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2022-2023年高二化學(xué)高頻考題期末模擬卷03(考試時間:90分鐘試卷滿分:100分)考試內(nèi)容:人教2019選擇性必修I全冊難度:★★★★☆可能用到的相對原子質(zhì)量:H-lC-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27 S-32一、選擇題:本題共18個小題,每小題3分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。.已知下列熱化學(xué)方程式:(l)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)AHi=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)AH2=-393.5kJ/mol(3)H:(g)+\O2(g)=H2O(1)AH3=-285.8kJ/mol則反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3coOH⑴的焰變?yōu)? ).A.-488.3kJ/molB.-244.15kJ/molC.488.3kJ/molD.244.15kJ/mol.下列說法正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度,可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù),從而使有效碰撞次數(shù)增大B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積),可增加活化分子的百分數(shù),從而使反應(yīng)速率增大C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大,主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)D.催化劑不影響反應(yīng)活化能但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù),從而增大反應(yīng)速率.對于下列化學(xué)平衡在一定條件下發(fā)生移動的描述,不正確的是CI2+H2O^^^HC1+HC1O,氯水中加入碳酸鈣,漂白性增強ZnS+Cu2+ +Zn2+,閃鋅礦(ZnS)遇C11SO4溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS)2NO2^^^N2O4AH<0,將裝有NO2的玻璃球浸入熱水中,紅棕色變淺5072-(橙色)+H2O=^2CrO42-(黃色)+2H+,KzCnCh溶液中滴加幾滴濃硫酸,橙色加深.有關(guān)①100mL0.1mol/LNaHCC)3、②100mL0.1mol/LNa2cO,兩種溶液的敘述不正確的是A.溶液中水電離出的H+個數(shù):②>①B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②,①C.①溶液中:D.②溶液中:.實驗室用標準鹽酸溶液測定某NaOH溶液的濃度,用甲基橙作指示劑,下列操作中可能使測定結(jié)果偏低的是()A.酸式滴定管在裝酸液前未用標準鹽酸溶液潤洗2?3次B.開始實驗時酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,在滴定過程中氣泡消失
C.錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色,立即記下滴定管液面所在刻度D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗2?3次6.向一體積不變的密閉容器中加入2moiA、0.6moic和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖一所示。圖二為時刻后改變反應(yīng)條件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種不同的條件。已知「3—/4階段為使用催化劑;圖一中ro-fi階段C(B)未畫出。下列說法不正確的是圖二下列說法不正確的是圖二A.此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(s)峰力3C(g)B.々一“階段改變的條件為減小壓強C.B的起始物質(zhì)的量為1.0molD.在相同條件下,若起始時容器中加入amolA、〃molB和cmolC,要達到h時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為a+2c/3=2.4和b+c/3=1.2.P4s3是黃色或淡黃色結(jié)晶或粉末,無臭、無味、易燃、有毒,遇潮氣發(fā)生分解,分子結(jié)構(gòu)如圖所示,已知其燃燒熱A//=-3677kJ/mol(P被氧化為P4O10),下列有關(guān)P4s3的說法中不正確的是A.分子中磷元素顯+3價.分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.熱化學(xué)方程式為P4s3(s)+8O2(g)===P4Oio(s)+3S02(g)AH=-3677kJ/molD.分子中存在極性鍵與非極性鍵5.6g鐵粉投入到足量的100mL2moiLT的稀硫酸中,2min時鐵粉剛好溶解,下列表示這個反應(yīng)的速率正確的是A.v(Fe)=0.5mol-L-'min-' B.v(H2SO4)=lmol-L-'min-1C.v(H2so4)=0.5mol-LT.minT D.v(FeS04)=lmolL-lmin-1一定溫度下,將ImolPCk通入一個容積固定不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):PCk(g)=PC13(g)+Cb(g),反應(yīng)達到平衡時,測得PC15為0.4mol,此時再向容器中通入ImolPCk,同樣溫度下再達到平衡時,測得PCL為
amol,下列判斷正確的是()B.PCI5的轉(zhuǎn)化率增大D.B.PCI5的轉(zhuǎn)化率增大D.a>0.8C.a=0.810.化學(xué)上常用AG表示溶液的酸堿度,AG=1g;黑))。25℃,用O.lOOmol-L-'NaOH液滴定20.00mLO.100mol-L-1HNO2溶液,AG與所加NaOH溶液的體積(V)關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是A.DA.D點溶液中的pH=11.25B點溶液中存在2c(H+)-2c(OH)=c(NO2)-c(HNO2)C點時,加入NaOH溶液的體積小于20.00mL25℃時,HNCh的電離平衡常數(shù)Ka=1.0x10-5511.在含銀酸性廢水中用電解法可以實現(xiàn)鐵上鍍銀并得到氯化鈉,其裝置如圖所示,下列敘述錯誤的是——直流電源————直流電源——陽離子 陰離子交換膜 交換膜NaOH溶液NaQ溶液營加:A.待鍍鐵棒為陰極B.選用銀棒替換碳棒,鍍銀效果更好C.通電后中間隔室的NaCl溶液濃度增大D.陽極的電極反應(yīng)式為4OH—4e=C>2T+2H2。.Cui是一種不溶于水的白色固體,它可由反應(yīng)2Cu2++41=2CuI+l2而得到?,F(xiàn)以石墨為陰極,以Cu為陽極電解KI溶液,通電前向電解液中加入少量酚酣和淀粉溶液。電解開始不久陰極區(qū)溶液呈紅色,而陽極區(qū)溶液呈藍色,對這些現(xiàn)象的正確解釋是①陽極4OH-4e-=2H2O+O23O2將「氧化為I2,b遇淀粉變藍②陽極2r-2e-=k,h遇淀粉變藍③陽極2Cu-4e+4r=2CuI+h,I2遇淀粉變藍④陰極2H‘+2e=比1,使c(OH>c(H*)A.