1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。
2.回答選擇題時,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,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 B-11 C1-35.5 Zn-65
一、選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個選項符合題目要求。
1. 下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的表述正確的是
A. 基態(tài)鐵原子價電子只有4個成對電子,基態(tài)鉻原子有6個未成對電子
B. 基態(tài)氮原子的軌道表示式:
C. 基態(tài)碘原子價電子排布式:
D. 基態(tài)P原子電子排布式,違背了泡利不相容原理
【答案】A
【解析】基態(tài)鐵原子價電子排布式為3d64s2,有4個成對電子,基態(tài)鉻原子價電子排布式為3d54s1,有6個未成對電子,A正確;基態(tài)氮原子的軌道表示式: ,B錯誤;基態(tài)碘原子價電子排布式:,C錯誤;基態(tài)P原子電子排布式,違背了洪特規(guī)則,D錯誤;
故選A。
2. 鈉碘電池總反應(yīng)式為(n≥1),其兩極材料之一為聚2—乙烯吡啶(簡寫為)與的復(fù)合物,電解質(zhì)為固態(tài)薄膜狀的碘化鈉,主要傳導(dǎo)鈉離子。下列說法正確的是
A. 放電過程中固態(tài)電解質(zhì)薄膜的質(zhì)量減小
B. 和的復(fù)合物是絕緣體,不能導(dǎo)電
C. 該電池放電時,碘離子移向復(fù)合物電極
D. 放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
【答案】D
【解析】放電過程中,固態(tài)電解質(zhì)薄膜主要傳導(dǎo)鈉離子,其質(zhì)量不變,A錯誤;電極不能是絕緣體,B錯誤;該電池放電時,碘離子移向負(fù)極,復(fù)合物電極為正極,C錯誤;放電時,鈉失去電子,所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為:2Na?2e?=2Na+,D正確;
故選D。
3. 下列有關(guān)能級或原子軌道說法錯誤的是
A. 2p、3p、4p能量逐漸升高,能級的軌道數(shù)逐漸增多
B. 、、軌道形狀均為啞鈴形,且相互垂直,但能量相等
C. p能級能量不一定大于s能級能量
D. 從空間角度看,2s軌道比1s軌道大,其空間包圍了1s軌道
【答案】A
【解析】p能級中原子軌道數(shù)目為3,即2p、3p、4p能級的軌道數(shù)相同,均為3,故A錯誤;、、軌道相互垂直,能量相同,軌道形狀均為啞鈴形,故B正確;同一能層不同能級之間能量關(guān)系是p能級的能量一定比s能級的高;但若能層序數(shù)不同,就不符合該關(guān)系,如3s能級的能量比2p能級的能量高,故C正確;s軌道的空間形狀為球形,2s軌道的半徑大于1s,因此從空間上看,2s軌道包含了1s軌道,故D正確;
故答案為:A。
4. 水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng),可用于制氫。。下列說法正確的是
A. 恒溫恒容下,恒定水碳比[],增加體系總壓可提高的平衡產(chǎn)率
B. 恒溫恒容下,平衡后再通入可使平衡正向移動,增大平衡轉(zhuǎn)化率
C. 恒溫恒容下,平衡后再通入惰性氣體增加體系總壓,可提高反應(yīng)速率
D. 恒溫恒容下,平衡后再通入,可使正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
【答案】B
【解析】水煤氣變換反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng),恒定水碳比,增加體系總壓,平衡不移動,H2的平衡產(chǎn)率不變,A錯誤;恒溫恒容下,平衡后再通入H2O(g)可使平衡正向移動,CO轉(zhuǎn)化率增大,B正確;恒溫恒容下,平衡后再通入惰性氣體增加體系總壓,但是體積不變,反應(yīng)物與生成物濃度不變,反應(yīng)速率不變,C錯誤;恒溫恒容下,平衡后再通入CO(g),可使正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率也增大,D錯誤;
