15、已知:
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g)△H=—1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。
若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( )
16、向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O(g),发生反应:
CO+H2O(g)
CO2+H2。
当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。
若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是( )
A.0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2
B.1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2
C.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2
D.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5moH2
17、如图中三个电解装置中都盛有相同体积、相同物质的量浓度的
溶液,通电一段时间并且通过的电量相同时,
溶液物质的量浓度大小关系正确的是( )
A.②>③>① B.①>②>③C.②=③>① D.①=②=③
18、北京大学教授,著名的化学家和教育家徐光宪教授,是我国理论化学和稀土化学的奠基人之一,20XX年获得“国家最高科学技术奖”,以表彰他在稀土理论方面作出的贡献.稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中,金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应并产生气体.已知:
铈常见的化合价为+3和+4,且Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+.下列说法正确的是()
A.用Pt作阴极,Fe作阳极,电解熔融CeO2,可在阳极获得铈
B.将少量的碘化亚铁溶液滴加到Ce(SO4)2溶液中,其离子方程式为:
Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
C.金属铈着火,可采用普通的泡沫灭火器灭火
D.金属铈可浸于煤油中保存,储存在阴凉、通风的地方,要远离火种和热源
二、非选择题(本题包括8小题,共55分)
19.(6分)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2。
电池的总反应可表示为:
4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ___________;
(2)电池正极发生的电极反应为 _______________;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。
如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是 _______,反应的化学方程式为 _____________;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 ________。
20、(7分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为
(用a、b表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。
因
此,大量安全储氢是关键技术之一。
金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
Ⅰ.2Li+H2
2LiH
Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。
用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
21、(6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=1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+e-1
PtF6-(g)
H2=-771.1kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-
H3=482.2kJ·mol-1
则反应O2(g)+PtF6(g)=O2+PtF6-(s)的
H=_____________kJ·mol-1。
(3)
在25℃下,将amol·L-1的氨水与0.01mol·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=___________________。
22、(5分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
其化学平衡常数K与温度t的关系如下:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数K= 。
(2)该反应为 反应。
(填“吸热”或“放热”);
(3)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 ___(填“大”、“小”或“不能确定”);
(4)830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的转化率为 _____,H2的转化率为 __________。
23、(6分)一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积,用符号Ksp表示
即:
AmBn(s)
mAn+(aq)+nBm-(aq) [An+]m·[Bm-]n=Ksp
已知:
某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-4]=1.1×10-12
试求:
(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小。
(2)此温度下,在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度,并比较两者的大小
24、(7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的综合利用受到广泛关注。
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:
3SiCl4(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)。
25、(12分)某校化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用图4所示装置先进行了有关创新实验:
铜片
氢氧化钠溶液
ABC
图4
⑴.B是用于收集实验中产生气体的装置,但未将导管画完整,请在图中把导气管补充完整。
⑵.实验中取6.4g铜片和12mL18mol.L-1浓硫酸放在园底烧瓶中共热,直到反应完全,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:
________________________________________。
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,其原因是__________________________________。
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是:
____________(填空字母编号)
A.铁粉B.氯化钡溶液C.银粉D.碳酸氢钠溶液
(3).为定量测定余酸的物质的量浓度,甲、乙两组同学进行了如下设计:
①甲组设计方案是:
先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度。
他们认为测定SO2的量的方法有多种,请问下列实验方案可行的是___________________(填写字母编号)。
A.将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
B.将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀。
C.用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。
D.将装置A产生的气体缓缓通入足量的氢氧化钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
E.将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
请你对不可行的方案进行分析(可以不填满):
方案序号
分析
误差(偏低、偏高)
改变措施
②乙组同学设计的方案是:
在反应后的溶液中加蒸馏水稀释致1000mL,取20mL于锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准NaOH溶液进行滴定(已知Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量浓度,假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为乙组同学设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度______(填“能”或“不能”),其理由是__________________。
(4)请再设计其他可行的实验方案,来测定余酸的物质的量浓度,简要写出操作步骤及需要测定的数据(不必计算)_______________________________。
26.(6分)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。
称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液。
向其中一份逐滴加人NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。
另一份逐滴加人Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6g。
请回答以下问题:
(l)该结晶水合物中含有的两种阳离子是______和_________,阴离子是___________。
(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
(3)假设过程中向该溶液中加人的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1,请在右图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。
参考答案:
一、选择题
1.B.2.A3.A4.B5.D
6.D7.C
8.A
9.C10.C11.D
12.A13.
D14.D
15.C16.B17.B18.D
二、非选择题
19
(1)负极材料为Li(还原剂),Li–e-=Li+
(2)2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2
(3)出现白雾,有刺激性气体生成SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑
(4)因为构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应,且SOCl2也与水反应
20.
(1)由化学能转变为电能由a到b
(2)
或
(3)增大电极单位面积吸附
、
分子数,加快电极反应速率
(4)①
②
或
③32
21.
(1)向左不改变
(2)-77.6(3)
中Kb=10-9/((a-0.01)mol·L-1
22.
(1)K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)
(2)吸热 (3)小 (4)1/3, 2/3
23.
(1)c(AgCl)<c(Ag2CrO4)
(2)c(AgCl)>c(Ag2CrO4)
24.
(1)氯气;a;d;浓硫酸
(2)①SiCl4+2H2+O2
SiO2+4HCl②0.35
(3)134.4
25.
(1)如图所示.
铜片
NaOH溶液
ABC
图4
(2)①Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O②随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止,③AD(3)①E
方案序号
分析
误差(偏低、偏高)
改变措施
A
碱石灰除吸收CO2外还能吸收H2O,测得SO2质量增大
偏低
A产生的气体先经浓硫酸干燥或用碱石灰吸收
B
KMnO4溶液中含有硫酸,与BaCl2反应生成沉淀增大
偏低
将硫酸酸化的KMnO4溶液换成溴水或碘水或硝酸溶液
C
SO2在水中以1:
40溶解,收集SO2体积减少
偏高
将水换成四氯化碳,煤油等非极性溶剂
D
BaSO3在空气中烘干称重过程中部分被氧化生成BaSO4,产生固体质量增大
偏低
先将二氧化硫用强氧化剂如溴水氧化,再加入足量的氯化钡溶液或氢氧化钡溶液
②不能,虽然甲基橙变色范围:
PH为3.1~4.4,氢氧化铜开始沉淀时的PH为5.在指示剂变色范围之外,即中和酸时,铜离子不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰.
(4)方案一:
①取反应后溶液,向其中加入足量锌;②收集并测定氢气体积;③通过氢气量计算剩余硫酸的物质的量浓度.
方案二:
①取反应后溶液,向其中加入过量的氢氧化钠溶液,至氢氧化铜完全沉淀;②过滤、洗涤、(低温)干燥,称量至恒重;③根据氢氧化铜的量计算出已反应的硫酸的量,进而计算剩余硫酸溶液浓度.
方案三:
反应结束后将烧瓶中的铜片取出,洗净、烘干、称其质量即可.
方案四:
反应结束后将烧瓶中的铜片取出,然后向溶液中加入足量氯化钡溶液,过滤出沉淀、洗净、干燥后称量.
26.(l)NH4+ Al3+ SO42-
(2)NH4Al(SO4)2·12H2O[或(NH4)2SO4·A12(SO4)3·24H2O]
(3)如图: