精品解析:辽宁省丹东市凤城市第二中学2025-2026学年高二上学期第一次月考化学试题
2026-08-15
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内容正文:
高二年级上学期第一次月考
化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题:每题只有一个正确选项。每题3分,共45分。
1. 下列变化过程,属于吸热反应的是
①固体溶于水 ②煤炭燃烧 ③食物因氧化而腐败 ④铝热反应
⑤酸碱中和反应 ⑥煅烧石灰石 ⑦柠檬酸与小苏打反应
A. ⑥⑦ B. ①③⑥ C. ②③④⑤ D. ⑤⑥⑦
2. 下列关于盐酸与NaOH溶液反应的反应热测定实验的说法不正确的是
A. 为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B. 所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒
C. 测量盐酸溶液温度的温度计未洗涤立即测定氢氧化钠溶液的温度,会使得偏小
D. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
3. N4分子结构如图所示,已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量,生成1molN≡N键放出942kJ热量。根据以上信息和数据,则由N2生成1mol气态N4的ΔH为
A. +882kJ/mol B. +441kJ/mol C. -882kJ/mol D. -441kJ/mol
4. 已知下列热化学方程式:
①
②
③
则( )
A. B.
C. D.
5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol
H2的燃烧热为483.6 kJ/mol
B
OH-(aq)+H+(aq)= H2O(g) △H=-57.3 kJ/mol
含1mol NaOH的稀溶液与浓H2SO4完全中和,放出热量小于57.3 kJ
C
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=-a kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-b kJ/mol
b<a
D
C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.5 kJ/mol
金刚石比石墨稳定
A. A B. B C. C D. D
6. 和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,已知属于放热反应。下列说法不正确的是
A. ③→④是吸热过程
B. ②→③过程中断裂了非极性共价键
C. 合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
D. 合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量
7. 中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作,研究在硼基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理,部分反应历程(其中吸附在催化剂表面的物质用“*”表示)如图所示。下列说法正确的是
A. 丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为放热反应
B. 该反应的快慢取决于步骤
C. 图中过渡态1比过渡态2稳定
D. 催化剂在反应中参与化学反应并改变反应的活化能和反应热
8. 镍电池芯废料中主要含有金属镍,还含有少量金属钴、铁、铝。一种由镍电池芯废料制备NiOOH的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. 常温“酸浸”时,硫酸浓度越高,反应速率越快
B. 、、均为难溶于水的强碱
C. “氧化2”发生反应的离子方程式为
D. 实际生产中发现的实际用量比理论用量多,可能的原因为生成的能催化的分解
9. 氢气是一种可再生的绿色能源,也是重要的化工原料,天然气在催化剂作用下热解可制得氢气,其反应如下:,关于上述反应,以下叙述正确的是
A. 反应达平衡时,恒温恒压下通入惰性气体,会加快正反应速率,使平衡正向移动
B. 反应达平衡时,恒温恒容下加入C(s),会加快逆反应速率,使平衡逆向移动
C. 反应达平衡时,升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数k增大
D. 时,反应达平衡状态
10. 反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
11. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度减小
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
12. 一定温度下,在一个10L恒容容器中通入X、Y发生反应。已知:X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法合理的是
A. 当2v(X)=3v(Z)时,反应达到了平衡状态
B. 平衡时Y的体积分数为45%
C. 平衡时总压强与起始时总压强之比为9:10
D. 3min时,再充入等物质的量的X与Y,正反应速率增大,逆反应速率减小
13. 数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段,从如图所示图像得出的结论正确的是
A. 图甲: B. 图乙:时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C. 图丙: D. 图丁:
14. 在CuCl2溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0,下列说法正确的是
A. 该反应的反应类型为氧化还原反应
B. 该反应的平衡常数表达式为
C. 仅增大[Cu(H2O)4]2+的浓度,反应达到平衡后,该反应的平衡常数增大
D. 适当升高温度,该反应的平衡常数增大
15. 下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的个数是
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI;②反应体系的颜色不再变化;
③百分含量:;④反应速率:;
⑤;⑥;
⑦混合气体的平均相对分子质量不变;⑧反应体系的温度不变;
⑨断开2 mol H-I的同时断开1 mol H-H。
A. 3 B. 4 C. 6 D. 7
二、非选择题:共4小题,总分55分。
16. 一种以赤铁矿(主要成分为,含少量、)为原料制取和单质铝的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)碱浸步骤前将赤铁矿粉碎的目的是___________。硅元素和铝元素在滤液中分别以______(填离子符号,下同)和______的形式存在。
(2)写出“酸浸”步骤中发生反应的离子方程式:__________________。
(3)“还原”步骤中添加的试剂X为过量的______(填试剂名称);请设计实验检验溶液a中是否含有:________。
(4)“沉铁”步骤中生成了一种无色无味气体,该气体为______(填化学式)。
(5)写出“沉铝”步骤中生成白色固体反应的离子方程式:_______________。
17. Ⅰ.完成下列问题
(1)已知在时,反应的平衡常数为49,则该温度下反应的平衡常数为____________;