①② B.①③ C.②④ D.③④.下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是A.常溫下,pH=7的CH3coONa與CH3coOH的混合溶液中離子濃度大小順序為c(Na+)=c(CHjCOO)=c(H+)=c(OH)B.將pH=10的氨水稀釋后,溶液中各離子的濃度均降低C.中和pH與體積均相同的鹽酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量前者小于后者D.常溫下,同濃度的Na2cCh溶液與NaHCCh溶液相比,Na2c。3溶液的pH較小14.某二元酸(HzA)在水中的電離方程式為:H2A=H++HA,HA-^H++A2(Ka=1.0x10-2),下列說法正確的是A.在O.lmol/L的H2A溶液中,c(H+)=0.2mol/LB.在0.1mol/L的Na2A溶液中,c(A2)+c(HA)+c(H2A)=0.1mol/LC.O.lmol/L的NaHA溶液中離子濃度為:c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(A2)>c(OH)D.分別將濃度均為O.lmol/L的NaHA和Na2A溶液等體積混合,其pH一定大于715.已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表:弱酸H2COiHC10HF電離平衡常數(shù)(25C)K4i=4.30x10?K^=5.61xlOHK.=2.98xl0"K產(chǎn)3,6*10*下列敘述正確的是A.氫氟,酸與NaQO溶液混合能夠發(fā)生反應(yīng):HF+NaClO=HClO+NaFB.物質(zhì)的量濃度相同的①NaF②Na2co3③NaClO三種溶液的pH:③>②> ①C.Na2cCh溶液不能與次氯酸發(fā)生反應(yīng)D.少量CCh通入NaClO溶液中的離子反應(yīng):CO2+H2O+2CIO=CO32+2HC1O.成語是中國傳統(tǒng)文化的瑰寶。銅墻鐵壁、銅心鐵膽、金戈鐵馬、百煉成鋼等成語向人傳遞正能量。工業(yè)上,冶煉鐵的有關(guān)熱化學(xué)方程式如下①C(s)+Ch(g)=CO2(g)△Hi=akJ-mol"②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJmol-'③Fe2Ch(s)+3CO(g)=2Fe⑸+3CO2(g)△MckJmoH@2Fe2Os(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g)△H4=dkJ?moH(上述熱化學(xué)方程式中,a,b,c,d均不等于0)下列說法正確的是A.b<a B.C(s)+l/2O2(g)=CO(g)AH^a+bJ^kJmol-1C.d=3c+2b D.CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)△H<akJ-mol-'.用1.0molL“NaOH溶液中和某濃度硫酸溶液時,其pH和所加NaOH溶液的體積(V)關(guān)系如右圖所示,則原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度和恰好完全反應(yīng)后溶液的總體積分別是(設(shè)二者混合后體積為二者體積之和)
A.O.Smol-L'180mL B.0.5molL1160mLC.l.OmolL-180mL D.l.Omol-L1160mL.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能夠大量共存的是A.Kw/c(OH)=10-3的溶液中:Cl、NOy、Na\Ba2+B.含有大量AH+的溶液中:K+、A102->Mg2+、HCO3C.使甲基橙變黃色的溶液:Na+、CO32,K+、NO3D.由水電離出的c(H+)=10-i2moi/L的溶液中:Na\NH4\CrQ?、CIO二、非選擇題:包括第19題?第23題5個大題,共46分。(9分)鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅,某硫化鋅精礦的主要成分是ZnS(還含有少量FeS等其它成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:誄化片?誄化片?一畫]—?就—漫出沿一?詢口—洪澹一序出*■利用 H電網(wǎng)用回答下列問題:(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進行,所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為。浸出液凈化過程中加入的主要物質(zhì)是鋅粉,其作用是。(2)電解沉積過程中的陰極采用鋁板,陽極采用情性電極,陽極的電極反應(yīng)式是。(3)在該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是Zn和。(4)改進的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸'’的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種有工業(yè)價值的非金屬單質(zhì),“氧壓酸浸”中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為o(5)硫化鋅精礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液可慢慢的轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS)。請解釋該反應(yīng)發(fā)生的原理(6)我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應(yīng)星著的《天工開物》中有關(guān)于“升煉倭鉛''的記載:‘‘爐甘石十斤,裝載入一尼罐內(nèi),……,然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火鍛紅 冷淀,毀罐取出,即倭鉛也。''該煉鋅工藝主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,倭鉛是指金屬鋅)。(9分)回答下列問題:(1)已知室溫下CO的燃燒熱為283kJ/mol,則CO的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為(2)工業(yè)上利用CO和H2合成清潔能源CHQH,其反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g):^CH30H(g)AW=-116kJ/mo1如圖表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率(a)隨溫度和壓強變化的示意圖。X表示的是Y.丫2(填“<"、"="、(3)合成甲醇的反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)^^CH30H(g)+H?O(g),在1L的密閉容器中,充入ImolCCh和3molH2,在500℃下發(fā)生反應(yīng),測得CCh(g)和CH30H(g)的濃度隨時間變化如圖所示。①反應(yīng)進行到4min時,v(正)v(逆)(填“或“=")。0-4min,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=mol-L-'min-1.②該溫度下平衡常數(shù)為?