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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年冀教版選修4化學(xué)上冊(cè)月考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)一二三四總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LNO和22.4LO2混合后的分子總數(shù)為2NAB.0.1mol?L-1的氨水中,溶液中各微粒的物質(zhì)的量存在以下關(guān)系:n()+n(NH3)+n(NH?H2O)=0.1molC.已知?dú)錃獾臒嶂禐?43kJ?g-1,則氫氣充分燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-286kJ?mol?1D.用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)火柴頭燃燒產(chǎn)生的SO2氣體,當(dāng)10mL0.1mol?L-1的酸性高錳酸鉀溶液剛好褪色時(shí),轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.0025NA2、已知:C(s)的燃燒熱△H=—393.5kJ·mol—1,C(s)+O2(g)=CO(g)△H=—110.5kJ·mol—1。測(cè)得某次實(shí)驗(yàn)中mg炭粉燃燒所得氣體中,CO和CO2的體積比為1:2,則與這些炭完全燃燒(只生成CO2)相比較,損失的能量是A.kJB.kJC.kJD.kJ3、在恒溫恒壓的密閉容器中,充入4LX和3LY的混合氣體,在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng):4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得X的轉(zhuǎn)化率為25%,此時(shí)混合氣體的體積為6.5L。則該反應(yīng)方程式中的n值是()A.8B.6C.5D.34、時(shí),2L密閉容器中充入發(fā)生反應(yīng):獲得如下數(shù)據(jù):下列判斷正確的是時(shí)間020406080100
A.內(nèi),B.在相同條件下,開始時(shí)若向容器中充入的是達(dá)到平衡后的轉(zhuǎn)化率為C.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),吸收的熱量為kJD.100s時(shí)再通入mol達(dá)新平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率增大5、下列說(shuō)法中,正確的是()A.在任何條件下,純水的pH都等于7B.在任何條件下,純水都呈中性C.在95℃時(shí),純水的pH大于7D.在95℃時(shí),純水中H+的物質(zhì)的量濃度小于10-7mol/L6、已知:某二元酸H2XO4在水中電離分兩步:H2XO4=H++HXO4-,HXO4-H++XO42-。常溫下,在20mL0.1mol?L-1NaHXO4溶液中滴加cmol?L-1NaOH溶液,溶液溫度與溶液體積關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.該NaOH溶液的pH=13B.滴加過(guò)程中,水的電離程度先變大,后變小C.F點(diǎn)溶液中c(OH-)>c(HXO4-)D.G點(diǎn)溶液中c(Na+)=3c(H2XO4)+3c(HXO4-)+3c(XO42-)7、等物質(zhì)的量濃度的下列銨鹽中,最大的是A.B.C.D.8、如圖(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-),向20mL0.2mol/LH2A溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液;根據(jù)圖示判斷,下列說(shuō)法正確的是()
A.H2A在水中的電離方程式是:H2A=H++HA-;HA-H++A2-B.當(dāng)V(NaOH)=20mL時(shí),溶液中各離子濃度的大小順序?yàn)椋篶(OH-)>c(H+)C.當(dāng)V(NaOH)=40mL時(shí),溶液中水的電離程度比純水大D.當(dāng)V(NaOH)=30mL時(shí),溶液中存在以下關(guān)系:2c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(A2-)+2c(OH-)9、時(shí),一定量的與鹽酸混合所得溶液中,部分含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是。
A.曲線X表示的微粒為B.時(shí),C.時(shí),D.時(shí),評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)10、現(xiàn)己知N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過(guò)程中能量變化如圖所示:
根據(jù)下列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算N-H鍵鍵能為____________kJ/mol。
?;瘜W(xué)鍵。
H-H
N≡N
鍵能(kJ/mol)
436
946
11、合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破,其反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)?H=-92.4kJ?mol-1。一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
(2)步驟II中制氯氣原理如下:
對(duì)于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的是______。
a.升高溫度b.增大水蒸氣濃度c.加入催化劑d.降低壓強(qiáng)。
利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為______。
(3)下圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):______。
(4)依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響,在下圖坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖______。
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是(填序號(hào))______,簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:______。12、甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:在一定條件下,向體積為的恒容密閉容器中充入和后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的倍,則用甲醇表示的該反應(yīng)的速率為________。
上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是填序號(hào)________。
①
②混合氣體的密度不變。
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變。
③的濃度都不再發(fā)生變化。
下圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時(shí),向A容器中充入和向B容器中充入和兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。已知起始時(shí)容器A和B的體積均為試回答:
①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為容器B中的轉(zhuǎn)化率為_______,A、B兩容器中的體積百分含量的大小關(guān)系為B______填“”“”或“”
②若打開K,一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為________連通管中氣體體積忽略不計(jì),且不考慮溫度的影響
工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為在容積相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:。容器乙丙丙反應(yīng)物投入量平衡數(shù)據(jù)的濃度反應(yīng)的能量變化的絕對(duì)值abcc體系壓強(qiáng)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
下列說(shuō)法正確的是__________。
13、碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH;實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)的有關(guān)變化曲線如圖所示。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___。
(2)由圖1可知,該反應(yīng)ΔH__0(填“>”或“<”),p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)開__。
(3)由圖2可知,A點(diǎn)時(shí)H2的平衡轉(zhuǎn)化率為___。14、弱電解質(zhì)的電離平衡;鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學(xué)平衡。
(1)常溫下,將0.1mol/LHCl溶液與0.1mol/LMOH溶液等體積混合,測(cè)得混合后溶液的pH=5,則MOH在水中的電離方程式為__________。
(2)已知常溫時(shí)CH3COOHCH3COO–+H+,Ka=2×10–5,則反應(yīng)CH3COO–+H2OCH3COOH+OH–的平衡常數(shù)Kh=______。
(3)已知H2A在水中發(fā)生電離:H2A=H++HA–,HA–H++A2–。
①等物質(zhì)的量濃度的兩種溶液:NaHA溶液的pH_____(填“>”、“=”或“<”)Na2A溶液的pH。
②已知0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,該溶液中各種離子濃度由大到小的順序是______。
③某溫度下,若向0.1mol·L–1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol·L–1NaOH溶液至溶液呈中性。對(duì)該混合溶液,下列說(shuō)法一定正確的是____(填序號(hào))。
A.c(H+)·c(OH–)=1×10–14B.c(Na+)=c(HA–)+2c(A2–)
C.溶液中水的電離程度逐漸減小D.c(Na+)=c(HA–)+c(A2–)
(4)常溫下,若在0.10mol·L–1CuSO4溶液中加入NaOH稀溶液充分?jǐn)嚢?,有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的pH=8時(shí),c(Cu2+)=________mol·L–1{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10–20}。15、寫出下列反應(yīng)的離子方程式。
(1)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸。________
(2)CuSO4溶液向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS,會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。________
