![2025年西師新版選擇性必修1化學下冊月考試卷_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view6/M00/1C/13/wKhkGWeiuvWAE0kRAAHk9Hs6U-Q854.jpg)
![2025年西師新版選擇性必修1化學下冊月考試卷_第2頁](http://file4.renrendoc.com/view6/M00/1C/13/wKhkGWeiuvWAE0kRAAHk9Hs6U-Q8542.jpg)
![2025年西師新版選擇性必修1化學下冊月考試卷_第3頁](http://file4.renrendoc.com/view6/M00/1C/13/wKhkGWeiuvWAE0kRAAHk9Hs6U-Q8543.jpg)
![2025年西師新版選擇性必修1化學下冊月考試卷_第4頁](http://file4.renrendoc.com/view6/M00/1C/13/wKhkGWeiuvWAE0kRAAHk9Hs6U-Q8544.jpg)
![2025年西師新版選擇性必修1化學下冊月考試卷_第5頁](http://file4.renrendoc.com/view6/M00/1C/13/wKhkGWeiuvWAE0kRAAHk9Hs6U-Q8545.jpg)
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
…………○…………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年西師新版選擇性必修1化學下冊月考試卷670考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______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9題,共18分)1、利用雙離子交換膜電解法可以從含硝酸銨的工業(yè)廢水中生產(chǎn)硝酸和氨,原理如圖所示。下列敘述正確的是()
A.N室中硝酸溶液濃度a%>b%B.a、c為陽離子交換膜,b為陰離子交換膜C.M、N室分別產(chǎn)生氧氣和氫氣D.產(chǎn)品室發(fā)生的反應為+OH-=NH3+H2O2、酸在溶劑中的電離實質是酸中的轉移給溶劑分子,如已知和在冰醋酸中的電離平衡常數(shù)分別為下列說法正確的是A.在冰醋酸中的電離方程式為B.的冰醋酸溶液中:C.濃度均為的或的冰醋酸溶液:D.向的冰醋酸溶液中加入冰醋酸,減小3、國際社會高度贊揚中國在應對新冠肺炎疫情時所采取的措施。疫情防控中要對環(huán)境進行徹底消毒,二氧化氯(黃綠色易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備的原理如圖所示。下列說法正確的是。
A.c為電源的正極,在b極區(qū)流出的Y溶液是濃鹽酸B.電解池a極上發(fā)生的電極反應為C.二氧化氯發(fā)生器內(nèi),發(fā)生的氧化還原反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為6∶1D.當有0.3mol陰離子通過離子交換膜時,二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生標準狀況下4、下列有關電解質溶液的說法不正確的是()A.向Na2CO3溶液中通入NH3,減小B.向0.1mol/L的CH3COONa溶液中加入少量水,增大C.向0.1mol/L的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1D.將0.1mol/L的K2C2O4溶液從25℃升溫至35℃,增大5、下列裝置中,可以實現(xiàn)反應的是A.B.C.D.6、下列敘述錯誤的是。
A.與連接時為硫酸,一段時間后溶液的增大B.與連接時為硫酸,一段時間后溶液的減小C.與連接時為氯化鈉,石墨電極上的反應為D.與連接時為氯化鈉,石墨電極上的反應為7、下列說法正確的是A.在任何條件下,純水的pH=7B.pH=6的溶液一定顯酸性C.c(OH-)=1×10-6mol/L的溶液一定顯酸性D.c(H+)<c(OH-)的溶液一定顯堿性8、已知溶解度也可用物質的量濃度表示,25℃時,在不同濃度溶液中的溶解度如圖所示。下列說法正確的是。
A.圖中a、b兩點相同B.把a點的溶液加熱蒸發(fā)掉一部分水,恢復到室溫,可得到b點的溶液C.該溫度下,溶度積的數(shù)量級為D.在c點的溶液中加入少量固體,溶液可變?yōu)閎點9、炭黑是霧霾中的重要顆粒物;研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子,生成活化氧,活化過程的能量變化模擬計算結果如圖所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列說法錯誤的是()
A.氧分子的活化包括O-O鍵的斷裂與C-O鍵的生成B.每活化一個氧分子放出0.29eV的能量C.水可使氧分子活化反應的活化能降低0.42eVD.炭黑顆粒是大氣中二氧化硫轉化為三氧化硫的催化劑評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)10、Ⅰ某興趣小組的同學用下圖所示裝置研究有關電化學的問題甲、乙、丙三池中溶質足量當閉合該裝置的開關K時,觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉。請回答下列問題:
(1)甲、乙、丙三池中為原電池的是______(填“甲池”;“乙池”或“丙池”)。
(2)寫出甲池中A電極的電極反應式____________。
(3)丙池中F電極為______(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”),該池的總反應化學方程式為_________。
(4)當乙池中C電極質量減輕時,甲池中B電極理論上消耗的體積為____mL(標況)。
(5)一段時間后,斷開開關K。下列物質能使丙池恢復到反應前濃度的是____(填選項字母)。
A.Cu
Ⅱ控制適合的條件,將反應設計成如上圖所示裝置。請回答下列問題:
(6)反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生___(填“氧化”或“還原”)反應,電極反應式為_______。鹽橋中的__(填“陽”或“陰”)離子向甲溶液方向移動。
(7)電流計讀數(shù)為0時,反應達到平衡狀態(tài),此時在甲中加入固體,則甲中的石墨作______填“正”或“負”極,該電極的電極反應式為_______________。
(Ⅲ)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為:
(8)放電時負極反應為______,充電時陽極反應為_______,放電時正極附近溶液的堿性___選填“增強”“減弱”或“不變”11、對于反應:2SO2+O22SO3,當其他條件不變時,只改變一個條件,將生成SO3的反應速率的變化填入下表格里(填“增大”、“減小”或“不變”)。編號改變的條件生成的SO3的速率①降低溫度_______②升高溫度_______③增大O2的濃度_______④恒容下充入Ne_______⑤壓縮體積_______⑥使用催化劑_______12、霧霾天氣嚴重影響人們的生活和健康。因此采取改善能源結構、機動車限號等措施來減少PM2.5、SO2、NOx等污染。請回答下列問題:
Ⅰ.臭氧是理想的煙氣脫硝劑,其脫硝的反應之一為:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同溫度下,在兩個恒容容器中發(fā)生該反應,相關信息如下表及圖所示,回答下列問題:。容器甲乙容積/L11溫度/KT1T2起始充入量1molO3和2molNO21molO3和2molNO2
①0~15min內(nèi)乙容器中反應的平均速率:v(NO2)=____(計算結果保留兩位小數(shù))。
②該反應的正反應為____(填“吸熱”或“放熱”)反應。
③T1時平衡后,向恒容容器中再充入1molO3和2molNO2,再次平衡后,NO2的百分含量將____(填“增大”“減小”或“不變”)。
④反應體系在溫度為T1時的平衡常數(shù)為____。
⑤在恒溫恒容條件下,下列條件不能證明該反應已經(jīng)達到平衡的是____。
a.容器內(nèi)混合氣體壓強不再改變
b.消耗2nmolNO2的同時,消耗了nmolO3
c.混合氣體的平均相對分子質量不再改變
d.混合氣體密度不再改變
II.某化學小組查閱資料后得知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步:
①2NO(g)=N2O2(g)(快)v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)(慢)v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2)
請回答下列問題:
(1)已知決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應速率的是反應②,則反應①的活化能E1與反應②的活化能E2的大小關系為E1____E2(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定溫度下,反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài),寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常數(shù)的表達式K=____。13、已知常溫下,向含有和的混合溶液中逐滴加入溶液(忽略溶液體積變化),判斷先析出的物質是________(寫化學式)。14、(1)硅和氯兩元素的單質反應生成1molSi的最高價化合物,恢復至室溫,放熱687kJ,已知該化合物的熔、沸點分別為-69℃和58℃,寫出該反應的熱化學方程式___________________________________。
(2)肼(N2H4)可作為火箭發(fā)動機的燃料,與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)ΔH1=-19.5kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ·mol-1
寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式___________________。
(3)飲用水中的NO3-主要來自NH4+。已知在微生物的作用下,NH4+經(jīng)過兩步反應被氧化成NO3-。兩步反應的能量變化示意圖如圖:
1molNH4+全部被氧化成NO3-的熱化學方程式為_______________________。15、(1)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知:CH3OH的燃燒熱____(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ/mol。已知水的氣化熱為44kJ/mol。則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為___。
(2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學式為CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ/mol
寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式___。
(3)已知:①Fe(s)+O2(g)=FeO(s)ΔH1=-272.0kJ/mol
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)ΔH2=-1675.7kJ/mol
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式是___。鋁熱反應的反應類型___,某同學認為,鋁熱反應可用于工業(yè)煉鐵,你的判斷是____(填“能”或“不能”),你的理由____。
(4)再生裝置中產(chǎn)生的CO2和H2在一定條件下反應生成甲醇等產(chǎn)物;工業(yè)上利用該反應合成甲醇。已知:25℃;101KPa下:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1=-242kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-676kJ/mol
寫出CO2和H2生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學方程式____。16、鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天;機械制造等領域。下圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。
回答下列問題:
(1)上述裝置中的陽極室是___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)室;該裝置工作一段時間后,Ⅱ室的pH將___________(填“增大”或“減小”)。
(2)若反應生成1molCo,則I室溶液質量理論上減少___________g,若外接電源使用鉛蓄電池,則此時鉛蓄電池中消耗的H2SO4的物質的量為___________mol。
(3)若反應一段時間后移除兩離子交換膜,此時石墨電極的電極反應式為___________,當電路中再通過2mol電子時,陰極再得到的Co的質量小于59g,其原因可能是___________。17、(1)在一定條件下發(fā)生反應:N2+3H2?2NH3;請回答:
①若反應物的總能量為E1,生成物的總能量為E2,且E1>E2,則該反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
②已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為_________。(寫出計算過程)
(2)已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol。液氫也是一種常用燃料,將煤與水蒸氣在高溫下反應是獲取H2的重要方法。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)?H=–393.5kJ/mol
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H=–283.0kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=–285.8kJ/mol
根據(jù)以上信息,則1molC(s)與水蒸氣反應生成H2和CO的熱化學方程式為______。
(3)根據(jù)下列兩個熱化學方程式;回答下列問題:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1
①H2的燃燒熱為_______。
②1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為_______。(寫出計算過程)評卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)18、在任何條件下,純水都呈中性。(______________)A.正確B.錯誤19、已知則和反應的(_______)A.正確B.錯誤20、常溫下,等體積的鹽酸和的相同,由水電離出的相同。(_______)A.正確B.錯誤21、在100℃時,純水的pH>7。(______________)A.正確B.錯誤22、用pH試紙測定氯化鈉溶液等無腐蝕性的試劑的pH時,試紙可以用手拿。(_____)A.正確B.錯誤23、Na2CO3溶液:c(H+)-c(OH-)=c(HCO)+2c(CO)-c(Na+)。(_______)A.正確B.錯誤24、生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運用了鹽類的水解原理。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、實驗題(共4題,共28分)25、Ⅰ:某學習小組為了探究硝酸鐵的熱穩(wěn)定性;設計如下實驗:
利用如圖所示裝置進行實驗。加熱A中Fe(NO3)3固體;裝置B中均能看到紅棕色氣體,裝置A中試管內(nèi)剩余紅棕色粉末狀固體。
(1)裝置B的作用是______;
(2)甲同學認為裝置A中試管內(nèi)剩余的紅棕色粉末固體為Fe2O3。乙同學為了驗證甲的觀點;設計了下列實驗。
①取該固體少量于潔凈試管內(nèi)加入鹽酸,固體溶解成棕黃色溶液,該反應的離子方程式為:______。
②向該棕黃色溶液中滴入__________(填化學式)溶液;溶液變?yōu)檠t色。
(3)經(jīng)過檢驗發(fā)現(xiàn)C裝置中生成了NaNO3和NaNO2。請寫出生成這兩種鹽的化學反應方程式______,最后用排水法收集到少量無色氣體,關于該無色氣體,下列說法正確的是_______(選填編號)
A.該氣體是NOB.主要是O2,還有少量N2C.NO和O2
(4)通過以上實驗,寫出Fe(NO3)3受熱分解的化學反應方程式____________________。
Ⅱ:CH4燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一,這種燃料電池由CH4、空氣(氧氣)、KOH(電解質溶液)構成。其中負極的電極方程式為:______。則電池放電時通入空氣的電極為______(填“正極”或“負極”);電解質溶液的pH______(填“變大”或“變小”);每轉移0.8mol電子消耗______gCH4。26、電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。下圖表示一個電解池;裝有電解液a;X;Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連?;卮鹨韵聠栴}:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液,在X極附近觀察到的現(xiàn)象是:________________。
(2)Y電極上的電極反應式是_________,檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是:______________。
(3)如果用電解方法精煉粗銅(粗銅中含有雜質鋅和銀),電解液a選用CuSO4溶液,則Y電極的材料是____,電極反應式是_________________。27、某實驗小組用氫氧化鈉溶液和鹽酸進行中和熱的測定。測定中和熱的實驗裝置如圖所示。
(1)從實驗裝置上看,圖中缺少的一種玻璃儀器___。
(2)寫出稀NaOH溶液和鹽酸反應的中和熱的熱化學方程式(中和熱為57.3KJ/mol)__。
(3)取50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液和50mL0.5mol/L鹽酸進行實驗;實驗數(shù)據(jù)如表。
①請?zhí)顚懕碇械目瞻祝?。實驗次?shù)起始溫度終止溫度t2/℃溫度差平均值鹽酸NaOH溶液平均值平均值1____234
②近似認為0.55mol/LNaOH溶液和0.5mol/L鹽酸的密度都是1g/mL,中和后生成溶液的比熱容C=4.18J/(g·℃)則中和熱△H=____(取小數(shù)點后一位)。
③上述實驗數(shù)值結果與57.3kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是___(填字母)。
a.實驗裝置保溫;隔熱效果差。
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)。
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中。
(4)若用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得中和熱的數(shù)值會___(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。28、實驗室用50mL0.50mol·L-1鹽酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液和如圖所示裝置;進行測定中和熱的實驗,得到下表中的數(shù)據(jù):
實驗次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸NaOH溶液NaOH溶液120.220.323.7220.320.523.8321.521.624.9
(1)實驗時不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是_______________。
(2)在操作正確的前提下,提高中和熱測定準確性的關鍵是_______________。
(3)根據(jù)上表中所測數(shù)據(jù)進行計算,則該實驗測得的中和熱ΔH=_________[鹽酸和NaOH溶液的密度按1g·cm-3計算,反應后混合溶液的比熱容c按4.18J·(g·℃)-1計算]。如果用0.5mol/L的鹽酸與NaOH固體進行實驗,則實驗中測得的“中和熱”數(shù)值將_______(填“偏大”;“偏小”或“不變”)。
(4)若某同學利用上述裝置做實驗,有些操作不規(guī)范,造成測得中和熱的數(shù)值偏低,請你分析可能的原因是_________。
A.測量鹽酸的溫度后;溫度計沒有用水沖洗干凈。
B.把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩。
C.做本實驗的當天室溫較高。
D.在量取鹽酸時仰視讀數(shù)。
E.大燒杯的蓋板中間小孔太大。
(5)下列說法正確的是_________。
A.為了使反應充分;向酸溶液中分次加入堿溶液。
B.大燒杯上如不蓋硬紙板;測得的中和熱數(shù)值會偏小。
C.用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗;測得中和熱的數(shù)值會偏大。
D.測定中和熱的實驗中,環(huán)形玻璃攪拌棒材料若用銅代替,則測量出的中和熱ΔH<-57.3kJ·mol-1評卷人得分五、有機推斷題(共4題,共16分)29、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應;A分子含有的官能團是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結構簡式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結構簡式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對分了質量為571;J的相對分了質量為193。碘番酸的結構簡式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點,消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質。計算口服造影劑中碘番酸的質量分數(shù)___________。:30、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請回答下列問題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設計的,這兩種化合物相遇會反應生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應的化學方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負極”)。
③若外電路有3mol電子轉移,則理論上需要W2Q的質量為_________。31、已知A;B、C、E的焰色反應均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質,X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉化關系(部分物質未寫出):
(1)寫出物質的化學式:A______________;F______________。
(2)物質C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉化過程中,轉移4mol電子時釋放出akJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:____________________________。
(5)科學家用物質X的一種同素異形體為電極,在酸性介質中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應方程式:____________________。32、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質;轉化關系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結構示意圖為__________。
②當n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時,丙的化學式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉化為乙的離子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
寫出TiO2和Cl2反應生成TiCl4和O2的熱化學方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共4題,共24分)33、納米級PbO是大規(guī)模集成電路(IC)制作過程中的關鍵性基礎材料。一種以方鉛礦(含PbS及少量Fe2O3、MgO、SiO2等)為原料制備PbO的工藝流程如圖:
已知:[PbCl4]2-(aq)PbCl2(s)+2Cl-(aq)ΔH<0
回答下列問題:
(1)“酸浸氧化”過程中被氧化的元素是:______,該過程需要加熱,其目的是______。FeCl3與PbS發(fā)生反應生成[PbCl4]2-的離子方程式為______。
(2)檢驗濾液1中存在Fe2+,可取樣后滴加少量______溶液(填化學式);觀察到有藍色沉淀析出。
