内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高一年级3月月考
化学试题
一、单选题:本题共42分。
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确是
A. 铝表面致密的氧化膜耐酸碱腐蚀
B. 制造铅笔芯的石墨与是同素异形体
C. 用作红色涂料的铁红的化学式为
D. 亚硝酸钠可作为食品防腐剂是由于其为强电解质
2. 如图表示某个化学反应过程的能量变化。正确的是
A. 该反应是个吸热反应 B. 该反应是个放热反应
C. 属于燃烧反应 D. 属于中和反应
3. 西红柿中含有矿物盐、有机酸等,某同学利用题图所示装置探究原电池原理。下列说法不正确的是
A. 该装置可将电能转化为化学能 B. Cu电极表面产生的气体是H2
C. 电子由Zn电极经导线流入Cu电极 D. Zn电极是该电池的负极
4. 四个不同的密闭容器中,采用不同条件进行反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是
A. B.
C. D.
5. 下列常用仪器不能加热的是
A. B. C. D.
6. U是重要的核工业原料,它的浓缩一直被国际社会关注,有关U说法正确的是
A. U原子核中含有92个中子
B. U原子核外有143个原子
C. U原子核中质子数比中子数少51个
D. U和U为同一核素
7. 巧设实验,方得真知。下列实验方案不合理的是
实验目的
A.制备
B.吸收尾气中
实验方案
实验目的
C.制备并收集干燥的氨气
D.引发红色喷泉
实验方案
A. A B. B C. C D. D
8. 1,2-二溴乙烷是无色油状液体,工业上可用海水晒盐后得到的苦卤制备1,2-二溴乙烷,其部分工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 向“吹出塔”中通入热空气,利用溴的易挥发性,将溴吹出
B. “吸收塔”中发生氧化还原反应,其中作氧化剂
C. “分离”时的操作为分液
D. “制备”时发生的反应为加成反应
9. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 28g和组成的混合气体中含有的原子数目为
B. 标准状况下,22.4LCCl4含有的分子数为
C. 1L 0.2 mol·L-1溶液中含有的氧原子数目为0.8
D. 56gFe与足量稀硫酸反应,转移的电子数目为3
10. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 铁粉溶于稀硫酸:
B. 氯气与水反应:
C. 氧化铁溶于氢碘酸(HI):
D 向溶液中加足量溶液:
11. 2022年2月,第24届冬奥会在北京成功举办。下列有关说法正确的是
A. 比赛用的冰壶,其材质为花岗岩,其主要成分含有硅酸盐
B. 为保证食物的口感和安全性,不能在食品中添加任何食品添加剂
C. 氢能源大巴车使用的氢燃料电池放电时化学能全部转化为电能
D. 火炬使用氢气为燃料实现了二氧化碳零排放,加入钠盐等因发生化学变化产生焰色
12. 下列离子方程式中,正确的是
A. 铜粉溶解在稀硝酸中:
B. 硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合:
C 向AlCl3溶液中滴加氨水:
D. 将SO2通入氯水中:
13. 反应在某条件下的化学反应速率分别为:
①mol/(L·s) ②mol/(L·min)
③mol/(L·min) ④mol/(L·s)
其中该反应化学反应速率最快的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
14. 用将转化为的反应为。在恒温恒容条件下测得反应过程中的实验数据如下表。下列说法错误的是
0
2
4
6
0
1.8
3.7
5.4
A. 用表示的化学反应速率为
B. 当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可说明反应达到化学平衡状态
C. 化学平衡常数:
D. 增大压强,可以提高的平衡转化率
二、非选择题:本题共58分。
15. 材料与生活,生产息息相关,目前使用的材料主要有:金属材料、传统无机非金属材料,新型无机非金属材料,高分子材料,复合材料等。
(1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料,也是日常生活,交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一,下列不属于传统硅酸盐产品的是_______(填标号)。
①水泥 ②陶瓷 ③光导纤维 ④玻璃
(2)玻璃是重要的建筑和装饰材料,有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的,写出该反应的化学方程式_______。
(3)在“双碳”目标影响下,光伏产业迎来“高光时刻”,高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示:
①硅元素在周期表中的位置为_______,反应II的化学方程式为_______。
②若(沸点为)中含有少量的(沸点为),则可通过_______方法来提纯。
(4)用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程如图所示:
①洗涤石英砂的目的是_______。
②操作A用到的玻璃仪器有_______。
16. 醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是___________。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为___________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是___________。
(3)打开K3,关闭K1和K2,c中亮蓝色溶液流入d,其原因是___________;d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、___________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点___________。
17. 某温度下,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)1 min时,v(正)_______v(逆),从开始至2 min,X平均反应速率为_______。
(3)2 min时容器内的压强与开始时压强之比为_______。
(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=9mol/(L·min),乙中v(Y)=0.5mol/(L·s),则_______中反应更快。
(5)若X、Y、Z均为气体,在2 min时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的化学反应速率将_______,若加入适合的催化剂,Y的化学反应速率将________填“变大”或“不变”或“变小”)。
18. H2S是一种常见的工业废气。通常有两种方法处理H2S废气,
(1)克劳斯工艺。
反应Ⅰ: ΔH1=-1036kJ/mol
反应Ⅱ:4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94kJ/mol
①写出反应Ⅰ的平衡常数表达式K=___________。
②在恒温恒容条件下,初始投入4mol H2S与2mol SO2发生反应Ⅱ,下列能说明达到平衡状态的是___________
A.容器内压强不变 B.容器内气体密度不变 C.容器气体的平均分子量不变
D. S2与H2O的物质的量之比为3:4,且保持不变 E.
③ΔH为___________。
(2)Fe2O3催化重整法处理H2S,脱除过程如图所示。
①脱除H₂S时需先进行吸附,有图甲和图乙所示的两种吸附方式,请从结构角度分析实际过程应按照哪种方式吸附并解释原因___________。
②在T K、105kPa条件下,将H2S与 Ar比例为1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等。则H2S的平衡转化率为___________。工业上,通常在等温、等压条件下将H2S与 Ar的混合气体通入反应器,发生H2S 热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入 Ar。H2S的平衡转化率会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高一年级3月月考
化学试题
一、单选题:本题共42分。
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 铝表面致密的氧化膜耐酸碱腐蚀
B. 制造铅笔芯的石墨与是同素异形体
C. 用作红色涂料的铁红的化学式为
D. 亚硝酸钠可作为食品防腐剂是由于其为强电解质
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝表面致密的氧化膜为氧化铝,能与强酸强碱反应,所以不耐酸碱腐蚀,故A错误;
B.石墨与都是碳元素的不同单质,互为同素异形体,故B正确;
C.用作红色涂料的铁红的化学式为Fe2O3,故C错误;
D.亚硝酸钠具有还原性,适量添加到食品中,可用作食品防腐剂,故D错误;
故选B。
2. 如图表示某个化学反应过程的能量变化。正确的是
A. 该反应是个吸热反应 B. 该反应是个放热反应
C. 属于燃烧反应 D. 属于中和反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.生成物总能量大于反应物总能量,该反应为吸热反应,故A正确;
B.生成物总能量大于反应物总能量,该反应为吸热反应,故B错误;
C.燃烧属于放热反应,与图不符,故C错误;
D.中和反应属于放热反应,与图不符,故D错误;
故选A。
3. 西红柿中含有矿物盐、有机酸等,某同学利用题图所示装置探究原电池原理。下列说法不正确的是
A. 该装置可将电能转化为化学能 B. Cu电极表面产生的气体是H2
C. 电子由Zn电极经导线流入Cu电极 D. Zn电极是该电池负极
【答案】A
【解析】
【详解】A.该装置为原电池装置,可将化学能转化为电能,A错误;
B.西红柿中含有有机酸,铜电极为正极,Cu电极表面产生的气体是H2,B正确;
C.锌为负极,铜为正极,电子由负极经外电路流向正极,故电子由Zn电极经导线流入Cu电极,C正确;
D.Zn比铜活泼,故锌电极是该电池的负极,D正确;
故选A。
4. 四个不同的密闭容器中,采用不同条件进行反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据速率比等于计量数之比,将各物质表示速率转化为以氮气表示:
A.
