2026届安徽省合肥一中、六中、八中高考压轴卷化学试卷含解析
展开 这是一份2026届安徽省合肥一中、六中、八中高考压轴卷化学试卷含解析,文件包含专题14分类讨论思想在压轴题中的应用原卷版pdf、专题14分类讨论思想在压轴题中的应用解析版pdf等2份试卷配套教学资源,其中试卷共125页, 欢迎下载使用。
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2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
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4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种清洁能源,X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,Y是非金属性最强的元素,Z的原子半径是所有短周期元素中最大的。下列说法不正确的是()
A.W、X、Y的最高价氧化物对应对应水化物的酸性Y>X>W
B.Y的简单氢化物的热稳定性比W的强
C.元素X、Y、Z的简单离子半径依次减小
D.W与Y两种元素可以形成共价化合物
2、中学常见的某反应的化学方程式为a+b→c+d+H2O(未配平,条件略去)。下列叙述不正确的是( )
A.若a是铁,b是稀硝酸(过量),且a可溶于c溶液中。则a与b反应的离子方程式为 Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
B.若c,d均为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则将混合气体通入溴水中,橙色褪去,其褪色过程的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-
C.若c是无色刺激性气味的气体,其水溶液呈弱碱性。在标准状况下用排空气法收集c气体得平均摩尔质量为20g·m1-1的混合气体进行喷泉实验。假设溶质不扩散,实验完成后所得溶液的物质的量浓度约为0.056m1·L-1
D.若a是造成温室效应的主要气体之一,c、d均为钠盐,参加反应的a、b物质的量之比为4:5,则上述反应的离子方程式为4CO2+5OH-=CO32+3HCO3-+H2O
3、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,0.1ml Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.标准状况下,22.4L氖气含有的电子数为10NA
C.常温下,的醋酸溶液中含有的数为
D.120g NaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为3NA
4、下列关于甲烷、乙烯、苯和乙醇的叙述中,正确的是
A.都难溶于水B.都能发生加成反应
C.都能发生氧化反应D.都是化石燃料
5、氢键是强极性键上的氢原子与电负性很大且含孤电子对的原子之间的静电作用力。下列事实与氢键无关的是( )
A.相同压强下H2O的沸点高于HF的沸点
B.一定条件下,NH3与BF3可以形成NH3·BF3
C.羊毛制品水洗再晒干后变形
D.H2O和CH3COCH3的结构和极性并不相似,但两者能完全互溶
6、Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在一定条件下合成:
下列说法错误的是( )
A.Y的分子式为C10H8O3
B.由X制取Y过程中可得到乙醇
C.一定条件下,Y能发生加聚反应
D.等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为3:2
7、图1为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示),图2为室温下某溶液中CH3COOH和CH3COO-两种微粒浓度随pH变化的曲线。下列结论错误的是
A.CH4分子在催化剂表面会断开C—H键,断键会吸收能量
B.中间体①的能量大于中间体②的能量
C.室温下,CH3COOH的电离常数Ka=10-4.76
D.升高温度,图2中两条曲线交点会向pH增大方向移动
8、下列说法正确的是( )
A.H2与D2是氢元素的两种核素,互为同位素
B.甲酸(HCOOH)和乙酸互为同系物,化学性质不完全相似
C.C4H10的两种同分异构体都有三种二氯代物
D.石墨烯(单层石墨)和石墨烷(可看成石墨烯与H2加成的产物)都是碳元素的同素异形体,都具有良好的导电性能
9、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于ⅠA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.由X、Z两种元素组成的化合物一定没有共价键
C.W的最高价氧化物对应水化物为弱酸
D.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
10、某金属有机多孔材料FJI-H14在常温常压下对CO2具有超高的吸附能力,并能高效催化CO2与环氧乙烷衍生物的反应,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该材料的吸附作用具有选择性
B.该方法的广泛使用有助于减少CO2排放
C.在生成的过程中,有极性共价键形成
D.其工作原理只涉及化学变化
11、化学与生活、生产密切相关,下列叙述正确的是
A.用含橙色的酸性重铬酸钾溶液的仪器检验酒驾,利用了乙醇的挥发性和还原性。
B.空气污染日报中的空气污染指数的主要项目有可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳
C.为消除碘缺乏症,我国卫生部门规定食盐中必须加碘,其中碘元素以KI形式存在
D.为了获得更好的消毒效果,医用酒精的浓度通常为95%
12、下列方程式不能正确表示某沉淀溶解过程的是
A.热的浓盐酸洗涤试管内壁的MnO2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.热的NaOH溶液洗涤试管内壁的S:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
C.向石灰石粉的悬浊液中持续通CO2:Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2
D.稀硫酸可除去铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
13、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。 X的族序数是周期数的3倍,25 ℃时,0.1 ml·L-1Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH为13,W的最外层有6个电子。下列说法正确的是( )
A.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B.原子半径:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)
C.元素Y、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
D.Z分别与X、Y、W形成的化合物中均一定只含离子键
