北京市东城区近三年(2020-2023秋季学期)高二上学期期末化学试题汇编-结构与性质、实验题、流程(含解析)

北京市东城区近三年(2020-2023秋季学期)高二上学期期末化学试题汇编-结构与性质、实验题、流程题等综合题
一、结构与性质
1.(2023秋·北京东城·高二统考期末)锂(Li)元素常用于电池制造业。
Ⅰ.对锂原子结构及其性质的研究
(1)基态Li原子的核外电子排布式为 ,其处于元素周期表中的 (填“s”、“d”、“ds”或“p”)区。
(2)基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时, (填“吸收”或“释放”)能量。
(3)下图为元素(部分)的第一电离能(I1)与原子序数的关系。
从原子结构的角度解释的原因: 。
Ⅱ.对锂离子电池的研究
钴酸锂 (LiCoO2)电池和磷酸铁锂(LiFePO4)电池是两种常见的新能源汽车电池。
(4)的电子排布式为,与 (填“Fe”、“”或“”)具有相同的核外电子排布。
(5)Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
(6)某磷酸铁锂电池工作原理如下图所示。下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.放电时,负极反应为
B.充电时,向石墨电极移动
C.充电时,磷酸铁锂电极发生氧化反应
2.(2021秋·北京东城·高二统考期末)氢气的生产、存储是氢能应用的核心。目前较成熟的生产、存储路线之一为:利用甲醇(CH3OH)和H2O在Cu/Zn—Al催化剂存在下生产H2,H2与Mg在一定条件下化合制得储氢物质MgH2。
回答问题:
(1)根据原子核外电子排布特征
①Al在元素周期表中位于 区(填“s”“p”“d”或“ds”)。
②基态Al原子的轨道表示式是 。
③基态29Cu原子的价层电子排布式是 。
(2)组成CH3OH分子的三种元素中,电负性最大的元素是 。
(3)键能是衡量共价键稳定性的参数之一、甲醇的结构式为(可看作甲烷分子中的一个H原子被羟基取代的产物)。
①甲醇分子的键参数中有 种键能数据。
②由甲醇与水分子中都含有H-O键,解释“甲醇为非电解质,而水为弱电解质”的原因 。
(4)作为储氢材料的MgH2,能发生水解反应产生氢气,该反应的化学方程式是 。
二、工业流程题
3.(2023秋·北京东城·高二统考期末)利用含锶(Sr)废渣制备晶体的流程如下。
已知:ⅰ.含锶废渣中Sr主要以和的形式存在
ⅱ.25℃,,
(1)转化
①转化前,含锶废渣需要粉碎研磨的目的是 。
②已知溶液显弱碱性,结合化学用语解释其原因: 。
③转化过程中,向溶液中加入氨水,提高溶液pH,目的是提高 (填粒子符号)的浓度,将转化为。
(2)溶出
溶出过程发生反应的离子方程式是 。
(3)纯化
溶出液中除了含有外,还含有和少量的、等杂质,其中与近似相等。纯化过程涉及操作如下。
已知:ⅲ.25℃,和沉淀时的pH(金属离子浓度均为)
氢氧化物 开始沉淀pH 完全沉淀pH 沉淀开始溶解pH
2.3 4.1 —
4.0 5.2 7.8
ⅳ.和在不同温度下的溶解度:
温度/℃溶解度/g氢氧化物 20 40 60 80 90
1.77 3.95 8.42 20.2 44.5
0.173 0.141 0.121 0.094 0.086
①为了除去溶出液中的和,应调节pH范围为_______<pH<_______。
②向滤液1中加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出的原因是 。
③90℃时, (填“>”或“<”)。
④操作X是 。
三、实验题
4.(2022秋·北京东城·高二统考期末)为探究醋酸的电离情况,进行实验。
【实验一】测定醋酸溶液的浓度。
时,将醋酸稀释,用的溶液滴定稀释后的醋酸溶液。4次滴定消耗溶液的体积如下:
实验次数 1 2 3 4
所消耗NaOH溶液的体积/mL 20.05 20.00 18.40 19.95
(1)稀释后的醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度为 mol/L (列出算式即可)。
(2)该滴定过程中以酚酞做指示剂。下列说法正确的是 (填字母)。
a.滴定前,需用醋酸润洗锥形瓶
b.滴定过程中溶液的pH变化趋势为增大
c.滴定终点时,溶液由无色刚好变为粉红色,且在半分钟内不变色
【实验二】探究浓度对醋酸电离程度的影响。
用pH计测定时不同浓度的醋酸的pH,结果如下:
浓度/ 0.0010 0.0100 0.1000
pH 3.88 3.38 2.88
(3)根据表中数据可以得出醋酸是弱电解质的结论,依据是 。
(4)时,醋酸的电离常数为 (列出算式即可)。
(5)设计实验方案证明醋酸的大于碳酸的,将实验操作及现象补充完整:向盛有醋酸的试管中滴加 。
5.(2022秋·北京东城·高二统考期末)实验小组用固体和水配制相同浓度的溶液和溶液,用其研究的性质。
实验Ⅰ 实验Ⅱ
【查阅资料】(黄色)
(1)溶于水后促进了水的电离,实验证据是 。
(2)根据实验Ⅰ推测,溶液呈现黄色的原因可能是水解所致。结合化学用语分析该推测过程:
(3)为了证明溶液中存在平衡:,同学们设计并进行实验。
序号 实验操作 实验现象
a 向溶液中加入铁粉 溶液颜色变浅
b 向溶液中加入3滴溶液 产生白色沉淀,溶液颜色变浅
c 向实验Ⅱ所得溶液中加入3滴NaOH 产生红褐色沉淀,溶液颜色变浅
d 将溶液加热 溶液颜色变深
能说明溶液中存在上述平衡的实验方案是 (填字母)。
(4)综合上述实验,分析相同浓度溶液的大于溶液的,原因是 。
四、原理综合题
6.(2023秋·北京东城·高二统考期末)通过化学的方法实现的资源化利用是一种非常理想的减排途径。
Ⅰ.利用制备CO
一定温度下,在恒容密闭容器中进行如下反应:
(1)该反应的平衡常数表达式 。
(2)下列事实能说明上述反应达到化学平衡状态的是_______(填字母序号)。
A.体系内 B.体系压强不再发生变化
C.体系内各物质浓度不再发生变化 D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化
Ⅱ.利用制备甲醇 (CH3OH)
一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
已知:产率%
(3)一段时间后,测得体系中。产率= (用代数式表示)。
(4)探究温度对反应速率的影响(其他条件相同)
实验测得不同温度下,单位时间内的转化率和产率如图l所示。
由图1可知,随着温度的升高,转化率升高,产率下降。解释其原因: 。
(5)探究温度和压强对平衡的影响(其他条件相同)
不同压强下,平衡时转化率随温度的变化关系如图2所示。
①压强 (填“>”或“<”)。
②图2中温度高于时。两条曲线重叠的原因是 。
③下列条件中,平衡产率最大的是 (填字母序号)。
A.220℃5MPa B.220℃1MPa C.300℃1MPa
7.(2022秋·北京东城·高二统考期末)次磷酸具有较强的还原性,可用于制药工业。
(1)是一元酸,时,。写出其电离方程式: 。
(2)用电渗析法制备的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
①写出阴极的电极反应: 。
②Na+的移动方向是:Na+移向 (填“阴极室”或“原料室”)。
③阳极室得到,的浓度逐渐增大。
a.结合电极反应说明其原因是 。
b.该方法得到的产品溶液中会混有。
Ⅰ.产生的原因是 。
Ⅱ.用下列装置可解决该问题。补全电化学装置示意图。
a. ;b. ;c. 。
8.(2022秋·北京东城·高二统考期末)氢气、一氧化碳、天然气都是重要的燃料和化工原料。相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
燃烧热
(1)、时,同质量的、CO、完全燃烧,放出的热量最多的是 。
(2)工业制取氢气时涉及的一个重要反应是:,时,该反应的K为1.0。在密闭容器中,将和混合加热到,反应达平衡时,的平衡转化率是 。
(3)高温下,甲烷发生反应:。初期阶段的反应速率与甲烷浓度的关系为:,其中,且k为常数。
①设反应开始时的反应速率为,甲烷的转化率为时的反应速率为,则 。
②对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是 (填字母)。
a.增加甲烷浓度,v增大 b.增加浓度,v增大
c.乙烷的生成速率逐渐增大 d.升高反应温度,k值增大
9.(2021春·北京丰台·高二北京十八中校考开学考试)工业上常用天然气作为制备CH3OH的原料。已知:
① △H=-321.5 kJ/ mol
② △H=+250. 3 kJ/mol
③ △H=-90.0 kJ/mol
(1)CH4(g)与O2(g)化合生成CH3OH(g)的热化学方程式是 。
(2)利用③的原理,向密闭容器中充入1 mol CO与2mol H2,在不同压强下合成甲醇。CO的平衡转化率与温度、压强(p)的关系如下图所示:
①压强p1 p2(填“<”或“>”)。
②根据图中a点的数据(此时容器体积为V L),将下表中空格处填写完整。
c(CO) c(H2) c(CH3OH)
起始时 0
转化
平衡时
③若反应刚好至a点时,所需时间为t min,则t min内用H2表示该反应的化学反应速率v(H2)= 。
④b点时,该反应的平衡常数K= 。
10.(2021秋·北京东城·高二统考期末)(一)某小组同学用下列试剂研究将AgCl转化为AgI。(已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17)
(1)实验操作
(试剂:0.1mol/L NaCl溶液,0.1mol/LAgNO3溶液,0.lmol/L KI溶液)向盛有2mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中 (将操作补充完整)。
(2)实验现象
上述实验中的 现象可证明AgCl转化为AgI。
(3)实验分析及讨论
①该沉淀转化反应的离子方程式是 。
②定性分析。结合图示或文字说明该转化与AgCl和AgI的沉淀溶解平衡均有关: 。
③定量分析。由上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导: (列式即可,不必计算结果)。
④同学们结合③中的分析方法,认为教材中的表述:“一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现”,可进一步表述为 。
(二)某同学设计如下实验装置实现AgNO3溶液和KI溶液间的反应(a、b均为石墨)。
(4)当K闭合后,发现电流计指针偏转,b极附近溶液变蓝。
①b极发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②a极上的电极反应式是
(5)事实证明:AgNO3溶液与KI溶液混合只能得到AgI沉淀,对比(4)中反应,从反应原理的角度解释产生该事实的可能原因: 。
参考答案:
1.(1) 1s22s1 s
(2)吸收
(3)Li与Na同主族,原子半径:r(Li)(4)
(5)O>P>Li
(6)BC
【详解】(1)Li为第3号元素,基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1,最外层电子处于s能级,其处于元素周期表中的s区;
(2)基态是能量最低的状态,基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时,需要吸收能量;
(3)Li与Na同主族,原子半径:r(Li)(4)的电子排布式为,其核外电子数为24, Fe为第26号元素,失去两个电子后和Co3+具有相同的核外电子排布,则具有相同的核外电子排布粒子应为;
(5)非金属性越强,电负性越强,Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是:O>P>Li;
(6)A.放电时,石墨为负极,失电子,负极反应为,A错误;
B.充电时,磷酸锂铁电极失去电子,为阳极,阳离子向阴极移动,透过半透膜,向石墨电极移动,B正确;
C.充电时,磷酸锂铁电极失去电子,为阳极,发生氧化反应,C正确;
故选BC。
2. p 3d104s1 O 3 甲醇分子中的H-O键键能大(合理即可)
【详解】(1)①Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1,能量最高的电子排布在3p能级上,所以在元素周期表中位于p区。
②基态A1原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,则轨道表示式是。
③基态29Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,则价层电子排布式是3d104s1。答案为:p;;3d104s1;
(2)组成CH3OH分子的三种元素C、O、H中,非金属性O>C>H,非金属性越强,电负性越大,则电负性最大的元素是O。答案为:O;
(3)①甲醇分子的键参数中有C-H、C-O、O-H共3种键能数据。
②在水溶液或熔融条件下,化合物能断裂化学键,从而电离出离子,具有导电性,但甲醇分子中的H-O键难以断裂,则“甲醇为非电解质,而水为弱电解质”的原因是:甲醇分子中的H-O键键能大(合理即可)。答案为:3;甲醇分子中的H-O键键能大(合理即可);
(4)作为储氢材料的MgH2,能发生水解反应产生氢气,则另一产物为Mg(OH)2,该反应的化学方程式是。答案为:。
