广东省深圳市2022-2023学年高二上学期第二次月考化学试卷(含答案)
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第二次月考化学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.25℃时,在0.005mol·L-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是 ( )
A.5×10-13mol·L-1 B.0.02mol·L-1 C.1×10-7mol·L-1 D.1×10-12mol·L-1
2.氟与碱反应和其他卤素与碱反应不同,在稀碱(例如NaOH)中可发生反应:。用代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.17g羟基(-OH)中含有的电子数为9
B.1L pH=13的NaOH溶液中水电离出的数目为0.1
C.当反应消耗22.4L 时,转移的电子数为2
D.0.1 NaF溶液中含有的数目为0.2
3.纳米钴(Co)常用于CO加氢反应的催化剂:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH<0,下列有关说法正确的是 ( )
A.纳米技术的应用,优化了催化剂的性能,提高了反应的转化率
B.缩小容器体积,平衡向正反应方向移动,CO的浓度减小
C.温度越低,越有利于CO催化加氢
D.从平衡体系中分离出H2O(g),正反应速率减慢
4.蚂蚁体内会分泌蚁酸(即甲酸,化学式为HCOOH,属于有机弱酸),会使皮肤发痒,下列说法错误的是( )
A.HCOOH属于弱电解质 B.加热或稀释HCOOH溶液,其电离程度均增大
C.HCOOH的电离需要通电 D.被蚂蚁叮咬后及时涂抺肥皂水,能起到止痒作用
5.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO−,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是 ( )
A.化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B.平衡状态时,升温使反应逆向移动
C.该历程中的最大活化能E正=16.87kJ·mol-1
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热反应
6.在pH=1的无色透明溶液中,能大量共存的离子组是 ( )
A.Al3+、Na+、Cl-、SO B.Cu2+、NO、Na+、OH-
C.Ba2+、NH、NO、SO D.K+、MnO、Ag+、Cl-
7.恒温密闭容器中发生反应,下列说法正确的是( )
A.不同条件下,分别测得,,则后者反应速率较大
B.向达到平衡后的容器中加入碳,可促使平衡朝逆方向移动
C.达到平衡后压缩容器体积,可促使平衡朝正方向移动,该反应的平衡常数增大
D.恒容条件下达到平衡后充入水蒸气,逆反应速率增大,正反应速率减小
8.下列说法正确的是 ( )
A.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C.明矾和ClO2均可用作净水剂,且净水原理相同
D.除去CuCl2溶液中少量的FeCl3,可选用CuO固体
9.常温时,向的溶液中逐滴滴加的溶液,滴入溶液的体积与溶液的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.a点由水电离的氢离子浓度为
B.b点时,
C.c点时,
D.反应过程中,的值不断增大
10.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 ( )
A.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a>b
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ
D.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) ΔH<0,则白磷比红磷稳定
11.在一定温度下,在密闭容器中投入X(g)和Y(g),发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.a点:正反应速率大于逆反应速率
B.第10min末时,用Z表示的反应速率为:0.04 mol·L-1·min-1
C.上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2
D.该条件下,Y的最大限度(平衡转化率)为40%
12.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ( )
①增加C(s)的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.常温下,pH=1的硫酸溶液中,含有H+数目为0.1NA
