专题1、专题2综合训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)
A. (反应热)
B. (燃烧热)
C. (反应热)
D. (中和热)
2.如图(a)、(b)分别表示H2O和CO2分解时的能量变化情况(单位:kJ),已知由稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热(△Hf)。下列说法正确的是
A.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=-42kJ mol-1
B.H2的燃烧热△H=-243kJ mol-1
C.由图(a)可知O-H的键能为220kJ mol-1
D.CO2(g)的生成热△Hf=-394kJ mol-1
3.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,溶液中H+浓度减小
B.乙:正极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:放电一段时间后,电解质溶液的浓度减小,两极质量增加
4.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示,下列有关微生物电池的说法错误的是
A.a极为负极,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B.b极的电极反应式为
C.在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D.该电池在任何温度下均可发电
5.我国科学家设计了一种利用废水中的将苯酚氧化为和的原电池—电解池组合装置(如图),实现了发电、环保二位一体。已知:羟基自由基()的氧化性仅次于氟气。下列说法正确的是
A.电子转移方向:c电极→导线→b电极
B.d电极的电极反应为
C.右侧装置中,c、d两电极产生气体的体积比(相同条件下)为
D.若a电极上有参与反应,理论上溶液中有通过阴离子膜进入a电极区溶液
6.下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A.已知,则白磷比红磷稳定
B.将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是,则的燃烧热为
C.;,则
D.在、催化下,将和置于密闭容器中充分反应放热,其热化学方程式为
7.用化学方法在钢铁部件表面进行“发蓝”处理是一种普遍采用的金属防护方法:将洁净的铁件浸入一定浓度的和溶液中(必要时加入其他辅助物质),加热到适当温度并保持一定时间,铁件的表面形成一屋致密的氧化物薄膜并有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体放出。关于“发蓝”,下列说法错误的是
A.铁件表面形成的氧化物薄膜主要成分是
B.加热时,无色气体能够还原CuO
C.“发蓝”之前可用溶液和稀硫酸处理铁件
D.硫酸铜溶液可用于检验铁件是否“发蓝”成功
8.碱性硼化钒()一空气电池是一种高性能的新型电池,电池总反应为。某化学小组以此为电源模拟工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸(),该装置中M、N两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛()与M电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法错误的是
A.碱性硼化钒一空气电池的X与N相连
B.若复合碳电极消耗了,理论上该装置中生成的乙醛酸为
C.N电极上的电极反应式为
D.电子由电极经“双极室成对电解法”装置、复合碳电极、溶液回到电极
9.甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。理论计算表明,原料初始组成,在体系压强为0.1MPa下,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图中表示CH4、CS2变化的曲线分别是b和d
B.由图可知该反应的
C.M点对应温度下,H2S的转化率约为33.3%
D.950℃时,H2的体积分数为60%
10.在硫酸工业中,通过如下反应使SO2转化为SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H<0。下列说法不正确的是
A.为使SO2尽可能多地转化为SO3,工业生产中的反应温度越低越好
B.使用合适的催化剂可加快该反应的反应速率
C.通入过量的空气可以提高SO2的转化率