B.
C.
D.
综上,生成氨气速率最快的,答案选A;
5. 下列常用仪器不能加热的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.A为坩埚,可以直接加热,故A错误;
B.B为容量瓶,用于配制一定物质的量浓度的溶液,不能进行加热,故B正确;
C.C为试管,试管可以直接加热,故C错误;
D.D为烧杯,烧杯可以垫陶土网加热,故D错误;
选B。
6. U是重要的核工业原料,它的浓缩一直被国际社会关注,有关U说法正确的是
A. U原子核中含有92个中子
B. U原子核外有143个原子
C. U原子核中质子数比中子数少51个
D. U和U为同一核素
【答案】C
【解析】
【详解】A.U原子核中含有的中子数=235-92=143,A错误;
B.U原子核外有143个中子,B错误;
C.U原子核中质子数比中子数少143-92=51个,C正确;
D.U和U的质子数相同,中子数不同,互为同位素,不是同一核素,D错误;
答案选C。
7. 巧设实验,方得真知。下列实验方案不合理的是
实验目的
A.制备
B.吸收尾气中
实验方案
实验目的
C.制备并收集干燥的氨气
D.引发红色喷泉
实验方案
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备时,若使用稀硝酸,稀硝酸具有强氧化性,会将中的氧化,无法得到气体。应使用稀硫酸或稀盐酸与反应,因此该实验方案不合理,A符合题意;
B.吸收尾气中的时,装置中下层为,上层为水。难溶于,直接通入水中易发生倒吸,而该装置可有效防止倒吸,方案合理,B不符合题意;
C.用浓氨水和生石灰(或碱石灰)可以快速制备,并用碱石灰干燥,最后用向下排空气法收集,试管口的棉花可防止氨气与空气对流,方案合理,C不符合题意;
D.先打开止水夹,用热毛巾捂住圆底烧瓶一会儿,由于加热时烧瓶内压强增大,气体体积膨胀,玻璃导气管中的空气被氯化氢气体赶出进入烧杯中,氯化氢气体就会与水接触,氯化氢气体在水中溶解,使烧瓶中气体压强减小,甲基橙遇酸变红,图示装置可以引发红色喷泉,D不符合题意;
故答案选A。
8. 1,2-二溴乙烷是无色油状液体,工业上可用海水晒盐后得到的苦卤制备1,2-二溴乙烷,其部分工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 向“吹出塔”中通入热空气,利用溴的易挥发性,将溴吹出
B. “吸收塔”中发生氧化还原反应,其中作氧化剂
C. “分离”时的操作为分液
D. “制备”时发生的反应为加成反应
【答案】B
【解析】
【分析】苦卤中通入氯气和热空气得到溶液和溴单质,溴蒸汽挥发出来以后与二氧化硫和水反应,再次通入氯气将溴化氢氧化为单质溴,溶解于四氯化碳有机试剂中,最后与乙烯发生加成反应得到产品。
【详解】A.向“吹出塔”中通入热空气,利用溴的易挥发性,将溴吹出,A项正确;
B.“吸收塔”中发生氧化还原反应,其中作还原剂,B项错误;
C.“分离”时是从四氯化碳有机试剂中分出单质溴,操作为分液,C项正确;
D.“制备”时溴单质与乙烯发生的反应为加成反应,得到1,2-二溴乙烷,D项正确;
故选B。
9. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 28g和组成的混合气体中含有的原子数目为
B. 标准状况下,22.4LCCl4含有的分子数为
C. 1L 0.2 mol·L-1溶液中含有的氧原子数目为0.8
D. 56gFe与足量稀硫酸反应,转移的电子数目为3
【答案】A
【解析】
【详解】A.N2和N4均由N原子组成,28g该混合气体中所含N原子的物质的量为,所含N原子数为2NA,A正确;
B.标准状况下,CCl4不是气体,不能使用气体摩尔体积计算,故22.4 L CCl4的物质的量不是1mol,B错误;
C.1L 0.2 mol·L-1溶液中,,水分子中也含有氧原子,故含有的氧原子数目大于0.8,C错误;
D.56gFe物质的量是1mol,1 mol Fe与足量稀硫酸反应,转移的电子数2NA,D错误;
故选A。
10. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 铁粉溶于稀硫酸:
B. 氯气与水反应:
C. 氧化铁溶于氢碘酸(HI):
D. 向溶液中加足量溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A. 铁粉溶于稀硫酸应生成亚铁离子,而不是铁离子,正确离子方程式为:,A错误;
B.氯气与水反应生成氢离子、氯离子和次氯酸,是弱酸不能拆开,正确离子方程式为:,B错误;
C.氧化铁溶于氢碘酸时,碘离子具有还原性,会将还原为,并生成碘单质,不能直接写成,正确离子方程式为:,C错误;
D. 向溶液中加足量溶液,反应生成碳酸钙沉淀和水,离子方程式正确,D正确;
故答案选D
11. 2022年2月,第24届冬奥会在北京成功举办。下列有关说法正确的是
A. 比赛用冰壶,其材质为花岗岩,其主要成分含有硅酸盐
B. 为保证食物的口感和安全性,不能在食品中添加任何食品添加剂
C. 氢能源大巴车使用氢燃料电池放电时化学能全部转化为电能
D. 火炬使用氢气为燃料实现了二氧化碳零排放,加入钠盐等因发生化学变化产生焰色
【答案】A
【解析】
【详解】A.花岗岩以石英、长石和云母为主要成分,长石和云母属于硅酸盐,A正确;
B.为保证食物的口感和安全性,可以正确选择合适的食品添加剂并适量添加,B错误;
C.氢燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率可以达到80%以上,C错误;
D.氢气燃烧生成水,无污染,实现了二氧化碳零排放,而焰色试验是物理变化,没有发生化学变化,D错误;
故选A。
12. 下列离子方程式中,正确的是
A. 铜粉溶解在稀硝酸中:
B. 硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合:
C. 向AlCl3溶液中滴加氨水:
D. 将SO2通入氯水中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu与稀HNO3反应时,HNO3被还原为NO气体,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,A错误;
B.反应时还有BaSO4沉淀生成,反应的离子方程式应该为:2++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2NH3·H2O,B错误;
C.氨水中的一水合氨是弱电解质,主要以电解质分子存在,不能拆写为离子形式,反应的离子方程式应该为:Al3++3 NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,C错误;
D.SO2与氯水反应产生H2SO4、HCl,反应的离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-,D正确;
故合理选项是D。
13. 反应在某条件下的化学反应速率分别为:
①mol/(L·s) ②mol/(L·min)
③mol/(L·min) ④mol/(L·s)
其中该反应化学反应速率最快的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】将①v(C2H4)=0.2 mol/(L·s)直接作为基准速率,无需转换,对应速率为0.2 mol/(L·s);②,按化学计量数3:1换算为;③,按化学计量数2:1换算为;④,按化学计量数2:1换算为;综合可得,④中为最大速率;
故选D。
14. 用将转化为的反应为。在恒温恒容条件下测得反应过程中的实验数据如下表。下列说法错误的是
0
2
4
6
0
1.8
3.7
5.4
A. 用表示的化学反应速率为
B. 当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可说明反应达到化学平衡状态
C. 化学平衡常数:
D. 增大压强,可以提高的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.用表示的化学反应速率为,故A错误;
B.反应是体积变化的反应,气体的物质的量变化、质量不变,因此气体的平均摩尔质量是个变化值,不变说明各组分含量不再改变,达到平衡,故B正确;
C.反应正向放热,升高温度,平衡逆向移动平衡常数减小,故,故C正确;
D.反应正向体积减小,增大压强平衡正向移动,HCl的转化率增大,故D正确;
故选A。
二、非选择题:本题共58分。
15. 材料与生活,生产息息相关,目前使用的材料主要有:金属材料、传统无机非金属材料,新型无机非金属材料,高分子材料,复合材料等。
(1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料,也是日常生活,交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一,下列不属于传统硅酸盐产品的是_______(填标号)。
①水泥 ②陶瓷 ③光导纤维 ④玻璃
(2)玻璃是重要的建筑和装饰材料,有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的,写出该反应的化学方程式_______。
(3)在“双碳”目标影响下,光伏产业迎来“高光时刻”,高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示:
①硅元素在周期表中的位置为_______,反应II的化学方程式为_______。
②若(沸点为)中含有少量的(沸点为),则可通过_______方法来提纯。
(4)用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程如图所示:
①洗涤石英砂的目的是_______。
②操作A用到的玻璃仪器有_______。
【答案】(1)③ (2)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(3) ①. 第三周期第ⅣA族 ②. ③. 蒸馏
(4) ①. 除去石英砂中NaCl杂质 ②. 漏斗、烧杯、玻璃棒
【解析】
【分析】(3)将粗硅与HCl反应,转变为SiHCl3,目的是使粗硅转变为沸点较低的含硅物质,以便通过分馏的方法获得高纯度的含硅物质,后续通过H2还原的方法获得高纯硅:,氯化氢可参与循环;
(4)用水洗涤石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质),以除去石英砂中的可溶性的NaCl杂质;将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是增大反应物之间的接触面积,从而增大反应速率,提高生产效率;溶解环节,是加盐酸以除去石英砂中的氧化铝杂质,过滤即得目标产物SiO2,据此分析;
