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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年蘇教新版拓展型課程化學(xué)下冊階段測試試卷185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:______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、下列溶液中各微粒濃度關(guān)系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)2、FeCl3溶液與KSCN溶液混合,發(fā)生反應(yīng):Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq)ΔH,其中Fe(SCN)3的濃度與溫度T的關(guān)系如圖所示;下列說法正確的是。
A.ΔH>0B.當(dāng)溶液處于D點(diǎn)時(shí),v(逆)>v(正)C.溶液中c(Fe3+):A點(diǎn)>B點(diǎn)>C點(diǎn)D.T1、T2時(shí)相應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則<13、某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備供氧劑氫化鈣(CaH2);實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。
已知:①鈣能與H2O、HCl、O2等反應(yīng);②氫化鈣遇水劇烈反應(yīng)。下列說法正確的是A.相同條件下,粗鋅(含少量銅)比純鋅反應(yīng)速率慢B.酸R為濃鹽酸,裝置b中盛裝濃硫酸C.實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃酒精燈,后打開活塞KD.裝置d的作用是防止水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管4、某同學(xué)向SO2和Cl2的混合氣體中加入品紅溶液;振蕩,溶液褪色,將此無色溶液分成三份,依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下:
。序號(hào)。
實(shí)驗(yàn)操作。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
溶液不變紅;試紙不變藍(lán)。
溶液不變紅;試紙褪色。
生成白色沉淀。
下列實(shí)驗(yàn)分析中,不正確的是A.①說明Cl2被完全消耗B.②中試紙褪色的原因是:SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HIC.③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液,也能說明SO2被Cl2氧化為SO42?D.實(shí)驗(yàn)條件下,品紅溶液和SO2均被氧化5、下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.實(shí)驗(yàn)室分離CO與CO2B.檢查裝置氣密性C.蒸發(fā)濃縮結(jié)晶D.分離出溴的四氯化碳溶液6、實(shí)驗(yàn)室探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的原理;裝置如下圖,實(shí)驗(yàn)中Y裝置產(chǎn)生白色沉淀。下列說法不正確的是。
A.滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是打開彈簧夾,通入一段時(shí)間N2B.Y中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3C.產(chǎn)生白色沉淀的原因可能是在酸性條件下SO2與NO3-反應(yīng)生成了SO42-D.若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產(chǎn)生白色沉淀,說明Fe3+也能將SO2氧化7、一同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種由CuO→Cu的實(shí)驗(yàn)方案:
方案一:ZnH2Cu;
方案二:CuOCuSO4Cu。
大家認(rèn)為方案二優(yōu)于方案一,理由是:①節(jié)約能源;②Cu產(chǎn)率高;③產(chǎn)品純凈;④操作安全。其中,評價(jià)正確的是()A.①②③B.①②④C.①③④D.②③8、將體積均為5mL的甲;乙、丙三種液體依次沿試管壁緩緩滴入試管中(勿振蕩);出現(xiàn)如圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,則甲、乙、丙的組合可能是()
。選項(xiàng)ABCD甲1,2-二溴乙烷溴苯水乙醇乙水液溴大豆油乙酸丙苯乙醇溴水乙酸乙酯A.AB.BC.CD.D9、利用待測溶液和指定的試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖恰?/p>
A.AB.BC.CD.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(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11、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.D12、“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7題,共14分)13、根據(jù)所學(xué)知識(shí)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(hào));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、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。15、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(jì)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(jìn)行反應(yīng)Ⅰ;若壓強(qiáng)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(jìn)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(dòng),平衡常數(shù)增大。
D上述反應(yīng)達(dá)到平衡后;升溫,三個(gè)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(gè)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(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)在無分子篩膜時(shí)二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率和有分子篩膜時(shí)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?yàn)開______。
②P點(diǎn)二氧化氮轉(zhuǎn)化率高于T點(diǎn)的原因?yàn)開______。
(3)實(shí)驗(yàn)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(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)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(shí)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(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出t2-t3-t4時(shí)段,正反應(yīng)速率的變化曲線_______。
16、根據(jù)所學(xué)知識(shí)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)嚢韬螅y離子濃度由大到小的順序是___(填標(biāo)號(hào));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17、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)。18、某化學(xué)小組用下列裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的條件。
供選試劑:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。
(1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)甲;乙、丙三組實(shí)驗(yàn);記錄如下:
。
操作。
現(xiàn)象。
甲。
向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開活塞。
裝置I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍(lán)。
乙。
向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點(diǎn)燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍(lán)。
丙。
向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點(diǎn)燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍(lán)。
(2)丙實(shí)驗(yàn)中O2與KI溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。
(3)對比乙、丙實(shí)驗(yàn)可知,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是__________。為進(jìn)一步探究該條件對反應(yīng)速率的影響;可采取的實(shí)驗(yàn)措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)推測,甲實(shí)驗(yàn)中可能是I中的白霧使溶液變藍(lán)。為了驗(yàn)證推測,可將裝置I中產(chǎn)生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過程中會(huì)被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍(lán),他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)___________________________________(寫離子方程式)造成的,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他們的猜想是否正確:___________________________________。19、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(yàn)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(yàn)證,請將選用的試劑代號(hào)及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象填入下表。
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案。
所選用試劑(填代號(hào))
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
方案一。
方案二。
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)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、原理綜合題(共4題,共20分)20、目前工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,某研究小組對下列有關(guān)甲醇制取的三條化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行探究。已知在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)。平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如表所示:?;瘜W(xué)反應(yīng)焓變平衡常數(shù)溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K3、K1與K2之間的關(guān)系,則K3=____(用K1、K2表示);根據(jù)反應(yīng)③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡逆向移動(dòng),可采取的措施有___(填字母序號(hào))。
A.縮小反應(yīng)容器的容積。
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時(shí)分離出CH3OH
(4)500℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據(jù)上述表格測得焓變,下列能量關(guān)系圖合理的是___。
21、我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的首套煤基乙醇工業(yè)化項(xiàng)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(jìn)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(qiáng)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(shí)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?yàn)開__________。
(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?jiān)趫D3中畫出使用催化劑后該反應(yīng)的能量反應(yīng)歷程示意圖_______。
22、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:。化學(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。23、某校課外活動(dòng)小組為了探討銅與硝酸的反應(yīng)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)甲同學(xué)欲探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO;設(shè)計(jì)裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài)),F(xiàn)是含有一半空氣的注射器。
請回答有關(guān)問題:
①裝置A中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)打開止水夾K,當(dāng)裝置C中_________時(shí),關(guān)閉止水夾K,試分析這樣操作的目的是________,A中反應(yīng)的離子方程式為______________。
