60,云南省保山市腾冲市第八中学2023-2024学年高二下学期开学化学试题
展开本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试时间90分钟.
第I卷 选择题(共60分)
一、选择题(共20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有1个选项符合题意.)
1. 下列有关说法正确的是( )
A. 天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Ca2+、Mg2+等离子
B. 纯碱可去油污与盐类水解无关
C. 100mL0.1ml/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于0.01NA
D. 蒸干FeCl3溶液可得到FeCl3固体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 天然水呈弱碱性,是因为天然水中有CO32-或HCO3-它们水解使水呈弱碱性,其离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-或 HCO3-+H2OH2CO3+OH-,故A错误;
B. Na2CO3溶液水解显碱性,纯碱可去油污与盐类水解呈碱性促进油污水解有关,故B错误;
C. CO32-+H2OHCO3-+OH-或 HCO3-+H2OH2CO3+OH-,水解后阴离子变多,100mL0.1ml/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于0.01NA,故C正确;
D. 因为FeCl3的溶液加热时水解生成沉淀和HCl气体了,HCl挥发了,Fe(OH)3分解生成Fe2O3和水,所以得到的是沉淀物,制备FeCl3不能采用将溶液直接蒸干的方法,故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查盐类水解原理等知识点,明确物质性质是解本题关键,会运用化学知识解释生活现象,易错选项是A,天然水中有CO32-或HCO3-它们水解使水呈弱碱性。
2. 有气体参加的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是
①增大反应物浓度②增大压强③升高温度④加入催化剂
A. ①②③B. ②③④C. ①③④D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①增大反应物浓度,单位体积内活化分子数目增加,活化分子百分数不变;
③增大压强,单位体积内活化分子数目增加,活化分子百分数不变;
③升高温度,分子吸收能量,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子数目增加,活化分子百分数增您看到的资料都源自我们平台,20多万份最新小初高试卷,家威鑫 MXSJ663 免费下载 大;
④加入催化剂,降低反应所需活化能,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子数目增加,活化分子百分数增大;因此③④正确;
综上所述,答案为D。
3. 下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是
A. 图1中,铁钉易被腐蚀
B. 图2中,在铁电极附近滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现
C. 图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D. 图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸从环境中吸收水分,使铁钉周围的空气比较干燥,因此铁钉不易腐蚀,A错误;
B.图2中,Fe、Cu与酸化的NaCl溶液构成原电池,Fe作电源的负极,发生失去电子的氧化反应,有亚铁离子生成,因此滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀出现,B错误;
C. 燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀,C正确;
D. 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的负极,D错误;
故答案C。
4. 一定温度下,反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1mlN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
A. ①②B. ②④C. ③④D. ①④
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】①反应混合物的质量始终保持不变,但体积会发生变化,气体密度保持不变,说明达到平衡状态,故选;
②ΔH是恒量,不能作为判断平衡状态的标志,故不选;
③该反应是充入1 ml N2O4,正反应速率应是逐渐减小直至不变,③曲线趋势不正确,故不选;
④N2O4的转化率先增大,后保持不变,说明达到平衡状态,故选;
综上所述,①④正确,故选D。
5. 、下,、S、Se、Te分别与化合的反应焓变数据如图所示(a、b、c、d代表氢化物)。下列关于Se与化合的热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质的能量越低物质越稳定,、、、的稳定性逐渐减弱,所以b表示,其热化学反应方程式为:,故A错误;
B.物质的能量越低物质越稳定,、、、的稳定性逐渐减弱,所以b表示,其热化学反应方程式为:,故B错误;
C.Se在题述条件下是固体,所以Se与化合的热化学方程式是
,故C项错误;
D.Se在题述条件下是固体,所以Se与化合的热化学方程式是,故D正确;
故答案:D。
6. 电石主要成分为是重要的基本化工原料。已知时,电石生产原理如下:
平衡常数
平衡常数
以下说法不正确的是( )
A. 反应
B. 反应平衡常数
C. 时增大压强,减小、增大
D. 反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知,则反应,故A正确;
B.已知,平衡常数,则反应平衡常数 ,故B正确;
C.平衡常数只随温度改变而改变,则时增大压强,平衡常数不变,故C错误;
D.已知,,根据盖斯定律的热化学方程式,故D正确;
答案选C
7. 常温下,在都等于9的和两种溶液中,设由水电离产生的浓度分别为与,则a和b的关系为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】NaOH抑制水的电离,所以由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)等于10-9,CH3COONa水解,促进了水的电离,所以由水电离出的c(OH-)==10-5,,故选B。
8. 金属镁和卤素单质()反应过程中的相对能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 由分解制备和的反应是放热反应
B. 固体的稳定性:
C. 和作用生成的反应都是吸热反应
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,金属镁和卤素单质()的反应是放热反应,则由分解制备和的反应是吸热反应,故A错误;
B.能量越低越稳定,由图可知,1ml卤化镁的能量大小顺序为,则热稳定性的大小顺序为MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,故B错误;
C.由图可知,金属镁和卤素单质()的能量高于的能量,和作用生成的反应都是放热反应,故C错误;
D.由图可知,生成氯化镁、溴化镁的热化学方程式分别为Mg(s)+Cl2(g) =MgCl2(s) △H=-641kJ/ml,Mg(s)+Br2(g) =MgBr2(s) △H=-524kJ/ml,由盖斯定律可知,两式相加可得,故D正确;
故选D。
9. 一定温度下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是
①增加C的量
②保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大
③将容器的容积缩小一半
④保持压强不变,充入N2使容器容积变大
A. ①②B. ②③C. ①④D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】①C是固体,增加C的量,平衡不移动,①符合题意;
②保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,N2不参与反应,平衡不移动,②符合题意;
③将容器的容积缩小一半,压强增大,平衡逆向移动,③不符合题意;
④保持压强不变,充入N2使容器容积变大,该反应的平衡正向移动,故④不符合题意;
故选A。
10. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 向饱和溶液中通入HCl,有晶体析出
B. 溶液中加入少量固体,促进分解
C. 铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D. 锌片与稀反应过程中,加入少量固体,能促进的产生
【答案】A
【解析】
【详解】A.向饱和NaCl溶液中通入HCl,导致溶液中c(Cl-)增大,使NaCl的溶解平衡逆向移动,有晶体析出,可用勒夏特列原理解释,故A选;
B.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,MnO2是催化剂,促进H2O2分解,不能用平衡移动原理解释,故B不选;
C.铁钉放入浓HNO3中,发生钝化,待不再变化后,加热能继续反应,产生大量红棕色气体,不能用平衡移动原理解释,故C不选;
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,锌置换出铜,形成铜锌原电池,促进H2的产生,不能用平衡移动原理解释,故D不选;
故选A。
11. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A. 由图a可知,T1>T2,该反应的逆反应为吸热反应
B. 由图b可知,该反应m+n
C. 图c是绝热条件下速率和时间的图像,由此说明该反应吸热
D. 图d中,若m+n=p,则曲线a一定增大了压强
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图a可知,T1时达到平衡所需时间短,则T1>T2,因温度越高,C%越低,说明升温平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,故A正确;
B.由图b可知,C%随着压强的增大而增大,说明加压后平衡正向移动,正反应为气体分子数目减小的反应,则该反应m+n>p,故B错误;
C.由图c可知,随着反应的时行,反应的速率先增大后减小,说明开始由于反应放热导致温度升高,此时温度对化学反应速率的影响较大,化学反应速率加快,而后由于反应物的浓度减小,体系的温度变化不明显,从而化学反应速率逐渐减小,所以该反应的正反应为放热反应,故C错误;
D.由图d可知,曲线a较曲线b达到平衡的时间短,反应速率较快,最终的平衡状态是相同的,当m+n=p时,曲线a相对曲线b可能为加压或加入催化剂,故D错误;
答案选A。
【点睛】化学平衡图像题的解题技巧:(1)紧扣特征,弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热,体积增大、减小还是不变,有无固体、纯液体物质参与反应等。(2)先拐先平,在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(3)定一议二,当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。(4)三步分析法,一看反应速率是增大还是减小;二看v正、v逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。
