精品解析:上海市川沙中学2026-2027学年第一学期高二期中考试(等级班)化学试题
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内容正文:
上海市川沙中学 2026 学年第一学期
高二化学期中考试
(等级班)
考生注意:
1.本考试设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求,所有答题必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
2.答卷前,在答题纸正面清楚填写班级、姓名、准考证号。
3.考试时间:60 分钟。
4.选择题不特别注明的为“单选”,不定项选择题有 1-2 个正确选项。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32
一、工业除 SO2 尾气
工业排放的某些烟气中含有二氧化硫等大气污染物,对其进行脱硫治理不仅可以防止有害物质排放,还可以生产其他有用的产品。
1. 写出硫离子的结构示意图________。
2. FeCl3 水溶液可以吸收二氧化硫,配平离子方程式________________。
______Fe3+ + ______SO2 + ______H2O ________Fe2+ + ______+ ______H+
Ⅰ:烟道气中除去 SO2 的方法:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g) +S(l) ΔH<0
3. (1)该反应的平衡常数表达式为________。
(2)若保持其他条件不变,缩小反应容器的体积,平衡常数将会_______。
A.增大 B.减小 C.不变
4. 若在 2 L 密闭容器中进行上述反应,经测定在 5 min 内气体的质量减小了 1.6 g,则 0~5 min 的平均反应速率 v(CO2)=________。
5. 下图是平衡时 SO2 的质量在不同温度下随压强的变化曲线,判断:T1________T2 。
A.大于 B.等于 C.小于
Ⅱ:硫酸工业中用氢氧化钠溶液吸收 SO2:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3;Na2SO3 与 NaHSO3 均易被氧化。
6. 常温下 Na2SO3 溶液中水电离出的 H+ 浓度大于 10-7mol·L-1,请用相关化学反应方程式解释:________。
7. 等物质的量浓度的 NaHSO3 和 Na2SO3 的混合溶液中,混合溶液中的物料守恒表达式:________。
8. (1)常温测得某次吸收 SO2 后溶液 pH=7,该溶液中 c(Na+)________c()+c()。
A.大于 B.等于 C.小于
(2)上述溶液在空气中放置一段时间后,溶液的 pH<7,原因是________。
用 0.0100 mol·L-1 KMnO4 酸性溶液通过滴定的方法来测定某无色 NaHSO3 溶液的浓度。反应的离子方程式是 2+ 5+ H+ =2Mn2+ + 5+3H2O。请完成下列问题:
9. (1)滴定终点的判断方法是________。
(2)有关数据记录如下:
实验序号
待测液体积
(mL)
所消耗 KMnO4 酸性溶液的体积(mL)
滴定前
滴定后
1
20.00
0.50
20.60
2
20.00
6.00
25.90
3
20.00
1.40
24.20
则 NaHSO3 溶液的物质的量浓度为________mol·L-1 。
【答案】1.
2.
3. ①.
②. C
4.
5. A
6.
7.
8. ①. A ②.
溶液中的 和 被空气中的氧气氧化为硫酸,酸性增强。
9. ①.
当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 ②.
【解析】
【1题详解】
硫原子的原子 序数为,形成硫离子时获得个电子,核外电子总数为,电子层排布为,具体表示为。
【2题详解】
利用氧化还原反应配平,铁由价降为价( 得),硫由价升为价(失), 根据得失电子守恒及电荷守恒配平得到方程式。
【3题详解】
(1)平衡常数为生成物浓度幂 之积与反应物浓度幂之积的比值,固体不列入表达式,答案为。
(2)平衡常数只受 温度影响,与体积无关,故选C。
【4题详解】
反应方程式为 ,气体的质量减小量即为固体S的质量,S的物质的量为 ,根据化学计量数关系,生成为,浓度变化为,速率。
【5题详解】
该反应放热(),升温平衡向左移动,含量 增加。图中对应的质量高于,故,选A。
【6题详解】
亚硫酸根离子水解显碱性,结合水电离出的H⁺,促进水的电离,使水电离出的H⁺浓度大于10-7 mol/L,使用方程式表述为。
【7题详解】
等物质的量浓度的 NaHSO3 和 Na2SO3 的混合溶液中,Na和S原子的物质的量之比为3:2,即。
【8题详解】
(1)溶液中存在电荷守恒为 ,当pH=7 时 ,溶液呈中性,,代回,则,故,选A。
(2)溶液中的 和 被空气中的氧气氧化为,酸性增强,使得pH < 7。
【9题详解】
(1)滴定终点的现象为当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅 紫色,且半分钟内不褪色。
(2)三次实验消耗KMnO4体积分别为20.10mL、19.90mL、22.80mL,第3组数据误差偏大舍去,平均消耗KMnO₄体积为20.00mL。根据反应比例,。
二、氮的合成与应用
氨(NH3)是工业生产中重要的化工原料,广泛应用于化肥、炸药、医药等领域。
已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
10. (1)关于该合成氨工艺下列说法错误的是__________。
A.反应温度为 500℃ 主要因为该温度是催化剂的活性温度
B.合成氨工业中利用了热交换器,实现绿色低碳化
C.该反应高温下可以自发进行
D.将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,可以提高平衡转化率
(2)关于 NH3 说法正确的是__________。
A.NH3 遇到 HCl 产生白烟
B.可用 NH4Cl 受热分解制得 NH3
C.NH3 可用湿润的蓝色石蕊试纸检验
D.NH3 是氮元素唯一的氢化物
11. 合成氨的逆反应速率随时间的变化如下图:
(1)由图可知,反应进行到 a 点时,__________。
A.v(正)>v(逆) B.v(正)=v(逆) C.v(正)<v(逆)
(2)如果在 t4 时从混合物中分离出部分 NH3,t5~t6 时间段该反应处于新的平衡状态,请在图中画出 t4~t5 v(逆) 的变化曲线___________。
12. 在一定温度下,向容积不变的容器中加入 2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂,平衡时,容器内气体压强为起始时的 80%。反应达到平衡时,则 N2 的转化率=________,此时反应放出热量________92 kJ。
A.> B.< C.=
治理硝酸盐污染方法之一可以采用常温常压电化学合成氨的方法。碱性条件下还原为 NH3 的一种反应机理如图所示。
13. 关于以上机理说法正确的是__________(不定项)。
A. Co(OH)2 是反应产物
B. Co 是反应催化剂
C. 增大 Co 的量,能提高的平衡转化率
D. 过程①和③中 N 元素均被还原
14. 近年来,电化学催化作为一种替代方法受到关注,实验室利用以下装置模拟废水中硝酸盐还原为氨的反应,总反应为+2H2ONH3+2O2↑+OH-,写出 d 电极上发生的电极反应________。
15. 该装置工作时,下列描述正确的是________。(不定项)
A. a 为正极
B. 电极 c 上发生还原反应
C. 随着反应的完全进行,最终 B 池碱性增强
D. 标况下生成 2.24 L O2,则有 0.4 mol 电子从电极 d 经质子交换膜流向 c 极
16. 与哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有(写出一点):________。
【答案】10. ①. C ②. A
11. ①. A ②.
12. ①.
50% ②. C 13. BD
14.
15. B
16.