②在完成①中的“操作”后,將裝置B中銅絲插入稀硝酸,并微熱之,觀察到裝置B中的現(xiàn)象是__________________,B中反應(yīng)的離子方程式為____________________。
③為進(jìn)一步證明產(chǎn)物是NO,將注射器F中的空氣推入E中,看到的現(xiàn)象是_________________。
④裝置G的作用是_____________________。
(2)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)銅與?。粷庀跛岱磻?yīng)所得溶液的顏色不同;并記錄如下:
。將1g細(xì)銅絲放入盛有10mL的1mol·L-1HNO3溶液的試管中加熱。
銅絲表面有無色氣體逸出;溶液變?yōu)樘焖{(lán)色。
將1g細(xì)銅絲放入盛有10mL的14mol·L-1HNO3溶液的試管中。
產(chǎn)生大量紅棕色氣體;溶液變?yōu)榫G色,綠色由深到淺,未見到藍(lán)色。
有同學(xué)認(rèn)為是銅與濃硝酸反應(yīng)的溶液中溶解了生成的氣體,也有同學(xué)認(rèn)為是溶液中剩余硝酸濃度較大所致,同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來判斷該看法是否正確,以下方案中可行的是(選填序號(hào)字母)____________。
a.向上述綠色溶液中通入氮?dú)?;觀察顏色變化。
b.加水稀釋上述綠色溶液;觀察顏色變化。
c.向飽和的硝酸銅溶液中不斷滴加14mol·L-1HNO3溶液。
d.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,觀察顏色變化評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共21分)24、NH3具有易液化、含氫密度高、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn),NH3的合成及應(yīng)用一直是科學(xué)研究的重要課題。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。
①基態(tài)Fe原子的電子排布式為___________。
②實(shí)際生產(chǎn)中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結(jié)構(gòu)示意如下:
i.兩種晶胞所含鐵原子個(gè)數(shù)比為___________。
ii.圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。
③我國科學(xué)家開發(fā)出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化學(xué)工業(yè)科學(xué)家侯德榜利用下列反應(yīng)最終制得了高質(zhì)量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。
②反應(yīng)時(shí),向飽和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3??臻g結(jié)構(gòu)為________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲(chǔ)氫量高,是具有廣泛應(yīng)用前景的儲(chǔ)氫材料。元素HBN電負(fù)性2.12.03.0
①NH3的中心原子的雜化軌道類型為___________。
②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。
③比較熔點(diǎn):NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。25、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個(gè)δ鍵。
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。
II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鐵在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子吸之和為18,則x=________。
(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點(diǎn)較高的為_______(填化學(xué)式)。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。
①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為___________。
②每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為___________。
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點(diǎn)代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm。(只寫計(jì)算式)。26、鈰外圍電子排布(n-2)f1(n-1)d1ns2是原子序數(shù)為58的一種最早有實(shí)際用途的稀土元素;鈰及其化合物的用途十分廣泛。
(1)鈰在元素周期表中的位置是_____;屬于_____區(qū)元素。
(2)硝酸鈰銨Ce(NH4)2(NO3)6中,N的雜化方式為_____;Ce、C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開____。
(3)已知CeX3的熔點(diǎn)為CeF3:1460℃、CeCl3:848℃、CeBr3:732℃、CeI3:760℃,依F、Cl、Br、I順序,從CeX3中化學(xué)鍵的離子性和共價(jià)性說明熔點(diǎn)的變化原因:______________________________________。
(4)鈰的一種氧化物具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和較高的儲(chǔ)存和釋放氧的能力;可形成氧空位,具有催化氧化性能,有著十分廣闊的應(yīng)用開發(fā)前景,其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
這種鈰的氧化物的化學(xué)式為_____;晶胞中氧離子的配位數(shù)為_____。評卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共3分)27、蓉城名校聯(lián)盟學(xué)校某班化學(xué)興趣小組做如下實(shí)驗(yàn);請你回答相關(guān)問題:
Ⅰ.甲組同學(xué)想用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(不考慮空氣中的N2);可利用的裝置如圖?;卮鹣铝袉栴}:
(1)裝置Q中盛放的溶液是___,若規(guī)定氣體的氣流方向從左到右,各儀器接口的標(biāo)號(hào)字母(a、b)順序是:空氣進(jìn)入____,____接____,____接____,____接c。___
(2)裝置N的作用是___。
Ⅱ.乙組同學(xué)通過下列實(shí)驗(yàn)探究過氧化鈉與水的反應(yīng):
溶液變紅;其原因是___(用化學(xué)方程式解釋),依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測紅色褪去的原因是___。
Ⅲ.丙組同學(xué)擬驗(yàn)證CO2與Na2O2反應(yīng)的產(chǎn)物;現(xiàn)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)擬用裝置D收集氣體產(chǎn)物;請?jiān)诜娇蛑袑⒀b置補(bǔ)充完整___。
