


2024年高考押题预测卷—化学(江苏卷02)(全解全析)
展开这是一份2024年高考押题预测卷—化学(江苏卷02)(全解全析),共14页。试卷主要包含了下列有关含氟化合物的说法正确的,下列化学反应表示不正确的是等内容,欢迎下载使用。
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:N-14 O-16 Na-23 Ti-48
1.《黄帝本纪》云:“帝采首山之铜铸剑,以天文古字铭之”。下列说法错误的是( )
A.青铜剑的出现早于铁剑
B.“帝采首山之铜铸剑”包含氧化还原反应
C.越王勾践的青铜剑千年不朽的原因是与O2形成了致密的氧化膜
D.流传千古的剑鲜少铁剑的主要原因是铁制品易发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】铜比铁容易冶炼,青铜器时代早于铁器时代,故青铜剑的出现早于铁剑,A正确; “帝采首山之铜铸剑”包含铜矿中的化合态铜转化为铜单质,涉及氧化还原反应,B正确;作为青铜剑的主要成分铜,是一种不活泼的金属,在日常条件下一般不容易发生锈蚀,这是越王勾践剑不锈的原因之一,C错误;流传千古的剑鲜少铁剑的主要原因是铁制品易发生吸氧腐蚀产生铁锈而腐蚀,D正确。
2.过氧化钠可用作潜水艇或呼吸面具中的供氧剂,反应的方程式为:2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2。下列有关说法正确的是( )
A.CO2是直线形结构的非极性分子
B.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:1
C.CO2和Na2CO3都属于分子晶体
D.Na+的结构示意图为
【答案】A
【解析】CO2的结构式为O=C=O,是直线形结构的非极性分子,A正确;Na2O2中的阳离子是Na+,阴离子是O22-,阴阳离子的个数比为2:1,B错误;CO2形成的晶体是分子晶体,Na2CO3属于离子晶体,C错误;钠元素的核电荷数为11,D错误。
3.实验室制取NO和Cu(NO3)2固体,下列装置能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取NO气体B.用装置乙除去NO中少量的NO2
C.用装置丙收集NO气体D.用装置丁灼烧Cu(NO3)2·6H2O得到Cu(NO3)2
【答案】B
【解析】浓硝酸和铜片反应生成的是NO2气体,A错误;NO2和水反应生成NO和硝酸,用水可以除去NO中少量的NO2,B正确;NO和O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,C错误;灼烧Cu(NO3)2·6H2O会水解生成Cu(OH)2,Cu(OH)2又会受热分解生成CuO,灼烧Cu(NO3)2·6H2O得不到Cu(NO3)2,D错误。
4.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂。下列有关说法不正确的是( )
A.K、Al、S分别位于元素周期表的s区、p区、p区
B.元素的第一电离能:I1(K)
D.K、Al、S的最高价氧化物对应水化物之间两两都能反应
【答案】C
【解析】ⅠA、ⅡA族元素位于s区,ⅢA~ⅦA族和0族元素位于p区,A正确;根据同周期、同主族元素第一电离能的变化规律,可知B正确;Al3+与O2-的电子层结构相同,铝元素的核电荷数比氧的大,离子半价r(O2-)>r(Al3+),C错误;K、Al、S的最高价氧化物对应水化物分别是KOH(强碱)、Al(OH)3(两性氢氧化物)、H2SO4(强酸),它们之间两两都能反应,D正确。
阅读下列材料,完成5~7题:
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体Xe形成的XeF2分子是非极性分子,与其他卤素形成的卤素互化物(如ClF、ClF3)具有与Cl2相似的化学性质,与氮形成的NF3可与NH3反应生成N2F2 (结构式:F—N=N—F)。自然界中,含氟矿石有萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)等,萤石可与浓硫酸共热制取HF气体。工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含F-和HF2-离子)制取F2。
5.下列有关含氟化合物的说法正确的( )
A.XeF2的空间结构为Ⅴ形
B.ClF与ClF3互为同素异形体
C.键角:NF3>NH3
D.N2F2存在顺反异构现象
【答案】D
【解析】题示XeF2分子是非极性分子,故其空间构型不是V形,A错误;ClF与ClF3是两种不同的化合物,不是同素异形体,B错误;NF3和NH3分子中N原子的价层电子对数都为4,且均含有1个孤电子对,F的电负性强于H,NF3中成键电子对更偏向于F原子,导致N上的电子云密度减小,排斥力减小,键角变小,故键角:NF3<NH3,C错误;N2F2 分子的结构式为F—N=N—F,类似于乙烯的结构,是平面型分子,F原子可以同时在双键的一侧,也可以在双键的两侧,因此N2F2存在顺反异构,D正确。
6.下列化学反应表示不正确的是( )
A.F2与水反应:2F2+2H2O=4HF+O2
B.ClF与NaOH溶液反应:ClF+2OH-=Cl-+FO-+H2O
C.萤石与浓硫酸共热制取HF:CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑
D.工业上,可通过电解KF的无水HF溶液(含F-和HF2-离子)制取F2,制F2时HF2-在阴极放电:2HF2-+2e- = H2↑+4F-
【答案】B
【解析】F2与水反应生成HF和O2,A正确;ClF中的F为−1价,则ClF与NaOH溶液反应的离子方程式为:ClF+2OH-=ClO-+F-+H2O,B错误;萤石与浓硫酸共热生成HF和CaSO4,C正确;电解时阴极物质得到电子,发生还原反应,因此制F2时HF2-在阴极放电的电极方程式为:2HF2-+2e- = H2↑+4F-,D正确。
7.下列物质的结构、性质、用途具有对应关系的是( )
A.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥Cl2
B.ClF3具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
C.冰晶石微溶于水,可用作电解铝工业的助熔剂
D.HF(g)分子之间形成氢键,HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高
【答案】B
【解析】浓硫酸可用于干燥Cl2,是因为具有吸水性,A错误;ClF3具有强氧化性,可氧化燃料,可用作火箭助燃剂,B正确;冰晶石可用作电解铝工业的助熔剂是因为可以降低氧化铝的熔点,与其微溶于水的性质无关,C错误;HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高,是因为H-F键能大于H-Cl键,与分子之间形成氢键的性质无关,D错误。
8.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.Na(s)Na2O(s)NaOH(aq)
B.FeCl3(aq)Fe(OH)3(胶体)Fe2O3(s)
C.CuSO4(aq)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
D.FeS2(s)SO2(g)H2SO4(aq)
【答案】D
【解析】钠在空气中燃烧生成的是Na2O2,A错误;向FeCl3(aq)中加入NaOH(aq)得到的是Fe(OH)3沉淀,B错误;蔗糖是非还原性糖,和Cu(OH)2不能反应生成Cu2O,C错误。
9.某化妆品的组分Z具有美白功效,原从杨树中提取,现可用如下反应制备:
下列叙述正确的是( )
A.可用浓溴水鉴别X、Y、Z三种有机物
B.X与Y在一定条件下合成Z的反应是加成反应
C.三种物质的分子中都存在手性碳原子
D.X、Y、Z在一定条件下都能发生缩聚反应
【答案】B
【解析】X和Z都能与浓溴水反应生成沉淀,A错误;根据反应物和生成物的结构特征,可知该反应是加成反应,B正确;Z分子中连有甲基的碳原子是手性碳原子,X、Y分子中不存在手性碳原子,C错误;Y分子不能发生缩聚反应,D错误。
10.利用碳氮化反应TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g) ΔH =-51 kJ·ml-1,可将TiO2转化为TiCl4,再进一步还原得到金属钛,下列说法正确的是( )
A.碳氯化反应在高温下不能自发进行
B.加压、降温均可增大生成TiCl4的速率
C.反应中每消耗80g TiO2,转移电子的数目约为4×6.02×1023
D.将TiO2(s)与C(s)粉碎并混合均匀后反应可提高Cl2的平衡转化率
【答案】C
【解析】碳氯化反应是放热的熵增反应,这类反应在任意温度下能自发进行,A错误;加压,速率增大,降温,速率降低,B错误;根据方程式分析,消耗1ml TiO2,转移4ml电子,反应中每消耗80g(1ml)TiO2,转移电子的数目约为4×6.02×1023,C正确;将TiO2(s)与C(s)粉碎并混合均匀后反应可提高Cl2的反应速率,是由于增大了反应物的接触面积,但不能提高平衡转化率,D错误。
11.室温下,通过下列实验探究草酸(乙二酸:H2C2O4)及其盐的性质:
下列有关说法正确的是( )
A.草酸是弱电解质,其电离方程式为:H2C2O42H++C2O42-
B.实验2的离子方程式为:2HCO3-+ H2C2O4=C2O42-+2CO2↑+2H2O
B.实验3反应静置后的上层清液中有c(Ca2+)·c(C2O42-)
【答案】D
【解析】0.1 ml·L-1H2C2O4溶液的pH约为1.3,说明H2C2O4是弱酸,二元弱酸是分步电离的,A错误;过量H2C2O4与NaHCO3反应生成的盐是酸式盐NaHC2O4,B错误;实验3反应静置后的上层清液是CaC2O4的饱和溶液,c(Ca2+)·c(C2O42-)=Ksp(CaC2O4),C错误;C2O42-有还原性,可被酸性KMnO4溶液氧化,D正确。
