精品解析:北京市第五十七中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题
2024-08-06
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内容正文:
2023—2024学年第二学期期中练习
高一化学
本试卷共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Ba 137
第一部分
本部分共20题,每题2分,共40分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与生活密切相关,下列现象与电子在不同能级的轨道上跃迁无关的是
A.节日燃放烟花
B.树林中的丁达尔效应
C.二极管发光
D.霓虹灯光
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.烟花燃放是电子先吸收能量由能量较低轨道跃迁到能量较高的轨道,由激发态到基态释放能量的过程,A不符题意;
B.丁达尔现象是胶体离子对光的散失作用,与电子跃迁无关,B符合题意;
C.二极管发光与电子的跃迁有关,C不符题意;
D.霓虹灯发光是惰性气体电子跃迁辐射的光,D不符题意;
答案选B。
2. 常用于放射性治疗和放射性示踪技术,下列关于的说法正确的是
A. 中子数为78 B. 核外电子排布式为
C. 常温下为紫黑色固体 D. 和互为同素异形体
【答案】A
【解析】
【详解】A.核素 质子数是53,质量数是131,则中子数=131-53=78,A正确;
B.的核外电子排布式为,B错误;
C.由该核素组成的碘单质常温下是紫黑色固体,而不是核素本身为紫黑色固体,C错误;
D.由同种元素组成的不同单质互为同素异形体,和是中子数不同、质子数相同的两种核素,二者互为同位素,D错误。
故选A。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 的结构示意图:
B. 的电子式:
C. 基态Cl原子的核外电子排布式:
D. 基态Co原子的价层电子轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的结构示意图为,A错误;
B.的电子式:,B错误;
C.Cl元素是第17号元素,基态Cl原子的核外电子排布式,C正确;
D.Co元素是第27号元素,基态Co原子的价层电子轨道表示式,D错误;
故选C。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将红棕色压缩体积后颜色变深
B. 的平衡体系,加入少量KSCN固体后溶液颜色加深
C. 新制氯水在光照条件下变浅
D. 开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大压强,反应体系的体积减小,导致二氧化氮浓度增大,颜色加深,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的平衡体系,加入少量KSCN固体,平衡正向移动,Fe(SCN)3浓度增大,颜色加深,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.新制氯水在光照条件下变浅,氯水中存在化学平衡,Cl2+H2O⇌HCl+HClO,次氯酸见光分解,使化学平衡正向进行,氯水颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,开启啤酒瓶后,压强减小,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
答案选A。
5. 用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是
A. 产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应
B. 无色溶液变红证明NH3极易溶于水
C. 红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒
D. 加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去
【答案】D
【解析】
【分析】氨气极易溶于水生成碱性溶液从而产生压强差,产生喷泉现象;
【详解】A.氨气能形成喷泉,说明氨气极易溶于水从而产生压强差,不能说明两者反应了,A错误;
B.无色酚酞试液遇碱变红色,氨气溶于水后溶液由无色变为红色,说明氨水呈碱性,B错误;
C.红色溶液中存在含氮微粒为铵根离子、一水合氨、氨气,三者均含有共价键、不含有离子键,C错误;
D.氨水受热不稳定,受热分解放出氨气,从而使碱性减弱,故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪色,D正确;
故选D。
6. 下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A. 氧化性: B. 金属性:
C. 酸性: D. 热稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据元素周期律可知,同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,则单质的氧化性依次减弱,则氧化性:能用元素周期律解释,A不合题意;
B.根据元素周期律可知,同一周期从左往右元素金属性依次减弱,故金属性:能用元素周期律解释,B不合题意;
C.已知非金属的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致,由于H2SO3不是S的最高价氧化物对应水化物,故酸性:能用元素周期律解释,但H2SO4>H2SO3不能用元素周期律解释,C符合题意;
D.已知非金属的简单气体氢化物的热稳定性与其非金属性一致,故热稳定性:能用元素周期律解释,D不合题意;
故答案为:C。
7. X、Y、Z、W为短周期元素,和核外电子排布相同,X、Z位于同一主族,Y、Z、W位于同一周期,W的最外层电子数是X、Y最外层电子数之和.下列说法不正确的是
A. X、Y、Z、W核电荷数逐渐增大 B. 对应单质的氧化性:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性: D. 离子半径
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素,和核外电子排布相同,则X为O,Y为Na,X、Z位于同一主族,则Z为S;Y、Z、W位于同一周期,W的最外层电子数是X、Y最外层电子数之和,则W为Cl;
【详解】A.X为O,Y为Na,Z为S,W为Cl,可知,X、Y、Z、W核电荷数逐渐增大,A正确;
B.X为O,Z为S,氧的非金属性比硫强,所以对应单质的氧化性:O2>Cl2,B正确;
C.W为Cl,Z为S,且非金属性Cl>S,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4,C错误;
D.X为O,Y为Na,两者的核外电子排布相同,原子序数越大,半径越小,所以离子半径,D正确;
故选C。
8. X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的5种短周期主族元素,其元素性质或原子结构如表,下列说法正确的是
元素
元素性质或原子结构
电子只有一种自旋取向
基态原子核外价层电子排布满足
基态原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等
与基态原子的价层电子数相同
基态原子核外只有一个未成对电子
A. 电负性:
B. 简单离子半径:
C. 的第一电离能高于同周期相邻元素
D. 与能形成两种化合物,且所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】电子只有一种自旋取向,判断出X为H;原子核外价层电子排布满足nsnnpn+2,即2s22p4,Y为O;原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,即基态Z的核外电子排布为1s22s22p63s2,Z为Mg;M与基态Y原子的价层电子数相同,则与Y同主族,M为S;N基态原子核外只有一个未成对电子为Cl,据此进行解答。
【详解】A.由分析可知,N、X、Z分别为Cl、H、Mg,故电负性:Cl>H>Mg即, A正确;
B.由分析可知,N、M、Z分别为Cl、S、Mg,简单离子半径:S2->Cl->Mg2+即,B错误;
C.由分析可知,M为S,S的第一电离能低于同周期相邻元素,C错误;
D.由分析可知,X为H,在化合物中H原子的最外层满足2电子结构,D错误;
故答案为:A。
9. 硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。实验室常用Na2SiO3溶液制备硅酸。某小组同学进行了如下实验:
实验
现象
a中产生凝胶状沉淀
下列结论不正确的是
A. 盐酸与石灰石反应离子反应方程式:
B. 由实验不能说明酸性H2CO3>H2SiO3
C. 若想比较碳酸和硅酸的酸性强弱,应该让气体在通入a之前先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
D. 向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,发生反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸钙是难溶物,与盐酸反应的离子方程式为,故A正确;
B.因为盐酸有挥发性,挥发的HCl也能与硅酸钠反应生成硅酸,故不能说明酸性H2CO3>H2SiO3,故B正确;
C.因为盐酸有挥发性,挥发的HCl也能与硅酸钠反应生成硅酸,若想比较碳酸和硅酸的酸性强弱,应该让气体在通入a之前先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除掉挥发的HCl,故C正确;
D.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,生成硅酸和碳酸氢钠,离子方程式为:,故D错误。
答案选D。
10. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化,关于该反应的下列说法中,正确的是( )
A. 高温下自发进行 B. 任何温度都不自发进行
C. 低温下自发进行 D. 任何温度都能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知:反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,正反应为气体物质的量减小的反应,则为熵减的反应,即△H<0,△S<0,当△H -T△S<0时,反应能自发进行,T较小时,才能保证△H -T△S<0,即该反应在低温下自发进行。
答案选C。
11. 下列有关化学反应速率说法正确的是
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,滴加少量溶液可以加快反应的速率
B. 100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应时,加入氯化钠溶液,反应速率不变
C. 的催化氧化正向是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率减慢
D. NO和CO反应可转化为无害的和,增大体积,反应速率加快
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加少量CuSO4溶液,铁置换出铜,形成原电池,加快反应速率,故A正确;
B.加入氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,反应速率减小,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,故C错误;
D.增大体积,浓度减小,正逆反应速率都减小,故D错误;
故选A。
12. 以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 过程①中钛氧键断裂会释放能量
B. 该反应中,光能和热能转化为化学能
C. 使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
D. CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+30kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学键断裂需要吸收能量,过程①中钛氧键断裂会吸收能量,A错误;
B.根据图示,该反应中吸收光能和热能,转化为CO和O2的化学能,B正确;
C.催化剂通过降低反应的活化能提高化学反应速率,催化剂不能降低反应的焓变,C错误;
D.△H=反应物总键能-生成物总键能,CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=(1598×2-1072×2-496)kJ/mol =+556kJ/mol,D错误;
故选B。
13. 某温度下,恒容密闭容器内发生反应:H2(g)+I2 (g) 2HI(g) △H<0, 该温度下,K=43,某时刻,测得容器内 H2、I2、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L。一段时间后,下列情况与事实相符的是
A. 混合气体颜色变深 B. 混合气体密度变大
C. 容器内压强变小 D. 氢气的体积分数变小
【答案】D
【解析】
【分析】某时刻,测定容器内的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L,此时,平衡正向移动;
【详解】A. 由上述分析可知,平衡正向移动,体积不变,碘单质的浓度减小,混合气体颜色变浅,A项错误;
B.反应前后都是气体,根据题意和质量守恒,气体的质量,体积始终不变,则密度不变,B项错误;
C.恒温恒容时,反应前后气体的物质的量不变,因此压强始终不变,C项错误;
D.由上述分析可知,平衡正向移动,氢气的物质的量减小,反应前后气体的物质的量不变,则氢气的体积分数变小,D项正确;
答案选D。
14. 可逆反应 ,某小组研究该反应在相同时间内,不同温度下(压强、反应物起始浓度不变)NO转化率,结果如下图所示(虚线表示相同条件下NO的平衡转化率),下列说法错误的是
A.
