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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年滬教新版選擇性必修1化學上冊月考試卷824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6題,共12分)1、可逆反應:A2(?)+B2(?)?2AB(?),當溫度和壓強改變時,n(AB)的變化如下圖;下列敘述正確的是。
A.A2、B2及AB均為氣體,ΔH<0B.AB為氣體,A2、B2至少有一種為非氣體,ΔH<0C.AB為氣體,A2、B2有一種為非氣體,ΔH>0D.AB為固體,A2、B2有一種為非氣體,ΔH>02、為增強鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極;電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。其反應原理如下:
電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
電解池:2Al+3H2O=Al2O3+3H2↑
對該電解過程;以下判斷正確的是。
。
電池。
電解池。
A
H+移向Pb電極。
H+移向Pb電極。
B
每消耗3molPb
生成1molAl2O3
C
正極:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
陽極:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
D
Pb電極反應質(zhì)量不變。
Pb電極反應質(zhì)量不變。
A.AB.BC.CD.D3、我國每年因為金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失非常嚴重,金屬腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。下列現(xiàn)象不能用電化學腐蝕來解釋的是A.生鐵更容易腐蝕B.馬口鐵(鍍錫的鐵)破損后很快生銹C.銅器皿在高溫環(huán)境中變黑D.電工作業(yè)中若將銅、鋁導線相連易出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象4、當下列反應達到平衡狀態(tài)時,保持溫度和壓強不變,向容器中通氦氣,則化學平衡不移動的是A.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)C.2HI(g)H2(g)+I2(g)D.C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)5、25℃時,Ag2CrO4在不同濃度的溶液中的溶解量如圖所示;下列說法正確的是。
A.圖中a、b兩點c(Ag+)相同B.圖中c點為Ag2CrO4的不飽和溶液C.該溫度下,Ag2CrO4溶度積的數(shù)量級為10-12D.在a點向溶液中加入少量AgNO3,溶解量可變?yōu)閏點6、如圖;電解質(zhì)溶液是NaCl的水溶液,通電一段時間后發(fā)現(xiàn)d極附近有黃綠色氣體產(chǎn)生,以下說法正確的是。
A.a是電源的正極B.電子流動的方向:d→bC.c極發(fā)生氧化反應D.如果將c、d兩電極互換,則c上也會生成黃綠色氣體評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)7、向等物質(zhì)的量濃度的Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中主要含硫物種(H2S、HS-、S2-)的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與滴加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示(忽略滴加過程中H2S氣體的逸出)。下列說法正確的是。
A.含硫物種B表示HS-B.在滴加鹽酸過程中,溶液中c(Na+)與含硫物種濃度的關(guān)系為:c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]C.X、Y為曲線的兩交叉點,若能知道X點處的pH,就可以計算出H2S的Ka1D.NaHS溶液呈堿性,若向該溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反應時所得溶液呈強酸性,其原因是Cu2++HS-=CuS↓+H+8、常溫下,用溶液分別滴定濃度均為0.01mol?L?1的溶液,所得的沉淀溶解平衡圖像如圖所示(不考慮的水解)。下列敘述正確的是。
A.點表示的不飽和溶液B.的數(shù)量級等于C.的平衡常數(shù)為D.向的混合液中滴入溶液時,先生成沉淀9、在容積為的恒容密閉容器中投入發(fā)生反應其他條件不變,的轉(zhuǎn)化率與溫度;時間的關(guān)系如圖所示。
下列說法錯誤的是A.B.T1K下,內(nèi)的平均反應速率C.升高溫度,該反應的平衡常數(shù)減小D.在F、G、H四點中,F(xiàn)點的v正最大10、將CaCO3放入密閉的真空容器中,反應CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)達到平衡。保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達到平衡,下列說法正確的是()A.平衡常數(shù)減小B.CaO質(zhì)量不變C.CO2濃度不變D.CaCO3質(zhì)量增加11、某實驗小組,以甲圖燃料電池為電源電解制備圖甲中A與B都為惰性電極,圖乙的電極分別是鐵電極和石墨電極,下列相關(guān)說法中正確的是。
A.燃料電池負極反應式為:B.乙中x可為NaCl,也可為C.苯的作用是隔絕空氣,防止被氧化D.甲中接線柱A應與乙中Fe電極相連12、25℃時,向的溶液中滴加的鹽酸,溶液的隨加入的鹽酸的體積變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是。
A.點,溶液是由于水解程度大于電離程度B.點,C.點,溶液中的主要來自的電離D.點,13、已知在水中的電離與相似,室溫下向水溶液中滴加某強酸;溶液的pH與離子濃度關(guān)系如圖所示.下列說法不正確的是。
A.在水溶液中的第二步電離平衡常數(shù)為B.的平衡常數(shù)為C.溶液中的水解能力大于電離能力D.溶液中:14、一定溫度下,在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物,發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應放熱);測得反應的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
下列說法正確的是A.v1<v2,c2<2c1B.K1>K3,p2>2p3C.v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2)D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<1評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、從空氣中捕獲CO2直接轉(zhuǎn)化為甲醇是二十多年來“甲醇經(jīng)濟”領(lǐng)域的研究熱點;諾貝爾化學獎獲得者喬治·安德魯教授首次以金屬釕作催化劑實現(xiàn)了這種轉(zhuǎn)化,其轉(zhuǎn)化如圖所示。
(1)如圖所示轉(zhuǎn)化中,第4步常采取_______法將甲醇和水進行分離。
(2)如圖所示轉(zhuǎn)化中,由第1步至第4步的反應熱(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1,則該轉(zhuǎn)化總反應的熱化學方程式是_______16、(1)高鐵酸鉀不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進行中??偡磻綖槿鐖D是高鐵電池的模擬實驗裝置:
①該電池鹽橋中盛有飽和溶液,此鹽橋中氯離子向______(填“左”或“右”)移動。
