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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年粵人版選修4化學(xué)下冊階段測試試卷209考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、古語道:“人要實,火要虛”。此話的意思是做人必須腳踏實地,事業(yè)才能有成;燃燒固體燃料需要架空,燃燒才能更旺。從燃燒的條件看,“火要虛”的實質(zhì)是A.增大可燃物的熱值B.提高空氣中氧氣的含量C.提高可燃物的著火點D.增大可燃物與空氣的接觸面積2、在一密封的容器中,將一定量的NH3加熱使其發(fā)生分解反應(yīng):2NH3(g)N2(g)+3H2(g),當(dāng)達到平衡時,測得50%的NH3分解,此時容器內(nèi)的壓強是原來的A.1.125倍B.1.25倍C.1.375倍D.1.50倍3、采用陰離子交換法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化劑用于乙烷脫氫反應(yīng)[CH3CH3(g)?CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0],實驗結(jié)果表明,在水滑石載體中摻雜少量的Zn對乙烷脫氫反應(yīng)有明顯影響,如圖所示為不同Zn含量PtSn催化劑的乙烷催化脫氫反應(yīng)中,乙烷的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化。下列說法不正確的是()

A.由圖可知,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化劑的催化反應(yīng)活性最優(yōu)B.一定溫度下,將nmol乙烷放入VL密閉容器中進行催化脫氫,維持容器體積不變,測得乙烷平衡轉(zhuǎn)化率為a,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=C.升高溫度,平衡逆向移動D.隨著反應(yīng)時間的延長,乙烷轉(zhuǎn)化率逐漸穩(wěn)定,催化活性保持在相對穩(wěn)定的階段4、常溫下,用0.10mol?L?1的NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol?L?1的CH3COOH溶液和HCN溶液;所得滴定曲線如圖所示,下列說法正確的是()

A.點①和點②所示溶液中:c(CH3COO?)?)B.點④所示溶液中:c(Na+)>c(OH?)>c(CH3COO?)>c(H+)C.點①和點②所示溶液中:c(CH3COO?)?c(CN?)=c(HCN)?c(CH3COOH)D.點③所示溶液中:c(CH3COO?)+c(OH?)=c(CH3COOH)+c(H+)5、常溫下,兩種含鈉的離子化合物溶液稀釋時的pH變化如圖所示,起始時溶液體積均為V0mL,稀釋后體積記為VtmL。下列說法中正確的是。

A.濃度相同時,NaX溶液的pH比NaY溶液的大B.兩種鈉的離子化合物均為鹽C.常溫下,起始時NaY溶液中由水電離的c(OH-)=1×10-3mol·L-1D.a點溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)6、常溫下,0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH為A.5.1B.7.0C.8.3D.13.0評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)7、氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問題;它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用?;卮鹣铝袉栴}:

(一)已知①H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ?mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1

③4NO(g)+6H2O(g)4NH3(g)+5O2(g)△H=+1025kJ?mol-1

寫出NH3(g)和O2(g)在一定條件下轉(zhuǎn)化為N2(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式_________

(二)工業(yè)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1。合成時反應(yīng)溫度控制在500℃,壓強是2×l07~5×l07Pa;鐵觸媒做催化劑。

(1)下列反應(yīng)條件的控制不能用勒夏特列原理解釋的是_________。

A.及時分離出NH3

B.使用鐵觸媒做催化劑。

C.反應(yīng)溫度控制在500℃左右。

D.反應(yīng)時壓強控制在2×l07~5×l07Pa

(2)一定溫度下,將1molN2和3molH2置于一恒定容積的密閉容器中反應(yīng),一段時間后反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。下列說法中正確的是________。

A.單位時間內(nèi),有3molH-H生成的同時又6mdN-H斷裂;說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。

B.N2和H2的物質(zhì)的量之比保持不變時;說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。

C.達到平衡狀態(tài)時;混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大。

D.達到平衡狀態(tài)后,再充入2molNH3,重新達到平衡后,N2的體積分數(shù)變小。

(三)如圖表示H2的轉(zhuǎn)化率與起始投料比(n(N2)∶n(H2))、壓強的變化關(guān)系,則與曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的壓強P1、P2、P3從高到低的順序是_________________;測得B(X,60)點時N2的轉(zhuǎn)化率為50%,則X=________。

(四)一定溫度下,將lmolN2和3molH2置于一密閉容器中反應(yīng),測得平衡時容器的總壓為P,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)為20%,列式計算出此時的平衡常數(shù)Kp=________(用平衡分壓代替平衡濃度進行計算;分壓=總壓×體積分數(shù),可不化簡)。

(五)以NO原料,通過電解的方法可以制備NH4NO3,其總反應(yīng)是8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,寫出以惰性材料作電極的陽極反應(yīng)式:_______________。8、2018年,美國退出了《巴黎協(xié)定》實行再工業(yè)化戰(zhàn)略,而中國卻加大了環(huán)保力度,生動詮釋了我國負責(zé)任的大國形象。近年我國大力加強溫室氣體CO2催化氫化合成甲醇技術(shù)的工業(yè)化量產(chǎn)研究;實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ?mol-1

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ?mol-1

寫出CO2催化氫化合成甲醇的熱化學(xué)方程式:_______。

(2)為提高CH3OH產(chǎn)率,理論上應(yīng)采用的條件是_______(填字母)。

a.高溫高壓b.低溫低壓c.高溫低壓d.低溫高壓。

(3)250℃、在恒容密閉容器中由CO2(g)催化氫化合成CH3OH(g),下圖為不同投料比[n(H2)/n(CO2)]時某反應(yīng)物X平衡轉(zhuǎn)化率變化曲線。

