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第第頁(yè)【解析】2023年高考真題變式分類(lèi)匯編:化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素3登錄二一教育在線組卷平臺(tái)助您教考全無(wú)憂
2023年高考真題變式分類(lèi)匯編:化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素3
一、選擇題
1.(2022·天津市)向恒溫恒容密閉容器中通入2mol和1mol,反應(yīng)達(dá)到平衡后,再通入一定量,達(dá)到新平衡時(shí),下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是()
A.的平衡濃度增大B.反應(yīng)平衡常數(shù)增大
C.正向反應(yīng)速率增大D.的轉(zhuǎn)化總量增大
2.(2022·北京市)捕獲和轉(zhuǎn)化可減少排放并實(shí)現(xiàn)資源利用,原理如圖1所示。反應(yīng)①完成之后,以為載氣,以恒定組成的混合氣,以恒定流速通入反應(yīng)器,單位時(shí)間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖2所示。反應(yīng)過(guò)程中始終未檢測(cè)到,在催化劑上有積碳。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.反應(yīng)①為;反應(yīng)②為
B.,比多,且生成速率不變,可能有副反應(yīng)
C.時(shí)刻,副反應(yīng)生成的速率大于反應(yīng)②生成速率
D.之后,生成的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生
3.(2022·浙江6月選考)恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng):
,測(cè)得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時(shí)間的變化,如下表所示,下列說(shuō)法不正確的是()
A.實(shí)驗(yàn)①,,
B.實(shí)驗(yàn)②,時(shí)處于平衡狀態(tài),
C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應(yīng)速率增大
D.相同條件下,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大
4.(2023·天津模擬)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)硝酸過(guò)程中發(fā)生,其中反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ發(fā)生在氧化爐中,反應(yīng)Ⅲ發(fā)生在氧化塔中,不同溫度下各反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)如表所示。下列說(shuō)法正確的是()
溫度化學(xué)平衡常數(shù)
反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:反應(yīng)Ⅲ:
A.升高氧化爐的溫度可提高反應(yīng)Ⅰ的逆反應(yīng)速率而減慢反應(yīng)Ⅱ的逆反應(yīng)速率
B.通過(guò)減小氧化爐的壓強(qiáng)可促進(jìn)反應(yīng)而抑制反應(yīng)Ⅱ
C.在氧化爐中使用選擇性催化反應(yīng)的催化劑可增大氧化爐中的含量
D.氧化爐出氣在進(jìn)入氧化塔前應(yīng)進(jìn)一步提高溫度
5.(2023·邵陽(yáng)模擬)下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到探究目的的是
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案探究目的
A兩個(gè)封有和混合氣體的圓底燒瓶分別浸泡在熱水和冷水中,比較兩個(gè)燒瓶里氣體的顏色探究溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響
B向兩支盛有溶液的試管中分別加入的溶液和的溶液,比較產(chǎn)生氣泡速率探究、對(duì)分解速率的影響
C向苯酚濁液中加入溶液,觀察溶液變化探究苯酚、酸性強(qiáng)弱
D向盛有溶液的試管中滴加2滴的溶液,振蕩,再向其中滴加4滴的溶液,觀察沉淀及顏色變化探究與的大小
A.AB.BC.CD.D
6.(2023·湖北模擬)糕點(diǎn)禮盒中經(jīng)常放入食品脫氧劑。一種常見(jiàn)固體脫氧劑的組成為鐵粉、炭粉、氯化鈉等,脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同,下列分析錯(cuò)誤的是
A.脫氧劑中加入氯化鈉,可以加快脫氧過(guò)程,效果更好
B.脫氧劑大面積由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色,說(shuō)明已經(jīng)失效
C.含有1.12g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣224mL
D.降低溫度冷藏,也可以延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期
7.(2022高三上·金山模擬)某水處理劑由納米鐵粉附著在多孔炭粉的表面復(fù)合而成,利用原電池原理處理弱酸性廢水中的NO3-時(shí),其表面發(fā)生如圖所示反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是()
A.電池工作時(shí),H+向負(fù)極移動(dòng)
B.正極附近溶液的酸性增強(qiáng)
C.負(fù)極電極式:Fe-3e-=Fe3+
D.與單獨(dú)使用納米鐵粉相比,該水處理劑能加快NO3-的除去速率
8.(2022高三上·金山模擬)實(shí)驗(yàn)室用鹽酸和二氧化錳制備Cl2,有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.增大鹽酸的濃度能加快反應(yīng)速率
B.用稀鹽酸則反應(yīng)速率較慢
C.增加MnO2的用量可顯著加快反應(yīng)速率
D.升高溫度則減慢反應(yīng)速率
9.(2022·溫州模擬)T℃,反應(yīng),在密閉容器中達(dá)到平衡時(shí)的體積為100mL。已知密度:CaO(s):、:。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.恒溫、恒容,體系中再加入56g,平衡不移動(dòng)
B.恒溫、恒壓,體系中再加入100g,平衡不移動(dòng)
C.恒溫,壓縮容器體積,平衡后,反應(yīng)速率加快
D.恒溫、恒壓,體系中通入一定量,平衡正向移動(dòng),建立新的平衡狀態(tài)
10.(2022·奉賢模擬)恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng):2NH3(g)N2(g)+3H2(g),測(cè)得不同起始濃度()和催化劑表面積下氨濃度隨時(shí)間的變化,如表所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
編號(hào)020406080
①a2.402.001.601.200.80
②a1.200.800.40x
③2a2.401.600.800.400.40
A.實(shí)驗(yàn)①,0~20min,
B.實(shí)驗(yàn)②,60min時(shí)處于平衡狀態(tài),
C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應(yīng)速率增大
D.相同條件下,增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大
11.(2022·麗水、湖州、衢州模擬)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2A(g)2B(g)+C(g),其速率可表示為。在500℃,實(shí)驗(yàn)測(cè)得體系總壓強(qiáng)數(shù)據(jù)如下表:
t/min050100150200
p總/kPa200250275x293.75
下列說(shuō)法正確的是
A.0~50min,生成B的平均速率為1kPa·min1
B.第80min的瞬時(shí)速率小于第120min的瞬時(shí)速率
C.推測(cè)上表中的x為287.5
D.反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)2v正(A)=v逆(C)
12.(2022·朝陽(yáng)模擬)汽車(chē)尾氣中的、、碳?xì)浠衔锿ㄟ^(guò)排氣系統(tǒng)的凈化裝置(催化劑主要由、、等物質(zhì)和稀土材料組成)轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體,凈化原理如下。下列分析錯(cuò)誤的是()
A.催化劑能提高反應(yīng)速率
B.、均發(fā)生了氧化反應(yīng)
C.轉(zhuǎn)化為時(shí),轉(zhuǎn)化為
D.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)有選擇性
13.(2022·南開(kāi)模擬)在兩個(gè)密閉的錐形瓶中,0.05g形狀相同的鎂條(過(guò)量)分別與2mL2mol/L的鹽酸和醋酸反應(yīng),測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如下圖。
下列說(shuō)法正確的是()
A.兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式均為
B.①代表的是鹽酸與鎂條反應(yīng)時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線
C.反應(yīng)中醋酸的電離被促進(jìn),兩種溶液最終產(chǎn)生的氫氣總量基本相等
D.任意相同時(shí)間段內(nèi),鹽酸與Mg反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率均快于醋酸與Mg反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率
二、多選題
14.(2022·河北)恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng)的方程式為①;②。反應(yīng)①的速率,反應(yīng)②的速率,式中為速率常數(shù)。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時(shí)間變化的曲線,圖乙為反應(yīng)①和②的曲線。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.隨的減小,反應(yīng)①、②的速率均降低
B.體系中
C.欲提高Y的產(chǎn)率,需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時(shí)間
D.溫度低于時(shí),總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定
15.(2023高二上·湖南期中)濕法煙氣脫氮工藝中常用到尿素,其反應(yīng)原理為,反應(yīng)達(dá)到平衡后僅改變某一條件,反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.t2時(shí)刻,改變的某一條件可能是充入少量的N2
B.t4時(shí)刻,改變的某一條件可能是增大壓強(qiáng)
C.t6時(shí)刻,改變的某一條件可能是加入合適的催化劑
D.反應(yīng)達(dá)到平衡的各時(shí)間段內(nèi),時(shí)間段內(nèi)的含量最低
16.(2023高二上·湖南期中)一氧化碳甲烷化反應(yīng)為。下圖是使用某種催化劑時(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量變化(部分物質(zhì)省略)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.步驟①只有非極性鍵斷裂
B.該反應(yīng)的
C.過(guò)渡態(tài)II能量最高,因此其對(duì)應(yīng)的步驟③反應(yīng)速率最慢
D.該方法可以清除劇毒氣體,從而保護(hù)環(huán)境
17.(2023高二上·黃山期中)臭氧是理想的脫硝試劑,其反應(yīng)為:。反應(yīng)達(dá)平衡后,其他條件不變,只改變下圖中的條件,正確的是
A.B.