故選B。
5. 高附加值產(chǎn)品的合成催化反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 第一電離能和電負(fù)性均為:
B. 反應(yīng)物→過程中,有鍵和鍵的斷裂
C. ①→②過程吸收能量,且E為該過程正向的活化能
D. 該反應(yīng)總反應(yīng)的原子利用率為100%
【答案】C
【解析】元素原子的得電子能力越強(qiáng),則電負(fù)性越大,所以電負(fù)性:O>C;同一周期元素,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以第一電離能:,A正確;由圖可知,CH4和CO2反應(yīng)生成,有鍵和鍵的斷裂,B正確;由圖可知,①的能量高于②,①→②過程放出能量,且E為該過程正向的活化能,C錯誤;由圖可知,CH4和CO2反應(yīng)生成,方程式為:CH4+CO2,該反應(yīng)是化合反應(yīng),原子利用率為100%,D正確;
故選C。
6. 神舟十三號航天員在中國空間站進(jìn)行“天宮課堂”授課活動,其中太空“冰雪實驗”演示的是過飽和醋酸鈉溶液結(jié)晶現(xiàn)象。常溫下,下列有關(guān)說法正確的是
A. 的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體,溶液pH增大醋酸電離常數(shù)減小
B. 相同濃度的醋酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液等體積混合后,溶液中存在
C. 相同濃度的醋酸溶液和醋酸鈉溶液等體積混合后pH約為4.7,溶液中存在:
D. 相同濃度的醋酸鈉溶液和硫酸氫鈉溶液等體積混合后,溶液中存在:
【答案】D
【解析】醋酸電離常數(shù)只受溫度影響,的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體,醋酸電離常數(shù)不變,A錯誤;相同濃度的醋酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液等體積混合后,溶液呈堿性,根據(jù)物料守恒可知:,B錯誤;相同濃度的醋酸溶液和醋酸鈉溶液等體積混合后pH約為4.7,溶液呈酸性,由物料守恒可知:,C錯誤;硫酸氫鈉在水溶液中能夠完全電離產(chǎn)生H+,相同濃度醋酸鈉溶液和硫酸氫鈉溶液等體積混合后,溶液呈酸性,CH3COOH-發(fā)生水解生成CH3COOH,則,結(jié)合物料守恒可知:,D正確;
故選D。
7. 乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法為:。在2L密閉容器中充入發(fā)生反應(yīng),乙醇的轉(zhuǎn)化率變化如圖所示。下列分析正確的是
A. 降低溫度,有利于提高乙醇的平衡轉(zhuǎn)化率
B. 230℃,該反應(yīng)的平衡常數(shù)
C. m、n兩點中,乙酸乙酯的濃度均為
D. 反應(yīng)在230℃、恒壓容器中進(jìn)行,達(dá)平衡時,乙醇的轉(zhuǎn)化率小于48%
【答案】B
【解析】從圖像知,升高溫度乙醇的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明升高溫度,平衡正向移動,有利于提高乙醇的轉(zhuǎn)化率,A錯誤;根據(jù)已知調(diào)節(jié)列出“三段式”
該反應(yīng)的平衡常數(shù),B正確;m、n兩點中,乙醇的轉(zhuǎn)換率為32%,則乙酸乙酯的濃度均為=0.04ml/L,C錯誤;反應(yīng)在230℃、恒壓容器中進(jìn)行,容器的體積增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動,達(dá)平衡時,乙醇的轉(zhuǎn)化率大于48%,D錯誤;
故選B。
閱讀下列材料,完成下面小題。
碳酸鈉俗稱純堿,是一種重要的化工原料。工業(yè)制備的碳酸鈉產(chǎn)品中通常含有少量碳酸氫鈉,某興趣小組測定磞酸鈉中碳酸氫鈉含量的實驗步驟如下:
步驟一:稱取產(chǎn)品,用蒸餾水溶解,定容于容量瓶中;
步驟二:移取上述溶液于錐形瓶,加入2滴指示劑,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(第一滴定終點),消耗鹽酸;
