26.某温度时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、E、F的物质的量n随时间t的变化情况如图甲所示,在一定条件下反应达到平衡状态,反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示,在t2、t4时刻分别只改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。
下列说法错误的是()
A.此温度下,该反应的化学方程式为2A(g)+E(g)
2B(g)+F(g)
B.若平衡状态①和②对应的温度相同,则①和②对应的平衡常数K一定相同
C.t2时刻改变的条件是增大压强
D.t4时刻改变的条件是降低温度
27.用电解法处理含
的废水,探究不同因素对含
废水处理的影响。
结果如表所示(
的起始浓度、体积、电压、电解时间均相同)。
下列说法错误的是()
A.实验ⅱ与实验ⅰ对比,其他条件不变,增加c(H+)有利于
的去除
B.实验ⅲ与实验ⅱ对比,其他条件不变,增加c(Fe3+)有利于
的去除
C.实验ⅲ中Fe3+循环利用提高了
的去除率
D.若实验iV中去除0.0lmol
,电路中共转移0.06mol电子
28.一定条件下进行反应:
COCl2(g)
Cl2(g)+CO(g)。
向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molCOCl2(g),经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测得的有关数据见下表:
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.30
0.39
0.40
0.40
下列说法正确的是()
A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22mol·L-1,则反应的△H<0
B.若在2L恒容绝热(与外界没有热量变换)密闭容器进行该反应,化学平衡常数不变
C.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2molCOCl2、0.60molCl2和0.6molCO,反应达到平衡前的速率:
v(正)>v(逆)
D.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.0molCl2和0.8molCO,达到平衡时,Cl2的转化率小于60%
29.工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H<0,
在容积为1L的恒容容器中,分别在T1、T2、T3三种温度下合成甲醇。
如图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为lmol)与CO平衡转化率的关系。
下列说法不正确的是()
A.H2转化率:
a>b>c
B.上述三种温度之间关系为T1>T2>T3
C.a点状态下再通入0.5molCO和0.5molCH3OH,平衡不移动
D.c点状态下再通入1molCO和4molH2,新平衡中H2的体积分数减小
30.用多孔石墨电极完成下列实验:
下列对实验现象的解释或推测不合理的是()
A.I中,b极反应:
2H2O-4e-===O2↑+4H+
B.Ⅱ中,析出红色固体:
Cu2++H2===Cu+2H+
C.Ⅲ中,只可能发生反应:
2Ag++Cu===Cu2++2Ag
D.I中,a极上既发生了化学过程,也发生了物理过程
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
31.(10分)纳米级Fe3O4呈黑色,因其有磁性且粒度小而在磁记录材料、生物功能材料等诸多领域有重要应用,探究其制备和用途意义重大。
(1)还原-沉淀法:
①用还原剂Na2SO3将一定量Fe3+可溶盐溶液中的
Fe3+还原,使
Fe2+和Fe3+的物质的量比为1:
2。
②然后在①所得体系中加入氨水,铁元素完全沉淀形成纳米Fe3O4。
写出②过程的离子方程式:
。
(2)电化学法也可制备纳米级Fe3O4,用面积为4cm2的不锈钢小球(不含镍、铬)为工作电极,铂丝作阴极,用Na2SO4溶液作为电解液,电解液的pH维持在10左右,电流50mA。
生成Fe3O4的电极反应为。
(3)已知:
H2O
(1)===H2(g)+
O2(g)△H=+285.5kJ·mol-l,以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下,完善以下过程I的热化学方程式。
过程I:
。
过程Ⅱ:
3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s)△H=+128.9kJ·mol-1
(4)磁铁矿(Fe3O4)常作冶铁的原料,主要反应为Fe3O4(s)+4CO(g)
3Fe(s)+4CO2(g),该反应的△H<0,T℃时,在1L恒容密闭容器中,加入Fe3O4、CO各0.5mol,10min后反应达到平衡时,容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1。
①T℃时,10min内用Fe3O4表示的平均反应速率为g·min-1。
②T℃时,该反应的平衡常数为。
32.(10分)实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是(填标号)。
A.品红溶液B.紫色石蕊溶液C.酸性KMnO4溶液D.溴水
(2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为。
(3)过程③中,需加入的物质是。
(4)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。
①用分析天平称取2.800g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;⑧过滤、洗涤、干燥,称量,得固体质量为3.495g。
若该聚
铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。
(5)如图是将过程②产生的气体SO2转化为重要的化工
原料H2SO4的原理示意图,若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为。
33.(14分)甲醇又称“木醇”,是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。
甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇,其反应方程式为
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(g)△H=Q1kJ·mol-l。
又查资料得知:
①CH3OH(l)+
O2(g)
CO2(g)+2H2(g)△H=Q2kJ·mol-1,
②H2O(g)===H2O
(1)△H=Q3kJ·mol-1,
则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为。
某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4
混合溶液,其装置如图。
(2)为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。
该反应的离子方程式为。
(3)过量氯气用Na2S2O3除去,反应中
被氧化为
。
若过量的氯气为
1×10-3mol,则理论上生成的
为mol。
(4)写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式:
。
(5)理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在tl后,石墨电极上的电极反应式,原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为mol·L-l(假设溶液体积不变)。
(6)当向上述装置甲中通入标准状况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为g。
(7)若使上述电解装置的电流强度达到5.0A,理论上每分钟应向负极通入气体的质量为
g(已知1个电子所带电量为1.6×10-19C,计算结果保留两位有效数字)。
34.(14分)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g)K1;
②4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2;
③2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)K3。
则K1、K2、K3之间的关系为K3=(用K1和K2表示);
(2)已知几种化学键的键能数据如下表:
(亚硝酰氯的结构为Cl—N==O)
化学键
N≡O
Cl-Cl
Cl-N
N==O
键能/(kJ·mol-1)
630
243
a
607
则2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)的反应的△H和a的关系为△H=kJ·mol-1。
(3)300℃时,2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正=k·cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:
序号
c(ClNO)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-l)
①
0.30
3.60×10-9
②
0.60
1.44×10-8
③
0.90
3.24×10-8
n=;k=。
(4)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2:
1的NO和Cl2进行反应
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g),能判断反应已达到化学平衡状态的是(填标号)。
a.容器中的压强不变b.2v正(NO)=v逆(Cl2)
c.气体的平均相对分子质量保持不变d.该反应平衡常数保持不变
e.NO和Cl2的体积比保持不变
(5)25℃时,向体积为2L且带气压计的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04molCl2
发生反应: