内容正文:
绝密★启用前
湖南省衡阳市衡阳县2023-2024学年高二上学期1月期末考试
化学试题
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将芳生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
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目要求。
1. 下列基态原子价层电子排布式对应元素的焰色呈黄色的是
A. B. C. D.
2. 中国石化石油化工科学研究院最近从地沟油中提炼出航空燃油;我国航天科技集团六院自主成功开发500吨级液氧煤油发动机。下列叙述正确的是
A. 航空燃油不完全燃烧不会对环境造成污染
B. 液氧汽化过程是吸热反应
C. 煤油燃烧反应是放热反应
D. 航空燃油和煤油都是可再生能源
3. 下列基态原子的未成对电子数最多的是
A. 第二周期ⅦA族 B. 第四周期ⅥB族
C. 第四周期ⅡB族 D. 第三周期ⅤA族
4. 书写下列基态原子电子排布式时,最后一个电子进入s能级,但是不属于s区元素的是
A. 锂 B. 铁 C. 钙 D. 氦
5. 主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,元素的某种性质递变规律如图所示。下列对应的元素和性质正确的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 最高正化合价:
6. 下列化学用语错误的是
A. M能层的能级:
B. 基态锗(Ge)原子的电子排布式:
C. 基态As原子的价层电子轨道表示式:
D. p能级的电子云轮廓图:
7. 电子科技大学孙威教授首次探索碱性锌-空气电池,工作原理如图所示
下列叙述正确的是
A. 放电时,电子由锌极经电解质溶液流向铜极
B. 放电时,正极区只发生反应:
C. 充电时,阴极上“钝化”生成的不容易反应
D. 充电时,产生时转移电子
8. 在一定温度和压强下,由指定的单质生成纯物质的热效应为生成热,可以用物质生成热表示物质的相对能量。几种物质的生成热如表所示。
物质
生成热
0
128
已知键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能为,假设中键能相等。下列叙述正确的是
A. 的生成热大于
B.
C. 稳定性:
D. 上述物质中,键能为
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 电解法精炼铜时,阴极质量净增时,转移电子数为
B. 时向密闭容器中充入,反应后体系中双原子分子总数为
C. 溶液中阳离子总数小于
D. 溶液中含粒子总数为
10. 下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是
A.加入时产生气泡速率加快
B.加入时乙烧瓶中气体颜色加深
C.光照时试管中黄绿色变浅
D.加入铁粉时溶液颜色变浅
A. A B. B C. C D. D
11. 电解水制氢称为“绿氢”。我国科学家设计如图所示绿氢制备装置,图a中离子交换膜不允许通过。
下列叙述错误的是
A. 图a和b装置电解产物完全相同
B. 电解一段时间后,图a阳极区浓度不变
C. 图a装置采用阴离子交换膜
D. 图b阳极反应式为
12. 是一种弱酸。常温下,用溶液滴定溶液,测定HCNO溶液的浓度。下列叙述正确的是
A. 本实验可以选择甲基橙作指示剂
B. 本实验需要的玻璃仪器为①②③
C. 滴定过程中时,
D. 若滴定终点时,则
13. 某小组设计实验探究的性质,实验结果如下:
序号
操作及现象
①
向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,静置后,向上层清液中再滴加溶液,产生黑色沉淀
②
向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀和臭鸡蛋气味气体
③
向溶液中滴加溶液,产生乳白色浑浊
④
向溶液中加入溶液,先产生乳白色浑浊,后产生黑色沉淀。分离黑色沉淀得到少量浅黄色固体和黑色固体;将黑色固体溶于稀硫酸,产生臭鸡蛋味气体和浅绿色溶液
下列推断错误的是
A. 实验①证明溶解度:
B. 实验②可知,产生的气体是
C. 实验③中,产生乳白色浑浊发生的是复分解反应
D. 实验③和④证明和相对量不同,产物不同
14. 向三个体积均为恒容绝热密闭容器中按不同方式投入反应物,起始温度为时发生反应:,测得达到平衡时的有关数据如下表。下列说法错误的是
容器
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
反应物的投入量
平衡时正反应速率
平衡常数
平衡时的物质的量
反应物的转化率
A. B. C. D.
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 前四周期元素的原子序数依次增大。基态W原子核外电子的空间运动状态有4种,基态Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍。元素Q对应的单质与酸或碱均能反应生成气体,基态核外有5个未成对电子。基态Z原子的部分电离能数据如下:
元素
电离能
738
1451
7733
10540
回答下列问题:
(1)W的元素符号为___________。
(2)基态Z原子最外层电子云轮廓图为___________(填名称)。1个Q原子核外有___________种运动状态不同的电子。
(3)基态X原子核外电子占据___________个原子轨道。基态Y原子核外能量最高的能层符号是___________。
(4)不稳定,易转化成的原因是___________(从结构角度分析)。
(5)在水中剧烈反应生成一种碱和一种刺激性气味气体,该反应的化学方程式为___________。
16. 是中学常用试剂,在化学实验中有广泛应用,请回答下列问题。
(1)溶于水,发生如下反应:
①
②
③
______(用含的式子表示)。
(2)利用制备无水氯化铁有如下三种方法。
①上述方法a中的作用是___________。
②方法b中制备的同时产生两种酸性气体,写出该反应的化学方程式:___________。
(3)为探究催化分解,设计如下实验方案:
实验
双氧水
加入试剂
温度
收集等质量所需时间
Ⅰ
10.0
蒸馏水
25
Ⅱ
10.0
溶液
25
Ⅲ
100
溶液
35
实验结果:。
①根据实验Ⅰ、Ⅱ可得出结论:___________。
②研究发现实验Ⅱ和Ⅲ中产生不同程度的红褐色沉淀,用必要的文字和化学用语解释产生红褐色沉淀的原因:___________。
(4)测定样品的纯度。
已知:(无色,稳定),易溶于水且完全电离。常温下,。
实验步骤如下:
步骤1:取样品配成溶液,准确量取溶液于锥形瓶中;
步骤2:向锥形瓶中加入足量溶液,充分反应后,加入溶液(过量)使完全沉淀;
步骤3:向其中加入硝基苯,用力振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
步骤4:加入3滴指示剂,用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液。
测得样品中质量分数为___________%(用含和的代数式表示)。若取消步骤3,则测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
17. 活性炭可用于处理气体,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)___________。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量的活性炭粉和。下列叙述正确的是___________(填字母)。
A. 容器中混合气体密度保持不变时达到平衡状态
B. 达到平衡时,的体积分数等于
C. 其他条件不变,增大活性炭粉质量,达到平衡时,的体积百分含量增大
D. 平衡后再充入少量,的平衡转化率降低
(3)在密闭容器中充入足量活性炭粉和气体,发生反应Ⅰ、Ⅱ。测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
___________(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
(4)一定温度下,在甲、乙两个体积相同的密闭容器中均充入和足量活性炭粉的混合物,分别在恒温恒容、绝热恒容条件下仅发生反应Ⅱ,测得气体压强与时间的关系如图所示。
①绝热恒容条件下的反应在___________(填“甲”或“乙”)容器中发生。
②d点时转化率为,则内用表示的平均反应速率为___________kPa/min。在该温度下,该反应的平衡常数___________(为用各气体的物质的量分数计算的平衡常数)。
18. 某课题组设计合成了负极材料,某简易流程如图所示(部分反应物、产物和条件省略):
已知:常温下,。
请回答下列问题:
(1)操作1前,反应物混合溶液要不断搅拌,其目的是___________。
(2)在实验室中完成操作1需要的玻璃仪器有___________(填名称)。
(3)和表面吸附有等,检验固体是否洗净的操作是___________。
(4)操作3包括蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。利用如图所示装置除去固体中少量杂质,提纯氯化铵。
