13.对于密闭容器中可逆反应A2(g)+3B2(g)
2AB3(g),探究单一条件改变情况下,可能引起平衡状态的改变,得到如下图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)下列判断正确的是
A.加入催化剂可以使状态d变为状态b
B.若T1>T2,则逆反应一定是放热反应
C.达到平衡时A2的转化率大小为:
b>a>c
D.在T2和n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为:
c>b>a
14.25℃时,0.1mol/L下列溶液的pH如下表,有关比较正确的是
序号
①
②
③
④
⑤
溶液
NaCl
CH3COONH4
NaClO
NaHCO3
Na2CO3
pH
7.0
7.0
10.3
8.3
11.6
A.酸性的相对强弱:
HClO<HCO3-
B.由水电离产生的c(H+):
①=②
C.溶液③④中酸根离子浓度:
c(ClO-)>c(HCO3-)
D.在④⑤溶液等体积混合后的溶液中:
c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol/L
15.在2L密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H>0,测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图。
下列判断正确的是
A.0~5min内,v(H2)=0.05mol/(L•min)
B.5min时该反应的K值一定小于12min时的K值
C.10min时,改变的外界条件可能是减小压强
D.5min时该反应的v(正)大于11min时的v(逆)
二、实验题
16.某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的性质与分子组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为;仪器b中的试剂不能为下列中的(填字母)
A.氧化钙
B.碱石灰
C.石灰石
D.生石灰
(2)装置B的作用是
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管收集到无色无味的气体,上述现象证明了NH3具有性,写出装置C中发生反应的化学方程式
(4)E装置中浓硫酸的作用(写出一条即可)
(5)实验完毕,若测得干燥管D增重mg,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含m、n字母的代数式表示)
三、填空题
17.汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:
①2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)ΔH=−566.0kJ/mol,②N2(g)+O2(g)
2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol,③2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)ΔH=−116.5kJ/mol。
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为________。
若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。
(2)CO将NO2还原为单质的热化学方程式为______________。
(3)为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况,控制一定条件,让反应在恒容密闭容器中进行,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/(10-4 mol·L-1)
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO)/(10-3mol·L-1)
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
①前2s内的平均反应速率v(N2)=____________,此温度下,该反应的平衡常数K=____。
②能说明上述反应达到平衡状态的是__________。
A.2n(CO2)=n(N2)B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.气体密度不变D.容器内气体压强不变
③当NO与CO浓度相等时,体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是__________________________________,图中压强(p1,p2、p3)的大小顺序为_______。
18.CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。
以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如图:
已知:
①钴与盐酸反应的化学方程式为:
Co+2HCl===CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
7.6
3.4
完全沉淀
4.1
9.7
9.2
5.2
(1)在上述工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为:
___________________________________
(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是______________________
(3)操作Ⅰ包含3个实验基本操作,它们依次是___________________________和过滤。
(4)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是____________________________________
(5)为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。
通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是____________________________________________________________
