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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年華師大新版拓展型課程化學下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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9題,共18分)1、常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A.使甲基橙顯橙色的溶液中:K+、Na+、Cl-、Al3+B.=10-12的溶液中:Cu2+、C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中:K+、Cl-、I-D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Mg2+2、下列表述正確個數是。
①煤的干餾;煤的液化、石油的裂化都是化學變化;
②檢驗亞硫酸鈉溶液在空氣中放置是否變質可以通過先加稀硝酸;再加氯化鋇溶液的方法;
③汽車尾氣中NO主要來自燃油中氮元素的不完全燃燒;
④足量的鐵與稀硝酸反應后溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化Fe2+;
⑤工業上;通過電解NaCl溶液的方法可以獲取金屬Na;
⑥高爐煉鐵中利用焦炭直接將鐵礦石還原為鐵單質;
⑦二氧化硫能使紫色石蕊試液褪色;可用于漂白紙漿;編織物;
⑧S與非金屬單質反應時;S均作還原劑;
⑨普通玻璃是由石灰石;石英砂、純堿為原料燒制而成的;
⑩制造太陽能電池板的二氧化硅屬于新型無機非金屬材料。A.4B.3C.2D.13、下列說法正確的是A.14N2和15N2互為同位素B.紅磷和白磷互為同素異形體C.C2H2和C6H6互為同系物D.乙酸和乙醇互為同分異構體4、肉桂酸()是一種合成有機光電材料的中間體。關于肉桂酸的下列說法正確的是A.分子式為C9H9O2B.不存在順反異構C.可發生加成、取代、加聚反應D.與安息香酸()互為同系物5、由下列實驗及現象推出的相應結論正確的是。
實驗
現象
結論
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
產生藍色沉淀
原溶液中有Fe2+,無Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液變渾濁
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)sp(ZnS)
D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液。
②再加足量鹽酸
①產生白色沉淀。
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
A.AB.BC.CD.D6、根據下列實驗操作和現象得出的結論正確的是。選項實驗現象結論A甲烷與氯氣在光照下反應,將反應后的氣體通入紫色石蕊試液中紫色石蕊試液變紅反應后的氣體是HCIB向正已烷中加入催化劑,高溫使其熱裂解,將產生的氣體通入溴水中溴水褪色裂解產生的氣體是乙烯C向FeCI3溶液中滴入幾滴30%的H2O2溶液有氣體產生,一段時間后,FeCl3溶液顏色加深Fe3+能催化H2O2分解,該分解反應為放熱反應D向某溶液中滴加氫氧化鈉稀溶液后,將紅色石蕊試紙置于試管口試紙不變藍該溶液無NH4+
A.AB.BC.CD.D7、以下實驗現象判斷正確的是。
。
A
B
C
D
操作。
將盛滿NO2的試管倒扣在水槽中。
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液。
加熱碳酸鈉固體。
將綠豆粒大小的鈉投入硫酸銅溶液中。
現象。
液面上升;但溶液未充滿整個試管。
生成紅色沉淀。
生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體。
有紅色固體析出。
A.AB.BC.CD.D8、下列有關實驗設計或操作;觀察或記錄、結論或解釋都正確的是。
。選項。
實驗設計或操作。
觀察或記錄。
結論或解釋。
A.
將少量濃硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合液中。
產生紅棕色氣體。
硝酸的還原產物是NO2
B.
某粉末用酒精潤濕后;用鉑絲蘸取做焰色反應。
火焰呈黃色。
該粉末一定不含鉀鹽。
C.
將Na2O2裹入棉花中,放入充滿CO2的集氣瓶中。
棉花燃燒。
Na2O2與CO2的反應為放熱反應。
D.