14、工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,所用硝酸溶液中溶质的质量分数应为
A.53.8%B.58.3%C.60.3%D.70.0%
15、有以下六种饱和溶液①CaCl2;②Ca(OH)2;③Na2SiO3;④Na2CO3;⑤NaAlO2;⑥NH3和NaCl,分别持续通入CO2,最终不会得到沉淀或析出晶体的是
A.①②B.③⑤C.①⑥D.④⑥
16、下图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。已知储氢装置的电流效率×100%,下列说法不正确的是
A.采用多孔电极增大了接触面积,可降低电池能量损失
B.过程中通过C-H键的断裂实现氢的储存
C.生成目标产物的电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12
D.若=75%,则参加反应的苯为0.8ml
17、向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是
甲:在500℃时,SO2和O2各10 ml反应
乙:在500℃时,用 V2O5做催化剂,10 ml SO2和5 ml O2反应
丙:在450℃时,8ml SO2和5 ml O2反应
丁:在500℃时,8ml SO2和5 ml O2反应
A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲
18、把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)。
对该氧化还原反应型离子方程式,说法不正确的是( )
A.IO4-作氧化剂具有氧化性
B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
C.若有2mlMn2+参加反应时则转移10ml电子
D.氧化性:MnO4->IO4-
19、某磁黄铁矿的主要成分是FexS(S为-2价),既含有Fe2+又含有Fe3+ 。将一定量的该磁黄铁矿与l00 mL的盐酸恰好完全反应(注:矿石中其他成分不与盐酸反应),生成2.4 g硫单质、0. 425 ml FeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法不正确的是
A.该盐酸的物质的量浓度为8.5 ml/L
B.生成的H2S气体在标准状况下的体积为9.52 L
C.该磁黄铁矿FexS中,x=0. 85
D.该磁黄铁矿FexS中,Fe2+的物质的量为0. 15ml
20、下列物质的应用中,利用了该物质氧化性的是
A.小苏打——作食品疏松剂B.漂粉精——作游泳池消毒剂
C.甘油——作护肤保湿剂D.明矾——作净水剂
21、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质。常温下,甲的浓溶液具有脱水性,和A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色刺激性气味气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.丁和戊中所含元素种类相同
B.简单离子半径大小:X<Y
C.气态氢化物的还原性:X>Z
D.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
22、25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示。下列说法正确的是( )
A.NaCN溶液中通入少量CO2的离子方程式为H2O+CO2+CN-=HCO3-+HCN
B.向稀醋酸溶液中加少量水,增大
C.等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液小
D.等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合后溶液呈酸性
二、非选择题(共84分)
23、(14分)如图是部分短周期元素(用字母x等表示)化合价与原子序数的关系图。
根据判断出的元素回答问题:
(1)h在周期表中的位置是__________。
(2)比较z、f、g、r常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):______>______>______>______;比较r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:______>______>;比较d、m的氢化物的沸点:______>______。
(3)x与氢元素能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)______,实验室制取该物质的化学方程式为:____________________________________。
(4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物,写出其电子式:___________________________。
(5)用铅蓄电池作电源,惰性电极电解饱和em溶液,则电解反应的生成物为(写化学式)___________________________。铅蓄电池放电时正极反应式为式)___________________________。
24、(12分)两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得:
已知:
①
②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO
请回答下列问题:
(1)写出A的结构简式___________。
(2)B→C的化学方程式是________。
(3)C→D的反应类型为__________。
(4)1mlF最多可以和________mlNaOH反应。
(5)在合成F的过程中,设计B→C步骤的目的是_________。
(6)写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_________、______、_______。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子
②能发生银镜反应
(7)以X和乙醇为原料通过3步可合成Y,请设计合成路线______(无机试剂及溶剂任选)。
25、(12分)实验室常用与浓盐酸反应制备。
(1)制备反应会因盐酸浓度下降面停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
甲方案:与足量溶液反应,称量生成的质量。
乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:与己知量(过量)反应,称量剩余的质量。
丁方案:与足量反应,测量生成的体积。
继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案不可行。现由是_________。
②进行乙方案实验;准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样,用标准溶液滴定,选择的指示剂是____,消耗,该次滴定测得试样中盐酸浓度为_______
b._________,获得实验结果。
③判断两方案的实验结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”).
