
?吉林高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-11化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
一、單選題
1.(2023·吉林白山·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了聚乙烯塑料轉(zhuǎn)化成高附加值的產(chǎn)品,流程如圖所示。下列敘述正確的是
??
A.聚乙烯不可用作食品外包裝材料
B.高溫下生物轉(zhuǎn)化比低溫下快
C.丙比乙多一個(gè)-CH2-
D.甲在堿性介質(zhì)中能發(fā)生水解
2.(2023·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))下列實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和現(xiàn)象都正確的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
方案設(shè)計(jì)
現(xiàn)象
A
驗(yàn)證轉(zhuǎn)化為是放熱反應(yīng)
將充有的密閉燒瓶放入熱水中
燒瓶?jī)?nèi)氣體顏色變淺
B
驗(yàn)證比的酸性強(qiáng)
時(shí),分別用計(jì)測(cè)定溶液和溶液的
溶液的:
C
驗(yàn)證與相比,能加速破壞鋁片表面的氧化膜
兩塊相同的未經(jīng)打磨的鋁片,相同溫度下分別投入到等濃度的溶液和溶液中
一段時(shí)間后,前者無(wú)明顯現(xiàn)象,后者鋁片
發(fā)生溶解
D
驗(yàn)證
向濃度均為的混合溶液中加入溶液
出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
A.A B.B C.C D.D
3.(2023·吉林長(zhǎng)春·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
選項(xiàng)
A
B
C
D
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
證明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
除去乙烯中少量的SO2
增大HClO的濃度
實(shí)驗(yàn)操作
??
??
??
??
A.A B.B C.C D.D
4.(2023·吉林·統(tǒng)考二模)設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是
A.7.8g中所含陰離子數(shù)為
B.1mol完全反應(yīng)制成膠體后,其中含有氫氧化鐵膠粒數(shù)為
C.1mol和3mol在一定條件下充分反應(yīng)生成的分子數(shù)為
D.常溫下pH=2的醋酸溶液中含有的氫離子數(shù)為
5.(2022·吉林·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10?5。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。
第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;
第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來(lái),加熱至230℃制得高純鎳。
下列判斷正確的是
A.增加c(CO),平衡向正向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
B.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50℃
C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低
D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
6.(2022·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))乙烯液相催化氧化乙醛機(jī)理如圖所示:
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.產(chǎn)生1molCH3CHO轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
B.CuCl2與PdCl2是催化劑,CuCl與Pd是中間產(chǎn)物
C.I、II、III步均發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D.該反應(yīng)過(guò)程中既有極性鍵和非極性鍵斷裂又有極性鍵和非極性鍵形成
7.(2022·吉林·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))一定溫度下,10mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。
t/min
0
2
3
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列敘述不正確的是(????)(溶液體積變化忽略不計(jì))
A.反應(yīng)至6min時(shí),H2O2分解了50%
B.反應(yīng)至6min時(shí),c(H2O2)=0.20 mol·L-1
C.0~6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)
D.4~6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)>3.3×10-2mol/(L·min)
8.(2021·吉林·統(tǒng)考二模)溶液中除鐵時(shí)還常用NaClO3作氧化劑,在較小的pH條件下最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉 [Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下圖是溫度-pH與生成的沉淀關(guān)系圖,圖中陰影部分是黃鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域。下列說(shuō)法不正確的是??{已知25℃,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39}
A.工業(yè)生產(chǎn)黃鐵礬鈉,溫度控制在85~95℃pH=1.5左右
B.pH=6,溫度從80℃升高至150℃體系得到的沉淀被氧化
C.用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+ 離子方程式為:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
D.在25℃時(shí)溶液經(jīng)氧化,調(diào)節(jié)溶液pH=4 ,此時(shí)溶液中c(Fe3+)=2.64×10-9 mol·L-1
二、原理綜合題
9.(2023·吉林長(zhǎng)春·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))氮、硫及其化合物都是目前研究的熱點(diǎn)。
(1)NO破壞臭氧層的反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。
??
已知:O3 (g)+O(g)=2O2 (g) ?H=?143kJ/mol;
反應(yīng)2:O(g)+NO2 (g)=O2 (g)+NO(g) ?H=+57.2kJ/mol。
則反應(yīng)1的熱化學(xué)方程式為: 。
(2)利用反應(yīng)CH4 (g)+2NO2 (g)CO2 (g)+N2 (g)+2H2O(g) ?H=-868.74kJ/mol,可將NO2進(jìn)行無(wú)害化處理,將2molCH4 (g)和4molNO2加入恒溫恒容的密閉容器中(起始?jí)簭?qiáng)為120kPa),容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下表所示。
時(shí)間/min
0
50
100
150
200
250
300
壓強(qiáng)/kPa
120
136
144
148
150
150
150
①用單位時(shí)間內(nèi)氣體分壓的變化來(lái)表示反應(yīng)速率,及v=?p/?t,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則反應(yīng)前 50min 內(nèi)平均反應(yīng)速率 v(CH4)= kPa/min。
②Kp 為用氣體分壓表示的平衡常數(shù), 則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù) Kp= kPa。
(3)燃煤煙氣中硫的回收反應(yīng)為 2CO(g)+SO2 (g)2CO2 (g)+S(l)。相同條件下,選用 a、b、c 三種催化劑進(jìn)行反應(yīng),生成二氧化碳的物質(zhì)的量與時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示,催化效果最差的是 。研究發(fā)現(xiàn)細(xì)小炭粒能將 O2轉(zhuǎn)化為活性氧而加快 SO2 的氧化速率,在干燥和潮濕兩種環(huán)境中的反應(yīng)歷程如圖3所示?;罨醯倪^(guò)程適宜在潮濕環(huán)境中進(jìn)行,理由為 。
??
(4)間接電解法除N2O。其工作原理如圖4所示,已知:H2S2O4是一種弱酸。
??
