本試卷滿分100分,考試用時(shí)75分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
4.可能用到的相對原子質(zhì)量:H1 C12 N14 O16 Mg24 Cr52 Fe56 Cu64 Ag108 Pb207
一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A. 鐵質(zhì)菜刀鑲嵌銅把手可以緩解菜刀的腐蝕
B. 工業(yè)上用電解法精煉銅的過程中,粗銅與外接電源的正極相連
C. 大型水閘常與直流電源的負(fù)極相連而得到保護(hù),此保護(hù)法稱為“外加電流的陰極保護(hù)法”
D. 工業(yè)上用石墨電極電解熔融Al2O3冶煉金屬鋁時(shí),陽極因被氧氣氧化而須定期更換
2. 下列說法正確的是
A. 氯化氫是由氫離子和氯離子構(gòu)成的,常溫下能夠?qū)щ?br>B. 白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu),分子相當(dāng)穩(wěn)定,不容易發(fā)生反應(yīng)
C. 金剛石與石墨結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同,互為同位素
D. 玻爾對軌道模型做出了具大貢獻(xiàn)
3. 常溫下,下列離子組在指定溶液中能大量共存的是
A. 過氧化氫溶液中:
B. 的溶液中:
C. 的溶液中:
D. 甲基橙變紅的溶液中:
4. 我國科學(xué)家研制鈀催化劑高效選擇性實(shí)現(xiàn)苯乙炔與氫氣反應(yīng)制備苯乙烯:。在恒溫恒容條件下發(fā)生該反應(yīng),下列不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A. B. 混合氣體平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間變化
C. 混合氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化D. 氫氣消耗速率等于苯乙烯消耗速率
5. 下列說法錯(cuò)誤的是
A. 量子化學(xué)是結(jié)構(gòu)化學(xué)最重要的理論基礎(chǔ)
B. 如圖的分子結(jié)構(gòu)模型是宏觀結(jié)構(gòu)模型
C 能與形成氫鍵,所以能與互溶
D. 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有重大意義
6. 如圖所示,A、B、C、D、E、F均為石墨電極,甲池與乙池中溶液的體積和濃度均為。按圖示接通電路,反應(yīng)一段時(shí)間后,檢測到電路中通過,燒杯a中溶液變藍(lán)。下列說法正確的是
A. M為電源負(fù)極
B. 忽略體積變化和鹽類水解,甲池中溶液的
C. 電極A增重
D. 電極E、F上產(chǎn)生的氣體的體積比為
7. 電化學(xué)“大氣固碳”方法是我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)的,相關(guān)裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 根據(jù)金屬鋰具有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性??赏茰y鋰晶體中有自由移動(dòng)的電子
B. 充電時(shí)的移動(dòng)方向是從電極B移向電極A
C. 充電時(shí),電極B上發(fā)生的反應(yīng)是
D. 該電池可實(shí)現(xiàn)的捕捉與釋放
8. 鎂/亞硫酰氯電池在工業(yè)儀表、醫(yī)療器械等重大領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。放電時(shí)總反應(yīng)為,下列說法正確的是
A. 電極a發(fā)生的反應(yīng)為
B. 電極b發(fā)生氧化反應(yīng)
C. 放電時(shí),電子的流向?yàn)殡姌Ob→電解液→電極a
D. 每生成電極b質(zhì)量減少
9. 某小組為了探究影響溶液與溶液在酸性[所用試劑濃度:]條件下反應(yīng)速率的因素,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如表所示?;旌先芤旱捏w積變化忽略不計(jì),下列說法錯(cuò)誤的是
A.
B. 該反應(yīng)的離子方程式為
C. 實(shí)驗(yàn)1中的反應(yīng)速率為
D. 實(shí)驗(yàn)2和3探究的是溫度對反應(yīng)速率的影響
10. 已知時(shí),幾種難溶電解質(zhì)的數(shù)值如下表。時(shí),用溶液滴定溶液,滴定曲線如圖所示,b點(diǎn)坐標(biāo)為。忽略溶液混合時(shí)體積和溫度的變化,下列說法中正確的是
A. 可選用溶液作指示劑
B. 溶液中,水的電離程度:
C. 時(shí),
D. 當(dāng)硝酸銀溶液滴加時(shí),曲線上對應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為
11. 下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是
A. AB. BC. CD. D