②該電池放電時正極的電極反應式為______;充電時每轉(zhuǎn)移0.3mol電子,有______mol生成,正極附近溶液的堿性______(填“增強”;“不變”或“減弱”)。
③上圖為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有_________________。
(2)“”電池可將變廢為寶。我國科研人員研制出的可充電“”電池,以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料,總反應為放電時該電池“吸入”其工作原理如圖所示:
①充電時,正極的電極反應式為________________________________。
②放電時,若生成的和全部沉積在電極表面,當轉(zhuǎn)移0.2mol時,兩極的質(zhì)量差為______。17、從能量的變化和反應的快慢等角度研究反應:2H2+O2=2H2O。
(1)下圖能正確表示該反應中能量變化的是________。
(2)氫氧燃料電池的總反應方程式為2H2+O2=2H2O。其中,氫氣在________極發(fā)生________反應。電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,標準狀況下消耗H2的體積是________L。
(3)理論上講,任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設(shè)計成原電池,請你利用下列反應“Cu+2Ag+=Cu2++2Ag”設(shè)計一個化學電池;并回答下列問題:
①該電池的正極材料是______,負極材料是______,電解質(zhì)溶液是______。
②正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是______,負極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是______。18、甲醇是一種重要的化工原料,具有開發(fā)和應用的廣闊前景。工業(yè)上使用水煤氣(CO與H2的混合氣體)轉(zhuǎn)化成甲醇,反應為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度;壓強的關(guān)系如圖所示。
①P1、P2的大小關(guān)系是P1______P2(填“>;<或=”)。
②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA,KB,KC的大小關(guān)系是______。
③下列敘述能說明上述反應能達到化學平衡狀態(tài)的是_____(填代號)。
a.v正(H2)=2v逆(CH3OH)
b.CH3OH的體積分數(shù)不再改變。
c.混合氣體的密度不再改變。
d.同一時間內(nèi),消耗0.04molH2;生成0.02molCO
(2)在T2℃、P2壓強時,往一容積為2L的密閉容器內(nèi),充入0.3molCO與0.4molH2發(fā)生反應。
①此時的濃度平衡常數(shù)K=_____;平衡后再加入1.0molCO后重新到達平衡,則CO的轉(zhuǎn)化率_____(填“增大,不變或減小”);CO與CH3OH的濃度比_____(填“增大;不變或減小”)。
②若以不同比例投料,測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,此時v(正)_____v(逆)(填“>;<或=”)。
③若P2壓強恒定為p,則平衡常數(shù)Kp=_____(Kp用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度計算,分壓=總壓×氣體的物質(zhì)的量分數(shù),整理出含p的最簡表達式)。19、回答下列問題:
(1)將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達到低碳排放的目的。圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極b作___________極,發(fā)生的電極反應式為___________。
(2)濃差電池中的電動勢是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示;該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時又獲得了電能。
①X為___________極,Y電極反應式為___________。
②Y極生成1molCl2時,___________molLi+移向X極。
(3)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑,KOH溶液作電解質(zhì)溶液。負極反應式為___________,正極反應式為___________。
20、工業(yè)合成氨反應:N2+3H22NH3是一個放熱的可逆反應;反應條件是高溫;高壓,并且需要合適的催化劑。已知形成1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵放出能量分別為436kJ、391kJ、946kJ。則:
(1)若1molN2完全反應生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)熱量________kJ。
(2)如果將1molN2和3molH2混合,使其充分反應,放出的熱量總小于上述數(shù)值,其原因是________________________。
(3)實驗室模擬工業(yè)合成氨時,在容積為2L的密閉容器內(nèi),反應經(jīng)過10min后,生成10molNH3,則用N2表示的化學反應速率為________mol·L-1·min-1。
(4)一定條件下,當合成氨的反應達到化學平衡時,下列說法正確的是________。
a.正反應速率和逆反應速率相等。
b.正反應速率最大;逆反應速率為0
c.N2的轉(zhuǎn)化率達到最大值。
d.N2和H2的濃度相等。
e.N2、H2和NH3的體積分數(shù)相等。
f.反應達到最大限度21、生活中處處有化學。請回答下列問題:
(1)純堿屬于鹽類物質(zhì),其水溶液呈_______(填“酸”“堿”或“中”)性。
(2)小蘇打是常用的食用堿,寫出其在水溶液中的電離方程式:_______。
(3)NaCl的焰色試驗呈_______色。
(4)“酒是陳的香”,酒的主要成分是CH3CH2OH,該化合物中官能團的名稱_______。22、溶液中存在著離子平衡;請回答下列問題:
(1)將氯氣通入燒堿溶液可制得漂白液,主要成分是氯化鈉和次氯酸鈉的混合液。此溶液呈__________(填“中”“酸”或“堿”)性;溶液中離子濃度由大到小的順序為___________。
(2)已知:某溫度時NH3·H2O的電離常數(shù)為1.75×10-5,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11。將該溫度下Mg(OH)2的濁液加入到某濃度的氯化銨溶液中,存在反應Mg(OH)2(s)+2NH?Mg2++2NH3·H2O,該反應的平衡常數(shù)K=__________________。(保留兩位有效數(shù)字)
