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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年浙教版拓展型課程化學下冊階段測試試卷4考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、某有機物不能發(fā)生的化學反應是A.消除反應B.取代反應C.氧化反應D.加成反應2、按下述實驗方法制備氣體,合理又實用的是A.鋅粒與稀硝酸反應制備H2B.加熱分解NH4Cl固體制備NH3C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應制備SO2D.大理石與濃硫酸反應制備CO23、用如圖所示裝置及藥品進行實驗,能達到對應實驗目的的是。
A.圖1:除去CO2氣體中混有的HClB.圖2:制備并收集SO2C.圖3:加熱熔融的純堿固體D.圖4:用海水制取蒸餾水4、為探究Na2SO3溶液的性質,在白色點滴板的a、b、c、d四個凹槽中滴入Na2SO3溶液;再分別滴加下圖所示的試劑:
對實驗現象的“解釋或結論”錯誤的是()
A.AB.BC.CD.D5、對如表實驗現象或操作的解釋或結論錯誤的是編號現象或操作解釋或結論AKI淀粉溶液中滴入氯水變藍,再通入藍色褪去具有漂白性B在的溶液中,加2滴酚酞顯淺紅色,微熱,溶液顏色加深鹽類水解反應是吸熱反應C向少量火柴頭的浸泡溶液中滴加和混合溶液后,產生白色沉淀火柴頭里含有氯元素D蒸餾時,溫度計的球泡應靠近蒸餾燒瓶支管口處此位置指示的是餾出物的沸點
A.AB.BC.CD.D6、利用下列實驗裝置能完成相應實驗的是。
。選項。
裝置圖。
實驗目的。
A
收集干燥的HCl
B
除去CO2中含有的少量HCl
C
收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO、NO2等氣體。
D
檢查裝置的氣密性。
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)7、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(fā)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=_______。8、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?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)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。9、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(fā)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=_______。10、研究CO還原NOx對環(huán)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(tài)基態(tài)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(tài)。
B反應ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應在低溫下自發(fā)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(fā)生反應Ⅲ,在tl時刻達到平衡狀態(tài),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(tài)。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應速率的變化曲線_______。
11、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12、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(fā)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_______;13、實驗室模擬工業(yè)生產食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關物質的熔、沸點如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點/℃436299沸點/℃181.9189285
試回答下列問題:
(1)反應室I中反應的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用___(選填字母)。
A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。
(2)分離室I采取的操作名稱是___。
(3)反應室I中發(fā)生反應的化學方程式是___。
(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機層用水洗滌后分液;洗滌時不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學方程式表示)。14、如圖所示的初中化學中的一些重要實驗;請回答下列問題:
(1)圖A稱量NaCl的實際質量是___。
(2)圖B反應的實驗現象是__。
(3)圖C反應的表達式為__。
(4)圖D實驗目的是__。評卷人得分三、原理綜合題(共9題,共18分)15、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃燒生成的二氧化硫成為大氣主要污染物之一。二氧化硫的治理已成為當前研究的課題。其催化氧化的過程如圖1所示:
(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ?mol-1
Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ?mol-1
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ?mol-1。
②活化分子比普通分子高出的能量稱為活化能,則反應Ⅱ的正反應活化能為__(用字母E1~E6表示)kJ?mol-1。
③總反應速率一般由慢反應決定,從圖1中分析決定V2O5催化氧化SO2的反應速率的是反應__(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)某溫度下,向2L的恒容密閉容器中充入等物質的量的SO2和O2,測得SO2的物質的量變化如圖2所示:
①第5min時反應達到平衡,v(SO3)=____mol?L-1?min-1,O2的轉化率為_____
②該溫度下,反應的平衡常數K=______(精確到0.01)。16、(1)NO、NO2是常見的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
則用H2催化還原NO消除污染的熱化學方程式是___________。
(2)合成甲醇的反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應的平衡常數為160,此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應l0min后測得各組分的濃度如表:。物質H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4
①寫出該反應的平衡常數表達式K=___________。
②該時間段內反應速率v(H2)=___________。
③比較此時正、逆反應速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,v正___________(填“增大”、“減小”或“不變”),v逆___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動。17、利用空氣氧化NO;成本低廉,很具有研究價值?;卮鹣铝袉栴}:
(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(tài),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(fā)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)。18、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?;卮鹣铝袉栴}:
(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(fā)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:_______。19、十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)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)。20、汽車廢氣排放已成為城市大氣污染的重要來源;汽車排氣系統(tǒng)中安裝三元催化器可同時將廢氣中的三種主要有害物質轉化為無害物質。
反應Ⅰ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ/mol
反應Ⅱ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol
則反應Ⅱ的ΔH=_________,ΔS______0(填“>”、“<”或“=”)
(2)進一步探究上述反應Ⅱ中NO的平衡轉化率與壓強、溫度的關系,得到圖1所示的曲線。根據圖像,控制反應II進行的合適條件:溫度為_________________,壓強為常壓(1.01MPa),選擇該壓強的原因是________________________。
(3)模擬反應Ⅰ:將一定量的CO與NO2充入裝有催化劑的注射器中進行反應。圖2是在拉伸或壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)根據圖像;回答下列問題:
①a、c、e三點c(NO2)由小到大的順序是____________________;
②e點速率:υ(正)_________υ(逆)(填“>”、“<”或“=”;下同);
③若注射器絕熱,平衡常數K(b)_________K(d)。21、我國自主知識產權的首套煤基乙醇工業(yè)化項目生產過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉化為乙醇涉及反應原理:
主反應:CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
副反應:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài))
化學吸附:H2→2H*
表面反應:CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化學脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知:化學吸附的活化能大;決定主反應的反應速率。
(1)反應2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發(fā)進行的條件是:____。