將過量的CO2通入CaCl2溶液中。
無白色沉淀出現。
生成的Ca(HCO3)2可溶于水。
A.AB.BC.CD.DA.B.BC.C9、某小組利用下面的裝置進行實驗;②;③中溶液均足量,操作和現象如下表。
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實驗得出的結論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+C.實驗①中CO2過量發生的反應是:CO2+H2O+S2-=CO32-+H2SD.由實驗I和II不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)10、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水11、向某密閉容器中充入等物質的量的氣體M和N;一定條件下發生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內對應的曲線_____。
(3)0~8min內,_______;50min后,M的轉化率為_______(保留三位有效數字)。
(4)20min~30min內,反應平衡時的平衡常數K=_______。12、晶體硼熔點為1873K;其結構單元為正二十面體,結構如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結構,例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結構如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結構;立方相氮化硼是超硬材料。回答下列問題:
(1)基態硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結構單元由___個硼原子構成,共含有___個B-B鍵。
(3)關于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力小;所以質地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。13、油氣開采;石油化工、煤化工等行業廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。
H2S熱分解反應:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應過程中H2S轉化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應圖中曲線___________,計算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。14、向某密閉容器中充入等物質的量的氣體M和N;一定條件下發生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內對應的曲線_____。
(3)0~8min內,_______;50min后,M的轉化率為_______(保留三位有效數字)。
(4)20min~30min內,反應平衡時的平衡常數K=_______。15、研究CO還原NOx對環境的治理有重要意義;相關的主要化學反應有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質分解為氣態基態原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據上述信息計算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進行反應Ⅰ;若壓強不變,能說明反應Ⅰ達到平衡狀態。
B反應ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應在低溫下自發進行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數增大。
D上述反應達到平衡后;升溫,三個反應的逆反應速率均一直增大直至達到新的平衡。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質的量比為1∶2進行反應,反應在無分子篩膜時二氧化氮平衡轉化率和有分子篩膜時二氧化氮轉化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉化率高于T點的原因為_______。
(3)實驗測得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數;只與溫度有關)。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發生反應Ⅲ,在tl時刻達到平衡狀態,此時n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時刻達到新的平衡狀態。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應速率的變化曲線_______。
16、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學反應方程式為_________________;反應類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發生縮合反應生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應________(選擇下列正確操作的編號);再轉移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關水龍頭;④關閉水龍頭。
(4)下列有關抽濾的說法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時;應拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內壁,應用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應使洗滌劑快速通過沉淀。
(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;
(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應,最終得到產品1.566g。求實際產率_______;17、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質的沸點越高。反應②結束后采用“減壓蒸發”操作的原因是________。
(4)下列關于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應①進行過程中應持續鼓入空氣。
b.反應①后得到的母液中;溶質的主要成分是NaCl
c.反應②中NaOH溶液應過量。
d.冷卻結晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式_________。
②由實驗結果可知,脫硫反應速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)18、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。
(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實驗中所用Na2SO3的質量為6.3g,充分反應后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產率為___(用含m的代數式表示)。評卷人得分三、原理綜合題(共8題,共16分)19、乙烯可用于制備乙醇:向10L某恒容密閉容器中通入2mol和amol發生上述反應,測得的平衡轉化率與投料比以及溫度的關系如圖所示。回答下列問題:
(1)反應從開始分別進行到A、B、C點時,_______(填“放出”或“吸收”)的熱量由大到小的順序為_______。
(2)_______(填“>”、“<”或“=”)已知該反應的反應速率表達式為其中為速率常數,只與溫度有關。若其他條件不變,則溫度從變化到的過程中,下列推斷合理的是_______(填標號)。
A.減小的倍數大于B.減小的倍數小于
C.增大的倍數大于D.增大的倍數小于
(3)若A點對應的體系中,反應從開始到達到平衡所用時間是2min,則0~2min內的平均反應速率_______。溫度下,反應的平衡常數_______。
(4)B點對應的體系中,a=_______;A、B、C點對應體系的氣體總壓強由大到小的順序為_______。(氣體均看作理想氣體)20、利用空氣氧化NO;成本低廉,很具有研究價值。回答下列問題:
(1)NO氧化反應機理可能涉及如下過程:
Ⅰ.(快反應)
Ⅱ.(慢反應)
Ⅲ.(快反應)
上述反應_______(填序號)決定NO的氧化反應速率;已知則反應的_______(用a、b、c的代數式表示,a、b;c均為正值)。
(2)已知反應Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],k1、k2為速率常數,僅受溫度影響。下列敘述錯誤的是_______(填字母)。
A.反應Ⅰ達到平衡狀態,可推知
B.反應Ⅱ的活化能低于反應Ⅰ的活化能。
C.增大NO的濃度,增大;升高溫度,增大。
(3)一定條件下,將和按物質的量之比2:1充入反應容器,發生反應:其他條件相同時,分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強(P1、P2)下隨溫度變化的曲線如圖所示。
①_______(填“>”“<”或“=”)
②400℃、條件下,O2的平衡轉化率為_______%。
③700℃、p2條件下,該反應的平衡常數Kp=_______(以分壓表示;分壓=總壓×物質的量分數)。
(4)恒容條件下,為提高NO轉化為NO2的平衡轉化率可采取的措施為_______(任寫一種)。21、NO是大氣中一種重要污染物;可以采用多種方法消除NO的污染。回答下列問題:
(1)CH4還原NO法。
已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
則CH4與NO反應生成N2、CO2和H2O(g)的熱化學方程式為_______。
(2)CO還原NO法。CO還原NO的反應為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0。
①該反應中,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有_______(寫出其中一條即可)。
②實驗測得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數,只與溫度有關)。達到平衡后,只升高溫度,k正增大的倍數_______(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍數。若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發生上述反應,在一定溫度下反應達到平衡時,CO的轉化率為40%,則=_______(計算結果用分數表示)。
(3)NH3還原NO法。NH3還原NO的反應為4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)△H<0。T℃時,在恒容密閉容器中,測得在不同時間NO和NH3的物質的量如下表:。時間/min01234n(NO)/mol1.20.900.720.600.60n(NH3)/mol0.900.700.580.500.50
若反應開始時的壓強為P0,則該反應的化學平衡常數Kp=_______(可用分數表示;用平衡分壓代替平衡濃度計算;各氣體的分壓=氣體總壓×各氣體的物質的量分數)。
(4)SCR脫硝技術的主反應為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進行反應;測得不同溫度下,在相同時間內部分組分的含量如圖所示。
①a、b、c三點,主反應速率由大到小的順序為_______。
②解釋N2的濃度變化曲線先上升后下降的原因:_______。22、十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態環境”;對硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進行處理成為科學研究熱點。請回答下列問題:
Ⅰ.SO2主要來源于含硫燃料的燃燒,燃煤發電廠常利用反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對煤進行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時,將煤燃燒產生的氣體收集于一密閉容器中,發生上述反應,測得各物質的濃度與反應時間的關系如下:。時間(min)
濃度(mol?L-1)01020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88
(1)10~20min內,平均反應速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應的平衡常數K__(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡。根據上表中的數據判斷,改變的條件可能是___(填字母)。
A.通入一定量的O2
B.加入一定量的碳酸鈣粉末。
C.適當縮小容器的體積。
D.加入合適的催化劑。
Ⅱ.NOx的排放主要來自于汽車尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設法將其轉化為氮氣。
(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
則2O3(g)=3O2(g)是___反應(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當的還原劑反應轉化為N2而脫除。
(4)常見的汽車尾氣處理原理是使尾氣(含適當比例的NO;CO)通過裝有高效催化劑的處理裝置;發生反應:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請根據以下相關數據,分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染___(填“能”或“否”),理由是__(通過必要的計算加以說明)。反應25℃時的平衡常數反應I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反應原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數為請計算此時的平衡常數Kp=__(用只含P的代數式表示,且化至最簡式。已知:對于有氣體參加的反應,可用某組分的平衡分壓代替物質的量濃度計算平衡常數,記作KP。某組分的平衡分壓=P×該組分的物質的量分數)。23、氮是地球上含量較豐富的一種元素;氮的化合物在工業生產和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推進器的燃料,它與二氧化氮可以相互轉化。一定條件下,密閉容器內發生化學反應:△H>0;達到平衡時,當分別改變下列某一條件,回答:
①達到平衡時,升高溫度,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
②達到平衡時,保持體積不變充入Ar氣時,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
③達到平衡時,保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,達到平衡時NO2的百分含量______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)消除汽車尾氣污染物中NO的反應平衡常數表達式為:
已知:
寫出此反應的熱化學方程式______,該反應______(填“高溫”或“低溫”)能自發進行。
(3)在催化劑作用下,H2可以還原NO消除污染,反應的化學方程式為:將2molNO和1molH2充入一個1L恒容的密閉容器中,經相同時間測得混合氣體N2的體積分數與溫度的關系如圖所示。則低于900K時,N2的體積分數______(填“是”或“不是”)對應溫度下平衡時的體積分數,原因是______。高于900K時,N2的體積分數降低的可能原因是______(任寫一點)。
(4)氨氣是生產氮肥的主要原料,一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨反應達到平衡狀態時,測得N2的轉化率為25%,則達平衡時該反應的中衡常數K=______(列出計算式)。24、目前工業上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇,某研究小組對下列有關甲醇制取的三條化學反應原理進行探究。已知在不同溫度下的化學反應。平衡常數(K1、K2、K3)如表所示:。化學反應焓變平衡常數溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請回答下列問題:
(1)反應②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)根據反應①與②可推導出K3、K1與K2之間的關系,則K3=____(用K1、K2表示);根據反應③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發進行。
(3)要使反應③在一定條件下建立的平衡逆向移動,可采取的措施有___(填字母序號)。
A.縮小反應容器的容積。
B.擴大反應容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH
(4)500℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據上述表格測得焓變,下列能量關系圖合理的是___。
25、近年來;全球丙烯需求快速增長,研究丙烷制丙烯有著重要的意義。
相關反應有:
Ⅰ.C3H8在無氧條件下直接脫氫:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)?H1=+124kJ·mol?1
Ⅱ.逆水煤氣變換:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2
Ⅲ.CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)?H3
已知:CO和H2的燃燒熱分別為?283.0kJ·mol?1、?285.8kJ·mol?1;
H2O(g)=H2O(l)?H=?44kJ·mol?1
請回答:
(1)反應Ⅱ的?H2=___________kJ·mol?1。
(2)下列說法正確的是___________
A.升高溫度反應Ⅰ的平衡常數增大。
B.選擇合適的催化劑可以提高丙烷平衡轉化率和丙烯選擇性。
C.反應Ⅱ能自發,則?S<0
D.恒溫恒壓下通入水蒸氣有利于提高丙烷轉化率。
(3)在不同壓強下(0.1MPa、0.01MPa),反應Ⅰ中丙烷和丙烯的物質的量分數隨溫度變化如圖所示,請計算556℃反應Ⅰ的平衡常數Kp=___________(對于氣相反應,用某組分B的平衡壓強p(B)代替物質的量濃度c(B)也可表示平衡常數,記作Kp;如p(B)=p·x(B),p為平衡總壓強,x(B)為平衡系統中B的物質的量分數)。
(4)反應Ⅰ須在高溫下進行,但溫度過高時易發生副反應,導致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導致催化劑迅速失活。工業上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯。請說明原因:________。
(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脫氫制取丙烯可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應機理如圖所示。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳,維持催化劑活性,原因是_____。
26、人們利用焦炭制取水煤氣的工藝已廣泛用于工業生產中。
I.以焦炭制備水煤氣。
已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol
(1)在工業上,反應①是煤的綜合利用的一種途徑,其名稱是______。焦炭與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為_______________。
II.焦炭廢氣的再利用。
500℃時,在密閉容器中將焦炭廢氣中的CO2轉化為二甲醚;其相關反應為:
主反應:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)
(2)測得不同時間段部分物質的濃度如下表:。時間(min)
濃度(mol·L-1)010203040H21.000.680.400.300.30CH3OCH300.050.080.100.10
①10?20min內,CH3OCH3的平均反應速率v(CH3OCH3)=__________。
②在上述特定條件下,已知主反應的速率方程為v=(k為速率常數,a、b、m均大于0),下列措施一定能提高主反應的反應速率的是______(填字母序號)。
A.適當溫度B.分離出二甲醚C.恒壓減小D.恒容下增大c(CO2)
③提高CH3OCH3產率的關鍵的因素是選用合適的催化劑。若起始時CO2和H2的濃度比為1:3,根據以上數據計算,上述主反應的平衡常數的計算表達式K=______。
(3)對該反應實驗研究得出:在相同溫度下,CO2的轉化率等物理量隨催化劑的組成比的變化關系如圖所示。若溫度不變,催化劑中約是______時最有利于二甲瞇的合成,此時,若增大反應投料比平衡常數K將____(填“增大”、“減小”或“不變”)評卷人得分四、有機推斷題(共1題,共4分)27、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結構簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構體的結構簡式_______。
①能發生銀鏡反應;②能發生水解反應;③含苯環;④含有5個化學環境不同的H原子。
(7)設計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產物)評卷人得分五、計算題(共3題,共18分)28、(1)若t=25℃時,Kw=___________,若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,則100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因為___________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為___________。