装置中棉花作用是___________;扎有小孔的滤纸的用途是___________。
(5)已知:离子浓度小于或等于时认为离子已沉淀完全。常温下,完全沉淀时溶液最小为___________。
(6)写出时发生反应的化学方程式:___________。
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绝密★启用前
湖南省衡阳市衡阳县2023-2024学年高二上学期1月期末考试
化学试题
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将芳生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
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目要求。
1. 下列基态原子价层电子排布式对应元素的焰色呈黄色的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态原子价层电子排布式为,对应的是钠元素,焰色呈黄色,A符合题意;
B.基态原子价层电子排布式为,对应的是钾元素,焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察),B不符合题意;
C.基态原子价层电子排布式为,对应的是铜元素,焰色呈绿色,C不符合题意;
D.基态原子价层电子排布式为,对应的是钙元素,焰色呈砖红色,D不符合题意;
故选A。
2. 中国石化石油化工科学研究院最近从地沟油中提炼出航空燃油;我国航天科技集团六院自主成功开发500吨级液氧煤油发动机。下列叙述正确的是
A. 航空燃油不完全燃烧不会对环境造成污染
B. 液氧汽化过程是吸热反应
C. 煤油燃烧反应是放热反应
D. 航空燃油和煤油都是可再生能源
【答案】C
【解析】
【详解】A.航空燃油不完全燃烧会产生等污染气体,A错误;
B.液氧汽化是由液态到气态的物理变化,是吸热过程,不是吸热反应,B错误;
C.燃烧反应都是放热反应,C正确;
D.航空燃油和煤油都主要从石油中提炼得到,石油属于化石能源,是不可再生能源,所以航空燃油和煤油都是不可再生能源,D错误;
故选C。
3. 下列基态原子的未成对电子数最多的是
A 第二周期ⅦA族 B. 第四周期ⅥB族
C. 第四周期ⅡB族 D. 第三周期ⅤA族
【答案】B
【解析】
【详解】第二周期ⅦA族是F元素,价层电子排布式为有1个未成对电子;第四周期ⅥB族是元素,价层电子排布式为,有6个未成对电子;第四周期ⅡB族是元素,价层电子排布式为,无未成对电子;第三周期ⅤA族是P元素,价层电子排布式为,有3个未成对电子;基态原子的未成对电子数最多的是。
故选B。
4. 书写下列基态原子电子排布式时,最后一个电子进入s能级,但是不属于s区元素的是
A. 锂 B. 铁 C. 钙 D. 氦
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态锂原子的最后一个电子填充能级,属于s区元素,A不符合题意;
B.基态铁原子的最后一个电子填充能级,属于d区元素,B不符合题意;
C.基态钙原子的最后一个电子填充能级,属于s区元素,C不符合题意;
D.基态氦原子的最后一个电子填充1s能级,属于p区元素,不属于s区元素,D符合题意;
故选D。
5. 主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,元素的某种性质递变规律如图所示。下列对应的元素和性质正确的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 最高正化合价:
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,随着原子序数递增,元素性质总体呈增大趋势,但是Y元素出现“反常”。
【详解】A.F、、、I的原子半径依次增大,与图像不符,A项不选;
B.O、S、、的电负性依次减小,与图像不符,B项不选;
C.、P、S、的第一电离能呈增大趋势,但P的能级电子排布是半充满的,比较稳定,第一电离能高于相邻元素,与图像相符,C项选;
D.氧没有最高正化合价,氟没有正价,与图像不符,D项不选;
答案选C。
6. 下列化学用语错误的是
A. M能层的能级:
B. 基态锗(Ge)原子电子排布式:
C. 基态As原子的价层电子轨道表示式:
D. p能级的电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.M能层为第三层,包括三个能级:,A正确;
B.基态锗()原子的电子排布式为或,B错误;
C.基态As原子的价层电子排布式为,价层电子轨道表示式为,C正确;
D.p能级有3个相互垂直的电子云,分别为px、py、pz,p电子云轮廓图为哑铃形,则p能级的电子云轮廓图:,D正确;
故选B。
7. 电子科技大学孙威教授首次探索碱性锌-空气电池,工作原理如图所示。
下列叙述正确的是
A. 放电时,电子由锌极经电解质溶液流向铜极
B. 放电时,正极区只发生反应:
C. 充电时,阴极上“钝化”生成的不容易反应
D. 充电时,产生时转移电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.放电时,电子由负极经外电路流向正极,不经过电解质溶液,A项错误;
B.根据图像,放电时正极有O2生成,同时还有副产物产生,B项错误;
C.充电时,阴极上氧化锌不容易得电子,故生成的不容易反应,C项正确;
D.未说明气体状态,无法计算,D项错误;
答案选C。
8. 在一定温度和压强下,由指定的单质生成纯物质的热效应为生成热,可以用物质生成热表示物质的相对能量。几种物质的生成热如表所示。
物质
生成热
0
128
已知键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能为,假设中键能相等。下列叙述正确的是
A. 的生成热大于
B.
C. 稳定性:
D. 上述物质中,键能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.是放热过程,的生成热小于,A项错误;
B.反应热等于生成物的总能量与反应物的总能量之差,,B项错误;
C.生成热越低,物质具有的能量越低,物质越稳定,故比稳定,C项错误;
D.,反应热等于反应物总键能-生成物总键能,设S—F键能为x,则,解得:,D项正确;
答案选D。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 电解法精炼铜时,阴极质量净增时,转移电子数为
B. 时向密闭容器中充入,反应后体系中双原子分子总数为
C. 溶液中阳离子总数小于
D. 溶液中含粒子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解法精炼铜中,阴极反应式为,A项正确;
B.,混合气体中三种分子都是双原子分子且反应前后气体分子数相等,B项正确;
C.硫酸亚铁铵溶液中阳离子包括,,阳离子总数增多,C项错误;
D.由物料守恒得,D项正确;
答案选C。
10. 下列装置所示的过程与勒夏特列原理无关的是
A.加入时产生气泡速率加快
B.加入时乙烧瓶中气体颜色加深
C.光照时试管中黄绿色变浅
D.加入铁粉时溶液颜色变浅
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.作催化剂,加入时产生气泡速率加快,与勒夏特列原理无关,A项符合题意;
B.,加入时,乙烧瓶中温度升高,平衡逆向移动,乙烧瓶中气体颜色加深,与勒夏特列原理有关,B项不符合题意;
C.,光照使氯气与水反应的平衡正向移动,与勒夏特列原理有关,C项不符合题意;
D.,,铁粉使铁离子与硫氰酸根离子反应的平衡逆向移动,与勒夏特列原理有关,D项不符合题意;
答案选A。
11. 电解水制氢称为“绿氢”。我国科学家设计如图所示绿氢制备装置,图a中离子交换膜不允许通过。
下列叙述错误的是
A. 图a和b装置电解产物完全相同
B. 电解一段时间后,图a阳极区浓度不变
C. 图a装置采用阴离子交换膜
D. 图b阳极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】上述装置实质是电解水,分别在碱性条件下和酸性条件下进行,故电解产物都是氧气和氢气;
【详解】A.上述装置实质是电解水,故电解产物都是氧气和氢气,A项正确;
B.在图a阳极区添加了,阳极反应式为,消耗,但阴极区的会迁移至阳极区,故物质的量不变,但生成了水,溶液变稀,浓度下降,B项错误;
C.根据图a知,阴极区的会迁移至阳极区,采用阴离子交换膜,C项正确;
D.图b阳极上水参与反应,阳极反应式为,D项正确;
答案选B。
12. 是一种弱酸。常温下,用溶液滴定溶液,测定HCNO溶液的浓度。下列叙述正确的是
A. 本实验可以选择甲基橙作指示剂
B. 本实验需要的玻璃仪器为①②③
C. 滴定过程中时,
D. 若滴定终点时,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.是弱酸,恰好完全反应生成,溶液呈碱性,应选择酚酞作指示剂,A项错误;
B.中和滴定实验需要锥形瓶,不需要烧杯,B项错误;
C.时,由电荷守恒可得,中性溶液中,则,C项错误;
D.,,D项正确;
答案选D。
13. 某小组设计实验探究的性质,实验结果如下:
序号
操作及现象
①
向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,静置后,向上层清液中再滴加溶液,产生黑色沉淀
②
向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀和臭鸡蛋气味气体
③
向溶液中滴加溶液,产生乳白色浑浊
④
向溶液中加入溶液,先产生乳白色浑浊,后产生黑色沉淀。分离黑色沉淀得到少量浅黄色固体和黑色固体;将黑色固体溶于稀硫酸,产生臭鸡蛋味气体和浅绿色溶液
下列推断错误的是
A. 实验①证明溶解度:
B. 实验②可知,产生的气体是
C. 实验③中,产生乳白色浑浊发生的是复分解反应
D. 实验③和④证明和相对量不同,产物不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①中,发生反应:、,氯化银转化成硫化银,则溶解度:,A正确;