①a極是電源 (填“正極”或“負(fù)極”),離子交換膜是 (填“陽(yáng)離子” 或“陰離子”)交換膜。
②吸收池的工作原理是 (用化學(xué)方程式表示)。
10.(2023·吉林白山·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種具有超高穩(wěn)定性的一維鈀銀合金納米線催化劑,能高選擇性、高穩(wěn)定性地將CO2還原成甲酸(HCOOH)。化學(xué)反應(yīng)為CO2(g) +H2(g) HCOOH(g)???ΔH。
(1)已知:①2HCOOH(g) +O2(g)=2CO2(g) +2H2O(g) ΔH1= -a kJ·mol-1
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH2= -bkJ·mol-1 (a>2b >0) ;
CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g)?????ΔH= kJ·mol-1
(2)在某催化劑作用下,CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)的速率方程為v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆 c(HCOOH)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無(wú)關(guān))。若在某溫度下,k正= 4k逆,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。加入催化劑,k正 增大的倍數(shù) (填“大于”、 “小于”或“等于”)k逆增大的倍數(shù)。
(3)CO2催化氫化制甲酸的反應(yīng)歷程圖(M為過(guò)渡金屬)如圖1所示。
??
上述循環(huán)中,M(CO)4PR3是 (填“催化劑”或“中間產(chǎn)物”)。
(4)在反應(yīng)器中充入CO2和H2,發(fā)生上述反應(yīng)?;瘜W(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示。
??
若僅改變一個(gè)外界條件,t2時(shí)刻改變的條件可能是 。在I、II、III三次平衡中, (填“ 能”或“不能”)判斷CO2轉(zhuǎn)化率的大小排序,理由為 。
(5)在某催化劑作用下,向恒容密閉反應(yīng)器中充入1 mol CO2和3 mol H2,發(fā)生如下反應(yīng):
反應(yīng)一:CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)
反應(yīng)二:CO2 (g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH”或“”、“”“=”或“<”)k逆增大的倍數(shù)。
③求a點(diǎn)時(shí)= 。
(3)氮氧化物會(huì)造成環(huán)境污染,但對(duì)于某些生物卻是生命的關(guān)鍵。在高壓深海處存在一種獨(dú)特的生物,就是依靠身體中的特殊蛋白酶(fotc)催化作用利用深海高壓氣體氮氧化物(NmOn)提供一部分生命所需能量,生化機(jī)理如下:
已知:
i.中間體N(m-y)O(n-x)有微弱毒性,低濃度無(wú)害,高濃度會(huì)造成生物死亡,同時(shí)生物體內(nèi)的甲殼素變紅。
ii.催化劑對(duì)氣體的吸附速率隨著壓強(qiáng)的增大而增大,反之減小。
iii.此種生物只能在固定深度范圍的海域才能存活。
①在更深的海域生物死亡時(shí)會(huì)通體呈現(xiàn)紅色,其原因是 。
②在更淺的海域生物死亡時(shí)呈現(xiàn)因?yàn)轲囸I得不到能量的白色,其原因是 。
21.(2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考二模)I. 甲烷和水蒸氣催化制氫主要存在如下兩個(gè)反應(yīng):
①CH4(g)+ H2O (g)CO(g)+3H2(g) ?H= +206kJ?mol-1
②CO(g)+ H2O (g)CO2 (g)+H2(g) ?H= —41kJ?mol-1
恒定壓強(qiáng)為P0時(shí),將n(CH4):n(H2O)=1 :3的混合氣體投入反應(yīng)器中,平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)寫出CH4與CO2生成H2和CO的熱化學(xué)方程式: 。
(2)關(guān)于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng),下列敘述正確的是 (填字母)。
A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快
B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快
C.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞頻率增大,反應(yīng)速率加快
D.加入合適的催化劑,同時(shí)降低反應(yīng)溫度,相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率可能不變
(3)恒定壓強(qiáng)為P0,投料比n(CH4): n(H2O)=1 :3時(shí),從提高氫氣產(chǎn)率角度考慮反應(yīng)溫度應(yīng)控制在 ℃左右。
(4) 600°C時(shí),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為 (保留2位有效數(shù)字),反應(yīng)①的平衡常數(shù)的計(jì)算式為Kp= (Kp是以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
II.我國(guó)科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn-PbO2電池,電解質(zhì)為K2SO4、H2SO4和KOH,由a和b兩種離子交換膜隔開,形成A、B、C三個(gè)電解質(zhì)溶液區(qū)域,反應(yīng)后B中溶液濃度變大,結(jié)構(gòu)示意圖如下:
回答下列問(wèn)題:
(5)電池中,Zn 極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。
(6)電池放電過(guò)程中,每消耗6.5gZn,理論上PbO2電極質(zhì)量增重 g。
22.(2021·吉林延邊·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))硒(Se)元素位于元素周期表第四周期第VIA族。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
I.工業(yè)上用精煉銅的陽(yáng)極泥(硒主要以CuSe形式存在,還含有少量Ag、Au)為原料與濃硫酸混合焙燒,將產(chǎn)生的SO2、SeO2混合氣體用水吸收即可得Se固體。
(1)寫出“混合氣體用水吸收”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)下列說(shuō)法正確的是 (填字母)。
A.SeO2可以氧化H2S,但遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)可能表現(xiàn)還原性
B.熱穩(wěn)定性:H2Se>H2S
C.“焙燒”時(shí)的主要反應(yīng)為:CuSe+4H2SO4(濃)CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O
II.硒及其氫化物H2Se在新型光伏太陽(yáng)能電池和金屬硒化物方面有重要應(yīng)用。
(3)已知:①H2Se(g)+1/2O2(g)?Se(s)+H2O(l)????ΔH1=mKJ?mol?1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)????ΔH2=nKJ?mol?1
③H2O(g)=H2O(l)????ΔH3=pKJ?mol?1
反應(yīng)H2(g)+Se(s)?H2Se(g)的反應(yīng)熱ΔH= kJ?mol?1(用含m、n、p的代數(shù)式表示)。
(4)已知常溫H2Se的電離平衡常數(shù)K1=1.3×10?4,K2=5.0×10?11,則NaHSe溶液的離子濃度由大到小的順序?yàn)? 。Ag2SO4在一定條件下可以制備Ag2SeO4已知該條件下Ag2SeO4的Ksp=5.7×10?8,Ag2SO4的的Ksp=1.4×10?5,則反應(yīng)Ag2SO4(s)+SeO(aq)?Ag2SeO4(s)+SO (aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K= (保留兩位有效數(shù)字)。
