江西省宜丰县中2022-2023高三下学期3月月考化学试题(含解析)考试试卷
宜丰县中2022-2023学年高三下学期3月月考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O16
一、单选题(每小题2分,共32分)
1.已知: ①;
②;
③;
④;
⑤。
下列关于上述反应焓变的判断不正确的是
A. B.
C. D.
2.下列描述中正确的是
A.CS2为V形的极性分子
B.ClO的空间构型为平面三角形
C.SF6中S原子和氟原子均满足最外层8电子稳定结构
D.SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化,SiF4分子呈空间正四面体,SO呈三角锥形
3.为乙二胺四乙酸,易与金属离子形成配合物。为与形成。下列叙述正确的是
A.b含有分子内氢键 B.b中的配位数为
C.a和b中的原子均为 杂化 D.b含有共价键、离子键和配位键
4.一定条件下,在密闭容器里进行如下可逆反应:(橙黄色液体)(气)(鲜红色液体) 。下列说法正确的是
A.增大压强,平衡常数将增大
B.达到平衡时,单位时间里消耗的同时也生成
C.达到平衡时,若升高温度,氯气的浓度减小
D.恒容时,加入氯气,平衡向正反应方向移动,平衡后氯气的浓度增大
5.向甲、乙两个体积均为2L的恒容密闭容器中分别充入20mol的M,发生反应: ,维持容器的温度分别为℃和℃不变,反应过程中M的转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.维持温度不变,向平衡后的甲容器中充入一定量的M,平衡不移动
C.℃时,反应的平衡常数:
D. ℃时,向平衡后的乙容器再充入16mol M和2mol N,反应正向进行
6.电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下,用0.100 mol·L-1 NH3·H2O滴定10 mL浓度均为0.100 mol·L-1HCl和CH3COOH的混合液,电导率曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.①溶液中c(H+)为0.200 mol·L-1
B.溶液温度高低为①>③>②
C.③点溶液中有c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.③点后因离子数目减少使电导率略降低
7.下列实验设计和操作合理的是
A.在坩埚中直接加热晶体获得无水
B.利用大小相同的钠与钾分别与乙醇反应比较活泼性
C.常温下,使用过滤的方法回收苯酚浊液中的苯酚
D.将和混合气体通过氢氧化钠溶液进行分离
8.下列说法正确的是
A.工业上常用MnS作沉淀剂除去废水中的Cu2+,证明Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
B.将FeCl2溶液滴加到酸性KMnO4溶液中,紫色褪去,证明Fe2+具有还原性
C.红热的炭插入浓硝酸中产生红棕色气体,证明炭与浓硝酸反应生成NO2气体
D.苯、液溴与铁粉混合,生成气体通入AgNO3溶液中,若得到淡黄色沉淀则证明苯与液溴发生取代反应
9.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:
则下列叙述错误的是
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
10.用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
选项 实验目的 a中试剂 b中试剂 c中试剂
A 验证非金属性: 稀硫酸 Na2CO3 溶液
B 制备纯净的氯气 浓盐酸 饱和食盐水
C 检验溶液X中含有 盐酸 溶液X 澄清石灰水
D 除去中的 氯水 混合物 溶液
11.下列实验能达到实验目的的是
序号 实验内容 实验目的
A 盛有4 mL 1 酸性溶液的两支试管,一支加入2 mL 0.1溶液,一支加入2 mL 0.2溶液 探究浓度对反应速率的影响
B 向待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入新制氯水,变蓝 待测溶液中有存在
C 在容积可变的密闭容器中发生反应:,把容器的体积缩小一半 正反应速率加快,逆反应速率减慢
D 向2支试管中各加入相同体积、相同浓度的溶液,再分别加入不同体积相同浓度的稀硫酸,分别放入冷水和热水中 探究温度对反应速率的影响
12.下列实验装置和操作均正确的是
A.析出[Cu(NH3)4]SO4晶体 B.制取并收集氨气 C.牺牲阳极法保护铁 D.除去CO2中少量SO2
13.银锌电池的总反应式:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。某学习小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH)2的废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水,并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.X电极与银锌电池的Zn电极相连
B.若去掉离子膜M,则X电极的反应式不变
C.离子膜M为阳离子交换膜,离子膜N为阴离子交换膜
D.电解过程中b室BaCl2浓度不变
14.对氨基苯酚(,俗称)是一种重要的精细化工中间体,工业上常采用电解硝基苯的方法制取,其装置原理如图所示。下列说法错误的是
A.b点电势高于a点
B.乙醇的作用是促进硝基苯的溶解
C.电极c上的反应为:
+ 3H2O + 4e-= + 4OH-
D.当生成1mol时,右侧生成的在标准状况下体积为
15.超酸HSbF6是石油重整中常用的催化剂,实验室常以SbCl3、Cl2和HF为原料,通过反应:SbCl3+Cl2=SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl制备。其制备SbCl5的实验装置如图所示。已知:SbCl3的熔点73.4℃,沸点223.5℃,易水解;SbCl5的熔点3.5℃,液态SbCl5在140℃时即发生分解,2.9kPa下沸点为79℃,也易水解。下列说法不正确的是
A.SbCl5制备完成后,常压加热至73.4℃以上蒸馏使SbCl3变成气体除去
B.装置II的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气
C.装置I中的a为冷凝水的进水口
D.由SbCl5制备HSbF6时,因涉及HF而不能选用玻璃仪器
16.号称绿色氧化剂,一般以30%或60%的水溶液形式存放,俗称双氧水,适用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。某制备方法及装置如图:
已知:①;
②、HX等杂质易使催化剂Ni中毒。
下列说法正确的是
A.可用装置A在相应位置盛装二氧化锰和浓盐酸制氯气
B.装置B可为盛装饱和食盐水的洗气瓶或装有碱石灰的干燥管
C.反应结束后,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,此过程用到的玻璃仪器有8种(除三颈烧瓶)
D.在用酸性标准溶液滴定法测定产品纯度过程中,若在滴定终点读数时俯视,则结果偏低
二、多选题(每小题4分,共16分)
17.在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应,图Ⅰ表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率
B.图Ⅱ所知反应的△H>0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200℃时,向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时,A的体积分数小于0.5
18.用丙烯腈电合成己二腈的原理如图。下列说法错误的是
A.碳棒电极连接外电源的负极
B.阳极电极反应式:
C.离子交换膜为阴离子交换膜
D.工作一段时间后,乙室的pH增大
19.25℃时,取溶液与溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的,则下列说法(或关系式)错误的是
A.混合溶液中由水电离出的大于溶液中由水电离出的
B.混合溶液中
C.
D.MOH是强碱
20.已知常温下,向20 mL 0.1000 mol/L 溶液中滴入0.1000 mol/L NaOH溶液,忽略温度变化,所得曲线如图所示。下列说法正确的是
A.若A点pH=3.0,醋酸的电离度为10%
B.若B点pH=4.7,该点电荷守恒式为
C.若C点加入NaOH溶液的体积为19.88 mL,离子浓度大小关系是
D.D点pH=8.7,溶液的物料守恒关系式是
三、填空题(共52分)
21.(10分)已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等。
(1)25 ℃时,取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3。
①将上述(1)溶液加水稀释至1 000 mL溶液中c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)·c(OH-)]___________(填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。
②25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH=___________。用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为_______________________________________________________。
(2)25 ℃时,现向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中c(NH4+)/c(NH3.H2O)___________(填序号)。
a.始终减小 b.始终增大 c.先减小再增大 d.先增大后减小
(3)某温度下,向V1mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入等浓度的醋酸溶液,溶液中pOH与pH的变化关系如图。已知:pOH=- lgc(OH-)。
图中M、Q、N三点所示溶液呈中性的点是___________(填字母)。
22.(16分)诺贝尔化学奖获得者GeorgeA.Olah提出了“甲醇经济”的概念,他建议用甲醇来代替目前广泛使用的化石燃料。工业上用天然气为原料,分为两个阶段制备甲醇:
(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ·mol-1
