内容正文:
北京市第三十一中学2024-2025学年度第一学期
高二年级化学期中考试试题
(考试时间90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 N:14 Al:27 Mg:24 Cl:35.5 Cu:64 Fe:56
第一部分 选择题(共50分)
一、选择题(共25小题,每题2分,共50分。各题只有1个选项符合题意)
1. 下列对化学反应的认识错误的是
A. 会引起化学键的变化 B. 会产生新的物质
C. 必然引起物质状态的变化 D. 必然伴随着能量的变化
【答案】C
【解析】
【详解】A项,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,A项正确;
B项,化学反应的特征是有新物质生成,B项正确;
C项,化学反应过程中物质的状态不一定发生变化,如H2和Cl2在点燃或光照下生成HCl,H2、Cl2和HCl都是气态,C项错误;
D项,化学反应过程中断裂旧化学键吸收能量,形成新化学键释放能量,吸收和释放的能量不相等,化学反应中一定伴随着能量的变化,D项正确;
答案选C。
2. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol,则含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热应生成液态水,而题中生成气态水,ΔH绝对值应更大,故氢气的燃烧热ΔH<-241.8 kJ/mol,A错误;
B.ΔH>0说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,B错误;
C.20.0g NaOH为0.5mol,中和反应放热0.5mol×57.4 kJ/mol=28.7kJ,C正确;
D.完全燃烧(生成CO2)放热更多,ΔH1更小(更负),故ΔH1<ΔH2,D错误;
故选C。
3. 已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1mol N≡N需要吸收的能量为
A. 431kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 869kJ
【答案】C
【解析】
【详解】反应热ΔH = 反应物总键能 - 生成物总键能,设断裂1 mol N≡N吸收的能量为,反应物含有1 mol N≡N、3 mol H-H,生成物共含有6 mol N-H,代入数据得:,解得,即断裂1 mol N≡N需要吸收的能量为945.6 kJ,
故答案选C。
4. 某反应过程的能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是
A. 该反应为放热反应 B. 曲线b表示有催化剂参与的反应过程
C. 反应i 的∆H>0 D. 反应i比反应ii的速率大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像,反应物能量高于生成物能量,该反应为放热反应,A正确;
B.曲线b活化能低于曲线a,但反应前后能量不变,说明加入了催化剂,B正确;
C.反应i的生成物能量高于反应物能量,反应吸热,∆H>0,C正确;
D.反应i的活化能比反应ii的活化能高,则反应i比反应ii的速率小,D错误;
故选D。
5. 一定温度和压强下,2molH2和1molO2分别以点燃和形成氢氧燃料电池这两种方式发生化学反应,生成2mol液态水。下列说法正确的是
A. 放出的热量相等 B. 体系内能变化相等
C. 反应速率相等 D. 反应的活化能相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.方式一中化学能主要转化为热能,而方式二中化学能主要转化为电能,则两者放出的热量不相等,故A错误;
B.两种方式反应物和生成物相同,反应物总能量和生成物总能量相同,则体系内能变化相等,故B正确;
C.形成原电池可加快反应速率,则两者反应速率不相等,故C错误;
D.二者的反应路径不同,反应的活化能不一定相等,故D错误;
答案选B。
6. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,△H=151 kJ·mol-1-162 kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,设H―I的键能为x kJ·mol-1,则△H=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2x kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,解得x=299kJ·mol-1,A正确;
B.升高温度,反应速率加快,即反应①、反应②的速率都加快,B错误;
C.由图可知,反应②为放热反应,升高温度,反应②速率增大,平衡逆向移动,反应②的限度降低,不利于氢气转化率提高,C错误;
D.催化剂不能降低反应②的焓变,为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的活化能,加快反应②速率,即加快的消耗速率,D错误;
故选A。
7. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的的是
实验目的
测定中和反应的反应热
测定锌与稀硫酸反应速率
实验装置
实验目的
探究温度对化学平衡移动的影响
除去中混有的少量HCl
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.测定中和反应的反应热需要绝热环境减少热量散失,该装置为敞口普通烧杯,无保温隔热措施,反应释放的热量会大量散失到空气中,无法准确测定反应前后的温度差,不能达到实验目的,A错误;
B.可通过测定一定时间内注射器收集的体积,或收集一定体积所需的时间,计算锌与稀硫酸的反应速率,能达到实验目的,B正确;
C.体系存在平衡 ,两个烧瓶分别置于热水和冰水中,温度不同平衡移动方向不同,气体颜色深浅不同,可验证温度对化学平衡移动的影响,能达到实验目的,C正确;
D.极易溶于水,在饱和溶液中溶解度很小,装置气体流向为长进短出,可使气体与溶液充分接触除去,能达到实验目的,D正确;
故选A。
8. 一定条件下,在2L密闭容器中发生反应:,测得5min内,A的物质的量减小了10mol,则5min内该反应的化学反应速率是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,;
【详解】A.据分析,,A正确;
B. ,B错误;
C. ,C错误;
D. ,D错误;
选A。
9. 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气的生成速率加大的是