III.研究含硒工業(yè)廢水的處理工藝,對(duì)控制水體中硒超標(biāo)具有重要意義。
(5)用惰性電極電解弱電解質(zhì)亞硒酸(H2SeO3)溶液可制得強(qiáng)酸H2SeO4,電解過(guò)程中陽(yáng)極生成2mol產(chǎn)物時(shí),陰極析出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體 L。
(6)木炭包覆納米零價(jià)鐵除硒法是一種改良的含硒廢水處理方法。制備納米零價(jià)鐵時(shí),以木炭和FeCl3·6H2O為原料,在N2氛圍中迅速升溫至600℃,保持2小時(shí),該過(guò)程中木炭的作用有吸附和 。木炭包覆納米零價(jià)鐵在堿性含硒廢水中形成許多微電池,加速SeO的還原過(guò)程。已知SeO轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Se,寫出其對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式 。
三、工業(yè)流程題
23.(2022·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))聚陰離子Na2FePO4F多用于鋰離子電池正極材料,一種工藝簡(jiǎn)單、綠色經(jīng)濟(jì)的合成流程如下:
首先將含有NaF和FePO4各0.025mol的原料研磨混合30min,混合均勻轉(zhuǎn)移到80mL。的水熱釜中,將0.025mol的CH3COONa溶于6mL蒸餾水中,并加入1g蔗糖溶解均勻并慢慢加入水熱釜中得到流變態(tài)混合物,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)80°C干燥的加熱方式: 。
(2)前驅(qū)體主要成分是NaF、FePO4、CH3COONa和蔗糖四種物質(zhì)的混合物。此段操作的目的是 。
(3)加入的NaF、FePO4、CH3COONa物質(zhì)的量之比為1:1:1的目的是 。
(4)350℃燒結(jié)主要是蔗糖碳化,產(chǎn)生的碳粒包裹在生成的納米級(jí)Na2FePO4F的表面,碳層的作用是 。
(5)二次燒結(jié)中有NaF、FePO4、CH3COONa反應(yīng)生成Na2FePO4F、CO、水及焦炭,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(6)假定原料完全反應(yīng),最后稱量黑色粉末Na2FePO4F/C共5.63g,則產(chǎn)品中Na2FePO4F含量為 (保留三位有效數(shù)字)。
24.(2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考二模)用軟錳礦(主要成分為MnO2,所含雜質(zhì)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)約8%Fe3O4和約5%Al2O3)和BaS制備高純MnCO3,同時(shí)制得Ba(OH)2,工藝流程如下:
已知:25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表
物質(zhì)
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
1×10-16.3
1×10-38.6
1×10-32.3
1×10-12.7
回答下列問(wèn)題:
(1)MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為 ,能否通過(guò)加熱的方式加快該反應(yīng)的速率, (填“能”或“否”)
(2)已知MnO2為兩性氧化物,保持BaS投料量不變,隨軟錳礦粉與BaS投料比增大,S的量達(dá)到最大值后無(wú)明顯變化,而Ba(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小,減小的原因是 。
(3)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾操作時(shí),除了使用鐵架臺(tái)和燒杯以外,還需要的玻璃儀器為 。
(4)凈化時(shí)需先加入的試劑X為 (填化學(xué)式) 。再使用氨水調(diào)溶液的pH,則pH的理論最小值為 (當(dāng)溶液中某離子濃度小于1.0×10-5mol?L-1時(shí),可認(rèn)為該離子沉淀完全)。
(5)碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
四、填空題
25.(2021·吉林延邊·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過(guò)CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
I.工業(yè)上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。該反應(yīng)在起始溫度和體積均相同(T℃、1L)的兩個(gè)密閉容器中分別進(jìn)行,反應(yīng)物起始物質(zhì)的量見下表:
CO2(mol)
H2(mol)
CH3OH(mol)
H2O(mol)
反應(yīng)a(恒溫恒容)
1
3
0
0
反應(yīng)b(絕熱恒容)
0
0
1
1
(1)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)a,b對(duì)比:CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(a) φ(b)(填“>”、“<”或“=”))。
(2)下列能說(shuō)明反應(yīng)a達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填字母)。
A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
C.c(CH3OH)=c(H2O)
D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
II.我國(guó)科學(xué)家研究了不同反應(yīng)溫度對(duì)含碳產(chǎn)物組成的影響。
已知:反應(yīng)1:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0
反應(yīng)2:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH>0
在密閉容器中通入3mol的的H2和1mol的CO2,分別在1MPa和10MPa下進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)平衡體系組成的三種物質(zhì)(CO2、CO、CH4)進(jìn)行分析,其中溫度對(duì)CO和CH4的影響如圖所示。
(3)1MPa時(shí),表示CH4和CO平衡組成隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是 和 。M點(diǎn)平衡組成含量高于N點(diǎn)的原因是 。
(4)圖中當(dāng)CH4和CO平衡組成均為40%時(shí),若容器的體積為1L,該溫度下反應(yīng)1的平衡常數(shù)K的值為 。
III.在T1時(shí),向體積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的的CO和H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g) ? CH3OH(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)(φ)與n(H2)/n(CO)的關(guān)系如下圖所示。
(5)當(dāng)時(shí),達(dá)到平衡后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖象中的 (填“D”、“E”或“F”)點(diǎn)。
(6)= 時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)最大。
參考答案:
1.D
【詳解】A.聚乙烯塑料廣 泛用于生活,常用作食品外包裝材料,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.在高溫下微生物會(huì)失去活性,甚至死亡,故高溫下生物轉(zhuǎn)化會(huì)變慢甚至停止轉(zhuǎn)化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.由于乙、丙中的n值未知,無(wú)法計(jì)算-CH2- 的數(shù)目,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.甲中含有酯基,在堿性介質(zhì)中能發(fā)生水解,選項(xiàng)D正確;
答案選D。
2.C
【詳解】A.A.二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的反應(yīng)為放熱反應(yīng),將充有二氧化氮的密閉燒瓶放入熱水中,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氣體顏色變深,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不正確,A錯(cuò)誤;
B.水解形成的酸為,應(yīng)該分別用計(jì)測(cè)定25℃時(shí),溶液和溶液的,方案設(shè)計(jì)不正確,B錯(cuò)誤;
C.Cl-能加速破壞鋁片表面的氧化膜,溶液中反應(yīng)劇烈,鋁片表面發(fā)生溶解,C正確;
D.溶液過(guò)量,直接反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,不能比較二者大小,D錯(cuò)誤;
故選C。
3.D
【詳解】A.KCl和過(guò)量AgNO3溶液混合生成AgCl沉淀,AgNO3有剩余,再滴加2滴溶液,AgNO3和KI直接反應(yīng)生成AgI沉淀,不能證明,A錯(cuò)誤;
B.左側(cè)試管內(nèi)鹽酸的濃度大、金屬片的活動(dòng)性強(qiáng),不能判斷反應(yīng)速率快是由金屬活動(dòng)性引起的,還是由H+濃度引起的,B錯(cuò)誤;
C.SO2、乙烯都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,所以不能用酸性KMnO4溶液除去乙烯中混有的SO2,C錯(cuò)誤;
D.氯水中含有鹽酸、次氯酸,鹽酸可與碳酸鈣反應(yīng),次氯酸與碳酸鈣不反應(yīng),即該操作可增大次氯酸的濃度,D正確;
故選D。
4.A
【詳解】A.中含有和,7.8g物質(zhì)的量為0.1mol,則陰離子數(shù)為,A正確;
B.1mol完全反應(yīng)制成膠體后,其中含有氫氧化鐵膠粒數(shù)小于,B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)為可逆反應(yīng),生成的分子數(shù)小于,C錯(cuò)誤;
D.題沒有給出醋酸溶液的體積,無(wú)法算出氫離子數(shù),D錯(cuò)誤;
故選A。
5.B
【詳解】A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;
B.50℃時(shí),Ni(CO)4以氣態(tài)存在,有利于分離,從而促使平衡正向移動(dòng),B正確;
C.230℃時(shí),Ni(CO)4分解Ni(CO)4 (g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為K’== =5×104,可知分解率較高,C錯(cuò)誤;
D.平衡時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,即4v生成[Ni(CO)4]= v生成(CO),D錯(cuò)誤;
故選B。
6.D
【詳解】A.乙烯中碳的化合價(jià)為-2價(jià),乙醛中為-1價(jià),1mol乙烯轉(zhuǎn)化為乙醛失2mol電子,故A正確;
B.由圖示可知反應(yīng)起點(diǎn)PdCl2為反應(yīng)物,生成Pd,過(guò)程II中氯化銅為反應(yīng)物與Pd反應(yīng)生成CuCl,可知CuCl2與PdCl2是開始存在的物質(zhì),作催化劑,而CuCl與Pd是反應(yīng)過(guò)程中的生成物,同時(shí)也是另一反應(yīng)的反應(yīng)物,作中間產(chǎn)物,故B正確;
C.I、II、III步中均有單質(zhì)參加或生成,均有價(jià)態(tài)變化,屬于氧化還原反應(yīng),故C正確;
D.由圖可知該過(guò)程的最終生成物為乙醛,其中只含有極性鍵和非極性鍵斷裂,無(wú)非極性鍵形成,故D錯(cuò)誤;
故選:D。
7.D
【詳解】A.0~6min時(shí)間內(nèi),生成氧氣為=0.001mol,由2H2O22H2O+O2,可知△c(H2O2)==0.2mol/L,則H2O2分解率為×100%=50%,故A正確;
B.由A計(jì)算可知,反應(yīng)至6 min時(shí)c(H2O2)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,故B正確;
C.0~6min時(shí)間內(nèi),生成氧氣為=0.001mol,由2H2O22H2O+O2,可知△c(H2O2)==0.2mol/L,所以v(H2O2)=≈0.033mol/(L?min),故C正確;
D.由題中數(shù)據(jù)可知,0~3 min生成氧氣的體積大于3~6min生成氧氣的體積,因此,4~6 min的平均反應(yīng)速率小于0~6min時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;
答案選D。
8.B
【詳解】A. 由圖像可知,生成黃鐵礬鈉所需要的合適溫度為85℃~95℃,pH=1.5左右,故A正確,
B.根據(jù)圖像,pH=6溫度從80℃升高至150℃,F(xiàn)eOOH分解成Fe2O3,沉淀沒有被氧化,故B錯(cuò)誤;
C. ClO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故C正確;
D.25℃ pH=4時(shí),c(OH-)=1×10-10mol/L,F(xiàn)e(OH)3的Ksp=2.64×10-39,則c(Fe3+)=2.64×10-39÷(1×10-10)3=2.64×10-9(mol/L),故D正確;
答案為B。
9.(1)O3(g)+NO(g)=O2(g)+NO2(g)??ΔH=?200.2kJ/mol
(2) 0.32 810
(3) c 潮濕環(huán)境下的活化能低于干燥環(huán)境下的活化能,活化能越低越易發(fā)生反應(yīng)
(4) 負(fù)極 陽(yáng)離子 H2O+H2S2O4+N2O=N2+2H2SO3
【詳解】(1)根據(jù)反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)1的方程式為O3+NO=NO2+O2,O3(g)+O(g)=2O2(g) ?H=?143kJ/mol……①,O(g)+NO2 (g)=O2 (g)+NO(g) ?H=+57.2kJ/mol……②,根據(jù)蓋斯定律有①-②,則有O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ?H=(-143-57.2)kJ/mol=-200.2kJ/mol,故答案為O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ?H=-200.2kJ/mol;
(2)①起始時(shí)氣體總壓強(qiáng)為120kPa,起始時(shí)通入2molCH4(g)和4molNO2(g),根據(jù)相同條件下,壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比,因此甲烷的分壓為40kPa,NO2分壓為80kPa,令前50min,消耗甲烷分壓為xkPa,消耗二氧化氮的分壓為2xkPa,生成CO2分壓為xkPa,生成N2分壓為xkPa,生成水蒸氣分壓為2xkPa,因此有(40-x)+(80-2x)+x+x+2x=136,解得x=16,前50min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CH4)==0.32kPa/min;故答案為0.32;
②令達(dá)到平衡時(shí),消耗甲烷分壓為xkPa,消耗二氧化氮的分壓為2xkPa,生成CO2分壓為xkPa,生成N2分壓為xkPa,生成水蒸氣分壓為2xkPa,因此有(40-x)+(80-2x)+x+x+2x=150,解得x=30,用分壓表示的平衡常數(shù)Kp==810kPa;故答案為810;
(3)根據(jù)圖2,使用催化劑c時(shí),反應(yīng)速率相對(duì)較低,因此催化劑效果最差的是c;根據(jù)圖3可知,潮濕環(huán)境下,反應(yīng)活化能低,反應(yīng)速率快,因此活化氧的過(guò)程適宜在潮濕環(huán)境中進(jìn)行;故答案為c;潮濕環(huán)境下的活化能低于干燥環(huán)境下的活化能,活化能越低越易發(fā)生反應(yīng);