【小问1详解】
①水泥主要成分是硅酸盐,属于传统硅酸盐产品,①不合题意;
②陶瓷主要成分是硅酸盐,属于传统硅酸盐产品,②不合题意;
③光导纤维为二氧化硅,是氧化物不是硅酸盐,③符合题意;
④玻璃主要成分是硅酸盐,属于传统硅酸盐产品,④不合题意;
故答案为:③;
小问2详解】
氢氟酸与二氧化硅反应生成气态的四氟化硅和水,反应的化学方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
【小问3详解】
①硅元素是第14号元素,在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族,反应Ⅱ是氢气和SiHCl3发生氧化还原反应生成硅单质和氯化氢,其化学方程式为:;
②若(沸点为)中含有少量的(沸点为),因沸点不同,可通过蒸馏方法来提纯;
【小问4详解】
①洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的可溶性的NaCl杂质;
②操作A这过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。
16. 醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是___________。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为___________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是___________。
(3)打开K3,关闭K1和K2,c中亮蓝色溶液流入d,其原因是___________;d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、___________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点___________。
【答案】(1)去除水中溶解氧
(2) ①. Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+ ②. 排除c中空气
(3) ①. c中产生H2使压强大于大气压 ②. (冰浴)冷却 ③. 过滤
(4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触,且缺少氢气的处理装置
【解析】
【分析】醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂,说明亚铬离子具有强还原性,易与氧气反应,则制备实验中应避免接触氧气,实验时,将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3,盐酸与锌反应可生成氢气,可将装置内的空气排出,避免亚铬离子被氧化,且发生Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+,可观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,打开K3,关闭K1和K2,c中压强增大,可将亮蓝色溶液压入到d中,可生成醋酸亚铬砖红色沉淀,以此解答该题。
【小问1详解】
为避免亚铬离子被氧化,应除去水中的溶解氧,则实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却;
【小问2详解】
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明生成亚铬离子,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;
②盐酸与锌反应可生成氢气,可将装置内的空气排出,避免亚铬离子被氧化;
【小问3详解】
打开K3,关闭K1和K2,c中压强增大,可将亮蓝色溶液压入到d中,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是冷却、过滤、洗涤、干燥等。
【小问4详解】
d为敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触而被氧化,应在密闭容器中制备,且缺少氢气的处理装置。
17. 某温度下,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)1 min时,v(正)_______v(逆),从开始至2 min,X的平均反应速率为_______。
(3)2 min时容器内的压强与开始时压强之比为_______。
(4)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=9mol/(L·min),乙中v(Y)=0.5mol/(L·s),则_______中反应更快。
(5)若X、Y、Z均为气体,在2 min时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的化学反应速率将_______,若加入适合的催化剂,Y的化学反应速率将________填“变大”或“不变”或“变小”)。
【答案】(1)3X+Y2Z
(2) ①. > ②.