D.反应后尾气中的SO2必须回收
11.在新型的催化剂(主要成分是的合金)、压强为的条件下,利用和制备二甲醚(),反应为,实验测得CO的平衡转化率和二甲醚的产率随温度的变化曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A.该反应是一个放热反应
B.该反应在加热时应迅速升温到
C.温度高于,的产率降低,说明高温催化剂对副反应选择性好
D.增大压强可以提高的产率
12.CO2热还原制CH4和CO。在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和气体(体积比1∶4)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO的选择性随温度变化如图所示。
反应I:
反应II:
下列说法正确的是
A.温度为320℃至370℃,CH4的产率降低
B.一定温度下,加入CaO(s)能提高CO的平衡产率
C.其他条件不变,升高温度,CH4的平衡转化率增大
D.其他条件不变,在范围,CH4选择性减小是因为反应1平衡逆向移动
13.既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产并进而制得硫酸等,其反应原理为:。对于反应,下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.和所含键能总和比所含键能小
C.反应达平衡后再通入的体积分数一定增加
D.反应在高压、催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
14.下列实验装置能达到相应实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 蒸发浓缩含有少量稀盐酸的溶液,获得晶体 制备晶体,先从a管通入氨气,后从b管通入二氧化碳 探究对和反应速率的影响 实验室制备
A.A B.B C.C D.D
15.在刚性密闭容器中充入气体,容器内反应为,在和时,测得的物质的量随时间的变化如图所示,下列说法错误的是
A.时,内的平均反应速率为
B.温度
C.若增大的起始浓度,平衡时比原平衡小
D.M点和N点的平衡常数
二、实验题
16.某研究小组探究电解FeCl2溶液的电极反应产物
(1)配制1 mol L FeCl2溶液,测得,从化合价角度分析,具有的性质_______。
(2)该小组同学预测电解FeCl2溶液两极的现象:阳极有黄绿色气体产生,阴极有无色气体产生。该小组同学用如图装置电解1 mol LFeCl2溶液:
实验 条件 操作及现象
电压 pH 阳极 阴极
I 1.5v 4.91 无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,5分钟后电极表面析出红褐色固体 无气泡产生,4分钟后电极表面有银灰色金属状固体附着
①取少量银灰色固体洗涤后,加稀H2SO4有气泡产生,再向溶液中加入_______(试剂和现象),证明该固体为Fe。
②该小组同学分析红褐色固体产生的原因,甲同学认为2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2可氧化Fe2+最终生成Fe(OH)3,乙同学认为 _______。
(3)该小组同学进一步探究电解1 mol L 溶液电极产物的影响因素。
实验 条件 操作及现象
电压 pH 阳极 阴极
II 1.5v 2.38 无气泡产生,溶液出现少量浑浊,滴加KSCN溶液变红色 无气泡产生,电极表面有银灰色金属状固体附着
III 1.5v 1.00 无气泡产生,溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色 有气泡产生,无固体附着
IV 3.0v 4.91 无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,3分钟后电极表面有红褐色固体产生 极少量气泡产生,1分钟出现镀层金属
V 6.0v 4.91 有气泡产生,遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。溶液逐渐变浑浊 大量气泡产生,迅速出现镀层金属
①写出实验III中电解FeCl2溶液的离子反应方程式_______。
②对比实验I、II、III可以得出结论:阳极:Fe2+放电时,酸性较强主要生成Fe3+;酸性较弱主要生成Fe(OH)3;阴极:_______。
③对比实验I、IV、V可以得出结论:增大电压,不仅可以改变离子的放电能力,也可以_______。
(4)综合分析上述实验,电解过程中电极反应的产物与_______有关。
17.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L溶液 3mol/L稀溶液 0.05mol/L溶液
① 25 5.0 3.0 2.0 5.0 1.4
② 25 4.0 2.0 5.0 2.6
③ 50 5.0 3.0 2.0 5.0 0.9
(1)请完成此实验设计,其中:_____________。
(2)探究浓度对化学反应速率的影响,应选择_____________(填实验编号)。
(3)根据上表中实验①、③的数据,可以得到的结论是_______________________________________。
(4)该小组同学根据经验绘制了随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并设计以下实验方案继续进行实验探究。
实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入某种固体 溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L溶液 3mol/L稀溶液 0.05mol/L 溶液
④ 25 5.0 3.0 2.0 5.0 t
①该小组同学提出的假设是_________________________________________________________________。
②若该小组同学提出的假设成立,t的大小范围是_____________。
(5)某研究小组同学要测定市售草酸晶体样品的纯度,先称取5.0g样品配成100mL溶液,分别量取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.2mol/L 标准溶液滴定,滴定到达终点的现象是________,若三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.00mL,则该草酸样品的纯度为_____________。
三、工业流程题
18.铜银合金在现代工业中有广泛应用。从铜银合金切割废料(不含其它金属)中回收银并制备铜化工产品的工艺如图。
(1)向熔炉中通入适量富氧空气的目的是:___________。
(2)滤渣A溶于稀硝酸时产生无色气体,该反应的离子方程式为___________。
(3)在混料池中,将三种原料按一定的物质的量之比混合均匀,煮沸,过滤。将滤渣B在200℃下翻炒至质量不再变化,得到固体C.C只含CuO、Al2O3,物质的量之比为2:1。在惰性气体保护下,将C在煅烧釜中高温灼烧,得到CuAlO2.该反应的方程式为___________。
(4)若溶解所得溶液中含有1molCuSO4,则混料时应加入___________molNaOH。
(5)冷却银熔体得到的粗银可使用电解法精炼,精炼池中阳极的电极反应为___________。
(6)该工艺中,可循环利用的物质为___________。
四、原理综合题
19.甲烷重整制合成气(CO和H2的混合气体),然后再合成甲醇,是天然气综合利用的重要途径。
(1)利用合成气制甲醇的反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),其两种反应过程中能量的变化曲线如图1中a、b所示。下列说法正确的是___________(填标号)。
A.上述反应的ΔH=-91 kJ·mol-1
B.a反应正反应的活化能为510 kJ·mol-1
C.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和ΔH
D.b过程的反应速率:第Ⅱ阶段>第Ⅰ阶段
(2)在恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),测得平衡体系中CH3OH的体积分数在不同压强(p)下随温度的变化情况如图2所示。
①平衡状态由D点移至B点,可采取的具体措施为___________;
②A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC) 的关系为KA ___________ KB ___________ KC(填“>”“<”或“=”);___________
③在C点时,CO的转化率为___________。
(3)甲烷重整制合成气,主要反应如下:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1
反应Ⅱ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH2
各反应平衡常数与温度的关系如图3。
①假设ΔH、ΔS不随温度变化,平衡常数与温度间存在的关系为:lnK1-lnK2=( ),R为正常数。则ΔH1___________0(填“>”或“<”,下同),ΔH1___________ΔH2。