3.(1) 增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率 溶液中存在:i:+H2ONH3·H2O+H+,ii:H++,iii:,iii中产生的OH-的浓度大于i和ii中产生的H+的浓度
(2)
(3) 5.2<pH<7.8 温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合 > 蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【分析】含锶废渣加入溶液,由于大于,故沉淀会转化为,转化渣的成分为,加入盐酸,会转化为,故溶出液中主要成分为,溶出液通过调节pH方式除去和,再利用升温和增大pH的方法除去钙离子,最后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,得到晶体,据此分析。
【详解】(1)含锶废渣需要粉碎研磨的目的:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度,使氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液显弱碱性;向溶液中加入氨水,使溶液的碱性增强,使碳酸氢根的电离平衡正向移动,,使碳酸根离子浓度增大,将转化为,答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;结合化学用语则可以表示为:溶液中存在:i: +H2O NH3·H2O+H+,ii: H++ ,iii:+H2O H2CO3+OH ,iii中产生的OH-的浓度大于i和ii中产生的H+的浓度;;
(2)转化渣主要成分是,与盐酸反应生成氯化锶、水和二氧化碳,故反应的离子方程式为: ;答案为:;
(3)根据图中表格,要完全除去溶出液中的和,pH要大于5.2,同时不能使氢氧化铝溶解,pH小于7.8,应调节pH范围为5.2<pH<7.8;根据题中表格,温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合,故加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出,和化学式组成形式一样,溶解度越小,越小,故90℃时>;从溶液中得到晶体的步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;答案为:5.2<pH<7.8;温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合;>;蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
4.(1)
(2)bc
(3)0.0010mol/L醋酸溶液的pH=3.88>3(表中0.1000mol/L醋酸溶液的pH= 2.88>2),说明未完全电离
(4)
(5)滴加碳酸氢钠溶液,产生气泡
【分析】准确移取20.00毫升醋酸稀释液于锥形瓶中,滴加两滴酚酞,通过碱式滴定管逐滴滴加氢氧化钠溶液、并不断摇动,等锥形瓶中溶液的颜色从无色变成粉红色、30秒内不变色时停止滴定、待液面稳定后读取滴定管液面的读数,重复3次实验;实验过程中操作不规范会引起误差,误差分析的总依据为:由由于c标、V待均为定植,所以c测的大小取决于V标的大小,即V标:偏大或偏小,则c测偏大或偏小;据此回答。
【详解】(1)第3次实验消耗标准NaOH溶液的体积为18.40mL明显存在误差,应舍去,其他三次实验消耗NaOH溶液体积的平均值为 =20.00mL,根据 c(CH3COOH)×V(CH3COOH)=c(NaOH)×V(NaOH),稀释后的醋酸溶液中CH3COOH的物质的量浓度 ,(列出算式即可),解得 c(CH3COOH)=0.1000mol/L。
(2)a.滴定前,若用醋酸润洗锥形瓶,则导致V标偏大、c测偏大,说法错误,a不选;
b.溶液滴定稀释后的醋酸溶液,发生CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,随着NaOH标准溶液的不断滴入,溶液的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,滴定过程中溶液的pH变化趋势为增大,说法正确,b选;
c. CH3COONa水解呈碱性,选择在碱性范围内变色的酚酞作指示剂,滴定终点时,溶液由无色刚好变为粉红色,且在半分钟内不变色,说法正确,c选;