12. 烷烴催化裂解也可制備氫氣:,催化裂解過程中利用膜反應(yīng)新技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)邊反應(yīng)邊分離出生成的氫氣。不同溫度下,1.0ml乙烷在容積為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生催化裂解反應(yīng)。氫氣移出率α[]不同時(shí),的平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. 加入催化劑,可以通過降低反應(yīng)的活化能達(dá)到減小的目的
B. 若A點(diǎn)時(shí),平衡常數(shù),則
C 若,則B點(diǎn)時(shí)體系內(nèi)碳、氫原子個(gè)數(shù)比
D. 反應(yīng)達(dá)到平衡后,向容器中通入惰性氣體,可以增大單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率
13. 電滲析法可以富集鹽湖鹵水中的鋰,原理如圖所示,其中料液中主要含有。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 石墨電極a上的電極反應(yīng)式為
B. 電解過程中,己室增大
C. 富集室為乙室和丁室
D. 每轉(zhuǎn)移電子,經(jīng)過C交換膜的離子小于
14. 常溫下,向溶液中滴加溶液,溶液中、、的分布系數(shù)隨的變化如圖所示(忽略反應(yīng)過程中溫度變化)。已知:常溫下,。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 常溫下,
B. b、c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中均存在
C. 時(shí),
D. 若等濃度、等體積的溶液與溶液混合后產(chǎn)生沉淀,則上層清液中
二、非選擇題:本題共4小題,共58分。
15. 丙烷作為奧運(yùn)火炬的燃料,價(jià)格低廉,燃燒后只生成二氧化碳和水,不會(huì)對環(huán)境造成污染。丙烷燃燒產(chǎn)生的火焰呈亮黃色,比較醒目。
已知:①某些常見化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下。
② 。
(1)寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_______;該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量_______(填“>”、“<”或“=”)的生成物的總能量。
(2)丙烷的爆炸極限窄,故其為比較理想的便攜式燃料電池的燃料。以丙烷為燃料的固體氧化物(能傳導(dǎo))燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖。該電池利用催化劑對正、負(fù)極氣體選擇催化性的差異而產(chǎn)生電勢差進(jìn)行工作。
①電池工作時(shí),丙烷在_______(填“正”或“負(fù)”)極上發(fā)生_______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式為_______。
②電池工作時(shí),丙烷會(huì)與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化成合成氣(成分為CO和)而造成電能損失。若1ml丙烷先完全轉(zhuǎn)化成合成氣后再發(fā)生電極反應(yīng),則電能損失率為_______%,總反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
16. 磷酸亞鐵鋰電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一、采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除含有)外,還含有箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑)中的資源,部分流程如圖。
已知:①時(shí),;
②碳酸鋰在水中的溶解度:時(shí)為時(shí)為時(shí)為。
回答下列問題:
(1)“堿浸”時(shí),為加快反應(yīng)速率,可以采用的措施是___________(寫一條);足量溶液的作用是___________(用離子方程式表示)。
(2)“酸浸”時(shí),可以用溶液代替溶液,用溶液代替溶液的優(yōu)點(diǎn)是___________;實(shí)際生產(chǎn)中,用量遠(yuǎn)大于理論用量,原因可能是___________。
(3)“沉淀”時(shí)溫度為:,若濾液②中,加入等體積的溶液后,溶液中的物質(zhì)的量減少,忽略混合時(shí)溶液體積和溫度變化,則此時(shí)溶液中的___________;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷“過濾、熱水洗滌”時(shí)是否洗滌干凈:___________(需描寫操作、現(xiàn)象和對應(yīng)結(jié)論)。
