定远县育才学校2021-2022学年度第二学期高二开学考试卷
高二实验班化学
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题 48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,满分48分)
1.化学与社会、生产生活密切相关下列说法正确的是
A.自来水厂用明矾净水,漂白粉也能代替明矾净水
B.“木与木相摩则然(燃)中的然”是化学能转变为热能
C.“掬水月在手,弄花香满衣”中隐含有化学变化
D.铁放置在潮湿的空气中易发生化学腐蚀而生锈
2.下列说法正确的是
A.活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
B.二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
C.的盐酸与锌反应时,加入适量的溶液,生成的速率不变
D.岩石的风化、溶洞的形成、矿物的形成,变化极慢,是一些在自然条件下活化能较高的反应
3.下列叙述正确的是
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.400℃、1 MPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放热a kJ,其热化学方程式为:
C.HCl和NaOH反应的中和热,则HCl和Ba(OH)2反应的中和热
D.热化学方程式中表明的热量是指每摩尔反应物反应时吸收或放出的热量
4.NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:CO(g)+NO(g) CO2(g)+N2(g) △H=-874.3 kJ/mol K=2.5×1060。有关该反应的说法不正确的是
A.因为K很大,所以反应速率很大,NO与CO排入大气之前就已经反应完全
B.升高温度,反应速率增大,K减小
C.增大压强,平衡向右移动,K不变
D.选用适宜催化剂可使其达到尾气排放标准
5.NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量的关系如图一;研究发现在催化剂上可能发生的反应过程如图二。下列说法错误的是
A.NH3催化还原NO为放热反应
B.反应物键能之和小于生成物键能之和
C.过程III的离子方程式:4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
D.反应过程中反应物只有NH3和NO,Fe3+和Fe2+均为中间产物
6.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法不正确的是
A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)能自发进行,该反应的△H<0
B.氢能有可能成为人类未来的主要能源
C.氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,则转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H可通过下式估算:△H=反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和
7.室温下,对于0.1mol/L醋酸溶液。下列判断正确的是
A.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
B.该溶液中c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为+2H+=H2O+CO2↑
8.宇航员王亚平太空授课时制作了一个蓝色的大水球,证明了水在不同重力环境下的形态不同。水在不同条件下的电离程度也不同,教材中给出了如下表所示不同温度下水的离子积常数。不能从下表中分析得出的结论是
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5
A.水的电离程度很小
B.常温下,水中的约为
C.升高温度促进水的电离,水的电离程度增大
D.向水中加入盐酸或溶液,均会抑制水的电离
9.常温下,用0.1000mol/L的盐酸滴定20mL相同浓度的一元碱BOH溶液(滴有少量酚酞),滴定过程中溶液pH及电导率变化曲线如图所示。下列说法中错误的是
A.a、b两点溶液的导电能力:b>a
B.a点溶液中,c(B+)>c(BOH)
C.a点溶液中存在:2c(OH )+c(BOH)=c(B+)+2c(H+)
D.滴定至pH=7时,c(B+)=c(Cl )=0.1000mol/L
10.根据下列实验操作和实验现象,能够得出相应实验结论的是
实验操作 实验现象 实验结论
A 向硫酸铜溶液中通入硫化氢 产生黑色沉淀 酸性:氢硫酸>硫酸
B 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体 产生白色沉淀且溶液红色变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C 向盛有5mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中,滴1mL0.1mol/LMgCl2溶液,再滴加1mL0.1mol/LFeCl3溶液 先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D 测定NaF溶液和NaCN溶液pH pH(NaF)
Ka(HCN)
11.“神舟”飞船中的轨道舱和推进舱使用的电源系统为太阳能电池阵——镍镉蓄电池组系统,镍镉蓄电池工作原理如下:,通过充、放电充电过程,满足飞船在光照区和阴影区交替飞行时对能量储存和供给的需要。下列说法错误的是
