2009年高考化学试题分类汇编——化学计算
1.(09全国卷Ⅰ7)将15ml.2mol .溶液逐滴加入到40 ml.0.5mol .盐溶液中,恰好将溶液中的离子完全沉淀为碳酸盐,则中n值是w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA. 4 B. 3 C. 2 D. 1
答案:B
解析:
M的化合价为+n,Na2CO3与MCln反应对应的关系式为:2Mn+ ~ nCO32 -
2 n
15×10-3×2 40×10-3×0.5
可得n=3,故选B。
2.(09全国卷Ⅰ9)现有乙酸和两种链状单烯烃混合物,其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是
A. B. C. D.
答案:C
解析:
乙酸的化学式为C2H4O2,而单烯烃的通式为CnH2n,从化学式可以发现两者中,C与H之间的数目比为1:2,质量比为6:1,碳氢的质量分数一共为1-a,其中碳占。
3.(09全国卷Ⅰ11)为了检验某含有杂质的样品的纯度,现将克样品加热,其质量变为g,,则该样品的纯度(质量分数)是
A.
B.
C.
D.
答案:A
解析:
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O m (减少)
2×84 106 62
x (W1- w2)
解得x=,将其带入下式可得: w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = ,A项正确。
4.(09全国卷Ⅱ6) 物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A. 1:4 B.1:5 C. 2:3 D.2:5
答案:A
解析:
设2molZn参与反应,因Zn无剩余,则最终生成了2molZn(NO3)2,显然含有4molNO3- ,这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3,根据得失电子守恒有:2×n(Zn)=n(HNO3)×4,则n(HNO3)=1mol,即有1molHNO3被还原。
5.(09全国卷Ⅱ10)现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②苯酚,③苯酚钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是
A. ④①②⑤⑥③ B. ④①②⑥⑤③
C. ①④②⑥③⑤ D. ①④②③⑥⑤
答案:C
解析:
①②④均属于酸,其中醋酸最强,碳酸次之,苯酚最弱。③⑤⑥均属于强碱弱酸盐,根据越弱越水解的原理知,因H2CO3>苯酚>HCO3- ,所以对应的盐,其碱性为:碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠,pH顺序相反,故C项正确。
6.(09全国卷Ⅱ11) 已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6KJ· mol-1
CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -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
答案:B
解析:
设H2、CH4的物质的量分别为x、ymol。则x + y =5,571.6x/2 + 890y = 3695,解得x=1.25mol; y=3.75mol,两者比为1:3,故选B项。
7.(09全国卷Ⅱ12)
1 mol HO 与足量的NaOH
溶液充分反应,消耗的NaOH的物质的量为
A.5 mol B.4 mol C.3 mol D.2 mol
答案:A
解析:
该有机物含有酚,还有两个酯基,要注意该有机物的酯基与NaOH水解时,生成羧酸钠,此外生成的酚还要继续消耗NaOH,故需要5molNaOH,A项正确。
8.(09全国卷Ⅱ13) 含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
答案:B
解析:
由于Fe2+的还原性强于Br-,故根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。当x/a ≤0.5时,Cl2仅氧化Fe2+,故A项正确。当x/a ≥1.5时,Fe2+和Br-合部被氧化,D项正确;当介于两者之间时,则要分步书写方程式,然后进行叠加得总反应。如B项,当x=0.5a时,Cl2刚好把Fe2+全部氧化,而当x=0.6a,显然Cl2还要氧化Br-,而选项中没有表示,故错。
9.(09天津卷6)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ ΔH=-226 kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
答案:C
解析:
A项,燃烧热的单位出错,应为Kj/mol,错;
图中的量标明错误,应标为2molCO和2molCO2,故错。
CO2气体的能量大于固体的能量,故C项中放出的能量应小于452KJ,而 H用负值表示时,则大于-452Kj/mol,正确;
将下式乘以2,然后与上式相加,再除以2,即得CO与Na2O2的反应热,所得热量为57KJ,故D项错。
10.(09江苏卷4) 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 25℃时,PH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的数目为0.2NA
B. 标准状况下,2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA
C. 室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D. 标准状况下,22.4L 甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
答案:C
解析:
A.PH=13也就是意味着,则,所
以,所以;
B.发生的化学反应方程式为(该反应为
歧化反应),,那么转移电子的数目应该为;
C.乙烯和丁烯的最简式都是,则,所以,;
D.标准状况下,甲醇为液态,那么甲醇的物质的量就不是,则所含有的氧原子个数也不为。
11.(09浙江卷9)已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是
A.0.01mol·的蔗糖溶液 B. 0.01mol·的溶液
C.0.02mol·的溶液 D. 0.02mol·的溶液
答案:C
解析:
单位体积内的粒子数,实质为粒子的浓度。显然C项、D项的浓度比A项和C项的大,又C项为强电解质,完全电离,而CH3COOH为弱酸,部分电离,所以C项中粒子浓度大,故混点最高。
12.(09广东理科基础20)设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值,下列说法正确的是
A.22.4 L Cl2中含有nA个C12分子
B.1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中有0.1 nA个Na+
C.1 mol H2与1 mol C12反应生成nA个HCl分子
D.1 mol Ca变成Ca2+时失去的电子数为2nA
答案:D
解析:
气体的气体没有交待标准状况,故A项错;1 L 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有0.2molNa+,故B项错;有1 mol H2与1 mol C12反应应生成2mol HCl,故C项错。Ca为+2价,故1molCa生成Ca2+时失去2mol电子,即2nA,D项正确。
