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文档简介
吉林省通化市梅河口第五中学新高考冲刺押题(最后一卷)化学试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、已知有机物C2H4O、C3H6O2和C4H8组成的混合物中,碳元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为A.(100—)% B.% C.% D.无法计算2、在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说不正确的是A.Ea为催化剂存在下该反应的活化能,Ea′为无催化剂时该反应的活化能B.该反应为放热反应,△H=Ea-Ea′C.活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子D.催化剂是通过降低反应所需的活化能来同等程度的增大正逆反应速率,使平衡不移动3、由下列实验、现象以及由现象推出的结论均正确的是选项实验方法现象结论A向FeCl3溶液中滴入少量KI溶液,再加入KSCN溶液溶液变红Fe3+与I-的反应具有可逆性BSO2通入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀白色沉淀是BaSO4C将稀硫酸滴入淀粉溶液中并加热,冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热未出现砖红色沉淀淀粉未水解D用碎瓷片做催化剂,给石蜡油加热分解,产生的气体通过酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色石蜡油裂解一定生成乙烯A.A B.B C.C D.D4、实现化学能转变为电能的装置是()A.干电池 B.电解水C.太阳能热水器 D.水力发电5、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图,有关说法不正确的是()A.NaOH的电子式为B.加入的H2O2起氧化作用C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣D.操作②实验方法是重结晶6、下列属于碱的是A.HI B.KClO C.NH3.H2O D.CH3OH7、X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中相对位置如图所示,若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法正确的是()A.Z单质与氢气反应较Y剧烈B.X与W的原子核外电子数相差9C.X单质氧化性强于Y单质D.最高价氧化物对应水化物酸性W比Z强8、下列实验装置设计正确且能达到目的的是()A.分离I2并回收CClB.合成氨并检验氨的生成C.乙醇和乙酸反应D.实验室制取氨气9、化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是A.光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C.开发利用可再生能源,可减少化石燃料的使用D.改进汽车尾气净化技术,可减少大气污染物的排放10、某同学探究温度对溶液pH值影响,加热一组试液并测量pH后得到如下数据(溶液浓度均为0.1mol/L):温度(℃)10203040纯水7.307.106.956.74NaOH溶液13.5013.1112.8712.50CH3COOH溶液2.902.892.872.85CH3COONa溶液9.199.008.768.62下列说法正确的是A.随温度升高,纯水中的kw逐渐减小B.随温度升高,NaOH溶液pH变化主要受水电离平衡变化影响C.随温度升高,CH3COOH的电离促进了水的电离D.随温度升高,CH3COONa溶液的pH减小,说明水解程度减小,c(CH3COO-)增大11、向恒温恒容密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应4X(g)+2Y(g)⇌3Z(g),下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A.气体密度不再变化B.Y的体积分数不再变化C.3v(X)=4v(Z)D.容器内气体的浓度c(X):c(Y):c(Z)=4:2:312、25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.无色透明的溶液中:K+、Cu2+、SO42-、C1-B.加石蕊试液后变红色的溶液中:Ba2+、Na+、C1O-、NO3-C.能使Al转化为A1O2-的溶液中:Na+、K+、NO3-、C1-D.加入盐酸后能形成不溶于硝酸的白色沉淀的溶液中:K+、Ca2+、Br-、OH-13、中国传统文化对人类文明贡献巨大,书中充分记载了古代化学研究成果。下列关于古代化学的应用和记载,对其说明不合理的是()A.《本草纲目》中记载:“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,其中利用了KNO3的氧化性B.杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来C.我国古代人民常用明矾除去铜器上的铜锈[Cu2(OH)2CO3]D.蔡伦利用树皮、碎布(麻布)、麻头等为原料精制出优质纸张,由他监制的纸被称为“蔡侯纸”。“蔡侯纸”的制作工艺中充分应用了化学工艺14、一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成3.2g硫单质、0.4molFeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是()A.该盐酸的物质的量浓度为4.0mol·L-1B.