(3)某CuSO4溶液中混有Fe3+,除去的方法是:①加入適量CuO,搖勻;②觀察到有紅褐色沉淀生成;③待沉淀完全后過濾即可。操作①的作用是_______________________;生成沉淀的離子方程式為_____________________________________________。23、二氧化碳是引起“溫室效應”的主要物質(zhì),對其有效的回收利用,不僅能緩解能源危機,又可減少溫室效應的影響,具有解決能源問題和環(huán)保問題的雙重意義。(1)和經(jīng)過催化重整可以得到合成氣(和);①一定溫度和壓強下,由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成純化合物時的反應熱稱為該化合物的標準摩爾生成焓。已知的標準摩爾生成焓分別為則上述重整反應的________②其他條件相同,甲、乙兩種不同催化劑作用下,相同時間內(nèi)測得轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖Ⅰ,________(填“可能一定”或“一定未”)達到平衡狀態(tài)理由是________。(2)與可以用來生產(chǎn)尿素其反應過程為:①時,在的密閉容器中充人和模擬工業(yè)生產(chǎn)。投料比如圖Ⅱ是平衡轉(zhuǎn)化率與的關(guān)系。則圖中點的平衡轉(zhuǎn)化率_______。②當時,若起始的壓強為水為液態(tài),平衡時壓強變?yōu)槠鹗嫉挠闷胶夥謮海ǚ謮?總壓×物質(zhì)的量分數(shù))代替平衡濃度表示該反應的平衡常數(shù)________(3)以二氧化鈦表面覆蓋為催化劑,可以將和直接轉(zhuǎn)化成乙酸。①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的變化情況如圖Ⅲ所示。250-300℃時,溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________。②為了提高該反應中的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________。(4)納米二氧化鈦膜中的電對吸附并將其還原。以納米二氧化鈦膜為工作電極,以一定濃度的硫酸為介質(zhì),在一定條件下通入進行電解,在陰極可制得低密度聚乙烯(簡稱)。電解時,最終轉(zhuǎn)化為的電極反應式是________。評卷人得分四、判斷題(共2題,共12分)24、用pH計測得某溶液的pH為7.45。(____________)A.正確B.錯誤25、0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分五、工業(yè)流程題(共4題,共24分)26、對苯二甲酸(PTA)是生產(chǎn)聚酯纖維的重要化工原料。生產(chǎn)過程產(chǎn)生的氧化殘渣主要含有苯甲酸、對苯二甲酸、鈷錳催化劑等。采用以下工藝流程可實現(xiàn)PTA殘渣中有效成分苯甲酸和Co2+、Mn2+的回收與純化;達到廢物再利用的目的。
圖一
圖二
(1)操作I是___;實驗室進行操作Ⅱ主要用的玻璃儀器有___。
(2)結(jié)合圖二闡述乙酸異丁酯可用于浸取并有效回收苯甲酸的理由是___。
(3)操作Ⅲ為蒸餾,蒸出的溶劑可返回___工序循環(huán)使用。
(4)鈷錳回收時常采用沉淀法將鈷沉淀為CoS,若油水分離后的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后,Co2+和Mn2+的濃度均為0.1mol?L-1,當Co2+完全沉淀時產(chǎn)生的固體中___MnS(填“含有”或“不含有”)。[已知:Ksp(CoS)=2×10-25,Ksp(MnS)=2×10-13,完全沉淀指溶液中離子濃度小于10-5mol?L-1]
(5)得到的CoS通過焙燒轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄缘腃oSO4,其化學方程式為____。27、是化工合成中最重要的鎳源,工業(yè)上以金屬鎳廢料(含F(xiàn)e、Ca、Mg等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)繼而生產(chǎn)的工藝流程如下:
已知:①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表:。氫氧化物開始沉淀的pH1.16.57.1沉淀完全的pH3.29.79.2
②當溶液中某離子濃度可認為該離子已完全沉淀;
(1)“酸浸”時,需將金屬鎳廢料粉碎的目的是________________;
(2)“除鐵”過程中,應調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為_____________;
(3)濾渣B的主要成分是氟化鈣和氟化鎂,寫出生成氟化鈣的化學反應方程式___________;
(4)在“沉鎳”操作中,若溶液中向其中加入等體積的溶液,使沉淀完全,則所加溶液的濃度最小為____________(已知:);
(5)“氧化”生成的離子方程式為_______________;28、銦(In)與Al同主族,是一種稀散金屬,廣泛應用于電子半導體、光纖通信等領(lǐng)域。以煉鋅得到的硬鋅粗渣(含有Zn、ZnO、ZnS、In、InSb等)為原料提取單質(zhì)銦并制備ZnSO4·7H2O的工藝流程如圖所示。請回答下列問題:
已知:①當c(H2SO4)<0.16mol·L-1時;銦的浸出率幾乎為0
②常溫下,Ksp[In(OH)3]=1.3×10-37
(1)硬鋅粗渣浸出前需進行球磨成粉,其原因是___________。
(2)操作Ⅱ的名稱為___________(填字母)。
A.過濾B.蒸餾C.干餾D.萃取分液。
操作Ⅰ為___________;過濾;洗滌、干燥。
(3)“氧化浸出”過程中,濃硝酸可將InSb(Sb為-3價)轉(zhuǎn)化為In2O3和Sb2O3,同時釋放出紅棕色氣體,則該反應化學方程式為___________。
(4)H2O2、NaClO3和HNO3均可作“氧化浸出”時的氧化劑,三種物質(zhì)中只含有極性共價鍵的物質(zhì)是___________;“氧化浸出”過程中,若分別使用H2O2、NaClO3作氧化劑,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同時,則消耗二者的物質(zhì)的量之比為___________。
(5)常溫下,在0.1mol·L-1的In2(SO4)3溶液中存在平衡:In3+(aq)+3H2O(1)In(OH)3(s)+3H+(aq),則該反應的化學平衡常數(shù)K=___________。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)29、五氟化銻()是非常強的路易斯酸其酸性是純硫酸的1500萬倍。以某礦(主要成分為含有少量CuO、PbO、等雜質(zhì))為原料制備的工藝流程如圖。
已知:I.CuS、PbS的分別為
Ⅱ.微溶于水、難溶于水,它們均為兩性氧化物;SbOCl難溶于水。
回答下列問題:
(1)浸出時少量轉(zhuǎn)化為SbOCl,為“濾渣Ⅰ”的成分,加入氨水對其“除氯”轉(zhuǎn)化為該反應的離子方程式為___________,不宜用NaOH溶液代替氨水的原因為___________。
(2)已知:浸出液中:在“沉淀”過程中,緩慢滴加極稀的硫化鈉溶液,先產(chǎn)生的沉淀是___________(填化學式);當CuS、PbS共沉時,___________。
(3)“除砷”時,轉(zhuǎn)化為該反應的離子方程式為___________
(4)在“電解”過程中,以惰性材料為電極,陰極的電極反應式為___________;“電解”中銻的產(chǎn)率與電壓大小關(guān)系如圖所示。當電壓超過U0V時,銻的產(chǎn)率降低的原因可能是___________。
(5)與反應,首次實現(xiàn)了用化學方法制取同時生成和化學反應方程式為___________,若生成5.6LF2(標準狀況),則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為___________(設(shè)為阿伏加德羅常數(shù))評卷人得分六、原理綜合題(共3題,共15分)30、化學在能源開發(fā)與利用中起著十分重要的作用。
(1)蘊藏在海底的可燃冰是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。2017年我國在南海北部進行的可燃冰采取試驗獲得成功,標志著我國成為第一個實現(xiàn)在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定燃氣的國家。已知:25℃、101kPa下,1g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱55.6kJ。甲烷燃燒的熱化學方程式為_____________。相同條件下,356g可燃冰(分子式為CH4·9H2O,Mr=178)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出的熱量為_____kJ。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源,具有清潔、高效的優(yōu)良性能。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚;其中的主要過程包括以下四個反應:
甲醇合成反應:(i)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol
(ii)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ/mol
水煤氣變換反應:(iii)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ/mol
二甲醚合成反應:(iv)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ/mol
①分析二甲醚合成反應(iv)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響____________________。
②由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學方程式為:______________。根據(jù)化學反應原理,分析增加壓強對直接制備二甲醚反應的影響__________________________。
(3)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點。若電解質(zhì)為堿性,二甲醚直接燃料電池的負極反應為____,一個二甲醚分子經(jīng)過電化學氧化,可以產(chǎn)生______個電子的電量。31、近年來我國大力加強溫室氣體CO2的轉(zhuǎn)化研究;如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?;卮鹣铝袉栴}:
(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方程式_____。
(2)為提高CH3OH(g)的產(chǎn)率,理論上應采用的條件是_____(填序號)。
a.高溫高壓。
b.低溫低壓。
c.高溫低壓。
d.低溫高壓。
(3)250℃時,在恒容密閉容器中由CO2(g)催化氫化合成CH3OH(g),如圖為不同投料比[]時某反應物X的平衡轉(zhuǎn)化率的變化曲線。反應物X是_____(填“CO2”或“H2”)。
(4)催化劑和反應條件與反應物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性高度相關(guān)??刂葡嗤读媳群拖嗤磻獣r間,得到如下四組實驗數(shù)據(jù):。實驗編號溫度/K催化劑CO2的轉(zhuǎn)化率/%甲醇的選擇性/%A543納米棒12.342.3B543納米片11.972.7C553納米棒15.339.1D553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)條件為_____(填實驗編號)。
(5)一定條件下CO2能與N2發(fā)生反應:N2(g)+CO2(g)?C(s)+2NO(g)。某溫度下,若向2L體積恒定的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和CO2,其中N2;NO物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:
①圖中B點v正_____v逆(填“>”“<”或“=”)。
②第10min時,外界改變的條件可能是_____(填字母)。
A.加催化劑。
B.增大C(s)的物質(zhì)的量。
C.減小CO2的物質(zhì)的量。
D.升溫。
E.降溫32、甲醇是重要的化工原料;也是一種優(yōu)質(zhì)的燃料。
Ⅰ.甲醇脫氫制取甲醛的原理為CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)。某科研小組在2L密閉容器中充入1molCH3OH,對該反應進行了一系列的研究,得到甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖所示。
(1)下列選項中,能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是__________;
a.v(CH3OH)=v(HCHO)b.H2的體積分數(shù)不再變化。
c.甲醛的質(zhì)量分數(shù)不再改變dd.混合氣體密度不變。
(2)在1時,該反應的平衡常數(shù)為K=________________,此溫度下,從反應開始到平衡所經(jīng)過的時間為t,則v5s為_______(HCHO)(mol/)。向此容器中再通入L·min31.1molCH和1.1OH2,則平衡向_________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動;
(3)molH時,600K點甲醇的v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”),理由是_____________________;
Ⅱ.已知:Y3CH2OH(g)+CuO(s)=HCHO(g)+Cu(s)+HΔH1=-O(g)Δ;
2akJ/molΔH2=-b2Cu(s)+O;
(4)則在銅作催化劑時:(g)=2CuO(s)Δ32kJ/mol22CHΔH3=______OH(g)+O(用含(g)=2HCHO(g)+2H,O(g)的代數(shù)式表示);
Ⅲ.如圖所示是以kJ/mol溶液為電解質(zhì)溶液的甲醇燃料電池:
(5)a極電極反應式為__________________________,若隔膜為陰離子交換膜,則電池工作一段后,電池負極區(qū)溶液中b-)_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。NaOH參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
由圖像可知a曲線→b曲線時壓強不變,降低溫度,平衡時生成物AB的物質(zhì)的量增大,說明平衡A2+B22AB向正反應方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,正反應是放熱反應,即ΔH<0。由圖像可知b曲線→c曲線,溫度不變,壓強增大,達到平衡時生成AB的物質(zhì)的量減少,說明平衡A2+B22AB向逆反應方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,逆反應應該是氣體體積減少的方向,因此生成物AB必為氣體,A2、B2至少有一種為非氣體(液體或固體)。答案選B。2、B【分析】【詳解】
A.電池中;溶液中氫離子向正極二氧化鉛電極移動,故A錯誤;
B.串聯(lián)電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,每消耗3molPb,根據(jù)電子守恒生成lmolAl2O3;故B正確;
C.原電池正極上二氧化鉛得電子生成硫酸鉛;故C錯誤;
D.原電池中鉛作負極,負極上鉛失電子和硫酸根離子反應生成難溶性的硫酸鉛,所以質(zhì)量增加,在電解池中,Pb陰極;陰極上氫離子得電子生成氫氣,所以鉛電極質(zhì)量不變,故D錯誤;
答案選B。3、C【分析】【詳解】
A.生鐵是碳鐵合金;在有水的情況下,碳鐵會形成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕,A錯誤;
B.因為鐵的金屬性大于錫;當馬口鐵破損后,鐵裸露出來,鐵和錫形成原電池,鐵做負極被氧化,從而發(fā)生生銹現(xiàn)象,B錯誤;
C.銅器皿在高溫和氧氣反應生成氧化銅;是化學腐蝕,不是電化學腐蝕,C正確;
D.銅和鋁導線相連;會形成鋁銅原電池,鋁易失電子,做負極,加速鋁的氧化,能用電化學解釋,D錯誤;
故選C。4、C【分析】【分析】
【詳解】
保持溫度和壓強不變;向容器中通氦氣,相當于增大容器的體積減小反應體系的壓強,據(jù)此分析解題:
A.保持溫度和壓強不變,向容器中通氦氣,PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)平衡正向移動;A不合題意;