A. 不用铁片,改用铁粉 B. 加热
C. 滴加几滴CuSO4溶液 D. 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.改用铁粉后,Fe与硫酸反应接触面积增大,反应速率加快,A不符合题意;
B.加热后物质的内能增大,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,B不符合题意;
C.滴加几滴CuSO4溶液后Fe与CuSO4溶液发生置换反应产生Cu单质,Fe、Cu、稀硫酸构成原电池反应,使反应速率大大加快,C不符合题意;
D.浓硫酸具有强氧化性,在室温下遇Fe后,在金属Fe表面产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,因此反应不再进行,故反应速率大大降低,D符合题意;
故合理选项是D。
10. 在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是
A. 单位时间内消耗,同时生成
B. 混合气体的密度不再变化
C. 容器内的压强不再变化
D. 混合气体中n(Y)与n(Z)的比值保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.消耗X,平衡正向进行,生成Z平衡正向进行,无法作为判断化学平衡状态,A项错误;
B.根据质量守恒定律,总质量不变,在恒容容器中,体积不变,则密度始终不变,则密度不能作为判断平衡的标志,B项错误;
C.反应前后气体总物质的量相等,所以无论反应是否达到平衡,容器内气体压强始终不变,不能据此判断反应是否达到平衡状态,C项错误;
D.混合气体中n(Y)与n(Z)的比值保持不变,说明两者的物质的量既不增加也不减少,据此判断反应已经达到平衡状态,D项正确;
答案选D。
11. 在一定条件下,发生CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)ΔH<0的反应,达到平衡后,保持体积不变,降低温度,混合气体的颜色
A. 变深 B. 变浅 C. 不变 D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】混合气体的颜色由带颜色的组份的浓度决定。由于该反应为放热反应,保持体积不变,降低温度,平衡向正反应方向进行,二氧化氮浓度降低,所以颜色变浅。故B正确。
12. 下列有关化学平衡常数K的说法中,正确的是
A. K的大小与起始浓度有关
B. 温度越高,K值越大
C. K值越大,反应物的转化率越大
D. K值越大,正向反应进行的程度越小
【答案】C
【解析】
【详解】化学平衡常数只与温度有关,与物质的起始浓度无关,温度越高,平衡若正向移动,平衡常数变大,若平衡逆向移动,平衡常数变小。平衡常数越大,说明反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,选C。
13. 一定温度下的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 达到平衡。缩小容器容积,对反应产生影响的叙述不正确的是
A. 使SO3 的浓度增大 B. 使平衡向正反应方向移动
C. 使平衡常数K增大 D. 使正反应速率大于逆反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.缩小容器容积,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,平衡向正反应方向移动,则生成物三氧化硫浓度增大,故A正确;B.缩小容器容积,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,所以平衡向正反应方向移动,故B正确;C.化学平衡常数只与温度有关,该反应体系温度不变,则化学平衡常数不变,故C错误;D.缩小容器容积,压强增大,平衡向气体体积缩小的方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,故D正确;故选C。
14. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 血红蛋白(Hb)可与氧气结合:,CO比更易和Hb结合,当空气中的CO浓度大时,易造成人体缺氧,严重时导致死亡
B. 在和组成的体系中:,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深
C. ,工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,以制备金属钾
D. 工业合成氨时及时移走生成的氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO浓度大时,CO与Hb结合使反应物Hb浓度减小,平衡逆向移动,导致人体缺氧,可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.存在平衡,恒温缩小容积时压强增大,平衡正向移动,物质的量减少,但气体颜色变深是因为容积缩小导致浓度增大,该现象不能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.反应中,分离出钾蒸气会减小生成物浓度,平衡正向移动,可用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.合成氨为可逆反应,及时移走氨气会减小生成物浓度,平衡正向移动,可提高氨的产率,可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选B。
15. 已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 kJ·mol-1,下图表示L一定时,H2的平衡转化率(α)随X的变化关系,L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法中,不正确的是
A. X表示温度
B. L2>L1
C. 反应速率υ(M)>υ(N)
D. 平衡常数K(M)>K(N)
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图象,随着X的增大,H2的平衡转化率(α)减小,X若表示温度,升高温度,平衡逆向移动,H2的平衡转化率(α)减小,故A正确;
B.相同温度条件下,压强越大,H2的平衡转化率(α)越大,L2>L1,故B正确;
C.压强越大,反应速率越快,υ(M)>υ(N),故C正确;
D.温度不变,平衡常数不变,故D错误;
故选D。
16. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B. CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