12.室温下,用含有少量Mn2+的ZnSO4溶液制备ZnCO3的过程如下。下列说法正确的是( )
A.NaClO溶液中:c(Na+)=c(ClO-)+c(OH-)
B.NH4HCO3溶液中:c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(H+)+c(H2CO3)+c(CO32-)
C.“过滤”所得滤液中:c(NH3·H2O)+c(NH4+)>c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)
D.“过滤”所得滤液中:
【答案】C
【解析】在ZnSO4溶液中加入NaClO,将Mn2+氧化为MnO2并除去,在滤液中加入NH4HCO3与氨水沉淀Zn2+,生成ZnCO3沉淀与(NH4)2CO3,过滤得到ZnCO3。在NaClO溶液中,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-),A错误;在NH4HCO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)+c(NH3·H2O) +c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3),B错误;过滤后滤液中的溶质为(NH4)2CO3,根据物料守恒可知,NH4+以及水解产生的NH3·H2O分子的浓度之和等于CO32-水解产生的HCO3-、H2CO3及电离产生的CO32-浓度之和的2倍,则c(NH3·H2O)+c(NH4+)= 2[c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)],所以c(NH3·H2O)+c(NH4+)>c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),C正确;过滤之后的溶液为ZnCO3的饱和溶液,但不是Zn(OH)2的饱和溶液,所以对于Zn(OH)2的饱和溶液而言,OH-浓度偏小,则,D错误。
13.工业上可用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),反应的主要化学方程式为:
反应Ⅰ(主反应):2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
反应Ⅱ(副反应):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
250℃时,将2 ml CO和4.2 ml H2通入容积为1 L的恒容密闭容器中,在催化剂的作用下发生反应,达到平衡后升高温度,在不同温度下测得CO的转化率(或二甲醚的产率)如图所示:
下列有关说法正确的是( )
A.增大CO浓度有利于提高CO生成CH3OCH3的转化率
B.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)的△H1>0
C.260~290℃时,发生CH3OH脱水生成CH3OCH3的反应
D.290℃条件下,反应Ⅰ的化学平衡常数为4
【答案】C
【解析】增大CO浓度会降低CO生成CH3OCH3的转化率,A错误;290℃后升高温度,CH3OCH3的产率降低,说明平衡逆向移动,反应Ⅰ是放热反应,△H1<0,B错误;260~290℃时,CH3OCH3的产率随CO的转化率降低而升高,原因是副反应生成CH3OH发生分子间脱水生成CH3OCH3,C正确;290℃时,CO的转化率为0.8,列式计算:
2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量/ml 2 4.2 0 0
变化量/ml 2×0.8 4×0.8
平衡量/ml 0.4 1
反应中,由于有副反应发生,CH3OCH3的产率是0.75,则平衡时n(CH3OCH3)=2ml×0.5×0.75=0.75ml,反应生成水的物质的量与CH3OCH3的物质的量相同。因为容器的体积为1L,所以可用各物质平衡时的物质的量代入K的表达式中计算。K=(0.75×0.75)/(14×0.42)=3.52,D错误。
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(15分)α—FeOOH在环境保护等领域有广泛应用。
(1)在80℃下,向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中边搅拌边分批加入NaClO3固体,同时滴加NaOH溶液,使溶液pH控制在4~4.5之间。一段时间后,过滤、洗涤得α—FeOOH固体。
①制备1ml α—FeOOH理论上需要NaClO3的物质的量为 ml;实际生产过程中所加NaClO3低于理论用量的原因是 。
②为检验(NH4)2Fe(SO4)2已被完全氧化,某同学向过滤所得滤液中滴加酸性KMnO4溶液,该设计方案不合理的理由是 。