②通过调整投料比可调控平衡时合成气的值。1000 K时,平衡时2,则___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.,没有写物质的状态,故A错误;
B.氢气燃烧热是生成液态水,故B错误;
C.合成氨是放热反应,则 ,故C正确;
D.中和热是指稀的强酸和稀的强碱溶液反应生成1mol液态水, ,故D错误。
综上所述,答案为C。
2.D
【详解】A.由图(b)可知①,
由图(a)可知② ;
根据盖斯定律①-②得CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+42kJ mol-1,故A错误;
B.H2的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量,△H<-243kJ mol-1,故B错误;
C.由图(a)可知,断裂2molO-H键吸收的总能量为(243+436+247) kJ,O-H键的键能为463kJ mol-1,故C错误;
D.稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热,由图(b)可知CO2(g)的生成热△Hf=-109 kJ mol-1-285 kJ mol-1=-394kJ mol-1,故D正确;
选D。
3.B
【详解】A.Zn较Cu活泼,做负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+迁移至铜电极,H+氧化性较强,得电子变H2,因而c(H+)减小,A项正确;
B. Zn作负极,失电子生成Zn2+,结合KOH作电解液,故电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,B项错误;
C.Zn为较活泼电极,做负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;
D.铅蓄电池总反应式为PbO2 + Pb + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O,可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的浓度减小,负极由Pb变为PbSO4,正极由PbO2变为PbSO4,两极质量增加,D项正确。
故答案选B。
4.D
【分析】由电子的移动方向可知,电极a为微生物电池的负极,M—离子在负极失去电子发生还原反应生成M+离子,微生物作用下放电生成的M+离子与有机物生成二氧化碳和水,同时微生物作用下有机物也在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,则负极应选择导电性高、易于附着微生物的石墨可选择导电性高、易于附着微生物的石墨;电极b为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【详解】A.由分析可知,电极a为微生物电池的负极,负极应选择导电性高、易于附着微生物的石墨可选择导电性高、易于附着微生物的石墨,有利于微生物作用下有机物也在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,故A正确;
B.由分析可知,电极b为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为,故B正确;
C.在b极涂覆催化剂的目的是加快酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水的反应速率,故C正确;
D.微生物的主要成分是蛋白质,若温度过高,蛋白质会发生变性,降低微生物的催化能力,不利于原电池的工作,故D错误;
故选D。
5.C
【分析】
该装置是利用废水中的将苯酚氧化为和的原电池—电解池组合装置,左侧为原电池,右侧为电解池,a电极发生还原反应,为正极,b电极发生氧化反应,为负极,则c电极为阴极,d电极为阳极,据此分析解答。
【详解】A.左侧装置是原电池,右侧装置是电解池,原电池中,a电极是正极,b电极为负极。电解池中,c电极是阴极,d电极是阳极。电子转移方向:b电极→导线→c电极,故A错误;
B.根据图示可知,d电极的电极反应为,故B错误;
C.c电极的电极反应为,每转移电子,c电极上产生气体。d电极的电极反应为,羟基自由基()的氧化性仅次于氟气,苯酚被羟基自由基氧化的化学方程式为,每转移电子,d电极上产生气体。c、d两电极产生气体的体积比(相同条件下)为,故C正确;