C. ①→②放出能量并形成了C—C键
D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】分析:A项,生成CH3COOH的总反应为CH4+CO2CH3COOH,原子利用率为100%;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C-H键发生断裂;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量并形成C-C键;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高平衡转化率。
详解:A项,根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO2CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项正确;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C-H键发生断裂,B项正确;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成C-C键,C项正确;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误;答案选D。
点睛:本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响,解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。
17. 下列物质中,属于强电解质的是
A. H2O B. NaOH C. NH3·H2O D. CH3COOH
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了强弱电解质的区分,要求对于电解质的分类有基础掌握。
【详解】A.水部分电离,水为弱电解质,;
B.氢氧化钠在水中完全电离,为强电解质,;
C.NH3·H2O存在电离平衡,部分电离,为弱电解质;
D.醋酸存在电离平衡,部分电离,为弱电解质。
答案为B。
【点睛】电解质按电离程度的不同分成强电解质和弱电解质,能完全电离的为强电解质,部分电离的为弱电解质。注意强电解质的导电能力不一定比弱电解质强。
18. 下列溶液一定显酸性的是
A. B. 含有 C. D. 酚酞变红
【答案】A
【解析】
【详解】A.c(H+)>c(OH-),说明溶液显酸性,A正确;
B.任何水溶液中,都含有H+,故含有H+的溶液不一定显酸性,B错误;
C.在100℃时,水的离子积KW=10-12,即水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,pH=6<7,此时溶液呈中性,故pH<7的溶液不一定显酸性,C错误;
D.使酚酞变红的溶液显碱性,D错误;
故选A。
19. 下列方法中,可以使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度减小的是
A. 加入少量0.10 mol·L− 1盐酸 B. 加水稀释
C. 加入少量0.10 mol·L− 1NaOH溶液 D. 加入少量NaCl固体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 加入少量0.10 mol·L− 1盐酸可以使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度增大,A不正确;B. 加水稀释使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度增大,B不正确;C. 加入少量0.10 mol·L− 1NaOH溶液使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度减小,C正确;D. 加入少量NaCl固体对氨水的电离没有影响,D不正确。本题选C。
20. 某温度下,将和体积均相同的和溶液分别加水稀释,其随加水体积的变化如图所示,下列叙述不正确的是
A. 稀释前溶液的浓度
B. 在点和点均存在
C. 从点到点,溶液中的不变
D. 溶液中水的电离程度点点
【答案】B
【解析】
【分析】盐酸是在溶液中完全电离的强酸,醋酸是在溶液中部分电离的弱酸,pH相等的盐酸溶液和醋酸溶液加水稀释相同倍数时,盐酸溶液pH变化大,则曲线Ⅰ表示盐酸溶液pH随加水体积的变化,曲线Ⅱ表示醋酸溶液pH随加水体积的变化。
【详解】A.盐酸是在溶液中完全电离的强酸,醋酸是在溶液中部分电离的弱酸,则稀释前溶液pH相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,故A正确;
B.由电荷守恒关系c(H+)=c(酸根阴离子)+ c(OH—)可知,溶液中c(H+)>c(酸根阴离子),故B错误;
C.温度不变,水的离子积常数不变,则从点到点,溶液中Kw=c(H+)c(OH—)不变,故C正确;
D.酸溶液中的氢离子抑制水的电离,溶液中氢离子浓度越大,水的电离程度越小,由图可知,b点溶液的pH小于c点,氢离子浓度大于c点,则水的电离程度小于c点,故D正确;
故选B。
21. 一定温度下,在1 L的恒容密闭容器中发生反应,反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法不正确的是
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
A. 0~5 min用A表示的平均反应速率为
B. 此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C. 物质B的平衡转化率约为33%
D. 15 min后,再加入A、B、C各1.6 mol,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.内C的物质的量增加,根据反应比例,A的消耗量为,反应速率为,A正确;
B.反应进行到10 min时,A物质的物质的量减少0.4 mol,根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol,剩余B的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol,B的物质的量等于15 min时B的物质的量,则反应此时已达到平衡,此时C物质的量为1.6 mol,则平衡时A、B、C的浓度均为,代入平衡常数公式,B正确;
C.B的初始量为,平衡时转化,转化率为,C正确;
D.加入各物质后,浓度商,平衡逆向移动,D错误;
