江苏省徐宿二市六校2022-2023学年度高二第一学期阶段调研测试
化学模拟试卷
1.化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法错误的是
A.德尔塔(Delta),是新冠病毒变异毒株,传播性更强,其成分含有蛋白质
B.市面上的防晒衣通常用聚酯纤维材料制作,忌长期用肥皂或碱性较强的液体洗涤
C.“天和”核心舱电推进系统中的霍尔推力器腔体,使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于新型无机非金属材料
D.中芯国际是我国生产芯片的龙头企业,所生产芯片的主要成分是二氧化硅
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.25℃时,1LpH=10的CH3COONa溶液中,水电离出的OH-的数目为10-4NA
B.2.24LCl2溶于水制成饱和氯水,转移电子数目为0.1NA
C.在1L0.2 mol L 1的Na2CO3溶液中,所含数目为0.2NA
D.氢氧燃料电池中,每消耗1molO2,此时转移的电子数为2NA
3.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是( )
A.由图1知,石墨转变为金刚石是吸热反应
B.由图2知,S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH2
C.由图3知,白磷比红磷稳定
D.由图4知,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
4.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.c(H+)水=1×10-12mol·L-1的溶液: Al3+、Fe3+、Cl-、
B.与Al反应放出H2的溶液: Mg2+、 Cu2+、 、
C.澄清透明的无色溶液: K+ 、、 、
D. mol·L-1的溶液:、 Ca2+、C1-、
5.按图示装置,实验能够成功的是
A.装置A用于提取I2的CCl4溶液中的I2 B.装置B用于制备乙炔并检验其性质
C.装置C用于验证碳酸酸性强于苯酚 D.装置D用于检验溴丙烷消去产物
6.一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。若要配制的标准溶液,用其滴定某未知浓度的稀硫酸。下列有关说法错误的是
A.实验中用到的滴定管和容量瓶使用前都需要检漏
B.如果实验需用的标准溶液,配制时可选用容量瓶
C.用甲基橙作指示剂,滴定终点时,溶液颜色由黄色变为橙色
D.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,再用待装稀硫酸润洗,使测定浓度偏大
7.通过在隧道的路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中的NO和CO转化成N2和CO2,发生的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=x(x<0)kJ·mol-1,向某恒温恒容密闭容器中通入1molNO(g)和1molCO(g)发生上述反应,下列说法正确的是
A.上述反应中4种物质含有的共价键均为极性共价键
B.当混合气体的颜色不再变化时,说明该反应达到平衡状态
C.当混合气体的密度不再变化时,说明该反应达到平衡状态
D.反应达到平衡后,升高温度,再次达到平衡时NO的平衡体积分数增大
8.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO ,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A.化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞
B.平衡状态时,升温使反应逆向移动
C.该历程中的最大活化能E正=16.87kJ·mol-1
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
9.甲酸(HCOOH)是一种有机弱酸,下列说法不正确的是
A.常温下,pH=11的HCOONa溶液中,由水电离出来的c(H+)=10-3mol·L-1
B.往0.1mol·L-1HCOOH溶液中加水稀释,增大
C.往20mL 0.1mol·L-1HCOOH溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液至滴定终点,此时c(Na+)=c(HCOO-)
D.0.1mol·L-1HCOONa溶液中存在:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
10.化学与生产生活密切相关,下列生产生活项目中蕴含的化学知识不正确的是
选项 生产生活项目 化学知识
A 用排饱和食盐水收集氯气 增大c(Cl-),降低氯气在水中的溶解度
B 明矾作净水剂 明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附杂质
C NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂 NH4Cl与ZnCl2水解都显酸性,可以除铁锈
D 烘焙糕点加碳酸氢钠作膨松剂 碳酸氢钠溶液呈碱性
A.A B.B C.C D.D
11.常温下,用溶液滴定(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。下列说法正确的是
A.点①所示溶液中:
B.点②所示溶液中:
C.点③所示溶液中:
D.点⑤所示溶液中:
12.以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n和明矾的部分工艺流程如下:
已知:赤泥液的主要成分为Na2CO3.下列说法错误的是