③下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是ovjE(CH3OH)=3v鼠H2)CO2>H2、CH30H和HaO濃度之比為1:3:1:1C.恒溫恒壓下,氣體的體積不再變化D.恒溫恒容下,氣體的密度不再變化(4)為提高燃料的能量利用率,常將其設(shè)計為燃料電池。某電池以甲烷為燃料,空氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬為電極。寫出該燃料電池的負極反應(yīng)式:(9分)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,研究甲醇具有重要意義。(1)工業(yè)上可用C02和H2制取甲醇,已知下列反應(yīng)的能量變化圖:則由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式為(2)①某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬用CO和H2合成甲醇,其反應(yīng)為:CO(g)+2H?(g)—CH30H(g)AH<Oo在容積固定為IL的密閉容器內(nèi)充人2moic。和4m0IH2,加入合適的催化劑(體積可以忽略不計)、保持250℃不變發(fā)生上述反應(yīng),用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下:反應(yīng)時間/min0510152025壓強/MPa12.410.28.47.06.26.2則反應(yīng)從開始到20min時,以CO濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO)=該溫度下平衡常數(shù)K=若平衡后增大壓強,則K值 (填增大、減小或不變)②在恒溫恒容的密閉容器中,能判定CO(g)+2H2(g)一CH30H(g)△!1<(),該反應(yīng)達到平衡的是;A.氣體的密度保持不變 B.壓強保持不變C.平均摩爾質(zhì)量保持不變 D.速率v(H2):v(CH3OH)=2:1(3)如圖是用于筆記本電腦的甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖,C是(正或負)極,寫出此電極的電極反應(yīng)式.催化劑憶1—n71催化劑(電極C)? (電極力質(zhì)子交換膜(4)若以該電池為電源,用石墨做電極電解200mL0.5moi17的CuSC>4溶液,電解一段時間后,兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體,則整個電解過程轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目是。(9分)(1)某酸堿指示劑是一種有機弱酸,其在水溶液中的電離平衡與其呈現(xiàn)顏色相關(guān):HIn(紅色)wH++hr(黃色),若向含此指示劑的溶液中加入鹽酸,溶液將呈一色。(2)下表列出了生產(chǎn)1m3塑料的能耗和可從同量塑料回收的能量。塑料能耗/kJ可回收能量/kJ塑料能耗/kJ可回收能量/kJ耐綸7.8x1044.2x1()4丙烯酸類塑料4.3X1041.8X104聚氯乙烯3.8X1041.6X104聚丙烯2.0x1041.5X104現(xiàn)廢品收購站已回收如下數(shù)量的廢塑料:耐綸5m3、聚氯乙烯50nA丙烯酸類塑料5m3、聚丙烯40m:如將它們加工成燃料,可回收能量 kJo(3)在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng):xA(g)+yB(g)?zC(g);平衡時測得A的濃度為0.50mol/L,保持溫度不變,將容器的容積擴大到原來的兩倍,再達平衡時,測得A的濃度降低為0.30mol/L。下列有關(guān)判斷正確的()。A.x+y<zB.平衡向正反應(yīng)方向移動C.B的轉(zhuǎn)化率降低 D.C的體積分數(shù)增大(4)2.0molPCb和l.OmolCh充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng):PCI3+CI2-PCI5.達平衡時,PCk為0.40mol,如果此時移走l.OmolPCb和0.50molCL,在相同溫度下再達平衡時PCI5的物質(zhì)的量是()A.0.40molB.0.20molC.小于0.20molD.大于0.20mol,小于0.40mol(5)為了研究土壤的酸堿性,某學(xué)生做了如下實驗:將一定體積的蒸儲水加入一定質(zhì)量的土壤中,充分攪拌后,過濾并留取濾液,測濾液的pH后向濾液中滴加氨水,每加入2mL氨水就攪拌均勻并測量溶液的pH,所得實驗記錄如下:加氨水體積/niL0246810121416溶液的pH4444681()1()1()利用上述記錄的數(shù)據(jù),回答下列問題:①所測土壤的酸堿性如何?(填酸性或者堿性)②)所用氨水的c(OH—)為,③為使該濾液呈中性,所加入氨水的恰當體積是。(10分)I.氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖,圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空:(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式:O(2)離子交換膜的作用為、。(3)精制飽和食鹽水從圖中(選填"a”、"b”、"c”或"d”)位置補充,氫氧化鈉溶液從圖中 J立置流出。2022-2023年高二化學(xué)高頻考題期末模擬卷03(考試時間:90分鐘試卷滿分:100分)考試內(nèi)容:人教2019選擇性必修I全冊難度:★★★★☆可能用到的相對原子質(zhì)量:H-lC-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27 S-32一、選擇題:本題共18個小題,每小題3分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。.已知下列熱化學(xué)方程式:(l)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)AHi=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)AH2=-393.5kJ/mol(3)H:(g)+\O2(g)=H2O(1)AH3=-285.8kJ/mol則反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3coOH⑴的焰變?yōu)? ).A.-488.3kJ/molB.-244.15kJ/molC.488.3kJ/molD.244.15kJ/mol【答案】A【詳解】由蓋斯定律可知,(2)x2+(3)x2-(1)可得熱化學(xué)方程式2c(s)+2H2(g)+O2(g)YHKOOH(1),則AH=2AH2+2AH3-AHi=2x(-393.5kJ/mol)+2x(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3KJ/mol,故選A。.下列說法正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度,可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù),從而使有效碰撞次數(shù)增大B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積),可增加活化分子的百分數(shù),從而使反應(yīng)速率增大C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大,主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)D.