常温常压下进行(或原料来源广泛/环境友好等)。
【解析】
【10题详解】
(1)A.合成氨铁触媒的最佳活性温度约为500℃,是选择该温度的核心原因,A正确;
B.热交换器可利用反应放出的热量预热反应物,减少额外能源消耗,符合绿色低碳要求,B正确;
C.合成氨反应为气体分子数减小的放热反应,,,根据,高温下,反应不能自发进行,C错误;
D.分离出液氨,生成物浓度降低,平衡正向移动,可提高反应物平衡转化率,D正确;
故选C。
(2)A.与HCl反应生成固体颗粒形成白烟,A正确;
B.受热分解生成和HCl,冷却后二者又化合,无法直接制得纯净,B错误;
C.是碱性气体,检验应使用润湿的红色石蕊试纸,蓝色石蕊试纸遇到碱性的没有明显变化,C错误;
D.氮的氢化物除了外还有等化合物,并非唯一,D错误;
故选A。
【11题详解】
(1)a点位于平衡前,正反应速率大于逆反应速率,故,选A。
(2)分离出部分,其浓度瞬间减小,逆反应速率瞬间下降;随后平衡正向移动,浓度重新逐渐增大,逆反应速率随之增大,但由于整体物质的量减少(或压强减小),新平衡时的逆反应速率低于原平衡,即。
【12题详解】
设的转化率为x,列三段式
起始时总物质的量为,平衡时总物质的量为,在反应容器体积保持不变的情况下,压强之比等于物质的量之比,则有,解得,即的转化率为50%。
热化学方程式中的含义是每消耗 1 mol N2时放出 92 kJ 热量,本题N2转化率为50%,也就是实际消耗了1 mol,恰好等于热化学方程式中N2的计量数,故实际放出的热量恰好等于 92 kJ,故选C。
【13题详解】
A.从机理图可见,在过程②中转化为Co,整个循环结束后没有剩余,属于反应的中间产物,不是最终产物,A错误;
B.Co参与反应循环,过程中不被消耗,是该反应的催化剂,B正确;
C.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡移动,增大Co的用量无法提高的平衡转化率,C错误;
D.过程①中转化为,N元素从+5价降低到+3价;过程③中转化为,N元素从+3价降低到-3价,两个过程N元素均得电子被还原,D正确;
故选BD。
【14题详解】
总反应中被还原为,发生还原反应的电极为阴极(c电极);d电极上被氧化生成,发生氧化反应,结合质子交换膜的环境(允许通过),配平得到。
【15题详解】
A.d极生成是氧化反应,d为阳极,b为电源正极,则a为电源负极,不是正极,A错误;
B.c电极为阴极,在其表面得电子被还原为,发生还原反应,B正确;
C.B 池中放电产生H+,而质子交换膜只允许H+通过,H+全部迁向阴极(A池)参与反应,B池只是消耗了水,并不会积累OH-,碱性不会增强,C错误;
D.标况下2.24 L O2为 0.1 mol,转移电子确为 0.4 mol,但电子只能经外电路由d极流向c极,通过质子交换膜定向移动的是H+,电子不经过电解质和交换膜,D错误;
故选B。
【16题详解】
哈伯法需要高温高压,电催化合成氨在常温常压下即可进行,条件温和。
三、一些铵盐的综合利用及溶液离子浓度
NH4Al(SO4)2 常用作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO3 在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛;(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵)是一种重要的化工原料用途广泛。请回答下列问题:
17. (1)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液中的 c()________0.1 mol·L-1 NH4HSO3 溶液中的 c()。
A.> B.< C.=
(2)几种均为 0.1 mol·L-1 的电解质溶液的 pH 随温度变化的曲线如图所示
①其中符合 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液的 pH 随温度变化的曲线是________(填罗马数字),导致 NH4Al(SO4)2 溶液的 pH 随温度变化的原因是_______________。
②20℃ 时,写出 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液中电荷守恒关系____________________。
室温时,向 100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO3 溶液中滴加 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液 pH 与加入 NaOH 溶液体积的关系曲线如图所示。
18. (1)试分析上图中 a、b、c、d 四个点,水的电离程度最大的是________点。
A.a B.b C.c D.d
(2)在 b 点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________。
A.c(Na+)>c()>c()>c(OH-)=c(H+)
B.c(Na+)>c()=c()>c(OH-)=c(H+)
C.c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)
D.c()>c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)
(3)由 b 到 c 发生的离子反应方程式为____________________。
19. 将 (NH4)2Fe(SO4)2 中四种非金属元素对应的简单负离子按半径由小到大的顺序排列:________;晶体中 的检验方法为:___________________。
【答案】17. ①. A ②. I ③.