(4)該裝置為電解裝置,根據(jù)裝置圖可知,右邊電極得到較濃的硫酸,右邊電極的反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,根據(jù)電解原理,該電極為陽(yáng)極,即b為正極,a為負(fù)極,陰極反應(yīng)式為2H++2H2SO3+2e-=H2S2O4+2H2O,根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,H+從右側(cè)向左側(cè)移動(dòng),離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜;故答案為負(fù)極;陽(yáng)離子;
根據(jù)裝置圖可知,吸收池中N2O與H2S2O4反應(yīng)生成N2和H2SO3,根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,其反應(yīng)方程式為H2O+H2S2O4+N2O=N2+2H2SO3;故答案為H2O+H2S2O4+N2O=N2+2H2SO3。
10.(1)
(2) 4 等于
(3)中間產(chǎn)物
(4) 增大HCOOH濃度 不能 兩次改變條件,使兩次平衡移動(dòng)方向相反,CO2的物質(zhì)的量的變化量未知,只知II時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率最大,不能比較I和III時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率大小
(5) 反應(yīng)一的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)二的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度對(duì)反應(yīng)一的影響程度大于反應(yīng)二,導(dǎo)致CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大 3.9 ×10-3
【詳解】(1)根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH= ΔH1+ΔH2= kJ·mol-1;
故答案為:;
(2)平衡時(shí)v正= v逆,即k正c(CO2)·c(H2)= k逆 c(HCOOH),即平衡常數(shù)K==4;加入催化劑,會(huì)加快反應(yīng)速率,但不影響平衡,故k正 增大的倍數(shù)等k逆增大的倍數(shù);
故答案為:4;等于;
(3)根據(jù)循環(huán)圖可知,M(CO)4PR3是CO2發(fā)生反應(yīng)后生成,最終又被消耗的,所以是中間產(chǎn)物;
故答案為:中間產(chǎn)物;
(4)兩次平衡移動(dòng)改變的條件依次是加壓或升溫、增大甲酸濃度;三次平衡中,不能判斷CO2轉(zhuǎn)化率的大小排序,兩次改變條件,使兩次平衡移動(dòng)方向相反,CO2的物質(zhì)的量的變化量未知,只知II時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率最大,不能比較I和III時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率大??;
故答案為:增大甲酸濃度;不能;兩次改變條件,使兩次平衡移動(dòng)方向相反,CO2的物質(zhì)的量的變化量未知,只知II時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率最大,不能比較I和III時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率大??;
(5)反應(yīng)一的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)二的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度對(duì)反應(yīng)一的影響程度大于反應(yīng)二,導(dǎo)致CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大;在F點(diǎn)狀態(tài)下,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,CH3OH的選擇性為60%,根據(jù)原子守恒可得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量:
物質(zhì)
CO2
HCOOH (g)
CH3OH (g)
H2O (g)
H2
物質(zhì)的量/mol
0.80
0.08
0.12
0.12
2.56
F點(diǎn)的總物質(zhì)的量為3.68mol,p(CO2)=36.8 kPa×=8 kPa,p(H2)=25.6 kPa,p(HCOOH)=0.8 kPa,
故答案為:反應(yīng)一的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)二的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度對(duì)反應(yīng)一的影響程度大于反應(yīng)二,導(dǎo)致CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大;3.9 ×10-3。
11.(1) -749 低溫 BD Ka=Kb>Kc 2
(2) 12
【詳解】(1)①由蓋斯定律可知,2×II- I即可得到==-749,該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),,當(dāng)時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)在低溫下能夠自發(fā)進(jìn)行;
②A.該反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量和總體積都不變,氣體密度是定值,當(dāng)容器內(nèi)氣體的密度不再改變時(shí),不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故A不選;
B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),在絕熱恒容密閉容器進(jìn)行,溫度一直上升,當(dāng)容器內(nèi)氣體的溫度不再改變時(shí),能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故B選;
C.時(shí),不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故C不選;
D.該反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量減小,則容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量增大,當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D選;
故選BD;
③恒溫恒容條件發(fā)生發(fā)應(yīng)Ⅲ,氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,各容器內(nèi)壓強(qiáng):pa=pbKc;實(shí)驗(yàn)b中,反應(yīng)IⅢ 中,0-20min內(nèi),體系壓強(qiáng)從160 kPa減少到140kPa,減小的壓強(qiáng)為生成氮?dú)獾姆謮?,即△p(N2)=20kPa,所以轉(zhuǎn)化的CO的分壓△p(CO)=2△p(N2)=40kPa,起始總壓為160kPa,CO和NO的物質(zhì)的量之比為1:1,即CO的起始分壓為80kPa,所以CO分壓的平均變化率為=2,列出三段式如下:
。
(2)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,形成的晶體是面心立方堆積,該晶體的配位數(shù)為12;
②原子的個(gè)數(shù)為8=4,該晶胞的質(zhì)量為g,體積V=,晶胞的邊長(zhǎng)a=,兩個(gè)原子的核間距為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)的,為=
12.(1) -49.6kJ·mol-1 < 低溫
(2) 0.5 ??