13.(09福建卷8)设NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是
A. 24g镁的原子量最外层电子数为NA B. 1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H+数为0.1NA
C. 1mol甲烷分子所含质子数为10NA D. 标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA
答案:C
解析:A项,镁的最外层电子数为2,故错;B项,乙酸为弱电解质,部分电离,故H+小于0.1NA,错;C项,CH4的质子数为10,正确;D项,乙醇标状下不是气体,错。
14. 09广东化学6)设nA 代表阿伏加德罗常数(NA )的数值,下列说法正确的是
A. 1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA
B. 乙烯和环丙烷(C3H6 )组成的28g混合气体中含有3nA 个氢原子
C. 标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nA
D.将0.1mol氯化铁溶于1L水中,所得溶液含有0.1nA
答案:C
解析:
1molK2SO4 中含有阴离子物质的量为1mol,则所带电荷数为2nA,A错;乙烯和环丙烷混合气可表示为(CH2)n,因此氢原子数为:nA =4 nA,B错;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,Cl2发生的歧化反应,标况下,22.4L氯气约1mol,此反应转移的电子数为nA,C正确;D项要考虑铁离子的水解,故D错。
15. (09四川卷11)向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是
A. B. C.n=m+17Vc D. < <
答案:C
16.(09上海卷10)9.2g金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有
A.0.2mol中子 B.0.4mol电子
C.0.2mol质子 D.0.4mol分子
答案:B
17.(09上海卷12)NA代表阿伏加德罗常数。下列有关叙述正确的是
A.标准状况下,2.24LH2O含有的分子数等于0.1NA
B.常温下,溶液中阴离子总数大于0.1NA
C.分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28g
D.3.4中含N—H键数目为
答案:B
18.(09上海卷15)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的
A.物质的量之比为3:2 B.质量之比为3:2
C.摩尔质量之比为2:3 D.反应速率之比为2:3
答案:A
19.(09上海卷22)实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是
A. B.和 C.和 D 和FeO
答案:AD
20.(09海南卷7)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则此铅氧化物的化学式是:
A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2
答案:C
21.(09海南卷11)在5mL 0.05 mo1/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 mo1/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为:
( http: / / www. / )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
答案:C
22.(09海南卷12)已知:
答案:A
23.(09宁夏卷7) 将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积11.2L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4
答案:A
解析:
根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2,以及题中数据反应后气体体积为反应前气体体积的一半,可以得到x=1,因此只有A选项符合题意。
24.(09宁夏卷13)在一定温度下,反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于
A. 5% B. 17% C. 25% D.33%
答案:B
解析:
1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数K1为10,那么HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常数K2为1/10, 2HX(g) H2(g)+ X2(g) 的平衡常数K3为(1/10)2=0.01.设HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g) H2(g)+ X2(g)
1 0 0
x x x
1-x x x
K3= x·x/(1-x) 2= 0.01 ,得到x=0.17,所以, 该温度时HX(g)的最大分解率接近于B. 17%
25.(09全国卷Ⅱ27)(15分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据左表中数据,在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
(2) 体系中发生反应的化学方程式是___________________________;
(3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:_______________;
(4) 该反应达到平衡时反应物X的转化率等于___________________________;
(5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如右图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
① _________________ ②________________ ③__________________
答案:
解析:
本题考查化学反应速率和化学平衡的综合运用,注意图像和有关计算。
(1)根据题目中表格给出的数据,在坐标系中找出相应的点,然后用光滑的曲线描点即可。
(2)根据题意,可以利用“三步法”求解
aX + bYcZ
开始 1.00 1.00 0
转化 0.45 0.9 0.9
平衡 0.55 0.1 0.9
根据各物质的量之比可得体系中发生反应的化学方程式是: X+2Y2Z。
(3)根据图像可知在3min时,生成物Z的物质的量为0.5mol, 其平均速率为0.083mol/L·min。
(4)X的转化率等于0.45。
(5)由题目所给图象可知,在1中,平衡时Z的物质的量小于原平衡的物质的量,说明平衡逆向移动,条件为升高温度。在2中,平衡时Z的物质的量与原平衡相同,且速率加快,条件为加入催化剂;在3中,平衡正向移动,且速率加快,条件为加压。
26. (09全国卷Ⅰ28)(15分)
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为 极;
