2018屆浙江省五校高考化學(xué)模擬試卷及答案
在最后短暫的高考復(fù)習(xí)時間里,考生要想考高分可以通過多做模擬試卷來提升自己,以下是百分網(wǎng)小編為你整理的2018屆浙江省五校高考化學(xué)模擬試卷,希望能幫到你。
2018屆浙江省五校高考化學(xué)模擬試卷題目
一、單項選擇題(本題共7小題,共102分.在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的.選對的得6分,選錯或不選的得0分.)
1.下列說法不正確的是( )
A.2015年諾貝爾化學(xué)獎頒給了研究細(xì)胞修復(fù)自身DNA機(jī)制的三位科學(xué)家.DNA屬于有機(jī)高分子,化學(xué)家鮑林(L.Pauling)提出的氫鍵理論和蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型,為DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出奠定了基礎(chǔ)
B.生物煉銅是指銅礦石在細(xì)菌作用下可把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化為可溶性銅鹽,使銅的冶煉變得簡單
C.埃博拉病毒對化學(xué)藥品敏感,乙醇、次氯酸鈉溶液、雙氧水均可以將病毒氧化而達(dá)到消毒的目的
D.掃描隧道顯微技術(shù)、超分辨熒光顯微技術(shù)等的發(fā)展促進(jìn)了人類對微觀結(jié)構(gòu)的探索,可實現(xiàn)對原子或分子的操控,使科學(xué)研究邁入更高的水平層次
2.下列儀器的使用、實驗藥品選擇或?qū)嶒灛F(xiàn)象描述正確的是( )
A.物質(zhì)的分離提純方法之一為“篩分”,如:膠體﹣﹣滲析法提純,濁液﹣﹣過濾分離,本質(zhì)上就是依據(jù)所分離粒子的直徑大小選擇具有合適孔徑的“篩子”
B.容量瓶、量筒和滴定管上都標(biāo)有使用溫度,容量瓶無“0”刻度,量筒和滴定管有“0”刻度;使用時滴定管水洗后還需潤洗,但容量瓶水洗后不用潤洗
C.工業(yè)上電解飽和食鹽水時,為了阻止產(chǎn)物相互之間反應(yīng),往往用陰離子交換膜把陽極和陰極隔開
D.室溫下,濃度均為0.1 molL﹣1Na2S2O3和H2SO4溶液,各取5 mL、10 mL的Na2S2O3溶液分別與10 mL的H2SO4溶液混合反應(yīng),可驗證Na2S2O3濃度對反應(yīng)速率的影響
3.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大,其中X與其它元素均不位于同一主族,Y和W的原子序數(shù)相差8,Y、Z、W三種原子的最外層電子數(shù)之和為16,X、Z的最高正價和最低負(fù)價的代數(shù)和均為0.下列說法正確的是( )
A.M的氫化物的水溶液能與W的鈉鹽溶液,反應(yīng)得到W的氫化物,說明非金屬性M>W
B.原子半徑的大小順序:r(W)>r(Z)>r(Y)
C.Y與Z形成的化合物能與堿反應(yīng),但不能和任何酸反應(yīng)
D.X和Y,W和M均能形成原子個數(shù)比為1:1的分子
4.下列說法正確的是( )
A.下列物質(zhì)的沸點按由低到高的順序排列為CH3(CH2)2CH3
B.青蒿素是抗瘧疾特效藥,結(jié)構(gòu)如圖1所示,有酯基、過氧鍵和醚鍵,不溶于水,易溶于氯仿、丙酮等,可以用乙醚從植物中提取,能夠發(fā)生水解反應(yīng),具有強(qiáng)氧化性
C.油脂在一定條件下水解成高級脂肪酸和甘油,稱為皂化反應(yīng)
D.按系統(tǒng)命名法命名時,圖2有機(jī)物的名稱是3,5,7﹣三甲基﹣6﹣乙基辛烷
5.膜技術(shù)原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用.有人設(shè)想利用電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5,裝置圖如下.下列說法不正確的是( )
A.X是原電池,能夠生產(chǎn)硫酸.Y是電解池,能夠生產(chǎn)N2O5
B.c電極的電極反應(yīng)方程式為:N2O4+2HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+
C.當(dāng)電路中通過2mol e﹣,X、Y中各有1molH+從左邊遷移到右邊
D.為保證X中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則加入的n(so2):n(H2O)=1:7.4
6.常溫下,向1L0.1mol/L H2A溶液中逐滴加入等濃度NaOH溶液,所得溶液中含A元素的微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.H2A的電離方程式為:H2A⇌H++HA﹣,HA﹣⇌H++A2﹣
B.0.1mol/LNaHA溶液中存在c(A2﹣)+c(HA﹣)+c(H2A)=0.1mol/L
C.常溫下,等物質(zhì)的量濃度的NaHA與Na2A溶液等體積混合后溶液pH=3.0
D.pH=4.0時,圖中n(HA﹣)約為0.0091mol
7.某溶液X中可能含有NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+中的幾種,且所含陰離子的物質(zhì)的量相等.為確定該溶液X的成分,某學(xué)習(xí)小組做了如下實驗:
則下列說法正確的是( )
A.若含有Fe3+,則一定含有Cl﹣
B.SO42﹣、NH4+一定存在,NO3﹣、Cl﹣可能不存在
C.CO32﹣、Al3+、K+一定不存在
D.氣體甲、沉淀甲一定為純凈物
二、解答題(共4小題,滿分48分)
8.甘蔗主要用于生產(chǎn)蔗糖,剩余的甘蔗渣去除渣髓后主要成分為纖維素.物質(zhì)A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A、B、D、E、F、G為有機(jī)小分子,H、I為高分子,它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物未列出).D是石油裂解氣的主要成分,E的結(jié)構(gòu)為 .
