【文档说明】四川省德阳市什邡中学2024-2025学年高二上学期12月期中考试 化学试题 Word版含解析.docx,共(17)页,1.051 MB,由envi的店铺上传
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什邡中学高2023级平实部高二(上)期中考试化学试题(考试时间:75分钟试卷满分:100分)可能用到的相对原子质量:H-1C-12O-16N-14S-32一、选择题:(本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合)1.下列说法能用勒夏特列原理
解释的是A.工业合成3SO常采用25VO作催化剂B.配制()243FeSO溶液时,需要加入少量稀硫酸C.工业合成氨的反应温度为500CD.对于反应222HI(g)H(g)+I(g),达到平衡后,缩小容器的体积可使体系颜色变深【答案】B【解析】【详解】A.催化剂可以加快反应速率
,但平衡状态不移动,不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;B.铁离子会水解()3++23Fe+3HOFeOH+3H,加入少量稀硫酸促使平衡逆向移动,防止铁离子水解,能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;C.合成氨为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,单采用500℃是为了加快反应速率,同时
此温度是催化剂的适宜温度,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;D.缩小容器体积相当于增大压强,会使反应体系中浓度增大,颜色加深;因反应前后气体计量数不变,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;故选B。2.下列各组离子在
指定溶液中一定能大量共存的是A.()()12cH110cOH+−−=的溶液中:K+、Na+、23CO−、3NO−B.常温下,水电离的()121H110molLc+−−=的溶液:K+、4NH+、224CO−、Cl−C.使酚酞变红色的溶液中:4
NH+、2Mg+、ClO−、3NO−D.常温下,在()()26HOH10cc+−−=水水的溶液中:Na+、2Fe+、3NO−、Cl−【答案】A【解析】【详解】A.()()12cH110cOH+−−=的溶液显碱性,碱性溶液中K+、Na+、23CO−、3NO−可以共存
,故A正确;B.常温下,水电离的()121H110molLc+−−=的溶液可能是酸性也可能是碱性溶液,4NH+不能在碱性溶液中存在,224CO−不能存在于酸性溶液中,故B不正确;C.使酚酞变红色的溶
液中是碱性溶液,铵根离子和镁离子不能大量共存,故C不正确;D.在()()26HOH10cc+−−=水水中水电离的氢离子等于水电离的氢氧根离子等于10-13,溶液是酸性或者碱性,酸性溶液中2Fe+、3NO−和H+发生氧化还原反应,不能大
量共存,故D不正确;答案选A。3.下列说法不正确...的是A.ΔH<0为放热反应B.化学键断裂与形成时的能量变化是化学变化中能量变化的主要原因C.在25℃和101kPa时,相同浓度的盐酸、醋酸溶液分别与NaOH溶液发生中和反应生成1molH2O时,放出的热量相等D.
已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1【答案】C【解析】【详解】A.吸热反应大于零,放热反应小于零,A正确;B.旧
键断裂吸收能量,新键生成放出能量,所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,B正确;C.在25℃和101kPa时,相同浓度的盐酸、醋酸溶液分别与NaOH溶液发生中和反应生成1molH2O时,醋酸电离过程吸热,反应放出的热量小于盐酸,C错误;D.甲烷燃烧的热化学方程式可表示
为:CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1,D正确;故选C。4.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是A.100mL2mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化
钠溶液,生成氢气的速率不变B.对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可使单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快C.合成氨反应是一个放热反应,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快D.(
)()()223Ng3Hg2NHg+在恒温恒压条件下进行,向容器中通入()Arg,化学反应速率不变【答案】B【解析】【详解】A.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,生成氢气的速率减小,A错误;B.对有气体参加的
