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…………○…………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年冀教新版拓展型課程化學(xué)下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、若用AG表示溶液的酸度,AG的定義為室溫下實驗室中用0.01mol.L-1的氫氧化鈉溶液滴定20.00mL0.01mol.L-1醋酸;滴定過程如圖所示,下列敘述正確的是。
A.室溫下,醋酸的電離常數(shù)約為10-5B.A點時加入氫氧化鈉溶液的體積為20.00mLC.若B點為40mL,所得溶液中:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D.滴定過程中一定存在:0.01mol/L+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH)2、我省為沿海省份;海洋中有豐富的食品;礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)等資源,海水資源的綜合利用可以用下圖表示。
下列關(guān)于海水提取Br2的說法正確的是A.將NaBr轉(zhuǎn)化為Br2,可以選用Cl2、O2等還原劑B.將Br2轉(zhuǎn)化為HBr,可利用溴單質(zhì)易升華的特性用空氣將溴吹出C.將Br2轉(zhuǎn)化為HBr的離子方程式為:SO2+2H2O+Br2=2H++SO+2HBrD.海水提取溴中出現(xiàn)了兩次溴離子被氧化的過程3、下列過程:①電離;②電解;③電鍍;④電化學(xué)腐蝕,其中需通電后才能進行的是A.①②③B.①②④C.②③D.全部4、不能用啟普發(fā)生器制取的氣體是A.SO2B.H2SC.CO2D.H25、用如下圖所示的裝置進行實驗(夾持儀器略去,必要時可加熱),其中a、b、c中分別盛有試劑1、2、3,能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?。選項試劑1試劑2試劑3實驗?zāi)康难b置A濃鹽酸MnO2飽和NaCl溶液除去Cl2中的HC1
B濃HNO3Cu片KI—淀粉溶液驗證NO2的氧化性C稀硫酸溶液X澄清石灰水驗證X中是否有D70%硫酸Na2SO3酸性KMnO4溶液驗證SO2具有漂白性
A.AB.BC.CD.D6、氧化鉛(PbO)是黃色固體。實驗室用草酸在濃硫酸作用下分解制備CO,其原理為:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某課題組同學(xué)設(shè)計實驗探究CO還原氧化鉛并檢驗氧化產(chǎn)物(已知CO能使銀氨溶液產(chǎn)生黑色沉淀)的裝置如圖所示。下列說法正確的是。
A.實驗時,先點燃裝置①處酒精燈,當(dāng)裝置⑤中產(chǎn)生連續(xù)氣泡且有明顯現(xiàn)象后再點燃裝置③處酒精燈B.實驗完畢時,先熄滅裝置①處酒精燈,再熄滅裝置③處酒精燈C.裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、銀氨溶液、澄清石灰水D.尾氣處理可選用點燃、氣袋收集、NaOH溶液吸收等方法7、按照如圖所示的裝置進行實驗?zāi)苓_(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖恰_x項ABCD裝置目的制取并收集純凈的NH3檢驗蔗糖脫水碳化過程中有CO2生成用95%酒精制取無水乙醇制取并收集氯氣
A.AB.BC.CD.D8、為探究Na2SO3溶液的性質(zhì),在白色點滴板的a、b、c、d四個凹槽中滴入Na2SO3溶液;再分別滴加下圖所示的試劑:
對實驗現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”錯誤的是()
A.AB.BC.CD.D9、下列實驗裝置設(shè)計正確的是()A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)10、常溫下,用溶液分別滴定體積和濃度均相同的三種一元弱酸的滴定曲線如圖所示;圖中橫坐標(biāo)a表示滴定百分?jǐn)?shù)(滴定用量與滴定終點用量之比)。下列說法錯誤的是。
A.常溫下,酸性:B.當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢篊.滴定當(dāng)時,溶液中D.初始濃度11、某同學(xué)按圖示裝置進行實驗;產(chǎn)生足量的氣體通入c中,最終出現(xiàn)渾濁。下列所選物質(zhì)組合符合要求的是。
a中試劑b中試劑c中溶液A濃硫酸濃鹽酸飽和食鹽水B濃硫酸Cu溶液C稀硫酸飽和溶液D濃氨水堿石灰溶液
A.AB.BC.CD.D12、“探究與創(chuàng)新能力”是化學(xué)的關(guān)鍵能力。下列各項中“操作或現(xiàn)象”能達(dá)到預(yù)期“實驗?zāi)康摹钡氖?。選項實驗?zāi)康牟僮骰颥F(xiàn)象A制作簡單原電池將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成原電池B驗證碳能與濃硝酸反應(yīng)向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產(chǎn)生淺黃色沉淀的是溴蒸氣D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量飽和氫氧化鈉溶液,充分混合后分液
A.AB.BC.CD.D評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)13、根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數(shù)Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為___(填化學(xué)式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分?jǐn)嚢韬?,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標(biāo)號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水14、研究CO還原NOx對環(huán)境的治理有重要意義;相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據(jù)上述信息計算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進行反應(yīng)Ⅰ;若壓強不變,能說明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)。
B反應(yīng)ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應(yīng)在低溫下自發(fā)進行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數(shù)增大。
D上述反應(yīng)達(dá)到平衡后;升溫,三個反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均一直增大直至達(dá)到新的平衡。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質(zhì)的量比為1∶2進行反應(yīng),反應(yīng)在無分子篩膜時二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率和有分子篩膜時二氧化氮轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉(zhuǎn)化率高于T點的原因為_______。
