2022-2023学年天津市第十四中学高三上学期期末考试化学试题含解析
展开天津市第十四中学2022-2023学年高三上学期期末考试
化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法不正确的是
A.硬铝密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机的理想材料
B.普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料,在玻璃窑中反应制得
C.膳食纤维是人体七大营养素之一,在人体内水解为葡萄糖加以吸收利用
D.和的溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱
【答案】C
【详解】A.硬铝是合金,合金的硬度比纯金属大,硬铝具有密度小,硬度大,抗腐蚀能力强,是制造飞机的理想材料,故A正确;
B.普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料,在玻璃窑中反应制得生成硅酸钠和硅酸钙,普通玻璃是传统的硅酸盐产品,故B正确;
C.人体没有水解纤维素的酶,纤维素在人体不能水解,故C错误;
D.和均可以水解显碱性,可用作食用碱或工业用碱,故D正确;
故答案为C
2.下列物质仅含共价键且水溶液呈碱性的是
A. B. C. D.纯碱
【答案】B
【详解】A.含有共价键和离子键,故不选A;
B.含共价键,其水溶液为氨水,呈碱性,故选B;
C.含共价键,其水溶液为碳酸,呈酸性,故不选C;
D.纯碱是碳酸钠,含有离子键和共价键,故不选D;
选B。
3.下列说法正确的是
A.、互为同位素 B.第一电离能大小:
C.的电子式: D.的球棍模型:
【答案】B
【详解】A.质子数相同、中子数不同的原子互为同位素,和是分子,不互为同位素,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,同主族元素,从上到下第一电离能依次增大,所以第一电离能由大到小的顺序为N>O>Si,故B正确;
C.氯化钠是离子化合物,电子式为,故C错误;
D.一氧化二氯中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,不是直线形,球棍模型为,故D错误;
故选B。
4.关于反应,下列说法不正确的是
A.是氧化剂 B.是还原产物
C.中的S元素被还原 D.消耗1mol,转移2mol电子
【答案】C
【详解】A.该反应为归中反应,S的化合价降低,氧化剂,A正确;
B.该反应为归中反应,氧化剂对应的还原产物为,B正确;
C.还原剂对应的氧化产物为S。中的S元素被氧化,C错误;
D.中S元素由+6价降低为+4价,消耗1mol,转移2mol电子,D正确;
答案选C。
5.设NA代表阿伏加德罗常量的值。下列说法正确的是
A.100g46%乙醇溶液中含有的氧原子数为4NA
B.标准状况下,11.2L乙烷和乙烯混合物中含有的氢原子数为2.5NA
C.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后,容器中的分子总数为2NA
D.用铜作电极电解饱和NaCl溶液,当电路上通过0.2mole-时,阴、阳两极产生的气体分子总数为0.2NA
【答案】A
【详解】A.100g46%乙醇溶液中含有乙醇的物质的量为=1mol,含有水的物质的量为=3mol,则含有的氧原子数为NA +3NA =4NA,故A正确;
B.标准状况下,11.2L乙烷和乙烯混合物的物质的量为=0.5mol,由于乙烷和乙烯分子中含有的氢原子数不同,故不能确定0.5mol混合气体中含有的氢原子数,故B错误;
C.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应恰好生成2molNO2,由于存在平衡2NO2N2O4,容器中的分子总数小于2NA,故C错误;
D.用铜作电极电解饱和NaCl溶液,阳极反应为铜失电子,无气体产生,阴极水电离出的氢离子放电生成氢气,根据电路中通过的电子可知产生0.1mol氢气,故D错误;
答案选A。
6.下列实验所涉及反应的离子方程式错误的是
A.过氧化钠与水反应:
B.向海带灰浸出液中滴加几滴硫酸酸化的过氧化氢溶液:
C.向硫酸铜溶液中通入
D.用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
【答案】D
【详解】A.过氧化钠与水反应生成强氧化钠和氧气,A正确;
B.碘离子与过氧化氢发生氧化还原,B正确;
C.硫酸铜溶液中通入 H2S,发生复分解反应,C正确;
D.草酸为弱酸,不能拆,,D错误;
故答案为:D。
7.化合物“E7974”具有抗肿痛活性,结构简式如下,下列有关该化合物说法不正确的是
A.一定条件下,能在NaOH溶液中水解
B.分子中含有2种含氧官能团
C.分子中含有3个手性碳原子
D.1 mol该化合物最多与2 mol NaOH反应
【答案】D
【详解】A.该物质分子中含有肽键,因此一定条件下,能在NaOH溶液中水解反应,A正确;
B.根据物质分子结构简式可知分子中含有羰基和羧基两种含氧官能团,B正确;
C.手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子,根据物质结构简式可知该物质分子中含有3个手性C原子,用※可表示为,C正确;
D.分子结构中2个酰胺基和羧基可以与NaOH,则l mol该化合物最多与3 mol NaOH反应,D错误;
故合理选项是D。
8.下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污 B.用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑
C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
【答案】D
【详解】A.碳酸钠溶液显碱性,在加热的条件下可以除去铜屑表面的油污,A正确;
B.在酸性条件下,铜与双氧水发生氧化反应得到硫酸铜,B正确;
C.装置丙为过滤装置,过滤可以除去难溶杂质,得到硫酸铜溶液,C正确;
D.用装置丁蒸干溶液得到硫酸铜固体,而不是CuSO4·5H2O,D错误;
答案选D。
9.用方法可将汽车尾气中的和转化为无污染的气体,下列说法错误的是
A.整个过程中作催化剂
B.反应过程中涉及的反应均为氧化还原反应
C.过程Ⅰ中发生的反应为
D.总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
【答案】C
【详解】A.总反应的方程式为,故是整个反应的催化剂,故A正确;
B.两步反应中都有元素化合价变化,反应均为氧化还原反应,故B正确;
C.过程Ⅰ中发生的反应为:,故C错误;
D.总反应的方程式为,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶x,故D正确;
故答案为C。
【点睛】本题以汽车尾气中的和转化为载体,体现对反应机理、催化剂、中间产物、氧化还原等化学基础知识的综合考查。考查学生的理解与辨析和分析与推测能力。
10.下列溶液中各微粒浓度关系正确的是
A.室温下,pH=4的0.1 mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()
B.0.1 mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=c(NH3•H2O)+c()
C.同温下,两种盐溶液的浓度相同且pH(NaX)>pH(NaY),则c(X−)+c(OH−)>c(Y−)+c(OH−)
D.向含有BaSO4、BaCO3的饱和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值减小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)
【答案】B
【详解】A.室温下, 0.1 mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,说明的电离作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4),A错误;
B.根据物料守恒可得c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=c(NH3•H2O)+c(),B正确;
C.两种盐溶液中都存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),两种溶液的pH(NaX)>pH(NaY),说明溶液中c(H+):前者小于后者,由于两种溶液中离子浓度都是阳离子浓度的二倍,两种盐溶液浓度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,则离子总浓度就越小,故c(X−)+c(OH−)<c(Y−)+c(OH−),C错误;
D.=,由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不变,仍等于两种盐的溶度积常数的比,D错误;
故合理选项是B。
11.制造尼龙-66的原料己二腈用量很大,现代工业常用电合成丙烯腈法制备,总反应是,装置如图:下列说法正确的是
A.电子从电源a极流出,经溶液流回b极
B.中C原子的杂化方式均为
C.阴极电极反应为:
D.当生成时,电路中通过电子
【答案】C
【详解】A.根据总反应,由于氧元素的化合价从-2价升至0价,所以电源a为负极,电源b为正极,电子从电源a极流出到阴极,从阳极流回b极,溶液中是阴阳离子发生定向移动,故A项错误;
B.根据CH2=CHCN的结构简式,可知碳碳双键中C原子的杂化方式均为sp2,碳氮三键中C原子的杂化方式为sp,故B项错误;
C.根据总反应式-阳极反应式=阴极反应式,通过A项的分析,阳极反应为,所以阴极反应为,故C项正确;
D.当生成2.24 L O2时,由于未告知是否在标准状态下,因此无法计算转移电子的物质的量,故D项错误;
答案选C。
12.实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图2,已知:深蓝色溶液中生成了CrO5。下列说法不正确的是
A.0-5 s过程中,发生的氧化还原反应为:
B.实验开始至30 s溶液中发生的总反应离子方程式为:
C.30-80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是溶液中剩余的H2O2所致
D.80 s时,在碱性条件下,溶液中含铬微粒主要为
【答案】A
【详解】A.K2Cr2O7中Cr的化合价为+6,由图2可知:5s时Cr的化合价为+6,Cr的化合价没变化,即0 ~ 5s过程中,没有发生氧化还原反应,而中元素化合价发生了变化,因此这5s内没有发生该变化,A错误;
B.实验开始至30s时,Cr元素化合价由+6价变为+3价,K2Cr2O7→CrO5→Cr3+,过量的H2O2还原K2Cr2O7生成Cr3+,H2O2被氧化生成O2,总反应离子方程式为:,B正确;
C.30 ~ 80s过程中,Cr由+3价升高为+6价,反应过程中被氧化,H2O2具有氧化性,可能是剩余的H2O2所致,C正确;
D.80s时溶液呈黄色,并且溶液呈碱性,已知2+2H++H2O,碱性条件下,反应逆向移动,生成,所以80 s时溶液中含铬微粒主要是,D正确;
故合理选项是A。
二、结构与性质
13.请回答下列问题。
(1)钴及其化合物有重要的用途,探究其结构有重要意义。
①请写出基态钴原子的核外电子排布式_________。
②按照核外电子排布,可把元素周期表划分为5个区,在元素周期表中属于_________区。
(2)是的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是,的空间结构呈_________形,是_________(填“极性”或“非极性)分子。
②的价层电子轨道表示式是_________。
③中含有的键的数目为_________ (用代表阿伏加德罗常数) 。