化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可看成增大浓度,单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快,B正确;C.升高温度,正逆反应速率均增大,且合成氨为放热反应,升高温度时平衡逆向移动,逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大
的程度,C错误;D.恒温恒压条件下进行,向容器中通入()Arg,体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小,D错误;故选B。5.常温下,下列有关说法正确的是A.pH均为5的3CHCOOH溶液和4NHCl溶液中水的电离程
度相同B.向0.1mol/L的2NaS溶液中缓慢通入HCl气体:()()()()222NaSHSHScccc+−−=++C.冰醋酸加水稀释过程中其电离程度一直增大D.常温下pH6.3=的某酸式盐NaHA的水溶
液中:()()()()22NaHAHAAcccc+−−【答案】C【解析】【详解】A.3CHCOOH溶液中,醋酸抑制水电离;4NHCl溶液中,铵根离子水解促进水的电离,4NHCl溶液中水的电离程度更大,故A错误
;B.在2NaS溶液中,根据物料守恒可得,()()()()22Na2SHSHScccc+−−=++,故B错误;C.冰醋酸加水稀释,越稀越电离,电离程度不断加大,故C正确;D.常温下pH6.3=,盐溶液呈酸性,说明该酸式盐电离出的HA−的电离程度>水解程度,所以()()
()()22NaHAAHAcccc+−−>,故D错误;答案选C。的6.下列有关化学用语表示正确的是A.基态铬原子()24Cr的价电子排布式:423d4sB.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C.基态氮原子的电子排布图:D.Cu位于周期表的d区【答案】
C【解析】【详解】A.铬为24号元素,根据洪特规则,同一能级的轨道处于半满更加稳定,故基态铬原子的价电子排布式为3d54s1,A错误;B.p能级都含有3个伸展方向不同的轨道,B错误;C.N元素原子序数
为7,根据核外电子排布规则,基态氮原子的电子排布图为:,C正确;D.Cu元素原子序数为29,位于元素周期表的ds区,D错误;故选C。7.下列实验操作、现象以及解释或结论均正确的是选项实验操作实验现象解释或结论A常温下,测定NaX和NaY溶液的pHpH(NaX)pH(
NaY)>aaK(HX)K(HY)B向4NaAl(OH)溶液中滴加3NaHCO溶液有白色沉淀生成4Al(OH)−与3HCO−发生双水解C常温下,向130.1molLNaHCO−溶液中滴加酚酞溶液溶液变为浅红色()()2323cCO
cHCO−D常温下,用pH计分别测定测得pH都等于7同温下,不同浓度的1341molLCHCOONH−溶液和1340.1molLCHCOONH−溶液的pH34CHCOONH溶液中水的电离程度相同A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A
.NaX和NaY溶液浓度未必相同,不能通过溶液的pH去比较HXHY、酸性强弱,故A错误;B.4NaAl(OH)溶液中滴加3NaHCO溶液,4Al(OH)−促进3HCO−的电离,离子方程式为243323Al(OH)HCOAl(OH)HOCO−−−+=++,不是双水解,故B错误;
C.向130.1molLNaHCO−溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为浅红色,溶液呈碱性,说明3HCO−的水解程度大于电离程度,()()2323cCOcHCO−,故C正确;D.不同浓度的34CHCOONH溶液pH均为7,说明醋酸根离子和铵根离子的水解程度相等,但是34CHCOONH溶液浓度越大,
水解成的离子物质的量越大,水的电离程度越大,故D错误;答案选C。8.500℃、101kPa下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ,反应过程中的能量变化如图所示。下列有关叙述不正确的是A.该反应的逆反应为
吸热反应B.ΔH=E1-E2,使用催化剂能改变化学反应速率,但不改变反应热C.该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键能D.该反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-2akJ·mol-l【答案】D【解析】【详解】A.由图可知,反应物能量高,产物能量低,
正反应为放热反应,则该反应的逆反应为吸热反应,A正确;B.根据反应的焓变定义可得:ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热,B正确;C.该反应的正反应为放热反应,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能<0,
因此反应物的总键能小于生成物的总键能,C正确;D.反应是可逆反应,反应不可能完全,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),生成的SO3(g)没有1mol,
放热akJ,则500℃、101kPa下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<-2akJ·mol-1,D错误;故选D。9.X、Y、Z、W
、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法正确的是A.第一电离能:YZB.简单氢化物沸点:ZQC.最高价含氧酸的酸性:XYD.电负性:W
Z【答案】A【解析】【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为222s2p或242s
2p,即C或O。②为第三周期元素时,最外层电子排布为223s3p或243s3p,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N;【详解】A.Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,选项A正确;B.Z和
Q形成的简单氢化物为2HO和2HS,由于2HO分子间能形成氢键,故2HO沸点高于2HS,选项B错误;C.X为C、Y为N,元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,因此最高价含氧酸酸性:XY,选项C错误;D.W为Al,Z为O,O的电负性更大,选项D错误;答案选A。10.根据相应的图像,下列相关
说法正确的是甲乙丙丁()()()aXgbYgcZg+()()()LsaGgbRg+aAbBcC+A2B2C3D++A.图甲所示,0t时改变的条件一定是加入了正催化剂B.图乙所示,若12pp,则a>bC.图丙所示,平衡时C的百
分含量1T比2T低D.图丁所示,该反应中C一定是气体【答案】D【解析】【详解】A.图甲所示,当a+b=c时,时改变的条件可能是增大压强(缩小体积),也可能是加入了催化剂,故A错误;B.若12pp,增大压强时G的
体积分数增大,可知增大压强平衡逆向移动,则a<b,故B错误;C.T2后升高温度,A%增大、C%减小,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则平衡时C的百分含量T1比T2高,故C错误;D.加压时正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,该反应为气体总物质的量减小的反应,则
A、B、C为气体,D为固体或液体,故D正确;故选D。11.石灰氮(2CaCN)是一种氮肥,与土壤中2HO反应生成氰胺(2HN-CN),氰胺可进一步转化为尿素()22CONH。下列有关说法正确的是A.2HO的电子式为B.1个2
HN-CN分子中含3个σ键C.2HN-CN分子中σ键与π键的个数之比为2:1的D.已知()22CONH中含有CO=键,1个()22CONH分子中含有2个π键【答案】C【解析】【详解】A.2HO是共价化合物,电子式为,A错误;B.单键都是键,三键中含有1个键,则1个2HNCN−分子
中含4个键,B错误;C.1个2HNCN−分子中含4个键,2个键,故键与键的个数之比为2:1,C正确;D.1个()22CONH分子中只有1个双键,其余为单键,故1个()22CONH分子中含有1个键,D错误;故答案
选C。12.25C时,向110mL0.01moLNaCN−溶液中逐滴滴加10.01moL−盐酸,其pH变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)A.a、b、c三点水的电离程度最大的是c点B.b点的溶液:
()()-+-c(CN)>cNa>c(HCN)>cOHC.c点的溶液:()--c(CN)+c(HCN)+cCl=0.01mol/LD.加入20ml盐酸的溶液:--2c(Cl)=c(HCN)+c(CN)【
答案】C【解析】【分析】向110mL0.01moLNaCN−溶液中逐滴滴加10.01moL−的盐酸,即b点溶质为氰化钠、氯化钠和氢氰酸,且三者等物质的量;c点溶质为氢氰酸和氯化钠,且二者等物质的量;当加入20ml盐酸的溶液时,溶质为氢氰酸、氯化钠和氯化氢,且三者等物质的
量,据此回答。【详解】A.a点只有氰化钠,氰根离子水解促进水的电离,后逐渐加入盐酸,水的电离程度逐渐减小,即a点水的电离程度最大,A错误;B.b点溶质为氰化钠、氯化钠和氢氰酸,且三者等物质的量,又溶液显碱性,即氰根离子水
解程度大于氢的氰酸的电离,即()()+--cNa>c(HCN)>c(CN)>cOH,B错误;C.此时溶液体积是原来二倍,则浓度变为原来一半,结合溶质和物料守恒知()--c(CN)+c(HCN)+cCl=0.01mol/L,C正确;D.