选bc。
(3)表中0.0010mol/L醋酸溶液和0.1000mol/L醋酸溶液的pH分别为3.88>3、2.88>2,说明CH3COOH未完全电离,故CH3COOH是弱电解质。
(4)时,,则醋酸的电离常数 (列出算式即可)。
(5)要设计实验方案证明醋酸的大于碳酸的,可依据强酸制弱酸原理,将实验操作及现象补充完整为:向盛有醋酸的试管中滴加碳酸氢钠溶液,若产生气泡,说明醋酸和碳酸氢钠反应生成了碳酸、碳酸分解释放出二氧化碳气体,则可证明。
5.(1)2mL0.2mol/L的溶液pH=1.2
(2)硝酸铁溶液中加入硝酸,氢离子浓度增大,Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+平衡左移,铁离子浓度增大而溶液由黄色变为无色
(3)bc
(4)氯化铁溶液中存在,使铁离子浓度减小,影响铁离子水解平衡
【分析】氯化铁、硝酸铁是强酸弱碱盐,铁离子水解Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+呈酸性,而等浓度的溶液的大于溶液的,说明发生水解的铁离子浓度不同,可以推测是阴离子对铁离子浓度可能有影响,按信息, 溶液中存在平衡:(黄色),则氯离子会影响铁离子水解。要证明溶液中存在平衡:(黄色),必须考虑到氯化铁溶液中还同时存在铁离子的水解平衡Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,这两个平衡的移动都会造成颜色变化,只有通过的移动造成的颜色变化才能证明它的存在,据此回答。
【详解】(1)常温下,纯水电离产生的氢离子浓度等于氢氧根浓度、pH=7,而2mL0.2mol/L的溶液pH=1.2,则可知溶于水后促进了水的电离。
(2)铁离子水解反应方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,硝酸铁溶液中加入硝酸,氢离子浓度增大,Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+平衡左移,铁离子浓度增大而溶液由黄色变为无色,则溶液呈现黄色的原因可能是水解所致。
(3)氯化铁溶液中存在铁离子的水解平衡Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,为了证明溶液中存在平衡:(黄色),则:
a.向溶液中加入铁粉、溶液颜色变浅,铁与铁离子直接反应生成亚铁离子,会导致溶液颜色变浅。不能说明存在,a不选;
b.向溶液中加入3滴溶液产生白色沉淀,氯离子不影响铁离子水解,若无上述平衡、则只有白色沉淀产生、溶液颜色不变,现溶液颜色变浅,说明存在且向左移动、浓度变小、颜色变浅,b选;
c.氢氧化钠能促进铁离子水解、应使溶液颜色变深或出现红褐色沉淀,现向实验Ⅱ所得溶液中加入3滴NaOH产生红褐色沉淀、而溶液颜色变浅,则说明存在且向左移动、浓度变小、颜色变浅,c选;
d.加热能促进铁离子水解颜色变深,将溶液加热溶液颜色变深,不能说明存在,d不选;
能说明溶液中存在上述平衡的实验方案是bc(填字母)。
(4)综合上述实验,相同浓度溶液与溶液均因铁离子水解呈酸性,而相同浓度溶液的大于溶液的,则硝酸铁溶液铁离子水解程度大、则硝酸铁溶液中铁离子浓度大,原因是氯化铁溶液中存在,使铁离子浓度减小,影响铁离子水解平衡。
6.(1)
(2)CD
(3)
(4)主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行
(5) > 副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,改变压强对平衡无影响 A
【详解】(1)该反应的平衡常数表达式;
(2)A.体系内不能说明反应达到平衡,这与起始投入量有关,A错误;
B.由于方程左右两端化学计量数之和相等,则体系压强不再发生变化不能说明反应达到平衡,B错误;
C.体系内各物质浓度不再发生变化 ,说明达到反应平衡,C正确;
D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化,说明体系内个物质的量不再变化,说明达到反应平衡,D正确;
故选CD;
(3)根据主反应: ,副反应:,体系中,则起始的=a+b+c,产率%=;
(4)主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行,故转化率升高,产率下降;