步驟三:在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑,繼續(xù)用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(第二滴定終點),又消耗鹽酸;
平行測定三次,平均值為22.45,平均值為23.51。
8. 下列關(guān)于滴定分析的操作,正確的是
A. 滴定時應(yīng)一直觀察滴定管中溶液體積的變化
B. 平行滴定時,須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以上某固定位置
C. 滴定時自始至終應(yīng)勻速滴加
D. 讀數(shù)時應(yīng)捏住滴定管上端無刻度處,使管保持垂直
9. 下列有關(guān)上述實驗或滴定管的描述錯誤的是
A. 指示劑M可能為酚酞,可能為甲基橙
B. 酸性高錳酸鉀溶液、碘水均需用酸式滴定管
C. 堿式滴定管可以通過擠壓玻璃球下方的乳膠管放液
D. 滴定管中裝液時,應(yīng)由試劑瓶直接灌入,不得借用任何別的器皿
10. 下列有關(guān)實驗數(shù)據(jù)及誤差分析錯誤的是
A. 該產(chǎn)品中碳酸氫鈉的含量約為
B. 第一次滴定終點時俯視讀數(shù),測得實驗數(shù)據(jù)偏小
C. 第二次滴定終點結(jié)束后,迅速讀數(shù),測得實驗數(shù)據(jù)偏大
D. 滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,第一次滴定結(jié)束后氣泡消失,測得實驗數(shù)據(jù)偏小
【答案】8.D 9.C 10.B
【解析】
8.滴定時應(yīng)一直觀察錐形瓶中溶液顏色變化確定滴定終點,A錯誤;平行滴定時,需要確定的是消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積,無須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以上某固定位置,B錯誤;滴定時初始可以稍快,接近滴定終點時應(yīng)該逐滴滴加,C錯誤;讀數(shù)時應(yīng)捏住滴定管上端無刻度處,使管保持垂直,便于正確讀數(shù),D正確;
故選D。
9.用鹽酸滴定碳酸鈉溶液,滴定終點時,得到NaHCO3溶液,NaHCO3溶液呈堿性,M可能為酚酞,繼續(xù)用鹽酸滴定,滴定終點時,得到H2CO3溶液,N可能為甲基橙,A正確;酸性高錳酸鉀溶液、碘水具有氧化性,需用酸式滴定管,B正確;堿式滴定管應(yīng)用拇指和食指捏住膠管中玻璃珠所在部位稍上處,捏擠膠管使其與玻璃珠之間形成一條縫隙,溶液即可流出,C錯誤;滴定管中裝液時,應(yīng)由試劑瓶直接灌入,不得借用任何別的器皿,D正確;
故選C。
10.由題意可知,第一次滴定滴入的指示劑為酚酞,發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,第二次滴定滴入的指示劑為甲基橙,發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3+HCl=NaCl +CO2↑+H2O,由方程式可知,(V2—V1)為原溶液中碳酸氫鈉消耗鹽酸的體積,則產(chǎn)品中碳酸氫鈉的含量為,故A正確;第一次滴定終點時俯視讀數(shù)會使V1偏小,導(dǎo)致測得實驗數(shù)據(jù)偏大,故B錯誤;第二次滴定終點結(jié)束后,迅速讀數(shù)會使V2偏小,導(dǎo)致測得實驗數(shù)據(jù)偏大,故C正確;滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,第一次滴定結(jié)束后氣泡消失會使V1偏大,導(dǎo)致測得實驗數(shù)據(jù)偏小,故D正確;
故選B。
二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
11. 25℃時,草酸的,。下列說法正確的是
A. 溶液中:
B. 向的溶液中通入氣體(忽略溶液體積的變化)至,溶液
C. 向溶液中加入溶液至,則
D. 取的溶液10mL,加蒸餾水稀釋至100mL,則該溶液
【答案】AB
【解析】的水解常數(shù):,說明的電離程度大于其水解程度,則溶液呈酸性,所以溶液中:,A正確;向的溶液中通入氣體(忽略溶液體積的變化)至?xí)r,溶液中,,則溶液中,B正確;時,,的電離平衡常數(shù):,則,即,C錯誤;為弱酸,稀釋促進(jìn)其電離,則溶液稀釋10倍,溶液,D錯誤;
答案選AB。
12. 一種將苯酚()氧化為的原電池—電解池組合裝置如圖所示(是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑),該裝置能實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說法正確的是
A. 裝置Ⅰ為電解池,Ⅱ為原電池,M電極為陰極
B. 一段時間后,裝置Ⅰ中“溶液”濃度降低
C. 裝置Ⅱ,廢水中每除掉苯酚,消耗的質(zhì)量為47.6g
D. 相同條件下,N電極和P電極產(chǎn)生的氣體體積之比為4:7
【答案】BC
【解析】根據(jù)電池裝置圖可知,左側(cè)為原電池裝置,M電極上得到電子生成Fe(OH)3,化合價降低,M電極是正極,N電極上苯酚生成二氧化碳,碳元素的化合價升高,被氧化,N電極是負(fù)極,P為陰極,Q為陽極,以此解答。
由分析可知,裝置Ⅰ為原電池,Ⅱ為電解池,M電極為正極,A錯誤;裝置Ⅰ為原電池,M電極是正極,電極方程式為:,N電極上苯酚生成二氧化碳,電極方程式為:,則M極生成的OH-通過陰離子交換膜計入NaCl溶液,N極生成的H+通過陽離子交換膜計入NaCl溶液,OH-和H+反應(yīng)生成H2O,裝置Ⅰ中“溶液”濃度降低,B正確;右側(cè)裝置為電解裝置,Q是陽極,結(jié)合圖示,電極反應(yīng)式為H2O-e-=·OH+H+,羥基自由基氧化能力很強(qiáng),能氧化苯酚為二氧化碳和水,故苯酚被氧化的方程式為:+28·OH=6CO2+17H2O,廢水中每除掉苯酚,消耗的質(zhì)量為0.1ml×28×17g/ml=47.6g,C正確;N電極上苯酚生成二氧化碳,電極方程式為:,P為陰極,電極方程式為:2H2O+2e-=H2 +2OH-,相同條件下,轉(zhuǎn)移相等的電子時,N電極和P電極產(chǎn)生的氣體體積之比為3:7,D錯誤;
故選BC。
13. 恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):。平衡時正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)和平衡時氣體濃度與溫度的關(guān)系分別如圖1和圖2所示。下列說法正確的是
A. 曲線I代表的是K逆,曲線Ⅱ代表的是K正,T1為130
B. 該反應(yīng)在任何溫度下均可以自發(fā)進(jìn)行
C. 其他條件不變,增大的濃度和增大壓強(qiáng)均能提高的平衡轉(zhuǎn)化率
D. 若M點對應(yīng)溫度下體系總壓強(qiáng)為,則該溫度下
【答案】D
【解析】根據(jù)圖2,升高溫度,氫氣濃度降低,一氧化碳和水的濃度升高,可知平衡正向移動,正反應(yīng)吸熱;T1時,K正= K逆=1,根據(jù)圖2,130℃時,,所以T1為130。
結(jié)合分析,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,K正變大,故曲線I代表的是K正,曲線Ⅱ代表的是K逆,T1為130,A錯誤;正反應(yīng)吸熱,正反應(yīng)熵變大于0,該反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進(jìn)行,B錯誤;其他條件不變,增大壓強(qiáng)平衡逆向移動,的平衡轉(zhuǎn)化率降低,C錯誤;根據(jù)圖2,M點對應(yīng)溫度下的平衡體系中c(H2)=2ml/L、c(H2O)=2ml/L、c(CO)=1ml/L,體系總壓強(qiáng)為12MPa,則該溫度下,D正確;
故選D。
14. 與反應(yīng)能高選擇性地生成甲醇(氫元素有H、D、三種同位素,直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時,反應(yīng)速率會變慢),體系的能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如圖所示(兩者歷程相似)。下列分析錯誤的是
A. 與反應(yīng)的能量變化應(yīng)為曲線
B. 步驟I既涉及碳?xì)滏I的斷裂也涉及氧氫鍵的形成
