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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年北師大新版選擇性必修1化學下冊階段測試試卷438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8題,共16分)1、下列物質(zhì)屬于弱電解質(zhì)的是A.CH3COONH4B.Cl2C.NH3?H2OD.CH3CH2OH2、反應X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0,達到平衡時,下列說法正確的是A.減小容器體積,平衡向右移動B.加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大C.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大D.降低溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大3、某小組探究與在不同條件下的反應,實驗操作和現(xiàn)象記錄如下:。實驗操作現(xiàn)象Ⅰ30%溶液混合10h后,銅片表面附著黑色固體Ⅱ30%溶液、氨水混合立即產(chǎn)生大量氣泡,溶液變?yōu)闇\藍色,銅表面光潔Ⅲ30%溶液、氨水和固體混合立即產(chǎn)生大量氣泡,溶液藍色較深,銅片依然保持光亮
下列說法錯誤的是A.Ⅰ中與可以緩慢反應,可能生成B.Ⅱ中可能發(fā)生的反應為C.增大的氧化性增強D.增大有利于的生成4、下列關(guān)于原電池的敘述中不正確的是A.原電池能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.原電池負極發(fā)生的電極反應是氧化反應C.原電池在工作時其負極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向正極D.原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成5、我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池,其工作原理示意圖如圖。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液,提高電池的容量。下列敘述正確的是()
A.放電時,b電極反應式為Zn2++2e-=ZnB.放電時,a電極I-被氧化C.充電時,導線中每通過0.2mole-,b電極增重6.5gD.充電時,a電極接外電源負極6、NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是A.1molCO2分子中,C原子的價層電子對數(shù)目為2NAB.標準狀況下,2.24L己烷的分子數(shù)為0.1NAC.1L0.01mol?L-1溶液中,和的離子數(shù)目之和為0.01NAD.電極反應LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4,每轉(zhuǎn)移xmol電子釋放NA個Li+7、已知一定溫度下:下列敘述正確的是A.AgCl在飽和NaCl溶液中的比在純水中的小B.AgCl懸濁液中:C.將溶液滴入等體積的KCl溶液中,最終無沉淀析出D.向AgCl懸濁液中加入NaBr溶液白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色,說明8、LiOH是生產(chǎn)航空航天潤滑劑的原料。清華大學首創(chuàng)三室膜電解法制備氫氧化鋰;其模擬裝置如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是。
A.膜1為陽離子交換膜,膜2為陰離子交換膜B.a極為電源的負極,Y極上發(fā)生氧化反應C.X極的電極反應式為2H2O-4e-=4H++O2↑D.每轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上生成52gLiOH評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、生產(chǎn)和實驗中廣泛采用甲醛法測定飽和食鹽水樣品中的含量。利用的反應原理為:一元酸實驗步驟如下:
①甲醛中常含有微量甲酸,應先除去。取甲醛amL于錐形瓶,加入滴指示劑,用濃度為的NaOH溶液滴定,滴定管的初始讀數(shù)為當錐形瓶內(nèi)溶液呈微紅色時,滴定管的讀數(shù)為
②向錐形瓶加入飽和食鹽水試樣cmL;靜置1分鐘。
③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液繼續(xù)滴定錐形瓶內(nèi)溶液,至溶液呈微紅色時,滴定管的讀數(shù)為
下列說法不正確的是A.步驟①中的指示劑不可以選用酚酞試液B.步驟②中靜置的目的是為了使和HCHO完全反應C.步驟②若不靜置會導致測定結(jié)果偏高D.飽和食鹽水中的10、某反應由兩步反應A→B→C構(gòu)成;它的反應能量曲線如圖,下列敘述正確的是。
A.兩步反應均為反應物總鍵能大于生成物總鍵能B.三種化合物中C最穩(wěn)定C.由A生成C的?H=E1+E3—E2—E4D.A→B反應,反應條件一定需要加熱11、微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是()
A.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO的反應為HS-+4H2O-8e-=SO+9H+B.電子從電極b流出,經(jīng)外電路流向電極aC.如果將反應物直接燃燒,能量的利用率不會變化D.若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜12、在某恒容密閉容器中盛有一定量的H2,通入Br2(g)發(fā)生反應H2(g)+Br2(g)2HBr(g)△H<0,平衡時H2的體積分數(shù)與溫度(T)和通入的Br2(g)的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是。
A.溫度:T1>T2B.a、b兩點的反應速率:bC.為了提高Br2(g)的轉(zhuǎn)化率,可采取將HBr液化并及時移走的方法D.溫度為T1時,隨著通入的Br2(g)的量的增大,平衡時HBr的體積分數(shù)不斷增大13、2020年7月10日正式上市的比亞迪“漢”汽車,讓電動汽車安全達到一個新高度,其配置磷酸鐵鋰“刀片電池”,將電池包整體空間利用率由過去的40%提升到了60%,進而解決磷酸鐵鋰電池能量密度低的問題?!暗镀姵亍狈烹姇r的總反應:LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4;工作原理如圖所示,下列說法錯誤的是。
A.放電時,鋁箔電極反應式為Al-3e-=Al3+B.放電時,電子由銅箔流向鋁箔,Li+通過隔膜移向正極,使正極質(zhì)量增加C.用充電樁給汽車電池充電的過程中,陰極質(zhì)量減小D.充電時的陽極反應式為LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+14、科學家研發(fā)了一種綠色環(huán)??沙潆姟叭珰潆姵亍?;其放電時工作原理如圖所示,下列說法正確的是()
A.“全氫電池”放電時,吸附層a發(fā)生的電極反應:H2-2e-+2OH-=2H2OB.“全氫電池”放電時的總反應式為:2H2+O2=2H2OC.NaClO4的作用是傳導離子和參與電極反應D.該電池充電時,吸附層b接電源正極15、pC類似于pH,是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用對數(shù)的負值。如某溶液中某溶質(zhì)的濃度1×10-3mol·L-1,則該溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg(1×10-3)=3,如圖為25°C時H2CO3,溶液的pC-pH圖(若離子濃度小于10-5mol·L-1;可認為該離子不存在)。下列敘述正確的是。
A.在同一溶液中,H2CO3、HCOCO可以大量共存B.當pH=7時,溶液中含碳元素的主要微粒的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)C.25°C,H2CO3一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1約為10-6D.某溫度下,CO2飽和溶液的濃度是0.05mol·L-1,其中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2CO3,若溶液的pH約為5,此時H2CO3的電離度為0.116、對于0.1mol·L-1NH4Cl溶液,正確的是A.升高溫度,溶液pH升高B.通入少量HCl氣體,c(NH)和c(Cl-)均增大C.c(NH)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)D.c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)17、已知25℃時,水溶液中AgBr的Ksp為5.0×10-13,AgI的Ksp為8.3×10-17。t℃時,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖1所示。已知:pAg=-lgc(Ag+)。圖2所示是25℃時向10mLAgNO3溶液中加入0.1mol·L-1的NaCl溶液時;溶液的pAg隨著加入NaCl溶液體積(單位mL)變化的曲線(實線)。下列說法錯誤的是。
A.可知t<25B.在a點未達到沉淀溶解平衡,可采用加入適量的AgNO3固體使溶液對應的離子濃度到達c點C.圖2中x點的坐標為(100,6),原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1D.把0.1mol·L-1的NaCl換成0.1mol·L-1NaI,則圖像在終點后變?yōu)榍€z評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)18、以甲醇為燃料的新型電池;其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖?;卮鹣铝袉栴}:
(1)B極上的電極反應式為___________________________。
(2)若用該燃料電池做電源;用石墨做電極電解硫酸銅溶液,則電解時陽極的反應式為_______________________________________,當陽極收集到11.2L(標準狀況)氣體時,消耗甲醇的質(zhì)量為__________克(保留兩位有效數(shù)字),若要使溶液復原,可向電解后的溶液中加入的物質(zhì)有___________。
(3)目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。
①上圖示意用石墨做電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。若用上述甲醇燃料電池進行電解,則電解池的電極a接甲醇燃料電池的________極(填A或B),寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應式:__________。
②電解一段時間,當陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標準狀況)時,停止電解。通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為_________mol。19、氣態(tài)可逆反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);有如圖關(guān)系,試用“>”或“<”填(1)~(3)題。
(1)溫度T1_________T2。
(2)壓強p1_________p2。
(3)m+n_________p+q。
(4)正反應為_____反應(填“放熱”或“吸熱”)。20、Ⅰ.如圖所示C、D、E、F、X、Y都是石墨電極。將電源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色。(1)若用甲醇、空氣燃料電池作電源,電解質(zhì)為NaOH溶液,則A極的電極反應式為____________(2)欲用(丙)裝置給鐵鍍銅,銅應該是_____電極(填G或H)(3)(丁)裝置中Y極附近紅褐色變_______(填深或淺)Ⅱ.(4)環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2,結(jié)構(gòu)簡式為二茂鐵的電化學制備原理如圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機溶劑)?;卮鹣铝袉栴}:Ni與電源的_______(填“正極”或“負極”)相連,總反應為方程式為__________,電解制備需要在無水條件下進行,原因為______________。(5)如圖是一種用電解原理來制備H2O2,并用產(chǎn)生的H2O2處理廢氨水的裝置。①為了不影響H2O2的產(chǎn)量,需要向廢氨水中加入適量HNO3調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,則所得溶液中c(NH)_________(填“>”“<”或“=”)c(NO)。②Ir-Ru惰性電極吸附O2生成H2O2,其電極反應式為___________。③理論上電路中每轉(zhuǎn)移3mol電子,最多可以處理廢氨水中溶質(zhì)(以NH3計)的質(zhì)量是______g。21、鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應用,它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時首先將BaSO4和SrSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。
已知:SrSO4(s)?Sr2+(aq)+SO(aq)Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)?Sr2+(aq)+CO(aq)Ksp=2.5×10-9
(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為________;該反應的平衡常數(shù)表達式為_____;該反應能發(fā)生的原因是________(用沉淀溶解平衡的有關(guān)理論解釋)。
(2)對于上述反應,實驗證明增大CO的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下;平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”)。
①升高溫度,平衡常數(shù)K將________。
②增大CO的濃度,平衡常數(shù)K將___________。22、(1)電解飽和草酸溶液可以制得高檔香料乙醛酸(H2C2O3),裝置如下圖所示,寫出復合膜電極的電極反應式:_____________。
(2)解NO制備NH4NO3,其工作原理如下圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補充物質(zhì)有A,A是____,說明理由:______________________________。
(3)電解制備Al(OH)3時,電極分別為Al片和石墨,電解總反應式為____________。一種可超快充電的新型鋁電池,充放電時AlC和Al2C兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化,其他離子不參與電極反應,放電時負極Al的電極反應式為____________。
(4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如圖,電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰陽兩極均為惰性電極,A極為________,電極反應式為________,B極為________,電極反應式為_______________。
(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH-+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。電解一段時間后,c(OH-)降低的區(qū)域在________(填“陰極室”或“陽極室”),電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因是__________________________。
(6)次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品,具有較強還原性,H3PO2也可用電滲析法制備?!八氖译姖B析法”工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):寫出陽極的電極反應式:_________________________________________,分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因:______________________________________。
(7)利用下圖所示裝置電解制備NCl3(氯的化合價為+1價),其原理是NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑,b接電源的___(填“正”或“負”)極,陽極反應式是______________________。
(8)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2SO3溶液進行電解,可循環(huán)再生NaOH,同時得到H2SO4,其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。圖中a極要連接電源的________(填“正”或“負”)極,C口流出的物質(zhì)是______,放電的電極反應式為_________________,電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強,用平衡移動原理解釋原因__________________________。
(9)電化學沉解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學降解NO的原理如圖,電源正極為________(填“A”或“B”),陰極反應式為____________________________。
(10)電解法也可以利用KHCO3使K2CO3溶液再生。其原理如下圖所示,KHCO3應進入________(填“陰極”或“陽極”)室。結(jié)合方程式簡述再生K2CO3的原理是_________________。
評卷人得分四、判斷題(共3題,共15分)23、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自發(fā)進行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向。__________________A.正確B.錯誤24、鉛蓄電池工作過程中,每通過2mol電子,負極質(zhì)量減輕207g。(_______)A.正確B.錯誤25、0.1mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合,所得溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COOH)。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分五、工業(yè)流程題(共3題,共18分)26、(NH4)2Fe(SO4)2俗稱莫爾鹽;其常見的制備工藝流程如下:
(1)已知流程中鐵粉制備反應如下:
4H2O(g)+3Fe(s)Fe3O4(s)十4H2(g)△H="a"kJ/mol
Fe3O4(s)="3"Fe(s)+2O2(g)△H="b"kJ/mol
則光解氣態(tài)水制備H2的熱化學方程式為_____________。
(2)步驟I中加水發(fā)生如下反應,請完善該反應:____+2H2O2H++H2TiO3↓;
該步驟加入鐵粉的作用是①____________;②____________。
(3)步驟Ⅳ生成(NH4)2Fe(SO4)2,其化學反應方程式為_______________;
寫出(NH4)2Fe(SO4)2溶液中各離子溶度由大到小的順序:_______________
(4)已知在潮濕空氣中Fe(OH)2比FeCl2更易被氧化。據(jù)此分析(NH4)2Fe(SO4)2比FeSO4穩(wěn)定的原因是_______________________。
(5)室溫時Fe(OH)3的懸濁液中存在Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)Ksp[Fe(OH)3]=8ⅹ10-32若此懸濁液中c(Fe3+)="0.08"mol·L-1則溶液的pH等于___________________。27、稀土元素,指元素周期表中第ⅢB族原子序數(shù)分別為21、39的鈧、釔和57~71的鑭系元素(用表示),共17種元素,簡稱稀土(或R)。鈰元素在自然界中主要以氟碳礦形式存在,主要化學成分為工業(yè)上利用氟碳鈰礦提取的一種工藝流程如下:
請回答下列問題:
(1)焙燒前將礦石粉碎處理,目的是_______。
(2)過程1發(fā)生主要反應的化學方程式為_______。
(3)在實驗室進行操作a、b、c時,都使用到的玻璃儀器有_______。
(4)有同學認為酸浸過程中用鹽酸不好,原因是_______。
(5)已知25℃時,的當時,_______(填“是”或“否”)沉淀完全。
(6)加熱和的固體混合物可得固體無水原因是_______(請從平衡移動原理的角度解釋)。
(7)酸浸過程可以用代替鹽酸。近期科學家報告了一種直接電化學合成的方法;裝置如下圖所示。
①b極的電極反應式為_______;
②每生產(chǎn)0.17t理論上消耗的在標準狀況下的體積為_______L。28、某含錳礦物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3難溶于水。一種運用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳;主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
(1)設備1中反應后,濾液1里錳元素只以Mn2+的形式存在,且濾渣1中也無MnO2濾渣1的主要成分是___________(填化學式)。
(2)設備1中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式是___________。
(3)設備2中加足量雙氧水的作用是___________。
(4)設備4中加入過量氫氧化鈉溶液,沉淀部分溶解,用化學平衡移動原理解釋原因:___________。
(5)設備3中用陰離子膜法提取金屬錳的電解裝置圖如下:
①電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向,則A電極是直流電源的___________極。實際生產(chǎn)中,陽極以稀硫酸為電解液,陽極的電極反應式為___________。
②該工藝之所以采用陰離子交換膜,是為了防止Mn2+進入陽極區(qū)發(fā)生副反應生成MnO2造成資源浪費,寫出該副反應的電極反應式___________。評卷人得分六、原理綜合題(共4題,共8分)29、空氣質(zhì)量評價的主要污染物為PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物質(zhì)。煙氣的脫硝(除NOx)
技術(shù)和脫硫(除SO2)技術(shù)都是環(huán)境科學研究的熱點,選擇性催化還原法(SCR)是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù),即在催化劑的作用下,用還原劑選擇性地與NOx反應生成N2和H2O。
(1)在催化劑存在的條件下,用H2將NO還原為N2。已知:
則氫氣和一氧化氮反應生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式是_____________。
(2)用熱炭還原NO的反應為2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容積均為1L的甲、乙、丙三個恒容恒溫(反應溫度分別為T1℃、T1℃、T2℃)容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO,測得各容器中n(NO)隨反應時間t的變化情況如下表所示:。t/min04080120160200n(NO)/mol(甲容器/T1℃)2.001.501.100.800.800.80n(NO)/mol(乙容器/T1℃)1.000.800.650.530.450.40n(NO)/mol(丙容器/T2℃)2.001.451.001.001.001.00
①該反應T1_________T2,?H________0(填“<”或“>”)。
②若乙容器在200min達到平衡狀態(tài),則0~200min內(nèi)用CO2的濃度變化表示的平均反應速率v(CO2)=____。
(3)用焦炭還原NO2的反應為2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,lmolNO2和足量C發(fā)生該反應,測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖18所示:
①A、B兩點的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A)__________(填“<”、“>”或“=”)
②A、B、C三點中NO2的轉(zhuǎn)化率最低的是________(填“A”;“B”或“C”)點。
③計算C點時該反應的壓強平衡常數(shù)Kp(c)=___________(Kp是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))。
(4)在催化劑的作用下,尿素可以與NO2反應生成N2、H2O和CO2。寫出CO(NH2)2與NO2反應的化學方程式:___________。
(5)氮的化合物應用廣泛。氯胺(NH2Cl)是常用的飲用水二級消毒劑,可作長效緩釋消毒劑,已知NH2Cl易水解生成強氧化性的物質(zhì),寫出NH2Cl與水反應的化學方程式:_______________。30、磷有多種化合物,次磷酸(H3PO2)和次磷酸鈉(NaH2PO2)常為化工生產(chǎn)中的還原劑。完成下列填空:
(1)H3PO2是一元中強酸,寫出其電離方程式:_______;請將NaH2PO2溶液中的各離子按濃度由大到小的順序排列:__________。
(2)室溫下0.1mol/L的NaH2PO2溶液和0.1mol/L的Na2CO3溶液,pH更大的是_______,其原因是__________。
(3)化學鍍銀,可利用H3PO2把溶液中的Ag+還原為銀的反應,已知該反應中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4,則氧化產(chǎn)物是_______(填化學式)。
(4)工業(yè)上可用白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應生成PH3和Ba(H2PO2)2。寫出并配平該反應的化學方程式________,若反應中轉(zhuǎn)移電子6NA,用去還原劑_____mol。再向Ba(H2PO2)2溶液中加入鹽酸制備H3PO2,有人說應該用硫酸代替鹽酸,請說明用硫酸代替鹽酸的優(yōu)點:_______。
(5)下圖是利用電解原理制備H3PO2的示意圖(陽離子交換膜和陰離子交換膜分別只允許陽;陰離子通過;已知電極反應為:
陽極4OH--4e→O2↑+H2O
陰極2H++2e→H2↑):
分析在陽極室得到H3PO2原因:_______。31、運用化學反應原理研究碳;氮的單質(zhì)及其化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。
(1)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H="Q"kJ/mol。在T1℃時;反應進行到不同時間(min)測得各物質(zhì)的濃度(mol/L)如下:
。時間。
濃度。
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
N2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
CO2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
①0~10min內(nèi),NO的平均反應速率v(NO)=______,T1℃時,該反應的平衡常數(shù)K=______________;
②30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是______(填字母編號)。
a.通入一定量的NOb.加入一定量的活性炭。
c.加入合適的催化劑d.適當縮小容器的體積。
③若30min后升高溫度至T2℃,達到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3:1:1,則Q______0(填“>”或“<”)。
④在恒容條件下,能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是______(填選項編號)。
a.單位時間內(nèi)生成2nmolNO(g)的同時消耗nmolCO2(g)
b.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變。
c.混合氣體的密度不再發(fā)生改變。
d.反應體系的壓強不再發(fā)生改變。
(2)某研究小組在實驗室用某新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進行研究,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度;CO混存量的變化情況如下圖所示;利用以下反應:
NO+CON2+CO2(有CO)2NON2+O2(無CO)
①若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為_____________________;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應控制最佳溫度在___________左右。
②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染。寫出C2H6與NO2發(fā)生反應的化學方程式_____。
(3)以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示,在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y,則該電極反應式為_________________。
32、碳;氮及其化合物在化工生產(chǎn)和國防工業(yè)中具有廣泛應用。請回答:
(1)利用CO2的弱氧化性;開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝。該工藝可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應機理如圖:
①圖中催化劑為__________________。
②該工藝可以有效消除催化劑表面的積炭,維持催化劑活性,原因是______________。
(2)現(xiàn)向三個體積均為2L的恒容密閉容器I、Ⅱ、Ⅲ中,均分別充入1molCO和2molH2發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol。三個容器的反應溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變。當反應均進行到5min時H2的體積分數(shù)如圖所示;其中只有一個容器中的反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。
①5min時三個容器中的反應達到化學平衡狀態(tài)的是容器__________(填序號)。
②0-5min內(nèi)容器I中用CH3OH表示的化學反應速率v(CH3OH)=_________。(保留兩位有效數(shù)字)。
③當三個容器中的反應均達到平衡狀態(tài)時,平衡常數(shù)最小的是容器_________。(填序號)
(3)在密閉容器中充入10molCO和8molNO,發(fā)生反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-762kJ·mo-1;如圖為平衡時NO的體積分數(shù)與溫度;壓強的關(guān)系。
①由上圖判斷,溫度T1_____T2(填“低于”或“高于”)。
②壓強為20MPa、溫度為T2下,若反應進行到10min達到平衡狀態(tài),在該溫度下,如圖所示A、B、C對應的pA(CO2)、pB(CO2)、pC(CO2)從大到小的順序為_________。
③若在D點對反應容器降溫的同時縮小體積至體系壓強增大,重新達到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點中的__________點。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.CH3COONH4是鹽,在溶液中能完全電離成離子,所以CH3COONH4是強電解質(zhì);
B.Cl2是單質(zhì);既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì);
C.NH3·H2O是弱堿,在溶液中不能完全電離成離子,所以NH3·H2O是弱電解質(zhì);
D.CH3CH2OH在溶液中不能完全電離,CH3CH2OH是非電解質(zhì);
答案選C。
【點睛】
電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)均為化合物,單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。2、D【分析】【詳解】
A.減小容器體積;壓強增大,因反應前后氣體的計量數(shù)之和相等,則增大壓強平衡不移動,故A錯誤;
B.加入催化劑;平衡不移動,Z的產(chǎn)率不變,故B錯誤;
C.增大c(X);平衡正向移動,Y的轉(zhuǎn)化率增大,X的轉(zhuǎn)化率減小,故C錯誤;
D.正反應放熱;降低溫度,平衡正向移動,Y的轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;
答案選D。3、C【分析】【詳解】
A.Ⅰ中將和30%溶液混合,銅片表面附著黑色固體CuO,說明與可以緩慢反應,可能生成故A正確;
B.Ⅱ中將30%溶液、氨水混合,溶液變?yōu)闇\藍色可能生成根據(jù)電荷守恒和得失電子守恒配平離子方程式為:故B正確;
C.Ⅲ中加入氨水后還加入了NH4Cl固體,抑制了一水合氨的電離,則pH:Ⅲ<Ⅱ,則c(OH-):Ⅲ<Ⅱ,但是現(xiàn)象中并沒有減慢氣泡速率,因此不能證明增大c(OH-),H2O2的氧化性增強;故C錯誤;
D.由離子方程式Cu2++4NH3可知增大c(NH)抑制一水合氨的電離,c(NH3)有利于的生成;故D正確;
故選C。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.原電池是將化學能變成電能的裝置;故A正確;
