内容正文:
府谷中学2025年秋高二年级第二次学情调研检测卷
化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将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2B铅笔把答题卡上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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:选择性必修1。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 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。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A. 血浆中存在的缓冲体系,缓冲作用可以促使体系pH出现大幅度变化
B. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的正极相连,使其受到保护
C. 室温下,若某酱油的pH=5,则该酱油中的为
D. “天舟五号”飞船搭载的燃料电池放电时主要将热能转化为电能
2. 在的电离平衡中,要使平衡正向移动且氢离子浓度减小,应采取的措施为
A. 升高温度 B. 加少量NaF固体 C. 加少量HF D. 加水稀释
3. 下列电池工作时,电极质量均不发生改变的是
A. 银锌电池 B. 锌锰电池 C. 燃料电池 D. 铅蓄电池
4. 下列物质的水溶液不一定呈酸性的是
A. 滴加甲基橙显黄色的溶液 B. 常温下,的溶液
C. 电离出的阳离子全为的强电解质 D. 的溶液
5. 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应: 。达到平衡后,为提高反应的速率和的转化率,可采取的措施是
A. 降低压强 B. 增大压强 C. 恒压时充入 D. 恒容时充入
6. 下列事实中可以证明是弱电解质的是
A. 能使紫色石蕊试液先变红后褪色
B. 常温下,溶液
C. 易溶于水,可以在水中电离出和
D. 可以与溶液反应生成
7. 下列事实或操作与盐类水解无关的是
A. 明矾净水
B. 加热蒸干并灼烧溶液,得到固体
C. 焊接时用溶液除锈
D. 铵态氮肥(含)不能与草木灰(含)混合使用
8. 离子交换膜法电解饱和食盐水原理如图所示。下列说法错误的是
A. 阳极产生氯气,离子交换膜为阴离子交换膜
B. 阴极可以得到浓度较高的氢氧化钠溶液
C. 阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
9. 下列实验操作中,不能达到实验目的的是
A.调控滴定速度
B.制备
C.用试纸测定溶液
D.用如图滴定管量取标准高锰酸钾溶液
A. A B. B C. C D. D
10. 工业上可通过如下流程回收铅蓄电池中的铅,下列有关说法不正确的是
A. PbSO4在水中存在溶解平衡:
B. 生成PbCO3的离子方程式为:
C. pH:滤液 < 饱和 Na2CO3溶液
D. 滤液中不存在Pb2+
11. 将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法错误的是
A. 铁被氧化的电极反应为
B. 正极的电极反应为
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
12. 某反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 反应②的活化能
B. 反应②中既有极性键断裂,又有非极性键断裂
C. 反应①的焓变
D. 该反应过程中,反应速率主要由反应①决定
13. 厦门大学国家重点实验室,受根瘤菌中固氮酶反应机理的启发,制备出生态友好经济高效的仿生纳米片电催化剂,可用于电化学法还原硝酸盐制,原理如图所示。下列说法错误的是
A. b电极作阳极,发生氧化反应
B. 向a电极移动
C. 标准状况下,b电极每生成22.4 L气体,转移2 mol电子
D. a电极表面发生的电极反应式:
14. 25℃时,向的溶液中滴加溶液,所得、和的物质的量分数随pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 向的溶液滴加NaOH溶液,反应的离子方程式为
B. 的
C. 当溶液的时,溶液中存在:
D. 当滴加NaOH溶液的体积为10mL时,所得溶液呈碱性
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 请认真观察下图,然后回答问题:
(1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的________(用含、或的代数式表示)。
(2)该反应的活化能________(用含、或的代数式表示),由Ⅰ到Ⅱ可采取的措施是_________________________________。
(3)下列4个反应中,符合示意图描述的反应是________(填字母)。
A. 与反应 B. 盐酸与碳酸氢钠反应
C. 铝热反应 D. 灼热的炭与反应
(4)已知热化学方程式:。该反应的活化能为,则其逆反应的活化能为_______。
(5)已知:
①
②
③
与、的数学关系式是_____________。
16. 某学校兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,回答下列问题:
(1)A装置是______(填“原电池”或“电解池”),通的电极为______极(填电极名称),其电极反应式为__________________________。
(2)若B电池为电镀池,目的是在某铁镀件上镀一层铜,则X电极材料为______,Y电极的反应式为________________________________。
(3)若B电池为精炼铜,且粗铜中含有、、、等杂质,在______电极(填“X”或“Y”)周围有固体沉积。
(4)若X、Y均为,B电池的电解质溶液为的溶液,当电池工作一段时间后,B电池溶液的将_______(填“增大”“减小”或“不变”),要使该溶液恢复到原来的状态,需加入________。
17. 已知将溶液中的、、完全沉淀为氢氧化物需要溶液的分别为、、。现有含有杂质的,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:
请回答下列问题:
(1)本实验最适合的氧化剂X是______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)加入氧化剂的目的是______________________________________。
(3)物质Y可以是,除去的离子方程式是和_______________________________。
(4)过滤后,将所得溶液Ⅲ经过______、______操作,可得到晶体。
(5)由晶体得到纯净的无水,需要进行的操作是________________。
(6)常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质
某酸性溶液中含少量的,为制得纯净的溶液,宜加入________调至溶液,使转化为沉淀,此时溶液中的_______。
18. 降低大气中浓度对实现“碳达峰”、“碳中和”目标具有重要价值。实现碳达峰、碳中和目标的有效方式之一是二氧化碳直接加氢合成高附加值产品(烃类和烃的衍生物):
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:。
①已知几种共价键的键能数据如下:
共价键
C=O
H—C
C—O
H—O
H—H
键能/()
799
413
358
467
436
则 △H=_______。
②在恒温、恒容的密闭容器中,下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.、、、的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.甲醇的百分含量不再变化
(2)通常情况下加氢制取会发生下列三个反应:
a.
b.
c.
①请写出反应c平衡常数的表达式K=_______。该反应的逆反应在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②某温度下,向2L恒容密闭容器中充入2mol 和6mol ,仅发生反应a,2min末反应达到平衡,此时测得反应前后的总压强之比为4∶3。则_______。的平衡转化率为_______,该反应的平衡常数K=_______。
(3)已知反应a的,(、分别为正、逆反应速率常数,只受温度影响)。反应a达到平衡时,向平衡体系中加入高效催化剂,将(填“增大”“减小”或“不变”)_______。
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府谷中学2025年秋高二年级第二次学情调研检测卷
化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将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2B铅笔把答题卡上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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:选择性必修1。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 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。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A. 血浆中存在的缓冲体系,缓冲作用可以促使体系pH出现大幅度变化
B. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的正极相连,使其受到保护
C. 室温下,若某酱油的pH=5,则该酱油中的为
D. “天舟五号”飞船搭载的燃料电池放电时主要将热能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.血浆中的缓冲体系能抑制pH的大幅变化,使pH保持相对稳定,A错误;
B.采用外加电流阴极保护法时,应将钢闸门与直流电源负极相连,使其作阴极而受到保护,B错误;
C.由,pH=5时,,C正确;
D.燃料电池放电时主要将化学能转化为电能,D错误;
故选C。
2. 在的电离平衡中,要使平衡正向移动且氢离子浓度减小,应采取的措施为
A. 升高温度 B. 加少量NaF固体 C. 加少量HF D. 加水稀释