(6)在实验室,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O,通常先将产品溶解在乙醚中,除去不溶性杂质后,再进行_____________________________________操作。
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:
A.消毒液杀灭游泳池中的藻类,是利用了消毒液的强氧化性,使藻类的细胞组织变性,发生了化学反应;B.用CaCl2融化路面的积雪,是降低了冰的凝固点,是物理变化;C.用石灰修复被酸雨浸蚀的土壤,是利用石灰的碱性,与酸性土壤发生了酸碱中和反应;D.用催化剂将汽车尾气中的CO和NO转化为无害物质,有新物质生成,是化学变化。
故选B。
考点:
化学反应的判断
2.D
【详解】
A项、缓慢地将NaOH溶液倒入测定装置中,会使热量损失,造成中和热测量数值偏小,故A错误;
B项、锥形瓶用蒸馏水洗后,不能用待测润洗,否则待测液的物质的量增加,滴定时标准液所用体积增加,导致测定结果偏大,故B错误;
C项、新制氯水中含有次氯酸,能漂白pH试纸,不可用pH试纸测定新制氯水的pH,故C错误;
D项、实验室没有90mL容量瓶,配制90mL1.0mol•L-1NaOH溶液,需要选用100mL容量瓶,需要氢氧化钠的物质的量为:
1mol/L×0.10L=0.1mol,需要氢氧化钠的质量为:
40g/mol×0.1mol=4.0g,称取3.6gNaOH固体配制,溶质偏小,溶液浓度偏低,故D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查化学实验基本操作,侧重于分析能力和实验能力的考查,注意把握实验的方法、步骤和使用的仪器是解答关键。
3.C
【解析】
【分析】
二氧化锰与浓盐酸共热反应MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O,随反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应。
【详解】
A项、没有明确是否为标准状况,无法计算收集到氯气的体积,故A错误;
B项、2a只是计算了生成的氯化锰中的氯离子,过量盐酸中的氯离子没有计算在内,故B错误;
C项、依据电子转移守恒:
MnO2~MnCl2~2e-,n(MnO2)×2×NA=d,则d/NA=2n(MnO2),故C正确;
D项、浓盐酸具有挥发性,反应中挥发的盐酸无法计算,则无法计算反应后溶液中H+的数目,故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查化学方程式有关计算,侧重考查分析能力,D选项为易错点,容易忽略盐酸易挥发。
4.D
【分析】
A、先加少量氯水,可氧化亚铁离子;
B、瓷坩埚中熔化氢氧化钠,发生二氧化硅与NaOH的反应;
C、向碳酸钙中滴加盐酸,发生强酸制取弱酸的反应,但HCl为无氧酸;
D、MgCl2溶液在氯化氢的气流中蒸干,抑制水解。
【详解】
A项、先加少量氯水,可氧化亚铁离子,检验亚铁离子应先加KSCN溶液无现象,再加氯水,故A错误;
B项、瓷坩埚中熔化氢氧化钠,瓷坩埚中二氧化硅与NaOH的反应,不能测定熔融苛性钠的导电性,应选铁坩埚,故B错误;
C项、向碳酸钙中滴加盐酸,发生强酸制取弱酸的反应,但HCl为无氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故C错误;
D项、MgCl2溶液在氯化氢的气流中蒸干,抑制水解,则可制备氯化镁晶体,故D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识于实验的结合,把握物质的性质、发生的反应、离子检验、盐类水解等为解答的关键。
5.D
【详解】
产生的三氧化硫溶于水生成硫酸,进而产生硫酸钡沉淀;由于有氨气产生,因此能与二氧化硫一起反应生成亚硫酸铵,进而生成亚硫酸钡沉淀,答案选D。
6.C
【解析】
【分析】
A、Fe2+在溶液中为浅绿色;
B、与铝反应放出H2的溶液,可能为酸溶液或强碱溶液;
C、水电离的c(OH-)=10-13mol•L-1的溶液,可能为酸溶液或碱溶液;
D、溶液中ClO-、SO32-之间发生氧化还原反应。
【详解】
A项、Fe2+在溶液中为浅绿色,与无色溶液不符,故A错误;
B项、与铝反应放出H2的溶液,可能为酸溶液或强碱溶液,碱溶液中氢氧根与铵根离子反应不能大量共存,酸溶液中Al与硝酸发生氧化还原反应生成一氧化氮,不能生成氢气,故B错误;
C项、水电离的c(OH-)=10-13mol•L-1的溶液,可能为酸溶液或碱溶液,无论是酸溶液还是碱溶液,该组离子之间不反应,可大量共存,故C正确;
D项、滴加酚酞显红色的溶液为碱性溶液,溶液中ClO-、SO32-之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查离子的共存,明确习题中的信息及信息的应用是解答的关键,注意离子之间的氧化还原反应为解答的难点。
7.C
【解析】
【分析】
由图可知,加入X物质,开始不产生沉淀,加入一定量的X时开始产生沉淀,当沉淀达最大值时,再加入X沉淀不溶解。
【详解】
A、氢氧化钠溶液中加入碳酸氢钡溶液立即生成碳酸钡沉淀,图象与实际不符合,故A错误;
B、氯化钙溶液中加入碳酸钠溶液反应生成碳酸钙与氯化钠,立即产生碳酸钙沉淀,图象与实际不符合,故B错误;
C、Mg(HSO4)2溶液中加入KOH,先发生中和反应,氢氧化钾中和完溶液中的氢离子后,再与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,且氢氧化镁不溶于氢氧化钠,图象与实际符合,故C正确;
D、石灰水通入二氧化碳立即生成碳酸钙沉淀,最后沉淀完全溶解,图象与实际不符合。
答案选C。
8.B
【分析】
短周期元素中,W最外层电子数是其内层电子数的3倍,由此可知,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故W为O元素;W、Z同主族,则Z为S元素;Y所处的周期序数与族序数相等,短周期元素,则Y为第三周期第ⅢA族元素,即Y为Al,由元素的位置可知X为Na,所以X、Y、Z、W代表的元素分别为:
Na、Al、S、O。
【详解】
A.同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大,故原子半径X>Y>Z>W,A正确;
B.W与X形成的化合物有氧化钠、过氧化钠,过氧化钠中含有离子键、共价键,B错误;