B.实验②中,发生反应:,产生臭鸡蛋气味的气体是,B正确;
C.根据实验③中现象可知,发生反应:,发生了氧化还原反应,C错误;
D.实验③中FeCl3过量、Na2S不足量,实验现象为:产生乳白色浑浊;实验④中Na2S过量、FeCl3不足量,发生离子反应:、,导致先产生乳白色浑浊,后产生黑色沉淀,分离后黑色固体FeS溶于稀硫酸,产生臭鸡蛋味的H2S气体和浅绿色的FeSO4溶液,实验③和④可以证明FeCl3和Na2S相对量不同,产物不同,D正确;
故选C。
14. 向三个体积均为的恒容绝热密闭容器中按不同方式投入反应物,起始温度为时发生反应:,测得达到平衡时的有关数据如下表。下列说法错误的是
容器
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
反应物的投入量
平衡时正反应速率
平衡常数
平衡时物质的量
反应物的转化率
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器I中、反应时会放热,容器Ⅲ中、反应时会吸热,温度降低,平衡时容器I中温度大于容器Ⅲ中温度,所以,A项正确;
B.、反应时吸热比、反应时吸热少,平衡时容器Ⅱ中的温度比容器Ⅲ中的高,升高温度,该反应向逆向进行,平衡常数减小,所以平衡常数,B项正确;
C.容器I中、反应时放热,温度升高平衡逆向移动,容器Ⅲ中、反应时逆向进行会吸热,温度降低,平衡正向移动,所以容器Ⅲ中的物质的量小,即,C项正确;
D.若I和Ⅲ均保持温度不变,则,容器I中温度升高,平衡正向进行的程度小,容器Ⅲ中温度降低,平衡逆向进行的程度小,所以,D项错误;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 前四周期元素的原子序数依次增大。基态W原子核外电子的空间运动状态有4种,基态Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍。元素Q对应的单质与酸或碱均能反应生成气体,基态核外有5个未成对电子。基态Z原子的部分电离能数据如下:
元素
电离能
738
1451
7733
10540
回答下列问题:
(1)W的元素符号为___________。
(2)基态Z原子最外层电子云轮廓图为___________(填名称)。1个Q原子核外有___________种运动状态不同的电子。
(3)基态X原子核外电子占据___________个原子轨道。基态Y原子核外能量最高的能层符号是___________。
(4)不稳定,易转化成的原因是___________(从结构角度分析)。
(5)在水中剧烈反应生成一种碱和一种刺激性气味气体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)C (2) ①. 球形 ②. 13
(3) ①. 5 ②. L
(4)基态的价层电子排布式分别为易再失去1个电子达到半充满稳定结构(合理即可)
(5)
【解析】
【分析】基态W原子核外电子排布式为,W为碳元素;Y为氧元素,由Z原子的部分电离能数据可知,最外层只有2个电子,可能为镁元素或钙元素,再结合Q为铝元素可得,Z为镁元素,X为氮元素。基态M原子的价层电子排布式为,M为铁元素;
【小问1详解】
W为碳元素,元素符号为C;
【小问2详解】
镁的最外层电子在能级上,该能级的电子云轮廓图为球形;铝原子核外有13个电子,故有13种运动状态不同的电子;
【小问3详解】
基态氮原子核外电子排布式为,核外电子占据5个原子轨道。氧原子能量最高的能层为L层;
【小问4详解】
从洪特规则特例角度分析离子稳定性,即基态的价层电子排布式分别为易再失去1个电子达到半充满稳定结构;
【小问5详解】
氮化镁与水反应为水解反应,生成氢氧化镁和氨气,反应的化学方程式为。
16. 是中学常用试剂,在化学实验中有广泛应用,请回答下列问题。
(1)溶于水,发生如下反应:
①
②
③
______(用含的式子表示)。
(2)利用制备无水氯化铁有如下三种方法。
①上述方法a中的作用是___________。
②方法b中制备的同时产生两种酸性气体,写出该反应的化学方程式:___________。
(3)为探究催化分解,设计如下实验方案:
实验
双氧水
加入试剂
温度
收集等质量所需时间
Ⅰ
10.0
蒸馏水
25
Ⅱ
10.0
溶液
25
Ⅲ
10.0
溶液
35