B.原電池的負極失去電子發(fā)生氧化反應;故B正確;
C.原電池的負極失去電子;電子沿外電路流向正極,故C正確;
D.原電池的電極可以是金屬也可以是能夠?qū)щ姷姆墙饘伲蝗缡龋蔇錯誤。
故選D。
【點睛】
掌握原電池的構(gòu)成和工作原理是關(guān)鍵,注意電極材料可以是金屬或能導電的非金屬,負極失去電子發(fā)生氧化反應,物質(zhì)在正極上得到電子發(fā)生還原反應。5、C【分析】【詳解】
根據(jù)圖示可知,放電時,a電極得到電子生成發(fā)生還原反應,為原電池的正極;b電極失電子生成電極反應式為發(fā)生氧化反應,為原電池的負極;
A.放電時,b電極是負極,發(fā)生氧化反應,反應式為A錯誤;
B.放電時,a電極得到電子生成發(fā)生還原反應,B錯誤;
C.充電時,b電極生成電極反應式為每轉(zhuǎn)移電子,增重C正確;
D.放電時;a時正極,故充電時,a為陽極,接外電源的正極,D錯誤;
故答案為:C。6、A【分析】【詳解】
A.1個CO2分子中,C原子的價層電子對數(shù)目為2+=2,則1molCO2分子中,C原子的價層電子對數(shù)目為2NA;故A正確;
B.標準狀況下;己烷不是氣體,不能計算2.24L己烷的分子數(shù),故B錯誤;
C.1L0.01mol?L-1溶液中,發(fā)生電離生成和發(fā)生水解生成根據(jù)原子守恒可知溶液中和的數(shù)目之和為0.01NA;故C錯誤;
D.由電極反應LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4可知,每轉(zhuǎn)移xmol電子釋放xNA個Li+;故D錯誤;
故選A。7、B【分析】【詳解】
A.Ksp只與溫度有關(guān),只要溫度相同,同一電解質(zhì)Ksp就不變;A錯誤;
B.在AgCl懸濁液中,c(Ag+)=c(Cl-),由Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Cl-)=1.6×10-10,解得c(Cl-)=4×10-5.5mol/L;B正確;
C.兩者溶液等體積混合后,c(Ag+)=c(Cl-)=Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=2.5×10-7>Ksp(AgCl);故有沉淀析出,C錯誤;
D.有題意知,AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgBr,說明AgBr更難溶,故Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr);D錯誤;
故答案選B。8、C【分析】【分析】
該電解池實質(zhì)是電解水,根據(jù)圖知:X極導出的是硫酸,則X極應為水電離出的OH-放電,則X極為陽極,陽極反應式為2H2O-4e-=4H++O2↑。Y極導出的LiOH,則Y極是水電離出的氫離子放電生成H2、生成OH-,則Y為電解池的陰極,陰極電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑;據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.由兩個區(qū)域生成的物質(zhì)知,X極區(qū)域生成硫酸,硫酸鋰溶液中向X極遷移,膜1為陰離子交換膜;Li向Y極遷移;膜2為陽離子交換膜,A錯誤;
B.氣體1為O2,X極為陽極,所以a極為正極,b極為負極;則Y極為陰極,發(fā)生還原反應,B錯誤;
C.X極上水電離產(chǎn)生的OH-失去電子發(fā)生氧化反應產(chǎn)生O2,最終是附近溶液中c(H+)增大,電極反應式為:2H2O-4e=4H+O2↑;C正確;
D.Y極為陰極,電極反應式為2H2O+2e=2OH+H2↑,可見:每反應轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上有2molLi向Y極遷移形成2molLiOH;其質(zhì)量是48g,D錯誤;
故合理選項是C。二、多選題(共9題,共18分)9、AC【分析】【分析】
A.氫氧化鈉與甲酸恰好反應時生成甲酸鈉;甲酸鈉為強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,結(jié)合酚酞的變色范圍分析;
B.為了使銨根離子與甲醛充分反應;需要將混合液靜置;
C.若不靜置;銨根離子反應不完全,導致測定結(jié)果偏低;
D.結(jié)合反應一元酸及待測計算飽和食鹽水中的
【詳解】
步驟中用NaOH溶液滴定甲酸,滴定終點時生成甲酸鈉,溶液呈堿性,酚酞的變色范圍為所以指示劑可選用酚酞試液,故A錯誤;
B.步驟中靜置1分鐘的目的是為了使和HCHO完全反應;從而減小實驗誤差,故B正確;
C.步驟若不靜置,沒有完全反應;導致消耗標準液體積偏小,測定結(jié)果偏低,故C錯誤;
D.反應一元酸中產(chǎn)生的消耗NaOH溶液的體積為則飽和食鹽水中的故D正確。
故答案選:AC。10、BC【分析】【詳解】
A.由圖可知;B→C的反應為放熱反應,反應物的總能量大于生成物的總能量,反應物總鍵能小于生成物總鍵能,故A錯誤;
B.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定;由圖可知,A;B、C中C的總能量最小,則C最穩(wěn)定,故B正確;
C.由圖可知,①A→B的反應?H1=+(E1—E2),②B→C的反應?H2=—(E4—E3),由蓋斯定律可知,①+②得A生成C的反應,則反應?H=E1+E3—E2—E4;故C正確;
D.由圖可知;A→B的反應為吸熱反應,吸熱反應不一定需要加熱,故D錯誤;
故選BC。11、AD【分析】【分析】
由圖可以知道硫酸鹽還原菌可以將有機物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以將硫氫根離子氧化成硫酸根離子,所以兩種細菌存在,就會循環(huán)把有機物氧化成CO2放出電子,負極上HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO失電子發(fā)生氧化反應,正極上是氧氣得電子的還原反應。
【詳解】
A.負極上HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式是HS-+4H2O-8e-=SO+9H+;故A正確;
B.b是電池的正極,a是負極,所以電子從a流出,經(jīng)外電路流向b;故B錯誤;
C.如果將反應物直接燃燒;化學能除了轉(zhuǎn)化為熱能還會有一部分能量轉(zhuǎn)化為光能,能量的利用率會發(fā)生變化,故C錯誤;
D.根據(jù)電子守恒,若該電池有0.4mol電子轉(zhuǎn)移,有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜;故D正確;
綜上所述本題答案為AD。12、BD【分析】【詳解】
A.相同投料下,由題ΔH<0,為放熱反應,H2體積分數(shù)越高,轉(zhuǎn)化率越低,溫度越高,結(jié)合題給圖象,可知T1>T2;選項A正確;
B.相同溫度下,濃度越高,反應速率越快,a,b兩點溫度均為T1,b點Br2(g)投料比a點多,故a、b兩點的反應速率:b>a;選項B錯誤;
C.生成物濃度減小,平衡右移,故將HBr液化并及時移走,Br2(g)轉(zhuǎn)化率提高;選項C正確;
D.當溫度均為T1時,加入Br2,平衡會向正反應方向移動,導致HBr的物質(zhì)的量不斷增大;但體積分數(shù)不一定逐漸增大,這與加入的溴的量及轉(zhuǎn)化率有關(guān),選項D錯誤。
答案選BD。13、AC【分析】【分析】
由“刀片電池”圖可知,原電池放電時LiC6在負極銅箔發(fā)生失去電子的氧化反應,反應式為LiC6-xe-═xLi++Li1-xC6,正極鋁箔反應為Li1-xFePO4+xe-+xLi+═LiFePO4;放電時陽離子移向正極嵌入;充電時的陽極反應和原電池中正極反應相反,陰極反應和原電池中負極反應相反。
【詳解】
A.放電時的總反應:LixC6+Li1-xFePO4═6C+LiFePO4,根據(jù)Li+的移動方向分析,鋁箔是原電池的正極,電極上發(fā)生的反應為:Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4;故A錯誤;
B.放電時,銅箔為負極,電子由銅箔流向鋁箔,Li+通過隔膜移向正極,發(fā)生的反應為:Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4;使正極質(zhì)量增加,故B正確;
C.充電時,陰極反應和放電時負極反應相反,電極反應為:xLi++Li1-xC6+xe-=LiC6;則負極質(zhì)量增大,故C錯誤;
D.放電時的總反應:LixC6+Li1-xFePO4═6C+LiFePO4,充電時的陽極反應為LiFePO4失電子發(fā)生氧化反應生成Li1-xFePO4,陽極反應式為:LiFePO4-xe-═Li1-xFePO4+xLi+;故D正確;
故選AC。14、AD【分析】【分析】
【詳解】