[已知:、]
④进行丁方案实验:装置如图所示(夹持器具已略去)。
a.使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_______转移到____中。
b.反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是__________(排除仪器和实验操作的影响因素),至体积不变时,量气管的左侧液面高于右侧液面,此时读数测得的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)
(2)若没有酒精灯,也可以采用与浓盐酸反应制取适量氯气的如下简易装置。
装置B、C、D的作用分别是:
B___________C______________D______________
26、(10分)(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,可用于摄影和蓝色印刷,110℃失去结晶水,230℃分解。某化学研究小组对受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
实验I:探究实验所得的气体产物,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去,部分装置可重复使用)。
(1)实验室常用饱和和饱和的混合液制,反应的化学方程式为_____________。
(2)装置的连接顺序为:A→__→__→__→__→__→F(填各装置的字母代号)。
(3)检查装置气密性后,先通一段时间,其目的是________,实验结束时熄灭A、C两处的酒精灯,继续通至常温,其目的是__________。
(4)实验过程中观察到F中的溶液变浑浊,C中有红色固体生成,则气体产物____(填化学式)。
(实验二)分解产物中固体成分的探究
(5)定性实验:经检验,固体成分含有。
定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品。完成上述实验操作,需要用到下列仪器中的__________(填仪器编号)。
设计下列三种实验方案分别对该含铁样品进行含量的测定
(甲方案)
(乙方案)
(丙方案)
你认为以上方案中可以确定样品组成的有_____________方案。
(6)经测定产物中,写出分解的化学方程式_________。
27、(12分)EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:
步骤1:称取94.5g(1.0ml)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;
步骤2:加入15.6g(0.26ml)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0 ml/L NaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;
步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。
测地下水硬度:
取地下水样品25.00mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+ (金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)==MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。
请回答下列问题:
(1)步骤1中发生反应的离子方程式为__________。
(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从接口_______流出(填“x”或“y”)
(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、______和_______,需要称量NaOH固体的质量为______。
(4)测定溶液pH的方法是___________。
(5)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100ml·L-1EDTA标准溶液进行滴定。
①确认达到滴定终点的现象是____________。
②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10 mg CaO称为1度)
③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____(填“偏大“偏小”或“无影响”)。
28、(14分)回收利用硫和氮的氧化物是环境保护的重要举措。
(1)已知:2NO(g ) + O2(g)2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•mlˉ1。该反应历程为:
第一步:2NO(g ) N2O2(g) △H1 =-a kJ•mlˉ1 (快反应)
第二步:N2O2(g ) + O2(g)2NO2(g) △H2 =-b kJ•mlˉ1 (慢反应)
①下列对上述反应过程表述正确的是__________(填标号)。
A.NO比N2O2稳定
B.该化学反应的速率主要由第二步决定
C.N2O2为该反应的中间产物
D.在一定条件下N2O2的浓度为0时反应达到平衡
②该反应逆反应的活化能为_______________。
(2)通过下列反应可从燃煤烟气中回收硫。2CO(g) + 2SO2(g)2CO2(g) + S(l) △H﹤0,在模拟回收硫的实验中,向某恒容密闭容器通入2.8 ml CO和1 mlSO2,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示:
①与实验a相比,实验b改变的实验条件可能是______________________。
②实验b中的平衡转化率a(SO2)=_________。
(3)用NH3消除NO污染的反应原理为: 4NH3 + 6NO5N2 + 6H2O。不同温度条件下,NH3与NO的物质的量之比分别为 3:1、2:1、1:1 时,得到 NO 脱除率曲线如图所示:
①曲线c对应NH3与NO 的物质的量之比是_______________。
②曲线a中 NO的起始浓度为4×10-4 mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为_____________ mg/(m3•s)。
(4)双碱法除去SO2是指:用 NaOH 吸收SO2,并用CaO使 NaOH再生。NaOH溶液 Na2SO3溶液
①用化学方程式表示NaOH 再生的原理____________________________________ 。
②25℃ 时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,得到含Na2SO3、 NaHSO3的混合溶液,且溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)。