催化劑不影響反應(yīng)活化能但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù),從而增大反應(yīng)速率【答案】C【詳解】A.增大反應(yīng)物濃度,可增大單位體積活化分子的數(shù)目,但百分數(shù)不變,A項錯誤:B.增大壓強,可增大單位體積活化分子的數(shù)目,但百分數(shù)不變,B項錯誤;C.升高溫度,可使更多的分子轉(zhuǎn)化為活化分子,增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù),C項正確;D.催化劑可以降低反應(yīng)所需的活化能,使更多普通分子變成活化分子,增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù),從而增大反應(yīng)速率,D項錯誤;3.對于下列化學(xué)平衡在一定條件下發(fā)生移動的描述,不正確的是CI2+H2O;^=±HC1+HCIO,氯水中加入碳酸鈣,漂白性增強ZnS+Cu2+ +Zn2+,閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS)C.2NO2^^^N2O4AH<0,將裝有NO2的玻璃球浸入熱水中,紅棕色變淺D.5072-(橙色)+H2O=^2CrO42-(黃色)+2H+,KzCnCh溶液中滴加幾滴濃硫酸,橙色加深【答案】C【詳解】A.氯水中加入碳酸鈣,HC1與碳酸鈣反應(yīng),平衡正向移動,則HC1O濃度增大,漂白性增強,A項正確:B.發(fā)生ZnS+CiP+uCuS+Zn",溶解度大的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì),溶解度ZnS>CuS,則閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS),B項正確;C.升高溫度,平衡逆向移動,則紅棕色變深,c項錯誤:D.增大氫離子濃度,平衡逆向移動,則橙色加深,D項正確;.有關(guān)①100mL0.1mol/LNaHC。.、、②lOOmLO.lmol/LNa2c。③兩種溶液的敘述不正確的是A.溶液中水電離出的H+個數(shù):②〉①B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②〉①C.①溶液中:D.②溶液中:【答案】C【詳解】A、因HCO3-的水解程度大于其電離程度,所以NaHCCh溶液顯堿性;由于CCh?-水解使得Na2c溶液也顯堿性。根據(jù)越弱越水解原理可知,HCO3?的水解程度小于CChH弱離子水解程度越大,水的電離程度越大,所以相同濃度的NaHCCh和Na2cCh溶液中,水電離出的H+個數(shù):②〉①,A正確;B、HCCh-水解生成H2cCh和OH-,即消耗一個HCOr的同時又生成一個OH-,水解的過程中陰離子數(shù)不變;但CO3”的第一級水解生成HCCh和OH,即消耗?個CO3?-的同時卻生成了兩個陰離子,水解的過程中,陰離子總數(shù)在增加;由于起始時CO3??和HCO『的濃度相同,所以溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②〉①,B正確:C、因HCOa的水解程度大于其電離程度,所以①溶液中:c(H2c03)X(COF),c錯誤;D、CO#的第一級水解生成HCCh-,第二級水解生成H2co3,且以笫一級水解為主,所以②溶液中:c(HC03)>c(H2co3),D正確:.實驗室用標準鹽酸溶液測定某NaOH溶液的濃度,用甲基橙作指示劑,下列操作中可能使測定結(jié)果偏低的是()A.酸式滴定管在裝酸液前未用標準鹽酸溶液潤洗2?3次B.開始實驗時酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,在滴定過程中氣泡消失C.錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色,立即記下滴定管液面所在刻度D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗2?3次【答案】C【詳解】A.酸式滴定管在裝酸液前未用標準鹽酸溶液潤洗2?3次,滴定時造成V(標準)偏大,根據(jù)c(待測)
c(標準)-V(標準)
V(待測)可知C(待測)偏高,不符合題意,故Ac(標準)-V(標準)
V(待測)可知C(待測)偏高,不符合題意,故A錯誤;C(標準)-V(標準),V(待測)根據(jù)c(待測)c(標準)(標準)
V根據(jù)c(待測)c(標準)(標準)
V(待測)可知c(待測)偏低,符合題意,故C正確;, c(標曲)-V(林求)D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定用NaOH溶液潤洗,滴定時造成V(標準)偏大,根據(jù)c(待測)='-V(待測)可知c(待測)偏高,不符合題意,故D錯誤;6.向一體積不變的密閉容器中加入2moiA、0.6molC和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖一所示。圖二為「2時刻后改變反應(yīng)條件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種不同的條件。已知。3—74階段為使用催化劑;圖一中而一。階段C(B)未畫出。hht圖一hht圖一 圖二下列說法不正確的是A.此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(s)脩為3C(g)14一4階段改變的條件為減小壓強B的起始物質(zhì)的量為1.0molD.在相同條件下,若起始時容器中加入amolA、hmolB和cmolC,要達到人時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為a+2c/3=2.4和h+c/3=l.2【答案】A【詳解】A.t3?t4階段與14?t5階段正逆反應(yīng)速率都相等,而t3?t4階段為使用催化劑,則U?15階段應(yīng)為減小壓強,即該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng);反應(yīng)中A的濃度變化為lmol/L-0.8mol/L=0.2moi/L,C的濃度變化為0.6mol/L-0.3niol/L=0.3mol/L,則A、C的化學(xué)計量數(shù)之比為2:3,又該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),則B為反應(yīng)物,該反應(yīng)為2A(g)+B(g)=i3C(g),故A錯誤;U?t5階段改變的條件為減小壓強,該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),故B正確;A減少O.2mol/L,則B減少O.lmol/L,則起始B的濃度為0.1mol/L+0.4moi/L=0.5mol/L,起始物質(zhì)的量為0.5mol/Lx2L=1mol,故C正確:D.相同條件卜二達到同樣的平衡狀態(tài),則起始量相同即可,則轉(zhuǎn)化后滿足的條件為a+,=2.4和b+g=1.2,故3 3D正確;.P4s3是黃色或淡黃色結(jié)晶或粉末,無臭、無味、易燃、有毒,遇潮氣發(fā)生分解,分子結(jié)構(gòu)如圖所示,已知其燃燒熱AW=-3677kJ/mol(P被氧化為P4Oio),下列有關(guān)P4s3的說法中不正確的是A.分子中磷元素顯+3價.分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.