B. K(200℃)>K(400℃)
C. X点的正反应速率大于逆反应速率
D. 其它条件不变,增大压强,Y点对应的NO百分含量增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由T>300℃时,升高温度,NO转化率降低,升高温度平衡逆向移动,该反应为放热反应,ΔH<0,A正确;
B.该反应是放热反应,升高温度,平衡常数K减小,所以K(200℃)>K(400℃),B正确;
C.虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化,图中X未平衡,正反应速率大于逆反应速率,C正确;
D.其它条件不变,增大压强,平衡正向移动,NO的转化率增大,平衡时NO含量减小,所以Y点对应的NO百分含量减小,D错误;
故选D。
15. 为了探索外界条件对反应aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)的影响,以X和Y物质的量比为a:b开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。以下判断正确的是
A. ΔH>0,a+b>c B. ΔH>0,a+b<c
C. ΔH<0,a+b>c D. ΔH<0,a+b<c
【答案】C
【解析】
【详解】据图可知当压强一定时,温度越低Z的物质的量分数越高,说明降低温度平衡正向移动,则该反应为放热反应,ΔH<0;当温度一定时,压强越小Z的物质的量分数越小,说明减小压强平衡逆向移动,所以正反应为气体体积减少的反应,即a+b>c,故答案为C。
16. 下列解释实验事实的化学用语正确的是
A. 用过量NaOH溶液除去:
B. 铁粉在高温下与水蒸气反应生成可燃气体:
C. 溶液与稀硫酸混合后溶液几乎不导电:
D. 铁粉溶于过量稀硝酸:
【答案】A
【解析】
【详解】A.用过量NaOH溶液除去生成亚硫酸钠:,A正确;
B.铁粉在高温下与水蒸气反应生成可燃气体,应配平:,B错误;
C.溶液与稀硫酸混合后溶液几乎不导电,H2SO4与Ba(OH)2恰好1:1完全反应:,C错误;
D.铁粉溶于过量稀硝酸得到硝酸铁:,D错误;
故选A。
17. 下列实验能达到对应目的的是
选项
A
B
实验
目的
制备Fe(OH)3胶体
检验待测液中是否含有
选项
C
D
实验
目的
配制一定物质的量浓度溶液
制备并收集NO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeCl3溶液和NaOH溶液反应得到Fe(OH)3沉淀,而得不到Fe(OH)3胶体,A错误;
B.实验室检验硫酸根离子应该先加入足量的稀盐酸,无明显现象后再加入BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,才能证明原溶液中一定含有硫酸根离子,B错误;
C.配制一定物质的量浓度溶液中转移、向容量瓶中加水均用玻璃杯引流,C正确;
D.Cu和浓硝酸能够制得NO2,但由于NO2和水会反应生成HNO3和NO,故不可用排水法收集NO2,D错误;
故答案为:C。
18. 可逆反应(a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则A为非气体
B. 该反应的正反应为放热反应
C. ,
D. 其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
【答案】D
【解析】
【分析】根据“先拐先平数值大”,可以判断出:,;在T2下C的百分含量较小,说明升高温度,C的百分含量降低,平衡向逆反应方向移动,说明该反应的正反应是放热反应,增大压强,C的百分含量减小,平衡向逆反应方向移动,故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和,由此分析。
【详解】A.由C的百分含量与压强的关系图,可以确定,增大压强,C的百分含量减小,平衡向逆反应方向移动,故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和,若,则A为非气体,故A正确;
B.由C的百分含量与温度的关系图,可以确定,升高温度,C的百分含量降低,平衡向逆反应方向移动,说明该反应的正反应是放热反应,即∆H<0,故B正确;
C.根据“先拐先平数值大”判断出:,,故C正确;
D.其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,但温度不改变,则化学平衡常数K不变,故D错误;
答案选D。
19. 某实验小组探究KMnO4溶液与NH3以及铵盐溶液的反应。
已知:的氧化性随溶液酸性增强而增强;MnO2为棕黑色,Mn2+接近无色。
实验
序号
试剂a
实验现象
Ⅰ
8mol·L-1氨水(pH≈13)
紫色变浅,底部有棕黑色沉淀
Ⅱ
0.1mol·L-1NaOH溶液
无明显变化
Ⅲ
4mol·L-1(NH4)2SO4溶液(pH≈6)
紫色略变浅,底部有少量棕黑色沉淀
Ⅳ
硫酸酸化的4mol·L-1(NH4)2SO4溶液(pH≈1)
紫色变浅
Ⅴ
硫酸酸化的4mol·L-1NH4Cl溶液(pH≈1)
紫色褪去
下列说法不正确的是
A. 由Ⅱ可知,pH=13时,OH-不能还原
B. 由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,与相比,NH3更易还原
C. 由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对与反应的影响
D. 由Ⅳ、Ⅴ可知,浓度降低,其还原性增强
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ⅱ中0.1mol·L-1NaOH溶液的pH=13,实验无现象,说明pH=13时,OH-不能还原,A正确;;
B.Ⅰ、Ⅱ可知,pH相同,氨水中现象明显;Ⅰ、Ⅲ可知,氨水中现象明显,而含铵根离子的硫酸铵溶液反应现象不太明显;故由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,与相比,NH3更易还原,B正确;
C.Ⅲ、Ⅳ中变量为溶液的pH不同,则由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对与反应的影响,C正确;
D.Ⅳ、Ⅴ中存在铵根离子浓度、阴离子种类2个变量,不能说明浓度降低,其还原性增强,D错误;
故选D。
20. 化学小组同学探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。
资料:ⅰ.铜与浓硝酸反应过程中可生成,易分解产生无色气体。
ⅱ.是一种弱酸。电离出,与发生如下反应: (绿色)
编号
操作
现象
①
分别向和溶液中通入稳定的气流
溶液变黄
溶液不变黄
②
将实验①的黄色溶液与蓝色溶液混合
溶液呈绿色
③
将溶液与溶液混合
溶液呈绿色
④
向实验③所得溶液中加入浓硝酸
溶液变蓝
下列说法不正确的是
A. 依据实验①,向通入稳定的气流,溶液可能会变黄
B. 实验④加入浓硝酸后可能发生,使浓度下降,绿色消失
C. 铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:浓硝酸中溶解了生成的呈黄色,黄色与蓝色叠加呈绿色
D. 铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:铜与浓硝酸反应过程中,生成使溶液呈绿色
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据实验①,当有氢离子存在时,通入气体,溶液可能会变成黄色,故向通入稳定的气流,溶液可能会变黄,A正确;
B.当实验④加入浓硝酸后可能发生,使浓度下降,平衡逆向移动,绿色消失,B正确;
C.由实验①②可知,铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:浓硝酸中溶解了生成的呈黄色,黄色与蓝色叠加呈绿色,C正确;
D.易分解,溶液中不能生成大量使溶液呈绿色,D错误;
故选D。
第二部分
本部分共5题,共60分。
21. 氨硼烷()含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)基态N原子电子占据___________个能层,电子占据的最高能级的符号是___________。基态N原子共有___________种不同运动状态的电子。
(2)B的第一电离能kJ⋅mol,判断___________800kJ⋅mol(填“>”或“<”),从电子排布的角度说明判断理由___________。
(3)分子中,与N原子相连的H呈正电性(),与B原子相连的H呈负电性()。在H、B、N三种元素中,电负性由大到小的顺序是___________。
(4)、、、是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中:
①位于ds区的元素符号是___________,该基态原子的价电子排布式为___________。
②催化效果最差的金属基态原子核外电子未成对电子数为___________。
【答案】(1) ①. 2 ②. 2p ③. 7
(2) ①. < ②. B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1,B半径小,3p能级的能量高于2p能级的能量,处于3p能级的电子更容易失去
(3)N>H>B (4) ①. Cu ②. 3d104s1 ③. 4
【解析】
【小问1详解】
N是7号元素,核外电子排布式为1s22s22p3,基态N原子电子占据2个电子层,电子占据最高能级为2p能级,基态N原子的轨道表示式为,则基态N原子共有7种不同运动状态的电子;
【小问2详解】
B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1,B半径小,第一电离能比Al大,I1(Al) <800kJ·mol−1,因为3p能级的能量高于2p能级的能量,处于3p能级的电子更容易失去,因此I1(Al)<I1(B);
【小问3详解】
与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),电负性N>H,与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性H>B,电负性由大到小的顺序是N>H>B;
【小问4详解】
①Cu为29号元素,核外电子排布[Ar]3d104s1,则Cu是位于ds区的元素,该基态原子的价电子排布式为3d104s1;
②从图上可以看出,Fe催化用时最长,产氢体积也最少,故催化效果最差,Fe的价电子排布式为3d64s2,原子中未成对的电子数为4。
22. 如表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑩在表中的位置,回答下列问题:
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)写出元素锗(Ge,原子序数32)在元素周期表中的位置___________。
(2)第三周期中非金属性最强的元素的原子形成简单离子的结构示意图为___________。
(3)写出②的单质在足量④的单质中燃烧产物的电子式___________。用电子式表示⑤和⑩组成简单化合物的形成过程___________。
(4)④和⑨的单质均能与反应生成的型化合物,请判断这两种型化合物的热稳定性___________>___________(填化学式),从原子结构角度解释原因___________。
(5)由表中①、③、④、⑥、⑩元素形成的常见物质Z、M、N可发生以下反应:
ⅰ.M中所含的化学键种类为___________(填字母)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键
ⅱ.Z→N的化学方程式___________。
【答案】(1)第四周期第ⅣA族
(2) (3) ①. ②.
(4) ①. H2O ②. H2S ③. O与S为同主族元素,最外层电子数相同,电子层数O小于S,原子半径O小于S,得电子能力O大于S,非金属性O强于S
(5) ①. ab ②.
