C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
27.(15分)
环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:
(1)已知:
(g)
(g)+H2(g)ΔH1=100。
3kJ·mol−1①
H2(g)+I2(g)
2HI(g)ΔH2=−11。
0kJ·mol−1②
对于反应:
(g)+I2(g)
(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1.
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(
)在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数Kp=_________Pa。
达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号).
A.通入惰性气体B.提高温度
C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。
不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0。
45mol·L−1
(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2,结构简式为
),后者广泛应用于航天、化工等领域中。
二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。
电解制备需要在无水条件下进行,原因为_________________________。
27.(15分)
(1)89。
3
(2)40%3。
56×104BD
(3)CD
(4)Fe电极Fe+2
=
+H2↑(Fe+2C5H6
Fe(C5H5)2+H2↑)
水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH−,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2
11.设NA为阿伏加德罗常数值。
关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是(B)
A.每升溶液中的H+数目为0。
02NA
B.c(H+)=c(H2PO4—)+2c(HPO42—)+3c(PO43-)+c(OH−)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
13.为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn-NiOOH二次电池,结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是(D)
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−
NiOOH(s)+H2O(l)
C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−
ZnO(s)+H2O(l)
D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
26.(14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示.回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8。
1
6.3
1.5
3。
4
8.9
6。
2
6。
9
沉淀完全的pH
10。
1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2"的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。
若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=1/3时,z=___________。
26.(14分)
(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
(2)将Fe2+氧化为Fe3+
(3)4.7
(4)NiS和ZnS
(5)F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2
Mg2++2F−平衡向右移动
(6)Mn2++2
=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(7)
28.(15分)
近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。
因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点.回答下列问题:
(1)Deacon发明的直接氧化法为:
4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。
下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。
设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=____________(列出计算式)。
按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。
进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________.
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+
Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol—1
CuCl(s)+
O2(g)=CuO(s)+
Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol—1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。
(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是______________。
(写出2种)
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
负极区发生的反应有____________________(写反应方程式)。
电路中转移1mol电子,需消耗氧气__________L(标准状况)。
28.(15分)
(1)大于
O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低
(2)﹣116
(3)增加反应体系压强、及时除去产物
(4)Fe3++e−=Fe2+,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O5.6
35.[化学—-选修3:
物质结构与性质](15分)
磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
回答下列问题:
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反").
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
(1)Mg相反
8.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。
中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。
铟与铷(37Rb)同周期.下列说法不正确的是(D)
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.11549In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:
In>Al
D.碱性:
In(OH)3>RbOH
12.实验测得0。
5mol·L−1CH3COONa溶液、0。
5mol·L−1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示.下列说法正确的是(C)
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH−)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH−)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同
27.(14分)
氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。
②已知反应器中还存在如下反应:
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1
ii。
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3
……
iii为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用__________反应的ΔH。
③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于初始反应的化学计量数之比,目的是________________(选填字母序号)。
a。
促进CH4转化b.促进CO转化为CO2c。
减少积炭生成
④用CaO可以去除CO2。
H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示.从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低"或“不变”).此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:
____________________________.
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下.通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。
①制H2时,连接_______________。
产生H2的电极反应式是_______________。
②改变开关连接方式,可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:
________________________.
27.(14分)
(1)①CH4+2H2O
4H2+CO2②C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g)③abc④降低CaO+CO2=CaCO3,CaCO3覆盖在CaO表面,减少了CO2与CaO的接触面积
(2)①K12H2O+2e-=H2↑+2OH-
③制H2时,电极3发生反应:
Ni(OH)2+OH-—e—=NiOOH+H2O。
制O2时,上述电极反应逆向进行,使电极3得以循环使用
28.(16分)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一:
用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B.
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。
②试剂a是____________。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:
沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(资料:
Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)
实验二:
验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:
__________。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F.推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3.向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3.所用试剂及现象是_。
(3)根据沉淀F的存在,推测
的产生有两个途径:
途径1:
实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。
途径2:
实验二中,
被氧化为
进入D。
实验三:
探究
的产生途径
1向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有________:
取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4.做出判断的理由:
。
②实验三的结论:
。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是。
(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应.将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和
生成。
(6)根据上述实验所得结论:
。
28.(16分)
(1)①Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O②饱和NaHSO3溶液
(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2++
+4H2O
②H2O2溶液,产生白色沉淀
(3)①Ag+Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4
②途径1不产生
途径2产生
(4)2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+
(6)实验条件下:
SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和
的速率碱性溶液中
更易被氧化为
2。
下列离子方程式能用来解释实验现象的是(A)
实验现象
离子方程式
A
向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3﹒H2O
B
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液至产生红褐色液体
Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
C
二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
3SO2+2MnO4-+4H+=2Mn2++3SO42-+2H2O
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
FeO+2H+=Fe2++H2O
5。
某温度下,HNO2和CH3COOH的电离平衡常数分别为5.0
10—4和1.7
10—5.将PH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。
下列叙述正确的是(C)
A。
曲线1代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:
b>c
C。
从c点到d点,溶液中
保持不变
(其中HA和A—-分别代表相应的酸和酸根离子)
D。
相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
6.我国科学家研制了一种新型的高比能量锌——碘溴液流电池,其工作原理示意图如下.图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。
下列叙
述不正确的是(D)
A。
放电时,a电极反应为I2Br-+2e-=2I-+Br-
B.放电时,溶液中离子的数目增大
C。
充电时,b电极每增重0.65g,溶液中有0。
02molI-被氧化
D。
充电时,a电极接外电源负极
7.(14分)氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。
回答下列问题:
(1)砷在周期表中的位置,
的中子数为。
已知:
P(S,红磷)=P(S,黑磷)△H=-39.3kJ.mol-1
P(S,白磷)=P(S,红磷)△H=-17。
6kJ。
mol—1
由此推知,其中最稳定的磷单质是。
(2)氮和磷氢化物性质的比较:
热稳定性:
NH3PH3(填“>"或“<")。
沸点:
N2H4P2H4(填“>"或“<”),判断依据是。
(3)NH3和PH3与卤化氢反应相似,产物的结构和性质也相似。
下列对PH3和HI反应产物的推断正确的是(填序号).
a..不能和NaOH反应b.含离子键、共价键c.能与水反应
(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式
因此,配制SbCl3溶液应注意.
(5)在1L真空密闭容器中加入amolPH4I固体,t℃时发生如下反应:
PH4I(是)
PH3(g)+HI(g)①
4PH3(g)
P4(g)+6H2(g)②
2HI(g)
H2(g)+I2(g)③
达平衡时,体系中n(HI)=bmol,n(I2)=cmol,n(H2)=dmol,则t℃时反应①的平衡常数K值
为(用字母表示)。
【答案】
(1)第四周期第VA族173黑磷
(2)>〉N2H4分子间存在氢键
(3)b、c
(4)SbCl3+H2O
SbOCl↓+2HCl(写成“
“或“="亦可)加入酸如盐酸,抑制水解
(5)
10。
多晶硅是制造光伏电池的关键材料。
以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题:
Ⅰ。
硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2,放出225KJ热量,该反应的热化学方程式为。
SiHCl3的电子式为.
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
1SiCl4(g)+H2(g)
SiHCl3(g)+HCl(g)△H1〉0
23SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)
4SiHCl3(g)△H2<0
32SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)
3SiHCl3(g)△H3
(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极点解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称(填“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为。
(2)已知体系自由能变△G=△H-T△S,△G〈0时反应自发进行。
三个氢化反应的△G与温度的关系如图1所示,可知:
反应①能自发进行的最低温度是;相同温度下,反应②比反应①的△G小,主要原因是。
(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。
下列叙述正确的是()(填序号)
a.。
B点:
v正〉v逆b.v正:
A点〉E点c.反应适宜温度:
480~520℃
(4)反应③的△H3=(用△H1,△H2表示)。
温度升高,反应③的平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变")。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有(填分子式)
【答案】
Ⅰ。
△H=-225kJ/mol
Ⅱ。
(1)阴极2H2O+2e-=H2↑+H2(g)或2H++2e-=H2↑
(2)1000℃△H2〈△H1导致反应②的△G小
(3)a、c
(4)△H-△H1减小
(5)HCl、H2
5.根据右图中的能量关系,可求得C—H键的键能为(A)
A.414mol·L-1
B.377mol·L-1
C.235mol·L-1
D.197mol·L-1
7.今年是门捷列夫发现元素周期表150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年",下列有关化学元素周期表的说法正确的是(AB)
A.元素周期表共有18列
B.ⅦA族元素的非金属性自上而下依次减弱
C.主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价
D.第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大
8.微型银-锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液。
电池总反应为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2,下列说法正确的是(BC)
A.电池工作过程中,KOH溶液浓度降低
B.电池工作过程中,电解质溶液中OH-向负极移动,
C.负极发生反应Zn+2OH—-2e—=Zn(OH)2
D.正极发生反应Ag2O+2H++2e-=Ag+H2O
9.一定温度下,AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl—)关系如图所示.下列说法正确的是(AC)
A.a、b、c三点对应的Ksp相等
B.AgCl在c点的溶解度比b点的大
C.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl—)
D.b点的溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)沿曲线向c点方向变化
11.能正确表示下列反应的离子方程式为(BD)
A.向FeBr2溶液中通入过量Cl2:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.向碳酸钠溶液中通入少量CO2:
CO32-+CO2+H2O=2HCO3-
C.向碘化钾溶液中加入少量双氧水:
3H2O2+I-=IO3-+3H2O