2016-2017学年广东省茂名市高州中学高二(上)期中化学试卷(理科)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分.每题只有一个选项符合题意)
1.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.1L0.1 mol?L﹣1的氨水中含有0.1NA个OH﹣
B.78gNa2O2固体中含有的阴离子数目为2NA
C.常温下,23gNO2和N2O4的混合气体含有NA个氧原子
D.常温下,4gCH4中含有4NA个C﹣H共价键
2.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22.下列说法不正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中有共价键
C.物质WY2、W3X4均有熔点高、硬度大的特性
D.T元素肯定是金属元素
3.下列说法正确的是( )
A.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.放热反应在常温下一定很容易发生
D.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物的总能量的大小
4.有一化学平衡:mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g).如图表示的是A的转化率与压强、温度T的关系.分析图中曲线可以得出的结论是( )21世纪教育网版权所有
A.正反应吸热,m+n>p+q B.正反应吸热,m+n<p+q
C.正反应放热,m+n>p+q D.正反应放热,m+n<p+q
5.在相同温度下,0.01mol?L﹣1 NaOH溶液和0.01mol?L﹣1的盐酸相比,下列说法正确的是( )
A.由水电离出的[H+]相等
B.由水电离出的[H+]都是1.0×10﹣12 mol?L﹣1
C.由水电离出的[OH﹣]都是0.01 mol?L﹣1
D.两者都促进了水的电离
6.下列说法或表示方法正确的是( )
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.在稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热大于57.3kJ
C.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.90kJ/mol可知,石墨没有金刚石稳定
D.在101kPa时,2g的氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣285.8kJ/mol
7.下列叙述正确的是( )
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释10倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.常温下,某溶液中由水电离的c(OH﹣)=1.0×10﹣13,则此溶液一定呈酸性
C.25℃时,将pH=4的盐酸稀释1000倍后,溶液的pH=7
D.25℃时,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,若所得混合液的pH=7,则强碱与强酸的体积比是1:10
8.如图所示,是在其他条件一定时,反应2A+B?2C△H<0,A的最大转化率与温度关系曲线,下列叙述正确的是( )
A.X或Y两点相应,V(正)>V(逆)
B.Z、N两点表示未达平衡状态,且都是V(正)>V(逆)
C.W点表示非平衡状态,V(正)>V(逆)
D.相应反应速率大小的点:W>Y>N
9.一定温度下,将4molPCl3和2molCl2充入容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PCl3+Cl2?PCl5,各物质均为气态.达平衡后,PCl5为0.8mol.若此时再移走2molPCl3和1molCl2,相同温度下达到平衡,PCl5的物质的量为( )
A.0.8mol B.0.4mol
C.0.4mol<x<0.8mol D.<0.4mol
10.已知在298K时下述反应的有关数据:
C(s)+O2(g)=CO(g)△H1=﹣110.5kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g),△H2=﹣393.5kJ/mol
则C(s)+CO2(g)=2CO(g)的△H 为( )
A.283.5kJ/mol B.172.5kJ/mol C.﹣172.5kJ/mol D.﹣504 kJ/mol
11.已知H﹣H键的键能为436kJ/mol,O═O键的键能为498kJ/mol,根据热化学方程式H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=﹣286kJ/mol,判断H2O分子中O﹣H键的键能为( )
A.485.5 kJ/mol B.610 kJ/mol C.917 kJ/mol D.1 220 kJ/mol
12.在一密闭容器中,反应aA(g)?bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法不正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率增大了
C.物质B的质量分数增加了 D.a>b
13.已知:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1;
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890kJ?mol﹣1.
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.2:3
14.25℃时,水的电离达到平衡:H2O?H++OH﹣△H>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入氨水,平衡逆向移动,c(OH﹣)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
15.向三份1mol/L CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO﹣浓度的变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
16.下列反应能用勒沙特列原理解释的是( )
A.由SO2和O2反应制SO3需使用催化剂
B.燃烧粉碎的黄铁矿矿石有利于三氧化硫的生成
C.硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3,而不用水或稀硫酸吸收SO3
D.用氮气和氢气合成氨需采用高压
17.在一密闭容器中进行以下可逆反应:M(g)+N(g)?P(g)+2L.在不同的条件下P的百分含量P%的变化情况如图,则该反应( )
A.正反应放热,L是固体 B.正反应放热,L是气体
C.正反应吸热,L是气体 D.正反应放热,L是固体或气体
18.在2A+B?3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol?L﹣1?s﹣1 B.v(B)=0.3 mol?L﹣1?s﹣1
C.v(C)=0.8 mol?L﹣1?s﹣1 D.v(D)=1 mol?L﹣1?s﹣1
19.室温时,下列溶液等体积混合后pH一定小于7的是( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液
C.pH=3的硫酸和pH=11的氨水
D.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液
20.对于密闭容器中进行的反应N2(g)+O2(g)?2NO(g),下列条件能加快其反应速率的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.增大体积使压强减小
B.体积不变,充入N2使压强增大
C.体积不变,充入He使压强增大
D.压强不变,充入气体Ne
二、解答题(共5小题,满分60分)
21.利用钛白工业的副产品FeSO4(含TiO2+、Al3+)可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁.其工艺流程如图:
(1)已知过滤1得到的滤渣的主要成分是Al(OH)3、H2TiO3,请写出TiOSO4水解成 H2TiO3沉淀的化学方程式: ;铁粉的作用有:①除去溶液中的Fe3+,② .
