1、天津市第一中学2021届高三化学上学期摸底考(零月考)试题(含解析)相对原子质量:C12 N14 O16 Na23 Mg24 Fe56第卷 选择题1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是A. 气象报告中的“PM2.5”是指一种胶体粒子B. 石英玻璃主要成分是硅酸盐,可制作化学精密仪器C. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应D. “天宫一号”使用的碳纤维,是一种新型有机高分子材料【答案】C【解析】A. 气象报告中的“PM2.5”是指直径小于或等于2.5微米(2.5)的颗粒物,它不一定是胶体粒子,A不正确;B. 石英玻璃主要成分是二氧化硅,B不正确;C. “熬胆矾铁釜,久之
2、亦化为铜”,该过程发生了铁置换铜的反应,C正确;D. “天宫一号”使用的碳纤维,是一种新型无机非金属材料,D不正确。本题选C。2. 下列说法错误的是A. 淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖B. 油脂的水解反应可用于生产甘油C. 氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元D. 淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子【答案】D【解析】【详解】A.淀粉和纤维素都属于多糖,两者水解的最终产物都为葡萄糖,A正确;B.油脂在酸性条件下水解成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解成高级脂肪酸盐和甘油,则油脂的水解反应可用于生产甘油,B正确;C.氨基酸中含有氨基和羧基,氨基酸可以通过缩聚反应形成蛋白质,蛋白质水解最终生成氨基酸,故氨
3、基酸是组成蛋白质的基本结构单元,C正确;D.天然高分子的相对分子质量是上万,淀粉和纤维素都是天然高分子,而油脂的相对分子质量还不到1000,故油脂不属于高分子,D错误;答案选D。3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A. 标准状况下,22.4LCCl4所含分子数为NAB. 常温常压下,7.8gNa2O2晶体中阳离子和阴离子总数为0.3NAC. 7.8g苯中含有的碳碳双键数为0.3NAD. 室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-数目为0.1NA【答案】B【解析】【详解】A标准状况下,CCl4为液体,不能根据气体摩尔体积来计算22.4LCCl4的物质的量,故A错误;B
4、7.8gNa2O2的物质的量为=0.1mol,0.1molNa2O2中含有0.2mol钠离子、0.1mol过氧根离子,总共含有0.3mol离子,含有阳离子和阴离子总数为0.3NA,故B正确;C苯分子不是单双键交替的结构,因此苯分子结构中无碳碳双键,故C错误;DpH=13的NaOH溶液中c(H+)=10-13mol/L ,NaOH电离出的氢氧根离子抑制了水的电离,溶液中氢离子是水电离产生的,则由水电离的OH-的物质的量为10-13mol/L1L=10-13mol,由水电离的OH-数目为10-13NA,故D错误;故选B。4. 探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是A. 用装置甲进行铜和浓硫酸
5、的反应B. 用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C. 用装置丙稀释反应后的混合液D. 用装置丁测定余酸的浓度【答案】C【解析】【详解】A.铜与浓硫酸反应需加热,无酒精灯,错误;B.SO2密度比空气的密度大,应该长管进,短管出,错误;C.稀释浓硫酸,将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,正确;D.NaOH溶液腐蚀玻璃,应放在碱式滴定管中,该滴定管是酸式滴定管,错误;选C。5. 吡啶()是类似于苯的芳香化合物,2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是A. Mpy只有两种芳香同分异构体B. Epy中所有原子共平面C. Vpy是乙烯的同系物D. 反