D.a电极的电极反应为,若a电极上有参与反应,理论上有从a电极区溶液通过阴离子膜进入溶液,故D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.,红磷的能量小于白磷,根据能量越低越稳定,白磷稳定性小于红磷,故A错误;
B.1mol燃烧生成气态和液态水,才能表示的燃烧热,故B错误;
C.吸热,等量的和完全燃烧,放热多,由于放热为负,所以,故C正确;
D.由于该反应为可逆反应,题目信息无法确定转化的的量,故其焓变无法确定,故D错误;
选C。
7.A
【详解】A.铁件表面形成的氧化物薄膜主要成分是,A错误;
B.根据质量守恒可知,氮元素化合价降低被还原生成无色气体为,具有还原性,加热时,能还原CuO,B正确;
C.用碳酸钠溶液和稀硫酸分别除去铁件表面的油污和铁锈,有利于“发蓝”的进行,C正确;
D.“发蓝”后氧化膜阻止铁与硫酸铜溶液接触反应,可用该方法检验铁件是否“发蓝”成功,D正确;
故选A。
8.D
【分析】根据总反应,判断得出失去电子发生氧化反应,该电极为负极,复合碳电极上氧气得到电子发生还原反应,该电极为正极;电解池中阳离子向阴极移动,“双极室成对电解法”装置中根据的移向可判断M电极是阳极,而N电极是阴极,以此解题。
【详解】A.由分析可知,M电极是阳极,而N电极是阴极,故X与N相连,Y与M相连,A项正确;
B.复合碳电极消耗,电路中转移电子的物质的量为,根据电极反应式,可知右侧生成乙醛酸,又由M电极附近发生反应可知左侧生成乙醛酸,所以生成的乙醛酸为,B项正确;
C.N电极上得电子生成,电极反应式为,C项正确;
D.电子不能通过溶液,D项错误;
故选D。
9.C
【详解】A.由方程式可知,CH4与H2S为反应物,投料比为1∶2,因此c为H2S,d为CH4,CS2和H2为生成物,系数比为1∶4,因此b为CS2,a为H2,表示CH4、CS2变化的曲线分别是d、b,A错误;
B.由图像可知,温度升高,生成物的量增大,反应物的量减少,说明平衡正向移动,正反吸热,ΔH>0,B错误;
C.设CH4与H2S的投料量为a mol和2 a mol,参加反应的CH4的物质的量为x,列出三段式:
M点时H2与H2S的物质的量分数相等,因此2a -2x=4 x,解得x =a mol,因此H2S的转化率为33.3%,C正确;
D.设CH4与H2S的投料量为a mol和2a mol,950℃时参加反应的CH4的物质的量为y,列出三段式:
950℃时CS2与CH4的物质的量分数相等,因此a y=y,解得y=a mol,平衡时CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为a mol、a mol、a mol、2a mol,H2的体积分数为50%,D错误;
故答案为:C。
10.A
【详解】A.为使SO2尽可能多地转化为SO3即平衡正向移动,同时考虑到温度对速率的影响,工业生产中的反应温度并不是越低越好,A错误;
B.使用合适的催化剂可加快该反应的反应速率,B正确;
C.通入过量的空气促使平衡正向移动,可以提高SO2的转化率,C正确;
D.二氧化硫在转化中并未达到100%转化且二氧化硫有毒性的污染性气体需回收并循环利用,D正确;
故选A。
11.C
【详解】A.升高温度,CO转化率下降,说明平衡逆向移动,逆向是吸热反应,则该反应是一个放热反应,故A正确;
B.根据图中信息升温在时CO转化率较高,的产率最大,因此该反应在加热时应迅速升温到,故B正确;
C.温度高于,的产率曲线与CO转化率曲线相接近,因此不是副反应的影响,而是升高温度,平衡逆向移动,CO转化率减小,的产率减小,故C错误;
D.该反应正反应是体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,可以提高的产率,故D正确。
综上所述,答案为C。
12.A
【分析】从图中可以看出,升高温度,反应I中CH4的选择性降低,则平衡逆向移动,△H1<0;升高温度,反应Ⅱ中CO的选择性提高,则平衡正向移动,△H2>0。
【详解】A.由图可知,温度升高,甲烷的选择性减小,则温度为320℃至370℃,反应I平衡逆向移动,CH4的产率降低,A正确;
B.一定温度下,加入CaO(s)与CO2反应生成CaCO3,使反应Ⅱ的平衡逆向移动,从而降低CO的平衡产率,B不正确;
C.由分析可知,△H1<0,则其他条件不变,升高温度,反应I平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,C不正确;
D.其他条件不变,在范围,CO的选择性增大,由碳原子守恒可知,CH4选择性减小,D不正确;
故选A。
13.B
【详解】A.该反应的熵减小,故不一定在任何条件均能自发,A错误;
