安徽省黄山市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题

这是一份安徽省黄山市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题，共34页。试卷主要包含了K2夹好)，O2等气体杂质，MgSiO3和少量Fe，Al2O3等内容，欢迎下载使用。
安徽省黄山市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编-3-非选择题


1. （2020春·安徽黄山·高二统考期末）氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。回答下列问题：
（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的_________，反应的化学方程式为_______________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→______(按气流方向，用小写字母表示)。
（2）氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中_____________
②反应的化学方程式
____________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③_______________
④______________


2. （2021春·安徽黄山·高二统考期末）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。

回答下列问题：
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是_______。
(2)上述装置中存在一处缺陷，会导致KClO3产率降低，改进的方法是_______。
(3)某同学实验时误将漂白粉当成二氧化锰粉末制备Cl2，其化学方程式为_______。
(4)c中采用冰水冷却方式的目的是_______，b中制备反应的离子方程式是_______。
(5)d的作用是_______。
(6)反应结束后，实验小组的同学为测定制备的氯酸钾产品(含有氯化钾)中氯酸钾的纯度，取1.0g二氧化锰与一定质量的产品混合均匀后放入大试管中进行加热。测量所得数据如表所示：
时间/min
0
3
4
5
6
7
试管中剩余固体的质量/g
16.0
15.6
12.3
11.7
11.0
11.0

试计算产品中氯酸钾的纯度_______。(结果精确到0.1%)
3. （2022春·安徽黄山·高二统考期末）锶(Sr)和镁位于同主族，锶比镁更活泼，锶与氮气在加热条件下反应生成氮化锶(Sr3N2)，已知氮化锶遇水剧烈反应。某同学设计如下装置制备氮化锶(Sr3N2相对分子质量：290.8)。

已知：①所使用的氮气样品可能含有少量CO、CO2、O2等气体杂质。
②醋酸二氨合亚铜(CH3COO[Cu(NH3)2])溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。
试回答下列问题：
(1)仪器A的名称是___________
(2)打开分液漏斗的旋塞，装置B能持续提供N2，这是利用了N2___________的物理性质
(3)装置C中盛放NaOH溶液的作用为___________
(4)装置D、E、F中盛装的试剂分别是___________(填代号)
①浓硫酸②连苯三酚碱性溶液③醋酸二氨合亚铜溶液
(5)为了制得纯净的氮气，实验室中可选用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，其化学方程式为：___________
(6)上述实验设计存在明显的缺陷，可能会导致产品变质，提出改进方案为：___________
(7)产品纯度的测定：称取0.8000g实验所得产品，加入干燥的三颈瓶中，加入蒸馏水，并通入足量水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用20.00mL1.00mol/L的盐酸标准溶液完全吸收，再用1.00mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗16.00mLNaOH溶液。则产品纯度为___________%。
4. （2020春·安徽黄山·高二统考期末）某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO3·3H2O。实验流程如图所示：

(1)为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有_______(任写一点)，酸溶时废渣中主要成分MgCO3发生反应的离子方程式为____________________。
(2)加入30%H2O2的目的是__________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+,
①加入30%H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2+的最佳试剂是______。
②萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3+的最佳试剂是_________。
(4)室温下，除去MgSO4溶液中的A13+(使Al3+浓度小于1×10-6mol·L−1)而不引入其它杂质，应加入的试剂X为_____，应调节pH的范围为_____。
已知：① Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33；② pH=8.5时，Mg(OH)2开始沉淀
(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是___________。
5. （2021春·安徽黄山·高二统考期末）CoC2O4是制备金属钴的原料。利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下：

(1)“550℃焙烧”目的是_______，过滤用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有_______。
(2)“碱浸”时主要反应的化学方程式为_______。
(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为_______。
(4)“净化除杂1”过程中，需在40～50℃加入H2O2溶液，其目的是_______；再升温至80～85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至4.5，产生“滤渣I”主要成分的离子方程式为_______。
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Mg2+)=7.0×l0-6mol/L，则滤液中c(Ca2+)=_______[已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10]。
6. （2022春·安徽黄山·高二统考期末）Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以CePO4形式存在，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3•nH2O的工艺流程如图：

回答下列问题：
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为___________；
(2)“焙烧”时产生的酸性废气中含有的酸为___________(写化学式)；
(3)为提高“水浸”效率，可采取的措施有___________(至少写两条)；
(4)滤渣Ⅱ的主要成分是___________，在高温条件下，该成分可与Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)制备电极材料LiFePO4；
(5)滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3，已知Ksp[Al(OH)3]=10-32、Ksp[Fe(OH)3]=10-37，一般认为杂质离子浓度小于1.0×10-5mol/L时可认为已经除净。在“聚沉”工序中加MgO调pH时，pH应大于___________，此时溶液中c(Al3+)：c(Fe3+)=___________；加入絮凝剂的目的是___________；
(6)“沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3•nH2O的离子方程式为___________
7. （2020春·安徽黄山·高二统考期末）H2是一种重要的清洁能源。
（1）已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)    ΔH2=-49.0kJ•mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)    ΔH3=-41.1kJ•mol-1
H2还原 CO反应合成甲醇的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1，则ΔH1＝___kJ•mol-1，该反应自发进行的条件为___
A．高温    B．低温    C．任何温度条件下
（2）恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入 1molCO和2.2mol H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。则P1__P2，判断的理由是_____。