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氟酸在溶液中的电离是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,但氢离子浓度增大,A不符合题意;
B.向氢氟酸溶液中加少量氟化钠固体,溶液中氟离子浓度增大,电离平衡逆向移动,B不符合题意;
C.向氢氟酸溶液中加少量氟化氢,溶液中氢氟酸的浓度增大,电离平衡正向移动,但氢离子浓度增大,C不符合题意;
D.氢氟酸溶液加水稀释,电离平衡正向移动,氢氟酸、氢离子、氟离子浓度均减小,D正确;
故选D。
3. 下列电池工作时,电极质量均不发生改变的是
A. 银锌电池 B. 锌锰电池 C. 燃料电池 D. 铅蓄电池
【答案】C
【解析】
【详解】A项,银锌电池工作时,负极锌失电子发生氧化反应,负极质量减小,故A错误;B项,锌锰电池工作时,负极锌失电子发生氧化反应,负极质量减小,故B错误;C项,燃料电池工作时,燃料和氧化剂分别在负极和正极上反应,电极材料本身质量不变,故C正确;D项,铅蓄电池工作时,负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4,质量增加,正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,质量增加,故D错误。
4. 下列物质的水溶液不一定呈酸性的是
A. 滴加甲基橙显黄色的溶液 B. 常温下,的溶液
C. 电离出的阳离子全为的强电解质 D. 的溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加甲基橙显黄色的溶液,可能呈酸性、中性或碱性,A符合题意;
B.常温下,的溶液呈酸性,B不符合题意;
C.电离出的阳离子全为的强电解质,为强酸,其水溶液呈酸性,C不符合题意;
D.的溶液呈酸性,D不符合题意;
答案选A。
5. 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应: 。达到平衡后,为提高反应的速率和的转化率,可采取的措施是
A. 降低压强 B. 增大压强 C. 恒压时充入 D. 恒容时充入
【答案】B
【解析】
【详解】A.降低压强,化学反应速率减小,平衡逆向移动,的转化率减小,A项错误;
B.增大压强,反应速率加快,且平衡正向移动,的转化率增大,B项正确;
C.恒压时充入,体积增大,反应物和生成物浓度减小,反应速率减小,C项错误;
D.恒容时充入,反应速率加快,平衡正向移动,CO转化率变大,但的转化率减小,D项错误;
答案选B。
6. 下列事实中可以证明是弱电解质的是
A. 能使紫色石蕊试液先变红后褪色
B. 常温下,溶液
C. 易溶于水,可以在水中电离出和
D. 可以与溶液反应生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO可以使石蕊试液变红,说明HClO电离出氢离子而使溶液呈酸性,但是不能证明HClO部分电离,则不能说明HClO是弱电解质,褪色是因为次氯酸的漂白性,故A错误;
B.0.1mol/L的HClO溶液中c(H+)=10-3mol/L<0.1mol/L,说明HClO部分电离,为弱电解质,故B正确;
C.HClO可以在水中电离出和,不能证明HClO部分电离,则不能说明HClO是弱电解质,故C错误;
D.可以与溶液反应生成和水,说明次氯酸属于酸,但不能证明其为弱酸,故D错误;
故选B。
7. 下列事实或操作与盐类水解无关的是
A. 明矾净水
B. 加热蒸干并灼烧溶液,得到固体
C. 焊接时用溶液除锈
D. 铵态氮肥(含)不能与草木灰(含)混合使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾溶于水产生的发生水解:,生成的氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力,可吸附水中悬浮杂质并形成沉淀,从而净水,因此明矾净水与盐类水解有关,A错误;
B.在空气中加热蒸干并灼烧溶液时,该物质被氧气氧化:,该过程实质为氧化还原反应,不是盐类水解,因此该事实与盐类水解无关,B正确;
C.是强酸弱碱盐,其中发生水解:,溶液显酸性,铁锈的主要成分可与氢离子反应:,因此焊接时用氯化铵溶液除锈与盐类水解有关,C错误;
D.铵态氮肥中的与草木灰中的相互促进水解:,生成的氨逸出,导致氮元素损失,因此二者不能混合使用,这与盐类水解有关,D错误;
故选B。
8. 离子交换膜法电解饱和食盐水原理如图所示。下列说法错误的是
A. 阳极产生氯气,离子交换膜为阴离子交换膜
B. 阴极可以得到浓度较高的氢氧化钠溶液
C. 阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【答案】A
【解析】
【详解】A.阳极氯离子放电产生氯气,为防止生成的氯气和氢氧根离子反应,离子交换膜为阳离子交换膜,A错误;
B.阴极水电离出的氢离子放电,同时产生氢氧根离子,则阴极可以得到浓度较高的氢氧化钠溶液,B正确;
C.阴极水电离出的氢离子放电,反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,C正确;
D.电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,D正确;
答案选A。
9. 下列实验操作中,不能达到实验目的的是