(3)在K2CrO4溶液中加硫酸酸化,溶液由黃色變?yōu)槌壬?。________評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)16、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共3題,共6分)17、某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、石墨和鋁箔等,該電池充電時(shí)負(fù)極(陰極)反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6,鋰電池充放電過(guò)程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化?,F(xiàn)利用以下工藝回收正極材料中的某些金屬資源。
回答下列問(wèn)題:
(1)放電時(shí)電池總反應(yīng)方程式_______________;該工藝首先將廢舊電池“放電處理”的目的除安全外還有_______________。
(2)寫出“正極堿浸”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______________。
(3)分離操作1是_______________;“酸浸”步驟發(fā)生的氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式是_______________。
(4)“酸浸”時(shí)若用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺點(diǎn)是_______________。
(5)“沉鈷”過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有_______________。18、從鎳礦石尾礦中提取NiSO4是解決我國(guó)鎳資源匱乏的一條重要途徑;已知該過(guò)程如下:
表1:各物質(zhì)的Ksp數(shù)據(jù)如下表:。物質(zhì)MnSNiSPbSCuSNi(OH)2Ksp2.5×10-131.1×10-218.0×10-286.3×10-362.0×10-15
表2:濾液A中各金屬離子的含量如下表:。成分Ni2+Fe3+Fe2+Mn2+Cu2+Pb2+含量/g·L-13.804.80x0.200.15<0.001
根據(jù)以上信息;回答下列問(wèn)題:
(1)步驟I酸浸之前需將礦石粉碎,目的是_______________。
(2)若雜質(zhì)離子的濃度c≤1.0×10-5mol/L即可認(rèn)定沉淀完全,則步驟Ⅱ中當(dāng)Pb2+恰好沉淀完全時(shí),溶液中硫離子的濃度c(S2-)=_____________mol·L-1;此時(shí)Ni2+是否已開始沉淀____(填“是”或“否”)。
(3)常溫下進(jìn)行步驟Ⅲ的目的是為了除去鐵和錳元素,已知除鐵元素的離子反應(yīng)如下:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+,此時(shí)Mn2+的氧化產(chǎn)物為MnO2,寫出除錳元素的離子方程式_____________。
(4)所得Ni(OH)2是制造鎳鎘電池的重要原料,鎳鎘電池工作原理如下:Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,則隨著放電的進(jìn)行,正極區(qū)pH______(填“增大”、“減小”或“不變”);充電時(shí)陰極電極反應(yīng)式為______________________。19、以方鉛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“焙燒”生成的氣體直接排放可能造成的環(huán)境問(wèn)題是______,“焙燒”前須將方鉛礦研磨粉粹的目的是______。
(2)電解時(shí),如c(Pb2+)遠(yuǎn)大于c(H+),則Pb2+優(yōu)先于H+放電,工業(yè)上應(yīng)用此原理可對(duì)鉛進(jìn)行電解精煉?!按帚U”的雜質(zhì)主要有鋅、鐵、銅、銀等,則陽(yáng)極泥的主要成分為_____。
(3)寫出制備PbO2的離子方程式______。
(4)已知部分含鉛化合物的Ksp如下表所示:。物質(zhì)PbCl2PbSKsp1.2×10-59.0×10-29
①鉛與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生少量氣泡后反應(yīng)終止,原因是_______。
②Pb(NO3)2是強(qiáng)酸弱堿鹽,氫硫酸是弱酸[Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15],已知K>105時(shí)可以認(rèn)為反應(yīng)基本完全,請(qǐng)判斷向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體___(填能或否)形成PbS沉淀。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L的氣體為1mol,根據(jù)反應(yīng)2NO+O2=2NO2,則NO完全反應(yīng),O2余下0.5mol,生成NO21mol,生成的NO2存在2NO2N2O4平衡,所以混合后分子總數(shù)小于1.5NA;A錯(cuò)誤;
B.0.1mol?L-1的氨水中;沒(méi)有氨水的體積,無(wú)法計(jì)算氮元素的物質(zhì)的量,B錯(cuò)誤;
C.已知?dú)錃獾臒嶂禐?43kJ?g-1,1mol氫氣為2g,則1mol氫氣放熱2×143kJ=286kJ,所以熱化學(xué)方程式可表示為:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-286kJ?mol?1;C正確;
D.10mL0.1mol?L-1的酸性高錳酸鉀物質(zhì)的量為0.1mol?L-1×0.01L=0.001mol,高錳酸鉀被還原成Mn2+,每個(gè)Mn得到5個(gè)電子,則電子數(shù)為0.005mol,所以轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.005NA;D錯(cuò)誤。
答案選C。2、D【分析】【分析】
碳不完全燃燒損失的熱量為生成的CO燃燒放出的熱量;根據(jù)碳原子守恒計(jì)算出CO的物質(zhì)的量,再根據(jù)CO燃燒的熱化學(xué)方程式計(jì)算。
【詳解】
mg碳的物質(zhì)的量為mol,由于CO和CO2的體積比為1:2,根據(jù)碳原子守恒得CO的物質(zhì)的量為mol×=mol;由C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1,C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1,得CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=(-393.5kJ·mol-1)-(-110.5kJ·mol-1)=-283.0kJ·mol-1,即1molCO完全燃燒放出的熱量為283.0kJ,則molCO完全燃燒放出的熱量為×283.0kJ=kJ,故答案選D。3、D【分析】【詳解】
我們利用三段式進(jìn)行分析:
則3+2.25+0.5+0.25n=6.5;n=3。
故選D。4、C【分析】【分析】
A.結(jié)合計(jì)算;
B.相同條件下,開始時(shí)若向容器中充入的是0.80molNO2,極限轉(zhuǎn)化與起始量相同,與原平衡為等效平衡,平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量不變;
C.物質(zhì)的量與熱量成正比,達(dá)到平衡時(shí)生成的NO2為
D.100s時(shí)再通入0.40molN2O4;等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)。
【詳解】
內(nèi),故A錯(cuò)誤;
B.二者為等效平衡,平衡時(shí)的物質(zhì)的量不變,則達(dá)到平衡后的轉(zhuǎn)化率為故B錯(cuò)誤;
C.80s時(shí)到達(dá)平衡,生成二氧化氮為由熱化學(xué)方程式可知吸收的熱量為故C正確;
D.時(shí)再通入等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),與原平衡相比,平衡逆向移動(dòng),達(dá)新平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率減小;故D錯(cuò)誤;
故選C。
【點(diǎn)睛】
平衡后再通入等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),與原平衡相比,平衡逆向移動(dòng)。5、B【分析】【詳解】
A.只有25℃下純水的pH才等于7;A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.任何條件下;純水中的氫離子和氫氧根離子的濃度一定相等,所以純水一定顯中性,B選項(xiàng)正確;
C.25℃下;純水的pH=7,溫度升高到95℃,水的電離平衡正向移動(dòng),電離出更多的氫離子使其pH下降,所以pH小于7,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.25℃下,純水的pH=7,溫度升高到95℃,水的電離平衡正向移動(dòng),電離出更多的氫離子使其pH下降,所以pH小于7,即氫離子濃度大于1×10-7mol/L;D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。6、D【分析】【分析】
根據(jù)圖像可知,NaHXO4與NaOH發(fā)生反應(yīng)是放熱反應(yīng);當(dāng)溫度達(dá)到最高,說(shuō)明兩者恰好完全反應(yīng),F(xiàn)點(diǎn)溫度最高,此時(shí)消耗NaOH的體積為20mL,計(jì)算出氫氧化鈉的濃度,然后根據(jù)影響水電離的因素;“三大守恒”進(jìn)行分析;
【詳解】
A.根據(jù)圖像分析可知,F(xiàn)點(diǎn)溫度最高,說(shuō)明此時(shí)兩物質(zhì)恰好完全反應(yīng),20×10-3L×0.1mol·L-1=20×10-3L×c(NaOH),推出故A說(shuō)法正確;
B.根據(jù)題意,兩者恰好完全反應(yīng),生成的溶質(zhì)Na2XO4,屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,即溶質(zhì)為時(shí)水解程度最大;E到F過(guò)程中,水的電離程度增大,F(xiàn)到G過(guò)程中,氫氧化鈉溶液過(guò)量,抑制水的電離,因此滴加氫氧化鈉的過(guò)程中,水的電離程度先變大,后變小,故B說(shuō)法正確;
C.F點(diǎn)溶質(zhì)為溶液中質(zhì)子守恒為所以故C說(shuō)法正確;
D.依題意,第一步完全電離,溶液中不存在故D說(shuō)法錯(cuò)誤;
答案:D。7、B【分析】【詳解】
假設(shè)物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中不考慮水解因素影響;ABCD選項(xiàng)中銨根離子濃度分別比為x:2x:2x:2x;
A、中,離子的水解受碳酸氫根離子水解的促進(jìn),離子濃度變??;小于x;
B、中的硫酸根離子不影響銨根的水解;銨根濃度大于A的2倍;
C、中的硫離子對(duì)銨根的水解起促進(jìn)作用,導(dǎo)致銨根離子水解程度變大,離子濃度小于小于2x;
D、中碳酸根離子對(duì)銨根離子的水解起到促進(jìn)作用;導(dǎo)致銨根離子水解程度大,其銨根離子濃度小于2x;
綜上的濃度最大的是
答案選B。
【點(diǎn)睛】
本題考查離子濃度大小的比較,側(cè)重鹽類水解規(guī)律的應(yīng)用,明確水解的抑制、水解的相互促進(jìn)即可解答,根據(jù)銨根離子的濃度和水解的影響角度來(lái)分析,如果含有對(duì)銨根離子水解起促進(jìn)作用的離子,則銨根離子水解程度增大,如果含有抑制銨根離子水解的離子,則銨根的水解程度減弱。8、C【分析】【分析】
【詳解】