6、应的反应类型是消去反应【答案】D【解析】【详解】AMPy有3种芳香同分异构体,分别为:甲基在N原子的间位C上、甲基在N原子的对位C上、氨基苯,A错误;BEPy中有两个饱和C,以饱和C为中心的5个原子最多有3个原子共面,所以EPy中所有原子不可能都共面,B错误;CVPy含有杂环,和乙烯结构不相似,故VPy不是乙烯的同系物,C错误;D反应为醇的消去反应,D正确。答案选D。6. 反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )A. 1:2B. 1:1C. 2:1D. 4:1【答案】B【解析】【详解】由反应方程式可知,反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价,生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2
7、价,反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价,生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价,故MnCl2是还原产物,Cl2是氧化产物,由氧化还原反应中得失电子守恒可知,n(Cl2):n(MnCl2)=1:1,B符合题意;答案选B。7. 用如下图所示的装置进行实验(夹持仪器略去,必要时可加热),其中a、b、c中分别盛有试剂1、2、3,能达到相应实验目的的是选项试剂1试剂2试剂3实验目的装置A浓盐酸MnO2饱和NaCl溶液除去Cl2中的HC1B浓HNO3Cu片KI淀粉溶液验证NO2的氧化性C稀硫酸溶液X澄淸石灰水验证X中是否有CO32-D70%硫酸Na2SO3酸性KMnO4溶液验证SO2具有漂白性A. AB
8、. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A、浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气需要加热,加热装置可以完全成实验,选项A正确;B、浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,二氧化氮具有氧化性,遇KI淀粉溶液使溶液变蓝,但浓硝酸具有挥发性,也可以使试液变蓝,选项B错误;C、若溶液X中含有碳酸氢根离子或亚硫酸氢根离子或亚硫酸根离子均能达到相同现象,故无法实现实验目的,选项C错误;D、实验证明二氧化硫具有还原性而不是漂白性,选项D错误。答案选A。8. 对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是A. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:B. 向CaCl2溶液中通入CO2: C. 向H2O2溶液中滴加少量
9、FeCl3: D. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合: 【答案】A【解析】【详解】A用Na2SO3溶液吸收少量Cl2,Cl2具有强氧化性,可将部分氧化为,同时产生的氢离子与剩余部分结合生成,Cl2被还原为Cl-,反应的离子反应方程式为:3+Cl2+H2O=2+2Cl-+,A选项正确;B向CaCl2溶液中通入CO2,H2CO3是弱酸,HCl是强酸,弱酸不能制强酸,故不发生反应,B选项错误;C向H2O2中滴加少量的FeCl3,Fe3+的氧化性弱于H2O2,不能氧化H2O2,但Fe3+能催化H2O2的分解,正确的离子方程式应为2H2O22H2O+O2,C选项错误;DNH4HSO4电离
10、出的H+优先和NaOH溶液反应,同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,氢离子和氢氧根恰好完全反应,正确的离子反应方程式应为:H+OH=H2O,D选项错误;答案选A。【点睛】B选项为易错点,在解答时容易忽略H2CO3是弱酸,HCl是强酸,弱酸不能制强酸这一知识点。9. 下列离子在溶液中能共存,加OH-有沉淀析出,加H+能放出气体的是A. Na+、Ca2+、Cl-、B. Ba2+、K+、Cl-、C. Ba2+、D. Na+、Cu2+、Cl-、【答案】A【解析】【详解】A. Na+、Ca2+、Cl-、在溶液中能共存,加OH-有碳酸钙沉淀析出,加H+能放出二氧化碳气体,A选;B. Ba2
11、+、K+、Cl-、在溶液中能共存,加OH-没有沉淀析出,加H+不能放出气体,B不选;C. Ba2+、在溶液反应生成碳酸钡沉淀,不能大量共存,C不选;D. Na+、Cu2+、Cl-、在溶液中能共存,加OH-有氢氧化铜沉淀析出,加H+不能放出气体,D不选;答案选A。10. 由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。向混盐CaOCl2中加入足量浓硫酸,可发生反应:CaOCl2 +H2SO4(浓)=CaSO4 +Cl2+H2O。下列说法错误的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)A. 混盐CaOCl2 中既含离子键又含共价键B. 浓硫酸体现氧化性与酸性C. 每产生1mol氯气,转移电子数为NAD. 1mo