(2)沉淀反应的离子方程式是 .
(3)沉淀过程的反应温度为40℃,温度不宜过高的原因除控制沉淀的粒径之外,还有 .
(4)FeC2O4生成时,要在真空环境下进行,原因是 .
(5)过滤2得到的滤液经蒸发浓缩、 ,可得到副产品.
22.将物质的量均为3.00mol物质A、B混合于5L容器中,发生如下反应:3A+B?2C,在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示:
(1)T0对应的反应速率v(正) v(逆)(用“=”、“>”或“<”表示,下同);
(2)此反应的正反应为 热;(填“放”或“吸”)
(3)X、Y两点A物质正反应速率的大小关系是Y X;
(4)温度T<T0时,C%逐渐增大的原因是: ;
(5)若Y点的C的物质的量分数为25%,则参加反应的A物质的量为 mol.
23.对可逆反应aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g),达到平衡时,各物质的物质的量浓度应满足以下关系: =K,K为一常数,称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关,现有反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,在850℃时,K=1.
(1)若升高温度到950℃,达到平衡时K 1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和5.0mol H2时,上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动.
24.CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①2CH4(g)+4O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣890.3kJ?mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5Kj?mol﹣1
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷气体与O2作用而产生的能量存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量 (填“>”、“<”或“=”)890.3kJ.
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2═2CO+2H2,1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量,则:www-2-1-cnjy-com
①图1(所有物质均为气态)能表示该反应过程中能量变化的是 (填字母).
②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随时间的变化如图2所示,则CH4的转化率为 .
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热△H= .
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是 (填字母).
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量
B.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)
25.某种食用精制盐包装袋上有如表说明:
产品标准
GB5461
产品等级
一级
配 料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50mg/kg
分装时期
分装企业
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处) KIO3+ KI+ H2SO4═ K2SO4+ I2+ H2O2·1·c·n·j·y
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验.向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳.
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是 .
②某学生设计回收四氯化碳的操作为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体d.将分液漏斗充分振荡后静置
其中分液漏斗使用前须进行的操作是 ,上述操作正确的顺序是: (填序号)
(3)已知:I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣.某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10﹣3mol?L﹣1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全.
①判断c中反应恰好完全依据的现象是 .
②b中反应所产生的I2的物质的量是 mol.
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示) mg/kg.
2016-2017学年广东省茂名市高州中学高二(上)期中化学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分.每题只有一个选项符合题意)
1.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.1L0.1 mol?L﹣1的氨水中含有0.1NA个OH﹣
B.78gNa2O2固体中含有的阴离子数目为2NA
C.常温下,23gNO2和N2O4的混合气体含有NA个氧原子
D.常温下,4gCH4中含有4NA个C﹣H共价键
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A、一水合氨为弱电解质,在溶液中部分电离;
B、求出过氧化钠的物质的量,然后根据过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成来分析;
C、NO2和N2O4的最简式均为NO2;
D、求出甲烷的物质的量,然后根据1mol甲烷中含4molC﹣H 键来分析.
【解答】解:A、一水合氨为弱电解质,在溶液中部分电离,故溶液中的氢氧根的个数小于0.1NA个,故A错误;www.21-cn-jy.com
B、78g过氧化钠的物质的量为1mol,而过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成,故1mol过氧化钠中含NA个阴离子,故B错误;
C、NO2和N2O4的最简式均为NO2,故23g混合物中含0.5molNO2,故含NA个氧原子,故C正确;
D、4g甲烷的物质的量为0.25mol,而1mol甲烷中含4molC﹣H 键,故0.25mol甲烷中含NA条C﹣H键,故D错误;
故选C.
2.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22.下列说法不正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中有共价键
C.物质WY2、W3X4均有熔点高、硬度大的特性
D.T元素肯定是金属元素
【考点】位置结构性质的相互关系应用.
【分析】W、X、Y、Z为短周期元素,由元素在周期表中位置可知,X、Y处于第二周期,W、Z处于第三周期,令W的最外层电子数为a,则X、Y、Z最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,故a+a+1+a+2+a+3=22,解得a=4,故W为Si、X为N、Y为O、Z为Cl、T为Ge,然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答.【出处:21教育名师】
【解答】解:W、X、Y、Z为短周期元素,由元素在周期表中位置可知,X、Y处于第二周期,W、Z处于第三周期,令W的最外层电子数为a,则X、Y、Z最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,故a+a+1+a+2+a+3=22,解得a=4,故W为Si、X为N、Y为O、Z为Cl、T为Ge,
A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物分别为氨气、水、HCl,常温下水为液态,氨气、HCl为气体,故水的沸点最高,氨气分子之间都存在氢键,沸点比HCl的高,故A错误;
B.N、O和H形成的化合物硝酸铵中既有离子键、又有共价键,硝酸中只含共价键,故B正确;
C.物质SiO2、Si3N4均为原子晶体,均有熔点高、硬度大的特性,故C正确;
D.Ge元素位于Si的下方,为金属元素,故D正确,
故选A.
3.下列说法正确的是( )
A.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.放热反应在常温下一定很容易发生
D.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物的总能量的大小
【考点】反应热和焓变.