(3)實驗測得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù);只與溫度有關(guān))。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,在tl時刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應(yīng)速率的變化曲線_______。
15、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。
(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號填寫)。
(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數(shù)Ka=___。
(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。
(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為___。16、某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應(yīng)最多可以生成________H2。
(2)該物質(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為________。17、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分?jǐn)?shù)在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應(yīng)選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應(yīng)②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。
(4)下列關(guān)于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應(yīng)①進行過程中應(yīng)持續(xù)鼓入空氣。
b.反應(yīng)①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl
c.反應(yīng)②中NaOH溶液應(yīng)過量。
d.冷卻結(jié)晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應(yīng)速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)18、實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點/℃436299沸點/℃181.9189285
試回答下列問題:
(1)反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用___(選填字母)。
A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。
(2)分離室I采取的操作名稱是___。
(3)反應(yīng)室I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機層用水洗滌后分液;洗滌時不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學(xué)方程式表示)。19、如圖所示的初中化學(xué)中的一些重要實驗;請回答下列問題:
(1)圖A稱量NaCl的實際質(zhì)量是___。
(2)圖B反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應(yīng)的表達(dá)式為__。
(4)圖D實驗?zāi)康氖莀_。20、已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色;現(xiàn)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色。
(1)甲同學(xué)認(rèn)為這不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學(xué)式;下同);
乙同學(xué)認(rèn)為這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。
(2)如果要驗證乙同學(xué)判斷的正確性;請根據(jù)下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗證,請將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現(xiàn)象填入下表。
實驗可供選用試劑:。A.酸性高錳酸鉀溶液B.氫氧化鈉溶液C.四氯化碳D.硫氰化鉀溶液E.硝酸銀溶液F.碘化鉀淀粉溶液。實驗方案。
所選用試劑(填代號)
實驗現(xiàn)象。
方案一。
方案二。
(3)根據(jù)上述實驗推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是________,相應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________;評卷人得分四、有機推斷題(共1題,共4分)21、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應(yīng)類型_______。
(2)反應(yīng)②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式_______。
(5)寫出F→G的化學(xué)方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng);③含苯環(huán);④含有5個化學(xué)環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達(dá)方式為:AB目標(biāo)產(chǎn)物)評卷人得分五、原理綜合題(共4題,共24分)22、NO是大氣中一種重要污染物;可以采用多種方法消除NO的污染。回答下列問題:
(1)CH4還原NO法。
已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
則CH4與NO反應(yīng)生成N2、CO2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為_______。
(2)CO還原NO法。CO還原NO的反應(yīng)為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0。
①該反應(yīng)中,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有_______(寫出其中一條即可)。
②實驗測得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。達(dá)到平衡后,只升高溫度,k正增大的倍數(shù)_______(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應(yīng),在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則=_______(計算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。
(3)NH3還原NO法。NH3還原NO的反應(yīng)為4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)△H<0。T℃時,在恒容密閉容器中,測得在不同時間NO和NH3的物質(zhì)的量如下表:。時間/min01234n(NO)/mol1.20.900.720.600.60n(NH3)/mol0.900.700.580.500.50
若反應(yīng)開始時的壓強為P0,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______(可用分?jǐn)?shù)表示;用平衡分壓代替平衡濃度計算;各氣體的分壓=氣體總壓×各氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)SCR脫硝技術(shù)的主反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進行反應(yīng);測得不同溫度下,在相同時間內(nèi)部分組分的含量如圖所示。
①a、b、c三點,主反應(yīng)速率由大到小的順序為_______。
②解釋N2的濃度變化曲線先上升后下降的原因:_______。23、我國自主知識產(chǎn)權(quán)的首套煤基乙醇工業(yè)化項目生產(chǎn)過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇涉及反應(yīng)原理:
主反應(yīng):CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
副反應(yīng):CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
在催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài))
化學(xué)吸附:H2→2H*
表面反應(yīng):CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化學(xué)脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知:化學(xué)吸附的活化能大;決定主反應(yīng)的反應(yīng)速率。
(1)反應(yīng)2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發(fā)進行的條件是:____。
(2)能說明體系中主反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有____。
A.CH3COOCH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)
C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。
(3)乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關(guān)系如圖。
①比較x1、x2、x3的大小關(guān)系,最大的是___________。
②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________(保留2位有效數(shù)字)。
(4)其它條件相同,反應(yīng)經(jīng)過相同時間,乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關(guān)系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。
(5)若在未加催化劑的情況下主反應(yīng)的能量反應(yīng)歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應(yīng)的能量反應(yīng)歷程示意圖_______。
24、近年來;全球丙烯需求快速增長,研究丙烷制丙烯有著重要的意義。
相關(guān)反應(yīng)有:
Ⅰ.C3H8在無氧條件下直接脫氫:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)?H1=+124kJ·mol?1
Ⅱ.逆水煤氣變換:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2
Ⅲ.CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)?H3
已知:CO和H2的燃燒熱分別為?283.0kJ·mol?1、?285.8kJ·mol?1;
H2O(g)=H2O(l)?H=?44kJ·mol?1
請回答:
(1)反應(yīng)Ⅱ的?H2=___________kJ·mol?1。
(2)下列說法正確的是___________
A.升高溫度反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)增大。
B.選擇合適的催化劑可以提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率和丙烯選擇性。
C.反應(yīng)Ⅱ能自發(fā),則?S<0
D.恒溫恒壓下通入水蒸氣有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率。
(3)在不同壓強下(0.1MPa、0.01MPa),反應(yīng)Ⅰ中丙烷和丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示,請計算556℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=___________(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù),記作Kp;如p(B)=p·x(B),p為平衡總壓強,x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)反應(yīng)Ⅰ須在高溫下進行,但溫度過高時易發(fā)生副反應(yīng),導(dǎo)致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導(dǎo)致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯。請說明原因:________。
(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脫氫制取丙烯可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應(yīng)機理如圖所示。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳,維持催化劑活性,原因是_____。