(3) 增大 向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
【詳解】(1)①:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH1= -90.8 kJ·mol-1
②:H2O(l)=H2O(g) ΔH2= +44.0 kJ·mol-1
H2(g)的燃燒熱 ΔH= -285.8 kJ·mol-1、CO(g)的燃燒熱 ΔH=- 283.0 kJ·mol-1;
則③2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1
④2CO(g) O2(g) =2CO2(g)ΔH1=-566 kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律①-④+③+②得CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)ΔH3=-90.8 kJ·mol-1+566 kJ·mol-1-571.6 kJ·mol-1+44.0 kJ·mol-1=-49.6kJ·mol-1;反應(yīng)③氣體物質(zhì)的量減少,ΔSP3 反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),加壓平衡逆移,NO轉(zhuǎn)化率減小 C
【詳解】I.(1)由合成氨能量變化圖可知合成1mol NH3 (g)放出46kJ能量,因此該條件下,N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) ΔH=-2×46kJ/mol=-92kJ/mol;
(2)相同條件下,活化能越大,反應(yīng)速率越慢,決定反應(yīng)速率的一步為反應(yīng)速率最慢的一步,即活化能最大的一步,因此反應(yīng)歷程中決定合成氨反應(yīng)速率的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Nad(g)+3Had(g)=NHad(g)+2Had(g) ΔH=+106kJ/mol;
(3)A.由(1)可知合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率增大,但平衡逆向移動(dòng),氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率降低,A不符題意;
B.增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,合成氨平衡正向移動(dòng),氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率增大,B符題意;
C.增加N2的量,N2的濃度增大,反應(yīng)速率增大,但N2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,C不符題意;
D.及時(shí)分離氨氣平衡正向移動(dòng),氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率增大,氮反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減小,D不符題意;
選B。
Ⅱ.(4)根據(jù)以建立三段式:,平衡時(shí),v正= v逆,即k正c4 (NH3 )·c6 (NO) =k逆c5 (N2 )·c6 (H2O),==0.25;溫度升高,平衡4NH3 (g)+6NO(g)5N2 (g)+6H2O(g)逆向移動(dòng),新平衡前v正< v逆,升高溫度瞬間各種物質(zhì)的濃度不變,因此正反應(yīng)速率增大倍數(shù)小于逆反應(yīng)增大倍數(shù),即m<n;
(5)由圖2可知,溫度相同時(shí),P3→P2→P1,NO平衡轉(zhuǎn)化率減小,即P3→P2→P1為增大壓強(qiáng)的過(guò)程,因此P1>P2>P3;原因是反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),加壓平衡逆移,NO轉(zhuǎn)化率減??;
(6)其他條件不變,增大,相等于n(NH3)不變,n(NO)增大,平衡正向移動(dòng),平衡時(shí)體系中n總增大,n(H2O)增大,但根據(jù)勒夏特列原理可知n(H2O)增大幅度小于n總增大幅度,因此φ(H2O)減小,可能為圖中C點(diǎn)。
20. -198kJ·mol-1 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) P1>P2>P3 < 320 L/mol 更深的海域壓強(qiáng)大,吸附速率快于催化劑解吸附速率,中間產(chǎn)物濃度增大,引起中毒死亡 更淺的海域壓強(qiáng)小,吸附速率較慢,總反應(yīng)速率由較慢的步驟決定,導(dǎo)致解吸附放出的能量不足,生物因缺乏能量而死亡。
【詳解】(1)根據(jù)蓋斯定律(①+②×2+③×3)可得ΔH4=[-113kJ/mol+(-227kJ/mol)×2+(-57kJ/mol)×3]= -198kJ·mol-1;該反應(yīng)焓變小于0,為放熱反應(yīng),所以在熱力學(xué)上趨勢(shì)大;
(2)①該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng),所以溫度不變,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,所以P1>P2>P3;
②平衡時(shí)v正=k正c2(NO)?c2(CO)=v逆=k逆c(N2)?c2(CO2) ,據(jù)圖可知壓強(qiáng)相同時(shí),升高溫度NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,即平衡逆向移動(dòng),所以僅升高溫度后,v正<v逆,而升溫瞬間各物質(zhì)的濃度不變,所以k正增大的倍數(shù)<k逆增大的倍數(shù);
③平衡時(shí)v正=k正c2(NO)?c2(CO)=v逆=k逆c(N2)?c2(CO2) ,所以;a點(diǎn)時(shí),NO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,則?n(NO)=1mol×80%=0.8mol,根據(jù)反應(yīng)方程式可知平衡時(shí)?n(CO)=0.8mol,?n(N2)=0.4mol,?n(CO2)=0.8mol,所以平衡時(shí)體系中n(NO)= n(CO)=1mol-0.8mol=0.2mol,n(N2)=0.4mol,n(CO2)=0.8mol,容器體積為2L,所以K==320 L/mol;
(3)①更深的海域壓強(qiáng)大,吸附速率快于催化劑解吸附速率,中間產(chǎn)物N(m-y)O(n-x)濃度增大,引起中毒死亡,同時(shí)生物體內(nèi)的甲殼素變紅;
②更淺的海域壓強(qiáng)小,吸附速率較慢,總反應(yīng)速率由較慢的步驟決定,導(dǎo)致解吸附放出的能量不足,生物因缺乏能量而死亡,死亡時(shí)呈現(xiàn)因?yàn)轲囸I得不到能量的白色。
21. CH4(g)+ CO2 (g) 2CO(g)+2H2(g) ?H= +247kJ/mol CD 700 78% Zn—2e—+4OH—=Zn(OH) 6.4
【詳解】I. (1)由蓋斯定律可知,①—②可得反應(yīng)CH4(g)+ CO2 (g) 2CO(g)+2H2(g) ,則?H=?H1—?H2=( +206 kJ/mol)—(—41kJ/mol)=+247kJ/mol,故答案為:CH4(g)+ CO2 (g) 2CO(g)+2H2(g) ?H= +247kJ/mol;
(2) A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,氣體總壓強(qiáng)增大,但參加反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變,故錯(cuò)誤;
B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,反應(yīng)物的濃度增大,活化分子百分?jǐn)?shù)不變,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增加,有效碰撞的次數(shù)增加,化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率加快,故錯(cuò)誤;
C.升高溫度,反應(yīng)物的能量增大,活化分子的數(shù)目和百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞頻率增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故正確;
D.加入合適的催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),同時(shí)降低反應(yīng)溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減慢,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,則相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率可能不變,故正確;
CD正確,故答案為:CD;
(3) )由圖可知,恒定壓強(qiáng)為P0,投料比n(CH4): n(H2O)=1 :3時(shí),氫氣產(chǎn)率在700℃左右出現(xiàn)峰值,原因是溫度低于700℃時(shí),由于正反應(yīng)方向吸熱,隨著溫度的升高,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度較大,氫氣的物質(zhì)的量逐漸增大,而溫度高于700℃,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,一氧化碳的物質(zhì)的量增大,發(fā)生反應(yīng)②,反應(yīng)②正反應(yīng)放熱,當(dāng)溫度升高時(shí),平衡逆向移動(dòng),使氫氣的物質(zhì)的量減小,則從提高氫氣產(chǎn)率角度考慮反應(yīng)溫度應(yīng)控制在700℃左右,故答案為:700;
(4) 已知混合氣體中甲烷和水的物質(zhì)的量比為1:3,設(shè)甲烷和水蒸氣的初始物質(zhì)的量分別為1mol和3mol,反應(yīng)中消耗甲烷的物質(zhì)的量為x,反應(yīng)②中消耗一氧化碳的物質(zhì)的量為y,由題意建立如下三段式:
由圖可知,600℃時(shí)CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.04,則=0.04,解得x=,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為≈78%;由圖可知,平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.04、水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.32、二氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.08、氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.50,則一氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1—(0.04+0.32+0.50+0.08)=0.06,反應(yīng)①的平衡常數(shù)Kp==,故答案為:78%;;
II. 由題給示意圖可知,鋅電極為電池的負(fù)極,A區(qū)域電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液,堿性條件下鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH),電極反應(yīng)式為Zn—2e—+4OH—=Zn(OH),溶液中陰離子電荷數(shù)小于陽(yáng)離子電荷數(shù),溶液中鉀離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜a膜進(jìn)入B區(qū)域,二氧化鉛為電池的正極,C區(qū)域電解質(zhì)溶液為硫酸溶液,酸性條件下二氧化鉛得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛,電極反應(yīng)式為PbO2+2e—+4H++SO=PbSO4+2H2O,溶液中陽(yáng)離子電荷數(shù)小于陰離子電荷數(shù),硫酸根離子通過(guò)陰離子交換膜b膜進(jìn)入B區(qū)域,則B區(qū)域中電解質(zhì)溶液為硫酸鉀溶液,溶液濃度增大;
(5)由分析可知,電池中,鋅電極為電池的負(fù)極,A區(qū)域電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液,堿性條件下鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH),電極反應(yīng)式為Zn—2e—+4OH—=Zn(OH),故答案為:Zn—2e—+4OH—=Zn(OH);
(6) 由分析可知,二氧化鉛為電池的正極,C區(qū)域電解質(zhì)溶液為硫酸溶液,酸性條件下二氧化鉛得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛,電極反應(yīng)式為PbO2+2e—+4H++SO=PbSO4+2H2O,正極質(zhì)量增加64g,6.5g鋅的物質(zhì)的量為0.1mol,由得失電子數(shù)目守恒可知,正極增加的質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g,故答案為:6.4。
22. SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4 AC p-m + c(Na+)>c(HSe?)>c(OH?)>c(H+)>c(Se2?) 2.5×102 44.8L 將三價(jià)鐵還原為零價(jià)鐵/作還原劑 SeO+4e?+3H2O=Se+6OH?
【詳解】(1)混合氣體為SO2、SeO2和水反應(yīng)生成Se固體,Se元素由+4價(jià)下降到0價(jià),S元素由+4價(jià)要上升到+6價(jià),根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平方程式為:SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4,故答案為:SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4;
(2)A.硒(Se)元素位于元素周期表第四周期第VIA族,Se的性質(zhì)與S相似,因SO2遇強(qiáng)氧化劑時(shí)可能表現(xiàn)還原性,所以SeO2可以氧化H2S,但遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)可能表現(xiàn)還原性,故A正確;
B.硒(Se)元素位于元素周期表第四周期第VIA族,非金屬性S>Se,則熱穩(wěn)定性:H2Sec(HSe?)>c(OH?)>c(H+)>c(Se2?);已知Ag2SeO4(s)2Ag+(aq)+ SeO(aq) Ksp1=c2(Ag+)×c(SeO)=5.7×10?8,Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+ SO(aq) Ksp2= c2(Ag+)×c(SO)=1.4×10?5,則反應(yīng)Ag2SO4(s)+SeO(aq)?Ag2SeO4(s)+SO (aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K====2.5×102;故答案為:c(Na+)>c(HSe?)>c(OH?)>c(H+)>c(Se2?);2.5×102;
(5)用惰性電極電解弱電解質(zhì)亞硒酸(H2SeO3)溶液可制得強(qiáng)酸H2SeO4,該電解方程式為:H2SeO3+H2O= H2SeO4+H2,電解過(guò)程中陽(yáng)極生成2mol H2SeO4時(shí)轉(zhuǎn)移22mol=4mol電子,則陰極產(chǎn)生2mol氫氣,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為44.8L,故答案為:44.8L;
(6)由題干信息可知,該過(guò)程中木炭的作用有吸附和還原劑,將三價(jià)鐵還原為零價(jià)鐵;已知SeO轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Se,Se元素由+4價(jià)下降到0價(jià),得到4個(gè)電子,結(jié)合電荷守恒和原子守恒配平電極方程式為:SeO+4e?+3H2O=Se+6OH?,故答案為:將三價(jià)鐵還原為零價(jià)鐵/作還原劑;SeO+4e?+3H2O=Se+6OH?。
23.(1)水浴加熱(或恒溫箱)
(2)使反應(yīng)物充分混合均勻
(3)保證Na+、Fe2+、、F-的物質(zhì)的量之比為2:1:1:1
(4)提高晶粒之間的導(dǎo)電能力
(5)
(6)95.9%
【詳解】(1)80℃干燥的加熱方式中學(xué)實(shí)驗(yàn)常用水浴加熱,實(shí)際操作常用恒溫箱;
(2)前驅(qū)體主要成分是NaF、FePO4、CH3COONa和蔗糖四種物質(zhì)的混合物,故進(jìn)行研磨、水熱、攪拌、干燥的目的是使反應(yīng)物充分混合均勻;
(3)因產(chǎn)物為Na2FePO4F,故加入NaF、FePO4、CH3COONa的物質(zhì)的量之比為1:1:1的目的是保證Na+、Fe2+、、F-的物質(zhì)的量之比為2:1:1:1;
(4)納米級(jí)的Na2FePO4F晶粒之間填充碳粒,可以增加晶粒之間的導(dǎo)電能力;
(5)根據(jù)反應(yīng)物及產(chǎn)物可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(6)根據(jù)加入的藥品可知:應(yīng)含有Na2FePO4F的物質(zhì)的量為0.025mol,其質(zhì)量為216g/mol0.025mol=5.4g,則產(chǎn)品中Na2FePO4F含量為95.9%。
24. MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S 能 MnO2為兩性氧化物,過(guò)量的MnO2會(huì)消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2,從而使Ba(OH)2的量達(dá)到最大值或會(huì)減??; 漏斗、玻璃棒 H2O2 4.9 Mn2+++NH3?H2O=MnCO3↓++H2O
