到溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色即可確定滴定達(dá)到了終點(diǎn);
②V(NaOH)=(22.62+22.72+22.80)mL÷3=22.71mL;因?yàn)镠Cl恰好反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量的比為1:1.所以c(HCl)=(0.10mol/L×22.71mL)÷20.00mL=0.11mol/L;
③排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的丙操作;然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液;
④A.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù);會(huì)使讀數(shù)偏小,所以測(cè)定結(jié)果偏低,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.酸式滴定管使用前;水洗后未用待測(cè)鹽酸溶液潤(rùn)洗,會(huì)使酸式滴定管內(nèi)的鹽酸濃度變小,導(dǎo)致中和20.00mL的鹽酸的氫氧化鈉溶液體積減小,測(cè)定該鹽酸的濃度就一定偏低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.錐形瓶水洗后未干燥;實(shí)際不影響加入的氫氧化鈉的體積,所以無(wú)影響,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.稱量NaOH固體中混有Na2CO3固體,1mol氫氧化鈉中和1mol鹽酸,1mol碳酸鈉中和2mol鹽酸,即質(zhì)量相等的前提下,氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸會(huì)更多,所以NaOH固體中混有Na2CO3固體;實(shí)際降低了其反應(yīng)鹽酸的能力,但是計(jì)算時(shí)仍然以為都是氫氧化鈉,就會(huì)將鹽酸濃度算大,選項(xiàng)D正確;
E.1mol氫氧化鈉中和1mol鹽酸,轉(zhuǎn)化為0.5mol碳酸鈉也中和1mol鹽酸,所以配制好的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液保存不當(dāng),部分與空氣中的CO2反應(yīng)生成了Na2CO3;實(shí)際不影響等體積的溶液中和鹽酸的能力,測(cè)定結(jié)果應(yīng)該不變,選項(xiàng)E錯(cuò)誤;
F.堿式滴定管尖嘴部分有氣泡;滴定后消失,則讀數(shù)的體積是滴入溶液中的氫氧化鈉體積和原來(lái)的氣泡的體積,所以測(cè)定結(jié)果偏高,選項(xiàng)F正確;
故選擇DF。
【點(diǎn)睛】
明確酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的原理及操作是解題關(guān)鍵,注意酸堿中和滴定時(shí),若錐形瓶水洗后未干燥,由稀釋定律可知鹽酸溶液中氯化氫的物質(zhì)的量不變,對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響?!窘馕觥竣?轉(zhuǎn)移②.定容③.0.4④.燒杯(或表面皿)⑤.藥匙⑥.最后一滴NaOH溶液加入,溶液由無(wú)色恰好變成淺粉紅色,并且半分鐘不褪色⑦.0.11mol/L⑧.丙⑨.D、F17、略
【分析】【分析】
鐵屑經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,與Cl2反應(yīng)得到FeCl3,工業(yè)尾氣中含有Cl2,可用FeCl2溶液吸收,得到FeCl3溶液,蒸發(fā)結(jié)晶得到FeCl3·6H2O;最終得到無(wú)水氯化鐵。
(5)利用裝置A制備Cl2,裝置B干燥氯氣,在裝置C中反應(yīng)得到FeCl3;裝置D用于尾氣吸收。
【詳解】
(1)FeCl3溶液中Fe3+容易水解,帶入沸水中,促進(jìn)Fe3+水解,可得到FeOH膠體,離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+;
(2)由于Fe3+易水解,F(xiàn)eCl3水解會(huì)生成Fe(OH)3和HCl,受熱HCl逸出,使得水解平衡正向移動(dòng),最終得到Fe(OH)3受熱分解的產(chǎn)物Fe2O3;應(yīng)該在HCl的氛圍中加熱脫水;
(3)FeCl3的相對(duì)式量為162.5,而325恰好是162.5的兩倍,可知溫度超過(guò)400℃時(shí),F(xiàn)eCl3會(huì)結(jié)合在一起,形成Fe2Cl6;
(4)工業(yè)尾氣中含有Cl2,吸收塔中吸收Cl2最終得到FeCl3,因此吸收塔中的物質(zhì)吸收氯氣后轉(zhuǎn)化為FeCl3,根據(jù)反應(yīng)Cl2+2FeCl2=2FeCl3,應(yīng)為FeCl2溶液;
(5)①無(wú)水氯化鐵的熔點(diǎn)為306℃,沸點(diǎn)為315℃,制得FeCl3首先得到FeCl3形成的氣體,在玻璃管的尾部放置玻璃絲,可以冷凝收集FeCl3,也可以防止冷凝的FeCl3堵塞導(dǎo)管;
②FeCl3極易吸水,而裝置C和D之間缺少干燥裝置,水蒸氣可以通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入裝置C中,使得產(chǎn)物FeCl3潮解;