25、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請回答下列問題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質(zhì)的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車尾氣中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時,2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發(fā)生反應(yīng),5min后達(dá)平衡,測得NO為1mol。計算該溫度下,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=_______________,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。
②如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T℃下N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,則改變的條件可能是____________(寫出一條即可)III.汽車燃油不完全燃燒時會產(chǎn)生CO。
(4)有人設(shè)想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應(yīng)除去CO,但事實上該反應(yīng)在任何溫度下都不能實現(xiàn),由此判斷該反應(yīng)的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應(yīng)在570K時的平衡常數(shù)的數(shù)值為1×1059,但反應(yīng)速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率在實際操作中最可行的措施是_____。
A.升高溫度B.增大壓強C.使用高效催化劑參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】
A.AG的定義為AG=7,且c(H+)·c(OH-)=10-14,則c(H+)=10-3.5,A項正確;
B.根據(jù)圖像可知A點AG=0,c(OH-)=c(H+);即溶液顯中性,由于醋酸鈉水解顯堿性,所以A點加入的氫氧化鈉溶液小于20ml,B項錯誤;
C.若B點時加入氫氧化鈉溶液40ml,則此時溶液是等物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉和氫氧化鈉的混合液,因此根據(jù)物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH);C項錯誤;
D.根據(jù)電荷守恒可得滴定過程中有:則醋酸開始濃度為0.01mol/L,因加入了氫氧化鈉溶液,故滴定過程中醋酸分子與醋酸根加起來的濃度不等于0.01mol/L,D選項錯誤;
故選A。2、D【分析】【分析】
氯堿工業(yè)即電解氯化鈉溶液可生成氫氧化鈉,氯化鎂加入氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鎂,再加入稀鹽酸得到氯化鎂溶液,溴化鈉通入氯氣氧化生成溴單質(zhì),再加入二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和HBr;最后用氯氣氧化得到溴單質(zhì);
【詳解】
A.將NaBr轉(zhuǎn)化為Br2,可以選用Cl2作還原劑;A錯誤;
B.利用溴單質(zhì)易揮發(fā)的物理性質(zhì);可用熱空氣將溴單質(zhì)吹出,B錯誤;
C.Br2與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和HBr,離子方程式為:SO2+2H2O+Br2=4H+++2Br-;C錯誤;
D.溴化鈉通入氯氣氧化生成溴單質(zhì),HBr最后用氯氣氧化得到溴單質(zhì);溴離子兩次被氧化,D正確;
故選:D。3、C【分析】【分析】
【詳解】
①電離是電解質(zhì)溶于水自發(fā)進行的過程,不需要通電;②電解需要電解池,需要通電;③電鍍也是電解池的應(yīng)用,需要通電;④電化學(xué)腐蝕是原電池原理,自發(fā)進行,不需要通電。答案選C。4、A【分析】分析:啟普發(fā)生器適用于固液混合狀態(tài)且不需加熱而制取的氣體的反應(yīng),且固體必須是塊狀的,據(jù)此結(jié)合氣體的制取原理進行判斷。
詳解:實驗室用亞硫酸鈉和硫酸制取SO2,硫酸鈉是粉末狀固體,所以不能用啟普發(fā)生器制取,A正確;實驗室用硫化亞鐵和稀硫酸制取H2S,硫化亞鐵為塊狀固體,硫酸為液體,且不需加熱,可以使用啟普發(fā)生器,B錯誤;實驗室用碳酸鈣和稀鹽酸制取CO2,碳酸鈣為塊狀固體,鹽酸為液體,且不需加熱,可以使用啟普發(fā)生器,C錯誤;實驗室用鋅和稀硫酸制取H2,鋅為塊狀固體,硫酸為液體,且不需加熱,可以使用啟普發(fā)生器,D錯誤;正確選項A。5、A【分析】【詳解】
A.濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制備氯氣需要加熱;加熱裝置可以完全成實驗,選項A正確;
B.濃硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅;二氧化氮和水;二氧化氮具有氧化性,遇KI—淀粉溶液使溶液變藍(lán),但濃硝酸具有揮發(fā)性,也可以使試液變藍(lán),選項B錯誤;
C.若溶液X中含有碳酸氫根離子或亞硫酸氫根離子或亞硫酸根離子均能達(dá)到相同現(xiàn)象;故無法實現(xiàn)實驗?zāi)康?,選項C錯誤;
D.實驗證明二氧化硫具有還原性而不是漂白性;選項D錯誤。
答案選A。6、A【分析】先點燃裝置①處酒精燈,當(dāng)裝置⑤中產(chǎn)生連續(xù)氣泡且有明顯現(xiàn)象后,說明裝置中的空氣已經(jīng)排凈,然后再點燃裝置③處酒精燈,故A正確;實驗完畢時,先熄滅裝置③處酒精燈,再熄滅裝置①處酒精燈,故B錯誤;裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、澄清石灰水、銀氨溶液,故C錯誤;NaOH溶液不與CO反應(yīng),不能吸收CO,故D錯誤。7、C【分析】【詳解】
A.氨氣的密度比空氣??;應(yīng)用向下排空氣法收集,故A錯誤;
B.蔗糖脫水碳化過程中有二氧化硫生成;二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁,故B錯誤;
C.蒸餾95%酒精制取無水乙醇;裝置正確,故C正確;
D.濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣需要加熱;故D錯誤。
綜上所述,答案為C。8、D【分析】【詳解】
A.a中反應(yīng)為I2+SO+H2O===SO+2H++2I-,還原性SO>I-;A正確;
B.b中反應(yīng)為2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O;B正確;
C.Na2SO3溶液使酚酞溶液變紅,是因為SO32-水解生成OH-所致,加入BaCl2溶液后,生成BaSO3沉淀,從而使溶液中c(OH-)不斷減??;C正確;
D.即使不變質(zhì),在酸性條件下,NO也把SO氧化成SO生成BaSO4沉淀;D錯誤。
故選D。9、A【分析】【詳解】
A.中和熱測定實驗裝置設(shè)計合理;A項正確;
B.濃硫酸溶于水放出大量的熱;為防止暴沸引發(fā)安全事故,應(yīng)將濃硫酸沿?zé)诼谷胨邢♂尣⒉煌嚢?,B項錯誤;