(2)能說明體系中主反應達到化學平衡狀態(tài)的有____。
A.CH3COOCH3的質量分數不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)
C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。
(3)乙酸甲酯的平衡轉化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關系如圖。
①比較x1、x2、x3的大小關系,最大的是___________。
②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應的平衡常數為___________(保留2位有效數字)。
(4)其它條件相同,反應經過相同時間,乙酸甲酯的轉化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。
(5)若在未加催化劑的情況下主反應的能量反應歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應的能量反應歷程示意圖_______。
22、研究氮和碳的化合物對工業(yè)生產和防治污染有重要意義;回答下列問題:
I.(1)化學鍵鍵能數據如下:?;瘜W鍵H-HN=NN-HE/(kJ·mol-1)436946391
合成氨反應的活化能Ea1=254kJ·mol-1,由此計算氨分解反應的活化能Ea2=___________kJ·mol-1。
(2)利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染;其中除去NO的主要反應如下:
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1)ΔH<0某研究小組將2molNH3、3molNO和一定量的O2充入密閉容器中,在Ag2O催化劑表面發(fā)生上述反應;NO的轉化率隨溫度變化的情況如圖所示:
①溫度從420K升高到580K用時4min,則此時段內NO的平均反應速率v(NO)=___________。
②在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉化率降低的原因可能是___________。
II.目前有一種新的循環(huán)利用方案處理航天員呼吸產生的CO2,是用Bosch反應CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)ΔH<0,再電解水實現O2的循環(huán)利用。
(3)若要此反應自發(fā)進行___________(填“高溫”或“低溫”)更有利。
(4)350℃時,向體積為2L的恒容密閉容器中通入8molH2和4molCO2發(fā)生以上反應,若反應起始和平衡時溫度相同(均為350℃),測得反應過程中壓強隨時間的變化如表所示:。時間/min0102030405060壓強6.00P05.60P05.30P05.15P05.06P05.00P05.60P0
①350℃時Bosch反應的Kp=___________(Kp為用氣體的分壓表示的平衡常數;分壓=氣體的體積分數x體系總壓)
②Bosch反應的速率方程:V正=K正·c(CO2)·c2(H2),V逆=K逆·c2(H2O)(k是速率常數,只與溫度有關)。20min時,=____(填“>”“<”或“=”)
(5)利用銅基配合物催化劑電催化還原CO2制備碳基燃料(包括CO、烷烴和酸等)是減少CO2在大氣中累積和實現可再生能源有效利用的關鍵手段之一;其裝置原理如圖所示。
①電池工作過程中,陰極的電極反應式為___________。
②每轉移2mol電子,陽極室溶液質量減輕___________g。23、人們利用焦炭制取水煤氣的工藝已廣泛用于工業(yè)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(yè)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、工業(yè)流程題(共4題,共28分)24、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應結束前半個小時加入CaO調整pH=5.0~5.2。
①與稀反應的化學方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學式)。
(3)萃取時,發(fā)生反應代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數)。25、某化學實驗小組從市場購買海帶并設計提碘的流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)操作2包括以下步驟:a.振蕩萃取b.分液c.靜置分層d.加碘溶液和CCl4e.檢漏。
①上述步驟的正確先后順序是______(填編號)。
②完成步驟a時要及時放氣,放氣時分液漏斗下端應_____(填“向上傾斜”或“向下傾斜”),放氣的目的是______。
③步驟b的具體操作是______,再將分液漏斗下面的活塞擰開,使下層液體沿燒杯內壁流下,當下層液體剛好放完時關閉活塞,______。
(2)濃NaOH溶液與I2反應的化學方程式是_____。
(3)加入45%硫酸溶液的作用是______(用離子方程式表示)。
(4)利用如圖所示裝置進行粗碘提純。簡述純化I2的原理:_____。棉花的作用是______。
26、將少量氯水加入到NaI溶液中”的學生實驗產生了大量含碘廢液。某研究小組用該含碘廢液制備NaI固體,實驗流程如下:
已知:反應②2I?+2Cu2++SO32?+H2O=2CuI↓+SO42?+2H+
回答下列問題:
(1)產生含碘廢液的離子方程式為____________________________________。
