四川省自贡市荣县中学校2024-2025学年高三上学期开学考试 化学试卷(解析版)
展开可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 N-14
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、社会发展息息相关,下列说法不正确的是
A. “霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
B. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
C. “千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”这句话不涉及氧化还原反应
D. “东风夜放花千树”,节日焰火绽放的原理是焰色试验,焰色试验是化学变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,A正确;
B.铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,B正确;
C.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”说明的是人们利用金密度大进行淘金,是一种物理方法,不涉及氧化还原反应,C正确;
D.焰色试验是物理变化,D错误;
故选D。
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1L pH=6的纯水中含有OH-的数目为10-8 NA
B. 1L 0.1ml/L AlCl3溶液中含有Al3+数目为0.1NA
C. 0.1ml熔融NaHSO4中含有的阳离子数为0.1NA
D. n(H2SO3)+n(HSO)=1ml的NaHSO3溶液中,含有Na+的数目等于NA
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.pH=6的纯水中OH-的浓度为10-6ml/L,则1L该水中OH-的数目为10-6 NA,故A错误;
B.AlCl3溶液中Al3+部分水解,1L 0.1ml/L该溶液中Al3+数目小于0.1NA,故B错误;
C.熔融NaHSO4电离生成钠离子和硫酸氢根离子,0.1ml中所含阳离子为0.1NA,故C正确;
D.根据物料守恒:n(H2SO3)+n(HSO)+n(SO)=n(Na+),n(H2SO3)+n(HSO)=1ml的溶液中,Na+的数目大于NA,故D错误;
故选:C。
3. 下列各组物质的分类正确的是( )
①同位素:1H、2H2、3H ②同素异形体:C60、金刚石、石墨
③酸性氧化物:CO2、NO、SO3 ④混合物:水玻璃、水银、水煤气
⑤电解质:明矾、冰醋酸、石膏 ⑥非电解质:干冰、液氯、乙醇
A. ②⑤B. ②⑤⑥C. ②④⑤⑥D. ①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①同位素是指同种元素的不同核素,2H2为氢单质,故①错误;
②C60、金刚石、石墨为碳元素形成的不同单质,属于同素异形体,故②正确;
③NO与碱反应时发生的不是复分解反应,不是酸性氧化物,故③错误;
④水银为液态银单质,不是混合物,故④错误;
⑤明矾、石膏为熔融状态下可以导电的化合物,冰醋酸水溶液可以导电,均属于电解质,故⑤正确;
⑥液氯是单质,既不是电解质也不是非电解质,故⑥错误;
综上所述正确的有②⑤,故答案为A。
4. 在下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 有Fe3+存在的溶液中:Na+、Mg2+、SCN-、Br-
B. 加入金属铝有H2产生的溶液中:、、、
C. 使紫色石蕊试液变红溶液中:Na+、K+、Fe3+、I-
D. 滴入酚酞变红的溶液中:K+、Na+、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe3+与SCN-结合成血红色的配合物,不能共存,故A错误;
B.加入金属铝有H2产生的溶液中存在大量H+或OH-,与AlO2-、OH-反应,与H+反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.使紫色石蕊试液变红溶液呈酸性,Fe3+和I-在酸性条件下发生氧化还原反应,不能共存,故C错误;
D.滴入酚酞变红的溶液中存在大量OH-,K+、Na+、、之间不反应,都不与OH-反应,在溶液中能够大量共存,故D正确;
故选:D。
5. NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl溶于水配成1 ml/L的溶液,溶解过程如图所示,下列说法正确的是
A. a离子为Na+B. 溶液中存在
C. 溶液中含NA个水合Na+和NA个水合Cl-D. 水合b离子的图示不科学
【答案】D
【解析】
【分析】NaCl在溶液中电离出Na+和Cl-离子,Na+含有2个电子层、Cl-离子含有3个电子层,则离子半径:Cl->Na+,根据图示可知,a为Cl-、b为Na+,据此分析降低。
【详解】A.离子核外电子层数越多,离子半径就越大,则根据图示乐子离子半径:Cl->Na+,则a离子为氯离子,b为Na+,A错误;
B.将NaCl溶于水,在水分子作用下电离产生自由移动的Na+、Cl-,可见电离不需要通电,电离方程式应该为:NaCl= Na++Cl-,B错误;
C.将NaCl溶于水配成l ml/ L的溶液,溶液的体积不知道,无法计算Na+和Cl-的物质的量和个数,C错误;
D.水分子中氧原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷,b为钠离子,阳离子应该吸引带有部分负电荷的O原子,因此图示b离子不科学,D正确;
故合理选项是D。
6. 钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中为蓝色,为淡黄色,已知能发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
下列说法错误的是
A. 酸性条件下的氧化性:
B. 反应Ⅱ中氧化产物和还原产物物质的量之比为
C. 向溶液中滴加酸性溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色
D. 向含酸性溶液中滴加含的FeI2溶液充分反应,转移电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化剂氧化性大于氧化产物,由Ⅰ可知,氧化性,由Ⅱ可知,氧化性;故酸性条件下的氧化性:,A正确;
B.反应Ⅱ中发生氧化反应得到氧化产物,发生还原反应得到还原产物,由化学方程式可知,氧化产物和还原产物物质的量之比为,B正确;
C.向溶液中滴加酸性溶液,被高锰酸钾氧化为,故溶液颜色由蓝色变为淡黄色,C正确;
D.向含的酸性溶液中滴加溶液充分反应,由于碘离子还原性大于亚铁离子,故碘离子完全和反应生成碘单质,转移电子,D错误;
故选D。
7. H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]−的作用下合成H2O2,反应历程如图,下列说法不正确的是
A. 该过程的总反应为H2+O2H2O2
B. [PdCl2O2]2−在此过程中作为催化剂
C. 生成1mlH2O2的过程中,转移电子总数为2ml
D. 历程中发生了Pd+O2+2Cl− =[PdCl2O2]2−
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知, 在反应过程中先消耗后生成,反应前后不变,为反应的催化剂,总反应为氢气与氧气在催化作用下生成过氧化氢,反应的方程式为H2+O2H2O2,故A正确;
B.由图可知,[PdCl2O2]2−先生成后消耗,为反应中间体,故B错误;
C.根据H2+O2H2O2可知,生成转移2ml电子,故C正确;
D.由图示可知,过程中发生了,故D正确;
答案选B。
8. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。
【详解】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=3FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故A不符合题意;
B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;
C.部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去HCl,除杂方法不正确,故C不符合题意;
D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
9. 下列说法正确的是
A. 、、三种化合物都可以通过化合反应制得
B. 已知:(足量),则属于酸式盐
C. 因难溶于水,所以通溶液中有白色沉淀生成
D. 除去中的少量,需使混合气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3、Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3可知,、、三种化合物都可以通过化合反应制得,A正确;
B.已知:(足量),说明Na2HPO3不能与NaOH反应,说明属于正盐,B错误;
C.因难溶于水,由于HCl的酸性比H2SO3的强,故SO2通入到BaCl2溶液中不反应,没有白色沉淀生成,C错误;
D.由于Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+CO2↑,故除去CO2中的少量SO2,需使混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,不能用Na2CO3溶液,D错误;
故答案为:A。
10. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C. 铜与稀硝酸:
D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:,故A错误;
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:,故D错误;
答案为B。
11. 下列“实验结论”与“实验操作及事实”不相符的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属活动性越强,越容易置换出氢生成氢气,反应越剧烈,,K与水反应更剧烈,说明金属性:Na<K,A正确;
B.反应利用了强酸制弱酸的原理,但盐酸不是氯的最高价含氧酸,不能说明Cl的非金属性强于P,B错误;
C.反应说明氢氧化铝可以和酸也可以和碱反应,Al(OH)3是两性氢氧化物,C正确;
D.生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,过一段时间变为红褐色,是生成的氢氧化亚铁和空气中氧气发生生成氢氧化铁,反应中铁失去电子发生氧化反应,体现了Fe(OH)2有还原性,D正确;
故选B。
12. 某溶液中可能存在、、、、Cl 、六种离子中的几种.现进行下列实验:
①取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈血红色;
②另取少量原溶液滴加盐酸,溶液的棕黄色加深.
