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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年人教版PEP選修4化學(xué)下冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、CO2和CH4重整可制備合成氣;催化重整反應(yīng)歷程示意圖如下:

下列說(shuō)法不正確的是A.Ni在該反應(yīng)中做催化劑,參與化學(xué)反應(yīng)B.合成氣的主要成分為CO和H2C.①→②既有碳氧鍵的斷裂,又有碳氧鍵的形成D.①→②吸收能量2、現(xiàn)有帶活塞的密閉容器A和B,一定溫度時(shí)容器A裝入碘化氫氣體、容器B裝入二氧化氮?dú)怏w,使其體積相等。當(dāng)溫度不變時(shí),緩緩壓縮兩容器,使兩容器的壓強(qiáng)均為原來(lái)的4倍,此時(shí)兩容器內(nèi)氣體的體積關(guān)系正確的是(所有物質(zhì)始終為氣態(tài))A.A=BB.AC.無(wú)法判斷D.A>B3、相同溫度下,體積為2L的兩個(gè)恒容容器中發(fā)生:均為氣態(tài)物質(zhì)有下表所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):。容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化①130②002③

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.B.②中的轉(zhuǎn)化率大于③中的轉(zhuǎn)化率C.容器①與③分別達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)相同,且D.將容器①的反應(yīng)條件換為恒溫恒壓中進(jìn)行投料量不變達(dá)到平衡時(shí),氣體平均摩爾質(zhì)量較恒溫恒容時(shí)減小了4、常溫下,在某氨水溶液中不斷通入反應(yīng)后有關(guān)離子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化趨勢(shì)如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()

A.在反應(yīng)后體系中存在:B.在氨水與反應(yīng)過(guò)程中有生成C.在時(shí),D.碳酸氫銨溶液呈堿性5、25℃時(shí),下列各溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是A.pH=10的Na2CO3溶液:c(OH-)=c()+c(H+)+2c(H2CO3)B.pH=13的氨水與pH=1的鹽酸等體積混合:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)C.pH=7的Na2C2O4和NaHC2O4混合溶液:c(Na+)=2c()+c()D.濃度均為0.2mol/L的NH4Cl溶液與NaOH溶液等體積混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c()6、室溫下,向含有AgCl和AgBr固體的懸濁液中加入少量NaBr固體時(shí),下列數(shù)值增大的是()A.c(Ag+)B.C.c(Cl-)D.評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)7、工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g)-131.4kJ。下列判斷正確的是A.反應(yīng)物能量總和大于生成物能量總和B.CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJC.水煤氣反應(yīng)中生成1molH2(g)吸收131.4KJ熱量D.水煤氣反應(yīng)中生成1體積CO(g)吸收131.4KJ熱量8、恒溫、恒壓下,1molA和1molB在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g)。一段時(shí)間后達(dá)到平衡,生成amolC。則下列說(shuō)法正確的是()A.物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率之比一定是1:2B.起始時(shí)刻和達(dá)平衡后容器中的壓強(qiáng)比為(1+n):(1+n-)C.若起始放入3molA和3molB,則達(dá)平衡時(shí)生成3amolCD.當(dāng)v正(A)=2v逆(C)時(shí),可斷定反應(yīng)達(dá)平衡9、將CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),一定條件下,現(xiàn)有兩個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器甲和乙,在甲中充入0.1molCO2和0.18molH2,在乙中充入0.2molCO2和0.36molH2,發(fā)生上述反應(yīng)并達(dá)到平衡。該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是。

A.曲線(xiàn)X表示的是容器甲中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化B.體系的總壓強(qiáng)P總:P總(狀態(tài)Ⅱ)<2P總(狀態(tài)Ⅲ)C.將狀態(tài)Ⅰ對(duì)應(yīng)的容器升溫到T2K,可變成狀態(tài)ⅡD.T2K時(shí),向空的容器甲中充入CO2(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)和H2O(g)各1mol,反應(yīng)將向正方向進(jìn)行10、H2C2O4為二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5;Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。室溫下,將H2C2O4溶液和氨水按一定比例混合,可用于測(cè)定溶液中鈣的含量。室溫時(shí)下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.0.2mol·L-1H2C2O4溶液:c(H2C2O4)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)B.0.2mol·L-1(NH4)2C2O4溶液:c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)C.向H2C2O4溶液中滴加氨水至pH=7:c(NH4+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)D.0.5mol·L-1氨水和0.2mol·L-1H2C2O4溶液等體積混合:2[c(NH3·H2O)+c(NH4+)]=5[c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)]11、部分弱酸的電離平衡常數(shù)如表所示:。弱酸電離常數(shù)/()(25℃)

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.B.C.中和等體積、等pH的和溶液,前者消耗的量小于后者D.等體積、等濃度的和溶液中,前者所含離子總數(shù)小于后者12、下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.常溫下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1mol·L-1]:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)B.在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)C.向0.2mol·L-1NaHCO3溶液中加入等體積0.1mol·L-1NaOH溶液:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)D.在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)13、已知25℃;醋酸;次氯酸、碳酸、亞硫酸的電離平衡常數(shù)如表,下列敘述正確的是。

。酸。

電離平衡常數(shù)。

醋酸。

Ki=1.75×10-5

次氯酸。

Ki=2.98×10-8

碳酸。

Ki1=4.30×10-7Ki2=5.61×10-11

亞硫酸。

Ki1=1.54×10-2Ki2=1.02×10-7

A.25℃,等PH值的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3四種溶液中,物質(zhì)的量最小的是Na2CO3B.少量的SO2通入NaClO溶液中反應(yīng)的離子方程式為:SO2+H2O+2ClO—SO32—+2HClOC.少量CO2通入Ca(ClO)2溶液中反應(yīng)的離子方程式為:CO2+H2O+ClO—HCO3—+HClOD.向pH=a的醋酸溶液中加一定量水,所得溶液的pH>a、pH<a、pH=a均有可能14、已知(NH4)2SO3顯堿性,NH4HSO3顯酸性,用氨水吸收SO2,當(dāng)吸收液顯中性時(shí),溶液中離子(微粒)濃度關(guān)系正確的是____。A.c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)B.c(NH4+)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)C.c(NH4+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)D.c(NH4+)+c(NH3?H2O)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)15、25℃時(shí),AgCl的Ksp=1.8×10-10,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.Ag2CO3的Ksp為8.1×10-12B.Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CO32-(aq)的平衡常數(shù)K=2.5×108C.向Ag2CO3的飽和溶液中加入K2CO3(s),可使c(CO32-)增大(由Y點(diǎn)到X點(diǎn))D.向同濃度的KCl和K2CO3的混合溶液中滴入0.001mol·L-1AgNO3溶液,CO32-先沉淀評(píng)卷人得分三、填空題(共6題,共12分)16、氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問(wèn)題;它們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動(dòng)中起著重要的作用。回答下列問(wèn)題:

(一)已知①H2O(g)=H2O(1)△H=-44kJ?mol-1

②N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1

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

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

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

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

A.及時(shí)分離出NH3

B.使用鐵觸媒做催化劑。

C.反應(yīng)溫度控制在500℃左右。

D.反應(yīng)時(shí)壓強(qiáng)控制在2×l07~5×l07Pa

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

A.單位時(shí)間內(nèi),有3molH-H生成的同時(shí)又6mdN-H斷裂;說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

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

C.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí);混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變大。

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

(三)如圖表示H2的轉(zhuǎn)化率與起始投料比(n(N2)∶n(H2))、壓強(qiáng)的變化關(guān)系,則與曲線(xiàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)P1、P2、P3從高到低的順序是_________________;測(cè)得B(X,60)點(diǎn)時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為50%,則X=________。

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

(五)以NO原料,通過(guò)電解的方法可以制備N(xiāo)H4NO3,其總反應(yīng)是8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,寫(xiě)出以惰性材料作電極的陽(yáng)極反應(yīng)式:_______________。17、(1)氫氣是一種理想的新能源;與化石燃料相比,氫能源有哪三大優(yōu)點(diǎn)______;_____、____。

(2)4g甲烷在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水;放出222.5kJ熱量,寫(xiě)出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式_________。

(3)拆開(kāi)1molH-H鍵;1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ;則合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________。

(4)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol;現(xiàn)有0.2mol的炭粉和氫氣組成的懸浮氣,混合物在氧氣中完全燃燒,共放出63.53kJ熱量,則混合物中C與H2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)________。18、工業(yè)生產(chǎn)以NH3和CO2為原料合成尿素;反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)。T1℃時(shí),在2L的密閉容器中充入NH3和CO2模擬工業(yè)生產(chǎn)。

(1)在密閉容器中充入NH3和CO2,一定條件能自發(fā)進(jìn)行的原因是___________;

(2)若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)如右圖是CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)與氨碳比(x)的關(guān)系。其它條件不變時(shí),α隨著x增大而增大的原因是_________;

(3)當(dāng)x=2,上述反應(yīng)至5min時(shí)各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,若起始的壓強(qiáng)為P0KPa;測(cè)得平衡體系壓強(qiáng)為起始時(shí)的2/3。反應(yīng)結(jié)束后,分離得到90g尿素。

①試計(jì)算該反應(yīng)的平均速率v(CO2)=_______________;

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________;

③達(dá)到平衡后NH3的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)________。19、在一定溫度下;冰醋酸加水稀釋過(guò)程中,溶液的導(dǎo)電能力I隨加入水的體積V變化的曲線(xiàn)如圖所示。請(qǐng)回答:

(1)“O”點(diǎn)處冰醋酸的導(dǎo)電能力為0的原因是_______________________;

(2)在a、b、c三點(diǎn)處,溶液中c(H+)由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______(用字母表示);

(3)在a、b、c三點(diǎn)處,電離程度最大的是________(用字母表示);

(4)若使c點(diǎn)處的溶液中c(CH3COO-)增大,c(H+)減小,可采取的措施有①_____________;②______________;③____________。20、泡沫滅火器反應(yīng)原理(硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液)請(qǐng)用離子方程式表示______________________;NaAlO2和AlCl3溶液的反應(yīng)離子方程式是______________,這兩個(gè)反應(yīng)都是徹底的雙水解。21、某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池(如圖所示);目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。

根據(jù)要求回答相關(guān)問(wèn)題:

(1)通入氫氣的電極為_(kāi)___(填“正極”或“負(fù)極”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________。

(2)石墨電極為_(kāi)___(填“陽(yáng)極”或“陰極”),反應(yīng)一段時(shí)間后,在乙裝置中滴入酚酞溶液,____(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)的溶液先變紅。

(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液濃度將____(填“增大”“減小”或“不變”)。精銅電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________。

(4)寫(xiě)出上述例題中乙池電解的總反應(yīng)方程式:_________________________。

(5)若上述例題甲池中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣11.2L,則丙池中理論上應(yīng)析出銅的質(zhì)量為_(kāi)___。評(píng)卷人得分四、判斷題(共1題,共9分)22、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共28分)23、某實(shí)驗(yàn)小組用工業(yè)上廢棄固體(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗銅和Fe2(SO4)3晶體;設(shè)計(jì)的操作流程如下:

(1)③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,過(guò)濾操作用到的玻璃儀器有_________。

(2)③④操作中會(huì)有一種氣體生成,若在實(shí)驗(yàn)室制備該氣體,可選擇下列哪些裝置_____(填字母)。

(3)溶液B在空氣中放置有可能變質(zhì),如何檢驗(yàn)溶液B是否變質(zhì):__________。

(4)溶液B加稀硫酸酸化后加強(qiáng)氧化劑X,試劑X最好選擇下列哪種試劑______(填字母)。

a.Cl2b.H2O2c.KMnO4

試劑X在酸性條件下與溶液B反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________。

(5)由溶液C經(jīng)_______、________、過(guò)濾等操作得Fe2(SO4)3晶體。

(6)實(shí)驗(yàn)室中很難用硫酸亞鐵與燒堿溶液反應(yīng)制得純凈的Fe(OH)2,某同學(xué)利用下圖裝置(鐵作電極,電解質(zhì)溶液:氯化鈉溶液),通過(guò)電解法制取較純的Fe(OH)2,且較長(zhǎng)時(shí)間不變色,寫(xiě)出電解的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_____。

24、鹽酸與溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量和可計(jì)算中和熱?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少一種玻璃儀器,這種玻璃儀器的名稱(chēng)是___________。

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)___________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。

(3)實(shí)驗(yàn)中改用鹽酸跟溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量___________(填“偏大”“相等”或“偏小”),所求中和熱___________(填“相等”或“不相等”),簡(jiǎn)述理由:___________。

(4)用相同濃度和體積的氨水代替溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)___________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。

(5)取溶液和硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。溫度。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度終止溫度。

溫度差平均值。

平均值平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4

則中和熱___________(取小數(shù)點(diǎn)后一位。)【本題中溶液和硫酸溶液的密度均取中和后生成溶液的比熱容取】25、氨氣是重要的化工原料。

(1)檢驗(yàn)氨氣極易溶于水的簡(jiǎn)單操作是:收集一試管氨氣,______________。

(2)往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3和足量的CO2,生成沉淀的化學(xué)式為_(kāi)________;過(guò)濾后,使余液盡可能析出較多NH4Cl晶體的方法是:再通入足量的NH3、冷卻并加入________,請(qǐng)說(shuō)明這樣操作為什么可以析出較多NH4Cl的原因:_________________。某NaHCO3晶體中含有NaCl雜質(zhì),某同學(xué)在測(cè)定其中NaHCO3的含量時(shí),稱(chēng)取5.000g試樣,定容成100mL溶液,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定(用甲基橙做指示劑),測(cè)定數(shù)據(jù)記錄如下:。滴定次數(shù)待測(cè)液(mL)0.5000mol/L鹽酸溶液的體積(mL)初讀數(shù)終讀數(shù)初讀數(shù)終讀數(shù)第一次20.001.0021.00第二次20.00如圖Ⅰ如圖Ⅱ

(3)定容過(guò)程中需要用到的儀器有燒杯、玻璃棒、___________和____________。

(4)當(dāng)?shù)味ㄖ羅_________________________,即為滴定終點(diǎn);第二次滴定,從圖I圖II顯示消耗的鹽酸溶液體積為_(kāi)________mL。

(5)該實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________(保留2位小數(shù))。

(6)若該同學(xué)測(cè)定結(jié)果偏大,請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)造成該誤差的原因_____________。26、三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑;沉淀劑。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測(cè)定其溶液的濃度。

實(shí)驗(yàn)1:探究Na2CS3的性質(zhì)。步驟操作及現(xiàn)象①取少量Na2CS3固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份②向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液,溶液變紅色③向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去

(1)H2CS3是___酸(填強(qiáng)或弱)。

(2)已知步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42-,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式___。

實(shí)驗(yàn)2:測(cè)定Na2CS3溶液的濃度,按如圖所示連接好裝置,取100mLNa2CS3溶液置于三頸燒瓶中,打開(kāi)儀器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4;關(guān)閉活塞。

已知:Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸點(diǎn)46℃,與CO2某些性質(zhì)相似,與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。

(3)盛放無(wú)水CaCl2的儀器的名稱(chēng)是___。

(4)反應(yīng)結(jié)束后打開(kāi)活塞k,再緩慢通入熱N2一段時(shí)間,其目的是___。

(5)為了計(jì)算Na2CS3溶液的濃度,對(duì)B中混合物進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)重,得19.2g固體,則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)__。(保留1位小數(shù))評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共1題,共4分)27、請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。

(1)工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)制備清潔液體燃料甲醇。已知:800℃時(shí)。

反應(yīng)①:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol

反應(yīng)②:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ/mol

(1)寫(xiě)出用CO2與H2反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式___________________________________。

(2)對(duì)于反應(yīng)①,在體積一定的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2,測(cè)得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖1所示。據(jù)此判斷。

①壓強(qiáng)P1_____P2(填“>”“<”或“=”;下同)

②平衡常數(shù)K(狀態(tài)C)_____K(狀態(tài)D)

③反應(yīng)速率:V逆(狀態(tài)A)_____V逆(狀態(tài)B)

(3)對(duì)于反應(yīng)②,在體積一定的密閉容器中加入一定量的H2和CO。進(jìn)行反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是______。

A.若該反應(yīng)在恒容;絕熱的容器中進(jìn)行,當(dāng)容器中壓強(qiáng)保持不變時(shí)表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

B.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí);向平衡體系中充入一定量的氦氣,平衡可能發(fā)生移動(dòng)。

C.恒溫恒容條件下;若改變反應(yīng)物的投入量,△H的值不發(fā)生變化。

D.恒溫恒容條件下,若投入氣體的總量保持不變,設(shè)起始投料比[n(H2)/n(CO2)]=X,當(dāng)X=2或1/2時(shí),H2O的體積分?jǐn)?shù)不變。

(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外線(xiàn)照射時(shí),在不同催化劑(I、II、III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如下圖2所示,在0-15h內(nèi),對(duì)反應(yīng)催化效果最好的催化劑是____________(填序號(hào))。

(5)一種新利CO燃料電池工作原理如上圖3所示,該電池負(fù)極電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________,電極A處產(chǎn)生的CO2有部分參與循環(huán)利用,其利用率為_(kāi)_____________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【分析】

【詳解】

A.從圖中可以清楚的看到Ni在該反應(yīng)前后沒(méi)有改變;故做催化劑,參與化學(xué)反應(yīng),故A正確;

B.從圖中可以看到出來(lái)H2和CO,故合成氣的主要成分為CO和H2;故B正確;

C.從圖中可以看到過(guò)渡態(tài)中既有碳氧鍵的斷裂;又有碳氧鍵的形成,故C正確;

D.從圖中可以推出;縱坐標(biāo)表示能量,狀態(tài)①的能量比狀態(tài)②的能量高,故①→②會(huì)釋放能量,故D錯(cuò)誤;

故答案為:D。2、D【分析】【詳解】

兩容器分別存在可逆反應(yīng):2HIH2+I(xiàn)2,2NO2N2O4,前者氣體系數(shù)不變、后者氣體系數(shù)減小,則當(dāng)增大壓強(qiáng)為原來(lái)的4倍時(shí),前者不發(fā)生平衡移動(dòng),而后者將向右移動(dòng),導(dǎo)致容器體積相對(duì)更小,故選D。3、B【分析】【詳解】