A.Ⅰ代表H2A,在V(NaOH)=0mL時(shí),H2A分子不為0,H2A是弱電解質(zhì),H2A在水中的電離方程式是:H2AH++HA-;HA-H++A2-;故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)V(NaOH)=20mL時(shí),發(fā)生反應(yīng)為NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶液為NaHA溶液,根據(jù)圖像,溶液中A2-的物質(zhì)的量大于H2A,HA-的電離程度大于水解程度,溶液顯酸性,c(OH-)<c(H+);故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)V(NaOH)=40mL時(shí),溶液為Na2A溶液;強(qiáng)堿弱酸鹽水解促進(jìn)水電離,溶液中水的電離程度比純水大,故C正確;
D.當(dāng)V(NaOH)=30mL時(shí),發(fā)生反應(yīng)為NaOH+H2A=NaHA+H2O,NaHA+NaOH=Na2A+H2O,溶液為等物質(zhì)的量的NaHA、Na2A的混合溶液,根據(jù)電荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)①,物料守恒可知:3c(HA-)+3c(A2-)+3c(H2A)=2c(Na+)②,①×2+②得:2c(H+)+c(HA-)+3c(H2A)═c(A2-)+2c(OH-);故D錯(cuò)誤;
故答案選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查酸堿混合溶液定性判斷,側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,明確圖象中酸堿混合時(shí)溶液中的溶質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵,抓住圖象進(jìn)行分析即可,難點(diǎn)D,寫出電荷守恒和物料守恒,再進(jìn)行加減消元可得。9、D【分析】【分析】
隨著溶液PH的增大,H2CO3濃度逐漸降低,HCO3-濃度逐漸增大,當(dāng)HCO3-濃度增大到最大值時(shí),PH繼續(xù)增大時(shí),HCO3-濃度逐漸降低,CO32-濃度逐漸增大。所以X為H2CO3,Y為HCO3-,Z為CO32-。
【詳解】
A.碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解溶液顯堿性,分析圖象可知曲線Z為CO32-微粒的變化曲線;故A錯(cuò)誤;
B.pH=6.3時(shí),圖象中可知主要為H2CO3和HCO3-,H2CO3和HCO3-以及H2CO3三者的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)都小于0.2,各成分α(CO32-)+α(HCO3-)+α(H2CO3)<1.0;故B錯(cuò)誤;
C.pH=7時(shí)c(OH-)=c(H+),此時(shí)為H2CO3和HCO3-,c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)>c(OH-)=c(H+);故C錯(cuò)誤;
D.pH=10.3時(shí),c(CO32-)=c(HCO3-),溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)=c(Cl-)+c(OH-)+3c(HCO3-);故D正確;
故答案為D。
【點(diǎn)睛】
考查碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)中離子濃度大小比較,對(duì)學(xué)生的思維能力提出了較高的要求,側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng),意在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和創(chuàng)新思維能力,該題的關(guān)鍵是在明確反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上利用好幾種守恒關(guān)系,即電荷守恒、物料守恒以及質(zhì)子守恒,然后結(jié)合圖象和題意靈活運(yùn)用即可。二、填空題(共6題,共12分)10、略
【分析】【分析】
據(jù)?H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能求得?H,再根據(jù)?H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和計(jì)算N-H鍵鍵能。
【詳解】
?H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能=1127kJ·mol-1-1173kJ·mol-1=-92kJ·mol-1,則,?H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和=946kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-6×Q(N-H)=-92kJ·mol-1,Q(N-H)=391kJ·mol-1。答案為:391【解析】39111、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)O2把NH4HS氧化為S,可得化學(xué)方程式:2NH4HS+O2=2NH3?H2O+2S↓
(2)a、反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率加快,平衡向右移動(dòng),H2的百分含量增大,正確;b、增大水蒸氣濃度,H2的百分含量減小,錯(cuò)誤;c、加入催化劑,H2的百分含量不變;錯(cuò)誤;d;降低壓強(qiáng),反應(yīng)速率減小,錯(cuò)誤;設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量為x
CO+H2OCO2+H2
轉(zhuǎn)化量(mol)0.200.8
轉(zhuǎn)化量(mol)xxx