請完成以下問題:
(1)F中所含官能團(tuán)的名稱: ,A的分子式 ,反應(yīng)④的反應(yīng)類型為: .
(2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式: ;
(3)寫出C和E在一定條件下可生成一種可降解的高聚物的方程式 .
(4)寫出滿足以下條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 .
、冁?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且分子中不含甲基 ②能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2.
9.(1)寫出過氧化鈉的電子式 .
(2)工業(yè)中為了減少燃煤產(chǎn)生的二氧化硫氣體,可在煤炭中混入一定量的石灰石再去燃燒,請用一個化學(xué)反應(yīng)方程式表示其原因: .
(3)完成以下氧化還原反應(yīng)方程式:
P4+ CuSO4+ = Cu3P+ H3PO4+ .
10.化合物甲由X、Y兩種元素組成,含甲的礦石在自然界儲量較多,稱取一定量的甲,加足量濃鹽酸使其完全溶解,將溶液分為A、B兩等份,向A中加足量NaOH溶液,過濾、洗滌、灼燒得到紅棕色固體28g,經(jīng)分析甲與該紅棕色固體組成元素相同;向B中加8.0g銅粉充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥,得固體1.6g.
(1)甲的化學(xué)式 ,寫出足量濃鹽酸溶解甲的離子反應(yīng)方程式 .
(2)設(shè)計實驗驗證溶液A中金屬X離子的價態(tài) .
(3)有同學(xué)猜測能用含金屬元素X的單質(zhì)和二氧化碳在高溫下反應(yīng)制取化合物甲,請從氧化還原反應(yīng)的角度說明該猜測的合理性 .
(4)金屬元素X和碳元素形成的化合物X3C,又稱為滲碳體.是具有高化學(xué)穩(wěn)定性的新型還原劑,同時還可以作為催化劑應(yīng)用于石油化工、汽車尾氣處理等領(lǐng)域.工業(yè)上可用粉碎后甲的礦石和預(yù)熱后的CH4、H2混合氣體在一定溫度、壓強(qiáng)條件下發(fā)生反應(yīng)來制備,寫出該反應(yīng)方程式 .X3C不溶于冷水、熱水、稀酸,可溶于熱的濃硝酸,寫出X3C和熱的濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 .
11.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳銨等)、硝酸、銨鹽、純堿等,因此被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、化肥、制藥、合成纖維、塑料等行業(yè)中,是重要的化工產(chǎn)品.
(1)以甲烷為原料可制得合成氨氣用的氫氣.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖1所示.則CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 .
(2)已知N2(g)+3H2⇌2NH3(g)△H=﹣94.4kJmol﹣1,恒容時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖2所示.
、25min時采取的措施是 .
②在實際制氨氣工業(yè)生產(chǎn)中和該措施的目的相同的其它措施還有 .
(3)①CO可使合成氨的催化劑中毒而失去活性,因此工業(yè)上常用乙酸二氨合銅(I)溶液來吸收原料氣體中的CO,反應(yīng)原理:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)⇌[Cu(NH3)3]CH3COOCO(l)△H<0,吸收后的乙酸銅氨溶液經(jīng)過適當(dāng)處理后可再生而恢復(fù)其吸收CO的能力,則再生的適宜條件是 .溶液反應(yīng),容器中氨氣的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖3所示.若在35s時再充入原物質(zhì)的量的CO和NH3氣體后,請在圖3中畫出氨氣的物質(zhì)的量濃度隨時間變化圖.
(4)①用氨氣制取尿素[CO(NH2)]的反應(yīng)為2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0.某溫度下,向容器為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2,該反應(yīng)進(jìn)行到40s時,達(dá)到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%.則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= .
、谠趯嶋H工業(yè)生產(chǎn)中,原料氣帶有水蒸氣,圖4表示CO2的轉(zhuǎn)化率與氨碳比 、水碳比 的變化關(guān)系.
a、曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的水碳比(n(H2O)/n(CO2))最大的是 .
b、測得B點氨的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1= .
2018屆浙江省五校高考化學(xué)模擬試卷答案
一、單項選擇題(本題共7小題,共102分.在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的.選對的得6分,選錯或不選的得0分.)
1.下列說法不正確的是( )
A.2015年諾貝爾化學(xué)獎頒給了研究細(xì)胞修復(fù)自身DNA機(jī)制的三位科學(xué)家.DNA屬于有機(jī)高分子,化學(xué)家鮑林(L.Pauling)提出的氫鍵理論和蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型,為DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出奠定了基礎(chǔ)
B.生物煉銅是指銅礦石在細(xì)菌作用下可把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化為可溶性銅鹽,使銅的冶煉變得簡單
C.埃博拉病毒對化學(xué)藥品敏感,乙醇、次氯酸鈉溶液、雙氧水均可以將病毒氧化而達(dá)到消毒的目的
D.掃描隧道顯微技術(shù)、超分辨熒光顯微技術(shù)等的發(fā)展促進(jìn)了人類對微觀結(jié)構(gòu)的探索,可實現(xiàn)對原子或分子的操控,使科學(xué)研究邁入更高的水平層次
【分析】A、化學(xué)家鮑林提出了氫鍵理論和蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型;
B、微生物法是采用某些細(xì)菌能用空氣中的氧氣氧化硫化銅礦石;
C、乙醇使蛋白質(zhì)變性;
D、新科技的發(fā)展促進(jìn)人們的研究能力和水平.
【解答】解:A、化學(xué)家鮑林提出了氫鍵理論和蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型,為DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出奠定了基礎(chǔ),故A正確;
B、把不溶性的硫化銅氧化,硫從負(fù)二價被氧化成正六價,故最后轉(zhuǎn)化成可溶的硫酸銅,故B正確;
C、乙醇消毒液消毒是因為可以使蛋白質(zhì)變性,而并非是將病毒氧化,而次氯酸鈉溶液可以將病毒氧化而達(dá)到消毒的目的,故C錯誤;
D、掃描隧道顯微技術(shù)、超分辨率熒光顯微技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了人類對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的探索,使科學(xué)研究邁入更高水平層次,故D正確.