C.D.
18.(2023高二上·濱海期中)一定溫度下,在體積為VL的密閉容器中加入1molX和1molY進(jìn)行如下反應(yīng):X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);ΔH>0達(dá)到平衡,下列判斷正確的是()
A.平衡后加入X,開(kāi)始時(shí),正、逆反應(yīng)速率均增大
B.恒溫恒壓向平衡混合物中加入少量氦氣,上述反應(yīng)不發(fā)生移動(dòng)
C.溫度不變,將容器的體積變?yōu)?VL,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2
D.溫度和容器體積不變時(shí),向平衡混合物中加入1molX和1molY,重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大
19.(2023高二上·張家口期中)用CO合成甲醇(CH3OH)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△HT2>T3
B.正反應(yīng)速率:v(a)>v(c)
C.平衡常數(shù):K(b)=K(d)
D.在T2溫度和1.0×104kPa下,反應(yīng)在某時(shí)刻處于e點(diǎn),則e點(diǎn)反應(yīng)速率v(正)>v(逆)
20.(2023高二上·邢臺(tái)期中)在某溫度下,往20mL0.2mol·L-1H2O2溶液中滴入幾滴FeSO4溶液,發(fā)生催化分解,測(cè)得不同時(shí)刻生成O2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)如表:
t/min0248
V(O2)/mL022.433.636.4
下列說(shuō)法正確的是()(忽略溶液的體積變化)
A.0~4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)=3.75×10-2mol·L-1·min-1
B.第8min時(shí),c(H2O2)=3.75×10-2mol·L-1
C.反應(yīng)開(kāi)始至2min時(shí),H2O2轉(zhuǎn)化率為75%
D.加入的FeSO4溶液越多,反應(yīng)速率越快
21.(2023高二上·唐山期中)Burns和Dainton研究發(fā)現(xiàn)Cl2與CO合成COCl2的反應(yīng)機(jī)理如下:①Cl2(g)2Cl(g)快;②CO(g)+Cl(g)COCl(g)快;③COCl(g)+Cl2(g)COCl2(g)+Cl(g)慢。其中反應(yīng)②存在v正=k正c(CO)c(Cl)、v逆=k逆c(COCl)。下列說(shuō)法正確的是()
A.反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)③的活化能
B.反應(yīng)②的平衡常數(shù)K=
C.要提高合成COCl2的速率,關(guān)鍵是提高反應(yīng)③的速率
D.選擇合適的催化劑能加快該反應(yīng)的速率,并提高COCl2的平衡產(chǎn)率
22.(2023高二上·延壽期中)下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖象,其中圖象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)錯(cuò)誤的是()
A.a(chǎn)是其他條件一定時(shí),反應(yīng)速率隨溫度變化的圖象,正反應(yīng)ΔH>0
B.b是在有無(wú)催化劑存在下建立的平衡過(guò)程圖象,Ⅰ是使用催化劑時(shí)的曲線
C.c是一定條件下,向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖象,壓強(qiáng)p1>p2
D.d是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl固體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象
23.(2023高二上·平邑期中)化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率和平衡的影響圖像如下,下列判斷錯(cuò)誤的是()
A.由丁圖可知,該反應(yīng)
B.乙圖中,若,則a曲線一定使用了催化劑
C.由丙圖可知,,該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.甲圖中,表示反應(yīng)速率的是點(diǎn)1
24.(2023高三上·即墨期中)目前認(rèn)為乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應(yīng)機(jī)理及能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.總反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定
B.第②步反應(yīng)原子利用率為100%
C.第①步反應(yīng)的中間體比第②步反應(yīng)的中間體穩(wěn)定
D.第①步反應(yīng)的活化能最小,第②③步反應(yīng)為放熱反應(yīng)
三、非選擇題
25.(2022·北京市)煤中硫的存在形態(tài)分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫(、硫化物及微量單質(zhì)硫等)。庫(kù)侖滴定法是常用的快捷檢測(cè)煤中全硫含量的方法。其主要過(guò)程如下圖所示。
已知:在催化劑作用下,煤在管式爐中燃燒,出口氣體主要含。
(1)煤樣需研磨成細(xì)小粉末,其目的是。
(2)高溫下,煤中完全轉(zhuǎn)化為,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3)通過(guò)干燥裝置后,待測(cè)氣體進(jìn)入庫(kù)侖測(cè)硫儀進(jìn)行測(cè)定。
已知:庫(kù)侖測(cè)硫儀中電解原理示意圖如下。檢測(cè)前,電解質(zhì)溶液中保持定值時(shí),電解池不工作。待測(cè)氣體進(jìn)入電解池后,溶解并將還原,測(cè)硫儀便立即自動(dòng)進(jìn)行電解到又回到原定值,測(cè)定結(jié)束,通過(guò)測(cè)定電解消耗的電量可以求得煤中含硫量。
①在電解池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。
②測(cè)硫儀工作時(shí)電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為。
(4)煤樣為,電解消耗的電量為x庫(kù)侖,煤樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
已知:電解中轉(zhuǎn)移電子所消耗的電量為96500庫(kù)侖。
(5)條件控制和誤差分析。
①測(cè)定過(guò)程中,需控制電解質(zhì)溶液,當(dāng)時(shí),非電解生成的使得測(cè)得的全硫含量偏小,生成的離子方程式為。
②測(cè)定過(guò)程中,管式爐內(nèi)壁上有殘留,測(cè)得全硫量結(jié)果為。(填“偏大”或“偏小”)
26.(2022·內(nèi)江模擬)研究二氧化碳的資源化利用具有重要的意義?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)已知下列熱化學(xué)方程式:
反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-164.9kJ/mol。
反應(yīng)II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol
則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH3=。
(2)在T℃時(shí),將CO2和H2加入容積不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是____(填標(biāo)號(hào))。
A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等
B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
C.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
(3)將n(CO2):n(H2)=1:4的混合氣體充入密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)I、II,在不同溫度和壓強(qiáng)時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。0.1MPa時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率在600℃之后,隨溫度升高而增大的主要原因是。
(4)①CO2加氫制備CH4的一種催化機(jī)理如圖,下列說(shuō)法中正確的是。
A.催化過(guò)程使用的催化劑為L(zhǎng)a2O3和La2O2CO3
B.La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子)
C.H2經(jīng)過(guò)Ni活性中心斷鍵裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過(guò)程為放熱過(guò)程
D.CO2加氫制備CH4的過(guò)程需要La2O3和Ni共同完成
②CO2加氫制備CH4過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng):
I.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2
反應(yīng)I的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示,已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為Rlnk=-(Ea為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。則該反應(yīng)的活化能Ea=kJ/mol。當(dāng)改變外界條件時(shí),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖中的曲線b所示,則實(shí)驗(yàn)可能改變的外界條件是。
(5)一定溫度和壓強(qiáng)為1MPa條件下,將CO2和H2按物質(zhì)的量之比為1:4通入密閉彈性容器中發(fā)生催化反應(yīng),假設(shè)只發(fā)生反應(yīng):I.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),10min兩個(gè)反應(yīng)均達(dá)到平衡時(shí),CO2平衡轉(zhuǎn)化率為80%,CH4選擇性為50%[CH4的選擇性=]。該溫度下,反應(yīng)II的Kp(已知Kp是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓來(lái)表示的平衡常數(shù),即將K表達(dá)式中平衡濃度用平衡分壓代替),用CH4的分壓變化表示反應(yīng)I在10分鐘內(nèi)達(dá)平衡的平均速率為MPa·min-1(列出算式即可)。