C.鋅比銅活潑;則鋅應(yīng)作負(fù)極(-),銅作正(+),C項錯誤;
D.帶磨口玻璃活塞的酸式滴定管不能盛標(biāo)準(zhǔn)溶液;D項錯誤;
答案選A。二、多選題(共3題,共6分)10、BD【分析】【詳解】
A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;
B.當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項錯誤;
C.當(dāng)時,溶液呈酸性,C項正確;
D.D項錯誤。
故選BD。11、AC【分析】【詳解】
A.濃硫酸加入濃鹽酸中,生成氣體,生成的氣體通入飽和食鹽水中,根據(jù)同離子效應(yīng),析出晶體;A符合題意;
B.濃硫酸和銅在加熱條件下才能反應(yīng)生成不符合實驗要求,B不符合題意;
C.和稀硫酸反應(yīng)生成與飽和溶液反應(yīng)生成晶體;C符合題意;
D.濃氨水和堿石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,繼續(xù)通入氨氣,溶解生成D不符合題意;
故選AC。12、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成簡單鐵銅原電池;故A符合題意;
B.濃硝酸受熱分解能放出紅棕色二氧化氮氣體;所以向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應(yīng),故B不符合題意;
C.因為溴蒸氣能和溶液反應(yīng);產(chǎn)生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;
D.因為足量飽和氫氧化鈉溶液能和乙酸乙酯反應(yīng);所以不能用足量飽和氫氧化鈉溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合題意;
故答案:AC。三、填空題(共8題,共16分)13、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導(dǎo)致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達(dá)到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導(dǎo)致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-1014、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應(yīng)物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變;如果是恒溫恒容,無論平衡是否移動,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應(yīng)的正向進行,反應(yīng)放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強隨之增大,此時壓強是變量,可以作為平衡的依據(jù),A項正確;
B.當(dāng)ΔH-TΔS<0時;反應(yīng)自發(fā)進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動;但是平衡常數(shù)只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,C項錯誤;
D.溫度升高;反應(yīng)速率增大,三個反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)向吸熱方向進行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,為了達(dá)到新的平衡,逆反應(yīng)速率向正反應(yīng)速率靠近,逆反應(yīng)速率會減小,所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度升高,平衡向逆反應(yīng)(吸熱)方向進行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產(chǎn)物N2分離出來;降低了產(chǎn)物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉(zhuǎn)化率提高;
(3)①列三段式求解:因為N2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時為平衡狀態(tài),有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強瞬間增大為原來壓強的兩倍,正逆反應(yīng)速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進行,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以正反應(yīng)速率的總體趨勢為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數(shù)減?。?分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出N2,有利于反應(yīng)正向進行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標(biāo)為16,t3時刻達(dá)到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)15、略
【分析】【詳解】
(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進了水的電離;鹽酸是強酸溶液,氫氧化鈉溶液是強堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發(fā)生微弱的電離產(chǎn)生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠(yuǎn)小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強,綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。
(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強堿弱酸鹽,醋酸根離子發(fā)生微弱的水解導(dǎo)致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數(shù)為:故答案為:10-5。
(4)碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時溶液中由HCl電離出的由此可知,此時溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L。【解析】④>②>①=③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L16、略
【分析】【分析】
