2026届湖南省永州市高三下第一次测试化学试题(含答案解析)
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一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、根据实验目的,设计相关实验,下列实验操作、现象解释及结论都正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
2、将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热反应后,排出气体后最终剩余固体是( )
A.NaOH和Na2O2B.NaOH和Na2CO3
C.Na2CO3D.Na2O2
3、如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.常温下氧化性:F2H2CO3,故C错误;
D.水中含氢键,同类型分子相对分子质量大的沸点高,则沸点为H2O>H2Se>H2S,故D错误;
故答案为:B。
非金属化合物的沸点比较:①若分子间作用力只有范德华力,范德华力越大,物质的熔、沸点越高;②组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4;③相对分子质量相同或接近,分子的极性越大,范德华力越大,其熔、沸点越高,如CO>N2;④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低,如正戊烷>异戊烷>新戊烷;⑤形成分子间氢键的分子晶体熔、沸点较高,如H2O>H2S;如果形成分子内氢键则熔沸点越低。
18、A
【解析】
A. 碳铵是NH4HCO3的俗称,名称与化学式不吻合,A符合题意;
B. 生石膏是CaSO4·2H2O的俗称,名称与化学式吻合,B不符合题意;
C. Ag(NH3)2+表示二氨合银离子,名称与化学式吻合,C不符合题意;
D. 分子中含有碳碳双键在内的最长碳链上含4个C原子,在2号C原子上有1个乙基,物质的名称为2-乙基-1-丁烯,名称与物质结构简式吻合,D不符合题意;
故合理选项是A。
19、B
【解析】
A.根据图像,pH =1.9时,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒,有c(Na+)+ c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+ c(OH-),因此c(Na+)<c(HA-)+2c(A2-),故A正确;
B.根据图像,当溶液中的溶质为NaHA,溶液显酸性,pH<7,此时溶液中存在物料守恒,c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),故B错误;
C.根据图像,pH=6时,c(HA-)>c(A2-),溶液中的溶质为NaHA和Na2A,c(Na+)>c(HA-)>c(A2一)>c(H2A),故C正确;
D.Ka2(H2A)=,根据图像,当pH=7.2时,c(HA-)=c(A2一),则Ka2(H2A)== c(H+)=10-7.2,因此lg[Ka2(H2A)]=-7.2,故D正确;
故选B。
20、C
【解析】
A.放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A不选;
B.放电时,负极是金属钠失去电子,故电极反应式为NamCn—me-=mNa++Cn,故B不选;
C.充电时,阴极的电极反应式为mNa++Cn+me-= NamCn,电极质量增加,故C选;
D.充电时,阳极是NaCO2中的C失去电子转化为Na1-mCO2,电极反应式为NaCO2-me-=Na1-mCO2+mNa+,故D不选。
故选C。
碳基材料 NamCn中,Na和C都为0价,Na是嵌在碳基里的。在NaCO2中,C的化合价比Na1-mCO2中的C的化合价低,所以充电时,阳极是NaCO2-me-=Na1-mCO2+mNa+。
21、C
【解析】
A.该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价、O元素化合价由-1价变为0价和-2价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,氧化剂对应的产物是还原产物,所以Fe2+和的过氧化钠作还原剂,Fe(OH)3和O2是氧化产物,故A错误;
B.该反应中有4ml过氧化钠反应时有3ml过氧化钠得电子发生还原反应,有的过氧化钠作氧化剂,因此4 ml Na2O2在反应中共得到6NA个电子,故B错误;
C.根据方程式,生成0.2 ml O2,反应的Fe2+为0.8ml,被0.8ml Fe2+还原的氧化剂(Na2O2)的物质的量==0.4ml,故C正确;
D.该反应中有氧气生成,所以不能生成氢氧化亚铁沉淀,而是直接生成红褐色沉淀,故D错误;
故选C。
本题的易错点和难点为C,要注意该反应中有2种还原剂——Fe2+和的Na2O2,氧化剂是的Na2O2,不能根据方程式直接计算,要注意得失电子守恒计算。
22、A
【解析】
A. Fe2(SO4)3溶液中加入过量Fe粉反应产生FeSO4,Fe是固体物质,不能进入溶液,故所得溶液中只含一种溶质,A符合题意;