(5)①主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,图中压强p1时CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率大于p2时CO2平衡转化率或CH3OH的平衡产率,所以P1>P2;
②副反应是气体体积不变化的吸热反应,压强改变对平衡没有影响,副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,则三条曲线几乎交于一点;
③主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,低温时发生主反应,平衡产率最大的是220℃5MPa,故选A。
7.(1)
(2) 或 阴极室 阳极反应为,H2PO通过阴离子交换膜进入阳极室/产品室,与氢离子反应得到H3PO2 氧气可以将H3PO2氧化为H3PO4 稀H2SO4 阳离子交换膜(阳膜) 稀H3PO2
【分析】电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上发生还原反应,内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极;据此回答。
【详解】(1)已知是一元酸,时,,则在水溶液里部分电离生成氢离子和酸根离子,电离方程式为。
(2)①阴极室中是水放电生成氢气与氢氧根,阴极的电极反应:或。
②Na+通过阳离子交换膜移向阴极室。
③a.阳极反应为,H2PO通过阴离子交换膜进入阳极室/产品室,与氢离子反应得到H3PO2,故H3PO2生成且浓度不断增大
Ⅰ.已知次磷酸具有较强的还原性,阳极室有氧气产生,则该方法得到的产品溶液中会混有的原因是:氧气可以将H3PO3氧化为H3PO4。
Ⅱ.把阳极室/产品室分开可防止H3PO3氧化为H3PO4而得到纯净的H3PO3,由图知,阴极室和原料室不发生变化,阴极室中反应是,原料室内Na+通过阳离子交换膜移向阴极室。阳极室反应为,故阴离子为含氧酸根离子、但不能含有H2PO,故可选择硫酸,则a为稀H2SO4,氢离子透过阳离子交换膜移向产品室,则b为阳离子交换膜,在产品室内氢离子与H2PO (由原料室通过阴离子交换膜迁移而来)结合生成产物H3PO2,则c为稀H3PO2,综上,a为H2SO4, b为阳离子交换膜, c为稀H3PO2。
8.(1)H2
(2)83.3%
(3) 1-α ad
【详解】(1)设三种气体质量为56g,则氢气的物质的量为28mol,28mol氢气完全燃烧放出的热量为:28286kJ=8008kJ;一氧化碳的物质的量为2mol,2mol一氧化碳完全燃烧放出的热量为:2283kJ=566kJ;甲烷的物质的量为3.5mol,3.5mol甲烷完全燃烧放出的热量为3.5890kJ=3115kJ,因此同质量的、CO、完全燃烧,放出的热量最多的是H2。
(2)设一氧化碳的平衡转化率为x,则有三段式:,,解得x≈83.3%。
(3)①根据知,若v1=kc,甲烷的转化率为α时,甲烷的浓度为c(1-α),则v2=kc(1-α),所以v2=(1-α)v1。
②a.反应物浓度增大,速率增大,则增大反应物浓度,反应速率增大,a正确;
b.根据反应在初期阶段的速率方程知,反应速率与氢气浓度无关,所以氢气的量不影响反应速率,b错误;
c.根据反应在初期阶段的速率方程知,随着反应进行,甲烷的反应速率逐渐减小,则乙烷的生成速率逐渐减小,c错误;
d.化学反应速率常数与温度有关,温度升高,反应速率常数增大,d正确;
答案选ad。
9. △H=-251.2 kJ/mol < mol/(L·min) V2
【详解】(1) ① △H=-321.5 kJ/ mol
② △H=+250. 3 kJ/mol
③ △H=-90.0 kJ/mol
利用盖斯定律,将①+②+③×2得:CH4(g)与O2(g)化合生成CH3OH(g)的热化学方程式是 △H=-251.2 kJ/mol。答案为: △H=-251.2 kJ/mol;
(2)①因为反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数,加压,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,所以压强p1<p2。
②依题意,可以建立如下三段式:
③若反应刚好至a点时,所需时间为t min,则t min内用H2表示该反应的化学反应速率v(H2)=mol/(L·min)=mol/(L·min)。