由結(jié)構(gòu)簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)合醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應(yīng),金屬鈉過量,則有機物完全反應(yīng),1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應(yīng)最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應(yīng),-COOH與NaOH、NaHCO3反應(yīng),則1mol該物質(zhì)消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2?!窘馕觥竣?1.5mol②.3∶2∶217、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應(yīng)器①中發(fā)生還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應(yīng)器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據(jù)上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應(yīng)的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分?jǐn)?shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應(yīng)②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應(yīng)①后得到的母液中,溶質(zhì)的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高?!窘馕觥縜2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應(yīng)活化能更大18、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應(yīng)制得,考慮到它們?nèi)芊悬c的差異,最好選擇溫度讓苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成為液體,反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點99攝氏度,水浴溫度會使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應(yīng),故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發(fā)生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【詳解】
(1)火爐直接加熱溫度比較高;會讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應(yīng),還會使苯氧,故溫度不能太高,水浴加熱溫度較低,不能讓氯乙酸和苯酚熔化,故溫度也不能太低,可以使所有物質(zhì)都成液體,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用油浴加熱;
答案為:C;
(2)分離室I是將反應(yīng)不充分的原料再重復(fù)使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應(yīng)室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應(yīng)室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應(yīng),制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發(fā)生的反應(yīng)是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng),制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會使酯發(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學(xué)方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2。【解析】C蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH219、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;
(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小;
【詳解】
(1)稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實際質(zhì)量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;
(3)圖C的表達(dá)式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實驗?zāi)康氖球炞C分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗證分子之間的存在間隙20、略
【分析】【分析】
溴單質(zhì)氧化性較強,能將亞鐵離子氧化為三價鐵,三價鐵在水溶液中是黃色的;要驗證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,說明還原性:Fe2+>Br-;依據(jù)氧化還原反應(yīng)中“先強后弱”規(guī)律判斷。
【詳解】
(1)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1-2滴液溴,若沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學(xué)反應(yīng),二價鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;
(2)要驗證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);方案一可選用CCl4(C),向黃色溶液中加入四氯化碳,充分振蕩、靜置,溶液分層,若下層呈無色,表明黃色溶液中不含Br2,則乙同學(xué)的判斷正確;方案二可選用KSCN溶液(D),向黃色溶液中加入KSCN溶液,振蕩,若溶液變?yōu)檠t色,則黃色溶液中含F(xiàn)e3+;則乙同學(xué)的判斷正確。
(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應(yīng)Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,由此說明亞鐵離子的還原性大于溴離子,Cl2具有氧化性,先氧化的離子是亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;因此答案是:Fe2+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。【解析】Br2;Fe3+答案如下:
。
選用試劑。
實驗現(xiàn)象。
第一種方法。
C
有機層無色。
第二種方法。
D
溶液變紅。
Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-四、有機推斷題(共1題,共4分)21、略
【分析】【分析】