故选D。
22. 室温下,一定浓度氨水的pH为11.下列说法正确的是
A. 此溶液中
B. 此溶液中,由水电离出的
C. 将此溶液加水稀释10倍,所得溶液
D. 将此溶液与等体积的盐酸反应,恰好完全中和
【答案】B
【解析】
【详解】A.室温下,一定浓度氨水的pH为11.c(OH-)=,由于是一元弱碱,不完全电离产生OH-,此溶液中,故A错误;
B.常温下pH=11的氨水中,氢氧根离子抑制了水的电离,氨水中氢离子是水电离的,为1.0×10-11mol/L,则氨水中由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L,故B正确;
C.由于一水合氨是弱电解质,加水稀释10倍,会促进一水合氨电离,导致氢氧根离子浓度大于原来的,所以溶液的11>pH>10,故C错误;
D.由于一水合氨是弱电解质,pH为11的一水合氨溶液浓度大于,加入等体积的盐酸,氨水过量,溶液呈碱性,故D错误;
故选B。
23. 下列离子在指定的溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:Cu2+、K+、OH-、
B. pH=1的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、
C. 中性溶液中:K+、Cl-、、
D. 加酚酞呈红色的溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有Cu2+的溶液呈蓝色,不满足溶液无色的条件,Cu2+、OH-之间反应生成氢氧化铜沉淀,不能大量共存,故A不选;
B.H+、Fe2+、之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故B不选;
C.K+、CI-、、之间不发生反应,且都不发生水解反应,在中性溶液中能大量共存,故C选;
D.加酚酞呈红色的溶液呈碱性,Fe3+、OH-之间反应生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,故D不选;
答案选C。
24. 一定温度下,将不同物质的量的和分别通入容积为的恒容密闭容器中进行反应,得到下表所示的三组数据:
实验
温度
起始量
平衡量
达到平衡时间
1
650
5
2
900
4
3
900
下列说法正确的是
A. 内,实验1中
B. 若,,则平衡时实验2中的转化率和实验3中的转化率相同
C. 该反应的
D. 时,若充入、、和,平衡正向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,实验1反应达到平衡时氢气的物质的量为3.0mol,则由方程式可知,5min内,二氧化碳的反应速率为=0.1 mol/(L·min),故A错误;
B.由表格数据可知,900℃实验2反应达到平衡时一氧化碳的物质的量为1.8mol,由方程式可知,平衡时水蒸气的转化率为×100%=20%,则平衡时水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气的浓度为0.4mol/L、0.9mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L,反应的平衡常数为=,平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,设实验3反应达到平衡时一氧化碳的转化率为a%,由题给数据可得:=,解得a=20,则平衡时实验2中水蒸气的转化率和实验3中一氧化碳的转化率相同,故B正确;
C.由表格数据可知,实验1的投入量是实验2的两倍,若实验2在650℃进行,反应达平衡时,一氧化碳的物质的量应1.5mol,900℃时,一氧化碳的物质的量为1.8mol,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则该反应为焓变小于0的放热反应,故C错误;
D.由表格数据可知,900℃实验2反应达到平衡时一氧化碳的物质的量为1.8mol,由方程式可知,平衡时水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气的浓度为0.4mol/L、0.9mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L,反应的平衡常数为=,则充入物质的量都为1mol的水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气时,反应的浓度熵Qc==1>,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选B。
25. 一定条件下,分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入A和B,发生反应:3A(g) + B(g) 2C(g) ∆H<0,200 ℃时该反应的化学平衡常数K=1,反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如下:
容器
温度℃
起始时物质的浓度(mol/L)
10分钟时物质的浓度(mol/L)
c(A)
c(B)
c(C)
甲
200
6
2
1
乙
300
6
2
0.8
丙
200
6
3
a
下列说法中,不正确的是
A. K甲>K乙
B. 甲中,10分钟内 A的化学反应速率υ(A)= 0.15 mol/(L·min)
C. 乙中,10分钟时υ正 =υ逆
D. 丙中,达到化学平衡状态时A的转化率是25%
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,平衡常数减小,则K甲>K乙,A正确;
B.,速率比等于计量数之比,,B正确;
C.根据表中数据可知,乙的温度比甲高,且乙中10分钟时,C的浓度比甲中小,说明平衡逆向移动,即此时反应已经平衡,则此时υ正 =υ逆,C正确;
D.根据甲中数据可列三段式:
,
,小于K,所以甲未达平衡,且甲中A的转化率为:,丙中B的起始浓度更大,反应更快,则平衡时参加反应的物质A会更多,则其转化率大于25%,D错误;
故选D。
第二部分 非选择题(共50分)
二、非选择题(共5道大题)
26. 醋酸在自然界分布广泛,具有重要用途。
(1)写出醋酸电离的方程式___________________________。
(2)室温下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。
①A、B、C三点对应的溶液中,最大的是__________ (填字母,下同)。
②A、B、C三点对应的溶液中,电离程度最大的是__________。
③若使B点对应的溶液中,增大、减小,可采用的方法是__________。
a.加 b.加NaOH固体 c.加入浓硫酸
【答案】(1)