轉(zhuǎn)化量(mol)0.2-xx0.8+x
1mol+x=1.18mol;則x=0.18mol,可得CO轉(zhuǎn)化率=0.18mol÷0.2mol×100%=90%
(3)根據(jù)圖1可知H2與N2的投料比為3,平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)為42%,設(shè)H2物質(zhì)的量為3amol,N2物質(zhì)的量為amol,N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x則。
N2+3H22NH3
轉(zhuǎn)化量(mol)a3a0
轉(zhuǎn)化量(mol)x3x2x
轉(zhuǎn)化量(mol)a-x3a-3x2x
2x÷(4a-2x)×100%=42%,解得x=0.592a,則N2的平衡體積分?jǐn)?shù)=(a—0.592a)÷(4a—2×0.592a)×100%=14.5%
(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NH3的物質(zhì)的量逐漸增大,當(dāng)反應(yīng)平衡后,升高溫度,平衡向左移動(dòng),NH3的物質(zhì)的量逐漸減小;可畫出圖像。
(5)步驟IV為熱交換,使合成氨放出的熱量得到充分利用;對(duì)原料氣加壓,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),分離液氨,減少生成物濃度,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用等措施可提高提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)圖像、化學(xué)流程的分析。【解析】①.2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓②.a③.90%④.14.5%⑤.⑥.IV⑦.對(duì)原料氣加壓;分離液氨后。未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用12、略
【分析】【詳解】
(1)設(shè)反應(yīng)的甲醇物質(zhì)的量為x,可列三段式:20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍,4+2x=1.2×4,x=0.4mol,
(2)①是反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,不能說(shuō)反應(yīng)達(dá)到平衡,故①不符合;
②反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,反應(yīng)過(guò)程中密度不變,混合氣體的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故②不符合;
③反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,質(zhì)量守恒,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故③符合;
④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化是平衡標(biāo)志,故④符合;
故答案為:③④;
(3)①B容器的體積變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍,增加的氣體的物質(zhì)的量為3.6mol×0.5=1.8mol,依據(jù)化學(xué)方程式可知增加2mol,反應(yīng)甲醇1mol,則反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量為0.9mol,CH3OH的轉(zhuǎn)化率A是恒容反應(yīng)容器,B是恒壓反應(yīng)容器;B容器充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)與B容器充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),是等效平衡;反應(yīng)方程式中生成物氣體增多,反應(yīng)時(shí)A容器壓強(qiáng)比B容器大,所以A中平衡時(shí)相當(dāng)于B平衡后的加壓,加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),A容器中H2O百分含量增多,則B
故答案為:75%;<;
②打開K時(shí),AB組成一個(gè)等溫等壓容器,相應(yīng)的起始投入總物質(zhì)的量與平衡的總體積成正比,設(shè)打開K重新達(dá)到平衡后總的體積為x,則x:(3+3.6)=1.5a:3.6,求得x=2.75a,所以B的體積為2.75a-a=1.75a;
故答案為:1.75a;
(4)A.根據(jù)表格信息可知,在恒溫恒容下,丙中反應(yīng)物是甲的2倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),則A錯(cuò)誤;
B.由題目可知生成1molCH3OH的能量變化為129kJ,甲與乙是完全等效平衡,甲、乙平衡狀態(tài)相同,令平衡時(shí)甲醇為nmol,對(duì)于甲容器,a=129n,等于乙容器b=129(1?n),故a+b=129;故B正確;
C.比較乙、丙可知,丙中甲醇的物質(zhì)的量為乙的2倍,壓強(qiáng)增大,對(duì)于反應(yīng)平衡向生成甲醇的方向移動(dòng),故2p2>p3;故C錯(cuò)誤;
D.甲、乙處于相同的平衡狀態(tài),則α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以α1+α3<1;故D正確;
答案為BD。【解析】③④13、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義書寫該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式;