故選C.
【點評】本題考查了化學(xué)史、前沿科技的理解,注意對相關(guān)知識的積累,側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力.
2.下列儀器的使用、實驗藥品選擇或?qū)嶒灛F(xiàn)象描述正確的是( )
A.物質(zhì)的分離提純方法之一為“篩分”,如:膠體﹣﹣滲析法提純,濁液﹣﹣過濾分離,本質(zhì)上就是依據(jù)所分離粒子的直徑大小選擇具有合適孔徑的“篩子”
B.容量瓶、量筒和滴定管上都標(biāo)有使用溫度,容量瓶無“0”刻度,量筒和滴定管有“0”刻度;使用時滴定管水洗后還需潤洗,但容量瓶水洗后不用潤洗
C.工業(yè)上電解飽和食鹽水時,為了阻止產(chǎn)物相互之間反應(yīng),往往用陰離子交換膜把陽極和陰極隔開
D.室溫下,濃度均為0.1 molL﹣1Na2S2O3和H2SO4溶液,各取5 mL、10 mL的Na2S2O3溶液分別與10 mL的H2SO4溶液混合反應(yīng),可驗證Na2S2O3濃度對反應(yīng)速率的影響
【分析】A.滲析、過濾都利用微粒直徑大小;
B.量筒沒有0刻度;
C.常將兩個極室用離子膜隔開;
D.H2SO4溶液濃度不同.
【解答】解:A.膠體粒子直徑比半透膜小,可用滲析方法分離,濁液粒子不能透過濾紙,可用過濾的方法分離,故A正確;
B.量筒沒有0刻度,量筒不能潤洗,直接使用干燥的量筒,故B錯誤;
C.工業(yè)上電解飽和和鹽水時,從安全性和綜合效率角度考慮,常將兩個極室用離子膜隔開,防止H2與Cl2混合爆炸,故C錯誤;
D.H2SO4溶液濃度不同,應(yīng)是H2SO4溶液濃度相同,故D錯誤.
故選A.
【點評】本題考查較為綜合,涉及物質(zhì)的分離、實驗操作、電解原理以及化學(xué)反應(yīng)速率等知識,為高考常見題型和高頻考點,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾椋⒁庀嚓P(guān)基礎(chǔ)知識的積累,難度不大.
3.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大,其中X與其它元素均不位于同一主族,Y和W的原子序數(shù)相差8,Y、Z、W三種原子的最外層電子數(shù)之和為16,X、Z的最高正價和最低負(fù)價的代數(shù)和均為0.下列說法正確的是( )
A.M的氫化物的水溶液能與W的鈉鹽溶液,反應(yīng)得到W的氫化物,說明非金屬性M>W
B.原子半徑的大小順序:r(W)>r(Z)>r(Y)
C.Y與Z形成的化合物能與堿反應(yīng),但不能和任何酸反應(yīng)
D.X和Y,W和M均能形成原子個數(shù)比為1:1的分子
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大,其中Y和W的原子序數(shù)相差8,Y不可能為H元素,故二者只能為同主族元素,則Y為O元素、W為S元素,結(jié)合原子序數(shù)可知M為Cl,Y、Z、W三種原子的最外層電子數(shù)之和為16,則Z的最外層電子數(shù)為16﹣6﹣6=4,則Y為Si,X、Z的最高正價和最低負(fù)價的代數(shù)和均為0,X與其它元素均不位于同一主族,可知X只能為H,然后結(jié)合元素周期律及元素化合物知識來解答.
【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大,其中Y和W的原子序數(shù)相差8,Y不可能為H元素,故二者只能為同主族元素,則Y為O元素、W為S元素,結(jié)合原子序數(shù)可知M為Cl,Y、Z、W三種原子的最外層電子數(shù)之和為16,則Z的最外層電子數(shù)為16﹣6﹣6=4,則Y為Si,X、Z的最高正價和最低負(fù)價的代數(shù)和均為0,X與其它元素均不位于同一主族,可知X只能為H,
A.HCl與Na2S的溶液反應(yīng)生成H2S,為強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng),不能利用無氧酸的酸性比較非金屬性,故A錯誤;
B.同周期原子序數(shù)大的原子半徑小,則原子半徑的大小順序:r(Z)>r(W)>r(Y),故B錯誤;
C.Y與Z形成的化合物SiO2,能與堿反應(yīng),能和HF酸反應(yīng),故C錯誤;
D.X和Y,W和M均能形成原子個數(shù)比為1:1的分子,分別為H2O2、S2Cl2,故D正確;
故選D.
【點評】本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,為高頻考點,把握元素的位置、原子序數(shù)的關(guān)系推斷元素為解答該題的關(guān)鍵,側(cè)重分析與推斷能力的考查,注意元素周期律及元素化合物知識的應(yīng)用,題目難度不大.
4.下列說法正確的是( )
A.下列物質(zhì)的沸點按由低到高的順序排列為CH3(CH2)2CH3
B.青蒿素是抗瘧疾特效藥,結(jié)構(gòu)如圖1所示,有酯基、過氧鍵和醚鍵,不溶于水,易溶于氯仿、丙酮等,可以用乙醚從植物中提取,能夠發(fā)生水解反應(yīng),具有強(qiáng)氧化性
C.油脂在一定條件下水解成高級脂肪酸和甘油,稱為皂化反應(yīng)
D.按系統(tǒng)命名法命名時,圖2有機(jī)物的名稱是3,5,7﹣三甲基﹣6﹣乙基辛烷
【分析】A.烷烴隨著分子中碳原子數(shù)的遞增呈規(guī)律性變化,沸點逐漸升高,碳原子數(shù)相同的烴,支鏈越多,熔、沸點越低;
B.由結(jié)構(gòu)圖可知青蒿素含有的官能團(tuán),根據(jù)官能團(tuán)判斷青蒿素的性質(zhì);
C.油脂堿性條件下水解成高級脂肪酸鹽和甘油,稱為皂化反應(yīng);
D.從靠近支鏈的一端開始編號,2、4、6號C上分別有一個甲基,3號C上有一個乙基.