B. A1(OH)3中加入过量NaOH溶液,反应产生NaAlO2和H2O,反应所得溶液中含过量NaOH和产生的NaAlO2两种溶质,B不符合题意;
C. 反应后溶液中含有反应产生的CuSO4和过量的未反应的H2SO4,C不符合题意;
D. 反应后溶液中含有HClO和Ca(HCO3)2两种溶质,D不符合题意;
故合理选项是A。
二、非选择题(共84分)
23、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ bc H2O2H++HO2- H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O Cu+ H2O2+2 H+=Cu2++2H2O
【解析】
根据题意推断X、Y、Z、M、R依次为H、Si、Al、O、Cl五种元素。
(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;
(2)证明非金属性的方法:①单质与氢气化合的难易程度;②气态氢化物的稳定性;③最高价氧化物对应水化物的酸性等角度证明;
(3)X2M2为H2O2,H原子满足2电子结构、O原子满足8电子结构;按多元弱酸分步电离进行书写;
(4)根据质量守恒进行化学方程式的书写;
(5)铜与双氧水在酸性条件下反应生成铜盐和水。
【详解】
X、Y、Z、M、R是短周期主族元素,X元素的阳离子核外无电子,则X为氢元素;Y元素有-4、+4价,处于ⅣA族,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z为第三周期简单离子半径最小,则为Al元素;R元素有+7、-1价,则R为Cl元素;M元素有-2价,处于ⅥA族,原子半径小于Cl原子,故R为氧元素;
(1)Z为Al,Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)R为Cl,Y为Si;
a. 物质的聚集状态属于物理性质,不能说明非金属性强弱,选项a错误;
b. 氢化物越稳定,中心元素的非金属性越强,稳定性HCl>SiH4,说明非金属性Cl>Si,选项b正确;
c. Si与Cl形成的化合物中Si呈正价,说明Cl吸引电子的能力强,Cl元素的非金属性更强,选项c正确;
d.Y与R各自形成的最高价含氧酸中R的氧化性更强才能说明R的非金属性更强,选项d错误;
答案选bc;
(3)X2M2为H2O2,H原子满足2电子结构、O原子满足8电子结构,故H2O2的电子式为;H2O2酸性比碳酸的还要弱,则可看成多元弱酸,分步电离,第一步电离的电离方程式为H2O2H++HO2-;
(4)已知I2能做X2M2分解的催化剂:H2O2分解生成H2O和O2;根据总反应式2H2O2=2H2O+O2↑减去第一步反应H2O2+I2=2HIO得到第二步反应:H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O;
(5)铜与双氧水在酸性条件下反应生成铜盐和水,反应的离子方程式为Cu+ H2O2+ 2H+=Cu2++2H2O。
本题考查元素周期律元素周期表的应用,同周期元素从左到右半径减小、非金属性增强,同主族元素从上而下半径增大、非金属性减弱。
24、1,2-二氯丙烷 加成反应 氧化反应 C10H18O4 CH3CHClCH2Cl+2NaOHCH3CHOHCH2OH+2NaCl Na2CO3饱和溶液
【解析】
丙烯与氯气加成得A为CH3CHClCH2Cl,A发生水解反应得B为CH3CH(OH)CH2OH,苯与氢气发生加成反应得C为环己烷,C发生氧化反应得D为己二酸HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,D与B发缩聚反应得G为,根据题中信息,F发生取代反应生成H和E,D和E发生酯化反应(取代反应)得F为CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,根据H的结构可推知E为CH3CH2OH。
(7)甲苯氧化生成苯甲酸,苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯;乙醇氧化生成乙醛,乙醛进一步氧化生成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,苯甲酸乙酯与乙酸乙酯发生信息中反应得到。
【详解】
根据上述分析可知A为CH3CHClCH2Cl,B为CH3CH(OH)CH2OH,C为,C发生氧化反应得D为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,D与B发缩聚反应得G为,根据题中信息,F发生取代反应生成H和E,D和E发生酯化反应(取代反应)得F为CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,根据H的结构可推知E为CH3CH2OH。
(1)A为CH3CHClCH2Cl,名称为:1,2-二氯丙烷
(2)反应①是属于加成反应,反应④属于氧化反应;
(3)G的结构简式为:;F的结构简式为CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,分子式是C10H18O4;
(4)反应②的化学方程式:CH3CHClCH2Cl+2NaOHCH3CHOHCH2OH+2NaCl;