B.光照条件下,1 mol CH4与1 mol Cl2充分反应后,得到CH3Cl分子的总数为NA
C.Cu与浓硝酸反应生成9.2 g NO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.2NA
D.足量的锌粒与1 L pH=2的醋酸溶液充分反应,生成H2的数目为0.05NA
14.由U形管、铁棒、碳棒和溶液组成的原电池装置如图所示,下列说法错误的是( )
A.电池工作时,碳棒上始终无气泡产生
B.电池工作时,溶液中的往铁棒移动
C.电池工作一段时间后,溶液中的溶质质量逐渐减轻
D.电池工作时,外电路中的电流方向为碳棒→灯泡→铁棒
15.25℃时,在20mLHA溶液中逐滴加入NaOH溶液,pH的变化曲线如图所示,下列有关说法或关系不正确的是 ( )
A.由点①可知HA是一元弱酸
B.点②溶液中有
C.点③溶液中有
D.点④溶液中水的电离程度最大
16.常温下,向某浓度的 H2A(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的 KOH 溶液,所得溶液中H2A、HA-、A2-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.由图可知,H2A的Ka2=10-1.2
B.曲线2代表A2-的物质的量分数
C.pH=4时,溶液中存在下列关系:c(K+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)
D.向H2A溶液中滴加KOH溶液至pH为4.2时:c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-)
二、填空题
17.(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈___(填“酸性”,“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+)___c(CH3COO-)(填“>”或“=”或“<”)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈___,溶液中c(Na+)___c(CH3COO-)。
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈___,醋酸体积___氢氧化钠溶液体积。
(4)常温下,Ksp(PbI2)=8.5×10-9。取适量黄色PbI2粉末溶于水中,充分揽拌后得到浊液,过滤。在滤液中加入少量KI,测得c(I-)=1.0×10-2mol·L-1。则c(Pb2+)=___。
18.(1)浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度可以___________化学反应的速率;减小反应物的浓度可以___________化学反应速率。(填“增大”或“减小”或“不影响”下同)
(2)温度:当其他条件不变时,升高温度,可以___________化学反应速率,降低温度可以___________化学反应速率。
(3)催化剂:当其他条件不变时,使用适当的催化剂,通常能极大地___________化学反应速率。
三、原理综合题
19.请回答下列问题
(1)高能燃料联氨N2H4(又称肼H2N-NH2,无色液体),已知1g肼在O2中完全燃烧生成氮气和液态水,放出19.4kJ的热量,则表示肼的燃烧热的热化学方程式为:_____。肼化学反应的能量变化如图所示,该反应的活化能为_____。
(2)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据),根据下图回答下列问题:
①P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_______________;
②P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的ΔH3=_____,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH4_____ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算,
已知:C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g) ΔH1=-393.5kJ∙mol﹣1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ∙mol﹣1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599kJ∙mol﹣1