(4)工業(yè)上可以用和作原料,隔絕空氣高溫焙燒制備,若該反應(yīng)中和理論投入的物質(zhì)的量之比為,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(5)三元鋰電池主要用于手機(jī)、無人機(jī)等行業(yè),其正極材料為鎳鈷錳酸鋰,電池安全性高,其工作原理如圖所示,兩極之間隔膜只允許通過,電池總反應(yīng)為(石墨)。
①充電時(shí),石墨電極與外接電源的___________(填“正”或“負(fù)”)極相連;
②放電時(shí),該電池的正極反應(yīng)式為___________。
17. 次磷酸為無色油狀液體或易潮解的晶體,易溶于熱水、乙醇、乙醚,可用于作殺菌劑、神經(jīng)系統(tǒng)的強(qiáng)壯劑、金屬表面的處理劑,以及生產(chǎn)催化劑和次磷酸鹽等。次磷酸最多消耗。請回答下列問題:
(1)屬于___________(填“正”“酸式”或“堿式”)鹽;其在水中的電離方程式為___________。
(2)常溫下的次磷酸溶液在加水稀釋過程中,下列說法中正確的是___________(填標(biāo)號)。
A. 的電離程度增大B. 溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)
C. 溶液中離子總數(shù)增多D. 的值增大
(3)某課外興趣小組用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的次磷酸溶液,實(shí)驗(yàn)過程中記錄數(shù)據(jù)如表,溶液、含磷微粒的分布系數(shù)隨滴加溶液體積(溶液)的變化關(guān)系如圖所示。
①滴定過程中表示溶液變化曲線的是___________(填“a”“b”或“c”)。
②下列操作中,可能使所測溶液的濃度偏低的是___________(填標(biāo)號)。
A.堿式滴定管未用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)溶液
B.滴定結(jié)束讀取氫氧化鈉溶液體積時(shí)俯視讀數(shù)
C.滴定前盛放溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
D.滴定前,堿式滴定管尖嘴部分無氣泡,滴定后有氣泡
③若選用無色酚酞作指示劑,則到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)標(biāo)志是___________。
④當(dāng)?shù)稳肴芤旱捏w積為時(shí),溶液呈______(填“酸”“堿”或“中”)性;_______(填“>”“c(OH-),故有,即,C正確;
D.等濃度、等體積的H2C2O4與CaCl2溶液混合產(chǎn)生沉淀,此時(shí)兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)生成CaC2O4和HCl,若僅為草酸鈣沉淀,則c()=2×10-4.5ml/L,但是上層清液中存在氫離子,氫離子會(huì)結(jié)合草酸根離子,故上層清液中c()不等于2×10-4.5ml/L,D錯(cuò)誤;
故答案選D。
二、非選擇題:本題共4小題,共58分。
15. 丙烷作為奧運(yùn)火炬的燃料,價(jià)格低廉,燃燒后只生成二氧化碳和水,不會(huì)對環(huán)境造成污染。丙烷燃燒產(chǎn)生的火焰呈亮黃色,比較醒目。
已知:①某些常見化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下。
② 。
(1)寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_______;該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量_______(填“>”、“<”或“=”)的生成物的總能量。
(2)丙烷的爆炸極限窄,故其為比較理想的便攜式燃料電池的燃料。以丙烷為燃料的固體氧化物(能傳導(dǎo))燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖。該電池利用催化劑對正、負(fù)極氣體選擇催化性的差異而產(chǎn)生電勢差進(jìn)行工作。
①電池工作時(shí),丙烷在_______(填“正”或“負(fù)”)極上發(fā)生_______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式為_______。
②電池工作時(shí),丙烷會(huì)與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化成合成氣(成分為CO和)而造成電能損失。若1ml丙烷先完全轉(zhuǎn)化成合成氣后再發(fā)生電極反應(yīng),則電能損失率為_______%,總反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】15. ①. ②. >
16. ①. 負(fù) ②. 氧化 ③. ④. 30 ⑤. 不變
【解析】
【小問1詳解】
焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,①△H=348kJ/ml×2+413 kJ/ml×8+497 kJ/ml×5-803 kJ/ml×6-463 kJ/ml×8=-2037 kJ/ml;

根據(jù)蓋斯定律①+②×4得丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式 ;該反應(yīng)放熱,反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量。
【小問2詳解】
①電池工作時(shí),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)、正極發(fā)生還原反應(yīng),丙烷在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為。
②若1ml丙烷先完全轉(zhuǎn)化成合成氣消耗1.5ml氧氣,1ml丙烷完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水消耗5ml氧氣,則1ml丙烷先完全轉(zhuǎn)化成合成氣后再發(fā)生電極反應(yīng),則電能損失率為,根據(jù)元素守恒,總反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量不變。
16. 磷酸亞鐵鋰電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一、采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除含有)外,還含有箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑)中的資源,部分流程如圖。
已知:①時(shí),;
②碳酸鋰在水中的溶解度:時(shí)為時(shí)為時(shí)為。
回答下列問題:
(1)“堿浸”時(shí),為加快反應(yīng)速率,可以采用的措施是___________(寫一條);足量溶液的作用是___________(用離子方程式表示)。
(2)“酸浸”時(shí),可以用溶液代替溶液,用溶液代替溶液的優(yōu)點(diǎn)是___________;實(shí)際生產(chǎn)中,用量遠(yuǎn)大于理論用量,原因可能是___________。
(3)“沉淀”時(shí)溫度為:,若濾液②中,加入等體積的溶液后,溶液中的物質(zhì)的量減少,忽略混合時(shí)溶液體積和溫度變化,則此時(shí)溶液中的___________;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷“過濾、熱水洗滌”時(shí)是否洗滌干凈:___________(需描寫操作、現(xiàn)象和對應(yīng)結(jié)論)。
(4)工業(yè)上可以用和作原料,隔絕空氣高溫焙燒制備,若該反應(yīng)中和理論投入的物質(zhì)的量之比為,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(5)三元鋰電池主要用于手機(jī)、無人機(jī)等行業(yè),其正極材料為鎳鈷錳酸鋰,電池安全性高,其工作原理如圖所示,兩極之間的隔膜只允許通過,電池總反應(yīng)為(石墨)。
①充電時(shí),石墨電極與外接電源的___________(填“正”或“負(fù)”)極相連;
②放電時(shí),該電池正極反應(yīng)式為___________。
【答案】(1) ①. 攪拌 ②. (或)
(2) ①. 更加環(huán)保,無污染性氣體產(chǎn)生 ②. 溶液中會(huì)催化分解
(3) ①. 0.04 ②. 取最后一次洗滌液,滴加氯化鋇溶液,若無明顯現(xiàn)象,則說明沉淀洗滌干凈,反之則沒有
(4)
(5) ①. 負(fù) ②.
【解析】
【分析】正極片放電拆解后,加入足量NaOH溶液,Al會(huì)溶解生成NaAlO2,過濾后濾渣進(jìn)行酸浸,并加HNO3氧化,得到含F(xiàn)e3+、Li+、等離子的溶液,調(diào)節(jié)pH,生成FePO4沉淀過濾,再加入Na2CO3溶液,將Li+生成Li2CO3沉淀;
【小問1詳解】
為加快反應(yīng)速率,可以采用攪拌、適當(dāng)升高溫度、研磨成粉等方法;加入足量溶液,Al會(huì)與溶液發(fā)生反應(yīng)生成NaAlO2和H2,方程式為(或);