(5)C为环己烷,C存在多种同分异构体,其中核磁共振氢谱只有两种峰的同分异构体的结构简式为;
(6)B是1,2-丙二醇CH3CH(OH)CH2OH,D是己二酸HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,H是酯,鉴别三种物质的方法是向三种物质中加入Na2CO3饱和溶液,B与碳酸钠溶液混溶,不分层;D反应,产生气泡;H不反应,互不相容,液体分层,油层在上层。因此鉴别试剂是碳酸钠饱和溶液;
(7)甲苯氧化生成苯甲酸,苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯;乙醇氧化生成乙醛,乙醛进一步氧化生成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,苯甲酸乙酯与乙酸乙酯发生信息中反应得到,所以合成路线流程图为:。
本题考查有机物的推断与性质,注意根据有机物的结构进行推断,需要学生对给予的信息进行利用,较好的考查学生自学能力、分析推理能力,是热点题型,难度中等.
25、Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2OPt、Au将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染Al3+、Fe3+加热脱水甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙×100%c
【解析】
稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+,滤渣1 的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+,滤液1中加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氢氧化钠并调节溶液pH使Al3+、Fe3+生成沉淀,滤液2中主要含有Cu2+,然后将硫酸铜溶液蒸发、冷却结晶、过滤得到硫酸铜晶体;将滤渣2(主要含有氢氧化铁和氢氧化铝)经过一系列步骤制取Al2(SO4)3·18H2O。结合物质的性质分析解答。
【详解】
(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+;所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+;第①步Cu与酸反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O;Pt、Au,
(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,过氧化氢做氧化剂不引入杂质,对环境无污染,根据流程图,调溶液pH的目的是使Al3+、Fe3+生成沉淀,故答案为将Fe2+氧化为Fe3+;不引入杂质,对环境无污染;Al3+、Fe3+;
(3)第③步由CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是在坩埚中加热脱水,故答案为在坩埚中加热脱水;
(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行;乙和丙方法均可行;乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,过滤除去生成的铁和过量的铝粉,将滤液蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;丙方案先在滤渣中加NaOH和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成药品浪费,故答案为甲;所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;乙;
(5)①取a g试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c ml•L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6mL,滴定反应如下:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+,铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cml/L×b×10-3L=bc×10-3ml;依据元素守恒得到:则20mL溶液中含有的CuSO4•5H2O物质的量为bc×10-3ml;100mL溶液中含bc×10-3ml×5=5bc×10-3ml,所以CuSO4•5H2O质量分数的表达式=×100%,故答案为×100%;
②a.未干燥锥形瓶对实验结果无影响,故错误;b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,导致消耗标准液读数偏小,结果偏低,故错误;c.未除净可与EDTA反应的干扰离子,导致消耗标准液多,结果偏高,故正确;导致含量的测定结果偏高的是c,故答案为c。
掌握中和滴定的简单计算和误差的分析,离子性质等是解答本题的关键。本题的易错点为(4),要注意从原子利用的角度分析解答。