④b点时,该反应的平衡常数K== V2。答案为:<;;;;;;mol/(L·min);V2。
10. 滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液,充分振荡后,再向其中加入4滴0.1 mo/L KI溶液 沉淀的颜色由白色变为黄色 (或当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,溶液中Ag+与I-的离子积Qc(AgI)>Ksp(AgI),因此,Ag+与I-结合生成AgI沉淀,导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动) (或者) 对于组成形式相同的沉淀,Ksp小的沉淀转化为Ksp更小的沉淀容易实现 氧化 Ag++e-=Ag Ag+与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大
【分析】(一)将AgCl转化为AgI。需要先制得AgCl沉淀,再将AgCl转化为AgI,结合沉淀溶解平衡和沉淀的转化分析解答;
(二)当K闭合后,发现电流计指针偏转,b极附近溶液变蓝,I2遇到淀粉变蓝色,则b极附近I-转化为I2,发生氧化反应,则b极为负极, a极为正极,结合反应的限度分析解答。
【详解】(一)将AgCl转化为AgI。需要先制得AgCl沉淀,再将AgCl转化为AgI。
(1)向盛有2mL0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液,充分振荡后,再向其中加入4滴0.1 mo/L KI溶液,故答案为:滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液,充分振荡后,再向其中加入4滴0.1 mo/L KI溶液;
(2)上述实验中若观察到沉淀的颜色由白色变为黄色的现象,即可证明AgCl转化为AgI,故答案为:沉淀的颜色由白色变为黄色;
(3)①该沉淀转化反应的离子方程式为,故答案为:;
②溶液中存在AgCl沉淀的溶解平衡AgCl Ag++Cl-,当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,溶液中Ag+与I-的离子积Qc(AgI)>Ksp(AgI),因此,Ag+与I-结合生成AgI沉淀,导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,因此看到沉淀的颜色由白色变为黄色,故答案为:当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,溶液中Ag+与I-的离子积Qc(AgI)>Ksp(AgI),因此,Ag+与I-结合生成AgI沉淀,导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动;
③根据上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导:=,故答案为:(或者);
④一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,是针对组成形式相同的沉淀而言的,因此教材中的表述可进一步表述为对于组成形式相同的沉淀,Ksp小的沉淀转化为Ksp更小的沉淀容易实现,故答案为:对于组成形式相同的沉淀,Ksp小的沉淀转化为Ksp更小的沉淀容易实现;
(二)(4)①当K闭合后,发现电流计指针偏转,b极附近溶液变蓝,I2遇到淀粉变蓝色,则b极附近I-转化为I2,发生氧化反应,故答案为:氧化;
②b极发生氧化反应,则b极为负极,则a极为正极,a极上的电极反应式为Ag++e-=Ag,故答案为:Ag++e-=Ag;
(5)根据实验现象可知,Ag+与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大,因此AgNO3溶液与KI溶液混合只能得到AgI沉淀,而不能发生氧化还原反应,故答案为:Ag+与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大。
【点睛】本题的难点为(二),要注意从反应的限度的角度结合实验现象解答。易错点为(一)①,要注意加入的硝酸银溶液不能过量。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页

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