安徽省合肥二中2020届高三上学期第一次段考化学试题
展开2019-2020学年度第一学期合肥二中高三第一次段考
化学试卷
一、单选题(本大题共11小题,共55.0分)
1.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 在大豆油中添加抗氧化剂(TBHQ)可延缓其酸败过程
B. 生石灰、硅胶、无水CaCl2、P2O5 等均可作食品干燥剂
C. 《本草纲目》中记载:“烧酒非古法也,……,用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。”涉及的操作方法是蒸馏
D. 《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”采用低温提取青蒿素,该过程属于物理变化
【答案】B
【解析】
分析:A、食品中的抗氧化剂是为了防止食品因被氧化而变质,确保食品安全;B、食品干燥剂是具有一定的吸水性,对食品等都没有危害物质,并不是只要有吸水性的物质都能作食品干燥剂;C、理解甑、蒸、露几个字的含义,就能够正确答题;D、明确渍、绞的意义,可正确解答。
详解:A、大豆油是植物油脂,分子中含有不饱和C=C,易被空气氧化而变质,加入抗氧化剂可除去空气中具有氧化性的氧气,防止或延缓其酸败的过程,所以A正确;
B、生石灰与水生成碱性的熟石灰,P2O5具有极强的吸水性,且与水反应,但生成的偏磷酸有毒,故不能用于食品的干燥剂,故B错误;
C、将浓酒和糟放入容器中,加热使酒蒸汽上升,再用容器接收冷凝后的液体,这个过程就是实验室的蒸馏操作,所以C正确;
D、把青蒿放入水中浸泡,并拧取其汁,这样提取青蒿素的过程就是物质的溶解过程,属于物理变化,所以D正确。本题答案选B。
点睛:要明确“抗氧化剂”的含义是能够除去具有氧化性物质的试剂,有的可加入食品中,而有的不能,如在食品包装袋中的还原铁粉;作为食品干燥剂一定具有吸水性的同时,对食品具有绿色安全无害性;对古文的理解,一定要理解关键字的含义。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 标准状况下11.2 L乙烯和丙烯的混合气体中含C—H键的数目为2NA
B. S2和S8的混合物共6.4 g,其中所含硫原子数一定为0.2NA
C. 0.5 mol熔融的NaHSO4中含有的离子数目为1.5NA
D. 含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为0.1NA
【答案】B
【解析】
试题分析:A.乙烯含有4个碳氢键,丙烯含有6个碳氢键。标准状况下11.2 L乙烯和丙烯的物质的量是0.5mol,但不能确定二者的物质的量,因此不能计算混合气体中C-H键的数目,A错误;B.S2和S8的混合物共6.4 g,其中所含硫原子的物质的量是6.4g÷32g/mol=0.2mol。其个数一定为0.2NA,B正确;C.硫酸氢钠在熔融状态下电离出钠离子和硫酸氢根离子,则0.5 mol熔融的NaHSO4中含有的离子数目为1.0NA,C错误;D.浓硫酸再与铜的反应过程中浓度逐渐降低,稀硫酸与铜不反应,则含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数小于0.1NA,D错误,答案选B。
考点:考查阿伏加德罗常数计算
3.常温下,下列各组离子一定可以大量共存的是( )
A. 0.1mol/L AgNO3溶液中:H+、K+、Cl-、Br-
B. pH=1的溶液中:Na+、Be2+、Fe2+、NO3-
C. 与Al反应放出H2的溶液中:NH4+、HCO3-、SO42-、NO3-
D. 在的溶液中:Na+、K+、CH3COO-、NO3-
【答案】D
【解析】
【详解】A.在该溶液中Ag+与Cl-会形成AgCl沉淀,与Br-会形成AgBr沉淀,不能大量共存,A错误;
B. pH=1的溶液显酸性,含有大量的H+,H+与、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.与Al反应放出H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性,在碱性环境中,OH-与NH4+、HCO3-会发生反应,不能大量共存;在酸性溶液中H+与HCO3-会发生反应,不能大量共存,C错误;
D. 的溶液是碱性溶液,含有大量的OH-,OH-与选项Na+、K+、CH3COO-、NO3-之间不能发生任何反应,可以大量共存,D正确;
故合理选项是D。
4.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 | 实验操作和现象 | 实验结论 |
A | 向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,溶液变澄清 | 酸性:苯酚>HCO3- |
B | 将少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色 | Fe(NO3)2已变质 |
C | 氯乙烷与NaOH溶液共热后,滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀 | 氯乙烷发生水解 |
D | 在2 mL 0.01 mol·L-1的Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液有白色沉淀生成,再滴入0.01 mol·L-1 CuSO4溶液,又出现黑色沉淀 | Ksp(CuS)<Ksp(ZnS) |
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,则溶液变澄清,说明酸性:苯酚>HCO3-,选项A正确;