【小問2詳解】
作氧化劑,產(chǎn)物是H2O,更加環(huán)保,無污染性氣體產(chǎn)生;由于溶液中的會(huì)催化分解,實(shí)際生產(chǎn)中,用量遠(yuǎn)大于理論用量;
【小問3詳解】
若濾液②中,沉淀后溶液中的物質(zhì)的量減少,即,根據(jù),計(jì)算得;沉淀中帶有,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法為:取最后一次洗滌液,滴加氯化鋇溶液,若無明顯現(xiàn)象,則說明沉淀洗滌干凈,反之則沒有;
【小問4詳解】
根據(jù)氧化還原配平原則,F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,草酸中C元素化合價(jià)升高,和理論投入的物質(zhì)的量之比為,可得該方程式為:;
【小問5詳解】
根據(jù)總反應(yīng),放電過程碳元素化合價(jià)升高,則說明生成石墨的一極為負(fù)極,充電時(shí)電池的負(fù)極連接電源的負(fù)極;正極為得電子生成的過程,根據(jù)電荷守恒、原子守恒得正極電極方程式:。
17. 次磷酸為無色油狀液體或易潮解的晶體,易溶于熱水、乙醇、乙醚,可用于作殺菌劑、神經(jīng)系統(tǒng)的強(qiáng)壯劑、金屬表面的處理劑,以及生產(chǎn)催化劑和次磷酸鹽等。次磷酸最多消耗。請回答下列問題:
(1)屬于___________(填“正”“酸式”或“堿式”)鹽;其在水中的電離方程式為___________。
(2)常溫下的次磷酸溶液在加水稀釋過程中,下列說法中正確的是___________(填標(biāo)號)。
A. 的電離程度增大B. 溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)
C. 溶液中離子總數(shù)增多D. 的值增大
(3)某課外興趣小組用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的次磷酸溶液,實(shí)驗(yàn)過程中記錄數(shù)據(jù)如表,溶液、含磷微粒的分布系數(shù)隨滴加溶液體積(溶液)的變化關(guān)系如圖所示。
①滴定過程中表示溶液變化曲線的是___________(填“a”“b”或“c”)。
②下列操作中,可能使所測溶液的濃度偏低的是___________(填標(biāo)號)。
A.堿式滴定管未用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)溶液
B.滴定結(jié)束讀取氫氧化鈉溶液體積時(shí)俯視讀數(shù)
C.滴定前盛放溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
D.滴定前,堿式滴定管尖嘴部分無氣泡,滴定后有氣泡
③若選用無色酚酞作指示劑,則到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)的標(biāo)志是___________。
④當(dāng)?shù)稳肴芤旱捏w積為時(shí),溶液呈______(填“酸”“堿”或“中”)性;_______(填“>”“ ⑥. 0.11
【解析】
【小問1詳解】
1ml次磷酸最多消耗1mlNaOH,說明次磷酸為一元酸,則NaH2PO2為正鹽。其在水中的電離方程式為。
【小問2詳解】
A.次磷酸為弱酸,加水稀釋的過程中次磷酸電離程度增大,A正確;
B.次磷酸加水稀釋,雖然稀釋能使次磷酸的電離程度增大,但是溶液中離子濃度減小,導(dǎo)電性減弱,B錯(cuò)誤;
C.加水稀釋次磷酸電離程度增大,溶液中離子總數(shù)增多,C正確;
D.H3PO2H++,加水稀釋,氫離子濃度減小,水的離子積常數(shù)不變,則氫氧根離子濃度增大,則的值減小,D錯(cuò)誤;
故答案選AC。
【小問3詳解】
①用NaOH溶液滴定次磷酸溶液,開始時(shí)溶液呈酸性,隨著NaOH的滴加溶液中氫離子被消耗,pH逐漸增大,最后溶液呈堿性,且滴定過程中存在pH突變的過程,因此表示溶液pH變化曲線的是b。