根据盖斯定律,计算25℃时由C(s,石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变:ΔH=______.
四、工业流程题
20.硒是一种重要的半导体材料,用富硒铜阳极泥(主要成分为Se、Cu2Se、Ag2Se和银、金等)为原料制备硒的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)试推断34Se在元素周期表中的位置_______,据此写出Na2Se的电子式_______。
(2)“苏打烧结”时主要发生的化学反应方程式为_______;Cu2Se+Na2CO3+2O2=Na2SeO3+CO2+2CuO;Ag2Se+Na2CO3+O2=Na2SeO3+CO2+2Ag。
(3)“含硒烧渣”浸取时需控制温度为80 ℃,则最佳加热方式为_______;浸出渣中主要的杂质有_______、Ag、Au等。
(4)已知SeO2易溶于水生成H2SeO3,相同温度下,H2SeO3、H2CO3的电离平衡常数如下:
化学式
H2SeO3
H2CO3
电离平衡常数
K1=2.7×10-3
K2=2.5×10-8
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
若向Na2CO3溶液中通入过量SeO2,则下列反应的离子方程式正确的是_______。(填字母)A.CO+SeO2 = SeO+CO2
B.CO+2SeO2+H2O = 2HSeO+CO2
C.CO+SeO2+H2O = HSeO+HCO
D.2CO+SeO2+H2O = SeO+2HCO
(5)回收硒还可采用另一工艺:即向阳极泥加入浓硫酸,用水吸收生成的SeO2和SO2,试分析此工艺存在的不足之处_______ (答一点即可)。
参考答案:
1.D
【详解】0.005 mol·L-1的硫酸溶液中, ,;
答案选D。
2.A
【详解】A.1分子羟基中含有9个电子,17g羟基(-OH,为1mol)中含有的电子数为9,故A正确;
B.氢氧化钠抑制水的电离,1L pH=13的NaOH溶液(氢离子浓度为10-13mol/L)中水电离出的等于水电离出的氢离子,其物质的量为10-13mol/L×1L=10-13mol,数目为10-13,故B错误;
C.不确定是否为标况,不能计算转移电子的数目,故C错误;
D.没有溶液的体积,不能计算钠离子的数目,故D错误;
故选A。
3.D
【详解】A.催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,故不能改变反应的转化率,A错误;
B.根据方程式可知CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)该正反应是一个气体体积减小的方向,故缩小容器体积,平衡向正反应方向移动,但由于体积减小,所以CO的浓度增大,B错误;
C.根据方程式可知CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH<0该正反应是一个放热反应,故降低温度,平衡正向移动,降低温度同时反应速率也变慢,故并不是温度越低,越有利于CO催化加氢,C错误;
D.从平衡体系中分离出H2O(g),导致逆反应速率突然减小,平衡正向移动,故反应物浓度减小,导致正反应速率减慢,D正确;
故答案为:D。
4.C
【详解】A.HCOOH在水溶液中部分电离,属于弱电解质,故A正确;
B.加热或稀释HCOOH溶液,HCOOHHCOO-+H+平衡正向移动, 其电离程度均增大,故B正确;
C.HCOOH的电离不需要通电,HCOOH的电离的条件是溶于水,故C错误;
D.被蚂蚁叮咬后及时涂抹肥皂水,肥皂水呈碱性,能中和HCOOH,能起到止痒作用,故D正确;
故选:C。
5.B
【详解】A.活化分子间的部分碰撞为有效碰撞,A错误;
B.据图可知该反应为放热反应,升高温度平衡逆向一定,B正确;
C.据图可知第二步反应的能垒最大,为E正=[16.87-(-1.99)]kJ·mol-1=18.86 kJ·mol-1,C错误;
D.催化剂可降低反应活化能,但不改变反应热,D错误;
综上所述答案为B。
6.A
【分析】pH=1的溶液显酸性,有大量氢离子,溶液无色,则不能含有有色离子。
【详解】A.四种离子相互之间不反应,也不与氢离子反应,且无色,可以大量共存,A符合题意;
B.含有Cu2+的溶液显蓝色,且OH-与氢离子不共存,B不符合题意;
C.硫酸根和钡离子会生成沉淀而不能大量共存,C不符合题意;
D.含有MnO的溶液显紫红色,且氯离子和银离子会生成沉淀而不能共存,D不符合题意;
综上所述答案为A。
7.A
【详解】A.用不同物质表示同一反应速率,速率之比等于化学计量数之比,,当 时,,则后者反应速率较大,A项正确;
B.碳为固体,加入碳对平衡移动无影响,B项错误;
C.平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,C项错误;
D.达到平衡后充入水蒸气,生成物浓度增大,则逆反应速率增大,正反应速率先不变,然后再增大,D项错误;