化合物A分子式是C7H8,結(jié)構(gòu)簡式是根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)過程中碳鏈結(jié)構(gòu)不變,結(jié)合D分子結(jié)構(gòu)及B、C轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知B是B發(fā)生催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生C是C與Br2在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)產(chǎn)生D是D與HCHO發(fā)生信息反應(yīng)產(chǎn)生的分子式是C9H8O2的E是:E與I2反應(yīng)產(chǎn)生F是:F與NaOH的乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生G:然后結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)逐一分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A是B是C是D是E是F是G是
(1)反應(yīng)①是與O2在催化劑存在的條件下加熱,發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生故該反應(yīng)的類型為氧化反應(yīng);
(2)反應(yīng)②是與Br2在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)產(chǎn)生故所需試劑和條件是Br2;光照;
(3)B結(jié)構(gòu)簡式是含有的官能團是醛基-CHO,檢驗其存在的方法是:取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液;加熱煮沸,若產(chǎn)生磚紅色沉淀,就說明物質(zhì)分子中含有醛基;
(4)根據(jù)上述推斷可知E的結(jié)構(gòu)簡式是
(5)F是與NaOH乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生G:則F→G的化學(xué)方程式為:+NaOHNaI+H2O+
(6)化合物C是C的同分異構(gòu)體滿足下列條件:①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明分子中含有-CHO;②能發(fā)生水解反應(yīng),說明含有酯基;③含苯環(huán);④含有5個化學(xué)環(huán)境不同的H原子,則其可能的結(jié)構(gòu)簡式是
(7)CH2=CH2與HBr在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生CH3-CH2Br,CH3-CH2Br與CH3CHO發(fā)生信息反應(yīng)產(chǎn)生CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)產(chǎn)生聚2-丁烯,故合成路線為:CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3【解析】氧化反應(yīng)Br2、光照取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸,若產(chǎn)生磚紅色沉淀,說明含有醛基+NaOHNaI+H2O+CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3五、原理綜合題(共4題,共24分)22、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
根據(jù)蓋斯定律,將①-②+③,整理可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。
(2)①CO還原NO的反應(yīng)為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0;該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小放熱反應(yīng),既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,則化學(xué)反應(yīng)速率加快,且平衡正向移動,可采取措施可以是增大壓強或增大CO的濃度;
②實驗測得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。達(dá)到平衡后,只升高溫度,v正、v逆都增大,由于濃度不變,所以k正、k逆都增大。由于升高溫度化學(xué)平衡會向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,這說明k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù);
若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應(yīng),在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則平衡時反應(yīng)產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量是0.4mol,反應(yīng)產(chǎn)生N2是0.2mol,此時CO、NO的物質(zhì)的量都是0.6mol,由于容器的容積是1L,則平衡時各種物質(zhì)的濃度c(CO)=c(NO)=0.6mol/L,c(CO2)=0.4mol/L,c(N2)=0.2mol/L,該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K==當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,v正=v逆,則k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c2(CO2)·c(N2),==
(3)對于反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g),反應(yīng)開始時n(NH3)=0.90mol,n(NO)=1.20mol,達(dá)到平衡時n(NH3)=0.50mol,n(NO)=0.60mol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知平衡時產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量n(N2)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.50mol,n(H2O)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.60mol,在溫度和容器的容積不變時,氣體的壓強與物質(zhì)的量呈正比,若反應(yīng)開始時的壓強為P0,則平衡壓強=該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=
(4)SCR脫硝技術(shù)的主反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進行反應(yīng)。