【分析】軟錳礦粉(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3),加入硫化鋇溶液進(jìn)行反應(yīng),主要發(fā)生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,過(guò)濾得到Ba(OH)2溶液,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、干燥得到氫氧化鋇;濾渣用硫酸溶解,得到的濾液中主要金屬陽(yáng)離子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,得到的濾渣為不溶于稀硫酸的硫磺;之后向?yàn)V液中加入合適的氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,然后加入氨水調(diào)節(jié)pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去,過(guò)濾得到的廢渣為Fe(OH)3和Al(OH)3,此時(shí)濾液中的金屬陽(yáng)離子只有Mn2+,向?yàn)V液中加入碳酸氫鈉、氨水,Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀,過(guò)濾、洗滌、干燥得到高純碳酸錳。
【詳解】(1)MnO2與BaS反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO,Mn元素的化合價(jià)由+4價(jià)降低為+2價(jià),根據(jù)元素價(jià)態(tài)規(guī)律可知-2價(jià)的S元素應(yīng)被氧化得到S單質(zhì),則MnO2與BaS的系數(shù)比應(yīng)為1:1,根據(jù)后續(xù)流程可知產(chǎn)物還有Ba(OH)2,結(jié)合元素守恒可得化學(xué)方程式為MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;一般來(lái)說(shuō),升高反應(yīng)的溫度可以加快反應(yīng)速率,故可通過(guò)加熱的方式加快該反應(yīng)的速率;
(2)MnO2為兩性氧化物,所以當(dāng)MnO2過(guò)量時(shí),會(huì)消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2,從而使Ba(OH)2的量達(dá)到最大值或會(huì)減?。?br />
(3)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾操作時(shí),除了使用鐵架臺(tái)和燒杯以外,還需要的玻璃儀器為漏斗、玻璃棒;
(4)凈化時(shí)為更好的除去Fe元素,需要將Fe2+氧化為Fe3+,為了不引入新的雜質(zhì),且不將Mn元素氧化,加入的試劑X可以是H2O2;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)e(OH)3和Al(OH)3為同類型沉淀,而Al(OH)3的Ksp稍大,所以當(dāng)Al3+完全沉淀時(shí),F(xiàn)e3+也一定完全沉淀,當(dāng)c(Al3+)=1.0×10-5mol/L時(shí),,所以c(H+)=10-4.9mol/L,pH=4.9,即pH的理論最小值為4.9;
(5)碳化過(guò)程Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀,促進(jìn)碳酸氫根的電離,產(chǎn)生的氫離子和一水合氨反應(yīng)生成銨根和水,所以離子方程式為Mn2+++NH3?H2O=MnCO3↓++H2O。
25. > BD a d 溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)1平衡正移,H2O的百分含量增大,使反應(yīng)2逆移,CO百分含量降低 2.88 F 2
【詳解】(1)a為恒溫,b為絕熱容器,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡時(shí)溫度比a中低,相當(dāng)于a升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO2的體積分?jǐn)?shù)增大,φ(a)>φ(b),故答案為:>;
(2) A.當(dāng)v正(CO2)=3v逆(H2)時(shí),不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,不能說(shuō)明反應(yīng)a達(dá)到平衡狀態(tài),故A不選;
B.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量減小,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B選;
C.c(CH3OH)=c(H2O)時(shí),不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,不能說(shuō)明反應(yīng)a達(dá)到平衡狀態(tài),故C不選;
D.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)減小,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變時(shí),說(shuō)明應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D選;
故答案為:BD;
(3)對(duì)于反應(yīng)1:升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CH4的含量減少,對(duì)于平衡2:升高溫度,則平衡正向移動(dòng),CO的含量增加;增大壓強(qiáng),反應(yīng)2不移動(dòng),但反應(yīng)1的平衡正向移動(dòng),H2O的含量增大,使反應(yīng)2逆向移動(dòng),導(dǎo)致CO含量降低,綜上:溫度相同時(shí),壓強(qiáng)越大,CH4的含量越大、CO含量越小,則壓強(qiáng)為1MPa時(shí),表示CH4和CO平衡組成隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是a、d,故答案為:a;d;溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng)使反應(yīng)1平衡正移,H2O的百分含量增大,使反應(yīng)2逆移,CO百分含量降低;
(4)起始時(shí)n(CO2)=1mol,則n(H2)=3mol,根據(jù)圖象,當(dāng)CH4和CO平衡組成為40%時(shí),則CO2平衡組成為20%,根據(jù)C原子守恒有:n(CO)=n(CH4)═1mol×40%=0.4mol,n(CO2)=1mol×20%=0.2mol,則反應(yīng)1:
反應(yīng)2:
平衡時(shí):n(CO2)=(1-0.4-0.4)mol=0.2mol,n(H2O)=(0.4+0.8)mol=1.2mol,n(H2)=3mol-1.6mol-0.4mol=1mol,n(CH4)=0.4,反應(yīng)1平衡常數(shù)K===2.88,故答案為:2.88;
(5)混合比例等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),平衡時(shí)生成物的含量最大,故時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài)后,甲醛的體積分?jǐn)?shù)小于C點(diǎn),F(xiàn)點(diǎn)符合題意,故答案為:F;
(6)混合比例等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),平衡時(shí)生成物的含量最大,故時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài)后,甲醛的體積分?jǐn)?shù)最大,故答案為:2。
這是一份新疆高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-11化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,共34頁(yè)。試卷主要包含了單選題,原理綜合題,工業(yè)流程題,實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份青海高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-04化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,共26頁(yè)。試卷主要包含了原理綜合題,填空題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份青海高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-04化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,共24頁(yè)。試卷主要包含了原理綜合題,填空題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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