水解使溶液呈酸性,水解反应是吸热反应,升高温度使其水解程度增大,pH 减小 ④.
18. ①. A ②. A ③.
19. ①.
②.
取少量晶体于试管中,加适量水溶解,先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加 溶液,产生白色沉淀,说明含有
【解析】
【17题详解】
(1)溶液中水解显酸性,抑制水解;溶液中的电离程度大于水解程度,但电离带来的抑制效果抵不过和水解相互促进的效果,则相同浓度下溶液中更大,故选A。
(2)①是强酸弱碱盐,水解显酸性,pH < 7,水解反应是吸热反应,升高温度水解程度增大,酸性增强,pH减小,符合条件的曲线是I;
②根据电荷守恒,溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度,即;
【18题详解】
(1)a点加入100 mL NaOH,OH-恰好与完全反应生成,溶质为等浓度的、,此时溶液中和发生双水解,促进水的电离;随着NaOH继续加入,b、c、d点逐渐转化为,电离出抑制水的电离,所以a点水的电离程度最大,故选A;
(2)b点pH = 7,则,排除C和D两个选项;a点加入100 mL NaOH,溶质为等浓度的、,b点时加入的 NaOH体积大于100 mL,加入的OH-消耗生成,使溶液中的浓度小于,故选 A;
(3)由b到c,继续滴加NaOH溶液,主要是和反应生成 ,离子方程式为;
【19题详解】
中的非金属元素为H、O、N、S,对应的简单负离子为、、、,一般而言,电子层数越多半径越大,电子层数相同时核电荷数越小半径越大,故半径大小顺序为;检验的方法为:取少量晶体于试管中,加适量水溶解,先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加溶液,产生白色沉淀,说明含有。
四、含铜废水处理
工业上常用 MnS、NaHS、H2S 等作为沉淀剂处理废水中的Cu2+离子。
已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(CuS)=6.3×10-36;
H2S Ka1=9.1×10-8,Ka2=1.1×10-12 。
20. 写出NaHS的电离方程式:___________________。
21. 用MnS作沉淀剂除去工业废水中的 Cu2+ 离子,其原理为,下列说法错误的是_________。
A. 该反应的平衡常数K=
B. 该反应达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C. 往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D. 相同条件下,MnS的Ksp比CuS的Ksp大
22. 从平衡常数角度分析以H2S为沉淀剂除去废水中Cu2+的可行性,要求写出计算过程。________。
电镀车间产生的铜氨废液中含有[Cu(NH3)2]2+(Cu:+2 价)、[Cu(NH3)4]2+(Cu:+2 价)、NH3·H2O、CH3COO-及少量(Cu:+1 价)等。利用该废水制备胆矾的流程如下:
步骤Ⅰ:铜氨废液中通热空气并加热
步骤Ⅱ:加20%硫酸调 pH=2,得到含Cu2+的溶液
步骤Ⅲ:加Na2S溶液“沉铜”→过滤
步骤Ⅳ:CuS中加稀硝酸→加稀硫酸→一系列操作→胆矾
23. 步骤Ⅰ,从废液中会释放出气体,除水蒸气与氨气外,还有________。
24. 步骤Ⅲ“沉铜”时的离子反应方程式为:_____________;利用Na2S溶液而不选用NaOH溶液的优点是_________________。
25. 步骤Ⅳ中被氧化的元素是________。
26. 步骤Ⅳ中“一系列操作”是指:________、________、________、________、低温干燥。
【答案】20. 、 21. B
22. ,因平衡常数极大,反应正向程度大,故以为沉淀剂除去可行
23.
24. ①. ②. 溶度积远小于,可以沉淀更完全,除杂更彻底
25. 硫 26. ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 ③. 过滤 ④. 洗涤
【解析】
【分析】电镀车间产生的铜氨废液中通热空气并加热,步骤Ⅰ:氧气作为氧化剂把分解并氧化,碳酸根离子会转化为气体逸出,促进分解释放;步骤Ⅱ:硫酸提供氢离子,与NH3生成,pH=2铜全部以游离Cu2+存在,得到含Cu2+的溶液;步骤Ⅲ:加Na2S溶液生成CuS沉淀;步骤Ⅳ:CuS被稀硝酸氧化,得到硫酸铜溶液,进而得到胆矾,据此分析:
【20题详解】
NaHS在水中完全电离生成钠离子和硫氢根离子,电离方程式为;同时发生部分电离,电离方程式为;
【21题详解】
A.根据溶度积定义,,,平衡常数,A正确;
B.平衡时,,因此,,B错误;
C.加入固体,增大,平衡右移,促进增大,C正确;
D.由于反应正向自发,,说明,D正确;
故答案为B;
【22题详解】
反应为。该反应平衡常数 ,代入数据,,因平衡常数极大,反应正向程度大,故以为沉淀剂除去可行;
【23题详解】
废液中含有,在加热和通入空气过程中,配合物分解并氧化,碳酸根离子会转化为气体逸出;
【24题详解】
“沉铜”时的离子反应方程式为,溶度积远小于,可以沉淀更完全,除杂更彻底;
【25题详解】
与稀硝酸反应,被氧化为单质硫或硫酸根,价态不变,氮被还原;
【26题详解】
从硫酸铜溶液中获取胆矾()的典型实验操作,蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→低温干燥。
五、甲醇燃料电池
将 CO2 催化加氢不仅有利于实现“双碳”目标,还能制取重要的化工原料如甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3),涉及的主要反应有:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-46 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-24.5 kJ·mol-1
27. 计算:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=________。
28. 反应Ⅰ在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS 为过渡态):
(1)使用催化剂的曲线是________(填“甲”或“乙”)。
(2)反应历程中决速步骤的基元反应是_______。
A.a→TS1→b B.b→TS2→c C.c→TS3→d D.e→TS5→f
29. 一定温度下,向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物。
(1)若只发生反应Ⅰ,能说明该反应达到平衡状态的是________。(不定项)
A.容器内气体的压强不再发生改变
B.混合气体的平均摩尔质量不再发生改变
C.不再发生改变
D.反应的 ΔH 不再变化
(2)若只发生反应Ⅰ和Ⅱ.在不同温度下达到平衡,体系中 CH3OH、CO 的选择性(如 CH3OH 的选择性 =×100%)和 CO2 的平衡转化率 α(CO2) 与温度的关系如图所示。
图中表示 CH3OH 选择性变化的曲线是________,其原因是________。
A.a B.b C.c
30. 200℃ 时,反应Ⅲ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) K=4
该温度时,恒容密闭容器中若只发生反应Ⅲ,投入三种成分的浓度如下表:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/mol·L-1
0.54
0.68
0.68
此时,v正(CH3OH)________v逆(CH3OH)。
A.> B.< C.=
31. 甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、氧气、KOH 溶液(电解质溶液)构成。甲醇碱性燃料电池工作原理如图所示。
(CH3OH 中各元素价态 C:-2 H:+1 O:-2)
(1)X 电极上的电极反应式为________。此电池工作过程中,理论上每消耗 16 g CH3OH 转移________mol 电子。
(2)此燃料电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性________。
A.增强 B.减弱 C.不变
(3)电解法精炼铜时,粗铜应与该甲醇燃料电池的_______相连。
A.X 极 B.Y 极
【答案】27.
28. ①.
乙 ②. C 29. ①. AB ②. A ③. 反应Ⅰ生成是放热反应,升高温度平衡逆向移动,的选择性随温度升高而降低
30. A 31. ①.
②.
3 ③. B ④. B
【解析】
【27题详解】
由盖斯定律可知,目标反应为反应Ⅰ反应Ⅲ,即;
【28题详解】
(1)催化剂的作用是降低反应的活化能,图中乙曲线的各步过渡态能量峰值更低,活化能更小,因此代表使用催化剂的曲线;
(2)总反应的决速步骤是活化能(过渡态与前一状态的能量差)最大的基元反应,对比各选项的活化能:c→TS3→d的活化能()远大于其他步骤,是决速步,故选C;
【29题详解】
(1)A.反应Ⅰ是反应前后气体分子数不等的反应,恒容下压强不再改变时,说明各物质浓度不再变化,反应达到平衡,A符合题意;
B.混合气体总质量不变,总物质的量随反应变化,平均摩尔质量不再改变时,说明总物质的量恒定,反应达到平衡,B符合题意;
C.反应Ⅰ中和的生成计量比始终为1:1,二者物质的量之比恒为1,不能判断平衡,C不符合题意;
D.反应的只与温度和反应本身有关,与是否平衡无关,不能作为平衡判据,D不符合题意;
故选AB。
(2)反应Ⅰ生成是放热反应,升高温度平衡逆向移动,的选择性随温度升高而降低;反应Ⅱ生成CO是吸热反应,升高温度平衡正向移动,CO选择性随温度升高而升高,因此随温度升高数值下降的a曲线代表的选择性,故选A;
【30题详解】
计算浓度商,说明反应正向进行,因此正反应速率大于逆反应速率,即,故选A;
【31题详解】
向X电极移动,说明X电极作负极,通燃料;则Y电极作正极,通,电解质溶液为KOH 溶液,据此解题。
(1)X电极是负极,甲醇在负极失电子,碱性条件下生成碳酸根和水,中C为-2价,氧化产物中C为+4价,反应转移6 mol电子,电极反应式为 ;的物质的量为,转移3 mol电子;
(2)电池总反应为,反应消耗 同时生成水, 降低,电解质溶液碱性减弱,故选B;
(3)电解精炼铜时,粗铜作阳极,需要连接外接电源的正极;燃料电池中通入的Y电极为正极,因此粗铜接Y极,故选B。
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上海市川沙中学 2026 学年第一学期
高二化学期中考试
(等级班)
考生注意:
1.本考试设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求,所有答题必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
2.答卷前,在答题纸正面清楚填写班级、姓名、准考证号。
3.考试时间:60 分钟。
4.选择题不特别注明的为“单选”,不定项选择题有 1-2 个正确选项。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32
一、工业除 SO2 尾气
工业排放的某些烟气中含有二氧化硫等大气污染物,对其进行脱硫治理不仅可以防止有害物质排放,还可以生产其他有用的产品。
1. 写出硫离子的结构示意图________。
2. FeCl3 水溶液可以吸收二氧化硫,配平离子方程式________________。
______Fe3+ + ______SO2 + ______H2O ________Fe2+ + ______+ ______H+
Ⅰ:烟道气中除去 SO2 的方法:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g) +S(l) ΔH<0
3. (1)该反应的平衡常数表达式为________。
(2)若保持其他条件不变,缩小反应容器的体积,平衡常数将会_______。
A.增大 B.减小 C.不变
4. 若在 2 L 密闭容器中进行上述反应,经测定在 5 min 内气体的质量减小了 1.6 g,则 0~5 min 的平均反应速率 v(CO2)=________。
5. 下图是平衡时 SO2 的质量在不同温度下随压强的变化曲线,判断:T1________T2 。
A.大于 B.等于 C.小于
Ⅱ:硫酸工业中用氢氧化钠溶液吸收 SO2:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3;Na2SO3 与 NaHSO3 均易被氧化。
6. 常温下 Na2SO3 溶液中水电离出的 H+ 浓度大于 10-7mol·L-1,请用相关化学反应方程式解释:________。
7. 等物质的量浓度的 NaHSO3 和 Na2SO3 的混合溶液中,混合溶液中的物料守恒表达式:________。
8. (1)常温测得某次吸收 SO2 后溶液 pH=7,该溶液中 c(Na+)________c()+c()。
A.大于 B.等于 C.小于
(2)上述溶液在空气中放置一段时间后,溶液的 pH<7,原因是________。
用 0.0100 mol·L-1 KMnO4 酸性溶液通过滴定的方法来测定某无色 NaHSO3 溶液的浓度。反应的离子方程式是 2+ 5+ H+ =2Mn2+ + 5+3H2O。请完成下列问题:
9. (1)滴定终点的判断方法是________。
(2)有关数据记录如下:
实验序号
待测液体积
(mL)
所消耗 KMnO4 酸性溶液的体积(mL)
滴定前
滴定后
1
20.00
0.50
20.60
2
20.00
6.00
25.90
3
20.00
1.40
24.20
则 NaHSO3 溶液的物质的量浓度为________mol·L-1 。
二、氮的合成与应用