②电极b上发生的电极反应为 ;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积: ;
④电极c的质量变化是 g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液 ;
乙溶液 ;
丙溶液 ;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
答案:
(1)①正极 ②4OH--4e-=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电, H+增多。丙不变,相当于电解水。
(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应
解析:
(1)①乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol。由方程式2H2+O2 2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O + O2↑。③转移0.5mol电子,则生成O2为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu2++2e-=Cu,转移0.5mol电子,则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大。乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小。丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变。(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解。
27.(09安徽卷27)(12分)
某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料(的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是
(2)第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作是:
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有
(4)欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入
GFeSO4·7H2O。
答案:
(1)Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
解析:
(1)第①步是Cr2O72-与Fe2+发生氧化还原反应,方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(2)测定溶液的pH的方法是:用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸的中心位置,然后对照标准比色卡,读出对应颜色的数据;
(3)从最终所得磁性材料的化学式可知,滤渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3;
(4)1L废水中的n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol,根据关系式:Cr2O72-~4Cr0.5Fe1.5FeO4~10FeSO4·7H2O,所以理论上n(FeSO4·7H2O)=0.05mol,m(FeSO4·7H2O)= 0.05mol×278g·mol-1=13.9g。
28.(山东卷28)(14分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);,使用催化剂 反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)O2 (g)= O+2(g)+e- H1= 1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-1 PtF6-(g) H2= - 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- H3=482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6- (s)的H=_____________ kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4*)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=__________。
答案:
(1)向左 不改变
(2)-77.6
(3)Cu(OH)2 Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+
(4)中 Kb=10-9/( (a-0.01)mol·L-1.
解析:
(1)在恒压条件下加入氩气,则容积增大,导致原平衡中各物质的浓度同等比例减小,所以平衡向气体体积增大的方向即向左移动;催化剂仅是改变化学反应速率,不会影响焓变。
(2)根据盖斯定律,将化学方程式①+②-③叠加。
(3)Cu(OH)2 的Ksp小于Mg(OH)2的,所以离子的浓度商首先大于Cu(OH)2 的而先沉淀;由于氨水是弱碱,书写离子方程式时
不能拆开。
(4)由溶液的电荷守恒可得: c(H*)+c(NH4*)=c(Cl-)+c(OH-),已知c(NH4*)=c(Cl-),则有c(H*)=c(OH-),溶液显中性;电离常数只与温度有关,则此时NH3·H2O的电离常数
Kb= [c(NH4*)·c(OH-)]/c(NH3·H2O)= (0.01 mol·L-1·10-7mol·L-1)/(amol·L-1-0.01 mol·L-1)= 10-9/( (a-0.01)mol·L-1.
29.(09江苏卷20)(10分)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)=====N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。
其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 (填字幕)
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)25℃时,1.00gN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)的△H= kJ·mol-1
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300 mol·L-1、c(N2O4)=0.0120 mol·L-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
(4)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应,制得1.00L已达到平衡的N2H4和NO2的混合气体(17℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu多少克?
答案:
(1)BC
(2)-1224.96
(3)根据题意知平衡时:;
K=
答:平衡常数为13.3。
(4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa达到平衡时,1.00L混合气体中:
则
由===可得
答:理论上至少需消耗Cu 1.73 g.