①反應(yīng)物X是_______(填“CO2”或“H2”)。

②判斷依據(jù)是_______。

(4)250℃、在體積為2.0L的恒容密閉容器中加入6molH2、2molCO2和催化劑,10min時反應(yīng)達到平衡,測得c(CH3OH)=0.75mol·L-1。

①前10min的平均反應(yīng)速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1。

②化學(xué)平衡常數(shù)K=_______。

③催化劑和反應(yīng)條件與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性有高度相關(guān)??刂葡嗤读媳群拖嗤磻?yīng)時間,四組實驗數(shù)據(jù)如下:。實驗編號溫度(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)A543Cu/ZnO納米棒12.342.3B543Cu/ZnO納米片11.972.7C553Cu/ZnO納米棒15.339.1D553Cu/ZnO納米片12.070.6

根據(jù)上表所給數(shù)據(jù),用CO2生產(chǎn)甲醇的最優(yōu)選項為_______(填字母)。9、在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。

(1)降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率__(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)600℃時,在一容積為2L的密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,在反應(yīng)進行至10min和20min時,分別改變了影響反應(yīng)速率的一個條件,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示,前10min正反應(yīng)速率逐漸___(填“增大”“減小”或“不變”);前15min內(nèi)用SO3表示平均反應(yīng)速率為__。

(3)圖中反應(yīng)進程,表示正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的時間段是___。

(4)根據(jù)上圖判斷,10min時改變的反應(yīng)條件可能是___(填編號,下同);20min時改變的反應(yīng)條件可能是___。

A.加入催化劑B.縮小容器容積。

C.降低溫度D.增加O2的物質(zhì)的量10、合成氨對人類的生存和發(fā)展有著重要意義;1909年哈伯在實驗室中首次利用氮氣與氫氣反應(yīng)合成氨,實現(xiàn)了人工固氮。

(1)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為_______。

(2)請結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析,工業(yè)上選用氮氣與氫氣反應(yīng)固氮,而沒有選用氮氣和氧氣反應(yīng)固氮的原因是_______。序號化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值①②

(3)如圖是合成氨反應(yīng)平衡混合氣中的體積分數(shù)隨溫度或壓強變化的曲線,圖中X分別代表溫度或壓強。其中X代表的是_______(填“溫度”或“壓強”);_______(填“>”“<”或“=”)原因是_______。

11、研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。

(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g),ΔH1=+489.0kJ·mol-1、C(s)+CO2(g)="2CO(g)",ΔH2=+172.5kJ·mol-1。則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為_____________________

(2)某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示;請回答下列問題:

①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ__________KⅡ(填“大于”;“等于”或“小于”)。

②在上圖a、b、c三點中,H2的轉(zhuǎn)化率由低到高的順序是______________(填字母)。

③在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的1/2,與原平衡相比,下列有關(guān)說法正確的是___________。

a.正反應(yīng)速率加快;逆反應(yīng)速率也加快。

b.氫氣的濃度減小。

c.重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大。

d.甲醇的物質(zhì)的量增加。

e.達到新的平衡時平衡常數(shù)增大12、已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3?H2ONH+OH-。

(1)向氨水中加入MgCl2固體時,平衡向__移動,OH-離子的濃度__,NH離子的濃度__;

(2)向氨水中加入濃鹽酸,平衡向__移動,此時溶液中濃度減小的微粒有__、__、__;

(3)向濃氨水中加入少量的NaOH固體,平衡向__移動,此時發(fā)生的現(xiàn)象是__。13、甲醇可作為燃料電池的原料。工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。

(1)已知在常溫常壓下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:___________________。

(2)甲醇脫氫可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g);甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:

①600K時,Y點甲醇的υ(逆)________(正)(填“>”或“<”)

②從Y點到X點可采取的措施是____________________________。

③有同學(xué)計算得到在t-1K時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1mol·L-1。你認為正確嗎?請說明理由________________________。

(3)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分別進行催化CH3OH的脫氫實驗:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)

CH3OH的濃度(mol·L-1)隨時間t(min)變化如下表:。序號溫度01020304050①T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480②T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480③T20.100.0940.0900.0900.0900.090

可以判斷:實驗①的前20min的平均反應(yīng)速率ν(H2)=______________;實驗溫度T1________T2(填“>”、“<”);催化劑的催化效率:實驗①______________實驗②(填“>”、“<”)。

(4)電解法可消除甲醇對水質(zhì)造成的污染,原理是:通電將Co2+氧化成Co3+,然后Co3+將甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)?,F(xiàn)用如下圖所示裝置模擬上述過程,除去甲醇的離子方程式為___________________________。

評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)14、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、工業(yè)流程題(共3題,共21分)15、軟錳礦是一種常見的錳礦物,其主要成分是MnO2,還含有Al2O3,F(xiàn)e2O3,SiO2雜質(zhì)。高錳酸鉀具有強氧化性;在實驗室中和工業(yè)上常用作氧化劑。以軟錳礦為原料先制得錳酸鉀,再使其在酸性條件下歧化而制得高錳酸鉀的工藝流程如圖所示。

溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:。金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Mn2+開始沉淀時(c=0.01mol/L)的pH3.72.27.58.6完全沉淀時(c=1.0×10-5mol/L)的pH4.73.29.010.1

回答下列問題:

(1)“還原”中加稀硫酸的兩個作用分別是__________________、___________。

(2)“濾渣2”的成分是____________。利用上表格數(shù)據(jù),計算Mn(OH)2的Ksp=______(列出計算式)。

(3)“熔融”時生成錳酸鉀的化學(xué)方程式為__________________。

(4)“歧化”時氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________________。

(5)操作1為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,減壓過濾,“減壓過濾”(裝置如圖所示)的目的是_____。

(6)由錳酸鉀制備高錳酸鉀除了有歧化法;還有電解法:以錳酸鉀為電解液,鎳板為陽極,鐵板為陰極。

①寫出生成高錳酸鉀的電極反應(yīng)式:___________。

②由電解法制備高錳酸鉀時可循環(huán)利用的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。16、近年來隨著新能源汽車等行業(yè)的不斷發(fā)展,產(chǎn)生了大量的廢舊三元鋰電池,從廢舊鋰電池中回收鈷、鋰、鎳、錳等金屬是新能源汽車發(fā)展道路上必須解決的問題。一種對正極材料[LiNi(1-x-y)CoxMnyO2]各金屬進行回收處理的工藝如圖所示:

已知:金屬離子的浸出率計算公式為式中η為金屬的浸出率,為百分數(shù);C為金屬離子的質(zhì)量濃度,單位為g·mL-1;V為濾液體積;單位為mL;m為鎳鈷錳酸鋰粉末中各金屬的理論質(zhì)量,單位為g。

(1)“放電處理”能提高金屬鋰的回收率,原因是______。

(2)LiCoO2(難溶于水)參與“浸出還原”反應(yīng)的離子方程式為______。

(3)“共沉淀”過濾后需洗滌濾渣便于進一步回收利用,洗滌的操作過程為______。

(4)浸出實驗首先在三頸燒瓶中加入適量的H2SO4和H2O2,后將準確稱量5.000gLiNi(1-x-y)CoxMnyO2粉料(其中鈷元素含量為18.00%)倒入,反應(yīng)后將其過濾后定容得溶液的體積為50.00mL,采用電感耦合等離子體光譜儀測定浸出濾液中Co2+為的濃度為17.64mg·mL-1,則Co2+的浸出率為______。

(5)已知:[Co(H2O)6]2+呈粉紅色,[CoCl4]2-呈藍色。將CoCl2溶于水,加入濃鹽酸后,溶液由粉紅色變?yōu)樗{色,存在平衡:[Co(H2O)6]2++4C1-?[CoC14]2-+6H2O

①等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為______。

②將溶液加水稀釋后,藍色溶液又變?yōu)榉奂t色溶液,請用平衡移動原理解釋原因______。17、從鈷鎳廢渣(主要成分為Co2O3、NiS及鐵、鋁等元素的化合物等雜質(zhì))中提取制備鋰離子電池的電極材料LiCoO2的工藝如下:

已知:CoC2O4?2H2O微溶于水,它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大,且能與過量的離子生成而溶解。

(1)“煅燒1”的主要目的是________________。

(2)“還原酸浸”過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。

(3)“除鐵、鋁”過程的兩種試劑的作用分別是______________________。

(4)“沉鈷”過程中,(NH4)2C2O4的加入量(圖a)、沉淀反應(yīng)的溫度(圖b)與鈷的沉淀率關(guān)系如圖所示:

①隨n():n(Co2+)比值的增加,鈷的沉淀率又逐漸減小的原因是__________。

②沉淀反應(yīng)時間為10min,當(dāng)溫度高于50℃以上時,鈷的沉淀率下降的原因可能是_______。

(5)為了獲得較為純凈的CoC2O4?2H2O,“操作X”的實驗操作為_______________。

(6)已知煅燒CoC2O4?2H2O時溫度不同,產(chǎn)物不同。400℃時在空氣中充分煅燒,得到鈷的氧化物質(zhì)量為2.41g,CO2的體積為1.344L(標(biāo)準狀況下),則此時所得鈷的氧化物的化學(xué)式為____________。

(7)利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發(fā)出石墨烯電池,電池反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理如圖。則充電時LiCoO2的電極反應(yīng)式為__________________。

評卷人得分五、計算題(共3題,共30分)18、氮氧化物(NOx)、CO2和SO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進行化學(xué)方法處理,可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。已知氫氣與甲醇的燃燒熱分別為285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1,則CO2與H2反應(yīng)產(chǎn)生液態(tài)甲醇與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_________。19、(1)在化學(xué)反應(yīng)中;只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子稱為活化分子,使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ/mol表示。請認真觀察圖示,然后回答問題:

①圖中所示反應(yīng)是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的ΔH=____(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。

②由上圖可知曲線Ⅱ較曲線Ⅰ低;這是由于________。

(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3。已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

?;瘜W(xué)鍵。

H-H

C-O

H-O

C-H

E/kJ·mol-1

436

343

1076

465

413

由此計算ΔH1=_____kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,則ΔH3=___kJ·mol-1。20、工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g),反應(yīng)在一定條件下達到平衡時,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為計算:

(1)該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率______;(小數(shù)點后保留一位)

(2)該條件下反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)_______。(不帶單位)評卷人得分六、有機推斷題(共1題,共5分)21、某溫度時,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請回答下列問題:

(1)A點表示Ag2SO4是_____(填“過飽和”“飽和”或“不飽和”)溶液。

(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數(shù)Ksp=_____。(列式帶入數(shù)據(jù)并計算出結(jié)果)

(3)現(xiàn)將足量的Ag2SO4固體分別加入:

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。

b.10mL蒸餾水。

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。

則Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序為_____(填字母)。

(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,可觀察到有磚紅色沉淀生成(Ag2CrO4為磚紅色),寫出沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:_____。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【詳解】

可燃物架空一些,可使空氣容易進入而增大可燃物與空氣的接觸面積,氧氣與可燃物接觸更充分;“火要虛”能使可燃物與空氣中氧氣接觸更充分,燃燒更完全才能燃燒更旺;此做法不能增大可燃物的熱值、不能改變可燃物的著火點等物質(zhì)固有屬性及空氣中氧氣的含量,故選D。2、D【分析】【詳解】

設(shè)氨氣的物質(zhì)的量為2mol2NH3(g)?N2(g)+3H2(g),

起始(mol)200

變化(mol)10.51.5

平衡(mol)10.51.5;

根據(jù)阿伏加德羅定律可知,此時容器內(nèi)的壓強是原來的×P(原)=1.5P(原);故選D。

【點睛】

解答本題的關(guān)鍵是理解阿伏加德羅定律。要注意同溫同體積條件下,壓強之比等于物質(zhì)的量之比。3、C【分析】【詳解】

A.由圖可知;當(dāng)時間相同時,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化劑的催化反應(yīng)活性最優(yōu),乙烷轉(zhuǎn)化率最高,故A正確;

B.一定溫度下,將nmol乙烷放入VL密閉容器中進行催化脫氫,維持容器體積不變,測得乙烷平衡轉(zhuǎn)化率為a,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K===故B正確;

C.CH3CH3(g)?CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0;升高溫度,平衡正向移動,故C錯誤;

D.由圖上曲線;隨著反應(yīng)時間的延長,曲線的斜率逐漸變小,乙烷轉(zhuǎn)化率逐漸穩(wěn)定,催化活性保持在相對穩(wěn)定的階段,故D正確;

故選C。4、C【分析】【分析】

根據(jù)圖知,相同濃度的HCN和CH3COOH溶液中,pH:CH3COOH3COOH酸性大于HCN,分別加入10mLNaOH溶液時,其溶質(zhì)分別是NaCN和HCN、CH3COOH和CH3COONa且物質(zhì)的量濃度相等。

【詳解】

A.點①溶液呈堿性,則c(OH?)>c(H+),說明CN?水解程度大于HCN電離程度,則c(CN?)+)?)+),說明CH3COO?水解程度小于CH3COOH電離程度,所以c(CH3COO?)>c(Na+)>c(CH3COOH),則c(CH3COO?)>c(CN?);A錯誤;

B.點④溶液為醋酸鈉溶液,醋酸鈉為強堿弱酸鹽,少量的弱酸根離子水解,水溶液呈堿性,則c(OH?)>c(H+),結(jié)合電荷守恒得c(Na+)>c(CH3COO?),則c(Na+)>c(CH3COO?)>c(OH?)>c(H+);B錯誤;

C.已知均為0.10mol?L?1的CH3COOH溶液和HCN溶液20.00mL,則醋酸的物質(zhì)的量與氰酸相等,根據(jù)物料守恒得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(CN?)+c(HCN),則c(CH3COO?)?c(CN?)=c(HCN)?c(CH3COOH)等式成立;C正確;

D.點③溶液呈中性,則c(OH?)=c(H+),結(jié)合電荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO?),則c(CH3COO?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+),根據(jù)點②,c(CH3COO?)=c(CH3COOH)時;溶液顯酸性,與點③所示不符,D錯誤;

答案為C。5、D【分析】由圖示知,NaY溶液稀釋10n倍時,pH變化n個單位,故NaY為強堿,即NaOH,而NaX溶液稀釋10n倍時,pH變化小于n個單位,故NaX為鹽,其中X-發(fā)生水解;對溶液稀釋時pH變化有一定緩沖能力。

【詳解】

A.由分析知,NaY為NaOH,NaX為鹽溶液,濃度相同時,NaOH完全電離,其溶液中c(OH-)遠大于NaX溶液中c(OH-);故NaY溶液pH比NaX大,A錯誤;

B.由分析知;NaY為NaOH,B錯誤;

C.起始時,NaOH溶液pH=11,溶液中H+完全來源于水,故c(H+,水)=c(H+)=10-11mol/L,又c(OH-,水)=c(H+,水)=10-11mol/L;故C錯誤;

D.由圖示知,a點溶液顯堿性,故c(OH-)>c(H+),NaX完全電離產(chǎn)生大量Na+、X-,X-由于水解損耗,故c(Na+)>c(X-),又OH-、H+由微弱過程產(chǎn)生,故其濃度小于Na+、X-,綜上所述:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+);D正確;

故答案選D。6、C【分析】【詳解】

碳酸氫鈉屬于強堿弱酸鹽;碳酸氫根離子水解使溶液顯堿性,但由于水解程度較小,溶液堿性較弱;

答案選C。

【點睛】

解答本題時容易出現(xiàn)的問題是題目問pH值,就尋找題干,看能不能找到c(H+);分析時如果能迅速發(fā)現(xiàn)碳酸氫鈉屬于鹽,從水解的角度進行分析,那么本題就會迎刃而解。二、填空題(共7題,共14分)7、略

【分析】【詳解】

(一)已知①H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ?mol-1,②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1,③4NO(g)+6H2O(g)4NH3(g)+5O2(g)△H=+l025kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將①×6-②×2-③得:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)△H=(-44kJ?mol-1)×6-(+180.5kJ?mol-1)×2-(+l025kJ?mol-1)=-1650kJ/mol,故答案為4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)△H=-1650kJ/mol;

