15.在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)
zC(g),图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):
n(B)的变化关系。
则下列结论正确的是()
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.02mol·L-1·min-1
B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)
zC(g)的△H<0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200℃时,向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时,A的体积分数小于0.5
笫II卷(非选择题共80分)
16.(12分)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。
以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:
①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取。
工艺流程如下图:
⑴粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO
等杂质。
除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的试剂X,X是 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
经检测发现滤液中仍含有一定量的SO
,其原因是 。
(已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9)
⑵上述过程中,将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。
电解时生成的气体B是 ;反应Ⅲ的化学方程式为 。
⑶ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。
为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:
准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100mL试样。
步骤2:
量取V1mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。
(已知:
ClO2+I-+H+—I2+Cl-+H2O未配平)
步骤3:
以淀粉溶液作指示剂,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
(已知:
I2+2S2O
=2I-+S4O
)
①准确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是 。
②滴定过程中,至少须平行测定两次的原因是 。
③根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
17.(15分)甲、乙两同学欲分别完成“钠与氯气反应”的实验。
Ⅰ.甲同学的方案为:
取一块绿豆大的金属钠(除去氧化层),用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热。
待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶抽去玻璃片后倒扣在钠的上方(装置如图Ⅰ)。
该方案的不足之处有_____________
______________________________________________________________________________。
Ⅱ.乙同学所采用的装置如图Ⅱ,回答下列问题:
(1)按图Ⅱ组装仪器、添加药品,实验开始后,先将浓盐酸挤入试管,试管中发生反应的离子方程式为;待整套装置中后,点燃酒精灯。
(2)点燃酒精灯后,玻璃管中出现的现象是。
(3)乙同学欲将虚框内装置改为图Ⅲ所示装置,并测量多余气体的体积。
①为提高测量的准确性,图Ⅲ量气管装置中的液体可用;收集完气体后并读数,读数前应进行的操作是冷却至室温并。
②若未冷却至室温立即按上述操作读数,则会导致所测气体的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边量气管液面,会导致所测气体的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
18.(14分)氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH)2CO3,还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。
铜、铁是畜禽所必需的微量元素。
某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下:
(1)氧化铜矿石粉碎的目的是。
(2)写出“酸浸”中Cu2(OH)2CO3发生反应的离子方程式。
(3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是。
(4)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。
(5)加入铁屑的作用是、。
(6)表2和图6为“烘干粉碎”的试验结果。
序号
t/h
t/℃
m/g
x
1
3
80
5
4
2
3
160
10
1
3
4
160
10
0.8
4
4
160
5
0
5
5
80
5
3
6
5
160
15
1
图6.硫酸亚铁干燥曲线图
表2.硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)干燥试验表
表2中,m为CuSO4·5H2O晶体的质量,x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。
据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为,(分别指出两条件的温度和时间)。
19.(15分)中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
⑴将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
K+
Na+
NH
SO
NO
Cl-
浓度/mol•L-1
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH= 。
⑵NOx是汽车尾气的主要污染物之一。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H= 。
②当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式 。
③汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,该设想能否实现?
。
⑶碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是
。
③用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。
电池充放电时的总反应为:
Ni(OH)2+M
NiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为 ;充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为 。
20.(12分)V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。
X元素是地壳中含量最多的元素,Y、Z组成的气态化合物M的水溶液呈碱性,W的单质在X2中的燃烧产物可使品红溶液褪色,V是一种历史悠久、应用广泛的金属元素。
请回答:
(1)Y元素在周期表中的位置是;
(2)由以上五种元素两两组合所形成的常见化合物中,有一种气体物质能与水反应生成气体且反应属于氧化还原反应,请写出该反应的化学方程式。
(3)X、Y、Z三种元素可组成一种强酸U,M在适当条件下被U吸收生成一种盐。
该盐的水溶液的pH7(填“大于”、“小于”或“等于”)。
原因是(用离子方程式表示)
(4)若将V金属投入到盐酸溶液中,生成了浅绿色溶液N。
N的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以Y2、Z2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型原电池,放电时溶液中H+移向(填“正”或“负”)极。
21.(12分)过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定,呈白色,微溶于水,能溶于酸性溶液。
广泛应用于环境杀菌、消毒等领域。
★过氧化钙晶体的制备
工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下:
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是。
(2)沉淀时常用冰水控制温度在10℃以下和通入过量的NH3,其可能原因分别是
①;②。
★过氧化钙晶体含量的测定
准确称取0.3000g产品于锥形瓶中,加入30mL蒸馏水和10mL2.000mol·L-1H2SO4,用0.0200mol·L—1KMnO4标准溶液滴定至终点。
重复上述操作两次。
H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
表1.KMnO4标准溶液滴定数据
(3)滴定终点观察到的现象为。
(4)根据表1数据
滴定次数
样品的质量/g
KMnO4溶液的体积/mL
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
0.3000
1.02
24.04
2
0.3000
2.00
25.03
3
0.3000
0.20
23.24
计算产品中CaO2·8H2O的质量分数(写出计算过程):
18.
(3)NH3·H2O+H+
(4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(5)正
21.(12分)