①在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件中,增大濃度、增大壓強、升高溫度都會增大反應(yīng)速率,其中溫度升高對反應(yīng)速率的影響大,由于溫度:a<b<c,所以在這三點中,主反應(yīng)速率由大到小的順序為:c>b>a;
②分析圖象中氮氣的濃度變化可知,550K時達(dá)到最大,550K后隨溫度升高濃度減小,變化趨勢說明在b點前反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進行,溫度升高,反應(yīng)速率加快,單位時間內(nèi)產(chǎn)生氮氣的濃度增大。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后氮氣濃度隨溫度升高減小,說明該反應(yīng)的正反應(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,且隨著溫度的升高,有副產(chǎn)物的生成,也導(dǎo)致N2濃度降低?!窘馕觥緾H4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。增大壓強或增大CO的濃度<c>b>a先上升:反應(yīng)還未到達(dá)平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,單位時間內(nèi)N2濃度增大;后下降:達(dá)到平衡狀態(tài)后,隨著溫度升高,因為該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,且隨著溫度升高有副產(chǎn)物的生成,也導(dǎo)致N2濃度降低23、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
②:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+②整理可得:2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)ΔH=-22.62kJ/mol,要使反應(yīng)自發(fā)進行,則△G=△H-T△S<0,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),ΔH<0,ΔS<0;所以反應(yīng)自發(fā)進行的條件是低溫;
(2)A.反應(yīng)混合物的總質(zhì)量不變,若CH3COOCH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化;說明其中任何成分的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A符合題意;
B.C2H5OH、CH3OH都是生成物,在任何時刻,都存在v正(C2H5OH)=v正(CH3OH);表示反應(yīng)正向進行,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),B不符合題意;
C.反應(yīng)混合物都是氣體;氣體的質(zhì)量不變;反應(yīng)的容器容積不變,則容器中氣體密度始終不變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.反應(yīng)容器的容積不變;反應(yīng)是前后氣體體積發(fā)生改變的反應(yīng),若體系的總壓強不再變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D符合題意;
故合理選項是AD;
(3)①在溫度不變時,氫酯比(x)增大,即增大H2的濃度,化學(xué)平衡正向移動,使乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)圖示可知乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率:x3>x2>x1,所以x1、x2、x3的大小關(guān)系為x3>x2>x1,則三者中最大的是x3;
②在250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,加入乙酸甲酯的物質(zhì)的量是1mol,其轉(zhuǎn)化率為90%,則最終轉(zhuǎn)化為乙醇的乙酸甲酯的物質(zhì)的量為1mol×90%×80%=0.72mol,說明平衡時乙醇的物質(zhì)的量是0.72mol,乙酸甲酯的物質(zhì)的量為0.1mol。對于主反應(yīng)CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g),開始加入n(CH3COOCH3)=1mol,n(H2)=5mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=0,假設(shè)轉(zhuǎn)化的CH3COOCH3(g)為xmol,則平衡時n(CH3COOCH3)=(1-x)mol,n(H2)=(5-2x)mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=xmol;對于副反應(yīng):CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g),開始時n(CH3COOCH3)=(1-x)mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=xmol,n(CH3COOC2H5)=0,假設(shè)發(fā)生該反應(yīng)消耗CH3COOCH3的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時:n(CH3COOCH3)=(1-x-y)mol,n(C2H5OH)=(x-y)mol,n(CH3COOC2H5)=ymol,n(CH3OH)=(x+y)mol,則(1-x-y)mol=0.1mol,(x-y)mol=0.72mol,解得x=0.81mol,y=0.09mol,平衡時n(CH3COOCH3)=0.1mol,n(H2)=(5-2x)mol=(5-2×0.81)mol=3.38mol,n(C2H5OH)=0.72mol,n(CH3OH)=0.81mol+0.09mol=0.9mol,容器的容積是1L,所以物質(zhì)的濃度與其物質(zhì)的量相等,因此主反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==0.57;
(4)其它條件相同,反應(yīng)經(jīng)過相同時間,根據(jù)乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率與乙醇的選擇性與氫酯比的關(guān)系圖可知:在氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大,是由于氫氣的化學(xué)吸附速率慢,增大c(H2);加快整體反應(yīng)的速率,但副反應(yīng)速率增大的幅度小于主反應(yīng),所以乙醇的選擇性增大;
(5)催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)在較低的溫度下進行,因此反應(yīng)速率達(dá)到加快,但不能改變反應(yīng)物、生成物的能量,因此反應(yīng)熱不變,故使用催化劑的反應(yīng)流程與能量變化關(guān)系可用圖示表示為:【解析】低溫ADx30.57氫氣的化學(xué)吸附速率慢,增大c(H2),加快整體反
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