C.非金属性O>S,且H2O中存在氢键,故氢化物稳定性H2O>H2S,C正确;
D.W与Y形成的化合物为氧化铝,可分别与NaOH溶液和盐酸反应,D正确;
答案选B。
9.A
【详解】
根据方程式可知
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑△m
2×8410662
m(NaHCO3)w1-w2
m(NaHCO3)=84(w1-w2)/31
则该样品的纯度是[w1-84(w1-w2)/31]÷w1=(84w2-53w1)/31w1
答案选A。
【点睛】
利用差量法进行方程式计算要注意前后固体质量的变化,并能列出方程组计算。
10.C
【详解】
A.铝离子的水解方程式应为Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,A错误;
B.a→b段,溶液pH增大,水解平衡正向移动,铝离子浓度减小,B错误;
C.b→c段,加入氢氧根主要用于生成氢氧化铝沉淀,C正确;
D.c点时,Al(OH)3沉淀开始溶解,D错误。
答案选C。
11.B
【解析】
【分析】
由反应:
NaA+CO2+H2O=HA+NaHCO3、2NaB+CO2+H2O=2HB+Na2CO3可知,酸性:
H2CO3>HA>HCO3->HB。
【详解】
A.HA、HB浓度均为0.1mol/L,由图中起点pH值可知,pH(HA)=2,pH(HB)>3,则HA、HB都是弱酸,故A错误;
B.加水稀释,促进弱酸的电离。
酸性越弱,溶液稀释后pH变化越小,所以相同倍数稀释时,pH变化小的X为酸性更弱的HB,Y为HA,故B正确;
C.酸越弱,对应离子的水解能力越强,则水解能力NaB>NaA,因两溶液水解呈碱性且pH相等,则c(NaA)>c(NaB),故C错误;
D.NaA与NaB的混合溶液中,根据电荷守恒可得,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),故D错误;
故选B。
12.A
【解析】
【详解】
该反应为反应前后气体的体积不变的放热反应,增大压强平衡不移动,a容器恒容恒温,b容器恒压恒温,由于压强对平衡无影响,则I2(g)的转化率的大小关系是a=b,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,c容器恒容绝热,则温度高于a、b,则a=b>c,故选A。
13.D
【详解】
A.催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,所以加入催化剂不可能使状态d变为状态b,故A错误;
B.若T1>T2,由图象可知温度升高AB3的平衡体积分数减小,说明升高温度平衡向逆反应分析移动,则逆反应为吸热反应,故B错误;
C.由图可知,横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量会促进另一种反应物的转化率增大,则B2越大达到平衡时A2的转化率越大,即达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a,故C错误;
D.由图可知,横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化,则B2越大达到平衡时A2的转化率越大,生成物的物质的量越大,则平衡时AB3的物质的量大小为:
c>b>a,故D正确;
故选D。
14.D
【详解】
A、根据表中数据得到碱性为:
NaClO<Na2CO3,再根据越弱越水解的原理得到酸性为:
HClO<HCO3-,选项A错误。
B、NaCl对于水的电离无影响,CH3COONH4对于水的电离起到促进作用,所以选项B错误;
C、因为碱性:
NaClO>NaHCO3,所以ClO-的水解能力更强,则ClO-剩余的浓度应该更小,即溶液③④中酸根离子浓度:
c(ClO-)<c(HCO3-),选项C错误;
D、④⑤溶液等体积混合后是c(NaHCO3)=c(Na2CO3)=0.05mol/L的混合溶液(注意体积变为原来的2倍),c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol/L是溶液的物料守恒,选项D正确。
【点睛】
利用越弱越水解的原理解决问题时,应该要注意二元酸的正盐和酸式盐的区别。
一般可以这样理解:
正盐对应的“酸”应该酸式盐的酸根,酸式盐对应的酸才是真正的二元酸。
例如:
碳酸钠对应的是碳酸氢根,碳酸氢钠对应的是碳酸。
15.B
【详解】
A.根据图可知,前5min内H2O的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L,根据v=
=
=0.1mol/(L•min),由化学计量数之比等于反应速率之比,则v(H2)=0.1mol/(L•min),A错误;
B.由图可知,10min时H2O的浓度继续减小,反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,所以是升高温度,所以5min时该反应的K值一定小于12min时的K值,B正确;
C.由图可知,10min时H2O的浓度继续减小,反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,所以是升高温度,不是减小压强,C错误;
D.根据B的判断,11min时的温度高于5min时,根据温度越高反应速率越快,所以5min时该反应的v正小于11min时的v逆,D错误;
答案选B。
16.
(1)分液漏斗,C;
(2)干燥氨气;
(3)还原,3CuO+2NH3
3Cu+N2↑+3H2O;
(4)阻止F中水蒸气进入D(或吸收未反应的氨气);(5)9n/11.2m。
【解析】
试题分析:
(1)仪器a的名称为分液漏斗,装置A作用制取NH3,利用NH3·H2O不稳定,受热易分解,氧化钙、碱石灰、生石灰遇水放出大量的热,使NH3·H2O分解,因此选项C正确;
(2)装置B的作用是干燥NH3,防止水蒸气对后面实验产生干扰;(3)CuO变为红色铜,铜的化合价降低,且量气管中收集到无色无味的气体,此气体为N2,因此NH3表现还原性,反应方程式为:
3CuO+2NH3
3Cu+N2↑+3H2O;(4)装置D的作用是吸收反应中产生的水,同时部分NH3未参加反应,必须吸收,因此装置E的作用是吸收未反应的氨气和防止F中的水蒸气进入D装置;(5)装置D增重的是水的质量,则m(H)=m×2/18g,F中测量的氮气的体积,即n(N)=n×2/22.4mol,则N和H的原子个数比为:
n×2/22.4:
m×2/18=9n/11.2m。
考点:
考查常见仪器的名称、制气反