A.據(jù)圖可知,吸附層a上發(fā)生的是氫氣失電子的反應,說明吸附層a為負極,電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O;故A正確;
B.負極電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O,正極電極反應式為2H++2e-=H2↑,電池的總反應為H++OH-=H2O;故B錯誤;
C.高氯酸鈉的作用是離子定向移動而形成電流;不參與電極反應,故C錯誤;
D.吸附層a為負極,吸附層b為正極,充電時外加電源正極接原電池的正極,即吸附層b接電源正極;故D正確;
答案選AD。15、BC【分析】【分析】
【詳解】
略16、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.升高溫度促進水解,NH4Cl水解;氫離子濃度增大,溶液pH降低,A項錯誤;
B.氫離子抑制氯化銨的水解;銨根離子濃度增大,通入氯化氫,氯離子濃度增大,B項正確;
C.由電荷守恒可知,c(NH)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+);C項正確;
D.水解程度很微弱;氫離子濃度小于銨根離子濃度,D項錯誤;
答案選BC。17、CD【分析】【詳解】
A.根據(jù)圖中c點的c(Ag+)和c(Br-)可得,該溫度下Ksp(AgBr)=4.9×10-13,比25℃時的小,AgBr的溶解度隨溫度升高而增大,故t<25;故A正確;
B.a點對應的Qc=c(Ag+)·c(Br-)<Ksp(AgBr),沒有達到沉淀溶解平衡,a點和c點c(Br-)相同,需要增大c(Ag+),故可以加入適量的AgNO3固體;故B正確;
C.加入氯化鈉溶液的體積為0時,pAg=0,所以硝酸銀溶液的濃度是1.0mol·L-1,硝酸銀的物質(zhì)的量為1.0mol·L-1×0.01L=0.01mol,pAg=6時,二者恰好反應完全,所以氯化鈉的物質(zhì)的量為0.01mol,溶液的體積是=0.1L=100mL;即x坐標為(100,6),故C錯誤;
D.pAg=6時,二者恰好反應完全,銀離子和氯離子的濃度是10-6mol·L-1,Ksp(AgCl)=1×10-12,可得碘化銀的Ksp小于氯化銀的,所以如果換成0.1mol·L-1NaI,則圖像在終點后Ag+濃度變??;pAg增大,故選曲線y,故D錯誤;
答案選CD。三、填空題(共5題,共10分)18、略
【分析】【詳解】
(1)由陰離子移動方向可知B為負極,負極發(fā)生氧化反應,甲醇被氧化生成二氧化碳和水,電極方程式為3O2-+CH3OH-6e-=CO2+2H2O,故答案為:3O2-+CH3OH-6e-=CO2+2H2O;(2)用惰性電解硫酸銅溶液時,陽極為水電離的OH-放電,電極反應式為:2H2O-4e-=4H++O2,當陽極產(chǎn)生11.2L氣體時,轉(zhuǎn)移的電子為11.2L÷22.4L/mol×4=2mol,由電子守恒可得甲醇的質(zhì)量為2mol÷6×32g/mol=10.67g,在電解硫酸銅溶液的過程中,陰極析出銅,陽極析出氧氣,若要使溶液復原,根據(jù)原子守恒可知應向溶液中加入CuO或CuCO3,故答案為:2H2O-4e-=4H++O2、10.67、CuO或CuCO3;(3)①根據(jù)鈉離子的移動方向可知a極為電解池的陽極,與電源的正極相連接,故接A極,在陽極為氯離子放電,且生成物為ClO2,則電極反應為:4OH-+Cl--5e-=ClO2+2H2O,故答案為:A、4OH-+Cl--5e-=ClO2+2H2O;②H+在陰極上放電產(chǎn)生氫氣,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e-)=2n(H2)=2×(0.112L÷22.4L·mol-1)=0.01mol,則在內(nèi)電路中移動的電荷為0.01mol,每個Na+帶一個單位的正電荷;則通過的Na+為0.01mol,故答案為:0.01。
【點睛】
本題綜合考查電化學知識,為高頻考點,側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查,解答本題要注意把握原電池的工作原理,把握電極方程式的書寫,題目難度中等?!窘馕觥?O2-+CH3OH-6e-=CO2+2H2O2H2O-4e-=4H++O210.67CuO或CuCO3A4OH-+Cl--5e-=ClO2+2H2O0.0119、略
【分析】【詳解】
由圖(1)可知,T1溫度時到達平衡所用時間短,所以反應速率快,溫度高,所以T1>T2,升高溫度,C的體積分數(shù)C%增大,說明平衡向正反應方向移動,則正反應為吸熱反應;由圖(2)可知,P2壓強時到達平衡所用時間短,所以反應速率快,P1<P2,增大壓強,B的體積分數(shù)B%減小,說明平衡向正反應方向移動,m+n>p+q。
點睛:本題考查化學平衡圖像問題,注意把握圖像曲線變化,判斷外界條件對化學平衡的影響?!窘馕觥竣?>②.<③.>④.吸熱20、略
【分析】【分析】
向乙中加入酚酞,F(xiàn)極附近變紅,則F極附近堿性增強,說明是水電離的氫離子放電,氫氧根濃度增大,故F是陰極,可知A是正極,B是負極,D、F、H、Y是陰極,C、E、G、X是陽極,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)由分析可知,A是正極,堿性溶液中,燃料電池正極反應式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案為:O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)給銅鍍銀時銀作陽極,銅作陰極,由上分析知,銅是H電極,故答案為:H;(3)此裝置是氫氧化鐵膠體電泳裝置,氫氧化鐵膠粒帶正電荷,向陰極移動,由上分析知Y是陰極,因此顏色變深,故答案為:深;(4)根據(jù)圖示可知,有Fe2+參與反應,則Fe在陽極失電子,故該電解池的陽極是Fe電極,Ni電極是陰極,與電源的負極相連;根據(jù)圖示結(jié)合陽極反應可知總反應為:Fe+2=+H2↑或(Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑),電解制備需要在無水條件下進行,原因是水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH?,進一步與Fe2+反應生成Fe(OH)2,故答案為:負極;水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH?,進一步與Fe2+反應生成Fe(OH)2;(5)①向廢氨水加入適量硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,根據(jù)溶液呈電中性,溶液中c(NH)+c(H+)=c(NO)+c(OH-),pH約為5呈酸性,c(H+)>c(OH-),所以c(NH)),故答案為:<;②利用電解法制H2O2,在該電解池中,Ir-Ru惰性電極有吸附O2作用為氧氣得電子發(fā)生還原反應,O2+2H++2e-═H2O2,故答案為:O2+2H++2e-=H2O2;
③4NH3+3O2?2N2+6H2O中,氨氣中的氮元素從-3價變?yōu)榈獨庵械?價,4mol氨氣轉(zhuǎn)移12mol電子,所以轉(zhuǎn)移3mol電子,最多可以處理NH3的物質(zhì)的量為1mol,質(zhì)量為17g,故答案為:17?!窘馕觥縊2+4e-+2H2O=4OH-H深負極Fe+2=+H2↑或(Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑)水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH?,進一步與Fe2+反應生成Fe(OH)2<O2+2H++2e?═H2O21721、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)物質(zhì)Ksp大小可知,SrSO4和SrCO3的溶解性不同,反應向更難溶的方向進行,依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化可知,將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為:SrSO4(s)+CO(aq)?SrCO3(s)+SO根據(jù)離子方程式可知,該反應的平衡常數(shù)表達式為K=該反應之所以能夠發(fā)生,其原因是Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO后,平衡SrSO4(s)?Sr2+(aq)+SO(aq)正向移動,生成SrCO3;
(2)①由題中信息可知,對于反應SrSO4(s)+CO(aq)?SrCO3(s)+SO降低溫度有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率;說明降低溫度平衡正向移動,正反應為放熱反應,則升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)K將減小;