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.67 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)制备合成气反应中,平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图1所示,判断T1和T2的大小关系:T1_______T2(填“<”或“=”),理由是___ ____。
(2)工业生产中为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2,发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.17 kJ·mol-1,为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳的体积比为_______。
(3)在体积不变的密闭容器中投入0.5 mol CO和1 mol H2,不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。实验测得平衡时H2的转化率随温度、压强的变化如图2所示。
①图2中X代表_______ (填“温度”或“压强”)。图3中正确表示该反应的平衡常数的负对数pK(pK=-lgK)与X的关系的曲线_______(填“AC”或“AB”)。
②若图2中M点对应的容器体积为5 L,此时容器的压强为b kPa,则N点的压强平衡常数Kp为_______。
(4)为节约化石能源,用CO2代替CO作为制备甲醇的碳源正成为当前研究的焦点。
①二氧化碳加氢合成甲醇和水蒸气的热化学方程式为___ ____。
②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料气中加入CO可以降低CO2与H2反应的活化能。在200~360℃、9MPa时,合成气初始组成H2、CO、CO2物质的量之比为7:2:1的条件下研究甲醇的合成反应(如图所示)。
CO2的平衡转化率随温度的升高先减小后增大,请分析可能的原因____ ___。
23.(12分)铁及其化合物的制备与性质探究。
I.乳酸亚铁[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种常见的补血剂,可由FeCO3与乳酸反应制得,实验室经常采用如图装置制备FeCO3(夹持装置略)。
具体实验流程如下:装置C中,先通入CO2至pH约为7,滴加一定量FeSO4,将所得白色沉淀过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。
(1)试剂a为__ ___。
(2)写出C中pH约为7后,滴入FeSO4溶液制备FeCO3反应的离子方程式:___ __。
(3)某实验小组依据酸性高锰酸钾标准液与亚铁离子的反应,来测定乳酸亚铁的质量分数,经过反复多次测定乳酸亚铁的质量分数总是大于100%,其原因是_ ____。
II.无水FeCl3是一种常见的化工原料,实验室可采用下列装置制备。
已知:①FeCl3极易水解;②FeCl3在300℃以上升华。
(4)装置的连接顺序为a→h,i→_____→j,k→f,g→_____(按气流方向,用小写字母表示)。
(5)某兴趣小组在FeCl3溶液中通入SO2,观察到的主要现象为随着SO2的通入,溶液迅速由黄色变为红棕色,静置一小时后溶液变为浅绿色。通过查阅资料得知,溶液中主要有两种变化,反应1:Fe2+与SO2会生成一种络合物[Fe(SO2)6]3+(红棕色);反应2:Fe3+与SO2发生氧化还原反应。
①写出第二种情况下反应的离子方程式:__ ___。
②这两种反应平衡常数的大小关系为K1_____K2(填“<”“>”或“=”)。
24.(14分)锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如图所示。
(1)溶浸生产中为提高SO2吸收率可采取的措施有___________(填序号)。
a.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触 b.减小通入SO2的流速
c.减少软锰矿浆的进入量 d.增大通入SO2的流速
(2)已知:室温下,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-6mol/L),需调节溶液pH范围为______。
(3)由硫酸锰与K2S2O8(结构为)溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出该反应的化学方程式为___ _____。
(4)将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料,混合搅拌,然后升温至600~750℃,制取产品LiMn2O4并生两种气体。写出该反应的化学方程式为____ _____。
(5)锰酸锂可充电电池的总反应为Li1-xMn2O4+LixCLiMn2O4+C(0<x<1)
①放电时电池内部Li+向_______移动(填“正极”或“负极”)
②充电时,电池的阳极反应式为__ _____,若此时转移1mole-,则石墨电极将增重__ _g。
宜丰县中2022-2023学年高三下学期3月月考
化学参考答案:
1.B【详解】A.由气态硫的能量比固态硫的能量高,所以气态硫与反应时放出的热量多,即,A正确;B.硫化氢不完全燃烧放出的热量比完全燃烧放出的热量少,所以有,B错误;C.根据盖斯定律分析,由③-②可得热化学方程式:⑤ ,C正确; D.根据盖斯定律分析,由可得热化学方程式:⑤ ,整理得,D正确;答案选B。
2.D【详解】A.CS2分子中C原子价层电子对数是2+=2,C原子上无孤对电子,因此CS2分子是直线型分子,由于三个原子空间排列对称,因此该分子是非极性分子,故CS2为直线形的非极性分子,A错误;B.ClO的中心Cl原子价层电子对数是3+=4,中心Cl原子上有1对孤电子对,因此ClO空间构型为三角锥形,B错误;C.SF6分子中是S原子和6个氟原子形成6对共用电子对,使S原子最外层有12个电子,不满足最外层8电子稳定结构,C错误;D.SiF4的价层电子对数是4+=4,Si原子采用sp3杂化;中心Si原子上无孤对电子,则SiF4分子呈空间正四面体;SO的中心原子S价层电子对数是3+=4,S原子采用sp3杂化;中心S原子上有一对孤对电子,则SO呈三角锥形,D正确;故合理选项是D。
3.C【详解】A.b中N原子、O原子均未与H形成氢键,b中没有分子内氢键,A错误;B.b为配离子,钙离子与N、O原子之间形成配位键,b中Ca2+的配位数为6,B错误;C.a中N原子形成3条共价键,同时存在一对孤电子对,为sp3杂化,b中N原子形成4条键,为sp3杂化,C正确;D.b中含有共价键、配位键,但是没有离子键,D错误。
4.B【详解】A.平衡常数随温度的变化而变化,增大压强平衡常数不变,A错误;B.达到平衡时正、逆反应速率相等,则根据方程式可判断单位时间里消耗的同时也生成,B正确;C.该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,氯气的浓度增大,C错误;D.温度不变,平衡常数不变,由于,因K不变,故不变,D错误;故选B。
5.B【详解】A.升高温度,化学反应速率会增大,达到平衡的时间会缩短,图中可看出T1>T2,A说法正确;B.维持温度不变,向平衡后的甲容器中充入一定量的M,浓度增大,此时反应向正反应方向进行,B说法错误;C.从图中信息可以看出,T2℃时达到平衡M的转化率为20%,则:
则平衡常数K==,C说法正确;D.℃时,向平衡后的乙容器再充入16mol M和2mol N,Qc=,反应正向移动,D说法正确;答案为B。
6.C【详解】A、醋酸是弱酸,不能根据醋酸的浓度来确定氢离子的浓度,错误;B、酸碱中和反应是放热反应,所以反应未开始时的温度一定不是最高的,该反应过程可以认为开始的10mL氨水与盐酸反应,反应放热,后10mL氨水与醋酸反应,而醋酸电离是吸热的,所以氨水与醋酸反应放出的热量低于与盐酸反应放出的热量,所以②最高,错误;C、③点时氨水与混酸完全反应生成氯化铵和醋酸铵,因为醋酸根离子水解,而氯离子不水解,所以c(Cl—)>c(CH3COO-),正确;D、③点离子数目增大,但离子浓度减小,所以电导率降低,错误,答案选C。
7.B【详解】A.直接加热FeCl3 6H2O晶体,会发生水解生成氢氧化铁和HCl,不能得到无水,故A错误;B.金属性越强,与乙醇反应越剧烈,生成气体的速率越快,则将大小相同的钠钾分别与乙醇反应,可比较钠钾的金属活泼性强弱,故B正确;C.苯酚与水构成的浊液不是悬浊液,而是乳浊液,静置后分层,要将苯酚与水分离不能用过滤法,而应用分液的方法,故C错误;D.和的混合气体能与NaOH发生反应,因此不能通过氢氧化钠溶液分离两者,故D错误;故答案选B。
8.A【详解】A.常用MnS作沉淀剂除去废水中的Cu2+,生成硫化铜沉淀,证明Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A正确;B.氯离子也会和酸性高锰酸钾反应导致溶液褪色,B错误;C.浓硝酸受热分解也会生成二氧化氮气体干扰实验,C错误;D.溴与铁生成溴离子,也会与银离子生成沉淀,D错误;故选A。
9.D【详解】A.利用NH3极易溶于水,且水溶液显碱性,可以提高CO2的吸收,因此先通NH3后通CO2,故A说法正确;B.NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,利用了溶解度的差异,故B说法正确;C.操作Ⅲ是过滤,因此利用玻璃仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒,故C说法正确;D.晶体是NaHCO3,利用NaHCO3的不稳定性:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故D说法错误;答案选D。
10.A【详解】A.装置b中生成气体,说明硫酸的酸性强于碳酸,装置C中出现沉淀,说明碳酸的酸性强于硅酸,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性越强,即非金属性:,A正确;B.和浓盐酸反应,需要加热,此装置中没有加热装置,饱和食盐水除去氯气中的,从装置c中出来的氯气中混有水蒸气,不是纯净的,B错误;C.向装置b中加入盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能说明X中含有,可能含有或或,C错误;D.氯水具有强氧化性,能把氧化成,不能达到实验目的,D错误;故选A。
11.B【详解】A.盛有4 mL 1 酸性溶液的两支试管,一只加入2 mL 0.1溶液,一只加入2 mL 0.2溶液,溶液过量,溶液不能完全褪色,不能根据高锰酸钾溶液褪色的快慢探究浓度对反应速率的影响,故不选A;B.向待测溶液中加入淀粉溶液,无明显变化,再加入新制氯水,变蓝,说明有I-被氯水氧化为I2,待测溶液中有存在,故选B;C.在容积可变的密闭容器中发生反应:,把容器的体积缩小一半,反应正向移动,正逆反应速率均加快,故不选C;D.向2支试管中各加入相同体积、相同浓度的溶液,再分别加入不同体积相同浓度的稀硫酸,分别放入冷水和热水中,温度、浓度都不同,两个变量,不能探究温度对反应速率的影响,故不选D;选B。
12.C【详解】A.胶头滴管不能伸入试管,A错误;B.氯化钙会与氨气反应,不能干燥氨气,应用碱石灰干燥,B错误;C.装置为原电池,锌作为负极失去电子,可以保护铁电极,属于牺牲阳极的阴极保护法,C正确;D.CO2会被碳酸钠溶液吸收,除去CO2中少量SO2应通入饱和碳酸氢钠溶液,D错误;故选C。
13.C【详解】A.电解结果是获得溶液和单质镍,所以Y极发生的电极反应为,即Y极为阴极,则X极为阳极,与银锌电池的正极相连,而根据电池总反应可知,Zn极为负极,A项错误;B.去掉离子膜M,X极上发生的反应为氯离子失去电子生成氯气,而之前为失电子生成氧气,B项错误;C.为了得到氯化钡溶液,a区的透过离子膜M进入b区,c区的氯离子透过离子膜N进人b区,所以离子膜M为阳离子交换膜,离子膜N为阴离子交换膜,C项正确;D.电解过程中b室浓度不断增大,D项错误;故选C。
14.C【详解】A.据分析,电极b是正极,电极a是负极,则b点电势高于a点,A项正确;B.硝基苯难溶于水,则乙醇的作用是促进硝基苯的溶解,B项正确;C.溶液显酸性,c电极上发生反应的电极反应式为+4H++4e-=+H2O ,C项不正确;D.d电极的反应式为:,当生成1mol时转移4mol,右侧生成的在标准状况下体积为22.4L,D项正确;故答案选C。
15.A【详解】A.SbCl3的沸点223.5℃,直接常压蒸馏分离除去SbCl3时温度高140℃,此时液态SbCl5发生分解,且SbCl5沸点低于223.5℃,直接常压蒸馏达不到分离除去SbCl3的效果,A错误;B.装置II的主要作用是吸收Cl2防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止SbCl3水解,B正确;
C.冷凝管的冷凝水一般遵循低进高出,C正确;D.HF能与玻璃仪器中的二氧化硅反应而腐蚀玻璃,不能选用玻璃仪器,D正确;故选A。
16.D【详解】A.二氧化锰和浓盐酸制氯气需加热,启普发生器不能加热,A错误;B.装置B需除去水蒸气及HC1气体,盛装饱和食盐水的洗气瓶只能除去HCl气体,B错误;C.过滤、萃取、分液、蒸馏,用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯、分液漏斗、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶等,C错误;D.在滴定终点读数时俯视,造成酸性KMnO4读数偏小,则结果偏低,D正确;故选D。
17.BD【详解】A.由图Ⅰ可知,200℃时,5min反应达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4mol 0.2mol=0.2mol,故,故A错误;
B.由图Ⅱ可知,当n(A):n(B)一定时,温度越高,平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,而升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,即△H>0;该反应的方程式为:2A(g)+B(g) C(g),在一定温度下,只要A、B起始物质的量之比刚好等于化学方程式中的化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,故a=2,故B正确;C.恒温恒容条件下,在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,由于容器容积不变,则混合物中各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,故v(正)=v(逆),故C错误;D.由图Ⅰ可知,200℃时,当充入0.8mol A和0.4mol B达到平衡时,A的体积分数为:;200℃时,向该容器中充入2molA和1molB,达到的平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故达到平衡时,A的体积分数小于0.5,故D正确;故选BD。
18.CD【详解】A.根据分析,碳棒电极为阴极,故碳棒电极连接外电源的负极,故A正确;B.根据分析可知,阳极电极反应式:,故B正确;C.本原电池中传导H+,故为阳离子交换膜,故C错误;D.根据分析可知,阳极电极反应式:,pH减小,故D错误;故选CD。
19.BD【详解】A.溶液与溶液等体积混合,两者恰好完全反应生成MCl,混合溶液是盐溶液,测得混合溶液的,溶液显酸性,说明M+能发生水解,MOH为弱碱,M+的水解能促进水的电离,酸或碱能抑制水的电离,所以混合溶液中由水电离出的大于溶液中由水电离出的,A正确;B.结合测得混合溶液的,溶液显酸性,M+能发生水解生成MOH,混合溶液中,B错误;C.溶液呈电中性,所以c(H+)+c(M+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(Cl-)-c(M+)=c(H+)- c(OH-)=10-6 mol/L-mol/L=9.9×10-7 mol L-1,C正确;D.混合溶液是盐溶液,测得混合溶液的,溶液显酸性,说明M+能发生水解,MOH为弱碱,D错误;故选BD。
20.BC【详解】A.,电离度为,A项错误;B.溶液溶质是和,满足电荷守恒:,B项正确;C.溶液呈中性,,C项正确;D.溶液中的溶质只有,,D项错误;答案选BC。
21. 不变 11 取一小段pH试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取氨水溶液滴在pH试纸上,然后与标准比色卡对照读取pH值 b Q
【详解】(1)25 ℃时,取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3。①将上述(1)溶液加水稀释至1 000 mL,若是10 mL pH=3的盐酸加水稀释至1 000 mL,pH将增大到5,由于稀释过程中醋酸的电离度变大,故溶液pH数值范围为3~5之间,溶液中c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)c(OH-)]=c(CH3COO-)c(H+)/[c(CH3COOH)c(OH-)c(H+)]=,温度不变,该值不变,故不变。②因为25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,故25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH=14-3=11。用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为:取一小段pH试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取氨水溶液滴在pH试纸上,然后与标准比色卡对照读取pH值。
③氨水(NH3·H2O溶液)电离平衡常数表达式Kb=,25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH=11,则氨水电离平衡常数约为10-5。
(2)25 ℃时,现向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中Kb=不变,但是溶液中减小,则c(NH4+)/c(NH3·H2O)变大,选b。
(3)某温度下,向V1mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入等浓度的醋酸溶液。由图中信息可知,只有Q点的pOH=pH,故图中M、Q、N三点所示溶液呈中性的点是Q。图中M点溶液显酸性,且M点是因为醋酸过量而显酸性,水的电离受到抑制。N点溶液显碱性,可能是仅由醋酸根离子的水解使溶液显碱性,这样会促进水的电离;也可能是因为NaOH过量使溶液显碱性,这样会抑制水的电离。Q点为中性溶液,水的电离没有受到抑制(或醋酸的电离程度与醋酸根离子的水解程度相同,对水的电离的影响相互抵消),故M、Q、N三点所示溶液中水的电离程度最大的点可能是Q或N。
22.(1) > 该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,CO的体积分数越大
(2)3:1 (3) 温度 AC kPa-2
(4) CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.5 kJ·mol-1 开始时CO2和H2反应生成甲醇,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,使CO2转化率降低;而当温度升高到一定程度后,CO2和H2反应生成CO该反应为吸热反应使平衡正向移动,转化率升高
【详解】(1)合成气的制取反应为气体体积增大的吸热反应,在压强不变时,升高温度,化学平衡正向移动,导致CO的体积分数增大。根据图示可知在相同压强下CO的体积分数:T1>T2,因此温度:T1>T2;
(2)已知:(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ·mol-1
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.67 kJ·mol-1
(iii)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.17 kJ·mol-1,
根据盖斯定律,将(i)×3+(iii)+(ii)×4,整理可得3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)4CH3OH(g) 故理论上原料气中甲烷与二氧化碳的体积比为3:1;
(3)①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,化学平衡正向移动,平衡时H2的转化率随压强增大而增大,说明Y代表压强,且Y1>Y2,则X代表温度;
由图2可知:平衡时H2的转化率随温度升高而降低,说明升高温度,化学平衡逆向移动,则该反应的正反应是放热反应,△H<0;随着温度升高,平衡逆向移动,K值减小,pK=-lgK,则pK随着K值的减小而增大,故图3中曲线AC能正确表示该反应平衡常数的负对数pK(pK=-lgK )与X的关系;
