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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年湘教新版選修4化學(xué)上冊階段測試試卷278考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);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9題,共18分)1、沼氣是一種能源,它的主要成分是完全燃燒生成和液態(tài)水時放出445kJ的熱最,則下列熱化學(xué)方程式中正確的是A.B.C.D.2、利用CH4可消除NO2的污染,反應(yīng)原理為:CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在10L密閉容器中分別加入0.50molCH4和1.2molNO2,測得不同溫度下n(CH4)隨時間變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示;下列說法正確的是。
。組別。
溫度/K
時間/min
物質(zhì)的量/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
M
0.15
A.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知溫度T1<T2B.組別①中0~20min內(nèi),NO2降解速率為0.0125mol?L-1?min-1C.40min時,表格中M對應(yīng)的數(shù)據(jù)為0.18D.該反應(yīng)只有在高溫下才能自發(fā)進(jìn)行3、某溶液中只含有Na+、H+、OH-、A-四種離子,下列說法正確的是A.若溶液中c(A-)=c(Na+),則溶液一定呈中性B.溶液中不可能存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)C.若c(OH-)>c(H+),溶液中不可能存在:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)D.若溶質(zhì)為NaHA,則一定存在:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)4、25℃時;相同體積和pH的NaX;NaY、NaZ三種鹽溶液,分別加水稀釋,溶液pH的變化與所加水的體積關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是。
A.由圖可知三種酸的酸性為:HXB.在等物質(zhì)的量濃度的NaX和HX混合溶液中存在:c(H+)-c(OH-)=c(X-)-c(HX)C.濃度均為0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ的混合溶液中:D.在pH相等NaX和NaY的溶液中存在:c(HX)+c(X-)=c(HY)+c(Y-)5、25℃時,向20mL0.1mol/LHAuCl4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,滴定曲線如圖1所示,含氯微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化關(guān)系如圖2所示,則下列說法不正確的是()
A.c點(diǎn)對應(yīng)溶液中:c(Na+)=c(AuCl4-)B.A點(diǎn)對應(yīng)溶液的pH約為5C.25℃時,HAuCl4的電離常數(shù)為1×10-3D.d點(diǎn)時,溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(Na+)>c(AuCl4-)>c(OH-)>c(H+)6、下列溶液中有關(guān)物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是A.pH=2的HA溶液與pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三種溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)C.物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合,溶液pH=4:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A)7、下列說法正確的是()A.為了增加肥效,可將草木灰與銨態(tài)氮肥混合使用B.配制氯化鐵溶液時,將氯化鐵固體直接溶于蒸餾水中即可C.可用碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液做泡沫滅火劑D.可以用熱的碳酸鈉溶液洗滌油污8、根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的()。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A室溫下,用pH試紙分別測定等濃度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,CH3COONa溶液對應(yīng)的pH試紙更藍(lán)酸性:NaClO>CH3COONaB取某Na2SO3溶液,加入足量的稀鹽酸,產(chǎn)生氣泡,再滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀Na2SO3已部分被氧化C向某溶液中先滴加少量氯水,再滴加2滴KSCN溶液,溶液變成血紅色原溶液中一定含有Fe2+D在2mL0.01mol/L的Na2S溶液中先滴入幾滴0.01mol/LZnSO4溶液有白色沉淀,再滴入CuSO4溶液,又出現(xiàn)黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
A.AB.BC.CD.D9、下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()
A.圖①中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B.在③開關(guān)閉合的情況下,四個裝置的鐵腐蝕速率由快到慢的順序是:④③①②C.圖③中,開關(guān)閉合時,F(xiàn)e的腐蝕速率減小D.圖②和④的裝置中Fe電極均被保護(hù)評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)10、一定溫度下,向某密閉容器中以物質(zhì)的量1:1充入適量X(g)和Y,發(fā)生可逆反應(yīng)X(g)+Y?2Z,達(dá)到平衡時,X的濃度為0.06mol/L,保持溫度不變,將容器體積擴(kuò)大一倍,平衡時X的濃度仍為0.06mol/L,下列分析正確的是()A.Y可能為氣態(tài)B.Y一定為固態(tài)或液態(tài)C.Z可能為氣態(tài)D.Z一定為固態(tài)或液態(tài)11、250C時,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的一組醋酸、醋酸鈉混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)與pH的關(guān)系如圖7所示。下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系的敘述正確的是。
A.pH="5."5的溶液中:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.W點(diǎn)所表示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)C.pH="3."5的溶液中:c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1D.向W點(diǎn)所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl氣體(溶液體積變化可忽略):c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)12、常溫下,向20mL0.01mol·L?1的NaOH溶液中逐滴加入0.01mol·L?1的CH3COOH溶液,溶液中水所電離出的c(OH?)的對數(shù)隨加入CH3COOH溶液的體積變化如圖所示;下列說法正確的是。