熱化學(xué)方程式為P4s3(s)+8Ch(g)===P40io(s)+3S02(g)A//=-3677kJ/molD.分子中存在極性鍵與非極性鍵【答案】A【詳解】A.由圖可知,1個P為+3價,其它3個P都是+1價,S為-2價,故A錯誤;B.因P原子最外層有5個電子,S原子最外層有6個電子,由圖可知,每個P形成3個共價鍵,每個S形成2個共價犍,5+3=8,6+2=8,即分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故B正確;C.Imol可燃物燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量為燃燒熱,則P4S3(s)+802(g)=P40io(s)+3S02(g)AH=-3677kJ/mol,故C正確:D.由圖可知,P-P之間的健為非極性鍵,P-S之間的鍵為極性鍵,故D正確;8.5.6g鐵粉投入到足量的100mL2moiLT的稀硫酸中,2min時鐵粉剛好溶解,下列表示這個反應(yīng)的速率正確的是v(Fe)=0.5mol-L-'min-' B.v(H2SO4)=lmol-L-'min-1C.v(H2SO4)=0.5molL-^min-1 D.v(FeS04)=lmolL_1min",【答案】C【詳解】A.Fe為純固體,不能用濃度變化量表示反應(yīng)速率,故A錯誤;5.6gFe為物質(zhì)的第u,廣由Fe+HfO產(chǎn)FeSCh+H",可知參加反應(yīng)的硫酸也是O.lmol,硫酸的濃咬56g/mol.71,tO.lmol Imol/L ,,”「變化是為: =lmol/L,故v(H2so4)= ;=0.5mol/(L*min),故B錯誤;0.1L 2minC.由B中計算可知:v(H2SO4)=0.5mol/(L-min),故C正確;D.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則v(FeSO4)=v(H2so4)=0.5mol/(L?min),故D錯誤;一定溫度下,將ImolPCk通入一個容積固定不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):PCk(g)一PCb(g)+Ch(g)
,反應(yīng)達到平衡時,測得PC15為0.4mol,此時再向容器中通入ImolPCk,同樣溫度下再達到平衡時,測得PCk為amol,下列判斷正確的是()A.C12的體積分數(shù)增大 B.PC15的轉(zhuǎn)化率增大C.a=0.8 D.a>0.8【答案】D【詳解】A.由于增大了壓強,平衡逆向移動,生成的氯氣的量減少,Ch的體積分數(shù)減小,故A錯誤;B.由于增大了壓強,平衡逆向移動,所以PCk的分解率減小,故B錯誤;C.容積固定不變,再通入ImolPCk,相當于增大壓強,平衡逆向移動,則a>0.8,故C錯誤:D.容積固定不變,再通入ImolPCL,相當于增大壓強,平衡逆向移動,則a>0.8,故D正確;.化學(xué)上常用AG表示溶液的酸堿度,AG=1g )-<,25℃,用O.lOOmol-L'NaOH液滴定20.00mLO.100mol-L1c(OH)HNO2溶液,AG與所加NaOH溶液的體積(V)關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是D點溶液中的pH=11.25B點溶液中存在2c(H+)—2c(OH)=c(NO2)-c(HNO2)C點時,加入NaOH溶液的體積小于20.00mLD.25C時,HNO2的電離平衡常數(shù)Ka=1.0x10-5.5【答案】D【詳解】A項,D點Ige(H+)/c(OH)=-8.5,則c(H+)/c(OH)=10*,Kw=c(H+)xc(OH)=1014,所以c(H+)=1.0xl01125,PH=11.25,故A項正確:B項,B點溶液為等濃度的HNCh和NaNCh溶液,溶液中存在①電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OHO+c(NO2),②物料守恒:2c(Na+)=c(HNO2)+c(NOy),將①x2-②得:2c(H+)-2c(OH)=c(NO2)-c(HNO2).故B項正確;C項,C點Ige(H+)/c(OH)=0,則c(H+)/c(OH)=1,HNCh的電離程度與NaNCh的水解程度相同,加入NaOH溶液的體積小于20.00mL,故C項正確:A點Ige(H+)/c(OH)=8.5,則c(H+)/c(OH)=1085,Kw=c(H+)xc(OH)=1014,所以c?(H+)=I.OxlO-65,由于c(HO與c(NO2)近似相等,所以HNCh的電離常數(shù)Ka=c(H*)xc(NO2)/c(HNO2)=1.0xl0-6J/(0.1-1.0xl0-65)=1.0x1065,故D項錯誤:.在含銀酸性廢水中用電解法可以實現(xiàn)鐵上鍍銀并得到氯化鈉,其裝置如圖所示,下列敘述錯誤的是直流電源碳棒陽離子 陰離子交換膜 交換膜碳棒陽離子 陰離子交換膜 交換膜鐵棒NaOH溶液NaCl溶液含Ni"、Cl-酸性廢水A.待鍍鐵棒為陰極B.選用銀棒替換碳棒,鍍銀效果更好C.通電后中間隔室的NaCl溶液濃度增大D.陽極的電極反應(yīng)式為4OH—4e=O2T+2H2。【答案】B【詳解】A.在電鍍池中,鐵為鍍件,做陰極,故A正確:B.如果選用銀棒替換碳棒,銀為活性電極,做陽極時,銀會溶解,生成的銀離子與氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀,影響離子交換膜中離子的通過,鍍銀效果減弱,故B錯誤;C.隨著電解的進行,陽極區(qū)氫氧根離子放電,多余的鈉離子通過陽離子交換膜移向中間隔室,陰極區(qū)的銀離子放電,多余的氯離子通過陰離子交換膜移向中間隔室,中間隔室的氯化鈉溶液濃度增大,故C正確;D.陽極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子放電生成氧氣,電極反應(yīng)為:4OH-4e=O2T+2H2O,故D正確:.Cui是一種不溶于水的白色固體,它可由反應(yīng)2Cu2++4I=2CuI+l2而得到?,F(xiàn)以石墨為陰極,以Cu為陽極電解KI溶液,通電前向電解液中加入少量酚儆和淀粉溶液。電解開始不久陰極區(qū)溶液呈紅色,而陽極區(qū)溶液呈藍色,對這些現(xiàn)象的正確解釋是①陽極40H-4.2H2O+O2302將r氧化為12,h遇淀粉變藍②陽極2r-2e=12,h遇淀粉變藍③陽極2Cu-4e+4r=2CuI+h,上遇淀粉變藍④陰極2H,+2e=氏[,使c(OH)>c(H+)A.①② B.①③ C.②④ D.③④【答案】D【詳解】石墨為陰極,以Cu為陽極電解KI溶液,通電后,溶液中的H+、K+移向陰極,而H+的氧化性強于K+,所以H+得電子被還原,電極反應(yīng)式為2H?O+2e-=H2T+2OH,破壞了水的電離平衡,使c(OH)>c(H+),酚配試液變紅;r和OH-移向陽極,而失電子能力Cu>r>OH,故Cu失電子產(chǎn)生Cu2+,陽極發(fā)生反應(yīng):Cu-2e-=Cu2+;由信息可以知道,陽極區(qū)溶液呈藍色,有碘生成,因此陽極發(fā)生反應(yīng)2Cu4e+4r=2CuI+L,生成L,h遇淀粉變藍,同時有白色Cui沉淀生成;結(jié)合以上分析可知,正確解釋是③④;D正確;.下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是A.常溫下,pH=7的CH3coONa與CH3coOH的混合溶液中離子濃度大小順序為c(Na+)=c(CH3COO)=c
