1、2019-2020学年度上学期高二模块考试化 学 试 题可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 S 32 1.化学与人类生产、生活密切相关,下列说法错误的是A. “暖宝宝”工作时将化学能转化为热能B. 晒自来水养小金鱼利用的是勒夏特列原理C. 在海轮船壳上镶入锌块保护海轮,利用的是阴极电保护法D. 先通入氯气,再加入硫酸亚铁处理水,能达到消毒杀菌和除去悬浮杂质的目的【答案】C【解析】【详解】A. “暖宝宝”的工作原理是利用原电池加快氧化反应速度,将化学能转变为热能,故A正确;B. 用少量氯气消毒的自来水中,发生可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸见光分解反应为:2HClO2HCl
2、+O2,则可促进可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO的化学平衡正向进行,减少氯气的含量,所以可以用勒夏特列原理解释,故B正确;C. 在海轮船壳上镶入锌块,此时锌作负极,铁作为原电池的正极而被保护,不易腐蚀,是利用了牺牲阳极的阴极保护法,故C错误;D. 氯气溶于水发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸具有强氧化性,可杀菌消毒,另外氯气可氧化氯化亚铁生成氯化铁,氯化铁可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体,吸附水中悬浮的杂质,沉降净水,故D正确;故选C。2.下列操作能实现相应目的的是A. 将FeCl3溶液加热蒸干制备无水FeCl3B. 用干燥的pH试纸测定NaClO溶液的pHC. 用饱和氯化
3、铵溶液作焊接金属时的除锈剂D. 用Cu作阴极,Fe作阳极,实现在Fe上镀Cu【答案】C【解析】【详解】A将FeCl3溶液在HCl的环境中加热蒸干制备无水FeCl3,A不能实现目的;BNaClO水解生成次氯酸,具有强氧化性,用干燥的pH试纸无法测定NaClO溶液的pH,B不能实现目的;C氯化铵为强酸弱碱盐,溶液显酸性,用饱和氯化铵溶液作焊接金属时的除锈剂,C能实现目的;D用Cu作阳极,Fe作阴极,实现在Fe上镀Cu,D不能实现目的;答案为C。3.下列说法正确的是A. 将硝酸铵晶体溶于水测得水温下降,证明硝酸铵水解吸热B. 镀锡铁镀层破损后,在潮湿的空气中会加快破损处铁的腐蚀C. 2NO2(g)N
4、2O4(g)平衡后缩小容器体积,NO2转化率增大,气体颜色变浅D. SO2的催化氧化反应,温度越高反应速率越快,越有利于提高SO2的转化率【答案】B【解析】【详解】A硝酸铵晶体溶于水测得水温下降,溶解不是水解,该过程可以证明硝酸铵溶于水吸热,故A错误;B铁比锡活泼,铁作负极,容易失去电子,故会加快破损处铁的腐蚀,B正确;C缩小容器体积,使体系压强增大,但二氧化氮的浓度增大,故气体颜色加深,C错误;DSO2的催化氧化反应是放热反应,升高温度会使平衡逆向移动,故D错误;答案选B。4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是A. 1L0.1molL1的NaF溶液中含有0.1NA个FB. 常温
5、常压下,22.4L Cl2完全溶于水时,转移电子数小于NAC. 标准状况下,44.8L的NO与22.4L 的O2混合后,分子数为2NAD. 25时,1L0.01molL1的CH3COOH溶液中,水电离出的OH的数目为1012NA【答案】B【解析】【详解】A1L0.1molL1的NaF溶液中,F水解生成HF,因此溶液中的F小于0.1NA个,A叙述错误;B常温常压下,22.4LCl2完全溶于水时,只有部分的氯气与水发生反应,则转移电子数小于NA;且常温常压下,22.4LCl2的物质的量小于1mol,B叙述正确;C标准状况下,44.8L的NO与22.4L 的O2混合后,存在2NO+O2=2NO2、2
6、NO2N2O4,分子数小于2NA,C叙述错误;D25时,1L0.01molL1的CH3COOH溶液中,CH3COOH为弱电解质,电离出的氢离子浓度小于0.01molL1,水电离出的OH的数目大于1012NA,D叙述错误;答案B。5.下列有关中和热的说法正确的是A. 1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B. 测定中和热时,使用稀醋酸代替稀盐酸,所测中和热数值偏大C. 在测定中和热时,用铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,对测定结果无影响D. 在测定中和热时,分多次将NaOH溶液加入盐酸中,所测中和热数值偏小【答案】D【解析】【详解】A中和热是指:稀的强酸和强碱反应生成
7、1mol液态水放出的热量,故A错误;B稀醋酸是弱酸,放出的热量更少,则数值偏小,B错误;C金属导热,用铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,会导致热量散失,C错误;D分多次将NaOH溶液加入盐酸中,会导致在反应过程中部分热量散失,故所测中和热数值偏小,D正确;答案选D。6.下列关于工业合成氨反应的说法正确的是A. 使用铁做催化剂,可提高合成氨反应的速率和平衡转化率B. 500 左右比室温更有利于合成氨的反应,提高H2的平衡转化率C. 合成氨采用21075107 Pa,因为该压强下铁触媒的活性最高D. 合成氨工业采用高压,不仅能提高转化率,还能缩短到达平衡的时间【答案】D【解析】【详解】A. 催化剂可提
8、高合成氨反应的速率,但不影响平衡移动,故不影响平衡转化率。故A错误;B. 合成氨是放热反应,所以低温有利于平衡正向移动,利于提高H2的平衡转化率,但反应速率跟温度有关,温度越高速率越大,所以温度是取在既保证一定速率,又保证反应尽量向正反应方向移动,同时还要确保催化剂活性,因为催化剂活性跟温度关系很大,一般合成氨反应500是保证催化活性最大,不是为了使化学平衡向正反应方向移动,故B错误;C. 合成氨的反应是分子数减小的反应,高压有利于向正反应方向移动,且能提高正反应速率,跟催化剂无关,故C错误;D. 合成氨的反应是分子数减小的反应,高压有利于向正反应方向移动,且能提高正反应速率,故合成氨工业采用
9、高压,不仅能提高转化率,还能缩短到达平衡的时间,故D正确;故选D。7.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:下列说法正确的是A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B. CH4CH3COOH过程中,没有CH键发生断裂C. 需要吸收能量并形成了CC键D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】A【解析】【详解】A. 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. CH4选择性活化变为过程中,有1个C-H键发
10、生断裂,B项错误;C. 根据图示,的总能量高于的总能量,放出能量,对比和,形成C-C键,C项错误;D. 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A。8.根据如图能量关系示意图,下列说法正确的是A. 1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJB. 反应2CO(g)O2(g)= 2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量C. 由C(s)CO(g)的热化学方程式为:2C(s)O2(g)= 2CO(g)H221.2 kJmol1D. 热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO热值H10.1 kJmol1【
11、答案】C【解析】【分析】由图可知,转化反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,热化学方程式为C(s)O2(g)= CO2(g)H393.5 kJmol1,转化反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,热化学方程式为2CO(g)O2(g)= 2CO2(g) H282.9kJmol1,转化转化得C(s)CO(g)的热化学方程式2C(s)O2(g)= 2CO(g)H221.2 kJmol1。【详解】A项、由图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)能量高393.5 kJ,故A错误;B项、由图可知反应2CO(g)O2(g)= 2CO2(g)为放热反应,生成物的
12、总能量小于反应物的总能量,故B错误;C项、由图可知1 mol C(s)与O2(g)生成1 mol CO(g)放出热量为393.5 kJ282.9 kJ110.6 kJ,则C(s)CO(g)的热化学方程式为2C(s)O2(g)= 2CO(g)H221.2 kJmol1,故C正确;D项、热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为282.9 kJg10.1 kJg1,故D错误;故选C。9.下列说法错误的是A. H0,S0的反应在温度低时不能自发进行B. 一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)Cl2(g)的H0、S0C. 反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下
13、可自发进行,则该反应的H0D. NH4HCO3(g)=NH3(g)H2O(g)CO2(g) H185.57 kJmol1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向【答案】A【解析】【详解】A. 根据G=H-TS判断,对于H0,S0的反应,在任何温度时,G0,反应均能自发进行,故A错误;B. 反应MgCl2(l)Mg(l)Cl2(g)为分解反应,故为吸热反应,则H0,反应物无气体,生成物有气体,则S0,故B正确;C. 该反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)的S0,在室温下可自发进行,则G=H-TS0,则该反应的H0,故C正确;D. 该反应的H0,由于该反应是固体反应物生
14、成气体,S0,则该反应在一定条件下能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故D正确;故选A。10.将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在810 min内CO2的平均反应速率是A. 0.5 molL1min1B. 0.1 molL1min1C. 0 molL1min1D. 0.125 molL1min1【答案】C【解析】【详解】由图可知,在810 min内,H2的物质的量都是2 mol,
15、因此v(H2)0 molL1min1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(CO2)v(H2)0 molL1min1,故选C。11.下列实验能达到预期目的是编号实验内容实验目的A室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 molL1Na2CO3溶液和0.1 molL1CH3COONa溶液的pH比较H2CO3和CH3COOH的酸性强弱B室温下,分别测定等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH比较S、C元素的非金属性强弱C相同条件下,向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,观察并比较实验现象探究
16、FeCl3对H2O2分解速率的影响D向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中,同时加入2 mL 5% H2O2溶液,观察并比较实验现象探究浓度对反应速率的影响A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解】A比较H2CO3和CH3COOH的酸性强弱,用pH试纸测等浓度的碳酸和醋酸的pH,故A错误;B亚硫酸不是硫元素对应的最高价氧化物的水化物,故不能直接比较非金属性,B错误;C探究探究FeCl3对H2O2分解速率的影响,宜采用控制变量法,保证其他环境一样,C正确;D亚硫酸氢钠和过氧化氢反应,无明显现象,无法判断反应速率,故D错误;答案选C。12.工业上利用Ga与NH3高温条件
17、下合成固体半导体材料氮化稼(GaN)同时有氢气生成。反应中,每生成3molH2时放出30.8kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应, 下列有关表达正确的是A. I图像中如果纵坐标为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压B. II图像中纵坐标可以为镓的转化率C. III图像中纵坐标可以为化学反应速率D. IV图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量【答案】A【解析】【详解】AI图象中如果纵坐标为正反应速率,升高温度或增大压强,反应速率增大,图象符合题意,A正确;BGa是固体,没有浓度可言,不能计算其转化率,B错误;CGa是固体,其质量不影响反应速率,C错误;D反应方程式为2G
18、a(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)H0,相同压强下,升高温度,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大;相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大,D错误;答案选A。13.某新型锂电池工作原理如图所示,电池反应为:C6LixLi1xLaZrTaOLiLaZrTaOC6。下列说法错误的是A. 电池放电时,b极为正极,a极发生氧化反应B. b极反应为xLi+Li1xLaZrTaOxe= LiLaZrTaOC 当电池工作时,每转移x mol电子,b极增重7x gD. 电池充放电过程,LiLaZrTaO固态电解质均起到传导Li+的作用【答案】B【解析】【分析】根据电池总反应式