氨(NH3)是工业生产中重要的化工原料,广泛应用于化肥、炸药、医药等领域。
已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
10. (1)关于该合成氨工艺下列说法错误的是__________。
A.反应温度为 500℃ 主要因为该温度是催化剂的活性温度
B.合成氨工业中利用了热交换器,实现绿色低碳化
C.该反应高温下可以自发进行
D.将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,可以提高平衡转化率
(2)关于 NH3 说法正确的是__________。
A.NH3 遇到 HCl 产生白烟
B.可用 NH4Cl 受热分解制得 NH3
C.NH3 可用湿润的蓝色石蕊试纸检验
D.NH3 是氮元素唯一的氢化物
11. 合成氨的逆反应速率随时间的变化如下图:
(1)由图可知,反应进行到 a 点时,__________。
A.v(正)>v(逆) B.v(正)=v(逆) C.v(正)<v(逆)
(2)如果在 t4 时从混合物中分离出部分 NH3,t5~t6 时间段该反应处于新的平衡状态,请在图中画出 t4~t5 v(逆) 的变化曲线___________。
12. 在一定温度下,向容积不变的容器中加入 2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂,平衡时,容器内气体压强为起始时的 80%。反应达到平衡时,则 N2 的转化率=________,此时反应放出热量________92 kJ。
A.> B.< C.=
治理硝酸盐污染方法之一可以采用常温常压电化学合成氨的方法。碱性条件下还原为 NH3 的一种反应机理如图所示。
13. 关于以上机理说法正确的是__________(不定项)。
A. Co(OH)2 是反应产物
B. Co 是反应催化剂
C. 增大 Co 的量,能提高的平衡转化率
D. 过程①和③中 N 元素均被还原
14. 近年来,电化学催化作为一种替代方法受到关注,实验室利用以下装置模拟废水中硝酸盐还原为氨的反应,总反应为+2H2ONH3+2O2↑+OH-,写出 d 电极上发生的电极反应________。
15. 该装置工作时,下列描述正确的是________。(不定项)
A. a 为正极
B. 电极 c 上发生还原反应
C. 随着反应的完全进行,最终 B 池碱性增强
D. 标况下生成 2.24 L O2,则有 0.4 mol 电子从电极 d 经质子交换膜流向 c 极
16. 与哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有(写出一点):________。
三、一些铵盐的综合利用及溶液离子浓度
NH4Al(SO4)2 常用作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO3 在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛;(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵)是一种重要的化工原料用途广泛。请回答下列问题:
17. (1)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液中的 c()________0.1 mol·L-1 NH4HSO3 溶液中的 c()。
A.> B.< C.=
(2)几种均为 0.1 mol·L-1 的电解质溶液的 pH 随温度变化的曲线如图所示
①其中符合 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液的 pH 随温度变化的曲线是________(填罗马数字),导致 NH4Al(SO4)2 溶液的 pH 随温度变化的原因是_______________。
②20℃ 时,写出 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液中电荷守恒关系____________________。
室温时,向 100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO3 溶液中滴加 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液 pH 与加入 NaOH 溶液体积的关系曲线如图所示。
18. (1)试分析上图中 a、b、c、d 四个点,水的电离程度最大的是________点。
A.a B.b C.c D.d
(2)在 b 点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________。
A.c(Na+)>c()>c()>c(OH-)=c(H+)
B.c(Na+)>c()=c()>c(OH-)=c(H+)
C.c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)
D.c()>c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)
(3)由 b 到 c 发生的离子反应方程式为____________________。