A.飞船进入光照区,还原反应为
B.太阳能电池阵经过“太阳能—化学能—电能”为蓄电池充电
C.镍镉蓄电池宜采用阴离子交换膜,电池放电时,阴离子向负极移动
D.飞船进入阴影区,镍镉蓄电池放电,放电时正极附近升高
12.2022年,中国第二艘国产003型10万吨级航母即将下水,船体的防腐处理非常重要,有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀。下列关于金属腐蚀和防腐的说法不正确的是
A.可以在船舶外壳装上锌块,用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀
B.海上舰艇的腐蚀主要为金属的吸氧腐蚀
C.刷防锈漆,使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀
D.外加电流将被保护的钢铁做阴极,硅钢铸铁做阳极起不到保护金属的作用
13.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2得到。下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,在KI-淀粉溶液中阳极周围变蓝色。下列说法正确的是
A.若a极变红,则在Pt电极上:2I-_2e-=I2,I2遇淀粉变蓝
B.若b极变红,则在Pt电极上:2H2O-4e-=O2↑+4H+,O2将I-氧化为I2,I2遇淀粉变蓝
C.若a极变红,则在Cu电极上:2Cu+4I-_4e-=2CuI↓+I2,I2遇淀粉变蓝
D.若b极变红,则在Cu电极上:Cu-2e-=Cu2+,Cu2+显蓝色
14.如图是用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的不同一元酸的滴定曲线(图中曲线由上向下依次是氢氰酸、醋酸、氢氟酸、盐酸),下列说法错误的是
A.酸性:HF>CH3COOH>HCN
B.当加入10 mL NaOH溶液时,c(CN-)>c(CH3COO-)
C.用NaOH溶液滴定醋酸时,应用酚酞作指示剂不能使用甲基橙
D.随NaOH溶液滴入,CH3COOH溶液中水的电离程度先变大后变小
15.可以用电解法制备,装置如图所示。以下说法正确的是
A.在阳极室得到溶液
B.除了,此装置还可得到、、
C.只保留阳离子交换膜也可以得到产品溶液
D.石墨b表面发生的电极反应式为:
16.已知石墨和金刚石与氧气反应生成二氧化碳的能量变化图如下。下列说法正确的是
A.石墨(s)比金刚石(s)的能量高
B.断开石墨中的共价键吸收的能量小于断开金刚石中的共价键吸收的能量
C.由石墨制备金刚石的过程是物理变化
D.这两个反应均为放热反应
二、综合题(本大题共4小题,满分52分)
17.(1)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如表:
热化学方程式 平衡常数
① 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ mol-1 K1
② 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ mol-1 K2
③ 2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3 K3
则该温度下,ΔH3=_______________kJ mol-1;K3=_____________(用K1和K2表示)。
(2)25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ实线所示,则ΔH3 ___(填“>”“<”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强随时间的变化如图Ⅰ虚线所示,则改变的条件是_____________;在5 min时,再充入0.08 mol NO和0.04 molCl2,则混合气体的平均相对分子质量将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。图Ⅱ是甲、乙两同学描绘上述反应③的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是______(填“甲”或“乙”),a值为__________。25 ℃时测得反应③在某时刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的浓度分别为0.8、0.1、0.3,则此时v正_________v逆(填“>”“<”或“=”)
(3)在300 ℃、8 MPa下,将CO2和H2按物质的量之比1∶3 通入一密闭容器中发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
18.利用所学电化学反应原理,解决以下问题:
(1)如图是电解未知浓度的硝酸银溶液的示意图,请根据要求答题。
①Fe电极叫做__极,C电极的反应式为__。
②当某电极的固体质量增重21.6g时,整个装置共产生气体(标准状况下)体积2.24L,推断该气体的组成__。
(2)图中甲池的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O。
①甲池中负极上的电极反应式为___。
②乙池中石墨电极上发生的反应为___。
③要使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入适量的___。
A.CuO B.Cu(OH)2 C.CuCO3 D.CuSO4
(3)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式:_。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如图。请写出开始时阳极反应的电极反应式:___。
19.为证明化学反应有一定的限度,进行如下探究活动:
I.取5mL0.1mol/L的KI溶液,滴加5至6滴FeCl3稀溶液;
Ⅱ.继续加入2mLCCl4振荡;
Ⅲ.取萃取后的上层清液,滴加KSCN溶液。
(1)探究活动I的实验现象为____________,探究活动Ⅱ的实验现象为_______________。
(2)为了测定探究活动I中的FeCl3稀溶液的浓度,现进行以下操作:
①移取20.00mLFeCl3稀溶液至锥形瓶中,加入___________用作指示剂,再用c mol/LKI标准溶液进行滴定,达到滴定终点时的现象是__________________________________________。
②重复滴定三次,平均耗用cmol/LKI标准溶液VmL,则FeCl3溶液物质的量浓度为_________mol/L。
③若滴定前滴定管尖嘴中无气泡,滴定后有气泡,则测定结果_________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
Ⅳ.探究活动Ⅲ的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)3溶液,验证有Fe3+残留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想:
猜想一:Fe3+全部转化为Fe2+ 猜想二:生成的Fe(SCN)3浓度极小,其颜色肉眼无法观察,为了验证猜想,查阅资料获得下列信息:
信息一:乙醚微溶于水,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大;
信息二:Fe3+可与[Fe(CN)6]4—反应生成蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。
结合新信息,现设计以下实验方案验证猜想:
①完成下表
实验操作 现象和结论
步骤一:取萃取后的上层清液滴加______________ 若___________________________,则猜想一不成立。
步骤二:往探究Ⅲ所得溶液中加入少量乙醚,充分振荡、静置分层 若____________________________,则猜想二成立。
②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式:_____________________________________。
参考答案
1.B
【详解】A.漂白粉具有强氧化性,自来水厂不能用漂白粉代替明矾净水,A错误;
B.“木与木相摩则然(燃)中的然”是指物质的燃烧,因此是化学能转变为热能,B正确;
C.“掬水月在手,弄花香满衣”中没有产生新物质,属于分子的无规则运动,是物理变化,C错误;
D.铁放置在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀而生锈,D错误;答案选B。
2.D
【详解】A.只有发生反应生成新物质的碰撞才为有效碰撞,A错误;
B.升高温度,活化分子百分数增大,反应速率增大,B错误;
C.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,反应物浓度减小,则反应速率减小,C错误;
D.岩石的风化、溶洞的形成、矿物的形成,反应速率极慢,说明这些反应活化能较高,所以在自燃条件下反应极慢,D正确;
故答案选D。
3.C
【详解】A.化学反应的过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中有化学键的断裂与形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键会释放能量,因此在化学反应过程中,发生物质变化的同时一定发生能量变化,A错误;
B.400℃、1 MPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g) 置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放热a kJ,由于该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以反应的SO2的物质的量小于1 mol,故不能由此确定反应的反应热就是△H=-2a kJ/mol,B错误;
C.中和热是在稀溶液中强酸、强碱发生中和反应产生可溶性盐和1 mol水时放出的热量。HCl和NaOH的反应与HCl和Ba(OH)2反应的实质相同,HCl和NaOH反应的中和热,则HCl和Ba(OH)2反应的中和热也是,C正确;
D.热化学方程式的化学计量数仅表示物质的量,其表明的热量是指每摩尔该反应发生时所吸收或放出的热量,而反应物的物质的量不一定都是1 mol,D错误;
故合理选项是C。
4.A
【详解】A.K很大,只能表示反应达到平衡时反应物的转化率大,而不能说明化学反应进行的快慢程度,即不能表明速率很大。由于CO中C、O原子之间以三键结合,键能很大,断裂消耗很多能量,因此反应速率非常缓慢,排入大气之前二者反应消耗很少,因此会造成大气污染,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,更多的普通分子变为活化分子,分子之间有效碰撞次数增加,反应速率增大。但该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致化学平衡常数K减小,B正确;
C.该反应的正反应是气体体积减小的反应,在其他条件不变时,增大压强,化学平衡向右移动,但化学平衡常数K只与温度有关,温度不变,化学平衡常数K不变,C正确;