B、Fe(NO3)2溶液中滴加稀H2SO4酸化后,相当于存在HNO3,会把Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液后变红色,不能确定Fe(NO3)2试样已变质,选项B错误;
C、氯乙烷与NaOH溶液共热后,溶液中还存在过量的NaOH溶液,此时直接加入AgNO3 溶液,最终得到的褐色的Ag2O,选项C错误;
D、在2 mL 0.01 mol·L-1的Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液有白色沉淀ZnS生成,因为Na2S溶液过量,所以再滴入CuSO4溶液,又出现黑色沉淀CuS,所以无法据此判断Ksp(CuS)与Ksp(ZnS)的大小关系,选项D错误。
答案选A。
5.下列化学用语对事实的表述不正确的是( )
A. 硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OH C17H35COOC2H5+H218O
B. 常温时,0.1mol/L氨水的pH=11.1:NH3·H2ONH4++OH-
C. 由Na和Cl形成离子键的过程:
D. 电解精炼铜的阴极反应:Cu2++2e-=Cu
【答案】A
【解析】
【详解】A.硬脂酸与乙醇发生酯化反应,脱水方式是酸脱羟基醇脱氢,反应方程式为:C17H35COOH+C2H518OH C17H35CO18OC2H5+H2O,A错误;
B.常温时,0.1mol/L氨水的pH=11.1,则c(NH3·H2O)=0.1mol/L,c(OH-)=10-2.9mol/L< c(NH3·H2O),说明NH3·H2O是弱电解质,在溶液中不能完全电离,存在电离平衡,电离方程式为:NH3·H2ONH4++OH-,B正确;
C.在Na与Cl反应产生NaCl的过程中,Na原子失去最外层的1个电子形成Na+,Cl原子获得1个电子形成Cl-,二者通过离子键结合,用电子式表示形成过程为:,C正确;
D.在电解精炼铜时,阴极上溶液中的Cu2+获得电子变为Cu单质,故阴极的电极反应为:Cu2++2e-=Cu,D正确;
故合理选项是A。
6.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到YZW的溶液。下列说法正确的是
A. 原子半径大小为W<X<Y<Z
B. X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C. Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D. 标准状况下W的单质状态与X的相同
【答案】D
【解析】
【分析】
本题明显是要从黄绿色气体入手,根据其与碱溶液的反应,判断出YZW是什么物质,然后代入即可。
【详解】黄绿色气体为氯气,通入烧碱溶液,应该得到氯化钠和次氯酸钠,所以YZW为NaClO,再根据W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,X和Z同族,得到W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Cl。
A.同周期由左向右原子半径依次减小,同主族由上向下原子半径依次增大,所以短周期中Na(Y)的原子半径最大,选项A错误;
B.HCl是强酸,HF是弱酸,所以X(F)的氢化物水溶液的酸性弱于Z(Cl)的,选项B错误;
C.ClO2的中心原子是Cl,分子中只存在Cl和O之间的极性共价键,选项C错误;
D.标准状况下,W的单质O2或O3均为气态,X的单质F2也是气态,选项D正确;
答案选D。
【点睛】本题相对比较简单,根据题目表述可以很容易判断出四个字母分别代表的元素,再代入四个选项判断即可。要注意选项D中,标准状况下氧气、臭氧、氟气的状态为气体。
7.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是
A. 若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的CO
B. 通入N2的主要目的是防止空气中的CO2对产物检验产生影响
C. 若将④中无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D. 实验结束后,①中淡黄色粉未完全变成黑色,则产物一定为铁
【答案】A
【解析】
A、利用②③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中的黑色CuO固体变红,⑥中澄清石灰水变浑浊,说明有CO产生;故A正确;B. 通入N2的主要目的是防止空气中的CO2、O2等对产物检验产生影响,所以B错;C. 因混合气体经过了②澄清石灰水,③氢氧化钠溶液,所以若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜不能检验分解生成的水蒸气了,故C错;D. 实验结束后,①中淡黄色粉未完全变成黑色,则产物一定为铁是错的,可能为铁,也可能为氧化亚铁,四氧化三铁都是黑色的,故D错;答案:A。
点睛:本实验抓住亚铁离子的不稳定性,进行判断处理。因为亚铁离子非常容易被氧化,所以先赶净装置中的空气,回答了充入N2的目的;检验CO产生,应先除去混合气体中的CO2,再利用CO的还原性检验即可。
8.体育竞技中服用兴奋剂既有失公平,也败坏了体育道德。某种兴奋剂的结构简式如图所示。有关该物质的说法中正确的是( )
A. 该物质与苯酚属于同系物,遇FeCl3溶液呈紫色
B. 滴入酸性KMnO4溶液振荡,紫色褪去,能证明其结构中存在碳碳双键
C. 该分子中的所有碳原子可能共平面
D. 1mol该物质分别与浓溴水和H2反应时最多消耗Br2和H2分别为1mol和7mol
【答案】C
【解析】
【分析】
由有机物的结构简式可知,分子中含碳碳双键、酚-OH,结合烯烃、酚的性质及苯环的平面结构来解答。
【详解】A.苯酚同系物中只含1个苯环,该物质含2个苯环,不是苯酚同系物,但含酚-OH,遇FeCl3溶液呈紫色,A错误;
B.碳碳双键、碳碳三键、酚-OH、醇-OH等均能被氧化,滴入酸性KMnO4溶液振荡,紫色褪去,不能能证明其结构中碳碳双键、酚羟基两种基团至少存在一种,B错误;
C.苯环、碳碳双键均为平面结构,且直接相连的原子在同一平面内,则该分子中的所有碳原子可能共平面,C正确;
D.酚-OH的邻对位与溴水发生取代,碳碳双键与溴水发生加成,则1mol该物质与浓溴水反应,消耗溴单质的物质的量为4mol;苯环与碳碳双键均与氢气发生加成,则1mol该物质与氢气反应时,消耗氢气为7mol,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题考查有机物的官能团及其性质,明确有机物的结构与性质的关系即可解答,注意根据同系物的概念进行辨析,结合酚、烯烃的性质来解答,选项A为解答的易错点。
9.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A. 制取SO2 B. 验证漂白性
C. 收集SO2 D. 尾气处理
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据金属活动顺序表可知稀H2SO4与铜片不反应,故A错误;B.SO2能使品红溶液褪色,体现其漂白性,故B正确;C.SO2密度比空气大,应“长进短出”,故C错误;D.SO2不与NaHSO3反应,所以无法用NaHSO3溶液吸收SO2,故D错误。答案:B。
10.菲斯科(FiskerInc.)公司宣布正在开发的固态锂电池能量密度是现有电池的2.5倍,续航里程可达500英里(约804公里),最快充电时间可以分钟计,钴酸锂(LiCoO2) 电池的工作原理如图所示,M极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。隔膜只允许特定的离子通过。下列说法正确的是
A. 电池的总反应式为:LixC6+Li1-xCoO2=C6+LiCoO2
B. M为电池的正极
C. 放电时,N为负极,电极发生氧化反应
D. 充电时,M为阳极,电极发生氧化反应
【答案】A
【解析】
【分析】
根据图中锂离子的移动方向可知,M为原电池的负极,N为原电池的正极。电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,负极反应为:LixC6-xe-=C6+xLi+,正极电极反应:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,电池总反应为:LixC6+Li1-xCoO2=C6+LiCoO2,据此分析选项。
【详解】A.由上述分析可知,电池的总反应式为:LixC6+Li1-xCoO2=C6+LiCoO2,故A正确;
B.由上述分析可知,M为原电池的负极,故B错误;
C.放电时,N原电池的正极,电极发生还原反应,故C错误;
D.充电时,M为阴极,电极发生还原反应,故D错误;
答案选A。
11.已知常温下浓度为0.1mol·L-1的下列溶液的pH如下表:
溶质 | NaF | NaClO | Na2CO3 |
pH | 7.5 | 9.7 | 11.6 |
下列有关说法正确的是
A. 在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:H2CO3<HClO<HF
B. 若将CO2通入0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液中性,则溶液中2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1 mol·L-1
C. 根据上表,水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-的水解常数K=10-7.6
D. 向上述NaClO溶液中通HF气体至恰好完全反应时:c(Na+)>c(F-)>c(H+)>c(HClO)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
试题分析:A.根据生成NaF所对应的酸为HF,生成NaClO所对应的酸为HClO,生成Na2CO3所对应的酸为HCO3-,生成NaHCO3所对应的酸为H2CO3,酸性:HCO3-<HClO <H2CO3<HF,所以三种酸溶液的导电能力顺序:HClO<H2CO3<HF,A项错误;B.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,c(Na+) =0.2mol·L-1,将CO2通入0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液中性,此时CO2过量,反应生成了NaHCO3,此时,溶液的体积没有变,溶液中的钠离子的浓度仍然为:c(Na+) ="0.2" mol·L-1,根据电荷守恒有:c(Na+) + c(H+) =" c" (HCO3ˉ) + 2 c (CO32-) + c(OHˉ),由于溶液呈中性:c(H+) = c(OHˉ),则c(Na+) ="2c" (CO32ˉ)+ c (HCO3ˉ)= 0.2mol·L-1,B项错误;C.根据水解方程式ClOˉ+ H2OHClO + OHˉ,水解的平衡常数表达式为,从上表可知常温下浓度为0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH=9.7,则pOH=4.3,c(OHˉ) = 10-4.3,所以,,C项正确;D.向NaClO 溶液中通HF气体至恰好完全反应时,此时NaClO + HF ="NaF+" HClO,溶液中生成等物质的量的NaF和HClO,由于HClO为弱酸,不完全电离,存在着电离平衡:HClOH+ + ClOˉ,同时溶液中也还存在着NaF的水解平衡,但是终究水解程度是很微弱的,所以溶液中应该是c(Na+)>c(Fˉ) >c(HClO)>c(H+)>c(OHˉ),D项错误;答案选C。
考点:考查盐类水解的应用,溶液的pH值,离子浓度的大小比较,导电能力的大小比较等知识。
二、综合实验题(本大题共1小题,共15.0分)
12.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_________,仪器a的名称是_______。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是_____________。
(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________;d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、_________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点______________。
【答案】 (1). 去除水中溶解氧 (2). 分液(或滴液)漏斗 (3). Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+ (4). 排除c中空气 (5). c中产生H2使压强大于大气压 (6). (冰浴)冷却 (7). 过滤 (8). 敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
【解析】
分析:在盐酸溶液中锌把Cr3+还原为Cr2+,同时产生氢气排尽装置中的空气防止氧化。生成的氢气导致c中压强增大,可以把生成的CrCl2压入d装置发生反应,据此解答。
详解:(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗;
(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明Cr3+被锌还原为Cr2+,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;
②锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr2+,所以氢气作用是排除c中空气;
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。
点睛:本题主要是考查醋酸亚铬制备原理的实验探究,考查学生的化学实验与探究的能力、从提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识整合,重组为新知识块的能力,题目难度中等。明确实验原理、有关物质的性质尤其是题干信息中提取和应用是解答的关键。
三、化工流程题(本大题共1小题,共15.0分)
13.铋(Bi)的无毒与不致癌性有很多特殊用途,其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含杂质PbO2等)制备Bi2O3的工艺如下:
回答下列问题:
(1)Bi位于元素周期表第六周期,与N、P同族,Bi的原子结构示意图为________。
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为________,反应液必须保持强酸性,否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低,原因是________(用离子方程式表示)。
(3)“置换”时生成单质铋的离子方程式为________。“母液1”中通入气体X后可循环利用,气体X的化学式为________。
(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb,通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的,其装置示意图如右。电解后,阳极底部留下的为精铋。写出电极反应式:阳极________;阴极________。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是________。“母液2”中可回收的主要物质是________。
【答案】 (1). (2). 6FeCl3+Bi2S3=2BiCl3+6FeCl2+3S (3). Bi3++H2O+Cl-=BiOCl+2H+ (4). 2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi (5). Cl2 (6). Pb-2e-=Pb2+ (7). Pb2++2e-=Pb (8). 没有污染性气体产生 (9). NH4NO3
【解析】
(1)Bi位于元素周期表第六周期,与N、P同族,Bi原子核内有83个质子,Bi的原子结构示意图为:。
(2)由流程中从浸出渣中回收S,所以“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应生成S单质,+3价铁被还原+2价铁,化学方程式为:6FeCl3+Bi2S3=2BiCl3+6FeCl2+3S;Bi3+水解会生成难溶物BiOCl(碱式氯化铋),方程式为:Bi3++H2O+Cl-=BiOCl+2H+,反应液必须保持强酸性,抑制水解,否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低。
(3)铋元素在浸出液中以Bi3+形式存在,所以加入Fe“置换”时生成单质铋的离子方程式为:2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi;“母液1”中含有Fe2+和Cl-,通入Cl2后生成FeCl3可循环利用。