②平衡常數(shù)與溫度有關(guān),所以增大CO的濃度;平衡常數(shù)K不變。
【點睛】
注意平衡常數(shù)的大小只隨溫度的變化而改變,為易錯點?!窘馕觥縎rSO4(s)+CO(aq)?SrCO3(s)+SOK=Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO后,平衡SrSO4(s)?Sr2+(aq)+SO(aq)正向移動,生成SrCO3減小不變22、略
【分析】【詳解】
(1)因為電解飽和草酸溶液可以制得高檔香料乙醛酸(H2C2O3),所以復合膜電極的電極反應是還原反應,電極反應式為H2C2O4+2e-+2H+=H2C2O3+H2O;
(2)根據(jù)工作原理裝置圖,可以確定陽極為NO失去電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹陰極為NO得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹書寫電極反應式為;陽極NO-3e-+2H2ON+4H+,陰極NO+5e-+6H+N+H2O,然后根據(jù)得失電子守恒,硝酸根離子物質(zhì)的量比銨根離子物質(zhì)的量多,所以需要向溶液中加入的物質(zhì)為NH3;
(3)Al在陽極放電,溶液中的H+在陰極放電,破壞了水的電離平衡,溶液中的OH-濃度增大,與產(chǎn)生的Al3+結(jié)合生成Al(OH)3,總反應式為2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑。根據(jù)題意,充電和放電時AlC和Al2C兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化,放電時負極Al失去電子變?yōu)锳l3+,與溶液中的AlC結(jié)合產(chǎn)生Al2C電極反應式為Al-3e-+7AlC4Al2C
(4)H2產(chǎn)生是因為H2O電離的H+在陰極上得電子,即6H2O+6e-===3H2↑+6OH-,所以B極為陰極,A極為陽極,電極反應式為CO(NH2)2-6e-+8OH-===N2↑+CO+6H2O,陽極反應式容易錯寫成4OH--4e-===2H2O+O2↑;
(5)根據(jù)電解總反應:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,結(jié)合陽極發(fā)生氧化反應知,陽極反應式為Fe-6e-+8OH-===FeO42-+4H2O,結(jié)合陰極發(fā)生還原反應知,陰極反應式為2H2O+2e-===2OH-+H2↑,則陽極室消耗OH-且無補充,故c(OH-)降低。結(jié)合題給信息“Na2FeO4易被氫氣還原”知,陰極產(chǎn)生的氫氣不能接觸到Na2FeO4,故需及時排出;
(6)陽極為水電離出的OH-放電,電極反應式為2H2O-4e-===O2↑+4H+,陽極室中的H+穿過陽膜進入產(chǎn)品室,原料室中的H2PO穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室,二者反應生成H3PO2;
(7)b電極,H+得電子生成H2,發(fā)生還原反應,所以b電極為陰極,連接電源的負極。陽極反應物為NH4Cl,生成物為NCl3,題目中給出氯的化合價為+1價,所以氯失電子,化合價升高,氮、氫不變價,然后根據(jù)電荷守恒配平方程式,則陽極反應式是3Cl--6e-+NH4+===NCl3+4H+;
(8)根據(jù)Na+、SO32-的移向判斷陰、陽極。Na+移向陰極區(qū),a應接電源負極,b應接電源正極,其電極反應式分別為:陽極SO32--2e-+H2O===SO42-+2H+,陰極2H++2e-===H2↑,所以從C口流出的是H2SO4,在陰極區(qū),由于H+放電,破壞水的電離平衡,c(H+)減小,c(OH-)增大,生成NaOH,堿性增強,從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液;
(9)由題給原理圖可知,Ag-Pt電極上NO3-發(fā)生還原反應生成氮氣,因此Ag-Pt電極為陰極,電極反應式為2NO3-+12H++10e-===N2↑+6H2O,則B為負極,A為電源正極;
(10)電解法也可以使K2CO3溶液再生。根據(jù)圖所示,可知水電離產(chǎn)生的H+在陰極獲得電子變?yōu)闅錃庖莩?,水產(chǎn)生的OH-在陽極失去電子變?yōu)镺2,產(chǎn)生的OH-和HCO3-反應生成CO32-,使得K2CO3再生。【解析】H2C2O4+2e-+2H+=H2C2O3+H2ONH3根據(jù)反應8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,電解產(chǎn)生的HNO3多2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑Al-3e-+7AlC=4Al2C陽極CO(NH2)2+8OH--6e-=N2↑++6H2O陰極6H2O+6e-=3H2↑+6OH-陽極室防止Na2FeO4與H2反應使產(chǎn)率降低2H2O-4e-=O2↑+4H+陽極室的H+穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室,原料室的穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室,二者反應生成H3PO2負3Cl--6e-+=NCl3+4H+負硫酸-2e-+H2O=+2H+H2OH++OH-,在陰極H+放電生成H2,c(H+)減小,水的電離平衡正向移動,堿性增強A2+12H++10e-=N2↑+6H2O陰極水電離出H+在陰極得電子生成H2,使水的平衡正移,產(chǎn)生的OH-和反應生成使得K2CO3再生四、判斷題(共3題,共15分)23、A【分析】【分析】
【詳解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,該反應若能自發(fā)進行,反應能自發(fā)進行是因為體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向,故正確。24、B【分析】【分析】
【詳解】
由鉛蓄電池負極反應:Pb+-2e?=PbSO4↓,知反應后負極由Pb轉(zhuǎn)化為PbSO4,增加質(zhì)量,由電極反應得關(guān)系式:Pb~PbSO4~2e-~△m=96g,知電路通過2mol電子,負極質(zhì)量增加96g,題干說法錯誤。25、B【分析】【詳解】
根據(jù)質(zhì)子守恒c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),錯誤。五、工業(yè)流程題(共3題,共18分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)蓋斯定律原理的應用:將二個反應式直接相加就可得到光解氣態(tài)水制備H2的熱化學方程式,要注意化學計量數(shù)對反應熱的影響,2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H="(a+b)/2"kJ/mol或者H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)△H="(a+b)/4"kJ/mol
(2)TiO2+水解生成H2TiO3沉淀,其水解的離子方程式為:TiO2++2H2O═2H++H2TiO3↓;亞鐵離子在溶液中易被氧化,加Fe粉能防止亞鐵離子被氧化,F(xiàn)e消耗溶液中的氫離子能促進TiO2+水解;
(3)在FeSO4溶液中加(NH4)2SO4會生成(NH4)2Fe(SO4)2,其反應方程式為:(NH4)2SO4+FeSO4=(NH4)2Fe(SO4)2;在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,NH4+、Fe2+離子的水解使溶液顯酸性,各離子溶度由大到小的順序為:C(SO42-)>C(NH4+)>C(Fe2+)>C(H+)>C(0H-)
(4)已知在潮濕空氣中Fe(OH)2比FeCl2更易被氧化,說明二價鐵離子在堿性條件下易被氧化,(NH4)2Fe(SO4)2在溶液中電離出來的銨根離子和二價鐵離子均發(fā)生水解,水解后的溶液的酸性強于FeSO4,則(NH4)2Fe(SO4)2的還原性小于FeSO4;所以更穩(wěn)定;
(5)Ksp=C(Fe3+)×(C(OH-))3=8ⅹ10-32其中c(Fe3+)="0.08"mol·L-1,可得C(OH-)=10-10mol·L-1;解得:PH=4
考點:制備實驗方案的設計,用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算?!窘馕觥竣?2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H="(a+b)/2"kJ/mol②.)TiO2+③.防止Fe2+氧化成Fe3+④.消耗溶液中的H+促進TiO2+水解⑤.(NH4)2SO4+FeSO4=(NH4)2Fe(SO4)2⑥.C(SO42-)>C(NH4+)>C(Fe2+)>C(H+)>C(0H-)⑦.由題知二價鐵在堿性條件下更易被氧化,(NH4)2Fe(SO4)2水解后的酸性強于FeSO4,則(NH4)2Fe(SO4)2的還原性小于FeSO4,所以更穩(wěn)定(或NH4+抑制Fe2+水解,不易生成Fe(OH)2⑧.427、略
【分析】【分析】
焙燒得到CeO2和CeF4,加入鹽酸和硼酸酸浸后過濾得到Ce(BF4)3沉淀和溶液,Ce(BF4)3沉淀加入KCl溶液后過濾得到沉淀KBF4;加入氫氧化鈉溶液后過濾得到沉淀Ce(OH)3,Ce(OH)3加入鹽酸反應得到加入氯化銨反應得到
【詳解】
(1)粉碎的目的是增大反應物的接觸面積;加快反應速率;
(2)過程1焙燒得到CeO2和CeF4,發(fā)生主要反應的化學方程式為
(3)操作a、b;c均為過濾;都使用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗;
(4)考慮對環(huán)境的影響;使用鹽酸進行酸浸會釋放氯氣,污染環(huán)境;
(5)時,所以沉淀完全;
(6)固體受熱分解產(chǎn)生的使平衡逆向移動,抑制的水解,故加熱和的固體混合物可得固體無水
(7)①b極為陰極,電極反應式為
②【解析】增大反應物的接觸面積,加快反應速率燒杯、玻璃棒、漏斗會釋放氯氣,污染環(huán)境是固體受熱分解產(chǎn)生的使平衡逆向移動,抑制的水解28、略
【分析】【分析】
錳礦物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等,加稀硫酸后,酸性條件下二氧化錳將亞鐵離子氧化為鐵離子,過濾得濾渣1的主要成分是SiO2;濾液含錳離子、亞鐵離子、鐵離子、鋁離子等,加足量雙氧水的作用是將Fe2+完全氧化為Fe3+,通過調(diào)節(jié)pH,得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,過濾分離,濾液2中含有MnSO4、硫酸銨等,濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3,向濾渣2中加入氫氧化鈉,氫氧化鋁溶解得到NaAlO2;過濾分離。濾液2電解得到Mn;
【詳解】
(1)含錳礦物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等,加入稀硫酸后,SiO2不能與硫酸發(fā)生反應,所以濾渣1的主要成分是SiO2;
(2)設備1中FeCO3可與硫酸反應生成亞鐵離子,F(xiàn)e2+與MnO2發(fā)生氧化還原反應,反應的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O或2FeCO3+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++CO2↑+4H2O;
(3)設備2中加足量雙氧水的作用是將Fe2+完全氧化為Fe3+;
(4)設備4中的濾渣為氫氧化鋁和氫氧化鐵,加入過量氫氧化鈉溶液,NaOH與氫氧化鋁反應,使其溶解,用化學平衡移動原理解釋原因為Al(OH)3中存在電離平衡:Al3++3OH-Al(OH)3AlO+H++H2O,加入NaOH溶液,H+被中和,濃度減低,Al(OH)3不斷溶解;
(5)①電解池中,陰離子由陰極流向陽極,則B為正極,A為負極,陽極以稀硫酸為電解液,陽極的電極反應式為4OH——4e—=2H2O+O2↑;②該副反應為Mn2+失去電子氧化成為MnO2,電極反應式為Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。【解析】SiO2FeCO3+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++2CO2↑+4H2OFe2+完全氧化為Fe3+渣2中有Al(OH)3,存在電離平衡:Al3++3OH-Al(OH)3AlO+H++H2O,加入NaOH溶液,H+被中和,濃度減小,Al(OH)3不斷溶解負H2O-4e-=O2↑+4H+Mn2++2H2O-2e-=MnO2↓+4H+六、原理綜合題(共4題,共8分)29、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)題知條件可得:①2NO(g)=2N(g)+2O(g)ΔH=+1260kJ·mol-1②2N(g)=N2(g)ΔH=-945kJ·mol-1③2H2(g)=4H(g)ΔH=+872kJ·mol-1④4H(g)+2O(g)=2H2O(g)ΔH=-1852kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律,①+②+③+④得:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)?H=?665kJ·mol?1答案為:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)?H=?665kJ·mol?1
(2)①根據(jù)表中信息,可比較初始投料量相同的甲、丙容器,可觀察得反應速率:甲<丙,說明溫度T1<T2;而平衡時n(NO):甲<丙,說明由甲至丙溫度升高,平衡逆向移動,故該反應為放熱反應,?H<0;答案為:<;<
②參與反應的n(NO)=1mol-0.4mol=0.6mol,生成的n(CO2)=0.3mol,v(CO2)==0.0015mol·L?1·min?1,答案為:0.0015mol·L?1·min?1
(3)①平衡常數(shù)只受溫度的影響,恒溫條件下平衡常數(shù)保持恒定,故Kc(A)=Kc(B);②該反應為正向氣體體積增大的反應,則在壓強較高時有利于反應逆向進行,結(jié)合圖中信息可知,B點壓強較高,對應平衡時c(NO2)也較高,故B點轉(zhuǎn)化率最低;
③起始時二氧化氮為1mol,C點時,二氧化氮和二氧化碳的物質(zhì)的量濃度相等,可知此反應體系中n(NO2)=0.5mol,n(N2)=0.25mol,n(CO2)=0.5mol,各物質(zhì)濃度關(guān)系為:c(NO2):c(CO2):c(N2)=2:2:1,則三種氣體平衡分壓為,,則答案為:=,B,2Mpa
(4)尿素與NO2反應生成N2、H2O和CO2,所以CO(NH2)2與NO2反應的化學方程式為:4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O(或4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O),答案為:4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O(或4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O)
(5)NH2Cl水解生成一水合氨和次氯酸,NH2Cl+2H2ONH3·H2O+HClO或NH2Cl+H2ONH3+HClO,答案為:NH2Cl+H2ONH3+HClO(或NH2Cl+2H2ONH3·H2O+HClO)
點睛:對于給定化學方程式的反應,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變?!窘馕觥?NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)?H=?665kJ·mol?1<<0.0015mol·L?1·min?1=B2Mpa4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O(或4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O)NH2Cl+H2ONH3+HClO(或NH2Cl+2H2ONH3·H2O+HClO)30、略
【分析】【分析】
根據(jù)是一元中強酸可知,是弱電解質(zhì),溶液中部分電離出氫離子,據(jù)此寫出電離方程式;根據(jù)是一元中強酸,可以判斷為正鹽,是強堿弱酸鹽,水解顯堿性;
是一元中強酸,碳酸是弱酸,酸性越弱其對應鹽的水解程度越大;
和溶液反應進行化學鍍銀,此反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,結(jié)合化合價判斷產(chǎn)物;
根據(jù)反應物和生成物結(jié)合原子守恒和電子守恒書寫方程式;
陽極反應中消耗水電離的使增大,通過陰離子交換膜進入陽極室;得到產(chǎn)品。
【詳解】
是一元中強酸,溶液中部分電離出氫離子,所以其電離方程式為由于是一元中強酸,所以為一元強堿和一元中強酸形成的正鹽,所以該鹽溶液由于發(fā)生水解成堿性,方程式為所以溶液中離子濃度由大到小的順序為故答案為:
是一元中強酸,碳酸是弱酸,酸性越弱其對應鹽的水解程度越大,所以相同物質(zhì)的量濃度的溶液的堿性比溶液強,故答案為:是中強酸,碳酸是弱酸,的水解程度大于
該反應中為氧化劑,為還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,設反應產(chǎn)物中P的化合價為
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