B.反应的ΔH=∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]-∑[2mol SO3(g)]=-196.6 kJ·mol-1<0,则有∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]<∑[2mol SO3(g)],B正确;
C.当通入无穷大的O2时,参与反应的O2较少,生成的SO3略有增多,但是由于没有反应的O2的量更多,则SO3的体积分数反而减小,C错误;
D.催化剂不可以改变SO2的平衡转化率,D错误;
故答案选B。
14.B
【详解】A.溶液的蒸发浓缩应在蒸发皿中进行,故A不符合题意;
B.氨气极易溶于水,二氧化碳在水中溶解度较小,制备晶体,先从a管通入氨气,形成碱性溶液后,再从b管通入二氧化碳,以增加二氧化碳的溶解量,能达到相应实验目的,故B符合题意;
C.图中向两支试管中加入的的浓度不同,且离子也可能影响和反应速率,不能达到相应实验目的,故C不符合题意;
D.和浓盐酸反应制备氯气,需要加热,不能达到相应实验目的,故D不符合题意;
故选B。
15.B
【详解】A.时,内的平均反应速率为,A项正确;
B.由图可知,反应在温度下比温度下先达到平衡状态,所以,由于平衡时比平衡时的少,故升高温度,平衡向生成的方向移动,即向吸热反应方向移动,所以,B项错误;
C.增大的起始浓度相当于增大压强,平衡向左移动,减小,C项正确;
D.正反应是吸热反应,M点的温度高于N点,温度越高,平衡常数越大,平衡常数,D项正确;
故选B。
16.(1)氧化性和还原性
(2) K3[Fe(CN)6] 溶液出现蓝色沉淀 Fe2+- e-=Fe3+ ,铁离子最终生成
(3) 酸性较强时,H+放电,酸性较弱时,Fe2+放电 改变电极反应的速率
(4)电解质溶液的酸碱性、电源电压
【分析】Fe2+的化合价处于铁元素化合价的中间价态,既具有氧化性又具有还原性;
电解FeCl2溶液,通过对比实验可知,电极反应的产物与电解质溶液的酸碱性、电源电压有关;
【详解】(1)Fe2+处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性;
(2)①铁与硫酸反应生成Fe2+,证明固体为Fe,需要验证溶液中存在Fe2+,即需要加入K3[Fe(CN)6] 溶液,溶液中出现蓝色沉淀,证明固体为铁单质;
②Fe2+具有还原性,失去电子发生氧化反应生成铁离子,Fe2+-e-=Fe3+;阴极上发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀;
(3)①实验III中阳极无气泡产生,溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色,说明亚铁离子被氧化为铁离子;阴极有气泡产生,无固体附着,说明氢离子放电生成氢气,故电解FeCl2溶液的离子反应方程式;
②根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,酸性较强时,有气泡产生,无固体附着,说明放电的是H+,酸性较弱时,无气泡冒出,有金属状固体附着,说明Fe2+放电发生反应;
③根据Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ实验,各电极现象,增大电压,不仅可以改变离子的放电顺序,也可以改变电极的反应速率;
(4)综上所述,电极反应的产物与电解质溶液的酸碱性、电源电压有关。
17.(1)4.0
(2)①②
(3)其他条件不变时,升高(降低)温度,化学反应速率加快(减慢)
(4) 生成物中的为该反应的催化剂(或对该反应有催化作用) t<1.4min
(5) 当滴入最后半滴酸性溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 90.0%
【详解】(1)实验①②浓度不同,探究的是草酸浓度对反应速率的影响,需要保持溶液总体积相同,由于所加硫酸的体积相同,则5.0+3.0-4.0=4.0;
(2)实验①②浓度不同,其他条件相同,则探究浓度对化学反应速率的影响,应选择①②;
(3)实验①、③的温度不同,其他条件相同,根据溶液褪色时间,可以得到的结论是其他条件不变时,升高(降低)温度,化学反应速率加快(减慢);
(4)①根据锰离子物质的量的变化曲线,该小组同学提出的假设是生成物中的为该反应的催化剂(或对该反应有催化作用);
②若锰离子为反应的催化剂,反应速率加快,溶液褪色时间变短,若该小组同学提出的假设成立,t<1.4min;
(5)标准溶液为紫红色,滴定到达终点时的现象是当滴入最后半滴酸性溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;根据,若三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.00mL,则该草酸样品的纯度为×100%=90.0%。