(2)α—FeOOH的结构中,每个Fe(Ⅲ)与羟基氧和非羟基氧构成了FeO3(OH)3八面体,相同环境的氧原子之间构成正三角形。补充完整该八面体的结构: 。
(3)α—FeOOH可用于脱除烟气中的H2S。脱硫、再生过程中可能的物种变化如图1所示。生成的S8(结构如图2所示)覆盖在α—FeOOH的表面。
①写出反应II的化学方程式: 。
②工业可使用四氯乙烯(C2Cl4)溶解S8并实现与α—FeOOH分离。四氯乙烯能溶解S8的原因是 。
③部分环状分子(如苯)中由于存在大π键,增强了分子的稳定性。S8分子中不能形成大π键的原因是 。
【答案】(15分)(除标注的以外,其余每空2分)
(1) ① 少量Fe2+被空气中的O2氧化,减少了NaClO3的消耗量
② 滤液中的Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰Fe2+的检验
(2)或
(3)① FeSSH+4O2=4FeOOH+S8 ②四氯乙烯与S8都是非极性分子,符合“相似相溶”原理 ③S8中的S原子采取sp3杂化,无剩余的p轨道用于形成π键(3分)
【解析】(1)①Fe2+化合价升高,失去1e-生成Fe3+,ClO3-中Cl由+5价降低到-1价,得到6e-生成Cl-,则参加反应Fe与Cl的个数比为6:1,故1ml α−FeOOH理论上需要NaClO3的物质的量为ml;因少量Fe2+被空气中的氧气氧化,减少了NaClO3的消耗量,导致实际生产过程中所加NaClO3低于理论用量。②滤液中存在ClO3-被还原所得到的Cl−,Cl−也能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰Fe2+的检验,则该设计方案不合理。
(2)每个Fe(III)与羟基氧和非羟基氧构成了FeO3(OH)3八面体,相同环境的氧原子之间构成正三角形,据此可画出该完整八面体的结构。
(3)①根据图示可知,FeOOH、S8为生成物,FeSSH、O2为反应物,则该反应方程为FeSSH+4O2=4FeOOH+S8。②工业可使用四氯乙烯溶解S8并实现与α−FeOOH分离,原因是四氯乙烯与S8都是非极性分子,符合“相似相溶”原理。③S8中的S原子采取sp3杂化,无剩余的p轨道用于形成π键,所以环状的S8分子中没有大π键。
15.(15分)索拉非尼(H)可用于肝癌的治疗,其一种合成路线如下:
(1)欲确定CH3OH中存在C-O和O-H化学键,可采取的仪器分析方法为 (填字母)。
A.原子发射光谱 B.核磁共振氢谱 C.质谱 D.红外光谱
(2)C在酸性条件下不稳定,B→C的反应中应控制的投料比不低于 。
(3)D的熔点比邻硝基苯酚的 (填“高”或“低”或“无法确定”)。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式 。分子中所有碳原子轨道杂化类型相同;1ml该物质完全水解最多消耗3ml NaOH,水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数比为2:1。
(5)的分子式为C8H3ClF3NO,其结构简式为 。
(6)请设计以和CH3CH2NH2为原料制备的合成路线: (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(15分)(1)D(2分) (2)3:1(2分) (3)高(2分)
(4)(3分) (5)(2分)
(6)(4分)
【解析】A()与SOCl2发生反应生成B(),B与CH3NH2在CH3OH、THF条件下发生取代反应反应生成C();C与D()在K2CO3、DMF条件下发生取代反应生成E();E与H2反应生成F(),F与G、CH2Cl2发生加成反应生成H(),根据原子守恒推知G为。
(1)红外光谱具有高度的特征性,利用红外光谱可确定化学基团和鉴定未知物质结构。
(2)B()与CH3NH2在CH3OH、THF条件下发生取代反应反应生成C(),C在酸性条件下不稳定,B→C的反应中HCl、-COCl均与CH3NH2反应,应控制的投料比不低于3:1。
(3)分子内氢键降低物质的熔沸点。邻硝基苯酚存在分子内氢键,使得熔点低于D。
(4)()的一种同分异构体同时满足分子中所有碳原子轨道杂化类型相同,即C原子均采取sp2形式杂化,含两个苯环;1ml该物质完全水解最多消耗3ml NaOH,水解产物之一的分子中不同化学环境的氢原子个数比为2:1,则含有两个-NH2且处于对称位置,含有1个-OOCNH-直接连在两个苯环上,据此写出满足条件的物质的结构为。
(5)F与G、CH2Cl2发生加成反应生成H(),根据的分子式为C8H3ClF3NO可推知G为。
(6)以和CH3CH2NH2为原料制备,对比原料和目标产物的结构要引入两个-CONH-官能团,由题目中B→C的转化迁移可知应将与溴单质加成引入两个溴原子,在碱的醇溶液条件下水解生成1,3-环己二烯,该物质被酸性KMnO4氧化为己二酸,己二酸与SOCl2反应后的产物再与CH3NH2在甲醇、THF条件下发生取代反应反应生成,据此可确定合成路线。