27.(2022高二下·新鄉(xiāng)期中)是鋰離子電池的活性材料。某小組以含錳礦料(主要成分是,含少量、、FeO、CoO和)為原料制備的流程如圖所示(部分條件和產(chǎn)物省略)。
已知幾種金屬氫氧化物沉淀的pH如表所示:
金屬氫氧化物
開(kāi)始沉淀的pH2.77.67.67.7
完全沉淀的pH3.79.19.19.2
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出一條提高“酸浸”速率的措施:。
(2)“除雜1”時(shí),加入的作用是(用離子方程式表示)。
(3)“固體1”中除了含有外,還只含有另外一種固體,其化學(xué)式為,則“除雜1”過(guò)程調(diào)節(jié)pH范圍為。
(4)在高溫下“合成”,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(5)已知:常溫下,。為了使殘液中,必須控制≥mol/L。
(6)“浸渣”中含少量錳元素,其測(cè)定方法如下:
第1步:稱(chēng)取Wg“浸渣”,加酸將錳元素以形式全部溶出,過(guò)濾,將濾液加入250mL容量瓶中,定容;
第2步:取25.00mL上述定容后的溶液于錐形瓶中,加入少量催化劑和過(guò)量溶液,加熱,充分反應(yīng)后,煮沸溶液;
第3步:用溶液滴定至終點(diǎn),消耗滴定液VmL,使重新變?yōu)椤?/p>
已知:具有強(qiáng)氧化性,受熱易分解。
①“浸渣”中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含W、V的代數(shù)式表示)。
②如果省略第2步“煮沸溶液”,測(cè)得結(jié)果將(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
28.(2022·德州模擬)工業(yè)上從鉻鐵礦廢渣(主要含Cr2O3、SiO2、Al2O3、Fe2O3)中回收提取鉻的工藝流程如下:
注:焙燒可將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽。
(1)為加快“水浸”速率,可采取的措施為(寫(xiě)出一種即可)。
(2)已知“浸出液”的主要成分為Na2CrO4,則Cr2O3焙燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方式為。
(3)濾渣1的主要成分是。
實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作2用到的玻璃儀器有。
(4)常溫下,溶液中部分離子的物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)lgc與pH的關(guān)系如圖所示。已知溶液中離子濃度≤10-5mol/L時(shí)認(rèn)為沉淀完全。
浸出液用H2SO4調(diào)節(jié)pH的最佳范圍是。
調(diào)pH時(shí)轉(zhuǎn)化的離子方程式為。
(5)一定溫度下,利用K2Cr2O7可實(shí)現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理,工作原理如圖所示,負(fù)極電極反應(yīng)式為,一段時(shí)間后,N極附近溶液pH(填“增大”、“減小”或“不變”)。
29.(2022·呼倫貝爾模擬)鋯礦石(主要成分為,還含有及鈉、鋁、銅的氧化物等雜質(zhì)),一種以鋯礦石為原料制備工業(yè)純的工藝流程如圖所示:
已知:易溶于水,390℃會(huì)升華;難溶于水,受熱易分解。
回答下列問(wèn)題:
(1)為使氯化得更充分,一般采用的措施有(只填一條)。
(2)“高溫氯化”過(guò)程中,的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示,試分析隨溫度升高產(chǎn)率降低的原因:;“高溫氯化”結(jié)束前會(huì)通一段時(shí)間氧氣,其目的是。
(3)“高溫氯化”可以把氧化物轉(zhuǎn)化為氯化物,寫(xiě)出在“高溫氯化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。
(4)“過(guò)量的NaOH稀溶液”的作用是;得到“溶液1”的操作名稱(chēng)為,該操作所用的玻璃儀器有。
(5)“溶液2”中含,寫(xiě)出生成該離子的離子方程式:。
30.(2022·汕頭模擬)二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物,具有吸收強(qiáng)紫外光線的能力,可以用于光催化降解有機(jī)污染物,利用氟碳鈰礦(主要成分為CeCO3F)制CeO2的工藝流程如下
(1)CeCO3F其中Ce元素的化合價(jià)為。
(2)“焙燒”過(guò)程中可以加快反應(yīng)速率,提高焙燒效率的方法是(寫(xiě)出一種即可)。
(3)操作①所需的玻璃實(shí)驗(yàn)儀器有燒杯、。
(4)上述流程中鹽酸可用硫酸和H2O2替換,避免產(chǎn)生污染性氣體Cl2,由此可知氧化性;CeO2
H2O2(填“>”,“<”)
(5)寫(xiě)出“沉鈰”過(guò)程中的離子反應(yīng)方程式。若“沉鈰”中,Ce3+恰好沉淀完全[c(Ce3+)為1.0×10-5mol/L,此時(shí)溶液的pH為5,則溶液中c()=mol/L(保留2位有效數(shù)字)。(已知常溫下Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10-28)。
(6)Ce4+溶液可以吸收大氣中的污染物NOx減少空氣污染,其轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示(以NO2為例)
①該反應(yīng)中的催化劑為(寫(xiě)離子符號(hào))
②該轉(zhuǎn)化過(guò)程中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為。
31.(2022·煙臺(tái)模擬)某含鈦高爐廢渣的主要成分有、、、,通過(guò)如下工藝進(jìn)行資源化綜合處理:
回答下列問(wèn)題:
(1)酸浸過(guò)程中適當(dāng)升溫的目的是,酸溶渣的主要成分為。
(2)“酸溶”后,將溶液適當(dāng)稀釋并加熱,水解析出沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是。
(3)“溶解”過(guò)程中,10min所測(cè)的轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖所示,分析40℃時(shí)轉(zhuǎn)化率最高的原因。
(4)中Ti為+4價(jià),則1mol該物質(zhì)中所含過(guò)氧鍵的數(shù)目為。由與煅燒生成的化學(xué)方程式為。
(5)已知25℃時(shí)溶液中金屬離子的濃度對(duì)數(shù)lgc與pH關(guān)系如圖所示?!胺植匠恋怼边^(guò)程中,當(dāng)恰好沉淀完全時(shí)(當(dāng)溶液中某離子濃度時(shí),可認(rèn)為該離子沉淀完全),溶液中濃度不超過(guò)mol/L。
(6)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為。
32.(2022·秦皇島模擬)利用“鐵脫絡(luò)-化學(xué)沉淀法”回收電鍍廢水中鎳的流程如圖。
已知,①?gòu)U水中鎳主要以NiR2絡(luò)合物形式存在,其在水溶液中存在平街:NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq,有機(jī)配體)K=1.6×10-14
②常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10-15
③“脫絡(luò)”(指NiR2轉(zhuǎn)化成Ni2+)過(guò)程中,反應(yīng)歷程如下:
i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH;
ii.R-+·OH=OH-+·R;
iii.H2O2+2·OH=O2↑+2H2O。
(1)·OH的電子式為。
(2)①根據(jù)·OH與H2O2的反應(yīng)歷程,分析“脫絡(luò)”時(shí)加入的Fe2+的作用機(jī)制:。
②實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2O2加入量對(duì)溶液中鎳回收率的影響如圖所示。由圖可知,當(dāng)加入H2O2的量為g·L-1時(shí),鎳回收效果最好;當(dāng)加入H2O2的量較大時(shí),鎳回收率下降,可能的原因是。
(3)常溫下,若“脫絡(luò)”后的廢水中c(Ni2+)=0.01mol·L-1,“沉淀”時(shí)先加入NaOH至溶液的pH=,使Fe3+恰好沉淀完全(Fe3+濃度為10-6mol·L-1,忽略溶液體積變化),此時(shí)(填“有”或“無(wú)”)Ni(OH)2沉淀生成。
(4)取100mL某電鍍廢水利用上述流程回收鎳,得到2.325gNi(OH)2沉淀,經(jīng)計(jì)算該步驟中Ni2+的回收率為99.97%;Ni(OH)2沉淀再經(jīng)稀硫酸溶解、、過(guò)濾,得到NiSO4·7H2O固體的質(zhì)量為6.744g。試計(jì)算100mL該電鍍廢水中鎳轉(zhuǎn)化成NiSO4·7H2O的總回收率:(保留四位有效數(shù)字)。
33.(2022·烏魯木齊模擬)將CH4和CO2兩種引發(fā)溫室效應(yīng)氣體轉(zhuǎn)化為合成氣(H2和CO),可以實(shí)現(xiàn)能量綜合利用,對(duì)環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義。
(1)在恒溫恒容的密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CH4和CO2,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH>0
①下列描述不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填編號(hào))
A.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C.CH4和CO的物質(zhì)的量之比保持不變
D.?dāng)嗔?molC-H鍵的同時(shí)形成2molC=O
②若要提高反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH>0的平衡混合物中CO的濃度,可以采取的措施是(任寫(xiě)一種)。
(2)利用CH4、CO2在一定條件下重整的技術(shù)可得到富含CO的氣體,此技術(shù)在能源和環(huán)境上具有雙重重大意義。重整過(guò)程中的催化轉(zhuǎn)化原理如下圖所示。
該技術(shù)總反應(yīng)的方程式為。
(3)甲烷的水蒸氣重整可以富集氫氣,其反應(yīng)方程式為:
CH4(g)+H2O(g)2CO(g)+3H2(g)ΔH
已知iCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1=akJ/mol
iiCH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H2=bkJ/mol
①相同條件下,CH4(g)+H2O(g)2CO(g)+3H2(g)的正反應(yīng)活化能Ea(正)=ck/mol,則逆反應(yīng)的活化能Ea(逆)=kJ/mol(用含a、b、c的字母表示)。