12、l混盐CaOCl2中含有离子数为3NA【答案】B【解析】【详解】A.混盐 CaOCl2的阳离子是Ca2+,阴离子是Cl-、ClO-,阴离子与阳离子之间通过离子键结合,在阴离子ClO-中也含有Cl-O共价键,A正确;B.反应中S的化合价没有发生变化,浓硫酸只表现酸性,B错误;C.反应中,部分Cl元素的化合价从+1价降低到0价,部分Cl 的化合价从-1价升高到0价,方程式中转移电子数目为1,则每产生lmol氯气,转移电子数为NA,C正确; D.1mol混盐 CaOCl2中含有1molCa2+、1molCl-、1molClO-,即1mol混盐中含有3NA个离子,D正确;故合理选项是B。11. 工业上
13、,在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-,装置如图所示,依次发生的反应有:CN-2e-+2OH-=CNO-+H2O2Cl-2e-=Cl23Cl2+2CNO-+8OH-=N2+6Cl-+2+4H2O下列说法正确的是A. 铁电极上发生的反应为Fe-2e-=Fe2+B. a处是电源负极C. 除去1molCN-,外电路至少需转移5mol电子D. 铁电极区域溶液的pH值逐渐减小【答案】C【解析】【分析】根据发生的电极反应,可以知道金属铁是阴极,石墨电极是阳极,根据电解质中离子的放电顺序以及电极反应和电子的转移知识来回答即可。【详解】A金属铁是阴极,铁电极上发生的是还原反应,电极反应为:2H+2e-=H
14、2,A错误;B根据发生的电极反应,可以知道金属铁是阴极,故直流电源a极为正极,b极为负极,B错误;C根据反应:3Cl2+2CNO-+8OH-N2+6Cl-+2+4H2O,除去1mol CN-,消耗1.5mol氯气,转移电子3mol,根据CN-2e-+2OH-CNO-+H2O,转移电子是2mol,所以外电路至少需转移5mol电子,C正确; D金属铁是阴极,铁电极上发生的是还原反应,电极反应为:2H+2e-=H2,剩余大量的OH,故铁电极附近溶液的pH值逐渐增大,D错误;故答案为:C。12. 室温下,将两种浓度均为0.1molL-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中
15、微粒物质的量浓度关系正确的是A. NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)c()c()c(H+)B. 氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c()+c(H+)=c(NH3H2O)+c(OH-)C. CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)D. H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4) =c(Na+)+c()+c(OH-)【答案】D【解析】【详解】A等浓度的NaHCO3和Na2CO3,pH=10.30,说明NaH
16、CO3和Na2CO3均存在水解,而且水解关系,而水解会生成,所以c()c(),由NaHCO3和Na2CO3化学式可知,该混合溶液中Na+浓度最大,溶液呈碱性,H+浓度很小,则混合溶液中微粒浓度大小关系为c(Na+)c()c()c(H+),故A错误;B该混合溶液中电荷守恒为c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),物料守恒为c(NH3H2O)+c()=2c(Cl-),两式联立消去c(Cl-)可得c()+2c(H+)=c(NH3H2O)+2c(OH-),故B错误;C等浓度的CH3COOH和CH3COONa,pH=4.76,若不考虑溶液中相关微粒行为,则c(CH3COOH)=c(CH3COO-
17、)=c(Na+),该溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度,则CH3COO-增多,CH3COOH减小,溶液中微粒浓度关系为c(CH3COO-)c(Na+)c(CH3COOH)c(H+),故C错误;D该混合溶液中物料守恒为2c(Na+)=c(H2C2O4)+c()+c(),电荷守恒为2c()+c()+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),两式相加可得c(H+)+c(H2C2O4)c(Na+)+c()+c(OH-),故D正确;答案为D。第II卷13. 开发新型储氢材料是氢能源利用的重要研究方向之一。请回答以下问题:(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和