(3)“降溫”步驟中析出的晶體主要是______(填化學式);濾液2中的金屬陽離子有Na+、Fe3+、______。(填離子符號)
(4)要實現(xiàn)PbSO4轉化為PbCO3,的最小值為______。(Ksp(PbCO3)=7.4×10-14、Ksp(PbSO4)=1.6×10-8)(保留兩位有效數(shù)字)
(5)“煅燒”時,PbCO3發(fā)生反應的化學方程式為______。34、用Zn(主要含有Fe、Al、Pb雜質)和硫酸來制取H2,利用制氫廢液制備硫酸鋅晶體(ZnSO4·7H2O)、Al2O3和Fe2O3;流程如下:
已知Al3+、Fe3+、Zn2+的氫氧化物完全沉淀的pH分別為5.2、4.1和8.5,ZnSO4·7H2O晶體易溶于水;易風化?;卮鹣铝袉栴}:
(1)調節(jié)pH=2的目的是______________________,調節(jié)pH=2,可加入________________(填化學式)。
(2)寫出生成沉淀3的化學方程式:_____________________________________。
(3)加熱濃縮ZnSO4溶液出現(xiàn)極薄晶膜時,要停止加熱的主要原因是_______________________________。
(4)
某同學用如圖所示的裝置抽濾。
①有關抽濾的說法正確的是________(填字母)。
A.抽濾的目的主要是得到較干燥的沉淀。
B.濾紙的直徑應略小于漏斗內(nèi)徑;又能蓋住全部小孔。
C.圖中有一處出錯。
D.抽濾結束;從吸濾瓶的支管口倒出濾液。
②抽濾,洗滌沉淀的具體操作是____________________________________________________。
(5)為得到干燥的ZnSO4·7H2O產(chǎn)品,選擇干燥方法是________(填字母)。
A.加熱烘干。
B.用濃H2SO4干燥。
C.用酒精洗干。
D.在空氣中自然干燥35、2019年度諾貝爾化學獎獎勵鋰電池的發(fā)明者,鋰離子電池已經(jīng)徹底改變了我們的生活。如果廢舊電池處理不當就會對環(huán)境造成嚴重污染,影響人們的健康生活。一種以廢舊鋰離子電池的正極材料(主要含LiCoO2、Al、C等)為原料制備CoC2O4·2H2O的流程如下:
(1)除鋁時發(fā)生反應的離子方程式為______________
(2)灼燒的主要目的是___________,實驗室中灼燒實驗用到最重要的儀器是_________
(3)還原步驟在70℃左右,LiCoO2發(fā)生反應的化學方程式為_____________,若用鹽酸代替H2SO4和H2O2,也可以達到目的,但其缺點是___________________
(4)沉淀時,證明Co2+已經(jīng)沉淀完全的實驗操作與現(xiàn)象是__________________
(5)已知:NH3·H2ONH4++OH-Kb=1.8×10-5
H2C2O4H++HC2O4-Ka1=5.4×10-2
HC2O4-H++C2O42-Ka2=5.4×10-5
則該流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH___7(填“>”或“<”或“=”)
(6)已知含鋁元素微粒的濃度與pH的關系如圖所示,設計由濾液X制備純凈的Al2O3的實驗方案________(實驗中必需使用的試劑:H2SO4溶液、BaCl2溶液;蒸餾水)
36、某工廠用軟錳礦(主要成分是MnO2,含少量Al2O3和SiO2)和閃鋅礦(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS等雜質)為原料制備MnO2和Zn(干電池原料),其簡化流程如下:
已知:反應Ⅰ中所有金屬元素均以離子形式存在。
回答下列問題:
(1)濾渣1中除了SiO2以外,還有一種淡黃色物質,該物質是由MnO2、CuS與硫酸共熱時產(chǎn)生的,請寫出該反應的離子方程式________________________________。
(2)反應Ⅱ中加入適量金屬鋅的目的是為了回收某種金屬,濾渣2的主要成分是______(填名稱)。
(3)反應Ⅲ中MnO2的作用是______,另外一種物質X可以是______。(填字母代號)
a.MgOb.Zn(OH)2c.Cu2(OH)2CO3d.MnCO3
(4)反應Ⅳ中電極均是惰性電極,寫出陽極電極反應式_______________。本工藝可以循環(huán)利用的物質有MnO2、Zn和_____。
(5)已知:H2S的電離常數(shù)K1=1.0×10?7,K2=7.0×10?15。0.1mol/LNaHS的pH___7(填“>”“=”或“<”),理由是________________________________________。
(6)在廢水處理領域中常用H2S將Mn2+轉化為MnS除去,向含有0.020mol·L?1Mn2+廢水中通入一定量的H2S氣體,調節(jié)溶液的pH=a,當HS?濃度為1.0×10?4mol·L?1時,Mn2+開始沉淀,則a=________。[已知:Ksp(MnS)=1.4×10?15]參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【分析】
由圖可知,電解時M室中石墨電極為陰極,陰極上水得電子生成H2和OH-,反應式為:原料室中的銨根離子通過b膜進入產(chǎn)品室,產(chǎn)品室中OH-和反應生成NH3H2O。N室中石墨為陽極,陽極上水失電子生成O2和H+,反應式為:原料室中的硝酸根離子通過c膜進入N室,N室中H+和反應生成HNO3。
【詳解】
A.N室中石墨為陽極,陽極上水失電子生成O2和H+,電極反應式為:生成氫離子,氫離子濃度增加,因此N室中硝酸溶液濃度a%
B.由題干分析可知a、c為陰離子交換膜,b為陽離子交換膜;故B錯誤;
C.M;N室分別產(chǎn)生氫氣和氧氣;故C錯誤;
D.產(chǎn)品室發(fā)生的反應為+OH-=NH3+H2O;故D正確;
答案選:D。2、B【分析】【詳解】
A.由于則在冰醋酸中部分電離,電離方程式為A項錯誤;
B.在冰醋酸溶液中存在質子守恒關系:B項正確;
C.在冰醋酸中電離平衡常數(shù)越大,pH越小,則有C項錯誤;
D.向的冰醋酸溶液中加入冰醋酸,溶液體積增大,減小,電離平衡常數(shù)溫度不變,則不變,故增大,D項錯誤;
故選B。3、B【分析】【分析】
根據(jù)圖示裝置分析可知,右側為電解池,a極NH4Cl失去電子生成NCl3,電極反應式為NH+3Cl--6e-=NCl3+4H+,則a為電解池陽極,b為電解池陰極,氫離子得到電子生成H2,電極反應式為2H++2e-=H2↑,因此c為直流電源的正極,d為直流電源的負極;a極生成的NCl3進入左側的二氧化氯發(fā)生器中與NaClO2發(fā)生氧化還原反應:3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH。
【詳解】
A.由分析可知,c為直流電源的正極,b為電解池陰極,氫離子得到電子生成H2,電極反應式為2H++2e-=H2↑,在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸;A錯誤;
B.a(chǎn)極NH4Cl中NH失去電子生成NCl3,電極反應式為NH-6e-+3Cl-=NCl3+4H+;B正確;
C.二氧化氯發(fā)生器中,發(fā)生反應3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,其中NCl3作氧化劑,NaClO2作還原劑;氧化劑與還原劑之比為1:6,C錯誤;
D.有0.3mol陰離子通過交換膜,電路中就有0.3mol電子轉移,由反應3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH可知,轉移0.3mol電子,生成0.05molNCl3,發(fā)生器中生成0.3molClO2;標況下其體積為6.72L,D錯誤。
故選B。4、B【分析】【詳解】
A.Na2CO3溶液中存在碳酸根的水解平衡:向Na2CO3溶液中通入NH3,增大,平衡逆向移動,增大,減小;A正確;
B.是醋酸的電離平衡常數(shù)的倒數(shù),Ka只隨溫度的變化而變化,溫度不變Ka不變;B錯誤;
C.向0.1mol/L的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,結合電荷守恒,則C正確;
D.0.1mol/L的K2C2O4溶液從25℃升溫至35℃,C2O42-的水解平衡正向移動,故減小,增大;D正確;
答案選B。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.可以形成原電池;但是Fe是負極,A錯誤;
B.沒有自發(fā)的氧化還原反應;不能形成原電池,B錯誤;
C.是電解池,Cu作陽極失去電子,陰極是總反應是:C正確;
D.可以形成原電池;Cu是陰極不會失去電子,D錯誤;
故選C。6、C【分析】【詳解】
A.與連接時為硫酸,形成Fe—石墨—H2SO4原電池,正極氫離子得到電子變?yōu)闅錃猓瑲潆x子濃度降低,因此一段時間后溶液的增大;故A正確;