加入20ml盐酸的溶液时,溶质为氢氰酸、氯化钠和氯化氢,且三者等物质的量,由物料守恒知--c(Cl)=2c(HCN)+2c(CN),D错误;故选C。13.在密闭容器中发生反应mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积扩大到原来的2倍,当达到新平衡时,C
的浓度为原来的0.7倍,下列说法正确的是A.m+n>pB.平衡向逆反应方向移动C.A的转化率提高D.C的体积分数减小【答案】C【解析】【分析】反应达到平衡后,保持温度不变,将气体体积扩大到原来的2倍,C浓度变为原来的0.5倍,当达到新平衡时
,C的浓度为原来的0.7倍,平衡正向移动,据此作答。【详解】A.由分析可知,将气体体积扩大到原来的2倍,平衡正向移动,故m+n<p,故A错误;B.由分析可知,该平衡正向移动,故B错误;C.由分析可知,该平衡正向移动,A转化率提高,故C正确;D.由分析可知,该平
衡正向移动,C的体积分数增大,故D错误;故选:C。14.25℃时,将0.0lmol•L-1NaOH溶液滴入20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液的过程中,溶液中由水电离出的c(H+)与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是A.x=
20,a点的纵坐标为1.0×10-12B.b点和d点所示溶液的pH相等C.滴定过程中,c(CH3COO-)与c(OH-)的比值逐渐增大D.e点所示溶液中,c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)的【答案】D【解析】【详解】A、a点是0.01mol·L-
1CH3COOH溶液,溶液中H+浓度小于0.01mol·L-1,a点水电离的H+大于1.0×10-12mol/L,c点水电离的c(H+)水最大,说明NaOH与CH3COOH恰好完全反应,x=20,故A
错误;B、b点溶液呈酸性,d点溶液显碱性,所示溶液的pH不相等,故B错误;C、醋酸的电离平衡常数Ka=()()()33cH?cCHCOOcCHCOOH+−=()()()()()33cH?cCHCOO?cOHcCHCOOH?cOH+−−−=()()()w33K?cCHCO
OcCHCOOH?cOH−−,滴定过程中,温度不变,Kw、Ka不变,不断地加碱,c(CH3COOH)一直减小,c(CH3COO-)与c(OH-)的比值逐渐减小,故C错误;D、e点所示溶液中,醋酸物质的量是NaOH的12,由物料守恒可得c(Na
+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),故D正确;故选D。第II卷(非选择题共58分)二、非选择题:本题共4个小题,共55分。15.回答下列问题。(1)基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有___________种,基态Si原子中,核外电子占据最高能层的符号是
___________。(2)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________(填标号)。a.b.c.d.(3)基态3Fe+价层电子的电子排布图(轨道表达式)为___________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________
___形。(4)Cu基态原子的简化核外电子排布式为___________。元素Mn与O中,基态原子核外未成对电子数较多的是___________。【答案】(1)①.2②.M(2)①.d②.c(3)①.②.哑
铃(4)①.101Ar3d4s②.Mn【解析】【小问1详解】基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为:1s22s22p63s1或1s22s22p63s2,为Na、Mg元素,有2种;基态Si原子中
,核外电子占据三层,其中最高能层的符号为M;【小问2详解】根据能级能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判断,能量最低的为d,能量最高的为c;【小问3详解】基态Fe原子核外有26个电子,失去3个电子形成Fe3+,按照构造原理,其核外电子排布式为[Ar]3d5,按照洪特规则,价层电子3d上5个电子
优先占据5个不同轨道,故价层电子的电子排布图为;基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,电子占据最高能级为3p,p能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形;【小问4详解】Cu是29号元素
,原子核外电子数为29,基态原子简化核外电子排布式为:101Ar3d4s,基态Mn原子核外电子排布式中,3d能级上有5个未成对电子,基态O原子核外电子中,未成对电子数是2,所以未成对电子个数较多的是Mn。16.某同学欲用10.10000m
olL−的标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂。其操作步骤可分为以下几步:A.移取20.00mL待测氢氧化钠溶液注入洁净的锥形瓶中,并滴加23滴酚酞溶液。B.用标准溶液润洗滴定管23次。C.把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,
调节滴定管尖嘴使之充满溶液。D.取标准溶液注入酸式滴定管至“0”刻度以上23cm处。E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数。F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准溶液滴定至终点,并记下滴定管液面的刻度。请填写下列空白:(1)正确的操作步骤顺序是_______