Ⅱ.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为______。
(3)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______。
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中不变
C. D.
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为______℃。
(6)为了减少的排放,某环境研究小组以和为原料合成清洁能源二甲醚(),反应如下:。如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______(填曲线标记字母),其判断理由是_________________________。
18. 汽车尾气中含有、等有害气体,某新型催化剂能促使、发生如下反应:,将、转化为无毒气体。
(1)为了测定在该催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的和浓度如下表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
前内的平均反应速率______,平衡时的转化率为______。
(2)恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是______(填字母,下同)
a.适当升高温度 b.将生成的和分离出去
c.充入氦气 d.选择更高效的催化剂
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证不同条件对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。
实验编号
初始浓度()
初始浓度()
催化剂的比表面积
Ⅰ
260
86
Ⅱ
128
Ⅲ
300
86
①对比实验Ⅰ、Ⅱ,则实验Ⅱ的温度为______,对比实验目的是____________________。
②对比实验Ⅰ、Ⅲ,预测可以得出的结论是__________________________________。
19. 铋酸钠()浅黄色、不溶于冷水、与热水或酸溶液要反应。它常用作分析试剂、氧化剂,如在钢铁分析中测定锰等。某同学在实验室用氯气将(白色,难溶于水)氧化制取。各实验装置如下图所示:
请回答下列问题:
(1)装置的连接顺序是:_______________。
______→______→______→______(填装置下面的字母)
(2)仪器a的名称是______;D中装有的试剂是______。
(3)装置C的作用是_________________;装置A中盛溶液的恒压滴液漏斗的作用是___________。
(4)当B中出现白色固体消失的现象时,应进行的操作是______。
(5)装置B中发生反应的离子方程式为_________________。
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高二年级上学期第一次月考
化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、选择题:每题只有一个正确选项。每题3分,共45分。
1. 下列变化过程,属于吸热反应的是
①固体溶于水 ②煤炭燃烧 ③食物因氧化而腐败 ④铝热反应
⑤酸碱中和反应 ⑥煅烧石灰石 ⑦柠檬酸与小苏打反应
A. ⑥⑦ B. ①③⑥ C. ②③④⑤ D. ⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】① NH₄Cl固体溶于水是物理过程,吸热但不属于化学反应;
② 煤炭燃烧为放热反应;
③ 食物腐败是缓慢氧化,放热;
④ 铝热反应剧烈放热;
⑤ 酸碱中和反应放热;
⑥ 煅烧石灰石(CaCO₃分解)需持续加热,是吸热反应;
⑦ 柠檬酸与小苏打反应生成CO₂,吸热导致温度下降,属于吸热反应;
综上,吸热反应为⑥和⑦;
故选A。
2. 下列关于盐酸与NaOH溶液反应的反应热测定实验的说法不正确的是
A. 为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
B. 所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒
C. 测量盐酸溶液温度的温度计未洗涤立即测定氢氧化钠溶液的温度,会使得偏小
D. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
【答案】C
【解析】
【详解】A.在测定盐酸与NaOH溶液反应的反应热时,为了保证盐酸完全被中和,可以采用稍过量的NaOH溶液,故A正确;
B.反应热的测定实验需要用量筒量取一定体积的酸、碱溶液,用温度计测量反应前酸、碱溶液的温度以及反应后的最高温度,用玻璃搅拌器搅拌,同时反应在烧杯内进行,故B正确;
C.测盐酸溶液温度的温度计未洗涤立即测量氢氧化钠溶液的温度时,所测NaOH溶液的温度偏高,温度差偏小,反应热数值偏小,但该反应热为负值,所以测得的偏大,故C错误;
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,由于醋酸电离吸热,反应放热减少,则计算所得反应热偏大,故D正确;
故答案为C。
3. N4分子结构如图所示,已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量,生成1molN≡N键放出942kJ热量。根据以上信息和数据,则由N2生成1mol气态N4的ΔH为
A. +882kJ/mol B. +441kJ/mol C. -882kJ/mol D. -441kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】1molN4分子可转化为2molN2,1molN4中含6molN-N键,断开6 mol N-N键吸收的热量为167kJ·mol-1×6mol=1002kJ,生成2molN2时放出热量为942k·mol-1×2mol=1884kJ,则1molN4生成2molN2放出热量为1884kJ-1002kJ=882kJ,则由N2生成1mol气态N4需要吸收的热量为882kJ,即ΔH=+882kJ·mol-1,故选A。
4. 已知下列热化学方程式:
①
②
③
则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据盖斯定律可知:反应2×(①+②−③)可得:,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol
H2的燃烧热为483.6 kJ/mol
B
OH-(aq)+H+(aq)= H2O(g) △H=-57.3 kJ/mol
含1mol NaOH的稀溶液与浓H2SO4完全中和,放出热量小于57.3 kJ
C
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=-a kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-b kJ/mol
b<a
D
C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.5 kJ/mol
金刚石比石墨稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,H转化为液态水,故A错误;
B.浓硫酸溶解于水的过程放热,则用浓硫酸与NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量大于57.3kJ,故B错误;
C.2mol碳单质,完全燃烧时放出热量更多,故有a>b,故C正确;
D.石墨转化为金刚石吸热,说明石墨的能量低于金刚石,而物质能量越低越稳定,故石墨比金刚石更稳定,故D错误。
故选:C。
6. 和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,已知属于放热反应。下列说法不正确的是
A. ③→④是吸热过程
B. ②→③过程中断裂了非极性共价键
C. 合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
D. 合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.③→④过程中,N原子和H原子形成了化学键,为放热过程,A错误;
B.②→③过程中,和分子中的非极性共价键断裂,形成N原子和H原子,B正确;
C.已知合成氨反应属于放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,C正确;
D.已知合成氨反应属于放热反应,则反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量,D正确;
答案选A。
7. 中国科学技术大学黄伟新教授和美国橡树岭国家实验室的吴自力研究团队合作,研究在硼基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应机理,部分反应历程(其中吸附在催化剂表面的物质用“*”表示)如图所示。下列说法正确的是
A. 丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为放热反应
B. 该反应的快慢取决于步骤
C. 图中过渡态1比过渡态2稳定
D. 催化剂在反应中参与化学反应并改变反应的活化能和反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,A错误;
B.反应速率取决于活化能最大的步骤,图中过渡态1对应步骤的活化能为,过渡态2对应步骤的活化能为,因此决速步骤为,B正确;
C.物质能量越低越稳定,过渡态2能量更低,更稳定,C错误;
D.催化剂参与反应形成中间产物,能降低活化能,但反应热由反应物和生成物总能量差决定,催化剂不改变反应热,D错误;
故选B。
8. 镍电池芯废料中主要含有金属镍,还含有少量金属钴、铁、铝。一种由镍电池芯废料制备NiOOH的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. 常温“酸浸”时,硫酸浓度越高,反应速率越快
B. 、、均为难溶于水的强碱
C. “氧化2”发生反应的离子方程式为
D. 实际生产中发现的实际用量比理论用量多,可能的原因为生成的能催化的分解
【答案】D
【解析】
【分析】向废料中加入硫酸,将金属元素转化为Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+,向滤液中加入过氧化氢,将Fe2+氧化成Fe3+,加入Ni(OH)2调节pH,使Fe3+、Al3+分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3,向滤液中加入KOH、KClO,使Ni2+转化为NiOOH,其离子反应方程式为2Ni2++4OH-+ClO-=2NiO(OH)↓+Cl-+H2O,据此分析;
【详解】A.常温“酸浸”时,硫酸浓度过高可能导致溶液中c(H+)减小,化学反应速率减缓,故A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,不属于强碱;Fe(OH)3、Ni(OH)2均为弱碱,三者均难溶于水,故B错误;
C.“氧化2”中Ni2+被ClO-氧化为NiOOH(Ni为+3价),1molNi2+失去1mole-,1molClO-中Cl由+1价降为-1价得到2mole⁻,Ni2+、ClO-化学计量数之比为2∶1,正确离子方程式应为2Ni2++4OH-+ClO-=2NiO(OH)↓+Cl-+H2O,故C错误;
D.“氧化1”中H2O2可氧化Fe2+生成Fe3+,而Fe3+能催化H2O2分解(2H2O22H2O+O2↑),导致H2O2额外消耗,实际用量多于理论用量,故D正确;
故选D。
9. 氢气是一种可再生的绿色能源,也是重要的化工原料,天然气在催化剂作用下热解可制得氢气,其反应如下:,关于上述反应,以下叙述正确的是
A. 反应达平衡时,恒温恒压下通入惰性气体,会加快正反应速率,使平衡正向移动
B. 反应达平衡时,恒温恒容下加入C(s),会加快逆反应速率,使平衡逆向移动
C. 反应达平衡时,升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数k增大
D. 时,反应达平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒温恒压下通入惰性气体,总压不变,体积增大,各气体浓度降低,正、逆反应速率均减慢,不会加快反应速率,A错误;
B.固体C(s)的浓度视为常数,加入C(s)不会改变反应速率或平衡,B错误;
C.该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,化学平衡常数K增大,C正确;
D.反应达平衡时,不同物质表示的反应速率关系应为,D错误;
答案选C。
10. 反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】比较反应速率时需统一单位和基准物质,将各选项均转换为的速率:
【详解】A.;
B.