②通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)400~1200℃,操作壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,不同水碳比(1-10)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算,反應(yīng)平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與水碳比、平衡溫度的關(guān)系如下圖所示。
據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)可知,溫度一定時(shí),H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與水碳比(1~10)的關(guān)系是。平衡溫度為900℃,水碳比為1時(shí),H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6,則CH4的轉(zhuǎn)化率為,用各物質(zhì)的平衡分壓計(jì)算Kp=,反應(yīng)的速率方程為v=kp(CH4)p-1(H2)(k為速率常數(shù)),此時(shí)反應(yīng)速率v為。
34.(2022·濰坊模擬)碲(Te)單質(zhì)廣泛應(yīng)用于冶金等行業(yè)。用輝碲鉍礦(主要成分為,含少量雜質(zhì)CaO)為原料制取單質(zhì)Te的工藝流程如下:
已知:25℃時(shí)的
回答下列問(wèn)題:
(1)燒渣的主要成分是,寫(xiě)出焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式,氣體Y不能排放到空氣中,寫(xiě)出處理氣體Y的一種方法。
(2)為提高燒渣堿浸速率,除將燒渣粉碎外,還可采取的措施是(寫(xiě)出1條)。
(3)Te位于元素周期表第ⅥA族,則堿浸后的濾液中Te的存在形式是(填粒子符號(hào))。測(cè)得堿浸后的濾液中,向該濾液中加入NaF固體進(jìn)行沉鈣操作,則需最少加入gNaF達(dá)到沉鈣完全。(溶液中的離子濃度時(shí),可認(rèn)為沉淀完全)
(4)反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是。
(5)寫(xiě)出反應(yīng)2的離子方程式。
35.(2022·淮安模擬)某科研小組研究臭氧脫除SO2和NO工藝,反應(yīng)原理及反應(yīng)熱、活化能數(shù)據(jù)如下:
反應(yīng)I:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)△H1=-200.9kJ·mol-1Ea1=+3.2kJ·mol-1
反應(yīng)II:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)△H2=-241.6kJ·mol-1Ea2=+58kJ·mol-1
已知該體系中臭氧發(fā)生分解反應(yīng):2O3(g)3O2(g)。
向容積一定的反應(yīng)器中充入含1.0molNO、1.0molSO2的模擬煙氣和2.0molO3,改變溫度,反應(yīng)相同時(shí)間t后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.Q點(diǎn)一定為平衡狀態(tài)點(diǎn)
B.相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2,主要原因是Ea1小于Ea2
C.300℃后,SO2轉(zhuǎn)化率接近于零且不再變化,主要原因是O3分解
D.其他條件不變,擴(kuò)大反應(yīng)器的容積可以降低NO和SO2單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率
答案解析部分
1.【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素
【解析】【解答】A.由分析可知,平衡后,再通入一定量,平衡正向移動(dòng),的平衡濃度增大,A不符合題意;
B.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,B符合題意;
C.通入一定量,反應(yīng)物濃度增大,正向反應(yīng)速率增大,C不符合題意;
D.通入一定量,促進(jìn)二氧化硫的轉(zhuǎn)化,的轉(zhuǎn)化總量增大,D不符合題意;
故答案為:B。
【分析】達(dá)到平衡后,反應(yīng)物的濃度增大,平衡正向移動(dòng)。
2.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素
【解析】【解答】A.由題干圖1所示信息可知,反應(yīng)①為,結(jié)合氧化還原反應(yīng)配平可得反應(yīng)②為,A不符合題意;
B.由題干圖2信息可知,,比多,且生成速率不變,且反應(yīng)過(guò)程中始終未檢測(cè)到,在催化劑上有積碳,故可能有副反應(yīng),反應(yīng)②和副反應(yīng)中CH4和H2的系數(shù)比均為1:2,B不符合題意;
C.由題干反應(yīng)②方程式可知,H2和CO的反應(yīng)速率相等,而時(shí)刻信息可知,H2的反應(yīng)速率未變,仍然為2mmol/min,而CO變?yōu)?~2mmol/min之間,故能夠說(shuō)明副反應(yīng)生成的速率小于反應(yīng)②生成速率,C符合題意;
D.由題干圖2信息可知,之后,CO的速率為0,CH4的速率逐漸增大,最終恢復(fù)到1,說(shuō)明生成的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生,而后副反應(yīng)逐漸停止反應(yīng),D不符合題意;
故答案為:C。
【分析】A.反應(yīng)①為CaO和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣;反應(yīng)②為碳酸鈣和甲烷反應(yīng)生成CaO、CO和氫氣;
B.,比多,且生成速率不變;
D.之后,CO的速率為0,CH4的速率逐漸增大,最終恢復(fù)到1,說(shuō)明生成的速率為0。
3.【答案】C
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
【解析】【解答】A.實(shí)驗(yàn)①中,0~20min,氨氣濃度變化量為2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L,v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min),反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min),A不符合題意;
B.催化劑表面積大小只影響反應(yīng)速率,不影響平衡,實(shí)驗(yàn)③中氨氣初始濃度與實(shí)驗(yàn)①中一樣,實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡時(shí)氨氣濃度為4.0010-4mol/L,則實(shí)驗(yàn)①達(dá)平衡時(shí)氨氣濃度也為4.0010-4mol/L,而恒溫恒容條件下,實(shí)驗(yàn)②相對(duì)于實(shí)驗(yàn)①為減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),因此實(shí)驗(yàn)②60min時(shí)處于平衡狀態(tài),x(逆),平衡正向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的方向,A符合題意;
B.由圖像可知,增大壓強(qiáng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動(dòng),而該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的方向,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),B不符合題意;
C.由圖像可知,升高溫度,K增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),但該反應(yīng)的正反應(yīng),是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,C不符合題意;
D.由圖像可知,該反應(yīng)的正反應(yīng),是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)物的濃度增大,D符合題意;
故答案為:AD。
【分析】A.中注意圖像中根據(jù)外界條件的影響的綜合判斷,應(yīng)該根據(jù)交叉點(diǎn)后的影響進(jìn)行判斷。
B.根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響進(jìn)行判斷,增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。
C.平衡常數(shù)只于溫度有關(guān),對(duì)于放熱反應(yīng)來(lái)說(shuō),K與T成反比關(guān)系。
D.根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響判斷,升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)。
18.【答案】B,C
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡移動(dòng)原理
【解析】【解答】A.平衡后加入X,反應(yīng)物濃度增大,正反應(yīng)速率會(huì)瞬間增大,而生成物濃度開(kāi)始不變,因此逆反應(yīng)速率在開(kāi)始時(shí)不變,故A項(xiàng)判斷不符合題意;
B.氦氣不參加反應(yīng),恒溫恒壓下充入氦氣,容器體積增大,容器內(nèi)參加反應(yīng)的物質(zhì)的分壓將減小,該反應(yīng)為氣體等體積反應(yīng),平衡不會(huì)移動(dòng),故B項(xiàng)判斷符合題意;
C.溫度不變,將容器的體積變?yōu)?VL,容器內(nèi)壓強(qiáng)將減小,與原平衡互為等效平衡,容器體積增大一倍,因此Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,故C項(xiàng)判斷符合題意;
D.溫度和容器體積不變時(shí),向平衡混合物中加入1molX和1molY,容器內(nèi)壓強(qiáng)將增大,新平衡與原平衡等效,因此新平衡與原平衡的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,故D項(xiàng)判斷不符合題意;
綜上所述,判斷正確的是BC項(xiàng),故答案為BC。
【分析】A:平衡后加入X,開(kāi)始時(shí)正反應(yīng)速率均增大,逆反應(yīng)速率不變
B:氦氣不參加反應(yīng),恒溫恒壓下充入氦氣,容器體積增大,容器內(nèi)參加反應(yīng)的物質(zhì)的分壓將減小
C:體積擴(kuò)大兩倍,濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)不影響平衡移動(dòng)
D:由于壓強(qiáng)不影響該平衡的移動(dòng),所以按原投料比加入原料形成的是等效平衡
19.【答案】C,D
