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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2024年滬科版拓展型課程化學上冊月考試卷77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5題,共10分)1、下列對如圖所示實驗裝置的判斷中正確的是。
A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開關K置于M處,可減緩鋅的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法B.若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開關K置于N處,可加快鐵的腐蝕C.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時外電路中的電子向銅電極移動D.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關K置于N處,可用于鐵表面鍍銅,溶液中銅離子濃度將減小2、下列氣體不可用排水法來收集的氣體是A.NOB.NO2C.H2D.CH43、用如下圖所示的裝置進行實驗(夾持儀器略去,必要時可加熱),其中a、b、c中分別盛有試劑1、2、3,能達到相應實驗目的的是。選項試劑1試劑2試劑3實驗目的裝置A濃鹽酸MnO2飽和NaCl溶液除去Cl2中的HC1
B濃HNO3Cu片KI—淀粉溶液驗證NO2的氧化性C稀硫酸溶液X澄清石灰水驗證X中是否有D70%硫酸Na2SO3酸性KMnO4溶液驗證SO2具有漂白性
A.AB.BC.CD.D4、用下列實驗裝置完成對應的實驗,能達到實驗目的的是()A.制取并收集乙炔B.比較NaHCO3、Na2CO3的熱穩(wěn)定性C.吸收多余的NH3D.實驗室中制取少量乙酸乙酯5、對如表實驗現(xiàn)象或操作的解釋或結論錯誤的是編號現(xiàn)象或操作解釋或結論AKI淀粉溶液中滴入氯水變藍,再通入藍色褪去具有漂白性B在的溶液中,加2滴酚酞顯淺紅色,微熱,溶液顏色加深鹽類水解反應是吸熱反應C向少量火柴頭的浸泡溶液中滴加和混合溶液后,產(chǎn)生白色沉淀火柴頭里含有氯元素D蒸餾時,溫度計的球泡應靠近蒸餾燒瓶支管口處此位置指示的是餾出物的沸點
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)6、根據(jù)所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,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)實驗室用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___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水7、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。8、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結構密切相關。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結構產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。9、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。
(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號填寫)。
(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數(shù)Ka=___。
(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。
(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為___。10、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)甲同學認為這不是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學式;下同);
乙同學認為這是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。
(2)如果要驗證乙同學判斷的正確性;請根據(jù)下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗證,請將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現(xiàn)象填入下表。
實驗可供選用試劑:。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。實驗方案。
所選用試劑(填代號)
實驗現(xiàn)象。
方案一。
方案二。
(3)根據(jù)上述實驗推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是________,相應的離子方程式為_______________________________________________;11、根據(jù)所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,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)實驗室用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___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水評卷人得分三、原理綜合題(共7題,共14分)12、醋酸乙烯(CH3COOCH=CH2)是一種重要的有機化工原料,以二甲醚(CH3OCH3)與合成氣(CO、H2)為原料,醋酸鋰;碘甲烷等為催化劑;在高壓反應釜中一步合成醋酸乙烯及醋酸。回答下列問題:
(1)常溫下,將濃度均為amol/L的醋酸鋰溶液和醋酸溶液等體積混合,測得混合液的pH=b,則混合液中c(CH3COO-)=______mol/L(列出計算式即可)。
(2)合成二甲醚:Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH1=-91.8kJ/mol;
Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ/mol;
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.3kJ/mol.
已知:H-H的鍵能為436kJ/mol,C=O的鍵能為803kJ/mol,H-O的鍵能為464kJ/mol,則C≡O的鍵能為_____kJ/mol.
(3)二甲醚(DME)與合成氣一步法合成醋酸乙烯(VAC)的反應方程式為2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g)CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),T℃時,向2L恒容密閉反應釜中加入0.2molCH3OCH3、0.4molCO、0.1molH2發(fā)生上述反應,10min達到化學平衡;測得VAC的物質(zhì)的量分數(shù)為10%。
①0~10min內(nèi),用CO濃度變化表示的平均反應速率v(CO)=______;該溫度下,該反應的平衡常數(shù)K=__________。
②下列能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是______(填選項字母)。
A、V正(DME)=v逆(H2)≠0B;混合氣體的密度不再變化。
C、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化D;c(CO):c(VAC)=4:1
③如圖是反應溫度對二甲醚(DME)的轉(zhuǎn)化率和醋酸乙烯(VAC)選擇性(醋酸乙烯的選擇性Svac=)的影響,該反應的ΔH______0(填“>”“<”或“=”);控制的最佳溫度是___________.
④保持溫度不變,向反應釜中通入氬氣增大壓強,則化學平衡______(填“向正反應方向”“向逆反應方向"或“不”)移動。
13、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃燒生成的二氧化硫成為大氣主要污染物之一。二氧化硫的治理已成為當前研究的課題。其催化氧化的過程如圖1所示:
(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ?mol-1
Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ?mol-1
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ?mol-1。
②活化分子比普通分子高出的能量稱為活化能,則反應Ⅱ的正反應活化能為__(用字母E1~E6表示)kJ?mol-1。
③總反應速率一般由慢反應決定,從圖1中分析決定V2O5催化氧化SO2的反應速率的是反應__(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)某溫度下,向2L的恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的SO2和O2,測得SO2的物質(zhì)的量變化如圖2所示:
①第5min時反應達到平衡,v(SO3)=____mol?L-1?min-1,O2的轉(zhuǎn)化率為_____
②該溫度下,反應的平衡常數(shù)K=______(精確到0.01)。14、利用空氣氧化NO;成本低廉,很具有研究價值?;卮鹣铝袉栴}:
(1)NO氧化反應機理可能涉及如下過程:
Ⅰ.(快反應)
Ⅱ.(慢反應)
Ⅲ.(快反應)
上述反應_______(填序號)決定NO的氧化反應速率;已知則反應的_______(用a、b、c的代數(shù)式表示,a、b;c均為正值)。
(2)已知反應Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],k1、k2為速率常數(shù),僅受溫度影響。下列敘述錯誤的是_______(填字母)。
A.反應Ⅰ達到平衡狀態(tài),可推知
B.反應Ⅱ的活化能低于反應Ⅰ的活化能。
C.增大NO的濃度,增大;升高溫度,增大。
(3)一定條件下,將和按物質(zhì)的量之比2:1充入反應容器,發(fā)生反應:其他條件相同時,分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(P1、P2)下隨溫度變化的曲線如圖所示。
①_______(填“>”“<”或“=”)
②400℃、條件下,O2的平衡轉(zhuǎn)化率為_______%。
③700℃、p2條件下,該反應的平衡常數(shù)Kp=_______(以分壓表示;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(4)恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率可采取的措施為_______(任寫一種)。15、習近平總書記近日對制止餐飲浪費作出重要指示。氨的合成對解決糧食危機有著重要意義。目前該研究領域已經(jīng)催生了三位諾貝爾化學獎得主。
(1)德國化學家哈伯對研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反應貢獻巨大,1918年榮獲諾貝爾化學獎,已知該反應在298K時,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數(shù)角度分析,反應限度已經(jīng)較大,但為何化工生產(chǎn)中還需要使用催化劑:_________。
(2)合成氨反應在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài)):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應)
第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應)
第三步NH3*NH3(g)(快反應)
比較第一步反應的活化能E1與第二步反應的活化能E2的大小:E1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。
(3)2007年,德國科學家埃特爾發(fā)現(xiàn)了合成氨催化機理,開創(chuàng)了表面動力學的研究。研究發(fā)現(xiàn),常溫恒壓密閉容器中,N2在催化劑表面可以與水發(fā)生反應:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
①下列各項能夠作為判斷該反應一定達到平衡的依據(jù)是___________(填標號)。
A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3
B.N2與NH3濃度之比恒定不變。
C.v(N2)正=2v(NH3)逆
D.混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變。
E.壓強保持不變。
②平衡后若分別改變下列一個條件,可以使N2轉(zhuǎn)化率增大的是___________(填標號)
A.轉(zhuǎn)移掉部分O2B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3
C.適當增加H2O(l)的量D.增加N2的量。
(4)向一個恒溫恒壓容器充入1molN2和3molH2模擬合成氨反應;下圖為不同溫度下平衡時混合物中氨氣的體積分數(shù)與總壓強(p)的關系圖。
若體系在T1、60MPa下達到平衡。
①此時平衡常數(shù)Kp_______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù);計算結果保留3位小數(shù))。
②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。16、NO是大氣中一種重要污染物;可以采用多種方法消除NO的污染?;卮鹣铝袉栴}:
(1)CH4還原NO法。
已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
則CH4與NO反應生成N2、CO2和H2O(g)的熱化學方程式為_______。
(2)CO還原NO法。CO還原NO的反應為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0。
①該反應中,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有_______(寫出其中一條即可)。
②實驗測得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關)。達到平衡后,只升高溫度,k正增大的倍數(shù)_______(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應,在一定溫度下反應達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則=_______(計算結果用分數(shù)表示)。
(3)NH3還原NO法。NH3還原NO的反應為4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)△H<0。T℃時,在恒容密閉容器中,測得在不同時間NO和NH3的物質(zhì)的量如下表:。時間/min01234n(NO)/mol1.20.900.720.600.60n(NH3)/mol0.900.700.580.500.50
若反應開始時的壓強為P0,則該反應的化學平衡常數(shù)Kp=_______(可用分數(shù)表示;用平衡分壓代替平衡濃度計算;各氣體的分壓=氣體總壓×各氣體的物質(zhì)的量分數(shù))。
(4)SCR脫硝技術的主反應為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進行反應;測得不同溫度下,在相同時間內(nèi)部分組分的含量如圖所示。
①a、b、c三點,主反應速率由大到小的順序為_______。
②解釋N2的濃度變化曲線先上升后下降的原因:_______。17、氮是地球上含量較豐富的一種元素;氮的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推進器的燃料,它與二氧化氮可以相互轉(zhuǎn)化。一定條件下,密閉容器內(nèi)發(fā)生化學反應:△H>0;達到平衡時,當分別改變下列某一條件,回答:
①達到平衡時,升高溫度,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
②達到平衡時,保持體積不變充入Ar氣時,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
③達到平衡時,保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,達到平衡時NO2的百分含量______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)消除汽車尾氣污染物中NO的反應平衡常數(shù)表達式為:
已知:
寫出此反應的熱化學方程式______,該反應______(填“高溫”或“低溫”)能自發(fā)進行。
(3)在催化劑作用下,H2可以還原NO消除污染,反應的化學方程式為:將2molNO和1molH2充入一個1L恒容的密閉容器中,經(jīng)相同時間測得混合氣體N2的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。則低于900K時,N2的體積分數(shù)______(填“是”或“不是”)對應溫度下平衡時的體積分數(shù),原因是______。高于900K時,N2的體積分數(shù)降低的可能原因是______(任寫一點)。
(4)氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料,一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨反應達到平衡狀態(tài)時,測得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則達平衡時該反應的中衡常數(shù)K=______(列出計算式)。18、亞硝酰氯(NOCl)是有機物合成中的重要試劑,為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水反應生成一種氫化物和兩種氧化物。某學習小組在實驗用C12和NO制備NOCl并測定其純度;相關實驗(裝置略去)如下。請回答:
(1)制備Cl2發(fā)生裝置可______(填大寫字母),反應的離子方程式為_______。
(2)欲收集一瓶干燥的氯氣,選擇裝置,其連接順序為:a→________(按氣流方向,用小寫字母表示),若用到F,其盛裝藥品為_________。
(3)實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯(NOCl)
①實驗室也可用B裝置制備NO,上圖X裝置的優(yōu)點為__________(至少寫出兩點)
②檢驗裝置氣密性并裝入藥品,打開k2,然后再打開____(填“k1”或“k3”),通入一段時間氣體,其目的為________;然后進行其他操作,當Z有一定量液體生成時,停止實驗。
③若無裝肖Y,則Z中NOCl可能發(fā)生反應的化學方程式為_________
(4)取Z中所得液體mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液為指示劑,用cmol/LAgNO3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為22.50mL.已知:Ag2CrO4為磚紅色固體;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,則亞硝酰氯(NOC1)的質(zhì)量分數(shù)為____(用代數(shù)式表示,不必化簡)。評卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共30分)19、W;X、Y、Z、N、M六種主族元素;它們在周期表中位置如圖所示,請用對應的的化學用語回答下列問題:
(1)N元素在周期表中的位置___________,根據(jù)周期表,推測N原子序數(shù)為___________
(2)比較Y、Z、W三種元素形成簡單離子的半徑由大到小的順序___________
(3)M最高價氧化物的水化物在水中的電離方程式:___________
(4)以下說法正確的是___________
A.單質(zhì)的還原性:X>Y,可以用X與YM2溶液發(fā)生反應來證明。
B.Y與同周期的ⅢA元素的原子序數(shù)相差1
C.半導體器件的研制開始于硅;研發(fā)出太陽能光伏電池,將輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,如我校的路燈?/p>
D.元素N位于金屬與非金屬的分界線附近,可以推斷N元素的單質(zhì)具有兩性20、Ⅰ.電鍍廢水中常含有陰離子A,排放前可加CuSO4溶液處理;使之轉(zhuǎn)化為沉淀B,按如圖流程進行實驗。
已知:B含三種元素;氣體D標況下密度2.32g/L;混合氣體l無色無味;氣體F標況下密度為1.25g/L。請回答:
(1)組成B的三種元素是_______,氣體D的分子式是______。
(2)寫出固體C在足量氧氣中灼燒的方程式_______。
(3)固體C在沸騰的稀鹽酸中會生成一種弱酸和一種白色沉淀,該白色沉淀是共價化合物(測其分子量為199),則反應的化學方程式是________。
Ⅱ.某興趣小組為驗證鹵素單質(zhì)的氧化性強弱,打開彈簧夾,向盛有NaBr溶液的試管B和分液漏斗C中同時通入少量Cl2;將少量分液漏斗C中溶液滴入試管D中,取試管D振蕩,靜止后觀察現(xiàn)象。實驗裝置如圖:
(4)說明氧化性Br2>I2的實驗現(xiàn)象是________。
(5)為了排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾,需確認分液漏斗C中通入Cl2未過量。試設計簡單實驗方案檢驗_________。21、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構型為_________,分子立體構型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結構的晶體。其中一種類似金剛石的結構,硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結構如下圖所示(圖1為晶體結構,圖2為切片層狀結構),其化學式為________________。實驗測得此晶體結構屬于六方晶系,晶胞結構見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結果精確到小數(shù)點后第2位)。
評卷人得分五、實驗題(共3題,共6分)22、某實驗小組為了探究SO2的性質(zhì);設計了如下裝置;
實驗步驟:
①先連接好裝置;檢查氣密性,再加入試劑;
②加熱A試管;
③將銅絲向上抽動離開液面。
(1)A試管中發(fā)生反應的化學方程式是______。
(2)B試管中的現(xiàn)象是______。
(3)試管C無明顯現(xiàn)象;某小組取一部分反應后的溶液,分別滴加以下試劑,請你預測能否生成沉淀,若生成沉淀,寫出生成沉淀的化學式。
。加入試劑。
能否生成沉淀。
沉淀的化學式。
氯水。
_____________
__________
氨水。
__________
___________
23、某校同學設計實驗以MgCl2鹵液(主要含MgCl2)為原料制取活性MgO。回答下列問題:
(1)甲組設計下列裝置制取氨氣和二氧化碳。
①用生石灰和濃氨水制取NH3可選用的裝置是_______(填“A”“B”或“AB”)。
②若用石灰石和稀鹽酸制取CO2,反應的離子方程式為_________________________。
(2)乙組利用甲組制備的NH3和CO2制取3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O。
①接口b處通入的氣體是_________________(填化學式)。
②裝置D的作用是______________________________________。
③生成3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O的化學方程式為____________________。
(3)丙組灼燒3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O制活性MgO時,所需的硅酸鹽質(zhì)儀器除酒精燈和坩堝外,還需要______________。24、某小組研究NH4Cl與CuO的反應,進行如下實驗(部分裝置略):。實驗ⅠⅡ裝置現(xiàn)象加熱試管,產(chǎn)生白煙,試管口有白色固體;試管中有水生成,繼續(xù)加熱,黑色固體變藍,最終部分變?yōu)辄S色將細玻璃管口加熱至紅熱,迅速垂直插入NH4Cl晶體中,一段時間后,取出玻璃管,管口處有亮紅色固體
經(jīng)檢測,實驗Ⅰ中的黃色固體含有CuCl和CuCl2;實驗Ⅱ中的亮紅色固體為Cu。
(1)實驗Ⅰ中試管口的白色固體是______。
(2)實驗Ⅰ中黑色固體變藍;最終部分固體變?yōu)辄S色的過程中,發(fā)生了如下變化:
①(NH4)2CuCl4固體受熱分解的化學方程式是______。
②對于物質(zhì)X;做出如下假設:
?。甔是NH4Cl。
反應方程式為:________________________________(補充完整)
ⅱ.X是______,理由是______。
(3)實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的現(xiàn)象不同,可能的原因是______(列出2點)。
(4)NH4Cl溶液與CuO反應。
實驗Ⅲ向CuO粉末中加入0.1mol·L?1NH4Cl溶液;浸泡一段時間后,固體部分溶解,表面無顏色變化,溶液變?yōu)樗{色。
資料:?。嚓P微粒在水溶液中的顏色:Cu2+藍色,Cu(NH3)2+和Cu(NH3)42+深藍色。
ⅱ.Cu(NH3)2+Cu2++NH3Cu(NH3)42+Cu2++4NH3
①設計實驗證明實驗Ⅲ得到的藍色溶液中存在Cu(NH3)2+或Cu(NH3)42+。
實驗方案是______。
②實驗Ⅲ中未觀察到NH4Cl溶液與CuO發(fā)生氧化還原反應的產(chǎn)物,可能的原因是______(列出1點即可)。評卷人得分六、結構與性質(zhì)(共3題,共15分)25、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_______,占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲氫材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。
②分子中存在配位鍵,提供孤電子對的原子是_______(填元素符號);與互為等電子體的分子_______(任寫一種滿足條件的分子式)。
③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是_______。
A.和B.LiH和HCNC.和D.和
(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學式寫作實際上它的結構單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環(huán),應該寫成其結構如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結構,陰離子中B原子的雜化軌道類型為_______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。
A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.金屬鍵。
(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結構如圖2所示:
①的配位數(shù)是_______。
②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則與之間的最近距離為_______nm(用含的代數(shù)式表示)。
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學式為_______。26、KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學性能。我國科學工作者制備的超大KH2PO4晶體已應用于大功率固體激光器;填補了國家戰(zhàn)略空白。回答下列問題:
(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中,核外電子排布相同的是_______(填離子符號)。
(2)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子,其價電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_______。
(3)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結構式為_______,其中P采取_______雜化方式。
(4)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸;如:
如果有n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸,則相應的酸根可寫為_______。
(5)分別用○、●表示和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POK+在晶胞xz面;yz面上的位置:
①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度_______g·cm-3(寫出表達式)。
②晶胞在x軸方向的投影圖為_______(填標號)。
27、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為_____。
(3)已知CeX3的熔點為CeF3:1460℃、CeCl3:848℃、CeBr3:732℃、CeI3:760℃,依F、Cl、Br、I順序,從CeX3中化學鍵的離子性和共價性說明熔點的變化原因:______________________________________。
(4)鈰的一種氧化物具有獨特的晶體結構和較高的儲存和釋放氧的能力;可形成氧空位,具有催化氧化性能,有著十分廣闊的應用開發(fā)前景,其晶體結構如圖所示:
這種鈰的氧化物的化學式為_____;晶胞中氧離子的配位數(shù)為_____。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】
A.若X為鋅棒;Y為NaCl溶液,開關K置于M處,構成了鋅鐵原電池,鐵做正極,鋅做負極,鋅失去電子被腐蝕,A項錯誤;
B.若X為碳棒;Y為NaCl溶液,開關K置于N處,鐵做陰極,被保護,B項錯誤;
C.若X為銅棒;Y為硫酸銅溶液,開關K置于M處,鐵做負極失去電子,溶液中的銅離子在正極得到電子生成銅單質(zhì),銅棒質(zhì)量增加,電子由負極流向正極,外電路中的電子向銅電極移動,C項正確;
D.若X為銅棒;Y為硫酸銅溶液,開關K置于N處,銅做陽極,失去電子變成銅離子進入溶液,溶液中的銅離子在陰極得到電子變成銅單質(zhì),可用于鐵表面鍍銅,溶液中的銅離子會得到補充,溶液中銅離子濃度不變,D項錯誤;
故選C。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.NO難溶于水;NO能用排水法收集,故不選A;
B.NO2和水反應生成硝酸和NO,NO2不能用排水法收集;故選B;
C.H2難溶于水,H2能用排水法收集,故不選C;
D.CH4難溶于水,CH4能用排水法收集;故不選D;
選B;3、A【分析】【詳解】
A.濃鹽酸與二氧化錳反應制備氯氣需要加熱;加熱裝置可以完全成實驗,選項A正確;
B.濃硝酸與銅反應生成硝酸銅;二氧化氮和水;二氧化氮具有氧化性,遇KI—淀粉溶液使溶液變藍,但濃硝酸具有揮發(fā)性,也可以使試液變藍,選項B錯誤;
C.若溶液X中含有碳酸氫根離子或亞硫酸氫根離子或亞硫酸根離子均能達到相同現(xiàn)象;故無法實現(xiàn)實驗目的,選項C錯誤;
D.實驗證明二氧化硫具有還原性而不是漂白性;選項D錯誤。
答案選A。4、C【分析】【詳解】
A.乙炔的相對分子質(zhì)量是26;空氣的平均相對分子質(zhì)量是29,且乙炔和氧氣在常溫條件下不反應,所以乙炔應該用向下排空氣法收集,A錯誤;
B.該裝置中加熱碳酸氫鈉的溫度高于碳酸鈉;雖然澄清石灰水變渾濁,但不能證明碳酸鈉的穩(wěn)定性比碳酸氫鈉強,B錯誤;
C.氨氣極易溶于水和酸性溶液;不溶于四氯化碳,氨氣通入四氯化碳中,因不溶解而逸出,被上層的稀硫酸吸收,達到了既能吸收氨氣又不倒吸的實驗目的,C正確;
D.導氣管伸入NaOH溶液中;一方面會導致乙酸乙酯的水解,另一方面會產(chǎn)生倒吸,D錯誤。
故選C。5、A【分析】【詳解】
氯氣能氧化碘離子生成碘;碘具有氧化性;二氧化硫具有還原性,二氧化硫能還原碘生成碘離子,所以該實驗體現(xiàn)二氧化硫還原性而不是漂白性,故A錯誤;
B.強堿弱酸鹽溶液呈堿性;向強堿弱酸鹽溶液中加入酚酞試液,溶液堿性越強,溶液的顏色越深,該實驗加熱后顏色加深,說明鹽類水解為吸熱反應,故B正確;
C.火柴頭中含有檢驗氯元素,應把還原為酸性條件下,具有還原性,向少量的火柴頭浸泡液中滴加稀和發(fā)生的離子反應為:出現(xiàn)白色沉淀,證明含有氯元素,故C正確;
D.蒸餾時;溫度計測量餾分溫度,則蒸餾時溫度計的球泡應靠近蒸餾燒瓶支管口處,此位置指示的是餾出物的沸點,故D正確;
答案選A。
【點睛】
本題考查化學實驗方案評價,為高頻考點,涉及顏色檢驗、儀器的使用、鹽類水解、物質(zhì)性質(zhì)等知識點,明確實驗原理、儀器用途、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關鍵,易錯選項是B,注意B中氯元素先轉(zhuǎn)化為氯離子再檢驗氯離子。二、填空題(共6題,共12分)6、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致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,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(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是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,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,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【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>③6.0×10-107、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)48、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關,c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>9、略
【分析】【詳解】
(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離;鹽酸是強酸溶液,氫氧化鈉溶液是強堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發(fā)生微弱的電離產(chǎn)生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強,綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。
(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強堿弱酸鹽,醋酸根離子發(fā)生微弱的水解導致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數(shù)為:故答案為:10-5。
(4)碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時溶液中由HCl電離出的由此可知,此時溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L?!窘馕觥竣埽劲冢劲?③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L10、略
【分析】【分析】
溴單質(zhì)氧化性較強,能將亞鐵離子氧化為三價鐵,三價鐵在水溶液中是黃色的;要驗證乙同學的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應生成血紅色物質(zhì);Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,說明還原性:Fe2+>Br-;依據(jù)氧化還原反應中“先強后弱”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)生化學反應,使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學反應,二價鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;
(2)要驗證乙同學的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應生成血紅色物質(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+;則乙同學的判斷正確。
(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應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。
實驗現(xiàn)象。
第一種方法。
C
有機層無色。
第二種方法。
D
溶液變紅。
Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-11、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致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,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(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是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,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,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【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>③6.0×10-10三、原理綜合題(共7題,共14分)12、略
【分析】【詳解】
(1)常溫下,將濃度均為amol/L的酷酸鋰溶液和酷酸溶液等體積混合,根據(jù)電荷守恒可得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Li+),則c(CH3COO-)+10b-14mol/L=0.5amol/L+10-bmol/L,整理可得c(CH3COO-)=
(2)根據(jù)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.3kJ/mol可知;△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,則C≡O的鍵能=(-41.3kJ/mol)+(2×803kJ/mol)+(436kJ/mol)-(2×464kJ/mol)=1072.7kJ/mol;
(3)①2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g)CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g)
起始量(mol)0.20.40.100
反應量(mol)2x4xxx2x
平衡量(mol)0.2-2x0.4-4x0.1-xx2x
則
解得x=0.05
0~10min內(nèi)用CO濃度變化表示的平均反應速率v(CO)=
該溫度下,該反應的平衡常數(shù)K=
②A.V正(DME)=v逆(H2);不滿足計量數(shù)關系,表明正逆反應速率不相等,該反應沒有達到平衡狀態(tài),故A錯誤;
B.該反應中氣體總質(zhì)量和體積始終不變;則混合氣體的密度為定值,不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài),故B錯誤;
C.該反應中氣體總質(zhì)量不變;而氣體的物質(zhì)的量為變量,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時,表明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài),故C正確;
D.c(CO):c(VAC)=4:1;無法判斷各組分的濃度是否繼續(xù)變化,則無法判斷平衡狀態(tài),故D錯誤;
答案為:C;
③結合圖象可知;升高溫度,二甲醚的轉(zhuǎn)化率減小,說明平衡向著逆向移動,則該反應為放熱反應,該反應的△H<0;180℃時,醋酸乙烯選擇性最高,所以最佳的反應溫度為180℃;
④保持溫度不變,向反應釜中通入氬氣增大壓強,由于各組分的濃度不變,則化學平衡不移動?!窘馕觥縜/2+10-b-10b-141072.70.01mol·L-1·min-110000C<180℃不13、略
【分析】【詳解】
(1)①I+×II,整理可得SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=-98kJ/mol;
②活化分子比普通分子高出的能量稱為活化能,反應Ⅱ是放熱反應,根據(jù)圖示可知該反應的正反應活化能為(E4-E3)kJ/mol;
③總反應速率一般由慢反應決定。反應的活化能越大,反應發(fā)生消耗的能量就越高,反應就越不容易發(fā)生,該反應的化學反應速率就越慢。從圖1中分析可知反應I的活化能遠大于反應II的活化能,則說明決定V2O5催化氧化SO2的反應速率的是反應I;
(2)①根據(jù)圖示可知:從反應開始至5min達到平衡時△n(SO2)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,根據(jù)方程式可知:每有2molSO2反應,就會同時消耗1molO2,反應產(chǎn)生2molSO3,若消耗0.2molSO2,則同時消耗0.1molO2,產(chǎn)生0.2molSO3,故v(SO3)==0.02mol/(L·min);由于反應開始時充入SO2、O2的物質(zhì)的量相等,則O2的轉(zhuǎn)化率為=25%;
②反應達到平衡時,各種氣體的濃度c(SO2)==0.1mol/L,c(O2)==0.15mol/L;c(SO2)==0.1mol/L,則該溫度下,反應的平衡常數(shù)K=【解析】①.-98②.E4-E3③.I④.0.02⑤.25⑥.6.6714、略
【分析】【詳解】
(1)總化學反應速率由慢反應決定。根據(jù)已知信息可知:在上述三個反應中反應II是慢反應;故反應II決定NO的氧化反應速率;
已知反應:Ⅰ.(快反應)
Ⅲ.(快反應)
IV.