【分析】A.化学反应能量变化有热能、光能、电能、机械能等多种;
B.吸热反应不一定加热才能进行;
C.有些放热反应需要加热才能进行;
D.从能量守恒的角度判断.
【解答】解:A.化学反应中的能量变化可表现为热能、光能、电能、机械能等多种,故A错误;
B.需要加热才能发生的反应可能为放热反应,如铝热反应等,故B错误;
C.有些放热反应需要加热才能进行,如铝热反应,故C错误;
D.反应物总能量大于生成物总能量,则反应放热,反之吸热,故D正确.
故选D.
4.有一化学平衡:mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g).如图表示的是A的转化率与压强、温度T的关系.分析图中曲线可以得出的结论是( )
A.正反应吸热,m+n>p+q B.正反应吸热,m+n<p+q
C.正反应放热,m+n>p+q D.正反应放热,m+n<p+q
【考点】转化率随温度、压强的变化曲线.
【分析】采取“定一议二”原则分析,根据等压线,由温度对A的转化率影响,判断升高温度平衡移动方向,确定反应吸热与放热;
作垂直横轴的线,温度相同,比较压强对A的转化率的影响,判断增大压强平衡移动方向,确定m+n与p+g的大小关系.
【解答】解:由图可知,压强相同时,温度越高A的转化率越大,说明升高温度平衡向正反应移动,故正反应为吸热反应,21·cn·jy·com
作垂直横轴的线,由图可知,温度相同,压强越大A的转化率越大,说明增大压强平衡向正反应移动,故正反应为气体物质的量减小的反应,即m+n>p+q,
故选:A.
5.在相同温度下,0.01mol?L﹣1 NaOH溶液和0.01mol?L﹣1的盐酸相比,下列说法正确的是( )
A.由水电离出的[H+]相等
B.由水电离出的[H+]都是1.0×10﹣12 mol?L﹣1
C.由水电离出的[OH﹣]都是0.01 mol?L﹣1
D.两者都促进了水的电离
【考点】水的电离.
【分析】水的电离方程式为:H20=H++OH﹣,加入酸或碱后,增大氢离子或氢氧根离子浓度导致水的电离平衡向逆反应方向移动,即抑制水的电离,依据溶液中离子积常数计算水电离出离子的浓度.
【解答】解:A、温度一定,溶液中存在离子积常数,0.01mol/L NaOH溶液中水电离出的c(H+)水=mol/L,0.01mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H+)水=c(OH﹣)水=mol/L,所以由水电离出的c(H+)相等,故A正确;
B、温度不一定是常温下,离子积常数不一定是10﹣14,计算出的水电离出的c(H+)不一定是1.0×10﹣12 mol/L,故B错误;
C、水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同,温度不知,水电离出的c(H+)水=c(OH﹣)水=mol/L,故C错误;
D、酸、碱均抑制水的电离平衡,故D错误;故选A.
6.下列说法或表示方法正确的是( )
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.在稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热大于57.3kJ
C.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.90kJ/mol可知,石墨没有金刚石稳定
D.在101kPa时,2g的氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣285.8kJ/mol
【考点】有关反应热的计算;吸热反应和放热反应.
【分析】A、硫蒸气变化为硫固体为放热过程;
B、浓硫酸溶于水放热;
C、依据反应热量变化判断物质能量大小,物质能量越高越不稳定;
D、氢气燃烧反应是放热反应.
【解答】解:A、硫蒸气变化为硫固体为放热过程,则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧,放出热量硫蒸气多,即前者放出热量多,故A错误;
B、中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,浓硫酸溶于水放热,将含1molNaOH的溶液和含0.5molH2SO4的浓硫酸混合,放出的热量大于57.3 kJ,故B正确;
C、由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.90kJ/mol可知,所以石墨比金刚石稳定,故C错误;
D、在101kpa时,2gH2完全燃烧,生成液态水,放出285.8KJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=﹣285.8KJ/mol,故D错误;
故选:B.
7.下列叙述正确的是( )
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释10倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.常温下,某溶液中由水电离的c(OH﹣)=1.0×10﹣13,则此溶液一定呈酸性
C.25℃时,将pH=4的盐酸稀释1000倍后,溶液的pH=7
D.25℃时,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,若所得混合液的pH=7,则强碱与强酸的体积比是1:10
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算;弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】A.稀释醋酸,溶液氢离子浓度降低,pH增大;
B.常温下,某溶液中由水电离的c(OH﹣)=1.0×10﹣13,水的电离受到抑制;
C.盐酸无论稀释多少倍,溶液仍呈酸性;
D.若所得混合液的pH=7,反应后溶液呈中性,酸碱恰好完全反应.
【解答】解:A.稀释醋酸,溶液氢离子浓度降低,pH增大,则a<b,故A错误;
B.常温下,某溶液中由水电离的c(OH﹣)=1.0×10﹣13,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,故B错误;
C.盐酸无论稀释多少倍,溶液仍呈酸性,可接近7但小于7,故C错误;
D.若所得混合液的pH=7,反应后溶液呈中性,酸碱恰好完全反应,因c(OH﹣)=0.1mol/L,c(H+)=0.01mol/L,则强碱与强酸的体积比是1:10,故D正确.
故选D.