答案选A。
8.D
【详解】A.AlCl3在水溶液中水解得到的HCl易挥发,加热后,HCl的挥发促进水解完全,所以加热、蒸干、灼烧最终得到的是Al2O3,而Al2(SO4)3溶液加热、蒸干、灼烧,所得固体成分为溶质本身Al2(SO4)3,A错误;
B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,会引入氯离子杂质,所以为防止水解,应该溶于稀硫酸中,B错误;
C.明矾在水溶液电离的铝离子水解得到具有吸附性的氢氧化铝胶体可达到净水作用,ClO2具有强氧化性,可杀菌消毒,从而也有净水作用,两者净水原理不相同,C错误;
D.CuO固体可消耗铁离子水解产生的氢离子,促进铁离子生成氢氧化铁沉淀便于从体系中分离出来,而且氯化铜溶液中不会引入新的杂质,能达到除杂目的,D正确;
故选D。
9.D
【分析】向的溶液中逐滴滴加的溶液,溶液酸性变弱碱性增强,b点溶质为等量的醋酸钠和醋酸,c点pH等于7为中性,则溶质为醋酸钠和少量的醋酸;
【详解】A.a点为0.1mol/L的醋酸,醋酸为弱酸,氢离子浓度小于0.1mol/L,则水电离出氢氧根离子浓度大于,由水电离的氢离子浓度等于水电离出氢氧根离子浓度,故大于,A错误;
B.b点时,为等浓度的醋酸和醋酸钠,根据物理守恒可知,浓度均为,B错误;
C.醋酸钠为强碱弱酸盐,若,则溶质为醋酸钠,醋酸根离子水解显碱性,故c点应该为氢氧化钠稍小于20mL,C错误;
D.反应过程中,,随着氢氧化钠加入,溶液碱性增强,氢离子浓度减小,则的值不断增大,D正确;
故选D。
10.C
【详解】A.碳完全燃烧生成,不完全燃烧生成,相同物质的量的碳,完全燃烧时放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,燃烧为放热反应,为负值,故a B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,生成的水为液态水才能叫燃烧热,B错误;
C.中和热是指稀的强酸和稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量,稀醋酸为弱酸,反应时电离吸热,放出的热量小于57.3 kJ,C正确;
D.P(白磷,s)=P(红磷,s) 放热反应,白磷的能量高于红磷,红磷比白磷更稳定,D错误;
故选C。
11.B
【详解】A.根据图象,开始投入X(g)和Y(g),说明从正反应开始建立平衡,a点反应没有达到平衡状态,a点的正反应速率大于逆反应速率,A项正确;
B.根据图象可计算0~10min内用Z表示的平均反应速率为=0.04mol/(L∙min),但不能计算10min末的瞬时反应速率,B项错误;
C.根据图象,从起始到平衡X(g)、Y(g)、Z(g)物质的量浓度的改变值依次为(0.8-0.2)mol/L、(0.5-0.3)mol/L、(0.4-0)mol/L,则X(g)、Y(g)、Z(g)的转化物质的量浓度之比为3∶1∶2,转化物质的量浓度之比等于化学计量数之比,故X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2,C项正确;
D.达到平衡时Y的浓度为0.3mol/L,则该条件下,Y的最大限度(平衡转化率)为=40%,D项正确;
答案选B。
12.A
【详解】①反应物C为固体,增加固体的量不能改变反应速率;
②容器的体积缩小一半,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度加倍,反应速率加快;
③体积不变时充入N2,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度不变,反应速率不变;
④压强不变时充入N2,容器体积增大,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度减小,反应速率变小。
综上所述,①③满足题意;
答案选A。
13.C
【详解】A.只有离子浓度,缺少溶液体积,不能计算其中所含的微粒数目,A错误;
B.在光照条件下CH4与Cl2发生取代反应是逐步进行的,首先确定产生CH3Cl、HCl,反应产生的CH3Cl会进一步发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4,每一步都会产生HCl,故光照条件下,1 mol CH4与1 mol Cl2充分反应后,得到CH3Cl分子的总数小于NA,B错误;
C.9.2 g 若全部是NO2,其物质的量是n(NO2)=,反应过程中转移电子物质的量是0.2 mol×1=0.2 mol;若9.2 g 若全部是N2O4,其物质的量是n(N2O4)=,反应过程中转移电子物质的量是0.1 mol×2=0.2 mol。故Cu与浓硝酸反应生成9.2 g NO2和N2O4混合气体时,转移电子数为0.2NA,C正确;