(2)①中I2與Na2SO3溶液反應的離子方程為_________________________________。
(3)③中CuI發(fā)生了_____(填“氧化”或“還原”)反應,當有95.5gCuI參與反應,電子轉移的數目為_______________,若還原產物只有NO2,寫出該反應的化學方程式______________。
(4)化合物B中含兩種元素,鐵元素與另一種元素物質的量之比為3:8,則化合物B的化學式為____________。
(5)反應⑤中生成黑色固體和無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵,則⑤的化學方程式為_____________________________________________。27、硝酸鋁廣泛應用在顯像管生產;稀土的提煉等,工業(yè)上具體流程如下:
已知:①硝酸鋁白色透明結晶。易溶于水和乙醇;極微溶于丙酮,幾乎不溶于乙酸乙酯。
②熔點73℃;在135℃時分解。
③硝酸和鋁反應的還原產物分布如圖1。
某興趣小組在實驗室制取硝酸鋁;請回答:
(1)從工業(yè)生產角度考慮稀硝酸的最佳濃度范圍為________mol·L-1。反應2中的離子方程式____________。
(2)下列說法合理的是________。
A反應1中加入的NaOH溶液;除油污和氧化膜,所以要足量。
B沒有真空,也可在水浴條件下蒸發(fā),防止Al(NO3)3的分解。
CAl(NO3)3·9H2O干燥時;可放在如圖2的干燥器中,隔板下放上濃硫酸吸水,由于吸附力較大,要用力垂直拉開玻璃蓋。
D制取后的Al(NO3)3必須密封保存。
(3)Al(NO3)3·9H2O也可以和SOCl2反應,除了生成Al(NO3)3,其它產物都是酸性氣體,有關的方程式是______________;
(4)由鋁制備Al(NO3)3的裝置如圖3:
①通入水蒸氣的作用是提高溫度和________。
②e中很難除盡尾氣,理由是_______________,Al(NO3)3·9H2O晶體吸附HNO3,合適的洗滌劑是________。
③有人認為C的冷凝管是多余的,他提供的理由可能是___________。評卷人得分五、有機推斷題(共1題,共5分)28、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(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)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)評卷人得分六、實驗題(共4題,共16分)29、乙酰苯胺作為一種常用藥;具有解熱鎮(zhèn)痛的效果。實驗室制備乙酰苯胺時,可以用苯胺與乙酸酐加熱來制取,該反應放熱:
密度(g/mL)相對分子質量顏色、狀態(tài)溶解性苯胺1.0493無色油狀液體微溶于水;
易溶于乙醇、乙醚乙酸酐1.08102無色透明液體遇水緩慢反應生成乙酸乙酰苯胺135無色片狀晶體;
熔點114℃不溶于冷水;可溶于熱。
水、乙醇、乙醚
實驗步驟。
①取5.00mL苯胺;倒入100mL錐形瓶中,加入20mL水,在旋搖下分批加入6.00mL乙酸酐,攪拌均勻。若有結塊現象產生,用玻璃棒將塊狀物研碎,再充分攪拌;
②反應完全后;及時把反應混合物轉移到燒杯中,冷卻后,抽濾,洗滌,得粗乙酰苯胺固體;
③將粗產品轉移至150mL燒杯中;加入適量水配制成80℃的飽和溶液,再加入過量20%的水。稍冷后,加半匙活性炭,攪拌下將溶液煮沸3~5min,_______,冷卻結晶,抽濾;洗滌、晾干得乙酰苯胺純品6.2g。
請回答:
(1)反應溫度過高會導致苯胺揮發(fā),下列操作可控制反應溫度,防止反應溫度升高過快的是_______。
A.加20mL水B.旋搖下分批加入6.0mL乙酸酐C.玻璃棒將塊狀物研碎D.充分攪拌。
(2)在步驟②中對粗產品進行洗滌需要用到以下操作:
a.加入洗滌劑至浸沒固體;b.洗滌劑緩慢通過;c.關小水龍頭;d.開大水龍頭;e.重復2~3次。
請對以上操作做出正確的排序_______。
(3)橫線處的操作步驟是_______。
(4)下列說法不正確的是_______。
A.步驟③加入過量20%水的目的是防止加熱煮沸時;溶劑減少使產品析出導致產率降低。
B.冷卻時;室溫冷卻比冰水浴冷卻更易得到大顆粒晶體便于抽濾。
C.抽濾用如上圖裝置;為防止倒吸,結束時可先關閉水龍頭,后打開活塞a
D.產品可放在表面皿上用熱水浴烘干;烘干后可通過測量產品熔點判斷產品純度。
(5)該實驗的產率是_______。30、某化學興趣小組對硫代硫酸鈉Na2S2O3產生興趣。該小組通過實驗對Na2S2O3的某些性質進行了探究。完成下列填空:
(1)甲同學設計并進行了如下實驗:。序號實驗操作實驗現象實驗①向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液氯水顏色變淺實驗②取少量實驗①反應后的溶液,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液出現白色沉淀
實驗②中產生白色沉淀的化學式為___。上述實驗說明Na2S2O3具有______性。
(2)乙同學取少量實驗①反應后的溶液,滴加AgNO3溶液,出現白色沉淀,據此也認為氯水將Na2S2O3氧化。評價他的推理是否正確并說明理由。_____
(3)丙同學查閱資料,了解到Na2S2O3的一種制取原理:S+Na2SO3Na2S2O3.為探究外界條件對Na2SO3轉化率的影響,他設計如下對比實驗(每次反應時間為60min):。序號硫粉質量Na2SO3質量水質量反應溫度Na2SO3轉化率實驗③18g63g42g80℃80.7%實驗④18g63g57g80℃94.6%實驗⑤36g63g42g80℃80.8%
(i)實驗③、④的目的是探究_________對亞硫酸鈉轉化率的影響;