19. 将 (NH4)2Fe(SO4)2 中四种非金属元素对应的简单负离子按半径由小到大的顺序排列:________;晶体中 的检验方法为:___________________。
四、含铜废水处理
工业上常用 MnS、NaHS、H2S 等作为沉淀剂处理废水中的Cu2+离子。
已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(CuS)=6.3×10-36;
H2S Ka1=9.1×10-8,Ka2=1.1×10-12 。
20. 写出NaHS的电离方程式:___________________。
21. 用MnS作沉淀剂除去工业废水中的 Cu2+ 离子,其原理为,下列说法错误的是_________。
A. 该反应的平衡常数K=
B. 该反应达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C. 往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D. 相同条件下,MnS的Ksp比CuS的Ksp大
22. 从平衡常数角度分析以H2S为沉淀剂除去废水中Cu2+的可行性,要求写出计算过程。________。
电镀车间产生的铜氨废液中含有[Cu(NH3)2]2+(Cu:+2 价)、[Cu(NH3)4]2+(Cu:+2 价)、NH3·H2O、CH3COO-及少量(Cu:+1 价)等。利用该废水制备胆矾的流程如下:
步骤Ⅰ:铜氨废液中通热空气并加热
步骤Ⅱ:加20%硫酸调 pH=2,得到含Cu2+的溶液
步骤Ⅲ:加Na2S溶液“沉铜”→过滤
步骤Ⅳ:CuS中加稀硝酸→加稀硫酸→一系列操作→胆矾
23. 步骤Ⅰ,从废液中会释放出气体,除水蒸气与氨气外,还有________。
24. 步骤Ⅲ“沉铜”时的离子反应方程式为:_____________;利用Na2S溶液而不选用NaOH溶液的优点是_________________。
25. 步骤Ⅳ中被氧化的元素是________。
26. 步骤Ⅳ中“一系列操作”是指:________、________、________、________、低温干燥。
五、甲醇燃料电池
将 CO2 催化加氢不仅有利于实现“双碳”目标,还能制取重要的化工原料如甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3),涉及的主要反应有:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-46 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-24.5 kJ·mol-1
27. 计算:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=________。
28. 反应Ⅰ在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS 为过渡态):
(1)使用催化剂的曲线是________(填“甲”或“乙”)。
(2)反应历程中决速步骤的基元反应是_______。
A.a→TS1→b B.b→TS2→c C.c→TS3→d D.e→TS5→f
29. 一定温度下,向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物。
(1)若只发生反应Ⅰ,能说明该反应达到平衡状态的是________。(不定项)
A.容器内气体的压强不再发生改变
B.混合气体的平均摩尔质量不再发生改变
C.不再发生改变
D.反应的 ΔH 不再变化
(2)若只发生反应Ⅰ和Ⅱ.在不同温度下达到平衡,体系中 CH3OH、CO 的选择性(如 CH3OH 的选择性 =×100%)和 CO2 的平衡转化率 α(CO2) 与温度的关系如图所示。
图中表示 CH3OH 选择性变化的曲线是________,其原因是________。
A.a B.b C.c
30. 200℃ 时,反应Ⅲ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) K=4
该温度时,恒容密闭容器中若只发生反应Ⅲ,投入三种成分的浓度如下表:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/mol·L-1
0.54
0.68
0.68
此时,v正(CH3OH)________v逆(CH3OH)。
A.> B.< C.=
31. 甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、氧气、KOH 溶液(电解质溶液)构成。甲醇碱性燃料电池工作原理如图所示。
(CH3OH 中各元素价态 C:-2 H:+1 O:-2)
(1)X 电极上的电极反应式为________。此电池工作过程中,理论上每消耗 16 g CH3OH 转移________mol 电子。
(2)此燃料电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性________。
A.增强 B.减弱 C.不变
(3)电解法精炼铜时,粗铜应与该甲醇燃料电池的_______相连。
A.X 极 B.Y 极
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