该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2:1C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为8.96LD.该磁黄铁矿中FexS的x=0.8515、用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是A.1molH2O2完全分解产生O2时,转移的电子数为2NAB.0.lmol环氧乙烷()中含有的共价键数为0.3NAC.常温下,1LpH=l的草酸(H2C2O4)溶液中H+的数目为0.1NAD.1mol淀粉水解后产生的葡萄糖分子数目为NA16、下列物质分类正确的是A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物B.稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质D.福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物17、25℃时,NH3·H2O和CH3COOH的电离常数K相等。下列说法正确的是A.常温下,CH3COONH4溶液的pH=7,与纯水中H2O的电离程度相同B.向CH3COONH4溶液加入CH3COONa固体时,c(NH4+)、c(CH3COO-)均会增大C.常温下,等浓度的NH4Cl和CH3COONa两溶液的pH之和为14D.等温等浓度的氨水和醋酸两溶液加水稀释到相同体积,溶液pH的变化值一定相同18、下列实验操作能达到实验目的的是选项实验目的操作A配制氯化铁溶液将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释B除去乙醇中的水加入无水氯化钙,蒸馏C除去NO中的NO2将气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶D除去Cl2中的HCl得到纯净的Cl2将Cl2和HCl混合气体通过饱和食盐水A.A B.B C.C D.D19、钠-CO2电池的工作原理如图所示,吸收的CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,下列说法不正确的是()A.负极反应式为Na-e-=Na+B.多壁碳纳米管(MWCNT)作电池的正极C.可以用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂D.电池总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C20、根据下列实验现象所得出的结论正确的是选项实验现象实验结论A将铝片分别投入浓、稀硝酸中,前者无明显现象,后者反应剧烈稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强B滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液,红色变浅Na2CO3溶液中存在水解平衡C某溶液中滴加过量氨水产生白色沉淀且不溶解该溶液中一定含有Mg2+D溴水中通入SO2,溴水褪色SO2具有漂白性A.A B.B C.C D.D21、如图是利用试纸、铅笔芯设计的微型实验.以铅笔芯为电极,分别接触表面皿上的试纸,接通电源,观察实验现象.下列说法错误的是()A.pH试纸变蓝B.KI﹣淀粉试纸变蓝C.通电时,电能转换为化学能D.电子通过pH试纸到达KI﹣淀粉试纸22、环丙叉环丙烷(n)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的关注,它有如下转化关系。下列说法正确的是A.n分子中所有原子都在同一个平面上B.n和:CBr2生成p的反应属于加成反应C.p分子中极性键和非极性键数目之比为2:9D.m分子同分异构体中属于芳香族化合物的共有四种二、非选择题(共84分)23、(14分)阿司匹林是一种解毒镇痛药。烃A是一种有机化工原料,下图是以它为初始原料设计合成阿司匹林关系图:已知:(苯胺,苯胺易被氧化)回答下列问题:(1)C的结构简式为___________。(2)反应⑤的反应类型___________,在③之前设计②这一步的目的是___________。(3)F中含氧官能团的名称________。(4)G(阿司匹林)与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________。(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种。写出核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式:_______(只写一种)。a.含—OHb.能发生水解反应c.能发生银镜反应(6)利用甲苯为原料,结合以上合成路线和下面所给信息合成下图所示的功能高分子材料(无机试剂任选)。________24、(12分)二乙酸乙二酯可由X裂解得到的A和B合成。有关物质的转化关系如下:回答下列问题:(1)B的结构简式为________。(2)反应③的反应类型为________。(3)C和C2H6O2反应的化学方程式为___________________________________。(4)下列说法不正确的是________。A.鉴别A和B也可以用溴水B.C2H6O也可以分两步氧化成CC.C2H2O2和C2H6O在浓硫酸作用下也可以加热生成C6H10O4D.X一定是丁烷25、(12分)为探究氧化铜与硫的反应并分析反应后的固体产物,设计如下实验装置。(1)如图连接实验装置,并_____。(2)将氧化铜粉末与硫粉按5:1质量比混合均匀。(3)取适量氧化铜与硫粉的混合物装入大试管中,固定在铁架台上,打开_____和止水夹a并______,向长颈漏斗中加入稀盐酸,一段时间后,将燃着的木条放在止水夹a的上端导管口处,观察到木条熄灭,关闭活塞K和止水夹a,打开止水夹b。