(ii)實驗③、⑤中Na2SO3轉化率基本不變的原因是________;
(iii)實驗⑥想要探究溫度升高對亞硫酸鈉轉化率是否有影響,請設計一組實驗數據填入表中:。序號硫粉質量Na2SO3質量水質量反應溫度Na2SO3轉化率實驗③18g63g42g80℃80.7%實驗④18g63g57g80℃94.6%實驗⑤36g63g42g80℃80.8%實驗⑥__________
(4)丁同學將少量Na2S2O3溶液滴至AgNO3溶液中,發(fā)現立即生成了白色Ag2S2O3沉淀,但沉淀很快變?yōu)樽攸S色,最終變?yōu)楹谏_^濾后,濾液中只含AgNO3、NaNO3與H2SO4.已知Ag、Ag2O、Ag2S均為黑色且難溶于水,推測該實驗中黑色沉淀可能是________,理由是_________。31、亞硝酰氯(ClNO)常用作催化劑和合成洗滌劑,其沸點為-5.5℃,易水解生成HNO2和HCl。某學習小組在實驗室中用如圖所示裝置制備ClNO。已知:HNO2既有氧化性又有還原性;AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,
回答下列問題:
(1)儀器a在裝置C中的作用是_____________。
(2)裝置B的作用是_________________。
(3)實驗開始時,先打開K1、K2,關閉K3,再打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸,當觀察到C中______時關閉K1、K2。向裝置D三頸瓶中通入干燥純凈Cl2,當瓶中充滿黃綠色氣體時,再打開K1、K3;制備ClNO。
(4)裝置D中干燥管的作用是_________________________。
(5)實驗過程中,若學習小組同學用酒精燈大火加熱制取NO,對本實驗造成的不利影響除了有反應速率過快,使NO來不及反應即大量逸出外,還可能有________________________。
(6)要驗證ClNO與H2O反應后的溶液中存在Cl—和HNO2,合理的操作步驟及正確的順序是___________(填標號)。
a.向燒杯中滴加過量KI—淀粉溶液;溶液變藍色。
b.取1.0ml三頸瓶中產品于燒杯中,加入10.0mlH2O充分反應。
c.向燒杯中滴加酸性溶液;溶液紫色褪去。
a.向燒杯中滴加足量溶液,有白色沉淀生成,加入稀硝酸,攪拌,仍有白色沉淀32、某同學設計實驗驗證非金屬元素的非金屬性越強;其最高價氧化物對應的水化物的酸性就越強。他設計了如圖所示裝置以驗證氮;碳、硅元素的非金屬性強弱。
該同學設計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱;已知A是強酸,常溫下可與銅反應;B是塊狀固體;打開分液漏斗的活塞后,C中可觀察到有白色沉淀生成。
(1)寫出所選用物質的化學式:A.___B.____C.___
(2)寫出燒杯中發(fā)生反應的離子方程式:___。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
A.該物質中與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上沒有氫原子;不能發(fā)生消除反應,故A符合題意;
B.含有羥基可以發(fā)生酯化反應;含有酯基可以發(fā)生水解反應,均屬于取代反應,故B不符合題意;
C.與羥基相連的碳原子上有氫原子;且含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生氧化反應,故C不符合題意;
D.含有碳碳雙鍵;可以發(fā)生加成反應,故D不符合題意;
綜上所述答案為A。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.硝酸具有強氧化性,鋅粒與稀硝酸反應不能放出H2;故不選A;
B.NH4Cl受熱分解為氨氣和氯化氫,氨氣和氯化氫遇冷又生成氯化銨,不能用加熱分解NH4Cl固體的方法制備NH3;故不選B;
C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成硫酸鈉;二氧化硫、水;故選C;
D.大理石與濃硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣,硫酸鈣附著于碳酸鈣表面,碳酸鈣和硫酸隔離,反應不能持續(xù)進行,不能用碳酸鈣和硫酸反應制備CO2;故不選D;
選C。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.能與溶液反應而損耗,應該用飽和溶液;選項A錯誤;
B.Cu不能與稀硫酸反應產生選項B錯誤;
C.瓷甘堝中含有高溫加熱純堿時發(fā)生反應:瓷坩堝被腐蝕,選項C錯誤;
D.海水中含有雜質;可采用蒸餾法使海水淡化,選項D正確。
答案選D。4、D【分析】【詳解】
A.a中反應為I2+SO+H2O===SO+2H++2I-,還原性SO>I-;A正確;
B.b中反應為2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O;B正確;
C.Na2SO3溶液使酚酞溶液變紅,是因為SO32-水解生成OH-所致,加入BaCl2溶液后,生成BaSO3沉淀,從而使溶液中c(OH-)不斷減??;C正確;
D.即使不變質,在酸性條件下,NO也把SO氧化成SO生成BaSO4沉淀;D錯誤。
故選D。5、A【分析】【詳解】
氯氣能氧化碘離子生成碘;碘具有氧化性;二氧化硫具有還原性,二氧化硫能還原碘生成碘離子,所以該實驗體現二氧化硫還原性而不是漂白性,故A錯誤;
B.強堿弱酸鹽溶液呈堿性;向強堿弱酸鹽溶液中加入酚酞試液,溶液堿性越強,溶液的顏色越深,該實驗加熱后顏色加深,說明鹽類水解為吸熱反應,故B正確;
C.火柴頭中含有檢驗氯元素,應把還原為酸性條件下,具有還原性,向少量的火柴頭浸泡液中滴加稀和發(fā)生的離子反應為:出現白色沉淀,證明含有氯元素,故C正確;
