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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年外研版拓展型課程化學(xué)上冊階段測試試卷874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6題,共12分)1、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(jìn)行的是A.①②③B.①②④C.②③D.全部2、某有機(jī)物不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是A.消除反應(yīng)B.取代反應(yīng)C.氧化反應(yīng)D.加成反應(yīng)3、實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如下圖。圖中涉及氣體發(fā)生;除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置;其中錯(cuò)誤的是。
A.①B.②C.③D.④4、下列實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟糠謱?shí)驗(yàn)過程A配制溶液用濾紙稱量2.0gNaOH固體B檢驗(yàn)?zāi)碂o色溶液中含碘離子取少量溶液直接滴加淀粉溶液后觀察現(xiàn)象C除去NO中的NO2將混合氣體通過裝有水的洗氣瓶D探究乙醇氧化的產(chǎn)物中是否含有乙酸向產(chǎn)物中加入金屬鈉,觀察是否產(chǎn)生氣泡A.AB.BC.CD.D5、用下列儀器或裝置(圖中夾持裝置略)進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖恰BCD配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液檢驗(yàn)濃硫酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫制備無水鐵上鍍銅A.AB.BC.CD.D6、用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成對應(yīng)的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢.制取并收集乙炔B.比較NaHCO3、Na2CO3的熱穩(wěn)定性C.吸收多余的NH3D.實(shí)驗(yàn)室中制取少量乙酸乙酯評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)7、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(diǎn)用量之比)。下列說法錯(cuò)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(shí),溶液中D.初始濃度8、某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);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.D9、“探究與創(chuàng)新能力”是化學(xué)的關(guān)鍵能力。下列各項(xiàng)中“操作或現(xiàn)象”能達(dá)到預(yù)期“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹钡氖?。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?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(yàn)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6題,共12分)10、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?yàn)開_。
(2)已知:常溫時(shí),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(shí)驗(yàn)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(shí),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11、水豐富而獨(dú)特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(1)對于水分子中的共價(jià)鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負(fù)性判斷,屬于_________共價(jià)鍵。
(2)水分子中,氧原子的價(jià)層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實(shí)可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時(shí)水的密度最大。
b.水的沸點(diǎn)比硫化氫的沸點(diǎn)高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強(qiáng)。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。12、晶體硼熔點(diǎn)為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結(jié)構(gòu)單元由___個(gè)硼原子構(gòu)成,共含有___個(gè)B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力??;所以質(zhì)地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價(jià)鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。13、油氣開采;石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。
H2S熱分解反應(yīng):2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)圖中曲線___________,計(jì)算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。14、實(shí)驗(yàn)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(diǎn)如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點(diǎn)/℃436299沸點(diǎn)/℃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(shí)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(jī)層用水洗滌后分液;洗滌時(shí)不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學(xué)方程式表示)。15、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強(qiáng)還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機(jī)合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時(shí)通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應(yīng)原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序?yàn)椋篴接__,__接__,__接__。制備SO2的化學(xué)方程式為___。
(2)實(shí)驗(yàn)室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時(shí)間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時(shí)得到的連二亞硫酸鈉進(jìn)行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實(shí)驗(yàn)中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應(yīng)后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共16分)16、如圖在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有多種用途:
(1)現(xiàn)用此裝置收集氨氣,氣體從_____口通入,若用此裝置收集氯氣,氣體從____口通入。
(2)現(xiàn)有位同學(xué)采用排水法收集氨氣;其裝置如圖:
氣體從_______口通入,上層液體應(yīng)選擇_____。17、碳酸二乙酯()常溫下為無色清澈液體。主要用作硝酸纖維素、樹脂和一些藥物的溶劑,或有機(jī)合成的中間體。現(xiàn)用下列裝置制備碳酸二乙酯?;瘜W(xué)式熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃物理性質(zhì)COCl2-1188.2微溶于水,溶于芳烴、苯、四氯化碳、氯仿、乙酸等多數(shù)有機(jī)溶劑,遇水迅速水解,生成氯化氫SO316.844.8溶于水,并與水反應(yīng)生成硫酸和放出大量的熱SO2Cl2-54.169.1溶于乙酸、苯,與水反應(yīng)生成H2SO4和HClCCl4-22.976.8微溶于水,易溶于多數(shù)有機(jī)溶劑
回答下列問題:
(1)甲裝置主要用于制備光氣(COCl2);先將儀器B中的四氯化碳加熱至55~60℃,再緩緩滴加發(fā)煙硫酸。
①儀器B的名稱是__________。
②儀器A的側(cè)導(dǎo)管a的作用是__________。
(2)試劑X是__________,其作用是__________。
(3)丁裝置除了吸收COCl2外,還能吸收的氣體是__________(填化學(xué)式)。儀器B中四氯化碳與發(fā)煙硫酸(用SO3表示)反應(yīng)只生成兩種物質(zhì)的量為1:1的產(chǎn)物,且均易與水反應(yīng),寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式:__________。
(4)無水乙醇與光氣反應(yīng)生成氯甲酸乙酯;再繼續(xù)與乙醇反應(yīng)生成碳酸二乙酯。
①寫出無水乙醇與光氣反應(yīng)生成氯甲酸乙酯的化學(xué)方程式:__________。
②若起始投入92.0g無水乙醇,最終得到碳酸二乙酯94.4g,則碳酸二乙酯的產(chǎn)率是__________(三位有效數(shù)字)評卷人得分五、原理綜合題(共4題,共28分)18、利用空氣氧化NO;成本低廉,很具有研究價(jià)值。回答下列問題:
(1)NO氧化反應(yīng)機(jī)理可能涉及如下過程:
Ⅰ.(快反應(yīng))
Ⅱ.(慢反應(yīng))
Ⅲ.(快反應(yīng))
上述反應(yīng)_______(填序號)決定NO的氧化反應(yīng)速率;已知則反應(yīng)的_______(用a、b、c的代數(shù)式表示,a、b;c均為正值)。
(2)已知反應(yīng)Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],k1、k2為速率常數(shù),僅受溫度影響。下列敘述錯(cuò)誤的是_______(填字母)。
A.反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài),可推知
B.反應(yīng)Ⅱ的活化能低于反應(yīng)Ⅰ的活化能。
C.增大NO的濃度,增大;升高溫度,增大。
(3)一定條件下,將和按物質(zhì)的量之比2:1充入反應(yīng)容器,發(fā)生反應(yīng):其他條件相同時(shí),分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P1、P2)下隨溫度變化的曲線如圖所示。
①_______(填“>”“<”或“=”)
②400℃、條件下,O2的平衡轉(zhuǎn)化率為_______%。
③700℃、p2條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(以分壓表示;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率可采取的措施為_______(任寫一種)。19、氮是地球上含量較豐富的一種元素;氮的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推進(jìn)器的燃料,它與二氧化氮可以相互轉(zhuǎn)化。一定條件下,密閉容器內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng):△H>0;達(dá)到平衡時(shí),當(dāng)分別改變下列某一條件,回答:
①達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
②達(dá)到平衡時(shí),保持體積不變充入Ar氣時(shí),平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
③達(dá)到平衡時(shí),保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,達(dá)到平衡時(shí)NO2的百分含量______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)消除汽車尾氣污染物中NO的反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為:
已知:
寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______,該反應(yīng)______(填“高溫”或“低溫”)能自發(fā)進(jìn)行。
(3)在催化劑作用下,H2可以還原NO消除污染,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:將2molNO和1molH2充入一個(gè)1L恒容的密閉容器中,經(jīng)相同時(shí)間測得混合氣體N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。則低于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)______(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù),原因是______。高于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)降低的可能原因是______(任寫一點(diǎn))。
(4)氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料,一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則達(dá)平衡時(shí)該反應(yīng)的中衡常數(shù)K=______(列出計(jì)算式)。20、研究氮和碳的化合物對工業(yè)生產(chǎn)和防治污染有重要意義;回答下列問題:
I.(1)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:?;瘜W(xué)鍵H-HN=NN-HE/(kJ·mol-1)436946391
合成氨反應(yīng)的活化能Ea1=254kJ·mol-1,由此計(jì)算氨分解反應(yīng)的活化能Ea2=___________kJ·mol-1。
(2)利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染;其中除去NO的主要反應(yīng)如下:
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1)ΔH<0某研究小組將2molNH3、3molNO和一定量的O2充入密閉容器中,在Ag2O催化劑表面發(fā)生上述反應(yīng);NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的情況如圖所示:
①溫度從420K升高到580K用時(shí)4min,則此時(shí)段內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___________。
②在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是___________。
II.目前有一種新的循環(huán)利用方案處理航天員呼吸產(chǎn)生的CO2,是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)ΔH<0,再電解水實(shí)現(xiàn)O2的循環(huán)利用。
(3)若要此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行___________(填“高溫”或“低溫”)更有利。
(4)350℃時(shí),向體積為2L的恒容密閉容器中通入8molH2和4molCO2發(fā)生以上反應(yīng),若反應(yīng)起始和平衡時(shí)溫度相同(均為350℃),測得反應(yīng)過程中壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如表所示:。時(shí)間/min0102030405060壓強(qiáng)6.00P05.60P05.30P05.15P05.06P05.00P05.60P0
①350℃時(shí)Bosch反應(yīng)的Kp=___________(Kp為用氣體的分壓表示的平衡常數(shù);分壓=氣體的體積分?jǐn)?shù)x體系總壓)
②Bosch反應(yīng)的速率方程:V正=K正·c(CO2)·c2(H2),V逆=K逆·c2(H2O)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。20min時(shí),=____(填“>”“<”或“=”)
(5)利用銅基配合物催化劑電催化還原CO2制備碳基燃料(包括CO、烷烴和酸等)是減少CO2在大氣中累積和實(shí)現(xiàn)可再生能源有效利用的關(guān)鍵手段之一;其裝置原理如圖所示。
①電池工作過程中,陰極的電極反應(yīng)式為___________。
②每轉(zhuǎn)移2mol電子,陽極室溶液質(zhì)量減輕___________g。21、(1)科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)中國霾接近中性;其主要原因如圖所示:
請判斷A是__(填化學(xué)符號)。
(2)為探究本地區(qū)霧霾中的可溶性顆粒的成分;某化學(xué)研究性小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
[查閱資料]霧霾顆粒樣品中可能含有SOCOSOHCONOCl-、Br-及一種常見陽離子;現(xiàn)進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):
請回答下列問題:
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),霧霾浸取液中一定含有的離子是__,肯定沒有的離子是__。
②若氣體D遇空氣會變成紅棕色,則沉淀A中一定含有__(填化學(xué)式)。
(3)當(dāng)前頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣與汽車尾氣的排放有一定的關(guān)系。通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量;其工作原理示意圖如圖:
①Pt電極上發(fā)生的是___反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
②寫出Pt電極的電極反應(yīng)式___。
③寫出NiO電極的電極反應(yīng)式__。評卷人得分六、有機(jī)推斷題(共1題,共7分)22、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(tuán)的檢驗(yàn)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(gè)化學(xué)環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計(jì)一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機(jī)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)參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
①電離是電解質(zhì)溶于水自發(fā)進(jìn)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(jìn)行,不需要通電。答案選C。2、A【分析】【詳解】