(2)有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)裝置存在明顯缺陷,你認(rèn)為該缺陷是什么___。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【詳解】
A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;
C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯(cuò)誤;
D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數(shù)的比,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。2、B【分析】【分析】
圖象中曲線上的A、B、C三點(diǎn)為不同溫度下的平衡狀態(tài),D在曲線上方,未處于平衡狀態(tài),c[Fe(SCN)3]比平衡狀態(tài)大;反應(yīng)應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
【詳解】
A.隨著溫度的升高,溶液中c[Fe(SCN)3]逐漸減小,說明升高溫度平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0;A錯(cuò)誤;
B.D點(diǎn)在曲線下方,未處于平衡狀態(tài),由于c[Fe(SCN)3]比平衡狀態(tài)大,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故v(逆)>v(正);B正確;
C.升高溫度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),c[Fe(SCN)3]減小,反應(yīng)溫度:A點(diǎn)<B點(diǎn)<C點(diǎn)。降低溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),使c(Fe3+)減小,故溶液中c(Fe3+):A點(diǎn)<B點(diǎn)<C點(diǎn);C錯(cuò)誤;
D.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(dòng),使化學(xué)平衡K減小。由于溫度為:T1<T2時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2,故>1;D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。3、D【分析】鋅、銅和鹽酸構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率比純鋅與鹽酸反應(yīng)速率快,A錯(cuò)誤;酸R為濃鹽酸,與鋅反應(yīng)生成氫氣中含有氯化氫、水蒸氣,因此裝置b中盛裝濃硫酸,只能吸收水蒸氣,不能除去氯化氫,導(dǎo)致鈣與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈣,影響實(shí)驗(yàn),B錯(cuò)誤;由于鈣能夠與氧氣反應(yīng),所以先產(chǎn)生氫氣,排凈裝置內(nèi)的空氣,然后再點(diǎn)燃酒精燈,才能保證氫氣與鈣反應(yīng),C錯(cuò)誤;由于氫化鈣遇水劇烈反應(yīng),所以裝置d的作用是防止水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管,影響實(shí)驗(yàn),D正確;正確選項(xiàng)D。4、C【分析】【詳解】
A.①加熱后溶液不變紅,濕潤的淀粉碘化鉀試紙不變藍(lán),說明沒有氯氣,則Cl2被完全消耗,選項(xiàng)A正確;B.當(dāng)二氧化硫過量,加熱后二氧化硫與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HI,②中試紙褪色,選項(xiàng)B正確;C.硝酸根離子能將亞硫酸根離子氧化,故③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液,不能說明SO2被Cl2氧化為SO42?,選項(xiàng)C不正確;D.實(shí)驗(yàn)條件下,品紅溶液和SO2均被氧化;故加熱后溶液不恢復(fù)紅色,選項(xiàng)正確。答案選C。
點(diǎn)睛:本題考查二氧化硫和氯氣的漂白性及還原性和氧化性。注意分清兩者漂白性的區(qū)別,易錯(cuò)點(diǎn)為選項(xiàng)C,硝酸根離子能將亞硫酸根離子氧化,故③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液,不能說明SO2被Cl2氧化為SO42?。5、C【分析】A、要將CO和CO2分離,關(guān)閉b,打開a,混合氣體進(jìn)入左邊廣口瓶裝置,CO與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),可分離出被右邊廣口瓶中濃硫酸干燥過的純凈的CO,裝有NaOH溶液的廣口瓶用來吸收CO2,此時(shí)廣口瓶中發(fā)生的反應(yīng)方程式為:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;再關(guān)閉a,打開b,利用稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)生成CO2通過濃硫酸干燥得純凈的CO2,選項(xiàng)A正確;B、若長頸漏斗中液面不下降,說明裝置氣密性好,選項(xiàng)B正確;C、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶所用的儀器為蒸發(fā)皿,坩堝用于灼燒固體,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、利用分液將水層和溴的四氯化碳溶液分離,選項(xiàng)D正確。答案選C。6、B【分析】【詳解】
A.通入一段時(shí)間N2,是為了排除空氣中O2的干擾;故A正確;
B.由于NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,能將SO32-氧化為SO42-,所以Y中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4;故B不正確;
C.根據(jù)B項(xiàng)分析;C正確;
D.若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀為BaSO4,說明Fe3+也能將SO2氧化;D正確;
綜合以上分析;本題答案為:B。
【點(diǎn)睛】
本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題,探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的原理,X裝置用于制備二氧化硫,Y裝置中盛有Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液,已知SO2不與BaCl2的溶液反應(yīng),二氧化硫具有還原性,可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子,進(jìn)而生成硫酸鋇白色沉淀,該實(shí)驗(yàn)還要考慮到空氣中氧氣的干擾以及排除干擾的方法,另外Fe3+的氧化性也是需要注意的,本題考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性。7、B【分析】【分析】
方案一:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,H2+CuO=Cu+H2O,反應(yīng)需加熱,且H2還原CuO時(shí)需先通H2排出空氣,否則易爆炸,反應(yīng)結(jié)束后還需通入H2至生成的Cu冷卻;否則Cu又易被氧化;