將表中三個(gè)容器中的各物質(zhì)都折算成反應(yīng)物氫氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量,可知,它們都分別為3mol和1mol,所以這三個(gè)容器中的反應(yīng)為等效平衡,且是完全等效,因?yàn)槿萜鳍僦羞_(dá)到平衡時(shí)能量變化為為反應(yīng)熱的一半,所以可知平衡時(shí)氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量分別為和生成的氨氣為1mol,所以平衡時(shí)的濃度分別為

A.由圖中數(shù)據(jù)可知,在容器③中轉(zhuǎn)化的氨氣的物質(zhì)的量小于容器②中的,所以吸收的熱小于容器②中,即故A錯(cuò)誤;

B.容器②中氨氣的轉(zhuǎn)化率為容器③中氨氣的轉(zhuǎn)化率為故B正確;

C.根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知故C錯(cuò)誤;

D.由于該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng);當(dāng)恒溫恒壓時(shí),容器的體積減小,物質(zhì)的量也減小,而氣體的質(zhì)量守恒,所以氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)增大,故D錯(cuò)誤。

故選B。4、A【分析】【詳解】

A.任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒,根據(jù)電荷守恒得故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)圖知,溶液中含有所以在氨水與反應(yīng)過(guò)程中有生成;故B正確;

C.根據(jù)圖知,時(shí),物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)所以存在故C正確;

D.溶液的時(shí);溶液中溶質(zhì)主要是碳酸氫銨,溶液呈堿性,故D正確;

答案選A。

【點(diǎn)睛】

本題考查溶液中離子濃度的大小比較,注意分析圖像中各離子曲線(xiàn)走勢(shì),注意看交點(diǎn)的離子濃度關(guān)系。5、B【分析】【詳解】

A.根據(jù)質(zhì)子守恒可知,Na2CO3溶液:c(OH-)=c()+c(H+)+2c(H2CO3);故A正確;

B.pH=13的氨水與pH=1的鹽酸等體積混合后氨水過(guò)量,溶液呈堿性,c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);故B錯(cuò)誤;

C.pH=7的Na2C2O4和NaHC2O4混合溶液,根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),因中性溶液中c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=2c()+c();故C正確;

D.濃度均為0.2mol/L的NH4Cl溶液與NaOH溶液等體積混合恰好完全反應(yīng)產(chǎn)生等濃度的一水合氨和氯化鈉,因此c(Na+)=c(Cl-),而一水合氨弱堿不完全電離,結(jié)合水的電離可知,c(OH-)>c(),故c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c();故D正確;

故選:B。6、C【分析】【詳解】

室溫下,向含有AgCl和AgBr固體的懸濁液中加入少量NaBr固體時(shí),存在下列平衡:AgCl+Br-AgBr+Cl-。

A.NaBr固體的溶解,增大了溶液中的c(Br-),必然引起溶液中AgCl的溶解和AgBr沉淀的生成,從而使溶液中c(Ag+)減??;A不合題意;

B.因?yàn)锳gCl的溶解平衡正向移動(dòng),所以c(Cl-)增大,但c(Br-)增大更多,減小;B不合題意;

C.如B中分析,c(Cl-)增大;C符合題意;

D.因?yàn)閏(Cl-)增大,所以=減??;D不合題意。

故選C。二、多選題(共9題,共18分)7、BC【分析】【詳解】

A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng);故反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故A錯(cuò)誤;

B.同一可逆反應(yīng),正、逆方向反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反,由題干反應(yīng)可知,可得CO(g)+H2(g)→C(s)+H2O(g)+131.4kJ;故B正確;

C.由題干反應(yīng)可知生成1mol氫氣吸收的熱量為131.4kJ;故C正確;

D.由題干反應(yīng)可知生成1molCO吸收的熱量為131.4kJ;而1體積CO物質(zhì)的量不是1mol,故D錯(cuò)誤;

答案選BC。

【點(diǎn)睛】

熱化學(xué)方程式中,同一可逆反應(yīng),正、逆方向反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。8、AC【分析】【詳解】

A.起始量相同;轉(zhuǎn)化量按照化學(xué)方程式1:2進(jìn)行,所以物質(zhì)A;B的轉(zhuǎn)化率之比轉(zhuǎn)化率一定為1:2,A項(xiàng)正確;

B.反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行;反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變,起始時(shí)刻和達(dá)平衡后容器中的壓強(qiáng)比為1:1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.在恒壓下;放入3molA+3nmolB,與起始時(shí)1molA和1molB配比數(shù)相等,為等效平衡,達(dá)平衡時(shí)生成3amolC,C項(xiàng)正確;

D.當(dāng)2v正(A)=v逆(C),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),選項(xiàng)中v正(A)=2v逆(C)時(shí);不符合配比,D項(xiàng)錯(cuò)誤;

答案選AC。9、BD【分析】【詳解】

A.由已知,結(jié)合圖像可得,恒溫恒容時(shí),甲、乙兩平衡不等效,由于正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的瓜不,故壓強(qiáng)越大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高。在相同溫度下,乙的CO2的平衡轉(zhuǎn)化率高,所以曲線(xiàn)X表示的是容器乙中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化;選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.狀態(tài)II和狀態(tài)III溫度和體積相同,點(diǎn)II處于起始加入0.2molCO2的曲線(xiàn)上,點(diǎn)III處于起始加入0.1molCO2的曲線(xiàn)上,狀態(tài)II起始加入的CO2物質(zhì)的量是狀態(tài)III的兩倍,狀態(tài)II相當(dāng)于在狀態(tài)III達(dá)平衡后將體積縮小一半,若平衡不移動(dòng),狀態(tài)II總壓強(qiáng)等于狀態(tài)III的兩倍,增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以P總(狀態(tài)II)<2P總(狀態(tài)III);選項(xiàng)B正確;

C.由圖像可知,將狀態(tài)Ⅰ對(duì)應(yīng)的容器升溫到T2K,平衡逆向移動(dòng),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減?。恢荒艿玫綘顟B(tài)III而得不到狀態(tài)II,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.T2K時(shí),乙中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率40%,平衡時(shí)CO2(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)和H2O(g)的濃度分別為0.12mol/L、0.12mol/L、0.04mol/L、0.12mol/L,K=在相同溫度下,化學(xué)平衡常數(shù)不變。向空的容器甲中充入CO2(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)和H2O(g)各1mol,Q=反應(yīng)將向正方向進(jìn)行,選項(xiàng)D正確。

