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2024启东东南中学高二上学期第二次质量检测试题化学含解析
展开这是一份2024启东东南中学高二上学期第二次质量检测试题化学含解析,共14页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
命题人:
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 C-59
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列措施能促进水的电离,并使c(OH-)>c(H+)的是( )
A.向水中加入少量NaCl B.将水加热煮沸
C.向水中加入少量CH3COONa D.向水中加入少量NH4NO3
2.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图,下列说法错误的是( )
A.总反应为放热反应 B.使用催化剂后,活化能不变
C.反应①是吸热反应,反应②是放热反应 D.△H=△H1+△H2
3.已知NA为阿伏加德罗常数。常温下,下列说法正确的是( )
的氨水中的个数为9.9×10-8NA
B.lLpH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10-9NA
溶液所含的数目为0.5NA
溶液中含有的氮原子数小于0.2NA
4.下表所列是2个反应在不同温度时的化学平衡常数(K)。
关于反应①、②的下列说法正确的是( )
A.反应①、②均为吸热反应
B.反应①不适合用于大规模人工固氮
C.可求算反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的△H
D.一定温度下,①、②分别达到平衡,压缩容器体积均可使N2的转化率增大
5.下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
6.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡都是重要的化学平衡。已知H2A在水中存在以下电离:H2AH++HA-,HA-H++A2-。下列说法正确的是( )
溶液的pH等于2
B稀释NaHA溶液,溶液中所有离子浓度均减小
C.Na2A溶液呈中性
D.Na2A溶液中水的电离度大于等浓度NaHA溶液中水的电离度
7.CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要意义,其反应历程示意图如图:
下列说法不正确的是( )
A.合成气的主要成分为CO和H2 B.①→②过程可表示为CO2+NiC=2CO+Ni
C.①→②过程吸收能量 D.Ni在该反应中做催化剂
8.中国科学院研发了一种新型钾电池,有望成为锂电池的替代品。该电池的电解质为CF3SO3K溶液,其简要组成如图所示。电池放电时的总反应为2KC14H10+xMnFe(CN)6=2K1-xC14H10+xK2MnFe(CN)6,则下列说法中,正确的是( )
A.放电时,电子从电极A经过CF3SO3K溶液流向电极B
B.充电时,电极A质量增加,电极B质量减少
C.放电时,CF3SO3K溶液的浓度变大
D.充电时,阳极反应为K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)6
9.若用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg[],室温下实验室中用0.01ml/L的氢氧化钠溶液滴定醋酸,滴定过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.室温下,A点的溶液显酸性
B.A点时加入氢氧化钠溶液的体积等于20.00mL
C.室温下,AG=7时溶液的pH=3.5
D.从O到B,水的电离程度逐渐减小
10.中国企业华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LixC6+Li1-xCO2C6+LiCO2,其工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是( )
A.该电池若用隔膜可选用阴离子交换膜
B.充电时,电路中每转移1mle-,石墨烯电极质量增加7g
C.放电时,LiCO2极发生的电极反应为LiCO2-xe-=Li1-xCO2+xLi+
D.对废旧的该电池进行“放电处理”,让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收
11.丙酮是重要的有机合成原料,可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为 + ,为了提高过氧化氢异丙苯的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度为xml/L,反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法不正确的是( )
A.a、c两点丙酮的物质的量浓度相等
B.b、c两点的逆反应速率:v(b)>v(c)
C.100℃时,0~5h之间丙酮的平均反应速率为0.14xml/(L·h)
D.若b点处于化学平衡,则120℃时反应的平衡常数K=
12.25℃时,向10mL0.10ml/L的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10ml/LNaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同
C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)
D.V=10mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
13.向体积为10L的某恒容密闭容器中充入1mlNO和1mlH2,发生反应:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H。已知反应体系的平衡温度与起始温度相同,体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线Ⅰ所示,曲线Ⅱ为只改变某一条件体系总压强随时间的变化曲线。下列说法正确的是( )
A.△H>0,曲线Ⅱ改变的条件可能是加入了催化剂
B.0~10min内,曲线Ⅰ对应的v(H2)=0.08ml/(L·min)
C.4min时曲线Ⅰ、Ⅱ对应的NO的转化率均为80%
D.曲线Ⅰ条件下,反应达平衡时,向平衡体系中同时充入0.2mlNO和0.2mlN2此时v(正)>v(逆)
14.常温下,向和0.20ml/LCH3COOH的混合溶液中逐滴加入0.10ml/LNaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发),且CH3COOH的电离常数Ka=1.0×10-5。已知指示剂变色范围为甲基橙(3.1~4.4),酚酞(8.2~10.0),下列说法不正确的是( )
A.测定盐酸浓度时,可选用酚酞或甲基橙作为指示剂
B.点b处c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1ml/L
C.点b处溶液pH为3
D.点c处溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(13分)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。
(1)MgCO3和CaCO3(离子晶体)的能量关系如图所示(M=Mg或Ca)。
下列说法正确的是_____(填标号)。
A.>1 B.=1
C.△H1+△H2<△H3 D.△H3(MgCO3)-△H3(CaCO3)<△H4(CaCO3)-△H4(MgCO3)
(2)在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,其原理如图甲所示。
①阳极的电极反应式为_____________。
②铜电极上产生CH4的电极反应式为_________,若铜电极上只生成5.6gCO,则铜极区溶液质量变化了_______g。
③若铜极上只生成0.3mlCH3CHO和0.4mlHCOOH,则电路中转移______ml电子。
(3)我国科学家报道了机理如图乙所示的电化学过程。
①Ni电极为_________,其电极反应式为________。
②理论上,每有1mlCO2与O2-结合,电路中转移电子数为__________。
16.(14分)高炉废渣在循环利用前需要脱硫(硫元素主要存在形式为S2-,少量为)处理。
(1)高温“两段法”氧化脱硫。第一阶段在空气中,相关热化学方程式如下:
CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s) △H=-907.1kJ/ml
CaS(s)+O2(g)=CaO(s)+SO2(g) △H=-454.3kJ/ml
①第二阶段在惰性气体中,反应CaS(s)+3CaSO4(s)=4CaO(s)+4SO2(g)的△H =_____kJ/ml。
②整个过程中,CaS完全转化生成1mlSO2,转移的电子为____ml。
电解
③生成的SO2用硫酸铜溶液吸收电解氧化,总反应为CuSO4+SO2+2H2OCu+2H2SO4。写出电解时阳极的电极反应式_____________。
(2)喷吹CO2脱硫。用水浸取炉渣,通入适量的CO2,将硫元素以含硫气体形式脱去。当CO2的流量、温度一定时,渣-水混合液的pH、含碳元素各种微粒(H2CO3、、)的分布随喷吹时间变化如图1和图2所示。
①已知Ksp(CdS)=8.0×10-27,Ksp(CdCO3)=4.0×10-12。取渣-水混合液过滤,可用如下试剂和一定浓度盐酸验证滤液中存在。试剂的添加顺序依次为____(填字母)。
a.H2O2 B.BaCl2 C.CdCO3
②H2CO3第二步电离的电离常数为Ka2,则pKa2=_____(填数值,已知pKa2=-lgKa2)。.