A.F點(diǎn)溶液顯堿性B.若G點(diǎn)由水電離出的c(OH?)=2.24×10?6mol·L?1,則Ka(CH3COOH)≈1×10?6C.H點(diǎn)離子濃度關(guān)系為c(CH3COO?)=c(Na+)>c(H+)=c(OH?)D.E點(diǎn)由水電離的c(H+)=10?3mol·L?113、某溶液中只含有四種離子NH4+、Cl﹣、OH﹣、H+,已知該溶液中溶質(zhì)可能為一種或兩種,則該溶液中四種離子濃度大小關(guān)系可能為()A.c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+)B.c(NH4+)=c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣)C.c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+)D.c(OH﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl﹣)14、20℃時,下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是A.pH=9.25,濃度均為0.1mol/L的NH4Cl和NH3?H2O的混合溶液:c(NH4+)+c(H+)>c(NH3?H2O)+c(OH-)B.向澄清石灰水中通入Cl2至Ca(OH)2恰好完全反應(yīng):c(OH-)=c(H+)+2c(HClO)+2c(ClO-)C.向0.1mol/LNaHSO3溶液中通入NH3至pH=7的溶液:c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+)D.CO2通入KOH溶液,當(dāng)由水電離的c(H+)=10-7mol/L,一定存在:c(K+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)15、(3分)發(fā)射衛(wèi)星用作燃料,作氧化劑,兩者反應(yīng)生成N2和水蒸氣;已知:
△H1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ/mol
試寫出N2H4與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
____。16、以NOx為主要成分的霧霾的綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題。
I.汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)生成無毒的N2和CO2:
(1)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1②CO的燃燒熱△H2=-283.0kJ·mol-l,則反應(yīng)③2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H3=_______。
(2)某研究小組在三個容積為5L的恒容密閉容器中;分別充入0.4molNO和0.4molCO,發(fā)生反應(yīng)③。在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行上述反應(yīng)(體系各自保持溫度不變),反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時間的變化如圖所示:
①溫度:T1_____T2(填“<”“=”或“>”)。
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率:Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ(填“<”“=”或“>”)。
③反應(yīng)速率:a點(diǎn)的v逆_____b點(diǎn)的v正(填“<”“=”或“>”)。
④T2時的平衡常數(shù)Kc=_____。
(3)將NO和CO以一定的流速通過兩種不同的催化劑(cat1、cat2)進(jìn)行反應(yīng),相同時間內(nèi)測量的脫氮率(脫氮率即NO的轉(zhuǎn)化率)如圖所示。M點(diǎn)_____(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下的平衡脫氮率,說明理由_________。
Ⅱ.N2O是一種強(qiáng)溫室氣體,且易形成顆粒性污染物,研究N2O的分解反應(yīng)2N2O=2N2+O2對環(huán)境保護(hù)有重要意義。
(4)碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率;反應(yīng)歷程為:
第一步I2(g)2I(g)快速平衡;平衡常數(shù)為K
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)v=k1·c(N2O)·c(I)慢反應(yīng)。
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+1/2I2(g)快反應(yīng)。
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。實(shí)驗(yàn)表明,含碘時N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。
①k=_____(用含K和k1的代數(shù)式表示)。
②下列表述正確的是_____。
a.IO為反應(yīng)的中間產(chǎn)物
b.碘蒸氣的濃度大小不會影響N2O的分解速率。
c.第二步對總反應(yīng)速率起決定作用
d.催化劑會降低反應(yīng)的活化能;從而影響△H
(5)通過N2O傳感器可監(jiān)測環(huán)境中N2O的含量;其工作原理如圖所示。
①NiO電極上的電極反應(yīng)式為_____。
②N2O濃度越高,則電壓表讀數(shù)越_____。(填“高”或“低”)17、(1)根據(jù)下列熱化學(xué)方程式:
①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-870.3kJ·mol-1
可以計算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為_____________
(2)已知在101kPa時,CO的燃燒熱為283kJ·mol-1。相同條件下,若2molCH4完全燃燒生成液態(tài)水,所放出的熱量為1molCO完全燃燒放出熱量的6.30倍,CH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式是______________。
(3)在25℃、101kPa時,1.00gC6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8kJ的熱量,C6H6的燃燒熱ΔH=________kJ·mol,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________。18、為了合理利用化學(xué)能;確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,并采取相應(yīng)措施?;瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算。
(1)今有如下兩個熱化學(xué)方程式:則a_____b(填“>”;“=”或“<”)
H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H1=akJ?mol﹣1
H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H2=bkJ?mol﹣1
