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【化学】江苏省扬州中学2018-2019学年高二下学期4月月考试题
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江苏省扬州中学2018-2019学年高二下学期4月月考试题
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cr-52
选择题(共40分)
单项选择题(本题包括10小题,每题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关工业生产叙述正确的是
A.工业上通常使用电解法制备金属钠、镁、铝等
B.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于加快反应速率
C.硫酸工业中,采用常压条件的原因是此条件下催化剂活性最高
D.电解精炼铜时,将粗铜与电源的负极相连
2.一定温度下,满足下列条件的溶液一定呈酸性的是
A.能与金属Al反应放出H2的溶液 B.加酚酞后显无色的溶液
C.pH=6的某溶液 D.c(H+)>c(OH—)的任意水溶液
3.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,不会引起实验误差的是
A.用蒸馏水冼净滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水冼净锥形瓶后,再用NaOH液润洗,而后装入一定体积的NaOH溶液
C.用甲基橙做指示剂,当溶液由黄色变成橙色,立刻读数盐酸体积
D.用碱式滴定管取10.00 mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入适量蒸馏水后再进行滴定
4.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18g D2O和18g H2O中含有的质子数均为10NA
B.2 L 0.5mol•L−1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中,催化剂作用下2mol SO2与1mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.能使甲基橙试液显红色的溶液:Na+、NH4+、Fe3+、NO3—
B.能使苯酚变紫色的溶液:K+、Mg2+、I-、SO42-
C.加入铝粉能产生氢气的溶液中:NH4+、K+、HCO3-、Cl-
D.水电离产生的c(OH-)=1×10-11mol/L的溶液:Cu 2+、SO42-、NO3-、Cl-
6.下列事实能说明NH3·H2O一定是弱电解质的是
①常温下,NH3·H2O溶液能使酚酞变红;
②用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗;
③常温下,0.1mol / L的氨水pH约为11
④常温下,体积相同且pH相同的NH3·H2O溶液和NaOH溶液,与相同浓度的HCl溶液中和时,消耗HCl溶液的体积:前者>后者
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.②④
7.下列离子方程式中,正确的是
A.用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl—+H2O通电 2OH—+Cl2↑+H2↑
B.SO2通入碘水中,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
C.氯气通入冷水中:Cl2 +H2O Cl- +ClO- +2H+
D.碳酸镁悬浊液中加醋酸:CO32-+2CH3COOH = 2CH3COO-+CO2↑+H2O
8.一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池的说法正确的是
A. a电极发生还原反应
B. H+由右室通过质子交换膜进入左室
C. b电极反应式为2NO3-+10e-+12H+N2↑+6H2O
D. 电池工作时,电流由a电极沿导线流向b电极
9.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A. 通电后中间隔室的SO42-向正极迁移,正极区溶液pH增大
B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C. 负极区反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,负极区溶液pH降低
D. 当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol O2生成
10. 下列关于焓变(ΔH)的叙述或判断错误的是
图1 图2
A. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 500 ℃、30 MPa下,0.5 mol N2和1.5 mol H2充分反应放出 19.3 kJ 热量,则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C. 据图1知:ΔH1=ΔH2+ΔH3
D. 据图2知:E的大小对该反应的ΔH 无影响
不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就为0分。)
11.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol A和1 mol B进行反应:2A(g)+B(g)2C(g),经60 s达到平衡,生成0.6 mol C。下列说法正确的是
A.以A浓度变化表示的反应速率为0.001 mol·L-1·s-1
B.其他条件不变,将容器体积变为5 L,C的平衡浓度变为原来的2倍
C.其他条件不变,若增大压强,则物质A的转化率减小
D.达到平衡时,C的体积百分含量为0.353
12.根据下列有关图象,说法正确的是
A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0
B.由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大
C.由图Ⅱ知,t3时采取增大反应体系压强的措施
D.若图Ⅲ表示在10 L容器、850℃时的反应,由图知,到4 min时,反应放出51.6 kJ的热量
13.下列能用勒夏特列原理解释的是
A.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C.以石墨为电极电解饱和食盐水(加有酚酞),阴极区变红
D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
14.浓度均为0.10 mol•L−1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述错误的是
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH−)相等
D.当=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
15.一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。达到平衡时,下列说法正确的是
容器
温度/℃
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(SO2)
c(O2)
c(SO3)
c(SO3)
Ⅰ
758
0.2
0.1
0
0.044
Ⅱ
758
0.1
0.05
0
Ⅲ
858
0.2
0.1
0
A. 从开始至平衡时,容器Ⅰ中SO3的反应速率为0.044 mol·L-1·s-1
B. 平衡时,容器Ⅱ中SO3的浓度小于0.022mol·L-1
C. 平衡时,容器Ⅲ中SO3的浓度大于0.044mol·L-1
D. 若起始时,向容器Ⅰ中充入0.02mol SO2、0.01mol O2和0.02mol SO3,则反应向逆反应方向进行
非 选 择 题 (共80分)
16.(8分)图a是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题:
a b
(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)从反应开始到平衡,用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)= 。
(3)此温度下该反应的平衡常数K= ;温度降低,K (填“变大”、“变小”或“不变”)
17. (12分)已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
平衡常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液:
a. CH3COOH b. H2CO3 c. NaHCO3 d. HClO
pH由小到大的排列顺序是 (填字母)。
(2)常温下,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A. c(H+) B. C. c(H+)·c(OH-)
D. E.
(3)体积均为100 mL、pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是 。
在上述体积、pH均相同的CH3COOH与一元酸HX中加入足量的锌,生成的氢气在相同情况的体积大小关系为:CH3COOH (填“大于”、“小于”或“等于”)HX
18.(16分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等。其一种生产工艺如下:
(1) 写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式: 。
(2) “电解”中阴极反应的主要产物是 。
(3) “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 溶液、 溶液。(填化学式)
(4) “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。写出“尾气吸收”的离子方程式: 。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5) “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力。其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 g(计算结果保留两位小数)。
19.(16分)在2 L的密闭容器内,500℃时反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH<0体系中,n(SO2)随时间的变化如表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(SO2)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1) 写出该反应的平衡常数表达式:K=______________________。
(2) 下图表示SO3的变化的曲线是__________。
用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=______________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(SO3)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(SO2)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出SO3气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(5)若在容积均为2 L的密闭容器内,500℃时按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),保持恒温恒容。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验
甲
乙
丙
初始投料
2molSO2、
1molO2
2molSO3
4molSO2、
2molO2
平衡时n(SO3)
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
p1
p2
p3
反应物的转化率
α1
α2
α3
三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是 (填字母)。
A.α1+α2=1 B. Q1+Q2=Q C. α3<α1
D. p3<2p1=2p2 E. n2
(6) 在一定条件下进行反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),如图所示。
相同温度下,在甲、乙两容器中各投入2molSO2、1molO2,甲、乙两容器的初始体积均为1L,甲、乙容器达到平衡所用时间:甲 (填“>”、“<”或“=”,下同)乙,平衡时SO2的转化率:甲 乙。
20.(16分)以CH4和 H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O (g) △H=-1323 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
(1)反应室3中发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是 。
(2)反应室2中发生反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O (g) △H= 。
(3)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g)。对此反应进行如下研究:T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和H2O (g)进行反应,实验测得反应过程中的部分数据见下表(表中t1<t2):
反应时间/min
n(CH4)/mol
n(H2O)/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
①反应从开始到t1分钟时的平均反应速率为v(H2)= mol·L-1·min-1
②若保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CH4和1.20 mol H2O,反应一段时间后,测得容器中H2的物质的量为0.60 mol,则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③若上述反应改变某一条件,测得H2的物质的量随时间变化见图中曲线B(A为原反应的曲线),则改变的条件可能是 。
(4)以反应室1出来的CO和H2为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如右上图所示。
①该电池的正极反应式为 。
②若电路中流过4 mol电子,则理论上消耗CO和H2的总体积为 L(标准状况)。
21. (12分)化学工业中会产生大量含铬废水。需进行无害化处理检测达标后才能排放。
(1) 工业常用NaHSO3还原法处理,方法如下:向酸性废水中加入NaHSO3使Cr2O72-还原成为Cr3+,然后加入熟石灰调节废水的pH,使Cr3+完全沉淀。
写出NaHSO3与Cr2O72-反应的离子方程式: 。
(2) 废水中铬元素总浓度的测定方法如下:向一定量含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样中加入足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;再加入过量的KI溶液,Cr2O72-与I-完全反应生成Cr3+和I2后,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:Cr3+Cr2O72-I2S4O62-。
①上述操作过程中,若无煮沸操作,则测定的铬元素总浓度会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点时的现象为
③准确移取含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样100.00 mL,按上述方法测定废水样中铬元素总浓度,消耗0.01000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该废水中铬元素总浓度(以mg·L-1表示)(写出计算过程)。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
D
D
C
A
C
B
C
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
B
AD
D
BC
D
BD
16.(8分)(每空2分)
(1)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= —234 kJ/mol
(2)1.50/t1 mol·L-1·min-1 (3) 9 ; 变大
17.(12分) (1) a (3) 大于(2分) 加水稀释相同倍数HX的pH变化大,酸性强,电离平衡常数大(2分)
(4)小于
18.(16分)(1)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4(2分)
(2) NaClO2或ClO2-(2分)
(3) NaOH (2分) Na2CO3 (2分)
(4)2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O(2分) 2:1(2分)
(5)1.57(4分)
19.(16分)(1)略 (2)b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 (3)bc (4)c
(5)ABD (6)>,<
20.(16分)(1)△H<0(2分)(2)-211kJ/mol(2分)
(3)①0.6/t1 (2分) ②>(2分) ③减小压强或及时分离出CO(2分)
(4)①O2+2CO2+4e-=2CO32- (2分) ②44.8 L(4分)
21.(12分)(1)3HSO3-+Cr2O72-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O(2分)
(2)①偏大(2分) ②溶液恰好由蓝色变成无色,且半分钟不恢复为原色(2分)
③I2+2S2O32-=2I-+S4O32-
n(I2)=n(S2O32-)/2=6.750×10-5 mol ( 2分)
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
n(Cr2O72-)=n(I2)/3=2.250×10-5 mol
n(Cr)=2n(Cr2O72-)=4.500×10-5 mol ( 2分)
废水样中铬元素总浓度=23.40mg/L ( 2分)
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cr-52
选择题(共40分)
单项选择题(本题包括10小题,每题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关工业生产叙述正确的是
A.工业上通常使用电解法制备金属钠、镁、铝等
B.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于加快反应速率
C.硫酸工业中,采用常压条件的原因是此条件下催化剂活性最高
D.电解精炼铜时,将粗铜与电源的负极相连
2.一定温度下,满足下列条件的溶液一定呈酸性的是
A.能与金属Al反应放出H2的溶液 B.加酚酞后显无色的溶液
C.pH=6的某溶液 D.c(H+)>c(OH—)的任意水溶液
3.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,不会引起实验误差的是
A.用蒸馏水冼净滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水冼净锥形瓶后,再用NaOH液润洗,而后装入一定体积的NaOH溶液
C.用甲基橙做指示剂,当溶液由黄色变成橙色,立刻读数盐酸体积
D.用碱式滴定管取10.00 mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入适量蒸馏水后再进行滴定
4.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18g D2O和18g H2O中含有的质子数均为10NA
B.2 L 0.5mol•L−1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中,催化剂作用下2mol SO2与1mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.能使甲基橙试液显红色的溶液:Na+、NH4+、Fe3+、NO3—
B.能使苯酚变紫色的溶液:K+、Mg2+、I-、SO42-
C.加入铝粉能产生氢气的溶液中:NH4+、K+、HCO3-、Cl-
D.水电离产生的c(OH-)=1×10-11mol/L的溶液:Cu 2+、SO42-、NO3-、Cl-
6.下列事实能说明NH3·H2O一定是弱电解质的是
①常温下,NH3·H2O溶液能使酚酞变红;
②用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗;
③常温下,0.1mol / L的氨水pH约为11
④常温下,体积相同且pH相同的NH3·H2O溶液和NaOH溶液,与相同浓度的HCl溶液中和时,消耗HCl溶液的体积:前者>后者
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.②④
7.下列离子方程式中,正确的是
A.用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl—+H2O通电 2OH—+Cl2↑+H2↑
B.SO2通入碘水中,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
C.氯气通入冷水中:Cl2 +H2O Cl- +ClO- +2H+
D.碳酸镁悬浊液中加醋酸:CO32-+2CH3COOH = 2CH3COO-+CO2↑+H2O
8.一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池的说法正确的是
A. a电极发生还原反应
B. H+由右室通过质子交换膜进入左室
C. b电极反应式为2NO3-+10e-+12H+N2↑+6H2O
D. 电池工作时,电流由a电极沿导线流向b电极
9.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A. 通电后中间隔室的SO42-向正极迁移,正极区溶液pH增大
B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C. 负极区反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,负极区溶液pH降低
D. 当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol O2生成
10. 下列关于焓变(ΔH)的叙述或判断错误的是
图1 图2
A. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 500 ℃、30 MPa下,0.5 mol N2和1.5 mol H2充分反应放出 19.3 kJ 热量,则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C. 据图1知:ΔH1=ΔH2+ΔH3
D. 据图2知:E的大小对该反应的ΔH 无影响
不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就为0分。)
11.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol A和1 mol B进行反应:2A(g)+B(g)2C(g),经60 s达到平衡,生成0.6 mol C。下列说法正确的是
A.以A浓度变化表示的反应速率为0.001 mol·L-1·s-1
B.其他条件不变,将容器体积变为5 L,C的平衡浓度变为原来的2倍
C.其他条件不变,若增大压强,则物质A的转化率减小
D.达到平衡时,C的体积百分含量为0.353
12.根据下列有关图象,说法正确的是
A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0
B.由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大
C.由图Ⅱ知,t3时采取增大反应体系压强的措施
D.若图Ⅲ表示在10 L容器、850℃时的反应,由图知,到4 min时,反应放出51.6 kJ的热量
13.下列能用勒夏特列原理解释的是
A.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C.以石墨为电极电解饱和食盐水(加有酚酞),阴极区变红
D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
14.浓度均为0.10 mol•L−1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述错误的是
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH−)相等
D.当=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
15.一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。达到平衡时,下列说法正确的是
容器
温度/℃
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(SO2)
c(O2)
c(SO3)
c(SO3)
Ⅰ
758
0.2
0.1
0
0.044
Ⅱ
758
0.1
0.05
0
Ⅲ
858
0.2
0.1
0
A. 从开始至平衡时,容器Ⅰ中SO3的反应速率为0.044 mol·L-1·s-1
B. 平衡时,容器Ⅱ中SO3的浓度小于0.022mol·L-1
C. 平衡时,容器Ⅲ中SO3的浓度大于0.044mol·L-1
D. 若起始时,向容器Ⅰ中充入0.02mol SO2、0.01mol O2和0.02mol SO3,则反应向逆反应方向进行
非 选 择 题 (共80分)
16.(8分)图a是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题:
a b
(1)写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)从反应开始到平衡,用NO2浓度变化表示平均反应速率v(NO2)= 。
(3)此温度下该反应的平衡常数K= ;温度降低,K (填“变大”、“变小”或“不变”)
17. (12分)已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
平衡常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液:
a. CH3COOH b. H2CO3 c. NaHCO3 d. HClO
pH由小到大的排列顺序是 (填字母)。
(2)常温下,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A. c(H+) B. C. c(H+)·c(OH-)
D. E.
(3)体积均为100 mL、pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是 。
在上述体积、pH均相同的CH3COOH与一元酸HX中加入足量的锌,生成的氢气在相同情况的体积大小关系为:CH3COOH (填“大于”、“小于”或“等于”)HX
18.(16分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等。其一种生产工艺如下:
(1) 写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式: 。
(2) “电解”中阴极反应的主要产物是 。
(3) “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 溶液、 溶液。(填化学式)
(4) “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。写出“尾气吸收”的离子方程式: 。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5) “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力。其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 g(计算结果保留两位小数)。
19.(16分)在2 L的密闭容器内,500℃时反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH<0体系中,n(SO2)随时间的变化如表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(SO2)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1) 写出该反应的平衡常数表达式:K=______________________。
(2) 下图表示SO3的变化的曲线是__________。
用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=______________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(SO3)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(SO2)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出SO3气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(5)若在容积均为2 L的密闭容器内,500℃时按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),保持恒温恒容。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验
甲
乙
丙
初始投料
2molSO2、
1molO2
2molSO3
4molSO2、
2molO2
平衡时n(SO3)
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
p1
p2
p3
反应物的转化率
α1
α2
α3
三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是 (填字母)。
A.α1+α2=1 B. Q1+Q2=Q C. α3<α1
D. p3<2p1=2p2 E. n2
相同温度下,在甲、乙两容器中各投入2molSO2、1molO2,甲、乙两容器的初始体积均为1L,甲、乙容器达到平衡所用时间:甲 (填“>”、“<”或“=”,下同)乙,平衡时SO2的转化率:甲 乙。
20.(16分)以CH4和 H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O (g) △H=-1323 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
(1)反应室3中发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是 。
(2)反应室2中发生反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O (g) △H= 。
(3)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g)。对此反应进行如下研究:T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和H2O (g)进行反应,实验测得反应过程中的部分数据见下表(表中t1<t2):
反应时间/min
n(CH4)/mol
n(H2O)/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
①反应从开始到t1分钟时的平均反应速率为v(H2)= mol·L-1·min-1
②若保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CH4和1.20 mol H2O,反应一段时间后,测得容器中H2的物质的量为0.60 mol,则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③若上述反应改变某一条件,测得H2的物质的量随时间变化见图中曲线B(A为原反应的曲线),则改变的条件可能是 。
(4)以反应室1出来的CO和H2为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如右上图所示。
①该电池的正极反应式为 。
②若电路中流过4 mol电子,则理论上消耗CO和H2的总体积为 L(标准状况)。
21. (12分)化学工业中会产生大量含铬废水。需进行无害化处理检测达标后才能排放。
(1) 工业常用NaHSO3还原法处理,方法如下:向酸性废水中加入NaHSO3使Cr2O72-还原成为Cr3+,然后加入熟石灰调节废水的pH,使Cr3+完全沉淀。
写出NaHSO3与Cr2O72-反应的离子方程式: 。
(2) 废水中铬元素总浓度的测定方法如下:向一定量含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样中加入足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;再加入过量的KI溶液,Cr2O72-与I-完全反应生成Cr3+和I2后,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:Cr3+Cr2O72-I2S4O62-。
①上述操作过程中,若无煮沸操作,则测定的铬元素总浓度会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点时的现象为
③准确移取含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水样100.00 mL,按上述方法测定废水样中铬元素总浓度,消耗0.01000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该废水中铬元素总浓度(以mg·L-1表示)(写出计算过程)。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
D
D
C
A
C
B
C
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
B
AD
D
BC
D
BD
16.(8分)(每空2分)
(1)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= —234 kJ/mol
(2)1.50/t1 mol·L-1·min-1 (3) 9 ; 变大
17.(12分) (1) a (3) 大于(2分) 加水稀释相同倍数HX的pH变化大,酸性强,电离平衡常数大(2分)
(4)小于
18.(16分)(1)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4(2分)
(2) NaClO2或ClO2-(2分)
(3) NaOH (2分) Na2CO3 (2分)
(4)2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O(2分) 2:1(2分)
(5)1.57(4分)
19.(16分)(1)略 (2)b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 (3)bc (4)c
(5)ABD (6)>,<
20.(16分)(1)△H<0(2分)(2)-211kJ/mol(2分)
(3)①0.6/t1 (2分) ②>(2分) ③减小压强或及时分离出CO(2分)
(4)①O2+2CO2+4e-=2CO32- (2分) ②44.8 L(4分)
21.(12分)(1)3HSO3-+Cr2O72-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O(2分)
(2)①偏大(2分) ②溶液恰好由蓝色变成无色,且半分钟不恢复为原色(2分)
③I2+2S2O32-=2I-+S4O32-
n(I2)=n(S2O32-)/2=6.750×10-5 mol ( 2分)
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
n(Cr2O72-)=n(I2)/3=2.250×10-5 mol
n(Cr)=2n(Cr2O72-)=4.500×10-5 mol ( 2分)
废水样中铬元素总浓度=23.40mg/L ( 2分)
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