A.該物質(zhì)中與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上沒有氫原子;不能發(fā)生消除反應(yīng),故A符合題意;
B.含有羥基可以發(fā)生酯化反應(yīng);含有酯基可以發(fā)生水解反應(yīng),均屬于取代反應(yīng),故B不符合題意;
C.與羥基相連的碳原子上有氫原子;且含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生氧化反應(yīng),故C不符合題意;
D.含有碳碳雙鍵;可以發(fā)生加成反應(yīng),故D不符合題意;
綜上所述答案為A。3、C【分析】【詳解】
加熱二氧化錳與濃鹽酸生成氯氣,故A正確;用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,故B正確;濃硫酸干燥氯氣時(shí),氣體長進(jìn)短出,故C錯(cuò)誤;氫氧化鈉可以吸收氯氣,故D正確。4、C【分析】【詳解】
A.用濾紙稱量2.0gNaOH固體;是錯(cuò)誤的,應(yīng)用小燒杯稱量,A錯(cuò)誤;
B.淀粉與碘離子不能變色;所以不能檢驗(yàn)?zāi)碂o色溶液中是否含碘離子,B錯(cuò)誤;
C.將混合氣體通過裝有水的洗氣瓶;二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,可以除去二氧化氮,C正確;
D.乙醇氧化生成乙醛;但乙醇不一定完全被氧化,在氧化產(chǎn)物中可能還含有乙醇,所以即使向產(chǎn)物中加入金屬鈉,有氣泡產(chǎn)生,也不能判斷產(chǎn)物中含有乙酸,也可能是乙醇與鈉反應(yīng)的,D錯(cuò)誤;
故選C。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液時(shí);向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液的操作是正確的,A正確;
B.檢驗(yàn)濃硫酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫;用品紅鑒別二氧化硫,用氫氧化鈉來吸收尾氣,B正確;
C.在氯化氫的氛圍中加熱六水合氯化鎂制取無水氯化鎂;防止其水解,C正確;
D.鐵是陽極;銅是陰極,鐵溶解,在銅電極上鍍銅,D錯(cuò)誤;
故選D。6、C【分析】【詳解】
A.乙炔的相對分子質(zhì)量是26;空氣的平均相對分子質(zhì)量是29,且乙炔和氧氣在常溫條件下不反應(yīng),所以乙炔應(yīng)該用向下排空氣法收集,A錯(cuò)誤;
B.該裝置中加熱碳酸氫鈉的溫度高于碳酸鈉;雖然澄清石灰水變渾濁,但不能證明碳酸鈉的穩(wěn)定性比碳酸氫鈉強(qiáng),B錯(cuò)誤;
C.氨氣極易溶于水和酸性溶液;不溶于四氯化碳,氨氣通入四氯化碳中,因不溶解而逸出,被上層的稀硫酸吸收,達(dá)到了既能吸收氨氣又不倒吸的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,C正確;
D.導(dǎo)氣管伸入NaOH溶液中;一方面會導(dǎo)致乙酸乙酯的水解,另一方面會產(chǎn)生倒吸,D錯(cuò)誤。
故選C。二、多選題(共3題,共6分)7、BD【分析】【詳解】
A.由起始點(diǎn)可以看出,酸性:A項(xiàng)正確;
B.當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.當(dāng)時(shí),溶液呈酸性,C項(xiàng)正確;
D.D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選BD。8、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(shí)驗(yàn)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。9、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?dú)怏w;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?yàn)殇逭魵饽芎腿芤悍磻?yīng);產(chǎn)生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;
D.因?yàn)樽懔匡柡蜌溲趸c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6題,共12分)10、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(shí),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?yàn)椋篶(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(shí)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(qiáng)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(shí),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(jìn)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>③6.0×10-1011、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價(jià)鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負(fù)性不同;共用電子對偏向于O,則該共價(jià)鍵屬于極性共價(jià)鍵;
(2)水分子中,氧原子的價(jià)層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時(shí)水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強(qiáng),因而沸點(diǎn)比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強(qiáng)的原因是其中的共價(jià)鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),c錯(cuò)誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因?yàn)镹H3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強(qiáng)溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強(qiáng)溶解能力。
(5)>12、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個(gè)能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力?。?/p>