____(用字母表示)。(2)步骤B中应选择图1中的滴定管___________(填“甲”或“乙”),该步操作的目的是___________。(3)若某次滴定结束时,酸式滴定管中的液面如图2所示,则读数为___________mL。若仰视,会使读数偏___________(填“大”或
“小”)。(4)结合下表数据,计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度为___________1molL−。滴定次数待测溶液体积/mL标准盐酸体积滴定前的刻度/mL滴定后的刻度/mL第一次20.002.3420.39第二次20.003.2020.42第
三次20.000.6017.80(5)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度偏低的是___________(填字母)。a.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失b.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次c.酸式滴定管在装液前末用标准盐酸润洗23次d.读取盐酸体
积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数【答案】(1)BDCEAF(2)①.甲②.避免稀释溶液、使消耗标准液的体积偏大(3)①.19.80②.大(4)0.08605(5)d【解析】【小问1详解】中和滴定的顺序为检漏、洗涤、润洗、装液、滴定、终点判断、数据处理、计算,则正确的操作步骤的顺序是BDCEA
F,【小问2详解】盐酸是标准液,酸只能用来润洗酸式滴定管,所以步骤B润洗酸式滴定管,所以是甲;润洗的目的是避免稀释溶液、使消耗标准液的体积偏大,避免增大误差;【小问3详解】滴定管的刻度是大刻度在上,小刻度在下,而且滴定管的精确度是小数点后两位,所
以这个的读数是19.80mL,仰视刻度,读数就会偏大;【小问4详解】盐酸的浓度是0.1mol/L,三次的体积都是20.00mL,NaOH的第一次测定的体积是18.05mL,第二次测定的体积是17.22mL,第三次测定的体积是17.20mL,第一次的测定误差较大,舍
去,则体积平均值为17.21mL,则20mL×c(NaOH)=0.10000mol/L×17.21mL,c(NaOH)=0.08605mol/L;小问5详解】a.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中
气泡消失,消耗标准酸的体积偏大,待测液的浓度偏高,故a错误;b.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次,消耗标准酸的体积偏大,待测液的浓度偏高,故b错误;c.酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2~3次,酸的浓度偏低,消耗标准酸的体积偏大,待测液的浓度偏高
,故c错误;d.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,读取消耗标准酸的体积偏小,待测液的浓度偏低,故d正确;故本题选d。17.据报道,CH4也是一种温室气体,对环境的影响是相同条件下CO2的40倍。研究CH4和CO2的转化技术对环境改善有着
积极的意义。一个比较好的思路是,首先两者在一定条件下反应转化为CO和H2,然后再将CO和H2反应转化为CH3OH。已知:①甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1;②CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH1=-283kJ·mol−1
;【③H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol−1;回答下列问题:(1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式:_______。(2)常温下,CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g
),其反应热ΔH=_______,若在恒温恒容条件下,增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量),反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”),CO2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”)。(3)若已知以下两个反应的平衡常数分
别为:CO2(g)+CH4(g)2H2(g)+2CO(g)K1CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)K2则CO2(g)+2H2(g)+CH4(g)2CH3OH(g)的平衡常数为_______(用K1、K2表示)
。(4)有人提出分开处理温室气体的思路如下:ⅰ.将CO2转化为CO(NH2)2,其原理为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法能说明该反应已达到平衡的有_______(填标号);A.断裂3molN—H键的同时断裂2molO
—H键B.NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等C.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变D.体系的压强不再发生改变ⅱ.将CH4纯化后制作成燃料电池,则在酸性条件下,该燃料电池工作时负极的电极反应式
