鲁科版高中化学选择性必修1期末综合练(一)
展开
这是一份鲁科版高中化学选择性必修1期末综合练(一),共27页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
一、填空题
1.Ⅰ.在2L密闭容器内,800℃时反应体系中,随时间的变化如表:
(1)图中表示的变化的曲线是 (填字母)
+
(2)800℃,反应达到平衡时,NO的转化率是
(3)用表示从0~2s内该反应的平均速率v=
Ⅱ.将一定量纯净的氨基甲酸铵()置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
(4)能使该反应的速率增大的是_______
A.及时分离出气体B.适当升高温度
C.加入少量D.选择高效催化剂
(5)下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是 (填序号)
①
②密闭容器中的物质的量不变
③容器中与的物质的量之比保持不变
④密闭容器中气体总压强保持不变
⑤的体积分数保持不变
⑥形成2ml的同时消耗1ml
⑦气体的平均相对分子质量保持不变
⑧混合气体的密度保持不变
2.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应生成1 ml H2O(l)的焓变为:ΔH1=-57.3 kJ/ml。
(1)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是 (填字母)。
A.稀硫酸与氢氧化钡溶液
B.盐酸与氢氧化钠溶液
C.浓硫酸与氢氧化钠固体
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钾溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(2)若稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成1 ml H2O(l),则反应放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)57.3 kJ,原因是 (从化学键的角度简单解释即可)。
(3)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 ml H2O(l),则反应放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)57.3 kJ,原因是 。
(4)醋酸(CH3COOH)是一种常见弱酸,醋酸与氢氧化钠稀溶液反应生成1 ml H2O(l) 的焓变为: ΔH2=a kJ/ml,则ΔH1和ΔH2的大小关系为ΔH1 ΔH2(填“>”“=”或“<”)。
3.pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,其离子浓度大小顺序为 。
4.消除尾气中的NO是环境科学研究的热点课题。
I.NO氧化机理
已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)△H=-110kJ·ml-1
25℃时,将NO和O2按物质的量之比为2:1充入恒容反应容器中,用测压法研究其反应的进行情况。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(忽略NO2与N2O4的转化)
(1)0~80min,v(O2)= kPa/min;随着反应进行,反应速率逐渐减小的原因是 。
用平衡分压代替平衡浓度所得到的平衡常数用K(p)表示,25℃时,K(p)的值为 (保留3位有效数字)。
(2)查阅资料,对于总反应2NOg)+O2(g) 2NO2(g)有如下两步历程
第一步2NO(g) N2O2(g) 快速反应
第二步N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) 慢反应
总反应速率主要由第 步决定;若利用分子捕获器适当减少反应容器中的N2O2,总反应的平衡常数K(p)将 (填“增大”、“减小”或“不变”);若提高反应温度至35℃,则体系压强P(35℃) P(25℃)(填“大于”、“等于”或“小于”)。
II. 某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。
(1)反应体系达平衡后压强为P1,若升高温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量 填“增大”、“减小”或“不变”;
(2)若在恒温恒容条件下,向平衡体系中充入一定量O2,再次达平衡后,测得压强为P2,c(O2)=0.09ml/L,则P2:P1=
(3)该温度下反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的化学平衡常数K为 。
5.氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:
(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至11后,并鼓入大量空气。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用是 ;用化学平衡理论解释鼓入大置空气的目的 。
(2) II中加入适量NaClO溶液,控制pH在3~4,将NH4+转化为无毒物质。则反应的离子方程式是 。
(3)分别称取2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。
①将其中一份配成溶液,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]:n(NH4Cl)为 。
②另一份固体混合物中NH4+与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时,溶液中c(Cl-)= (溶液体积变化忽略不计)。
6.合成氨是人工固氮最重要的途径,反应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·ml-1。
(1)工业上有利于提高合成氨产率的条件有 。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)关于合成氨的说法,正确的是 。
A.合成氨反应的ΔH和ΔS都小于零
B.控制在773K下反应,目的是加快反应速率和提高平衡转化率
C.将NH3液化后移去,利于反应速率提高和平衡正向移动
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和事故发生
(3)若N2、H2的初始投入量分别为0.1ml、0.3ml,在恒容容器中反应,平衡后混合物中氨的体积分数(ψ)与温度、压强的关系如图所示。
①比较p2、p3的大小:p2 p3(填“>”“<”或“=”),其原因是 。
②比较平衡时A、B点对应的化学反应速率:VA(N2) VB(N2)(填“>”“<”或“=”)。
③若起始压强为1×108Pa,则平衡时B点的压强为 Pa。
(4)科学家发现,以H2O和N2为原料,熔融NaOH-KOH为电解质,纳米Fe2O3作催化剂,在250℃和常压下可实现电化学合成氨,阴极区发生的变化可按两步进行。已知第一步的反应为:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,则第二步的反应方程式为 。
7.按要求书写以下化学用语:
(1)乙炔的电子式 ;
(2)CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的系统命名为 ;
(3)已知8.0 g CH4完全燃烧生成液态水放出444.8 kJ热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为 ;
(4)苯与浓硝酸、浓硫酸在50℃-60℃水浴中加热时的化学方程式 。
8.(1)1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s)+4H2(g) Na2S(s) +4H2O(g)该反应的平衡常数表达式为 ;已知K1000℃ < K1200℃, 若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)常温下,如果取0.1ml·L-1HA溶液与0.1ml·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8。混合液中由水电离出的c(OH-)与0.1ml·L-1NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)之比为 。
(3)25℃时,将 a ml NH3通入水中得到0.1 ml·L1的氨水,测定其pH约为11,有关的方程式为 ,再向该溶液中通入3a ml HCl,溶液中存在的关系式有多种,完成下列关系式(填入恰当的数字):c(H+) = c(NH4+) + c(NH3·H2O) + c(OH-)
(4)工业上用氨水将SO2转化为(NH4)2SO3,再氧化为(NH4)2SO4。已知25 ℃时,0.05 ml·L1 (NH4)2SO4溶液的pH=a,则c(NH4+) ︰c(NH3·H2O)= (用含a的代数式表示,已知NH3·H2O的电离常数为Kb =1.7 ×103 )
(5)100 ℃时,水的离子积为Kw = 1×10-12,在该温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为 (混合后溶液体积的变化忽略不计)。
9.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图。请回答下列问题:
(1)电极X的材料名称是 ;电解质溶液Y溶质的化学式是 ;
(2)银电极为电池的 极,发生的电极反应为 ;
(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。(填电极材料名称)。
(4)当有1.6g铜溶解时,银棒增重 g。
10.在密闭容器中进行X2(气)+ 3Y2(气) 2Z(气)的反应,其X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2ml/L、0.3ml/L、0.2ml/L,当反应达平衡时,浓度分别是a、b、c(ml/L),回答:
①各物质的浓度有可能的是 .
A.c=0.5ml/L B.b=0.5ml/L C.c=0.4ml/L D.a=0.3ml/L
②若a= 时,b=0.15ml/L。
③a、b的取值必须满足的一般条件是 .
④a的取值范围是: .
二、未知
11.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1ml•L-1Na2SO4溶液:Cu2+、K+、C1-、NO3-
B.0.1ml•L-1FeCl3溶液:Al3+、NH4+、SCN-、I-
C.0.1ml•L-1KOH溶液:Na+,Mg2+、Br-、SO42-
D.0.1ml•L-1HNO3溶液;Fe2+、Ba2+、ClO-、AlO2-
12.如图所示,某同学设计用NO-空气质子交换膜燃料电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理。下列说法正确的是
A.甲、乙装置中NO均被氧化,物质A为HNO3
B.若甲装置中消耗22.4 L O2,则乙装置中SO2和NO转化的物质的量共有2.8 ml
C.燃料电池放电过程中负极的电极反应式为NO-3e-+2H2O=NO+4H+
D.该装置中,电子的转移方向为Pt(I)→石墨(II)→电解质溶液→石墨(I)→Pt(II)
13.下列反应中,属于氧化还原反应同时又是放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B.铝与稀盐酸
C.灼热的炭与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应D.氧化铁和稀盐酸的反应
14.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.铅蓄电池放电时负极反应:PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O
B.电解饱和MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
C.用惰性电极电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
D.铜片上电镀银的总反应(银作阳极,硝酸银溶液作电镀液):Ag(阳极)Ag(阴极)
15.燃烧热与反应热的关系是
A.燃烧热是反应热的一种类型
B.当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C.燃烧热不属于反应热,反应热是在25 ℃、101 kPa下测定的,而燃烧反应的温度要高
D.反应热有正负之分,燃烧反应的焓变全部是正值
16.镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2,下列说法不正确的是
A.放电时化学能不能全部转化为电能
B.放电时Cd为该电池的负极,充电时这一端应接直流电源的正极
C.放电时该电池的正极反应为:NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-
D.充电时,阴极反应为:Cd(OH)2+2e-= Cd+2OH-
17.在绝热恒容的密闭容器中,进行反应 ,对此反应下列说法正确的是
A.分离出S,正、逆反应速率均减小
B.若混合气体的密度保持不变,则已达平衡
C.达平衡后,再充入一定量的,平衡常数保持不变
D.从反应开始至平衡,容器内气体的压强保持不变
18.为研究某溶液中溶质 R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度 R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法错误的是
A.25℃时,10~30min 内,R 的分解平均速率为 0.030 ml·L-1·min-1
B.对比 30℃和 10℃曲线,在同一时刻,能说明 R的分解速率随温度升高而增大
C.对比 30℃和 25℃曲线,在 0~50min 内,能说明R 的分解平均速率随温度升高而增大
D.对比 30℃和 10℃曲线,在 50min 时,R 的分解率相等
19.已知在100 ℃时水的离子积Kw=1×10-12,下列溶液的温度均为100 ℃。其中说法正确的是
A.0.005 ml·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 ml·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 ml·L-1的H2SO4溶液与0.01 ml·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液100 mL
20.向FeI2,FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知:2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-===2Fe2++I2。则下列有关说法中,不正确的是。
A.线段BD表示Fe3+物质的量的变化
B.原混合溶液中FeI2的物质的量为1ml
C.当通入2 ml Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中:n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶3∶1
三、实验探究题
21.某小组通过观察电流表的指针偏转探究电极上发生的氧化还原反应。
(1)连接装置(如图Ⅰ所示),断开开关K时,将铁片和铜片同时插入稀硫酸中,Fe表面产生大量无色气泡,Cu表面无明显变化;闭合开关K,电流表指针向右偏转,Fe和Cu表面均产生大量无色气泡。
①欲验证铁电极发生氧化反应的产物,实验操作和现象是 。
②分别用化学用语表示Fe和Cu表面均产生无色气泡的原因: ; 。
(2)该小组同学将(1)中装置的稀硫酸换成浓硝酸,两极均产生大量红棕色气体。改进实验装置(如图II所示),闭合开关K后,将铁电极快速插入浓硝酸中,观察到指针快速向右偏转,约2秒后指针缓缓向左偏转,并在一段时间内电流表示数几乎不变。
①铜与浓硝酸反应的离子方程式为 。
②闭合开关K后,将铁电极快速插入浓硝酸中,观察到指针快速向右偏转的原因是 (结合铜电极反应式说明)。
③电流表指针向左偏转后,示数几乎不变的原因之一是铁电极上氧化膜放电,但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。请设计实验方案证明: 。
22.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色的气体,易溶于水,是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂。将ClO2用水吸收得到溶液,为了测定该溶液的浓度,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.0mL试样,取其中10.00mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,充分反应;
步骤3:加入淀粉溶液作指示剂,用0.2ml·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,再重复2次,测得消耗Na2S2O3溶液的平均值为20.00mL。(已知:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI)
(1)滴定终点时仰视读数,则测定结果会 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)步骤3中,滴定终点的现象是 。
(3)通过计算确定原ClO2溶液的物质的量浓度 。
23.以酸性蚀刻液(主要含和)和碱性蚀刻液(主要含和)制备硫酸铜,并回收氯化铵的实验流程如下:
(1)①基态核外电子排布式为 。
②将一定量酸性蚀刻液和碱性蚀刻液加入到三颈烧瓶(装置见图),通入或调节溶液在5.5左右,充分中和后,获得碱式氯化铜沉淀。实验中球形干燥管的作用是 。
(2)①化浆酸化后经结晶得硫酸铜粗品,其中含有的主要杂质是 (填化学式)。
②将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤,可制得高纯度。加入乙醇的目的是 。
(3)由硫酸铜制备碱式碳酸铜。
已知的产率{%}随起始与的比值和溶液的关系如图所示。
①补充完整制取的实验方案:向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中, ,低温烘干,得到。 (实验中可选用的试剂或仪器:溶液、溶液、溶液、盐酸、计)
②实验时发现,若反应时溶液pH过大,所得的产率偏低,但元素含量偏大,原因是 。
参考答案:
1.(1)b
(2)65%
(3)0.0015ml/(L∙s)
(4)BD
(5)③⑤⑦
【解析】(1)
由表格数据可知,平衡时NO的物质的量为0.007ml,反应的NO为0.013ml,则生成的NO2为0.013ml,NO2的浓度为0.0065 ml/L,且二氧化氮为生成物,曲线b平衡时的浓度为0.0065ml/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,故选b;
(2)
800℃,反应达到平衡时,NO的转化率是;
(3)
由表中数据可知2s内,NO的浓度变化量为,故,根据速率之比等于化学计量数之比,故;
(4)
A.及时分离出CO2气体,生成物浓度减小,反应速率减小,故A不选;
B.适当升高温度,反应速率加快,故B选;
C.加入少量NH2COONH4(s),固体物质的浓度不变,反应速率不变,故C不选;
D.选择高效催化剂,反应速率加快,故D选;故答案为:BD;
(5)
①根据NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g),说明正逆反应速率相等,为平衡状态,故①不选;
②密闭容器中氨气的物质的量不变,说明正、逆反应速率相等,为平衡状态,故②不选;
③只要反应发生,容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2∶1,保持不变,因此容器中NH3与CO2的物质的量之比保持不变,不能判断是平衡状态,故③选;
④密闭容器中总压强保持不变,说明气体的总物质的量不变,说明反应达平衡状态,故④不选;
⑤只要反应发生,容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2∶1,CO2(g)的体积分数始终为,保持不变,因此CO2(g)的体积分数保持不变,不能判断是平衡状态,故⑤选;
⑥形成6个N-H键等效于2个C=O键形成,同时有2个C=O键断裂,说明正、逆反应速率相等,是平衡状态,故⑥不选;
⑦只要反应发生,容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2∶1,气体的平均相对分子质量就等于,保持不变,因此气体的平均相对分子质量保持不变,不能判断是平衡状态,故⑦选;
⑧混合气体的密度保持不变,说明气体的质量保持不变,说明是平衡状态,故⑧不选;
不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的有③⑤⑦,故答案为:③⑤⑦。
2.(1)BD
(2) 大于 生成BaSO4沉淀时有新化学键的形成,会放出更多的热量
(3) 大于 氢氧化钠固体溶解放热
(4)<
【详解】(1)A.表示强酸、强碱反应产生可溶性盐和1 ml水,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,硫酸钡不能拆分为离子,所以离子方程式不是,A错误;
B.盐酸与氢氧化钠溶液反应生成NaCl和水,离子方程式为,B正确;
C.浓硫酸与氢氧化钠固体,其存在形式主要不是自由移动的离子,不能用离子方程式表示,C错误;
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钾溶液反应生成硫酸钠、硫酸钾和水,离子方程式为,D正确;
E.氢氧化镁溶于稀盐酸生成氯化镁和水,氢氧化镁是难溶物质,不能拆分为离子,所以不能用离子方程式表示,E错误;
答案选BD;
(2)稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,反应中除了中和热以外,还有形成沉淀过程放出的热量,所以若稀硫酸与氢氧化钡稀溶液反应生成1 ml,则反应放出的热量大于57.3 kJ;
(3)氢氧化钠固体溶解会放热,所以稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 ml ,则反应放出的热量大于57.3 kJ;
(4)醋酸是弱酸,电离时会吸热,反应放热越多,反应热越小,则醋酸与氢氧化钠稀溶液反应生成1 ml水放出的热量小于57.3 kJ,则。
3.c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)
【详解】pH=2的CH3COOH溶液中氢离子浓度与pH=12的NaOH溶液中的氢氧根离子浓度相等,但醋酸是弱酸不完全电离,两溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,则离子浓度大小顺序为:c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)。
4. 0.15 反应物浓度减小,反应速率降低 3.2 二 不变 大于 减小 13:5 100L/ml
【详解】I. 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)
初始:2n n
反应:2x x 2x
80min:2n-2x n-x 2x
160min:2n-2x n-x 2x
80min:3n=75.0,2n-2x+n-x+2x=63.0,则x=12.0kPa;
160min:3n=75.0,2n-2x+n-x+2x=55.0,则x=20.0kPa;
(1)0~80min,O2减少的分压为12.0kPa,v(O2)=12.0kPa/80min=0.15 kPa/min;随反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,则反应速率减慢;K(p)=(55.0×)2/[55.0××(55.0×)2]=3.20;
(2)反应速率慢的步骤决定总反应速率的快慢;平衡常数K(p)与温度有关,降低容器中的N2O2,温度未变,则K(p)不变;若提高反应温度至35℃,正反应为放热反应,则平衡逆向移动,则体系的压强增大,K(p)增大,则p(35℃)大于p(25℃);
II.(1)2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) △H=+110kJ/ml,升高温度平衡向吸热的方向移动,则气体的总物质的量增大,气体总质量不变,则摩尔质量减小,相对分子质量减小;