(H+)=c(OH)B.將pH=10的氨水稀釋后,溶液中各離子的濃度均降低C.中和pH與體積均相同的鹽酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量前者小于后者D.常溫下,同濃度的Na2cCh溶液與NaHCCh溶液相比,Na2c。3溶液的pH較小【答案】C【詳解】A.根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CHjCOO)+c(OH)又因為pH=7,水的電離過程微弱,所以(Na+)=c(CHjCOO)>c(H+)=c(OH),故A錯誤:B.pH=10的氨水稀釋后,顯性離子氫氧根離子濃度減小,由于溫度不變,根據(jù)Kw=c(H+)xc(OH)可知,所以氫離子濃度增大,故B錯誤:C.pH與體積均相同的鹽酸和醋酸溶液,醋酸的濃度遠大于鹽酸,所以消耗NaOH的物質(zhì)的量前者小于后者,故C正確;D.HCCh的酸性比H2cCh溶液的酸性弱,所以同濃度的Na2c03溶液與NaHCCh溶液相比,Na2c。3溶液的pH較大,故D錯誤;14.某二元酸(H2A)在水中的電離方程式為:H2A=H++HA,HA-^H++A2(Ka=1.0x10-2),下列說法正確的是A.在O.lmol/L的H2A溶液中,c(H+)=0.2mol/LB.在0.1mol/L的Na2A溶液中,c(A2)+c(HA-)+c(H2A)=O.1mol/LC.O.lmol/L的NaHA溶液中離子濃度為:c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(A2)>c(OH)D.分別將濃度均為O.lmol/L的NaHA和Na2A溶液等體積混合,其pH一定大于7【答案】C【詳解】A.二元酸(H?A)在水中的電離方程式為:HzA=H++HA,HA^H++A2(Ka=1.0x10-2),第一步完全電離,笫二步部分電離,設(shè)電離的HA-為X,則有:[xx(0.1+x)]/(0.1-x)=l.OxlO-2,解之得x=0.0084,所以在O.lmol/L的H2A溶液中,c(H+)=0.1+0.0084=0.1084mol/L,故A錯誤;B.二元酸(H?A)在水中的電離方程式為:H2A=H++HA,HA^H++A2(Ka=1.0x10-2),可以知道第一步完全電離,第二步部分電離,則在O.lmol/L的Na2A溶液中,存在HA和A2一離子,且c(A3)+c(HA)=0.1mol/L,故B錯誤;C.在O.lmol/L的NaHA溶液中,HA會發(fā)生電離作用,所以c(Na+)>c(HA);電離使溶液顯酸性,c(H+)>c(OH);但是HA的電離作用是微弱的,而且在溶液中還存在水的電離作用,因此c(HA)>c(H+)>c(A2-),故溶液中的離子濃度的關(guān)系是c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(A2)>c(OH),故C正確;D,由于在NaHA的溶液中存在HA-4^H++A'(Ka=1.0x|0-2)將同濃度(O.lmolL」)的NaHA和Na2A溶液等體積混合,由于HA的電離作用大于水解作用,所以其pH一定小于7,故D錯誤:15.已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表:
弱酸H:CO)HC1OHF電離平衡常數(shù)(25C)K4i-4.30x10?K.:=5.61xlOnK.=2.98xl0"K”=3.6k10?下列敘述正確的是A.氫氟酸與NaClO溶液混合能夠發(fā)生反應(yīng):HF+NaC10=HC10+NaFB.物質(zhì)的量濃度相同的①NaF②Na2cO3③NaClO三種溶液的pH:③>②>①C.Na2c03溶液不能與次氯酸發(fā)生反應(yīng)D.少量CO?通入NaClO溶液中的離子反應(yīng):CO2+H2O+2CIO=CO32+2HCIO【答案】A【詳解】A項,由于氫氟酸的電離平衡常數(shù)大于次氯酸的電離平衡常數(shù),說明氫氟酸的酸性強于次氯酸,所以氫氟酸可以和次氯酸鈉反應(yīng)生成次氯酸,故A項正確;B項,酸性越強,電離平衡常數(shù)越大,對應(yīng)酸根離子的水解程度越弱,對應(yīng)等物質(zhì)的量的鹽溶液的pH越小,酸HF>HClO>HCOv,所以物質(zhì)的量濃度相同的三種溶液的pH:②>③>①,故B項錯誤;C項,碳酸氫根離子的電離平衡常數(shù)小于次氯酸根的電離平衡常數(shù),所以碳酸鈉能與次氯酸反應(yīng),故c項錯誤;D項,由電離平衡常數(shù)可知,酸性:H2CO3>HC1O>HCOv,所以少量CO2通入NaClO溶液中的離子反應(yīng):CO2+H2O+C1O=HCOr+HClO,故D項錯誤;16. 成語是中國傳統(tǒng)文化的瑰寶。銅墻鐵壁、銅心鐵膽、金戈鐵馬、百煉成鋼等成語向人傳遞正能量。工業(yè)上,冶煉鐵的有關(guān)熱化學(xué)方程式如下①C(s)+O2(g)=CCh(g)△Hi=akJ-mor1②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJ-moH③Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CCh(g)△H3=ckJmor1④2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CCh(g)△H4=dkJ?moH(上述熱化學(xué)方程式中,a,b,c,d均不等于0)下列說法正確的是b<a B.C(s)+l/2O2(g)=CO(g)△H=(a+b)/2kJmol-'C.d=3c+2b D.CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)△H<akJmol-'【答案】B【詳解】A.①C(s)+(h(g)=CO2(g)為放熱反應(yīng),△Hi=akJmol'<0,a<0;②CC>2(g)+C(s)=2CO(g)為吸熱反應(yīng),△H2=bkJ-moH>0,b>0,因此b>a;故A錯誤;?C(s)+O2(g)=CO2(g)AH^aRJ-mol1,@CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJ-moll;根據(jù)蓋斯定律可知,將[①+②]xl/2可得:C(s)+l/2O2(g)=CO(g)△H=(a+b)/2kJmoll<0;故B正確;@CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJmoll,③Fe2Gh(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CC>2(g)△H3=ckJmoll;根據(jù)蓋斯定律可知,將②x3+③x2可得:2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CCh(g)△H4=dkJmoll=(3b+2c)kJmol1;故C錯誤;D.因為碳燃燒生成一氧化碳為放熱反應(yīng),所以Imol碳完全燃燒放出的熱量大于Imol一氧化碳完全燃燒放出的熱量,而反應(yīng)熱包括負號和數(shù)值,故CO(g)+l/2Ch(g尸CCh(g)△H>akJ?molL故D錯誤;17.用1.0molL」NaOH溶液中和某濃度硫酸溶液時,其pH和所加NaOH溶液的體積(V)關(guān)系如右圖所示,則原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度和恰好完全反應(yīng)后溶液的總體積分別是(設(shè)二者混合后體積為二者體積之和)l>IU12卜4t/25/:0玉高°A.0.5molL-180mL B.O.SmolL_1160mLC.l.OmolL-'80mL D.l.Omol-L-'160mL【答案】B【詳解】根據(jù)圖象知,硫酸的pH=O,則c(H+)=lmol/L,c(H2so4)=l/2c(H+)=0.5mol/L,完全反應(yīng)時氫氧化鈉溶液的體積為80mL,根據(jù)反應(yīng)中氫氧化鈉和硫酸的關(guān)系式得:n(NaOH)=2n(H2so4),設(shè)硫酸溶液的體積為VL,所以2x0.5mol/LxVL=lmol/Lx0.08L,所以V(H2so4)=80mL,則混合溶液體積=80mL+80mL=160mL,故B正確;18.