(2) ①. B ②. C ③. b
【解析】
【小问1详解】
醋酸是一元弱酸,在水溶液中只能部分电离出醋酸根离子和氢离子,存在电离平衡,电离方程式中必须使用可逆符号“”,其电离方程式为。
【小问2详解】
OB段:加水量较少,醋酸电离程度的增幅超过溶液体积的增幅,自由移动离子总浓度持续上升,因此导电能力逐渐增强;B点:此时溶液中离子总浓度达到峰值,导电能力最强;BC段:加水量持续增大,溶液体积稀释的增幅超过醋酸电离程度的增幅,离子总浓度逐渐下降,导电能力随之减弱。
①溶液的导电能力主要取决于溶液中自由移动离子的浓度。由图可知,B点溶液的导电能力最强,说明此时溶液中的离子浓度最大,即氢离子浓度 最大。
②对于弱电解质而言,溶液越稀,其电离程度越大(即“越稀越电离”)。图中横坐标表示加水量,C点对应的加水量最多,溶液浓度最小,因此 的电离程度最大。
③醋酸溶液中存在电离平衡:;
a.加 稀释,虽然能促进醋酸电离,但溶液体积增大的影响占主导地位,最终会导致 和 均减小,a不符合;
b.加入 NaOH 固体,氢氧根离子会消耗溶液中的 ,导致 减小,从而促使醋酸的电离平衡正向移动,生成更多的醋酸根离子,使得 增大,b符合;
c.加入浓硫酸,会向溶液中引入大量的 ,导致 增大,这会抑制醋酸的电离,使平衡逆向移动,从而导致 减小,c不符合;
故选b。
27. 金属矿物常以硫化物形式存在,如等。
Ⅰ.掺烧和,用于制铁精粉和硫酸
(1)已知:为吸热反应。时,固体在氧气中完全燃烧生成气态和固体,放出热量。
①与反应的热化学方程式为_________。
②将与掺烧(混合燃烧),其目的包括_________(填字母)。
节约燃料和能量 为制备硫酸提供原料 减少空气污染
(2)常带一定量的结晶水。分解脱水反应的能量变化如图所示。
①_________。
②为维持炉内温度基本不变,所带结晶水越多,掺烧比应_________。(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.浸出法处理
(3)难溶于水,处理常使用酸浸法,两步反应依次为:
ⅰ.
ⅱ.
①平衡常数的表达式为_________。
②仅发生反应ⅰ时,酸浸效果不好,结合平衡常数说明原因:_________。
(4)从平衡移动角度解释通入在酸浸过程中的作用:_________。
【答案】27. ①. ②.
28. ①. ②. 增大
29. ①. ②. 较小,说明酸浸反应ⅰ进行得不充分(合理即可)
30. 与充分反应,使平衡ⅰ正向移动,促进的溶解(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
①由已知得,时,固体在氧气中完全燃烧生成气态和固体,放出热量,故热化学方程式为:;
②由题可知FeS2燃烧为放热反应,FeSO4分解为吸热反应,FeS2燃烧为放热可为FeSO4分解提供能量,FeSO4分解产生SO2、SO3可作为制铁精粉和硫酸原料;故选 ab;
【小问2详解】
①根据图象可判断∆H3=∆H4-∆H1-∆H2=+31.4kJ/mol,故答案为+31.4;
②由题可知FeS2燃烧为放热反应,使炉温升高,FeSO4分解为吸热反应,使炉温降低,FeSO4所带结晶水越多,吸收越多,降温越多,维持温度不变,则掺烧比应该增大,故答案为增大;
【小问3详解】
①此温度下,反应的平衡常数表达式;
②较小,反应进行的程度很小,说明酸浸反应ⅰ进行得不充分。故答案为较小,说明酸浸反应ⅰ进行得不充分(合理即可);
【小问4详解】
与充分反应,使平衡ⅰ正向移动,促进的溶解(合理即可);
28. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______,H2的转化率为______(保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________。
②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. 16 ③. 66.7% ④. bc
(3) ①. bc ②. 放热 ③. ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多。de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,水煤气转化成甲醇的,热化学方程式为;
【小问2详解】
反应,该反应正方向气体分子数减小,增大压强,平衡正向进行,平衡时CH3OH的物质的量较大,由图可知,;在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,平衡时M点,,列出三段式,,平衡时一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.25mol、0.25mol,对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数;H2的转化率为;
下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是;
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH,描述的是正反应方向,不能说明达到化学平衡状态,a错误;
b.CH3OH的体积分数不再改变,表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,b符合题意;
c.随着反应的进行,混合气体的体积不断发生改变,体积可变的恒压密闭容器的体积不断发生变化,则当密闭容器的体积不再改变,反应达平衡状态,c符合题意;
故选bc;
【小问3详解】
由图可知,b、c点还未达到一氧化碳转化率的最大值,则尚未达到化学平衡状态,反应达到平衡后,随着温度的升高,d点平衡逆向进行,一氧化碳转化率降低;由图可知,温度超过一定数值后,随着温度的升高,一氧化碳的转化率降低,说明该反应为放热反应;曲线ac段和de段的变化趋势不同,从反应速率和平衡角度说明:ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多。de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低。
29. 丙烯腈()是重要的化工原料,其合成分两步进行。
Ⅰ.丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢过程中发生如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
(1)升温时,测得丙烯平衡产率降低。
①升温时,丙烷的平衡转化率__________(填“提高”“降低”或“不变”)。
②丙烯平衡产率降低的可能原因是__________。
(2)已知:
ⅰ.