【解答】解:A.烷烴隨著分子中碳原子數(shù)的遞增呈規(guī)律性變化,沸點逐漸升高,碳原子數(shù)相同的烴,支鏈越多,熔、沸點越低,因此沸點為CH3(CH2)2CH3<(CH3)3CCH3<(CH3)2CHCH2CH3
B.由青蒿素的結(jié)構(gòu)圖可知,含有酯基、過氧鍵和醚鍵,不含羧基和羥基,不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,酯基能發(fā)生水解反應(yīng),過氧鍵具有氫氧化性,故B正確;
C.油脂堿性條件下水解成高級脂肪酸鹽和甘油,稱為皂化反應(yīng),故C錯誤;
D.按系統(tǒng)命名法命名時,圖2有機(jī)物的名稱是2,4,6﹣三甲基﹣3﹣乙基辛烷,故D錯誤;
故選B.
【點評】本題考查烷烴的命名及性質(zhì)規(guī)律、青蒿素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)推斷、油脂的性質(zhì),綜合性較強(qiáng),其中B選項是高考的熱點,題目難度中等.
5.膜技術(shù)原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用.有人設(shè)想利用電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5,裝置圖如下.下列說法不正確的是( )
A.X是原電池,能夠生產(chǎn)硫酸.Y是電解池,能夠生產(chǎn)N2O5
B.c電極的電極反應(yīng)方程式為:N2O4+2HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+
C.當(dāng)電路中通過2mol e﹣,X、Y中各有1molH+從左邊遷移到右邊
D.為保證X中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則加入的n(so2):n(H2O)=1:7.4
【分析】(A)由圖可知:X裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)且沒有外接電源,所以X是原電池,總反應(yīng)為2SO2+2H2O+O2=2H2SO4,所以產(chǎn)生硫酸,二氧化硫的電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極,則b為正極,Y屬于電解池,與電源的正極b相連的電極c為陽極,N2O4在陽極失電子生成N2O5;
(B)c是陽極,d是陰極,陽極上N2O4放電生成N2O5;
(C)根據(jù)電極反應(yīng)式得出轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與氫離子的關(guān)系,再從離子在溶液中的移動方向判斷;
(D)X裝置中,SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+,根據(jù)關(guān)系式計算,注意硫酸的濃度不變.
【解答】解:(A)X裝置能自發(fā)的.進(jìn)行氧化還原反應(yīng)且沒有外接電源,所以X是原電池,總反應(yīng)為2SO2+2H2O+O2=2H2SO4,所以產(chǎn)生硫酸,通入二氧化硫的電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極,則b為正極,Y屬于電解池,與電源的正極b相連的電極c為陽極,N2O4在陽極失電子生成N2O5,故A正確;
(B)c是陽極,d是陰極,陽極上N2O4放電生成N2O5,電極反應(yīng)為N2O4﹣2e﹣+2HNO3=2N2O5+2H+,故B正確;
(C)X裝置中SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+,則有關(guān)系式:SO2~2e﹣~4H+,Y中N2O4﹣2e﹣+2HNO3=2N2O5+2H+,則有關(guān)系式:N2O4~2e﹣~2H+,所以電子與氫離子的關(guān)系前者為1:2,后者為1:1,當(dāng)電路中通過2mol e﹣,X中負(fù)極有4molH+產(chǎn)生,陽離子向正極移動,即從左邊遷移到右邊;Y中陽極有2molH+產(chǎn)生,陽離子向陰極移動,即從左邊遷移到右邊,故C錯誤;
(D)X裝置中,SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+,當(dāng)有1molSO2反應(yīng),消耗水2mol,生成硫酸的質(zhì)量為:1mol×98g/mol=98g,消耗水的質(zhì)量為:2mol×18g/mol=36g,設(shè)通入xmolH2O,則有: ×100%=50%,解得x=7.4,則加入的n(so2):n(H2O)=1:7.4,故D正確;
故選C.
【點評】本題考查了原電池和電解池原理,根據(jù)是否自發(fā)進(jìn)行判斷原電池和電解池,再結(jié)合各個電極上發(fā)生的電極反應(yīng)分析解答,難點是電極反應(yīng)式的書寫,最后的計算很容易出錯,要注意質(zhì)子膜只能讓氫離子通過,而水分子不能通過,所以不能用總反應(yīng)式解題,否則得到的比例關(guān)系是1:6.4,題目有一定的難度.
6.常溫下,向1L0.1mol/L H2A溶液中逐滴加入等濃度NaOH溶液,所得溶液中含A元素的微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.H2A的電離方程式為:H2A⇌H++HA﹣,HA﹣⇌H++A2﹣
B.0.1mol/LNaHA溶液中存在c(A2﹣)+c(HA﹣)+c(H2A)=0.1mol/L
C.常溫下,等物質(zhì)的量濃度的NaHA與Na2A溶液等體積混合后溶液pH=3.0
D.pH=4.0時,圖中n(HA﹣)約為0.0091mol
【分析】A.由圖可知0.1mol/L H2A溶液中全部電離為HA﹣,說明第一步電離為完全電離;
B.H2A溶液中全部電離,不存在H2A分子;
C.混合溶液的pH與NaHA、Na2A的濃度有關(guān);
D.根據(jù)Ka= 計算出 ,由 = ,結(jié)合原溶液中n(HA﹣)+n(A2﹣)=0.1mol計算.