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能夠大量共存的是A.Kw/c(OH)=l(y3的溶液中:ci\NO,、Na+、Ba2+B.含有大量AP+的溶液中:K+、A1O2,Mg2+、HCO3C.使甲基橙變黃色的溶液:Na+、CO3”、K+、NOrD.由水電離出的c(H+)=10“2mol/L的溶液中:Na\NH4\CrO42\CIO【答案】A【詳解】A項,常溫下,Kw=10-14,所以Kw/c(OH)=10-3的溶液中,c(OH)=10llmol/L,(H+)=lO-3mol/L,溶液顯酸性,在酸性環(huán)境下,四種離子間互不發(fā)生反應(yīng),均能大量共存,故A正確;B項,鋁離子和偏鋁酸根離子、碳酸氫根離子會發(fā)生雙水解,不能共存,故B錯誤:C項,使甲基橙變黃色的溶液中,pH>4.4;如果常溫下,溶液4.4<pH<7時,溶液呈酸性,酸性條件下CO32?離子不能存在,故C錯誤;D項,由水電離出的c(H+)=1012mol/L的溶液可能呈酸性或堿性,當溶液呈酸性時,次氯酸根離子不能大量存在,當溶液呈堿性時,鏈根離子不能大量存在,故D錯誤;二、非選擇題:包括第19題?第23題5個大題,共46分。19.(9分)鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅,某硫化鋅精礦的主要成分是ZnS(還含有少量FeS等其它成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:合的氣一Utt安化管HU亙I—*卷—漫出淆一焉耐f充淆小解曲吟T演出*fH■網(wǎng)用回答下列問題:(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進行,所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為o浸出液凈化過程中加入的主要物質(zhì)是鋅粉,其作用是_ 。(2)電解沉積過程中的陰極采用鋁板,陽極采用情性電極,陽極的電極反應(yīng)式是o(3)在該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是Zn和。(4)改進的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸'’的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種有工業(yè)價值的非金屬單質(zhì),“氧壓酸浸”中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為.(5)硫化鋅精礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液可慢慢的轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS)。請解釋該反應(yīng)發(fā)生的原理(6)我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應(yīng)星著的《天工開物》中有關(guān)于“升煉倭鉛''的記載:”爐甘石十斤,裝載入一尼罐內(nèi) 然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火鍛紅 冷淀,毀罐取出,…即倭鉛也。“該煉鋅工藝主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,倭鉛是指金屬鋅)?!敬鸢浮浚╨)ZnO除去Fe3+ (2)2H:O-4e-O2T+4H+ (3)H2sCh(4)2ZnS+4H++Ch=2Zn2++2Sl+2H2O(5)在一定條件下,溶解度小的礦物可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物 (6)ZnCOj+2(J3Lzn+3COt【解析】硫化鋅精礦的焙燒可生成ZnO、氧化鐵等,含塵煙氣含有含硫氧化物,可用于制備硫酸,浸出液加入硫酸可生成硫酸鋅、硫酸鐵,加入過量鋅充分反應(yīng),可置換出鐵,濾液中主要含有硫酸鋅,經(jīng)電解可得到鋅和硫酸,電解液中含有硫酸,可循環(huán)利用,據(jù)此分析解答。(1)含鋅礦的主要成分是ZnS,與空氣中氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),則焙砂的主要成分為ZnO;浸出液中含有鐵離子,因此凈化過程中加入鋅粉的作用是除去Fe";(2)電解沉積過程中,是電解ZnSCU,陰極鋅離子放電生成鋅,陽極氫氧根失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2cMe=O2f+4H+;(3)電解過程中有硫酸生成,因此可以循環(huán)利用的物質(zhì)還有硫酸;(4)“氧壓酸浸”法顧名思義,可知反應(yīng)物中含有H+和02,可以獲得非金屬單質(zhì)S,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2SJ+2H2。;(5)根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化原理可知,在一定條件下,溶解度小的礦物可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物,所以硫化鋅精礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液可慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS);(6)根據(jù)題目描述可知反應(yīng)物為ZnCCh和C,產(chǎn)物含有Zn和CO,則化學(xué)方程式為ZnCOs+2(J3Lzn+3CO|,(9分)回答下列問題:(1)已知室溫下CO的燃燒熱為283kJ/mol,則CO的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為(2)工業(yè)上利用CO和H2合成清潔能源CHQH,其反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CHjOH(g)△〃=-116kJ/mo1如圖表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率(a)隨溫度和壓強變化的示意圖。X表示的是,Yi丫2(填“<"、"="、(3)合成甲醇的反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),在1L的密閉容器中,充入ImolCCh和3molH2,在500℃下發(fā)生反應(yīng),測得CCh(g)和CH30H(g)的濃度隨時間變化如圖所示。①反應(yīng)進行到4min時,v(正)v(逆)(填“或“=")。0~4min,CO2的平均反應(yīng)速率v(CCh)= molL_|min-,,②該溫度下平衡常數(shù)為.③下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是OvjE(CH3OH)=3v?(H2)CO2,H2>CH30H和H20濃度之比為1:3:1:1C.恒溫恒壓下,氣體的體積不再變化D.恒溫恒容下,氣體的密度不再變化(4)為提高燃料的能量利用率,常將其設(shè)計為燃料電池。某電池以甲烷為燃料,空氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬為電極。寫出該燃料電池的負極反應(yīng)式:【答案】(1)CO(g)+1/202(g)co2(g)AH=-283kJ/mol