答案選BD。

【點(diǎn)睛】

本題通過(guò)圖象考查了影響平衡的因素分析判斷,題目難中等,關(guān)鍵看懂圖象,學(xué)會(huì)分析圖象的方法,易錯(cuò)點(diǎn)為選項(xiàng)B,狀態(tài)II和狀態(tài)III溫度和體積相同,點(diǎn)II處于起始加入0.2molCO2的曲線(xiàn)上,點(diǎn)III處于起始加入0.1molCO2的曲線(xiàn)上,狀態(tài)II起始加入的CO2物質(zhì)的量是狀態(tài)III的兩倍,狀態(tài)II相當(dāng)于在狀態(tài)III達(dá)平衡后將體積縮小一半,若平衡不移動(dòng),狀態(tài)II總壓強(qiáng)等于狀態(tài)III的兩倍,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)使體系的壓強(qiáng)會(huì)減小一些,故P總(狀態(tài)II)<2P總(狀態(tài)III)。10、BD【分析】【詳解】

A.H2C2O4為二元弱酸,部分電離,生成H+、HC2O4-、C2O42-等,且c(H+)最大;A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.0.2mol·L-1(NH4)2C2O4溶液中,c(NH4+)>c(C2O42-),NH4+和C2O42-水解生成NH3·H2O、HC2O4-,那么c(NH3·H2O)>c(HC2O4-),HC2O4-水解生成H2C2O4,水解程度微弱,因此c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4);B項(xiàng)正確;

C.向H2C2O4溶液中滴加氨水至pH=7,可知c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒有:c(H+)+c(NH4+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),兩式結(jié)合可得:c(NH4+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-);C項(xiàng)錯(cuò)誤;

D.0.5mol·L-1氨水和0.2mol·L-1H2C2O4溶液等體積混合,根據(jù)物料守恒有2[c(NH3·H2O)+c(NH4+)]=5[c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)];D項(xiàng)正確;

答案選BD。

【點(diǎn)睛】

解答本題的關(guān)鍵是利用電荷守恒和物料守恒進(jìn)行基本計(jì)算,要熟練掌握電荷守恒和物料守恒的概念即應(yīng)用:電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等;物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會(huì)發(fā)生變化變成其他離子或分子,但離子或分子中某種特定元素原子的總數(shù)不變。11、AD【分析】【詳解】

A.根據(jù)電離常數(shù)可知,酸性利用強(qiáng)酸制弱酸的原理可知,與水反應(yīng)生成和HCN,故A錯(cuò)誤;

B.由A項(xiàng)分析可知,HCOOH可與反應(yīng)生成水和二氧化碳,故B正確;

C.等體積、等pH的和溶液中,所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量則中和時(shí)溶液消耗的的量較大,故C正確;

D.根據(jù)電荷守恒,溶液中,溶液中,即兩種溶液中的離子總數(shù)均是而的酸性比的弱,則溶液中的較大,較小,故溶液中所含離子總數(shù)較小,故D錯(cuò)誤;

故選:AD。12、AB【分析】溶液中的離子濃度關(guān)系;根據(jù)出現(xiàn)在前,不出現(xiàn)在后原則,及判斷溶液酸堿性;注意根據(jù)電離;水解的強(qiáng)弱判斷產(chǎn)物的濃度大小。

【詳解】

A.任一混合溶液,有電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又溶液顯中性,有c(Na+)=c(CH3COO-)、c(H+)=c(OH-);則A正確;

B.在Na2CO3溶液中,有質(zhì)子守恒:c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),氫離子移項(xiàng)可得到:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3);故B正確;

C.向0.2mol·L-1NaHCO3溶液中加入等體積0.1mol·L-1NaOH溶液,反應(yīng)后溶質(zhì)是等量的NaHCO3和Na2CO3,溶液顯堿性,則碳酸氫根的水解大于電離,則電離產(chǎn)物CO32-量少;故C錯(cuò)誤;

D.NaHCO3溶液顯堿性,在比較離子濃度大小時(shí),根據(jù)出現(xiàn)在前,不出現(xiàn)在后的原則來(lái)書(shū)寫(xiě),又碳酸氫根的水解大于電離,則電離產(chǎn)物CO32-量小于水解產(chǎn)物H2CO3,故有c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-);故D錯(cuò)誤;

答案選AB。13、CD【分析】【分析】

【詳解】

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知;酸性大小關(guān)系為:醋酸>亞硫酸>碳酸>亞硫酸氫根離子>次氯酸>碳酸氫根離子;

A.相同物質(zhì)的量濃度的含有弱酸根離子的鈉鹽溶液,對(duì)應(yīng)酸的酸性越弱則酸根離子水解程度越大,溶液中氫氧根離子濃度越大,pH越大,水解程度大小順序是:CH3COO-<SO32-<ClO-<CO32-,所以相同溫度時(shí),等pH的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3四種溶液中;物質(zhì)的量濃度最小的為水解程度最大的鹽:碳酸鈉,由于沒(méi)有告訴溶液體積,各物質(zhì)的物質(zhì)的量大小無(wú)法判斷,故A錯(cuò)誤;

B.SO2有還原性,NaClO有氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng);少量的SO2通入NaClO溶液中,反應(yīng)生成的次氯酸能夠氧化亞硫酸根離子,正確的離子方程式為:SO2+H2O+ClO-=SO42-+2H++Cl-;故B錯(cuò)誤;

C.由于酸性H2CO3>HClO>HCO3-,所以CO2通入Ca(ClO)2溶液中,反應(yīng)生成次氯酸和碳酸氫根離子,反應(yīng)的離子方程式為:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO;故C正確;

D.若溫度不變,向pH=a的醋酸溶液中加一定量水,若原來(lái)是稀溶液,稀釋作用大于平衡正向移動(dòng)是c(H+)增大的趨勢(shì),所得溶液的pH>a;若原來(lái)是濃溶液,加水時(shí)使酸分子的電離作用大于水的稀釋作用,平衡正向移動(dòng)是c(H+)增大的趨勢(shì);所得溶液的pH<a;若加水時(shí)使酸分子的電離作用等于加水對(duì)溶液的稀釋作用,平衡不發(fā)生移動(dòng)pH=a。故三種情況均有可能,D正確;