解析:
(1)考查影响化学平衡移动的因素
(2)简单的反应热计算要注意将质量转化为物质的量,还要注意比例关系。
(3)(4)见答案
30.(09浙江卷27)(15分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和,化学方程式如下:
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的 0(填写“>”、“<”、“=”。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线是实验编号。
答案:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)<
(2) 1.88×10-4mol/(L·s)
(3)5000
(4)C、D
(5)①II: 280、1.20×10-3、5.80×10-3
Ⅲ:1.2×10-3 、5.80×10-3
②
解析:
(1)自发反应,通常为放热反应,即 H小于0。
(2)以NO计算,2s内NO的浓度变化为(10-2.5)×10-4mol/L,V(NO)=7.5×10-4/2 =3.75×10-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知,V(N2)=1/2 V(NO)=1.875×10-4mol/(L·s)。
(3)=
=5000。
(4)催化剂不影响平衡的移动,A项错;该反应放热,故降温平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确;缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,D项正确。
(5)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响,研究时只能是一个变量在起作用,所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了,故其他的数据应与I完全相同;III中数据与II比较,催化剂的比表面积数据未变,但是温度升高,故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响,II、III研究是温度对速率的影响。作图,可根据先拐先平的原则,即最里面的线先达平衡,速率快,应对应于III(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的),II比I快,因为两组温度相同,但是II中催化剂的比表面积大。
31.(09福建卷25)(17分)
某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验
【实验一】收集NO气体。
用装置A收集NO气体,正确的操作是 (填序号)。
a.从①口进气,用排水法集气 b.从①口进气,用排气法集气
c.从②口进气,用排水法集气 d..从②口进气,用排气法集气
【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数和镀层厚度,查询得知锌易溶于碱:Zn+2NaOH=Na2ZnO3+H2↑据此,截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样,剪碎、称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂,拟出下列实验方案并进行相关实验。
方案甲:通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究木目标。
(2)选用B和 (填仪器标号)两个装置进行实验。
(3)测得充分反应后生成氢气的体积为VL(标准状况),= 。
(4)计算镀层厚度,还需要检索的一个物理量是 。
(5)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,测量结果将(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
方案乙:通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验,试样经充分反应,滤出不溶物、洗涤、烘干,称得其质量为m2g 。
(6) 。
方案丙:通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器C。
(7)从实验误差角度分析,方案丙 方案乙(填“优于”、“劣于”或“等同于”)。
答案:
(1)C
(2)D
(3) (或等其他合理答案:)
(4)金属锌的密度(或其他合理答案:)
(5)偏大
(6)(或其他合理答案:)
(7)劣于
解析:
本题考查实验的探究,涉及NO气体的收集,混合物中金属含量的计算等。
(1)NO遇空气立即被氧化,故不能用排空气法收集,只能用排水法收集。排水时应用短进长出。
(2)方案甲:Zn和Fe中只有Zn可以与NaOH产生气体,通过排水收集气体,依据反应方程式即可算出Zn的质量分数。所以需要的装置有测H2的体积的D装置。
(3)Zn与H2之间量为1:1,则n(Zn)=V/22.4 mol,w (Zn)=m(Zn)/m1 = 。(4)有了Zn的质量,如果有密度,则可以求出Zn的体积,再由Zn的截面积,即可求出Zn的高度(厚度)。
(5)恒压式分液漏斗产生的气体有部分残留在分液漏斗上方,故排气时收集少了,所以用普通漏斗时收集的H2多一些,则计算出的Zn的量偏大。
(6)减少的质量即为Zn的质量。
(7)丙方案根据H2的质量差值,显然误差大,因为产生的H2质量很小,计算偏差大。
32.(09广东化学19)(12分)
某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。
(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是 。
(2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是 。
(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后, ;④拆除装置,取出产物。
(4)数据记录如下:
① 计算得到实验式CaxN2,其中x= .
② 若通入的N2中混有少量O2,请比较x与3的大小,并给出判断依据: 。
答案:
(1)关闭活塞,微热反应管,试管A中有气泡冒出,停止加热。冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变,说明装置气密性良好。
(2)防止反应过程中空气进入反应管,便于观察N2的逆流
(3)熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氮气,并关闭活塞。
(4)①2.80 ②产物中生成了CaO
解析:
(1)见答案;
(2)要保证整个装置不能混入其他气体;
(3)一定要使玻璃管冷却后再停止通入气流;
(4)要确定X值必须求出钙和氮的原子个数比根据题目给的数据可做如下计算①m(Ca)=(15.08-14.80)g=0.28g,m(N)= (15.15-15.08)g=0.07g,则n(Ca):n(N)= :=7:5,则x=;
②若通入的N2中混有少量O2,则产物中就有可能混有了CaO,而Ca3N2中钙的质量分数为81.08﹪,CaO中钙的质量分数为71.43﹪,所以产物中混有了CaO会导致钙的质量分数减小,x的值偏小。
33.(09北京卷26)(15分)
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略);
I 从废液中提纯并结晶。
II将溶液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液
IV 将浊液过滤,用90°C热水洗涤沉淀,干燥后得到固体
V煅烧,得到固体
已知:在热水中分解
I中,加足量的铁屑出去废液中的,该反应的离子方程式是
II中,需加一定量硫酸,运用化学平衡原理简述硫酸的作用
III中,生成的离子方程式是 。若浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是 。
IV中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是是 。
已知煅烧的化学方程式是,现煅烧464.0kg的,得到316.8kg产品,若产品中杂质只有,则该产品中的质量是 kg(摩尔质量/g·;)
答案:
(1)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2)加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 + 2H+的平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeSO4的水解
(3)Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O
4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净
(5)288.0
34.(09北京卷28)(15分)
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整 4 +11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a. 为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b. 过量空气能提高的转化率
c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率
d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g气体与化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的和铵盐。
①既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是 。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g 时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %; 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 (计算结果保留两位小数)
答案:
(1)FeS2
(2)
(3)a b d
(4)SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol
(5)①SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO42-
②14.56 2.31g
35.(09上海卷30)臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol(保留一位小数)。
(2)将8L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5L,其中臭氧为_____________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6g。则原混合气中臭氧的体积分数为__________________。
答案:
(1)35.6
(2)3
(3)0.5
36.(09上海卷31)烟气中是NO和的混合物(不含)。
(1)根据废气排放标准,烟气最高允许含400mg。若中NO质量分数为0.85,则烟气中最高允许含NO__________L(标准状况,保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的水溶液(密度1.16g/mL)作为吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为____________mol/L(保留2位小数)。
(3)已知: ①
②
含2000mg的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%,吸收后的烟气_______排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:____________________。
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:
NO+2HNO3→3NO2+H2O
当烟气中时,吸收率最高。
烟气含2000mg,其中。
计算:(i)为了达到最高吸收率,烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。
(ii)烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)。
答案:
(1)0.25(2)1.64
(3)不符合 因吸收后烟气总体积减小,含量仍超过
(4)(i)
(ii)
37.(09重庆卷26)(14分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH溶液的出口为 (填字母);精制饱和食盐水的进口为 (填字母);干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气 (标准状况)。
答案:
(1)①氯气;a;d;浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35
(3)134.4
解析:
(1)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl—、OH—放电,Cl—的放电能力强于OH—,阳极发生的方程式为:2Cl——2e—===Cl2↑;阴极:2H++2e—===H2↑;总反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,选d;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂H2SO4或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2。
(2)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可。发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl。
②
由3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
起始量(mol) n 0
变化量(mol) 3x 2x x 4x
平衡量(mol) n—2x 4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,n—2x=0.140mol/L20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,(2×58.5)g:1mol=m(NaCl)g:3mol;m(NaCl)=351g=0.351kg。
(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为V,由得失电子守恒有:
6×;V=134.4m3。
38.(09宁夏卷28)(14分)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ;
(2)图中△H= KJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ;
(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则υ(O2)= mol·L-1·min-1、υ(SO3)= mol·L-1·min-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H (要求计算过程)。
答案:
(1)反应物能量 生成物能量
(2)无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
(3)-198
(4) SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 (4)0.025 0.05
(5) S(s)+O2(g) =2SO2(g)△H1=-296 KJ·mol-1 , SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) △H2=-99 KJ·mol-1
3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) △H=3(△H1+△H2)=-1185 KJ·mol-1
解析:
(1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,可得到A和C所表示的意义,E为活化能与反应热无关,但是用催化剂可以降低活化能;
(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2KJ·mol-1;
(3)依题意即可写出:SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5;
(4)依据速率之比等于化学计量数之比
www.
—OCCH3
O
—OC—
O
含的酸性废水
①加FeSO4·7H2O
E
含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液
②加NaOH溶液
至PH为9,过滤
滤液
滤渣
③焙烧