(二)(1)A.及時分離出NH3;減小了氨氣的濃度,平衡正向移動,能用勒夏特列原理解釋,不選;B.使用鐵觸媒做催化劑,平衡不移動,不能用勒夏特列原理解釋,選;C.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,不利于氨的合成,反應(yīng)溫度控制在500℃左右是提高反應(yīng)速率和催化劑的活性,不能用勒夏特列原理解釋,選;D.該反應(yīng)屬于氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強有利于平衡正向移動,能用勒夏特列原理解釋,不選;故選BC;

(2)A.單位時間內(nèi),有3molH-H生成的同時必定6mdN-H斷裂,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),錯誤;B.根據(jù)方程式,起始是N2和H2的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,反應(yīng)過程中N2和H2的物質(zhì)的量之比始終保持不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C.反應(yīng)后,氣體的物質(zhì)的量減小,質(zhì)量不變,因此達到平衡狀態(tài)時,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大,正確;D.達到平衡狀態(tài)后,再充入2molNH3,相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,重新達到平衡后,N2的體積分數(shù)變??;正確;故選CD;

(三)分析圖象變化可知:在投料比一定時,曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的氫氣的轉(zhuǎn)化率依次降低,因此壓強依次減小,故P1>P2>P3;設(shè)起始量氫氣為x,氮氣物質(zhì)的量為y;根據(jù)題意和圖像,N2的轉(zhuǎn)化率為50%,H2的轉(zhuǎn)化率為60%;

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)yx0.5y0.6x則0.5y:0.6x=1:3,解得=即X=故答案為P1>P2>P3;

(四)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始(mol)130

反應(yīng)x3x2x

平衡1-x3-3x2x

則×100%=20%,解得x=mol,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)為÷=20%,N2的物質(zhì)的量分數(shù)為20%,H2的物質(zhì)的量分數(shù)為60%,平衡常數(shù)Kp=故答案為

(五)根據(jù)總反應(yīng):8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),一氧化氮失去電子生成硝酸根離子,電極反應(yīng)式為NO+2H2O-3e-=4H++NO3-,故答案為NO+2H2O-3e-=4H++NO3-?!窘馕觥?NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)△H=-1650kJ/molBCCDP1>P2>P32∶5NO+2H2O-3e-=4H++NO3-8、略

【分析】【分析】

本題主要考查化學(xué)平衡的移動;

(1)考查蓋斯定律;將兩個熱化學(xué)方程相加即可;

(2)考查化學(xué)平衡移動;

(3)考查反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率;及影響因素;

(4)考查化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)平衡常數(shù)、產(chǎn)物的選擇性。

【詳解】

(1)根據(jù)蓋斯定律,將兩個熱化學(xué)方程式相加可得:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol;

(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,生成CH3OH的方向是放熱反應(yīng)方向,也是氣體體積減小的方向,故要想提高CH3OH的產(chǎn)率;需要降溫高壓,故合理選項為d;

(3)觀察圖中的橫坐標(biāo),其物理量為若假設(shè)n(CO2)為定值,則X的轉(zhuǎn)化率隨n(H2)的增大而增大,則X為CO2;

(4)①在同一容器中,CH3OH的濃度變化量為0.75mol·L-1,則有(單位:mol·L-1):。3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)3111起始3100轉(zhuǎn)化2.250.750.750.75平衡0.750.250.750.75

H2的濃度變化量為2.25mol·L-1,則前10min的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.225mol·L-1;

②K==

③選擇性是指產(chǎn)物的專一性,在一個化學(xué)反應(yīng)中若有多個產(chǎn)物,其中某一產(chǎn)物是目標(biāo)產(chǎn)物,若這個物質(zhì)的產(chǎn)率越高,說明該反應(yīng)的選擇性越好。觀察四組數(shù)據(jù),相比之下,BD的選擇性很高,且B的CO2轉(zhuǎn)化率比D稍低些,但是B的CH3OH的選擇性高出了不少,故最佳選項為B?!窘馕觥?H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/moldCO2恒容密閉容器中,其他條件相同時,增大n(H2)/n(CO2),相當(dāng)于c(CO2)不變時,增大c(H2),平衡正向移動,使CO2的轉(zhuǎn)化率增大,而H2轉(zhuǎn)化率降低0.2255.33(或16/3)B9、略

【分析】【分析】

(1)結(jié)合溫度對速率的影響分析。

(2)10~15min反應(yīng)物濃度逐漸減小、生成物濃度逐漸增大,說明正反應(yīng)速率逐漸減小、逆反應(yīng)速率逐漸增大;根據(jù)n=計算前15min內(nèi)用SO2表示的平均反應(yīng)速率;

(3)當(dāng)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時;各組分的濃度不隨時間的變化而變化;

(4)10min到15min的時間段;化學(xué)反應(yīng)速率加快,二氧化硫和氧氣的量減小,三氧化硫的量增加;反應(yīng)進行至20min時,氧氣的物質(zhì)的量增加,二氧化硫的減少,三氧化硫的增加,據(jù)此分析。

【詳解】

(1)降低溫度;化學(xué)反應(yīng)速率減?。?/p>

(2)根據(jù)圖示可知,10~15min反應(yīng)物濃度逐漸減小、生成物濃度逐漸增大,說明正反應(yīng)速率逐漸減??;15min時三氧化硫的物質(zhì)的量為0.04mol,前15min內(nèi)用SO3表示的平均反應(yīng)速率為:v(SO3)==1.33×10-3mol/(L?min);