该实验步骤的作用是______,石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为___________________。(4)点燃酒精灯,预热大试管,然后对准大试管底部集中加热,一段时间后,气球膨胀,移除酒精灯,反应继续进行。待反应结束,发现气球没有变小,打开止水夹c,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色后,立即用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K。这样操作的目的是__________________。(5)拆下装置,发现黑色粉末混有砖红色粉末。取少量固体产物投入足量氨水中,得到无色溶液、但仍有红黑色固体未溶解,且该无色溶液在空气中逐渐变为蓝色。查阅资料得知溶液颜色变化是因为发生了以下反应:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3•H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。①经分析,固体产物中含有Cu2O。Cu2O溶于氨水反应的离子方程式为______。②仍有红色固体未溶解,表明氧化铜与硫除发生反应4CuO+S2Cu2O+SO2外,还一定发生了其他反应,其化学方程式为_________。③进一步分析发现CuO已完全反应,不溶于氨水的黑色固体可能是_____(填化学式)。26、(10分)正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂,常用于电子级清洗剂及用于有机合成。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取,实验装置如右图,加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据:反应原理:2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O副反应:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O物质相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性水50%硫酸其它正丁醇74-89.8117.7微溶易溶二者互溶正丁醚130-98142.4不溶微溶实验步骤如下:①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石,摇匀。②加热搅拌,温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行,反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层,上层有机物至水分离器支管时,即可返回烧瓶。加热至反应完成。③将反应液冷却,依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤,再用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,得正丁醚的质量为Wg。请回答:(1)制备正丁醚的反应类型是____________,仪器a的名称是_________。(2)步骤①中药品的添加顺序是,先加______(填“正丁醇”或“浓H2SO4”),沸石的作用是___________________。(3)步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________。如何判断反应已经完成?当_____时,表明反应完成,即可停止实验。(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中,正丁醚的产率为_____(列出含W的表达式即可)。27、(12分)某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象,探究NO2-的性质。实验试剂编号及现象滴管试管2mL1%酚酞溶液1mol·L-1NaNO2溶液实验I:溶液变为浅红色,微热后红色加深1mol·L-1NaNO2溶液0.1mol·L-1KMnO4溶液实验II:开始无明显变化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去KSCN溶液1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)实验III:无明显变化1mol·L-1NaNO2溶液1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)实验IV:溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。(1)结合化学用语解释实验I“微热后红色加深”的原因______(2)实验II证明NO2-具有_____性,从原子结构角度分析原因_________(3)探究实验IV中的棕色溶液①为确定棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,设计如下实验,请补齐实验方案。实验溶液a编号及现象1mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)i.溶液由___色迅速变为___色____________________ii.无明显变化②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因_________。(4)络合反应导致反应物浓度下降,干扰实验IV中氧化还原反应发生及产物检验。小组同学设计实验V:将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大。①盐桥的作用是____________________________②电池总反应式为______________________实验结论:NO2-在一定条件下体现氧化性或还原性,氧还性强弱与溶液酸碱性等因素有关。28、(14分)我国是全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰中的甲烷作为种重要的原料,可与CO2、NO2等作用从而减少温室效应、消除氮氧化物的污染。回答下列问题:(1)已知:①CH4(g)+O2(g)CH2OH(1)△H1=-164.0kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=-566.0kJ·mol-1③2H2(g)+CO(g)CH3OH(1)△H3=-128.3kJ·mol-1则利用气体甲烷与二氧化碳作用获得两种气态燃料的热化学方程式为________________________。(2)分别向不同的恒压密闭容器中通入等量的CH4与CO2,在一定条件下发生上述反应,测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:①温度不变,压强由p1逐渐变化到p4,CO2的平衡转化率将____________(填“增大”“减小”或“不变”)。②在压强为p4=0.36MPa、温度为1100℃的条件下,平衡时CH4的平衡转化率为80%,则该温度下反应的平衡常数Kp=____________(MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数,保留2位小数)。(3)在一定温度下,甲烷还可与NO2作用实现废气的脱硝,反应为:CH4(g)+2NO2(g)CO2+N2(g)+2H2O(g),体系压强直接影响脱硝的效率,如图所示,当体系压强约为425kPa时,脱硝效率最高,其可能的原因是________________________。(4)对于反应,有科学家提出如下反应历程:第一步NO2NO+O慢反应第二步CH4+3O→CO+2H2O快反应第三步2CO+2NO→2CO2+N2慢反应下列表述正确的是____________(填标号)。A.第一步需要吸收外界的能量B.整个过程中,第二步反应活化能较高C.反应的中间产物只有NOD.第三步中CO与NO的碰撞仅部分有效(5)利用CH4与NO2的反应还可设计成如图电化学装置,则正极电极反应式为____________;电路中转移1mol电子,可去除NO2____________L(标准状况)。29、(10分)自来水生产过程中,可用氯气等物质作消毒剂,明矾等物质作絮凝剂。出厂的自来水中含少量可溶性矿物质。完成下列填空:(1)自来水中含硫量约70mg/L,它只能以______(填微粒符号)形态存在,不能以其它形态存在的原因是________________________。(2)已知在碱性条件下,氯气会发生自身氧化还原反应,某反应体系中的物质为:KClO3、Cl2、KCl、KOH、H2O。①写出该反应的化学方程式。____________________________。②该反应中氧化剂与还原剂的质量比为_________。(3)实验室利用反应6HCl+KClO3→KCl+3H2O+3Cl2↑制取Cl2,当产生标准状况下的气体3.36L时,转移电子_____mol。(4)不同环境中,物质的性质可能会有所不同。根据上述两题的反应中KClO3和Cl2的氧化性强弱比较,你能得出的结论是________________________。(5)铝铵矾[NH4Al(SO4)2•12H2O]也是常用的工业净水剂,其净水的化学原理是________________(用离子方程式表示)。(6)在向铝铵矾溶液中逐滴滴加氢氧化钡溶液的过程中,下列关系可能正确的是_________。(选填编号)a.n(SO42-)>n(NH4+)>n(A13+)>n(OH-)b.n(A13+)>n(NH4+)>n(SO42-)>n(H+)c.n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(NH3·H2O)>n(A1O2-)d.n(NH3·H2O)>n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(A1O2-)
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、A【解析】
根据三种有机物中碳、氢的质量比相等,可根据碳元素的质量分数求出氧元素的质量分数,进而求出氧元素的质量分数。【详解】在三种化合物中碳、氢元素的原子个数比都为1:2,故碳元素和氢元素的质量比都为:12:1×2=6:1,故氢元素的质量分数为%,而三种有机物是由碳、氢、氧三种元素组成的,故氧元素的质量分数为:100%−a%−%=(100−)%;故答案选A。2、B【解析】
A.催化剂能降低反应所需活化能,Ea为催化剂存在下该反应的活化能,Ea′为无催化剂时该反应的活化能,故A正确;B.生成物能量高于反应物,该反应为吸热反应,△H≠Ea′-Ea,故B错误;C.根据活化分子的定义,活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子,故C正确;D.催化剂是通过降低反应所需的活化能来同等程度的增大正逆反应速率,平衡不移动,故D正确;故选B。3、B【解析】
A.滴入少量KI溶液,FeCl3剩余,则由现象不能说明该反应为可逆反应,故A错误;B.SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中,SO2与水反应生成亚硫酸,在酸性环境下,硝酸根具有强氧化性,从而发生氧化还原反应生成硫酸钡,白色沉淀是BaSO4,故B正确;C.淀粉水解后检验葡萄糖,应在碱性条件下,水解后没有加碱至碱性,不能检验是否水解,故C错误;D.酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色,可知石蜡油加热分解生成不饱和烃,但气体不一定为乙烯,故D错误;故选B。【点睛】淀粉的水解液显酸性,检验淀粉是否水解时,应先在淀粉的水解液中加入氢氧化钠至碱性后,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,并加热,观察是否生成砖红色沉淀,从而说明是否有葡萄糖生成,进而检测出淀粉是否水解,这是学生们的易错点。4、A【解析】