B.與連接時為硫酸,石墨為陽極,水中氫氧根失去電子變?yōu)檠鯕猓F為陰極,氫離子得到電子變?yōu)闅錃猓麄€過程是電解水,溶液體積減少,濃度變大,一段時間后溶液的減小;故B正確;
C.與連接時為氯化鈉,發(fā)生鐵的吸氧腐蝕,因此石墨電極上的反應為故C錯誤;
D.與連接時為氯化鈉,石墨為陽極,氯離子失去電子變?yōu)槁葰猓虼耸姌O上的反應為故D正確。
綜上所述,答案為C。7、D【分析】【詳解】
A.常溫下,純水中氫離子濃度等于10-7mol/L,溶液的pH=-lgc(H+),升高溫度,水的電離程度增大,水中氫離子濃度大于10-7mol/L;則水的pH<7,故A錯誤;
B.當加熱至100℃,水的電離程度增大,純水中氫離子濃度為10-6mol/L;pH=6,純水溶液呈中性,所以溫度未知時不能根據(jù)pH大小判斷溶液酸堿性,故B錯誤;
C.根據(jù)B項分析,加熱至100℃時純水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L;溶液顯中性,故C錯誤;
D.溶液的酸堿性與溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小有關,當c(H+)<c(OH-)的溶液一定顯堿性;故D正確;
答案選D。8、D【分析】【分析】
【詳解】
A.25℃時,硫酸銀的Ksp定值,曲線為達到沉淀溶解平衡時的曲線,a點和b點不一樣,則不相同;A錯誤;
B.把a點的溶液加熱蒸發(fā)掉一部分水,恢復到室溫,仍然為飽和溶液,各種微粒的濃度不變,不能使溶液由a點變到b點;B錯誤;
C.硫酸銀飽和溶液中存在如下平衡由圖可知時,溶液中為則則數(shù)量級為C錯誤;
D.在c點的溶液中加入少量固體,溶液中增大,能使溶液由c點變到b點;D正確;
故選D。9、C【分析】【詳解】
A.由圖可知;氧分子的活化是O-O鍵的斷裂與C-O鍵的生成過程,故A正確;
B.由圖可知;反應物的總能量高于生成物的總能量,因此每活化一個氧分子放出0.29eV的能量,故B正確;
C.由圖可知;水可使氧分子活化反應的活化能降低0.18eV,故C錯誤;
D.活化氧可以快速氧化二氧化硫;而炭黑顆粒可以活化氧分子,因此炭黑顆粒可以看作大氣中二氧化硫轉化為三氧化硫的催化劑,故D正確。
故選C。二、填空題(共8題,共16分)10、略
【分析】【分析】
Ⅰ.由圖可知甲圖為原電池是一甲醇燃料電池,通甲醇的A為負極、B為正極,電解質溶液為KOH溶液,則A電極反應方程式為:2CH3OH+16OH--12e-═CO32-+12H2O,B電極反應式為:3O2+12e-+6H2O=12OH-;乙池為電解池,C為陽極電極反應為:Ag-e-=Ag+,D做陰極,電極反應為Cu2++2e-=Cu;丙池為電解池,E為陽極,電極反應為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,F(xiàn)電極為陰極,電極反應為:Cu2++2e-=Cu,故總反應方程式為:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑,一段時間后,斷開電鍵K,要使丙池恢復到反應前濃度需加入CuO或者CuCO3;據(jù)此分析解答。
Ⅱ.(6)反應開始時,乙中碘離子失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為:2I--2e-=I2,F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,則發(fā)生還原反應,電極反應式為:Fe3++e-=Fe2+;鹽橋中的陽離子向正極區(qū)移動;
(7)反應達到平衡后,向甲中加入適量FeCl2固體,F(xiàn)e2+濃度增大,平衡逆向移動,則Fe2+失去電子生成Fe3+;
Ⅲ.(8)放電時,Zn被氧化生成Zn(OH)2;充電過程為電解池,F(xiàn)e(OH)3失去電子生成K2FeO4;放電時正極附近產(chǎn)生氫氧根離子。
【詳解】
Ⅰ.(1)由圖可知甲池為原電池;
(2)由圖可知甲圖為原電池是一甲醇燃料電池,通甲醇的A為負極,電極反應式為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(3)丙池中F電極與燃料電池的負極相連,則F電極為電解池的陰極,該池的總反應化學方程式為2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑。
(4)乙池為電解池,C為陽極電極反應為:Ag-e-=Ag+,D做陰極,電極反應為Cu2++2e-=Cu,乙池中C極質量減輕10.8g,則其物質的量n(Ag)==0.1mol,則轉移電子為0.1mol,故甲池消耗O2為0.1mol×=0.025mol;所以體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL;
(5)一段時間后,斷開電鍵K,要使丙池恢復到反應前濃度,根據(jù)2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑可知,需加入CuO或者CuCO3,CuO與硫酸生成硫酸銅和水,CuCO3與硫酸生成硫酸銅;二氧化碳和水;故答案為BC;
Ⅱ.(6)反應開始時,乙中碘離子失電子發(fā)生氧化反應,為負極區(qū),電極反應式為:2I--2e-=I2;鹽橋中的陽離子向正極區(qū)移動;即向甲溶液方向移動;
(7)反應達到平衡后,向甲中加入適量FeCl2固體,F(xiàn)e2+濃度增大,平衡逆向移動,則Fe2+失去電子生成Fe3+,甲池中的石墨作負極,發(fā)生的電極反應式為Fe2+-e-=Fe3+;
Ⅲ.(8)放電時,Zn被氧化生成Zn(OH)2,是負極,則負極反應式為:Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2;充電過程為電解池,充電時陽極上Fe(OH)3失去電子生成K2FeO4,電極反應式為:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O;放電時正極附近產(chǎn)生氫氧根離子;溶液的堿性增強。
【點睛】
分析電解過程的思維程序:①首先判斷陰陽極,分析陽極材料是惰性電極還是活性電極;②再分析電解質水溶液的組成,找全離子并分陰陽離子兩組;③然后排出陰陽離子的放電順序:陰極:陽離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+;陽極:活潑電極>S2->I->Br->Cl->OH-;電解原理的應用中包含銅的精煉,注意粗銅做陽極,純銅做陰極,含銅離子的溶液做電解質。【解析】甲池CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O陰極2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑560BC氧化2I--2e-=I2陽負Fe2+-e-=Fe3+Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O增強11、略
【分析】【詳解】
①降低溫度;活化分子百分數(shù)減小,反應速率減小,故答案為減?。?/p>
②升高溫度,活化分子的百分數(shù)增大,反應速率增大,故答案為增大;
③增大氧氣的濃度;反應物活化分子濃度增大,反應速率增大,故答案為增大;
④恒容充入Ne,活化分子濃度不變,反應速率不變,故答案為不變;
⑤壓縮體積;壓強增大,反應物的濃度增大,活化分子濃度增大,反應速率增大,故答案為增大;
⑥使用催化劑;降低反應的活化能,活化分子百分數(shù)增大,反應速率增大,故答案為增大。
【點睛】
外因對化學反應速率的影響:⑴濃度:濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,有效碰撞次數(shù)增加,反應速率增大.但固體或液體的濃度是個定值,因此增加固體或液體濃度不能增大反應速率;⑵溫度:溫度升高,活化分子百分數(shù)提高,有效碰撞增加,反應速率加快,升高10℃,速率增加2~4倍;⑶壓強:對于有氣體參與的反應,增大壓強,體積減小,濃度增大,反應速率加快;注意:①沒有氣體參加的反應,壓強的改變不影響反應速率;②惰性氣體對反應速率的影響:恒溫恒容充入惰性氣體,反應物濃度不變,反應速率不變;恒溫恒壓充入惰性氣體,體積增大,反應物濃度減小,反應速率減?。?4)催化劑:加入正催化劑,降低活化能,活化分子百分數(shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多,反應速率加快.若題目未指出,一般催化劑均指正催化劑;(5)固體表面積:增加固體表面積可以增加反應速率。【解析】①.減?、?增大③.增大④.不變⑤.增大⑥.增大12、略
【分析】【詳解】
Ⅰ①由圖像可知,0~15min內(nèi)乙容器中N2O5的濃度變化量0.4mol/L,根據(jù)濃度的變化量之比等于化學計量數(shù)之比可得出NO2的濃度變化量0.8mol/L,平均速率:v(NO2)==mol/(L?min)=0.05mol/(L?min)