D.蒸餾時;溫度計測量餾分溫度,則蒸餾時溫度計的球泡應靠近蒸餾燒瓶支管口處,此位置指示的是餾出物的沸點,故D正確;
答案選A。
【點睛】
本題考查化學實驗方案評價,為高頻考點,涉及顏色檢驗、儀器的使用、鹽類水解、物質性質等知識點,明確實驗原理、儀器用途、物質性質是解本題關鍵,易錯選項是B,注意B中氯元素先轉化為氯離子再檢驗氯離子。6、D【分析】【分析】
A.HCl為酸性氣體;能被堿性的干燥劑吸收;
B.CO2和HCl均能與Na2CO3反應;
C.H2、NH3的密度小于空氣,Cl2、HCl、NO、NO2等氣體的密度大于空氣,且其中NO能與空氣中的O2發(fā)生反應;
D.用針筒向試管中充入氣體;當裝置氣密性良好時,長導管中會出現水柱。
【詳解】
A.HCl為酸性氣體;能被堿性的干燥劑吸收,因此不能用該裝置收集干燥的HCl,A項錯誤;
B.CO2和HCl均能與Na2CO3反應,因此不能用該裝置除去CO2中含有的少量HCl;B項錯誤;
C.H2、NH3的密度小于空氣,選擇向下排空氣法收集,用該裝置收集氣體時導管應短進長出,Cl2、HCl、NO2等氣體的密度大于空氣,選擇向上排空氣法收集,用該裝置收集氣體時導管應長進短出,NO能與空氣中的O2反應;不能用該裝置收集,C項錯誤;
D.用針筒向試管中充入氣體;當裝置氣密性良好時,長導管中會出現水柱,因此可用該裝置檢查氣密性,D項正確;
答案選D。二、填空題(共8題,共16分)7、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(fā)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(tài),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)48、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)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?。?/p>
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(tài)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?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.29、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(fā)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(tài),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)410、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(fā)進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應低溫下自發(fā)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(tài),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(tài)與已有線平齊)11、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)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(fā)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(fā)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>③6.0×10-1012、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發(fā)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?yōu)轸人徕c,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%?!窘馕觥咳〈磻际下┒发貰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%13、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應制得,考慮到它們溶沸點的差異,最好選擇溫度讓苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成為液體,反應室I中反應的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點99攝氏度,水浴溫度會使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應,故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發(fā)生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【詳解】
(1)火爐直接加熱溫度比較高;會讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應,還會使苯氧,故溫度不能太高,水浴加熱溫度較低,不能讓氯乙酸和苯酚熔化,故溫度也不能太低,可以使所有物質都成液體,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用油浴加熱;
答案為:C;