方案二:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;耗原料少;操作安全,產(chǎn)率高,但Cu中易混有Zn,以此來解答。
【詳解】
方案一中發(fā)生Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑、H2+CuO=Cu+H2O,反應(yīng)需加熱,且H2還原CuO時(shí)需先通H2排出空氣,否則易爆炸,反應(yīng)結(jié)束后還需通入H2至生成的Cu冷卻;否則Cu又易被氧化,而方案二消耗原料少,操作安全,產(chǎn)率高,則方案二優(yōu)于方案一,理由是:①節(jié)約能源;②Cu產(chǎn)率高、④操作安全;
故選:B。8、A【分析】【分析】
由題意可知三種液體滿足的條件是甲與乙互不相溶且乙的密度小于甲;乙與丙互不相溶且丙的密度小于乙。
【詳解】
由圖可知;甲;乙、丙的密度中,丙的密度最小,甲的密度最大;甲與乙不相溶,乙與丙不相溶。
A;苯的密度最小;1,2—二溴乙烷的密度最大,苯與水不相溶,水與1,2—二溴乙烷不相溶,選項(xiàng)A正確;
B;三種物質(zhì)互溶;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C;三種物質(zhì)中;乙的密度最小,所以最上層是乙,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D;三種物質(zhì)互溶;選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選A。9、D【分析】【分析】
【詳解】
A.向海帶灰浸出液中加入稀硫酸酸化;再加入雙氧水,溶液由無色變?yōu)辄S色,可初步判斷海帶中含有碘元素,再加入淀粉,溶液變藍(lán)色,可確定海帶中含有碘元素,故A正確;
B.先用硫酸銅溶液與過量燒堿溶液反應(yīng);得到新制的氫氧化銅懸濁液。將其與患者尿液混合,加熱,若產(chǎn)生磚紅色沉淀則說明患糖尿病,反之則不是,故B正確;
C.用pH試紙測得潔廁劑顯強(qiáng)酸性;取少量潔廁劑滴入硝酸鋇溶液中,無明顯現(xiàn)象,再加入硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成則說明潔廁劑中含有氯離子,綜上可檢驗(yàn)潔廁劑的主要成分是鹽酸,故C正確;
D.硝酸的氧化性強(qiáng)于過氧化氫;用硫酸酸化的過氧化氫溶液和硝酸亞鐵反應(yīng)時(shí),硝酸作為氧化劑,故不能說明過氧化氫的氧化性強(qiáng)于鐵離子,故D錯(cuò)誤;
故答案選:D。二、多選題(共3題,共6分)10、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。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(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。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?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7題,共14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(huì)發(fā)生電離作用:H++也會(huì)發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會(huì)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(huì)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(huì)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(dòng)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(huì)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】【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??;
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.bd⑦.215、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(dòng),容器中的壓強(qiáng)均不變,換為絕熱容器后,隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行,反應(yīng)放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強(qiáng)隨之增大,此時(shí)壓強(qiáng)是變量,可以作為平衡的依據(jù),A項(xiàng)正確;
B.當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí);反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)正確;
C.增大CO的濃度可以使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動(dòng);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(xiàng)錯(cuò)誤;
D.溫度升高;反應(yīng)速率增大,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,則平衡逆向移動(dòng),所以平衡移動(dòng)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(huì)減小,所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢為先增大后減小,D項(xiàng)錯(cuò)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(jìn)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(diǎn)較高是因?yàn)槭褂昧朔肿雍Y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(jìn)行,從而二氧化氮的轉(zhuǎn)化率提高;
(3)①列三段式求解:因?yàn)镹2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時(shí)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(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強(qiáng)瞬間增大為原來壓強(qiáng)的兩倍,正逆反應(yīng)速率均增大,但是壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進(jìn)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(dòng)(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(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率升高⑤.270⑥.(起點(diǎn)的縱坐標(biāo)為16,t3時(shí)刻達(dá)到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)16、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(huì)發(fā)生電離作用:H++也會(huì)發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會(huì)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(huì)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(huì)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(dòng)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(huì)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。【解析】c(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>③6.0×10-1017、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(huì)使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會(huì)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(huì)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(huì)讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應(yīng),還會(huì)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(huì)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=CH218、略
【分析】【分析】
(1)甲實(shí)驗(yàn):根據(jù)裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)說明生成碘單質(zhì);
(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;
(3)對比乙、丙實(shí)驗(yàn)可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件酸性環(huán)境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現(xiàn)藍(lán)色的速率不同;
(4)證明Ⅰ中產(chǎn)生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn);
(5)該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍(lán),可能是生成的碘單質(zhì)在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)生成碘化鉀;碘酸鉀,驗(yàn)證是否正確是在未變藍(lán)色的溶液中滴入稀硫酸觀察是否變藍(lán)。
【詳解】
(1)甲實(shí)驗(yàn):根據(jù)裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開活塞,Ⅰ中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)說明生成碘單質(zhì),故答案為:分液漏斗;
(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點(diǎn)燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍(lán),向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點(diǎn)燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍(lán)。對比乙、丙實(shí)驗(yàn)可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進(jìn)一步探究該條件對反應(yīng)速率的影響;可采取的實(shí)驗(yàn)措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對比實(shí)驗(yàn),故答案為:酸性環(huán)境;使用不同濃度的稀硫狻作對比實(shí)驗(yàn);
(4)A.高錳酸鉀溶液能夠?qū)㈦p氧水氧化;導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應(yīng),如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;
B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯(cuò)誤;
C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無法用硫化氫檢驗(yàn)混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯(cuò)誤;
故答案為:A;
(5)KI溶液在空氣中久置的過程中會(huì)被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍(lán),他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他們的猜想是否正確的實(shí)驗(yàn)方案為:在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯(cuò)誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】
在做探究性實(shí)驗(yàn)的題目時(shí),根據(jù)資料,如果沒有得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,那么除了資料中給的化學(xué)反應(yīng),還要考慮酸性或堿性環(huán)境的影響,結(jié)合題目的上下文進(jìn)行聯(lián)系,綜合考慮得出結(jié)論。這是解答此類題目時(shí)的難點(diǎn)?!窘馕觥糠忠郝┒稫MnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環(huán)境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對比實(shí)驗(yàn)A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯(cuò)誤19、略
【分析】【分析】
溴單質(zhì)氧化性較強(qiáng),能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵,三價(jià)鐵在水溶液中是黃色的;要驗(yàn)證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗(yàn)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(jìn)行檢驗(yàn),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(qiáng)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(jià)鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價(jià)鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;
(2)要驗(yàn)證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗(yàn)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(jìn)行檢驗(yàn),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-?!窘馕觥緽r2;Fe3+答案如下:
。
選用試劑。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
第一種方法。
C
有機(jī)層無色。
第二種方法。
D
溶液變紅。
Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-四、原理綜合題(共4題,共20分)20、略
【分析】【詳解】
(1)反應(yīng)②的平衡常數(shù)隨溫度升高增大;說明升高溫度化學(xué)平衡正向進(jìn)行,則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
(2)根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+②可得反應(yīng)③,則平衡常數(shù)K3=K1×K2;反應(yīng)③是氣體體積減小的反應(yīng)△S<0;
500°C時(shí),K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C時(shí),K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,結(jié)合溫度變化分析,隨溫度升高,平衡常數(shù)減小,說明升高溫度,化學(xué)平衡逆向進(jìn)行,則可判斷出該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變△H<0;所以反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行;
(3)根據(jù)(2)分析可知:反應(yīng)③的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。
A.縮小反應(yīng)容器的容積;會(huì)使體系的壓強(qiáng)增大,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡正向移動(dòng),與題目要求的平衡逆向移動(dòng)不符合,A不符合題意;
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積;會(huì)使體系的壓強(qiáng)減小,減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積增大的逆反應(yīng)方向移動(dòng),B符合題意;
C.升高溫度;化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),C符合題意;
D.使用合適的催化劑;化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),D不符合題意;
E.從平衡體系中及時(shí)分離出CH3OH;化學(xué)平衡正向移動(dòng),E不符合題意;
故合理選項(xiàng)是BC;
(4)根據(jù)(2)分析可知在500°C時(shí),K3=2.5。500℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,此時(shí)的濃度商Qc==0.8789<2.5,說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行,所以v正>v逆;
(5)A.反應(yīng)②的平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大;說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物能量低于生成物,與圖象符合,A正確;
B.反應(yīng)②是吸熱反應(yīng);催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡,平衡狀態(tài)不變,圖象不符合事實(shí),B錯(cuò)誤;
C.①反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度升高減小;說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物能量高于生成物,圖象不符合,故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是放熱反應(yīng);則反應(yīng)物能量高于生成物,圖象符合,D正確;
故合理選項(xiàng)是AD。【解析】①.吸熱②.K3=K1?K2③.<④.較低⑤.B、C⑥.>⑦.A、D21、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(jìn)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(jìn)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(shí)刻,都存在v正(C2H5OH)=v正(CH3OH);表示反應(yīng)正向進(jìn)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(qiáng)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(xiàng)是AD;
(3)①在溫度不變時(shí),氫酯比(x)增大,即增大H2的濃度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),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(shí)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(shí)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(shí)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(shí):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(shí)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(shí)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(jìn)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22、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,電極反應(yīng)為陽極室質(zhì)量減輕是因?yàn)獒尫懦鲅鯕?,O2-4e-,所以轉(zhuǎn)移2mol電子,生成的O2為0.5mol,即為8g【解析】300平衡逆向進(jìn)行低溫>8g23、略
【分析】(1)由實(shí)驗(yàn)裝置及流程可知,A中發(fā)生硝酸與碳酸鈣的反應(yīng)生成二氧化碳,因燒瓶中有空氣,則生成的NO能與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,利用A裝置反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w趕凈裝置中的空氣避免對一氧化氮?dú)怏w檢驗(yàn)的干擾;B中發(fā)生Cu與硝酸的反應(yīng)生成NO、硝酸銅,E中收集到無色氣體NO,利用F充入空氣,可檢驗(yàn)NO的生成;C裝置可檢驗(yàn)二氧化碳充滿B、E裝置;D裝置為尾氣處理裝置,吸收氮的氧化物,防止污染空氣。①裝置A中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)打開止水夾K,當(dāng)裝置C中產(chǎn)
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