C.;
D.;
比较后,C的最大,反应速率最快,故答案选C。
11. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度减小
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,故p1<p2,A正确;
B.由图可知,压强一定时,随温度升高,NO的转化率降低,平衡逆向移动,则该反应的反应限度减小,B正确;
C.400℃、条件下,平衡时NO的转化率为40%,和按物质的量之比2:1投入,且按2:1反应,二者转化率相等,即O2的平衡转化率为40%,C正确;
D.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,D错误;
故答案为D。
12. 一定温度下,在一个10L恒容容器中通入X、Y发生反应。已知:X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法合理的是
A. 当2v(X)=3v(Z)时,反应达到了平衡状态
B. 平衡时Y的体积分数为45%
C. 平衡时总压强与起始时总压强之比为9:10
D. 3min时,再充入等物质的量的X与Y,正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于可逆反应达平衡状态,正逆反应速率相等,仅给出2v(X)=3v(Z),未明确指明是正反应速率与逆反应速率的关系,A项不符合题意;
B.由图可知,平衡时n(X)=0.7mol,n(Y)=0.9mol,n(Z)=0.2mol,气体的体积分数等于物质的量分数。则平衡时Y的体积分数为=50%,并非45%,B项不符合题意;
C.根据理想气体状态方程pV = nRT(T、V恒定),压强之比等于物质的量之比。起始时n(起始)=1.0mol + 1.0mol=2.0mol,平衡时n(平衡)=0.7mol + 0.9mol+0.2mol = 1.8mol,则平衡时总压强与起始时总压强之比为1.8mol:2.0mol=9:10,C符合题意。
D.平衡时再加入反应物,加入的瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,在建立新的平衡的过程中正反应速率减小,逆反应速率增大,直到正、逆反应速率相等即达到新的化学平衡状态,D项不符合题意。
故答案选C。
13. 数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段,从如图所示图像得出的结论正确的是
A. 图甲: B. 图乙:时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C. 图丙: D. 图丁:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲中容器体积未知,无法计量用浓度表示的A的反应速率,A错误;
B.反应为等气体分子数的反应,则时刻改变的条件可能是加入催化剂,也可能是加压,B正确;
C.对图中反应升高温度,正反应增大的速率大于逆反应增大的速率,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,焓变大于0,C错误;
D.根据先拐先平数据大,由下面两根曲线得到P2>P1,增大压强,C%增大,说明正向移动,即正向是体积减小的反应,即,D错误;
故选B。
14. 在CuCl2溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0,下列说法正确的是
A. 该反应的反应类型为氧化还原反应
B. 该反应的平衡常数表达式为
C. 仅增大[Cu(H2O)4]2+的浓度,反应达到平衡后,该反应的平衡常数增大
D. 适当升高温度,该反应的平衡常数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应中没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.平衡常数表达式中H2O的浓度作为溶剂不参与,正确表达式应为,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,浓度变化不影响K值,C错误;