16.(15分)亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用NOx制备亚硝酸钠,简易流程如图。
已知:NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2。
(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2,该反应的化学方程式为 。
(2)装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是 ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使NOx完全被碱液吸收且产品纯度高,x= 。
(3)装置D的作用是 ,采用“倒置漏斗”措施的目的是 。
(4)实验完毕后,从装置C中分离出NaNO2固体产品(不含Na2CO3杂质)。设计实验探究NaNO2的性质。取少量NaNO2固体产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
上述实验 (填标号)的结论不可靠,理由是 。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以NO3-的形式存在,酸性KMnO4溶液与NO2-反应的离子方程式为 。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯一比耳定律确定物质溶液的浓度。NaNO2标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
取0.1001g NaNO2样品溶于蒸馏水配成1000 mL稀溶液,取4.00 mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,该NaNO2产品纯度为 结果保留三位有效数字,已知1μg =10-6g)。
【答案】(15分)(1)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶)(1分) 1.5
(3)吸收尾气(或其他合理答案)(1分) 防倒吸(或其他合理答案)(1分)
(4)乙 产品可能混有NO3-(或其他合理答案)
5NO2-+2MnO4-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O
(5)99.8%(除标注的以外,其余每空2分)
【解析】铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和水,通入N2,将NO送入到Na2CO3溶液中;在B中通入O2,与NO混合,在C处发生反应生成NaNO2,用酸性KMnO4溶液处理尾气。
(1)饱和NH4Cl溶液和NaNO2溶液在加热条件下发生归中反应生成N2、NaCl和水。
(2)根据图中信息得到装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是三颈烧瓶(或三口烧瓶);NO不能单独被纯碱溶液吸收,NO2可与纯碱溶液发生歧化反应: 2NO2 + Na2CO3= NaNO2 + NaNO3 +CO2;NO和NO2的混合物可与纯碱溶液发生归中反应:NO2 + NO + Na2CO3=2NaNO2 + CO2。为了使NOx完全被碱液吸收且产品纯度高,NO2 和 NO的物质的量之比应为1:1,可以理解为N2O3即NO1.5,则x=1.5。
(3)由于氮氧化物会污染环境,可能没有被纯碱溶液完全吸收,则装置D的作用是吸收尾气,采用“倒置漏斗”措施的目的是防倒吸。
(4)由于NO2与纯碱反应生成NaNO3、NaNO2和水,NO3-在酸性条件下会氧化I-变为单质碘,因此上述实验乙的结论不可靠,理由是产品可能混有NO3-。以上经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以NO3-的形式存在,酸性KMnO4溶液与NO2-反应生成Mn2+、NO3-和水,其反应的离子方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O。
(5)取0.001g NaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,NaNO2的质量为,则该NaNO2产品纯度为。
17.(16分)CO、SO2等烟道气对环境有污染,需经处理后才能排放,处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S(l):2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH。回答下列问题:
(1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ⋅ml-1,S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ⋅ml-1。则上述反应的ΔH= kJ⋅ml-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是 。
