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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年外研版選擇性必修1化學(xué)上冊月考試卷23考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)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5題,共10分)1、用酸性氫氧燃料電池為電源電解溶液;實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.下列關(guān)于此裝置的說法中,正確的是。
A.燃料電池工作時(shí),負(fù)極反應(yīng)為B.a極是石墨,b極是銅時(shí),b極的電極反應(yīng)為:C.a極是石墨,b極是純銅時(shí),電解一定時(shí)間后兩極產(chǎn)生的氣體體積都為標(biāo)準(zhǔn)狀況則原溶液的濃度是D.a、b兩極均是石墨時(shí),若a極產(chǎn)生的氣體為標(biāo)準(zhǔn)狀況則U形管中溶液的PH為體積變化忽略不計(jì)2、對于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0的反應(yīng),下列裝置示意圖中的實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的是()A.研究壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響(p2>p1)B.研究溫度對反應(yīng)的影響C.研究平衡體系中增加O2濃度對反應(yīng)的影響D.體積恒定的密閉容器中催化劑對反應(yīng)的影響3、次磷酸鈷[]廣泛應(yīng)用于化學(xué)電鍍;工業(yè)上利用電滲析法制取次磷酸鈷的原理如圖所示。
已知:①該裝置的電極材料分別為金屬鈷和不銹鋼。
②溶液在強(qiáng)堿性條件下通過自身催化發(fā)生氧化還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍鈷,反應(yīng)的同時(shí)會(huì)生成
下列說法正確的是A.a為電源的負(fù)極B.交換膜Ⅰ為陰離子交換膜,交換膜Ⅱ?yàn)殛栯x子交換膜C.陰極電極反應(yīng)式為D.陰極區(qū)pH變大4、下列有關(guān)說法正確的是A.等濃度的多元酸、多元堿的導(dǎo)電性一定比一元酸、一元堿的導(dǎo)電性強(qiáng)B.常溫下,pH相同的NaOH溶液和Ba(OH)2溶液中,水的電離程度相同C.電解質(zhì)溶液的濃度越大,其導(dǎo)電能力一定越強(qiáng)D.常溫下,2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO(g)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的△H>05、只知某反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),下列說法不正確的是。
①反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率必定增加;②生成物的濃度必定增加;③反應(yīng)物的濃度必定降低;④生成物的質(zhì)量必定減少A.只有①②B.只有①②③C.只有③④D.①②③④評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)6、某些化學(xué)鍵的鍵能如表(kJ·mol-1)
。化學(xué)鍵。
H—H
Br—Br
I—I
Cl—Cl
H—Cl
H—I
H—Br
鍵能。
436
193
151
247
431
299
356
(1)1molH2在2molCl2中燃燒;放出熱量________kJ。
(2)在一定條件下,1molH2與足量的Cl2、Br2、I2分別反應(yīng);放出熱量由多到少的順序是_______(填字母)。
a.Cl2>Br2>I2b.I2>Br2>Cl2
預(yù)測1molH2在足量F2中燃燒比在Cl2中放熱________(填“多”“少”或“不變”)。7、下圖是一種正在投入生產(chǎn)的蓄電系統(tǒng)。電池中的左右兩側(cè)為電極,中間為離子選擇性膜,在電池放電和充電時(shí)該膜可允許鈉離子通過;放電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3,放電后,分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。
(1)左側(cè)儲罐中的電解質(zhì)是________________,右側(cè)儲罐中的電解質(zhì)是_________。在放電過程中鈉離子通過膜的流向是_________________(填“左→右”或“右→左”)。
(2)電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)是_______________,負(fù)極的電極反應(yīng)是________。
(3)該裝置也可以用于鋰電池。它的負(fù)極材料用金屬鋰制成,電解質(zhì)溶液需用非水溶液配制,請用化學(xué)方程式表示不能用水溶液的原因_______________________________。8、在100℃時(shí),將0.40mol二氧化氮?dú)怏w充入一個(gè)2L抽空的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2NO2N2O4。每隔一段時(shí)間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到下表數(shù)據(jù):。時(shí)間/s020406080n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08
(1)在上述條件下,從反應(yīng)開始至20s時(shí),用二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率為_______mol/(L·s)。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為____。
(3)若在相同條件下最初向該容器中充入四氧化二氮?dú)怏w,要達(dá)到上述平衡狀態(tài),四氧化二氮的起始濃度是______mol·L-1。
(4)達(dá)到平衡后,如果升高溫度,氣體顏色會(huì)變深,則升高溫度后,反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)將_________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(5)達(dá)到平衡后,如果向該密閉容器中再充入0.32molHe,并把容器體積擴(kuò)大為4L,則平衡將_______(填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。9、根據(jù)下表所示化學(xué)反應(yīng)與數(shù)據(jù)關(guān)系:
請回答:
(1)反應(yīng)①是__填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)寫出反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式__。
(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=__(用K1、K2表示)。
(4)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),可采取的措施是__。
A.縮小反應(yīng)容器的容積B.擴(kuò)大反應(yīng)容器的容積。
C.升高溫度D.使用合適的催化劑。
(5)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
可見反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到了平衡,而t2、t4、t8時(shí)都改變了一種條件,請判斷改變的可能是什么條件:t2時(shí)__;t4時(shí)__;t8時(shí)__。10、能源的開發(fā)利用具有重要意義。
(1)已知:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+akJ/mol?;瘜W(xué)鍵C-H鍵能bcd
①CH4的結(jié)構(gòu)式為___________,CO2的電子式為___________。
②C=O的鍵能為___________(用含a、b;c、d的式子表示)
(2)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)。
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3
則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是ΔH3=_______________。11、回答下列問題:
(1)今有2H2+O22H2O反應(yīng),構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極通的應(yīng)是___________,正極通的應(yīng)是___________,電極反應(yīng)式分別為___________、___________。