A.调控滴定速度
B.制备
C.用试纸测定溶液
D.用如图滴定管量取标准高锰酸钾溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示为酸式滴定管的正确操作,左手控制活塞可灵活调控滴定速度,能达到实验目的,A不符合题意;
B.水解吸热,加热蒸馏水条件下滴加溶液,可促进水解且挥发,能够得到,B不符合题意;
C.试纸直接浸入待测溶液会污染试剂,同时可能导致试纸染料溶解影响测定结果,操作错误,不能达到实验目的,C符合题意;
D.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,图示为酸式滴定管,可用来量取高锰酸钾溶液,D不符合题意;
故选C。
10. 工业上可通过如下流程回收铅蓄电池中的铅,下列有关说法不正确的是
A. PbSO4在水中存在溶解平衡:
B. 生成PbCO3的离子方程式为:
C. pH:滤液 < 饱和 Na2CO3溶液
D. 滤液中不存在Pb2+
【答案】D
【解析】
【详解】A.PbSO4为难溶电解质,水溶液中存在沉淀溶解平衡:,故A正确;
B.PbSO4转化为PbCO3,加入可转化沉淀,发生转化为:,故B正确;
C.加入饱和碳酸钠溶液,参与沉淀转化,溶液碱性变弱,所以pH:滤液<饱和Na2CO3溶液,故C正确,
D.难溶电解质在水溶液中总会有一部分溶解,滤液中存在Pb2+,只是浓度较小,故D错误;
故选:D。
11. 将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法错误的是
A. 铁被氧化的电极反应为
B. 正极的电极反应为
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据实验所给条件可知,铁发生的是吸氧腐蚀,负极的电极反应为,A正确;
B.吸氧腐蚀正极的电极反应为,B正确;
C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了负极铁的腐蚀,C正确;
D.以水代替NaCl溶液,铁仍然能发生吸氧腐蚀,只是吸氧腐蚀的速率会减慢,D错误;
答案选D。
12. 某反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 反应②的活化能
B. 反应②中既有极性键断裂,又有非极性键断裂
C. 反应①的焓变
D. 该反应过程中,反应速率主要由反应①决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,活化能,A正确;
B.反应②中既有极性键()断裂,又有非极性键()断裂,B正确;
C.反应①的,C正确;
D.慢反应控制总反应速率,活化能,故反应速率由反应②决定,D错误。
故选D。
13. 厦门大学国家重点实验室,受根瘤菌中固氮酶反应机理的启发,制备出生态友好经济高效的仿生纳米片电催化剂,可用于电化学法还原硝酸盐制,原理如图所示。下列说法错误的是
A. b电极作阳极,发生氧化反应
B. 向a电极移动
C. 标准状况下,b电极每生成22.4 L气体,转移2 mol电子
D. a电极表面发生的电极反应式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.b电极与太阳能电池正极相连,作阳极,阳极发生失电子的氧化反应,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极移动,a为阴极,故向a电极移动,B正确;
C.b电极为阳极,电极反应为,标准状况下生成(即)时,转移电子,不是,C错误;
D.a电极为阴极,得电子被还原为,N元素化合价从+5降低到-3,每个得8个电子,碱性环境下配平得电极反应,D正确;
答案选C。
14. 25℃时,向的溶液中滴加溶液,所得、和的物质的量分数随pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 向的溶液滴加NaOH溶液,反应的离子方程式为
B. 的
C. 当溶液的时,溶液中存在:
D. 当滴加NaOH溶液的体积为10mL时,所得溶液呈碱性
【答案】B
【解析】
【详解】A.的溶液中主要存在、,滴加NaOH溶液主要和反应,离子方程式为,选项A错误;
B.当溶液的时,,的电离平衡常数,因为,,选项B正确;
C.当溶液的时,溶液中存在电荷守恒:,因为,所以,选项C错误;
D.当滴加NaOH溶液的体积为10mL时,所得溶液溶质为等物质的量浓度的和,的,的水解平街常数,则的电离程度大于的水解程度,溶液呈酸性,选项D错误;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 请认真观察下图,然后回答问题:
(1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的________(用含、或的代数式表示)。
(2)该反应的活化能________(用含、或的代数式表示),由Ⅰ到Ⅱ可采取的措施是_________________________________。
(3)下列4个反应中,符合示意图描述的反应是________(填字母)。
A. 与反应 B. 盐酸与碳酸氢钠反应
C. 铝热反应 D. 灼热的炭与反应
(4)已知热化学方程式:。该反应的活化能为,则其逆反应的活化能为_______。
(5)已知:
①
②
③
与、的数学关系式是_____________。
【答案】(1) ①. 放热 ②.