A.赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2
B.从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
C.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的Fe3+具有氧化性有关
D.在“聚合”阶段,若增加Fe2O3用量,会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大
13.CO和H2合成乙醇发生如下反应:
反应Ⅰ:2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1= 128.8 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2= 41.8 kJ·mol-1
向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2发生上述反应,CO的平衡转化率与温度、投料比α[α =]的关系如图所示。
下列有关说法正确的是
A.α1<α2
B.在400 K、α2=2时,反应Ⅰ的平衡常数K=0.25
C.在500 K、投料比为α3条件下,增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点
D.为同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率可采用的反应条件为低温、低压
14.一种氯离子介导的电化学合成方法,能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷,电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后,将阴、阳极电解液输出混合,便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是
A.Ni电极与电源负极相连
B.阴极生成标况下22.4L气体,最终可制得2mol
C.工作过程中阴极附近pH增大
D.在电解液混合过程中会发生反应:HCl+KOH=KCl+H2O
15.(12分)随着化石能源的减少,新能源的开发利用日益迫切。
(1)Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=a kJ·mol-1
2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
2HI(g)=H2(g)+I2(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH= kJ·mol-1。
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+240.4kJ·mol-1。若将生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH溶液中恰好完全反应,则在此制备纯硅反应过程中的热效应是 kJ。
(3)据粗略统计,我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米,这不仅是能源的浪费,也对环境造成极大污染。为解决这一问题,我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH。表中所列为常见化学键的键能数据:
化学键 C-C C-H H-H C-O C≡O H-O
键能/kJ·mol-1 348 414 436 326.8 1032 464
则该反应的ΔH= kJ·mol-1。
(4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图1所示。
补全上图:图中A处应填入 。
(5)恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图2所示。
已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: 。
②ΔH2= kJ·mol-1。
16.(16分)氨气和甲醇都是重要的工业产品,试运用必要的化学原理解决有关问题。
(1)在密闭容器中,使和在一定条件下发生反应:。
①平衡后,和的转化率的比值 1(填“>”“<”或“=”)。
②当达到平衡时,保持恒温,压缩容器体积,平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动,化学平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)水煤气在一定条件下可合成甲醇:。将和充入恒容密闭容器中,在一定条件下合成甲醇,反应相同时间()时测得不同温度下的转化率如图所示:
①温度在下,从反应开始至末,这段时间内的反应速率 。
②由图可知,在温度低于时,的转化率随温度的升高而增大,原因是 。
③已知c点时容器内气体的压强为P,则在下该反应的压强平衡常数为 (用含p的代数式表示,是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)探究合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高的产率。以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.
II.
III.
一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中为,为,此时的浓度为 (用含a、b、V的代数式表示,可以不化简,下同),反应Ⅲ的平衡常数为 。
17.(12分)国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示:“中国将争取在2060年前实现碳中和”。
(1)CO2甲烷化反应是由法国化学家Paul Sabatier提出的,CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下:
①上述过程中,加入铁粉的作用是 。
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2HCOOH CH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,原因是 。
(2)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2甲烷化从而变废为宝,其反应机理如图2所示,该反应的化学方程式为 ,反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是 。
(3)CO2一定条件可转化为CH3OH,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。
①某温度下恒容密闭容器中,CO2和H2起始浓度分别为2mol/L和4mol/L,反应达平衡时,CO2转化率为50%,该温度下反应的平衡常数K= 。
②恒压下,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图3 所示,分子筛膜能选择性分离出H2O。P点甲醇产率高于T点的原因为 。
18.(18分)KI可用于分析试剂、感光材料、制药等,其制备原理如下:
反应I:3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O
反应Ⅱ:3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O
请回答有关问题。
(1)装置中盛装30%氢氧化钾溶液的仪器名称是 。
(2)关闭启普发生器活塞,先滴入30%的KOH溶液。待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为 (填现象),停止滴人KOH溶液;然后打开启普发生器活塞,待三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时停止通气。
(3)滴入硫酸溶液,并对三颈烧瓶中的溶液进行水浴加热,其目的是 。
(4)把三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入碳酸钡,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外,还含有单质硫和 (填名称)。合并滤液和洗涤液,蒸发至析出结晶,干燥得成品。
(5)碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防治碘缺乏病,KIO3用于加碘盐中。实验室模拟工业制备KIO3流程如下:
几种物质的溶解度见下表:
KCl KH(IO3)2 KClO3
25℃时的溶解度 20.8 0.8 7.5
80℃时的溶解度 37.1 12.4 16.2
①由上表数据分析可知,“操作a”为 。
②反应Ⅰ中,两种还原产物得电子数相等,请写出发生的化学反应方程式 。
(6)某同学测定上述流程生产的KIO3样品的纯度。(6分)
取1.00g样品溶于蒸馏水中并用硫酸酸化,再加入过量的KI和少量的淀粉溶液,逐滴滴加2.0mol·L-1Na2S2O3溶液,恰好完全反应时共消耗12.60mLNa2S2O3溶液。该样品中KIO3的质量分数为 (写出计算过程。已知反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。
参考答案
1.D
【详解】A.新冠病毒其成份为蛋白质,故A说法正确;
B.聚酯纤维在碱性条件下易水解,因此聚酯纤维材料制作的衣服,忌在肥皂或碱性较强的液体中洗涤,故B说法正确;
C.氮化硼陶瓷是由B、N元素组成,具有耐高温、强度高、耐腐蚀等优良性能,属于新型无机非金属材料,故C说法正确;
D.生产芯片的主要成分是晶体硅,晶体硅是良好的半导体材料,故D说法错误;
答案为D。
2.A
【详解】A.25℃时,1L pH=10的CH3COONa溶液中,则,水电离出的氢氧根浓度,则水电离出的OH-的物质的量为,水电离出的OH-的数目为10-4NA,故A正确;
B.2.24L Cl2溶于水制成饱和氯水,由于不清楚是否为标准状况、且氯气与水为可逆反应,因此无法计算物质的量,故B错误;
C.在1L 0.2 mol L 1的Na2CO3溶液中碳酸钠物质的量为0.2mol,由于碳酸根水解,因此所含数目小于0.2NA,故C错误;
D.氢氧燃料电池中,每消耗1molO2,此时转移的电子数为4NA,故D错误。
综上所述,答案为A。
3.A
【详解】A.根据图1知,石墨能量低,因此石墨转变为金刚石是吸热反应,故A正确;
B.根据图2知,1mol S(g)具有的能量比1mol S(s)具有的能量高,S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1, S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2 ,1mol S(g)燃烧放出的热量多,由于放热焓变为负,放出热量越多,焓变反而越小,因此则ΔH1<ΔH2,故B错误;
C.根据图3知,根据能量越低越稳定,得出红磷比白磷稳定,故C错误;
D.根据图4知,CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) ΔH>0,则CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) ΔH<0,故D错误。
综上所述,答案为A。
4.D
【详解】A.c(H+)水=1×10-12mol·L-1的溶液可能是酸性或者是碱性,碱性条件下氢氧根离子可以和铝离子以及铁离子生成沉淀,不能共存,A错误;
B.与Al反应放出H2的溶液可能是酸性或者是碱性,碱性条件下氢氧根离子可以和镁离子以及铜离子反应,不能共存,B错误;
C.高锰酸根离子为紫红色,不能存在,C错误;
D.常温下,的溶液显酸性,酸性条件下,、 Ca2+、C1-、不发生反应,可以共存,D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.提取I2的CCl4溶液中的I2应用蒸馏的方法,图Ⅱ为分液装置,选项A错误;
B.水与电石反应时出乙炔,反应较快,应选饱和食盐水与电石反应制备乙炔,选项B错误;
C.发生强酸制取弱酸的反应,可验证碳酸酸性强于苯酚,选项C正确;
D.溴乙烷水解生成乙烯,挥发的乙醇及生成的乙烯均使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验消去产物,选项D错误;
答案选C。
6.C
【详解】A.容量瓶有瓶塞,配制时需要摇匀,所以使用前必须检查是否漏水;滴定管有旋塞或者橡胶管,使用前必须检查是否漏液,故A正确;
B.由于实验室中没有490mL容量瓶,所以需要选用500mL容量瓶配制1mol/L的溶液,故B正确;
C.甲基橙变色范围为3.1~4.4,颜色变化为:红→橙→黄,用标准氢氧化钠溶液滴定某未知浓度的稀硫酸,滴定前溶液为红色,当甲基橙由红色变成橙色,且半分钟不褪色时,说明达到了滴定终点,故C错误;
D.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,不需要再用待装稀硫酸润洗,若润洗,造成被滴定的硫酸的物质的量增大,所以标准液用量偏大,则使测定浓度偏大,故D正确;
故选C。
7.D
【详解】A.中含非极性共价键,选项A错误;
B.所有反应物均为无色,混合气体的颜色始终不变,混合气体的颜色不再变化不能说明反应达平衡,选项B错误;
C.恒温恒容条件下,该反应体系中混合气体的密度一直保持不变,选项C错误;
D.反应达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动,再次达到平衡时的平衡体积分数增大,选项D正确;
答案选D。
8.B
【详解】A.活化分子间的部分碰撞为有效碰撞,A错误;
B.据图可知该反应为放热反应,升高温度平衡逆向一定,B正确;
C.据图可知第二步反应的能垒最大,为E正=[16.87-(-1.99)]kJ·mol-1=18.86 kJ·mol-1,C错误;
D.催化剂可降低反应活化能,但不改变反应热,D错误;
综上所述答案为B。
9.C
【详解】A.常温下,pH=11的HCOONa溶液中,溶液中的氢氧根浓度c(OH-)=10-3mol·L-1,HCOONa水解显碱性,因此水电离的氢离子等于水电离出的氢氧根,因此由水电离出来的c(H+)=10-3mol·L-1,故A正确;
B.往0.1mol·L-1HCOOH溶液中加水稀释,甲酸根离子浓度减小,则增大,故B正确;
C.往20mL 0.1mol·L-1HCOOH溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液至滴定终点,此时溶液显碱性,根据电荷守恒得到c(Na+)>c(HCOO-),故C错误;
D.0.1mol·L-1HCOONa溶液中存在电荷守恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),故D正确。
综上所述,答案为C。
10.D
【详解】A.用排饱和食盐水收集氯气是因为溶于水的氯气部分与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液中氨离子浓度增大,使平衡向逆反应方向移动,降低氯气在水中的溶解度,A正确;
B.明矾作净水剂是因为明矾水解生成氢氧化铝胶体,胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用,B正确;
C.铵根离子和锌离子水解产生氢离子,氢离子可与金属的氧化物反应,故氯化铍和氧化锌溶液可用作焊接金属的除锈剂,C正确;
D. 碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳能使面团疏松多孔,可用作膨松剂,与碳酸氢钠溶液呈碱性无关,D错误;
故选D。
11.C
【详解】A.0.10mol L-1 H2C2O4(二元弱酸)不能完全电离,点①pH≠1,则,故A错误;
B.点②为混合溶液,由电荷守恒可知,c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),故B错误;
C.点③所示溶液中草酸与KOH溶液的体积相同,含碳微粒的总浓度变为原来的一半,由物料守恒可知,c(H2C2O4)+c()+c()=0.05mol L-1,故C正确;
D.点③溶液显酸性,等体积等浓度反应生成KHC2O4,电离大于其水解,则c(K+)>c()>c(H+)>c(OH-),故D错误;
故选:C。
12.C
【分析】高硫铝土矿经焙烧后,FeS中的S元素转化为SO2被除去,生成的SO2用赤泥液吸收,防止其污染环境。经碱浸后,Al2O3转化为,SiO2转化为。过滤后将滤渣经酸浸氧化后,Fe2+全部被转化为Fe3+,用于制备聚合硫酸铁。进入滤液中,可用于制备明矾;
【详解】A.焙烧时,FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2,即4FeS2+ 11O22Fe2O3+8SO2,用赤泥液吸收生成的SO2,即 Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,故A正确;
B.从“滤液”到“明矾”的过程中,由于“碱浸”造成二氧化硅溶于氢氧化钾溶液,滤液中含硅酸盐,需要进行“除硅”步骤,故B正确;
C.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的Fe3+具有水解产生胶体的性质有关,与其组成中的Fe3+具有氧化性无关,故C错误;
D. 在“聚合”阶段,若增加Fe2O3用量,碱性增强,x变大,故D正确;
故本题选C。
13.C
【详解】A.由图可知,相同温度下投料比α1的转化率更高,反应中增加氢气的量会促进一氧化碳的转化,提高一氧化碳的转化率,故α1>α2,A错误;
B.在400 K、α2=2时,一氧化碳的转化率为50%,因为体积未给出且反应前后气体分子的系数不等,故无法计算K值,B错误;
C.反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,在500 K、投料比为α3条件下,增大压强,反应Ⅰ正向移动,导致CO的平衡转化率升高,能从Y点到Z点,C正确;
D.反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,增大压强可提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率,D错误;
故选C。
14.B
【分析】根据题给信息得乙烯在左室与HClO发生氧化还原反应,HClO由Cl2与H2O反应生成,而由转化生成应发生在Pt电极上,即Pt电极为阳极,连接电源正极,Ni为阴极,连接电源负极。据此分析解答。
【详解】A.根据分析知,Ni为阴极,与电源负极相连,A正确;
B.阴极电极反应式为:,阴极生成标况下22.4L气体时,电路上转移的电子为2mol;阳极对应生成1molCl2,Cl2与水反应为可逆反应,生成的HClO小于1mol,被氧化的CH2=CH2小于1mol,因此可制得的环氧乙烷小于1mol,B错误;
C.工作过程中,阴极上水被电解生成氢气和氢氧根离子,因此阴极附近pH增大,C正确;
D.电解过程中,阳极生成的Cl2与水反应时生成HCl,阴极反应生成KOH,电解液混合时会发生以下反应:HCl+KOH=KCl+H2O,D正确;
故选B。
15. 2a+b+2c -128.8
【分析】计算反应的焓变,可通过盖斯定律,从相关的热化学方程式运算出新的热化学方程式,也可以通过公式计算:焓变=反应物总键能之和 生成物总键能之和,或者结合能量-反应过程示意图、结合数据计算;
【详解】(1)反应①:SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ΔH1=a kJ·mol-1,反应②:2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ΔH2=b kJ·mol-1,反应③:2HI(g)=H2(g)+I2(g) ΔH3=c kJ·mol-1则:按盖斯定律由①×2+②+③×2得到2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=(2a+b+2c) kJ·mol-1。
(2) HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH溶液中恰好完全反应,则HCl的物质的量为0.1mol,按热化学方程式: 2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+240.4kJ·mol-1:在此制备纯硅反应过程中生成0.1mol HCl、热效应是 ;
(3) 焓变=反应物总键能之和 生成物总键能之和,依据图表提供的化学键的键能CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH═1032kJ/mol+2×436kJ/mol (3×414kJ/mol+326.8kJ/mol+464kJ/mol)= 128.8kJ mol 1;
(4) 以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应方程式为: 由反应的能量变化图知,热化学方程式为:,则图中A处应填入;
(5)①燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,所以,硫的物质的量为1mol。由图可知1molS(s)完全燃烧放出的热量为297kJ,所以,硫的燃烧热的热化学方程式 ;
②由图可知,参加反应的n(SO2)=1mol 0.2mol=0.8mol,根据热化学方程式 :ΔH2=。
16.(1) > 正向 不变
(2) 温度低于时,反应未达到平衡状态,随温度的升高,反应速率加快,相同时间内的转化率增大
(3)
【详解】(1)1根据加入量之比等于计量系数之比,则平衡转化率相等,先加入2molN,和7moH,可以理解为先加入2molN,和6molH,平衡后两者转化率相等,再加入1mol氢气,氢气转化率减小,因此平衡后,N,和H的转化率的比值>1;
②当达到平衡时,保持恒温,压缩容器体积,压强增大,平衡向体积减小的方向移动即平衡正向移动,由于温度不变,则化学平衡常数K不变;
故答案为:故答案为:>;正向 不变。
(2)(1)温度在1000K 下,CO改变量为0.5mol,则从反应开始至2min末,氢气消耗1mol,这段时间内的反应速率 ;
(2)由图可知,在温度低于1050K时,反应未达到平衡状态,随温度的升高,反应速率加快,相同时间内CO的转化率增大;
(3)已知c点时容器内气体的压强为pKPa,则在1150K 下建立三段式
,该反应的压强平衡常数 ;
故答案为:;温度低于时,反应未达到平衡状态,随温度的升高,反应速率加快,相同时间内的转化率增大;。
(3)假设反应Ⅱ中,CO反应了xmol,Ⅰ生成的CH3OH为(a-x)mol,Ⅲ生成CO为(b+x)mol,根据反应Ⅰ: ,
反应Ⅱ: ,
反应Ⅲ: ,所以平衡时水的物质的量为(a-x)mol+(b+x)mol=(a+b)mol,浓度为 ;
平衡时CO2的物质的量为1mol-(a-x)mol-(b+x)mol=(1-a-b)mol,H2的物质的量为3mol-3(a-x)mol-2x-(b+x)mol=(3-3a-b)mol,CO的物质的量为bmol,水的物质的量为(a+b)mol,则反应Ⅲ的平衡常数为 ;
故答案为:;。
17.(1) 作为反应物,生成氢气 当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量在迅速减少,说明甲酸的消耗速率大于其生成速率,说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快
(2) CO2+4H2CH4+2H2O MgOCH2
(3) 1 分子筛膜能选择性分离出H2O,使H2O的浓度减小,平衡向正反应方向移动,甲醇产率升高
【详解】(1)①由转化关系图可知,分离的气体中含有氢气,已知高温下Fe与水蒸气反应生成氢气,氢气与二氧化碳反应生成甲烷,所以加入铁粉的作用是作为反应物,生成氢气;②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,反应Ⅰ生成HCOOH,反应II中HCOOH转化为CH4,当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,说明HCOOH转化为CH4,即当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量在迅速减少,说明甲酸的消耗速率大于其生成速率,说明反应II的速率要比反应l的速率增加得快;
(2)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使 CO2与H2反应生成甲烷和水,其反应的方程式为CO2+4H2CH4+2H2O;化合物MgOCH2中Mg为+2价,H为+1价,O为-2价,由化合物的化合价代数和为0可知,MgOCH2中的C为—2价;
(3)①反应达平衡时,CO2转化率为50%,其中CO2的起始量为2mol/L,设CO2的变化量为x,则,x=1mol/L,在列出三段式,则;②从图3中可以看出,温度升高时,有分子筛膜和无分子筛膜时,甲醇的产率在降低,但是在P点,同温条件下,有分子筛膜时甲醇的产率最高,所以P点甲醇产率高于T点的原因是分子筛膜能选择性分离出H2O,使H2O的浓度减小,平衡向正反应方向移动,甲醇产率升高。
18.(1)恒压滴液漏斗
(2)无色
(3)使溶液酸化并加热,有利于溶液中剩余的硫化氢逸出,从而除去硫化氢
(4)BaSO4
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶 11KClO3+6I2+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2
(6)89.88%
【分析】启普发生器中发生的反应是硫化锌和稀硫酸反应生成硫化氢气体和硫酸锌,根据仪器构造确定名称,关闭启普发生器活塞,打开滴液漏斗的活塞,滴入30%的KOH溶液,碘单质和氢氧化钾反应,停止滴入KOH溶液,然后继续通入硫化氢气体,待KIO3混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气,发生反应3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O,滴入硫酸溶液,并对KI混合液水浴加热除去硫化氢,把KI混合液倒入烧杯,加入碳酸钡除去过量的硫酸,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外,还有硫酸钡和单质硫,根据流程碘、氯酸钾、水酸化反应得到KH(IO3)2、Cl2和KCl,除去Cl2,结晶KH(IO3)2过滤,分离KH(IO3)2和KCl,加水溶解KH(IO3)2,加入KOH调节pH,浓缩结晶得到碘酸钾,①表数据分析可知KH(IO3)2在常温下溶解度小,②KClO3氧化法生成氯气,污染环境,根据硫代硫酸钠与碘酸钾的关系式计算碘酸钾的物质的量,再根据质量分数公式计算碘酸钾的含量。
【详解】(1)启普发生器中发生的反应是硫化锌和稀硫酸反应生成硫化氢气体和硫酸锌,反应的化学方程式为ZnS+H2SO4=H2S+ZnSO4,仪器A的名称为恒压滴液漏斗;
(2)关闭启普发生器活塞,打开滴液漏斗的活塞,滴入30%的KOH溶液,发生反应Ⅰ,待观察棕黄色溶液转化为KIO3,会变为无色,停止滴入KOH溶液,然后打开启普发生器活塞,通入气体待KIO3混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气;
(3)滴入硫酸溶液,并对KI混合液水浴加热,其目的是使溶液酸化并加热,有利于 H2S溢出,从而除去H2S;
(4)通入气体待KIO3混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气过程中发生反应3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O,把KI混合液倒入烧杯,加入碳酸钡除去过量的硫酸,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外,还有硫酸钡和单质硫;
(5)①根据流程,碘、氯酸钾、水混合液酸化反应会得到KH(IO3)2、Cl2和KCl,除去Cl2,结晶KH(IO3)2,过滤、分离KH(IO3)2和KCl,加水溶解KH(IO3)2,加入KOH调节pH,浓缩结晶得到碘酸钾,表数据分析可知KH(IO3)2在常温下溶解度小,操作I是得到KH(IO3)2晶体,操作a的名称为蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到晶体;②碘、氯酸钾、水混合液酸化反应会得到KH(IO3)2、Cl2和KCl,且两种还原产物得电子数相等,其反应方程式为11KClO3+6I2+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2;
(6)设样品中KIO3的质量分数为x,
把KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O标记为①式,
把I2+2=2I—+标记为②式,
将方程式②3+①得+6H++6=I—+3+3H2O,则,
所以碘酸钾的质量分数。