④设计实验证实该配合物溶于水时,离子键发生断裂,配位键没有断裂。实验如下:称取该配合物,先加水溶解,再加足量溶液,_________(补全实验操作),称量沉淀质量为_________(精确到,相对分子质量:250.5;:143.5) 。
(3)第ⅤA族元素及其化合物的结构和性质如下:
①、、的沸点由高到低的顺序为_________(填化学式,下同),键角由大到小的顺序为_________。
②某一种氮化硼晶体的立方晶胞结构如图:
i.氮化硼属于_________晶体;该种氮化硼的熔点_________ (填>、<、=)。
ii.已知氮化硼晶胞的边长为,则晶胞密度为_________(用含有a、的代数式表示)。
【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d74s2 d
(2) 三角锥形 极性 21NA 充分反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥后称量 2.87
(3) NH3>AsH3>PH3 NH3>PH3>AsH3 原子 >
【详解】(1)①钴元素的原子序数为27,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d74s2;
②钴元素为过渡元素,位于元素周期表d区,故答案为:d;
(2)①氨分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,故答案为:三角锥形;极性;
②钴元素的原子序数为27,三价钴离子的价电子排布式为3d6,价层电子轨道表示式为 ,故答案为: ;
③配离子中配位键属于σ键,氨分子中氮氢键属于σ键,则1mol配离子中σ键的数目为1mol×10×NAmol—1=21NA,故答案为:21NA;
④由配合物的化学式可知,1mol配合物与足量硝酸银溶液反应生成2mol氯化银白色沉淀,则2.505g配合物与足量硝酸银溶液反应生成氯化银的质量为×143.5g/mol=2.87g,则验证配合物溶于水时,离子键发生断裂,配位键没有断裂的实验方案为称取2.505g该配合物,先加水溶解,再加足量硝酸银溶液,充分反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥后称量,称量所得沉淀质量为2.87g,故答案为:充分反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥后称量;2.87g;
(3)①氨分子能形成分子间氢键,而磷化氢、砷化氢不能形成分子间氢键,则氨分子的沸点高于磷化氢、砷化氢,磷化氢、砷化氢是结构相似的分子晶体,砷化氢的相对分子质量大于磷化氢,分子间作用力大于磷化氢,沸点高于磷化氢,所以三种氢化物的沸点大小顺序为NH3>AsH3>PH3;同主族元素,从上到下原子半径依次增大、电负性依次减小,氢化物分子中成键电子对的斥力依次减小,键角依次减小,所以三种氢化物分子中键角的大小顺序为NH3>PH3>AsH3,故答案为:NH3>AsH3>PH3;NH3>PH3>AsH3;
②i.由晶胞结构可知,氮化硼晶体为熔沸点高、硬度大的原子晶体,由于氮原子的原子半径小于碳原子、硼原子的原子半径小于硅原子,所以氮化硼晶体中氮硼键的共价键强于碳化硅中碳硅键,熔点高于碳化硅,故答案为:原子;>;
ii.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的氮原子个数为8×+6×=4,位于体内的硼原子个数为4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10—21a3d,解得d=,故答案为:。
三、有机推断题
14.有机物H是合成某种药物的中间体,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)有机物B的化学名称为_________。
(2)写出C中的含氧官能团的名称_________。
(3)判断反应类型为②_________,⑦_________。
(4)反应④所需试剂、条件分别为_________。
(5)写出H的分子式_________。
(6)写出反应③的化学方程式_________。
(7)与完全加成生成,W有多种同分异构体,其中属于氨基酸、分子中含两个羧基、且苯环上有两个取代基的W的可能结构共有_________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为的结构简式为_________。
【答案】(1)对硝基甲苯
(2)硝基、醛基
(3) 取代反应 还原反应
(4)氢氧化钠醇溶液,加热
(5)C12H15O5N
(6)+ 2Cu(OH)2+NaOH+ Cu2O↓ +3H2O
(7) 12
【分析】由有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成,氯化铝作用下与发生取代反应生成,碱性条件下与新制氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应生成,则D为;在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应后,酸化得到, 一定条件下转化为,催化剂作用下与氢气发生还原反应生成,与乙酸酐发生取代反应生成。
【详解】(1)由结构简式可知,的名称为对硝基甲苯,故答案为:对硝基甲苯;
(2)由结构简式可知,的含氧官能团为硝基、醛基,故答案为:硝基、醛基;
(3)由分析可知,反应②为氯化铝作用下与发生取代反应生成和氯化氢;反应⑦为催化剂作用下与氢气发生还原反应生成,故答案为:取代反应;还原反应;
(4)由分析可知,反应④为在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,故答案为:氢氧化钠醇溶液,加热;
(5)由结构简式可知,的分子式为C12H15O5N,故答案为:C12H15O5N;
(6)由分析可知,反应③为碱性条件下与新制氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应生成、氧化亚铜和水,反应的化学方程式为+ 2Cu(OH)2+NaOH+ Cu2O↓ +3H2O,故答案为:+ 2Cu(OH)2+NaOH+ Cu2O↓ +3H2O;