8.如图所示,是在其他条件一定时,反应2A+B?2C△H<0,A的最大转化率与温度关系曲线,下列叙述正确的是( )
A.X或Y两点相应,V(正)>V(逆)
B.Z、N两点表示未达平衡状态,且都是V(正)>V(逆)
C.W点表示非平衡状态,V(正)>V(逆)
D.相应反应速率大小的点:W>Y>N
【考点】转化率随温度、压强的变化曲线.
【分析】根据图片知,曲线表示不同温度下A的物质达到平衡时曲线,在该曲线上的X、Y点都是平衡状态,Z、W点都是非平衡状态,平衡状态时V(正)=V(逆),对于有气体参加或生成的可逆反应,压强越大反应速率越大,据此分析解答.
【解答】解:根据图片知,曲线表示不同温度下A的物质达到平衡时曲线,在该曲线上的X、Y点都是平衡状态,Z、W、N点都是非平衡状态,平衡状态时V(正)=V(逆),
A.X或Y两点都是平衡点,所以V(正)=V(逆),故A错误;
B.Z、N两点表示未达平衡状态,要使反应达到平衡状态,反应应该向正反应方向元素,所以这两点都是V(正)>V(逆),故B正确;
C.W点表示非平衡状态,要使该反应达到平衡状态,则应该减小A的转化率,平衡向逆反应方向移动,所以V(正)<V(逆),故C错误;
D.对于有气体参加或生成的可逆反应,压强越大反应速率越大,W、Y、N三点的压强大小顺序是N>Y>W,所以相应反应速率大小的点:W<Y<N,故D错误;
故选B.
9.一定温度下,将4molPCl3和2molCl2充入容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PCl3+Cl2?PCl5,各物质均为气态.达平衡后,PCl5为0.8mol.若此时再移走2molPCl3和1molCl2,相同温度下达到平衡,PCl5的物质的量为( )
A.0.8mol B.0.4mol
C.0.4mol<x<0.8mol D.<0.4mol
【考点】化学平衡建立的过程.
【分析】达平衡后移走2.0mol PC13和1.0mol C12,重新到达的平衡,可以等效为开始加入2.0mol PC13和1.0mol C12到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故平衡时PC15的物质的量小于原平衡的倍.
【解答】解:达平衡后移走2.0mol PC13和1.0mol C12,重新到达的平衡,可以等效为开始加入2.0mol PC13和1.0molC12到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故达新平衡时PC15的物质的量小于原平衡的倍,即达平衡时PC15的物质的量小于0.8mol×=0.4mol,
故选D
10.已知在298K时下述反应的有关数据:
C(s)+O2(g)=CO(g)△H1=﹣110.5kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g),△H2=﹣393.5kJ/mol
则C(s)+CO2(g)=2CO(g)的△H 为( )
A.283.5kJ/mol B.172.5kJ/mol C.﹣172.5kJ/mol D.﹣504 kJ/mol
【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【分析】根据盖斯定律﹣﹣化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,将反应①﹣②即可得目标反应,将反应热做相应变化即可.
【解答】解:已知:C (s)+O2(g)=CO(g)△H=﹣110.50KJ/mol ①
C (s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.51KJ/mol ②
根据盖斯定律,将①×2﹣②可得:C (s)+CO2(g)=2CO(g)△H=(﹣110.50KJ/mol)×2﹣(﹣393.51KJ/mol)=+172.5KJ/mol,
故选B.
11.已知H﹣H键的键能为436kJ/mol,O═O键的键能为498kJ/mol,根据热化学方程式H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=﹣286kJ/mol,判断H2O分子中O﹣H键的键能为( )
A.485.5 kJ/mol B.610 kJ/mol C.917 kJ/mol D.1 220 kJ/mol
【考点】有关反应热的计算.
【分析】化学反应中旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能,H﹣H键的键能为436kJ/mol,O═O键的键能为498kJ/mol,注意每摩尔H2O中含有2molH﹣O键,据此计算.
【解答】解:设O﹣H键的键能为xKJ/mol,各化学键键能为:H﹣H键的键能为436kJ/mol,O═O键的键能为498kJ/mol,反应热的焓变:△H=反应物总键能﹣生成物总键能,则反应H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=﹣286kJ/mol,△H=1×436kJ/mol+×498kJ/mol﹣2×xkJ/mol=﹣286kJ/mol,解得:x=485.5KJ/mol,
故选A.
12.在一密闭容器中,反应aA(g)?bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法不正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率增大了
C.物质B的质量分数增加了 D.a>b
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】先假设体积增加一倍时若平衡未移动,B的浓度应为原来的50%,实际平衡时B的浓度是原来的60%,比假设大,说明平衡向生成B的方向移动,则a<b,据此结合选项判断.
【解答】解:先假设体积增加一倍时若平衡未移动,B的浓度应为原来的50%,实际平衡时B的浓度是原来的60%,比假设大,说明平衡向生成B的方向移动,则a<b,
A、假设体积增加一倍时若平衡未移动,B的浓度应为原来的50%,实际平衡时B的浓度是原来的60%,大于原来的50%,说明平衡向生成B的方向移动,即向正反应移动,故A正确;
B、平衡向正反应移动,A的转化率增大,故B正确;
C、平衡向正反应移动,B的质量增大,混合气体的总质量不变,故物质B的质量分数增大,故C正确;
D、减小压强,平衡向生成B的方向移动,则a<b,故D错误;
故选D.