为_______。(5)研究发现,CO2和H2在催化剂作用下可以按照不同的计量数之比进行反应。其原理如下:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2>0向体积恒定的容器中通入一定量的CO2和H2
发生反应,温度升高,则平衡时CH3OH的平衡浓度_______(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不发生改变”)。【答案】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol−1(2)①.+247.3kJ·mol−1
②.增大③.降低(3)212KK(4)①.CD②.CH4-8e−+2H2O=CO2+8H+(5)逐渐减小【解析】【小问1详解】甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-1。【小问2
详解】①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-l,②CO(g)+12O2(g)=CO2(g)△H1=-283kJ·mol-l,③H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol−1,盖斯定律计算①-②2-③2
=+247.3kJ.mol-1,若在恒温恒容条件下,增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量),反应速率增大,二氧化碳的转化率降低。【小问3详解】①CO2(g)+CH4(g)2H2(g)+2CO(g)K1,②CO(g)+2H₂(g)CH3OH(g)K2,盖斯定律计算①+②2得到CO2(g
)+2H2(g)+CH4(g)2CH3OH(g),反应的平衡常数为212KK。【小问4详解】i.A.断裂6molN-H键的同时断裂2molO-H键,在逆反应速率相同,反应达到平衡状态,断裂3molN-H键的同时断裂2molO-H键
,反应逆向进行,A错误;B.NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等和起始量、变化量有关,不能说明反应达到平衡状态,B错误;C.反应前后气体质量不变,气体物质的量变化,当混合气体的平均相对分子质量不再发生改变,反应达到平衡状态,C正确
;D.反应前后气体物质的量变化,当体系的压强不再发生改变时,反应达到平衡状态,D正确;故选CD。ii.将CH4纯化后制作成燃料电池,则在酸性条件下,该燃料电池工作时负极的电极反应式为:CH4-8e−+2H2O=CO2+8H+。【
小问5详解】①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H₂O(g)△H1<0,②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2>0,向体积恒定的容器中通入一定量的CO₂和H2发生反应,温度升高,反应①逆向进行,反应②正向进行,则平衡时CH3OH(g)的平衡浓度
逐渐减小。18.某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含23FeO、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,工艺流程如图。已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表。氢氧化物()3FeOH()2FeOH()2NiOH开始沉淀的pH1.
56.57.7沉淀完全的pH3.79.79.2回答下列问题:(1)浸出渣主要成分为_______(填化学式)。(2)“除铜”时,3Fe+与2HS反应的离子方程式为_______。(3)“氧化”的目的是
将溶液中2Fe+氧化为3Fe+,写出该反应的离子方程式:_______。温度需控制在40~50℃之间,该步骤温度不能太高的原因是_______。(4)“调pH”时,pH的控制范围为_______。(5)“除铜”中
分离CuS、S用到的分离方法是_______。【答案】(1)4CaSO、4BaSO(2)3222HS2S2HFeFe++++=++(3)①.2322222HHO22HOFeFe+++++=+②.过氧化氢受热易分解,故温度不能太高(4)3.7≤pH<7
.7(5)过滤【解析】【分析】以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含23FeO、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,废镍催化剂先用硫酸浸取过滤得含有镍离子、铁离子、钙离子、铜离子的溶液,再通入硫化氢除去铜离子,且使铁离
子被还原成亚铁离子得硫化铜、硫固体,过滤得滤液中含有镍离子、亚铁离子、钙离子,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,调节pH生成氢氧化铁沉淀,镍离子不沉淀,加入氟化钠除去钙离子,再加入氯化钠后电解得NiOOH,灼烧得三
氧化二镍,据此作答:【小问1详解】用硫酸浸取各氧化物转化为离子进入溶液,钙离子和钡离子与硫酸根离子结合得到CaSO4、BaSO4沉淀,故浸出渣主要成分为CaSO4、BaSO4;【小问2详解】“除铜”时,铁离子氧化硫化氢反应生成亚铁离子和S,离子方程式为3222HS2S2HFeFe++++=+
+;【小问3详解】“氧化”时用过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,离子反应为2322222HHO22HOFeFe+++++=+;过氧化氢受热易分解,故温度不能太高;【小问4详解】“调pH”使铁离子完全沉淀,且避免生成Ni(OH)2,由表中数据可知,pH范围为3.7≤pH<7.7;【小
问5详解】CuS、S均不溶于水,用到的分离方法是过滤。