19、C6LixLi1xLaZrTaOLiLaZrTaOC6以及装置图中Li+的移动方向可知,b电极为正极,a电极为负极,负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+,正极反应式为Li1-xLaZrTaO+xLi+xe-=LiLaZrTaO,电池工作时,阴离子移向负极a,阳离子移向正极b,据此分析解答。【详解】A. 根据装置图中Li+移动方向可知,b电极为正极,a电极为负极,a极发生氧化反应,故A正确;B. 放电时,a电极为负极,b电极为正极,正极上Li1xLaZrTaO得电子生成LiLaZrTaO,反应式为xLi+Li1xLaZrTaO+xe= LiLaZrTaO,故B错误;C. 当电池工作时,
20、处于放电状态,为原电池原理,b电极为正极,反应式为xLi+Li1xLaZrTaO+xe= LiLaZrTaO,故每转移xmol电子,b极增加xmol Li+,质量为7g/molx mol=7xg,故C正确;D. 由反应原理和装置图可知,放电时,Li+从a电极通过LiLaZrTaO固态电解质移动向b电极,并嵌入到b极,充电时,Li+从b电极通过LiLaZrTaO固态电解质移动向a电极,并嵌入到a极,故电池充放电过程,LiLaZrTaO固态电解质均起到传导Li+的作用,故D正确;故选B。14.科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质 硫。质子膜H2S燃料电池的结
21、构示意图如图所示。下列说法正确的是A. 电极a为电池的正极B. 电极b上发生的电极反应为:O24H4e=2H2OC. 电路中每通过2 mol电子,在正极消耗22.4L H2SD. 每17g H2S参与反应,有2 mol H经质子膜进入正极区【答案】B【解析】【详解】A根据电极的反应物与生成物可判断,电极a是负极,电极b是正极,故A错误;B电极b是正极,发生电极反应:O24H4e=2H2O,B正确;CH2S是气体,在表明体积时要说明温度、压强,C错误;D17g H2S参与反应,只失去1mol电子,对应移动的离子也是1mol,故每17g H2S参与反应,有1 mol H经质子膜进入正极区,D错误;
22、答案选B。15.将1molM和2 molN置于体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:M(s)+2N(g)P(g)+Q(g) H。反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A. 若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2B. 温度为T1时,N的平衡转化率为80%,平衡常数K=40C. 无论温度为T1还是T2,当容器中气体密度和压强不变时,反应达平衡状态D. 降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率【答案】A【解析】【详解】A. 若X点P的体积分数40%,Y点P的体积分数小于40%,X点P的含量高,P为生成物,产率越大,平衡常
23、数越大,两点的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2,故A正确;B. 温度为T1时,设N的变化量为xmol,根据反应:M(s)+2N(g)P(g)+Q(g) 初始(mol):1 2 0 0 变化(mol): x 平衡(mol): 2-x 温度为T1时,X点P的体积分数=40%,解得x=1.6mol。N的平衡转化率为=80%,平衡常数K=4,故B错误;C. 该反应为反应前后气体体积不变的体系,压强不影响平衡移动,不能做为达到平衡的判断依据,故C错误;D.该反应为反应前后气体体积不变的体系,增大压强,反应速率加快,但压强不影响平衡移动,转化率不变;根据“先拐先平数值大”的原则,T2 T1,降低温度P
24、的体积分数减少,反应向逆向进行,即放热的方向进行,反应物的转化率较低,故D错误;答案选A。16.过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品,广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题:(1)室温下,过氧化氢的Ka12.2410-12,则H2O2的酸性_H2O(填“”“”或“”),H2O2的一级电离方程式为_。(2)研究表明,过氧化氢溶液中c(HO)越大,过氧化氢的分解速率越快。常温下,不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢,pH增大分解率增大的原因是_。(3)100时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24 h的分解率见表:离子加入量/(mgL-1)分解率/%离子加
25、入量/(mgL-1)分解率/%无2Fe31.015Al3102Cu20.186Zn21010Cr30.196由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_;储运过氧化氢时,可选用的容器材质为_(填序号)。A不锈钢 B黄铜 C纯铝 D铸铁【答案】 (1). (2). H2O2HHO (3). pH升高,c(HO)增大,分解速率加快 (4). Cr3 (5). C【解析】【分析】根据过氧化氢的Ka1和水的Kw比较;根据图象以及已知信息,结合平衡移动分析;根据催化剂对反应的活化能和反应速率的影响分析。【详解】(1)过氧化氢的Ka1Kw,故H2O2电离出氢离子的能力大于水,故H2O2的酸