26、球形冷凝管 防倒吸 碘水或I2 C D G F J 37.8 还原性 5H2C2O1+2MnO1-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率 取少量0.1ml/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH﹥1,则说明草酸为弱酸
【解析】
(1)根据仪器构造可知仪器乙为球形冷凝管;B装置为安全瓶,其作用是防倒吸,故答案为球形冷凝管;防倒吸;
(2)淀粉遇碘变蓝色,在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘液,溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解,溶液若不显色,则证明淀粉完全水解,故答案为碘水或I2;
(3)为证明草酸的受热分解产物中含有H2O、CO2和CO,先首先将混合气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管检验水蒸气,如果变蓝说明有水蒸气产生;再通入盛有冷水的洗气瓶除去草酸蒸气,防止草酸干扰二氧化碳的检验;接着通入盛有澄清的石灰水的洗气瓶检验二氧化碳,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明含有二氧化碳气体;再用盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化碳,防止二氧化碳干扰一氧化碳的检验;然后再将洗气后的气体进行干燥,最后将气体再通过黑色的氧化铜装置,一氧化碳和黑色的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再用澄清的石灰水检验二氧化碳是否存在,如果澄清石灰水变浑浊,则证明该混合气体中含有一氧化碳;为防止有毒的一氧化碳污染环境,用排水集气法收集一氧化碳,连接顺序为A→C→D→G→F→E→B→G→J,故答案为C;D;G;F;J。
(1)由化学方程式CuO+COCu+CO2可知A管减轻质量为氧原子的质量,则n(CO) :m (O)=1:16= n(CO):1.8g,解得n(CO)为0.3ml,H2C2O1·2H2O受热分解的方程式为H2C2O1•2H2O3H2O+CO↑+CO2↑,由方程式可知分解的草酸晶体为0.3ml,所以质量为:0.3ml×126g/ml=37.8g,故答案为37.8;
(5)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,可观察到溶液由紫红色变为近乎无色,说明酸性高锰酸钾与草酸发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾具有强氧化性,草酸能够被氧化,草酸具有还原性,被氧化为二氧化碳,发生的反应为5H2C2O1+2MnO1-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率;故答案为还原;5H2C2O1+2MnO1-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;生成的硫酸锰或锰离子对反应有催化作用,加快反应速率;
(6)若草酸为弱酸,则其在水溶液中不能完全电离,0.1ml·L-1草酸溶液的pH大于1。因此,实验证明草酸是弱酸的实验方案为:取少量0.1ml/L草酸溶液于试管中,用pH计测定其pH,若pH﹥1,则说明草酸为弱酸,故答案为取少量0.1ml/L草酸溶液于试管中,测定其pH,若pH﹥1,则说明草酸为弱酸。
本题考查了性质实验方案的设计与评价,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本操作方法,明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。
27、(本题共16分)
(1)CO2、CO的混合物
(3)NH4++NO2—N2↑+2H2O
(4)步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2,确保完全吸收
(5)2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑
(6)①Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收的更完全;M (BaCO3)>M(CaCO3),称量时相对误差小。
②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
【解析】试题分析:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物三种情况;
(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应可以制得氮气;
(4)⑤根据前后两次通入氮气的时间和减小实验误差角度来分析;
(5)根据质量守恒判断气体的组成,根据质量关系计算气体的物质的量之间的关系,进而书写化学方程式;
(6)①根据氢氧化钙和氢氧化钡的本质区别来思考;
②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理.
解:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物,
(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气,反应物有NH4Cl和NaNO2,生成物为N2,根据质量守恒还应用水,则反应的化学方程式为NH4++NO2﹣N2↑+2H2O,
(4)如果不排尽空气,那么空气中的氧气会与炭粉反应影响反应后生成气体的组成,所以利用稳定的氮气排空气,最后确保完全吸收,反应后还要赶出所有的CO2,
(5)3.20g氧化铁的物质的量为==0.02ml,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2气体生成,则n(CO2)=n(CaCO3)==0.02ml,m(CO2)=0.02ml×44g/ml=0.88g,
反应后硬质玻璃管和固体总质量变化为1.44g大于0.88g,
则生成其气体为CO2、CO的混合物,
设混合气体中含有ymlCO,
则0.88g+28yg=1.44g,
y=0.02ml,
所以CO、CO2的混合气体物质的量比为1:1,所以方程式为 2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑,
(6)①将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,这样会使二氧化碳被吸收的更完全,称量时相对误差小,②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理或增加一尾气处理装置.
28、 0.03ml/(L•min) 能判断,因为恒容容器的体积不变,而反应过程中气体质量会发生变化,这样随着反应的进行,容器中气体的密度会不断变化,所以若密度不变,说明反应达到了平衡状态 增加了氮气的量 NH3 NH3•H2O⇌NH4++OH﹣、H2O⇌H++OH﹣ > 因为pH>7,说明c(H+)<c(OH﹣),根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(HCO3﹣)+c(OH﹣)+2c(CO32﹣),所以c(NH4+)>c(HCO3﹣)(或NH4+水解呈酸性,HCO3﹣水解呈碱性,pH>7,说明水解程度NH4+<HCO3﹣,所以c(NH4+)>c(HCO3﹣))
【解析】
(1)根据表格中的数据可知,第4,5分钟时,各物质的物质的量不变,达到平衡状态,根据平衡状态表达式;根据公式v=计算;
(2)根据化学平衡的判断依据判断是否处于平衡状态;
(3)根据各物质的浓度的变化量判断改变的条件;
(4)根据氨气和二氧化碳的溶解度判断先通什么气体,根据溶液中的成分写出电离方程式;
(5)根据电荷守恒,比较离子的浓度大小;
【详解】
(1).根据化学方程式,2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),化学平衡常数=生成物离子的浓度幂之积/反应物离子的浓度幂之积=,表格中数据,0~2 min 内N2的物质的量变化=2ml-1.7ml=0.3ml,v(N2)= =0.3ml/10L/2min=0.015ml/(L•min),由于氮气和氨气的速率之比为1:2,v(NH3)=2v(N2)=0.015ml/(L•min)×2=0.03ml/(L•min);
(2)因为恒容容器的体积不变,而反应过程中气体质量会发生变化,这样随着反应的进行,容器中气体的密度会不断变化,所以若密度不变,说明反应达到了平衡状态 ,故答案为:能判断,因为恒容容器的体积不变,而反应过程中气体质量会发生变化,这样随着反应的进行,容器中气体的密度会不断变化,所以若密度不变,说明反应达到了平衡状态;
(3)在5~6 min,N2的物质的量增加了2.5ml-1.6ml=0.9ml,H2O的物质的量减小了8.8ml-8.65ml=0.15ml,O2的物质的量增加了0.675-0.6=0.075ml,H2O的物质的量在减小,O2的物质的量在增加,平衡正向移动,而表格中N2的物质的量增加的比较多,故条件改变的是增加氮气的量;
(4)以NH3和CO2为原料可生产化肥碳铵(NH4HCO3),氨气在水中的溶解度是一体积水溶解700体积的氨气,而二氧化碳在水中的溶解度较小,故制碳酸氢铵需向氨水中通入二氧化碳,氨气溶于水形成氨水,氨水中含有一水合氨,水分子,氨分子,一水合氨和水分子是弱电解质,可以电离,电离方程式为NH3•H2O⇌NH4++OH﹣、H2O⇌H++OH﹣;