12. 在一定条件下,溶液中存在水解平衡:.下列说法正确的是
A. 稀释溶液,上述可逆反应平衡常数增大B. 通入,溶液增大
C. 加入固体,平衡向逆反应方向移动D. 升高温度,不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.平衡常数仅与温度有关,温度不变,则稀释时平衡常数不变,故A错误;
B.通入水中,生成H2CO3,可以与OH-反应,平衡正向移动,c(OH-)减小,pH减小,故B错误;
C.加入NaOH固体,c(OH-)减增大,平衡逆向移动,故C正确;
D.因水解是吸热过程,则升温可以促进水解平衡正向移动,c()增大,c()减小,增大,故D错误;
选C。
13. 关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是
A. ①可用于测溶液pH
B. ②是用酸性溶液滴定溶液
C. ③是滴定操作时手的操作
D. ④中滴入一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
【答案】D
【解析】
【详解】A. 测溶液pH的方法:将pH试纸放在玻璃片或点滴板上,用玻璃棒蘸取待测液,滴到pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,图示操作方法合理,故A正确;
B. 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够氧化碱式滴定管的橡胶,应用酸式滴定管盛放,图示操作方法合理,故B正确;
C. 滴定操作,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,图示操作方法合理,故C正确;
D. 用氢氧化钠溶液滴定盐酸,可选用酚酞作指示剂,滴定终点现象为:最后半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,且30s不恢复,该说法不合理,故D错误;
故选:D。
14. 次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,属于一元弱酸,具有较强的还原性。下列有关说法正确的是
A. 用惰性电极电解NaH2PO2溶液,其阳极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:H3PO2+3OH-=PO23-+3H2O
C. 将H3PO2溶液加入到酸性重铬酸钾溶液中,H3PO2的还原产物可能为H3PO4
D. H3PO2溶于水的电离方程式为H3PO2H++H2PO2-
【答案】D
【解析】
【详解】A、H3PO2具有较强的还原性,电解时,阳极上H2PO2-失电子,所以用惰性电极电解NaH2PO2溶液,其阳极反应式为:H2PO2-4e-+2H2O=H3PO4+3H+,选项A错误;
B、一元弱酸与NaOH按照物质的量1:1反应,所以H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:H3PO2+OH-=H2PO2-+H2O,选项B错误;
C、H3PO2具有还原性,能被高锰酸钾氧化,则将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中,H3PO2的氧化产物为H3PO4,选项C错误;
D、一元弱酸在溶液中部分电离出一个氢离子,则H3PO2溶于水的电离方程式为:H3PO2H++H2PO2-,选项D正确。
答案选D。
15. 1910年,植物学家Ptter把酵母菌或大肠杆菌放入含有葡萄糖的厌氧环境中培养,其产物能在铂电极上形成电压和电流,微生物燃料电池的研究自此开始.某科研团队借助以上理念设计了以下微生物电池,用以处理工业有机废水(以醋酸钠为例),实现能量的转化.以下说法错误的是
A. 铂电极区域变大导
B. 高温条件下能提高电池的效率
C. 撤去阳离子交换膜,电池电势差减小
D. 负极电极反应:
【答案】B
【解析】
【分析】由图中电子定向移动方向可知,石墨为负极,负极电极反应为,Pt为正极,正极电极反应为2O2+8H++8e-=4H2O。
【详解】A.铂电极为正极,正极氧气放电,正极电极反应为2O2+8H++8e-=4H2O,即铂电极区消耗氢离子,所以pH变大,故A 正确;
B.高温条件下微生物难以生存,电池的效率降低,故B错误;
C.撤去阳离子交换膜,石墨电极区域氧气浓度增大,影响厌氧微生物的活性,电池电势差减小,故C正确;
D.石墨为负极,负极电极反应:,故D正确;
故答案为:B。
16. 25℃时,下列说法正确的是
A. NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B. 可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C. 0.010 ml·L-1、0.10ml·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D. 100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5ml
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度大于其水解程度,不能据此得出H2A为强酸的结论,A错误;
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,不能推测BA为强酸强碱盐,因为也可能是B+和A-的水解程度相同,即也可能是弱酸弱碱盐,B错误;
C.弱酸的浓度越小,其电离程度越大,因此0.010 ml·L-1、0.10 ml·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1>α2,C错误;
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中氢氧根离子的浓度是1×10-4ml/L,碳酸根水解促进水的电离,则水电离出H+的浓度是1×10-4ml/L,其物质的量为0.1L×1×10-4ml/L=1×10-5ml,D正确;
答案选D。
17. 已知合成氨反应N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0,当反应器中按n(N2): n(H2)=1:3投料后,在不同温度下,反应达到平衡时,得到混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线a,b,c如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线a对应的反应温度最高
B. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)=K(Q)
D. N点时 c(NN3)=0.2 ml/L,则 N点的c(N2): c(NH3)=1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,氨气的含量减小,而a点氨的体积分数最大,所以曲线a对应的反应温度最低,故A错误;
B、K只受温度影响,温度不变平衡常数不变,所以K(M)=K(Q),正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,Q点的温度低于N,所以K(Q)>K(N),故B错误;
C、相同压强下,投料相同,温度越高反应速率越快,达到平衡消耗时间越短,c、b、a的温度依次降低,所以达到平衡消耗时间关系为a>b>c,故C错误;
D、N点时氨的物质的量的分数为20%,利用三段式,设N2转化率是b,N2的起始浓度为a,
根据反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始 a 3a 0
转化 ab 3ab 2ab
平衡 a-ab 3a-3ab 2ab
根据题意有=20%,2ab=0.2ml•L−1,所以a=0.3ml•L-1,b=,则N点的c(N2):c(NH3)=(0.3-0.3×):2×0.3×=0.2:0.2=1:1,故D正确;
故选D。
18. 常温时,已知.下列说法错误的是
A. 在和的饱和溶液中,的大小关系:
B. 向的饱和溶液中加入增大,增大
C. 的平衡常数
D. 向溶液中滴入同浓度的KCl和混合溶液,先沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A.,则其饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=ml·L-1,,则其饱和溶液中c(Ag+)=2c(CO)=ml/L,则有c(Ag+)的大小:Ag2CO3>AgCl,A正确;
B.在Ag2CO3的饱和溶液中存在溶解平衡:Ag2CO3(s)2Ag+(aq)+CO (aq),加入,c()增大,平衡逆向移动,由于温度不变,则Ksp不变,B错误;
C.的平衡常数K==2.5×108,C正确;
D.由A项分析可知,氯化银溶解度更小,故AgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3混合溶液,Cl-先沉淀,D正确;
故选B。
19. 某粗铜产品中含有Zn、Ag、Au等杂质,如图所示,用CH3OH-碱性燃料电池电解硫酸铜溶液。闭合电键K进行电解。下列说法中不正确的是( )
A. 左池负极反应式为CH3OH -6e-+8OH-=CO32-+ 6H2O
B. 通电一段时间后,Ag、Au杂质金属沉积在电解槽底部
C. 若粗铜电极质量减少6.4g,则纯铜电极增重大于6.4g
D. 电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极
【答案】C
【解析】
【详解】A. 左池负极反应式为CH3OH -6e-+8OH-=CO32-+ 6H2O,故A正确;B. 通电一段时间后,比Cu不活泼的Ag、Au杂质金属不被氧化,沉积在电解槽底部,故B正确;C. 比Cu活泼的金属杂质Zn在Cu之前被氧化,Zn–2e-Zn2+,若粗铜电极质量减少6.4g,则纯铜电极增重小于6.4g,故C不正确;D. 电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极,故D正确。故选C。
20. 已知25℃时二元酸的.下列说法正确的是
A. 在等浓度的溶液中,水的电离程度前者小于后者
B. 取的溶液,加蒸馏水稀释至,则该溶液
C. 向溶液中加入溶液至,则
D. 向的溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至,则的电离度为0.013%
【答案】D
【解析】
【详解】A.多元弱酸根离子水解时,促进水的电离,且第一步水解程度远远大于第二步水解程度,所以在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者大于后者,故A错误;
B.加水稀释促进H2A电离,取pH=aH2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,稀释后溶液中氢离子浓度大于原来的,则该溶液,故B错误;
C.假设溶液中c(A2-)= c(HA-),则溶液中,即溶液的pH大于14、小于15,要使溶液的pH小于14,,故C错误;
D.pH=3的溶液中c(H+)=10-3ml/L,由于H2A的电离程度小,溶液中,,c(HA-)=1.3×10-5ml/L,,则的电离度为,故D正确;
故答案为:D。
第Ⅱ卷 非选择题(共40分)
二、填空题(本题共4个小题,共40分)
21. 回答下列问题
(1)实验室在配制的溶液时,为了抑制的水解可加入少量的_______(填写物质的名称).把溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是________(填化学式).