C. 若與反應(yīng),可能生成和三種氚代甲醇
D. 若與反應(yīng),相同時間內(nèi)氚代甲醇的產(chǎn)量:
【答案】CD
【解析】直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時,由于質(zhì)量增加,反應(yīng)速率會變慢,說明正反應(yīng)的活化能會增大,則CO+與CH4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為曲線n,故A正確;由圖可知,步驟Ⅰ涉及碳?xì)滏I的斷裂和氫氧鍵的形成,故B正確;根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知,若CO+與CH3D反應(yīng),得到的中間產(chǎn)物為HO-C-CD3或DO-C-CHD2,進(jìn)而生成的氘代甲醇可能為CD3OH或CHD2OD,共兩種,故C錯誤;直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時,正反應(yīng)的活化能會增大,反應(yīng)速率會減慢,氧更容易和H而不是和D生成羥基,則CH2DOD更難獲得,因此氘代甲醇的產(chǎn)量CH2DOD<CHD2OH,故D錯誤;
故答案為:CD。
15. 某廢水中含有和,若始終保持飽和,且,調(diào)節(jié)pH使和形成硫化物而分離,體系中pH與關(guān)系如圖所示(c為、、、的濃度)。下列說法正確的是
A.
B.
C. 調(diào)節(jié)pH同時沉淀和時,
D. M點條件下能生成沉淀,不能生成沉淀
【答案】A
【解析】酸性較強(qiáng)的溶液中含硫微粒為H2S、HS-、S2-,H2S是二元弱酸,則起始階段c(HS-)>c(S2-),lgc(HS-)>lgc(S2-),即點(1.6,-6.5)和(4.2,-3.9)所在曲線為c(HS-)隨pH的變化,點(4.9,-13.0)和(6.8,-9.2)所在曲線為c(S2-)隨pH的變化,隨著溶液pH增大,溶液的酸性減弱,c(HS-)和c(S2-)都逐漸增大,c(Ni2+)或c(Cd2+)逐漸減小,當(dāng)c(S2-)一定時lgc(Ni2+)>lgc(Cd2+),則Ksp(NiS)>Ksp(CdS),據(jù)此分析解答。
由上述分析可知,(1.6,-6.5)和(4.2,-3.9)所在曲線為c(HS-)隨pH的變化,點(4.9,-13.0)和(6.8,-9.2)所在曲線為c(S2-)隨pH的變化,則,,則Ka2(H2S)=10-14.7ml?L-1,故A正確;點(4.9,-13.0)時c(S2-)=c(Cd2+)=10-13ml/L,Ksp(CdS)=c(S2-)?c(Cd2+)=10-26,點(6.8,-9.2)時c(S2-)=c(Ni2+)=10-9.2ml/L,Ksp(NiS)=c(S2-)?c(Ni2+)=10-18.4,則Ksp(NiS)>Ksp(CdS),故B錯誤;由上述分析可知,Ksp(CdS)=10-26,Ksp(NiS)=10-18.4,則同時沉淀Ni2+和Cd2+時=107.6,故C錯誤;M點為CdS的過飽和溶液,NiS的不飽和溶液,則M點條件下能生成CdS沉淀,不能生成NiS沉淀,故D錯誤;
故選:A。
三、非選擇題:本題共5小題,共60分。
16. 短周期元素X、Y、Z、W、M、P、Q原子序數(shù)依次增大?;鶓B(tài)X、Z、Q原子均有兩個單電子,P簡單離子在同周期離子中半徑最小,Q與Z同主族。冰晶石的主要成分是由W、M、P三種元素組成的。
(1)元素X在周期表中的位置為___________,其位于___________區(qū)。
(2)Z元素原子的軌道表示式為___________。
(3)P元素基態(tài)電子排布式為___________。
(4)Q元素基態(tài)原子核外電子占據(jù)的最高能級為___________,該能級能容納的最多電子數(shù)為___________。
(5)X、Y、Z、W第一電離由大到小的順序為___________(用元素符號表示,下同),Z、W、Q電負(fù)性由大到小的順序為___________,X、Y、Z、M、P原子半徑由大到小的順序為___________。
(6)原子序數(shù)為29和51的元素基態(tài)原子價電子排布式分別為___________。
【答案】(1)①.第二周期第ⅣA族 ②.P
(2) (3)
(4)①.3p ②.6
(5)①. ②. ③.