D.选用适宜催化剂可加快反应速率,缩短达到平衡所需时间,使汽车产生的废气在排放前就几乎进行完全,故而可使其可达到尾气排放标准,D正确;故合理选项是A。
5.D
【详解】A.根据图乙可得NH3催化还原NO为放热反应,故A正确;
B.该反应是放热反应,焓变是反应物键能总和减去生成键能总和,因此反应物键能之和小于生成物键能之和,故B正确;
C.根据图二得到过程III的离子方程式:4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,故C正确;
D.根据过程II可知反应过程中反应物不仅有NH3和NO,还有氧气参与反应,故D错误。
综上所述,答案为D。
6.C
【详解】A.反应前后气体分子数减少,△S<0,若反应能自发进行,依据△H-T△S<0,可得△H<0,A正确;
B.氢能热值高、无污染,有可能成为人类未来的主要能源,B正确;
C.气体所处温度压强未知,无法计算转移电子数,C错误;
D.反应焓变=反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和,D正确;
答案选C。
7.B
【详解】A.加入少量CH3COONa固体后,溶液中CH3COO-的浓度增大,根据同离子效应,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,碱性增强,则溶液的pH升高,故A错误;
B.根据电荷守恒可得,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),故B正确;
C.0.1mol L-1醋酸溶液中存在物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol L-1,但是体积未知,故n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和不确定,故C错误;
D.醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,则离子方程式为+2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO-,故D错误;答案选B。
8.D
【详解】A.Kw=c(H+)·c(OH-),根据表中的数据,水的离子积很小,说明溶液中c(H+)、c(OH-)很小,即水的电离程度很小,故A不符合题意;
B.根据表中数据,常温下,水的离子积大约为1×10-14,根据Kw=c(H+)·c(OH-),水中c(H+)=1×10-7mol/L,故B不符合题意;
C.根据表中数据可知,温度升高,水的离子积增大,即升高温度促进水的电离,水的电离程度增大,故C不符合题意;
D.题中没有数据表明加入酸或碱,对水的电离程度影响,故D符合题意;答案为D。
9.D
【详解】A.a点滴入10mL盐酸,所以溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,此时c(Cl-)约为=0.033mol/L,b点滴入20mL盐酸,溶液中的溶质为BCl,c(Cl-)约为=0.05mol/L,而且随着盐酸的滴入c(B+)逐渐增大,所以导电能力:b>a,故A正确;
B. a点溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),由图知溶液呈碱性,则c(Cl-)<c(B+),存在物料守恒2c(Cl-)=c(BOH)+c(B+),则c(B+)> c(Cl-)>c(BOH),B正确;
C.a点滴入10mL盐酸,所以溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),存在物料守恒2c(Cl-)=c(BOH)+c(B+),二式联立可得2c(OH-)+c(BOH) = c(B+)+2c(H+),故C正确;
D. 滴定至pH=7时,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),c(OH-)= c(H+),所以c(Cl-)=c(B+),据图可知pH=7时,加入的盐酸体积略大于20mL,n(Cl-)略大于0.002mol,溶液体积略大于40mL,所以c(Cl-)不为0.1mol/L,故D错误;
答案选D。
10.B
【详解】A.氢硫酸为弱酸,酸性弱于强酸硫酸,故A错误;
B.碳酸钠溶液中存在如下水解平衡:CO+H2OHCO+OH—,向含有酚酞的碳酸钠溶液中加入氯化钡固体,钡离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,平衡向逆反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液红色变浅,则向含有酚酞的碳酸钠溶液中加入少量固体固体,产生白色沉淀且溶液红色变浅说明溶液中存在水解平衡,故B正确;
C.向过量的氢氧化钠溶液中滴加氯化镁溶液产生白色沉淀后,再滴加氯化铁溶液,氯化铁溶液与过量氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,滴加氯化铁溶液的过程中只存在沉淀的生成,不存在沉淀的转化,无法比较氢氧化镁和氢氧化铁溶度积的大小,故C错误;
D.氟化钠溶液和氰酸钠溶液的浓度未知,则无法通过比较盐溶液的pH比较氢氟酸和氢氰酸的酸性强弱,故D错误;故选B。
11.B
【详解】A.飞船进入光照区为电池充电,装置为电解池,阴极发生还原反应为,故A正确;
B.当飞船进入光照区时,太阳能电池将太阳能转化为电能,为镍镉电池充电,将电能转化为化学能储存,太阳能电池阵经过“太阳能—化学能”为蓄电池充电,故B错误;
C.电池放电时,阴离子透过阴离子交换膜向负极移动,故C正确;
D.飞船进入阴影区,镍镉蓄电池放电,放电时正极反应式为NiOOH+e-+H2O═Ni(OH)2+OH-,附近升高,故D正确;故选:B。