(2)已知水溶液呈碱性,其原因是_________(用离子方程式和相应的文字解释).
(3)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.
高铁电池的总反应为.充电时,阳极反应式为______________.
【答案】(1) ①. 盐酸 ②. Al2O3
(2)、,HA-的水解程度大于其电离程度
(3)
【解析】
【小问1详解】
氯化铝是强酸弱碱盐,水解生成氢氧化铝和氯化氢,增大生成物浓度可抑制水解,所以可加入少量的盐酸;氯化铝溶液蒸干得氢氧化铝,灼烧时氢氧化铝分解得到的物质为Al2O3;
【小问2详解】
NaHA既电离又水解:、,水溶液显碱性,说明HA-电离程度小于其水解程度,使氢离子浓度小于氢氧根离子浓度;
【小问3详解】
从总反应式可知,充电时锌元素化合价降低、铁元素化合价升高,阳极反应物是氢氧化铁、生成物是高铁酸钾,所以阳极反应式为。
22. 研究氮氧化物污染的治理是环保的一项重要工作.合理应用和处理氨氧化物,在生产生活中有重要意义.
(1)已知:①;
②.
则由二氧化氮分解生成一氧化氮和氧气的热化学方程式为_______________________.
(2)利用测压法在恒容刚性反应器中研究反应,充入一定量,T℃时,测得体系的总压强p随反应时间t的变化如表所示:
①时,反应物的转化率_____________.若降低反应温度,则平衡后体系总压强小于,主要原因是________________________.
②T℃时反应的平衡常数______(为以分压表示的平衡常数).
(3)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中充入发生反应: .实验测得,是为速率常数,受温度影响.在温度为T℃时的转化率随时间变化的情况如图所示.
①要提高的转化率,可采取的措施是_____________、____________(写两条).
②计算A点处_____________(保留一位小数).
【答案】22. 2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH=+116.4 kJ/ml
23. ①. 45% ②. 该反应是吸热反应,降低反应温度,平衡逆向移动,气体分子数减少,压强减小;恒容条件下降低温度,气体分子间间距减小,则压强也减小 ③. 13.5MPa
24. ①. 升高温度 ②. 将生成物之一及时分离等 ③. 9.1
【解析】
【小问1详解】
已知①;②,由盖斯定律可知,2NO2(g)2NO(g)+O2(g)可以由①−②得到,因此:ΔH= +116.4 kJ/ml。
【小问2详解】
①恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,设起始时加入NO2的物质的量为xml,15min时O3的物质的量为yml,列出“三段式”:
则15min时,气体总物质的量为(x+y)ml,起始时体系总压强为20.00MPa,15min时体系总压强为23.00MPa,则有,故,反应物的转化率=45%,由图可知,25min时反应已经达到平衡,平衡总压为,若降低反应温度,则平衡后体系总压强小于,主要原因是:该反应是吸热反应,降低反应温度,平衡逆向移动,气体分子数减少,压强减小,此外恒容条件下降低温度,气体分子间间距减小,则压强也减小,即平衡后体系总压强小于 24 .00MPa ;
②设起始时加入NO2物质的量为xml,达到平衡时O3的物质的量为zml,列出“三段式”:
则平衡时,气体总物质的量为(x+z)ml,起始时体系总压强为20.00MPa,平衡时体系总压强为24.00MPa,则有,故x=5z,平衡时NO2的分压p(NO2)==8.00MPa,NO的分压p(NO)= =12.00MPa,O3的分压p(NO)= =4.00MPa,所以T℃时平衡常数13.5MPa。
【小问3详解】
①的ΔH=+116.4 kJ·ml-1 ;要提高NO2转化率,平衡右移,所以可以采用升高温度、将生成物之一及时分离等方法;
②当反应达平衡时,v正= v逆,所以:;反应进行到A 点处,NO2的转化率为30%,投入2 mlNO2,变化为0.6 ml,剩余1.4 ml NO2,生成NO为0.6 ml,O2为0.3ml,各物质浓度为:c(NO2)=0.7ml/L,c(NO)= 0.3ml/L,c(O2)=0.15ml/L,。
23. 现有HA、HB、三种酸,室温下用的溶液分别滴定浓度均为的HA、HB两种酸的溶液,滴定过程中溶液的随滴入的溶液体积的变化如图所示:
(1)曲线I上的c点对应的溶液中各离子浓度的大小顺序为__________,b点对应的溶液中____(填“>”“<”或“=”).