ⅱ.在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低
工业上,常在中加入一定量的,目的是__________(写两点)。
Ⅱ.丙烯氨氧化制丙烯腈
丙烯在一定条件下生成丙烯腈(),副产物为丙烯醛(),反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
(3)原料气中和丙烯的比例对产物收率的影响如图所示。
已知:碱性条件下容易分解。
①时产物主要为丙烯醛(),原因是__________。
②时,冷却吸收后丙烯腈收率略有降低,原因是__________。
【答案】(1) ①. 提高 ②. 升温对副反应ⅰi的影响更大
(2)消耗,增加的平衡产率;与积炭反应,防止催化剂失活
(3) ①. 是ⅰ中的反应物,不足时主要发生反应ⅱ ②. 过量的在吸收后可能产生碱性环境,使分解
【解析】
【分析】,反应吸热,升高温度,平衡正向移动;
【小问1详解】
反应ⅰ和ⅱ均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,丙烷的平衡转化率提高;温度升高时,可能反应ⅱ比反应ⅰ转化率更高,故丙烷转化以反应ⅱ为主,导致反应ⅰ中丙烯平衡产率降低;
【小问2详解】
根据已知,CO2与H2发生反应,促使丙烯脱氢反应正向移动,提高丙烯的平衡产率;同时CO2能和产生的积炭高温下发生反应,减少积炭对丙烯脱氢反应的影响,提高催化剂活性;
【小问3详解】
时,浓度低,根据勒夏特列原理,反应i的平衡正向移动程度小,而反应ii不受影响,导致反应ii进行的程度大于反应i;氨气含量过多,导致环境呈碱性,而根据已知,碱性条件下丙烯腈容易分解,故丙烯腈收率略有降低。
30. Fe(OH)3可用来制颜料、药物,作净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。
资料:新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离:Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO2-+H2O
(1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中,分别加入3 mL不同浓度的NaOH溶液,都产生红褐色沉淀。充分反应后,过滤,取滤液分成两等份,分别进行实验,实验记录如下:
c(NaOH)/mol·L-1
现象
操作
5.0
6.0
7.0
实验Ⅰ:滴入几滴KSCN溶液
不变红
不变红
不变红
实验Ⅱ:先加入过量稀硫酸,再
滴入几滴KSCN溶液
不变红
变红
变红
① 产生红褐色沉淀的离子方程式是________。
② 当c(NaOH)≥6.0 mol·L-1时,实验Ⅱ中溶液变红的原因是________、________(用离子方程式表示)。
(2)有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe(OH)3。
① 向1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,立即有大量气泡并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样,________,证明沉淀中含有碳酸盐。
② 向1 mL 1.0 mol·L-1FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1Na2SO3溶液,溶液由黄色变为红色,无丁达尔效应,继续滴加Na2SO3溶液,最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3。产生FeSO3的原因是_________________。
(3)比较(1)和(2),制备Fe(OH)3的合理方法是___________(注明试剂和用量)。
(4)FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)3,该试剂的化学式是________(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ ②. FeO+4H+=Fe3++2H2O ③. Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
(2) ①. 加入少量稀盐酸,有无色气体产生 ②. 2Fe3++SO+H2O=2Fe2++SO+2H+、Fe2++SO=FeSO3↓
(3)1mL1.0mol·L-1FeCl3溶液与3mL浓度小于6.0mol·L-1的NaOH溶液
(4)Na2O2、NaClO
【解析】
【小问1详解】
①氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀,反应的离子方程式为Fe3+ + 3OH-=Fe(OH)3↓,故答案为Fe3+ + 3OH-=Fe(OH)3↓;
②新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离:Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO+H2O,当c(NaOH)≥6.0 mol·L-1时,FeO+ 4H+=Fe3++2H2O;Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3溶液变红,故答案为FeO+ 4H+=Fe3+ + 2H2O;Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3。
【小问2详解】
有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe(OH)3。
① 向1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,立即有大量气泡并有红褐色沉淀产生。要证明沉淀中可能含有碳酸盐。只需要将沉淀过滤、洗涤后取样,加入少量稀盐酸,看是否有无色气体产生即可,故答案为加入少量稀盐酸,有无色气体产生;
② 三价铁离子具有氧化性,与亚硫酸钠发生氧化还原反应,2Fe3+ + SO+H2O=2Fe2+ + SO+2H+,进而生成FeSO3,Fe2+ + SO=FeSO3↓,故答案为2Fe3+ + SO+H2O=2Fe2+ + SO+2H+、Fe2+ + SO=FeSO3↓。
【小问3详解】
比较(1)和(2)数据,pH大于等于6时,溶液中仍然含有铁离子,因此制备Fe(OH)3的合理方法是1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液,故答案为1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液。
【小问4详解】
FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)3,该试剂具有氧化性,能够将亚铁离子氧化为铁离子,同时生成的溶液具有碱性,该试剂可以是Na2O2、NaClO等,故答案为Na2O2、NaClO等。