根據(jù)蓋斯定律,將(IV)-(I)-(Ⅲ),整理可得:△H=(-a+b-c)kJ/mol;
(2)A.已知反應Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],當反應Ⅰ達到平衡狀態(tài),v正=v逆,則k1·c2(NO)=k2·c[(NO)2],A正確;
B.反應的活化能越大;反應越難發(fā)生,反應速率越慢。由于反應I是快反應,反應II是慢反應,說明反應Ⅱ的活化能高于反應Ⅰ的活化能,B錯誤;
C.反應速率常數(shù)只與溫度有關,溫度不變,化學速率常數(shù)不變。所以增大NO的濃度,k1不變;C錯誤;
故合理選項是BC;
(3)①在溫度不變時,增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移動,NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)圖像可知:在壓強是p2時NO轉(zhuǎn)化率比p1時大,說明壓強:p1<p2;
②由于是將NO、O2按2:1的物質(zhì)的量的比加入,二者反應的物質(zhì)的量的比是2:1,所以平衡時二者的轉(zhuǎn)化率相同。根據(jù)圖像可知:在400℃、p1條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,所以O2的平衡轉(zhuǎn)化率也是40%;
③假設反應開始時加入1mol的O2,則加入NO物質(zhì)的量是2mol,根據(jù)圖像可知在700℃、p2條件下,NO的平衡轉(zhuǎn)化率是20%,平衡時n(NO)=2mol×(1-20%)=1.6mol,n(O2)=1mol×(1-20%)=0.8mol,n(NO2)=2mol×20%=0.4mol,平衡時氣體總物質(zhì)的量為n(總)=1.6mol+0.8mol+0.4mol=2.8mol,所以該反應的平衡常數(shù)Kp=
(4)根據(jù)圖像可知:在其它條件不變時,升高溫度,反應的NO平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明正反應是放熱反應,同時該反應的正反應是氣體體積減小的反應,所以在恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有增大O2的濃度或適當降低反應溫度?!窘馕觥縄I-a+b-cBC<40增大O2的濃度或適當降低溫度15、略
【分析】【詳解】
(1)①盡管催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動;但使用催化劑可以加快化學反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,從而可以提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量。
(2)由題給信息知,第一步反應慢,說明該步反應的活化能較大,而第2步反應快,而反應越快,說明其活化能越小,故第一步反應的活化能E1大于第2步反應的活化能E2,即活化能:E1>E2;
(3)①A.化學方程式中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的系數(shù)比就是2:4:3,所以N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3時;反應可能是處于平衡狀態(tài),也可能未達到平衡狀態(tài),不能作為判斷平衡的標志,A錯誤;
B.N2是反應物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應達到平衡狀態(tài),B正確;
C.任何時刻都存在關系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應正向進行,未處于平衡狀態(tài),C錯誤;
D.該反應是反應前后氣體體積不等的反應;若混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變,則反應處于平衡狀態(tài),D正確;
E.該反應是在恒溫恒壓下進行;任何時刻壓強保持不變,因此不能根據(jù)壓強不變判斷反應是否處于平衡狀態(tài),E錯誤;
故合理選項是BD;
②A.轉(zhuǎn)移掉部分O2,即減小生成物濃度,化學平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3,即減小生成物濃度,平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;B正確;
C.由于水的狀態(tài)是液態(tài),其物質(zhì)的濃度不變,所以改變其物質(zhì)的量,化學平衡不移動,因此不能改變N2轉(zhuǎn)化率;C錯誤;
D.增加N2的量;該物質(zhì)本身濃度增大,平衡正向移動,但是平衡正向移動消耗量小于加入量,總的來說它的轉(zhuǎn)化率還是降低,D錯誤;
故合理選項是AB;
(4)①對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始時n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設反應的N2的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關系可知平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根據(jù)圖象可知在T1和60MPa條件下達到平衡時NH3的體積分數(shù)是60%,則解得x=0.75mol,則平衡時n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,則平衡時N2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.1,H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.3,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)為0.6,在溫度不變時,氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強之比,所以化學平衡常數(shù)Kp=
②從圖像來看,當壓強不變時,T1時NH3的體積分數(shù)大于T2時,由于該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡逆向移動,NH3的含量降低,說明溫度:T1<T2。【解析】①.使用催化劑,主要目的是加快反應速率,提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量②.>③.活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<16、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
根據(jù)蓋斯定律,將①-②+③,整理可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。
(2)①CO還原NO的反應為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0;該反應的正反應是氣體體積減小放熱反應,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,則化學反應速率加快,且平衡正向移動,可采取措施可以是增大壓強或增大CO的濃度;
②實驗測得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關)。達到平衡后,只升高溫度,v正、v逆都增大,由于濃度不變,所以k正、k逆都增大。由于升高溫度化學平衡會向吸熱的逆反應方向移動,這說明k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù);
若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發(fā)生上述反應,在一定溫度下反應達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則平衡時反應產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量是0.4mol,反應產(chǎn)生N2是0.2mol,此時CO、NO的物質(zhì)的量都是0.6mol,由于容器的容積是1L,則平衡時各種物質(zhì)的濃度c(CO)=c(NO)=0.6mol/L,c(CO2)=0.4mol/L,c(N2)=0.2mol/L,該溫度下的化學平衡常數(shù)K==當反應達到平衡時,v正=v逆,則k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c2(CO2)·c(N2),==
(3)對于反應4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g),反應開始時n(NH3)=0.90mol,n(NO)=1.20mol,達到平衡時n(NH3)=0.50mol,n(NO)=0.60mol,根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關系,可知平衡時產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量n(N2)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.50mol,n(H2O)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.60mol,在溫度和容器的容積不變時,氣體的壓強與物質(zhì)的量呈正比,若反應開始時的壓強為P0,則平衡壓強=該反應的化學平衡常數(shù)Kp=
(4)SCR脫硝技術的主反應為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進行反應。
①在影響化學反應速率的條件中,增大濃度、增大壓強、升高溫度都會增大反應速率,其中溫度升高對反應速率的影響大,由于溫度:a<b<c,所以在這三點中,主反應速率由大到小的順序為:c>b>a;
②分析圖象中氮氣的濃度變化可知,550K時達到最大,550K后隨溫度升高濃度減小,變化趨勢說明在b點前反應未達到平衡狀態(tài),反應正向進行,溫度升高,反應速率加快,單位時間內(nèi)產(chǎn)生氮氣的濃度增大。當反應達到平衡狀態(tài)后氮氣濃度隨溫度升高減小,說明該反應的正反應是放熱反應,升高溫度化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,且隨著溫度的升高,有副產(chǎn)物的生成,也導致N2濃度降低?!窘馕觥緾H4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。增大壓強或增大CO的濃度<c>b>a先上升:反應還未到達平衡狀態(tài),溫度越高,化學反應速率越快,單位時間內(nèi)N2濃度增大;后下降:達到平衡狀態(tài)后,隨著溫度升高,因為該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡逆向移動,且隨著溫度升高有副產(chǎn)物的生成,也導致N2濃度降低17、略
【分析】【詳解】
(1)①該反應的正反應是吸熱反應;根據(jù)平衡移動原理,升高溫度,化學平衡向吸熱的移動,所以升高溫度,化學平衡正向移動;
②達到平衡時,保持體積不變充入Ar氣時,反應體系中任何一種物質(zhì)的濃度不變,因此加入Ar氣對化學平衡移動無影響;因此化學平衡不發(fā)生移動平衡;
③達到平衡時,保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,導致反應體系壓強增大。根據(jù)平衡移動原理:增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的方向移動。該反應的正反應是氣體體積增大的方向,因此增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,當反應再次達到平衡時NO2的百分含量減小;
(2)根據(jù)平衡常數(shù)可知該可逆反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);
已知:①
②
③
根據(jù)蓋斯定律,將②×2-③-①,整理可得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol;
根據(jù)方程式可知:該反應的正反應是氣體混亂程度減小的放熱反應,由反應自由能公式△G=△H-T△S<0,可知當△G<0;反應可自發(fā)進行,可判斷該反應在低溫下就可以自發(fā)進行;
(3)根據(jù)圖象可知:在低于900K時,N2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增大,在900K以后,溫度升高,N2的體積分數(shù)減小,說明在低于900K時反應正向進行,未處于平衡狀態(tài)。溫度升高,反應速率加快,反應產(chǎn)生更多N2,因此N2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增大。在900K以后,溫度升高,N2的體積分數(shù)減小,這是由于該反應的正反應是放熱反應,在反應達到平衡后,升高溫度,化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,導致N2的體積分數(shù)隨溫度的升高而減??;在高于900K時,N2的體積分數(shù)降低的可能原因是升高溫度平衡逆向移動或發(fā)生的副反應增多或由于任何催化劑都有一定的使用溫度范圍;溫度升高導致催化劑的活性降低等;
(4)在一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨,發(fā)生反應:N2+3H22NH3,反應達到平衡狀態(tài)時,測得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則此時N2的物質(zhì)的量是mol,H2的物質(zhì)的量是NH3的物質(zhì)的量是由于容器的容積是1L,則各種氣體的平衡濃度分別是c(N2)=mol/L,c(H2)=mol/L,c(NH3)=mol/L,故該反應的化學平衡常數(shù)計算式為K=【解析】正向不減小2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2
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