18.(1)将Cu氧化为CuO,与Ag分离
(2)3Ag++4H+=3Ag++NO↑+2H2O
(3)4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑
(4)5
(5)Ag-e-=Ag+,Cu-2e-=Cu2+
(6)氧气
【分析】由工艺流程图可知,废料在富氧空气中熔炼时,Cu被氧化,滤渣中含有CuO及少量Ag,向滤渣中加入硫酸进行酸浸,CuO与硫酸反应,过滤得到硫酸铜溶液(含有硫酸),滤渣A为Ag;向滤液中加入硫酸铝、氢氧化钠,得到氢氧化铝、氢氧化铜,灼烧中会得到CuO、Al2O3,二者反应得到CuAlO2,二者反应得到CuAlO2,据此分析回答问题。
【详解】(1)铜在加热时容易和氧气反应,生成氧化铜,而银反应难度较大,故向熔炉中通入适量富氧空气的目的是:将Cu氧化为CuO,与Ag分离,故答案为:将Cu氧化为CuO,与Ag分离;
(2)用稀硝酸溶解银,反应生成硝酸银、NO气体和水,离子方程式为:3Ag+NO3﹣+4H+═3Ag++NO↑+2H2O,故答案为:3Ag+NO3﹣+4H+═3Ag++NO↑+2H2O;
(3)由上述分析可知,CuO、Al2O3反应得到CuAlO2,由电荷守恒可知,O元素化合价升高,有氧气生成,反应前Cu为+2价,反应后为+1,化合价降低1,反应前氧为﹣2价,反应后为0,化合价升高2,两者的最小公倍数是2,再根据原子守恒得:4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑,故答案为:4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑;
(4))C只含CuO、Al2O3,物质的量之比为2:1,则1molCuSO4对应0.5molAl2(SO4)3,产生1molCu(OH)2和1molAl(OH)3,则最少需要5molNaOH,故答案为:5;
(5)冷却银熔体得到的粗银中含有少量的铜,可使用电解法精炼,精炼池中阳极的电极反应为Ag﹣e﹣=Ag+,Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案为:Ag﹣e﹣=Ag+,Cu﹣2e﹣=Cu2+;
(6)分析流程可知,该工艺中,可循环利用的物质为氧气,故答案为:氧气。
19.(1)AD
(2) 保持温度为300℃,将压强由p3增大到p1 KA>KB=KC 75%
(3) > < 2
【详解】(1)A.由图所示,H=419kJ·mol-1--510kJ·mol-1=-91kJ·mol-1,故 A正确;
B.a反应正反应的活化能为419kJ·mol-l,故B错误;
C. b过程使用催化剂后降低了反应的活化能,但H不变,故C错误;
D.由图所示,b过程第Ⅱ阶段的活化能小于第Ⅰ阶段,所以反应速率第Ⅱ阶段>第I阶段,故D正确;
故答案选AD。
(2)物质的量之比1∶2充入CO和H2发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),由图示可知平衡体系中CH3OH的体积分数随温度升高而降低,所以该反应为放热反应。该反应正方向是气体体积减小的反应,其它条件不变,压强越大,平衡体系中CH3OH的体积分数越大,所以p1>p2>p3。
①经分析D点和B点温度相同,压强p1>p3,保持温度为300℃,平衡状态由D点移至B点,可采取的具体措施为:将压强由p3增大到p1,答案:将压强由p3增大到p1;
②化学平衡常数只受温度影响,由图可知B、C温度相同,平衡常数相同,KB=KC,该反应是放热反应,A点到B点温度升高,平衡常数减小,KA>KB,所以KA>KB=KC,答案:KA>KB=KC;③由图可知C点CH3OH的体积分数为50%,假设加入CO、H2物质的量分别为amol、2mol,达平衡生成CH3OHxmol,则消耗CO、H2物质的量分别为xmol、2xmol,达平衡CO、H2物质的量分别为(a-x)mol、(a-2x)mol,根据题意列式 ,x=,在C点时,CO的转化率为,答案:75%;
(3)由图可知,升高温度lnK均变大,说明升高温度平衡正向移动,反应均为吸热反应,ΔH1>0,ΔH2>0,反应Ⅱ-反应Ⅰ,得化学方程式CO2(g)+H2(g)CO+H2O(g),K=由图示可知,升高温度,K增大,ΔH =ΔH2-ΔH1>0,则ΔH1<ΔH2,答案:<;
②反应Ⅱ-反应Ⅰ,得化学方程式CO2(g)+H2(g)CO+H2O(g),1000K时反应Ⅱ和反应Ⅰ的K值相等,1000K时,CO2(g)+H2(g)CO+H2O(g)的K==1,平衡时2,K=,则,答案:2。
答案第1页,共2页
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