河南省焦作市县级重点中学2021-2022学年高二化学上学期期中考试试题(Word版附解析)
展开时间:90分钟 分值:100分
考生注意:
1.本试卷满分90分,考试时间100分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1. 化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是
A. 食品、蔬菜贮存在冰箱或冰柜里
B. 家用铁锅、铁铲等餐具保持干燥
C. 制造蜂窝煤时加入生石灰
D. 把块状煤碾成粉状再燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.低温冷藏使食品延缓变质,是降低温度使反应速率减慢,A项排除;B.在潮湿的情况下,铁锅、铁铲易发生电化学腐蚀,腐蚀速率较快,保持其干燥,可以极大减缓其腐蚀速率,B项排除;C.制造蜂窝煤时加入生石灰,是为了减少二氧化硫的排放,发生反应为:2CaO+O2+2SO22CaSO4,与反应速率无关,C项可选;D.把块状煤碾成粉状再燃烧,能够增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,D项排除。答案选C项。
2. 下列电离方程式中书写正确的是
A. NaHSO4Na++H++SO42-B. NaHCO3Na++H++CO32-
C. HClO=H++ClO-D. H2SH++HS-;HS-H++S2-
【答案】D
【解析】
【详解】本题属于较易题,考查的是电离方程式书写的规则,A选项错误,强酸酸式盐的电离,应为完全电离,用=表示,应为NaHSO4=Na++H++SO42-
B选项错误, 弱酸酸式盐的电离,应为完全电离,用=表示,弱酸酸式根离子不能拆开写,应为NaHCO3=Na++HCO3-
C选项错误,弱电解质电离为部分电离,用表示。应为HClOH++ClO-
D选项正确,弱电解质电离为部分电离,用表示,多元弱酸分步电离。
3. 已知:① △H1 =+180.5kJ/ml ;
② △H2 =—221.0kJ/ml;
③ △H3 =—393.5kJ/ml
则能表示汽车尾气转化的热化学方程式为( )
A. △H =+746.5kJ/ml
B. △H =—746.5kJ/ml
C. △H =—1493kJ/ml
D. △H =+1493kJ/ml
【答案】B
【解析】
【详解】根据目标方程式,可知该式可由-①-②+2×③得到,则△H ==—746.5kJ/ml,故答案选B。
4. 对反应A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)来说,下列反应速率最快的是
A. v(A)=0.02ml/(L•s)B. v(B)=0.6ml/(L•min)
C. v(C)=1.0ml/(L•min)D. v(D)=0.01ml/(L•s)
【答案】D
【解析】
【分析】同一化学反应内,各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率,再进行比较。
【详解】以D为基准,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知
A.因为A的状态是固态,浓度视为常数,不能表示化学反应速率;
B.v(D)=v(B)=0.2 ml/(L•min);
C.v(D)=v(C)=0.5ml/(L•min);
D.v(D)=0.01ml/(L•s)=0.6 ml/(L•min);
所以反应速率最快的是选项D,答案选D。
【点睛】注意将不同的单位要换算成同一单位。
5. 已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图,判断下列叙述中正确的是( )
A. 该反应热ΔH=+(a-b)kJ/ml
B. 该反应的活化能是bkJ/ml
C. 1mlA2(g)和1mlB2(g)的能量总和是akJ
D. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图示可知该反应的反应热为ΔH=+(a-b)kJ/ml,故选A;
B.该反应的活化能为akJ/ml,故B不选;
C.1mlA2(g)和1mlB2(g)断键所吸收的能量总和是akJ,故C不选;
D.该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故D不选。
答案选A。
6. 有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是( )
A. 稀硫酸与0.1ml/LNaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=+57.3kJ·ml-1
B. 已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时,放出19.12kJ热量,则Fe(s)+S(s)=FeS(s)△H=-95.6kJ·ml-1
C. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·ml-1,可知C的燃烧热为110.5kJ·ml-1
D. 在101KPa下氢气的燃烧热△H=-285.5kJ·ml-1,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ·ml-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀硫酸与氢氧化钠反应为中和反应,是放热反应,△H应小于0,A错误;
硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时,放出19.12kJ热量,则生成1mlFeS反出热量为19.12÷0.2=95.5kJ,故Fe(s)+S(s)=FeS(s)△H=-95.6kJ·ml-1,B正确;
C.燃烧热为1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,故C的燃烧热应为1mlC燃烧生成二氧化碳放出的热量,C错误;