实验结果:。
①根据实验Ⅰ、Ⅱ可得出结论:___________。
②研究发现实验Ⅱ和Ⅲ中产生不同程度的红褐色沉淀,用必要的文字和化学用语解释产生红褐色沉淀的原因:___________。
(4)测定样品的纯度。
已知:(无色,稳定),易溶于水且完全电离。常温下,。
实验步骤如下:
步骤1:取样品配成溶液,准确量取溶液于锥形瓶中;
步骤2:向锥形瓶中加入足量溶液,充分反应后,加入溶液(过量)使完全沉淀;
步骤3:向其中加入硝基苯,用力振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
步骤4:加入3滴指示剂,用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液。
测得样品中的质量分数为___________%(用含和的代数式表示)。若取消步骤3,则测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2) ①. 抑制氯化铁水解(合理即可) ②.
(3) ①. 其他条件相同,能加快分解(合理即可) ②. 铁离子水解过程吸热,分解放出热量,能促进平衡向右移动(合理即可)
(4) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
①
②
③
①+②+③得。
小问2详解】
①在氯化氢气氛中加热氯化铁晶体,可以抑制氯化铁水解。所以方法a中的作用是抑制氯化铁水解。
②方法b中制备的同时产生两种酸性气体,根据元素守恒,两种酸性气体是二氧化硫、氯化氢,该反应的化学方程式为。
【小问3详解】
①由实验Ⅰ、Ⅱ可得出:其他条件相同,氯化铁催化分解;由实验Ⅱ、Ⅲ可得出,温度促进双氧水分解。
②解是放热反应,氯化铁水解过程吸热,分解使温度升高,促进氯化铁水解。
【小问4详解】
根据实验原理,SCN-消耗的物质的量为 ,Cl-消耗的物质的量为,则溶液中的物质的量为,样品中的质量分数为%。;
据溶度积可知,氯化银易转化成硫氰化银。硝基苯的作用是防止氯化银转化成硫氰化银。如果氯化银部分转化成硫氰化银,消耗溶液体积偏大,测得氯化铁质量分数偏小。
17. 活性炭可用于处理气体,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)___________。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量的活性炭粉和。下列叙述正确的是___________(填字母)。
A. 容器中混合气体密度保持不变时达到平衡状态
B. 达到平衡时,的体积分数等于
C. 其他条件不变,增大活性炭粉质量,达到平衡时,的体积百分含量增大
D. 平衡后再充入少量,的平衡转化率降低
(3)在密闭容器中充入足量活性炭粉和气体,发生反应Ⅰ、Ⅱ。测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
___________(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
(4)一定温度下,在甲、乙两个体积相同的密闭容器中均充入和足量活性炭粉的混合物,分别在恒温恒容、绝热恒容条件下仅发生反应Ⅱ,测得气体压强与时间的关系如图所示。
①绝热恒容条件下的反应在___________(填“甲”或“乙”)容器中发生。
②d点时转化率为,则内用表示的平均反应速率为___________kPa/min。在该温度下,该反应的平衡常数___________(为用各气体的物质的量分数计算的平衡常数)。
【答案】(1)-853kJ/mol (2)AD
(3) ①. < ②. 反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,反应Ⅱ是气体分子数相等的反应,减小压强,对反应Ⅱ无影响,反应Ⅰ平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大(合理即可)
(4) ①. 甲 ②. 0.04b ③. 4
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ+反应Ⅱ得到:,根据盖斯定律,;
【小问2详解】
A.有固体参与反应,气体总质量发生了变化,当密度不变时,说明气体总质量不在改变,反应达到平衡状态,A项正确;