13.已知:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1;
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890kJ?mol﹣1.
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.2:3
【考点】有关反应热的计算.
【分析】H2与CH4的混合气体112L,n==5mol,设H2与CH4的物质的量分别为x、y,代入热化学反应方程式中计算热量即可解答.
【解答】解:H2与CH4的混合气体112L,n==5mol,设H2与CH4的物质的量分别为x、y,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1,
2 571.6kJ
x 285.8x
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890kJ?mol﹣1,
1 890kJ
y 890ykJ
则,
解得x=1.25mol,y=3.75mol,
原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是1.25mol:3.75mol=1:3,
故选B.
14.25℃时,水的电离达到平衡:H2O?H++OH﹣△H>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入氨水,平衡逆向移动,c(OH﹣)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
【考点】水的电离.
【分析】A、氨水溶液显碱性,纯水显中性,碱中氢氧根浓度大于水中的;
B、硫酸氢钠能完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子;
C、醋酸根水解对水的电离起到促进作用;
D、温度升高,水的离子积常数增大,则pH值减小.
【解答】解:A、向水中加入氨水,溶液由中性到碱性,碱对水的电离起抑制作用,所以平衡逆向移动,c(OH﹣)增大,故A错误;21·世纪*教育网
B、NaHSO4═Na++SO42﹣+H+,其中电离出的氢离子使c(H+)增大,但是温度不变,KW不变,故B正确;21教育名师原创作品
C、CH3COONa中的醋酸根水解对水的电离起到促进作用,电离平衡右移,c(H+)降低,故C错误;
D、温度升高,水的离子积常数KW增大,则pH值减小,故D错误.
故选:B.
15.向三份1mol/L CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO﹣浓度的变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
【考点】影响盐类水解程度的主要因素.
【分析】含有弱根离子的盐溶液,如果两种溶液的酸碱性相同,那么它们混合后会相互抑制水解;如果一种溶液显酸性,另一种溶液显碱性,那么它们混合后弱根离子能相互促进水解.
【解答】解:含有弱根离子的盐溶液,如果两种溶液的酸碱性相同,那么它们混合后会相互抑制水解;如果一种溶液显酸性,另一种溶液显碱性,那么它们混合后弱根离子能相互促进水解.
醋酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,硝酸铵是强酸弱碱盐其水溶液呈酸性,所以向醋酸钠溶液中加硝酸铵会促进醋酸根离子水解,导致醋酸根离子浓度减小;
亚硫酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,所以向醋酸钠溶液中加亚硫酸钠会抑制醋酸根离子的水解,导致醋酸根离子浓度增大;21*cnjy*com
氯化铁是强酸弱碱盐其水溶液呈酸性,所以向醋酸钠溶液中加氯化铁会促进醋酸根离子水解,导致醋酸根离子浓度减小,故选A.
16.下列反应能用勒沙特列原理解释的是( )
A.由SO2和O2反应制SO3需使用催化剂
B.燃烧粉碎的黄铁矿矿石有利于三氧化硫的生成
C.硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3,而不用水或稀硫酸吸收SO3
D.用氮气和氢气合成氨需采用高压
【考点】化学平衡移动原理.
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动;在使用勒夏特列原理时,反应必须是可逆反应且存在平衡移动,否则勒夏特列原理不适用.
【解答】解:A.催化剂对平衡移动没有影响,不能用勒沙特列原理解释,故A错误;
B.燃烧粉碎的黄铁矿,固体表面积较大,能加快反应速率,与勒沙特列原理无关,故B错误;
C.不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸,若用水或稀硫酸吸收,轻易形成酸雾,且吸收速度慢,不能用勒沙特列原理解释,故C错误;
D.对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,正反应为气体总物质的量减小的反应,且正反应为放热反应,为使氨的产率提高,就要使化学平衡向正反应方向移动,就要降温并且加压,能用勒沙特列原理解释,故D正确.
故选:D.
17.在一密闭容器中进行以下可逆反应:M(g)+N(g)?P(g)+2L.在不同的条件下P的百分含量P%的变化情况如图,则该反应( )
A.正反应放热,L是固体 B.正反应放热,L是气体
C.正反应吸热,L是气体 D.正反应放热,L是固体或气体
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】依据图象分析,相同条件下,先拐先平温度高,压强大,依据ⅠⅡ可知温度越高P%越小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,结合ⅡⅢ,压强越大P%越小,说明增大压强平衡逆向进行,平衡向气体体积减小的方向;
【解答】解:依据图象分析,相同条件下,先拐先平温度高,压强大,依据ⅠⅡ可知温度越高P%越小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,结合ⅡⅢ,压强越大P%越小,说明增大压强平衡逆向进行,增大压强平衡向体积减小的方向,L为气体;
故选B.
18.在2A+B?3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol?L﹣1?s﹣1 B.v(B)=0.3 mol?L﹣1?s﹣1
C.v(C)=0.8 mol?L﹣1?s﹣1 D.v(D)=1 mol?L﹣1?s﹣1
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系.
【分析】由于不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故化学反应速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快.
【解答】解:化学反应速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快,
A. =0.25,
B. =0.3,
C. =0.27,
D. =0.25,
则反应速率最快的为B,
故选B.