(2)圖象中氫氣體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高減小,說(shuō)明升溫平衡正向進(jìn)行;MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s);反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,壓強(qiáng)越大平衡逆向進(jìn)行;
(3)由圖可知A點(diǎn)時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)為40%;結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率。
【詳解】
(1)MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),化學(xué)平衡常數(shù)為達(dá)到平衡,體系各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,固體或純液體沒(méi)有濃度變化量,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
(2)圖象中氫氣體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高減小,說(shuō)明升溫平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)為為吸熱反應(yīng),△H>0,MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)?Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),該反應(yīng)正向是氣體增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)則平衡逆向進(jìn)行,氫氣體積分?jǐn)?shù)增大,即其它條件相同時(shí),壓強(qiáng)越大,氫氣體積分?jǐn)?shù)越大,則p3>p2>p1;
(3)設(shè)生成二氧化碳物質(zhì)的量為x;三段式為。
由圖可知A點(diǎn)時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)為40%,得到×100%=40%,x=1mol,氫氣轉(zhuǎn)化率=×100%=50%。
【點(diǎn)睛】
由于固體或純液體沒(méi)有濃度變化量,濃度始終為常數(shù)1,不用寫入平衡常數(shù)表達(dá)式中?!窘馕觥縆=>p3>p2>p150%14、略
【分析】【分析】
(1)常溫下;將0.1mol/LHCl溶液與0.1mol/LMOH溶液等體積混合,所得物質(zhì)為MCl,測(cè)得混合后MCl溶液的pH=5,由此可知該堿為弱堿;
(2)結(jié)合水的離子積常數(shù)和水解平衡常數(shù)求算公式計(jì)算;
(3)①由H2A=H++HA–,HA–H++A2–可知NaHA該鹽為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,Na2A為強(qiáng)堿弱酸鹽;可以利用鹽類水解的規(guī)律求解;
②由0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2可知,該溶液中主要存在HA–H++A2–;可以據(jù)此回答;
③由溶液呈中性可知溶液中氫離子的濃度等于氫氧根的濃度;
(4)結(jié)合Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10–20進(jìn)行計(jì)算求解;
【詳解】
(1)常溫下,將0.1mol/LHCl溶液與0.1mol/LMOH溶液等體積混合,所得物質(zhì)為MCl,測(cè)得混合后MCl溶液的pH=5,由此可知該堿為弱堿,故MOH在水中的電離方程式為MOHM++OH?;
(2)=5×10–10
(3)①由H2A=H++HA–可知NaHA該鹽為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,故該鹽為中性鹽溶液的PH=7,Na2A為強(qiáng)堿弱酸鹽,故溶液呈堿性PH>7,故答案為“<”;
②由題中信息可知溶液中c(Na+)=0.1mol·L-1>c(HA-),溶液中存在HA–H++A2–,可知:c(Na+)>c(HA?)>c(H+)>c(A2?)>c(OH?);
③溶液呈中性可知?jiǎng)t可知:
A.c(H+)·c(OH–)=kw由于溫度未知;故數(shù)值不能確定;
B.由電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(HA–)+2c(A2–)+c(OH-)又故c(Na+)=c(HA–)+c(A2–);
C.0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,由此可知最初溶液呈現(xiàn)酸性是HA–H++A2–;抑制水的電離,故隨著加入堿發(fā)生中和反應(yīng),水的電離程度逐漸增大;
D.由B可知D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
(4)由Ksp[Cu(OH)2]==2.2×10–20可知c(Cu2+)=2.2×10–8【解析】MOHM++OH?5×10–10<c(Na+)>c(HA?)>c(H+)>c(A2?)>c(OH?)B2.2×10–815、略
【分析】【分析】
(1)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸發(fā)生歧化者反應(yīng)生成二氧化硫和S單質(zhì);
(2)根據(jù)難溶電解質(zhì)的沉淀轉(zhuǎn)化書寫反應(yīng)的離子方程式;
(3)K2CrO4溶液中存在2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O平衡;據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸,生成二氧化硫氣體和硫沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:2H++S2O32-═S↓+SO2↑+H2O,故答案為:2H++S2O32-═S↓+SO2↑+H2O;