29、(10分)钒被称为“现代工业味精”,是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。常见的钒氧化物为VO、V2O3、VO2、V2O5,低价氧化钒在空气中易被氧化成高价氧化钒。
请回答下列问题:
(1)已知:
①2V(s)+O2(g)=2VO(s) △H1=-825.6kJ·ml-1
②4VO(s)+O2(g)=2V2O3(s) △H2=-788.8kJ·ml-1
③V2O3(s)+O2(g)=V2O5(s) △H3=-334.6kJ·ml-1
④4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s) △H4
据上述反应热效应之间的关系,可知△H4=___。
(2)V2O5是钒氧化物中最重要的,也是最常用的钒化工制品。工业上制备V2O5的一个方法是利用VOCl3水解,则VOCl3中V的化合价为___,水解反应的化学方程式为___。
(3)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法,该反应的化学方程式为___。
(4)工业制硫酸常用V2Os作催化剂,已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196kJ·ml-1,500℃时将2mlSO2和1mlO2装入一容积恒定的10L密闭容器中,达到平衡时容器中SO3的浓度为0.1ml·L-1。
①该反应的平衡常数K=___。某温度时,该反应的平衡常数K=50,则该温度___(填“>”“S,则X(O)的简单氢化物的热稳定性比W(S)的强,A错误;
B.元素核外电子层越多,原子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大原子半径越小,则原子半径大小为:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),B正确;
C.氟离子含有2个电子层,硫离子含有3个电子层,二者简单阴离子的电子层结构不同,C错误;
D.Na与O、F、S形成的化合物中,过氧化钠中既有离子键又有共价键,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查了原子结构与元素周期律的关系的知识,依据元素的原子结构或物质的性质推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
14、B
【解析】
工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,也就是硝酸溶液中的水全部参与化学反应生成Ca(NO3)2•6H2O晶体,反应方程式为:CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O,设硝酸的质量为126g,则:
CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O
126g 90g
因此硝酸溶液中溶质的质量分数为×100%=58.3%;
故选:B。
15、A
【解析】
①碳酸比盐酸弱,CO2与CaCl2溶液不会反应,无沉淀生成,故①正确;
②酸性氧化物能与碱反应,过量的CO2与Ca(OH)2 反应:Ca(OH)2+2CO2═Ca(HCO3)2,无沉淀生成,故②正确;
③碳酸比硅酸强,过量的CO2与Na2SiO3溶液反应:2CO2+Na2SiO3+2H2O ═2NaHCO3+H2SiO3↓,产生硅酸沉淀,故③错误;
④过量的CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓,因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小,所以有NaHCO3晶体析出,故④错误;
⑤NaAlO2溶液通入过量的二氧化碳,由于碳酸酸性比氢氧化铝强,所以生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠,2H2O+NaAlO2+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,故⑤错误;
⑥通入CO2与NH3和NaCl反应生成氯化铵和碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度较小,则最终析出碳酸氢钠晶体,故⑥错误;
故选A。
【点睛】
本题考查物质的性质及反应,把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键。本题的易错点为⑥,注意联想候德榜制碱的原理,同时注意碳酸氢钠的溶解度较小。
16、B
【解析】
A. 多孔电极可增大电极与电解质溶液接触面积,降低能量损失,故A正确;
B. 该过程苯被还原为环己烷,C-H键没有断裂,形成新的C-H键,故B错误;
C. 储氢是将苯转化为环己烷,电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12,故C正确;
D. 根据图示,苯加氢发生还原反应生成环己烷,装置中左侧电极为阳极,根据放电顺序,左侧电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成1.6mlO2失去的电子量为6.4ml,根据阴阳得失电子守恒,阴极得到电子总数为6.4ml,若η=75%,则生成苯消耗的电子数为6.4ml×75%=4.8ml,苯发生的反应C6H6+6e-+6H+===C6H12,参加反应的苯的物质的量为4.8ml/6=0.8ml,故D正确;
故选B。
17、C
【解析】
根据外界条件对反应速率的影响,用控制变量法判断反应速率相对大小,然后排序,注意催化剂对反应速率的影响更大。
【详解】
甲与乙相比,SO2浓度相等,甲中氧气的浓度大、乙中使用催化剂,其它条件相同,因为二氧化硫的浓度一定,氧气浓度的影响不如催化剂影响大,故使用催化剂反应速率更快,所以反应速率:乙>甲;
甲与丁相比,甲中SO2、O2的物质的量比丁中大,即SO2、O2的浓度比丁中大,其它条件相同,浓度越大,反应速率越快,所以反应速率:甲>丁;
丙与丁相比,其它条件相同,丁中温度高,温度越高,反应速率越快,所以反应速率:丁>丙;所以由大到小的顺序排列乙、甲、丁、丙,
答案选C。
18、D
【解析】
已知锰离子是反应物,反应后生成高锰酸根离子,则锰离子失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子化合价降低,所以IO4-是反应物,IO3-是生成物,根据元素守恒知,水是反应物,该反应方程式为:2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+,据此进行解答。
【详解】
根据氧化还原反应的规律,该反应方程式为:2 Mn2++5 IO4-+3H2O =2MnO4- + 5IO3-+6H+。
A.IO4-在反应中得电子作氧化剂,故A正确;