(6)、
【解析】短周期元素X、Y、Z、W、M、P、Q原子序數(shù)依次增大。P簡單離子在同周期離子中半徑最小,P為Al,基態(tài)X、Z、Q原子均有兩個單電子,Q與Z同主族,X、Z、Q電子排布式分別為1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s23p4,則X為C、Z為O,Q為S,Y為N,冰晶石的主要成分是由W、M、P三種元素組成的,W為F,M為Na,以此解答。
【小問1詳解】
X為C元素,在周期表中的位置為第二周期第ⅣA族,其位于p區(qū)。
【小問2詳解】
Z為O元素,軌道表示式為。
【小問3詳解】
P為Al元素,基態(tài)電子排布式為。
【小問4詳解】
Q為S,基態(tài)電子排布式為,核外電子占據(jù)的最高能級為3p,該能級能容納的最多電子數(shù)為6。
【小問5詳解】
一般情況下,同一周期元素,原子序數(shù)越大元素的第一電離能越大,但N是第VA 元素,原子核外電子排布處于原子軌道的半滿狀態(tài),第一電離能大于同一周期相鄰的O元素,則C、N、O、F第一電離由大到小的順序為,F(xiàn)、O為同周期元素,電負(fù)性順序F>O,O、S為同主族元素,電負(fù)性順序為:O>S,所電負(fù)性:;電子層數(shù)越多,半徑越大,電子層數(shù)相等時,核電荷數(shù)越大,半徑越小,則C、N、O、Na、Al原子半徑由大到小的順序為:。
【小問6詳解】
原子序數(shù)為29的元素為Cu,價電子排布式為:,51號元素位于第五周期VA族,基態(tài)原子價電子排布式為。
17. 二氧化碳的捕集和利用是尋找雙碳解決之策最重要的部分。
(1)室溫下在的溶液中通入,溶液中含碳物種的濃度(不考慮通入所引起的溶液體積變化和的揮發(fā))。已知:電離常數(shù)分別為、。
①恰好完全轉(zhuǎn)化為時,溶液中所含離子濃度由小到大的順序為___________,___________(用含碳微粒和氫離子濃度表示)。
②若吸收,則溶液中___________(填“>”“ ④.所得溶液為溶液,由計算可知,水解平衡常數(shù)大于其電離平衡常數(shù),所以 ⑤
(2)①.q ②.64 ③ ④.60%
【解析】
【小問1詳解】
①溶液中發(fā)生水解生成和OH-,溶液呈堿性,則溶液中所含離子濃度由小到大的順序為,由電荷守恒和物料守恒可得;
②若吸收,所得溶液為溶液,由計算可知,水解平衡常數(shù)大于其電離平衡常數(shù),所以;
③常溫下,溶液的,則該溶液中。
【小問2詳解】
①由圖可知,溫度升高平衡逆向移動,、的物質(zhì)的量增大,、的物質(zhì)的量減小,根據(jù)初始加入量和方程式可知,曲線m代表,曲線p代表,曲線n代表,曲線q代表;
②設(shè)的轉(zhuǎn)化量為xml,
由圖可知,3-x=2x,x=1,平衡時物質(zhì)的量分別為:2ml、2ml、0.5ml、2ml,根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,自初始狀態(tài)達(dá)到平衡時放出的熱量為64kJ;平衡常數(shù);的平衡轉(zhuǎn)化率為。
18. 氮元素是維持動植物生命活動的必需元素。
(1)草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用,其原因是___________。
(2)國防工業(yè)中,氨氣可用于制造火箭、導(dǎo)彈的推進(jìn)劑。實驗室在濃氨水中加入生石灰可以快速制備氨氣,請從平衡移動角度解釋其原理___________。
(3)肼()為二元弱堿,在水中的電離與氨類似。常溫下,的第一步電離平衡:
①第二步電離平衡方程式為___________。
②反應(yīng)的平衡常數(shù)___________。
(4)化學(xué)工作者以和納米片作為電極催化材料,合成偶氮化合物的裝置如圖所示(其中R表示烴基)。
①該“甲醇燃料電池”負(fù)極反應(yīng)式為___________。
②電極反應(yīng)式為___________。