据此可以推断,该溶液中肯定不存在的离子是
A. 、、B. 、、
C. 、D. 、、
【答案】C
【解析】
【分析】、、、、Cl 、六种离子中,用KSCN溶液检验,溶液呈血红色说明含有,因与能发生氧化还原反应,所以一定不存在,另取少量原溶液滴加盐酸,溶液的棕黄色加深,说明在酸性条件下原溶液中一定存在、,被氧化成三价铁离子,加酸没有气体生成,所以一定不存在、据此即可解答。
【详解】①取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,发生不能大量共存,说明原溶液中一定存,因与能发生,所以一定不存在;
②另取少量原溶液滴加盐酸,溶液的棕黄色加深,发生,说明原溶液中一定存在、,因所以原溶液滴加盐酸加酸没有气体生成,所以一定不存在,无法确定是否含有; 故C正确。
故选C。
13. 煤的间接液化的途径之一是先将煤转化为和,之后在催化剂作用下合成,其反应历程如图所示,吸附在催化剂表面上的物种用*标注。,下列说法正确的是
A. 煤的间接液化和氯气的液化过程中,所克服的作用力相同
B. 该反应历程中的决速步骤为
C. 温度升高,的平衡转化率将升高
D. 在催化剂上的脱附或吸附是物理过程,无能量变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤的间接液化是化学反应,氯气的液化是物理变化,所克服的作用力不相同。A错误;
B.活化能最大的步骤为决速步骤,由图可知,该步骤为:,B正确;
C.由图可知,该反应为放热反应,则温度升高平衡逆向移动,的平衡转化率将降低,C错误;
D.由图可知,在催化剂上的脱附需要吸收热量,D错误;
故选B
14. 某温度下,两种一元弱酸HA和HB的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线I代表HA溶液
B. 溶液中水的电离程度:b点>c点
C. 从c点到d点,溶液中保持不变(其中HX、X-分别代表相应的酸和酸根离子)
D. a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
【答案】C
【解析】
【分析】相同体积、相同pH的两种酸稀释相同倍数后,相对较强的酸pH变化较大,则图中曲线Ⅱ表示HA,曲线Ⅰ表示HB。起始时pH相同,则HB的浓度比HA大。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ代表HA溶液,A不正确;
B.溶液中b点的pH小于a点,表明b点时溶液中HB电离产生的c(H+)大,则对水电离的抑制作用大,所以水的电离程度:b点<c点,B不正确;
C.从c点到d点,溶液中=,温度一定时,KW和Ka都是定值,所以保持不变(其中HX、X-分别代表相应的酸和酸根离子),C正确;
D.a点的两溶液中,由于HB的浓度大于HA,分别与NaOH恰好中和后,HB消耗的NaOH多,所以HB溶液中n(Na+)大,D不正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. I.现有以下8种物质:
①熔融状态的NaCl、②NO2、③NaHCO3、④铜、⑤AgCl、⑥酒精、⑦NaOH溶液、⑧FeCl3溶液
(1)上述物质中,属于电解质的是___________。(填序号)
(2)能导电的是___________。(填序号)
(3)写出③溶于水的电离方程式___________。
(4)写出③与⑦反应的离子方程式___________。
Ⅱ.把Cl₂通入浓氨水中,发生如下反应:
___________Cl2+___________NH3 = ___________NH4Cl+___________N2
(5)将该方程式配平,并用双线桥表示反应的电子转移方向和数目:___________。
(6)若反应中有6.8g氨发生氧化反应, 则反应中生成氮气的质量为___________g。
【答案】(1)①③⑤ (2)①④⑦⑧
(3)
(4)
(5) (6)5.6
【解析】
【小问1详解】
电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;酸、碱、盐、金属氧化物等均属于电解质;上述物质中,属于电解质的是①熔融状态的NaCl、③NaHCO3、⑤AgCl;
【小问2详解】
溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;能导电的是①熔融状态的NaCl、④铜、⑦NaOH溶液、⑧FeCl3溶液;
【小问3详解】