（3）若反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化如表所示：
时间/min
0
5
10
15
H2
4

2

CO
2


1
CH3OH(g)

0
0.7



①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是____(填字母)；
A．容器内压强保持不变      B．2v正(H2)=v逆(CH3OH)
C．混合气体的相对分子质量保持不变    D．混合气体的密度保持不变
②若起始压强为P0 kPa，则在该温度下反应的平衡常数Kp=___(kPa)-2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10min内H2的反应速率v(H2)=___kPa•min-1。
8. （2021春·安徽黄山·高二统考期末）氢气、一氧化碳、二氧化碳是最常见的气体。回答下列问题：
(1)宇航员呼吸产生的CO2用镍催化剂反应处理，实现空间站中的O2循环利用。
镍催化剂反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)  ΔH
已知：①H2(g)+O2(g)=H2O(g)  ΔH=-akJ·mol-1，
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=-bkJ·mol-1，
③H2O(g)=H2O(l)  ΔH=-ckJ·mol-1
则镍催化剂反应的ΔH=_______kJ·mol-1；
(2)向1L恒容密闭容器中加入2molCO、4molH2，在适当的催化剂和一定条件作用下发生反应：2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(l)+H2O(l)  ΔH=+71kJ/mol
①该反应_______自发进行(填“高温”、“低温”或“不能”)。其判断理由是_______。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______。
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变
b．混合气体的密度保持不变
c．CO和H2的体积分数保持不变
d．CO和H2的转化率相等
e．气体总压强保持不变
f．1molCO生成的同时有1molO-H键断裂
(3)已知CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH＜0在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表：
反应条件
反应时间
CO2(mol)
H2(mol)
CH3OH(mol)
H2O(mol)
恒温恒容
(T1℃、2L)
0min
2
6
0
0
5min

4.5


20min
1



30min


1


①0～5min内，用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=_______mol/(L·min)
②达到平衡时，该反应的平衡常数K=_______(用分数表示)，平衡时H2的转化率是_______。
③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为2.8mol，则T1_______T2(填“＞”“＜”或“=”)，理由是_______。在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
9. （2022春·安徽黄山·高二统考期末）氮氧化物是大气污染物，氮氧化物的处理和利用是我国科研工作者研究的热点之一，试回答下列问题：
(1)氨气还原氮氧化物的反应为：
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H2
请写出NH3(g)还原NO(g)生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式___________(△H用含△H1、△H2的式子表示)，依据反应②设计成燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，写出负极电极反应式_______。
(2)一定温度下，向2L恒容密闭容器中充4.0molNO2和4.0molCO，在催化剂作用下发生反应：4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)△HP2。答案：>;正反应为气体分子数减小的反应，加压平衡右移，CO的转化率增大，由图知相同温度时P1下CO的转化率大于P2 ；
（3）①A．因为反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是两边计量数不等的反应，在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中，若容器内压强保持不变 ，说明反应达到平衡了，故A能为判断该反应达到平衡标志，故A正确；
B．当v正(H2)=2v逆(CH3OH) 时，才能证明反应达到平衡状态了，所以B不能为判断该反应达到平衡标志，故B错误；
C．混合气体的相对分子质量数值上等于平均摩尔质量，就等于总质量除以总物质的量，因为各物质都是气体，所以总质量不变，化学反应两边计量数不等，所以当平均摩尔质量保持不变，说明反应达到了平衡状态，故C正确；
D．混合气体的密度ρ=m/V,因为m和V保持不变，所以ρ不变，因此密度不变，不能为判断该反应达到平衡标志，故D错误；
所以本题答案：AC。
根据反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)及表中的数据可知10min时，达到平衡，其各物质的量为别为：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
初始量        2     4      0
变化量        1     2      1
平衡量       1     2     1
根据阿伏伽德罗定律：若起始压强为P0 kPa，则平衡压强为2/3P0，所以平衡常数Kp== (2/3P0×1/4)/[2/3P0×1/4×(2/3P0×1/2)2]= 9/p02,答案：9/p02。
③根据图表可知氢气初始压强为2/3P0，10min内平衡压强为1/3P0，则H2的反应速率v(H2)= 1/3P0÷10min =1/30 P0kPa•min-1,所以本题答案：P0/30。
8.      ΔH=﹣4a+b-2c     不能     因为ΔH＞0，ΔS