(2) ①. ②. 加入催化剂 (3)AC
(4)409 (5)
【解析】
【小问1详解】
根据图示,反应物的总能量()高于生成物的总能量(),因此该反应为放热反应。反应的焓变生成物总能量-反应物总能量= 。
【小问2详解】
反应的活化能是指活化分子的最低能量与反应物分子平均能量之差,即;由曲线Ⅰ到曲线Ⅱ,反应的活化能降低,但反应热(即反应物与生成物的能量差)保持不变,说明采取的措施是加入了催化剂。
【小问3详解】
示意图表示的是放热反应:
A.与的燃烧反应是放热反应,A符合题意;
B.盐酸与碳酸氢钠的反应是常见的吸热反应,B不符合题意;
C.铝热反应是放热反应,C符合题意;
D.灼热的炭与的反应是吸热反应,D不符合题意;
故选AC。
【小问4详解】
根据公式正反应活化能-逆反应活化能,可得逆反应活化能 =正反应活化能。
【小问5详解】
已知:① ,② ;根据盖斯定律,将反应②乘以2,减去反应①,即可得到反应③ ;因此对应的焓变关系为 。
16. 某学校兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,回答下列问题:
(1)A装置是______(填“原电池”或“电解池”),通的电极为______极(填电极名称),其电极反应式为__________________________。
(2)若B电池为电镀池,目的是在某铁镀件上镀一层铜,则X电极材料为______,Y电极的反应式为________________________________。
(3)若B电池为精炼铜,且粗铜中含有、、、等杂质,在______电极(填“X”或“Y”)周围有固体沉积。
(4)若X、Y均为,B电池的电解质溶液为的溶液,当电池工作一段时间后,B电池溶液的将_______(填“增大”“减小”或“不变”),要使该溶液恢复到原来的状态,需加入________。
【答案】(1) ①. 原电池 ②. 正 ③.
(2) ①. ②.
(3)X (4) ①. 增大 ②. 气体
【解析】
【小问1详解】
A装置通入燃料氢气和氧化剂氧气,为氢氧燃料电池,将化学能转化为电能,属于原电池;
通入的一极为正极,发生还原反应;
由于电解质为中性的溶液,氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为。
【小问2详解】
B装置有外接电源,为电解池,X与A的正极相连,为阳极;Y与A的负极相连,为阴极,在铁件上镀铜时,镀层金属铜作阳极,即X电极材料为;
待镀铁件作阴极,即Y电极为铁,电解质溶液中的铜离子在阴极得电子发生还原反应,电极反应式为。
【小问3详解】
粗铜精炼时,粗铜作阳极(X电极),纯铜作阴极(Y电极)。粗铜中的Zn、Fe、Cu等活泼性强于Ag、Au的金属先后失电子进入溶液,而Ag、Au等不活泼金属杂质不能失去电子,最终以阳极泥的形式沉积在阳极(X电极)底部。
【小问4详解】
若X、Y均为惰性电极,电解溶液的总反应为,反应生成了,溶液碱性增强,因此将增大;
由于电解过程中从溶液中逸出的是和,相当于溶液中减少了,根据“出什么加什么”的原则,要使溶液恢复到原来的状态,需向溶液中通入气体。
17. 已知将溶液中的、、完全沉淀为氢氧化物需要溶液的分别为、、。现有含有杂质的,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:
请回答下列问题:
(1)本实验最适合的氧化剂X是______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)加入氧化剂的目的是______________________________________。
(3)物质Y可以是,除去的离子方程式是和_______________________________。
(4)过滤后,将所得溶液Ⅲ经过______、______操作,可得到晶体。
(5)由晶体得到纯净的无水,需要进行的操作是________________。
(6)常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质
某酸性溶液中含少量的,为制得纯净的溶液,宜加入________调至溶液,使转化为沉淀,此时溶液中的_______。
【答案】(1)C (2)将氧化为,便于生成沉淀而与分离
(3)
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5)在气氛中加热
(6) ①. 或碱式碳酸铜或氢氧化铜 ②.
