2020平遥县和诚高考补习学校高三12月月考化学试题含答案
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这是一份2020平遥县和诚高考补习学校高三12月月考化学试题含答案,共24页。试卷主要包含了下列操作能达到相应实验目的的是,海水中含有丰富的镁资源等内容,欢迎下载使用。
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和诚中学2019—2020学年高三12月月考
化学试题
一、单选题(每小题3分,共54分)
1.下列关于反应与能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216kJ·mol-1,E反应物 c(H+) > c(OH-)
16.已知:酸式乙二酸钠与浓硫酸共热时反应为。利用该反应所产生的气体(X)用有关仪器装置进行实验:
下列说法不正确的是( )
A.对I装置,活塞关闭,打开活塞,在导管D处能得到纯净而干燥的CO
B.当A选项反应完成后,再关闭活塞,打开活塞,在导管D处得到纯净而干燥的
C.利用装置I中D处所得纯净CO气体,通过实验装置II能够说明CO具有还原性
D.实验装置III与实验装置II相比较,能减少CO污染,能顺利完成氧化铁还原实验
17.现有八种物质:①甲烷、②苯、③聚乙烯、④氯乙烯、⑤2—丁炔、⑥环己烷、⑦邻二甲苯、⑧乙醛,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是( )
A.③ ④ ⑤ ⑧ B.④ ⑤ ⑦ ⑧ C.④ ⑤ ⑧ D.② ③ ④ ⑤ ⑦ ⑧
18.下列叙述正确的是
①氧化还原反应的实质是电子的得失。
②若1 mol气体的体积为22.4 L,则它一定处于标准状况下。
③标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同。
④溶于水得到的溶液可以导电的物质就是电解质。
⑤利用丁达尔现象区别溶液和胶体。
⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同。
⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大。
⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比。
A.①②③④ B.②③⑥⑦⑧ C.⑤⑦⑧ D.④⑤⑦⑧
二、综合题(共46分)
19.(12分)A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
阳离子
Na+、Ba2+、NH4+
阴离子
CH3COO-、Cl-、OH-、SO42-
已知:①A、C溶液的pH均大于7,相同浓度A、B的溶液中水的电离程度相同;②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象。
(1)A是 ,B是 。
(2)写出C与D反应的离子方程式 。
(3)25℃时,0.1mol·L-1B溶液的pH=a,则B溶液中c(H+)-c(NH3·H2O)= (用含有a的关系式表示)。
(4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)在一定体积的0.005mol·L-1的C溶液中,加入一定体积的0.00125mol·L-1的盐酸时,混合溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和,则C溶液与盐酸的体积比是 。
20.(18分)卤素及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘缺乏,现在市场上流行一种加碘盐,就是在精盐中添加一定量的KIO3进去。某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘,查阅了有关的资料,发现其检测原理是:KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3H2O+3K2SO4
①氧化剂与还原剂的物质的量比是_______;如果反应生成0.3mol的单质碘,则转移的电子数目是_______。
②先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI溶液,最后加入一定量的CCl4,振荡,这时候,观察到的现象是_____;
③若采用下图实验装置将四氯化碳和I2的混合溶液分离。
写出图中仪器的名称:①____;该装置还缺少的仪器是_____;冷凝管的进水口是:_____(填g或f)。
(2)实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气,反应原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
①实验室用MnO2和浓盐酸制氯气的离子方程式:__________________________
②上述反应中氧化剂:__________,还原剂:__________,被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值______________。
③a : Cl2+2I-=I2+2Cl-; b: Cl2+2Fe2+=2Fe3++Cl-; c:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。
Cl2、I2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序:_________________________
21.(16分)氮、硫的化合物合成、应用以及对环境的影响一直是科学界研究的热点。
(1)尿素主要以NH3和CO2为原料进行合成。主要通过以下两个反应进行:
反应1:2NH3(l)+CO2(g)= H2NCOONH4(l) ΔH1= -117.2 kJ·mol-1
反应2:H2NCOONH4(l)= H2O(l)+CO(NH2)2(l) ΔH2=+21.7 kJ·mol-1
请回答:CO(NH2)2 (l)+H2O(l)=2NH3(l)+CO2(g) ΔH3=__________,该反应能自发进行的主要原因是________________.
(2)焦炭催化还原SO2生成S2,化学方程式为:2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),在恒容容器中,1 mol/LSO2与足量的焦炭反应,SO2的转化率随温度的变化如图所示。
①若700℃发生该反应,经3分钟达到平衡,计算0—3分钟v(S2)=______mol•L-1•min-1,该温度下的 平衡常数为_________.
②若该反应在起始温度为700℃的恒容绝热容器中进行,达到平衡时SO2的转化率________90%(填“>”、“<”或“=”).
③下列说法一定能说明该反应达到平衡状态的是_______.
A.焦炭的质量不再变化时
B.CO2、SO2的浓度相等时
C.SO2的消耗速率与CO2的生成速率之比为1:1
D.容器的总压强不再变化时
(3) NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如图所示.
石墨I附近发生的反应为__________________________________,当外电路通过1mole-,正极上共消耗_______ mol N2O5 。
参考答案
1.B
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应;
B. 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应;
C. 该反应为吸热反应;
D. 该反应为可逆反应。
【详解】
A.当反应物总能量0,选项A错误;
B. 在25 ℃时,b、c二点在曲线上,对应的溶度积Ksp相等,a点是不饱和溶液,d是过饱和溶液,选项B错误;
C. a点是不饱和溶液,对a点的碳酸钙溶液恒温蒸发水,溶液中离子浓度均增大,选项C错误;
D. 25 ℃时,d点表示CaCO3在溶液中刚好达到饱和,查得钙离子、碳酸根离子浓度,Ksp=2.0×10-5×1.4×10-4==2.8×10-9,选项D正确。
答案选D。
6.A
【详解】
A、0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl,醋酸为弱酸,部分电离,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A选项正确;
B、0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合,pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,若不考虑NH4+水解和NH3·H2O的电离,则c(NH4+)= c(NH3·H2O)=c(Cl-),在考虑溶液中水解平衡和电离平衡后,因一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)> c(OH-),B选项错误;
C、根据物料守恒,0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),二者等体积混合,则2c(Na+)=3c(CO32-)+3c(HCO3-)+3c(H2CO3),即c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),C选项错误;
D、0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的NaHC2O4和NaCl,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-),D选项错误;
故答案为A。
7.A
【详解】
A.步骤①,从题给的条件,可知n(NaOH )=0.001mol,[即n(OH-)=0.001mol]。依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律,当1L模拟海水中,加入0.001mol NaOH时,OH- 恰好与HCO3-完全反应:OH-+HCO3-=CO32-+H2O,生成0.001molCO32-。由于Ksp(CaCO3)<Ksp(MgCO3),此时c(Ca2+)c(CO32-)>Ksp(CaCO3),生成的CO32-与水中的Ca2+反应生成CaCO3 沉淀Ca2++CO32-=CaCO3↓,沉淀溶液中剩余c(Ca2+)约为0.010 mol•L-1,c(CO32-)约为4.96×10-7 mol•L-1,没有MgCO3生成,所以沉淀物X为CaCO3,故A正确;
B.由于CO32-只有0.001mol,反应生成CaCO3 所消耗的Ca2+也只有0.001mol,滤液中还剩余c(Ca2+)=0.010 mol•L-1.滤液M中同时存在着Ca2+和Mg2+,故B错误;
C.步骤②,当滤液M中加入NaOH 固体,调至pH=11(即pOH=3)时,此时滤液中c(OH-)=1×10-3 mol•L-1,则Qc[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(10-3)2=0.010×(10-3)2=10-8<Ksp[Ca(OH)2],无Ca(OH)2生成。Qc[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-3)2=0.050×(10-3)2=5×10-8>Ksp[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成。又由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-3)2=5.61×10-12,c(Mg2+)=5.61×10-6<10-5,无剩余,滤液N中不存在Mg2+,故C错误;
D.步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体,则n(NaOH)=0.105mol,与0.05mol Mg2+反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,生成0.05 mol Mg(OH)2,剩余0.005 mol OH-。由于Qc[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×c(OH-)2=0.010×(0.005)2=2.5×10-7<Ksp[Ca(OH)2],所以无Ca(OH)2沉淀析出,沉淀物Y为Mg(OH)2沉淀,故D错误;
故选A。
【点睛】
正确理解沉淀的生成与溶度积的关系是解题的关键。本题的易错点为A,要注意生成碳酸钙沉淀后溶液中Qc(MgCO3)与Ksp(MgCO3)比较。
8.A
A.根据图象可知:在室温下,醋酸溶液的AG=lg=7,即=107,而水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,两式联立可知:c(H+)=10-3..5 mol/L,而在醋酸溶液中,c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3.5 mol/L,因此醋酸的电离平衡常数Ka=≈=10-5,A正确;
B.A点的AG=lg =0,即=1,则c(H+)=c(OH-),此时溶液显中性,而当加入氢氧化钠溶液20.00 mL时,氢氧化钠和醋酸恰好完全中和,得到醋酸钠溶液,该物质是强碱弱酸盐,CH3COO-水解使溶液显碱性,说明A点时加入氢氧化钠溶液的体积小于20.00 mL,B错误;
C.当B点加入NaOH溶液40 mL时,所得溶液为等浓度的CH3COONa和NaOH的混合溶液,根据物料守恒可知,c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)],C错误;
D.A点之后,当V(NaOH)>20 mL后,水的电离受到抑制,电离程度又会逐渐变小,D错误;
故合理选项是A。
9.C
【详解】
A. 分析可知,达到平衡状态后,升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,该反应△Hv逆,与图像相符,则图Ⅰ表示的是t1时刻增大压强,与题意不符,A错误;
B. 加入催化剂正逆反应速率相同,且均增大,即图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂,与题意不符,B错误;
C. 增大压强,正逆反应速率均增大,且平衡正向移动,即v正>v逆,速率加快反应时间缩短,则P甲小于P乙,与图像不符,图Ⅲ表示的不是压强对化学平衡的影响,符合题意,C正确;
D. 升高温度,正逆反应速率均增大,且T甲小于T乙;平衡逆向移动,二氧化硫的转化率降低,图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响,与题意不符,D错误;
答案为C。
11.D
【详解】
A. 用稀硫酸溶液洗涤并灼烧铂丝后,会生成沸点较高的硫酸盐附着在铂丝上,而用稀盐酸洗涤生成的氯化物沸点低,灼烧时容易除去杂质,故A错误;
B. 测定溶液的pH要使用干燥的pH试纸,湿润的试纸会改变溶液中离子浓度,故B错误;
C. 硝酸钾的溶解度随温度升高变化较大,而氯化钠的溶解度随温度升高变化较小,除去硝酸钾,应使氯化钠留在母液中,不能冷却,应趁热过滤,故C错误;
D. 丁达尔效应是胶体的特性,溶液中没有丁达尔现象,可鉴别溶液和胶体,故D正确;
答案选D。
12.A
【详解】
加烧碱溶液(②)溶解,得到NaAlO2溶液和Fe,过滤(③)得NaAlO2溶液,再通入过量生成沉淀(④),最后再过滤(③),即得纯净的氢氧化铝。
所以操作顺序为②③④③。
答案为A。
13.B
【详解】
A.氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体,氢氧化钠过量,生成正盐,即生成亚硫酸根离子,正确的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,故A正确;
B.久置的二氧化硫水溶液会被空气氧化成硫酸,正确的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,故B错误;
C.小苏打溶液中加入足量澄清石灰水的离子反应为HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O,故C正确;
D.在淀粉-KI溶液中加入稀硫酸酸化,再通入ClO2气体,溶液变蓝,说明有碘生成,二氧化氯作氧化剂,离子方程式:2ClO2+10I-+8H+═5I2+2Cl-+4H2O,故D正确;
故答案为B。
14.D
【详解】
A. 途径1中产生的Cl2可与氢气反应生成HCl,循环利用,与题意不符,A错误;
B. 途径2中,根据原子守恒200℃时反应的化学方程式为:Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl↑,与题意不符,B错误;
C. CuCl2•2H2O水解生成氢氧化铜和HCl,加热时促进水解,X气体是HCl,目的是抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解,与题意不符,C错误;
D. 稀硫酸无强氧化性,CuCl在稀硫酸存在的条件下,不稳定易生成金属 Cu 和Cu2+,符合题意,D正确;
答案为D。
【点睛】
稀硫酸无强氧化性不能氧化CuCl中的Cu为+2价。
15.B
【详解】
A、氮氧化物与水和氧气发生氧化还原反应最终生成硝酸,所以步骤a中还需要加入适量的氧气和水,故A正确;
B、铁在硝酸中被氧化为+3价,保温去铁后过滤,铁元素主要以Fe(OH)3形式被过滤出去,故B错误;
C、硝酸铜易水解,蒸发浓缩的过程中加入适当的硝酸,目的是抑制硝酸铜的水解,故C正确;
D、硝酸铜易水解,溶液呈酸性,所以硝酸铜溶液中离子浓度大小:,故D正确。答案选B。
16.D
【解析】
【详解】
A.对装置Ⅰ,关闭活塞K2,打开活塞K1,气体经过氢氧化钠溶液除去 CO2,再经浓硫酸干燥,即能得到纯净而干燥的 CO,故A正确;
B. CO2 与氢氧化钠溶液生成的碳酸钠溶液中加入稀硫酸生成 CO2,故B正确;
C.纯净的 CO 通过实验装置Ⅱ,若红色粉末变为黑色或澄清石灰水变浑浊,都能够说明CO 具有还原性,故C正确;
D.实验装置Ⅲ气体不能顺利进入硬质玻璃管,无法完成实验,故D错误;
故答案为D。
17.C
【详解】
④氯乙烯中含碳碳双键、⑤2-丁炔中含碳碳三键、⑧乙醛中含-CHO,均既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色,而①②③⑥均不能,⑦只能与高锰酸钾溶液反应褪色;
故选C。
18.C
【详解】
①氧化还原反应的实质是电子的得失或电子对的偏移,与题意不符,错误。
②若1 mol气体的体积为22.4 L,根据PV=nRT,则它可能处于标准状况下,与题意不符,错误。
③标准状况下,HCl为气体,H2O为液体, 则1 LH2O的物质的量大于 1 LHCl的物质的量,与题意不符,错误。
④溶于水得到的溶液,可能为溶质与水反应生成的物质导电,也可能该物种电离产生的离子导电,则无法判断该物质就是电解质,与题意不符,错误。
⑤胶体具有丁达尔现象,而溶液无此性质,可利用丁达尔现象区别溶液和胶体,符合题意,正确。
⑥两种物质的物质的量相同,若两物质均为气体,则它们在标准状况下的体积也相同,与题意不符,错误。
⑦在同温同体积时,气体的物质的量之比等于压强之比,则气体物质的物质的量越大,则压强越大,符合题意,正确。
⑧同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,ρ=、m=nM,则气体的密度与气体的相对分子质量成正比,符合题意,正确。
综上所述,答案为C。
19.CH3COONa NH4Cl Ba2++SO42-=BaSO4↓ 10a-14 c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+) 1∶4
【分析】
有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含有一种阴离子且互不重复)。
①A、C溶液pH均大于7,说明一种是强碱,一种是弱酸强碱盐,弱酸强碱盐是醋酸钠;
②C溶液和D溶液相遇只生成白色沉淀,说明一种溶液含有钡离子,一种溶液含有硫酸根离子;B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,说明一种溶液含有铵根离子,一种溶液含有氢氧根离子,A溶液和D溶液混合时无明显现象,且相同浓度的A、B的溶液中水的电离程度相同,所以A是醋酸钠、B是氯化铵、C是氢氧化钡、D是硫酸钠。据此分析解答。
【详解】
(1)通过以上分析知,A是CH3COONa、B是NH4Cl,故答案为:CH3COONa;NH4Cl;
(2)C是氢氧化钡、D是硫酸钠,钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓,故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(3)B是NH4Cl,0.1mol·L-1B溶液的pH=a,根据溶液中电荷守恒得c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),根据溶液中物料守恒得 c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(Cl-),将两个等式相减得c(H+)-c(NH3•H2O)=c(OH-)=10 a-14,故答案为:10 a-14;
(4)B是NH4Cl,C是氢氧化钡,根据题意知,氯化铵和氢氧化钡的物质的量相等,混合后,溶液中的溶质是氨水、氯化钡和氢氧化钡,氯化钡和氢氧化钡的浓度相等,氨水的浓度是氯化钡和氢氧化钡浓度的2倍,溶液中氢氧根离子浓度最大,钡离子和氯离子浓度相等,氨水是弱碱部分电离导致氯离子浓度大于铵根离子浓度,溶液呈碱性,氢离子浓度最小,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+),故答案为:c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+);
(5)C是氢氧化钡,在一定体积的0.005mol·L-1的氢氧化钡溶液中,加入一定体积的0.00125mol·L-1的盐酸时,混合溶液的pH=11,溶液显碱性,则碱过量,过量c(OH-)=0.001mol/L,设氢氧化钡溶液的体积为x,盐酸的体积为y,由=0.001可知,=0.001,解得x∶y=1∶4,故答案为:1∶4。
20.1:5 0.5NA 溶液分层,下层液为紫红色 蒸馏烧瓶 温度计 g MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O MnO2 HCl 1:1 Cl2>Fe3+>I2
【分析】
(1)①KIO3+5KI+3H2SO4→3I2+3K2SO4+3H2O中,I元素的化合价由+5价降低为0,I元素的化合价由-1价升高为0,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数,根据化合价变化确定电子转移情况;
②碘易溶于有机溶剂,在四氯化碳在的溶解度远大于在水中,加入四氯化碳萃取水中的碘,四氯化碳与水不互溶,溶液分成两层,四氯化碳的密度比水,有机层在下层,碘溶于四氯化碳呈紫红色,上层几乎无色;
③依据蒸馏的正确操作与注意事项分析;
(2)①实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气;
②依据氧化还原反应的规律分析;
③依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析作答;
【详解】
(1)①反应中氧化剂为KIO3,还原剂为KI,氧化剂与还原剂的物质的量比是1:5;生成3molI2,电子转移5mol,生成0.3mol的单质碘转移的电子0.5mol,转移的电子的数目为0.5NA;
②溶液分层且I2溶于CCl4中呈紫色,密度较大,因此观察到的现象是溶液分层,下层液为紫红色;
③该图为蒸馏装置①是蒸馏烧瓶,②是锥形瓶;在蒸馏时需要测量温度,还需要温度计;冷凝水进出水方向为“下进上出”,即g口为进水口;
(2)①实验室常用MnO2和浓盐酸制氯气,反应原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子反应为:MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++ Cl2↑+2H2O;
②反应中Mn元素化合价从+4价降低到+2价,Cl元素化合价从-1价升高到0价,MnO2作氧化剂,HCl作还原性,盐酸具有还原性和酸性,且被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值为1:1;
③a反应中Cl2作氧化剂,I2为氧化产物,氧化性Cl2> I2,b反应中Cl2作氧化剂,Fe3+为氧化产物,氧化性Cl2> Fe3+,c反应中Fe3+作氧化剂,I2为氧化产物,氧化性Fe3+> I2,综上,氧化性Cl2>Fe3+>I2。
21.+95.5 kJ·mol-1 ΔS>0 0.15 36.45 < AD NO2+NO3--e-=N2O5 0.5
【分析】
(1)根据盖斯定律(反应1+反应2)×(-1)得到;反应自发进行的条件是△H-T△S<0;
(2)①利用反应的三段式结合反应速率公式、平衡常数表达式计算;
②700℃时升高温度,SO2的转化率降低,则平衡逆向移动,正向反应为放热反应,该体系相当在恒温恒容平衡体系中升温,平衡逆向移动;
③化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断;
(3)石墨I为电池的负极:NO2失电子生成N2O5,写出电极反应式;写出反应的总方程式再计算电子转移数。
【详解】
(1)反应1:2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l) ΔH1= -117.2 kJ·mol-1
反应2:H2NCOONH4(l)H2O(l)+CO(NH2)2(l) ΔH2=+21.7 kJ·mol-1
根据盖斯定律(反应1+反应2)×(-1)得到:CO(NH2)2 (l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g) ΔH3=[-117.2 kJ·mol-1+(+21.7 kJ·mol-1)]×(-1)=+95.5 kJ·mol-1 ,该反应能自发进行的主要原因是:该反应是吸热反应,反应能发生则△S>0;
(2)① 反应的三段式为 2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)
起始浓度(mol·L-1) 1 0 0
变化浓度(mol·L-1) 0.9 0.45 0.9
平衡浓度(mol·L-1) 0.1 0.45 0.9
v(S2)=△c÷△t=0.45mol·L-1÷3min=0.15mol/(L·min)
该温度下的平衡常数k= = =36.45;
②1 mol·L-1SO2与足量的焦炭在恒容、700℃反应时,SO2的转化率为90%,若1 mol·L-1SO2与足量的焦炭在恒容、绝热容器中反应,由于反应放热,容器内温度升高,所以恒容、绝热容器中的反应相当在恒容、700℃反应平衡的基础上升温,则平衡逆向进行,SO2的转化率降低;
③A.焦炭的质量减少,则反应正向进行,焦炭的质量增加,则反应逆向进行,若焦炭的质量不再变化时,则反应达到平衡状态,故A正确;
B.CO2、SO2的浓度相等时,不能确定正逆反应速率是否相等,所以不能确定反应是否达到平衡状态,故B错误;
C.无论反应是否达到平衡,SO2的消耗速率与CO2的生成速率始终相等,所以SO2的消耗速率与CO2的生成速率之比为1:1时,不能确定反应状态是否平衡,故C错误;
D.反应正向是气体体积增大的反应,反应正向进行,容器压强增大,逆向进行,容器压强减小,所以容器的总压强不再变化时,反应达到平衡状态,故D正确;
故选AD;
(3)石墨I,NO2失电子生成N2O5,附近发生的反应为NO2+NO3--e-=N2O5;
总反应为:4NO2+O2=2N2O5,每转移4mol电子,生成2molN2O5,当外电路通过1mole-,正极上共消耗 0.5mol N2O5 。
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