(2)拆開lmol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價鍵需要吸收的能量叫鍵能,部分化學(xué)鍵鍵能如表。化學(xué)鍵H﹣HN﹣HN≡N鍵能/kJ?mol﹣1436a945
已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-93kJ?mol﹣1,試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a=______________。
(3)利用水煤氣合成二甲醚(CH3OCH3)的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
③3H2(g)+3CO(g)═CO2(g)+CH3OCH3(g)△H3
反應(yīng)③為制取二甲醚的第3步反應(yīng),利用△H1和△H2計算△H3時,還需要利用________反應(yīng)的△H。
(4)中科院大連化學(xué)物理研究所的科研人員在新型納米催化劑Na-Fe3O4和HMCM-22的表面將CO2轉(zhuǎn)化為烷烴;其過程如圖。
圖中CO2轉(zhuǎn)化為CO的反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol
已知:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H=-128kJ/mol
則圖中CO轉(zhuǎn)化為C2H4的熱化學(xué)方程式是______________________________________。19、合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破,其反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)?H=-92.4kJ?mol-1。一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
(2)步驟II中制氯氣原理如下:
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的是______。
a.升高溫度b.增大水蒸氣濃度c.加入催化劑d.降低壓強(qiáng)。
利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為______。
(3)下圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):______。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在下圖坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖______。
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是(填序號)______,簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:______。20、在一個容積固定的反應(yīng)器中,有一可左右滑動的密封隔板,左、右兩側(cè)分別進(jìn)行如下可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為xmol、3.25mol、1mol;右側(cè)中加入9mol的水蒸氣和適量的鐵粉(忽略鐵粉對容器體積的影響)當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時,均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?/p>
(1)若x=1.5則左側(cè)反應(yīng)在起始時向______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行欲使反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍是______。
(2)若X=2,則左側(cè)反應(yīng)在起始時向______填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行,平衡時混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為______。21、請回答下列問題。
(1)水的電離平衡曲線如圖所示。
①Kw(T1℃)_____Kw(T2℃)(填“>”、“<”或“=”)。T2℃時1mol·L-1的NaOH溶液中,由水電離出的c(H+)=______mol·L-1。
②M區(qū)域任意一點(diǎn)均表示溶液呈__________(填“酸性”;“中性”或“堿性”)。
③25℃時,向純水中加入少量NH4Cl固體,對水的電離平衡的影響是_____(填“促進(jìn)”;“抑制”或“不影響”)。
(2)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強(qiáng)弱的量。已知:25℃時,Ka(HClO)=4.6×10﹣9、Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5、Ka1(H2CO3)=4.3×10﹣7、Ka2(H2CO3)=5.6×10﹣11。
①25℃時,有等濃度的a.NaClO溶液b.CH3COONa溶液c.Na2CO3溶液,三種溶液的pH由大到小的順序?yàn)開____;(填序號)
②寫出向Na2CO3溶液中滴加少量醋酸溶液的離子方程式_________。評卷人得分四、判斷題(共1題,共5分)22、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、計算題(共3題,共9分)23、已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:
(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol;
試計算反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱△H=___,2克H2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量為___kJ,H2的燃燒熱為△H=_____。24、回答下列問題:
(1)汽車尾氣中的CO、NO、NO2等有毒氣體會危害人體健康;可在汽車尾部加催化轉(zhuǎn)化器,將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體。
已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-112.3kJ·mol-1
②NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH2=-234kJ·mol-1
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH3=179.5kJ·mol-1
請寫出CO和NO2生成N2、CO2的熱化學(xué)方程式_________________________。
(2)亞硝酸氯(C1NO)是有機(jī)合成中的重要試劑。可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)+C12(g)2C1NO(g),已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(NO的結(jié)構(gòu)為N≡O(shè),亞硝酸氯的結(jié)構(gòu)為Cl-N=O):?;瘜W(xué)鍵N≡O(shè)Cl-ClCl-NN=O鍵能/kJ·mol-1630243a607
則2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應(yīng)的ΔH和a的關(guān)系為ΔH=________kJ·mol-1。25、(寫出計算步驟)已知可逆反應(yīng):M(g)+N(g)P(g)+Q(g);△H>0請回答下列問題:
(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時N的轉(zhuǎn)化率為多少______?平衡常數(shù)?__