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北京市第三十一中学2024-2025学年度第一学期
高二年级化学期中考试试题
(考试时间90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 N:14 Al:27 Mg:24 Cl:35.5 Cu:64 Fe:56
第一部分 选择题(共50分)
一、选择题(共25小题,每题2分,共50分。各题只有1个选项符合题意)
1. 下列对化学反应的认识错误的是
A. 会引起化学键的变化 B. 会产生新的物质
C. 必然引起物质状态的变化 D. 必然伴随着能量的变化
2. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol,则含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
3. 已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1mol N≡N需要吸收的能量为
A. 431kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 869kJ
4. 某反应过程的能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是
A. 该反应为放热反应 B. 曲线b表示有催化剂参与的反应过程
C. 反应i 的∆H>0 D. 反应i比反应ii的速率大
5. 一定温度和压强下,2molH2和1molO2分别以点燃和形成氢氧燃料电池这两种方式发生化学反应,生成2mol液态水。下列说法正确的是
A. 放出的热量相等 B. 体系内能变化相等
C. 反应速率相等 D. 反应的活化能相等
6. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
7. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的的是
实验目的
测定中和反应的反应热
测定锌与稀硫酸反应速率
实验装置
实验目的
探究温度对化学平衡移动的影响
除去中混有的少量HCl
实验装置
A. A B. B C. C D. D
8. 一定条件下,在2L密闭容器中发生反应:,测得5min内,A的物质的量减小了10mol,则5min内该反应的化学反应速率是
A. B.
C. D.
9. 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气的生成速率加大的是
A. 不用铁片,改用铁粉 B. 加热
C. 滴加几滴CuSO4溶液 D. 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
10. 在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是
A. 单位时间内消耗,同时生成
B. 混合气体的密度不再变化
C. 容器内的压强不再变化
D. 混合气体中n(Y)与n(Z)的比值保持不变
11. 在一定条件下,发生CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)ΔH<0的反应,达到平衡后,保持体积不变,降低温度,混合气体的颜色
A. 变深 B. 变浅 C. 不变 D. 无法判断
12. 下列有关化学平衡常数K的说法中,正确的是
A. K的大小与起始浓度有关
B. 温度越高,K值越大
C. K值越大,反应物的转化率越大
D. K值越大,正向反应进行的程度越小
13. 一定温度下的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 达到平衡。缩小容器容积,对反应产生影响的叙述不正确的是
A. 使SO3 的浓度增大 B. 使平衡向正反应方向移动
C. 使平衡常数K增大 D. 使正反应速率大于逆反应速率
14. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 血红蛋白(Hb)可与氧气结合:,CO比更易和Hb结合,当空气中的CO浓度大时,易造成人体缺氧,严重时导致死亡
B. 在和组成的体系中:,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深
C. ,工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,以制备金属钾
D. 工业合成氨时及时移走生成的氨气
15. 已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 kJ·mol-1,下图表示L一定时,H2的平衡转化率(α)随X的变化关系,L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法中,不正确的是
A. X表示温度
B. L2>L1
C. 反应速率υ(M)>υ(N)
D. 平衡常数K(M)>K(N)
16. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B. CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
C. ①→②放出能量并形成了C—C键
D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
17. 下列物质中,属于强电解质的是
A. H2O B. NaOH C. NH3·H2O D. CH3COOH
18. 下列溶液一定显酸性的是
A. B. 含有 C. D. 酚酞变红
19. 下列方法中,可以使0.10 mol·L− 1 氨水中NH3·H2O的电离程度减小的是
A. 加入少量0.10 mol·L− 1盐酸 B. 加水稀释
C. 加入少量0.10 mol·L− 1NaOH溶液 D. 加入少量NaCl固体
20. 某温度下,将和体积均相同的和溶液分别加水稀释,其随加水体积的变化如图所示,下列叙述不正确的是
A. 稀释前溶液的浓度
B. 在点和点均存在
C. 从点到点,溶液中的不变
D. 溶液中水的电离程度点点
21. 一定温度下,在1 L的恒容密闭容器中发生反应,反应过程中的部分数据如下表所示。下列说法不正确的是
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
A. 0~5 min用A表示的平均反应速率为
B. 此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C. 物质B的平衡转化率约为33%
D. 15 min后,再加入A、B、C各1.6 mol,平衡不移动
22. 室温下,一定浓度氨水的pH为11.下列说法正确的是
A. 此溶液中
B. 此溶液中,由水电离出的
C. 将此溶液加水稀释10倍,所得溶液
D. 将此溶液与等体积的盐酸反应,恰好完全中和
23. 下列离子在指定的溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:Cu2+、K+、OH-、
B. pH=1的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、
C. 中性溶液中:K+、Cl-、、