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知①是H元素、②是C元素、③是N元素、④是O元素、⑤是Na元素、⑥是Al元素、⑦是Si元素、⑧是P元素、⑨是S元素、⑩是Cl元素。
【小问1详解】
锗(Ge,原子序数32)在元素周期表中的位置是:第四周期第ⅣA族;
【小问2详解】
第三周期中非金属性最强的元素是Cl,简单离子为Cl-,离子结构示意图为:;
【小问3详解】
C的单质在足量氧气中燃烧产物生成二氧化碳,二氧化碳是共价化合物,电子式为,Na和Cl组成简单化合物NaCl是离子化合物,形成过程表示为:;
【小问4详解】
O与S为同主族元素,最外层电子数相同,电子层数O小于S,原子半径O小于S,得电子能力O大于S,非金属性O强于S,故H2O的稳定性大于H2S;
【小问5详解】
氨气和氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,故Z为氢氧化铝,M为NH4Cl;氢氧化铝加热生成氧化铝,故N为氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到Al单质;
i.M为NH4Cl,由和Cl-构成,所含的化学键种类为离子键、极性共价键,故选ab;
ⅱ.氢氧化铝加热分解为氧化铝和水,反应的化学方程式为:。
23. 二氧化碳的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。减排能有效降低温室效应,同时,也是一种重要的资源,因此捕集与转化技术研究备受关注。用制备可实现的能源化利用,反应如下:
(1)①温度为523K时,测得上述反应中生成8.0 g和一定量的气态水放出的热量为12.3 kJ,反应的热化学方程式为___________。
②T℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中通入4.0 mol 和6.8 mol ,5分钟时反应达到平衡,的转化率为50%,在0~5 min内容器中___________。
(2)工业上用制备的过程中存在以下副反应:
kJ/mol
①在恒温、恒容条件下,下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)
A.体系内 B.体系压强不再发生变化
C.体系内混合气体的密度保持不变 D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化
②升高温度,该反应的化学平衡常数___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
③理论上,能提高平衡转化率的措施有___________(写出一条即可)。
④将反应物混合气按进料比通入反应装置,选择合适的催化剂,发生反应在不同温度和压强下,平衡产率和平衡转化率分别如图1、图2。
图2中,压强为,温度高于503K后,平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________。
(3)实际生产中,测得压强为时,相同时间内不同温度下的产率如图。
图中523K时的产率最大,可能的原因是___________(填字母序号)
a.此条件下主反应限度最大
b.此条件下主反应速率最快
c.523K时催化剂的活性最强
【答案】(1) ①. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=−49.2kJ/mol ②.
(2) ①. D ②. 变大 ③. 增加反应物CO2的浓度、升高温度、及时分离生成物(写出一条即可) ④. 压强为P2时,CO2平衡转化率为正反应和副反应的CO2平衡转化率之和,主反应为放热反应,温度升高,CO2平衡转化率降低,副反应为吸热反应,随温度升高CO2平衡转化率升高,温度高于503K后,CO2平衡转化率主要取决于副反应,所以CO2平衡转化率随温度升高而增大
(3)bc
【解析】
【小问1详解】
①8.0gCH3OH,n(CH3OH)==0.25mol,放出热量12.3kJ,则1molCH3OH放出热量为49.2kJ,则热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=−49.2kJ/mol;
②5分钟时,CO2的转化率为50%,则CO2的改变量为4mol×50%=2mol,则v(H2)=3v(CO2)=;
【小问2详解】
①A.CO和水的物质的量浓度始终相等,不能据此判断各物质的物质的量不变、不能判断反应达到平衡,A错误;
B.该反应为气体系数和相等的反应,故压强始终不变,B错误;
C.参加反应的均为气体,则总质量保持不变,恒容下体积不变,则密度始终不变,C错误;
D.当各物质的物质的量不变,各物质的量分数不再发生变化,该反应达到平衡,D正确;
故答案为:D;
②该反应为吸热反应,温度升高,平衡常数增大;
③根据勒夏特列原理,增加反应物CO2的浓度、升高温度、及时分离生成物均可增大H2转化率;
④压强为P2时,CO2平衡转化率为正反应和副反应的CO2平衡转化率之和,主反应为放热反应,温度升高,CO2平衡转化率降低,副反应为吸热反应,随温度升高CO2平衡转化率升高,温度高于503K后,CO2平衡转化率主要取决于副反应,所以CO2平衡转化率随温度升高而增大;
【小问3详解】
a.主反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,温度越低甲醇平衡产率越大,故此时主要反应的限度不是最大,故a错误;
b.温度越高,速率越快,所以此条件下主反应速率最快,造成产率增大,故b正确;
c.催化剂能成千上万倍的加快反应速率,由图可知523K时催化剂的活性最强,故c正确;
故答案为:bc。
24. Ⅰ.
(1)黄铁矿(主要成分)、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应:
反应生成1 mol 时,转移电子的物质的量为___________mol。
Ⅱ.以软锰矿(主要成分)和黄铁矿为原料联合提取S和制取的一种流程示意图如下。
已知:金属离子沉淀的pH
开始沉淀时
1.5
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
7.8
8.3
(2)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是___________。
(3)充分浸取时生成主要产物是S、及,反应的化学方程式为___________。
(4)步骤②所得酸性滤液含有,检验的实验操作为___________。
(5)沉铁时先加入,后加入碳酸钠溶液,调节溶液至PH___________(填写pH范围),说明试剂加入顺序的原因___________。
(6)硫酸锰在不同温度下结晶可分别得到、和。硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体组成的关系如下图所示。
从沉铁后的滤液中获得较高纯度的操作是:控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、___________,然后用80~90℃的蒸馏水洗涤产品2~3次、真空干燥。
(7)从两种矿石中各物质性质利用的角度,分析联合提取S和制取的优点___________。
【答案】(1)4 (2)可以增大反应物的接触面积,提高硫酸浸取时的浸取率
(3)3MnO2+6H2SO4+2FeS2=4S↓+3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O
(4)取少许滤液于试管中,加入几滴铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明滤液中含有Fe2+
(5) ①. 2.8≤pH<5.8 ②. 若不将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+沉淀时Mn2+也会沉淀
(6)趁热过滤 (7)该反应在常温下就能进行,减少黄铁矿煅烧时的耗能,减少了污染性气体二氧化硫的排放
【解析】
【分析】软锰矿和黄锰矿混合研磨后加入20%的硫酸溶液,反应生成硫酸锰、硫酸铁和硫单质,过滤后,向滤液中加入碱沉铁,将铁转化为氢氧化铁除去,过滤经蒸发结晶、趁热过滤得到MnSO4⋅H2O,向滤渣中加入硫化铵溶液,得到(NH4)2Sx+1固体,加热后分解得到S,据此回答。
【小问1详解】
根据方程式可知,生成3molS2转移12mol电子,所以反应生成1 mol S2时,转移电子的物质的量为4mol;
【小问2详解】
步骤①混合研磨成细粉,可以增大反应物的接触面积,提高硫酸浸取时的浸取率;
【小问3详解】
结合上述分析,充分浸取时反应的化学方程式为:3MnO2+6H2SO4+2FeS2=4S↓+3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O;
【小问4详解】
步骤②所得酸性滤液含有Fe2+,检验Fe2+的实验操作为:取少许滤液于试管中,加入几滴铁氰化钾溶液,若生成蓝色沉淀,说明滤液中含有Fe2+;
【小问5详解】
沉铁时先加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,后加入碳酸钠溶液,调节溶液2.8≤pH<5.8,将铁全部转化为Fe(OH)3除去,同时不影响Mn2+,若不将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+沉淀时Mn2+也会沉淀,所以先加入H2O2,后加入碳酸钠溶液;
【小问6详解】
从沉铁后的滤液中获得较高纯度MnSO4⋅H2O的操作是:控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、趁热过滤,然后用80~90℃的蒸馏水洗涤产品2~3次、真空干燥;
【小问7详解】
软锰矿与黄铁矿联合提取S和MnSO4⋅H2O制取的优点是:该反应在常温下就能进行,减少黄铁矿煅烧时的耗能,减少了污染性气体二氧化硫的排放。
25. 某小组在验证反应“”的实验中检测到,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 mol⋅L硝酸银溶液()中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,___________(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②经实验证明上层清液中含有。
(2)①针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有,乙认为铁粉过量时不可能有,乙依据的原理是___________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测,同时发现有白色沉淀生成,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀;溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅
(资料:与生成白色沉淀AgSCN)
②对产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生;
假设b:空气中存在,由于___________(用离子方程式表示),可产生;
假设c:酸性溶液中具有氧化性,可产生;
假设d:根据___________现象,判断溶液中存在,可产生。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生的主要原因。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的___________溶液()中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中浓度变化的原因:___________。
【答案】(1)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀
(2) ①. 2Fe3++Fe=3Fe2+ ②. 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O ③. 加入KSCN溶液后产生白色 ④. 0.05mol·L-1NaNO3
(3)由于溶液中存在反应:①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以反应开始时,c(Ag+)大,以反应①②为主,c(Fe3+)增大,约30分钟后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小
【解析】
【分析】验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下,向硝酸酸化的0.05 mol⋅L−1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色,探究黑色固体和黄色溶液的成分,据此回答。
【小问1详解】
①取出少量黑色固体,洗涤后,加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀,证明黑色固体中含有Ag;
【小问2详解】
①乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,因铁粉过量时会与Fe3+发生反应,离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;
②假设b:O2能氧化Fe2+生成铁离子,其离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
假设d:根据加入KSCN溶液后产生白色现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+;
③证明假设a、b、c错误,就是排除Ag+对实验的干扰,相当于没有Ag+存在的空白实验,考虑其他条件不要变化,可以选用0.05mol·L-1NaNO3溶液;
【小问3详解】
由于溶液中存在反应:①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以反应开始时,c(Ag+)大,以反应①②为主,c(Fe3+)增大,约30分钟后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小。