【解答】解:A.由圖可知0.1mol/L H2A溶液中全部電離為HA﹣,說明第一步電離為完全電離,所以H2A的電離方程式為:H2A=H++HA﹣,HA﹣⇌H++A2﹣,故A錯誤;
B.H2A溶液中全部電離,不存在H2A分子,則由物料守恒可知,c(A2﹣)+c(HA﹣)=0.1mol/L,故B錯誤;
C.混合溶液的pH與NaHA、Na2A的濃度有關(guān),若二者的濃度很小,則溶液的pH不可能等于3,故C錯誤;
D.當(dāng)pH=3時,c(A2﹣)=c(HA﹣),則Ka= =10﹣3,當(dāng)pH=4時,Ka= =10﹣3,則 = ,所以 = ,已知1L0.1mol/L H2A溶液中,n(HA﹣)+n(A2﹣)=0.1mol,所以n(HA﹣)=0.1mol× ≈0.0091mol,故D正確.
故選D.
【點評】本題考查了弱電解質(zhì)的電離、電離常數(shù)的有關(guān)計算,題目難度中等,注意把握弱電解質(zhì)電離常數(shù)的有關(guān)計算方法,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力、計算能力以及對圖象中信息的應(yīng)用能力.
7.某溶液X中可能含有NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+中的幾種,且所含陰離子的物質(zhì)的量相等.為確定該溶液X的成分,某學(xué)習(xí)小組做了如下實驗:
則下列說法正確的是( )
A.若含有Fe3+,則一定含有Cl﹣
B.SO42﹣、NH4+一定存在,NO3﹣、Cl﹣可能不存在
C.CO32﹣、Al3+、K+一定不存在
D.氣體甲、沉淀甲一定為純凈物
【分析】某溶液X中可能含有NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+中的幾種,且所含陰離子的物質(zhì)的量相等,向溶液X中加過量的硫酸,有氣體乙產(chǎn)生,發(fā)生的反應(yīng)可能是CO32﹣與H+的反應(yīng),也可能是NO3﹣在H+條件下與Fe2+的氧化還原反應(yīng);
溶液X與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氣體甲為0.02mol,則氣體甲為NH3,故溶液中含0.02molNH4+;所得的溶液甲中逐滴加入稀鹽酸,無現(xiàn)象,故溶液X中無Al3+;再繼續(xù)加氯化鋇溶液,生成沉淀乙,則乙為BaSO4,質(zhì)量為4.66g,則物質(zhì)的量為0.02mol,即溶液X中含0.02molSO42﹣;所得沉淀甲應(yīng)為Fe(OH)2或Fe(OH)3或兩者均有,經(jīng)過濾、洗滌灼燒后所得的固體乙為Fe2O3,質(zhì)量為1.6g,則物質(zhì)的量為0.01mol,故溶液X中含F(xiàn)e2+或Fe3+或兩者均有,且物質(zhì)的量為0.02mol,然后根據(jù)離子之間的互斥性和溶液的電荷守恒來分析.
【解答】解:某溶液X中可能含有NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+中的幾種,且所含陰離子的物質(zhì)的量相等,向溶液X中加過量的硫酸,有氣體乙產(chǎn)生,發(fā)生的反應(yīng)可能是CO32﹣與H+的反應(yīng),也可能是NO3﹣在H+條件下與Fe2+的氧化還原反應(yīng);
溶液X與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氣體甲NH3為0.02mol,即溶液X中含0.02molNH4+;所得的溶液甲中逐滴加入稀鹽酸,無現(xiàn)象,故溶液X中無Al3+;再繼續(xù)加氯化鋇溶液,生成沉淀乙,則乙為BaSO4,質(zhì)量為4.66g,則物質(zhì)的量為0.02mol,即溶液X中含0.02molSO42﹣;所得沉淀甲應(yīng)為Fe(OH)2或Fe(OH)3或兩者均有,經(jīng)過濾、洗滌灼燒后所得的固體乙為Fe2O3,質(zhì)量為1.6g,物質(zhì)的量為0.01mol,故溶液X中含F(xiàn)e2+或Fe3+或兩者均有,且物質(zhì)的量一定為0.02mol,由于Fe2+或Fe3+均能與CO32﹣發(fā)生雙水解而不能共存,故溶液中無CO32﹣,則生成氣體乙的反應(yīng)只能是NO3﹣與Fe2+的氧化還原反應(yīng),故溶液中一定含F(xiàn)e2+和NO3﹣,
而所含陰離子的物質(zhì)的量相等,即NO3﹣的物質(zhì)的量也為0.02mol.
故現(xiàn)在溶液X中已經(jīng)確定存在的離子是:陰離子:0.02molNO3﹣,0.02molSO42﹣,共帶0.06mol負(fù)電荷;
陽離子:0.02molNH4+,0.02molFe2+或Fe2+、Fe3+的混合物,所帶的正電荷≥0.06mol.
一定不含Al3+、CO32﹣.
根據(jù)溶液呈電中性可知,當(dāng) 0.02mol全部是Fe2+時,陽離子所帶正電荷為0.06mol,則Cl﹣可以存在,也可以不存在,若Cl﹣存在,則K+一定存在,若Cl﹣不存在,則K+一定不存在;
若溶液中含F(xiàn)e3+,陽離子所帶正電荷大于0.06mol,則溶液中一定存在Cl﹣,還可能存在K+.故溶液中可能含Cl﹣、K+.
A、由于溶液要保持電中性,故當(dāng)溶液中含F(xiàn)e3+時,則陽離子所帶的正電荷>0.06mol,故溶液中一定含Cl﹣,故A正確;
B、溶液中NO3﹣一定存在,故B錯誤;
C、K+可能存在,故C錯誤;
D、氣體甲為氨氣,是純凈物,但沉淀甲可能是Fe(OH)2或Fe(OH)3或兩者均有,不一定是純凈物,故D錯誤.
故選A.
【點評】本題考查了溶液中離子的檢驗,應(yīng)注意應(yīng)用已推導(dǎo)出的離子的與不能共存的離子之間的互斥性和溶液要呈電中性來分析,難度較大.
二、解答題(共4小題,滿分48分)
8.甘蔗主要用于生產(chǎn)蔗糖,剩余的甘蔗渣去除渣髓后主要成分為纖維素.物質(zhì)A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A、B、D、E、F、G為有機(jī)小分子,H、I為高分子,它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物未列出).D是石油裂解氣的主要成分,E的結(jié)構(gòu)為 .
請完成以下問題:
(1)F中所含官能團(tuán)的名稱: 碳碳雙鍵、羧基 ,A的分子式 C6H12O6 ,反應(yīng)④的反應(yīng)類型為: 加聚反應(yīng) .
(2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式: ;
(3)寫出C和E在一定條件下可生成一種可降解的高聚物的方程式 .
(4)寫出滿足以下條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 CH2=CHCH2CH2COOH .
①鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且分子中不含甲基 ②能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2.
【分析】物質(zhì)A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A、B、D、E、F、G為有機(jī)小分子,H、I為高分子,它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物未列出),D是石油裂解氣的主要成分,則D為CH2=CH2,根據(jù)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,甘蔗渣處理之后得到纖維素,纖維素水解的最終產(chǎn)物為A為葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成B為CH3CH2OH,C為CO2,乙烯與CO、水反應(yīng)生成F為CH2=CHCOOH,B與F在濃硫酸條件下反應(yīng)生成G為CH2=CHCOOCH2CH3,G發(fā)生加聚反應(yīng)生成H為 ,E的結(jié)構(gòu)為 ,C為CO2,E和C反應(yīng)生成I為 ,結(jié)合題目分析解答;
【解答】解:物質(zhì)A能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A、B、D、E、F、G為有機(jī)小分子,H、I為高分子,它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物未列出),D是石油裂解氣的主要成分,則D為CH2=CH2,根據(jù)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,甘蔗渣處理之后得到纖維素,纖維素水解的最終產(chǎn)物為A為葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成B為CH3CH2OH,C為CO2,乙烯與CO、水反應(yīng)生成F為CH2=CHCOOH,B與F在濃硫酸條件下反應(yīng)生成G為CH2=CHCOOCH2CH3,G發(fā)生加聚反應(yīng)生成H為 ,E的結(jié)構(gòu)為 ,C為CO2,E和C反應(yīng)生成I為 ,
(1)F為CH2=CHCOOH,F(xiàn)中所含官能團(tuán)的名稱為碳碳雙鍵、羧基,A為葡萄糖,A的分子式 C6H12O6,根據(jù)上面的分析可知,反應(yīng)④的反應(yīng)類型為加聚反應(yīng),
故答案為:碳碳雙鍵、羧基;C6H12O6;加聚反應(yīng);
(2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為 ,
故答案為: ;
(3)C和E在一定條件下可生成一種可降解的高聚物的方程式為 ,
故答案為: ;
(4)G為CH2=CHCOOCH2CH3,根據(jù)條件①鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且分子中不含甲基,②能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2,說明有羧基,則符合條件的G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH2CH2COOH,
故答案為:CH2=CHCH2CH2COOH.
【點評】本題考查有機(jī)物推斷,為高頻考點,正確推斷各物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式是解本題關(guān)鍵,注意結(jié)合題給信息、反應(yīng)條件進(jìn)行推斷,知道常見有機(jī)物官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系,難點是(5)題同分異構(gòu)體種類判斷,要考慮官能團(tuán)位置異構(gòu)、碳鏈異構(gòu),題目難度中等.
9.(1)寫出過氧化鈉的電子式 .
(2)工業(yè)中為了減少燃煤產(chǎn)生的二氧化硫氣體,可在煤炭中混入一定量的石灰石再去燃燒,請用一個化學(xué)反應(yīng)方程式表示其原因: 2CaCO3+O2+2SO2 2CaSO4+2CO2 .
(3)完成以下氧化還原反應(yīng)方程式:
11 P4+ 60 CuSO4+ 96H2O = 20 Cu3P+ 24 H3PO4+ 60H2SO4 .
【分析】(1)過氧化鈉是離子化合物,由鈉離子與過氧根離子構(gòu)成;
(2)高溫下,碳酸鈣分解生成堿性氧化物CaO,CaO和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣,向煤中加入石灰石作為脫硫劑,可以減少SO2的排放,生成CaSO4;
(3)分析反應(yīng)中元素化合價變化,依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒、原子個數(shù)守恒配平.
【解答】解:(1)過氧化鈉是離子化合物,由鈉離子與過氧根離子構(gòu)成,電子式為 ,故答案為: ;
(2)高溫下,碳酸鈣分解生成堿性氧化物CaO,CaO和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣,向煤中加入石灰石作為脫硫劑,可以減少SO2的排放,生成CaSO4,反應(yīng)方程式為2CaCO3+O2+2SO2 2CaSO4+2CO2,故答案為:2CaCO3+O2+2SO2 2CaSO4+2CO2;
(3)該氧化還原反應(yīng)中Cu元素的化合價由+2價降低到+1價,硫酸銅是氧化劑,P4部分磷元素由0價降低到﹣3價,部分磷元素由0價升高到+5價,磷元素的化合價既升高又降低,所以P4既是氧化劑又是還原劑,
要使得失電子守恒H3PO4系數(shù)為24,Cu3P系數(shù)為20,依據(jù)原子個數(shù)守恒方程式為:11P4+60CuSO4+96H2O=24H3PO4+20Cu3P+60H2SO4,故答案為:( 11 )P4+( 60 )CuSO4+96H2O=( 20 )Cu3P+( 24 )H3PO4+60H2SO4.