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個(gè)能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為20個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為×20=12;每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為20個(gè)等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯(cuò)誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導(dǎo)致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯(cuò)誤;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;所以N原子和B原子之間存在共價(jià)鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵,所以含有2個(gè)配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.213、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向?yàn)轶w積增大的反應(yīng),降低壓強(qiáng),平衡會向正反應(yīng)方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應(yīng)的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當(dāng)于降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)進(jìn)行到0.1s時(shí)H2S轉(zhuǎn)化率為0.24;假設(shè)在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol,則根據(jù)三段式可知:
此時(shí)H2S的壓強(qiáng)為≈7.51kPa,H2S的起始壓強(qiáng)為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1?!窘馕觥?1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.914、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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH215、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序?yàn)閍接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時(shí)Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時(shí)間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時(shí)應(yīng)與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次;
⑤設(shè)連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共16分)16、略
【分析】【分析】
根據(jù)儀器結(jié)合氣體的性質(zhì)進(jìn)行;根據(jù)氣體密度比空氣大還是小確定上向上排空氣還是向下排空氣法收集;使用排水法收集氨氣時(shí),要看水從哪易于排出,據(jù)此解答即可。
【詳解】
(1)氨氣的密度比空氣的密度小;應(yīng)用向下排空氣法收集,即從A口進(jìn),B口出;氯氣的密度比空氣的密度大,用向上排空氣法收集,即從B口進(jìn),A口出;
(2)氨氣極易溶于水;氨氣不能與水接觸,所以上層液體應(yīng)與水互不相溶,且其密度比水的小,同時(shí)和氨氣又不能發(fā)生反應(yīng),可選擇植物油(其他合理答案也可)。
【點(diǎn)睛】
本題考查了氣體的收集方法,完成此題,可以依據(jù)氣體的性質(zhì)進(jìn)行?!窘馕觥竣?A②.B③.A④.植物油17、略
【分析】【分析】
甲裝置主要用于制備光氣(COCl2),儀器B中四氯化碳與發(fā)煙硫酸(用SO3表示)反應(yīng)只生成兩種物質(zhì)的量為1:1的產(chǎn)物,且均易與水反應(yīng),所以四氯化碳與SO3反應(yīng)生成COCl2和SO2Cl2,COCl2在裝置乙中與無水乙醇反應(yīng)生成碳酸二乙酯,COCl2易水解;為防止水蒸氣進(jìn)入乙,丙裝置中盛放濃硫酸。
【詳解】
(1)①根據(jù)圖示;儀器B的名稱是三頸燒瓶;
②儀器A是恒壓漏斗;側(cè)導(dǎo)管a的作用是平衡壓強(qiáng),有利于儀器A中液體順利流下;
(2)COCl2易水解;為防止丁裝置中的水蒸氣進(jìn)入乙中,試劑X應(yīng)是濃硫酸;
(3)乙裝置中COCl2、乙醇反應(yīng)生成碳酸二乙酯和氯化氫,丁裝置除了吸收COCl2外,還能吸收的氣體是HCl。儀器B中四氯化碳與SO3反應(yīng)生成COCl2和SO2Cl2,該反應(yīng)化學(xué)方程式是SO3+CCl4COCl2+SO2Cl2;
(4)①無水乙醇與COCl2反應(yīng)生成氯甲酸乙酯和氯化氫,反應(yīng)的化學(xué)方程式是COCl2+CH3CH2OH→CH3CH2OOCCl+HCl;
②2mol乙醇和光氣反應(yīng)生成1mol碳酸二乙酯,若起始投入92.0g無水乙醇,理論上生成碳酸二乙酯的質(zhì)量是最終得到碳酸二乙酯94.4g,則碳酸二乙酯的產(chǎn)率是
【點(diǎn)睛】
本題考查碳酸二乙酯的制備,明確反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵,根據(jù)原子守恒判斷儀器B中反應(yīng)的產(chǎn)物,理解恒壓漏斗的工作原理,產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量÷理論產(chǎn)量×100%。【解析】三頸燒瓶平衡壓強(qiáng),有利于儀器A中液體順利流下濃硫酸防止丁裝置中的水蒸氣進(jìn)入乙中HC1SO3+CCl4COCl2+SO2Cl2COCl2+CH3CH2OH→CH3CH2OOCCl+HCl80.0%五、原理綜合題(共4題,共28分)18、略
【分析】【詳解】
(1)總化學(xué)反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定。根據(jù)已知信息可知:在上述三個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)II是慢反應(yīng);故反應(yīng)II決定NO的氧化反應(yīng)速率;
已知反應(yīng):Ⅰ.(快反應(yīng))
Ⅲ.(快反應(yīng))
IV.