19.室温时,下列溶液等体积混合后pH一定小于7的是( )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液
C.pH=3的硫酸和pH=11的氨水
D.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液
【考点】pH的简单计算.
【分析】A.一水合氨为弱碱,混合液中氨水过量,溶液呈碱性;
B.二者恰好反应生成氯化钡;
C.一水合氨为弱碱,混合液中氨水过量,溶液呈碱性;
D.醋酸为弱酸,混合液中醋酸过量,溶液呈酸性.
【解答】解:常温下溶液的pH一定小于7,则反应后溶液呈酸性,
A.pH=3的盐酸浓度为0.001mol/L,pH=11的氨水浓度大于0.001mol/L,等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,故A错误;
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液,二者恰好反应生成氯化钡,溶液呈中性,故B错误;
C.pH=3的硫酸中氢离子的浓度为0.001mol/L,pH=11的氨水浓度大于0.001mol/L,等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,故C错误;
D.pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钾溶液等体积反应,由于醋酸为弱酸,则混合液中醋酸过量,反应后溶液呈酸性,故D正确;
故选D.
20.对于密闭容器中进行的反应N2(g)+O2(g)?2NO(g),下列条件能加快其反应速率的是( )
A.增大体积使压强减小
B.体积不变,充入N2使压强增大
C.体积不变,充入He使压强增大
D.压强不变,充入气体Ne
【考点】化学反应速率的影响因素.
【分析】决定化学反应速率快慢的因素有内因和外因,反应物本身的性质(内因),温度、浓度、压强、催化剂等为影响化学反应速率的外界因素,对于反应N2+O2?2NO是一个反应前后体积不变的反应,据此结合选项的内容解答.
【解答】解:A.增大体积,反应物的浓度减小,单位体积活化分子的数目减少,反应速率减慢,故A错误;
B.体积不变充入N2使压强增大,对于反应N2+O2?2NO,氮气为反应物,反应物的浓度增大,活化分子的数目增多,反应速率增大,故B正确;
C.体积不变充入He使压强增大,但对于反应N2+O2?2NO,充入He参加反应的物质的浓度不变,活化分子的数目不变,反应速率不变,故D错误;
D.压强不变充入He,相当于是增大体系的体积,反应物的浓度减小,活化分子的数目减少,反应速率减慢,故D错误.
故选B.
二、解答题(共5小题,满分60分)
21.利用钛白工业的副产品FeSO4(含TiO2+、Al3+)可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁.其工艺流程如图:
(1)已知过滤1得到的滤渣的主要成分是Al(OH)3、H2TiO3,请写出TiOSO4水解成 H2TiO3沉淀的化学方程式: TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4 ;铁粉的作用有:①除去溶液中的Fe3+,② 与溶液中的H+反应,调节pH值,使Al3+水解完全生成Al(OH)3沉淀 .
(2)沉淀反应的离子方程式是 2NH3?H2O+Fe2+=Fe(OH)2↓+2NH4+ .
(3)沉淀过程的反应温度为40℃,温度不宜过高的原因除控制沉淀的粒径之外,还有 NH3?H2O和Fe(OH)2受热都易分解 .
(4)FeC2O4生成时,要在真空环境下进行,原因是 氢氧化亚铁易被O2氧化 .
(5)过滤2得到的滤液经蒸发浓缩、 冷却结晶、过滤、洗涤 ,可得到副产品.
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【分析】副产品FeSO4(含TiO2+、Al3+)中加入水和铁粉,将少量重金属离子等除去,得到比较纯净的FeSO4溶液,向FeSO4溶液中加入氨水,生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁和草酸反应生成高纯超微细草酸亚铁沉淀,
(1)根据反应物和生成物写出化学方程式;Fe2+具有较强的还原性,Fe可以与氢离子反应调节pH;
(2)一水合氨水是弱碱不能拆,与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀,据此书写离子反应方程式即可;
(3)氨水受热易分解,难溶性碱也具有热不稳定性,据此解答即可;
(4)氢氧化亚铁易被空气中氧气氧化;
(5)从溶液中得到晶体,需经过蒸发浓缩溶液、冷却结晶以及过滤洗涤等操作.
【解答】解:(1)反应物为TiOSO4和H2O,已知产物为H2TiO3,根据原子守恒可知另一产物为硫酸,因此化学方程式为TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4;由于Fe2+被具有很强的还原性,容易被氧化为Fe3+,铁粉的还原性比Fe2+强,因此可以防止Fe2+被氧化,另外Fe能与H+反应生成Fe2+,降低了氢离子的浓度,调节pH值,使Al3+水解完全生成Al(OH)3 沉淀,
故答案为:TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4;与溶液中的H+反应,调节pH值,使Al3+水解完全生成Al(OH)3 沉淀;
(2)一水合氨是弱碱,与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀,氨水不能拆,沉淀不能拆,故离子反应方程式为:2NH3?H2O+Fe2+=Fe(OH)2↓+2NH4+,
故答案为:2NH3?H2O+Fe2+=Fe(OH)2↓+2NH4+;
(3)氨水受热易分解生成氨气和水,氢氧化亚铁也具有热不稳定性,容易分解生成氧化物和水,故答案为:NH3?H2O和Fe(OH)2受热都易分解;
(4)在沉淀反应中产生的中间产物Fe(OH)2易被空气中氧气氧化,所以FeC2O4生成时,要在真空环境下进行,故答案为:氢氧化亚铁易被O2氧化;21*cnjy*com
(5)从溶液中得到晶体,需经过蒸发浓缩溶液、冷却结晶以及过滤、洗涤等操作,故答案为:冷却结晶、过滤、洗涤.