【點評】本題主要考查的是電子式的書寫、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、工業(yè)除S等,綜合性較強(qiáng),難度不大.
10.化合物甲由X、Y兩種元素組成,含甲的礦石在自然界儲量較多,稱取一定量的甲,加足量濃鹽酸使其完全溶解,將溶液分為A、B兩等份,向A中加足量NaOH溶液,過濾、洗滌、灼燒得到紅棕色固體28g,經(jīng)分析甲與該紅棕色固體組成元素相同;向B中加8.0g銅粉充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥,得固體1.6g.
(1)甲的化學(xué)式 3FeO2Fe2O3 ,寫出足量濃鹽酸溶解甲的離子反應(yīng)方程式 3FeO2Fe2O3+18H+=3Fe2++4Fe3++9H2O .
(2)設(shè)計實驗驗證溶液A中金屬X離子的價態(tài) 取少量A溶液,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀,則含F(xiàn)e2+;另取少量A溶液,滴加KSCN溶液,呈血紅色,則含F(xiàn)e3+ .
(3)有同學(xué)猜測能用含金屬元素X的單質(zhì)和二氧化碳在高溫下反應(yīng)制取化合物甲,請從氧化還原反應(yīng)的角度說明該猜測的合理性 合理,F(xiàn)e具有還原性,CO2中+4價碳具有氧化性,可能發(fā)生氧化還原反應(yīng) .
(4)金屬元素X和碳元素形成的化合物X3C,又稱為滲碳體.是具有高化學(xué)穩(wěn)定性的新型還原劑,同時還可以作為催化劑應(yīng)用于石油化工、汽車尾氣處理等領(lǐng)域.工業(yè)上可用粉碎后甲的礦石和預(yù)熱后的CH4、H2混合氣體在一定溫度、壓強(qiáng)條件下發(fā)生反應(yīng)來制備,寫出該反應(yīng)方程式 3Fe7O9+13H2+7CH4=7Fe3C+27H2O .X3C不溶于冷水、熱水、稀酸,可溶于熱的濃硝酸,寫出X3C和熱的濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 Fe3C+22HNO3(濃) 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2↑+11H2O .
【分析】向A中加足量NaOH溶液,過濾、洗滌、灼燒得到紅棕色固體28g為Fe2O3,則甲中含有Fe元素,甲與該紅棕色固體組成元素相同,則甲還含有O元素,每一份中Fe元素質(zhì)量為28g× =19.6g,其物質(zhì)的量為 =0.35mol.
向B中加8.0g銅粉充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥,得固體1.6g,則2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,參加反應(yīng)Cu的質(zhì)量為8.0g﹣1.6g=6.4g,其物質(zhì)的量為0.1mol,由方程式可知Fe3+為0.2mol,故還含有Fe2+為0.35mol﹣0.2mol=0.15mol,則FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為0.15mol:0.1mol=3:2,則甲的化學(xué)式為3FeO2Fe2O3(或者Fe7O9).
【解答】解:向A中加足量NaOH溶液,過濾、洗滌、灼燒得到紅棕色固體28g為Fe2O3,則甲中含有Fe元素,甲與該紅棕色固體組成元素相同,則甲還含有O元素,每一份中Fe元素質(zhì)量為28g× =19.6g,其物質(zhì)的量為 =0.35mol.
向B中加8.0g銅粉充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥,得固體1.6g,則2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,參加反應(yīng)Cu的質(zhì)量為8.0g﹣1.6g=6.4g,其物質(zhì)的量為0.1mol,由方程式可知Fe3+為0.2mol,故還含有Fe2+為0.35mol﹣0.2mol=0.15mol,則FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為0.15mol:0.1mol=3:2,則甲的化學(xué)式為3FeO2Fe2O3(或者Fe7O9).
(1)甲的化學(xué)式:3FeO2Fe2O3(或者Fe7O9),足量濃鹽酸溶解甲的離子反應(yīng)方程式:3FeO2Fe2O3+18H+=3Fe2++4Fe3++9H2O,
故答案為:3FeO2Fe2O3(或者Fe7O9);3FeO2Fe2O3+18H+=3Fe2++4Fe3++9H2O;
(2)設(shè)計實驗驗證溶液A中金屬X離子的價態(tài):取少量A溶液,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀,則含F(xiàn)e2+;另取少量A溶液,滴加KSCN溶液,呈血紅色,則含F(xiàn)e3+,
故答案為:取少量A溶液,滴加鐵氰化鉀溶液,有藍(lán)色沉淀,則含F(xiàn)e2+;另取少量A溶液,滴加KSCN溶液,呈血紅色,則含F(xiàn)e3+;
(3)Fe具有還原性,CO2中+4價碳具有氧化性,可能發(fā)生氧化還原反應(yīng),該猜測合理,
故答案為:合理,F(xiàn)e具有還原性,CO2中+4價碳具有氧化性,可能發(fā)生氧化還原反應(yīng);
(4)金屬元素Fe和碳元素形成的化合物Fe3C,又稱為滲碳體.工業(yè)上可用粉碎后甲的礦石和預(yù)熱后的CH4、H2混合氣體在一定溫度、壓強(qiáng)條件下發(fā)生反應(yīng)來制備,該反應(yīng)方程式為:3Fe7O9+13H2+7CH4=7Fe3C+27H2O,F(xiàn)e3C不溶于冷水、熱水、稀酸,可溶于熱的濃硝酸,F(xiàn)e3C和熱的濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe3C+22HNO3(濃) 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2↑+11H2O,
故答案為:3Fe7O9+13H2+7CH4=7Fe3C+27H2O;Fe3C+22HNO3(濃) 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2↑+11H2O.