③通入CO215~30min时,混合液中发生的主要脱硫反应的离子方程式为________。
(3)硫酸工业生产中SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图3,由图可知吸收SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%,温度为________,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是_______。
17.(15分)高氯酸(化学式HClO4,一种无色液体,沸点130℃)及其盐是重要的强氧化剂。其制备、降解和监测是研究的热点课题之一。
(1)工业制备。一种生产高氯酸的工业流程如下:
①“反应器”中发生反应的化学方程式为______________。
②使用过量浓H2SO4的原因是_______________。
③“操作a”的名称:______________。
(2)降解过程。高氯酸盐还原菌降解是一种高效降解的生物手段,过程如题16图-1所示:
根据图示过程,高氯酸根离子降解的总反应离子方程式可表示为______________。
(3)Cl-监测。高氯酸盐降解后排放的废水中Cl-的含量不得超过国家规定值。实验室可用AgNO3标准溶液测定某废水中Cl-的含量。请完成相应的实验步骤:准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中,_________,进行数据处理。(终点反应为2Ag++=Ag2CrO4↓砖红色)。实验中须使用的试剂有:K2CrO4溶液、AgNO3标准溶液;除常用仪器外须使用的仪器有:棕色酸式滴定管)
18.(16分)CO2的资源化利用技术是世界各国研究的热点。
Ⅰ.CO2与H2合成二甲醚(CH3OCH3)。该工艺主要涉及三个反应:
反应A:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ/ml
反应B:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.17kJ/ml
反应C:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.52kJ/ml
(1)一定温度下,向1L恒容密闭容器中加入0.25mlCO2和1.0mlH2发生上述3个反应,达到平衡时测得部分物质的浓度如下表所示:
则CO2的平衡转化率α=________,平衡时CO2转化为CH3OCH3的选择性=________,(选择性是指生成指定物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)。
(2)在压强3.0MPa,=4时,不同温度下CO2的平衡转化率和产物的选择性如题17图一1所示。
①当温度超过290℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______________。
②不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_____________。
Ⅱ.CO2与CH4重整制合成气(反应中催化剂活性因积碳而降低。)主要反应为:
反应A:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
反应B:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
反应C:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
不同温度下,分别向若干体积相等的密闭容器中充入等量CH4和CO2。反应相同时间,实验测得原料气的转化率和水的物质的量随温度变化的曲线如题17图-2所示。
(3)图中表示CO2的转化率随温度变化的曲线是________。(填X或Y)
(4)其他条件不变,起始较小或较大时,CO2的转化率都较低的原因是____________。
反应
①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H1
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H2
温度/℃
27
2000
25
400
450
K
3.8×10-31
0.1
5×108
0.507
0.152
选项
实验操作和现象
结论
A
Al(SO4)3溶液蒸发结晶后得到白色固体
该固体成分为Al2O3
B
向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀不溶解
该溶液中含有
C
Ag2CO3白色悬浊液中滴入几滴Na2S稀溶液,出现黑色沉淀
Ksp(Ag2S)
淀粉和稀H2SO4混合共热后,滴加碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
成分
CO
CO2
CH3OCH3
浓度/ml/L
8×10-3
0.17
3×10-2
东南中学2023-2024学年度第一学期第二次质量检测
高二年级化学试卷答案
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1.【答案】C
2.【答案】B
【解析】A.总反应热△H=生成物总能量-反应物总能量,根据图像可知,反应物A+B的总能量高于生成物E+F的总能量,故△H<0,反应放热,正确;B.催化剂可降低反应活化能,错误;C.反应①A+B→C+D,△H1>0,是吸热反应:反应②C+D→E+F,△H2<0,是放热反应,正确;D.根据盖斯定律,总反应为A+B→E+F,故△H=△H1+△H2,正确。
3.【答案】A
【解析】A.25℃时,100mLpH=8的氨水中存在电荷守恒:c()+c(H+)=c(OH-),则:c()=c(OH-)-c(H+)=(10-6-10-8)ml/L,氨根离子个数为:9.9×10-8NA,A正确;
B.1LpH=9的CH3COONa溶液中,水的电离是促进的,发生电离的水分子数为1×10-5NA,B错误;
溶液中有部分发生水解,所含的数目小于0.5NA,C错误;
溶液中含有的氮原子守恒,所以氮原子数等于0.2NA,D错误;
答案选A。
4.【答案】B
【解析】反应①随温度升高,K变大,平衡正向移动,是吸热反应:反应②随温度升高,K变小,平衡逆向移动,是放热反应,故A错误;反应①为吸热反应,平衡常数太小,不适合用于大规模人工固氮,故B正确;由盖斯定律,①×2-②×2得:4NH3(g)+2O2(g)4NO(g)+6H2(g),得不到4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),故C错误;一定温度下,反应①N2(g)+O2(g)2NO(g)是气体体积不变的反应,压缩容器体积(加压),平衡不移动,不能使N2的转化率增大,故D错误。
5.【答案】C
【解析】在Al2(SO4)3溶液中存在水解平衡:Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,蒸发结晶时温度升高水解平衡正向移动,但由于H2SO4是不挥发性酸,故最后水解生成的Al(OH)3与H2SO4仍会反应,得到的白色固体为Al2(SO4)3,A错误;向某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀盐酸,沉淀不溶解,该溶液中可能含有或Ag+等,B错误;Ag2CO3白色悬浊液中存在溶解平衡:Ag2CO3(s)2Ag+(aq)+(aq),滴入几滴Na2S稀溶液出现黑色沉淀,说明Ag2CO3转化为了更难溶于水的Ag2S沉淀,由于Ag2CO3、Ag2S的类型相同,故Ksp(Ag2S)
【解析】溶液缺少第二步电离平衡常数Ka,pH无法计算,A错误;
B.NaHA溶液呈酸性稀释时,其c(H+)减小,因温度不变,Kw不变,故c(OH-)增大,B错误;
C.Na2A溶液中A2-水解,溶液呈碱性,C错误;
D.Na2A溶液中A2-水解,水的电离受促进,NaHA溶液中HA-电离,水的电离度受到抑制。Na2A溶液中水的电离度大于等浓度NaHA溶液中水的电离度,D正确;
答案选D。
7.【答案】C
【解析】由图可知,发生CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),Ni为催化剂,且化学反应中有化学键的断裂和生成,①→②放出热量,以此来解答。
A.CO2和CH4催化重整可制备合成气,则合成气的主要成分为CO和H2,A正确;
B.由反应物、生成物可知,①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,CO2+NiC=2CO+Ni,B正确;
C.①→②中能量降低,放出热量,C错误;
D.Ni在该反应中做催化剂,改变反应的途径,不改变反应物、生成物,D正确;
答案选C。
8.【答案】D
【解析】放电时,该装置为原电池装置,即放电时电子不可能经过电解质溶液,故A错误;放电时,负极(电极B)反应式为KC14H10-xe-=-K1-xC14H10+xK+,正极(电极A)反应式为MnFe(CN)6+2e-+2K+=K2MnFe(CN)6,充电时应将放电反应倒过来看,显然电极A的质量是减少的,电极B的质量是增加的,故B错误:根据B项分析,放电时,CF3SO3K溶液的浓度是不发生变化,故C错误;充电时,阳极连接电源的正极,充电时的电极反应应是放电时电极反应的逆过程,即阳极反应式为K2MnFe(CN)6-2e-=2K++MnFe(CN)6,故D正确。
9.【答案】C
【解析】A点的AG==0,即=1,则c(H+)=c(OH-),此时溶液显中性,故A错误;根据A项分析,A点时溶液显中性,当加入氢氧化钠溶液20.00mL时,氢氧化钠和醋酸恰好完全中和,得到醋酸钠溶液,醋酸钠是强碱弱酸盐,CH3COO-水解使溶液显碱性,说明A点时加入氢氧化钠溶液的体积小于20.00mL,故B错误;根据图像可知,在室温下,O点时,醋酸溶液的AG==7,即=107,而水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10-4,两式联立可知,c(H+)=10-3.5ml/L,即溶液的pH=3.5,故C正确;酸或碱都会抑制水的电离,可水解的盐会促进水的电离,O点为醋酸溶液,水的电离被抑制,从O到A点,醋酸的量逐渐减少,醋酸钠的量逐渐增多,溶液由酸性变为中性,水的电离程度逐渐增大,当V(NaOH)=20mL时,溶液变为醋酸钠溶液,此时水的电离程度最大,继续加入氢氧化钠溶液,水的电离程度又逐渐减小,即从O到B,水的电离程度先逐渐增大后逐渐减小,故D错误。