18、LiBH4反应制得。基态Ti3+的电子排布式为_;LiBH4中Li和B原子半径为Li_B(填“”“”或“=”)。另有一种含钛元素的新型材料,其理论结构模型如图所示,图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型为_。(2)氨硼烷(NH3BH3)是优良的储氢材料,少量氨硼烷可以由硼烷(B2H6)和NH3合成。NH3BH3中是否存在配位键_(填“是”或“否”);与NH3BH3互为等电子体的分子的化学式为_。B、C、N与O元素的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)金属氢化物也是具有良好发展前景的储氢材料。某储氢材料是短周期金属元素R的氢化物。R的部分电离能如下表所示:I1/KJmol-1I2/KJmol-1I3/
19、KJmol-1I4/KJmol-1I5/KJmol-1738145177331054013630该金属元素是_(填元素符号)若氢化物的晶胞结构如图所示(有4个H原子位于面上,其余H原子位于晶胞内),已知该晶体的密度为gcm-3,则该晶胞的体积为_cm3用含、NA的代数式表示(其中NA为阿伏加德罗常数的值)。【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d1 (2). (3). sp3、sp2、sp (4). 是 (5). C2H6 (6). NOCB (7). Mg (8). 【解析】【分析】根据原子序数和电子排布规律写出基态原子的电子排布式,由失电子顺序写出离子的电子排布式;根据同周期
20、元素原子半径递变规律判断其相对大小;根据碳原子的连接个数判断其杂化类型;根据形成配位键的条件判断其存在,根据等电子体的概念写出其等电子体;根据同周期第一电离能递变规律判断其相对大小;根据题中所给电离能的数据,分析判断其元素;根据题中所给晶胞结构,由“均摊法”计算其结构并进行相关计算;据此解答。【详解】(1)Ti的原子序数为22,核外22个电子,基态Ti的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,原子形成阳离子时,先失去高能层中电子,同一能层先失去高能级中电子,故Ti3+离子先失去4s上2个电子,再失去3d上1个电子,基态Ti3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6
21、3d1,LiBH4中Li和B属于同周期元素,从左到右,原子半径减少,原子序数LiB,则原子半径r(Li)r(B),答案为1s22s22p63s23p63d1,。由碳原子连接的原子数目,连接4个碳原子的碳原子形成单键,连接3个碳原子的碳原子存在碳碳双键、连接2个碳原子的碳原子存在碳碳三键,均没有孤对电子,其杂化类型分别为sp3、sp2、sp;答案为sp3、sp2、sp。(2)B为缺电子原子,有空轨道,N原子有孤对电子,NH3BH3中存在配位键,将B、N原子用2个C原子替换可以得到NH3BH3的一种等电子体C2H6;答案为是,C2H6。同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,N元素原子
22、2p能级为半充满稳定状态,它第一电离能大于氧元素,故第一电离能NOCB;答案为NOCB。(3)R为短周期元素,其第三电离能剧增,说明R元素原子最外层电子数为2,处于IIA族,且存在第五电离能,可知R为Mg,因为Be原子核外只有4个电子;答案为Mg。Mg处于顶点与体心,晶胞中Mg原子数目=1+8=2,有4 个H原子位于面上,其余H原子位于晶胞内,则晶胞内H原子数目=2+4=4,故晶胞质量m=g,晶胞体积V=ggcm-3 =cm3;答案为。14. 天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。已知:(Z=COOR,COOH等)回答下列问题:(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应,写出这
23、些同分异构体所有可能的结构:_。(2)在核磁共振氢谱中,化合物B有_组吸收峰。(3)化合物X的结构简式为_。(4)DE的反应类型为_。(5)F的分子式为_,G所含官能团的名称为_。(6)以和为原料,合成,写出路线流程图(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)_。【答案】 (1). H2C=CHCH2CHO、 (2). 4 (3). CHC-COOH (4). 加成反应 (5). C13H12O3 (6). 羰基,酯基 (7). 【解析】【分析】(1)A的分子式为:C4H6O,可发生银镜反应说明含有醛基和1个碳碳双键;(2)有几种不同环境的氢,在核磁共振氢谱中就有几组峰;(3)找出C()和D()
24、的不同,并分析原因;(4)由D到E没有三键了,多了两个环,发生了加成反应;(5)由结构简式分析C、H、O各有多少个,写出分子式,找出官能团;(6)由已知和D到E的题干信息写出路线流程图。【详解】(1)A的分子式为:C4H6O,链状同分异构体可发生银镜反应,说明含有醛基;还有一个双键,所以结构简式分别为:H2C=CHCH2CHO、,故答案为:H2C=CHCH2CHO、;(2)B()由4种不同环境的氢原子,则在核磁共振氢谱中就有4组峰,故答案为:4;(3)C()生成D()多了具有3个碳的酯基,是发生了酯化反应生成的酯基,利用酯水解原理,还原出羧酸为:CHC-COOH,故答案为:CHC-COOH;(
25、4)D()生成E(),没有三键了,多了两个环,发生了加成反应,故答案为:加成反应;(5)F()的分子式为:C13H12O3;G()的官能团为:羰基、酯基,故答案为:C13H12O3;羰基、酯基;(6)以和为原料,利用已知及D生成E,先形成两个双键,进而和发生加成反应,得出合成路线流程图,如下:,故答案为:。15. 草酸铁晶体Fe2(C2O4)3xH2O通过相关处理后可溶于水,且能做净水剂,在110可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:步骤1:称量4.66g草酸铁晶体进行处理后,配制成250mL一定物质的量浓度的溶液。步骤2:取所配溶液25.00mL于锥
26、形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至溶液黄色刚好消失,过滤、洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。步骤3:用0.0200molL-1KMnO4溶液滴定步骤2所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液V1mL,滴定中被还原成Mn2+。重复步骤2、步骤3的操作2次,分别滴定消耗0.0200molL-1KMnO4溶液为V2、V3mL。记录数据如下表:实验编号KMnO4溶液的浓度(molL-1)KMnO4溶液滴入的体积(mL)10.0200V1=20.0220.0200V2=201230
27、.0200V3=19.98请回答下列问题:(1)草酸铁溶液能做净水剂的原因_(用离子方程式表示)(2)该实验步骤1和步骤3中使用的仪器除托盘天平、铁架台、滴定管夹、烧杯、玻璃棒外,一定需用下列仪器中的_(填序号)A.酸式滴定管 B碱式滴定管 C250mL容量瓶 D锥形瓶 E胶头滴管 F漏斗(3)加入锌粉的目的是_。 (4)步骤3滴定时是否选择指示剂_(是或否);说明理由_;写出步骤3中发生反应的离子方程式_。(5)在步骤2中,若加入的KMnO4溶液的量不够,则测得的铁含量_(填“偏低”、“偏高”或“不变”);实验测得该晶体中结晶水的个数x为_。【答案】 (1). Fe3+3H2OFe(OH)3
28、(胶体)+3H+ (2). A、C、D、E (3). 将Fe3+还原为Fe2+ (4). 否 (5). 因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂 (6). 5Fe2+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O (7). 偏高 (8). 5【解析】【分析】(1)草酸铁溶液中铁离子水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附悬浮杂质的作用;(2)步骤1根据配制一定浓度溶液的一般步骤:称量-溶解-转移-洗涤-定容等分析作答,步骤3结合滴定的操作步骤分析仪器名称;(3)锌粉具有还原性,结合氧化还原规律分析;(4) 步骤2中用KMnO4将草酸氧化生成二氧化碳,除去草酸根离子,避免干扰步骤3中Fe
29、2的滴定;(5)根据滴定误差分析方法判断,误差可以归结为标准液的体积消耗变化分析误差,c(待测)=。【详解】(1)草酸铁溶液水解生成氢氧化铁胶体,具有吸附性,能做净水剂,反应的离子方程式为Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;(2)实验步骤1是配制溶液,需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管;步骤3是滴定,使用的仪器有铁架台、滴定管夹、锥形瓶、酸式滴定管,因此需用下列仪器中A、C、D、E,故答案为A、C、D、E;(3)根据题意,加入的锌粉可以将Fe3还原为Fe2,故答案为:将Fe3还原为Fe2;(4)高锰酸钾溶液显紫红色,步骤3滴定时发生的反应为5Fe2Mn
30、O8H=5Fe3Mn24H2O,因为KMnO4被还原剂还原成Mn2,紫红色褪去,所以不需要指示剂,故答案为:否;因为KMnO4被还原剂还原成Mn2,紫红色褪去,所以不需要指示剂;5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O;(5)在步骤2中,若加入的KMnO4溶液的量不够,导致草酸根不能完全被氧化,在步骤3中消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,则测得的铁含量偏高;三次测量值中,实验2的数值误差较大,应该舍去,则消耗高锰酸钾的平均体积为=20.00mL ,根据步骤三中的离子反应可知:n(Fe)=5n(MnO4-)=520.00mL10-30.02 molL-1=0.02 mol, 草酸铁晶体Fe2(C2
31、O4)3xH2O中含有Fe2(C2O4)3的质量为0.02mol288g/mol=2.88g,则结晶水的物质的量为 =0.05 mol,则Fe2(C2O4)3和H2O的物质的量之比为1:5,即x=5,故答案为:偏高;5。【点睛】最后一问计算是难点,另一个解题思路可以是:先利用消耗的高锰酸钾的物质的量求出铁元素的物质的量,再求出草酸铁晶体Fe2(C2O4)3xH2O的物质的量,再根据4.66g该晶体求出其相对分子质量的数值,进而得出x值。16. 运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。(1)CO还原NO的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g)2CO
32、2(g)+N2(g) H已知:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) H1=-226kJmol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H2=+68kJmol-1N2(g)+O2(g)2NO(g) H3=+183kJmol-1脱硝反应H=_,有利于提高NO平衡转化率条件是_(写出两条)。(2)某温度下,向体积为2L的恒容容器中通入2.00molNO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)H=-57.0kJmol-1,已知:v正(NO2)=k1c2(NO2),v逆(N2O4)=k2c(N2O4),其中k1、k2为速率常数。测得NO2的体积分数(NO2)与反应时间(t)的关系如表:t
33、/min020406080(NO2)1.00.750.520.500.50则平衡时,c(N2O4)=_;(计算结果保留一位小数);的数值为_;(3)用间接电化学法除去NO的过程,如图所示:已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间,写出阴极的电极反应式:_;用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:_。【答案】 (1). -750kJ/mol (2). 降低温度、增大压强(缩小容器体积)、增大CO浓度等 (3). 0.3mol/L (4). 6 (5). 2+2e-+2H+2H2O (6). 2NO+2+2H2ON2+4【解析】【详解】(1)已知:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)
34、H1=-226kJmol-1N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H2=+68kJmol-1N2(g)+O2(g)2NO(g) H3=+183kJmol-1根据盖斯定律可知2+2即得到脱硝反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-750kJ/mol;由于该反应是体积减小的放热反应,则有利于提高NO平衡转化率的条件是降低温度、增大压强(缩小容器体积)、增大CO浓度等。(2)根据表中数据可知平衡时(NO2)0.5,则根据三段式可知,解得x所以平衡时c(N2O4)=mol/L=0.3mol/L;平衡时正逆反应速率相等,根据v正(NO2)=k1c2(NO2),v逆(N2O4)=k2c(N2O4)可知k1c2(NO2)2k2c(N2O4),则2c(N2O4)/c2(NO2);(3)已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间,根据装置图可知阴极是得到电子生成,阴极的电极反应式为2+2e-+2H+2H2O;吸收池中NO被氧化为氮气,则用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理为2NO+2+2H2ON2+4。