(3)9∶10 (4)乙
(5) ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,反应中X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,此时三种物质都存在,且物质的量不再发生变化,所以该反应是可逆反应,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3 mol:0.1 mol:0.2 mol=3:1:2,故反应方程式为3X+Y2Z;
【小问2详解】
根据图像可知:在1 min时反应物X、Y物质的量减少,生成物Z物质的量增加,反应正向进行,v(正)>v(逆);从开始至2 min,X的平均反应速率=;
【小问3详解】
开始时气体总物质的量为1.0mol+1.0mol=2.0mol,2 min时气体的总物质的量为0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol,相同温度和体积时气体的物质的量之比等于压强之比,故2 min时容器内的压强与开始时压强之比为1.8:2.0=9:10;
【小问4详解】
化学反应速率和化学计量数成正比,甲中v(Y)=v(X)=×9 mol/(L·min)=3 mol/(L·min)=0.05 mol/(L·s),而乙中v(Y)=0.5 mol/(L·s),故乙中反应更快;
【小问5详解】
反应达到平衡后,容器体积不变情况下,通入惰性气体,反应物、生成物的浓度不变,X的化学反应速率不变,化学平衡不发生移动;加入适合的催化剂,能够降低反应的活化能,因而可以使化学反应速率增大,故Y的化学反应速率变大;故答案为:不变;变大。
18. H2S是一种常见的工业废气。通常有两种方法处理H2S废气,
(1)克劳斯工艺。
反应Ⅰ: ΔH1=-1036kJ/mol
反应Ⅱ:4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94kJ/mol
①写出反应Ⅰ的平衡常数表达式K=___________。
②在恒温恒容条件下,初始投入4mol H2S与2mol SO2发生反应Ⅱ,下列能说明达到平衡状态的是___________
A.容器内压强不变 B.容器内气体密度不变 C.容器气体的平均分子量不变
D. S2与H2O的物质的量之比为3:4,且保持不变 E.
③的ΔH为___________。
(2)Fe2O3催化重整法处理H2S,脱除过程如图所示。
①脱除H₂S时需先进行吸附,有图甲和图乙所示的两种吸附方式,请从结构角度分析实际过程应按照哪种方式吸附并解释原因___________。
②在T K、105kPa条件下,将H2S与 Ar比例为1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等。则H2S的平衡转化率为___________。工业上,通常在等温、等压条件下将H2S与 Ar的混合气体通入反应器,发生H2S 热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入 Ar。H2S的平衡转化率会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. AC ③.
(2) ①. 按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,原因是硫化氢中H呈正电性,S呈负电性,氧化铁中Fe呈正电性,O呈负电性;图甲吸附方式为同种电性微粒靠近,图乙吸附方式为不同电性微粒靠近,不同电性微粒靠近时,吸附能力强 ②. 50% ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
①反应Ⅰ中是气体,;
②A.反应是气体分子数改变的化学反应,恒容时,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不变,说明达到平衡状态,A选;
B.根据质量守恒,气体的质量为定值,容器体积恒定,则密度是定值,其保持不变,不能说明达到平衡状态,B不选;
C.反应正向进行,气体物质的量增大,质量不变,则气体的平均分子量减小,若其不变,说明达到平衡状态,C选;
D.S2与H2O均为生成物,其物质的量之比始终为3:4,其不变不能说明达到平衡,D不选;
E.反应的速率比等于系数比,,不符合速率之比等级化学计量数之比,不能说明反应达到平衡状态,E不选;
故选AC;
③根据盖斯定律,目标反应可以由(反应Ⅰ+反应Ⅱ)得到,则;
【小问2详解】
①硫化氢中H呈正电性,S呈负电性,氧化铁中Fe呈正电性,O呈负电性;图甲吸附方式为同种电性微粒靠近,图乙吸附方式为不同电性微粒靠近,不同电性微粒靠近时,吸附能力强;
②①设起始的物质的量为n,转化的物质的量为x,的物质的量为4n。
平衡时混合气中与的分压相等,则与的物质的量相等,即,解得,的平衡转化率为;等温、等压下通入,容器体积增大,各物质浓度同等程度减小,相当于减小压强。正反应方向是气体分子数增大的方向,减小压强,平衡正向移动,平衡转化率增大。
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