B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2,故B正确;
C.若有2ml Mn2+参加反应,则转移的电子为2ml×(7-2)=10ml,故C正确;
D.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;该反应中氧化剂为IO4-,氧化产物为MnO4-,所以氧化性:MnO4-Al3+,B不正确;
C.气态氢化物的还原性:H2O H2CO3 > HCN > HCO3-。
【详解】
A. NaCN溶液中通入少量CO2的离子方程式为H2O+CO2+CN- = HCO3-+HCN,故A正确;
B. 向稀醋酸溶液中加少量水,,平衡常数不变,醋酸根离子浓度减小,比值减小,故B错误;
C. 根据越弱越水解,因此碳酸钠水解程度大,碱性强,因此等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液大,故C错误;
D. 等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合,,因此混合后水解为主要,因此溶液呈碱性,故D错误。
综上所述,答案为A。
二、非选择题(共84分)
23、第三周期第ⅣA族S2-O2-Mg2+Al3+HClO4H2SO4HFHClC2H2CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2NaOH、H2、Cl2PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4
【解析】
根据元素的化合价与原子序数的关系图可知,x、y、z、d为第二周期元素,e、f、g、h、w、r、m为第三周期元素,则e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素;z、d只有负价,没有正价,z为O元素、d为F元素,则x为C元素、y为N元素。结合元素周期律分析解答。
【详解】
根据上述分析,x为C元素、y为N元素、z为O元素、d为F元素、e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素。
(1)h为Si元素,在周期表中位于第三周期第ⅣA族,故答案为第三周期第ⅣA族;
(2)一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,则z、f、g、r常见离子的半径大小为S2->O2->Mg2+>Al3+;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4;HF分子间能够形成氢键,沸点较高,d、m的氢化物的沸点HF>HCl,故答案为S2-;O2-;Mg2+;Al3+;HClO4;H2SO4;HF;HCl;
(3)x与氢元素能形成的化合物为烃类,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是乙炔,实验室用电石与水反应制取乙炔,反应的化学方程式为CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2,故答案为C2 H2;CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2;
(4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物为氯化铵,氯化铵属于离子化合物,铵根离子中存在共价键,电子式为,故答案为;
(5)用铅蓄电池作电源,惰性电极电解饱和NaCl溶液,反应的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;铅蓄电池放电时,PbO2为正极,电极反应式为PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4,故答案为NaOH、H2、Cl2;PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4。
24、 +(CH3CO)2O→+CH3COOH 氧化反应 3 氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基 CH3CH2OH CH3CHO
【解析】
分析有机合成过程,A物质为发生苯环上的对位取代反应生成的,故A为,结合已知条件①,可知B为,结合B→C的过程中加入的(CH3CO)2O以及D的结构可知,C为B发生了取代反应,-NH2中的H原子被-COCH3所取代生成肽键,C→D的过程为苯环上的甲基被氧化成羧基的过程。D与题给试剂反应,生成E,E与H2O发生取代反应,生成F。分析X、Y的结构,结合题给已知条件②,可知X→Y的过程为,据此进行分析推断。
【详解】
(1)从流程分析得出A为,答案为:;
(2)根据流程分析可知,反应为乙酸酐与氨基反应形成肽键和乙酸。反应方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH。答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;
(3)结合C、D的结构简式,可知C→D的过程为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应。答案为:氧化反应;
(4)F分子中含有羧基、氨基和溴原子,其中羧基消耗1 ml氢氧化钠,溴原子水解得到酚羟基和HBr各消耗1 ml氢氧化钠,共消耗3 ml。答案为:3;
(5)分析B和F的结构简式,可知最后氨基又恢复原状,可知在流程中先把氨基反应后又生成,显然是在保护氨基。答案为:氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基;
(6)由①得出苯环中取代基位置对称,由②得出含有醛基或甲酸酯基,还有1个氮原子和1个氧原子,故为、、。答案为:、、;
(7)根据已知条件②需要把乙醇氧化为乙醛,然后与X反应再加热可得出产物。故合成路线为:CH3CH2OHCH3CHO。答案为:CH3CH2OHCH3CHO 。
25、残余液中的也会与反应形成沉淀 甲基橙 1.1111 重复上述滴定操作2-3次 偏小 锌粒 残余清液 装置内气体尚未冷却至室温 偏大 收集氯气 防倒吸 吸收尾气
【解析】
(1)①甲同学的方案:二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,也会与硝酸银反应,故反应不可行;
②用强碱滴定强酸,可选甲基橙作指示剂;依据滴定实验过程中的化学反应定量计算;重复滴定操作2-3次,求平均值;
③与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量,由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀,称量剩余的固体质量会偏大;
④依据锌粒与稀盐酸反应生成氢气进行分析解答;使Zn粒进入残余清液中让其发生反应.这样残余清液就可以充分反应.