③每合成偶氮化合物,理論上消耗甲醇的質(zhì)量為___________g,消耗的物質(zhì)的量為___________ml。
【答案】(1)草木灰中的碳酸根離子與銨態(tài)氮肥中的銨根離子都能發(fā)生水解且相互促進(jìn),使銨根離子轉(zhuǎn)化為氮氣而逸出,降低銨態(tài)氮肥的肥效
(2)濃氨水中存在平衡:,生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣電離出,增大,使上述平衡逆向移動,有利于氨氣生成
(3)①. ②.
(4)①.
②. ③ ④.2
【解析】
【小問1詳解】
草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用,其原因是:草木灰中的碳酸根離子與銨態(tài)氮肥中的銨根離子都能發(fā)生水解且相互促進(jìn),使銨根離子轉(zhuǎn)化為氨氣而逸出,降低銨態(tài)氮肥的肥效;
故答案為:草木灰中的碳酸根離子與銨態(tài)氮肥中的銨根離子都能發(fā)生水解且相互促進(jìn),使銨根離子轉(zhuǎn)化為氮氣而逸出,降低銨態(tài)氮肥的肥效;
【小問2詳解】
實驗室在濃氨水中加入生石灰可以快速制備氨氣,平衡移動角度解釋其原理為:濃氨水中存在平衡:,生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣電離出OH﹣,c(OH﹣)增大,使上述平衡逆向移動,有利于氨氣生成;
故答案為:濃氨水中存在平衡:,生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣電離出,增大,使上述平衡逆向移動,有利于氨氣生成;
【小問3詳解】
①肼(N2H4)為二元弱堿,溫下,N2H4的第一步電離平衡:,第二步電離方程式為:,
故答案為:;
②反應(yīng)的平衡常數(shù),
故答案為:8.7×107;
【小問4詳解】
①該“甲醇燃料電池”的負(fù)極反應(yīng)是甲醇在堿性溶液中失電子生成碳酸鹽,電極反應(yīng)式為:;
故答案為:;
②CP電極反應(yīng)為硝基苯得到電子生成偶氮化合物,電極反應(yīng)為:,
故答案為:;
③電極反應(yīng):,,得到4CH3OH~3,合成1ml偶氮化合物,理論上消耗甲醇的物質(zhì)的量為ml,質(zhì)量為=ml×32g/ml≈42.67g,Ni2P電極的電極反應(yīng)式為RCH2NH2-4e-+4OH-=RCN+4H2O,根據(jù)得失電子守恒得到消耗RCH2NH2的物質(zhì)的量為2ml,
故答案為:42.67;2。
19. 采用選擇性催化還原技術(shù)(SCR)可以有效脫除煙氣中的氮氧化物()。
(1)釩基催化劑(催化劑)可用于,反應(yīng)機(jī)理與催化劑表面的活性吸附位點有關(guān)?;贚ewis酸位點的SCR催化反應(yīng)循環(huán)機(jī)理如圖甲所示:
①脫除的總反應(yīng)化學(xué)方程式為___________,該反應(yīng)的中間體有___________種。
②若煙氣中含有硫的氧化物,則會降低的速率,可能的原因是___________。
(2)研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)煙氣中和的物質(zhì)的量相同時,會發(fā)生快速SCR反應(yīng)過程:。臭氧對具有一定的輔助作用。臭氧先氧化,發(fā)生反應(yīng):。在不同溫度下,經(jīng)過相同時間后測得的物質(zhì)的量之比與的脫除率關(guān)系如圖乙所示。
①溫度升高到一定程度后,中脫除率均有不同程度的降低,其原因是___________(寫兩條)。
②溫度低于250℃,物質(zhì)的量之比為0.5時,脫除率較高的原因是___________。
③實驗發(fā)現(xiàn),向煙氣中先通入,脫除率低于先通入,可能的原因是___________
(3)以為媒介的間接電化學(xué)氧化法可以同時除去煙氣中的和,裝置如圖丙所示:
則陽極的電極反應(yīng)式為___________,參與反應(yīng)的離子方程式為___________。
【答案】(1)①. ②.3 ③.硫的氧化物與氨氣反應(yīng),生成硫酸鹽或亞硫酸鹽,覆蓋在催化劑表面的活性吸附位點上,導(dǎo)致催化劑活性降低
(2)①.溫度升高到一定程度后,臭氧迅速分解,臭氧的利用率降低溫度升高,催化劑活性降低 ②.當(dāng)物質(zhì)的量之比為0.5時,生成的和剩余的的物質(zhì)的量相同,發(fā)生快速SCR反應(yīng)過程,因此相同時間內(nèi)脫除率較高 ③.先通入臭氧,部分被氧化為,有利于發(fā)生快速SCR反應(yīng)過程;先通入氨氣,后通入臭氧,部分氨氣與臭氧發(fā)生氧化還原反應(yīng),降低了脫除率
(3)①. ②.
【解析】
【小問1詳解】
①根據(jù)反應(yīng)機(jī)理示意圖可知,脫除的總反應(yīng)化學(xué)方程式:;在反應(yīng)過程中生成,又進(jìn)一步參與反應(yīng)稱為反應(yīng)中間體,則根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖可知,中間體有3種;
②若煙氣中含有硫的氧化物,則會降低的速率,可能的原因:硫的氧化物與氨氣反應(yīng),生成硫酸鹽或亞硫酸鹽,覆蓋在催化劑表面的活性吸附位點上,導(dǎo)致催化劑活性降低;
【小問2詳解】
①溫度升高到一定程度后,溫度升高到一定程度后,臭氧迅速分解,臭氧的利用率降低溫度升高,催化劑活性降低,中脫除率降低;
②當(dāng)物質(zhì)的量之比為0.5時,生成的和剩余的的物質(zhì)的量相同,發(fā)生快速SCR反應(yīng)過程,因此相同時間內(nèi)脫除率較高;
③先通入臭氧,部分被氧化為,有利于發(fā)生快速SCR反應(yīng)過程;先通入氨氣,后通入臭氧,部分氨氣與臭氧發(fā)生氧化還原反應(yīng),降低了脫除率;
【小問3詳解】
根據(jù)電化學(xué)裝置示意圖可知,陽極發(fā)生電極反應(yīng):;被氧化生成,離子方程式。
20. 含碳化合物的合成與轉(zhuǎn)化具有重要的研究價值。
(1)熱力學(xué)規(guī)定,在標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)和指定溫度下,由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成化合物時的反應(yīng)熱稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。常溫下,、的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為、,則表示標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為___________。
(2)與在某催化劑作用下的反應(yīng)如圖所示:
該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為___________。
(3)汽車尾氣中的和在催化轉(zhuǎn)化器中可反應(yīng)生成兩種無毒無害的氣體(該反應(yīng)為放熱反應(yīng)),若該反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填標(biāo)號)。
A. B.
C. D.
(4)與可發(fā)生反應(yīng):,2L密閉容器中通入和,在不同催化劑(A、B)作用下,進(jìn)行相同時間后,的產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示:
①在催化劑A、B作用下,正、逆反應(yīng)活化能差值分別用、表示,則___________(填“>”“

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