(2)ZnS的溶解度大于銅藍(lán)(CuS),CuSO4轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)的離子方程式為:ZnS(s)+Cu2+(aq)?CuS(s)+Zn2+(aq),故答案為:ZnS(s)+Cu2+(aq)?CuS(s)+Zn2+(aq);
(3)在K2CrO4溶液中加入硫酸酸化過(guò)程中,溶液由黃色變?yōu)槌壬磻?yīng)的離子方程式為2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,故答案為:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O。【解析】S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2OZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O三、判斷題(共1題,共2分)16、×【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、工業(yè)流程題(共3題,共6分)17、略
【分析】【分析】
廢舊鋰離子電池放電拆解處理后;正極用氫氧化鈉溶液,堿溶過(guò)濾得到的濾液,調(diào)節(jié)溶液pH,過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀;濾渣加入硫酸,過(guò)氧化氫調(diào)節(jié)溶液pH過(guò)濾,得到的濾液中加入萃取劑萃取分液得到的水層為硫酸鋰,有機(jī)層通過(guò)反萃取得到的水層為硫酸鈷溶液,加入碳酸氫銨溶液,沉淀鈷離子,得到碳酸鈷固體,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)該電池充電時(shí)負(fù)極(陰極)反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6,說(shuō)明放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe-=6C+xLi+,充放電過(guò)程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,則放電過(guò)程中,Li1-xCoO2和LixC6發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成LiCoO2和C,反應(yīng)方程式為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C,該工藝首先將廢舊電池“放電處理”的目的除安全外,通過(guò)放電,將Li+從負(fù)極中脫出進(jìn)入正極材料中,提高鋰的回收率,故答案為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C;Li+從負(fù)極中脫出進(jìn)入正極材料中;提高鋰的回收率;
(2)正極中含有鋁,鋁易溶于強(qiáng)堿溶液生成AlO2-,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)分離操作1是用有機(jī)溶劑萃取分離出硫酸鋰溶液,因此操作1是萃取、分液;酸浸時(shí)反應(yīng)物有硫酸、過(guò)氧化氫以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反應(yīng)方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,故答案為:萃取、分液;2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;
(4)由題中信息知LiCoO2具有強(qiáng)氧化性,加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成,污染環(huán)境,因此不能用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液;故答案為:有氯氣生成,污染較大;
(5)“沉鈷”過(guò)程中硫酸鈷和碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸鈷沉淀、硫酸銨、二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體和沉淀,故答案為:產(chǎn)生氣體和沉淀。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)為(4),要注意題中“鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)”,結(jié)合“充電時(shí)陰極反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6”,說(shuō)明LiCoO2具有強(qiáng)氧化性,可能將鹽酸氧化生成氯氣?!窘馕觥竣?Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C②.Li+從負(fù)極中脫出進(jìn)入正極材料中,提高鋰的回收率③.2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑④.萃取、分液⑤.2LiCoO2+3H2SO4+H2O2==Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O⑥.有氯氣生成,污染較大⑦.產(chǎn)生(無(wú)色無(wú)味的)氣體、產(chǎn)生沉淀(或溶液變渾濁)18、略
【分析】【分析】
(1)礦石粉碎的目的是增大接觸面積;提高浸出率;
(2)根據(jù)溶度積進(jìn)行計(jì)算和判斷;
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