【點評】本題考查無機(jī)物的推斷,屬于計算型推斷,熟練掌握元素化合物性質(zhì),側(cè)重對氧化還原反應(yīng)的考查,難度中等.
11.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳銨等)、硝酸、銨鹽、純堿等,因此被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、化肥、制藥、合成纖維、塑料等行業(yè)中,是重要的化工產(chǎn)品.
(1)以甲烷為原料可制得合成氨氣用的氫氣.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖1所示.則CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=﹣(a+b﹣3C)kJ.mol﹣1 .
(2)已知N2(g)+3H2⇌2NH3(g)△H=﹣94.4kJmol﹣1,恒容時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖2所示.
、25min時采取的措施是 將NH3從反應(yīng)體系中分離出去 .
②在實際制氨氣工業(yè)生產(chǎn)中和該措施的目的相同的其它措施還有 高壓、原料氣循環(huán)利用等 .
(3)①CO可使合成氨的催化劑中毒而失去活性,因此工業(yè)上常用乙酸二氨合銅(I)溶液來吸收原料氣體中的CO,反應(yīng)原理:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)⇌[Cu(NH3)3]CH3COOCO(l)△H<0,吸收后的乙酸銅氨溶液經(jīng)過適當(dāng)處理后可再生而恢復(fù)其吸收CO的能力,則再生的適宜條件是 B .溶液反應(yīng),容器中氨氣的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖3所示.若在35s時再充入原物質(zhì)的量的CO和NH3氣體后,請在圖3中畫出氨氣的物質(zhì)的量濃度隨時間變化圖.
(4)①用氨氣制取尿素[CO(NH2)]的反應(yīng)為2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0.某溫度下,向容器為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2,該反應(yīng)進(jìn)行到40s時,達(dá)到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%.則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 2500 .
②在實際工業(yè)生產(chǎn)中,原料氣帶有水蒸氣,圖4表示CO2的轉(zhuǎn)化率與氨碳比 、水碳比 的變化關(guān)系.
a、曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的水碳比(n(H2O)/n(CO2))最大的是、蟆.
b、測得B點氨的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1= 3 .
【分析】(1)依據(jù)圖象分析反應(yīng)過程都是能量降低的過程,說明反應(yīng)是放熱反應(yīng);寫出對應(yīng)熱化學(xué)方程式,依據(jù)蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式;
(2)①根據(jù)25min時氨氣的物質(zhì)的量變?yōu)?,而氮氣和氫氣的物質(zhì)的量不變進(jìn)行解答;
、谝罁(jù)實際生產(chǎn)需要和平衡移動方向分析判斷需要的條件;
(3)①依據(jù)平衡移動方向分析判斷需要的條件;
②使用催化劑時,改變反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,依據(jù)催化劑只加快反應(yīng)速率不影響平衡濃度畫出圖象;
(4)①根據(jù)時段Ⅲ條件下達(dá)到平衡時各組分的濃度及平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行解答;
②a依據(jù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的大小分析,結(jié)合圖象分析判斷;
b根據(jù)氨氣和二氧化碳的轉(zhuǎn)化率之比求出x1.
【解答】解:(1)圖象分析反應(yīng)過程都是能量降低的過程,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
、貱O(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=+bKJ/mol
、贖2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣cKJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣bKJ/mol
由蓋斯定律③﹣②×3﹣①得到:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=﹣(a+b﹣3C) kJ.mol﹣1,
故答案為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=﹣(a+b﹣3C) kJ.mol﹣1;
(2)①25min時氨氣的物質(zhì)的量迅速變?yōu)?而氮氣、氫氣的物質(zhì)的量不變,之后氮氣、氫氣的物質(zhì)的量逐漸減小,氨氣的物質(zhì)的量逐漸增大,說明25min時將NH3從反應(yīng)體系中分離出去,
故答案為:將NH3從反應(yīng)體系中分離出去;
②在實際制氨氣工業(yè)生產(chǎn)中和該措施的目的相同的其它措施還有高壓、原料氣循環(huán)利用等方法,故答案為:高壓、原料氣循環(huán)利用等;
(3)①吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當(dāng)處理后又可再生,恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用,依據(jù)化學(xué)平衡[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)⇌[Cu(NH3)3]CH3COOCO(l);△H<0,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),平衡逆向進(jìn)行是再生的原理,再生的適宜條件是高溫低壓,
故答案為:B;
②若反應(yīng)延續(xù)至70s,保持其它條件不變情況下,使用催化劑時,改變反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,曲線的轉(zhuǎn)折點在橫坐標(biāo)40之前,縱坐標(biāo)必需在20的線上,該反應(yīng)的進(jìn)程曲線為如圖所示: ,
故答案為: ;
(4)①某溫度下,向容積為100L的密閉容器中通入4molNH3和2molCO2,該反應(yīng)進(jìn)行到40s時達(dá)到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,轉(zhuǎn)化的二氧化碳為1mol,則:
2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g)
起始量(mol):4 2 0
變化量(mol):2 1 1
平衡量(mol):2 1 1
則平衡常數(shù)K= = =2500L2mol﹣2,
故答案為:2500;
、赼、氨碳比相同時曲線Ⅰ二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大,所以生產(chǎn)中選用水碳比的數(shù)值為Ⅲ,故答案為:Ⅲ;
b、由題意可知:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2+H2O(g)
起始量 x1 1
變化量 2a a
即: =40%, =60%,則x1=3,
故答案為:3.
【點評】本題考查了熱化學(xué)方程式、化學(xué)反應(yīng)速率計算、影響化學(xué)平衡的因素,熟悉方法和蓋斯電極計算應(yīng)用,圖象分析,化學(xué)平衡計算,平衡常數(shù)概念的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的綜合考查,題目難度中等.
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