26、性H2O;H2O2的一级电离方程式为H2O2HHO;(2)pH增大,c(H+)减小,反应H2O2HHO正向进行,c(HO)增大,则过氧化氢的分解速率加快;(3)根据表中数据分析,Cr3的加入量最少,对应的H2O2的分解率最大,说明Cr3对过氧化氢分解反应的催化效果最好,即使过氧化氢分解反应的活化能降低最多;使用题述金属材质的容器贮运过氧化氢时,必然会有微量的相应金属离子的溶出,Al3+对H2O2分解的影响最小,因此可以选用纯铝容器来贮运过氧化氢,故选C。【点睛】催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动。催化剂通过降低反应的活化能,加快反应速率,催化效率越高的催化剂,降低反应的活化能越多。17.现
27、有常温下的4种溶液:0.01 molL1CH3COOH溶液;0.01 molL1HCl溶液;pH12的氨水;pH12的NaOH溶液。回答下列问题:(1)4种溶液中水的电离程度最大的是_(填序号)。(2)将4种溶液同等程度稀释10倍后,溶液pH由大到小的顺序是_。(3)若将混合后所得溶液中的c(CH3COO)c(H),则下列说法正确的是_(填序号)。A溶液一定呈酸性 B溶液一定呈碱性 C溶液一定呈中性 D溶液可能呈酸性、中性或碱性(4)若将混合后所得溶液的pH7,则消耗溶液的体积:_ (填“”“”或“”)。(5)若将混合后所得溶液的pH10,则消耗和溶液的体积比:_。【答案】 (1). (2).
28、 (3). D (4). (5). 99:101【解析】【分析】常温下,0.01 molL1CH3COOH溶液的pH大于2,c(H+)小于0.01 molL1;0.01 molL1HCl溶液的pH等于2,c(H+)=0.01 molL1;pH12的氨水,c(OH-)=0.01 molL1;pH12的NaOH溶液是强碱溶液,c(OH-)=0.01 molL1。【详解】(1)水的电离受酸碱的抑制,酸碱电离的氢离子或氢氧根离子的浓度越大,其对水的电离的抑制作用就越大。4种溶液中,醋酸电离的氢离子浓度最小,故其中水的电离程度最大的是;(2)将4种溶液同等程度稀释10倍后,溶液的pH大于3,溶液溶液的p
29、H为3,溶液的pH介于11和12之间,溶液的pH为11,则pH由大到小的顺序是:;(3)0.01 molL1CH3COOH溶液中,向其中加入少量pH12的NaOH溶液后,c(CH3COO)增大、c(H)减小,可以保证所得溶液是酸性的,且溶液中的c(CH3COO)c(H);继续加入pH12的NaOH溶液至溶液呈中性,c(CH3COO)增大、c(H)减小,仍能满足溶液中的c(CH3COO)c(H);继续加入pH12的NaOH溶液至两者恰好反应,可以得到醋酸钠溶液,因CH3COO水解而使溶液呈碱性,水解的程度是很小的,故溶液中的c(CH3COO)c(H)。综上所述,溶液可能呈酸性、中性或碱性,说法正
30、确的是D;(4)若将两溶液按体积比1:1混合后,所得溶液因氨水过量很多而显碱性,要使pH7,则消耗碱性溶液的体积更少,故;(5)若将混合后所得溶液的pH10,则溶液显碱性,pH10时,氢氧根离子浓度为10-4molL1,则,有,则消耗和溶液的体积比为99:101。18.氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用;NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。回答下列问题:(1)NH4Al(SO4)2可用作做净水剂的原因是_ (用离子方程式表示)。(2)相同条件下,0.1 molL1NH4Al(SO4)
31、2中c(NH)_0.1 molL1NH4HSO4中c(NH)。(填“”“”或“”)(3)图所示是0.1 molL1电解质溶液的pH随温度变化的图像。图中符合0.1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是_(填序号);20 时,0.1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液中2 c(SO)c(NH)3 c(Al3)_molL1。(4)若液氨中也存在类似水的电离(H2OH2OH3OOH),碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。液氨的电离方程式为_。碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系为_。【答案】 (1). Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H (2).