③Fe3+可將I-氧化成I2,離子方程式為2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)2,碘單質(zhì)能與Na2S2O3反應(yīng),可得關(guān)系式2Fe3+~I(xiàn)2~2Na2S2O3;10mL含F(xiàn)eCl3的待測(cè)液,消耗n(Na2S2O3)=bV×10-3mol,則mg固體中含有n(FeCl3)=10×bV×10-3mol=0.01bVmol,則FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入過(guò)量的淀粉溶液,并不會(huì)影響消耗的Na2S2O3溶液的量,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響?!窘馕觥縁e3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+在HCl的氛圍中加熱脫水Fe2Cl6FeCl2溶液冷凝收集FeCl3(或防止導(dǎo)管堵塞)裝置C和D之間缺少干燥裝置,會(huì)使所得FeCl3潮解無(wú)影響。五、原理綜合題(共4題,共24分)18、略
【分析】(1)①CO2為共價(jià)化合物,碳氧之間形成2條共價(jià)鍵,CO2的電子式是正確答案:
(2)根據(jù)蓋斯定律可知:反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ,可得步驟Ⅱ的熱化學(xué)方程式是正確答案:
②由上表可知,溫度越高,反應(yīng)速率越快;EC的轉(zhuǎn)化率越高;當(dāng)溫度升高到220℃時(shí);乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇,乙二醇的產(chǎn)率降低;正確答案:溫度越高,反應(yīng)速率越快;反應(yīng)溫度過(guò)高,乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇,乙二醇的產(chǎn)率降低。
(3)CO2中碳+4價(jià),甲醇中碳為-2價(jià),電解CO2可制取甲醇,發(fā)生還原反應(yīng),所以電極a接電源的負(fù)極,生成甲醇的電極反應(yīng)式是CO2+6H++6e?==CH3OH+H2O;正確答案:負(fù);CO2+6H++6e?==CH3OH+H2O。
(4)CO2較穩(wěn)定、能量低,為實(shí)現(xiàn)CO2的化學(xué)利用,選擇高能量的反應(yīng)物和CO2反應(yīng)獲得低能量的生成物,有利于反應(yīng)的發(fā)生,a正確;利用電能、光能或熱能活化CO2分子,增加二氧化碳活化分子百分?jǐn)?shù),加快反應(yīng)速率,b正確;選擇高效的催化劑,加快反應(yīng)速率,提高效率,c正確;正確選項(xiàng)abc?!窘馕觥繙囟仍礁?,反應(yīng)速率越快反應(yīng)溫度過(guò)高,乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇,乙二醇的產(chǎn)率降低負(fù)CO2+6H++6e?==CH3OH+H2Oabc19、略
【分析】【詳解】
(1)(a)根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法;②③都是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤之處分別是:
②該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,應(yīng)為ΔH=+131.3kJ·mol-1;
③H2SO4、NaOH、Na2SO4均為溶液;不是純液體,應(yīng)用aq表示狀態(tài);
故答案為:②③;
(b)已知熱化學(xué)方程式④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1;⑤CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律知:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)可由④-⑤得到,ΔH=-393.5kJ·mol-1-(-283kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1;則C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式為:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1;
(2)反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量,依據(jù)圖象能量關(guān)系可知,逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變的絕對(duì)值;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol?1,則其逆反應(yīng)的活化能=167.2kJ·mol-1+241.8kJ·mol-1=409.0kJ·mol-1;
(3)已知①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1;
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律(①+②)/2可得:③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H==-867kJ?mol?1,標(biāo)況下,4.48L甲烷的物質(zhì)的量為:甲烷中碳元素的化合價(jià)為-4價(jià),反應(yīng)產(chǎn)物二氧化碳中C元素化合價(jià)為+4價(jià),化合價(jià)變化為8,即完全反應(yīng)1mol甲烷轉(zhuǎn)移了8mol(8NA)電子,則反應(yīng)0.2mol甲烷轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為:0.2mol×8NA=1.6NA;根據(jù)熱化學(xué)方程式③可知,完全反應(yīng)0.2mol甲烷放熱的熱量為:867kJ?mol?1×0.2mol=173.4kJ;
(4)A.H+、OH-不是純液體,應(yīng)用aq表示狀態(tài),應(yīng)為:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.準(zhǔn)確測(cè)量中和熱的實(shí)驗(yàn)過(guò)程;每一組完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需記錄三次溫度,分別是第一次測(cè)鹽酸起始溫度,第二次測(cè)氫氧化鈉起始溫度,第三次測(cè)混合液的最高溫度;而且需重復(fù)實(shí)驗(yàn)2到4次,則至少需記錄溫度6次,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作;金屬銅的導(dǎo)熱效果好于環(huán)形玻璃攪拌棒,所以測(cè)量出的中和熱數(shù)值偏小,C項(xiàng)正確;
D.中和熱指的是稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱量,根據(jù)已知熱化學(xué)方程式可知,生成1mol水放出57.3kJ的熱量,則該反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol-1;D項(xiàng)正確;
故答案為:CD。【解析】②③C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1409.01.6NA173.4CD20、略
【分析】【詳解】
(1)向燃煤中加入適量石灰石,高溫時(shí)石灰石、氧氣和SO2轉(zhuǎn)化為CaSO4的化學(xué)方程式是2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2;(2)NH3還原NO生成氮?dú)夂退?,反?yīng)的化學(xué)方程式是4NH3+6NO5N2+6H2O;(3)①“放熱反應(yīng)”的反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,故能量變化示意圖如下:②NaClO溶液吸收煙氣中SO2,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉和鹽酸,反應(yīng)的離子方程式是SO2+ClO?+H2O==SO42?+Cl?+2H+;③一定時(shí)間內(nèi),溫度對(duì)硫、硝脫除率的影響曲線如圖,SO2的脫除率高于NO,可能的原因是SO2在水中的溶解度大于NO、SO2在溶液中的還原性強(qiáng)于NO、SO2與NaClO溶液的反應(yīng)速率大于NO;④煙氣中SO2和NO的體積比為4∶1,50℃時(shí)的脫除率見(jiàn)圖2分別為100%和80%,根據(jù)反應(yīng)SO2+ClO?+H2O==SO42?+Cl?+2H+、3ClO?+2NO+H2O=2NO3?+3Cl?+2H+,則此吸收液中煙氣轉(zhuǎn)化生成的NO3?和Cl?的物質(zhì)的量之比為【解析】2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO24NH3+6NO5N2+6H2O
SO2+ClO?+H2O==SO42?+Cl?+2H+
SO2在水中的溶解度大于NOSO2在溶液中的還原性強(qiáng)于NOSO2與NaClO溶液的反應(yīng)速率大于NO
2∶1321、略
【分析】【分析】
(1)CH3COOH的電離平衡常數(shù)K=溫度不變,電離平衡常數(shù)不變;混合溶液中存在電荷守恒關(guān)系c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+);
(2)Na2CO3為強(qiáng)堿弱酸鹽,CO32-在溶液中分步水解使土壤呈堿性,加入石膏后,CaSO4與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3沉淀,CO32-濃度降低,水解平衡向左移動(dòng),OH-濃度降低;使土壤堿性降低;
(3)水垢的主要成分CaCO3在溶液中存在溶解平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入過(guò)量食醋,食醋的主要成份醋酸電離出的氫離子與CO32-離子反應(yīng),CO32-濃度降低,水解平衡向右移動(dòng),使CaCO3溶解;
(4)①由圖象可以看出,H2CO3存在于PH<8的溶液中,CO32-存在于pH>8的溶液中;
②由圖可知,H=7時(shí)
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