(4)根据电解原理:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,因为电解后,阳极底部留下的为精铋,所以阳极反应为:Pb-2e-=Pb2+,由图知溶液中Pb2+在阴极放电,反应式为:Pb2++2e-=Pb。
(5)直接灼烧碱式硝酸铋也能得到Bi2O3,但还会产生污染性的氮氧化物气体,所以上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是:没有污染性气体产生;(NH4)2CO3溶液与碱式硝酸铋反应,生成碱式碳酸铋和硝酸铵,故“母液2”中可回收的主要物质是NH4NO3。
点睛:本题是一道无机工业流程题,流程很长,貌似很难,但只要把握流程中与各小题有关联的信息点,就能迅速解题。当然本题重在考查分析问题的能力,还涉及氧化还原反应原理、电解原理等知识,综合性较强。
四、原理综合题(本大题共1小题,共15.0分)
14.工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等,是形成雾霾的重要因素.霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾.
(1)SO2在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是______________.
(2)NOx和SO2空气中存在下列平衡:
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=﹣113.0kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
SO2通常在二氧化氮的存在下,进一步被氧化,生成SO3.
①写出NO2和SO2反应的热化学方程式为_________.
②随温度升高,该反应化学平衡常数变化趋势是_____.
(3)提高2SO2+O2⇌2SO3反应中SO2的转化率,是减少SO2排放的有效措施.
①T温度时,在1L的密闭容器中加入2.0mol SO2和1.0mol O2,5min后反应达到平衡,二氧化硫的转化率为50%,该反应的平衡常数是____.
②在①中条件下,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是_____(填字母).
a.温度和容器体积不变,充入1.0mol He b.温度和容器体积不变,充入1.0mol O2
c.在其他条件不变时,减少容器的体积 d.在其他条件不变时,改用高效催化剂
e.其他条件不变时,升高体系温度
(4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.如图是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图。
①电解饱和食盐水的化学方程式是________________.
②用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是_________.
③用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是___________.
【答案】 (1). SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2═2H2SO4 (2). NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)△H=﹣41.8 kJ•mol﹣1 (3). 减小 (4). 2 (5). b c (6). 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (7). SO2+OH﹣=HSO3﹣(或SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O) (8). SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣
【解析】
试题分析:(1)SO2在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是SO2+H2OH2SO32H2SO3+O22H2SO4。
(2)①将已知的后个方程式减去前一个方程式,再除以2得:NO2和SO2反应的热化学方程式为NO2(g)+SO2(g)= SO3(g)+NO(g) △H= -41.8 kJ·mol-1。
②该反应是放热反应,随温度升高,该反应化学平衡常数变化趋势是减小。
(3)①2SO2+ O22SO3
起始:2.0 1.0 0
变化:2x x 2x
平衡:1.0 0.5 1.0
平衡常数K==2.
②在①中条件下,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是使平衡正向移动。
a.温度和容器体积不变,充入1.0 mol He ,不改变反应物浓度,平衡不移动;
b.温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2,平衡正向移动;
c.在其他条件不变时,减少容器的体积,加压,平衡正向移动;
d.在其他条件不变时,改用高效催化剂,不改变平衡状态;
e.在其他条件不变时,升高体系温度,平衡逆向移动。
(4)①电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl +2H2O2NaOH +H2 ↑ +Cl2 ↑。
②用NaOH溶液吸收含二氧化硫的废气,可生产SO32-或HSO3-。
③阳极区气体Cl2溶液吸收含二氧化硫的废气,是氧化SO2:SO2 +Cl2+H2O==4H++SO42-+2Cl-。
考点:化学与环境问题,考查平衡常数、提高转化率的方法,电解原理及反应方程式、离子方程式的书写。