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡移動(dòng)原理
【解析】【解答】A.反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△HT2>T1,故A不符合題意;
B.溫度越高反應(yīng)速率越快,由A可知T3>T2>T1,則v(a)v(逆),故D符合題意;
故答案為:CD。
【分析】重點(diǎn):1、同一反應(yīng),溫度相同K相同
2、平衡狀態(tài)時(shí),v(正)=v(逆),正向移動(dòng)過(guò)v(正)>v(逆),逆向移動(dòng)v(正))0,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)I向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多
(4)BD;31;使用更高效的催化劑(增大催化劑比表面積)
(5)1.2;或0.0095
【知識(shí)點(diǎn)】蓋斯定律及其應(yīng)用;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;化學(xué)平衡的計(jì)算
【解析】【解答】(1)目標(biāo)反應(yīng)=反應(yīng)II-反應(yīng)I,故;
(2)A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等,均為正反應(yīng)方向,不能判斷反應(yīng)達(dá)平衡,A不正確;
B.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減少,容器體積恒定時(shí),容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,反應(yīng)達(dá)到平衡,B正確;
C.容器體積恒定,氣體總質(zhì)量不變,混合氣體的密度一直不變,不能判斷達(dá)平衡,C不正確;
D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減少,達(dá)平衡時(shí)氣體的混合氣體的物質(zhì)的量不變,氣體的總質(zhì)量不變,故平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,可以判斷達(dá)平衡,D正確;
故答案為:BD;
(3)反應(yīng)I的△H10,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳的量減少,反應(yīng)I向左移動(dòng),二氧化碳的量增加,總的結(jié)果是二氧化碳的量增加,說(shuō)明反應(yīng)I逆向的程度大于反應(yīng)II正向的程度,故答案為:反應(yīng)I的△H10,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)I向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多;
(4)A.根據(jù)二氧化碳加氫制CH4的催化機(jī)理圖示,催化過(guò)程使用的催化劑為L(zhǎng)a2O3,La2O2CO3為中間產(chǎn)物,A不正確;
B.根據(jù)圖示,La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子),B正確;
C.H2經(jīng)過(guò)Ni活性中心斷鍵裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過(guò)程為斷開(kāi)化學(xué)鍵的過(guò)程,斷鍵吸收熱量,C不正確;
D.根據(jù)圖示,La2O3是將CO2轉(zhuǎn)化為CO2*(活化分子)的催化劑,Ni是將H2轉(zhuǎn)化為活化態(tài)H*的催化劑,則加氫制CH4的過(guò)程需要La2O3和Ni共同完成,D正確;
故答案為:BD;
將曲線a上的點(diǎn)(3.2,9.2)和(3.4,3.0)代入Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式,解得Ea=31kJ/mol,將曲線b上的點(diǎn)(3.2,9.2)和(3.6,1.0)代入Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式,解得Ea=20.5kJ/mol,b曲線的活化能降低,改變的條件可能是催化劑,故答案為:使用更高效的催化劑(增大催化劑比表面積);
(5)CO2和H2按物質(zhì)的量之比為1:4,設(shè)CO2的物質(zhì)的量為1mol,H2的物質(zhì)的量為4mol,反應(yīng)I中CO2轉(zhuǎn)化的無(wú)物質(zhì)的量為xmol,反應(yīng)II中CO2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為ymol,可列出三段式:
,,CO2平衡轉(zhuǎn)化率為80%,CH4選擇性為50%,故x+y=0.8,,解得x=0.4,y=0.4,故平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量和分壓為:,反應(yīng)II的平衡常數(shù);CH4為生成物,初始分壓為0MPa,10min時(shí)的分壓為:,反應(yīng)速率為:。
【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算;
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變;
(3)反應(yīng)Ⅰ的ΔH10,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)Ⅱ向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)Ⅰ向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多;
(4)①A.La2O2CO3為中間產(chǎn)物;
B.圖中La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子);
C.斷鍵吸收熱量;
D.La2O3是將CO2轉(zhuǎn)化為CO2*(活化分子)的催化劑,Ni是將H2轉(zhuǎn)化為活化態(tài)H*的催化劑;
②將曲線上的點(diǎn)代入Rlnk=-計(jì)算;催化劑能影響活化能;
(5)列出反應(yīng)的三段式計(jì)算。
27.【答案】(1)粉碎含錳礦料(或適當(dāng)加熱或攪拌)
(2)
(3);3.7≤pH≤7.6
(4)
(5)
(6);偏高
【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng)方程式的配平;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;中和滴定;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
【解析】【解答】錳礦料(主要成分是,含少量、、FeO、CoO和),加硫酸后,、、FeO、CoO均溶于硫酸生成硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鈷、硫酸錳等可溶性鹽,其中不溶于硫酸生成浸渣;過(guò)濾得濾液,濾液中加二氧化錳和氨水,將鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾除去,濾液中加硫化鈉,將鈷離子轉(zhuǎn)化成硫化鈷沉淀,過(guò)濾后,在濾液中加碳酸鈉得到,將轉(zhuǎn)入合成裝置中加碳酸鋰,通入氧氣得到,據(jù)此分析解答。
(1)可以通過(guò)升高溫度、攪拌、粉碎礦料、適當(dāng)增大硫酸的濃度等措施提高“酸浸”速率,故答案為:粉碎含錳礦料(或適當(dāng)加熱或攪拌);
(2)“除雜1”時(shí),加入將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵,有利于將鐵轉(zhuǎn)化成沉淀除去,離子方程式為:,故答案為:;
(3)“固體1”中主要含生產(chǎn)的氫氧化鐵,還有過(guò)量的二氧化錳,由表格數(shù)據(jù)可知“除雜1”過(guò)程只為除去鐵離子,而不使鈷離子和錳離子沉淀,因此pH值應(yīng)控制在3.7≤pH≤7.6,故答案為:;3.7≤pH≤7.6;
(4)將轉(zhuǎn)入合成裝置中加碳酸鋰,通入氧氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)得到和二氧化碳,反應(yīng)方程式為:,故答案為:;
(5)為了使殘液中,必須控制≥,故答案為:;
(6)根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式:,,消耗滴定液VmL,可知=mol,則mol,“浸渣”中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為==;②如果省略第2步“煮沸溶液”,則會(huì)有溶液殘留在溶液中,具有強(qiáng)氧化性也能氧化,增加了的消耗,使得測(cè)定結(jié)果偏高,故答案為:;偏高;
【分析】含錳礦料加入硫酸酸浸,金屬氧化物均轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子,SiO2不溶,則浸渣為SiO2;加入二氧化錳和氨水,將鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾除去,濾液中加硫化鈉,將鈷離子轉(zhuǎn)化成硫化鈷沉淀,過(guò)濾后,在濾液中加碳酸鈉得到,將轉(zhuǎn)入合成裝置中加碳酸鋰,通入氧氣得到,據(jù)此分析解答。
28.【答案】(1)提高水浸溫度、攪拌等
(2)
(3);燒杯、漏斗、玻璃棒
(4)4.5≤pH≤9.3;2+2H++H2O
(5);增大
【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng)方程式的配平;電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
【解析】【解答】(1)為加快“水浸”速率,可采取適當(dāng)提高水浸溫度、攪拌等措施,故答案為:提高水浸溫度、攪拌等;
(2)已知鉻鐵礦廢渣中主要含Cr2O3,Cr顯+3價(jià),而“浸出液”的主要成分為Na2CrO4,Cr顯+6價(jià),因此在焙燒過(guò)程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),Cr2O3為還原劑,O2為氧化劑,利用化合價(jià)升降法進(jìn)行配平,反應(yīng)方程式為:,故答案為:;
(3)由題意可知,鉻鐵礦廢渣在焙燒過(guò)程中可將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽,Cr2O3轉(zhuǎn)化為Na2CrO4,“水浸”之后通過(guò)操作1過(guò)濾,可知濾渣為Fe2O3;從流程圖可知進(jìn)行操作2可得濾渣2,因此操作2為過(guò)濾,實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)濾用到的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗和燒杯,故答案為Fe2O3,玻璃棒、漏斗、燒杯;
(4)浸出液用H2SO4調(diào)節(jié)pH的目的是使雜質(zhì)離子和完全沉淀,而不沉淀。從溶液中部分離子的物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)lgc與pH的關(guān)系圖可知:當(dāng)pH≤9.3時(shí)雜質(zhì)離子和完全沉淀,但當(dāng)pHH2O2;
(5)“沉鈰”過(guò)程中CeCl3溶液和NH4HCO3反應(yīng)生成Ce2(CO3)3沉淀,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑。若“沉鈰”中,Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)為1.0×10-5mol/L,則,此時(shí)溶液的pH為5,則溶液中c()=0.18mol/L。
(6)①根據(jù)圖示,總反應(yīng)為,該反應(yīng)中的催化劑為Ce4+;
②反應(yīng),NO2中N元素化合價(jià)由+4價(jià)降低為0,NO2是氧化劑,H2中H元素化合價(jià)由0升高為+1,H2是還原劑,該轉(zhuǎn)化過(guò)程中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:2。
【分析】(1)根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算;
(2)升溫、增大反應(yīng)物的接觸面積等均能加快反應(yīng)速率;
(3)操作①為過(guò)濾;
(4)根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物判斷;
(5)“沉鈰”時(shí)CeCl3溶液和NH4HCO3反應(yīng)生成Ce2(CO3)3沉淀;結(jié)合、計(jì)算;
(6)①催化劑在反應(yīng)前后不發(fā)生變化;
②該過(guò)程的總反應(yīng)為。
31.【答案】(1)加快溶解速率;
(2)
(3)低于40℃升溫速率加快,轉(zhuǎn)化率增大;高于40℃雙氧水分解,氨氣逸出,導(dǎo)致速率減慢,轉(zhuǎn)化率降低
(4)4NA;
(5)10
(6)
【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng)方程式的配平;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
【解析】【解答】
(1)酸浸過(guò)程中適當(dāng)升溫的目的是加快溶解速率,由分析可知,酸溶渣的主要成分為。
(2)水解析出沉淀,根據(jù)電荷守恒、元素守恒配平該反應(yīng)的離子方程式是。
(3)40℃時(shí)轉(zhuǎn)化率最高的原因是低于40℃升溫速率加快,轉(zhuǎn)化率增大;高于40℃雙氧水分解,氨氣逸出,導(dǎo)致速率減慢,轉(zhuǎn)化率降低。
(4)中Ti為+4價(jià),設(shè)-1價(jià)O原子的個(gè)數(shù)為x個(gè),-2價(jià)O原子的個(gè)數(shù)為y個(gè),則可得出,x+y=15,x+2y=22,解得x=8,y=7,即-1價(jià)O原子的個(gè)數(shù)為8個(gè),則1mol該物質(zhì)中所含過(guò)氧鍵的數(shù)目為4NA。同理可得,中O均為-2價(jià),則可知反應(yīng)過(guò)程中中-1價(jià)O既有降價(jià),又有升價(jià),得到氧氣,則由與煅燒生成的化學(xué)方程式為。
(5)由圖可知,,,當(dāng)恰好沉淀完全時(shí),,則此時(shí),故溶液中濃度不超過(guò)10mol/L。
(6)由分析可知,酸溶步驟使用硫酸,水解后的母液中含有硫酸,則可循環(huán)利用的物質(zhì)為。
【分析】該含鈦高爐廢渣的主要成分有、、、,加入鹽酸酸浸,濾液中含有氯化鐵、氯化鋁、鹽酸,再加入氨水分步沉淀,得到氫氧化鐵、氫氧化鋁,廢水中含有氯化銨;浸渣中含有、,由第(2)問(wèn)可知,加入硫酸酸溶時(shí),溶解轉(zhuǎn)化為,不反應(yīng),酸溶渣為,濾液中加入熱水,水解生成,中加入氨水、過(guò)氧化氫反應(yīng)生成,煅燒得到。
32.【答案】(1)
(2)生成羥基自由基,消耗有機(jī)配體R-,使平衡NiR2(aq)Ni2++(aq)+2R-(aq)正向移動(dòng);0.45;反應(yīng)iii速率加快,消耗較多·OH,不利于R-轉(zhuǎn)化成·R
(3)3;無(wú)
(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;95.97%
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);電子式、化學(xué)式或化學(xué)符號(hào)及名稱(chēng)的綜合
【解析】【解答】廢水中的NiR2經(jīng)過(guò)脫絡(luò)后得到含鎳離子的廢水,加氫氧化鈉溶液沉淀后得到氫氧化鎳沉淀,濾液中含少量的鎳離子,經(jīng)過(guò)后續(xù)處理得到氫氧化鎳固體。
(1)·OH的電子式為:;
(2)從整個(gè)反應(yīng)歷程來(lái)看,羥基自由基能消耗有機(jī)配體,使“脫絡(luò)”反應(yīng)平衡正向移動(dòng)移動(dòng),故答案為:生成羥基自由基,消耗有機(jī)配體R-,使平衡NiR2(aq)Ni2++(aq)+2R-(aq)正向移動(dòng);由圖知,H2O2加入量為0.45g/L時(shí),鎳的回收效果最好;當(dāng)H2O2加入量高于0.45g/L時(shí),反應(yīng)iii速率加快,導(dǎo)致羥基自由基大量減少,不利于除鎳;
(3)Fe3+完全沉淀時(shí)c3(OH-)=mol3·L-3=1×10-33mol3·L-3,c(OH-)=1×10-11mol/L,則c(H+)=1×10-3mol/L,即pH=3。此時(shí)Qc[Ni(OH)2]=0.01×(10-11)2=10-24(逆),平衡正向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的方向,A符合題意;
B.由圖像可知,增大壓強(qiáng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動(dòng),而該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的方向,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),B不符合題意;
C.由圖像可知,升高溫度,K增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),但該反應(yīng)的正反應(yīng),是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,C不符合題意;
D.由圖像可知,該反應(yīng)的正反應(yīng),是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)物的濃度增大,D符合題意;
故答案為:AD。
【分析】A.中注意圖像中根據(jù)外界條件的影響的綜合判斷,應(yīng)該根據(jù)交叉點(diǎn)后的影響進(jìn)行判斷。
B.根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響進(jìn)行判斷,增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。
C.平衡常數(shù)只于溫度有關(guān),對(duì)于放熱反應(yīng)來(lái)說(shuō),K與T成反比關(guān)系。
D.根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響判斷,升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)。
18.(2023高二上·濱海期中)一定溫度下,在體積為VL的密閉容器中加入1molX和1molY進(jìn)行如下反應(yīng):X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);ΔH>0達(dá)到平衡,下列判斷正確的是()
A.平衡后加入X,開(kāi)始時(shí),正、逆反應(yīng)速率均增大
B.恒溫恒壓向平衡混合物中加入少量氦氣,上述反應(yīng)不發(fā)生移動(dòng)
C.溫度不變,將容器的體積變?yōu)?VL,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2
D.溫度和容器體積不變時(shí),向平衡混合物中加入1molX和1molY,重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大
【答案】B,C
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡移動(dòng)原理
【解析】【解答】A.平衡后加入X,反應(yīng)物濃度增大,正反應(yīng)速率會(huì)瞬間增大,而生成物濃度開(kāi)始不變,因此逆反應(yīng)速率在開(kāi)始時(shí)不變,故A項(xiàng)判斷不符合題意;
B.氦氣不參加反應(yīng),恒溫恒壓下充入氦氣,容器體積增大,容器內(nèi)參加反應(yīng)的物質(zhì)的分壓將減小,該反應(yīng)為氣體等體積反應(yīng),平衡不會(huì)移動(dòng),故B項(xiàng)判斷符合題意;
C.溫度不變,將容器的體積變?yōu)?VL,容器內(nèi)壓強(qiáng)將減小,與原平衡互為等效平衡,容器體積增大一倍,因此Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,故C項(xiàng)判斷符合題意;
D.溫度和容器體積不變時(shí),向平衡混合物中加入1molX和1molY,容器內(nèi)壓強(qiáng)將增大,新平衡與原平衡等效,因此新平衡與原平衡的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,故D項(xiàng)判斷不符合題意;
綜上所述,判斷正確的是BC項(xiàng),故答案為BC。
【分析】A:平衡后加入X,開(kāi)始時(shí)正反應(yīng)速率均增大,逆反應(yīng)速率不變
B:氦氣不參加反應(yīng),恒溫恒壓下充入氦氣,容器體積增大,容器內(nèi)參加反應(yīng)的物質(zhì)的分壓將減小
C:體積擴(kuò)大兩倍,濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)不影響平衡移動(dòng)
D:由于壓強(qiáng)不影響該平衡的移動(dòng),所以按原投料比加入原料形成的是等效平衡
19.(2023高二上·張家口期中)用CO合成甲醇(CH3OH)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△HT2>T3
B.正反應(yīng)速率:v(a)>v(c)
C.平衡常數(shù):K(b)=K(d)
D.在T2溫度和1.0×104kPa下,反應(yīng)在某時(shí)刻處于e點(diǎn),則e點(diǎn)反應(yīng)速率v(正)>v(逆)
【答案】C,D
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡移動(dòng)原理
【解析】【解答】A.反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△HT2>T1,故A不符合題意;