②对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应开始时n(CO)=0.5 mol,n(H2)=1 mol,由于M点对应温度下H2的平衡转化率是50%,则△n(H2)=0.5 mol,根据物质反应转化关系可知反应达到平衡时:n(CO)=0.25 mol,n(H2)=0.5 mol,n(CH3OH)=0.25 mol,n(总)=0.25 mol+0.5 mol+0.25 mol=1 mol,此时容器的压强为b kPa,各种气体的平衡分压分别为p(CO)=p(CH3OH)=0.25b kPa,p(H2)=0.5b kPa,则该反应的压强化学平衡常数Kp= ;化学平衡常数只与温度有关,由于M、N两点对应的温度相同,则N点的压强平衡常数Kp=kPa-2;
(4)①(a)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.67 kJ·mol-1 (b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.17 kJ·mol-1,
根据盖斯定律,将(a)+(b),整理可得热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH=-49.5 kJ·mol-1;
②CO2的平衡转化率随温度的升高先减小后增大,这是由于开始时CO2和H2反应生成甲醇,该反应为放热反应,升高温度化学平衡逆向移动,使CO2转化率降低;而当温度升高到一定程度后,CO2和H2反应生成CO,该反应的正反应为吸热反应,升高温度使化学平衡正向移动,导致CO2的转化率升高。
23.(1)饱和NaHCO3溶液 (2)2HCO+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3)乳酸根的结构简式为CH3CH(OH)COO ,其中的羟基也可以被酸性KMnO4氧化,也消耗了KMnO4,所以经过反复多次测定乳酸亚铁的质量分数总是大于100%
(4) de bc (5)浓盐酸 (6) SO2+2Fe3++2H2O=4H++ SO+2Fe2+ <
【详解】(1)盐酸具有挥发性,所以需要在装置B中盛放饱和NaHCO3溶液以除去CO2中混有的HCl;
(2)持续通入CO2,CO2先和Na2CO3反应制备NaHCO3,C中pH约为7后,滴入FeSO4溶液制备FeCO3,反应的离子方程式为:2HCO+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)乳酸根的结构简式为CH3CH(OH)COO ,其中的羟基也可以被酸性KMnO4氧化,也消耗了KMnO4,所以经过反复多次测定乳酸亚铁的质量分数总是大于100%;
(4)根据分析可知连接顺序应为a→h→i→d→e→j→k→f→g→b→c (或g→f→b→c);
(5)为抑制氯化铁水解,所得无水FeCl3需溶于浓盐酸中得到氯化铁溶液,再稀释得到所需的FeCl3溶液;
(6)①Fe3+可以将SO2氧化为SO,自身被还原为Fe2+,根据得失电子守恒可知Fe3+和SO2的系数比为2∶1,再结合元素守恒可得离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=4H++ SO+2Fe2+;
②通入SO2后溶液迅速由黄色变为红棕色,说明此时会生成[Fe(SO2)6]3+,静置一小时后溶液变为浅绿色,说明生成了Fe2+,则说明第二种反应正向进行的程度更大,K1<K2。
24. ab 5.0
(2)除杂时显然只能除去Fe3+和Al3+,不能损失Mn2+,由题意可知,室温下,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,氢氧化铝完全变成沉淀时的Ksp[Al(OH)3]= 1×10-33=c(Al3+) c3(OH-),c(Al3+)=1×10-6mol/L,解得: c(OH-)=1×10-9 mol/L,则溶液c(H+) =l×10-5 mol/L ,则pH=5;同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,Ksp[Fe(OH)3]= l×10-39=c(Fe3+) c3(OH-),c(Fe3+)=1×10-6mol/L,解得: c(OH-)=1×10-11 mol/L,c(H+) =l×10-3 mol/L ,则pH约为3,故pH范围是:5.0
(4) MnO2和Li2CO3反应后只有Mn的价态降低,必然有元素的化合价升高,C元素处在最高价态,不能升高,则只能是O元素价态升高,所以还有O2生成。根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的方程式为:8MnO2+2Li2CO34Li2MnO4+2CO2↑+O2↑,故答案为:8MnO2+2Li2CO34Li2MnO4+2CO2↑+O2↑;
(5)①放电时为原电池,电池内部阳离子移向正极,故Li+移向正极,故答案为:正极;
②充电时为电解池,电池的阳极连放电时的正极。放电时,电池的正极发生还原反应,反应式为Li1-xMn2O4+xLi++xe-=LiMn2O4 ,充电时电池的阳极反应式为:LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4+xLi+;此时,石墨电极上发生的反应为C+xe-+xLi+=LixC,则转移lmole-石墨电极将增重的质量为1molLi+的质量,由于Li摩尔质量是7g/mol,所以1molLi+的质量是7.0g,故答案为:LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4+xLi+;7。答案第1页,共2页
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