故答案為0.05mol/(L?min);
②甲乙兩條曲線,起始量相同,分別代表了不同溫度下的化學反應,乙曲線達到平衡的時間短,是溫度高的曲線,T2>T1,乙曲線達到平衡時的N2O5的濃度小,從甲到乙,可以看成溫度升高,N2O5的濃度減?。患雌胶饽嫦蛞苿?,逆反應是吸熱的,則正反應是放熱的。
故答案為放熱;
③T1時平衡后,向恒容容器中再充入1molO3和2molNO2,相當于加壓,增大壓強,平衡正向移動,再次平衡后,NO2的百分含量將減?。?/p>
故答案為減?。?/p>
④根據(jù)2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g);根據(jù)三段式。
始mol/L2100
變mol/L10.50.50.5
平mol/L10.50.50.5
K===0.5
故答案為0.5;
⑤在恒溫恒容條件下,a.容器內(nèi)混合氣體壓強不再改變,反應前后氣體物質的量變化,容器內(nèi)混合氣體壓強不再改變,說明反應達到平衡狀態(tài),故a正確
b.消耗2nmolNO2的同時,消耗了nmolO3,只能說明反應正向進行,不能證明反應達到平衡狀態(tài),故b錯誤;
c.反應前后氣體質量不變,氣體物質的量變化,混合氣體的平均相對分子質量不再改變,能說明反應達到平衡狀態(tài),故c正確;
d.反應前后氣體質量和體積不變,混合氣體密度始終不改變,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故d錯誤;
故答案選bd;
II.(1)決定2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)速率的是反應②,則反應②就是速控步驟,整個反應化學速率取決于速控步驟的反應,活化能越高,反應速率越慢,速控步驟是慢反應,因此化學反應速率①>②,可見②的活化能更高,因此反應①的活化能E1與反應②的活化能E2的大小關系為E12;
故答案為<;
(2)一定溫度下,反應達到平衡狀態(tài),平衡時v(正)=v(逆),根據(jù)多重平衡規(guī)則,該反應的化學平衡常數(shù)為K=K1?K2,根據(jù)速率方程式,K1=K2=則K=
故答案為【解析】0.05mol/(L?min)放熱減小0.5bd<13、略
【分析】【詳解】
析出沉淀時需滿足即析出沉淀時需滿足即開始沉淀時所需比開始沉淀時所需小,故先析出沉淀,后析出沉淀,故答案為:【解析】14、略
【分析】【分析】
(1)1molSi的最高價氯化物為SiCl4,該化合物的熔、沸點分別為-69℃和58℃,則常溫下呈液態(tài),該反應的熱化學方程式為Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH=-687kJ/mol。
(2)①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)ΔH1=-19.5kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ·mol-1
②×2-①即得肼和N2O4反應的熱化學方程式。
(3)從圖中可以看出,兩步反應都為放熱反應,1molNH4+全部被氧化成NO3-的熱焓變;為圖中兩步反應的熱焓變之和。
【詳解】
(1)1molSi的最高價氯化物為SiCl4,該化合物的熔、沸點分別為-69℃和58℃,則常溫下呈液態(tài),該反應的熱化學方程式為Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH=-687kJ/mol。
答案為:Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH=-687kJ/mol;
(2)①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)ΔH1=-19.5kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ·mol-1
②×2-①即得肼和N2O4反應的熱化學方程式為2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9kJ·mol-1,
答案為:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9kJ·mol-1;
(3)從圖中可以看出,兩步反應都為放熱反應,1molNH4+全部被氧化成NO3-的熱焓變,為圖中兩步反應的熱焓變之和。從而得出1molNH4+全部被氧化成NO3-的熱化學方程式為NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-1;
答案為:NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-1。
【點睛】
利用已知熱化學方程式,推出待求反應的熱化學方程式時,首先要弄清待求反應的反應物是什么,生成物又是什么,然后將已知熱化學反應調整化學計量數(shù)進行相加或相減,調整化學計量數(shù)的目的,是將中間物質消去,從而得到待求反應的熱化學方程式?!窘馕觥縎i(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH=-687kJ/mol2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9kJ·mol-1NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-115、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)蓋斯定律得到所需熱化學反應方程式;
(2)由已知熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②-③得到CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式;
(3)根據(jù)蓋斯定律書寫目標熱化學方程式;利用鋁熱反應大量制取金屬時考慮經(jīng)濟效益;
(4)根據(jù)蓋斯定律;①×3-②可得目標熱化學方程式。
【詳解】
(1)反應②,燃燒熱中生成的水必須是液態(tài)水,氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放出熱量,故甲醇完全燃燒釋放的熱量應大于192.9kJ?mol-1;
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ?mol-1
根據(jù)蓋斯定律計算,[③×3-②-①]×熱化學反應方程式為:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-124.6kJ/mol;
(2)①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ/mol
依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②?③得到CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式為:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=-87.0kJ/mol;
(3)依據(jù)蓋斯定律②-①×3得到熱化學方程式為:3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)ΔH=-859.7kJ/mol;該反應類型屬于置換反應;利用鋁熱反應在工業(yè)上大面積煉鐵時;需要消耗冶煉成本更高的Al,冶煉Fe的成本就太高了;
(4)①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1=-242kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-676kJ/mol
則①×3-②可得CO2和H2生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學方程式為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ/mol。
【點睛】