12.D
【详解】A.锌的活泼性大于铁,在船舶外壳装上锌块,用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀,故A正确;
B.海上舰艇的腐蚀主要为金属的吸氧腐蚀,故B正确;
C.铁在潮湿的空气中易腐蚀,刷防锈漆使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀,故C正确;
D.外加电流将被保护的钢铁做阴极,硅钢铸铁做阳极,属于外加电流阴极保护法,故D 错误;选D。
13.C
【详解】A.若a极变红,说明a是阴极,则Pt电极为阴极,Pt电极上:,故A错误;
B.若b极变红,说明b是阴极,则Pt电极为阳极,Pt电极上:2I-_2e-=I2,I2遇淀粉变蓝,故B错误;
C.若a极变红,说明a是阴极,Cu电极为阳极,则在Cu电极上:2Cu+4I-_4e-=2CuI↓+I2,I2遇淀粉变蓝,故C正确;
D.若b极变红,说明b是阴极,Cu为阴极,则在Cu电极上:,故D错误;选C。
14.B
【详解】A. 相同条件下,相同浓度的三种酸,溶液的pH:HF<CH3COOH<HCN,pH越小,酸性越强,所以酸性:HF>CH3COOH>HCN,故A正确;
B. HCN的酸性小于CH3COOH,相同浓度时,HCN的电离程度小,溶液中CN-的浓度小,所以溶液中c(CN-)<c(CH3COO-),故B错误;
C. NaOH与醋酸反应生成CH3COONa,溶液显碱性,应该选择在碱性条件下变色的指示剂,所以选择酚酞,故C正确;
D. 随NaOH溶液的滴入,CH3COOH溶液中氢离子浓度减小,对水的抑制程度减小,当氢氧化钠过量,NaOH会抑制水的电离,水的电离程度减小,所以CH3COOH溶液中水的电离程度先变大后变小,故D正确。故答案为B。
15.B
【详解】A.由分析知,在阴极得到LiOH溶液,A错误;
B.由分析知,阳极可得到O2、H2SO4,阴极可得到H2、LiOH,B正确;
C.如果只有阳离子交换膜,则阳极产生的H+进入阴极室中和OH-,不能得到LiOH,C错误;
D.由分析知,石墨b上电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,D错误;故答案选B。
16.D
【详解】A.从图中可以看出,1mol石墨的能量比1mol金刚石的能量低,故A错误;
B.由于1mol石墨的能量比1mol金刚石的能量低,所以石墨比金刚石稳定,断开 1mol 石墨中的共价键吸收的能量大于断开 1mol 金刚石中的共价键吸收的能量,故B错误;
C.石墨和金刚石是不同物质,由石墨制备金刚石的过程有新物质生成,是化学变化,故C错误;
D.从图中可以看出,石墨和金刚石燃烧反应中,反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以这两个反应均为放热反应,故D正确;
故选D。
17.2a-b < 加入催化剂 增大 乙 2 > (MPa)-2
【详解】
(1)已知①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g),②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),将①×2-②可得:2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g),该反应△H3=2△H1-△H2=2a-b,则平衡常数K3= ,故答案为2a-b;;
(2)由图I分析可知,随反应的进行压强先增大后减小,5min达到平衡状态,推知开始因反应是放热的,随着反应的进行,温度逐渐升高,压强增大;反应到一定程度,因反应物浓度减小,随反应正向进行,压强反而减小,到压强随时间变化不变时,达到平衡状态,反应焓变△H<0;根据图Ⅰ虚线知:化学反应速率加快,但平衡不移动,因此改变的条件为加入催化剂;25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08mol NO和0.04molCl2发生上述反应③,图像中得到5min反应达到平衡状态,开始和平衡状态气体压强之比为6:5,在5min时,再充入0.08mol NO和0.04molCl2,相当于增大压强,平衡正向进行,气体物质的量减小,气体质量不变,则混合气体的平均相对分子质量将增大;反应③2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3,由于△H3<0,因此升高温度,平衡逆向移动,K减小,则lgK减小,正确的曲线为乙;气体压强之比等于气体物质的量之比,设消耗氯气物质的量x
2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
起始量(mol/L) 0.08 0.04 0
变化量(mol/L) 2x x 2x
平衡量(mol/L)0.08-2x 0.04-x 2x
(0.08-2x+0.04-x+2x):(0.08+0.04)=5:6,解得:x=0.02mol,平衡常数K3= =100,lgK= lg100=2,即a=2;25 ℃时测得反应③在某时刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的浓度分别为0.8、0.1、0.3,此时Qc==1.4<K=100,反应向正反应方向进行,v正>v逆,故答案为<;加入催化剂; 增大;乙;2;>;
(3)若反应条件为压强8MPa,300℃的反应温度下二氧化碳和氢气按1∶3的比例通入,测得二氧化碳的平衡转化率为50%,结合三段式列式计算,
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol) 1 3 0 0
变化量(mol) 0.5 1.5 0.5 0.5