(2)2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
初始:0.040
反应:0.020 0.020 0.010
平衡:0.02 0.020 0.010
反应:2x 2x x
平衡:0.02+2x 0.020-2x 0.09
P2:P1=(0.040+0.09):0.050=13:5;
(2)温度未变,则化学平衡常数未变,K==100。
5. NH4++OH﹣=NH3•H2O 空气可以将生成的氨气带走,使NH3•H2ONH3+ H2O化学平衡向正反应方向移动,利于除氨 3ClO﹣+2NH4+=N2↑+3Cl﹣+2H++3H2O 1:2 0.1 ml·Lˉ1
【详解】(1)铵盐能和强碱反应,实质是:NH4++OH-═NH3•H2O,故答案为NH4++OH-═NH3•H2O;氨水电离是可逆反应,将生成的氨气带走,即减少生成物,可以使化学平衡向正反应方向移动,即更多的生成氨气,因而促进了氨水电离,故答案为空气可以将生成的氨气带走,使化学平衡向正反应方向移动,促进了氨水电离;(2)加入适量NaClO溶液,控制pH在3~4,将NH4+转化为无毒物质,可以确定NH4+被氧化为N2,ClO—被还原为氯离子,根据电子守恒、电荷守恒可写出此离子方程式:3ClO﹣+2NH4+=N2↑+3Cl﹣+2H++3H2O;
(3)①沉淀2.33g为BaSO4,那么n(BaSO4)=n[(NH4)2SO4]= n[Ba(OH)2]==0.01ml,m[(NH4)2SO4]=1.32g,m(NH4Cl)=1.07g,m(NH4Cl)=0.02ml。②由①可知,体积为100mL氢氧化钡溶液的物质的量为0.01ml,则氢氧化钡溶液的浓度为0.01ml/0.1L==0.1ml/L,2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物铵根离子的物质的量为0.01×2+0.02==0.04ml, 又因为n(NH4+)==n(OH—)== 0.04ml,则需要n[Ba(OH)2]==0.02ml,所需要溶液体积为200mL,反应中氯离子的物质的量不变,混合物中n(Cl—)== 0.02ml,c(Cl—)== 0.02ml/0.2L==0.1ml/L。
6. BDE AD > 温度相同时,增大压强,化学平衡向正反应方向移动,平衡混合物中氨的体积分数增大 < 6×107 2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3
【分析】(1)工业上有利于提高合成氨产率的条件从有利于提高单位时间里氨气的产量这个角度来考虑;
(2)A. 从合成氨反应的热化学反应方程式可以判断ΔH和ΔS都小于零;
B. 从温度对反应速率和平衡的影响来判断;
C. 从减少生存物氨气的浓度对反应速率和平衡的影响来判断;
D. 从原料气对于催化剂催化效能的影响以及会否引发事故的角度来判断;
(3)①氨气的体积分数不同的原因在压强,通过相同温度不同压强下氨气的体积分数大小,判断平衡移动的方向,比较p2、p3的大小;
②平衡时A、B点对应的化学反应速率不同的原因主要是压强、温度,从压强、温度对反应速率的影响来判断;
③若N2、H2的初始投入量分别为0.1ml、0.3ml,在恒容容器中反应,若起始压强为1×108Pa,则计算平衡时B点的压强,可通过压强之比等于混合气体总的物质的量之比来计算,用三段式计算平衡时混合气体总的物质的量;
(4)阴极区发生还原反应,找出阴极总反应,已知第一步的反应为:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,纳米Fe2O3作催化剂,首先转化为铁,则第二步的反应中要重新生成Fe,据此写出第二步方程式;
【详解】(1)合成氨是气体分子数减小的放热反应,高压有利于平衡右移,有利于提高产率,高温虽然不利于氨的合成,但大大提高了合成氨的速率有利于提高产率,催化剂能极大地提高反应的速率,也有利于提高产率;
答案为:BDE;
(2)
A.合成氨是气体分子数减小的放热反应,故合成氨反应的ΔH和ΔS都小于零,说法正确;
B.在773K下反应,目的是保证催化剂的活性加快反应速率,不利于提高平衡转化率,说法错误;
C.将NH3液化后移去,利于平衡正向移动,减少反应速率,说法错误;
D.原料气假如不净化,有杂质气体,会引起催化剂中毒,假如含有毒气体有可能发生安全事故,说法正确;
答案为:AD;
(3)①温度相同时,增大压强化学平衡向正反应方向移动,故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大,由图知p2下氨的体积分数大于p3下氨的体积分数;则p2>p3
答案为:>;
p2>p3的原因:温度相同时增大压强化学平衡向正反应方向移动来;
答案为:温度相同时,增大压强,化学平衡向正反应方向移动,平衡混合物中氨的体积分数增大;
②温度越大,压强越大,反应速率越大,p1>p2,由图可知,B对应的温度、压强大,则反应速率大;
答案为:<;
③若N2、H2的初始投入量分别为0.1ml、0.3ml,在恒容容器中反应,若起始压强为1×108Pa,
因为p始= 1×108Pa,所以p平= 6×107Pa;
答案为:6×107;
(4)阴极区发生还原反应,阴极总反应可表示为:N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH-,已知第一步的反应为:Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-,纳米Fe2O3作催化剂,首先转化为铁,则第二步的反应中要重新生成Fe,方程式为2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3;
答案为:2Fe+3H2O+N2=2NH3+Fe2O3。
【点睛】第一个问题容易出错,同学往往错把产率高等同于转化率高,本题综合程度高,正确解读图示信息是解题的一个关键,例如比较A和B两点的反应速率大小时,要注意压强和温度这两种因素。
7.(1)
(2)2,4−二甲基−3−乙基己烷
(3)CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) △H =−889.6 kJ∙ml−1
(4)+HNO3(浓) +H2O
【详解】(1)乙炔是碳碳三键,其电子式为;故答案为:。
(2)CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2改写为,主链为最长的碳原子,主链上有6个碳原子,其系统命名为2,4−二甲基−3−乙基己烷;故答案为:2,4−二甲基−3−乙基己烷。