反應熱的計算是中學化學的一個重要知識點,也是化學能與熱能??嫉臒狳c,利用蓋斯定律來計算反應熱是??碱}型,學生要學會巧用消元思想先找出目標反應方程式中的各物質,然后再從已知反應方程式中找出該物質,設法消去無關物質即可,注意計算過程中的反應熱與化學計量數(shù)成正比,以及正負號的計算要格外認真。【解析】大于H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-124.6kJ/mol2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=-87.0kJ/mol3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)ΔH=-859.7kJ/mol置換反應不能該反應的引發(fā),需消耗大量能量,成本較高CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-50kJ/mol16、略
【分析】【分析】
該裝置為電解池,石墨電極為陽極,電解質溶液為硫酸,氫氧根離子放電,電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+,Ⅰ室溶液中的氫離子經(jīng)過陽離子交換膜由Ⅰ室進入Ⅱ室;Co電極為陰極,電解質溶液為CoCl2,Co2+離子放電,電極反應為:Co2++2e-=Co;溶液中的氯離子經(jīng)陰離子交換膜由Ⅲ室進入Ⅱ室;氫離子和氯離子在Ⅱ室生成鹽酸,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)與電源正極相連的電極為陽極,上述裝置中的陽極室是I室,陰極室是Ⅲ室;石墨電極為陽極,電解質溶液為硫酸,電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+,Ⅰ室溶液中的氫離子濃度增大,氫離子經(jīng)過陽離子交換膜由Ⅰ室進入Ⅱ室;Co電極為陰極,電解質溶液為CoCl2,Co2+離子放電,電極反應為Co2++2e-=Co;溶液中的氯離子經(jīng)陰離子交換膜由Ⅲ室進入Ⅱ室;氫離子和氯離子在Ⅱ室生成鹽酸,Ⅱ室的pH將減小,故答案為:I;減小;
(2)若反應生成1molCo,根據(jù)電極反應為Co2++2e-=Co轉移2mol電子,I室的電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+,轉移2mol電子,消耗1mol水放出0.5mol氧氣,有2mol氫離子進入Ⅱ室,I室溶液質量理論上減少18g;若外接電源使用鉛蓄電池,總反應為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,則此時鉛蓄電池中消耗的H2SO42mol;故答案為:18;2;
(3)若反應一段時間后移除兩離子交換膜,此時氯離子在陽極石墨電極上放電,石墨電極的電極反應式為當電路中再通過2mol電子時,陰極上除Co2+離子放電,氫離子也要放電,使得得到的Co的質量小于59g,故答案為:移去交換膜后,H+參與陰極反應。【解析】I減小182移去交換膜后,H+參與陰極反應17、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①若反應物的總能量為E1,生成物的總能量為E2,且E1>E2;則焓變小于0,該反應為放熱反應;
②已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,利用化學鍵的鍵能計算該反應焓變?yōu)椋害=946+436×3-6×391=-92kJ·mol-1;則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1;
(2)根據(jù)以上信息,1molC(s)與水蒸氣反應生成H2和CO的焓變?yōu)椋?H=–393.5kJ/mol-44.0kJ/mol+285.8kJ/mol+283.0kJ/mol=+131.3kJ/mol,則該反應的熱化學方程式為:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)?H=+131.3kJ/mol;
(3)①H2的燃燒熱為1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1知,H2的燃燒熱:285.8kJ·mol-1;
②1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為Q放=1mol×285.8kJ·mol-1+2mol×2220kJ·mol-1=4725.8kJ。【解析】放熱N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)?H=+131.3kJ/mol285.8kJ·mol-14725.8kJ三、判斷題(共7題,共14分)18、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何條件下,純水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),因此純水都呈中性,故該說法是正確的。19、B【分析】【詳解】
反應過程中除了H+和OH-反應放熱,SO和Ba2+反應生成BaSO4沉淀也伴隨著沉淀熱的變化,即和反應的
故錯誤。20、A【分析】【詳解】
鹽酸和CH3COOH的pH相同,說明溶液中c(H+)相等,根據(jù)Kw=c(H+)·c(OH-),則溶液中c(OH-)相等,水電離出c(OH-)和c(H+)相等,即常溫下,等體積的鹽酸和CH3COOH的pH相同,由水電離出的c(H+)相同,故正確。21、B【分析】【分析】
【詳解】
在100℃時,水的離子積常數(shù)Kw=10-12,則純水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,故純水的pH=6<7,因此在100℃時,純水的pH>7的說法是錯誤的。22、B【分析】【詳解】
pH試紙不能用手拿,應該放在干凈的表面皿或玻璃片上。23、A【分析】【分析】
【詳解】
碳酸鈉溶液中電荷守恒:則c(H+)-c(OH-)=c(HCO)+2c(CO)-c(Na+),故答案為:正確。24、B【分析】【分析】
【詳解】
飽和食鹽水在電解條件下生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,氯氣和氫氧化鈉之間反應可以得到消毒液,與水解無關,故錯誤。四、實驗題(共4題,共28分)25、略
【分析】【詳解】
(1)由實驗裝置圖中裝置B中兩導管均未插入集氣瓶底部;且A中有加熱裝置,故其的作用是防止倒吸(或安全瓶的作用),故答案為:防止倒吸(或安全瓶的作用);
(2)①取該固體少量于潔凈試管內(nèi)加入鹽酸,固體溶解成棕黃色溶液,即Fe2O3與鹽酸的反應,故該反應的離子方程式為:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案為:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
②由①可知棕黃色溶液含有Fe3+;故滴入KSCN(填化學式)溶液,溶液變?yōu)檠t色,故答案為:KSCN;
(3)由裝置B中紅棕色氣體為NO2,又知C裝置中生成了NaNO3和NaNO2,故該反應的化學反應方程式為:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,從實驗中已知反應生成了Fe2O3和NO2,再根據(jù)氧化還原反應中有化合價的降低必然有化合價的升高,故產(chǎn)物還有O2,而NO2已經(jīng)被NaOH溶液完全吸收,最后用排水法收集到少量無色氣體主要為O2,還有少量裝置中原有的N2,故B符合題意;故答案為:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O;B;
(4)通過以上實驗,反應生成了Fe2O3和NO2,再根據(jù)氧化還原反應中有化合價的降低必然有化合價的升高,故產(chǎn)物還有O2,故寫出Fe(NO3)3受熱分解的化學反應方程式:4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑,故答案為:4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑;
Ⅱ:要寫出負極的電極方程式可以先寫出總反應式為:CH4+2O2+2OH-=+3H2O,和正極反應式:2O2+8e-+4H2O=8OH-,用總反應式減去正極反應式就是負極的電極方程式,故為:CH4-8e-+10OH-=+7H2O;燃料電池中通燃料的一極為負極,通氧氣等氧化劑的一極是正極,故電池放電時通入空氣的電極為正極;根據(jù)原電池總反應式可知,反應消耗OH-,故電解質溶液的pH變小;由負極反應式可知,每消耗1molCH4需轉移8mole-,故每轉移0.8mol電子消耗0.1mol×16g/mol=1.6gCH4,故答案為:CH4-8e-+10OH-=+7H2O;正極,變小,1.6?!窘馕觥糠乐沟刮ɑ虬踩康淖饔茫〧e2O3+6H+=2Fe3++3H2OKSCN2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2OB4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑CH4-8e-+10OH-=+7H2O正極變小1.6g26、略
