【文档说明】北京市大兴区2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题【精准解析】.doc,共(22)页,2.440 MB,由小赞的店铺上传
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大兴区2020~2021学年度第一学期期末检测试卷高二化学可能用到的相对原子质量:H1C12O16Na23Cl35.5Fe56第Ⅰ卷选择题(共42分)本部分共14小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分。1
.下列图中装置或过程能实现电能转化为化学能的是()A.燃料电池B.电解熔融NaClC.火力发电D.风力发电A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【分析】【详解】A.燃料电池为原电池装置,能实现化学能转变成电能,故A不符合题意;B.电解熔融NaCl是在通电
条件下在阴、阳两极引发氧化还原反应,实现电能转化成化学能,故B符合题意;C.火力发电是将燃料燃烧过程中的化学能转化成机械能,再将机械能转化为电能,故C不符合题意;D.风力发电是将风能转化成机械能,再将机械能转化成电能,故D不符合题意;故选:B。2.下列物质属于弱电解质
的是()A.32NHHOB.NaOHC.FeD.NaCl【答案】A【解析】【分析】【详解】A.弱碱,是弱电解质,A项符合题意;B.强碱,是强电解质,B项不符合题意;C.金属单质,既不是电解质也不是非电解质,C项不符合
题意;D.盐,是强电解质,D项不符合题意;故正确选项为A3.下列各原子或离子的电子排布中,不正确...的是()A.223N1s2s2pB.22626Ar1s2s2p3s3pC.226Na1s2s2p+D.
-22625Cl1s2s2p3s3p【答案】D【解析】【分析】【详解】A.N原子是7号元素,第2周期第IIA族元素,电子排布式是2231s2s2p,故A正确;B.Ar是18号元素,第3周期第0族元素,电子排布式是226261s2s2p3s3p,故B正确;C.Na是1
1号元素,第3周期第IA族元素,电子排布式是12261s2sp3s2,而Na+是原子失去最外层一个电子,所以Na+电子排布式是2261s2s2p,故C正确;D.Cl原子是17号元素,第3周期第VIIA族元素,
电子排布式是226251s2s2p3s3p,而Cl-是Cl原子得到一个电子形成的,电子式为226261s2s2p3s3p,故D不正确。故答案为:D4.下列物质的水溶液肯定呈酸性的是()A.含H+的溶液B.pH<7的溶液C.加酚酞显无色的溶液D.c(H+)>c(OH-)的溶
液【答案】D【解析】【分析】【详解】A.硫酸氢钠溶液中存在大量的H+,但硫酸氢钠为盐,A错误;B.当纯水的温度大于室温时,温度的升高促进了水的电离,此时中性条件下pH<7,但纯水为中性,B错误;C.酚酞的变色范围在8.2~10.0,因此当溶液pH大于7.0小于8.2时
,溶液呈弱碱性,但溶液无色,C错误;D.溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)的相对大小决定的,当c(H+)>c(OH-)时溶液呈酸性,当c(H+)=c(OH-)时溶液呈中性,当c(H+)<c(OH-)时溶液呈碱性,D正确;故答案选D。5.对NaMgAl、、有关性质的叙述中,不正确...的是
()A.金属性:NaMgAlB.电负性:NaMgAlC.第一电离能:NaMgAlD.还原性:NaMgAl【答案】C【解析】【分析】【详解】A.Na,Mg,Al位于同一周期,金属性从左至右,逐渐减小,故A正确;B.同一周期元素,电负性从
左至右逐渐增大,故B正确;C.同一周期,第一电离能从左至右呈增大趋势;此外需要注意同一周期,第一电离能的特殊情况:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,故第一电离能:NaAlMg,故C错误;D.Na,Mg,Al位于同一周期,还原性从左至
右,逐渐减小,故D正确;故选:C。6.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=xkJ·mol–1,不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中不正确的是()A.反应的ΔH<0B.过程b使用了催化剂C.使用催化剂
可以提高SO2的平衡转化率D.过程b发生两步反应,第一步为吸热反应【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由图中信息可知,该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应为放热反应,反应的ΔH<0,A说法正确;B.只有使用催化剂才可以降低反应的活化能。由图中信
息可知,过程b的活化能比过程a的低,因此可以判断过程b使用了催化剂,B说法正确;C.催化剂可以同等程度地加快正反应速率和逆反应速率,因此,使用催化剂不能提高SO2的平衡转化率,C说法不正确;D.由图中信息可知,过程b发生两步反应,第一步生成中间产物,中间产物的总能量
高于反应,因此第一步为吸热反应,D说法正确。综上所述,相关说法中不正确的是C,故选C。7.下列核电荷数为24的Cr的价层电子排布中,处于基态的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】【详解】Cr的基态核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54
s1,,价层电子排布为3d54s1,符合的轨道示意图为B,故正确选项为B【点睛】8.锌铜原电池装置如图所示,下列说法不正确...的是()A.锌电极发生氧化反应B.盐桥的作用是传导电子C.铜电极上发生的反应C
u2++2e-=CuD.该装置实现了氧化反应和还原反应分开进行【答案】B【解析】【分析】此装置为铜锌双液原电池,锌比铜活泼,则锌作负极,失电子生成锌离子,铜作正极,铜离子得电子生成单质铜;内电路中,盐桥中的阳离子向正极移动。【详解】A.锌电极失电子,化合价升高,发生氧化反应,A说
法正确;B.盐桥的作用是传导盐桥中的阴阳离子,B说法错误;C.铜作正极,电极上发生的反应Cu2++2e-=Cu,C说法正确;D.该装置为原电池装置,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,实现了氧化反应和还原反应分开进行,D说法正确;答案为B。9.某实验小组用2230.1mol/LNaSO
溶液和240.1mol/LHSO溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。已知:223242422NaSO+HSO=NaSO+SO+S+HO实验序号温度223NaSO溶液24HSO溶液
2HO出现沉淀所需的时间Ⅰ0℃5mL5mL10mL12sⅡ0℃5mL10mL5mLtsⅢ0℃5mL7mLamL10sⅣ30℃5mL5mL10mL4s下列说法不正确...的是()A.实验Ⅱ中10<t<12B.实验Ⅲ中a=8C.对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时
,增大反应物浓度,化学反应速率增大D.对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行,且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大,反应速率快,所以时间短,则t<10,故A错误
;B.对比表格中数据可知2230.1mol/LNaSO溶液体积不变,只有硫酸溶液和水的体积体积在变,为了保证实验的准确性,硫酸和水的体积之和都是15,所以a=15-7=8,故B正确;C.从表格中的数据可知,温度相同时,增大反应物浓度
,化学反应速率增大,故C正确;D.对比实验Ⅰ、Ⅳ可知,三种溶液的体积都相同,只有温度不同,实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度,而且实验Ⅳ所用时间远小于实验Ⅰ的,所以浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大,故D正确。故答案为:A。10.某温度时,C
aSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中,不正确...的是()A.CaSO4在水中存在沉淀溶解平衡:CaSO4Ca2+(aq)+SO2-4(aq)B.a点表示CaSO4在水中达到沉淀溶解平衡C.b点有CaSO4沉淀生成D.由图可知,含大量SO2-4的溶液中不存在Ca2+【答案】D【
解析】【分析】【详解】A.CaSO4在水中难溶,但并非不溶,在水中存在沉淀溶解平衡CaSO4Ca2+(aq)+SO2-4(aq),A正确;B.图像为CaSO4的沉淀溶解平衡曲线,a点在沉淀溶解平衡曲线上,在此曲线上的各点均表示Ca
SO4在水中达到溶解平衡,B正确;C.b点的c(Ca2+)与c(SO2-4)乘积大于Ksp(CaSO4),因此b点状况下有沉淀生成,C正确;D.根据沉淀溶解平衡c(Ca2+)=sp2-4Kc(SO),含有大量SO2-4的溶液中,c(Ca2+)极小并非不存在,D错误;故答案选
D。11.下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势,正确的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】【详解】A.电负性与非金属性变化规律一致,非金属性:F>Cl>Br,故电负性:F>Cl>B
r,A正确;B.卤素最外层电子数均为7个,按照化合价形成规律最高价为+7价,但F元素无正价,B错误;C.同主族元素的原子半径越小,原子核对核外电子引力越强,不容易失去电子,第一电离能越大,故第一电离能:F>
Cl>Br,C错误;D.卤素单质均为分子构成,且无分子间氢键,故相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,所以熔点:Br2>Cl2>F2,D错误。故答案选A。12.下列实验不能..达到目的的是()A.研究阳离子对22HO分解速率
的影响B.研究温度对化学平衡的影响C.研究沉淀之间的相互转化D.研究酸碱性对平衡移动的影响A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【分析】【详解】A.该实验中,阳离子不同,可以研究阳离子对H2O2分解速率的影响,A不符合题意
;B.在CuCl2溶液中,Cu2+会水解,且该反应是吸热反应,加热溶液,其颜色会改变,故可以对比不同温度下CuCl2溶液的颜色,来研究温度对化学平衡的影响,B不符合题意;C.AgNO3溶液过量,加入三
种溶液之后,均会生成沉淀,不发生沉淀的转化,故该实验不能达到目的,C符合题意;D.NaOH和硫酸改变了溶液中H+的浓度,引起了溶液中227CrO−和24CrO−浓度的变化,使得溶液的颜色发生改变,故该实验可以研究酸碱性对平衡移动的影响,D
不符合题意;故选C。13.测定不同温度下40.5mol/LCuSO溶液和230.5mol/LNaCO溶液的pH,数据如下表:温度/℃25304050604CuSO(aq)pH3.713.513.443.253.1423NaCO(aq)pH10.4110.
3010.2810.2510.18下列说法不正确...的是()A升高温度,23NaCO溶液中()-cOH增大B.升高温度,4CuSO溶液和23NaCO溶液的水解平衡均正向移动C.升高温度,4CuSO溶液的pH变化是wK改变与水解平衡移动共同作用的结果D.升高温度,可能导致23CO−结合H+程度大
于2HO电离产生H+程度【答案】D【解析】【分析】【详解】A.根据表格中数据知,温度升高,Na2CO3在水中的水解程度增大,同时Kw增大,OH-浓度应当增大,A项不符合题意;B.水解是中和反应的逆反应,所以水解是吸热反应,
温度升高,水解程度增大,B项不符合题意;C.在CuSO4溶液中有,pH=-lgc(H+)=-lgw-Kc(OH);升高温度,Kw增大,c(OH-)也增大,所以该溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果,C项不符合
题意;D.平衡2-3CO+H2OH-3CO+OH-,可以看作是两步反应:H2OH++OH-,2-3CO+H+H-3CO,与2-3CO结合的H+来自水的电离,则2-3CO结合H+程度小于H2O电离产生H+程度,D项符合题意;答案选D。14.工
业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH3OH(g)+CO(g)=HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如右图
所示。下列说法不正确...的是A.增大压强甲醇转化率增大B.b点反应速率υ正=υ逆C.平衡常数K(75℃)>K(85℃),反应速率υb<υdD.生产时反应温度控制在80~85℃为宜【答案】B【解析】【分析】【详解】
A、温度超过约83℃时,随着温度的升高,CO的转化率降低,说明该反应是可逆反应;由于该反应是气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,即增大甲醇的转化率,A正确;B、题中说明该曲线是测得相同时间内CO的