B.保持溫度和壓強不變,向容器中通氦氣,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡逆向移動;B不合題意;
C.保持溫度和壓強不變,向容器中通氦氣,2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡不移動;C符合題意;
D.保持溫度和壓強不變,向容器中通氦氣,C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)平衡逆向移動;D不合題意;
故答案為:C。5、C【分析】【詳解】
A.曲線為達到沉淀溶解平衡時的曲線,a點和b點鉻酸根離子濃度不同,則c(Ag+)=不同;A說法錯誤;
B.圖中c點c()與b點相同,c(Ag+)大于b點,則c點為Ag2CrO4的過飽和溶液;B說法錯誤;
C.根據(jù)圖象上相關(guān)數(shù)據(jù),Ag2CrO4(s)?2Ag+(aq)+(aq),b點時,c()=10-2mol/L,c(Ag2CrO4)=10-5mol/L計算,Ksp=c2(Ag+)?c()=(2×10-5)2×10-2=4×10-12,則數(shù)量級為10-12;C說法正確;
D.a(chǎn)點已經(jīng)達到沉淀溶解平衡,在a點向溶液中加如入少量AgNO3,可析出Ag2CrO4,c(Ag+)增大,c()減??;不能變?yōu)閏點,D說法錯誤;
答案為C。6、B【分析】【分析】
d極附近有黃綠色氣體產(chǎn)生,說明Cl-在d極失電子得到Cl2,說明d極是陽極,b是正極;c是陰極,a是負極,據(jù)此解答。
【詳解】
A.由分析可知;a是電源負極,A錯誤;
B.d極是陽極,陽極失電子,b極是電流的正極,正極得電子,所以電子流向是d→b;B正確;
C.c是陰極;得電子,化合價降低,發(fā)生還原反應,C錯誤;
D.c、d兩電極互換,c電極為陽極,如果c是活性電極,則陽極材料失電子,Cl-不失電子;不產(chǎn)生黃綠色氣體,D錯誤。
答案選B。二、多選題(共8題,共16分)7、AD【分析】【分析】
由題中圖示可知,向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸,鹽酸和氫氧化鈉先反應,然后和硫化鈉反應,A表示含硫微粒濃度減小,則A為S2-;B先增加后減少,則B為HS-;C開始時幾乎不存在,之后逐漸增大,則C為H2S;據(jù)此解答。
【詳解】
A.由上述分析可知,B先增加后減少,則含硫物種B表示HS-;故A正確;
B.向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸,因體積相同,設(shè)Na2S、NaOH各為1mol,則n(Na)=3n(S),溶液中含硫的微粒為HS-、S2-、H2S,則c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)];故B錯誤;
C.X點c(HS-)=c(S2-),Ka2(H2S)==c(H+),則由X點處的pH,可計算Ka2(H2S)的值;故C錯誤;
D.NaHS溶液中加入CuSO4溶液,硫化銅難溶于稀酸,發(fā)生反應為Cu2++HS-=CuS↓+H+;溶液顯示強酸性,故D正確;
答案為AD。8、BC【分析】【詳解】
A.過n點作一條與y軸相平的平行線,c(Cl-)相同,n點的c(Ag+)比交叉點的c(Ag+)大;因此n點表示AgCl的過飽和溶液,會有沉淀生成,故A錯誤;
B.根據(jù)圖中信息c()=1.0×10?2.46mol?L?1,c(Ag+)=1.0×10?4mol?L?1,因此的數(shù)量級等于故B正確;
C.根據(jù)題中信息c(Cl-)=1.0×10?5.75mol?L?1,c(Ag+)=1.0×10?4mol?L?1,因此的平衡常數(shù)為故C正確;
D.設(shè)0.01mol?L?1的溶液,向的混合液中滴入溶液時,沉淀Cl-需要的c(Ag+)=沉淀需要的c(Ag+)=硝酸銀濃度先達到小的濃度,因此先生成AgCl沉淀,故D錯誤。
綜上所述,答案為BC。9、BD【分析】【分析】
溫度越高,反應速率越快,因此T2>T1,升高溫度,CO的轉(zhuǎn)化率降低,則平衡逆向移動,因此正反應為放熱反應,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
A.根據(jù)上述分析,故A正確;
B.T1K下,10min時,CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則反應的CO為2mol×80%=1.6mol,因此內(nèi)的平均反應速率==故B錯誤;
C.該反應為放熱反應;升高溫度,平衡逆向移動,反應的平衡常數(shù)減小,故C正確;
D.T2>T1,E點CO的濃度大于H點,因此在E、F、G、H四點中,E點的v正最大;故D錯誤;
故選BD。10、CD【分析】【分析】
【詳解】
A.化學平衡常數(shù)只和溫度有關(guān);溫度不變,平衡常數(shù)不變,故A錯誤;
B.該反應是氣體體積增大的反應;縮小容器體積,平衡逆向移動,CaO質(zhì)量減小,故B錯誤;
C.該反應的平衡常數(shù)的表達式為K=c(CO2),由于平衡常數(shù)不變,所以c(CO2)不變;故C正確;
D.該反應是氣體體積增大的反應,縮小容器體積,平衡逆向移動,CaCO3質(zhì)量增加;故D正確;
故選CD。
【點睛】11、BC【分析】【詳解】
A.甲圖是燃料電池,通入肼的一極為負極,通入氧氣的一極為正極,由圖可知正極附近有大量的氧離子,所以負極反應式為:故A錯誤;
B.要制備乙為電解池,其中Fe電極為陽極,電極反應為C電極為陰極,電極反應為電解質(zhì)溶液X可為NaCl,也可為故B正確;
C.有較強的還原性,苯的密度比水小,且與水互不相溶,所以乙中的苯可以隔絕空氣,防止被氧化;故C正確;
D.由AB分析可知甲中接線柱A為燃料電池的負極;乙中C電極為電解池的陽極,二者應該相連,故D錯誤;
故答案為:BC。12、AB【分析】【分析】
【詳解】
A.存在水解平衡和電離平衡,點溶液是由于水解程度大于電離程度;故A正確;
B.根據(jù)電荷守恒,b點pH=7即所以故B正確;
C.點,溶質(zhì)為碳酸氫鈉、氯化鈉、碳酸,溶液中的主要來自的電離;故C錯誤;
D.點,碳酸氫鈉和鹽酸恰好反應,故D錯誤;
選AB。13、AD【分析】【分析】
【詳解】
A.由于多元弱堿的電離分步,且一級電離遠遠大于二級電離,故圖中曲線M為N為在水溶液中的第二步電離方程式為:+H2O+OH-,故其平衡常數(shù)為K==c(OH-)==A錯誤;
B.的平衡常數(shù)為K==B正確;
C.的水解平衡常數(shù)為:K=而的電離平衡常數(shù)為:Kh==10-15,故溶液中的水解能力大于電離能力;C正確;
D.溶液中電荷守恒為:物料守恒為:故無法得出,D錯誤;
故答案為:AD。14、CD【分析】【分析】
對比容器的特點,將容器1和容器2對比,將容器1和容器3對比。容器2中加入4molSO3等效于在相同條件下反應物投入量為4molSO2和2molO2,容器2中起始反應物物質(zhì)的量為容器1的兩倍,容器2相當于在容器1達平衡后增大壓強,將容器的體積縮小為原來的一半,增大壓強化學反應速率加快,υ2υ1,增大壓強平衡向正反應方向移動,平衡時c22c1,p22p1,α1(SO2)+α2(SO3)1,容器1和容器2溫度相同,K1=K2;容器3相當于在容器1達到平衡后升高溫度,升高溫度化學反應速率加快,υ3υ1,升高溫度平衡向逆反應方向移動,平衡時c3c1,p3p1,α3(SO2)α1(SO2),K3K1。據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析,A項,υ2υ1,c22c1;A項錯誤;
B項,K3K1,p22p1,p3p1,則p22p3;B項錯誤;
C項,υ3υ1,α3(SO2)α1(SO2);C項正確;
D項,c22c1,c3c1,則c22c3,α1(SO2)+α2(SO3)1,α3(SO2)α1(SO2),則α2(SO3)+α3(SO2)1;D項正確;
答案選CD。
【點睛】
本題考查化學平衡時各物理量之間的關(guān)系,解題時巧妙設(shè)計中間狀態(tài),利用外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響判斷。如容器2先設(shè)計其完全等效平衡的起始態(tài)為4molSO2和2molO2,4molSO2和2molO2為兩倍容器1中物質(zhì)的量,起始物質(zhì)的量成倍變化時相當于增大壓強。三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【詳解】