A.堿式滴定管未用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)溶液,NaOH溶液被稀釋,消耗的NaOH溶液體積偏大,H3PO2溶液的濃度偏高,A錯(cuò)誤;
B.滴定結(jié)束讀取NaOH溶液體積時(shí)俯視讀數(shù),計(jì)算所得NaOH溶液的消耗量偏小,次磷酸濃度偏低,B正確;
C.盛放次磷酸溶液的錐形瓶沒有干燥,對實(shí)驗(yàn)沒有影響,C錯(cuò)誤;
D.滴定前堿式滴定管尖嘴部分無氣泡,滴定后有氣泡,計(jì)算所得NaOH溶液的消耗量偏小,次磷酸濃度的計(jì)算值偏低,D正確;
故答案選BD。
③用無色酚酞為指示劑,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液變?yōu)槿鯄A性,則達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液由無色變?yōu)榉凵覂?nèi)不褪色。
④根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,第二組數(shù)據(jù)與其他兩組的偏差較大舍去,消耗NaOH溶液體積為22mL,則c(H3PO2)==0.11ml/L。從圖中可知,當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液的體積為10mL時(shí),溶液pHc(H3PO2)。
18. 人類也可主動(dòng)地參與氮循環(huán),人工固氮就是參與的手段之一、回答下列問題:
(1)常見的固氮反應(yīng)在溫度為時(shí)的有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下:
結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析,最適宜的人工固氮反應(yīng)是________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”),理由是_________。
(2)研究表明,合成氨反應(yīng)在催化劑表面上通過如圖反應(yīng)歷程進(jìn)行。速率控制步驟(速率最慢步驟、決速步驟)的反應(yīng)方程式為___________,理由是___________。
(3)在條件下,按進(jìn)料,平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)為,此時(shí)的轉(zhuǎn)化率為___________(保留至小數(shù)點(diǎn)后一位);該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)___________(用最簡式表示,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)我國科學(xué)家以和為原料,以熔融為電解質(zhì),用懸浮的納米作催化劑,通過電催化合成氨氣,裝置如圖所示。
①惰性電極I發(fā)生的電極反應(yīng)為___________。
②惰性電極Ⅱ發(fā)生的電極反應(yīng)為則生成的化學(xué)方程式為___________。
【答案】(1) ①. Ⅲ ②. 反應(yīng)I在任何溫度下都不能自發(fā),反應(yīng)Ⅱ需在較高溫度下才能自發(fā)且K值很小,反應(yīng)Ⅲ在常溫下能自發(fā)且K值大
(2) ①. ②. 活化能越大,反應(yīng)速率越慢
(3) ①. 33.3 ②.
(4) ①. ②.
【解析】
【小問1詳解】
結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析,反應(yīng)I在任何溫度下都不能自發(fā),反應(yīng)Ⅱ需在較高溫度下才能自發(fā)且K值很小,反應(yīng)Ⅲ在常溫下能自發(fā)且K值大,因此,最適宜的人工固氮反應(yīng)是Ⅲ;
【小問2詳解】
活化能越高反應(yīng)速率越慢,反應(yīng)需要斷開鍵能高的氮氮三鍵,所需的能量最高,則速率控制步驟(即速率最慢步驟)為;
【小問3詳解】
在條件下,按進(jìn)料,設(shè)n(N2)=1ml,n(H2)=3ml,平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)為,設(shè)此時(shí)的轉(zhuǎn)化率為x,根據(jù)三段式有:
則有,解得x=33.3%;
物質(zhì)分壓:,該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)==。
【小問4詳解】
由電解裝置圖可以看出,在惰性電極Ⅰ,OH-失電子轉(zhuǎn)化為O2,則此電極為陽極,由此得出惰性電極Ⅱ?yàn)殛帢O;
①由分析可知,惰性電極Ⅰ為陽極,OH-失電子轉(zhuǎn)化為O2,發(fā)生的電極反應(yīng)式為,答案為;
②從圖中可以看出,惰性電極Ⅱ產(chǎn)生的OH-向惰性電極Ⅰ移動(dòng),由H2O轉(zhuǎn)化為OH-,需要Fe2O3提供O元素,從而說明惰性電極Ⅰ先生成Fe,然后Fe再還原N2并生成NH3,從而得出陰極區(qū)發(fā)生反應(yīng)生成NH3的過程可描述為:Fe2O3在陰極上得電子生成Fe(Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-), Fe將N2還原為NH3,發(fā)生反應(yīng)為,答案為。實(shí)驗(yàn)
編號
實(shí)驗(yàn)
溫度/K
褪色時(shí)間
/min
1
298
4.0
2
2
8
2
298
5.0
2
2
1
6
3
303
5.0
2
1
2
物質(zhì)
顏色
淺黃色
黃色
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
在碳酸鈣中加入硝酸,并將產(chǎn)生的氣體通入Na2SiO3溶液中
Na2SiO3溶液變渾濁
非金屬性:C>Si
B
在裝有NaHCO3溶液的試管中加入檸檬酸,用手摸試管外壁
產(chǎn)生氣泡,試管外壁變涼
檸檬酸的酸性比碳酸強(qiáng),該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C
向PCl5中通入水蒸氣
產(chǎn)生的氣體能使紫色石蕊試液變紅
PCl5發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
D
向分別裝有粗鋅和純鋅的兩支試管中各加入5mL稀硫酸
單位時(shí)間內(nèi),裝有粗鋅的試管中產(chǎn)生的氣泡更多
粗鋅與硫酸構(gòu)成微電池,原電池能加快反應(yīng)速率
化學(xué)鍵
鍵能
803
463
348
413
497
實(shí)驗(yàn)編號
溶液濃度/
滴定完成消耗溶液的體積/
次磷酸溶液的體積/
1
0.1000
22.10
20.00
2
0.1000
24.92
20.00
3
0.1000
21.90
20.00
反應(yīng)
平衡常數(shù)K
I.
Ⅱ.
Ⅲ.