(3)在容积为2 L的密闭容器中,充入2 ml CO和1 ml SO2,在一定条件下发生上述反应,体系混合气体中CO2的物质的量分数随时间的变化如图2所示:
①0~2 min内的平均反应速率v(CO)= ml⋅L-1⋅min-1。
②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大,且平衡向正向移动的是 (填字母)。
a.选用更高效的催化剂 b.升高温度
c.及时分离出CO2 d.增加CO的浓度
(4)在密闭容器中,充入2 ml CO和1 ml SO2,发生上述反应,SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图3所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的关系是 。
②B点对应条件下Kx= [对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx= ,x为物质的量分数]。
③A点和C点压强平衡常数之比为 (用分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(16分)(除标注的以外,其余每空2分)
(1)-269.2 (2)Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源 (3)①0.3(3分) ②d
(4)①p1>p2>p3 ②176(3分) ③p3:p1
【解析】(1)由CO的燃烧热为283.0 kJ⋅ml-1可得:①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=- 283.0 kJ⋅ml-1,又已知②S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ⋅ml-1,根据盖斯定律,将①2-②得:2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH=[2×(-283.0)-(-296.8)] kJ⋅ml-1=-269.2
kJ⋅ml-1。
(2)从图中可以看出,Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度下可获得较高的SO2的转化率,从而节约能源。
(3)①设平衡时SO2消耗了x ml,列三段式为:
=50%,解得x=0.6,0~2 min内的平均反应速率v(CO)==0.3
ml⋅L-1⋅min-1。
②催化剂只能改变反应速率,不能使平衡移动,a错误;升高温度能加快反应速率,但该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,b错误;及时分离出CO2平衡正向移动,但反应速率不增大,c错误;增加CO的浓度,反应速率加快,平衡正向移动,d正确。
(4)①图像显示,同温(T2)变压(p3→p2→p1)时,SO2的平衡转化率增大,而加压平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,所以压强p1、p2、p3由大到小的关系是p1>p2>p3。
②列三段式为:
n(总)=2.2ml,B点对应条件下,Kx==176。
③A点和C点SO2的平衡转化率均为60%,所以平衡时各物质的物质的量及其物质的量分数相等,又右边气体化学计量数比左边小1,所以压强平衡常数之比为其压强反比,即为p3:p1。评卷人
得分
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测定0.1 ml·L-1 H2C2O4溶液的pH,测得pH约为1.3
2
向5mL 0.1 ml·L -1 H2C2O4溶液中滴几滴同浓度的NaHCO3溶液,有气泡产生
3
向0.1 ml·L -1 Na2C2O4溶液中加入过量0.2 ml·L -1 CaCl2溶液,产生白色沉淀
4
向0.1 ml·L -1 Na2C2O4溶液中滴入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,且产生气泡
实验
实验操作及现象
结论
甲
滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红
HNO2是弱酸
乙
滴入少量酸性KI一淀粉溶液中,振荡,酸性KI淀粉溶液变蓝
酸性条件下,NO2-具有氧化性
丙
滴入少量酸性KMnO4溶液中,振荡,酸性KMnO4溶液褪色
酸性条件下,NO2-方具有还原性
标准使用液浓度
/(μg·mL-)
取标准液体积/mL
相当于NaNO2的质量/μg
吸光度A
1
4
4
2.7045
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