(1)甲醇易揮發(fā);沸點較低,與水的沸點相差較大,可以采用蒸餾或分餾的方法分離甲醇和水。
(2)根據(jù)圖示是一個閉合的環(huán),說明總反應的反應熱是四步反應的反應熱之和,結(jié)合碳元素守恒,可以寫出總反應的熱化學方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=(a+b+c+d)kJ·mol-1。【解析】(1)蒸餾(或分餾)
(2)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=(a+b+c+d)kJ·mol-116、略
【分析】【分析】
(1)①鹽橋可起到平衡電荷;陰離子向負極移動,陽離子向正極移動;
②該電池放電時正極高鐵酸根離子得電子發(fā)生還原反應;根據(jù)高鐵酸鉀和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算;充電時正極反應和放電時相反;消耗氫氧根離子;
③根據(jù)圖中的放電時間;電壓穩(wěn)定性分析高鐵電池的優(yōu)點。
(2)①充電時該電池“放出”CO2;正極變?yōu)殡娊獬氐年枠O,失電子發(fā)生氧化反應,據(jù)此書寫電極方程式;
②由放電時總反應4Na+3CO2=2Na2CO3+C可知;放電時負極消耗鈉,質(zhì)量減小,正極生成碳酸鈉和碳質(zhì)量增加,根據(jù)電極反應計算質(zhì)量變化值。
【詳解】
(1)①鹽橋中陰離子向負極移動;陽離子向正極移動,鹽橋起的作用是使兩個半電池連成一個通路,使兩溶液保持電中性,起到平衡電荷,構(gòu)成閉合回路,故放電時鹽橋中氯離子向右移動;
故答案為右;
②放電時,負極電極反應式為Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2,正極上得電子發(fā)生還原反應,由電池的總反應方程式-負極反應式=正極反應式可知,正極反應式為FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-;充電時,理論上分析,每生成1molK2FeO4轉(zhuǎn)移3mol電子,所以每轉(zhuǎn)移0.3mol電子,有0.1mol生成;充電時;正極接電源正極,作陽極,發(fā)生氧化反應,根據(jù)電極反應式知,正極附近有氫氧根離子被消耗,所以正極附近溶液堿性減弱;
故答案為FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-;0.1;減弱;
③由圖可知高鐵電池的優(yōu)點有:使用時間長;工作電壓穩(wěn)定。
故答案為使用時間長;工作電壓穩(wěn)定;
(2)①充電時該電池“放出”CO2,正極變?yōu)殡娊獬氐年枠O,失電子發(fā)生氧化反應,故電極方程式為2Na2CO3+C-4e?=3CO2↑+4Na+;
故答案為2Na2CO3+C-4e?=3CO2↑+4Na+
②由放電時總反應4Na+3CO2=2Na2CO3+C可知,當轉(zhuǎn)移0.2mol時,負極消耗0.2molNa,質(zhì)量減少0.2mol×23g/mol=4.6g;同時正極產(chǎn)生0.1molNa2CO3和0.05molC;質(zhì)量增加(0.1mol×106g/mol+0.05mol×12g/mol)=11.2g,兩極的質(zhì)量差為11.2g+4.6g=15.8g。
故答案為15.8g。【解析】右FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-0.1減弱使用時間長、工作電壓穩(wěn)定15.8g17、略
【分析】【詳解】
(1)氫氣與氧氣化合成水的反應為放熱反應;由圖可知,A中反應物的總能量大于生成物的總能量,為放熱反應,故答案為:A;
(2)根據(jù)電池反應式知,H元素化合價由0價變?yōu)?1價、O元素化合價由0價變?yōu)?2價,所以氫氣在負極上失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子,消耗標準狀況下氫氣體積=故答案為:負,氧化,2.24L;
(3)①根據(jù)電池總反應可知,在反應中,Cu失電子被氧化,應為原電池的負極,則正極為活潑性較Cu弱的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?,如碳棒,Ag+在正極上得電子被還原,電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液,故答案為:C,Cu,AgNO3溶液;
②原電池工作時,負極反應為Cu-2e-=Cu2+,Cu極溶解,電極質(zhì)量不斷減小,正極反應為Ag++e-=Ag,正極上有銀白色物質(zhì)析出,質(zhì)量不斷增加,故答案為:正極上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)、質(zhì)量增加,負極溶解、質(zhì)量減少?!窘馕觥緼負氧化2.24LCCuAgNO3溶液正極上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)、質(zhì)量增加負極溶解、質(zhì)量減少18、略
【分析】【詳解】
(1)①反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是氣體體積減小的反應,在溫度相同時,增大壓強,平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則P1<P2;故答案為:<;
②由圖可知,壓強一定時,溫度升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動,則該反應的正向ΔH<0,所以隨著溫度升高,該反應平衡常數(shù)減小,A、B、C三點的平衡常數(shù)KA,KB,KC的大小關(guān)系是:KA=KB>KC,故答案為:KA=KB>KC;
③a.當v正(H2)=2v逆(CH3OH)時;說明該反應正逆反應速率相等,反應達到平衡,故a選;
b.CH3OH的體積分數(shù)不再改變時,說明該反應正逆反應速率相等,反應達到平衡,故b選;
c.該反應過程中氣體總質(zhì)量和總體積都不變;則混合氣體密度不變,當混合氣體的密度不再改變,不能說明反應達到平衡,故c不選;
d.同一時間內(nèi),消耗0.04molH2;生成0.02molCO,說明該反應正逆反應速率相等,反應達到平衡,故d選;
故答案為:abd;
(2)①在T2℃、P2壓強時,往一容積為2L的密閉容器內(nèi),充入0.3molCO與0.4molH2發(fā)生反應;平衡時CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.5,列出三段式。
平衡常數(shù)K===400;平衡后再加入1.0molCO后平衡正向移動,但CO的轉(zhuǎn)化率減小;CO與CH3OH的濃度比=平衡正向移動,c(H2)減小,增大;故答案為:400;減??;增大;
②若以不同比例投料,測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,Qc===200v(逆);故答案為:>;
③列出三段式。
p(CO)=p=0.375p,p(H2)=p=0.25p,p(CH3OH)=p=0.375p,Kp===故答案為:【解析】<KA=KB>KCabd400減小增大>19、略
【分析】【分析】
(1)
圖中裝置沒有外加電源,屬于原電池裝置,CO2在電極b附近轉(zhuǎn)化為HCOOH,發(fā)生還原反應,因此電極b作正極;結(jié)合得失電子守恒可知發(fā)生的電極反應式為CO2+2H++2e-=HCOOH;
(2)
①由圖可知原電池裝置電極X附近H+轉(zhuǎn)化為H2,發(fā)生還原反應,則X為正極;Y電極為負極,電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑;