(2)如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì),則電極反應(yīng)式分別為___________、___________。(1)和(2)的電解液不同,反應(yīng)進(jìn)行后,其溶液的pH各有何變化?___________。
(3)如把H2改為甲烷,KOH作導(dǎo)電物質(zhì),則電極反應(yīng)式為___________、___________。12、現(xiàn)有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的鹽酸乙;請根據(jù)下列操作回答問題:
(1)取10mL的甲溶液,加入等體積的水,醋酸的電離平衡________移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);另取10mL的甲溶液,加入少量無水醋酸鈉固體(假設(shè)加入固體前后,溶液體積保持不變),待固體溶解后,溶液中的比值將________(填“增大”;“減小”或“無法確定”)。
(2)相同條件下,取等體積的甲、乙兩溶液,各稀釋100倍。稀釋后的溶液,其pH大小關(guān)系為:pH(甲)________pH(乙)(填“大于”;“小于”或“等于”;下同)。
(3)各取25mL的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和至pH=7,則消耗的NaOH溶液的體積大小關(guān)系為:V(甲)________V(乙)。13、根據(jù)要求回答下列問題:
(1)如圖是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,其中,E1=134kJ/mol、E2=368kJ/mol,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1___(填“增大”、“減小”或“不變”下同),ΔH___。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___。
(2)下表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù):
?;瘜W(xué)鍵。
P—P
P—O
O=O
P=O
鍵能/kJ/mol
a
b
c
x
已知白磷的燃燒熱為dkJ/mol,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖所示,則表中x=___kJ/mol(用含a、b;c、d的代表數(shù)式表示)。
(3)已知:反應(yīng)SO2(g)+Br2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HBr(g)在150℃下能自發(fā)進(jìn)行,則ΔH___0。
A.大于B.小于C.等于D.大于或小于都可評卷人得分三、判斷題(共7題,共14分)14、pH<7的溶液一定呈酸性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤15、甲烷的燃燒熱為則甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式可表示為(_______)A.正確B.錯(cuò)誤16、高性能環(huán)氧涂層有效阻止了氧氣、海水等對鋼鐵的侵蝕。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤17、pH減小,溶液的酸性一定增強(qiáng)。(____________)A.正確B.錯(cuò)誤18、稀溶液中,鹽的濃度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或堿性)也越強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)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(cuò)誤20、Na2CO3溶液加水稀釋,促進(jìn)水的電離,溶液的堿性增強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共8分)21、石油產(chǎn)品中含有H2S及COS、CH3SH等多種有機(jī)硫;石油化工催生出多種脫硫技術(shù)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知熱化學(xué)方程式:①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)△H1=-362kJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H2=-1172kJ·mol-1
則H2S氣體和氧氣反應(yīng)生成固態(tài)硫和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為__________________。
(2)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理為K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______。(已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)
(3)在強(qiáng)酸溶液中用H2O2可將COS氧化為硫酸,這一原理可用于COS的脫硫。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(4)COS的水解反應(yīng)為COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g)△H<0。某溫度時(shí),用活性α-Al2O3作催化劑,在恒容密閉容器中COS(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨不同投料比[n(H2O)/n(COS)]的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示。其它條件相同時(shí);改變反應(yīng)溫度,測得一定時(shí)間內(nèi)COS的水解轉(zhuǎn)化率如圖2所示:
①該反應(yīng)的最佳條件為:投料比[n(H2O)/n(COS)]__________,溫度__________。
②P點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)為_____________。(保留小數(shù)點(diǎn)后2位)22、室溫下,若將0.1mol?L-1鹽酸滴入20mL0.1mol?L-1氨水中;溶液pH隨加入鹽酸體積的變化曲線如圖所示:
(1)NH3·H2O的電離方程式是___________。
(2)b點(diǎn)所示溶液中的溶質(zhì)是___________。
(3)c點(diǎn)所示溶液中,離子濃度從大到小的關(guān)系為____________。23、環(huán)戊烯()常用于有機(jī)合成及樹脂交聯(lián)等。在催化劑作用下,可通過環(huán)戊二烯()選擇性氧化制得;體系中同時(shí)存在如下反應(yīng):
反應(yīng)I:(g)ΔH1=-100.3kJ·mol-1
反應(yīng)II:(g)ΔH2=-109.4kJ·mol-1
反應(yīng)III:(g)+ΔH3
已知選擇性指生成目標(biāo)產(chǎn)物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例?;卮鹣铝袉栴};
(1)反應(yīng)III的ΔH3=_______kJ·mol-1。
(2)為研究上述反應(yīng)的平衡關(guān)系,在T°C下,向某密閉容器中加入amol的環(huán)戊二烯和4molH2,測得平衡時(shí),容器中環(huán)戊二烯和環(huán)戊烷()的物質(zhì)的量相等,環(huán)戊烯的選擇性為80%,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_______%,反應(yīng)III以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Kx3=_______。
(3)為研究不同溫度下催化劑的反應(yīng)活性;保持其他條件不變,測得在相同時(shí)間內(nèi),上述反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性與溫度的關(guān)系如圖所示。
該氫化體系制環(huán)戊烯的最佳溫度為_______;30°C以上時(shí);環(huán)戊烯的選擇性降低的可能原因是_______(填標(biāo)號)。
A.催化劑活性降低B.平衡常數(shù)變大C.反應(yīng)活化能減小。
(4)實(shí)際生產(chǎn)中采用雙環(huán)戊二烯()解聚成環(huán)戊二烯:(g)2ΔH>0。若將3mol雙環(huán)戊二烯通入恒容密閉容器中,分別在T1和T2溫度下進(jìn)行反應(yīng)。曲線A表示T2溫度下n(雙環(huán)戊二烯)的變化,曲線B表示T1溫度下n(環(huán)戊二烯)的變化,T2溫度下反應(yīng)到a點(diǎn)恰好達(dá)到平衡。
①曲線B在T1溫度下恰好達(dá)到平衡時(shí)的點(diǎn)的坐標(biāo)為(m,n),則m_______2(填“>”“<”或“=”);由圖像計(jì)算n的取值范圍是_______。
②T2溫度下,若某時(shí)刻,容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為起始時(shí)的1.5倍,則此時(shí)v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。24、鉛及其化合物在工業(yè)生產(chǎn);生活中具有非常廣泛的用途。
(1)瓦紐科夫法熔煉鉛;其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g)△H1=akJ·mol-1
②PbS(s)2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g)△H2=bkJ·mol-1
③PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g)△H3=ckJ·mol-1
反應(yīng)3PbS(s)+6O2(g)=3PbSO4(s)△H=____________kJ·mol-1(用含a、b;c的代數(shù)式表示)
(2)以含鉛廢料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)為原料制備高純PbO;其主要流程如下:
①“酸溶”時(shí),在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應(yīng)成1molPbSO4時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________mol。
②已知:PbO溶解在NaOH溶液中,存在化學(xué)平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq);其溶解度曲線如圖1所示:
結(jié)合上述信息,完成由粗品PbO(所含雜質(zhì)不溶于NaOH溶液)得到高純PbO的操作:將粗品PbO溶解在一定量________(填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中,加熱至110℃,充分溶解后,_______________(填“趁熱過濾”或“蒸發(fā)濃縮”),將濾液冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體。
(3)將粗品PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液,電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖2所示:
①陰極的電極反應(yīng)式為______________________;
②當(dāng)有4.14gPb生成時(shí),通過質(zhì)子交換膜的n(H+)=______________________。
(4)PbI2可用于人工降雨。取一定量的PbI2固體,用蒸餾水配制成t℃飽和溶液,準(zhǔn)確移取25.00mLPbI2飽和溶液分次加入陽離子交換樹脂RH+(發(fā)生反應(yīng):2RH++PbI2=R2Pb+2H++2I-),用250ml潔凈的錐形瓶接收流出液,后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性,將洗滌液一并盛放到錐形瓶中(如圖3)。加入酚酞指示劑,用0.0050mol·L-1NaOH溶液滴定,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),用去氫氧化鈉溶液10.00mL。可計(jì)算出t℃時(shí)Ksp(PbI2)為_________________。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共2題,共14分)25、“神光二號”是我國研制的巨型激光器,其中使用了一種大型非線性光學(xué)晶體磷酸二氫鉀(KH2PO4)。利用氟磷灰石[化學(xué)式為Ca5F(PO4)3]制備磷酸二氫鉀晶體的工藝流程如圖所示(不涉及本題的部分流程已省略)。
已知:萃取的主要反應(yīng)原理為KCl+H3PO4KH2PO4+HCl;其中反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑。
請回答下列問題:
(1)寫出氟磷灰石在沸騰槽中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式___________;已知鹽酸的酸性比磷酸強(qiáng),但萃取過程中可以通過反應(yīng)KCl+H3PO4KH2PO4+HCl在水相里得到KH2PO4,其原因是___________。
(2)沸騰槽不能使用二氧化硅陶瓷材質(zhì),其主要原因是___________(用化學(xué)方程式表示)。
(3)通過一系列操作可得副產(chǎn)品N,寫出N的化學(xué)式___________;得到KH2PO4晶體的一系列操作Ⅲ,其主要包括___________;過濾、洗滌、干燥等。
(4)用1000kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.4%的氟磷灰石樣品來制取磷酸二氫鉀晶體,實(shí)際得到316.2kg的KH2PO4,則其產(chǎn)率為___________。
(5)已知25℃時(shí)H3PO4的Ka1=7.1×10-3、Ka2=6.2×10-8、Ka3=4.5×10-13,試分析常溫下KH2PO4溶液呈酸性的原因___________。
(6)工業(yè)上還可以用氟磷灰石與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1500℃制得白磷,同時(shí)逸出SiF4和CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。26、工業(yè)上,用生物堆浸法處理低品位黃銅礦(主要成分是CuFeS2)制備兩“礬";其簡易流程如下:
已知:①T.f細(xì)菌在1.0<pH<6.0范圍內(nèi)保持生物活性。
②幾種離子沉淀的pH如下表所示:。Fe3+Fe2+Cu2+開始沉淀時(shí)的pH1.56.34.2完全沉淀時(shí)的pH2.88.36.7
回答下列問題:
(1)生物堆浸包括兩個(gè)反應(yīng)過程:①CuFeS2+4H++O2=Cu2++Fe2++2S+2H2O2;②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,在反應(yīng)①中,氧化產(chǎn)物是___________。
(2)生物堆浸效率與溫度的關(guān)系如圖所示:
溫度高于40℃時(shí),生物堆浸效率降低的主要原因可能是___________。
(3)生物堆浸過程中不斷補(bǔ)充稀硫酸,調(diào)節(jié)pH的范圍為___________,其目的是___________。
(4)“氧化”中1molCuS完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子,該反應(yīng)的離了方程式為___________。
(5)室溫下,濾液M中c(Cu2+)=1.0×10-5mol/L,c(S2-)=1.3×10-31mol/L,則Ksp(CuS)=___________。
(6)測定綠礬(FeSO4·7H2O)的純度。取30g綠礬溶于稀硫酸中配制成100mL溶液。取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.2000mol/L標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色,且30s內(nèi)不褪色。三次平行實(shí)驗(yàn)所消耗標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液體積依次為23.56mL;24.95mL、25.05mL。
①通過計(jì)算可得該綠礬的純度為___________(結(jié)果保留4位有效數(shù)字)。
②用“偏高”“偏低”“無影響”;填寫下列實(shí)驗(yàn)操作可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。
A.取用綠礬溶液的滴定管末用待測液潤洗___________
B.開始滴定時(shí),滴定管尖嘴處有氣泡,滴定完畢氣泡排出___________
C.滴定過程中振蕩時(shí)有液滴濺出___________
D.滴定前讀數(shù)時(shí)仰視,滴定完畢讀數(shù)時(shí)俯視___________
③如果操作都正確,測得純度高于實(shí)際純度,其可能原因是___________。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共15分)27、鈷的氧化物常用于制取催化劑和顏科等。以鈷礦[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,還含SiO2及少量A12O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]為原料可制取鈷的氧化物。
(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為_______。
(2)利用鈷礦制取鈷的氧化物的主要步驟如下:
①浸?。河名}酸和Na2SO3溶液浸取鈷礦,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等離子。寫出Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______。
②除雜:向浸取液中先加入足量NaClO,氧化Fe2+,再加入NaOH調(diào)節(jié)pH除去A13+、Fe3+、Cu2+。有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如表(“完全沉淀時(shí)金屬離子濃度≤10×10-5mol/L)。沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Co(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀時(shí)pH5.22.89.46.710.1
若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是_______(加入NaClO3和NaOH時(shí);溶液的體積變化忽略)。
③萃取、反萃?。合虺s后的溶液中,加入某有機(jī)酸萃取劑(HA)2,發(fā)生反應(yīng):Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。實(shí)驗(yàn)測得:當(dāng)溶液pH處于4.5~6.5范圍內(nèi),Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是_______。向萃取所得有機(jī)相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設(shè)計(jì)萃取、反萃取的目的是_______。
④沉鈷、熱分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,過濾、洗滌、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶體。圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線;曲線中300℃及以上所得固體均為鈷氧化物。
通過計(jì)算確定C點(diǎn)剩余固體的化學(xué)成分為_______(填化學(xué)式)。試寫出B點(diǎn)對應(yīng)的物質(zhì)與O2在225~300℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。28、某溫度時(shí);在一個(gè)容積為2L的密閉容器中,三種氣體X;Y、Z物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
(2)反應(yīng)開始至2min,氣體Z的平均反應(yīng)速率為__________________。
(3)以下說法能表示該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________________。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成0.03molZ的同時(shí)生成0.02mol的Y
B.X的消耗速率和Z的消耗速率相等。
C.混合氣體的壓強(qiáng)不變。
D.混合氣體的密度不變29、(CN)2被稱為擬鹵素,它的陰離子CN-作為配體形成的配合物有重要用途。
(1)HgCl2和Hg(CN)2反應(yīng)可制得(CN)2,寫出反應(yīng)方程式。___________
(2)畫出CN-、(CN)2的路易斯結(jié)構(gòu)式。___________
(3)寫出(CN)2(g)在O2(g)中燃燒的反應(yīng)方程式。___________
(4)298K下,(CN)2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為-1095kJ·mol-1,C2H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為-1300kJ·mol1,C2H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為227kJ·mol1,H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-286kJ·mol1,計(jì)算(CN)2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。___________
(5)(CN)2在300-500°C形成具有一維雙鏈結(jié)構(gòu)的聚合物,畫出該聚合物的結(jié)構(gòu)。___________
(6)電鍍廠向含氰化物的電鍍廢液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,寫出化學(xué)方程式(漂白粉用ClO-表示)。___________參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】
燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng),正極電極反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)為故A錯(cuò)誤;
B.通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極,則a是陽極、b是陰極,陰極上銅離子放電,電極反應(yīng)為故B錯(cuò)誤;
C.a極是石墨,b極是純銅時(shí),電解一定時(shí)間后兩極產(chǎn)生的氣體體積都為標(biāo)準(zhǔn)狀況即氫氣和氧氣的物質(zhì)的量都是根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得硫酸銅濃度故C正確;
D.a、b兩極均是石墨時(shí),若a極產(chǎn)生的氣體為標(biāo)準(zhǔn)狀況a極產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量硫酸銅的物質(zhì)的量未知無法確定氫離子是否放電,所以無法計(jì)算溶液的pH,故D錯(cuò)誤。2、C【分析】【詳解】
A、該反應(yīng)中增大壓強(qiáng),SO3的體積分?jǐn)?shù)增大;平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),并且壓強(qiáng)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大,達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間越少,與圖象不符,故A錯(cuò)誤;
B、因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)反應(yīng)移動(dòng),則O2的轉(zhuǎn)化率降低;與圖象中轉(zhuǎn)化率增大不符,故B錯(cuò)誤;
C;反應(yīng)平衡后;增大氧氣的量,則這一瞬間正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,然后正反應(yīng)速率在不斷減小,逆反應(yīng)速率不斷增大,直到新的平衡,與圖象符合,故C正確;
D;因催化劑對化學(xué)平衡無影響;但催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率,則有催化劑時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間少,與圖象不符,故D錯(cuò)誤;
故選C。3、D【分析】【詳解】
A.a(chǎn)連接的電極為陽極室;故a為電源的正極,A錯(cuò)誤;
B.M為陽極發(fā)生氧化反應(yīng),則該電極材料為金屬鈷,生成鈷離子通過膜Ⅰ進(jìn)入產(chǎn)品室,通過膜Ⅱ進(jìn)入產(chǎn)品室;故膜Ⅰ為陽離子交換膜,膜Ⅱ?yàn)殛庪x子交換膜,B錯(cuò)誤;
C.陰極室電解液為氫氧化鈉,故電極反應(yīng)式為C錯(cuò)誤;
D.陰極區(qū)生成氫氧根離子;堿性變強(qiáng),pH變大,D正確;
故選D。4、B【分析】【詳解】
A.溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度與離子的電荷有關(guān);濃度越大;所帶電荷越多,導(dǎo)電能力越強(qiáng),與幾元酸堿無關(guān),如草酸是二元酸,但其為弱酸,同濃度電離出的離子濃度不及一元酸鹽酸,A錯(cuò)誤;
B.常溫下,pH相同的NaOH溶液和Ba(OH)2溶液中氫氧根離子的濃度相等;對水的電離抑制程度相同,所以溶液中水的電離程度相同,B正確;
C.電解質(zhì)溶液的濃度越大;其導(dǎo)電能力不一定越強(qiáng),例如98.3%濃硫酸由于水太少,硫酸大部分以硫酸分子的形式存在,導(dǎo)電性不強(qiáng),C錯(cuò)誤;
D.常溫下,2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO(g)能自發(fā)進(jìn)行,由于反應(yīng)中ΔS<0,則根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0自發(fā)可知該反應(yīng)的△H<0;D錯(cuò)誤;
答案選B。5、D【分析】【詳解】
①對于可逆反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),往平衡體系中加入SO3(g),雖然平衡正向移動(dòng),但SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減?。?/p>
②對于反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g);達(dá)平衡時(shí)增大容器體積,平衡正向移動(dòng),但生成物的濃度減??;
③對于可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);加壓,平衡正向移動(dòng),但反應(yīng)物的濃度仍增大;
④改變溫度;壓強(qiáng)、濃度等;平衡正向移動(dòng)時(shí),生成物的質(zhì)量必定增大;
綜合以上分析,①②③④都不正確,故選D。二、填空題(共8題,共16分)6、略
【分析】【分析】
反應(yīng)過程中放出熱量等于生成物總鍵能減去反應(yīng)物物總鍵能;能量越低越穩(wěn)定,據(jù)此回答;
【詳解】
(1)1molH2在2molCl2中燃燒;參加反應(yīng)的氫氣和氯氣都是1mol,生成2molHCl,則放出的熱量為431×2-436×1-247×1=179kJ;正確答案:179;
(2)在一定條件下,1molH2與足量的Cl2放出的熱量179kJ;1molH2與足量的Br2放出的熱量356×2-436×1-193×1=83kJ;1molH2與足量的I2放出的熱量299×2-436×1-151×1=11kJ,綜上,放出熱量由多到少的是Cl2>Br2>I2;從1molH2與足量的Cl2、Br2、I2分別反應(yīng),放出熱量由多到少順序Cl2>Br2>I2可以看出,1molH2在足量F2中燃燒比在足量Cl2中燃燒放熱多。
【點(diǎn)睛】
通過以上計(jì)算可以看出,鹵素單質(zhì)中活潑性順序?yàn)镕2>Cl2>Br2>I2,單質(zhì)的活潑性越強(qiáng),與氫氣化合越容易,放出的熱量越多,生成物越穩(wěn)定?!窘馕觥?79a多7、略
【分析】【分析】
由題給示意圖可知,左側(cè)電極為正極,右側(cè)電極為負(fù)極,由放電前后,元素化合價(jià)變化可知,溴元素化合價(jià)降低被還原,氧化劑NaBr3在正極發(fā)生還原反應(yīng),硫元素化合價(jià)升高被氧化,還原劑Na2S2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),則左側(cè)儲罐中的電解質(zhì)是NaBr3/NaBr,右側(cè)儲罐中的電解質(zhì)是Na2S2/Na2S4。
【詳解】
(1)由分析可知,左側(cè)儲罐中的電解質(zhì)是NaBr3/NaBr,右側(cè)儲罐中的電解質(zhì)是Na2S2/Na2S4;在放電過程中陽離子向正極移動(dòng),則鈉離子通過離子選擇性膜由左向右移動(dòng),故答案為:NaBr3/NaBr;Na2S2/Na2S4;左→右;
(2)電池放電時(shí),NaBr3在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Br-,電極反應(yīng)式為+2e-=3Br-,Na2S2在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Na2S4,電極反應(yīng)式為2-2e-=故答案為:+2e-=3Br-;2-2e-=
(3)負(fù)極材料金屬鋰具有很強(qiáng)的還原性,能與電解質(zhì)溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣,所以鋰電池的電解質(zhì)溶液需用非水溶液配制,鋰和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故答案為:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。
【點(diǎn)睛】
由放電前后,元素化合價(jià)變化可知,溴元素化合價(jià)降低被還原,氧化劑NaBr3在正極發(fā)生還原反應(yīng),硫元素化合價(jià)升高被氧化,還原劑Na2S2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)是分析解答的關(guān)鍵所在?!窘馕觥縉aBr3/NaBrNa2S2/Na2S4左→右+2e-=3Br-2-2e-=2Li+2H2O=2LiOH+H2↑8、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算N2O4的反應(yīng)速率,根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算NO2的反應(yīng)速率;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,在60s時(shí)N2O4濃度不再變化;說明此時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài);根據(jù)平衡時(shí)的物質(zhì)的量求出物質(zhì)的平衡濃度,再求出K;
(3)若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是c;則平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度應(yīng)該相同,根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量濃度之比等于計(jì)量數(shù)之比計(jì)算,求出c;
(4)氣體顏色會(huì)變深,則濃度NO2增大;根據(jù)平衡移動(dòng)方向判斷平衡常數(shù)變化;
(5)He不參加反應(yīng);容器體積擴(kuò)大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡向氣體總物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)。
【詳解】
(1)由表中數(shù)據(jù)可知,從反應(yīng)開始直至20s時(shí),v(N2O4)==1.25×10-3mol/(L·s);
則v(NO2)=2v(N2O4)=2.5×10-3mol/(L·s);
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,在60s時(shí)N2O4濃度不再變化,則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),c(N2O4)==0.04mol/L時(shí),c(NO2)==0.12mol/L,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=≈2.8;
(3)若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是c,平衡時(shí)c(NO2)=0.12mol/L,會(huì)反應(yīng)消耗N2O4的濃度為△c(N2O4)=0.06mol/L,平衡時(shí)c(N2O4)=(c-0.06)mol/L=0.04mol/L;則c=0.10mol/L;
(4)達(dá)到平衡后,如升高溫度,氣體顏色會(huì)變深,說明升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),使NO2濃度增大,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,升高溫度,化學(xué)平衡2NO2N2O4向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);則升高溫度后,反應(yīng)平衡常數(shù)將減小;
(5)恒溫下如向該密閉容器中再充入0.32molHe氣,并把容器體積擴(kuò)大為4L,則c(NO2)和c(N2O4)都減??;相當(dāng)于減小壓強(qiáng),所以v(正);v(逆)速率都減小,減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積增大的逆反應(yīng)方向移動(dòng),即化學(xué)平衡向左移動(dòng)。
【點(diǎn)睛】
本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡移動(dòng)等,注意根據(jù)平衡移動(dòng)原理和化學(xué)基本概念進(jìn)行分析判斷與計(jì)算。【解析】①.2.5×10-3②.2.8③.0.10④.減?、?向左移動(dòng)9、略
【分析】【詳解】
(1)由表中數(shù)據(jù)可知;反應(yīng)①中溫度越高,平衡常數(shù)越大,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
(2)反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式K3=
(3)反應(yīng)②-反應(yīng)①得到反應(yīng)③,則平衡常數(shù)K3為反應(yīng)②與反應(yīng)①的平衡常數(shù)商,故K3=
(4)反應(yīng)①溫度越高,平衡常數(shù)越大,反應(yīng)②溫度越高,平衡常數(shù)越小,而故反應(yīng)③溫度越高,平衡常數(shù)越小,即正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
A.縮小反應(yīng)容器的容積;壓強(qiáng)增大,反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不移動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積;壓強(qiáng)減小,反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.升高溫度;平衡向逆向移動(dòng),故C正確;
D.使用合適的催化劑;同等程度加快反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),故D錯(cuò)誤;
答案選C;
(5)t2時(shí)逆反應(yīng)速率增大,且平衡時(shí)反應(yīng)速率大于t2時(shí)反應(yīng)速率,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)正反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的放熱反應(yīng),不能是增大壓強(qiáng),可能是升高溫度或者增大生成物的濃度;t4時(shí)逆反應(yīng)速率減小,但平衡不移動(dòng),反應(yīng)正反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),可能是減小壓強(qiáng)(或增大容器容積);t8時(shí)反應(yīng)速率增大,但平衡不移動(dòng),該反應(yīng)正反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),能為增大壓強(qiáng)或使用催化劑?!窘馕觥竣?吸熱②.K3=③.④.C⑤.升高溫度或增大CO2的濃度(增大H2的濃度)⑥.減小壓強(qiáng)(或增大容器容積)⑦.使用催化劑或加壓(減小容器的容積)10、略
【分析】【分析】
(2)根據(jù)蓋斯定律;結(jié)合目標(biāo)反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
(1)①CH4的結(jié)構(gòu)式為CO2的電子式為
②反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能,設(shè)C=O的鍵能為x則4b+4d-2x-4c=a,解得x=
(2)目標(biāo)反應(yīng)為反應(yīng)Ⅲ(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq),根據(jù)蓋斯定律將反應(yīng)II×2?反應(yīng)I有△H3=2ΔH2-ΔH1,故答案為:2ΔH2-ΔH1?!窘馕觥?ΔH2-ΔH111、略
【分析】【分析】
(1)
根據(jù)電池反應(yīng)式可知H2在反應(yīng)中被氧化,O2被還原,因此H2應(yīng)在負(fù)極上反應(yīng),O2應(yīng)在正極上反應(yīng)。又因?yàn)槭菈A性溶液,此時(shí)應(yīng)考慮不可能有H+參加或生成,故負(fù)極反應(yīng)為:2H2+4OH--4e-=4H2O,正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-。
(2)
若將導(dǎo)電物質(zhì)換成酸性溶液,此時(shí)應(yīng)考慮不可能有OH-參加或生成,故負(fù)極:2H2-4e-=4H+,正極:O2+4H++4e-=2H2O。由于前者在堿性條件下反應(yīng)KOH量不變,但工作時(shí)H2O增多,故溶液變稀,堿性變小,pH將變小。而后者為酸溶液,H2SO4不變;水增多;溶液酸性變小,故pH將變大。
(3)
如把H2改為甲烷,用KOH作導(dǎo)電物質(zhì),根據(jù)反應(yīng)CH4+2O2=CO2+2H2O,則負(fù)極為發(fā)生氧化反應(yīng)的CH4,正極為發(fā)生還原反應(yīng)的O2,由于有KOH存在,此時(shí)不會(huì)有CO2放出,正極:2O2+4H2O+8e-=8OH-,負(fù)極:CH4+10OH--8e-=CO+7H2O。【解析】(1)H2O2負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)負(fù)極:2H2-4e-=4H+正極:O2+4H++4e-=2H2O(1)中pH變??;(2)中pH變大。
(3)負(fù)極:CH4+10OH--8e-=CO+7H2O正極:2O2+4H2O+8e-=8OH-12、略
【分析】【詳解】
(1)醋酸是弱酸,存在電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加入等體積的水,平衡正向移動(dòng),加入少量無水醋酸鈉固體,導(dǎo)致溶液中CH3COO-離子濃度升高,平衡正向移動(dòng),H+濃度降低,CH3COOH濃度升高,溶液中的比值將減??;
(2)醋酸是弱酸;在稀釋的過程中,不斷電離,若稀釋100倍,2<pH<4,鹽酸是強(qiáng)酸,稀釋100倍,pH=4,所以pH大小關(guān)系為:pH(甲)小于pH(乙);
(3)pH值相等的醋酸溶液甲和鹽酸乙,醋酸是弱酸,部分電離,醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸的濃度,各取25mL的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和至中性,醋酸消耗氫氧化鈉溶液的體積大,則消耗的NaOH溶液的體積大小關(guān)系為:V(甲)大于V(乙)?!窘馕觥竣?向右②.減?、?小于④.大于13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)加入催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,則E1和E2都減小,催化劑不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差,即反應(yīng)熱不改變,所以催化劑對反應(yīng)熱無影響,由圖可知,1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368?134=234kJ,反應(yīng)熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=?234kJ?mol-1。
故答案為:減小;不變;NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=?234kJ?mol-1。
(2)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10,1mol白磷完全燃燒需拆開6molP?P、5molO=O,形成12molP?O、4molP=O,所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol?(6mol×akJ/mol+5mol×ckJ/mol)=dkJ/mol,x=kJ/mol;
故答案為:
⑶反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,△G<0,因?yàn)椤鱏<0,所以△H<0。故答案為:B。
【點(diǎn)睛】
解題時(shí)需注意催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差,即反應(yīng)熱不改變,所以催化劑對反應(yīng)熱無影響,【解析】減小不變NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234kJ/molB三、判斷題(共7題,共14分)14、B【分析】【分析】
【詳解】
25℃時(shí),Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,pH=7溶液為中性,因此pH<7的溶液一定呈酸性;若溫度為100℃時(shí),Kw=c(H+)×c(OH-)=10-12,pH=6溶液為中性,因此pH<7的溶液可能呈堿性、中性或酸性,故此判據(jù)錯(cuò)誤。15、B【分析】【詳解】
1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,甲烷完全燃燒應(yīng)該生成CO2和H2O則甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式可表示為
故錯(cuò)誤。16、A【分析】【詳解】
高性能環(huán)氧涂層有效阻止了氧氣、海水等對鋼鐵的侵蝕,該說法正確。17、B【分析】【分析】
【詳解】
pH值不但與氫離子濃度有關(guān),也和溶度積常數(shù)有關(guān),溫度升高,溶度積常數(shù)增大,換算出的pH值也會(huì)減小,但這時(shí)酸性并不增強(qiáng),故答案為:錯(cuò)誤。18、B【分析】【詳解】
稀釋能促進(jìn)鹽類水解,但是體積增加幅度更大。因此鹽的濃度越低,越促進(jìn)水解、鹽水解產(chǎn)生的氫離子或氫氧根離子濃度也越低、則溶液的酸性或堿性則越弱。則答案是:錯(cuò)誤。19、A【分析】【分析】
【詳解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,該反應(yīng)若能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)轶w系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向,故正確。20、B【分析】【詳解】
稀釋使鹽水解程度增大,但溶液總體積增加得更多。鹽的濃度降低、水解產(chǎn)生的氫氧根濃度也降低,堿性減弱。所以答案是:錯(cuò)誤。四、原理綜合題(共4題,共8分)21、略
【分析】【詳解】
(1)①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)△H1=-362kJ·mol②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H2=-1172kJ·mol-1
將[①×2+②]/3得:2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=-632kJ·mol-1
答案為:2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=-632kJ·mol-1
(2)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理為K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=答案為:1.0×103
(3)在強(qiáng)酸溶液中用H2O2可將COS氧化為硫酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為COS+4H2O2=CO2+H2SO4+3H2O。
答案為:COS+4H2O2=CO2+H2SO4+3H2O
(4)①從圖1中可以看出,投料比[n(H2O)/n(COS)]為10:1時(shí);COS的轉(zhuǎn)化率最高。
答案為10:1
溫度為160℃時(shí);COS的轉(zhuǎn)化率最高。答案為:160℃
②在P點(diǎn),[n(H2O)/n(COS)]=6;COS的轉(zhuǎn)化率為40%
設(shè)COS的起始濃度為1mol/L,則H2O(g)的起始濃度為6mol/L
K=
答案為:0.05【解析】2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=-632kJ·mol-11.0×103COS+4H2O2=CO2+H2SO4+3H2O10:1160℃0.0522、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)電解質(zhì)的強(qiáng)弱書寫電離方程式;
(2)根據(jù)NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O,NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽;恰好中和時(shí)溶解顯酸性,當(dāng)溶液為中性時(shí),氨水要過量。
(3)根據(jù)溶液中溶質(zhì)的特征分析離子濃度的大小。
【詳解】
(1)NH3·H2O為弱電解質(zhì),所以其電離方程式是NH3·H2O?NH+OH-,故答案:NH3·H2O?NH+OH-。
(2)根據(jù)NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O,NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽,恰好中和時(shí)溶解顯酸性,b點(diǎn)所示溶液的pH=7,說明氨水要過量,故b點(diǎn)所示的溶質(zhì)是NH4Cl和NH3·H2O,故答案:NH4Cl和NH3·H2O。
(3)由圖c點(diǎn)所知,溶液略顯酸性,所以溶質(zhì)為NH4Cl,其離子濃度從大到小的關(guān)系為:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),故答案:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)?!窘馕觥竣?NH3·H2O?NH+OH-②.NH4Cl和NH3·H2O③.c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)23、略
【分析】(1)
反應(yīng)Ⅲ=反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ,ΔH3=ΔH1-ΔH2=[-100.3-(-109.4)]kJ·mol-1=+9.1kJ·mol-1;故答案為:+9.1;
(2)
設(shè)平衡時(shí)容器中的環(huán)戊二烯和環(huán)戊烷的物質(zhì)的量為xmol,則反應(yīng)中消耗的環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量為(a-x)mol,因?yàn)榄h(huán)戊烯的選擇性為80%,所以環(huán)戊烯的物質(zhì)的量為,根據(jù)碳原子守恒可得,解得,所以H2的轉(zhuǎn)化率為;平衡時(shí)容器內(nèi)環(huán)戊二烯和環(huán)戊烷的物質(zhì)的量均為,環(huán)戊烯的物質(zhì)的量為,則環(huán)戊二烯、環(huán)戊烷、環(huán)戍烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為,則;故答案為:25a;16;
(3)
根據(jù)圖像可知;該體系溫度為30℃左右時(shí),環(huán)戊烯的選擇性和環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率都很高,因此最佳溫度為30℃;
A.催化劑的活性在一定溫度范圍內(nèi)最大;高于或低于這個(gè)溫度范圍,催化劑的活性降低,導(dǎo)致選擇性降低,故A符合題意;
B.催化劑對化學(xué)平衡移動(dòng)無影響;故B不符合題意;
C.使用催化劑;降低反應(yīng)活化能,催化劑的活性降低,活化能應(yīng)增大,故C不符合題意;
故答案為:30;A;
(4)
①根據(jù)圖像可知,相同時(shí)間段內(nèi),環(huán)戊二烯表示的反應(yīng)速率大于雙環(huán)戊二烯表示的反應(yīng)速率,因此T1>T2,溫度高,反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡時(shí)所用的時(shí)間短,即m<2;在T2溫度下,達(dá)到平衡,消耗雙環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量為(3-0.6)mol=2.4mol,此時(shí)生成環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量為2.4×2mol=4.8mol,因?yàn)門1>T2,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則n>4.8mol;假設(shè)雙環(huán)戊二烯全部反應(yīng),則生成環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量為6mol,但該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能進(jìn)行到底,因此n<6mol,綜上所述,得出n的范圍為4.8<n<6;故答案為4.8<n<6;
②由①的分析可知,T2溫度下,達(dá)到平衡時(shí),生成環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量為4.8mol,容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為0.6mol+4.8mol=5.4mol,相同條件下,壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量的之比,則平衡時(shí),容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)的1.8倍,該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),由于1.8>1.5,當(dāng)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為起始時(shí)的1.5倍時(shí),反應(yīng)正向進(jìn)行,即v(正)>v(逆);故答案為:>?!窘馕觥?1)+9.1
(2)25a16
(3)30A
(4)<4.8<n<6>24、略
【分析】【詳解】
分析:(1)根據(jù)蓋斯定律書寫目標(biāo)熱化學(xué)方程式;
(2)①根據(jù)得失電子守恒計(jì)算②脫硫過程中發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,而濾液Ⅰ中含有硫酸,可降低溶液的pH,使平衡PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq)逆向移動(dòng),結(jié)合溶解度曲線特點(diǎn)可知濃度高的NaOH溶液和較高的溫度,PbO的溶解度高;據(jù)此分析;
(3)①陰極發(fā)生還原反應(yīng);②根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)求通過質(zhì)子交換膜的n(H+)
(4)要計(jì)算出t℃時(shí)PbI2Ksp,求溶液中CI2或者CPb的值;然后根據(jù)公式求出結(jié)果.
詳解:(1)①2PbS(s)+3O2(g)═2PbO(s)+2SO2(g)△H1=akJ?mol?1
②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb(s)+SO2(g)△H2=bkJ?mol?1
③PbS(s)+PbSO4(s)═2Pb(s)+2SO2(g)△H3=ckJ?mol?1
根據(jù)蓋斯定律①×2+②×2?③×3得到3PbS(s)+6O2(g)═3PbSO4(s)△H=2△H1+2△H2?3△H3=(2a+2b?3c)kJ?mol?1,故答案為2a+2b?3c;