转化率随温度变化曲线,并非是在不同温度下的平衡转化率;b点之后,仍有一段曲线表示CO的转化率随温度升高而升高,说明b点不是平衡状态,则此时正反应速率不等于逆反应速率,B错误;C、温度超过约83℃时,随着温度的升高,CO的转化率
降低,则说明该反应是放热反应;对于放热反应而言,温度越高,平衡常数K越小,故K(75℃)>K(85℃);b点的温度比d点的低,故υb<υd,C正确;D、根据图可知,温度在80~85℃的范围内,CO的转化率最高,超过该
温度范围,随着温度的升高,CO的转化率降低,说明反应的最适温度在80~85℃之间,故生产时反应温度控制在80~85℃为宜,D正确;故选B。【点睛】①本题中要注意该曲线的说法,是“相同时间内CO的转化率随温度变化”,并非平衡状态下的平衡转化率,
则我们可以通过曲线找出该反应的最适温度,可以参考合成氨工业的温度选择:温度较低,反应速率不足,或者催化剂活性不够;温度过高,反应是放热,不利于平衡正向移动;综合之下,在实际生产中,选择500℃作为反应温度(原因是:该温度下催化剂的活性最高);②还要注意一点:该曲线是一段时间内的转
化率,不是平衡转化率,所以不能通过转化率小于100%来说明该反应是可逆反应,而应该根据后半段“温度升高,转化率降低”来证明该反应是可逆反应。第Ⅱ卷非选择题(共58分)15.WXYZN、、、、是原子序数依次增大....的五种短周期元素,其元素性质或原子结构如下。元素元素性质或原子结构W原子核
外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能低于同周期相邻元素X在同周期元素中,原子半径最大、第一电离能最小Y电离能/(kJ/mol)数据:1I=740;2I=1500;3I=7700;4I=10500……Z其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N只有一个不成对电子回答下列问题。(1)写出W、Y的元索符号:W________、Y_______。(2)X的电子排布式是________。(3)Z、N的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是_______(填化学式);W、X和N可以形成多种化合物,其中水溶液pH>7是_____
_(填化学式)。(4)X、Z和N元素的电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号)。(5)从原子结构的角度解释元素Y的第一电离能高于同周期相邻元素的原因___。【答案】(1).O(2).Mg(3).1s22s22p63s1(4).HClO4(5).NaClO(6)
.Cl>Si>Na(7).镁的价电子排布是3s2,达到S亚层的全充满状态,与相邻原子比较,Mg原子相对稳定,不易失电子,第一电离能较大【解析】【分析】W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,W的原子核外s能级
上的电子总数与p能级上的电子总数相等,原子核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2,W为O或Mg,由于W的第一电离能低于同周期相邻元素,则W为O元素;X在同周期元素中,原子半径最大、第一电离能最小,X属于碱金属,原子序数比O大,则X
为Na元素;由Y的第一至第四电离能可知,第三电离能剧增,说明最外层有2个电子,容易失去2个电子,则该元素原子形成离子的化合价为+2价,为第IIA族元素,原子序数比Na大,则Y为Mg元素;Z的原子序数比Mg大
,其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,则Z的价电子排布式为3s23p2,则Z为Si元素;N的原子序数比Si大,其电子排布中只有一个不成对电子,电子排布式为1s22s22p63s23p5,则N为Cl元素;据此解答。【详解】由上分析可知,W为O元素,X为
Na元素,Y为Mg元素,Z为Si元素,N为Cl元素;(1)由W为O元素,Y为Mg元素,它们的元素符号为O,Mg;答案为O,Mg。(2)X为Na元素,原子序数为11,核外有11个电子,其电子排布式为1s22s22p63s
1;答案为1s22s22p63s1。(3)Z为Si元素,N为Cl元素,二者属于同周期元素,从左往右,非金属性依次增强,其最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强,原子序数Cl>Si,酸性更强的是HClO4;W为O元素,X