相關(guān)試卷

2024石家莊部分重點(diǎn)高中高三上學(xué)期2月期末考試化學(xué)含解析:

這是一份2024石家莊部分重點(diǎn)高中高三上學(xué)期2月期末考試化學(xué)含解析,共17頁。試卷主要包含了下列關(guān)于試劑的保存,錯(cuò)誤的是,高分子材料在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,下列離子方程式的書寫正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。

河北省邢臺(tái)市部分重點(diǎn)高中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末聯(lián)考化學(xué)試題含答案:

這是一份河北省邢臺(tái)市部分重點(diǎn)高中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末聯(lián)考化學(xué)試題含答案,共15頁。試卷主要包含了可能用到的相對原子質(zhì)量,下列說法錯(cuò)誤的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。

2024邢臺(tái)部分重點(diǎn)高中高二上學(xué)期1月期末考試化學(xué)PDF版含答案:

這是一份2024邢臺(tái)部分重點(diǎn)高中高二上學(xué)期1月期末考試化學(xué)PDF版含答案,共5頁。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

2024沈陽重點(diǎn)高中聯(lián)合體高二上學(xué)期期末考試化學(xué)PDF版含解析

2024沈陽重點(diǎn)高中聯(lián)合體高二上學(xué)期期末考試化學(xué)PDF版含解析

2024沈陽重點(diǎn)高中聯(lián)合體高二上學(xué)期期末考試化學(xué)PDF版含解析

2024沈陽重點(diǎn)高中聯(lián)合體高二上學(xué)期期末考試化學(xué)PDF版含解析

河北省邢臺(tái)市部分重點(diǎn)高中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末化學(xué)試卷(Word版附解析)

河北省邢臺(tái)市部分重點(diǎn)高中2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末化學(xué)試卷(Word版附解析)

2024邢臺(tái)部分重點(diǎn)高中高二上學(xué)期1月期末考試化學(xué)PDF版含答案

2024邢臺(tái)部分重點(diǎn)高中高二上學(xué)期1月期末考試化學(xué)PDF版含答案

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì),申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
期末專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部