②由電極反應式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y極生成1molCl2時,轉(zhuǎn)移電荷數(shù)為2mol,則有2molLi+移向X極;
(3)
燃料在負極失電子,即負極反應式為N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;氧氣在正極得電子,正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-?!窘馕觥浚?)正極CO2+2H++2e-=HCOOH
(2)正極2Cl--2e-=Cl2↑2
(3)N2H4+4OH--4e-=N2+4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-20、略
【分析】【詳解】
(1)反應熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值,則反應的N2+3H22NH3的ΔH=(946+436×3-391×6)kJ/mol=-92kJ/mol,所以若1molN2完全反應生成NH3可放出熱量92kJ。
(2)由于該反應是可逆反應,1molN2和3molH2不能完全反應生成2mol氨氣;因此放出能量總是小于92kJ。
(3)在容積為2L的密閉容器中進行,反應經(jīng)過10min后,生成10molNH3,則消耗氮氣5mol,濃度是2.5mol/L,用N2表示的化學反應速率是2.5mol/L÷10min=0.25mol·L-1·min-1。
(4)a.達到化學平衡時;正反應速率和逆反應速率一定相等,a正確;
b.達到化學平衡時,正反應速率和逆反應速率一定相等,且均不為0,b錯誤;
c.達到化學平衡時,即達到反應最大限度,N2的轉(zhuǎn)化率達到最大值;c正確;
d.達到化學平衡時,N2和H2的濃度不再改變;但不一定相等,d錯誤;
e.達到化學平衡時,N2、H2和NH3的體積分數(shù)不變;但不一定相等,e錯誤;
f.達到化學平衡時;反應達到最大限度,f正確。
答案選acf?!窘馕觥竣?放出②.92③.該反應是可逆反應,1molN2和3molH2不能完全反應,因此放出能量總是小于92kJ④.0.25⑤.acf21、略
【分析】【詳解】
(1)純堿是碳酸鈉;為強堿弱酸鹽,水溶液中碳酸根離子分步水解,故溶液顯堿性;
故答案為:堿性。
(2)小蘇打是碳酸氫鈉,為強電解質(zhì),其在水溶液中的電離方程式:NaHCO3=Na++HCO
故答案為:NaHCO3=Na++HCO
(3)NaCl的焰色試驗呈黃色;因為鈉離子焰色試驗呈黃色;
故答案為:黃。
(4)酒的主要成分是CH3CH2OH;該化合物中官能團為-OH,名稱為羥基;
故答案為:羥基。【解析】堿NaHCO3=Na++HCO黃羥基22、略
【分析】【分析】
次氯酸鈉屬于強堿弱酸鹽,水解呈堿性,氯化鈉強電解質(zhì)、次氯酸鈉強電解質(zhì),次氯酸根部分水解,由此分析離子濃度大??;Mg(OH)2(s)+2NH?Mg2++2NH3·H2O,該反應的平衡常數(shù)K=代入計算;除去CuSO4溶液中混有Fe3+,加入適量CuO調(diào)節(jié)溶液的pH,促進鐵離子的水解,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
【詳解】
(1)次氯酸鈉屬于強堿弱酸鹽,水解呈堿性;氯化鈉強電解質(zhì)、次氯酸鈉強電解質(zhì),次氯酸根部分水解,溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:堿;c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+);
(2)Mg(OH)2(s)+2NH?Mg2++2NH3·H2O,該反應的平衡常數(shù)K==0.059。(保留兩位有效數(shù)字);故答案為:0.059;
(3)除去CuSO4溶液中混有Fe3+,①加入適量CuO調(diào)節(jié)溶液的pH,促進鐵離子的水解,搖勻;②觀察到有紅褐色沉淀生成;③待沉淀完全后過濾即可。操作①的作用是增大pH值;生成沉淀的離子方程式為Fe3++3H2O?Fe(OH)3↓+3H+。故答案為:增大pH值;Fe3++3H2O?Fe(OH)3↓+3H+?!窘馕觥繅Ac(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)0.059增大pH值Fe3++3H2O?Fe(OH)3↓+3H+23、略
【分析】【分析】
(1)①反應焓變且單質(zhì)的標準摩爾生成焓為0是新信息,再代入數(shù)據(jù)計算即可;②催化劑不會改變平衡轉(zhuǎn)化率,則平衡時,兩個不同催化劑的轉(zhuǎn)化率應是相同的;(2)轉(zhuǎn)化率再利用三段式計算Kp值;(3)由圖獲取信息可得溫度升高而乙酸的生成速率降低,說明溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低;利用化學方程式:判斷若想使的轉(zhuǎn)化率增大,就得使平衡正向移動,增加另一反應物或增大體系壓強都可以;(4)用電荷守恒來書寫電極反應式。
【詳解】
(1)①根據(jù)標準摩爾生成焓的定義,穩(wěn)定單質(zhì)的標準摩爾生成焓為0,即H2(g)的為0,反應焓變②c點一定未達到平衡;因為催化劑不會改變平衡轉(zhuǎn)化率,如果達到平衡,甲催化劑與乙催化劑在相同溫度的點相交,轉(zhuǎn)化率應相等;(2)①B點設(shè)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應的二氧化碳為0.5mol,根據(jù)則反應的氨氣為1.0mol,氨氣的轉(zhuǎn)化率②當x=1.0時,若起始壓強為平衡時壓強為起始的則平衡總壓強為設(shè)起始氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量為1mol,消耗的二氧化碳物質(zhì)的量為x,氣體總物質(zhì)的量為氨氣物質(zhì)的量分數(shù)則(3)①溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低,所以溫度升高而乙酸的生成速率降低;②將和直接轉(zhuǎn)化成乙酸的化學方程式:為了提高的轉(zhuǎn)化率,可增大壓強或者增加二氧化碳的濃度;(4)碳的化合價從+4變?yōu)?2,每個碳原子得到6個電子,則共得到12n電子,根據(jù)電荷守恒可得該電極反應式為:【解析】一定未因為相同溫度時如果達平衡,相同溫度時兩種情況轉(zhuǎn)化率應相等溫度超過時,催化劑的催化效率降低增大壓強或者增加二氧化碳的濃度四、判斷題(共2題,共12分)24、A【分析】【分析】
【詳解】
pH計可準確的測定溶液的pH,即可為測得某溶液的pH為7.45,故答案為:正確。25、B【分析】【分析】
【詳解】
0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,NaHA水溶液呈酸性,則HA-水解程度小于電離程度、溶液中A2-離子濃度大于H2A濃度,故答案為:錯誤。五、工業(yè)流程題(共4題,共24分)26、略
【分析】【分析】
殘渣;水、乙酸異丁酯經(jīng)攪拌浸取;經(jīng)操作I的過濾得到固相殘渣,經(jīng)操作II的分液得到油相和水相,油相中含有乙酸異丁酯和苯甲酸,將油相經(jīng)操作III蒸餾得到苯甲酸,再將水相進行鈷鋅回收,由圖可知,苯甲酸在乙酸異丁酯中的溶解度明顯大于間苯二甲酸和對苯二甲酸,由表格可知,苯甲酸浸取率隨著溫度的升高,浸取率升高,由此分析。
【詳解】
(1)經(jīng)上述分析可知:操作I的方法是過濾;操作II是分液,分液主要用的玻璃儀器有分液漏斗;燒杯。故答案:過濾;分液漏斗、燒杯;
(2)由圖可知,乙酸異丁酯對苯甲酸和苯二甲酸有良好的分離效果或苯甲酸在乙酸異丁酯中的溶解度明顯大于間苯二甲酸和對苯二甲酸,故答案:乙酸異丁酯對苯甲酸和苯二甲酸有良好的分離效果或苯甲酸在乙酸異丁酯中的溶解度明顯大于間苯二甲酸和對苯二甲酸;
(3)經(jīng)上述分析可知:操作III為蒸餾,故蒸出的溶劑含有乙酸異丁酯,可返回攪拌浸取,故答案:攪拌浸??;
(4)Co2+和Mn2+的濃度均為0.1molL-1,當Co2+完全沉淀時,離子濃度小于10-5molL-1,
c(S2-)===210molL-1。Qc(MnS)=0.1molL-1210=210