为Na元素,N为Cl元素,它们可以形成多种化合物,其中水溶液pH>7是强碱弱酸盐,即NaClO;答案为HClO4,NaClO。(4)X为Na元素,Z为Si元素,N为Cl元素,三者属于同周期元素,从左往右,非金属性依次增强,原子序数Cl>Si>Na,即非
金属性Cl>Si>Na,元素的非金属性越强其电负性越大,即电负性Cl>Si>Na;答案为Cl>Si>Na。(5)Y为Mg元素,原子序数为12,其电子排布式为1s22s22p63s2,镁的价电子排布是3s2,达到S亚层的全充满状态,与相邻原子比较,Mg原子相对稳定,不易失电子
,第一电离能较大;答案为镁的价电子排布是3s2,达到S亚层的全充满状态,与相邻原子比较,Mg原子相对稳定,不易失电子,第一电离能较大。16.常温下,有0.1mol/L的四种溶液:①NaOH②3CHCOOH③4NaHSO④4NHCl(1)任选上述一种酸性溶液,用化学用语解
释其呈酸性的原因:___________。(2)溶液①的pH=___________。(3)溶液①、③等体积混合后,溶液中()*cH___________()-cOH(填“>”、“<”或“=”)。(4)溶液④中各离子浓度
从大到小的顺序是___________。(5)向320mL0.1mol/LCHCOOH中滴加0.1mol/LNaOH溶液过程中,pH变化如图所示。①滴加过程中发生反应的离子方程式是___________。②下列说法正确的是___________。a.A、C两点水的电离程度:A
>Cb.B点溶液中微粒浓度满足:()()()()++--3cNa+cH=cCHCOO+cOHc.D点溶液微粒浓度满足:()()()+-33cNa=cCHCOOH+cCHCOO【答案】(1).若选②3CHCOOH,
其属于弱酸,在水溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,电离出氢离子显酸性;(或者若选③4NaHSO,强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,NaHSO4=Na++H++SO24−,电离出氢离子显酸性;若选④4NHCl,其属于强酸弱碱盐,水解显酸性,NH4++H2ONH3·H2
O+H+;)(2).13(3).=(4).c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(5).CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O(6).bc【解析】【分析】【详解】(1)②3CHCOOH③4NaHSO④4NHCl都是酸性溶液,若选②3CHCOOH,其属于弱酸
,能电离出氢离子,CH3COOHCH3COO-+H+;若选③4NaHSO,强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,NaHSO4=Na++H++SO24−;若选④4NHCl,其属于强酸弱碱盐,水解显酸性,NH4++H2ONH3·H2O+H+;
故答案为:若选②3CHCOOH,其属于弱酸,在水溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+;(或者若选③4NaHSO,强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,NaHSO4=Na++H++SO24−;若选④4NHCl,其属于强酸弱碱盐,水解显酸性,NH4++H2ONH3·H2O+H+;)(2
)常温下,有0.1mol/L①NaOH()1c0.1?LOHmol−−=,常温下水的离子积KW=1×10-14,()14131110cH110?L0.1mol−+−−==,所以溶液①的pH=13,故答案为:13。(3))将溶液①NaOH和③4NaHSO等体积混合后
,正好反应生成正盐Na2SO4,强酸强碱盐显中性,所以c(H+)=c(OH-),故答案为:=(4)④4NHCl其属于强酸弱碱盐,水解显酸性,溶液④中各离子浓度从大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故答
案为:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。(5)①向320mL0.1mol/LCHCOOH中滴加0.1mol/LNaOH溶液过程中发生中和反应,离子方程式为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,故答案为:CH3COOH+
OH-=CH3COO-+H2O。②a.A点为醋酸溶液,酸抑制水的电离,随着氢氧化钠的加入,水的电离程度增大,C点是醋酸和醋酸钠的混合溶液,水的电离程度比A点大,故a错误;b.B点是醋酸和醋酸钠为1:1的混合溶液,溶液中存在电荷守恒()()()()
++--3cNa+cH=cCHCOO+cOH,故b正确;c.由图可知D点为正好中和的点,生成醋酸钠,根据物料守恒得:()()()+-33cNa=cCHCOOH+cCHCOO,故c正确;故答案为bc。17.二氧化硫()2SO是大气主要
污染物脱硫是环境治理的热点问题。回答下列问题。(1)利用4KMnO吸收2SO的离子方程式为:_______-2-42242MnO+SO+HO2MnO+□□___________+□___________(在“□”里填入系数在“___________”上填
入微粒符号),加入3CaCO可以提高2SO去除率,原因是___________。(2)工业上还常用氨水吸收法处理2SO,可生成()324NHSO或43NHHSO。①()324NHSO显碱性,结合化学用语,用化学平衡原理解释其原因:___
________。②43NHHSO显酸性。用氨水吸收2SO,当吸收液显中性时溶液中离子浓度关系正确的是___________(填字母)。a.()()()+2--433cNH=2cSO+cHSOb.()()()()+2-+-43cNH>cSO>cH
=cOHc.()()()()()++2---433cNH+cH=cSO+cHSO+cOH(3)某工厂烟气中主要含2SO、2CO,在较高温度经下图所示方法脱除2SO并制得24HSO。①在阴极放电的物质是_______
____。②在阳极生成3SO的电极反应式是___________。【答案】(1).-2-2-+422442MnO+SO+2HO2MnO+SO+4H(2).CaCO3与生成的H+反应,促进平衡正向移动,提高SO2去除率(3).溶液中存在平衡:++4232NH+HONH?HO+H、2-32--3SO
+HOHSO+OH,2-3SO水解程度大于+4NH水解程度,使溶液中c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性(4).ab(5).O2(6).22-4SO-4e-=O2↑+2SO3【解析】【分析】【详解】(
1)KMnO4具有强氧化性,可将SO2氧化为2-4SO,根据未配平方程式知-4MnO被还原为2-4MnO,根据S元素守恒知生成2-4SO系数为“1”,根据电荷守恒知右边添加H+,系数为“4”,再由H、O元素守恒推得H2O的系数为
2,完整方程式为:-2-2-+422442MnO+SO+2HO2MnO+SO+4H;加入CaCO3,可以和生成的H+反应,促进平衡正向移动,提高SO2去除率,故此处填:CaCO3与生成的H+反应,促进平衡正向移动,提高SO2去除率;(2)①(NH4)2SO
3溶液中+4NH、2-3SO均水解,2-3SO水解使溶液显碱性,+4NH水解使溶液显酸性,但2-3SO水解程度大于+4NH水解程度,所以溶液显碱性,此处所填内容如下:溶液中存在平衡:++4232NH+HONH?H
O+H、2-32--3SO+HOHSO+OH,2-3SO水解程度大于+4NH水解程度,使溶液中c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性;②a.溶液中存在电荷守恒:++--2-433c(NH)+c(H)=c(OH)+c(HSO)+2c(SO),溶液显中性意味着c(OH-)=c(H+),故+-2-
433c(NH)=c(HSO)+2c(SO),a正确;b.由a选项知,此时+-2-433c(NH)=c(HSO)+2c(SO),故+2-43c(NH)c(SO)>,由于NH4HSO3为酸性,(NH4)2SO3为碱性,故此时溶液组
成应该为NH4HSO3与(NH4)2SO3混合,两者完全电离,故溶液中大量存在+-2-433NHHSOSO、、,而H+与OH-均为微弱过程产生,故+2-+-43c(NH)c(SO)c(H)=c(OH)>>,b正确;c.由电荷守恒知,2-3SO系数应为2,c
错误;故此处选ab;(3)①由图示知,左边电极接电源负极,故为电解的阴极,根据电解原理,阴极发生还原反应,相关物质化合价降低,对比反应前后知O2化合价降低,故在阴极放电的物质为O2;②根据图示知,2-4SO在阳极放电生成O2、SO3等物质,故电极反应为:22-4SO-4e-=O2↑+2
SO3。18.2CO相关转化的研究对解决环境、能源问题意义重大。I.(1)2CO与4CH经催化重整可制得合成气:242CO(g)+CH(g)=2CO(g)+2H(g)按一定体积比加入4CH和2CO,在恒压下发生反
应温度对CO和2H产率影响如图所示。生产中优选的温度范围是___________(填字母序号)。a.°°800C~850Cb.°°850C~900Cc.°°950C~1000CⅡ.2CO与2H反应制取甲醇()3CHOH(1)2CO与2
H反应的热化学方程式表示如下:反应i:2232CO(g)3H(g)CHOH(g)HO(g)++1ΔH=-58kJ/mol反应ⅱ:222CO(g)H(g)CO(g)HO(g)++2ΔH=+42kJ/mol写出CO(g)与2H(g)生成3CHOH(g)的热化学方程式_
__________。(2)关于反应i和反应ⅱ的说法正确的是___________。a.升高温度能使反应i的反应速率增大,平衡常数减小b.增大压强能提高反应ⅱ中2CO的转化率c.低温、高压有利于2CO催化加氢制取3CHOH(3)某同学研究温度、压强对反应平衡的影响,得到上述反应i和反
应ⅱ中2CO平衡转化率、甲醇选择性与温度、压强的关系如下图。已知:2n()=100%n(CO)生成的甲醇甲醇选择性转化的结合上图,350℃、2MPa时,发生的主要反应是___________(填“反应i”或“反应ii”)。此条件下,2amol/LCO和2amol/LH
在恒容、密闭容器中充分反应达到平衡,写出所发生反应的化学平衡常数K的计算过程及结果___________(结果用分数表示)。Ⅲ.利用2Al-CO电池(工作原理如下图所示)能有效地将2CO转化成化工原料草酸铝
()2243AlCO。(1)电池的负极反应式为___________。(2)电池的正极反应式:-2-2242CO+2e=CO(草酸根)正极反应过程中,2O起催化作用,催化过程可表示为:①-22-6eO6=6O+②…
…写出反应②的离子方程式___________。【答案】(1).b(2).CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-100kJ/mol(3).ac(4).反应ii(5).K=0.3a0.3a90.7a0.7a
49=(6).Al-3e-=Al3+(7).6CO2+6-2O=32-24CO+6O2【解析】【分析】【详解】I.(1)根据图像可知,在恒压条件下,温度为850℃~900℃时,CO和H2的产率相对较高,而再升高温度,产率几乎不增加,
因此生产合成气中优选的温度范围为850℃~900℃,故答案为:b;Ⅱ.(1)由反应i-反应ii可得热化学反应方程式:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),根据盖斯定律可得,△H=△H1-=△H2-100kJ/mol,故答案为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-1
00kJ/mol;(2)a.升高温度,活化分子数增多,有效碰撞几率增大,化学反应速率增大,反应i为放热反应,升高温度平衡逆向进行,则平衡常数减小,a正确;b.反应ii为反应前后气体体积不变的反应,故增大压强不会
影响平衡,不能提高反应ⅱ中2CO的转化率,b错误;c.反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-100kJ/mol,降温和增大压强都有利于反应正向进行,因此低温、高压有利于2CO催化加氢制取3CHOH,c正确;故答案为:ac;(3)已知:2n()=100%n(CO)生成的甲醇甲
醇选择性转化的,根据图像可知,350℃、2MPa时,甲醇的选择性接近0,说明几乎没有生成甲醇,发生的主要反应为反应ii,此条件下,2amol/LCO和2amol/LH在恒容、密闭容器中充分反应达到平衡,CO2的平衡转化率为30%,列三段式有
:()()()222CO(g)+H(g)CO(g)+HO(g)mol/Laa00mol/L0.3a0.3a0.3a0.3amol/L0.7a0.7a0.3a0.3a起始转化平衡则平衡常数K=0.3a0.3a90.7a0.7a49=,故答案为