NaHCO3溶于水电离出钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为。
【小问4详解】
碳酸氢钠与NaOH反应生成碳酸钠和水,离子方程式为。
【小问5详解】
该反应中3个Cl2得到6×e-转化为6个NH4Cl,2个NH3失去2×3e-转化为1个N2,用双线桥表示反应的电子转移方向和数目为;
【小问6详解】
反应中有6.8gNH3发生氧化反应,即有0.4mlNH3失电子,则生成氮气0.2ml,质量为5.6g。
16. 一种高硫锰矿的主要成分为MnCO3和MnS,主要杂质为FeS、SiO2、CaCO3、Al2O3、MgO等,研究人员设计了如图流程,制备Mn3O4。
已知:①焙烧烟气中有SO2等酸性气体。
②金属离子浓度≤10-5时,认为该离子沉淀完全。相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表。
③Ksp(MgF2)=6.4×10-9、Ksp(CaF2)=4.0×10-11。
(1)MnCO3中Mn的价电子排布式为___________,“焙烧”的主要目的是___________。
(2)“酸浸”过程中,___________(填“能”或“不能”)用盐酸替换硫酸。
(3)“氧化1”时,试剂a为MnO2,并控制溶液的pH=3,此时发生反应的离子方程式为___________。
(4)若省略“氧化”步骤直接进行“中和除杂”,则造成的影响是___________。
(5)“净化除杂”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Mg2+)=1.0×10-5,则滤液中c(Ca2+)为___________。
(6)“氧化2”过程中,在MnSO4溶液中滴入一定浓度的氨水,加压通入空气反应7小时制备Mn3O4,此时发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. 3d5 ②. 将硫化物转化为氧化物,除去硫元素
(2)能 (3)
(4)所得产品中混有亚铁盐
(5)
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,高硫锰矿加入空气焙烧得到相应金属氧化物和含二氧化硫的烟气,然后加入硫酸溶液溶浸时,二氧化硅与硫酸溶液不反应、氧化钙和硫酸生成硫酸钙沉淀,过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣1和含有锰、铁、铝、镁元素离子的滤液;向滤液中加入二氧化锰将酸性溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸钙中和过量酸调节溶液pH,将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣3和滤液;向滤液中加入氟化锰将钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀,过滤得到含有氟化钙、氟化镁的滤渣4和滤液;向滤液中加入氨水和空气,空气中氧气具有氧化性,氧化锰离子得到Mn3O4。
【小问1详解】
MnCO3中Mn为+2价,锰为25号元素,失去2个电子形成二价锰离子,其价电子排布式为3d5,“焙烧”的主要目的是将硫化物转化为氧化物,除去硫元素;
【小问2详解】
加入硫酸溶液溶浸是将金属氧化物转化为可溶性盐溶液,并除去部分钙离子,用盐酸替换硫酸后,钙离子可以在净化除杂过程中再除去,故可以用盐酸替换硫酸;
【小问3详解】
酸性条件下,二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子,控制溶液的pH=3,此时铁离子转化为氢氧化铁沉淀,故反应为:;
【小问4详解】
由形成氢氧化物沉淀的pH范围可知,亚铁离子不容易生成氢氧化亚铁沉淀,若省略该步骤,滤液中会混有亚铁离子,导致所得产品中混有亚铁盐;
【小问5详解】
若所得滤液中c(Mg2+)=1.0×10-5,,则滤液中c(Ca2+)为;
【小问6详解】
向滤液中加入氨水和空气,空气中氧气具有氧化性,氧化锰离子得到Mn3O4,反应为:。
17. 实验室需要90mL1.0ml•L-1稀硫酸,现用质量分数为98%、密度为1.84g/mL的浓硫酸配制,根据实验事实需要配制情况回答下列问题。
(1)需量取浓硫酸的体积为___________mL。
(2)在如图所示仪器中,配制上述溶液肯定不需要的是___________(填序号),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是___________。