平衡量(mol) 0.5 1.5 0.5 0.5
分压=总压×物质的量分数,则P(CO2)=8× = ,P(H2)=8×=4,P(CH3OH)=8×= ,P(H2O)=8×= ,Kp= =(MPa)-2,故答案为(MPa)-2。
18.阴极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ H2和O2 N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O 2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=2H2O+O2↑ A、C SO2+2H2O-2e-=SO+4H+ HSO+H2O-2e-=SO+3H+
【详解】(1)①Fe电极连接的是电源的负极,因此为电解质的阴极,C电极为阳极,是水中氢氧根失去电子,其电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;故答案为:阴;4OH--4e-=2H2O+O2↑。
②当某电极的固体质量增重21.6g时,则为铁电极上生成银单质,物质的量为0.2mol,阳极生成氧气,则根据得失电子守恒和4Ag—O2↑,则生成银时得到的氧气物质的量为,而整个装置共产生气体(标准状况下)体积2.24L即0.1mol,则说明阴极银离子反应完后,氢离子开始反应,因此该气体的组成H2和O2;故答案为:H2和O2。
(2)①根据甲池总反应得到甲池为原电池,N2H4中氮化合价升高,作原电池负极,因此甲池中负极上的电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O;故答案为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O。
②乙池中石墨连接电源的正极,石墨为阳极,其电极上发生的反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=2H2O+O2↑;故答案为:2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=2H2O+O2↑。
③乙池电解得到铜和氧气,只需将生成的物质两者反应即得到氧化铜,再加入到反应后的溶液中就能使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入适量的氧化铜,而碳酸铜加入后释放出二氧化碳,相当于加入的氧化铜,因此答案为AC。
(3)①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,SO2中S化合价升高,为原电池负极,因此电池负极的电极反应式SO2+2H2O-2e-=SO+4H+;故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO+4H+。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸,HSO失去电子得到硫酸,为电解池的阳极,因此开始时阳极反应的电极反应式:HSO+H2O-2e-=SO+3H+;故答案为:HSO+H2O-2e-=SO+3H+。
19.液体呈棕黄色 溶液分层,下层四氯化碳层呈紫色 KSCN溶液 当滴加最后一滴KI标准溶液时,红色褪去且30秒内不恢复 0.05cV 偏低 2滴K4[Fe(CN)6] 若产生蓝色沉淀 若乙醚层呈血红色 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3↓
【解析】
(1)探究活动I中发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,碘溶于水呈棕黄色;碘单质易溶于有机溶剂四氯化碳,所以CCl4能萃取水中的碘,溶液呈紫红色,由于CCl4的密度比水大,所以碘的四氯化碳层在下层,
故答案为溶液呈棕黄色;溶液分层,下层CCl4层呈紫红色。
(2)①铁离子与硫氰化钾溶液反应生成红色硫氰化铁,可使用硫氰化钾溶液为指示剂;滴定终点现象为:当滴加最后一滴KI标准溶液时,红色褪去且半分钟内不恢复,
故答案为KSCN溶液;当滴加最后一滴KI标准溶液时,红色褪去且半分钟内不恢复。
②cmol/LKI标准溶液VmL,含有碘离子的物质的量为cmol/L×0.001V=0.001cVmol,I-失去的电子的物质的量为0.001cVmol,铁离子变成亚铁离子化合价降低1价,得到1个电子,所以被还原的铁离子的物质的量为0.001cV,氯化铁的物质的量浓度为0.001cVmol/0.02L=0.05cVmol/L,
故答案为0.05cVmol/L。
③滴定前滴定管尖嘴中无气泡,滴定后有气泡,会导致消耗的碘化钾溶液的体积偏小,则KI物质的量偏小,据此计算出的氯化铁的物质的量偏小,所以氯化铁的物质的量浓度偏低,
故答案为偏低。
Ⅳ.①由信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2滴K4[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,说明上层清液中含Fe3+,则猜想一不成立;
由信息二可得:往探究活动III溶液中加入乙醚,充分振荡,若乙醚层呈血红色,则猜想二成立;
故答案为2滴K4[Fe(CN)6],若产生蓝色沉淀,若乙醚层呈血红色。
②因Fe3+可与[Fe(CN)6]4-反应生成蓝色沉淀,反应的离子方程式为:4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓,
故答案为4Fe3++3[Fe(CN)6]4-═Fe4[Fe(CN)6]3↓。
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