(2)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;達(dá)到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=?;________
(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為:c(M)=c(N)=bmol?L-1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為多少?________評卷人得分六、工業(yè)流程題(共2題,共14分)26、高純度碳酸鋰:是制造鋰離子電池必不可少的原材料。某鋰云母礦采用硫酸鹽焙燒法生產(chǎn)高純度碳酸鋰的工藝流程如下:
已知(i)用Men+表示金屬陽離子、HR表示有機(jī)萃取劑,“萃取”原理可以表示為:Men++2nHR?Me(HR2)n+nH+
(ii)上述溶劑萃取法(利用萃取劑HR對雜質(zhì)離子的特殊選擇性)與化學(xué)凈化除雜法(采用分步沉淀法逐一分離雜質(zhì)離子)
除雜效果對比如下表。Al3+Mn2+Fe3+Ca2+SiO2Li+化學(xué)凈化法浸出率/%99.799.7497.8597.9796.876.1溶劑萃取法浸出率/%99.5499.3999.2197.8997.073.3(1)將最終產(chǎn)品進(jìn)行焰色反應(yīng);可觀察到火焰呈___________(填標(biāo)號)。
A.紫紅色B.紫色C.黃色。
(2)為提高“焙燒”效率;常采取的措施是_________________________________(寫兩點(diǎn))。
(3)操作1用到的主要玻璃儀器有燒杯;___________。
(4)萃取劑的濃度對萃取率的影響如下圖所示,則選擇萃取劑濃度為___________mol·L-1為宜;“反萃取”步驟用到的試劑A是______________________;流程中循環(huán)使用的物質(zhì)除HR、CO2外;還有__________________。
(5)“碳化反應(yīng)”的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________。
(6)由除雜效果分析,溶劑萃取法相對于化學(xué)凈化除雜法的優(yōu)勢為_______________________________。27、I.采用廢易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬[KAl(SO4)2·12H2O]的過程如圖所示。回答下列問題:
(1)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______
(2)寫出由濾液A生成沉淀B的反應(yīng)離子方程式:_______
(3)明礬可以凈水,其原理是_______。
(4)已知:Kw=1.0×10-14,Al(OH)3AlO+H++H2OK=2.0×10-13,Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_______。
II.以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如圖:
氯化過程控制電石渣過量,在75°C左右進(jìn)行。氯化時存在C12與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng),Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解為CaCl2和O2。
(5)生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為_______。
(6)氯化過程中Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的總反應(yīng)方程式為:6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化率的可行措施有_______(填序號)。
A.適當(dāng)堿緩?fù)ㄈ隒l2速率B.充分?jǐn)嚢铦{料C.加水使Ca(OH)2完全溶解。
(7)氯化后過濾,向?yàn)V液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3,若溶液中KClO3的含量為100g·L-1,如圖,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的操作步驟是_______、_______;過濾、洗滌、干燥。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法可知;化學(xué)計量數(shù)與反應(yīng)熱成正比,并注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)來解答。
【詳解】
完全燃燒生成和液態(tài)水時,放出445KJ熱量,則在氧氣中燃燒生成和液態(tài)水,放出890kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-890kJ/mol;
故選:C。2、A【分析】【詳解】
A.0到10min,n(CH4)減小量:T1<T2,所以該反應(yīng)在T2條件下反應(yīng)速率較快,故T1<T2;A正確;
B.組別①中0~20min內(nèi),n(CH4)=0.50mol-0.25mol=0.25mol,c(CH4)==0.025mol,所以c(NO2)=0.05mol/L,NO2降解速率==0.0025mol?L-1?min-1;B錯誤;
C.T1時,40min到50min,n(CH4)不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),T2>T1,則T2溫度到達(dá)平衡的時間應(yīng)比T1溫度時短,所以,T2溫度;40min時反應(yīng)已經(jīng)平衡;故M為0.15,C錯誤;
D.T2>T1,平衡時,T2溫度的n(CH4)<T1溫度的n(CH4),說明升高溫度,平衡逆向移動,反應(yīng)的<0,同時,該反應(yīng)是熵增反應(yīng),>0,所以,無論高溫還是低溫,都有-T<0;即該反應(yīng)在高溫或低溫條件下都能自發(fā)進(jìn)行,D錯誤。
答案選A。3、A【分析】【詳解】
A.根據(jù)溶液電中性原則可知,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),若溶液中c(A-)=c(Na+),則存在c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故A正確;
B.當(dāng)HA為強(qiáng)酸時,NaOH過量時,或者當(dāng)HA為弱酸時,溶液溶質(zhì)為NaA,都可存在c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故B錯誤;
C.若NaOH過量,且過量較多時,溶液中可存在c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+),故C錯誤;
D.若HA為弱酸時,溶液中溶質(zhì)為NaA、HA,且HA電離程度小于A-水解程度時,可存在c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故D錯誤;
故選A。4、C【分析】【詳解】
A.由圖可知加水稀釋;NaX溶液的pH降低得最快,說明NaX的水解程度最小,根據(jù)越弱越水解,HX的酸性最強(qiáng),故三種酸的酸性為:HX>HY>HZ,故A錯誤;
B.在NaX和HX混合溶液中存在在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-),等物質(zhì)的量濃度的NaX和HX混合溶液中存在物料守恒:2c(Na+)=c(X-)+c(X-),則混合溶液中有2c(H+)-2c(OH-)=c(X-)-c(HX);故B錯誤;
C.在NaX溶液中存在質(zhì)子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HX),同理,在NaY中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HY),在NaZ中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HZ),所以在濃度均為0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ的混合溶液中存在:根據(jù)電離平衡常數(shù)的表達(dá)式,c(H+)=所以故C正確;
D.在NaX溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HX)+c(X-),在NaY溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HY)+c(Y-),兩溶液的pH相等,由于HX和HY的酸性不同,所以兩溶液中c(Na+)的不同,所以NaX溶液中的c(HX)+c(X-)和NaY的溶液中c(HY)+c(Y-)不相等;故D錯誤;
故選C。5、C【分析】【詳解】
A.c點(diǎn)對應(yīng)溶液pH=7,c(OH-)=c(H+),根據(jù)電荷守恒可知c(Na+)=c(AuCl4-);A正確;
B.0.1mol/LHAuCl4溶液的pH=3,根據(jù)HAuCl4H++AuCl4-可知,HAuCl4的電離常數(shù)Ka≈1×10-5,由于A點(diǎn)時,c(AuCl4-)=c(HAuCl4),所以c(H+)≈1×10-5mol/L;pH≈5,B正確;
C.0.1mol/LHAuCl4溶液的pH=3,根據(jù)HAuCl4H++AuCl4-可知,HAuCl4的電離常數(shù)Ka≈1×10-5;故C錯誤;
D.d點(diǎn)時,溶液溶質(zhì)為NaAuCl4,溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(Na+)>c(AuCl4-)>c(OH-)>c(H+);故D正確;
選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查了離子濃度大小比較,注意根據(jù)電荷守恒、物料守恒、鹽的水解原理判斷溶液中各離子濃度大小,利用圖象的特殊點(diǎn)計算是解題的關(guān)鍵。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.電解質(zhì)溶液呈電中性,則根據(jù)電荷守恒得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-);A項(xiàng)正確;
B.pH相等的這三種溶液,強(qiáng)堿溶液濃度最小,弱酸越弱,弱酸根離子水解程度越大,鹽的濃度越小,酸性:CH3COOH>H2CO3,則水解程度:CO32->CH3COO-,所以溶液濃度大小順序是c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa);B項(xiàng)錯誤;
C.物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合,溶液pH=4,溶液呈酸性,則醋酸的電離大于醋酸根的水解,離子濃度大小為:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);C項(xiàng)正確;
D.0.1mol/L的NaHApH=4<7,溶液呈酸性,則HA-的電離程度大于水解程度,HA-、H2O都電離生成氫離子,所以離子濃度大小順序是c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A);D項(xiàng)正確;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
pH相等的CH3COONa、Na2CO3溶液,比較二者的濃度大小是學(xué)生們的易錯點(diǎn),根據(jù)“越弱越水解”規(guī)律,可知弱酸的酸性越弱,弱酸根離子水解程度越大,則鹽的濃度越小,本題中,酸性:CH3COOH>H2CO3,則水解程度:CO32->CH3COO-,所以溶液濃度大小順序是c(Na2CO3)<c(CH3COONa),學(xué)生們要加強(qiáng)理解。7、D【分析】【詳解】
A.草木灰呈堿性;銨態(tài)氮肥與草木灰混合使用會生成氨氣,使肥效降低,故A選項(xiàng)錯誤。
B.氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽;鐵離子易水解,為防止鐵離子水解,配制氯化鐵溶液時先將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中,然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度,故B選項(xiàng)錯誤。
C.泡沫滅火器用碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液;混合后鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解生成二氧化碳和氫氧化鋁沉淀,故C選項(xiàng)錯誤。
D.純堿溶液呈堿性;油脂在堿性條件下發(fā)生水解,所以日常生活中能用熱的純堿溶液來洗滌油污,故D選項(xiàng)正確。
故答案選D。8、B【分析】【詳解】
A.NaClO溶液具有漂白性;不能用pH試紙測定其pH,故A錯誤;
B.加入足量的稀鹽酸,排除亞硫酸根離子的干擾,后加氯化鋇生成的白色沉淀為硫酸鋇,則Na2SO3已部分被氧化;故B正確;
C.先滴加少量氯水,再滴加2滴KSCN溶液,溶液變成血紅色,原溶液中只含F(xiàn)e3+也會產(chǎn)生相同的現(xiàn)象,檢驗(yàn)Fe2+應(yīng)先加KSCN溶液;無明顯現(xiàn)象,再加氯水檢驗(yàn),故C錯誤;
D.Na2S溶液過量,再滴入硫酸銅溶液,銅離子與硫離子形成黑色CuS沉淀,不能說明發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化,不能比較Ksp大小;故D錯誤;
故選:B。9、B【分析】【分析】
【詳解】
A.圖①中;鐵棒發(fā)生化學(xué)腐蝕,靠近底端的部分與氧氣接觸少,腐蝕程度較輕,A錯誤;
B.圖①發(fā)生化學(xué)腐蝕;圖②是電解池,但鐵是陰極被保護(hù)不被腐蝕,圖③是發(fā)生電化學(xué)腐蝕,圖④是電解池且鐵作陽極,因電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率,金屬做原電池正極時得到保護(hù),作原電池負(fù)極加快腐蝕,作電解池陽極腐蝕最快,四個裝置的腐蝕速率由快到慢的順序是:④③①②,B正確;
C.圖③中;開關(guān)閉合時,形成原電池,原電池可以加快負(fù)極腐蝕速率,即Fe的腐蝕速率加快,C錯誤;
D.圖②和④的裝置中Fe電極分別做電解池的陰極和陽極;電解池的陰極材料被保護(hù),圖②和④的裝置中只有②的Fe電極被保護(hù),D錯誤;
故答案為:B。二、多選題(共5題,共10分)10、AD【分析】【詳解】
A.若Y為氣態(tài);將容器體積擴(kuò)大一倍,平衡時X的濃度不變,則平衡必然逆向移動,當(dāng)產(chǎn)物為非氣體時可能,A正確;
B.若產(chǎn)物呈非氣態(tài);Y即便為氣體,將容器體積擴(kuò)大一倍,平衡時X的濃度也不變,B不正確;
C.若Z為氣態(tài);則將容器體積擴(kuò)大一倍,平衡時X的濃度一定減小,C不正確;
D.由A中分析可知;Z一定為固態(tài)或液態(tài),D正確;
故選AD。
【點(diǎn)睛】
利用化學(xué)平衡常數(shù)K=只要產(chǎn)物為非氣體,不管Y是否為氣體,將容器體積擴(kuò)大一倍,平衡時X的濃度都不變。11、BC【分析】【詳解】
分析pH變化;可分析出降低的是醋酸濃度,升高的是醋酸根離子濃度。A選項(xiàng)錯誤,由圖直接看出離子濃度大于分子濃度;B選項(xiàng)正確,w點(diǎn)醋酸分子濃度大于醋酸根離子濃度,所以該關(guān)系是溶液的電荷守恒;C選項(xiàng)正確,等式中的前3項(xiàng)即醋酸根離子濃度,該式即題中的等式關(guān)系;D選項(xiàng)錯誤,理論上氯化氫與醋酸根離子全部反應(yīng),生成醋酸,醋酸是弱電解質(zhì),溶液中氫離子濃度較小,比可能大于醋酸濃度。
【考點(diǎn)定位】溶液中離子濃度比較12、AC【分析】【分析】
氫氧化鈉抑制水的電離;向氫氧化鈉溶液中加入醋酸,對水的電離的抑制作用逐漸減弱,當(dāng)溶液為醋酸鈉溶液時,水的電離程度最大。所以G點(diǎn)為醋酸鈉溶液,從E到G為氫氧化鈉和醋酸鈉的混合溶液,溶液為堿性,據(jù)此分析回答。
【詳解】
A.F點(diǎn)為氫氧化鈉和醋酸鈉的混合溶液;溶液為堿性,A正確;
B.若G點(diǎn)由水電離出的c(OH?)=2.24×10?6mol·L?1,根據(jù)醋酸根離子水解的離子方程式可知,溶液中c(CH3COOH)約等于c(OH?),醋酸鈉的濃度為0.005mol/L,則醋酸根離子的水解平衡常數(shù)為則Ka(CH3COOH)=≈1×10?5;B錯誤;
C.H點(diǎn)為醋酸鈉和醋酸的混合溶液,水的電離不受抑制和促進(jìn),所以溶液為中性,c(H+)=c(OH?),則根據(jù)電荷守恒有c(CH3COO?)=c(Na+)>c(H+)=c(OH?);C正確;
D.E點(diǎn)為氫氧化鈉溶液,氫氧化根離子濃度為0.01mol/L,則溶液中水電離的氫離子濃度為10?12mol·L?1;D錯誤。
答案選AC。13、AB【分析】【詳解】
A.當(dāng)溶質(zhì)為氯化銨和一水合氨時,溶液呈堿性,c(OH﹣)>c(H+),根據(jù)電荷守恒可知c(NH4+)>c(Cl﹣),所以可以滿足c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+);故A正確;
B.溶質(zhì)為氯化銨和一水合氨,且溶液呈中性時,則c(H+)=c(OH﹣)、c(NH4+)=c(Cl﹣),可以滿足c(NH4+)=c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣);故B正確;
C.溶液中一定滿足電荷守恒,而c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+)不滿足電荷守恒;故C錯誤;
D.無論溶質(zhì)為氯化銨還是氯化銨與氯化氫或氯化銨與一水合氨,若c(OH﹣)>c(H+),說明溶液呈堿性,一水合氨過量,則溶質(zhì)為氯化銨和一水合氨,但是氫離子濃度最小,應(yīng)該滿足c(H+)<c(Cl﹣);故D錯誤;
故選AB。14、AC【分析】【詳解】
A.濃度均為0.1mol/L的NH4Cl和NH3?H2O的混合溶液顯堿性,說明銨根的水解程度小于一水合氨的電離程度,所以c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3?H2O),電荷守恒式為c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH4+)+c(H+)>c(NH3?H2O)+c(OH-);故A正確;
B.向澄清石灰水中通入Cl2至Ca(OH)2恰好完全反應(yīng),溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的CaCl2和Ca(ClO)2,溶液中存在電荷守恒2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-),存在物料守恒2c(Ca2+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO),聯(lián)立可得c(OH-)=c(H+)-c(HClO);故B錯誤;
C.0.1mol?L-1的NaHSO3溶液中通NH3至pH=7,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)①,溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),因?yàn)閜H=7所以c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)②,由①得c(Na+)>c(SO32-);將①式左右兩邊都加上c(NH4+)得c(Na+)+c(NH4+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)+c(NH4+)③,結(jié)合②③得c(SO32-)=c(NH4+)+c(H2SO3),故c(SO32-)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+);故C正確;
D.若溶液中存在c(K+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),對應(yīng)的溶液溶質(zhì)應(yīng)為KHCO3,而碳酸氫鉀溶液顯堿性,溶液中水電離的c(H+)不等于10-7mol/L;故D錯誤;
故答案為AC。
【點(diǎn)睛】
選項(xiàng)C為難點(diǎn),要充分利用電荷守恒、物料守恒式結(jié)合溶液的酸堿性進(jìn)行離子濃度比較,需要學(xué)生有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)推理能力,難度較大。三、填空題(共7題,共14分)15、略
【分析】(2)×2-(1),得所求熱化學(xué)方程式【解析】2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ·mol-116、略
【分析】【詳解】
∣.(1)已知①N2(g)+O2(g)2NO(g)△H1=+180.5kJ·mol-1;②CO+1/2O2=CO2△H2=-283.0kJ·mol-l;根據(jù)蓋斯定律,②×2-①可得③,其△H3=-746.5kJ/mol;故答案為:-746.5kJ/mol。
(2)①溫度越高,反應(yīng)速率越快,先達(dá)到平衡,由圖可知,溫度為T1時先拐,先達(dá)到平衡,所以T1>T2;故答案為:>。
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,已知T1>T2;所以CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:Ⅰ<Ⅱ=Ⅲ,故答案為:<;=。
③a、b點(diǎn)是平衡狀態(tài),所以正逆反應(yīng)速率相等,由圖像分析可知,a點(diǎn)加入了催化劑,反應(yīng)速率加快,所以反應(yīng)速率a點(diǎn)大于b點(diǎn),a點(diǎn)的v逆大于b點(diǎn)的v正;故答案為:>。
④壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比關(guān)系可得,設(shè)平衡時,生成的氮?dú)鉃閤mol,則根據(jù)三段式:
則故答案為:17150。
(3)圖象分析可知M點(diǎn)不是對應(yīng)溫度下的平衡脫氮率;溫度較低時,催化劑的活性偏低;不是平衡脫氮率,因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)曲線cat2可知,M點(diǎn)對應(yīng)溫度的平衡脫氮率應(yīng)該更高,故答案為:不是;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)曲線cat2可知,M點(diǎn)對應(yīng)溫度的平衡脫氮率應(yīng)該更高。
Ⅱ.(4)①根據(jù)v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,則故答案為:
②a.IO是第二步反應(yīng)的生成物;第三步反應(yīng)的反應(yīng)物,所以IO為反應(yīng)的中間產(chǎn)物,a正確;
b.含碘時N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,碘蒸氣的濃度大小會影響N2O的分解速率,b錯誤;
c.反應(yīng)的快慢取決于慢反應(yīng);所以第二步對總反應(yīng)速率起決定作用,c正確;
d.催化劑會降低反應(yīng)的活化能;加快反應(yīng)速率,不影響△H,d錯誤;故答案為:ac。