A. B. C. D. E.
(3)在容量瓶使用方法中,下列操作不正确的是___________。
A. 使用容量瓶前检验是否漏水
B. 容量瓶用水洗净后,再用待配溶液洗涤
C. 配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
D. 定容后,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀
(4)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是(填序号)___________,偏低的是 ___________,不影响的是___________。
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线。
(5)若用0.01000ml·L-1K2Cr2O7(酸性)溶液滴定20.00mL未知浓度的含Fe2+的溶液,恰好完全反应时消10.00mLK2Cr2O7溶液,则待测液中Fe2+的浓度是___________ ml/L。
【答案】(1)5.4 (2) ①. AC ②. 100mL容量瓶、玻璃棒 (3)BC
(4) ①. ① ②. ③ ③. ②
(5)0.03
【解析】
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
【小问1详解】
实验室没有90mL的容量瓶,应选用100mL容量瓶,由可知,浓硫酸中硫酸的物质的量为=18.4ml/L;设需要浓盐酸的体积为V mL,由稀释定律可知,稀释前后溶质的物质的量不变,则有V×10-3L×18.4 ml/L=0.1 L×1ml/L,解得V≈5.4mL
【小问2详解】
配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;配制上述溶液肯定不需要的是A烧瓶、C分液漏斗,除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是100mL容量瓶、玻璃棒;
【小问3详解】
A.使用容量瓶前检验是否漏水,防止漏液,正确;
B.容量瓶用水洗净后,无需再用待配溶液洗涤,错误;
C.配制溶液时,若试样是液体,需要在烧杯中稀释恢复至室温后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,错误;
D.定容后,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀,正确;
故选BC。
【小问4详解】
①定容时俯视刻度线观察液面,导致溶液体积偏小,浓度偏大;②容量瓶使用时未干燥,由于需要定容操作,故不影响浓度;③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,导致溶液体积增大,浓度偏低。
【小问5详解】
亚铁离子被重铬酸钾氧化为铁离子,反应为:,则待测液中Fe2+的浓度是。
18. 二氧化碳催化加氢制甲醇,能助力“碳达峰”,涉及反应有:
反应①
反应②
反应③
(1)反应②自发进行条件是_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”),反应③_______。
(2)反应③在热力学上趋势大于反应①,其原因是_______。
(3)反应③有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低_______eV(eV为能量单位)。
(4)在下,和按物质的量之比为进行投料,只发生反应①和反应③,平衡时CO和在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。
①图中a代表的物质是_______。
②q曲线在250℃之后随温度升高而增大的原因是_______。
③250℃时,反应①的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(5)向一定浓度的溶液通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. 低温 ②.
(2)反应③是放热反应,反应①为吸热反应
(3)0.20 (4) ①. ②. 250℃之后反应①为主反应 ③.
(5)
【解析】
【小问1详解】
反应②的△H<0,△S<0,若△G=△H-T△S<0,需满足低温,因此需要低温自发;反应③=反应①+反应②,则△H3=△H1+△H2=+41kJ/ml+(-90kJ/ml)=-49 kJ/ml;
【小问2详解】
反应③在热力学上趋势大于反应①,其原因是反应③是放热反应,反应①为吸热反应;
【小问3详解】
由图知TS3步活化能最大,为该反应的决速步,未使用催化剂时的活化能为1.8eV-0.2eV=1.6eV,使用催化剂时的活化能为0.4eV-(-1.0eV)=1.4eV,故使用催化剂使该步骤的活化能降低了0.2eV;
【小问4详解】
反应①为吸热反应,反应③为放热反应,平衡后升高温度,甲醇的物质的量减少,CO的物质的量增加,a曲线代表甲醇,b曲线代表CO,q曲线代表CO2的转化率随温度的变化;250°C之前以反应③为主,升高温度,反应③逆向移动,CO2的转化率降低,250°C之后以反应①为主,升高温度,反应①正向移动,CO2的转化率增大;250°C时,二氧化碳的转化率为20%,CO和CH3OH的物质的量分数相等,发生反应①和③:
由二氧化碳的转化率为20%得出5×20%=2x,x=0.5ml,平衡后各物质的物质的量为:n(CO2)=4ml,n(H2)=17-4x=15ml,n(CO)=0.5ml,n(H2O)=2x=1ml,n(CH3OH)=0.5ml,n(总)=4+15+0.5+0.5+1=21ml,Kp==;
【小问5详解】
电解过程中生成尿素的电极为阴极,发生还原反应,由硝酸根离子和二氧化碳在酸性条件下生成尿素,电极反应式为:。物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
实验操作及事实
实验结论
A
绿豆大小的Na和K分别投入水中,K与水反应更剧烈
金属性:Na<K
B
将盐酸滴入磷酸钙[Ca3(PO4)2]中得到H3PO4
Cl的非金属性强于P
C
向装有Al(OH)3沉淀的两支试管中,分别滴加盐酸和NaOH溶液,振荡后,均得到无色溶液
Al(OH)3是两性氢氧化物
D
向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,过一段时间变为红褐色
Fe(OH)2有还原性
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉定的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
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