(2)①在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4,反應(yīng)為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,生成2molPbSO4轉(zhuǎn)移電子2mol,故生成1molPbSO4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol②根據(jù)PbO的溶解度曲線,提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在NaOH溶液中,結(jié)合溶解度曲線特點(diǎn)可知濃度高的NaOH溶液和較高的溫度,PbO的溶解度高,因此加熱至較高溫度,充分溶解,然后再高溫下趁熱過濾除去雜質(zhì),將濾液冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體;故答案為①1②35%;趁熱過濾;
(3)①陰極發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)題意電解Na2PbCl4溶液,生成Pb,發(fā)生還原反應(yīng),故陰極反應(yīng)為:PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-;②當(dāng)有4.14gPb生成時(shí),轉(zhuǎn)移了0.04mol電子,因此通過質(zhì)子交換膜的n(H+)0.04mol;故答案為①PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-②0.04mol
(4)滴定過程中消耗的OH-,即為陽離子交換出的H+,c(H+)=0.0025mol?L-1×20.00mL÷25.00mL=2×10-3mol?L-1,由2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-可知c(H+)=c(I-),而c(Pb2+)=c(I-)/2=10-3,所以4×10-9
,故答案為4×10-9?!窘馕觥?a+2b-3c135%趁熱過濾PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-0.04mol4×10-9五、工業(yè)流程題(共2題,共14分)25、略
【分析】【分析】
氟磷灰石經(jīng)粉碎后,加入濃硫酸,在沸騰槽中發(fā)生反應(yīng)Ca5F(PO4)3+5H2SO4(濃)=CaSO4+3H3PO4+HF↑,經(jīng)操作Ⅰ(過濾)后得到H3PO4,加入KCl混合,用有機(jī)萃取劑進(jìn)行萃取,主要反應(yīng)原理為KCl+H3PO4KH2PO4+HCl,經(jīng)操作Ⅱ(分液)得到有機(jī)相和水相,水相經(jīng)一系列操作可得到KH2PO4晶體,反應(yīng)產(chǎn)生的HCl易溶于有機(jī)萃取劑,故有機(jī)相中主要含有HCl,有機(jī)相加入氨水進(jìn)行反萃取,發(fā)生反應(yīng)NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O,再分液得到有機(jī)萃取劑返回萃取操作中循環(huán)使用,另一部分經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥便可得到NH4Cl。
【詳解】
(1)根據(jù)上述分析可知,氟磷灰石經(jīng)粉碎后,加入濃硫酸,在沸騰槽中發(fā)生反應(yīng)Ca5F(PO4)3+5H2SO4(濃)=CaSO4+3H3PO4+HF↑;萃取過程中可以通過反應(yīng)KCl+H3PO4KH2PO4+HCl,生成的HCl易溶于有機(jī)萃取劑,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),從而制得KH2PO4;
(2)沸騰槽中生成HF,HF能與二氧化硅,所以不能使用二氧化硅的原因是4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O;
(3)通由上述分析可知,副產(chǎn)品N為NH4Cl;可通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥得到KH2PO4晶體;
(4)1000kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.4%的氟磷灰石樣品中Ca5F(PO4)3的物質(zhì)的量為=1000mol,根據(jù)Ca5F(PO4)3~3KH2PO4可知,理論得到3000molKH2PO4,即3000mol×136g/mol=408kg,由產(chǎn)率=可得,KH2PO4的產(chǎn)率為=77.5%;
(5)KH2PO4主要存在電離平衡:H2POHPO+H+,Ka=Ka2=6.2×10-8,存在水解平衡H2PO+H2OH3PO4+OH-,Kh=由于Kh<Ka,即電離大于水解,所以常溫下KH2PO4溶液中c(H+)>c(OH-);溶液呈酸性;
(6)氟磷灰石與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1500℃制得白磷,同時(shí)逸出SiF4和CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ca5F(PO4)3+21SiO2+30C=20CaSiO3+3P4↑+SiF4↑+30CO↑?!窘馕觥緾a5F(PO4)3+5H2SO4(濃)=CaSO4+3H3PO4+HF↑生成的HCl易溶于有機(jī)萃取劑,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),從而制得KH2PO44HF+SiO2=SiF4↑+2H2ONH4Cl蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶77.5%H2PO的水解平衡常數(shù)Kh=則H2PO在溶液里的電離程度大于其水解程度,KH2PO4溶液呈酸性4Ca5F(PO4)3+21SiO2+30C=20CaSiO3+3P4↑+SiF4↑+30CO↑26、略
【分析】【分析】
低品位黃銅礦[二硫化亞鐵銅(CuFeS2)含量較低]經(jīng)過粉碎過篩,可提高生物堆浸速率,加快反應(yīng)速率,生物堆浸過濾后得到含F(xiàn)e3+、Cu2+的溶液,過程①中,加入Na2S2O3,過程②中,加入Na2S,經(jīng)“轉(zhuǎn)化”后得到硫酸亞鐵溶液以及CuS、S單質(zhì)沉淀,過濾、濾液M為硫酸亞鐵溶液,硫酸亞鐵溶液進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到綠礬,CuS用H2O2和稀硫酸處理后,CuS完全溶解,得到CuSO4溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到膽礬(CuSO4?5H2O);據(jù)此解答。
【詳解】
(1)在反應(yīng)①中鐵;銅元素化合價(jià)都沒有變化;硫的化合價(jià)升高,氧化產(chǎn)物為S單質(zhì)。
(2)T.f細(xì)菌有一定活性溫度;溫度過高,T.f細(xì)菌失去生物活性。
(3)依題意;生物堆浸需要具備兩個(gè)條件:一是T.f細(xì)菌保持生物活性的合適pH范圍,已知:T.f細(xì)菌在1.0<pH<6.0范圍內(nèi)保持生物活性;二是不使鐵離子沉淀,已知鐵離子開始沉淀時(shí)的pH小于1.5,所以需要補(bǔ)充硫酸調(diào)節(jié)酸度至1.0<pH<1.5。
(4)已知“氧化”中1molCuS完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子,則硫化銅被氧化成硫單質(zhì),其離子方程式為CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O。
(5)Ksp(CuS)=c(Cu2+)?c(S2-)=1.0×10-5×1.3×10-31=1.3×10-36。
(6)①觀察三組滴定數(shù)據(jù)知,消耗溶液體積23.56mL與其他兩組數(shù)據(jù)相差較大,應(yīng)該舍去,消耗KMnO4溶液體積的平均值為25.00mL;根據(jù)得失電子守恒定律。
知,n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4),F(xiàn)eSO4·7H2O的摩爾質(zhì)量為278g?mol-1,綠礬樣品純度計(jì)算過程如下:
②A.取用綠礬溶液的滴定管末用待測液潤洗,相當(dāng)于稀釋了待測液,則所測定的KMnO4溶液體積偏??;則測得的綠礬樣品純度偏低;
B.開始滴定時(shí),滴定管尖嘴處有氣泡,滴定完畢氣泡排出,則所測定的KMnO4溶液體積偏大;則測得的綠礬樣品純度偏高;
C.滴定過程中振蕩時(shí)有液滴濺出,造成待測液損失,則所測定的KMnO4溶液體積偏?。粍t測得的綠礬樣品純度偏低;
D.滴定前讀數(shù)時(shí)仰視,滴定完畢讀數(shù)時(shí)俯視,則所測定的KMnO4溶液體積偏?。粍t測得的綠礬樣品純度偏低;
③如果綠礬在干燥過程中失去一部分結(jié)晶水,測得結(jié)果偏高,如果綠礬中混有其他還原性雜質(zhì),測得結(jié)果也可能偏高?!窘馕觥竣?S②.溫度高于40℃時(shí),T.f細(xì)菌活性降低③.1.0<pH<1.5④.使T.f細(xì)菌保持生物活性,不使鐵離子沉淀⑤.CuS+H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O⑥.1.3×
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