反应完毕时,相同时间内则气体体积减少,又排除了其它影响因素,只能从气体本身角度思考,联想到该反应是放热的,就可能想到气体未冷却了。
气体的体积与压强呈反比。
(2)A制取氯气 B用向上排空法收集氯气,C防倒吸 D 吸收尾气,防止污染空气。
【详解】
(1)①甲同学的方案:二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,也会与硝酸银反应,故不能用来测定残余液中盐酸的质量,反应不可行;
②用强碱滴定强酸,可选甲基橙作指示剂;量取试样21.11mL,用1.1111ml·L-1 NaOH标准溶液滴定,消耗22.11mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度,由cHClVHCl=cNaOHVNaOH可得出盐酸的浓度为1.1111ml·L-1;
③根据Ksp(CaCO3)=2.8×11-9,Ksp(MnCO3)=2.3×11-11知碳酸锰的Ksp比碳酸钙小,由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀,称量剩余的固体质量会偏大,这样一来反应的固体减少,实验结果偏小,
④a.丁同学的方案:使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是:将锌转移到残留溶液中;
b.反应完毕后,每间隔1分钟读取气体体积.气体体积逐渐减小,气体体积逐渐减小的原因是气体未冷却到室温,当温度冷却到室温后,气体体积不再改变;
量气管的左侧液面高于右侧液面,左侧气体的压强偏小,此时读数测得的体积偏大;
(2)根据装置图可知各装置的作用分别是A制取氯气,B用向上排空法收集氯气,C防倒吸, D 吸收尾气,防止污染空气。
26、NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O B F D E C 排出装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验结果 防止F中溶液倒吸进入C中 ①②⑤⑦ 甲、乙
【解析】
⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2。
⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO。
⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温。
⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜。
⑸①溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;
②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1mlL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定。
⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1ml,则得到电子为1ml+3ml=4ml,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2ml生成3ml K2CO3,失去3ml电子,根据得失电子守恒9ml碳元素中5ml碳失去电子5ml电子,4ml碳得到4ml电子。
【详解】
⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2,反应的化学方程式为NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O;故答案为:NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O。
⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO,则根据气体流向连接装置的顺序为:A→B →F→D→E →C→F;故答案为:B;F;D;E;C。
⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验。实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温,目的是防止压强减小,F装置中的溶液倒吸;故答案为:排出装置中的空气,防止空气中的和干扰实验结果;防止F中溶液倒吸进入C中。
⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜,则气体产物是CO2、CO;故答案为:CO2、CO。
⑸①定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品,溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;故答案为:①②⑤⑦。
②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1mlL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定;故答案为:甲、乙。
⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1ml,则得到电子为1ml+3ml=4ml,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2ml生成3ml K2CO3,失去3ml电子,根据得失电子守恒9ml碳元素中5ml碳失去电子5ml电子,4ml碳得到4ml电子,依次分解的化学方程式;故答案为:。
27、2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O (球形)冷凝管 x 胶头滴管 100mL容量瓶 8.0g 取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较 滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色 33.6度 偏大
【解析】
(1)根据强酸制弱酸的原理书写反应的离子方程式;
(2)根据仪器结构判断仪器名称,冷凝管中冷却水应从下口进入,从上口流出;
(3)实验中需要2.0 ml/L NaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,据此计算需要NaOH固体的质量,再根据用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤判断所需仪器;
(4)根据pH试纸的使用方法进行解答;
(5)①根据溶液颜色变色判断滴定终点,用EBT(铬黑T,蓝色)作为指示剂,结合已知反应判断滴定终点颜色的变化;
②首先明确关系式n(M2+)~n(EDTA)~ n(CaO),进而计算1L水样中CaO的质量,再结合该地下水的硬度的表示方法进行计算;
③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则滴定等量EDTA消耗EDTA标准液的体积偏大。
【详解】
(1)已知ClCH2COOH与Na2CO3溶液反应产生无色气泡,可知二者反应生成二氧化碳气体,由强酸制弱酸的原理可知,反应的离子方程式为2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O;
(2)仪器Q的名称是(球形)冷凝管,冷却水应从下口进入,从上口流出,故答案为:(球形)冷凝管;x;
(3)实验中需要2.0 ml/L NaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,因此n(NaOH)=c(NaOH)V(NaOH)=2.0ml/L×0.1L=0.2ml,m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.2ml×40g/ml=8.0g,用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、装瓶,据此可知配制时使用的仪器除了天平、烧杯、玻璃棒外,还需要胶头滴管和100mL容量瓶,故答案为:胶头滴管;100mL容量瓶;8.0g;
(4)测定溶液pH的方法是取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较,故答案为:取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较;
(5)①根据已知反应可知滴定前溶液为酒红色,滴定结束后为蓝色,所以滴定终点溶液的颜色变化为酒红色变为蓝色,故答案为:滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色;
②用0.0100ml⋅L−1的EDTA标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则n(M2+)=n(EDTA)=0.0100ml⋅L−1×15.0×10−3L=1.5×10−4ml,则25.00ml水中m(CaO)=nM=56g/ml×1.5×10−4ml=8.4mg,所以1L水中,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度,所以该地下水的硬度为,故答案为:33.6度;
③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则消耗EDTA标准液的体积偏大,会使得测定结果将偏大,故答案为:偏大。
【点睛】
容量瓶只有一条刻度线,只能配制与其规格相对应体积的溶液。容量瓶有以下规格:25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等,因此该题中配制90 mLNaOH溶液,需要使用100mL容量瓶,在使用公式n(NaOH)=cV计算NaOH物质的量时,一定注意代入的体积为0.1L,而不是0.09L,这是学生们的易错点。容量瓶的选用原则:如果所配制溶液的体积正好与容量瓶的某一规格一致,直接选用该规格的容量瓶即可,如果不一致,那么选择的容量瓶的规格跟实际配制溶液的体积相比较要大而近,比如该题配制90ml溶液选用100ml容量瓶,再由实际配制的体积计算需要溶质的物质的量。
28、BC (a+b+c)kJ•mlˉ1 使用催化剂 95% 1:1 1×10-4 CaO+H2O+Na2SO3 = CaSO3+ 2NaOH c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+)
【解析】
(1)①A.第一步正反应快,活化能小;
B.该化学反应的速率主要由最慢的一步决定;
C.N2O2为该反应的中间产物
D.在一定条件下N2O2的浓度不变反应达到平衡;
②已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•ml-1.该反应历程为:
第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•ml-1 (快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应)
据此计算该反应逆反应的活化能=正反活化能-反应焓变;
(2)①a、c开始均通入2.8ml CO和1ml SO2,容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系;
②结合三行计算列式得到,气体压强之比等于气体物质的量之比;
(3)①两种反应物存在的反应,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,据此分析;
②根据NO的脱除量变化值和脱除时间计算NO的脱出速率;
(4)①过程中NaOH再生是平衡CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)正向进行;氢氧根离子浓度增大;
②25℃时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,得到含Na2SO3、NaHSO3的混合溶液,且溶液恰好呈中性,已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常数为=1×10-7,可知Na2SO3的水解与NaHSO3的电离程度相等。
【详解】
(1)①A.第一步正反应快,活化能小于第二步正反应活化能,故A错误;
B.第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应),该化学反应的速率主要由第二步决定,故B正确;
C.已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•ml-1.该反应历程为:
第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•ml-1 (快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应)
分析过程可知,N2O2为该反应的中间产物,故C正确;
D.反应为可逆反应,在一定条件下N2O2的浓度不变时反应达到平衡,故D错误;
故答案为:BC;
②已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•ml-1.该反应历程为:
第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•ml-1 (快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应)