D.在101KPa下氢气的燃烧热△H=-285.5kJ·ml-1,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+285.5×2=+571kJ·ml-1,D错误;
答案选B。
7. 在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,不能表明反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)已达平衡的是
A. B的物质的量浓度B. 混合气体的密度
C. 混合气体的压强D. 混合气体的平均相对分子质量
【答案】C
【解析】
【分析】在一定温度下的定容密闭容器中,气体的体积不变,由于A呈固态,反应前后气体分子数相等,随着反应的正向进行,气体的质量不断增大,但物质的量不变。
【详解】A.B的物质的量浓度不变,则B的物质的量不变,反应达平衡状态,A不合题意;
B.达平衡前,气体的质量不断增大,但体积不变,所以混合气体的密度不断增大,当密度不变时,反应达平衡状态,B不合题意;
C.气体的物质的量不变,体积不变,温度不变,所以混合气体的压强始终不变,当压强不变时,不能表明反应达平衡状态,C符合题意;
D.随着反应的正向进行,气体的质量不断增大,物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量不断增大,当平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态,D不合题意;
故选C。
8. 能用勒夏特列原理解释的是
A. 500℃左右比室温更有利于合成氨反应中提高氨的产率
B. 实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. 低压有利于合成氨的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨反应为放热反应,升高温度不利于平衡向正反应方向移动,但反应选择500℃主要考虑催化剂的活性和反应速率,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,A不符题意;
B.氯水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中氯离子浓度较大,可抑制氯气在水中的溶解,可用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.工业生成硫酸的过程中,存在平衡2SO2+O22SO3,使用催化剂可以加快反应速率,但对化学平衡没有影响,不能用勒夏特列原理解释,C不符题意;
D.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是气体体积减小的反应,低压不利于生成氨气,D不符题意。
答案选B。
9. 稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ONH+OH-,若要使平衡向左移动,同时使c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是( )
①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体
A ①②③⑤B. ③⑥C. ③D. ③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①加入NH4Cl固体,NH浓度增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,故①错误;
②加入硫酸会消耗OH-,OH-浓度减小,平衡正向移动,故②错误;
③加入NaOH固体,溶液中OH-浓度增大,电离平衡逆向移动,故③正确;
④加入水稀释,氨水的浓度减小,平衡正向移动,OH-浓度减小,故④错误;
⑤弱电解质的电离为吸热过程,加热促进电离,平衡正向移动,故⑤错误;
⑥加入少量MgSO4固体,OH-与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,平衡正向移动,氢OH-浓度减小,故⑥错误;
只有③正确,故答案为C。
10. 将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )
A. 升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B. 慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C. 慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D. 恒温恒容时,充入稀有气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅
【答案】C
【解析】
【详解】A. 升高温度,平衡向吸热反应方向移动,如果气体颜色加深,则平衡向逆反应方向移动,所以此反应为放热反应,故A错误;
B. 缩小条件,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,但平衡时混合气体颜色比原来深,故B错误;
C. 慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,因为存在化学平衡,所以虽然压强增大,但小于原来的两倍,故C正确;
D. 恒温恒容时,充入少量惰性气体,压强增大,但反应物浓度不变,所以平衡不移动,混合气体颜色不变,故D错误;
故选:C。
11. 某温度下在密闭容器中发生如下反应:,若开始时只充入,达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2mlM和1mlN的混合气体,达平衡时M的转化率为
A. 20%B. 40%C. 60%D. 80%
【答案】C
【解析】