10.【答案】B
【解析】根据电池反应,则需要锂离子由负极移向正极,所以该电池不可选用阴离子交换膜,故A项不符合题意;根据Li~e-知每转移1ml电子,石墨烯电极上就会增加1mlLi,质量为7g,B项符合题意;放电时,LiCO2电极是正极,发生得电子的还原反应,电极反应式为Li1-xCO2+xLi++xe-=LiCO2,故C项不符合题意:根据电池反应式知,充电时锂离子嵌入石墨烯中,才会有利于回收,故D项不符合题意。
11.【答案】D
【解析】由于起始反应物浓度相同且a、c点转化率相同,故生成的丙酮浓度相等,A正确;由于反应物转化率:b点>c点,故生成物浓度:b点>c点,且b点温度大于c点,故逆反应速率:b点>c点,B正确;由图示知,100℃时,5h时反应物的转化率为70%,故生成丙酮的浓度=0.7xml/L,则0~5h丙酮的平均反应速率==0.14xml·L-1·h-1,C正确;b点对应反应物转化率为98%,故两种生成物的浓度均为0.98xml/L,但在反应过程中有部分苯酚被移出反应体系,故平衡时体系中苯酚的浓度未知,故无法求算平衡常数,D错误。
12.【答案】A
【解析】
A项,a点时,pH=3,c(H+)=10-3ml/L,因为Ka=1.0×10-3,所以c(HA)=c(A-),根据电荷守恒:c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)和c(HA)=c(A-),得c(HA)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+),正确;B项,a点溶质为HA和NaA,pH=3,由水电离出的c(OH-)=10-11ml/L;b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,c(OH-)=10-3ml/L,OH-是由NaOH电离和水电离两部分组成的,推断出由水电离出的c(OH-)<10-3ml/L,则由水电离的c(H+)>10-11ml/L,错误;C项,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可得:c(Na+)=c(A-)+c(OH-)-c(H+),假设C选项成立,则c(A-)+c(OH-)-c(H+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-),推出c(HA)+c(H+)=0,故假设不成立,错误;D项,V=10mL时,HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,A-+H2O=HA+OH-,水解后溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),即c(HA)>c(H+),错误。
13.【答案】D
14.【答案】A
【解析】由HCl和CH3COOH组成的混合溶液中,滴加NaOH溶液,NaOH首先与HCl反应,再与CH3COOH反应,而指示剂的选择则是由滴定终点时溶液的酸碱性决定的,因此加入NaOH溶液的体积为10mL时,HCl完全反应,醋酸未反应,且CH3COOH的浓度为0.1ml/L,因此Ka==1.0×10-5,由于醋酸电离时,产生的氢离子和醋酸根离子相等,所以此时溶液中c(H+)=10-3ml/L,pH=3,因此应该选择甲基橙作为指示剂,当醋酸完全反应时,溶质为NaCl和CH3COONa,溶液呈碱性,因此应该选择酚酞作为指示剂。根据以上分析知,测定盐酸浓度时,可选用甲基橙作为指示剂,故A错误:加入NaOH溶液的体积为10mL时,HCl完全反应,醋酸未反应,且CH3COOH的浓度为0.1ml/L,醋酸部分电离,所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1ml/L,故B正确;由分析可知,点b处溶液pH为3,故C正确;点c处加入NaOH溶液的体积为20mL,溶质为等物质的量的NaCl、CH3COONa和CH3COOH,溶液呈酸性,所以醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),点c处溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),故D正确。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(1)AB
(2)2H2O-4e-=4H++O2;CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;3.6(1分);3.8(1分)
(3)阴极(1分);+4e-=C+3O2-;4NA或(4ml)
【解析】(1)
碳酸盐分解为吸热反应,且镁离子半径小,离子键强,则>1,图中△H2均为碳和氧之间化学键的断裂,故=1。根据盖斯定律分析,碳酸盐分解为吸热反应,即△H4=△H1+△H2-△H3>0,即△H1+△H2<△H3,△H3(CaCO3)+△H4(CaCO3)=△H1(CaCO3)+△H2(CaCO3),△H3(MgCO3)+△H4(MgCO3)=△H1(MgCO3)+△H2(MgCO3)
因为△H1(MgCO3)>△H1(CaCO3) △H2(CaCO3)=△H2(MgCO3),
故△H3(MgCO3)+△H4(MgCO3)>△H3(CaCO3)+△H4(CaCO3),即△H3(MgCO3)-△H3(CaCO3)>△H4(CaCO3)-△H4(MgCO3),故选AB。
(2)
①阳极为铂电极,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2。
②铜电极为阴极,实现的是二氧化碳变甲烷或一氧化碳、甲酸、乙醛等,其中生成甲烷的,电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,若铜电极上只生成5.6gCO,电极反应为CO2+2e-+2H+=CO+H2O,当有1ml一氧化碳生成,则铜极去溶液的质量变化为44+2-28=18克,则当生成5.6克一氧化碳,即0.2ml一氧化碳时,铜极区溶液质量变化了3.6g。
③若铜极上每生成lm1CH3CHO,转移10ml电子,每生成1mlHCOOH,转移2ml电子,则只生成0.3mlCH3CHO和0.4mlHCOOH,则电路中转移3+0.8=3.8ml电子。
(3)
①Ni电极碳酸根离子生成碳和氧气,为阴极,其电极反应式为+4e-=C+3O2-。
②理论上,每有1mlCO2与O2-结合生成lml碳酸根离子,则意味着电路中有4ml电子转移,故电路中转移电子数为4NA。
16.【答案】(1)①904.1;②6;③SO2+2H2O-2e-=+4H+;
(2)①cba;②10.25(1分);③2CO2+S2-+2H2O=2+H2S↑
(3)40℃(1分);适当升高反应的温度可加快吸收SO2的速率
【解析】(1)①将题给已知热化学方程式依次编号为①②,利用盖斯定律将②×4-①×3可得反应CaS(s)+3CaSO4(s)=4CaO(s)+4SO2(g),则△H=(-454.3kJ/ml)×4-(-907.1kJ/ml)×3=904.1kJ/ml;②CaS完全转化生成SO2时,S元素的化合价从-2价升高到+4价,则生成1mlSO2转移电子的物质的量为[(+4)-(-2)]ml=6ml;③由电解总反应式可知,SO2在阳极上失电子发生氧化反应生成H2SO4,电极反应式为SO2+2H2O-2e-=+4H+。
(2)①由题意可知渣-水混合液的滤液中含有S2-,为排除S2-对检验的干扰,应先加入CdCO3将S2-转化为CdS沉淀,过滤,向滤液中加入BaCl2溶液,得到碳酸钡和亚硫酸钡沉淀,过滤,向滤渣中加入双氧水充分反应,将亚硫酸钡氧化成硫酸钡,最后加入盐酸,若溶液中存在,沉淀不能完全溶解,若不存在,沉淀会完全溶解;②由图1、2可知,当溶液中c()和c()相等时,溶液的pH为10.25,则Ka2==c(H+)=10-10.25,则pKa2=10.25;③由图1、2可知,通入CO215~30min时,溶液中碳元素主要以形式存在,说明二氧化碳与溶液中的S2-反应生成和H2S,反应的离子方程式为2CO2+S2-+2H2O=2+H2S↑;
(3)由图3可知,当吸收SO3所用硫酸的浓度为98.3%,温度为40℃时SO3的吸收率最高,但是适当升高温度可以加快吸收速率,所以工业生产中一般采用60℃。
17.
(1)①3NaClO3+3H2SO4(浓)=3NaHSO4↓+2ClO2↑+HClO4+H2O(3分)
②防止生成NaClO4而得不到HClO4(答“提高NaClO3的转化率”得1分)(2分)
③蒸馏(2分)
(2)Cl-+2O2↑(3分)
(3)向锥形瓶中滴入2-3滴K2CrO4溶液(1分),将AgNO3标准溶液迅速装入到棕色酸式滴定管中(1分),向锥形瓶中逐滴加入AgNO3标准液(1分),当最后半滴标准液滴入时溶液中出现砖红色,且半分钟不褪色,记录标准液的体积(1分),重复实验2~3次(1分)(共5分)
(本题共15分)
18.
(1)32%(3分);75%(3分)
(2)①反应B的△H>0,反应A的△H<0,温度升高,使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降的幅度(共3分)
②增大压强,使用对反应AC催化活性更高的催化剂(2分)
(3)X(2分)
(4)起始较小时,CH4的浓度相对较低,反应速率较慢,CO2转化率较低;起始较大时,CH4的浓度相对较大,过多占据催化剂活性中心,阻碍了CO2的吸附,导致反应速率减慢,CO2转化率亦较低(3分)
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