(5)常温下NH4HCO3 溶液的 pH>7,因为pH>7,说明c(H+)<c(OH﹣),根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(HCO3﹣)+c(OH﹣)+2c(CO32﹣),所以c(NH4+)>c(HCO3﹣),或者NH4+水解呈酸性,HCO3﹣水解呈碱性,pH>7,说明水解程度NH4+<HCO3﹣,所以c(NH4+)>c(HCO3﹣) 。
29、2NH3+2O2N2O+3H2O -163kJ/ml FeO++COCO2+Fe+ 放热 反应① 降低温度 = 1.17
【解析】
(2)利用盖斯定律求反应热;
(3)根据总反应减去反应①得到反应②;根据反应物和生成物的相对能量判断反应热;根据活化能的相对大小判断化学反应速率大小,从而确定决速步;
(4)根据不同温度下的平衡常数的大小,判断温度的变化;
(5)根据三等式求算平衡常数。
【详解】
(1)NH3和O2反应得到N2O,根据化合价升降守恒配平,NH3中N的化合价从-3升高到N2O中的+1,共升高4价;O2中O的化合价从0降低到-2,共降低4价,化合价升降守恒,则NH3和O2的系数比为1:1,根据原子守恒配平,可得2NH3+2O2N2O+3H2O;
(2) 已知①2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) △H1=-1010KJ/ml,②4NH3(g)+3O2(g) =2N2(g)+6H2O(l) △H2=-1531KJ/ml;反应①×-反应②×可得目标反应,则△H=△H1×-△H2×=-1010kJ/ml×-(-1531kJ/ml)×=-163kJ/ml;
(3)总反应为N2O(g)+CO(g)CO2(g)十N2(g),实际过程是分2步进行,因此反应①和反应②相加得到总反应,则反应②等于总反应减去反应①,可得反应②为FeO++COCO2+Fe+;
根据反应历程图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则该两步反应均为放热反应;
根据反应①的历程图可知,由Fe+和N2O经过过渡态得到产物FeO+和N2,过渡态和反应物Fe+和N2O的能量差为反应①的活化能,同理,可知反应②的活化能,可知,反应①的活化能大于反应②的活化能,活化能越大,化学反应速率越慢,而化学反应速率慢的步骤为决速步,决定反应达到平衡所用时间,即反应①决定反应达到平衡所用时间;
(4)①根据图像,C点和B点,反应物的投料比相同,但是B点表示的平衡状态,N2O的转化率高于C点,C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,平衡正向移动,N2O的转化率增加;B和C点的反应物投料比相同,因此不是改变反应物的浓度;反应前后的气体体积不变,因此压强不影响平衡移动,只能是温度,该反应为放热反应,平衡正向移动,因此采取的措施是降低温度;
①利用三等式求出C和D点平衡状态的平衡常数,从而比较温度大小;
设定容器体积的体积为VL。
C点的平衡状态其反应物的投标比为1,则设N2O和CO的物质的量均为1ml,其N2O的转化率为0.50,则根据三等式有
,则在平衡常数;
D点的平衡状态其反应物的投标比为1.5,则设N2O和CO的物质的量为1.5ml和1ml,其N2O的转化率为0.40,N2O反应了1.5ml×0.40=0.6ml,则根据三等式有
,则在平衡常数;
C点和D点表示的平衡状态的平衡常数相同,则温度相同,有TC=TD;
(5)根据表格的数据,开始时CO的物质的量分数为50.0%,则设CO和N2O的物质的量各位1ml,假设到达平衡时,CO转化了xml,根据三等式有
,达到平衡时,CO的物质的量分数为24.0%,则有,解得x=0.52ml,则平衡常数。
A.锌锰电池
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
X
Y
Z
M
R
原子半径/nm
0.074
0.099
主要化合价
+4,-4
-2
-1,+7
其它
阳离子核外无电子
无机非金属材料的主角
第三周期简单离子半径最小
0 min
2 min
4 min
5 min
6 min
N2
2
1.7
1.6
1.6
2.5
H2O
10
9.1
8.8
8.8
8.65
O2
0
0.45
0.6
0.6
0.675
时间/min
0
2
4
6
8
10
物质的量分数
50.0%
40.25%
32.0%
26.2%
24.0%
24.0%
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