【详解】在一定温度和体积的容器中,压强和物质的量成正比。开始充入2mlE气体,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%,假设反应了2xmlE,则根据三段式,有:
达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%,有,可得x=0.4ml;
若开始时只充入2mlM和1mlN的混合气体,按照化学方程式,M和N完全反应恰好生成2mlE,说明开始充入2mlM和1mlN的混合气体达到的平衡,和开始充入2mlE气体的达到的平衡相同,平衡时M的物质的量为2×0.4ml=0.8ml,则M的转化率,选项C符合题意。
答案选C。
12. 用合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为 ,按照相同的物质的量投料,测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 正反应速率:、
C. 平衡常数:、
D. 平均摩尔质量:、
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO转化率越大,则T1<T2<T3,A错误;
B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T1<T3,温度越高,反应速率越快,故v(a)<v(c);b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),B错误;
C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C正确;
D.CO转化率的越大,气体的物质的量越小,而气体的总质量不变,由可知,M越大;则可知M(a)>M(c),M(b)>M(d),D错误;
答案选C。
13. 在密闭容器中发生如下反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g),反应达到平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的1/2,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是
A. 平衡向逆反应方向移动B. Z的体积分数增大
C. a+b
【解析】
【分析】在密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g),反应达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,不考虑平衡移动,只考虑体积改变,W浓度应为原来的2倍,题干中W的浓度为原平衡的1.8倍,说明平衡逆向进行,依据平衡移动方向分析选项。
【详解】A. 依据条件改变分析判断平衡逆向进行,故A正确;
B 反应平衡逆向进行,Z的体积分数减小,故B错误;
C. 压缩容器体积,压强增大,平衡逆向进行,所以逆向是气体体积减小反应,所以a+b
故答案选:B。
14. 痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多,病情加重),其化学原理为:HUr(aq)+Na+(aq)NaUr(s)+H+(aq) ∆H<0。下列说法不正确的是( )
A. 寒冷季节更易诱发关节疼痛
B. 大量饮水会增大痛风病发作的可能性
C. 饮食中摄入过多食盐,会加重痛风病病情
D. 患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
【答案】B
【解析】
【详解】A.寒冷季节温度降低,平衡正向移动,从而增大c(NaUr),更易诱发关节疼痛,A正确;
B.大量饮水,会降低c(NaUr),从而降低痛风病发作的风险,B不正确;
C.饮食中摄入过多食盐,会使平衡正向移动,c(NaUr)增大,加重痛风病病情,C正确;
D.患痛风病的人吃能代谢产生更多尿酸的食物,会增大c(NaUr),所以应少吃,以减轻痛风病病情,D正确;
故选B。
15. 实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1,反应过程中铬元素的化合价变化如图2,下列说法正确的是
已知:深蓝色溶液中生成了CrO5
A. 实验开始至5s,铬元素被氧化
B. 实验开始至30s,溶液中生成Cr3+的总反应离子方程式为:Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+3O2
C. 30s至80s的过程,一定是氧气氧化了Cr3+
D. 80s时,溶液中又生成了Cr2O,颜色相比于开始时浅,是水稀释所致
【答案】B
【解析】
【详解】A.K2Cr2O7中Cr的化合价为+6,由图2可知,5s时Cr的化合价为+6,Cr的化合价没变化,即铬元素没有被氧化,A错误;
B.实验开始至30s时,K2Cr2O7→CrO5→Cr3+,过量的H2O2还原K2Cr2O7生成Cr3+,H2O2被氧化生成O2,总反应离子方程式为:+3H2O2+8H+═2Cr3++7H2O+3O2↑,B正确;
C.实验过程中H2O2过量,H2O2也具有强氧化性,可能氧化Cr3+,不一定是氧气氧化了Cr3+,C错误;
D.80s时溶液呈黄色,并且溶液呈碱性,2+2H++H2O,所以80s时又生成了,D错误;
答案为B。
16. T℃时,在甲、乙、丙三个容积均为2 L的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 5 min 时甲达到平衡,其起始量及SO2的平衡转化率如表,下列叙述不正确的是
A. 0—5 min内,甲中SO2的反应速率为0.032ml⋅L−1⋅min−1
B. T℃时,该反应的平衡常数K=400
C. 平衡时,SO2 的转化率: a1<80%< a2
D. 平衡时,丙中气体平均相对分子质量与甲中相同
【答案】D
【解析】
【详解】A. 0∼5min内,
甲中SO2的反应速率v= =0.032ml⋅L−1⋅min−1,故A正确;
B. 根据
所以该温度下,平衡常数值K==400,故B正确;
C. 由甲、乙可知,氧气的浓度相同,二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化,二氧化硫转化率减小;由乙、丙可知二氧化硫浓度相同,氧气浓度增大二氧化硫转化率增大,则平衡时,SO2的转化率:α1<80%<α2,故C正确;
D. 体积相同,丙中的起始浓度为甲的2倍,但由于该反应是气体体积改变的反应,体积不变增加浓度,压强增大,平衡正向移动,则丙中转化率增大,丙中反应前后气体质量不变,气体物质的量不同,平衡时,丙中气体平均相对分子质量与甲不相同,故D错误;
故选D。
二、非选择题(每空2分,共52分)
17. 某学生用0.1000ml·L-1KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.用酸式滴定管取20.00mL待测盐酸,注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞
B.用标准溶液润洗碱式滴定管2~3次
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3cm处
E.调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记下读数
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面所在刻度
完成以下填空:
(1)滴定时正确操作的顺序是(填字母)____。
(2)B操作的目的是____。
(3)A操作之前,若先用待测液润洗锥形瓶,则会使测定结果____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)实验中用左手控制____(填仪器及部位),眼睛注视____,直至滴定终点。判断到达终点的现象是____。
(5)滴定结束后若仰视观察滴定管中液面刻度,则测定结果____(填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1)BDCEAF
(2)防止标准液被稀释
(3)偏大 (4) ①. 碱式滴定管橡皮管玻璃珠处 ②. 锥形瓶中溶液颜色的变化 ③. 当滴入最后半滴标准液后,锥形瓶中溶液的颜色由无色变为浅红色且30秒内不褪色
(5)偏大
【解析】
【小问1详解】
操作的步骤是选择滴定管,然后洗涤、装液、使尖嘴充满溶液、固定在滴定台上,然后调节液面记下读数。再取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂进行滴定,所以顺序为:B、D、C、E、A、F;
【小问2详解】
蒸馏水洗完滴定管后,用标准溶液润洗滴定管2-3次,可防止滴定管内水分将标准液稀释;
【小问3详解】
锥形瓶用蒸馏水洗涤后,如果再用待测液润洗,会使锥形瓶内溶质的物质的量增大,会造成V(碱)偏大,根据c(酸)=,会造成结果偏大;
【小问4详解】
滴定时,滴定过程中,用左手控制碱式滴定管橡皮管玻璃珠处,右手摇动锥形瓶,两眼应该注视锥形瓶内溶液的颜色变化;滴定时,锥形瓶中溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色,可说明达到滴定终点;
【小问5详解】
因滴定管的小刻度在上方,则滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度,读数偏大,即V(碱)偏大,由c(酸)=可知,c(酸)偏大。
18. (1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈___性(填“酸”、“中”或“碱”,下同),溶液中c(Na+)__c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”下同)。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈__性,溶液中c(Na+)____c(CH3COO-)。
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈__性,醋酸体积__氢氧化钠溶液体积。
【答案】 ①. 碱 ②. > ③. 酸 ④. < ⑤. 中 ⑥. 大于
【解析】
【分析】(1)等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,CH3COOH与NaOH恰好完全反应,则溶液呈碱性,根据电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)分析;
(2)pH=3的醋酸的物质的量浓度大于1.0×10-3ml/L,故混合后CH3COOH剩余,溶液呈酸性,根据电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)分析;
(3)由电荷守恒c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-),当c(CH3COO-)=c(Na+)时溶液呈中性。
【详解】(1)等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,CH3COOH与NaOH恰好完全反应,则溶液呈碱性,根据电荷守恒可知:c(Na+)>c(CH3COO-),故答案为:碱;>;
(2)pH=3的醋酸的物质的量浓度大于1.0×10-3ml/L,故混合后CH3COOH剩余,溶液呈酸性,根据电荷守恒可知:c(Na+)
19. 化学反应速率与生产、生活密切相关。
(1)A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
①反应速率最大的时间段是______(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”“4~5”)min,原因是:_______。