(5)①NiO電極上N2O反應(yīng)生成NO2,N元素的化合價由+1價升高為+4價,發(fā)生氧化反應(yīng),NiO電極是負(fù)極,其電極反應(yīng)為:N2O-6e-+3O2-=2NO2,Pt電極上O2反應(yīng)生成O2-,O元素的化合價由0價降低為-2價,發(fā)生還原反應(yīng),Pt電極是正極,其電極反應(yīng)為:O2+4e-=2O2-,故答案為:N2O-6e-+3O2-=2NO2。
②根據(jù)U=IR,N2O濃度越高,N2O越失去電子生成NO2,轉(zhuǎn)移電子越多,電流越大,電壓越大,電壓表讀數(shù)越高,故答案為:高?!窘馕觥?746.5kJ/mol><=>17150不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)曲線cat2可知,M點(diǎn)對應(yīng)溫度的平衡脫氮率應(yīng)該更高k1K1/2acN2O-6e-+3O2-=2NO2高17、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-870.3kJ·mol-1,依據(jù)蓋斯定律①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l),ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×2+(-285.8kJ·mol-1)×2-(-870.3kJ·mol-1)=(-1358.6kJ·mol-1)+870.3kJ·mol-1=-488.3kJ·mol-1;答案為-488.3kJ·mol-1。
(2)CO的燃燒熱為283kJ/mol,相同條件下,2molCH4完全燃燒生成液態(tài)水,所放出的熱量為283kJ/mol×6.3=1782.9kJ,則1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水,放出的熱量為=891.45kJ,故甲烷完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-891.45kJ/mol;答案為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-891.45kJ/mol。
(3)1.00gC6H6(l)在O2中完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8kJ的熱量,則1molC6H6(l)在氧氣中完全燃燒放出的熱量為41.8×78=3260.4kJ,因此C6H6(l)的燃燒熱△H=-3260.4kJ/mol,C6H6(l)燃燒的熱化學(xué)方程式為C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3260.4kJ/mol;答案為:-3260.4;C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3260.4kJ/mol。【解析】-488.3kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-891.45kJ/mol-3260.4C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3260.4kJ/mol。18、略
【分析】【詳解】
⑴兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),生成液態(tài)水放出的熱量多,但焓變反而小,所以則a<b;
故答案為:<;
⑵△H=-93=436×3+945–6a;a=391
故答案為:391
⑶利用水煤氣合成二甲醚(CH3OCH3)的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
③3H2(g)+3CO(g)═CO2(g)+CH3OCH3(g)△H3
利用△H1和△H2計算△H3時,①×2+②,得到4H2(g)+2CO(g)═H2O(g)+CH3OCH3(g)還需要利用2H2(g)+O2(g)==2H2O(g),2CO+O2(g)==2CO2(g)
反應(yīng)的△H。
故答案為2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),2CO+O2(g)=2CO2(g);
⑷圖中CO2轉(zhuǎn)化為CO的反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol
已知:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H=-128kJ/mol
將第二個方程式減去第一個方程式的2倍得到CO轉(zhuǎn)化為C2H4的熱化學(xué)方程式是。
2CO(g)+4H2(g)=CH2=CH2(g)+2H2O(g)△H=-210kJ/mol【解析】<3912H2(g)+O2(g)=2H2O(g),2CO+O2(g)=2CO2(g)2CO(g)+4H2(g)=CH2=CH2(g)+2H2O(g)△H=-210kJ/mol19、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)O2把NH4HS氧化為S,可得化學(xué)方程式:2NH4HS+O2=2NH3?H2O+2S↓
(2)a、反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率加快,平衡向右移動,H2的百分含量增大,正確;b、增大水蒸氣濃度,H2的百分含量減小,錯誤;c、加入催化劑,H2的百分含量不變;錯誤;d;降低壓強(qiáng),反應(yīng)速率減小,錯誤;設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量為x
CO+H2OCO2+H2
轉(zhuǎn)化量(mol)0.200.8
轉(zhuǎn)化量(mol)xxx
轉(zhuǎn)化量(mol)0.2-xx0.8+x
1mol+x=1.18mol;則x=0.18mol,可得CO轉(zhuǎn)化率=0.18mol÷0.2mol×100%=90%
(3)根據(jù)圖1可知H2與N2的投料比為3,平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)為42%,設(shè)H2物質(zhì)的量為3amol,N2物質(zhì)的量為amol,N2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x則。
N2+3H22NH3
轉(zhuǎn)化量(mol)a3a0
轉(zhuǎn)化量(mol)x3x2x
轉(zhuǎn)化量(mol)a-x3a-3x2x
2x÷(4a-2x)×100%=42%,解得x=0.592a,則N2的平衡體積分?jǐn)?shù)=(a—0.592a)÷(4a—2×0.592a)×100%=14.5%
(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,NH3的物質(zhì)的量逐漸增大,當(dāng)反應(yīng)平衡后,升高溫度,平衡向左移動,NH3的物質(zhì)的量逐漸減??;可畫出圖像。
(5)步驟IV為熱交換,使合成氨放出的熱量得到充分利用;對原料氣加壓,使平衡向正反應(yīng)方向移動,分離液氨,減少生成物濃度,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用等措施可提高提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的移動、化學(xué)計算、化學(xué)圖像、化學(xué)流程的分析?!窘馕觥竣?2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓②.a③.90%④.14.5%⑤.⑥.IV⑦.對原料氣加壓;分離液氨后。未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用20、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)這兩個平衡體系的特點(diǎn)是:第一個反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量發(fā)生變化,第二個保持不變,故右邊永遠(yuǎn)是9mol氣體,同在一個容器中,同溫同壓,故氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比。故平衡時,左邊為6mol氣體;當(dāng)x=1.5時,左邊現(xiàn)在總的物質(zhì)的量為5.75mol<6mol,故向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;若保持該方向,1.25<1.75;
(2)根據(jù)上述;反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行了。
平衡總物質(zhì)的量為6mol,即2-2y+3.25-y+1+2y=6mol,解之,得y=0.25mol,2-2y=1.5;二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)="1.5/6=25%";
考點(diǎn):化學(xué)平衡。
點(diǎn)評:化學(xué)平衡是歷年高考重中之重,考生一定要系統(tǒng)備考此知識點(diǎn)。難度較大?!窘馕觥竣?逆反應(yīng)②.1.25<x<1.75③.正反應(yīng)④.0.2521、略
【分析】【分析】
結(jié)合圖像,根據(jù)Kw=c(H+)·c(OH-)判斷T1℃、T2℃的Kw大小關(guān)系,并計算1mol/LNaOH溶液中水電離出H+的濃度;根據(jù)氫離子和氫氧根的濃度相對大小判斷溶液酸堿性;根據(jù)電離、水解程度判斷溶液酸堿性,以少量為標(biāo)準(zhǔn)寫出向Na2CO3溶液中滴加少量醋酸溶液的離子方程式。
【詳解】
(1)①溫度越高,水的電離程度越大,水的離子積常數(shù)越大,根據(jù)圖像,Kw(T1℃)<Kw(T2℃);Kw(T2℃)=10-13,T2℃時1mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=1mol/L,c(H+)=10-13mol/L,則由水電離出的c(H+)=1×10-13mol·L-1,故答案為:<;1×10-13;
②M區(qū)域任意一點(diǎn)都存在c(H+)<c(OH-);表示溶液呈堿性,故答案為:堿性;
③25℃時,向純水中加入少量NH4Cl固體;氯化銨水解,促進(jìn)水的電離,故答案為:促進(jìn);
(2)①根據(jù)電離平衡常數(shù),酸性:醋酸>碳酸>次氯酸>碳酸氫根離子;25℃時,等濃度的NaClO溶液、CH3COONa溶液、Na2CO3溶液,三種溶液中碳酸鈉的水解程度最大,pH最大,醋酸鈉的水解程度最小,pH最小,pH由大到小的順序?yàn)閏>a>b,故答案為:c>a>b;
②向Na2CO3溶液中滴加少量醋酸溶液,以少量為標(biāo)準(zhǔn),則生成物為碳酸氫鈉和醋酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為CH3COOH+=CH3COO-+故答案為:CH3COOH+=CH3COO-+【解析】<10-13堿性促進(jìn)c>a>bCH3COOH+=CH3COO-+四、判斷題(共1題,共5分)22、×【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】錯五、計算題(共3題,共9分)23、略
【分析】【分析】
已知:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-870.3kJ/mol,(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol,(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,由蓋斯定律可知(2)×2+(3)-(1)得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l),再計算△H;H2的燃燒熱為1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時所釋放的能量。
【詳解】
已知:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-870.3kJ/mol,(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol,(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,由蓋斯定律可知(2)×2+(3)-(1)得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l),則△H=(-393.5kJ/mol)×2+(-571.6kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol;2gH2的物質(zhì)的量為=1mol,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol可知1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量為571.6kJ×=285.8kJ;根據(jù)H2的燃燒熱為1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時所釋放的能量,可知H2的燃燒熱為△H=-285.8kJ/mol。
【點(diǎn)睛】
熟悉已知反應(yīng)與目標(biāo)反應(yīng)的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵。應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計算的基本方法是參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式),結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2~3個)進(jìn)行合理“變形”,如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個數(shù),然后將它們相加、減,得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式,求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系?!窘馕觥?488.3kJ/mol285.8-285.8kJ/mol24、略
【分析】【分析】
(1)CO和NO2生成N2、CO2;要寫其熱化學(xué)方程式,可通過蓋斯定律和。
已知①;②和③這3個熱化學(xué)方程式計算即可;
(2)2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應(yīng)的焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,據(jù)此計算ΔH即可;
【詳解】
(1)CO和NO2生成N2、CO2,則4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g),已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-112.3kJ·mol-1
②NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH2=-234kJ·mol-1
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH3=179.5kJ·mol-1
按蓋斯定律,②×4+①-③計算為可得:4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g),則該反應(yīng)的焓變ΔH=(-234kJ?mol-1)×4+(-112.3kJ?mol-1)-(+179.5kJ?mol-1)=-1227.8kJ?mol-1,則3個熱化學(xué)方程式為:4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)ΔH=-1227.8kJ·mol-1;
答案為:4CO(g
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