故選CD。14、AB【分析】【分析】

利用電荷守恒;物料守恒和溶液的酸堿性分析判斷。

【詳解】

A.NH4HSO3溶液顯酸性,用氨水吸收SO2,當(dāng)吸收液顯中性時(shí),c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),則c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-);故A正確;

B.存在c(NH4+)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-);故B正確;

C.溶液中存在電荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-);故C錯(cuò)誤;

D.NH4HSO3溶液顯酸性,現(xiàn)在溶液顯中性,說(shuō)明是NH4HSO3和氨水的混合溶液,根據(jù)物料守恒,c(NH4+)+c(NH3·H2O)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3);故D錯(cuò)誤;

故答案為:AB。15、CD【分析】【詳解】

A.Ag2CO3的溶度積Ksp=c2(Ag+)×c(CO32?)=(9×10?4)2×(1×10?5)=8.1×10?12;故A正確;

B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)故B正確;

C.加入K2CO3(s)后,Ag2CO3沉淀溶解平衡正向移動(dòng),溶液中c(CO32?)增大,c(Ag+)減小,而Y到X的移動(dòng)過(guò)程中c(Ag+)不變;故C錯(cuò)誤;

D.形成AgCl沉淀所需Cl?濃度形成Ag2CO3沉淀所需CO32?濃度因此Cl?先形成沉淀;故D錯(cuò)誤。

綜上所述,答案為CD。三、填空題(共6題,共12分)16、略

【分析】【詳解】

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

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

(2)A.單位時(shí)間內(nèi),有3molH-H生成的同時(shí)必定6mdN-H斷裂,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;B.根據(jù)方程式,起始是N2和H2的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)過(guò)程中N2和H2的物質(zhì)的量之比始終保持不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.反應(yīng)后,氣體的物質(zhì)的量減小,質(zhì)量不變,因此達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變大,正確;D.達(dá)到平衡狀態(tài)后,再充入2molNH3,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),重新達(dá)到平衡后,N2的體積分?jǐn)?shù)變?。徽_;故選CD;

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

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

(四)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始(mol)130

反應(yīng)x3x2x

平衡1-x3-3x2x

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

(五)根據(jù)總反應(yīng):8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),一氧化氮失去電子生成硝酸根離子,電極反應(yīng)式為NO+2H2O-3e-=4H++NO3-,故答案為NO+2H2O-3e-=4H++NO3-?!窘馕觥?NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1)△H=-1650kJ/molBCCDP1>P2>P32∶5NO+2H2O-3e-=4H++NO3-17、略

【分析】【詳解】

(1)單位質(zhì)量的氫氣和其他燃料相比;燃燒產(chǎn)生的熱量多,氫氣燃燒產(chǎn)物是水,無(wú)污染,而且氫氣可以用水為原料制取,原料充足。所以氫氣和其他化石燃料相比,具有熱值大;無(wú)污染、原料充足等優(yōu)點(diǎn)。

(2)4g甲烷的物質(zhì)的量為0.25mol,在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出222.5kJ熱量,那么1mol甲烷完全燃燒放出222.5kJ×4=890kJ的熱量,所以甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol。

(3)拆開(kāi)1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=946kJ+3×436kJ-6×391kJ=-92kJ,所以合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。

(4)設(shè)炭粉的物質(zhì)的量為xmol,則氫氣的物質(zhì)的量為0.2-x,根據(jù)氫氣和碳燃燒的熱化學(xué)方程式:393.5x+241.8(0.2-x)=63.53,解得x=0.1,則混合物中C和H2的物質(zhì)的量均為0.1mol,C與H2的物質(zhì)的量之比為1﹕1?!窘馕觥繜嶂荡鬅o(wú)污染原料充足CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol1﹕118、略

【分析】【詳解】

(1)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)△H<0;根據(jù)△G=△H-T△S<0時(shí)自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)在△S<0,△H<0時(shí)要能自發(fā)進(jìn)行,必須在低溫反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行,即:雖然△S<0,使反應(yīng)不自發(fā),但△H<0使反應(yīng)自發(fā)且影響程度大;(2)原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)=x,x越大相當(dāng)于加入的氨氣的量越多;兩種反應(yīng)物,增加氨氣的濃度,平衡右移,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,即:x增大,相當(dāng)于c(NH3)增大,CO2轉(zhuǎn)化率增大;

(3)分離得到90g尿素,尿素的量為1.5mol;2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)

起始:2aa00

變化:2xx1.5

平衡:2a-2xa-x1.5

①壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比:=解得x=而根據(jù)反應(yīng)中二氧化碳消耗的量為尿素生成的量可得x=1.5mol,則有a=4.5mol,v(CO2)==0.15mol?L-1?min-1;②平衡時(shí)氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量濃度分別為:mol/L=3mol/L、mol/L=1.5mol/L,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為:K==0.074L3?mol-3;③達(dá)到平衡后NH3的物質(zhì)的量濃度為:mol/L=3mol/L?!窘馕觥竣?雖然△S<0,使反應(yīng)不自發(fā),但△H<0使反應(yīng)自發(fā)且影響程度大(或△G<0,或其他合理解釋?zhuān)?x增大,相當(dāng)于c(NH3)增大,CO2轉(zhuǎn)化率增大③.0.15mol/L④.0.074⑤.3mol/L19、略

【分析】【分析】

溶液的導(dǎo)電能力主要由離子濃度來(lái)決定,題目中的圖像說(shuō)明冰醋酸加水稀釋過(guò)程中離子濃度隨著水的加入先逐漸增大后逐漸減小,c(H+)在b點(diǎn)處的溶液中最大,在c點(diǎn)處的溶液中最小,這是因?yàn)榧铀♂專(zhuān)姿岬碾婋x平衡正向移動(dòng),n(H+)增大使c(H+)有增大的趨勢(shì),而V(aq)增大使c(H+)有減小的趨勢(shì),c(H+)增大還是減??;取決于這兩種趨勢(shì)中哪一種占主導(dǎo)地位,越稀越電離,電離程度增大,向溶液中加入消耗氫離子的物質(zhì)會(huì)使平衡正向移動(dòng),醋酸根離子濃度增大,氫離子濃度減小。