(5)相同物質的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數字標號填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質的量濃度從大到小的順序為___________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。29、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問題:
(1)填寫下列儀器名稱:的名稱是_________。
(2)寫出中和反應制備氮氣的離子反應方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對調并說明理由_________。
(4)寫出中發生反應的化學方程式___________。
(5)請用化學方法檢驗產物中是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作、現象、結論_________。30、某研究性學習小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應,認為鈉和二氧化碳也可以發生反應,他們對鈉在CO2氣體中燃燒進行了下列實驗:
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發生裝置中反應的離子方程式為_________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩通入下圖裝置,待裝置中的空氣排凈后點燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質。
①能說明裝置中空氣已經排凈的現象是_________。
②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發生的化學反應方程式主要為_________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學對管壁的白色物質的成分進行討論并提出假設:
Ⅰ.白色物質可能是Na2O;Ⅱ.白色物質可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質還可能是_________。
(5)為確定該白色物質的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現象①取少量白色物質于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過量的CaCl2溶液出現白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現象
①通過對上述實驗的分析,你認為上述三個假設中,___成立(填序號)。
②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學方程式為_____;每生成1mol氧化產物,轉移的電子數為____。
(6)在實驗(2)中還可能產生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分六、結構與性質(共1題,共2分)31、NH3具有易液化、含氫密度高、應用廣泛等優點,NH3的合成及應用一直是科學研究的重要課題。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。
①基態Fe原子的電子排布式為___________。
②實際生產中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結構示意如下:
i.兩種晶胞所含鐵原子個數比為___________。
ii.圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。
③我國科學家開發出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化學工業科學家侯德榜利用下列反應最終制得了高質量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。
②反應時,向飽和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3。空間結構為________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲氫量高,是具有廣泛應用前景的儲氫材料。元素HBN電負性2.12.03.0
①NH3的中心原子的雜化軌道類型為___________。
②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。
③比較熔點:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】
A.甲基橙變色范圍是3.1~4.4,使甲基橙顯橙色的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與選項離子之間不能發生任何反應;可以大量共存,A符合題意;
B.=10-12的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與會反應產生H2O、CO2,不能大量共存,且Cu2+、在溶液中會反應產生Cu(OH)2沉淀和CO2氣體;也不能大量共存,B不符合題意;
C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中含有Fe3+,Fe3+與會反應產生Fe(OH)3沉淀和CO2氣體,不能大量共存;與I-反應產生Fe2+、I2;也不能大量共存,C不符合題意;
D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液可能顯酸性,也可能顯堿性。在酸性溶液中,H+與CH3COO-會產生弱酸CH3COOH,不能大量共存;在堿性溶液中含有大量OH-,OH-與Mg2+會反應產生Mg(OH)2沉淀;也不能大量共存,D不符合題意;
故合理選項是A。2、C【分析】【詳解】
①煤的干餾生成煤焦油等、煤的液化生成甲醇、石油的裂化為大分子生成小分子,均有新物質生成,均為化學變化,故①正確;
②硝酸具有強的氧化性能夠氧化亞硫酸根離子,對硫酸根離子的檢驗造成干擾,不能用硝酸酸化,故②錯誤;
③汽車尾氣中NO主要來氮氣高溫下和氧氣反應,故③錯誤;
④鐵與硝酸反應首先生成硝酸鐵,溶液呈淺綠色由過量的鐵與鐵離子反應生成亞鐵離子所致,故④錯誤;
⑤電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,不能得到金屬鈉,應通過電解熔融NaCl的方法可以獲取金屬Na,故⑤錯誤;
⑥鐵礦石含鐵的氧化物,高爐煉鐵中利用焦炭與氧氣反應生成CO,CO再與鐵的氧化物反應還原為鐵單質,故⑥錯誤;
⑦二氧化硫是酸性氧化物,可以使紫色石蕊變紅,不能使紫色石蕊試液褪色,故⑦錯誤;
⑧S與氫氣反應時,S作氧化劑,故⑧錯誤;
⑨純堿、石灰石和石英砂為制造玻璃的主要原料,故⑨正確;
⑩制造太陽能電池板的主要材料是硅單質;故⑩錯誤;
故選:C。3、B【分析】【詳解】
A.14N2和15N2是同位素原子14N、15N形成的分子;分子相同,因此二者屬于同一物質,A錯誤;
B.紅磷和白磷都是磷元素形成的兩種不同性質的單質;二者互為同素異形體,B正確;
C.C2H2是乙炔,屬于炔烴,C6H6表示的物質可能是苯,也可能是其它含有雙鍵或三鍵的物質,二者結構不相似,且在分子組成上也不是相差CH2的整數倍;因此二者不是同系物,C錯誤;
D.乙酸分子式是C2H4O2,乙醇分子式是C2H6O;二者分子式不同,因此不能互為同分異構體,D錯誤;
故合理選項是B。4、C【分析】【詳解】
A.根據肉桂酸的結構式可知分子式為:A錯誤;
B.肉桂酸雙鍵碳所連的兩個原子團均不同;故存在順反異構,B錯誤;
C.肉桂酸中苯環和碳碳雙鍵可以發生加成反應;羧基可以發生取代反應,碳碳雙鍵可以發生加聚反應,C正確;
D.肉桂酸中含碳碳雙鍵;安息香酸中不含,故兩者不是同系物,D錯誤;
答案選C。
【點睛】
若有機物只含有碳氫兩種元素,或只含有碳氫氧三種元素,那該有機物中的氫原子個數肯定是偶數,即可迅速排除A選項。同系物結構要相似,即含有相同的官能團,肉桂酸和安息香酸含有官能團不同,排除D選項。5、B【分析】【詳解】
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,說明溶液中有Fe2+,但是無法證明是否有Fe3+;選項A錯誤;
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2;溶液變渾濁,說明生成了苯酚,根據強酸制弱酸的原則,得到碳酸的酸性強于苯酚,選B正確;
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液,雖然有ZnS不溶物,但是溶液中還有Na2S,加入硫酸銅溶液以后,Cu2+一定與溶液中的S2-反應得到黑色的CuS沉淀;不能證明發生了沉淀轉化,選項C錯誤;
D.向溶液中加入硝酸鋇溶液;得到白色沉淀(有很多可能),再加入鹽酸時,溶液中就會同時存在硝酸鋇電離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子,溶液具有硝酸的強氧化性。如果上一步得到的是亞硫酸鋇沉淀,此步就會被氧化為硫酸鋇沉淀,依然不溶,則無法證明原溶液有硫酸根離子,選項D錯誤。
【點睛】
在解決本題中選項C的類似問題時,一定要注意判斷溶液中的主要成分。當溶液混合進行反應的時候,一定是先進行大量離子之間的反應(本題就是進行大量存在的硫離子和銅離子的反應),然后再進行微量物質之間的反應。例如,向碳酸鈣和碳酸鈉的懸濁液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸鈉反應得到碳酸氫鈉,再與碳酸鈣反應得到碳酸氫鈣。6、C【分析】【詳解】
甲烷與氯氣在光照下反應,將反應后的混合氣體通入紫色石蕊試液中紫色石蕊試液變紅且不褪色,混合氣體中含有HC1,故A錯誤;向正已烷中加入催化劑,然后高溫熱裂解,將產生的氣體通入溴水中溴水褪色裂解產生的氣體中含有烯烴,但不一定是乙烯,故B錯誤;向FeCI3溶液中滴入幾滴30%的H2O2有氧氣產生,一段時間后溶液顏色加深,Fe3+能催化H2O2分解且該分解反應為放熱反應,故C正確;銨鹽與堿反應,加熱才能放出氨氣,向某溶液中滴加氫氧化鈉稀溶液后,將紅色石蕊試紙置于試管口,試紙不變藍,不一定無NH4+;故D錯誤。
點睛:甲烷與氯氣在光照下反應,反應后的混合氣體中含有氯化氫、氯代烴,可能含有剩余的氯氣,將反應后的氣體通入紫色石蕊試液中,紫色石蕊試液變紅且不褪色,一定含有氯化氫,紫色石蕊試液變紅后褪色,不一定有氯化氫。7、A【分析】A、NO2氣體為紅棕色,二氧化氮氣體易與水反應生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO為無色,所以氣體顏色由紅棕色逐漸變為無色,氣體體積減少,試管內的液面會逐漸上升,但溶液未充滿整個試管,故A正確;B、向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈血紅色,沒有沉淀,故B錯誤;C、加熱碳酸鈉固體不能生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體,故C錯誤;D、將綠豆粒大小的鈉投入硫酸銅溶液中,金屬鈉和鹽溶液反應先是和溶液中的水反應,不會和鹽之間發生置換反應,故D錯誤。故選A。8、C【分析】A.稀硝酸的還原產物是一氧化氮,一氧化氮易與氧氣反應生成二氧化氮,選項A錯誤;B.火焰呈黃色,說明是含鈉元素的物質,不能確定是否含有鉀元素,選項B錯誤;C、將Na2O2裹入棉花中,放入充滿CO2的集氣瓶中,Na2O2與CO2的反應為放熱反應,溫度升高,達到棉花的著火點,且有大量氧氣,棉花燃燒,選項C正確;D、弱酸不能制強酸,所以CO2不與強酸鹽反應,所以無沉淀,選項D錯誤。答案選C。9、C【分析】【分析】
實驗I:向盛有Na2S溶液的①中持續通入CO2至過量;②中產生黑色沉淀,溶液的pH降低,說明生成了硫化氫氣體,同時生成了硫酸;③中產生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說明二氧化碳被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀;
實驗II:向盛有NaHCO3溶液的①中持續通入H2S氣體至過量;②中產生黑色沉淀,溶液的pH降低,是因為過量的硫化氫氣體與硫酸銅溶液反應生成了硫化銅黑色沉淀,同時生成了硫酸;③中產生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說明反應生成了二氧化碳,被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀。
【詳解】
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;不可能是CaS,CaS遇水完全水解,故A結論正確;
B.②中溶液降低的原因:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;產生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B結論正確;
C.實驗①中過量CO2發生的反應是2CO2+2H2O+S2-=2HCO3-+H2S;故C結論錯誤;
D.根據實驗I和II中現象:I中通二氧化碳有硫化氫生成;II中通硫化氫有二氧化碳生成,故不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱;故D結論正確;
答案為C。二、填空題(共9題,共18分)10、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發生電離作用:H++也會發生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-1011、略
【分析】【詳解】
(1)依據圖1中各物質的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內;
50min后;M;N、P的物質的量濃度相等,故M的轉化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內,為平衡狀態,M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)412、略
【分析】【分析】
(1)基態硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導致其質地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,屬于原子晶體,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2。【解析】①.3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.213、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應正方向為體積增大的反應,降低壓強,平衡會向正反應方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應是體積增大的可逆反應,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應方向移動,因此H2S平衡轉化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應的曲線是d;根據圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應進行到0.1s時H2S轉化率為0.24;假設在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質的量分別為1mol和9mol,則根據三段式可知:
此時H2S的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應方向進行,H2S平衡轉化率越高。
(2)d24.914、略
【分析】【詳解】
(1)依據圖1中各物質的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內;
50min后;M;N、P的物質的量濃度相等,故M的轉化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內,為平衡狀態,M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)415、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應前后氣體系數不變;如果是恒溫恒容,無論平衡是否移動,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應的正向進行,反應放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強隨之增大,此時壓強是變量,可以作為平衡的依據,A項正確;
B.當ΔH-TΔS<0時;反應自發進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應低溫下自發進行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應Ⅲ的平衡向正向移動;但是平衡常數只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數不變,C項錯誤;
D.溫度升高;反應速率增大,三個反應的逆反應速率均增大,三個反應均為放熱反應,溫度升高,反應向吸熱方向進行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應速率大于正反應速率,為了達到新的平衡,逆反應速率向正反應速率靠近,逆反應速率會減小,所以逆反應速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應為放熱反應;溫度升高,平衡向逆反應(吸熱)方向進行,二氧化氮轉化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產物N2分離出來;降低了產物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉化率提高;
(3)①列三段式求解:因為N2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時為平衡狀態,有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強瞬間增大為原來壓強的兩倍,正逆反應速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(氣體系數減小)方向進行,則正反應速率大于逆反應速率,所以正反應速率的總體趨勢為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數減小)④.分子篩膜從反應體系中不斷分離出N2,有利于反應正向進行,二氧化氮轉化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標為16,t3時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態與已有線平齊)16、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發生取代反應生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應使羧基變為羧酸鈉,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實的沉淀,不容易透過,故正確;C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時,應拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯誤;D.將晶體轉移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內壁,應用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質,故錯誤;E.洗滌沉淀時,應先關小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質量為g,實際產率為=60%。【解析】取代反應布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%17、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應器①中發生還原反應生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應②結束后采用“減壓蒸發”操作,在較低溫度蒸發濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數在10以下比較安全,所以要持續通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應①后得到的母液中,溶質的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結果可以知道,在相同時間內硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高。【解析】a2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發,可避免NaClO2因溫度高而發生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應活化能更大18、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫,反應的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實驗時應避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應先通入二氧化硫,排凈系統中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時應與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次;
⑤設連二亞硫酸鈉理論產率為x;根據硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次三、原理綜合題(共8題,共16分)19、略
【分析】(1)
為放熱反應,起始時通入的物質的量相同,則乙烯的平衡轉化率越大,反應
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