(2)分離室I是將反應不充分的原料再重復使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應,制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發(fā)生的反應是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應,制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會使酯發(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH214、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質量=砝碼質量+游碼質量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;
(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮??;
【詳解】
(1)稱量物質量=砝碼質量+游碼質量;15=NaCl質量+3,NaCl的實際質量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;
(3)圖C的表達式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實驗目的是驗證分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗證分子之間的存在間隙三、原理綜合題(共9題,共18分)15、略
【分析】【詳解】
(1)①I+×II,整理可得SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=-98kJ/mol;
②活化分子比普通分子高出的能量稱為活化能,反應Ⅱ是放熱反應,根據圖示可知該反應的正反應活化能為(E4-E3)kJ/mol;
③總反應速率一般由慢反應決定。反應的活化能越大,反應發(fā)生消耗的能量就越高,反應就越不容易發(fā)生,該反應的化學反應速率就越慢。從圖1中分析可知反應I的活化能遠大于反應II的活化能,則說明決定V2O5催化氧化SO2的反應速率的是反應I;
(2)①根據圖示可知:從反應開始至5min達到平衡時△n(SO2)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,根據方程式可知:每有2molSO2反應,就會同時消耗1molO2,反應產生2molSO3,若消耗0.2molSO2,則同時消耗0.1molO2,產生0.2molSO3,故v(SO3)==0.02mol/(L·min);由于反應開始時充入SO2、O2的物質的量相等,則O2的轉化率為=25%;
②反應達到平衡時,各種氣體的濃度c(SO2)==0.1mol/L,c(O2)==0.15mol/L;c(SO2)==0.1mol/L,則該溫度下,反應的平衡常數K=【解析】①.-98②.E4-E3③.I④.0.02⑤.25⑥.6.6716、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
根據蓋斯定律,將①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol;
(2)①化學平衡常數是可逆反應達到平衡狀態(tài)時各種生成物濃度冪之積與各種反應物濃度冪之積的比,則反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)的化學平衡常數表達式K=
②根據方程式可知:反應產生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的濃度為0.4mol/L×2=0.8mol/L,則該時間段內反應速率v(H2)==0.08mol/(L·min);
③Qc=<160,說明反應未達到平衡,反應正向進行,因此v正>v逆;
④反應達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,反應混合物的濃度都減小,則v正減小,v逆減小。容器的容積擴大,使反應體系的壓強減小,減小壓強,化學平衡逆向移動?!窘馕觥?H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向17、略
【分析】【詳解】
(1)總化學反應速率由慢反應決定。根據已知信息可知:在上述三個反應中反應II是慢反應;故反應II決定NO的氧化反應速率;
已知反應:Ⅰ.(快反應)
Ⅲ.(快反應)
IV.
根據蓋斯定律,將(IV)-(I)-(Ⅲ),整理可得:△H=(-a+b-c)kJ/mol;
(2)A.已知反應Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],當反應Ⅰ達到平衡狀態(tài),v正=v逆,則k1·c2(NO)=k2·c[(NO)2],A正確;
B.反應的活化能越大;反應越難發(fā)生,反應速率越慢。由于反應I是快反應,反應II是慢反應,說明反應Ⅱ的活化能高于反應Ⅰ的活化能,B錯誤;
C.反應速率常數只與溫度有關,溫度不變,化學速率常數不變。所以增大NO的濃度,k1不變;C錯誤;
故合理選項是BC;
(3)①在溫度不變時,增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移動,NO的平衡轉化率增大。根據圖像可知:在壓強是p2時NO轉化率比p1時大,說明壓強:p1<p2;
②由于是將NO、O2按2:1的物質的量的比加入,二者反應的物質的量的比是2:1,所以平衡時二者的轉化率相同。根據圖像可知:在400℃、p1條件下
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