逆反应的活化能为=正反活化能-反应焓变=c-[(-a)+(-b)] kJ /ml=(a+b+c)kJ /ml,
故答案为:(a+b+c)kJ /ml;
(2)①a、c开始均通入2.8ml CO和1ml SO2,容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系,故c组改变的实验条件可能是:升高温度,
故答案为:升高温度;
②设消耗二氧化硫物质的量x,2CO(g) + 2SO2(g)2CO2(g) + S(l)
起始量(ml) 2.8 1 0
变化量(ml) x x x
平衡量(ml)2.8-x 1-x x
,解得x=0.95ml,
实验b中的平衡转化率a(SO2)=×100%=95%,
故答案为:95%;
(3)①两种反应物存在的反应,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,根据图象,曲线c的NO脱除率最低,即NO的转化率最低,所以NO的在总反应物中的比例最高,符合的是n(NH3):n(NO)的物质的量之比1:1,
故答案为:1:1;
②曲线a中NO的起始浓度为4×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,根据图象,NO的脱除率从55%上升到75%,则该段时间内NO的脱除量为△c=4×10-4mg/m3×(75%-55%)=8×10-5mg/m3,时间间隔为△t=0.8s,所以该段时间内NO的脱除速率为== 1.0×10-4mg/(m3•s),
故答案为:1.0×10-4;
(4)①过程中加入CaO,存在CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq),因SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成,反应的化学方程式:CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH,
故答案为:CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH;
②已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常数为==1×10-7,可知Na2SO3的水解与NaHSO3的电离程度相等,则知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,即c(OH-)=c(H+),可知c(SO32-)=c(HSO3-),则溶液中存在c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+)。
【点睛】
溶液中离子的浓度大小比较,需注意溶液的酸碱性,利用电离平衡常数和水解平衡常数判断溶液的电离程度和水解程度。
29、−3109.2 kJ•ml−1 +5 2VOCl3+3H2O=V2O5+6HCl 3V2O5+10Al6V+5Al2O3 20 < A V2O5+SO32−+4H+=2VO2++SO42−+2H2O
【解析】
(1)已知:①2V(s)+O2(g)=2VO(s) △H1=-825.6kJ·ml-1,②4VO(s)+O2(g)=2V2O3(s) △H2=-788.8kJ·ml-1,③V2O3(s)+O2(g)=V2O5(s) △H3=-334.6kJ·ml-1;由盖斯定律可知,①×2+②+③×2得反应4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s);
(2)V2O5中钒元素化合为+5价,而水解过程没有发生氧化还原反应,不涉及化合价的改变;VOCl3的水解后产物除V2O5外,还有HCl,结合原子守恒即可得水解反应的化学方程式;
(3)铝是活泼金属,高温条件下能和五氧化二钒发生铝热反应生成单质钒和氧化铝,结合电子守恒和原子守恒可得发生反应的化学方程式;
(4)①列三段式计算:
则500℃时,反应的平衡常数K=,若平衡常数增大,则平衡正向移动,再结合升高温度平衡向吸热反应方向移动分析;
②要使的值减小,则平衡左移,结合影响平衡的因素,逐一分析判断即可;
(5)酸性条件下,V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成可溶性的VOSO4,结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒即可写出发生反应的离子方程式。
【详解】
(1)已知:①2V(s)+O2(g)=2VO(s) △H1=-825.6kJ·ml-1,②4VO(s)+O2(g)=2V2O3(s) △H2=-788.8kJ·ml-1,③V2O3(s)+O2(g)=V2O5(s) △H3=-334.6kJ·ml-1,由盖斯定律可知,①×2+②+③×2得反应4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s),则△H4=2△H1+△H2+2△H3=−3109.2 kJ•ml−1;
(2)水解过程没有发生氧化还原反应,不涉及化合价的改变,故VOCl3中V的化合价为+5价,水解后产物除V2O5外,还有HCl,配平反应的化学方程式为2VOCl3+3H2O=V2O5+6HCl;
(3)铝是活泼金属,高温条件下能和五氧化二钒发生铝热反应生成单质钒和氧化铝,反应的化学方程式为3V2O5+10Al6V+5Al2O3;
(4)①列三段式计算可知,平衡时容器内SO2浓度为0.1 ml•L−1,O2浓度为0.05 ml•L−1,SO3浓度为0.1 ml•L−1,可得平衡常数K===20,若K增大为50,则平衡正向移动,由于反应的焓变为负值,故温度应降低,该温度小于500℃;
②要使的值减小,则平衡左移;
A.升温可以使平衡向逆反应的方向移动,故A正确;
B.再充入2 ml He,因容器容积不变,不影响物质浓度,故平衡不移动,比值不变,故B错误;
C.再充入2 ml SO2和1 ml O2,会使容器内压强增大,平衡正向移动,比值增大,故C错误;
D.更高效的催化剂只能加快反应速率,对平衡没有影响,比值不变,故D错误;
故答案为:A;
(5)酸性条件下,V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成可溶性的VOSO4,根据酸性环境与得失电子守恒可写出:V2O5+SO32−+4H+=2VO2++SO42−+2H2O。
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数K
K=1.7×10–5
K1=4.2×10–7
K2=5.6×10–11
K=6.2×10–10
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