:反应ii;K=0.3a0.3a90.7a0.7a49=;Ⅲ.(1)利用2Al-CO电池能有效地将2CO转化成化工原料草酸铝()2243AlCO,Al的化合价升高,失去电子,则Al作负极,发生的电极反应式为:Al-3e-=Al3+,故答案为:Al-3e-=Al3+;(2)根据
题干信息,反应①+②可得正极反应式,因此反应②的离子方程式为:6CO2+6-2O=32-24CO+6O2,故答案为:6CO2+6-2O=32-24CO+6O2。19.室温下,某小组同学对3FeCl溶液的性质进行如下探究:实验I(1)甲
同学测定3FeCl溶液pH<7,用化学用语表示原因___________。(2)乙同学观察试管123aaa、、中的现象:对比试管1a和2a,发现试管1a中红色更深,由此该同学得出的结论是___________;试管3a中的现象是__
_________。(3)小组同学依据上述实验现象,得出试管a中发生反应的离子方程式为___________。实验Ⅱ(4)实验Ⅱ开始前小组同学查阅了相关资料,并对实验现象进行了预测资料i.3+-3Fe(OH)(s)Fe(aq)+3OH(a
q)25℃时,-39K=110资料ⅱ.3+Fe生成氢氧化物沉淀的pH如下表(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)开始沉淀时1.5完全沉淀时2.8①甲同学认为:由于反应恰好完全进行,因此试管1b中不存在3+Fe;乙同学则推测该溶液中仍存在3+Fe,他推测的依据是___________。
②丙同学在试管2b中加入10mLpH=5的盐酸,预期发生反应的离子方程式是___________;丙同学并未观察到沉淀明显溶解。丙同学依据资料信息,猜想盐酸不能使3Fe(OH)溶解可能的原因是___________。③欲使沉淀溶解,可采取的措施是___________。【答案】(1).32
3FeCl+3HOFe(OH)+3HCl(2).增大反应物的浓度使平衡正向移动(3).溶液颜色变浅。(4).3+-3Fe+3SCNFe(SCN)(5).3+-3Fe(OH)(s)Fe(aq)+3OH(aq)(6).+3+32Fe(OH)+3H=Fe+3HO(7).溶液
酸性太弱(8).增强溶液的酸性至pH<1.5。【解析】【分析】因为3FeCl溶液是强酸弱碱盐,水解显酸性,由此写出离子方程式;根据3+-3Fe+3SCNFe(SCN)颜色判断平衡移动知识,增大反应物浓度使平衡
向正向移动,减小离子的浓度,使平衡向逆向移动;实验Ⅱ是结合题干中的信息分析氢氧化铁的沉淀和溶解,利用沉淀溶度积常数和题中信息分析解释。【详解】(1)甲同学测定3FeCl溶液pH<7,因为3FeCl溶液是强酸弱碱盐,水解显酸性,发生反应323FeCl+3
HOFe(OH)+3HCl,故答案为:323FeCl+3HOFe(OH)+3HCl。(2)试管a中是3FeCl溶液和KSCN溶液混合,发生反应3+-3Fe+3SCNFe(SCN),生成了血红色的Fe(SCN)3,试管a1中再加入中等浓度的3FeCl溶液,使平衡向正向移动,使
血红色物质Fe(SCN)3浓度增大,颜色加深,由此得出的结论是增大反应物的浓度使平衡正向移动。试管3a中是先加入少量水,又加入铁粉,发生反应3+2+2Fe+Fe=3Fe,Fe3+离子浓度减小,平衡左移,使血红色物质Fe(SCN)3浓度减小,所以对
应的现象是溶液颜色变浅。故答案为:增大反应物的浓度使平衡正向移动;溶液颜色变浅。(3)试管a中发生反应的离子方程式为3+-3Fe+3SCNFe(SCN)。故答案为:3+-3Fe+3SCNFe(SCN)。(4)①由资料i可知生产的氢氧化铁不稳定,会发生反应3+-3Fe(OH)(s)Fe(a
q)+3OH(aq),故答案为:3+-3Fe(OH)(s)Fe(aq)+3OH(aq)②试管b中发生反应3+-3Fe+3OH=Fe(OH),生成了氢氧化铁沉淀,过滤得到b2中的氢氧化铁沉淀,在试管2b中加入10mLpH=5的盐酸,氢氧化铁会
和盐酸反应,预期发生反应的离子方程式是+3+32Fe(OH)+3H=Fe+3HO,丙同学并未观察到沉淀明显溶解,由题中信息知c(Fe3+)=0.1mo/l,pH=5,即c(OH-)=-910mol/L所以-93-28spQ=0.1(10)=10>spK所
以沉淀不会溶解,综上所述,氢氧化铁不会溶解的原因是溶液酸性太弱,故答案为:+3+32Fe(OH)+3H=Fe+3HO;溶液酸性太弱。③欲使沉淀溶解,可采取的措施是增强溶液的酸性,在强酸性条件下氢氧化铁就会溶解,在pH<1.5时会完全溶
解。故答案为:增强溶液的酸性至pH<1.5。【点睛】