【化学】云南省曲靖市第一中学2018-2019学年高二上学期期末考试(解析版)
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云南省曲靖市第一中学2018-2019学年高二上学期期末考试
注意事项:
1.答题前请在答题卡相关位置填写自己的姓名、班级、考号、座位号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24
第I卷选择题(60分)
一、单选题(每小题3分,共20题)
1.下列有关乙醇的说法正确的是( )
A. 能与H2O发生加成反应 B. 能使石蕊试液变红
C. 与CH3OCH3互为同分异构体 D. 是食醋的主要成分
【答案】C
【解析】
乙醇是各种饮用酒类成分之一,食醋的主要成分是乙酸,所以D错误。乙醇的主要化学性质表现在乙醇能与金属钠反应、与氧气反应、与乙酸的酯化反应,但是不能与H2O反应,也不能使石蕊试液变红,所以A、B均错误。乙醇结构简式为CH3CH2OH,与CH3OCH3分子式都是C2H6O,但是结构不同,属于不同种分子,二者互为同分异构体,C正确。正确答案C。
2.下列属于电解质的是( )
A. 硫酸钡 B. 石墨 C. 医用酒 D. 氯仿(CHCl3)
【答案】A
【解析】
【详解】A、硫酸钡属于盐,故A正确;B、石墨是单质,既不是电解质又不是非电解质,故B错误;酒精为CH3CH2OH,属于非电解质,故C错误;D、CHCl3属于非电解质,故D错误。
3.下列变化中,需加入氧化剂才能实现的是( )
A. N2→NH3 B. MgCl2→MgSO4
C. Cu→CuO D. FeO→Fe
【答案】C
【解析】
需加入氧化剂才能实现的变化,原物质在反应中做还原剂,化合价升高,Cu→CuO反应中铜元素化合价升高,C正确;正确选项C。
4.下列实验不正确的是( )
A. 选用溴水鉴别乙烷和乙烯
B. 选用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烷和乙烯
C. 选用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中乙烯
D. 选用溴水除去乙烷中乙烯
【答案】C
【解析】
分析:A项,乙烷不能使溴水褪色,乙烯能使溴水褪色;B项,乙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色;C项,酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化成CO2;D项,溴水吸收乙烯。
详解:A项,乙烷不能使溴水褪色,乙烯能使溴水褪色,现象不同,可用溴水鉴别乙烷和乙烯;B项,乙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,现象不同,可用酸性KMnO4溶液鉴别乙烷和乙烯;C项,酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化成CO2,在乙烷中引入新杂质CO2,不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯;D项,溴水吸收乙烯,不吸收乙烷,可用溴水除去乙烷中的乙烯;答案选C。
5.下列各组物质中既不是同分异构体又不是同素异形体、同系物或同位素的是( )
A. HCOOC2H5、CH3CH2COOH B. 、
C. O2、O3 D. H、D、T
【答案】B
【解析】
【详解】A、HCOOC2H5和CH3CH2COOH是分子式C3H6O2相同,但结构不同的有机化合物,属于同分异构体,故A错误;
B、的分子式分别为: C6H6、C10H8,既不是同系物、不是同分异构体、不是同素异形体、不是同位素,故B正确;
C、O2、O3是同一元素的不同单质,属于同素异形体,故C错误;
D、H、D、T都是H元素的不同原子,属于同位素,故D错误.
综上所述,本题应选B。
【点睛】本题需要注意“四同”的区分。同素异形体:同一种元素形成的多种单质互为同素异形体.例如O2和O3是同素异形体。同位素:同位素同属于某一化学元素,其原子具有相同数目的电子,原子核也具有相同数目的质子,但却有不同数目的中子.例如氕、氘和氚.;同分异构体 :同分异构体是有机物的分子式相同但是分子结构不同;同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。如:甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物,它们都属于烷烃。
6.下列化合物一氯代物的数目排列顺序正确的是( )
①CH3(CH2)4CH3 ②(CH3)2CHCH(CH3)2 ③(CH3)3CCH2CH3 ④(CH3)3CC(CH3)3
A. ①=③>②>④ B. ②>③=①>④ C. ③>②>④>① D. ①>②>③>④
【答案】A
【解析】
①CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3种H原子,其一氯代物有3种;②(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种H原子,其一氯代物有2种;③(CH3)3CCH2CH3中有3种H原子,其一氯代物有3种;④(CH3)3CC(CH3 )3 中有1种H原子,其一氯代物有1种。所以一氯代物同分异构体数为①=③>②>④,故选A。
7.已知铅蓄电池放电反应为:PbO2+Pb+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O,下列关于铅蓄电池的说法正确的是( )。
A. 在放电时,两极质量均增加
B. 在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
C. 在放电时,负极发生的反应是Pb+2e-+SO42-=PbSO4
D. 在放电时,正极发生的反应是PbSO4+2e-=Pb+SO42-
【答案】A
【解析】
C. 在放电时,负极发生的反应是 Pb - 2e- + SO42-=PbSO4,故C错误;D. 在放电时,正极发生的反应是 PbO2+H2SO4+2H++2e-PbSO4+2H2O,故D错误;A. 在放电时,负极:Pb ®PbSO4,正极:PbO2®PbSO4,两极质量均增加,故A正确;B. 在充电时,总反应为2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4,电池中硫酸的浓度不断变大,故B错误。故选A。
8.下列说法正确的( )
A. 能通过化合反应和复分解反应来制取Fe(OH)3
B. 物质中所含元素显最高价时一定表现出强氧化性
C. 含等浓度Cu2+、Fe3+的混合液中加少量铁粉,Cu2+先得电子
D. 电解精炼铜转移0.2mol电子时,阴极析出铜的质量一定小于6.4g
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3复分解:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,故A正确;
B. 元素表现氧化性主要是看得电子能力,非金属性较弱的元素达到高价时,氧化性都不强或几乎没有氧化性,故B错误;
C. Fe3+氧化性强于 的Cu2+,所以Fe3+先得电子,故C错误;
D. 铜离子是+2价,所以0.2mol电子会带来0.1mol铜6.4g,阴极:Cu2++2e-=Cu
阳极:主要是Cu-2e-=Cu2+ 还可能有Fe -2e-= Fe2+等,取决于粗铜里面的组成,故D错误;
故选A。
9.设NA表示阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是( )
A. 常温下,Na2O2与H2O反应生成1mol O2时,转移电子数是2NA
B. 标准状况下,11.2 L的甲醇所含的氢原子数等于2NA
C. 标准状况下,2.24 LCl2溶于水中达到饱和,可得到HClO分子的数目是0.1NA
D. 1L1mol/L CuCl2溶液中含有的铜离子数为NA
【答案】A
【解析】
A、发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠在此反应中既作氧化剂又作还原剂,生成1mol氧气时,转移电子物质的量为2mol,故正确;B、甲醇常温下不是气体,不能用22.4L·mol-1直接计算,故错误;C、氯气溶于水,只有极少量的氯气与水反应,因此HClO的物质的量小于0.1mol,故错误;D、Cu2+发生水解,Cu2+的物质的量小于1mol,故错误。
10.可逆反应A(g)+4B(g)C(g)+D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是( )
A. vA=0.15mol/(L·min) B. vB=0.6 mol/(L·min)
C. vC=0.4 mol/(L·min) D. vD=0.01 mol/(L·s)
【答案】D
【解析】
在化学反应中,用不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故反应速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快, A.VA/1=0.15mol•(L•min)﹣1; B.VB/3=0.2mol•(L•min)﹣1; C.VC/2=0.2mol•(L•min)﹣1;D.VD=0.01mol•(L•s)﹣1=0.6mol•(L•min)﹣1,VD/1=0.6mol•(L•min)﹣1,因反应速率VD>VB=VC>VA,故选D。
11.下列有关叙述正确的是( )
A. 4Fe(s)+3O2(g)═ 2Fe2O3(s) ΔH1 4Al(s)+3O2(g)═ 2Al2O3(s) ΔH2 ΔH2>ΔH1
B. 硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量更多
C. 碳与水蒸气反应生成水煤气的反应为放热反应
D. 由C(s,石墨)═C(s,金刚石) ΔH>0,可知,石墨比金刚石更稳定
【答案】D
【解析】
A. 两个热化学方程式相减可得4Al(s)+2Fe2O3(s)=4Fe(s)+2Al2O3(s) ΔH=ΔH1-ΔH2,所得反应为铝热反应,是放热反应,ΔH1-ΔH2K2
【答案】D
【解析】
试题分析:A、断裂化学键是吸热过程,△H2>O,错误;B、反应焙变与起始物质和终态物质有关与变化途径无关,所以△H1=△H2+△H3,错误;C、氯、溴、碘单质中化学键的键能逐渐减小,所以过程Ⅱ吸收的热量依次减少,错误;D、因Cl2的氧化性大于Br2,所以Cl2与氢气化合的程度比Br2大,则C12,Br2分别发生反应I,同一温度下,氢气与Cl2反应的平衡常数大于氢气与Br2反应,故D正确。
【考点定位】考查反应热和焓变、盖斯定律
【名师点晴】盖斯定律是指化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的;即化学反应热只与其反应的始态和终态有关,而与具体反应进行的途径无关;盖斯定律的基本使用方法:①写出目标方程式;②确定“过渡物质”(要消去的物质);③用消元法逐一消去“过渡物质”,平时要多练习,才能熟能生巧。
16.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质),能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 ( )
A. AgNO3[AgNO3] B. NaOH[NaOH] C. KCl[KCl] D. CuSO4 [CuCO3]
【答案】D
【解析】
根据电解池的工作原理,惰性电极电解电解质溶液后溶液复原的原则是“出什么加什么”。A项,电解AgNO3溶液的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,应加入一定量的Ag2O能使溶液恢复到原来的成分和浓度;B项,电解NaOH溶液,就是电解水,应加入一定量的水能使溶液恢复到原来的成分和浓度;C项,电解KCl溶液的化学方程式为2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,应通入一定量的氯化氢气体能使溶液恢复到原来的成分和浓度;D项,电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,应加入一定量的CuO或CuCO3(CuCO3可改写成CuO·CO2)能使溶液恢复到原来的成分和浓度;答案选D。
17.丁列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示( )
下列说法正确的悬( )
A. △H10
B. 反应①②③的反应热满足关系:△H2-△H1=△H3
C. 反应①②③的平衡常数满足关系;K1·K2=K3
D. 要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取升温措施
【答案】B
【解析】
A.由表格数据可知,升高温度时K1增大、K2减小,则△H1>0,△H2<0,故A错误;B.由盖斯定律可知,②-①得到③,则焓变为△H2-△H1=△H3,故B正确;C.K为指数关系,结合②-①得到③可知,=K3,故C错误;D.由随温度升高而减小可知,反应③为放热反应,则向正反应方向移动,可采取降温措施,故D错误;故选B。
18.100℃时,将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是( )
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2
②NO2生成速率与NO2消耗速率相等
③烧瓶内气体的压强不再变化
④烧瓶内气体的质量不再变化
⑤NO2的物质的量浓度不再改变
⑥烧瓶内气体的颜色不再加深
⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
⑧烧瓶内气体的密度不再变化
A. ②③⑥⑦ B. ①④⑧
C. 只有①④ D. 只有⑦⑧
【答案】B
【解析】
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2,描述的是正反应,从反应方程式可得,从发生到平衡一直是1:2,不能说明已达平衡状态;②NO2生成速率与NO2消耗速率相等,正逆反应速率相等,说明已达平衡状态;③该反应左右两边气体分子数不相等,只要不平衡压强就会变化,烧瓶内气体的压强不再变化,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;④根据质量守恒定律烧瓶内气体的质量始终不变,不能说明已达平衡状态;⑤NO2的物质的量浓度不再改变,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;⑥烧瓶内气体的颜色不再加深,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;⑦该反应左右两边气体分子数不相等,只要不平衡烧瓶内气体的平均相对分子质量就会变化,当烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化时,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;⑧密度=质量÷体积,气体质量不变,气体体积不变,所以密度始终不变,不能说明已达平衡状态。综上,①④⑧符合题意,故选B。
点睛:本题考查了化学平衡状态的判断,根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,注意,若题中涉及的某物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量不变时,说明可逆反应到达平衡状态。
19.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg[c(H+)/c(OH-)]随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. HX的酸性弱于HY B. c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
C. a点由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1 D. b点时酸碱恰好完全中和
【答案】B
【解析】
A.lg[c(H+)/c(OH-)]越大,溶液中的氢离子浓度越大,未加氢氧化钠时,HX中的lg[c(H+)/c(OH-)]的值大,所以HX的酸性大于HY,故错误;B.c点lg[c(H+)/c(OH-)]=6,则溶液中的氢离子浓度为10-4mol/L,此时消耗的氢氧化钠为0.005mol,则溶液中的溶质为NaY和HY,由于溶液显酸性,所以HY的电离程度大于NaY的水解程度,所以c(Y-)>c(HY)故正确;C.a点lg[c(H+)/c(OH-)]=12,则溶液中的氢离子浓度为0.1mol/L,溶液中水电离的氢离子浓度为10-13mol/L,故错误;D. 浓度为0.1 mol·L-1、体积均为100 mL的HY与氢氧化钠恰好中和消耗氢氧化钠为0.01mol,而b点时消耗的氢氧化钠为0.008mol,所以酸过量,故错误。
故答案为B。
20.某课外兴趣小组进行电解原理的实验探究,做了如下的实验:以铜为电极,按如图所示的装置电解饱和食盐水。
实验现象:接通电源30 s内,阳极附近出现白色浑浊,之后变成橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10。一段时间后,试管底部聚集大量红色沉淀,溶液仍为无色。
查阅资料:
物质
氯化铜
氧化亚铜
氢氧化亚铜(不稳定)
氯化亚铜
颜色
固体呈棕色,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色
红色
橙黄色
白色
*相同温度下CuCl的溶解度大于CuOH
下列说法错误的是
A. 反应结束后最终溶液呈碱性
B. 阴极上发生的电极反应为:2H2O + 2e¯═ H2↑+ 2OH¯
C. 电解过程中氯离子移向阳极
D. 试管底部红色的固体具有还原性
【答案】A
【解析】
A.根据题干信息知道:当溶液变成橙黄色浑浊,即氢氧化亚铜生成时溶液的pH约为10,溶液显示碱性,但由于氢氧根离子和铜离子结合生成沉淀且分解,因此反应结束后溶液呈中性,故A错误;B.在阴极上是电解质中水电离出来的氢离子得电子的还原反应,发生的电极反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,故B正确;C.电解过程中电解质中的阴离子氯离子移向阳极,故C正确;D.试管底部红色的固体是氧化亚铜,其中的Cu元素是+1价,具有还原性,故D正确;故选A。
点睛:电解时,铜作阳极,阳极上铜失电子生成亚铜离子进入溶液,亚铜离子和氯离子生成氯化亚铜白色沉淀,此时溶液中的氢氧根离子浓度很小,碱性较弱,因此不能生成氢氧化亚铜沉淀,由于相同温度下CuCl的溶解度大于CuOH,因此30s后,发生了沉淀的转化,由氯化亚铜变为氢氧化亚铜,即白色沉淀变成橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10,溶液显示碱性,由于氢氧化亚铜不稳定,因此一段时间后会发生分解生成红色的氧化亚铜,据此回答判断即可。
第II卷(非选择题)
21.储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但用电孤法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质-碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。反应化学方程式为:3C+2K2Cr2O7 +8H2SO4 = 3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3 +8H2O
(1)上述反应中氧化剂是______(填化学式),被氧化的元素是_____(填元素符号)。
(2)H2SO4 在上述反应中表现出来的性质是________(填选项编号)
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.还原性和酸性 D.酸性
(3)若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为_______L。
(4)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目_____________。
【答案】 (1). K2Cr2O7 (2). C (3). D (4). 4.48L (5). 略
【解析】
(1)由化合价分析可知,反应中碳元素化合价升高,碳发生氧化反应,K2Cr2O7中铬元素化合价降低,K2Cr2O7被还原,发生还原反应,上述反应中氧化剂是K2Cr2O7, 被氧化的元素是C;(2)H2SO4中元素化合价没有变化,在上述反应中表现出酸的性质即选项D;(3)由反应可知,3C—12e-——2K2Cr2O7——3CO2↑,转移了0.8mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为:0.2mol×22.4mol/L=4.48L 。(4)此反应的双线桥表示为: 。
22.有机物A是一种纯净的无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A物质18.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
A的相对分子质量为____
(2)A的核磁共振氢谱如下图:
A中含有____种氢原子且吸收峰面积比为____
(3)另取A18.0g与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2molCO2,若与足量钠反应则生成0.2molH2。
A中所含官能团名称为_______
(4)将此18.0gA在足量O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者依次增重10.8g和26.4g。
A分子式_______
(5)综上所述,A的结构简式为____
【答案】 (1). 90 (2). 4 (3). 3∶1∶1∶1(与顺序无关) (4). 羟基、羧基 (5). C3H6O3 (6).
【解析】
(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的相对分子质量=45×2=90,故答案为:90;
(2)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,吸收峰面积比为3∶1∶1∶1,故答案为:4;3∶1∶1∶1;
(3)18.0gA的物质的量==0.2mol,A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基,生成0.2molCO2,所以含有一个羧基;醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应则生成0.2molH2,羧基或羟基与钠反应生成氢气时,羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2:1,A与钠反应时,A的物质的量与氢气的物质的量之比是1:1,则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基,故答案为:羧基、羟基;
(4)18.0gA物质的量==0.2mol,浓硫酸增重10.8g,则生成水的质量是10.8g,生成n(H2O)==0.6mol,所含有n(H)是1.2mol,碱石灰增重26.4g,生成m(CO2)是26.4g,n(CO2)==0.6mol,所以n(C)是0.6mol,则n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6,则有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为:C3H6O3,故答案为:C3H6O3;
(5)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型等效氢原子,且氢原子的个数比是3:1:1:1,所以结构简式为:,故答案为:。
点睛:本题是一道关于有机物的结构和性质知识的综合推断题,考查学生对知识的整合能力,注意A和钠反应时,不仅羟基和钠反应,羧基也和钠反应,为易错点。
23.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)目前合成氨的技术原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H,该反应的能量变化如图所示:
在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是:____。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),5分钟后达到平衡,测得N2为0.2mol,H2为0.6mol,NH3为0.2mol。氮气的平均反应速率v(N2)=____,H2的转化率为_____,该反应在此温度下的化学平衡常数为_____(后两空保留小数点后一位)。
③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是_____。
A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂 D.液化生成物分离出氨
(2)1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H+),从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为_______。
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g) +6H2O(l)4NH3(g) +3O2(g) △H = a kJ/mol,进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6mol)
4.8
59
6.0
此合成反应的a_____0。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 (1). 减小 (2). 0.01mol·L-1·min-1 (3). 33.3% (4). 3.7 L2/mol2 (5). A D (6). N2 + 6H+ + 6e- = 2NH3 (7). 大于
【解析】
(1)①加入催化剂,降低反应的活化能,则E1和E2都减小;②
起始浓度(mol/L) 0.15 0.45 0
转化浓度(mol/L) 0.05 0.15 0.1
平衡浓度(mol/L) 0.1 0.3 0.1
所以氮气的平均反应速率v(N2)=0.05mol/L÷5min=0.01mol/(L·min);H2的转化率为;该反应在此温度下的化学平衡常数为;③A.向容器中按原比例再充入原料气相当于增大压强,平衡向正反应方向进行,转化率提高,A正确;B.向容器中再充入惰性气体浓度不变,平衡不移动,转化率不变,B错误;C.改变反应的催化剂不能改变平衡状态,转化率不变,C错误;D.液化生成物分离出氨,降低生成物浓度,平衡向正反应方向进行,转化率提高,D正确;答案选AD。(2)电解池的阴极得到电子,则氮气在阴极得到电子,发生还原反应转化为氨气,电极反应式为N2 + 6H+ + 6e-=2NH3。(3)根据表中数据可知升高温度氨气含量增加,说明升高温度平衡向正反应方向进行,正反应是吸热反应,则a>0。
24.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:____________。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是__________。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)∶n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-)∶n(HSO3-)
91∶9
1∶1
9∶91
pH
8.2
7.2
6.2
①由上表判断,NaHSO3溶液显____性,用化学平衡原理解释:_____。
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):___。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(4)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是____(填序号)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液后红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
【答案】(1)SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4
(2)2OH-+SO2=H2O+SO32-
(3)①酸 HSO3-存在:HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO的电离程度大于水解程度
②ab
(4)C
【解析】
(1)二氧化硫形成硫酸型酸雨的过程为二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸再被氧化成硫酸。
(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水,而亚硫酸钠溶液可以继续吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。
(3)①由表格数据知,随n(HSO3-)的增大,溶液酸性增强,即HSO3-的电离程度大于水解程度,亚硫酸氢钠溶液呈酸性。②由表格数据知,当溶液中亚硫酸氢钠的浓度略大于亚硫酸钠的浓度时,溶液呈中性,故离子浓度关系有c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-),b正确。由电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),中性溶液中c(H+)=c(OH-)知,a正确,c错误。
(4)H2SO4溶液显酸性、氯水具有漂白作用,A、B均不能证明平衡移动了;加入BaCl2溶液后,平衡发生移动。