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2023—2024学年第二学期期中练习
高一化学
本试卷共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Ba 137
第一部分
本部分共20题,每题2分,共40分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与生活密切相关,下列现象与电子在不同能级的轨道上跃迁无关的是
A.节日燃放烟花
B.树林中的丁达尔效应
C.二极管发光
D.霓虹灯光
A. A B. B C. C D. D
2. 常用于放射性治疗和放射性示踪技术,下列关于的说法正确的是
A. 中子数为78 B. 核外电子排布式为
C. 常温下为紫黑色固体 D. 和互为同素异形体
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 的结构示意图:
B. 的电子式:
C. 基态Cl原子的核外电子排布式:
D. 基态Co原子的价层电子轨道表示式:
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将红棕色压缩体积后颜色变深
B. 的平衡体系,加入少量KSCN固体后溶液颜色加深
C. 新制氯水在光照条件下变浅
D. 开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
5. 用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是
A. 产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应
B. 无色溶液变红证明NH3极易溶于水
C. 红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒
D. 加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去
6. 下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A. 氧化性: B. 金属性:
C. 酸性: D. 热稳定性:
7. X、Y、Z、W为短周期元素,和核外电子排布相同,X、Z位于同一主族,Y、Z、W位于同一周期,W的最外层电子数是X、Y最外层电子数之和.下列说法不正确的是
A. X、Y、Z、W核电荷数逐渐增大 B. 对应单质的氧化性:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性: D. 离子半径
8. X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的5种短周期主族元素,其元素性质或原子结构如表,下列说法正确的是
元素
元素性质或原子结构
电子只有一种自旋取向
基态原子核外价层电子排布满足
基态原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等
与基态原子的价层电子数相同
基态原子核外只有一个未成对电子
A. 电负性:
B. 简单离子半径:
C. 的第一电离能高于同周期相邻元素
D. 与能形成两种化合物,且所有原子均满足8电子稳定结构
9. 硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。实验室常用Na2SiO3溶液制备硅酸。某小组同学进行了如下实验:
实验
现象
a中产生凝胶状沉淀
下列结论不正确的是
A. 盐酸与石灰石反应离子反应方程式:
B. 由实验不能说明酸性H2CO3>H2SiO3
C. 若想比较碳酸和硅酸的酸性强弱,应该让气体在通入a之前先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
D. 向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,发生反应:
10. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化,关于该反应的下列说法中,正确的是( )
A. 高温下自发进行 B. 任何温度都不自发进行
C. 低温下自发进行 D. 任何温度都能自发进行
11. 下列有关化学反应速率说法正确的是
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,滴加少量溶液可以加快反应的速率
B. 100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应时,加入氯化钠溶液,反应速率不变
C. 的催化氧化正向是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率减慢
D. NO和CO反应可转化为无害的和,增大体积,反应速率加快
12. 以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 过程①中钛氧键断裂会释放能量
B. 该反应中,光能和热能转化为化学能
C. 使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
D. CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+30kJ/mol
13. 某温度下,恒容密闭容器内发生反应:H2(g)+I2 (g) 2HI(g) △H<0, 该温度下,K=43,某时刻,测得容器内 H2、I2、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L。一段时间后,下列情况与事实相符的是
A. 混合气体颜色变深 B. 混合气体密度变大
C. 容器内压强变小 D. 氢气的体积分数变小
14. 可逆反应 ,某小组研究该反应在相同时间内,不同温度下(压强、反应物起始浓度不变)NO转化率,结果如下图所示(虚线表示相同条件下NO的平衡转化率),下列说法错误的是
A.
B. K(200℃)>K(400℃)
C. X点的正反应速率大于逆反应速率
D. 其它条件不变,增大压强,Y点对应的NO百分含量增大
15. 为了探索外界条件对反应aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)的影响,以X和Y物质的量比为a:b开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。以下判断正确的是
A. ΔH>0,a+b>c B. ΔH>0,a+b<c
C. ΔH<0,a+b>c D. ΔH<0,a+b<c
16. 下列解释实验事实的化学用语正确的是
A. 用过量NaOH溶液除去:
B. 铁粉在高温下与水蒸气反应生成可燃气体:
C. 溶液与稀硫酸混合后溶液几乎不导电:
D. 铁粉溶于过量稀硝酸:
17. 下列实验能达到对应目的的是
选项
A
B
实验
目的
制备Fe(OH)3胶体
检验待测液中是否含有
选项
C
D
实验
目的
配制一定物质的量浓度溶液
制备并收集NO2
A. A B. B C. C D. D
18. 可逆反应(a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则A为非气体
B. 该反应的正反应为放热反应
C. ,
D. 其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
19. 某实验小组探究KMnO4溶液与NH3以及铵盐溶液的反应。
已知:的氧化性随溶液酸性增强而增强;MnO2为棕黑色,Mn2+接近无色。
实验
序号
试剂a
实验现象
Ⅰ
8mol·L-1氨水(pH≈13)
紫色变浅,底部有棕黑色沉淀
Ⅱ
0.1mol·L-1NaOH溶液
无明显变化
Ⅲ
4mol·L-1(NH4)2SO4溶液(pH≈6)
紫色略变浅,底部有少量棕黑色沉淀
Ⅳ
硫酸酸化的4mol·L-1(NH4)2SO4溶液(pH≈1)
紫色变浅
Ⅴ
硫酸酸化的4mol·L-1NH4Cl溶液(pH≈1)
紫色褪去
下列说法不正确的是
A. 由Ⅱ可知,pH=13时,OH-不能还原
B. 由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,与相比,NH3更易还原
C. 由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对与反应的影响
D. 由Ⅳ、Ⅴ可知,浓度降低,其还原性增强