【分析】【分析】
(1)電解飽和食鹽水時;由電源可知,X為陰極,Y為陽極,陽極上是氯離子失電子,陰極上是氫離子得電子,以此解答該題;
(2)Y電極上氯離子放電生成氯氣;氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗;
(3)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液;陽極應該是粗銅;陰極是純銅,則X電極是純銅、Y電極是粗銅,陰極上銅離子放電。
【詳解】
(1)和電源的負極相連的電極X極是陰極,該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應,即2H++2e-=H2↑;在陰周圍產(chǎn)生大量的氫氧根離子,所以滴酚酞溶液變紅,現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生,溶液變紅;
(2)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,Y電極上氯離子放電生成氯氣,電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑;氯氣具有氧化性,能氧化碘離子生成碘單質,碘遇淀粉試液變藍色,所以氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗;
(3)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,陽極應該是粗銅、陰極是純銅,則X電極是純銅、Y電極是粗銅,陽極電極反應式:Zn-2e═Zn2+、Cu-2e-═Cu2+,陰極上銅離子放電,電極反應式為Cu2++2e-=Cu?!窘馕觥坑袣馀荩芤鹤兗t2Cl-2e-=Cl2↑把濕潤的淀粉KI試紙放在Y極附近,試紙變藍,說明產(chǎn)物為Cl2粗銅Cu-2e-=Cu2+Zn-2e—=Zn2+27、略
【分析】【詳解】
(1)中和熱測定實驗中;為使酸;堿充分反應,實驗過程中要進行攪拌,由量熱計的構造可知該裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒,答案:環(huán)形玻璃攪拌棒;
(2)稀的強酸、強堿溶液反應的中和熱為57.3KJ/mol,根據(jù)中和熱的概念,稀NaOH溶液和鹽酸反應的中和熱的熱化學方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,答案:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol;
(3)①4次溫度差分別為3.1℃、3.0℃、5.1℃、3.2℃,第二組數(shù)據(jù)誤差過大舍去,三次溫度差的平均值=℃=3.1℃;答案:3.1;
②50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液和50mL0.5mol/L鹽酸的質量和為100mL×1g/mL=100g,C=4.18J/(g·℃),代入公式Q=C·m·?t得到生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/(g·℃)×100g×3.1℃=1295.8J=1.2958kJ,所以實驗測得的中和熱△H==51.8kJ/mol;答案:51.8kJ/mol;
③a.實驗裝置保溫;隔熱效果差;測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小;
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù);會導致所量的NaOH體積偏大,放出的熱量偏高,中和熱的數(shù)值偏大;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中;熱量散失較多,測得溫度偏低,中和熱的數(shù)值偏小;實驗中所測的中和熱偏小;
可能的原因為ac;答案:ac;
(4)氨水中的一水合氨在溶液中要發(fā)生電離,電離為吸熱過程,用用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,反應放出的熱量偏小,即中和熱的數(shù)值會偏小,答案:偏小。【解析】環(huán)形玻璃攪拌棒NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol3.151.8kJ/molac偏小28、略
【分析】【分析】
中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作,金屬導熱快,熱量損失多,計算中和熱時,先求出三次反應的溫度差的平均值,根據(jù)公式Q=cm△T來求出生成0.05mol的水放出熱量;最后根據(jù)中和熱的概念求出反應熱。
【詳解】
(1)不能將環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅絲攪拌棒;因為銅絲攪拌棒是熱的良導體,故答案為:Cu傳熱快,熱量損失大;
(2)中和熱測定實驗主要目的是測量反應放出的熱量多少;所以提高中和熱測定準確性的關鍵是提高裝置的保溫效果;故答案為:提高裝置的保溫效果;
(3)第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.25℃;反應前后溫度差為:3.45℃;
第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.40℃;反應前后溫度差為:3.40℃;
第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為21.55℃;反應前后溫度差為:3.35℃;
三組數(shù)據(jù)均有效;其平均值為3.40℃;
50mL0.50mol?L-1鹽酸、50mL0.55mol?L-1NaOH溶液的質量和m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g?℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=即該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol;氫氧化鈉固體溶于水放熱;所以實驗中測得的中和熱數(shù)值將偏大;故答案為:-56.8kJ/mol;偏大;
(4)A.測量鹽酸的溫度后;溫度計沒有用水沖洗干凈,在測堿的溫度時,會發(fā)生酸和堿的中和,溫度偏高,則溫度差減小,實驗測得中和熱的數(shù)值偏小,故A符合題意;
B.把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩;會導致一部分能量的散失,實驗測得中和熱的數(shù)值偏小,故B符合題意;
C.做本實驗的室溫和反應熱的數(shù)據(jù)之間無關;故C不符合題意;
D.在量取鹽酸時仰視讀數(shù);會使得實際量取體積高于所要量取的體積,會使得中和熱的測定數(shù)據(jù)偏高,故D不符合題意;
E.將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水;由
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 黃丹粉生產(chǎn)項目可行性研究報告申請報告立項
- 2025年高強度耐磨黃銅合金項目評估報告
- 2025年電鍍金屬制品項目可行性研究報告
- 2022-2027年中國智能影音行業(yè)運行態(tài)勢及市場發(fā)展?jié)摿︻A測報告
- 不銹鋼板材項目可行性研究報告
- 中國中藥提取物市場深度評估及行業(yè)投資前景咨詢報告
- 2025年中國圍巾手套二件套制造行業(yè)市場運行態(tài)勢及投資戰(zhàn)略咨詢研究報告
- 鋁合金摩托車項目可行性研究報告
- 心理素質自我陳述報告范文
- 企業(yè)社會實踐調查報告
- 長江委水文局2025年校園招聘17人歷年高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025年湖南韶山干部學院公開招聘15人歷年高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- JGJ46-2024 建筑與市政工程施工現(xiàn)場臨時用電安全技術標準
- 企業(yè)動火作業(yè)安全管理制度范文
- 信息安全意識培訓課件
- 除銹、油漆檢驗批質量驗收記錄樣表
- pp顧問的常見面試問題
- 法理學原理與案例完整版教學課件全套ppt教程
- 軟體家具、沙發(fā)質量檢驗及工藝
- 電鍍廢水中各種重金屬廢水處理反應原理及控制條件
- Q∕GDW 12118.1-2021 人工智能平臺架構及技術要求 第1部分:總體架構與技術要求
評論
0/150
提交評論