(5)得到的CoS通過硫酸酸化焙燒轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄缘腃oSO4,反應物中含有氧氣,根據(jù)原子守恒配平化學方程式焙燒為:CoS+2O2CoSO4,故答案:CoS+2O2CoSO4。【解析】過濾分液漏斗、燒杯乙酸異丁酯對苯甲酸和苯二甲酸有良好的分離效果或苯甲酸在乙酸異丁酯中的溶解度明顯大于間苯二甲酸和對苯二甲酸攪拌浸取不含有CoS+2O2CoSO427、略
【分析】金屬鎳廢料(含F(xiàn)e、Ca、Mg等雜質(zhì)),加鹽酸酸浸后的酸性溶液中主要含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Ca2+、Mg2+等,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子全部沉淀,濾渣A為Fe(OH)3,過濾后的濾液中再加入氟化銨沉淀Ca2+、Mg2+,濾渣B為MgF、CaF2,再次過濾后向濾液中加入碳酸鈉沉淀鎳離子得NiCO3,將NiCO3再溶于鹽酸,得氯化鎳溶液,向其中加入次氯酸鈉和氫氧化鈉溶液可得Ni2O3。據(jù)此回答。
【詳解】
(1)“酸浸”時;需將金屬鎳廢料粉碎的目的是增大接觸面積,提高浸出率;
(2)除鐵時三價鐵離子要沉淀完全;而鎳離子不能產(chǎn)生沉淀,結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析,應調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為3.2-7.1;
(3)鈣離子和氟離子反應生成氟化鈣沉淀,化學反應方程式CaCl2+2NH4F=CaF2↓+2NH4Cl;
(4)鎳離子完全沉淀時,溶液中的c(Ni2+)<1.0×10-5mol/L,應保持溶液中
(5)氯元素由+1價降低到-1價,即反應生成NaCl,而Ni由+2價升高到+3價,生成反應離子方程式為2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O?!窘馕觥竣?增大接觸面積,提高浸出率②.3.2-7.1③.CaCl2+2NH4F=CaF2↓+2NH4Cl④.0.014mol/L⑤.2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O28、略
【分析】【分析】
(1)
硬鋅粗渣浸出前需進行球磨成粉;其原因是增大固體表面積,加快浸出速率;
(2)
浸出液Ⅱ中加入有機溶劑;操作Ⅱ后得到有機相和水溶液,故操作Ⅱ為萃取分液,故選D;操作Ⅰ要得到結(jié)晶水合物,應為蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥。
(3)
“氧化浸出”過程中,濃硝酸可將InSb(Sb為-3價)轉(zhuǎn)化為In2O3和Sb2O3,同時釋放出紅棕色氣體NO2,濃硝酸將InSb氧化,Sb的化合價從-3價升高為+3價,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平該反應的化學方程式為2InSb+12HNO3(濃)=In2O3+Sb2O3+12NO2↑+6H2O;
(4)
H2O2含有極性鍵和非極性鍵,NaClO3含有極性鍵和離子鍵,HNO3只含有極性鍵,則三種物質(zhì)中只含有極性共價鍵的物質(zhì)是HNO3;H2O2作氧化劑時,還原產(chǎn)物為水,則1molH2O2得2mol電子,NaClO3作氧化劑時,被還原為Cl-,則1molNaClO3得電子6mol,“氧化浸出”過程中,若分別使用H2O2、NaClO3作氧化劑;轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同時,則消耗二者的物質(zhì)的量之比為3:1;
(5)
該反應的化學平衡常數(shù)【解析】(1)增大固體表面積;加快浸出速率。
(2)D蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶。
(3)2InSb+12HNO3(濃)=In2O3+Sb2O3+12NO2↑+6H2O
(4)HNO33:1
(5)7.7×10-629、略
【分析】【分析】
銻礦用鹽酸浸出,CuO、PbO、分別與鹽酸反應生成SbCl3、CuCl2、PbCl2、AsCl3,過濾除去難溶性雜質(zhì),濾液中加入Na2S,沉淀Cu2+、Pb2+,過濾除去CuS、PbS,加入除去As,電解濾液制得金屬Sb,用氯氣氧化Sb制得SbCl5,通入HF制得SbF5。
【詳解】
(1)浸出時少量轉(zhuǎn)化為SbOCl,為“濾渣Ⅰ”的成分,加入氨水對其“除氯”轉(zhuǎn)化為該反應的離子方程式為不宜用NaOH溶液代替氨水,是因為SbOCl在堿性條件下“除氯”轉(zhuǎn)化為為兩性氧化物;能溶于過的NaOH溶液,實際操作時NaOH的量不易控制。
(2)已知:浸出液中:則產(chǎn)生CuS沉淀所需的最小硫離子濃度為同理,產(chǎn)生PbS沉淀所需的最小硫離子濃度為故在“沉淀”過程中,緩慢滴加極稀的硫化鈉溶液,先產(chǎn)生的沉淀是CuS;當CuS、PbS共沉時,
(3)“除砷”時,轉(zhuǎn)化為As3+被還原為As單質(zhì),則該反應的離子方程式為
(4)在“電解”過程中,以惰性材料為電極,得到金屬Sb單質(zhì),陰極的電極反應式為當電壓超過U0V時,銻的產(chǎn)率降低的原因可能是參與了電極反應。
(5)與反應制取同時生成和根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平該化學反應方程式為該反應中F元素的化合價從-1價升高為0,Mn的化合價從+5降低為+3,則生成1molF2轉(zhuǎn)移2mol電子,若生成5.6LF2(標準狀況),物質(zhì)的量為則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為【解析】SbOCl在堿性條件下“除氯”轉(zhuǎn)化為為兩性氧化物,能溶于過的NaOH溶液,實際操作時NaOH的量不易控制CuS參與了電極反應六、原理綜合題(共3題,共15分)30、略
【分析】【詳解】
分析:本題考查熱化學方程式的書寫和反應熱的計算;外界條件對化學平衡的影響、燃料電池的工作原理和計算。
(1)計算1molCH4燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出的熱量;據(jù)此寫出熱化學方程式;根據(jù)熱化學方程式計算反應放出的熱量。
(2)①二甲醚合成反應(iv)消耗CH3OH(g)同時生成H2O(g),由于CH3OH(g)濃度減小,促進甲醇合成反應(i)平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;生成H2O(g)通過水煤氣變換反應(iii)消耗CO;二甲醚合成反應(iv)能增大CO的轉(zhuǎn)化率。
②應用蓋斯定律,將(i)2+(iv)得,H2和CO直接制備二甲醚的熱化學方程式。該反應的正反應為氣體分子數(shù)減小的反應;增加壓強,平衡向正反應方向移動,增大壓強化學反應速率加快。
(3)若電解質(zhì)為堿性,二甲醚發(fā)生氧化反應生成CO32-,負極電極反應為CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O。1個二甲醚分子經(jīng)電化學氧化;可以產(chǎn)生12個電子的電量。
詳解:(1)1gCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱55.6kJ,1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱55.616kJ=889.6kJ,CH4燃燒的熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-889.6kJ/mol。n(CH4·9H2O)==2mol,356g可燃冰釋放2molCH4,2molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出的熱量為889.6kJ2=1779.2kJ。
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