20. 化学小组同学探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。
资料:ⅰ.铜与浓硝酸反应过程中可生成,易分解产生无色气体。
ⅱ.是一种弱酸。电离出,与发生如下反应: (绿色)
编号
操作
现象
①
分别向和溶液中通入稳定的气流
溶液变黄
溶液不变黄
②
将实验①的黄色溶液与蓝色溶液混合
溶液呈绿色
③
将溶液与溶液混合
溶液呈绿色
④
向实验③所得溶液中加入浓硝酸
溶液变蓝
下列说法不正确的是
A. 依据实验①,向通入稳定的气流,溶液可能会变黄
B. 实验④加入浓硝酸后可能发生,使浓度下降,绿色消失
C. 铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:浓硝酸中溶解了生成的呈黄色,黄色与蓝色叠加呈绿色
D. 铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是:铜与浓硝酸反应过程中,生成使溶液呈绿色
第二部分
本部分共5题,共60分。
21. 氨硼烷()含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)基态N原子电子占据___________个能层,电子占据的最高能级的符号是___________。基态N原子共有___________种不同运动状态的电子。
(2)B的第一电离能kJ⋅mol,判断___________800kJ⋅mol(填“>”或“<”),从电子排布的角度说明判断理由___________。
(3)分子中,与N原子相连的H呈正电性(),与B原子相连的H呈负电性()。在H、B、N三种元素中,电负性由大到小的顺序是___________。
(4)、、、是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中:
①位于ds区的元素符号是___________,该基态原子的价电子排布式为___________。
②催化效果最差的金属基态原子核外电子未成对电子数为___________。
22. 如表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑩在表中的位置,回答下列问题:
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)写出元素锗(Ge,原子序数32)在元素周期表中的位置___________。
(2)第三周期中非金属性最强的元素的原子形成简单离子的结构示意图为___________。
(3)写出②的单质在足量④的单质中燃烧产物的电子式___________。用电子式表示⑤和⑩组成简单化合物的形成过程___________。
(4)④和⑨的单质均能与反应生成的型化合物,请判断这两种型化合物的热稳定性___________>___________(填化学式),从原子结构角度解释原因___________。
(5)由表中①、③、④、⑥、⑩元素形成的常见物质Z、M、N可发生以下反应:
ⅰ.M中所含的化学键种类为___________(填字母)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键
ⅱ.Z→N的化学方程式___________。
23. 二氧化碳的综合利用是实现碳达峰、碳中和的关键。减排能有效降低温室效应,同时,也是一种重要的资源,因此捕集与转化技术研究备受关注。用制备可实现的能源化利用,反应如下:
(1)①温度为523K时,测得上述反应中生成8.0 g和一定量的气态水放出的热量为12.3 kJ,反应的热化学方程式为___________。
②T℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中通入4.0 mol 和6.8 mol ,5分钟时反应达到平衡,的转化率为50%,在0~5 min内容器中___________。
(2)工业上用制备的过程中存在以下副反应:
kJ/mol
①在恒温、恒容条件下,下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)
A.体系内 B.体系压强不再发生变化
C.体系内混合气体的密度保持不变 D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化
②升高温度,该反应的化学平衡常数___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
③理论上,能提高平衡转化率的措施有___________(写出一条即可)。
④将反应物混合气按进料比通入反应装置,选择合适的催化剂,发生反应在不同温度和压强下,平衡产率和平衡转化率分别如图1、图2。
图2中,压强为,温度高于503K后,平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________。
(3)实际生产中,测得压强为时,相同时间内不同温度下的产率如图。
图中523K时的产率最大,可能的原因是___________(填字母序号)
a.此条件下主反应限度最大
b.此条件下主反应速率最快
c.523K时催化剂的活性最强
24. Ⅰ.
(1)黄铁矿(主要成分)、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应:
反应生成1 mol 时,转移电子的物质的量为___________mol。
Ⅱ.以软锰矿(主要成分)和黄铁矿为原料联合提取S和制取的一种流程示意图如下。
已知:金属离子沉淀的pH
开始沉淀时
1.5
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
7.8
8.3
(2)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是___________。
(3)充分浸取时生成主要产物是S、及,反应的化学方程式为___________。
(4)步骤②所得酸性滤液含有,检验的实验操作为___________。
(5)沉铁时先加入,后加入碳酸钠溶液,调节溶液至PH___________(填写pH范围),说明试剂加入顺序的原因___________。
(6)硫酸锰在不同温度下结晶可分别得到、和。硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体组成的关系如下图所示。
从沉铁后的滤液中获得较高纯度的操作是:控制温度在80~90℃之间蒸发结晶、___________,然后用80~90℃的蒸馏水洗涤产品2~3次、真空干燥。
(7)从两种矿石中各物质性质利用的角度,分析联合提取S和制取的优点___________。
25. 某小组在验证反应“”的实验中检测到,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 mol⋅L硝酸银溶液()中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,___________(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②经实验证明上层清液中含有。
(2)①针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有,乙认为铁粉过量时不可能有,乙依据的原理是___________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测,同时发现有白色沉淀生成,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀;溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅
(资料:与生成白色沉淀AgSCN)
②对产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生;
假设b:空气中存在,由于___________(用离子方程式表示),可产生;
假设c:酸性溶液中具有氧化性,可产生;
假设d:根据___________现象,判断溶液中存在,可产生。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生的主要原因。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的___________溶液()中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中浓度变化的原因:___________。
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