D.ΔH>0为吸热反应,升温使平衡正向移动,K值增大,D正确;
故选D。
15. 下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的个数是
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI;②反应体系的颜色不再变化;
③百分含量:;④反应速率:;
⑤;⑥;
⑦混合气体的平均相对分子质量不变;⑧反应体系的温度不变;
⑨断开2 mol H-I的同时断开1 mol H-H。
A. 3 B. 4 C. 6 D. 7
【答案】B
【解析】
【详解】①平衡时单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI,速率比例应为1:2,①错误;
②I2为有色气体,颜色不变说明其浓度不再变化,②正确;
③w(HI)=w(I2)仅为瞬时关系,无法说明平衡,③错误;
④速率关系未体现正逆方向且比例错误,④错误;
⑤浓度比为2:1:1可能出现在非平衡状态,⑤错误;
⑥v分解(HI)=v生成(HI)表明正逆速率相等,⑥正确;
⑦总物质的量和总质量均不变,平均相对分子质量始终不变,⑦错误;
⑧若反应伴随热效应,温度不变说明热量变化停止,达到平衡,⑧正确;
⑨断开2mol H-I(正反应)与1mol H-H(逆反应)符合计量数关系,⑨正确。
综上,②⑥⑧⑨正确,故答案为B。
二、非选择题:共4小题,总分55分。
16. 一种以赤铁矿(主要成分为,含少量、)为原料制取和单质铝的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)碱浸步骤前将赤铁矿粉碎的目的是___________。硅元素和铝元素在滤液中分别以______(填离子符号,下同)和______的形式存在。
(2)写出“酸浸”步骤中发生反应的离子方程式:__________________。
(3)“还原”步骤中添加的试剂X为过量的______(填试剂名称);请设计实验检验溶液a中是否含有:________。
(4)“沉铁”步骤中生成了一种无色无味气体,该气体为______(填化学式)。
(5)写出“沉铝”步骤中生成白色固体反应的离子方程式:_______________。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,加快碱浸的速率 ②. ③.
(2)
(3) ①. 铁 ②. 试管中取少量a溶液,滴加溶液,若溶液不变红,则不含有,变红则含有
(4)
(5)
【解析】
【分析】赤铁矿(主要成分为Fe2O3,含少量SiO2、Al2O3),进行碱浸后,滤渣为Fe2O3,SiO2、Al2O3与碱(如NaOH)反应生成Na2SiO3和Na[Al(OH)4]在滤液中,滤渣(Fe2O3)与过量硫酸反应生成硫酸铁,加入过量X还原,因为最后得到碳酸亚铁,故X应为单质铁,再加入碳酸氢铵沉铁得到碳酸亚铁;Na2SiO3和Na[Al(OH)4]在滤液中,加入过量的硫酸,Na2SiO3生成H2SiO3沉淀,过滤在滤液中分离掉,Na[Al(OH)4]生成硫酸铝,加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀,高温加热分解得氧化铝,熔融电解得单质铝。
【小问1详解】
将赤铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快碱浸的速率;根据分析,硅元素和铝元素在滤液中分别以和的形式存在;
【小问2详解】
“酸浸”步骤中滤渣(Fe2O3)与过量硫酸反应生成硫酸铁发生反应的离子方程式;
【小问3详解】
根据流程信息,试剂X为还原剂铁粉,检验铁离子的方法为:试管中取少量a溶液,滴加溶液,若溶液不变红,则不含有,若变红则含有;
【小问4详解】
“沉铁”步骤中亚铁离子不断消耗促进的电离,使溶液酸性增强,最终与生成了CO2气体;
【小问5详解】
“沉铝”时,铝盐与氨水发生复分解反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为。
17. Ⅰ.完成下列问题
(1)已知在时,反应的平衡常数为49,则该温度下反应的平衡常数为____________;