D.1 L pH=2的醋酸溶液中含有H+的物质的量是n(H+)=0.01 mol/L×1 L=0.01 mol,但CH3COOH是弱酸,在溶液中存在电离平衡,主要以电解质分子存在,n(CH3COOH)>n(H+)=0.01 mol,当溶液中H+得到电子变为H2逸出后,未电离的CH3COOH进一步电离产生H+,故足量的锌粒与1 L pH=2的醋酸溶液充分反应,生成H2的物质的量大于0.05 mol,则反应产生的H2数目大于0.05NA,D错误;
故合理选项是C。
14.B
【详解】A.铁作负极失电子,碳棒作正极,正极上铜离子得电子生成单质铜,硫酸铜溶液足量,碳棒上始终无气泡产生,A正确;
B.碳棒作正极,正极上铜离子得电子生成单质铜,溶液中的铜离子往碳棒移动,B错误;
C.电池总反应为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,当溶液中有1molCu2+变成单质铜,则会有1molFe2+进入溶液中,1molCu2+的质量为64g,1molFe2+的质量为56g,电池工作一段时间后,溶液中的溶质质量逐渐减轻,C正确;
D.铁作负极,碳棒作正极,外电路中的电流方向为碳棒→灯泡→铁棒,D正确;
答案选B。
15.B
【分析】在20mLHA溶液中逐滴加入NaOH溶液,pH的变化曲线可知,①为起始点,②为氢氧化钠为10mL时,溶质为等物质的量的NaA和HA,③为中性点,④为加入的氢氧化钠的体积为20mL时,即反应终点,此时溶质为NaA,⑤为过量氢氧化钠的点,据此结合溶液中平衡分析。
【详解】A.HA溶液的pH>1,所以HA是一元弱酸,A正确;
B.点②溶液溶质为等物质的量的NaA和HA,溶液显酸性,所以HA分子的电离程度大于NaA的水解程度,则有,B错误;
C.点③溶液显中性,则有,C正确;
D.点④溶液为完全反应生成NaA的溶液,对水的电离促进作用最大,所以水的电离程度最大,D正确;
故选B。
16.D
【分析】根据题干信息结合图象中H2A、HA-、A2-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系分析可知,曲线1表示H2A物质的量分数,曲线2表示HA-物质的量分数,曲线3表示A2-物质的量分数,据此分析解答。
【详解】A.根据图象可知,点(1.2,0.5)表明当pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-),H2A的电离方程式为H2AHA-+H+,所以H2A的电离平衡常数,A错误;
B.根据上述分析可知,曲线3代表A2-物质的量分数,B错误;
C.pH=4时,由图可知c(HA-)>c(A2-),溶液显酸性c(H+)>c(OH-),则有c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-),C错误;
D.向H2A溶液中滴加氢氧化钾溶液至pH为4.2时,此时c(HA-)=c(A2-),溶液中存在电荷守恒c(K+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),所以c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-),D选项正确;
故选D。
17. 碱性 > 酸性 < 中性 > 8.5×10-5mol/L
【分析】(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,二者恰好完全反应,生成CH3COONa和水,由于CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,可得出溶液的酸碱性及溶液中c(Na+)与c(CH3COO-)的关系;
(2)醋酸为弱酸,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,醋酸有剩余,剩余的醋酸发生电离,CH3COOHCH3COO-+H+,由此可确定溶液的酸碱性及溶液中c(Na+)与c(CH3COO-)的关系;
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,依据电荷守恒,可得出溶液中c(H+)与c(OH-)的关系,从而确定混合后溶液的酸碱性及醋酸体积与氢氧化钠溶液体积的关系;
(4)滤液中PbI2达到沉淀溶解平衡,加入少量KI,测得c(I-)=1.0×10-2mol·L-1,由Ksp(PbI2)= c(Pb2+)∙c2(I-),可求出c(Pb2+)。
【详解】(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,二者恰好完全反应,生成CH3COONa和水,由于CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液呈碱性;由于CH3COO-水解,导致其浓度减小,所以c(Na+)>c(CH3COO-)。答案为:碱性;>;
(2)醋酸为弱酸,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,醋酸有剩余,剩余的醋酸发生电离,CH3COOHCH3COO-+H+,所以溶液呈酸性;溶液中CH3COONa=CH3COO-+Na+,再加上CH3COOHCH3COO-+H+,所以c(Na+)
(4)滤液中PbI2达到沉淀溶解平衡,加入少量KI,测得c(I-)=1.0×10-2mol·L-1,由Ksp(PbI2)= c(Pb2+)∙c2(I-),可求出c(Pb2+)=;
答案为:8.5×10-5mol/L。
18. 增大 减小 增大 减小 增大
【详解】(1)当其他条件不变时,增大反应物的浓度可以加快反应速率,减小反应物的浓度可以减小反应速率;
(2)当其他条件不变时,升高温度,活化分子百分数增大,可以加快反应速率,降低温度可以减小反应速率;
(3)催化剂可以降低反应活化能,使用适当的催化剂,通常能极大地增大反应速率。
19. N2H4(g)+O2(g)═2H2O(l)+N2(g) ΔH=-620.8kJ/mol 2218kJ/mol P(s)+Cl2(g)═PCl3(g) ΔH=-306kJ/mol -399kJ/mol 等于 +226.7kJ/mol
【详解】(1)1g肼在O2中完全燃烧生成氮气和液态水,放出19.4kJ的热量,1mol肼在O2中完全燃烧生成氮气和液态水,放出620.8kJ的热量;则表示肼的燃烧热的热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)═2H2O(l)+N2(g) ΔH=-620.8kJ/mol;
肼化学反应的能量变化如图所示,ΔH1是肼燃烧热的化学方程式的焓变,ΔH1=-534kJ/mol,ΔH3=ΔH2-ΔH1=-2752kJ/mol-(-534kJ/mol )=-2218kJ/mol;该反应的活化能为断裂化学键吸收的总能量,数值为2218kJ/mol;
(2)①由图象可知,1molP与Cl2反应生成1molPCl3放出306kJ的能量,则反应的热化学方程式为P(s)+Cl2(g)═PCl3(g) ΔH=-306kJ/mol;
②由图象可知,P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH 3=-306kJ/mol-(+93kJ/mol)=-399kJ/mol,根据盖斯定律可知,反应无论一步完成还是分多步完成,生成相同的产物,反应热相等,则P和Cl2一步反应生成1molPCl5的反应热等于P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的反应热;
(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ/mol;
③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599kJ/mol;
C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②×-③×得到,所以反应焓变ΔH=2×(-393.5kJ/mol)+(-571.6kJ/mol) ×-(-2599kJ/mol)×=+226.7kJ/mol。
20.(1) 第四周期第ⅥA族
(2)Se+Na2CO3+O2Na2SeO3+CO2
(3) 水浴加热 CuO
(4)B
(5)浓硫酸有强腐蚀性,对设备要求较高(或反应过程产生大量SO2污染环境)
【分析】根据(2)问题干信息,苏打烧结后,烧渣中主要含有Na2SeO3、CuO、Ag、Au等成分,加水浸取分离出Na2SeO3溶液,蒸干后加入焦炭,经过高温熔炼得到Na2Se,通入氧气将Se元素还原为Se,浸取渣中主要含CuO、Ag、Au等成分,可加入盐酸或稀硫酸将CuO溶解,从而分离出Ag、Au。
【详解】(1)根据核外电子排布规律可写出34Se的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4,其最高能层为第四层,最外层有6个电子,故其位于第四周期第ⅥA族;Se与O同族,故Na2Se的电子式类似与Na2O,故其电子式为:;
(2)由流程信息知,Se经过苏打烧结后转化为Na2SeO3,同时产生CO2,由于Se被氧化,故需要空气中O2参与反应,根据得失电子守恒和元素守恒配平得方程式为Se+Na2CO3+O2Na2SeO3+CO2;
(3)“含硒烧渣”浸取时需控制温度为80 ℃,则最佳加热方式为水浴加热;由分析知,浸出渣中主要含CuO、Ag、Au等成分,故此处填CuO;
(4)由所给数据知,酸性:H2SeO3>H2CO3>>,故SeO2溶于水形成H2SeO3,可将转化为CO2,由于H2CO3>,故H2SeO3不管少量还是过量,都转化成,故答案选B;
(5)浓硫酸有强腐蚀性,对设备要求较高,反应过程产生大量SO2污染环境,故此处填:浓硫酸有强腐蚀性,对设备要求较高(或反应过程产生大量SO2污染环境)。
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