(7)由题意可知,W的结构简式为,W属于氨基酸、分子中含两个羧基、且苯环上有两个取代基说明分子中苯环上的取代基和—CH2COOH、或和—COOH、或和—COOH、或和—CH3,两个取代基在苯环上都有邻间对3种位置关系,共有3×4=12中,其中核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为的结构简式为,故答案为:12;。
四、实验题
15.亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。已知:NOSO4H遇水分解,溶于浓硫酸不分解。
(1)装置A制取SO2
①A中反应的化学方程式为_______。
②导管b的作用是_______。
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①装置B中的三颈烧瓶应放在_______(填“冷水”或“温水”)浴中。
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速度明显加快,其原因是_____。
(3)装置C的主要作用是_______(用离子方程式表示)。
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是_______。
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度
准确称取1.380g产品放入碘量瓶中,加入含有0.006mol KMnO4的过量KMnO4标准溶液和25%的H2SO4溶液,然后摇匀。用0.2500mol·L−1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①完成并配平:++____=Mn2++____+H2O,_______。
②滴定终点时的现象为_______。
③亚硝酰硫酸的纯度=_______。(精确到0.1%)[M(NOSO4H)=127g·mol−1]
【答案】 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑ 平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下 冷水 生成的NOSO4H作为该反应的催化剂 SO2+2OH−=+H2O C装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解 2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复 92.0%
【分析】该实验中A装置制取SO2,实验室常用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H,为减少浓硝酸的挥发,应尽量降低体系温度,装置C处理未反应的二氧化硫和挥发出的HNO3,据此分析。
【详解】(1)①装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2,反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,故答案为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。
②导管b可以平衡压强,使分液漏斗中的液体顺利流下,故答案为:平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下;
(2) 装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H,因浓硝酸易挥发和分解,所以
①装置B中的三颈烧瓶应放在冷水浴中,故答案为:冷水;
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速度明显加快,主要是因为生成的NOSO4H作为该反应的催化剂,故答案为:生成的NOSO4H作为该反应的催化剂;
(3)装置C的主要作用是利用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫防止污染空气,反应的离子方程式:SO2+2OH−=+H2O;
(4) 题干信息易知NOSO4H遇水分解,在该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是:C装置中的水蒸气会进入装置B中使NOSO4H水解,应在BC间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶,故答案为:C装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解;
(5)①酸溶液中高锰酸钾和草酸钠发生氧化还原反应,生成二氧化碳,锰元素化合价+7价降低到+2价,电子转移5e-,碳元素化合价+3价变化为+4价,电子转移e-,电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平得到离子方程式:2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,答案为:2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②酸性高锰酸钾与草酸根离子反应会褪色,则滴定终点的现象描述为:溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复;
③设MnO4-与C2O42-反应的物质的量为n1mol,
,,解得n1=0.002mol,
则与NOSO4H反应的高锰酸钾物质的量=0.1000mol•L-1×0.0600L-0.002mol=0.004mol,
设亚硝酰硫酸物质的量为n2 mol,
,,解得n2=0.01mol,
亚硝酰硫酸的纯度=×100%=92.0%,故答案为:92.0%。
【点睛】亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品遇水易分解,故在连结实验仪器时,需要考虑反应中产生的气体是否带有水蒸气,还要考虑外界空气中的水蒸气是否会进入装置,所以应在A和B之间和B和C之间各加一个装有浓硫酸的洗气瓶。
五、原理综合题
16.利用甲醇制备一些高附加值产品,是目前研究的热点。
(1)甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
①_________。
②工业上采用吸附增强制氢的方法,可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率,如图所示,请分析加入提高氢气产率的原因:_________。
(2)和充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:,测得的物质的量随时间的变化如图。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为_________。(填“>”或“=”或“<”)
②一定温度下,在容积为的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器
甲
乙
反应物投入量
、
、、、
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,则乙容器起始时反应速率_________。(填“>”“<”或“=”)。
③一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________。
a.容器中压强不变
b.的体积分数不变
c.
d.容器中密度不变
e.2个断裂的同时有3个断裂
(3)已知电离常数:,:,,则向溶液中通入少量时的离子方程式为_________。
(4)利用人工光合作用,借助太阳能使和转化为,如图所示,在催化剂b表面发生的电极反应为:_________。
【答案】(1) b—a CaO消耗CO2,生成物CO2的浓度减小,平衡向正反应方向移动,氢气的产率增大
(2) > < bd
(3)CO2+CN—+H2O=HCN+HCO
(4)CO2+2H++2e—=HCOOH
【详解】(1)①由盖斯定律可知,反应Ⅲ—反应Ⅱ可得反应Ⅰ,则ΔH1=ΔH3—ΔH2=(b—a)kj/mol,故答案为:b—a;
②二氧化碳能与氧化钙反应生成碳酸钙,则加入氧化钙可以使反应Ⅰ生成的二氧化碳浓度减小,平衡向正反应方向移动,氢气的产率增大,故答案为:CaO消耗CO2,生成物CO2的浓度减小,平衡向正反应方向移动,氢气的产率增大;
(2)①由图可知,曲线Ⅱ达到平衡达到平衡所需时间小于曲线Ⅰ,甲醇的物质的量小于曲线Ⅰ说明反应温度Ⅱ大于Ⅰ,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,所以化学平衡常数KI大于KII,故答案为:>;
②设甲中平衡水蒸气的浓度为amol,由题意可建立如下三段式:
由平衡后气体的压强为开始的0.8倍可得:=,解得a=0.4,则平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的浓度分别为0.6mol/L、1.8mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L,反应的平衡常数K=≈0.046,容器乙中的浓度熵Qc==1>K,所以反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;
③a.恒压容器中混合气体的压强始终不变,则容器中压强不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
b.氢气的体积分数不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
c.不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
d.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积减小的反应,反应中气体体积减小,混合气体的密度增大,则容器中密度不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
e.2个断裂的同时有3个断裂均代表正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选bd;
(3)由电离常数可知,氢氰酸的电离程度大于碳酸氢根离子,小于碳酸,所以由强酸制弱酸的原理可知,氰化钾溶液与二氧化碳反应生成氢氰酸和碳酸氢钾,反应的离子方程式为CO2+CN—+H2O=HCN+HCO,故答案为:CO2+CN—+H2O=HCN+HCO;
(4)由图中电子移动方向可知,催化剂b为原电池的正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,电极反应式为CO2+2H++2e—=HCOOH,故答案为:CO2+2H++2e—=HCOOH。
2022-2023学年天津市南开中学高一上学期期末考试化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年天津市南开中学高一上学期期末考试化学试题含解析,共26页。试卷主要包含了单选题,元素或物质推断题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年天津市耀华中学高二上学期期末考试化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年天津市耀华中学高二上学期期末考试化学试题含解析,共21页。试卷主要包含了单选题,填空题,原理综合题,元素或物质推断题等内容,欢迎下载使用。
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