根據(jù)蓋斯定律,將(IV)-(I)-(Ⅲ),整理可得:△H=(-a+b-c)kJ/mol;
(2)A.已知反應(yīng)Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],當(dāng)反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài),v正=v逆,則k1·c2(NO)=k2·c[(NO)2],A正確;
B.反應(yīng)的活化能越大;反應(yīng)越難發(fā)生,反應(yīng)速率越慢。由于反應(yīng)I是快反應(yīng),反應(yīng)II是慢反應(yīng),說明反應(yīng)Ⅱ的活化能高于反應(yīng)Ⅰ的活化能,B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)速率常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)速率常數(shù)不變。所以增大NO的濃度,k1不變;C錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC;
(3)①在溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動,NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)圖像可知:在壓強(qiáng)是p2時(shí)NO轉(zhuǎn)化率比p1時(shí)大,說明壓強(qiáng):p1<p2;
②由于是將NO、O2按2:1的物質(zhì)的量的比加入,二者反應(yīng)的物質(zhì)的量的比是2:1,所以平衡時(shí)二者的轉(zhuǎn)化率相同。根據(jù)圖像可知:在400℃、p1條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,所以O(shè)2的平衡轉(zhuǎn)化率也是40%;
③假設(shè)反應(yīng)開始時(shí)加入1mol的O2,則加入NO物質(zhì)的量是2mol,根據(jù)圖像可知在700℃、p2條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率是20%,平衡時(shí)n(NO)=2mol×(1-20%)=1.6mol,n(O2)=1mol×(1-20%)=0.8mol,n(NO2)=2mol×20%=0.4mol,平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為n(總)=1.6mol+0.8mol+0.4mol=2.8mol,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
(4)根據(jù)圖像可知:在其它條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)的NO平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),同時(shí)該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),所以在恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有增大O2的濃度或適當(dāng)降低反應(yīng)溫度?!窘馕觥縄I-a+b-cBC<40增大O2的濃度或適當(dāng)降低溫度19、略
【分析】【詳解】
(1)①該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);根據(jù)平衡移動原理,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的移動,所以升高溫度,化學(xué)平衡正向移動;
②達(dá)到平衡時(shí),保持體積不變充入Ar氣時(shí),反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)的濃度不變,因此加入Ar氣對化學(xué)平衡移動無影響;因此化學(xué)平衡不發(fā)生移動平衡;
③達(dá)到平衡時(shí),保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,導(dǎo)致反應(yīng)體系壓強(qiáng)增大。根據(jù)平衡移動原理:增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動。該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的方向,因此增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動,當(dāng)反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí)NO2的百分含量減??;
(2)根據(jù)平衡常數(shù)可知該可逆反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);
已知:①
②
③
根據(jù)蓋斯定律,將②×2-③-①,整理可得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol;
根據(jù)方程式可知:該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體混亂程度減小的放熱反應(yīng),由反應(yīng)自由能公式△G=△H-T△S<0,可知當(dāng)△G<0;反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,可判斷該反應(yīng)在低溫下就可以自發(fā)進(jìn)行;
(3)根據(jù)圖象可知:在低于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增大,在900K以后,溫度升高,N2的體積分?jǐn)?shù)減小,說明在低于900K時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行,未處于平衡狀態(tài)。溫度升高,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)產(chǎn)生更多N2,因此N2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增大。在900K以后,溫度升高,N2的體積分?jǐn)?shù)減小,這是由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),在反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致N2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而減小;在高于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)降低的可能原因是升高溫度平衡逆向移動或發(fā)生的副反應(yīng)增多或由于任何催化劑都有一定的使用溫度范圍;溫度升高導(dǎo)致催化劑的活性降低等;
(4)在一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨,發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則此時(shí)N2的物質(zhì)的量是mol,H2的物質(zhì)的量是NH3的物質(zhì)的量是由于容器的容積是1L,則各種氣體的平衡濃度分別是c(N2)=mol/L,c(H2)=mol/L,c(NH3)=mol/L,故該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算式為K=【解析】正向不減小2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol低溫不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)隨著溫度的升高而降低催化劑的活性下降(或升溫平衡逆向移動或副反應(yīng)增多等)20、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)的又所以
(2)①420K時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為2%,此時(shí)消耗的580K時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為59%,此時(shí)消耗的此時(shí)間段內(nèi)NO的變化量為1.77mol-0.06mol=1.71mol,容積的體積為2L,反應(yīng)速率為
根據(jù)圖像可知,在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低,也可能是溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)4NH3+7O2=4NO2+6H2O或催化劑活性降低;都有可能導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低;
(3)該反應(yīng)的根據(jù)知;該反應(yīng)在低溫條件下進(jìn)行;
(4)①結(jié)合三段式計(jì)算平衡狀態(tài)氣體的物質(zhì)的量;設(shè)達(dá)到平衡狀態(tài)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為x;
氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,解得x=2mol,則平衡時(shí)n(CO2)=2mol,n(H2)=4mol,P=5.00P0,CO2%=20%,H2%=40%,H2O%=40%,
②30min時(shí),圖表數(shù)據(jù)表明反應(yīng)正向進(jìn)行,則有所以
(5)電池工作中,陰極上CO2得到電子被還原,結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為HCOOH,電極反應(yīng)是為Pt電極上H2O轉(zhuǎn)化為O2,發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極
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