22.将物质的量均为3.00mol物质A、B混合于5L容器中,发生如下反应:3A+B?2C,在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示:
(1)T0对应的反应速率v(正) = v(逆)(用“=”、“>”或“<”表示,下同);
(2)此反应的正反应为 放 热;(填“放”或“吸”)
(3)X、Y两点A物质正反应速率的大小关系是Y > X;
(4)温度T<T0时,C%逐渐增大的原因是: 反应未达平衡,仍在向正反应方向移动 ;
(5)若Y点的C的物质的量分数为25%,则参加反应的A物质的量为 1.8 mol.
【考点】化学平衡的计算.
【分析】(1)起始时加入物质的量均为3.00mol的物质A、B,随着温度的升高,反应向正反应方向进行,当温度达到T0时,C的物质的量分数最大,说明达到反应的最大限度,即平衡状态,此时正逆反应速率相等;
(2)随着温度的继续升高,C的物质的量分数逐渐减小,说明温度升高平衡左移;
(3)温度越高,反应速率越大;
(4)反应还没有到达平衡,反应正向进行,随着温度升高,生成的C越来越多;
(5)设参加反应的A的物质的量为x,根据方程式知:平衡状态时A的物质的量=(3﹣x)mol,B的物质的量=(3﹣)mol,C的物质的量=xmol,C的物质的量分数=×100%=25%,从而计算参加反应的A的物质的量.
【解答】解:(1)起始时加入物质的量均为3.00mol的物质A、B,随着温度的升高,反应向正反应方向进行,当温度达到T0时,C的物质的量分数最大,说明达到反应的最大限度,即平衡状态,此时正逆反应速率相等,故答案为:=;
(2)随着温度的继续升高,C的物质的量分数逐渐减小,说明温度升高平衡左移,则正反应为放热反应,故答案为:放;
(3)温度越高,反应速率越大,Y点温度大于X点,则X点反应速率小于Y点,故答案为:Y>X;
(4)温度T0前,反应还没有到达平衡,反应向正反应进行,随着温度升高,生成的C越来越多,
故答案为:反应还没有到达平衡,反应向正反应进行;
(5)设参加反应的A的物质的量为x,根据方程式知:平衡状态时A的物质的量=(3﹣x)mol,B的物质的量=(3﹣)mol,C的物质的量=xmol,C的物质的量分数=×100%=25%,x=1.8mol,
故答案为:1.8.
23.对可逆反应aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g),达到平衡时,各物质的物质的量浓度应满足以下关系: =K,K为一常数,称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关,现有反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,在850℃时,K=1.
(1)若升高温度到950℃,达到平衡时K 小于 1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和5.0mol H2时,上述平衡向 逆反应 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动.
【考点】化学平衡的计算.
【分析】(1)对于放热反应,升高温度,平衡向着逆向移动,泽尔平衡常数减小;
(2)反应混合物各物质的量系数相同都为1,利用物质的量代替浓度,计算浓度商Qc,根据浓度商Qc与平衡常数k的关系判断,Qc>k平衡向逆反应进行,Qc=k反应处于平衡状态,Qc<K平衡向正反应进行.
【解答】解:(1)该反应的△H<0,为放热反应,升高温度后平衡向着吸热的逆向移动,则生成物浓度减小、反应物浓度增大,该反应的平衡常数减小,所以950℃的平衡常数K<1,
故答案为:小于;
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和5.0mol H2时,设此时容器体积为VL,泽尔此时的浓度商Qc=≈1.67>K=1,则平衡向逆反应方向移动,
故答案为:逆反应.
24.CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①2CH4(g)+4O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣890.3kJ?mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5Kj?mol﹣1
(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷气体与O2作用而产生的能量存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量 = (填“>”、“<”或“=”)890.3kJ.
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2═2CO+2H2,1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量,则:
①图1(所有物质均为气态)能表示该反应过程中能量变化的是 D (填字母).
②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随时间的变化如图2所示,则CH4的转化率为 63% .
(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热△H= ﹣74.8kJ?mol﹣1 .
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是 C (填字母).
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量
B.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)
【考点】反应热和焓变.
【分析】(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890,.3kJ?mol﹣1,得到甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水放出的热量;
(2)①甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2═2CO+2H2,1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量,计算1mol甲烷完全反应放出的热量,反应为放热反应,据此分析图象判断;
②依据①计算得到的反应的焓变,图中中是反应达到平衡状态时放热155.8KJ,计算反应的甲烷得到转化率;
(3)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H1=﹣890.3kJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1
③C(s)+O2(g)=CO2(g);△H2=﹣393.5kJ/mol
反应C(石墨,s)+2H2(g)=CH4(g)可以是②+③﹣①得到,由此分析解答;
(4)A.CO2与H2O反应生成CH4和O2,为吸热反应;
B.将固态碳合成C60,以C60作燃料,产物相同;
C.大气中的CO2和海底开采的CH4合成合成气(CO、H2),具有可行性;
【解答】解:(1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890,.3kJ?mol﹣1,得到甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水放出的热量等于890,.3kJ?mol﹣1,
故答案为:=;
(2)①甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2═2CO+2H2,1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量,计算1mol甲烷完全反应放出的热量=15.46KJ×16=247.36KJ,反应焓变△H=﹣247.36KJ/mol,反应为放热反应,反应物能量高于生成物,反应的热化学方程式为:CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g),△H=﹣247.36KJ/mol,符合能量变化的图象只有D符合,21cnjy.com
故答案为:D;
②反应的热化学方程式为:CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g),△H=﹣247.36KJ/mol,图象可知反应达到平衡状态放出热量155.80KJ,则反应的甲烷物质的量==0.63mol,甲烷转化率为63%,【版权所有:21教育】
故答案为:63%;
(3)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H1=﹣890.3kJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1
③C(s)+O2(g)=CO2(g);△H2=﹣393.5kJ/mol
盖斯定律计算,②+③﹣①得到,反应C(石墨,s)+2H2(g)=CH4(g)△H=﹣74.8 kJ?mol﹣1,
故答案为:﹣74.8 kJ?mol﹣1;
(4)A.甲烷与氧气的反应为放热反应,可知CO2与H2O反应生成CH4和O2为吸热反应,故A错误;
B.将固态碳合成C60,以C60作燃料,产物相同,研究方向不可行,故B错误;
C.大气中的CO2和海底开采的CH4合成合成气(CO、H2),具有可行性,利用优质催化剂、太阳能实现转化,故C正确;
故选C.
故答案为:C;
25.某种食用精制盐包装袋上有如表说明:
产品标准
GB5461
产品等级
一级
配 料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50mg/kg
分装时期
分装企业
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处) 1 KIO3+ 5 KI+ 3 H2SO4═ 3 K2SO4+ 3 I2+ 3 H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验.向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳.2-1-c-n-j-y
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是 I2+SO32﹣+H2O=2I﹣+SO42﹣+2H+ .
②某学生设计回收四氯化碳的操作为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体d.将分液漏斗充分振荡后静置
其中分液漏斗使用前须进行的操作是 检查是否漏水 ,上述操作正确的顺序是: abdc (填序号)
(3)已知:I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣.某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10﹣3mol?L﹣1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全.【来源:21cnj*y.co*m】
①判断c中反应恰好完全依据的现象是 滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色 .
②b中反应所产生的I2的物质的量是 1.0×10﹣5 mol.
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示) mg/kg.
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
【分析】(1)依据氧化还原反应的元素化合价变化升高和降低相同,结合原子守恒配平化学方程式;
(2)①Na2SO3稀溶液与I2反应Na2SO3稀溶液具有还原性被氧化为硫酸钠,I2具有氧化性,被还原为I﹣,结合反应的电荷守恒和原子守恒配平写出离子方程式;
②分液漏斗使用前须进行检漏,向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳,其操作为将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中,加入适量Na2SO3稀溶液,将分液漏斗充分振荡后静置,分离出下层液体,据此答题;
(3)①溶液呈蓝色,随反应I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣进行,溶液中没有碘,溶液由蓝色为无色;
②根据(1)中反应方程式计算;
③根据I原子守恒找出碘酸钾中碘原子与碘单质的关系式分析计算.
【解答】解:(1)该反应中化合价的变化为:KIO3→I2,I元素由+5价→0价,一个KIO3分子得5个电子;KI→I2,I元素由﹣1价→0价,一个KI分子失一个电子,所以得失电子的最小公倍数为5,KIO3的计量数为1,KI的计量数为5,其它元素根据原子守恒配平,所以反应方程式为KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,
故答案为:1;5;3;3;3;3;
(2)①Na2SO3稀溶液与I2反应Na2SO3稀溶液具有还原性被氧化为硫酸钠,I2具有氧化性,被还原为I﹣,结合反应的电荷守恒和原子守恒配平写出离子方程式,Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是:I2+SO32﹣+H2O=2I﹣+SO42﹣+2H+,
故答案为:I2+SO32﹣+H2O=2I﹣+SO42﹣+2H+;
②分液漏斗使用前须进行检漏,向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳,其操作为将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中,加入适量Na2SO3稀溶液,将分液漏斗充分振荡后静置,分离出下层液体,所以操作顺序为abdc,
故答案为:检查是否漏水;abdc;
(3)①碘遇淀粉变蓝色,所以溶液呈蓝色,随反应I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣进行,溶液中没有碘,溶液由蓝色为无色,说明反应到终点,判断c中反应恰好完全所依据的现象是:滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,
故答案为:滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色;
②b中生成的碘在c中反应I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣,所以
I2 ~~~~~~2S2O32﹣,
1mol 2mol
1.0×10﹣5mol 2.0×10﹣3mol?L﹣1×0.0025L×=2.0×10﹣5mol,
故答案为:1.0×10﹣5;
③根据KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O可知
I~~~~~KIO3~~~~~3I2
碘酸钾中的碘 127g 3mol
m 1.0×10﹣5mol21教育网
所以m=×10﹣5g,
所以设每千克食盐中含碘××10﹣5g=g=mg,
即为mg/kg,
故答案为:.
2017年1月11日