【解析】
【分析】该流程为含有杂质的提纯,配成水溶液Ⅰ之后加入氧化剂X,将氧化转变为得到溶液Ⅱ,再加入物质Y调节溶液pH,促使水解生成沉淀,过滤除去沉淀得到溶液Ⅲ,溶液Ⅲ经过蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体;
【小问1详解】
本实验氧化剂X的作用是把氧化成,同时不能引入新杂质。
A.为有毒气体,操作不便,过量时易污染环境且残留难以简便除去,A不符合题意;
B.引入,B不符合题意;
C.还原产物是,不会引入杂质,C符合题意;
D.引入、,D不符合题意;
【小问2详解】
已知完全沉淀pH为9.6,而完全沉淀pH为6.4,如果直接沉淀,也会同时沉淀,无法分离;完全沉淀pH为3.7,该条件下不会沉淀,加入氧化剂的目的就是将氧化为,便于生成沉淀而与分离开;
【小问3详解】
物质Y是,发生水解,消耗水解生成的,离子方程式为,促使水解平衡正向移动,除去;
【小问4详解】
过滤除去沉淀后得到溶液Ⅲ,从氯化铜溶液获得结晶水合物晶体,不能直接蒸干,需要先蒸发浓缩提高溶液浓度,之后冷却结晶析出晶体;
【小问5详解】
晶体直接加热时,会发生水解,加热会促使挥发,水解不断正向进行,最终得到氢氧化铜,为抑制水解,需要在气氛中加热,得到纯净无水;
【小问6详解】
为制得纯净溶液,宜加入或者碱式碳酸铜、氢氧化铜,既消耗升高pH,又不会引入其他金属杂质;当时,,,根据,得。
18. 降低大气中浓度对实现“碳达峰”、“碳中和”目标具有重要价值。实现碳达峰、碳中和目标的有效方式之一是二氧化碳直接加氢合成高附加值产品(烃类和烃的衍生物):
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:。
①已知几种共价键的键能数据如下:
共价键
C=O
H—C
C—O
H—O
H—H
键能/()
799
413
358
467
436
则 △H=_______。
②在恒温、恒容的密闭容器中,下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.、、、的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.甲醇的百分含量不再变化
(2)通常情况下加氢制取会发生下列三个反应:
a.
b.
c.
①请写出反应c平衡常数的表达式K=_______。该反应的逆反应在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②某温度下,向2L恒容密闭容器中充入2mol 和6mol ,仅发生反应a,2min末反应达到平衡,此时测得反应前后的总压强之比为4∶3。则_______。的平衡转化率为_______,该反应的平衡常数K=_______。
(3)已知反应a的,(、分别为正、逆反应速率常数,只受温度影响)。反应a达到平衡时,向平衡体系中加入高效催化剂,将(填“增大”“减小”或“不变”)_______。
【答案】(1) ①. -92 ②. BD
(2) ①. ②. 高温 ③. 0.25 ④. 50% ⑤.
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
①反应热∆H=反应物总键能-生成物总键能=(2×799kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1)-(3×413 kJ·mol-1+358 kJ·mol-1+467 kJ·mol-1+2×467 kJ·mol-1)=-92 kJ·mol-1;
②A.混合气体的密度是定值,密度不再变化,不能说明反应达到平衡状态,A不符合;
B.混合气体的平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不再变化时,说明反应达到平衡状态,B符合;
C.当、、、的物质的量之比为1∶3∶1∶1,反应不一定处于平衡状态,C不符合;
D.甲醇的百分含量是变量,甲醇的百分含量不再变化时,说明反应达到平衡状态,D符合;
答案选BD;
【小问2详解】
①反应c平衡常数的表达式K=;根据盖斯定律,反应c=反应a-2×反应b,∆H3=∆H1-2∆H2=-173.9kJ·mol-1-2×(+41 kJ·mol-1)=-255.9 kJ·mol-1<0,∆S<0,反应自发进行需满足∆G=∆H-T∆S<0,反应需在低温下可以自发进行,则逆反应在高温下自发进行;
②根据
恒温恒容下,根据反应前后压强之比等于物质的量之比,,x=0.5,v(CO2)=;
H2的转化率为;
平衡常数K=L4·mol-4= L4·mol-4;
【小问3详解】
达到平衡时,正逆反应速率相等,向平衡体系中加入高效催化剂,不改变平衡,正逆反应速率仍相等,将不变。
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