Ⅱ.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为______。
(3)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______。
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中不变
C. D.
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为______℃。
(6)为了减少的排放,某环境研究小组以和为原料合成清洁能源二甲醚(),反应如下:。如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______(填曲线标记字母),其判断理由是_________________________。
【答案】(1)
(2)
(3)吸热 (4)BC
(5)830 (6) ①. a ②. 该反应的,反应属于放热反应,平衡常数K随温度的升高而降低
【解析】
【小问1详解】
后一个反应是前一个反应的逆反应,逆反应的平衡常数等于原反应平衡常数的倒数,因此;
【小问2详解】
根据各物质的化学计量数,平衡常数表达式为;
【小问3详解】
由表中数据可知,温度升高时平衡常数增大,说明升高温度使平衡向正反应方向移动,因此正反应为吸热反应;
【小问4详解】
A.反应前后气体总物质的量不变,在恒温恒容条件下容器内压强始终不随反应进程改变,压强不变不能说明达到平衡,A错误;
B.CO是生成物之一,其浓度不再随时间变化,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,B正确;
C.H2和H2O的化学计量数相同,H2的正反应速率等于H2O的逆反应速率,说明正、逆反应速率相等,C正确;
D.平衡时各物质浓度保持不变,但CO2与CO的平衡浓度不一定相等,D错误;
故选BC。
【小问5详解】
将给定的平衡浓度关系代入平衡常数表达式,得。由表中数据可知,此时温度为830 ℃;
【小问6详解】
该反应的,正反应为放热反应。升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,平衡常数减小,因此应选择随温度升高而下降的曲线a。
18. 汽车尾气中含有、等有害气体,某新型催化剂能促使、发生如下反应:,将、转化为无毒气体。
(1)为了测定在该催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的和浓度如下表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
前内的平均反应速率______,平衡时的转化率为______。
(2)恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是______(填字母,下同)
a.适当升高温度 b.将生成的和分离出去
c.充入氦气 d.选择更高效的催化剂
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证不同条件对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。
实验编号
初始浓度()
初始浓度()
催化剂的比表面积
Ⅰ
260
86
Ⅱ
128
Ⅲ
300
86
①对比实验Ⅰ、Ⅱ,则实验Ⅱ的温度为______,对比实验目的是____________________。
②对比实验Ⅰ、Ⅲ,预测可以得出的结论是__________________________________。
【答案】(1) ①. ②. 90%
(2)ad (3) ①. ②. 验证不同催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律 ③. 相同条件下,温度越高,反应速率越快
【解析】
【小问1详解】
前2 s内,。由反应计量关系可知,NO与CO₂的化学计量数相同,故,因此。平衡时NO的浓度为,其转化率为;
【小问2详解】
a.适当升高温度,反应速率常数增大,反应速率增大,a正确;
b.将生成的CO₂和N₂分离出去会减小逆反应速率;反应物浓度和温度未改变,正反应速率不增大,b错误;
c.恒容时充入氦气,各反应物的浓度不变,反应速率不变,c错误;
d.选择更高效的催化剂可降低反应的活化能,使反应速率增大,d正确;
故选ad。
【小问3详解】
对比实验Ⅰ、Ⅱ时,只应改变催化剂的比表面积,因此实验Ⅱ的温度及NO、CO初始浓度均应与实验Ⅰ相同,实验Ⅱ的温度为;对比目的是验证不同催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律。实验Ⅰ、Ⅲ中反应物初始浓度和催化剂比表面积相同,只有温度不同,因此可得出相同条件下温度越高,反应速率越快。
19. 铋酸钠()浅黄色、不溶于冷水、与热水或酸溶液要反应。它常用作分析试剂、氧化剂,如在钢铁分析中测定锰等。某同学在实验室用氯气将(白色,难溶于水)氧化制取。各实验装置如下图所示:
请回答下列问题:
(1)装置的连接顺序是:_______________。
______→______→______→______(填装置下面的字母)
(2)仪器a的名称是______;D中装有的试剂是______。
(3)装置C的作用是_________________;装置A中盛溶液的恒压滴液漏斗的作用是___________。
(4)当B中出现白色固体消失的现象时,应进行的操作是______。
(5)装置B中发生反应的离子方程式为_________________。
【答案】(1)ACBD
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 氢氧化钠溶液
(3) ①. 除去氯气中氯化氢气体 ②. 反应后吸收滞留在装置中有毒气体氯气
(4)关闭、,打开
(5)
【解析】
【分析】装置A反应生成氯气,通过装置C饱和食盐水除去氯气中氯化氢气体,氯气进入B中发生反应生成NaBiO3,尾气用D中碱液吸收减少污染。
【小问1详解】
根据分析,装置的连接顺序是ACBD;
【小问2详解】
仪器a的名称是三颈烧瓶 装置D用于处理尾气氯气,装有的试剂是氢氧化钠溶液;
【小问3详解】
装置C的作用是除去氯气中氯化氢气体,以免影响NaBiO3的制取;装置A中盛溶液的恒压滴液漏斗的作用是反应结束后,处理吸收滞留在装置中有毒气体氯气;
【小问4详解】
当B中出现白色固体消失的现象时,说明氯气已过量,NaBiO3与酸溶液反应,应进行的操作是关闭K1、K3并打开K2除去三颈烧瓶中多余的氯气;
【小问5详解】
根据题干信息可知,Bi(OH)3被氯气氧化成NaBiO3,发生离子反应的方程式为
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