B.如果反应不可逆,完全反应时生成,混合气体中的体积分数为,而上述反应是可逆反应,不可能完全转化,故的体积分数小于,B项错误;
C.炭粉是固体,改变固体质量不影响平衡移动,C项错误;
D.通入,相当于原平衡体系加压,平衡向逆反应方向移动,的平衡转化率降低,D项正确;
答案选AD;
【小问3详解】
反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,反应Ⅱ是气体分子数相等的反应,减小压强,对反应Ⅱ无影响,反应Ⅰ平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大,故;
【小问4详解】
①反应Ⅱ是反应前后气体分子数相等的可逆反应,在恒温恒容条件下反应,压强保持不变,故乙为恒温恒容条件。绝热恒容条件下,该反应是放热反应,温度升高,气体物质的量不变,压强增大,故甲为绝热恒容;
②在密闭容器中充入和足量活性炭粉混合物,d点时转化率为,列出三段式:
达平衡时,气体的总物质的量为2mol,则内用表示的平均反应速率为,在该温度下,该反应的平衡常数 。
18. 某课题组设计合成了负极材料,某简易流程如图所示(部分反应物、产物和条件省略):
已知:常温下,。
请回答下列问题:
(1)操作1前,反应物混合溶液要不断搅拌,其目的是___________。
(2)在实验室中完成操作1需要的玻璃仪器有___________(填名称)。
(3)和表面吸附有等,检验固体是否洗净的操作是___________。
(4)操作3包括蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。利用如图所示装置除去固体中少量杂质,提纯氯化铵。
装置中棉花的作用是___________;扎有小孔的滤纸的用途是___________。
(5)已知:离子浓度小于或等于时认为离子已沉淀完全。常温下,完全沉淀时溶液最小为___________。
(6)写出时发生反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率(合理即可)
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒
(3)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加溶液,若有白色沉淀产生,则固体没有洗净,否则已洗净(合理即可)
(4) ①. 冷却(或降温)结晶 ②. 防止氯化铵扩散到空气中(合理即可) ③. 作承接的载体(合理即可)
(5)1.25 (6)
【解析】
【分析】含反应物混合溶液,在一定条件下反应生成、沉淀和氯化铵溶液,过滤,氯化铵溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得氯化铵固体。加热、的混合物,在473K条件下,分解为SnO2;在573K条件下,负极生成MnO,在温度大于773的条件下与碳涂层混合得到。
【小问1详解】
操作1前,反应物混合溶液要不断搅拌,其目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;
【小问2详解】
操作1是过滤,实验室中过滤操作的装置为,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
【小问3详解】
和表面吸附有等,若洗涤液中不含氯离子,说明沉已淀洗涤干净,检验固体是否洗净的操作是:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加溶液,若有白色沉淀产生,则固体没有洗净,否则已洗净。
【小问4详解】
氯化铵溶液中获取氯化铵固体,操作3包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,氯化氢、氨气遇冷生成氯化铵固体,利用图所示装置除去固体中少量杂质,装置中棉花的作用是防止氯化铵扩散到空气中;扎有小孔的滤纸的用途是作承接的载体。
【小问5详解】
常温下,完全沉淀时,c(OH-)= ,c(H+)=,溶液最小为1.25。
【小问6详解】
根据流程图,时氢氧化锡分解生成二氧化锡和水,发生反应的化学方程式为。
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