(2)a点时的溶液中由水电离出的_______,__________.
(3)已知向的溶液中滴入几滴石蕊溶液后变成红色.若在此溶液中能检测到分子,则此溶液中________(填具体数据).
【答案】(1) ①. c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+) ②. <
(2) ①. ②. 10-5
(3)0.2ml·L-1
【解析】
【小问1详解】
曲线Ⅰ上的c点对应的溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),c点时加入氢氧化钠的体积为20mL,则酸碱恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaB,由于B-发生水解,所以c(Na+)>c(B-),因此各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+);b点时溶液中溶质为等物质的量的HB和NaB,此时溶液显酸性,说明HB电离程度大于B-水解程度,则c(HB)<c(B-)。
【小问2详解】
a点时加入氢氧化钠的体积为10mL,此时溶液中氢离子的浓度为c(H+)= ml/L,由水电离出的氢离子浓度c水(H+)=c水(OH-)=ml/L,0.1ml/LHB溶液的pH=3,即c(H+)=0.001ml/L,所以Ka(HB)= =10-5。
【小问3详解】
若在NaHC溶液中能检测到H2C分子,说明HC-发生了水解,且由于NaHC溶液显酸性,说明HC-的电离程度大于其水解程度,则c(C2-)>c(H2C),根据物料守恒可得0.2ml·L-1。
24. 工业上利用废镍催化剂(主要成分为Ni,还含有一定量的等)制备草酸镍晶体的流程如图:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:___________﹔滤渣Ⅰ的成分是____________.
(2)除铁时,控制不同的条件可以得到不同的滤渣.若控制温度为80℃、,可得到黄铁矾钠沉淀,写出生成黄铁矾钠的离子方程式:___________.
(3)加入有机萃取剂的作用是___________.
(4)已知除铁后所得溶液中,加入溶液,使恰好沉淀完全,即溶液中,则所加溶液的________ [已知].
【答案】(1) ①. 把废镍催化剂粉碎或适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等 ②. CaSO4和SiO2
(2)2Na++3ClO-+6Fe2++4SO+9H2O=3Cl-+6H++↓
(3)除去溶液中的Zn2+
(4)6.6×10-2
【解析】
【分析】废镍催化剂(主要成分为Ni,还含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO等),用硫酸溶解,SiO2不与硫酸反应,过滤得到滤液中含有NiSO4、FeSO4、ZnSO4、CaSO4及过量的硫酸,滤渣Ⅰ为SiO2和CaSO4微溶物,滤液中加入次氯酸钠,将Fe2+氧化为Fe3+,同时调节pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,所以滤渣Ⅱ为铁元素的沉淀,滤液中含有NiSO4、ZnSO4、CaSO4,向滤液中加入NH4F,除去Ca2+,过滤,再加有机萃取剂除去溶液中的Zn2+,再向滤液中加入(NH4)2C2O4,得到草酸镍沉淀,再过滤、洗涤、干燥得草酸镍晶体。
【小问1详解】
根据影响化学反应速率的因素可知,提高浸出率,可把废镍催化剂粉碎或适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等,滤渣Ⅰ的成分是CaSO4和SiO2。
【小问2详解】
若控制温度80℃、pH=2,可得到黄铁矾钠沉淀,依据氧化还原反应规律写出生成黄铁矾钠的离子方程式为2Na++3ClO-+6Fe2++4SO+9H2O=3Cl-+6H++↓。
【小问3详解】
根据流程图,加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+。
【小问4详解】
100mL溶液中c(Ca2+)=0.01ml·L-1,n(Ca2+)=0.001ml,根据方程式Ca2++2F-=CaF2↓,沉淀Ca2+消耗0.002mlNH4F,根据Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=5.29×10-9,沉淀Ca2+后,溶液中c(F-)= ,设加入c(NH4F)=cml/L,则=,解得c=6.6×10-2ml/L。t/min
0
5
10
15
20
25
30
p/MPa
20.00
21.38
22.30
2300
23.58
24.00
24.00
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