D. 加酚酞呈红色的溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、
24. 一定温度下,将不同物质的量的和分别通入容积为的恒容密闭容器中进行反应,得到下表所示的三组数据:
实验
温度
起始量
平衡量
达到平衡时间
1
650
5
2
900
4
3
900
下列说法正确的是
A. 内,实验1中
B. 若,,则平衡时实验2中的转化率和实验3中的转化率相同
C. 该反应的
D. 时,若充入、、和,平衡正向移动
25. 一定条件下,分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入A和B,发生反应:3A(g) + B(g) 2C(g) ∆H<0,200 ℃时该反应的化学平衡常数K=1,反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如下:
容器
温度℃
起始时物质的浓度(mol/L)
10分钟时物质的浓度(mol/L)
c(A)
c(B)
c(C)
甲
200
6
2
1
乙
300
6
2
0.8
丙
200
6
3
a
下列说法中,不正确的是
A. K甲>K乙
B. 甲中,10分钟内 A的化学反应速率υ(A)= 0.15 mol/(L·min)
C. 乙中,10分钟时υ正 =υ逆
D. 丙中,达到化学平衡状态时A的转化率是25%
第二部分 非选择题(共50分)
二、非选择题(共5道大题)
26. 醋酸在自然界分布广泛,具有重要用途。
(1)写出醋酸电离的方程式___________________________。
(2)室温下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。
①A、B、C三点对应的溶液中,最大的是__________ (填字母,下同)。
②A、B、C三点对应的溶液中,电离程度最大的是__________。
③若使B点对应的溶液中,增大、减小,可采用的方法是__________。
a.加 b.加NaOH固体 c.加入浓硫酸
27. 金属矿物常以硫化物形式存在,如等。
Ⅰ.掺烧和,用于制铁精粉和硫酸
(1)已知:为吸热反应。时,固体在氧气中完全燃烧生成气态和固体,放出热量。
①与反应的热化学方程式为_________。
②将与掺烧(混合燃烧),其目的包括_________(填字母)。
节约燃料和能量 为制备硫酸提供原料 减少空气污染
(2)常带一定量的结晶水。分解脱水反应的能量变化如图所示。
①_________。
②为维持炉内温度基本不变,所带结晶水越多,掺烧比应_________。(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.浸出法处理
(3)难溶于水,处理常使用酸浸法,两步反应依次为:
ⅰ.
ⅱ.
①平衡常数的表达式为_________。
②仅发生反应ⅰ时,酸浸效果不好,结合平衡常数说明原因:_________。
(4)从平衡移动角度解释通入在酸浸过程中的作用:_________。
28. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______,H2的转化率为______(保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________。
②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________。
29. 丙烯腈()是重要的化工原料,其合成分两步进行。
Ⅰ.丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢过程中发生如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
(1)升温时,测得丙烯平衡产率降低。
①升温时,丙烷的平衡转化率__________(填“提高”“降低”或“不变”)。
②丙烯平衡产率降低的可能原因是__________。
(2)已知:
ⅰ.
ⅱ.在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低
工业上,常在中加入一定量的,目的是__________(写两点)。
Ⅱ.丙烯氨氧化制丙烯腈
丙烯在一定条件下生成丙烯腈(),副产物为丙烯醛(),反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
(3)原料气中和丙烯的比例对产物收率的影响如图所示。
已知:碱性条件下容易分解。
①时产物主要为丙烯醛(),原因是__________。
②时,冷却吸收后丙烯腈收率略有降低,原因是__________。
30. Fe(OH)3可用来制颜料、药物,作净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。
资料:新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离:Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO2-+H2O
(1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中,分别加入3 mL不同浓度的NaOH溶液,都产生红褐色沉淀。充分反应后,过滤,取滤液分成两等份,分别进行实验,实验记录如下:
c(NaOH)/mol·L-1
现象
操作
5.0
6.0
7.0
实验Ⅰ:滴入几滴KSCN溶液
不变红
不变红
不变红
实验Ⅱ:先加入过量稀硫酸,再
滴入几滴KSCN溶液
不变红
变红
变红
① 产生红褐色沉淀的离子方程式是________。
② 当c(NaOH)≥6.0 mol·L-1时,实验Ⅱ中溶液变红的原因是________、________(用离子方程式表示)。
(2)有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe(OH)3。
① 向1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,立即有大量气泡并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样,________,证明沉淀中含有碳酸盐。
② 向1 mL 1.0 mol·L-1FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1Na2SO3溶液,溶液由黄色变为红色,无丁达尔效应,继续滴加Na2SO3溶液,最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)3外还含有FeSO3。产生FeSO3的原因是_________________。
(3)比较(1)和(2),制备Fe(OH)3的合理方法是___________(注明试剂和用量)。
(4)FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)3,该试剂的化学式是________(写出一种即可)。
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