(2)壓強(3)①>0.125②5.33(或5.3或16/3) ③C(4)CH4-8e-+10OH=CO32+7H:O【詳解】⑴根據(jù)燃燒熱的概念,燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+l/2Ch(g)=82(g)△H=-283kJ/mol;)△H<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理,升高溫度,平衡逆向移動,CO的轉(zhuǎn)化率降低,圖像中曲線丫升高,根據(jù)方程可知,增大壓強,體積減小,平和正向移動,則X表示壓強;當壓強不變時,升高溫度,平衡逆向移動,CO的轉(zhuǎn)化率降低,丫|<丫2;⑶①通過圖像可知,反應(yīng)在15min時平衡,4min反應(yīng)正向進行,則v(正)>v(逆):v(CC>2)=-c/Ar=0.5/4=0.125mol/(L-rnin);②該溫度下平衡常數(shù),Kc(CH.OH)xc(H,O)②該溫度下平衡常數(shù),Kc(CH.OH)xc(H,O)
c(CO2)xc3(H2)0.75x0,750.25x0.753"33;③A.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比,因此3V(CHQH)=v,(H2),所以v,《H3OH)=3v鼠氏)不能說明CH30H正逆反應(yīng)速率相同,A錯誤;B.平衡時反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變,但容器內(nèi)CCh、出、CH30H和H2O的濃度之比不一定為1:3:1:1,所以不能作為平衡的標志,B錯誤;C.該反應(yīng)是氣體分子數(shù)變化的反應(yīng),恒溫恒壓下,氣體的體積不再變化,可以作為平衡的標志,C正確;D.反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,所以密度始終保持不變,因此混合氣體的密度保持不變不能作為平衡的標志,D錯誤;答案為C(4)甲烷燃料電池以甲烷為燃料,以空氣為氧化劑,以KOH溶液為電解質(zhì),負極得電子,電解質(zhì)溶液參與反應(yīng),電池反應(yīng)為:CH?-8e+10OH=CO32+7H2O5(9分)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,研究甲醇具有重要意義。(1)工業(yè)上可用CO2和H2制取甲醇,已知下列反應(yīng)的能量變化圖:1mol nx)1mol nx)lH3O(1)能量kJmolkJmol41kj/mol1 mol出糖)反應(yīng)過程反應(yīng)過程則由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式為(2)①某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬用CO和Hz合成甲醇,其反應(yīng)為:C0(g)+2Hz(g)=CH30H(g)△H<0。在容積固定為IL的密閉容器內(nèi)充人2moic。和4moiH2,加入合適的催化劑(體積可以忽略不計)、保持250℃不變發(fā)生上述反應(yīng),用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下:
反應(yīng)時間/min051()152025壓強/MPa12.410.28.47.06.26.2則反應(yīng)從開始到20min時,以CO濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO)=該溫度下平衡常數(shù)K=若平衡后增大壓強,則K值 (填增大、減小或不變)②在恒溫恒容的密閉容器中,能判定CO(g)+2Hz(g)-CH30H(g)△!!<(),該反應(yīng)達到平衡的是;A.氣體的密度保持不變 B.壓強保持不變C.平均摩爾質(zhì)量保持不變 D.速率v(H2):v(CH3OH)=2:1(3)如圖是用于筆記本電腦的甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖,C是(正或負)極,寫出此電極的電極反應(yīng) 0(4)若以該電池為電源,用石墨做電極電解200mL0.5mol-L1的C11SO4溶液,電解一段時間后,兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體,則整個電解過程轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目是【答案】(I)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(1)+H2O(l)AH=-50kJ/mol(2)①0.075mol/(L,min) 3不變 ②BC(3)負CHjOH+H2O-6e=CO2+6H+(4)0.4Na【詳解】(1)由圖象可得熱化學(xué)方程式為:①CO(g)+H2O(g)=C02(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol,②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(1)△H=-91kJ/moE依據(jù)蓋斯定律②-①得到:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(1)+H2O(1)△H=-50kJ/moL故答案為CO2(g)+3Hz(g)=CH3OH(1)+H2O(I)△H=-50kJ/mol;(2)①由表格數(shù)據(jù)可知20min時,壓強不變,反應(yīng)達到平衡,從反應(yīng)開始到20min時,設(shè)CO的濃度變化量是x,由題給數(shù)據(jù)建立如下三段式:CO(g)+2H2(g)RH30H(g)初始濃度(mol/L):2 4 0變化濃度(mol/L):x 2x x平衡濃度(mol/L):2-x 4-2xx根據(jù)反應(yīng)前后壓強之比等于物質(zhì)的量之比,則有:6:(6-2x)=12.4:6.2,解得x=1.5mol/L,以CO
\.5inollL
0.5nwl/Lx(\mol/L)2濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO)=1.5m。]?.075m-);該溫度卜平衡常數(shù)心而而兩=3;溫度不變,平衡常數(shù)不變,若平衡后增大壓強,\.5inollL
0.5nwl/Lx(\mol/L)2②A.反應(yīng)過程中混合氣體的質(zhì)量始終不變,容器的體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),A錯誤;B.反應(yīng)前后都是氣體,化學(xué)計量數(shù)之和減小,密閉容器中壓強減小,故混合氣體的壓強不變,可以判斷達到了平衡狀態(tài),B正確;C.反應(yīng)前后,混合氣體的物質(zhì)的量減小,氣體的質(zhì)量不變,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變,能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),c正確;D.當反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,v(比)速=2v(CO)D錯誤。故答案為BC;(3)由電子的移動方向可知,電極c為原電池的負極,電極d是電池的正極,在酸性
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