【詳解】

⑴“O”點(diǎn)處冰醋酸的導(dǎo)電能力為0的原因是在“O”點(diǎn)處;未加水,只有冰醋酸,因冰醋酸未發(fā)生電離,沒(méi)有自由移動(dòng)的離子存在,故導(dǎo)電能力為0,故答案為:在“O”點(diǎn)處冰醋酸未發(fā)生電離,無(wú)離子存在。

⑵導(dǎo)電能力越強(qiáng),溶液中c(H+)越大,因此溶液中c(H+)由小到大的順序?yàn)閏<a<b,故答案為:c<a<b。

⑶加水稀釋?zhuān)辉较≡诫婋x,因此電離程度最大的是c,故答案為:c。

⑷若使c點(diǎn)處的溶液中c(CH3COO-)增大,c(H+)減小,可采取的措施有①加少量NaOH固體;②加少量Na2CO3固體;③加入Zn,Mg等活潑金屬,故答案為:加少量NaOH固體;加少量Na2CO3固體;加入Zn,Mg等活潑金屬。【解析】①.在“O”點(diǎn)處冰醋酸未發(fā)生電離,無(wú)離子存在②.c<a<b③.c④.加少量NaOH固體⑤.加少量Na2CO3固體⑥.加入Zn,Mg等活潑金屬20、略

【分析】【分析】

根據(jù)題中泡沫滅火器反應(yīng)原理和NaAlO2和AlCl3溶液的反應(yīng)可知;本題考查鹽類(lèi)水解,運(yùn)用雙水解分析。

【詳解】

泡沫滅火器反應(yīng)原理(硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液)為鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解,離子方程式為:Al3++HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑,NaAlO2和AlCl3溶液中AlO2-和Al3+發(fā)生雙水解,離子方程式為:6H2O+3AlO2-+Al3+=4Al(OH)3↓,故答案為:Al3++HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑;6H2O+3AlO2-+Al3+=4Al(OH)3↓?!窘馕觥緼l3++HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑6H2O+3AlO2-+Al3+==4Al(OH)3↓21、略

【分析】【分析】

(1)裝置甲為氫氧燃料電池;通入氫氣的電極為負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式氫氣發(fā)生氧化的方程式;

(2)在乙裝置中;鐵電極與電源的負(fù)極相連,據(jù)此判斷石墨電極為陽(yáng)極,反應(yīng)一段時(shí)間后,在乙裝置中滴入酚酞溶液,溶液先變紅的是生成氫氧根離子的一極;

(3)丙裝置是電解精煉銅;按該反應(yīng)原理判斷硫酸銅溶液濃度變化并書(shū)寫(xiě)精銅電極上的電極反應(yīng)式;

(4)上述乙池即為電解飽和食鹽水裝置;據(jù)此寫(xiě)電解的總反應(yīng)方程式;

(5)按電子數(shù)守恒;找出甲池中氫氣和丙池中銅的關(guān)系式,結(jié)合數(shù)據(jù)計(jì)算質(zhì)量;

【詳解】

(1)裝置甲為氫氧燃料電池,通入氫氣的電極為負(fù)極,氫氣在負(fù)極被氧化,在堿性環(huán)境下發(fā)生反應(yīng)生成水,其反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O;

(2)在乙裝置中,鐵電極與電源的負(fù)極相連作陰極,則石墨電極為陽(yáng)極,該裝置反應(yīng)為電解飽和食鹽水,陽(yáng)極為氯離子被氧化,陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2+2OH-;故反應(yīng)一段時(shí)間后,滴入酚酞溶液后鐵電極負(fù)極溶液先變紅;

(3)丙裝置是電解精煉銅,粗銅作陽(yáng)極,陽(yáng)極上粗銅中比銅活潑的雜質(zhì)如鋅、銅會(huì)被氧化,硫酸銅溶液中銅離子得到電子被還原,陰極得到電子數(shù)和陽(yáng)極上失去電子數(shù)相同,故析出的銅比溶解的銅少,則銅離子濃度減小;精銅作陰極,則其電極反應(yīng)式Cu2++2e-=Cu;

(4)上述乙池即為電解飽和食鹽水裝置,則電解的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;

(5)按電子數(shù)守恒;找出甲池中氫氣和丙池中銅的關(guān)系式為。

則m=32g。【解析】負(fù)極H2-2e-+2OH-=2H2O陽(yáng)極鐵極減小Cu2++2e-=Cu2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑32g四、判斷題(共1題,共9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(cuò);【解析】錯(cuò)五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共28分)23、略

【分析】【分析】

廢棄固體主要成分Cu2S和Fe2O3,灼燒廢氣固體發(fā)生反應(yīng)Cu2S+2O2SO2+2CuO,所以氣體a是SO2,固體A是CuO和Fe2O3,固體A和稀硫酸混合,發(fā)生的反應(yīng)為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,所以溶液A中成分為CuSO4、Fe2(SO4)3,向溶液A中加入過(guò)量Fe屑,發(fā)生反應(yīng)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,所以固體B成分是Fe、Cu,濾液B成分為FeSO4,固體B和稀硫酸混合,F(xiàn)e和稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,Cu和稀硫酸不反應(yīng),過(guò)濾得到固體粗銅;向?yàn)V液B中加入試劑X得到溶液C,將溶液C濃縮結(jié)晶得到硫酸鐵晶體,濾液B中成分是FeSO4,需要加入氧化劑雙氧水將FeSO4氧化為硫酸鐵,所以試劑x是H2O2;根據(jù)電解的原理分析,據(jù)此分析解答。

【詳解】

(1)操作③分離難溶性固體和溶液;所以該操作是過(guò)濾,該實(shí)驗(yàn)操作中用到的玻璃儀器有燒杯;玻璃棒、漏斗;

(2)③④操作中會(huì)有一種氣體生成;該氣體是氫氣,若在實(shí)驗(yàn)室制備該氣體,可以用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取,該反應(yīng)的反應(yīng)物為固液混合;不需要加熱,所以應(yīng)該選取固液混合不加熱型裝置,所以可選擇cd裝置,故選cd;

(3)溶液B中成分是FeSO4,F(xiàn)eSO4不穩(wěn)定;易被空氣氧化生成硫酸鐵,鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成絡(luò)合物硫氰化鐵,導(dǎo)致溶液呈血紅色,所以可以用KSCN溶液檢驗(yàn)硫酸亞鐵是否變質(zhì),其檢驗(yàn)方法是:取少量B溶液倒入試管中,向試管中加入幾滴KSCN溶液,如果溶液變?yōu)檠t色,說(shuō)明含有鐵離子,否則不含鐵離子;

(4)溶液B加稀硫酸酸化后加強(qiáng)氧化劑x,且反應(yīng)后不能產(chǎn)生雜質(zhì),氯氣和高錳酸鉀能將亞鐵離子氧化為鐵離子,但引進(jìn)新的雜質(zhì),雙氧水和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水,不產(chǎn)生新的雜質(zhì),故選b;雙氧水具有氧化性,能將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵,自身被還原為水,所以試劑x在酸性條件下與溶液B反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(5)由溶液C經(jīng)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作可得Fe2(SO4)3晶體;

(6)鐵作電極時(shí),陽(yáng)極上鐵失電子形成亞鐵離子,陰極上氫離子得電子形成氫氣,總的電極反應(yīng)為:Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑。

【點(diǎn)睛】

鐵屬于活性電極,會(huì)優(yōu)先在陽(yáng)極上失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),為易錯(cuò)點(diǎn)?!窘馕觥柯┒?、燒杯、玻璃棒cd取少量溶液B于試管中,加入幾滴KSCN溶液,如果變?yōu)檠t色則證明存在Fe3+,即原溶液已變質(zhì)bH2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑24、略

【分析】(1)

由圖可知該裝置缺少的儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒;綜上所述;本題答案是:環(huán)形玻璃攪拌棒。

(2)

大燒杯上如不蓋硬紙板;會(huì)使一部分熱量散失,求得的中和熱數(shù)值將會(huì)偏?。痪C上所述本題答案是:偏小。

(3)

改用60mL0.5mol/L鹽酸與50mL0.5mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng);生成水的物質(zhì)的量與上述實(shí)驗(yàn)相等,所放出的熱量相等,中和熱是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出的熱,而與實(shí)際參加反應(yīng)的酸;堿的物質(zhì)的量無(wú)關(guān),故所求中和熱相等;綜上所量熱器述,本題答案是:相等;相等;中和熱是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生反應(yīng)生成1mol液態(tài)水所放出的熱量,而與實(shí)際參加反應(yīng)的酸、堿的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。

(4)

一水合氨為弱堿;電離過(guò)程為吸熱過(guò)程,所以用氨水代替NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量偏小;綜上所述,本題答案是:偏小。

(5)

據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,1、2、3、4次溫差分別為4.0、6.1、3.9、4.1,第二次溫差太大,可忽略,所以其平均溫差為(4.0+3.9+4.1)℃÷3=4.0℃,Q=cmΔt=4.2J/(g?℃)×80g×4.0℃=1344J=1.344kJ,0.025molNaOH反應(yīng)放熱1.344kJ,1molNaOH反應(yīng)生成1mol水時(shí)放熱為1.344kJ÷0.025mol≈53.8kJ/mol,所以表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH(aq)+H2SO4(aq)=H2O(1)+Na2SO4(aq)ΔH=-53.8kJ/mol;綜上所述,本題答案是:-53.8kJ/mol?!窘馕觥?1)環(huán)形玻璃攪拌棒。

(2)偏小。

(3)相等相等中和熱是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生反應(yīng)生成1mol液態(tài)水所放出的熱量;而與實(shí)際參加反應(yīng)的酸;堿的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。

(4)偏小。

(5)25、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)氨氣極易溶于水分析解答;

(2)根據(jù)侯氏制堿法的反應(yīng)原理分析判斷;結(jié)合NH4Cl飽和溶液中存在NH4Cl(s)?NH4+(aq)+Cl-(aq)的平衡分析解答;

(3)根據(jù)定容的操作分析解答;

(4)碳酸氫鈉溶液顯堿性;用甲基橙做指示劑時(shí),開(kāi)始時(shí)溶液顯橙色,解甲基橙的變色范圍分析判斷;根據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)結(jié)合圖I圖II讀出初讀數(shù)和終讀數(shù),再計(jì)算消耗的鹽酸溶液體積;

(5)計(jì)算兩次消耗鹽酸的平均值,計(jì)算消耗鹽酸的物質(zhì)的量,依據(jù)方程式:HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑;然后計(jì)算碳酸氫鈉的物質(zhì)的量和質(zhì)量,計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù);

(6)根據(jù)c(待測(cè))=測(cè)定結(jié)果偏大,造成該誤差的原因?yàn)閂(標(biāo)準(zhǔn))偏大,結(jié)合造成V(標(biāo)準(zhǔn))偏大的可能因素解答。

【詳解】

(1)檢驗(yàn)氨氣易溶于水的簡(jiǎn)單操作是:收集一試管氨氣;將試管倒插入水中,水迅速充滿(mǎn)試管,故答案為:倒插入水中,水迅速充滿(mǎn)試管;

(2)根據(jù)侯氏制堿法的反應(yīng)原理,往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3和足量的CO2,可生成碳酸氫鈉沉淀;NH4Cl飽和溶液中存在NH4Cl(s)?NH4+(aq)+Cl-(aq),為盡可能析出較多NH4Cl晶體,可以向溶液中再通入足量的NH3、冷卻并加入NaCl,可使平衡逆向移動(dòng),故答案為:NaHCO3;NH3;NaCl;足量的NH3、冷卻并加入NaCl,能夠增大NH4+和Cl-的濃度,使平衡NH4Cl(s)?NH4+(aq)+Cl-(aq)逆向移動(dòng);

(3)定容過(guò)程中需要用到的儀器有燒杯;玻璃棒、100mL容量瓶和膠頭滴管;故答案為:100mL容量瓶;膠頭滴管;

(4)用甲基橙做指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定NaHCO3;碳酸氫鈉溶液顯堿性,開(kāi)始時(shí)溶液顯橙色,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸,溶液由橙色變成黃色,且半分鐘內(nèi)部變色,即為滴定

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