(3)8.0 g CH4,其物质的量为0.5ml,完全燃烧生成液态水放出444.8 kJ热量,1ml甲烷完全燃烧生成液态水放出889.6 kJ热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) △H =−889.6 kJ∙ml−1;故答案为:CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) △H =−889.6 kJ∙ml−1。
(4)苯与浓硝酸、浓硫酸在50℃~60℃水浴中加热时生成硝基苯和水,其反应的化学方程式+HNO3(浓) +H2O;故答案为:+HNO3(浓) +H2O。
8. K=c4(H2O)/c4(H2) 减小 107 NH3 + H2ONH3·H2O NH4+ + OH- 2 3 1.7 ×10(11a) 1︰9
【分析】根据化学平衡常数判断平衡的移动方向;根据电荷守恒和原子守恒比较溶液中的离子浓度;根据水的离子积进行相关计算。
【详解】(1) 化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数,用K表示,Na2SO4(s)+4H2(g) Na2S(s) +4H2O(g)的平衡常数为:K=c4(H2O)/c4(H2);降低温度,平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,根据质量守恒,气体的质量减小,所以混合气体的平均相对分子质量将减小;
故答案为K=c4(H2O)/c4(H2),减小;
(2) 盐溶液中c(OH-)=10−14/10−8=10-6 ml/L,0.1ml•L-1NaOH溶液中c(H+)等于由水电离出的氢氧根离子浓度,即c(H+)=c水电离(OH-)=10−14/0.1==10-13 ml/L,所以混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1ml•L-1NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比=10-6 ml/L:10-13ml/L=107:1,
故答案为107:1;
(3)氨气与水反应方程式为:NH3 + H2ONH3·H2O,一水合氨电离方程式为:NH3·H2O NH4+ + OH-;根据电荷守恒得:c(H+) +c(NH4+)= c(Cl-) + c(OH-),根据原子守恒得:3c(NH4+) +3c(NH3·H2O)= c(Cl-),则c(H+) =2c(NH4+) +3c(NH3·H2O) + c(OH-);
故答案为NH3 + H2ONH3·H2O NH4+ + OH-,2,3;
(4) (NH4)2SO4溶液的pH=a,c(OH-)=10a-14,氨水的电离平衡常数Kb= c(NH4+) c(OH-)/ c(NH3·H2O) =1.7 ×103,则c(NH4+) ︰c(NH3·H2O)= Kb/ c(OH-)=1.7 ×103/10a-14=1.7 ×10(11a);
故答案为1.7 ×10(11a);
(5) 由题中信息可知,该温度下中性溶液的pH=6。所得混合溶液pH=7,则溶液呈碱性,c(OH-)=10-5ml/L,说明氢氧化钠过量,设氢氧化钠的体积为V1 ,稀硫酸的体积为V2,溶液中(10-3V1-10-4V2)/( V1+V2)=10-5,V1 :V2=1:9;
故答案为1:9。
【点睛】水的离子积只和温度有关;掌握平衡常数的表达式,是解决此题的关键。
9. 铜 AgNO3 正极 Ag++e-=Ag 铜 银 5.4
【分析】(1)根据电池反应式知,Cu失电子发生氧化反应,作负极,Ag作正极,电解质溶液为含有银离子的可溶性银盐溶液;
(2)银电极上是溶液中的Ag+得到电子发生还原反应;
(3)外电路中的电子是从负极经导线流向正极;
(4)先计算Cu的物质的量,根据反应方程式计算出正极产生Ag的质量,即正极增加的质量。
【详解】(1)根据电池反应式知,Cu失电子发生氧化反应,Cu作负极,则Ag作正极,所以X为Cu,电解质溶液为AgNO3溶液,故答案为:铜;AgNO3;
(2)银电极为正极,正极上Ag+得到电子发生还原反应,正极的电极反应式为:Ag++e-=Ag,故答案为:正;Ag++e-=Ag;
(3)外电路中的电子是从负极Cu经导线流向正极Ag,故答案为:铜;银;
(4)反应消耗1.6 g铜的物质的量为n(Cu) ==0.025 ml,根据反应方程式2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知:每反应消耗1 ml Cu,正极上产生2 ml Ag,则0.025 ml Cu反应,在正极上产生0.05 ml Ag,该Ag的质量为m(Ag)=0.05 ml×108 g/ml=5.4 g,即正极银棒增重5.4 g,故答案为:5.4。
【点睛】本题考查原电池原理,明确元素化合价变化与正负极的关系是解本题关键,计算正极增加的质量时,既可以根据反应方程式计算,也可以根据同一闭合回路中电子转移数目相等计算。
10. B 0.15ml/L b+0.3=3a 0.1<a<0.3
【详解】(1)由于反应是可逆反应,转化率不可能是100%的,所以选项ACD都是不可能的,答案选B。
(2)b=0.15ml/L,则消耗物质Y2浓度是0.3ml/L-0.15ml/L=0.15ml/L,则同时消耗X2的浓度是0.05ml/L,所以a=0.2ml/L-0.05ml/L=0.15ml/L。
(3)由于变化量之比是相应的化学计量数之比,所以一定有(0.2-a)×3=0.3-b,解得b+0.3=3a。
(4)由于变化量之比是相应的化学计量数之比,所以(0.2-a)×2=c-0.2,解得2a=0.6-c,由于c大于0,但c小于0.4,所以0.1<a<0.3。
11.A
【分析】离子共存的会从是否有,沉淀、气体、弱电解质,氧化还原反应,络合反应等角度考查,Fe3+、硝酸、次氯酸根具有强氧化性会氧化常见的一些还原性离子比如碘离子,亚硫酸根离子等;
【详解】A. 离子之间不发生复分解,双水解,氧化还原等反应,所以大量共存,A选;
B. 首先溶液含有Fe3+,具有强氧化性,氧化碘离子:;其次:,发生了络合反应,B不选;
C. 溶液中的氢氧根离子和镁离子产生白色沉淀:,C不选;
D. HNO3溶液、ClO-均具有强氧化性,能氧化Fe2+ ,D不选;