B.溫度越高反應(yīng)速率越快,由A可知T3>T2>T1,則v(a)v(逆),故D符合題意;
故答案為:CD。
【分析】重點(diǎn):1、同一反應(yīng),溫度相同K相同
2、平衡狀態(tài)時(shí),v(正)=v(逆),正向移動(dòng)過(guò)v(正)>v(逆),逆向移動(dòng)v(正))0
B.b是在有無(wú)催化劑存在下建立的平衡過(guò)程圖象,Ⅰ是使用催化劑時(shí)的曲線
C.c是一定條件下,向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖象,壓強(qiáng)p1>p2
D.d是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl固體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象
【答案】C,D
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素
【解析】【解答】A.根據(jù)圖象知,升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)的△H>0,故A符合題意;
B.使用催化劑,反應(yīng)速率加快,縮短反應(yīng)時(shí)間,所以先達(dá)到平衡狀態(tài),所以a是使用催化劑時(shí)的曲線,故B符合題意;
C.不斷加入B,A的轉(zhuǎn)化率增大,故C不符合題意;
D.該反應(yīng)實(shí)質(zhì)為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,鉀離子和氯離子不參加反應(yīng),則KCl濃度增大化學(xué)平衡不移動(dòng),故D不符合題意;
故答案為:CD。
【分析】A.升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng),根據(jù)反應(yīng)方向判斷反應(yīng)熱;B.催化劑能同等程度的改變正逆反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng);C.A的轉(zhuǎn)化率隨著B(niǎo)的增加而增大;D.氯化鉀不影響平衡移動(dòng)。
23.(2023高二上·平邑期中)化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率和平衡的影響圖像如下,下列判斷錯(cuò)誤的是()
A.由丁圖可知,該反應(yīng)
B.乙圖中,若,則a曲線一定使用了催化劑
C.由丙圖可知,,該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.甲圖中,表示反應(yīng)速率的是點(diǎn)1
【答案】B
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素;探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
【解析】【解答】A.由丁圖可知,溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),D%增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),則m+n>p+q,A不符合題意;
B.乙圖中,若,該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),圖中a、b平衡狀態(tài)相同,則a曲線可能使用了催化劑或增大壓強(qiáng),B符合題意;
C.由丙圖可知,溫度為T(mén)2時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡,則,T1→T2,溫度升高,C%減小,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),則該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),C不符合題意;
D.甲圖中,曲線上的點(diǎn)為平衡點(diǎn),點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率小于平衡轉(zhuǎn)化率,點(diǎn)3時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行,則表示反應(yīng)速率的是點(diǎn)3,D符合題意;
故答案為:BD。
【分析】
A.根據(jù)丁圖,同溫時(shí)增壓正向移動(dòng);
B.乙圖可知a增大反應(yīng)速率,但未改變平衡;
C.丙圖可知,先拐先平數(shù)值大,;
D.甲圖1點(diǎn),轉(zhuǎn)化率增大,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)。
24.(2023高三上·即墨期中)目前認(rèn)為乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應(yīng)機(jī)理及能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.總反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定
B.第②步反應(yīng)原子利用率為100%
C.第①步反應(yīng)的中間體比第②步反應(yīng)的中間體穩(wěn)定
D.第①步反應(yīng)的活化能最小,第②③步反應(yīng)為放熱反應(yīng)
【答案】C,D
【知識(shí)點(diǎn)】吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng);化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
【解析】【解答】A.第①步反應(yīng)活化能較大,反應(yīng)發(fā)生消耗的能量高,則該步反應(yīng)難進(jìn)行,其反應(yīng)速率較小,總反應(yīng)的快慢取決于慢反應(yīng),則總反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定,故A不符合題意;
B.第②步反應(yīng)中沒(méi)有其它物質(zhì)生成,原子利用率為100%,故B不符合題意;
C.第①步反應(yīng)的中間體比第②步反應(yīng)的中間體能量高,能量越高越不穩(wěn)定,則第②步反應(yīng)的中間體穩(wěn)定,故C符合題意;
D.從圖中可以看到,第①步反應(yīng)的活化能最大,故D符合題意。
故答案為:CD。
【分析】A.活化能越大,反應(yīng)速率越慢,決定這總反應(yīng)的反應(yīng)速率;
B.化合反應(yīng)中原子利用率為100%;
C.物質(zhì)具有的能量越高越不穩(wěn)定;
D.若生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量,則為放熱反應(yīng),反之相反。
三、非選擇題
25.(2022·北京市)煤中硫的存在形態(tài)分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫(、硫化物及微量單質(zhì)硫等)。庫(kù)侖滴定法是常用的快捷檢測(cè)煤中全硫含量的方法。其主要過(guò)程如下圖所示。
已知:在催化劑作用下,煤在管式爐中燃燒,出口氣體主要含。
(1)煤樣需研磨成細(xì)小粉末,其目的是。
(2)高溫下,煤中完全轉(zhuǎn)化為,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3)通過(guò)干燥裝置后,待測(cè)氣體進(jìn)入庫(kù)侖測(cè)硫儀進(jìn)行測(cè)定。
已知:庫(kù)侖測(cè)硫儀中電解原理示意圖如下。檢測(cè)前,電解質(zhì)溶液中保持定值時(shí),電解池不工作。待測(cè)氣體進(jìn)入電解池后,溶解并將還原,測(cè)硫儀便立即自動(dòng)進(jìn)行電解到又回到原定值,測(cè)定結(jié)束,通過(guò)測(cè)定電解消耗的電量可以求得煤中含硫量。
①在電解池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。
②測(cè)硫儀工作時(shí)電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為。
(4)煤樣為,電解消耗的電量為x庫(kù)侖,煤樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
已知:電解中轉(zhuǎn)移電子所消耗的電量為96500庫(kù)侖。
(5)條件控制和誤差分析。
①測(cè)定過(guò)程中,需控制電解質(zhì)溶液,當(dāng)時(shí),非電解生成的使得測(cè)得的全硫含量偏小,生成的離子方程式為。
②測(cè)定過(guò)程中,管式爐內(nèi)壁上有殘留,測(cè)得全硫量結(jié)果為。(填“偏大”或“偏小”)
【答案】(1)與空氣的接觸面積增大,反應(yīng)更加充分
(2)2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑
(3)SO2+I+H2O=3I-+SO+4H+;3I--2e-=I
(4)
(5)I2+I-=I;偏小
【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng);電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量;電解池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】(1)煤樣研磨成細(xì)小粉末后固體表面積增大,與空氣的接觸面積增大,反應(yīng)更加充分,故答案為:與空氣的接觸面積增大,反應(yīng)更加充分;
(2)由題意可知,在催化劑作用下,硫酸鈣高溫分解生成氧化鈣、二氧化硫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑,故答案為:2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑;
(3)①由題意可知,二氧化硫在電解池中與溶液中I反應(yīng)生成碘離子、硫酸根離子和氫離子,離子方程式為SO2+I+H2O=3I-+SO+4H+,故答案為:SO2+I+H2O=3I-+SO+4H+;
②由題意可知,測(cè)硫儀工作時(shí)電解池工作時(shí),碘離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碘三離子,電極反應(yīng)式為3I--2e-=I,故答案為:3I--2e-=I;
(4)由題意可得如下關(guān)系:S~SO2~I~2e-,電解消耗的電量為x庫(kù)侖,則煤樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=,故答案為:;
(5)①當(dāng)pH0,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)I向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多
(4)BD;31;使用更高效的催化劑(增大催化劑比表面積)
(5)1.2;或0.0095
【知識(shí)點(diǎn)】蓋斯定律及其應(yīng)用;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;化學(xué)平衡的計(jì)算