②反应速率最小的时间段是___________,原因是:___________。
③2~3min内该反应的反应速率υ(HCl)=_________ml∙L−1∙min−1(设溶液体积不变)。
(2)B学生也做同样的实验,但由于反应太快,测不准氢气体积,故想办法降低反应速率,请你帮他选择在盐酸中加入下列___________(填字母)以减慢反应速率,同时不影响生成氢气的量。
A.蒸馏水 B.NaOH溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液 E.NaCl溶液
【答案】(1) ①. 2~3 ②. 反应放热,温度对反应速率的影响占主导作用,升高温度,反应速率加快 ③. 4~5 ④. 4min~5min时,浓度对反应速率影响占主导作用,H+的浓度减小,反应速率减慢 ⑤. 0.1
(2)AE
【解析】
【小问1详解】
①根据表格分析间隔时间相同,2min~3min放出的气体最多,因此反应速率最大,原因是:盐酸和锌反应是放热反应,2min~3min时温度对反应速率的影响占主导作用,升高温度,反应速率加快;故答案为:2~3;反应放热,温度对反应速率的影响占主导作用,升高温度,反应速率加快;
②4min~5min放出的气体最少,因此反应速率最小,原因是:4min~5min时,浓度对反应速率影响占主导作用,H+的浓度减小,反应速率减慢;故答案为:4~5;4min~5min时,浓度对反应速率影响占主导作用,H+的浓度减小,反应速率减慢;
③2~3min内放出112mL气体即物质的量为0.005ml,则盐酸消耗0.01ml,该反应的反应速率υ(HCl) ;故答案为:0.1;
【小问2详解】
A.蒸馏水,氢离子浓度降低,反应速率减慢,不影响生成氢气的量,故A符合题意;
B.NaOH溶液和盐酸反应,消耗盐酸,影响生成氢气的量,故B不符合题意;
C.Na2CO3溶液与盐酸反应,消耗盐酸,影响生成氢气的量,故C不符合题意;
D.CuSO4溶液,锌会置换出铜,从而形成Zn−Cu−HCl原电池,加快反应速率,故D不符合题意;
E.NaCl溶液,实质是稀释盐酸,氢离子浓度降低,反应速率减慢,不影响生成氢气的量,故E符合题意;
综上所述,答案为:AE。
20. 合成氨和制硫酸是中学阶段重要的化工生产反应。
(1)硫酸工业生产中接触室内发生的反应方程式为___________;在实际生产过程中,操作温度选定400-500摄氏度,压强采用常压的原因分别是___________。
(2)合成氨反应生成的氨气可用于工业制纯碱,写出以氨气、氯化钠、二氧化碳、水为原料制备纯碱的化学方程式___________、___________。
(3)合成氨每生成1g液氨,放出QkJ的热量,写出热化学反应方程式___________。
(4)常用浓氨水来检查输氯管道是否泄漏,泄漏处会观察到大量的白烟(NH4Cl),还生成一种无色无味的单质气体,写出此反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目___________,该反应中被还原的是___________。
【答案】(1) ①. 2SO2+O22SO3 ②. 选用400~500摄氏度的原因是因为在该温度范围内催化剂的活性最高,常压下SO2的转化率已经足够了,若增加压强,需要采用特种设备,增加成本
(2) ①. NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ ②. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)+34Q kJ∙ml−1
(4) ①. ②. 氯气
【解析】
小问1详解】
硫酸工业生产中接触室内发生的是二氧化硫和氧气在催化剂加热条件下反应生成三氧化硫,其反应方程式为2SO2+O22SO3;在实际生产过程中,操作温度选定400~500摄氏度,压强采用常压的原因分别是选用400~500摄氏度的原因是因为在该温度范围内催化剂的活性最高,该反应是体积减小的反应,在常压下SO2的转化率已经足够了,若增加压强,需要采用特种设备,增加成本;故答案为: 2SO2+O22SO3;选用400~500摄氏度的原因是因为在该温度范围内催化剂的活性最高,常压下SO2的转化率已经足够了,若增加压强,需要采用特种设备,增加成本。
【小问2详解】
合成氨反应生成的氨气可用于工业制纯碱,以氨气、氯化钠、二氧化碳、水为原料制备纯碱主要是氨气、氯化铵、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,其化学方程式NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;故答案为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【小问3详解】
合成氨每生成1g液氨,放出QkJ的热量,则生成2ml氨气即34g放出34QkJ的热量,其热化学反应方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)+34Q kJ∙ml−1;故答案为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)+34Q kJ∙ml−1。
【小问4详解】
常用浓氨水来检查输氯管道是否泄漏,泄漏处会观察到大量的白烟(NH4Cl),还生成一种无色无味的单质气体,此反应的化学方程式3Cl2+8NH3=N2+NH4Cl,氯气化合价降低,氨气中N化合价升高,失去电子,8ml氨气中有2ml氨气升高到0价,转移6ml电子,标出电子转移的方向和数目,该反应中被还原的是氯气;故答案为:;氯气。容器
甲
乙
丙
起始量
n(SO2)
0.4
0.8
0.8
n(O2)
0.24
0.24
0.48
SO2的平衡转化率
80%
a1
a2
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标况)
50
120
232
290
310
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