答案选A。
12.C
【详解】A.甲中NO被氧化,乙装置中NO被还原,装置乙中SO2失电子生SO、NO得电子生成,根据得失电子守恒,生成SO、的比为5:2,乙中生成硫酸铵和硫酸,所以A为H2SO4,故A错误;
B.非标准状况下,22.4 L O2的物质的量不一定是1ml,故B错误;
C.燃料电池放电过程中,NO在负极失电子生成硝酸,负极的电极反应式为NO-3e-+2H2O=NO+4H+,故C正确;
D.电子不能在溶液中移动,该装置中,电子的转移方向为Pt(I)→石墨(II)、石墨(I)→Pt(II),故D错误;
选C。
13.B
【详解】A.没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,但属于吸热反应,故A不选;
B.Al、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且为放热反应,故B选;
C.C、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且为吸热反应,故C不选;
D、没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,但属于放热反应,故D不选;
答案选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应及吸热反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化及能量变化为解答的关键,注意常见的吸热反应和放热反应。解题关键:含元素化合价变化的反应为氧化还原反应,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,结合常见的放热反应来解答。
14.D
【详解】A.铅蓄电池放电时,铅为电池的负极,铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅,电极反应式为Pb-2e-+ =PbSO4,选项A错误;
B.电解饱和MgCl2溶液会生成氢氧化镁沉淀,离子方程式应为:Mg 2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+ Mg(OH)2↓,选项B错误;
C.用惰性电极电解CuCl2溶液,Cu2+氧化性比H+强,故Cu2+先放电,正确的离子方程式为CuCl2Cu+Cl2↑,选项C错误;
D.银作阳极,阳极的电极反应式为Ag-e-=Ag+,铜片作阴极,阴极的电极反应式为Ag++e-=Ag,总反应为Ag(阳极) Ag(阴极),选项D正确;
答案选D。
15.A
【详解】A.燃烧热是1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,反应热是化学反应过程中放出或吸收的热量,燃烧热是反应热的一种,故A正确;
B.燃烧热是燃烧1ml可燃物时放出的热量,故B错误;
C.燃烧热属于反应热,故C错误;
D.燃烧反应是放热的,所以焓变为负值,故D错误;
故选A。
16.B
【详解】A.能量转化都不可能是100%转化,因此放电时化学能不能全部转化为电能,故A正确;
B.根据总反应方程式,Cd化合价升高,失去电子,因此放电时Cd为该电池的负极,充电时这一端应接直流电源的阴(负)极,故B错误;
C.Cd化合价升高,失去电子,是负极,NiOOH化合价降低,得到电子,因此放电时该电池的正极反应为:NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-,故C正确;
D.根据B选项分析放电时Cd为负极,则充电时,阴极反应为:Cd(OH)2+2e-= Cd+2OH-,故D正确。
综上所述,答案为B。
17.B
【详解】A.S是固体,分离出S,正、逆反应速率均不变,故A错误;
B.反应有固体S生成,反应前后气体总质量是变量,容器体积不变,密度是变量,若混合气体的密度保持不变,则已达平衡,故B正确;
C.再充入一定量的,平衡逆向移动,容器内温度降低,平衡常数增大,故C错误;
D.反应前后气体系数和不同,从反应开始至平衡,容器内气体的压强是变量,故D错误;
选B。
18.B
【详解】A.根据,代入R在10~30min内的浓度变化,解得,A项正确;
B.对比30℃和10℃的曲线,同一时刻浓度不同,因此不能说明R的分解速率随温度升高而增大,B项错误;
C.根据计算出当温度为25℃时,0~50min内分解平均速率为,当温度为30℃时,0~50min内分解平均速率为,C项正确;
D.在50min时,无论10℃还是30℃均无R剩余,因此分解率均为100%,D项正确;
答案选B。
【点睛】分解率即转化率,转化率即“转化了的”与“一开始的”之比,可以是物质的量、体积、质量、浓度之比。
19.A
【详解】A.0.005 ml·L-1的溶液中,=0.005 ml·L-1×2=0.01 ml·L-1, ,A正确;
B.0.001 ml·L-1的溶液中,=0.001 ml·L-1,,,B错误;
C.0.005 ml·L-1的溶液与0.01 ml·L-1的溶液等体积混合,溶液呈中性, ,C错误;
D.的H2SO4溶液=10-3 ml·L-1,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-3 ml·L-1,二者完全中和,需要溶液的体积相等,D错误;
故选A。
20.D
【分析】向混合溶液中通入氯气,氯气先和还原性强的碘离子反应生成碘单质,从图分析,消耗1摩尔氯气,碘离子为2摩尔。然后氯气与亚铁离子反应,消耗2摩尔氯气,亚铁离子4摩尔,最后溴离子反应,根据电荷守恒分析,溶液中的溴离子为4×2-2×1=6摩尔,则消耗3摩尔氯气。
【详解】A、BD阶段是铁离子的物质的量变化,正确,不选A;
B、原来溶液中碘化亚铁物质的量由碘离子的物质的量计算,为1摩尔,正确,不选B;
C、当通入2摩尔氯气时,反应了2摩尔碘离子和2摩尔亚铁离子,所以离子方程式正确,不选C;
D、原溶液中三种离子的物质的量比为4:2:6,错误,选D。
【点睛】在反应氧化还原反应时,若一种氧化剂与多种还原剂反应时,还原性强的先反应。若一种还原剂与多种氧化剂反应时,氧化性强的先反应。
21.(1) 取铁电极附近溶液少许于试管中,加入铁氰化钾溶液,产出蓝色沉淀 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2H++2e-= H2↑
(2) Cu+4H++2NO= Cu2++2NO2↑+2H2O 形成原电池,Fe比Cu相对活泼失电子做负极,铜片作正极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-= Cu(或NO+2H++e-= NO2↑+H2O) 电流表示数基本不变后,每隔一段时间测定左池溶液中的铁含量,铁含量显著增多,证明氧化膜参与了反应
【详解】(1)①铁电极发生氧化反应会生成Fe2+,检验亚铁离子需要用铁氰化钾溶液,实验操作和现象是:取铁电极附近溶液少许于试管中,加入铁氰化钾溶液,产出蓝色沉淀;
②Fe表面产生无色气泡的原因是铁单质与稀硫酸发生化学反应生成硫酸亚铁和氢气,反应离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe和Cu和稀硫酸形成原电池,Cu做正极,氢离子移至Cu表面得电子生成氢气,则Cu表面产生无色气泡的原因:2H++2e-= H2↑;
(2)①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮和水,反应的离子方程式为Cu+4H++2NO= Cu2++2NO2↑+2H2O;
②闭合开关K后,将铁电极快速插入浓硝酸中,形成原电池,铁做负极、铜做正极,电流从左流向右,则观察到指针快速向右偏转的原因是:形成原电池,Fe比Cu相对活泼失电子做负极,铜片作正极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-= Cu(或NO+2H++e-= NO2↑+H2O);
③电流表指针向左偏转后,示数几乎不变的原因之一是铁电极上氧化膜放电,但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。设计实验方案证明:电流表示数基本不变后,每隔一段时间测定左池溶液中的铁含量,铁含量显著增多,证明氧化膜参与了反应。
22. 偏高 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 0.8ml·L-1。
【详解】(1)滴定终点时仰视读数,则计算时消耗Na2S2O3标准溶液的体积偏大,则对应的I2量变大,则与碘化钾反应的ClO2的量变大,导致测定结果偏高;
(2)步骤3中,加入淀粉溶液作指示剂,用0.2ml·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,滴定终点的现象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变;
(3)二氧化氯具有氧化性,在酸性环境下,能将碘离子氧化为碘单质,碘单质又与Na2S2O3反应,其反应的化学方程式为:,,由此可得到关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则每10mL试样中: ,故原溶液中。
23.(1) [Ar]3d9 防止倒吸
(2) CuCl2 降低CuSO4的溶解度,便于CuSO4·5H2O晶体析出
(3) 边搅拌边加入25mL 0.5 ml·L-1 CuSO4溶液,在pH计测定溶液pH条件下,用0.1 ml·L-1 NaOH溶液或0.1 ml·L-1盐酸调节溶液pH约为9,充分反应后,过滤,洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液滴加BaCl2溶液无沉淀生成 pH过大,反应生成了Cu(OH)2沉淀, Cu(OH)2的Cu元素含量高于Cu2(OH)2CO3
【分析】酸性蚀刻液(主要含和H+)和碱性蚀刻液(主要含和Cl-)制备硫酸铜,由题给流程可知,酸性蚀刻液和碱性蚀刻液混合得到碱式氯化铜沉淀和氯化铵,过滤得到碱式氯化铜和含有铜离子的氯化铵滤液,向碱式氯化铜中加入稀硫酸化浆酸化得到硫酸铜和氯化铜的混合溶液,混合溶液结晶得到硫酸铜粗品,将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤制得高纯度五水合硫酸铜,向滤液中加入水合肼除去残留的铜离子,经结晶获得副产物氯化铵。
【详解】(1)①Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9。
②NH3、HCl均极易溶于水,需进行防倒吸处理,实验中使用球形干燥管的作用为防止倒吸。
(2)①碱式氯化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和氯化铜,经结晶可得到硫酸铜粗品,其中含有的主要杂质为CuCl2。
②硫酸铜无法溶于乙醇,将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤可制得高纯度五水硫酸铜晶体,加入乙醇的目的是降低CuSO4的溶解度,便于CuSO4·5H2O晶体析出。
(3)①用碳酸钠与硫酸铜反应制备碱式碳酸铜,向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,边搅拌边加入25mL 0.5 ml·L-1 CuSO4溶液,在pH计测定溶液pH条件下,用0.1 ml·L-1 NaOH溶液或0.1 ml·L-1盐酸调节溶液pH约为9,充分反应后,过滤,洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液滴加BaCl2溶液无沉淀生成,说明硫酸铜已知转化为碱式碳酸铜。
②若反应时溶液pH过大,反应生成了Cu(OH)2沉淀而不是碱式碳酸铜,Cu(OH)2中Cu元素含量高于Cu(OH)2CO3。
时间/s
0
1
2
3
5
6
/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
t/min
0
80
160
p/kPa
75.0
63.0
55.0
55.0
相关试卷
这是一份鲁科版高中化学选择性必修1期末综合练(四),共28页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
这是一份鲁科版高中化学选择性必修1期末综合练(三),共26页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
这是一份鲁科版高中化学选择性必修1期末综合练(二),共28页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。