【解析】【解答】(1)目標(biāo)反應(yīng)=反應(yīng)II-反應(yīng)I,故;
(2)A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等,均為正反應(yīng)方向,不能判斷反應(yīng)達(dá)平衡,A不正確;
B.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減少,容器體積恒定時(shí),容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,反應(yīng)達(dá)到平衡,B正確;
C.容器體積恒定,氣體總質(zhì)量不變,混合氣體的密度一直不變,不能判斷達(dá)平衡,C不正確;
D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減少,達(dá)平衡時(shí)氣體的混合氣體的物質(zhì)的量不變,氣體的總質(zhì)量不變,故平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,可以判斷達(dá)平衡,D正確;
故答案為:BD;
(3)反應(yīng)I的△H10,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳的量減少,反應(yīng)I向左移動(dòng),二氧化碳的量增加,總的結(jié)果是二氧化碳的量增加,說(shuō)明反應(yīng)I逆向的程度大于反應(yīng)II正向的程度,故答案為:反應(yīng)I的△H10,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)II向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)I向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多;
(4)A.根據(jù)二氧化碳加氫制CH4的催化機(jī)理圖示,催化過(guò)程使用的催化劑為L(zhǎng)a2O3,La2O2CO3為中間產(chǎn)物,A不正確;
B.根據(jù)圖示,La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子),B正確;
C.H2經(jīng)過(guò)Ni活性中心斷鍵裂解產(chǎn)生活化態(tài)H*的過(guò)程為斷開(kāi)化學(xué)鍵的過(guò)程,斷鍵吸收熱量,C不正確;
D.根據(jù)圖示,La2O3是將CO2轉(zhuǎn)化為CO2*(活化分子)的催化劑,Ni是將H2轉(zhuǎn)化為活化態(tài)H*的催化劑,則加氫制CH4的過(guò)程需要La2O3和Ni共同完成,D正確;
故答案為:BD;
將曲線a上的點(diǎn)(3.2,9.2)和(3.4,3.0)代入Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式,解得Ea=31kJ/mol,將曲線b上的點(diǎn)(3.2,9.2)和(3.6,1.0)代入Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式,解得Ea=20.5kJ/mol,b曲線的活化能降低,改變的條件可能是催化劑,故答案為:使用更高效的催化劑(增大催化劑比表面積);
(5)CO2和H2按物質(zhì)的量之比為1:4,設(shè)CO2的物質(zhì)的量為1mol,H2的物質(zhì)的量為4mol,反應(yīng)I中CO2轉(zhuǎn)化的無(wú)物質(zhì)的量為xmol,反應(yīng)II中CO2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為ymol,可列出三段式:
,,CO2平衡轉(zhuǎn)化率為80%,CH4選擇性為50%,故x+y=0.8,,解得x=0.4,y=0.4,故平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量和分壓為:,反應(yīng)II的平衡常數(shù);CH4為生成物,初始分壓為0MPa,10min時(shí)的分壓為:,反應(yīng)速率為:。
【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算;
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變;
(3)反應(yīng)Ⅰ的ΔH10,600℃之后,溫度升高,反應(yīng)Ⅱ向右移動(dòng),二氧化碳減少的量比反應(yīng)Ⅰ向左移動(dòng)二氧化碳增加的量多;
(4)①A.La2O2CO3為中間產(chǎn)物;
B.圖中La2O2CO3可以釋放出CO2*(活化分子);
C.斷鍵吸收熱量;
D.La2O3是將CO2轉(zhuǎn)化為CO2*(活化分子)的催化劑,Ni是將H2轉(zhuǎn)化為活化態(tài)H*的催化劑;
②將曲線上的點(diǎn)代入Rlnk=-計(jì)算;催化劑能影響活化能;
(5)列出反應(yīng)的三段式計(jì)算。
27.(2022高二下·新鄉(xiāng)期中)是鋰離子電池的活性材料。某小組以含錳礦料(主要成分是,含少量、、FeO、CoO和)為原料制備的流程如圖所示(部分條件和產(chǎn)物省略)。
已知幾種金屬氫氧化物沉淀的pH如表所示:
金屬氫氧化物
開(kāi)始沉淀的pH2.77.67.67.7
完全沉淀的pH3.79.19.19.2
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出一條提高“酸浸”速率的措施:。
(2)“除雜1”時(shí),加入的作用是(用離子方程式表示)。
(3)“固體1”中除了含有外,還只含有另外一種固體,其化學(xué)式為,則“除雜1”過(guò)程調(diào)節(jié)pH范圍為。
(4)在高溫下“合成”,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(5)已知:常溫下,。為了使殘液中,必須控制≥mol/L。
(6)“浸渣”中含少量錳元素,其測(cè)定方法如下:
第1步:稱(chēng)取Wg“浸渣”,加酸將錳元素以形式全部溶出,過(guò)濾,將濾液加入250mL容量瓶中,定容;
第2步:取25.00mL上述定容后的溶液于錐形瓶中,加入少量催化劑和過(guò)量溶液,加熱,充分反應(yīng)后,煮沸溶液;
第3步:用溶液滴定至終點(diǎn),消耗滴定液VmL,使重新變?yōu)椤?/p>
已知:具有強(qiáng)氧化性,受熱易分解。
①“浸渣”中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含W、V的代數(shù)式表示)。
②如果省略第2步“煮沸溶液”,測(cè)得結(jié)果將(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
【答案】(1)粉碎含錳礦料(或適當(dāng)加熱或攪拌)
(2)
(3);3.7≤pH≤7.6
(4)
(5)
(6);偏高
【知識(shí)點(diǎn)】氧化還原反應(yīng)方程式的配平;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;中和滴定;制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
【解析】【解答】錳礦料(主要成分是,含少量、、FeO、CoO和),加硫酸后,、、FeO、CoO均溶于硫酸生成硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鈷、硫酸錳等可溶性鹽,其中不溶于硫酸生成浸渣;過(guò)濾得濾液,濾液中加二氧化錳和氨水,將鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾除去,濾液中加硫化鈉,將鈷離子轉(zhuǎn)化成硫化鈷沉淀,過(guò)濾后,在濾液中加碳酸鈉得到,將轉(zhuǎn)入合成裝置中加碳酸鋰,通入氧氣得到,據(jù)此分析解答。
(1)可以通過(guò)升高溫度、攪拌、粉碎礦料、適當(dāng)增大硫酸的濃度等措施提高“酸浸”速率,故答案為:粉碎含錳礦料(或適當(dāng)加熱或攪拌);
(2)“除雜1”時(shí),加入將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵,有利于將鐵轉(zhuǎn)化成沉淀除去,離子方程式為:,故答案為:;
(3)“固體1”中主要含生產(chǎn)的氫氧化鐵,還有過(guò)量的二氧化錳,由表格數(shù)據(jù)可知“除雜1”過(guò)程只為除去鐵離子,而不使鈷離子和錳離子沉淀,因此pH值應(yīng)控制在3.7≤pH≤7.6,故答案為:;3.7≤pH≤7.6;
(4)將轉(zhuǎn)入合成裝置中加碳酸鋰,通入氧氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)得到和二氧化碳,反應(yīng)方程式為:,故答案為:;
(5)為了使殘液中,必須控制≥,故答案為:;
(6)根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式:,,消耗滴定液VmL,可知=mol,則mol,“浸渣”中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為==;②如果省略第2步“煮沸溶液”,則會(huì)有溶液殘留在溶液中,具有強(qiáng)氧化性也能氧化,增加了的消耗,使得測(cè)定結(jié)果偏高,故答案為:;偏高;
【分析】含錳礦料加入硫酸酸浸,金屬氧化物均轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子,SiO2不溶,則浸渣為SiO2;加入二氧化錳和氨水,將鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾除去,濾液中加硫化鈉,將鈷離子轉(zhuǎn)化成硫化鈷沉淀,過(guò)濾后,在濾液中加碳酸鈉得到,將轉(zhuǎn)入合成裝置中加碳酸鋰,通入氧氣得到,據(jù)此分析解答。
28.(2022·德州模擬)工業(yè)上從鉻鐵礦廢渣(主要含Cr2O3、SiO2、Al2O3、Fe2O3)中回收提取鉻的工藝流程如下:
注:焙燒可將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽。
(1)為加快“水浸”速率,可采取的措施為(寫(xiě)出一種即可)。
(2)已知“浸出液”的主要成分為Na2CrO4,則Cr2O3焙燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方式為。
(3)濾渣1的主要成分是。
實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作2用到的玻璃儀器有。
(4)常溫下,溶液中部分離子的物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)lgc與pH的關(guān)系如圖所示。已知溶液中離子濃度≤10-5mol/L時(shí)認(rèn)為沉淀完全。
浸出液用H2SO4調(diào)節(jié)pH的最佳范圍是。
調(diào)pH時(shí)轉(zhuǎn)化的離子方程式為。
(5)一定溫度下,利用K2Cr2O7可實(shí)現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理,工
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