32、c(CO)c(NH)c(NH4CO)c(NH)【解析】【分析】(1)NH4Al(SO4)2为强酸弱碱盐,铝离子水解生成氢氧化铝胶体;(2)相同浓度铝离子水解生成的氢离子浓度小于NH4HSO4电离产生的氢离子;(3)根据溶液呈电中性计算;(4)碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系与在水中类似。【详解】(1)NH4Al(SO4)2中的铝离子在水中发生水解生成氢氧化铝胶体,胶体能够吸附溶液中的粒子生成沉淀起到净水的作用;(2)0.1 molL1NH4Al(SO4)2中部分铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体和氢离子,对铵根离子的水解有抑制作用,但产生的氢离子浓度小于NH4HSO4中电离产生的氢离子,则0
33、.1 molL1NH4Al(SO4)2中c(NH)小;(3)NH4Al(SO4)2为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,升高温度,平衡向水解的方向移动,则酸性增强,曲线I符合0.1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化;根据溶液呈电中性,2 3c(Al3)+c(H+)+c(NH)=2c(SO)+c(OH-),则2c(SO)-c(NH)-3c(Al3)c(H+)-c(OH-)=10-3mol/L-10-11mol/L;(4)液氨的电离类似水的电离,则电离方程式为NH3NH3NHNH;碳酸钠的液氨溶液发生全电离与水解,Na2CO3=2Na+、+NH3+NH(少量),则c(Na)c(CO)c(
34、NH)c(NH4CO)c(NH)。19.铬是常见的过渡金属之一,研究铬的性质具有重要意义。回答下列问题:(1)在如图装置中,观察到装置甲中铜电极上产生大量的无色气体,而装置乙中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量红棕色气体。由此可知,金属活动性Cr_Cu(填“”“”或“”);装置乙中正极的电极反应式为_。(2)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr()转化为Cr()常见的处理方法是电解法。将含Cr2O的废水加入电解槽内,用石墨和铁做电极,在酸性环境中,加入适量的NaCl进行电解。铁做_极(填“阳”或“阴”)。Cr2O转化为Cr3的离子方程式为_。阴极上
35、Cr2O、H、Fe3都可能放电。若Cr2O放电,则阴极的电极反应式为_;若H放电,则阴极区形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀,已知:常温下,Cr3Cr(OH)3CrO,则阴极区溶液pH的范围为_。【答案】 (1). (2). NO2He= NO2H2O (3). 阳 (4). Cr2O6Fe214H= 2Cr36Fe37H2O (5). Cr2O6e14H=2Cr37H2O (6). 8pH10(或10pH8)【解析】【分析】(1)根据原电池的工作原理以及原电池中电极的反应现象分析;(2)结合电解的目的,根据电解原理分析解答。【详解】(1)原电池中,负极上是失电子的氧化反应,装置甲铜电极上
36、产生大量的无色气体,说明金属铜是正极,铬为负极;装置乙中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量红棕色气体为二氧化氮,则硝酸得到电子产生二氧化氮,发生还原反应的电极是正极,则金属铬是正极,铜作负极,由装置甲知铬的金属活动性比铜强,由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化;装置乙中正极的电极反应式为NO2He= NO2H2O;(2)要将Cr2O转化为Cr3,需要有还原性物质,因此铁作阳极,失去电子生成Fe2,在酸性环境中,Fe2将Cr2O还原为Cr3,由以上分析知,铁作阳极;在酸性环境中,Fe2将Cr2O还原为Cr3,故Cr2O转化为Cr3的离子方程式为Cr2O6Fe214H= 2Cr36Fe37H2O;阴
37、极上发生得电子的还原反应,若Cr2O在阴极放电,则阴极的电极反应式为Cr2O6e14H=2Cr37H2O;若H放电,则阴极区形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀,根据Cr3Cr(OH)3CrO,要生成Cr(OH)3沉淀,则10-6mol/Lc(OH-)10-4mol/L,则阴极区溶液pH的范围为8pH10(或10pH8)。【点睛】第(2)问在判断电解池的阴阳极时,需要根据电解的目的:要将Cr2O转化为Cr3,因此需要产生还原性物质,从而确定铁作阳极,失去电子生成Fe2,在酸性环境中,Fe2将Cr2O还原为Cr3。20.工业废气、汽车尾气排放出的NOx、SO2等是形成酸雨的主要物质,其综合治理