(3)根據(jù)圖示曲線變化可知;15~20min;25~30min時間段,各組分的濃度不隨時間的變化而變化,說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài);

(4)根據(jù)圖像所示信息,10min到15min的時間段,化學(xué)反應(yīng)速率加快,可以是加了催化劑或者是增大壓強,或縮小容器體積,故答案為AB;反應(yīng)進行至20min時,氧氣的物質(zhì)的量增加,二氧化硫的減少,三氧化硫的增加,可以推斷是增加了O2的量,故答案為D。【解析】①.減?、?減?、?1.33×10-3mol/(L?min)④.15~20min和25~30min⑤.AB⑥.D10、略

【分析】【詳解】

(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知故答案為:

(2)平衡常數(shù)越大,說明反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高,N?與H2反應(yīng)的平衡常數(shù)遠大于N?與O?反應(yīng)的平衡常數(shù),所以與H2反應(yīng)時,N?的轉(zhuǎn)化率更高,故答案為:N?與H2反應(yīng)的平衡常數(shù)遠大于N?與O?反應(yīng)的平衡常數(shù);平衡常數(shù)越大,N?的轉(zhuǎn)化率越高,固氮效果越好。

(3)工業(yè)合成氨反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),溫度相同時,加壓平衡正向移動,NH3的體積分數(shù)增大;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),壓強相同時,升高溫度,平衡逆向移動,NH3的體積分數(shù)降低,故X代表壓強,L線代表溫度,且L2>L1,故答案為:壓強;<;反應(yīng)為放熱反應(yīng),壓強相同時,升高溫度,平衡逆向移動,NH3的體積分數(shù)降低,所以L1<L2?!窘馕觥?1)

(2)N?與H2反應(yīng)的平衡常數(shù)遠大于N?與O?反應(yīng)的平衡常數(shù);平衡常數(shù)越大,N?的轉(zhuǎn)化率越高,固氮效果越好。

(3)壓強<反應(yīng)為放熱反應(yīng),壓強相同時,升高溫度,平衡逆向移動,NH3的體積分數(shù)降低,所以L1<L2。11、略

【分析】【分析】

【詳解】

試題分析:(1)化學(xué)反應(yīng)①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJ/mol;②C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①-②×3可得:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-28.5kJ/mol;

(2)①曲線Ⅱ比I先達到平衡。說明溫度曲線Ⅱ>I。由于溫度高,CH3OH含量低,化學(xué)反應(yīng)平衡逆向移動,說明化學(xué)平衡常數(shù)KⅠ>KⅡ;

②增大氫氣的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,但氫氣的轉(zhuǎn)化率是降低的,在上圖a、b、c三點中,H2的轉(zhuǎn)化率由低到高的順序是c

③在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動,與原平衡相比,a.將容器體積壓縮到原來的1/2,反應(yīng)物和生成物的濃度都增大,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快,a項正確;b.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動,H2濃度仍然增大,b項錯誤;C.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動,重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)減小;c項錯誤;d.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應(yīng)方向移動,甲醇的物質(zhì)的量增加,d項正確;e.溫度不變,平衡常數(shù)不變,e項錯誤;答案選ad。

考點:考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)、溫度對化學(xué)平衡常數(shù)的影響、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率等知識。【解析】大于cbaad12、略

【分析】【分析】

氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3?H2ONH+OH-;如果加入能和銨根離子或氫氧根離子反應(yīng)的物質(zhì),平衡就向電離方向;即向右移動,如果加入的物質(zhì)中含有銨根離子或氫氧根離子,平衡向逆反應(yīng)方向、即向左移動,據(jù)此分析解答;

【詳解】

(1)向氨水中加入MgCl2固體時,鎂離子和氫氧根離子反應(yīng),OH-的濃度減小,根據(jù)勒夏特列原理,平衡正向移動,即向右移動,NH的濃度增大;

故答案為:右;減小;增大;

(2)向氨水中加入濃鹽酸時,氫離子會消耗氫氧根離子,氫氧根離子濃度減小,一水合氨的電離平衡向右移動,NH3以及NH3?H2O的濃度均減小,

故答案為:OH?、NH3、NH3?H2O(寫出這三種微粒符號即可);

(3)向濃氨水中加入少量NaOH固體,導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大,平衡向左移動,氫氧根離子和銨根離子反應(yīng)生成氨氣,所以有無色刺激性氣體逸出;

故答案為:左;有無色刺激性氣體逸出。

【點睛】

明確弱電解質(zhì)電離以及掌握勒夏特列原理是解本題關(guān)鍵,主要通過溶液中離子濃度變化確定平衡移動方向。【解析】右減小增大右OH-NH3?H2ONH3左有無色刺激性氣體產(chǎn)生13、略

【分析】【分析】

【詳解】

試題分析:(1)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,①-②+4×③,得甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=﹣442.8kJ∕mol;

(2)①由圖可知,600K時,Y點甲醇的轉(zhuǎn)化率大于平衡時的轉(zhuǎn)化率,說明反應(yīng)逆向進行,則甲醇的υ(逆)____(正),②由圖可知,升溫,甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明正向是吸熱反應(yīng),從Y點到X點應(yīng)該讓反應(yīng)逆向進行,所以可采取降溫的措施,又因為正向是體積增大的反應(yīng),還可采取增大壓強的措施;③當(dāng)甲醇的起始濃度不一樣時,轉(zhuǎn)化率就不一定等于90%,所以在t-1K時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1mol·L-1是不正確的;

(3)由表中數(shù)據(jù)可知,實驗①的前20minCH3OH的濃度變化了0.0014mol/L,則生成氫氣濃度是0.0014mol/L,ν(H2)=0.0014/20=7.0×10-5mol·L-1min-1;實驗②③相比,實驗③甲醇的起始濃度是實驗②的2倍,而達平衡時的濃度卻小于2倍,說明T1到T2平衡向正向移動,而反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以T2大于T1;實驗①;②值起始濃度相等;但到達平衡的時間實驗②小于①,所以催化劑的催化效率:實驗①<實驗②;

(4)Co3+將甲醇氧化成CO2和H+,自身被還原為Co2+,所以離子方程式為6Co3++CH3OH+H2O==6Co2++CO2↑+6H+

考點:蓋斯定律、外界條件對平衡狀態(tài)的影響、反應(yīng)速率以及電化學(xué)原理【解析】CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH=﹣442.8kJ∕mol>降低溫度和增大壓強不正確;因為當(dāng)CH3OH的起始濃度不同時,其轉(zhuǎn)化率就不等于90%7.0×10-5mol·L-1min-1<<6Co3++CH3OH+H2O==6Co2++CO2↑+6H+三、判斷題(共1題,共2分)14、×【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;【解析】錯四、工業(yè)流程題(共3題,共21分)15、略

【分析】【分析】

軟錳礦主要成分是MnO2,還含有Al2O3、Fe2O3、SiO2雜質(zhì),用硫酸溶解,加入二氧化硫還原,過濾出難溶的SiO2;得含有硫酸亞鐵;硫酸鋁、硫酸錳的溶液,所得溶液中加入二氧化錳把亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH除去鐵、鋁,再加入高錳酸鉀溶液,把硫酸錳氧化為二氧化錳,二氧化錳、氫氧化鉀在熔融條件下和氧氣反應(yīng)生成錳酸鉀,錳酸鉀在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成高錳酸鉀和二氧化錳。

【詳解】

(1)軟錳礦中主要成分是二氧化錳,還含有Al2O3、Fe2O3,二氧化錳是強氧化劑,在酸性溶液中具有較強的氧化性,而SO2在水溶液中具有較強的還原性,所以硫酸的作用是溶解Al2O3和Fe2O3、增強MnO2的氧化性。

(2)含有硫酸亞鐵、硫酸鋁、硫酸錳的溶液中加入二氧化錳把亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH除去鐵、鋁,“濾渣2”的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;Mn2+完全沉淀時(c=1.0×10-5mol/L)的pH為10.1,Mn(OH)2的Ksp=10?5×(1010.1?14)2;

(3)“熔融”時二氧化錳、氫氧化鉀、氧氣反應(yīng)生成錳酸鉀,反應(yīng)方程式是2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;

(4)由流程圖可知錳酸鉀歧化為高錳酸鉀和二氧化錳;錳酸鉀既是氧化劑也是還原劑,根據(jù)得失電子守恒,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1,因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。

(5)減壓過濾即抽濾;加快過濾速度;

(6)①電解制備KMnO4,MnO在陽極失電子生成MnO電極反應(yīng)式是MnO?e?=MnO

②電解時陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e?=H2↑+2OH?;產(chǎn)物之一為KOH可以用于錳酸鉀的制備。

【點睛】

本題以軟錳礦為原料(主要成分是MnO2,還含有Al2O3,F(xiàn)e2O3,SiO2雜質(zhì))制備高錳酸鉀為載體,明確各步驟的反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵,掌握氧化還原反應(yīng)規(guī)律,熟悉混合物分離方法?!窘馕觥咳芙釧l2O3和Fe2O3增強MnO2的氧化性Fe(OH)3、Al(OH)30.01×(108.6?14)2或10?5×(1010.1?14)22MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O1∶2加快過濾速度MnO?e?=MnOKOH16、略

【分析】【分析】

經(jīng)過放電處理后,負極Li放電形成Li+,最終轉(zhuǎn)移到正極材料中,可提高Li元素的回收率,經(jīng)過浸出還原,正極材料中相關(guān)元素轉(zhuǎn)化為Ni2+、Co2+、Mn2+、Li+,加入NaOH調(diào)節(jié)pH至11,可將Ni2+、Co2+、Mn2+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,最終在濾液中加入Na2CO3得到Li2CO3產(chǎn)品。

【詳解】

(1)放電時,負極Li放電形成Li+;從負極材料中脫出,經(jīng)電解質(zhì)溶液向正極移動并參與正極反應(yīng)進入正極材料中,所以放電能提高Li回收率;

(2)由圖示知,LiCoO2浸出還原后生成Li+、Co2+,Co元素化合價由+3價被還原為+2價,故此時H2O2作還原劑,反應(yīng)后生成O2,初步確定反應(yīng)為:LiCoO2+H2O2→Li++Co2++O2↑,根據(jù)得失電子守恒配平得:2LiCoO2+H2O2→2Li++2Co2++1O2↑,根據(jù)流程知可在左邊添加6個H+配平電荷守恒,右邊添加H2O配平元素守恒,配平后方程式為:2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++O2↑+4H2O;

(3)洗滌沉淀具體操作為:沿玻璃棒向過濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀;待水自然流下后,重復(fù)操作2~3次;

(4)Co2+浸出率=

(5)①[Co(H2O)6]2+中配體H2O與中心Co2+形成配位鍵(屬于σ鍵),故1個H2O周圍形成3個σ鍵,所以該配離子中含σ鍵數(shù)目=3×6=18,[CoCl4]2-中配體Cl-與Co2+之間形成配位鍵;故該配離子中含σ鍵數(shù)目=4,所以兩者σ鍵數(shù)目比為9:2;

②加水稀釋,溶液體積增大,[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-濃度都減小,[Co(H2O)6]2+和Cl-的化學(xué)計量數(shù)之和大于[CoCl4]2-的化學(xué)計量數(shù),則瞬間Qc>K,平衡逆向移動,使得溶液呈粉紅色?!窘馕觥糠烹姇r,Li+從負極材料中脫出,經(jīng)電解質(zhì)溶液向正極移動并進入正極材料中2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++O2↑+4H2O沿玻璃棒向過濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后重復(fù)操作2~3次98.00%9∶2加水稀釋,溶液體積增大[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-濃度都減小,[Co(H2O)6]2+和Cl-的化學(xué)計量數(shù)之和大于[CoCl4]2-的化學(xué)計量數(shù),則瞬間Qc>K,平衡逆向移動,使得溶液呈粉紅色17、略

【分析】【分析】

鈷鎳廢渣(主要成分為Co2O3、NiS及鐵、鋁等元素的化合物等雜質(zhì))煅燒,NiS轉(zhuǎn)化為鎳的氧化物和二氧化硫,鐵、鋁等元素的化合物也轉(zhuǎn)化為氧化物,然后用稀硫酸和二氧化硫還原酸浸,將Co3+還原為Co2+,過濾后濾液中加入NaClO3,NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Fe3+、Al3+沉淀;加入萃取劑萃取除去鎳離子,然后再加入草酸銨將Co2+轉(zhuǎn)化為CoC2O4?2H2O微溶物,過濾洗滌得到CoC2O4?2H2O晶體;將CoC2O4?2H2O煅燒得到鈷的氧化物,再與Li2CO3燒結(jié)得到LiCoO2;據(jù)此分析解答(1)~(6);

(7)根據(jù)電池反應(yīng)式LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2知,充電時LiCoO2極是陽極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Li1-xCoO2;據(jù)此書寫電極反應(yīng)式。

【詳解】

(1)“煅燒1”中能夠?qū)⒃铣浞盅趸?;并使雜質(zhì)分解,排除揮發(fā)成分,同時改變鈷鎳廢渣結(jié)構(gòu),便于粉化,故答案為:使原料充分氧化,使雜質(zhì)分解,排除揮發(fā)成分,改變結(jié)構(gòu)便于粉化;

(2)“還原酸浸”過程中Co2O3能夠?qū)⒍趸蜓趸?,反?yīng)的離子方程式為Co2O3+SO2+2H+=2Co2+++H2O,故答案為:Co2O3+SO2+2H+=2Co2+++H2O;

(3)還原酸浸后,加入NaClO3和Na2CO3,NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Fe3+、Al3+沉淀,故答案為:將Fe2+氧化為Fe3+;調(diào)節(jié)pH,促進水解,使溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀除去;

(4)①溶液中存在化學(xué)平衡:(aq)+Co2+(aq)+2H2O(l)?CoC2O4?2H2O(s),隨n()∶n(Co2+)比值的增加,c()增大,化學(xué)平衡正向進行,有利于晶體析出,當(dāng)達到n()∶n(Co2+)=1.15以后,隨草酸根離子增多,會發(fā)生副反應(yīng)CoC2O4?2H2O+(n-1)=使晶體部分溶解,故答案為:過量的與Co2+反應(yīng)生成而溶解;

②沉淀反應(yīng)時間為10min,當(dāng)溫度高于50℃以上時,隨溫度升高而鈷的沉淀率升高的可能原因是它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大,故答案為:CoC2O4的溶解度隨溫度升高而逐漸增大;

(5)加入草酸銨沉鈷生成CoC2O4?2H2O,CoC2O4?2H2O微溶于水,為了獲得較為純凈的CoC2O4?2H2O;“操作X”為過濾;洗滌、干燥,故答案為:過濾、洗滌、干燥;

(6)n(CO2)==0.06mol,根據(jù)C原子守恒得n(CoC2O4)=0.03mol,生成的氧化物中n(Co)=0.03mol、n(O)==0.04mol,則n(Co)∶n(O)=0.03mol∶0.04mol=3∶4,所以鈷氧化物的化學(xué)式為Co3O4,故答案為:Co3O4。

(7)根據(jù)電池反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,充電時,LiCoO2極是陽極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),陽極的電極反應(yīng)為:LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2,故答案為:LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2。

【點睛】

本題的易錯點為(7),要注意電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的判斷;難點為(4),要注意充分理解和利用題意信息。【解析】使原料充分氧化,使雜質(zhì)分解,排除揮發(fā)成分,改變結(jié)構(gòu)便于粉化Co2O3+SO2+2H+=2Co2+++H2O將Fe2+氧化為Fe3+;調(diào)節(jié)pH,促進水解,使溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀除去過量的與Co2+反應(yīng)生成而溶解CoC2O4的溶解度隨溫度升高而逐漸增大過濾、洗滌、干燥Co3O4LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2五、計算題(共3題,共30分)18、略

【分析】【分析】

寫出燃燒熱的熱反應(yīng)方程式;再根據(jù)蓋斯定

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