38、是当前重要的研究课题。回答下列问题:INOx的消除(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生如下反应: 2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g) H。若已知:CO的燃烧热H1-283.0 kJmol-1N2(g)O2(g)2NO(g)H2180.5 kJmol-1则反应2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g) 的H_。(2)T 下,向一容积不变的密闭容器中通入一定量的NO(g)和CO(g),用气体传感器测得不同时间NO(g)和CO(g)浓度如下表:时间/s012345c(NO)/104molL-110.04.50c11.501.001.00c(CO
39、)/103molL-13.603.05c22.752.70270则c2合理的数值为_ (填序号)。A2.80 B2.95 C3.00 D4.20(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。下列说法正确的是_ (填序号)。A曲线中催化剂脱氮率比曲线中的高B相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响C曲线中的催化剂适用于450 左右脱氮D两种催化剂均能降低活化能,但H不变IISO2的综合利用(4)某研究小组对反应NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(
40、g)H0进行相关实验探究。在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比n0(NO2)n0(SO2)进行多组实验(各组实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率(NO2)。部分实验结果如图所示。图中A点对应温度下,该反应的化学平衡常数K_。如果将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是_。图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,通过计算判断:TC_TD (填“”“”或“”)。【答案】 (1). 746.5kJmol1 (2). A (3). CD (4). 0.25 (5). 降低温度 (6). 【解析】【分析】I(1)根据盖斯定律计算;(2)根据反应
41、速率随反应进行的变化分析;(3)根据温度、压强、催化剂对反应速率以及平衡的影响分析;II(4)根据化学平衡常数的定义,列三段式计算;根据外界因素对平衡移动的影响分析;根据化学平衡常数的定义,列三段式计算平衡常数,再根据温度对平衡常数的影响分析。【详解】I(1)已知:CO的燃烧热H1-283.0 kJmol-1,可得热化学方程式:CO(g)+O2(g)CO2(g) H1-283.0 kJmol-1;N2(g)O2(g)2NO(g)H2180.5 kJmol-1;根据盖斯定律可得,2得到2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g) H-283.0 kJmol-12-180.5 kJmol-1=
42、 746.5kJ/mol;(2)该反应4s时达到平衡状态,在平衡之前,反应速率逐渐减小,因此1s到2s的平均反应速率大于2s到3s的平均反应速率,即3.05c2c22.75,解得c22.9,故选A;(3)A. 曲线中催化剂脱氮率与曲线相比,不一定高,和温度有关,图像中低温下曲线脱氮率较高,故A错误;B. 该反应的正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,脱氮率增大,故B错误;C. 根据图像知,曲线中催化剂在450 左右脱氮率最高,则曲线中的催化剂适用于450 左右脱氮,故C正确;D. 两种催化剂均能降低活化能,加快反应速率,但H不变,故D正确;II(4)A点的原料气配比为0.
43、4,NO2的平衡转化率为50%,则可列出三段式(单位为mol/L):,故该温度下,反应的化学平衡常数;C点和B点原料气配比相同,B点NO2的平衡转化率大于C点,说明将C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,平衡向正反应方向移动,该反应是正反应气体分子数不变的放热反应,故应采取的措施是降低温度;C点的原料气配比为1,NO2的平衡转化率为50%,则可列出三段式(单位为mol/L):,故TC温度下,反应的化学平衡常数;D点的原料气配比为1.5,NO2的平衡转化率为40%,则可列出三段式(单位为mol/L):,故TD温度下,反应的化学平衡常数;TC和TD温度下,反应的化学平衡常数相等,又温度不变,平衡常数不变,故TC=TD。【点睛】催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不影响平衡移动,也不能改变反应的反应热,这是同学们的易错点。