A.干电池属于原电池,原电池向外提供电能时化学能转化为电能,故A正确;B.电解水,电能转变为化学能,故B错误;C.太阳能热水器,是太阳能直接转化为热能,故C错误;D.水力发电时机械能转化为电能,故D错误;故答案为A。【点睛】将化学能转化为电能,应为原电池装置,构成原电池的条件是:①有两个活泼性不同的电极;②将电极插入电解质溶液中;③两电极间构成闭合回路;④能自发的进行氧化还原反应;所以设计原电池必须符合构成原电池的条件,且该反应必须是放热反应;注意把握常见能量的转化形成。5、B【解析】
ClO2发生器中发生反应生成ClO2和NaHSO4,反应后通入空气,可将ClO2赶入吸收器,加入NaOH、过氧化氢,可生成NaClO2,过氧化氢被氧化生成氧气,经冷却结晶、重结晶、干燥得到NaClO2.3H2O,以此解答该题。【详解】A.书写电子式时原子团用中括号括起来,NaOH的电子式,故A正确;B.在吸收塔中二氧化氯生成亚氯酸钠,氯元素化合价由+4变为+3,化合价降低做氧化剂,有氧化必有还原,H2O2做还原剂起还原作用,故B不正确;C.ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣,故C正确;D.将粗晶体进行精制,可以采用重结晶,故D正确;故选:B。6、C【解析】
A.HI在溶液中电离出的阳离子全为氢离子,属于酸,故A错误;B.KClO是由钾离子和次氯酸根离子构成的盐,故B错误;C.NH3.H2O在溶液中电离出的阴离子全为氢氧根离子,属于碱,故C正确;D.CH3OH是由碳、氢、氧三种元素形成的醇,在溶液中不能电离出离子,属于有机物,故D错误;答案选C。7、D【解析】
若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,则Z是S元素;根据其再周期表中的相对位置,X、Y、W分别是N、O、Cl。【详解】A.O的非金属性大于S,氧气与氢气反应比硫蒸气与氢气反应剧烈,故A错误;B.N与Cl的原子核外电子数相差17-7=10,故B错误;C.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,单质氧化性越强,氧气氧化性强于氮气,故C错误;D.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,酸性HClO4>H2SO4,故D正确。8、D【解析】
A.通过蒸馏方法分离碘与CCl4,收集的是不同温度范围的馏分,因此温度计水银球要放在蒸馏烧瓶支管口附近,A错误;B.检验氨的生成要用湿润的pH广泛试纸,B错误;C.乙醇和乙酸反应制取乙酸乙酯,为防止挥发的乙醇、乙酸溶解导致的倒吸现象的发生,导气管末端要在碳酸钠饱和溶液的液面以上,C错误;D.铵盐与碱共热产生氨气,由于氨气密度比空气小,要用向下排空气方法收集,为防止氨气与空气对流,在试管口要放一团疏松的棉花,D正确;故合理选项是D。9、B【解析】
A、电解水制氢需要消耗大量的电能,所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保,故A正确;B、聚乙烯塑料在自然界中很难降解,而聚乳酸塑料在自然界中能降解,所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染,故B错误;C、开发利用可再生能源,可减少传统燃料如化石燃料的使用,故C正确;D、改进汽车尾气净化技术,能把有毒气体转化为无毒气体,可减少大气污染物的排放,故D正确;答案选B。10、B【解析】
A.水的电离为吸热过程,随温度的升高,水的电离程度增大,Kw增大,A项错误;B.随温度的升高,水的电离程度增大,Kw增大,则NaOH溶液pH会减小,B项正确;C.随温度升高,促进CH3COOH的电离,提高氢离子浓度,氢离子会抑制水的电离,C项错误;D.盐类的水解反应是吸热反应,温度升高,促进盐类的水解,即水解平衡向右移动,D项错误;答案选B。11、B【解析】
根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。【详解】A.反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度一直不变,不能判定反应达到平衡状态,故A错误;B.Y的体积分数不再变化,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故B正确;C.3v(X)=4v(Z)未体现正与逆的关系,不能判定反应是否达到平衡状态,故C错误;D.当体系达平衡状态时,c(X):c(Y):c(Z)可能为4:2:3,也可能不是4:2:3,与各物质的初始浓度及转化率有关,不能判定反应是否达到平衡状态,故D错误;故选B。12、C【解析】
A.Cu2+为蓝色,不符合无色的限定条件,A项不符合题意;B.加石蕊试液后变红色的溶液为酸性溶液,存在大量的H+,此时C1O-会与H+反应生成弱酸次氯酸,不能大量存在,B项不符合题意;C.能使Al转化为A1O2-的溶液为强碱性溶液,存在大量的OH-,该组离子不反应,能共存,C项符合题意;D.加入盐酸后能形成不溶于硝酸的白色沉淀的溶液中至少含有Ag+、SiO32-的一种,OH-、Br-会与Ag+反应生成沉淀而不存在,Ca2+会与SiO32-反应而不存在,D项不符合题意;答案选C。【点睛】离子共存问题,侧重考查学生对离子反应发生的条件及其实质的理解能力,需要注意的是,溶液题设中的限定条件。如无色透明,则常见的有颜色的离子如Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-、Cr2O72-、CrO42-等不存在;还有一些限定条件如:常温下与Al反应生成氢气的溶液时,该溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。做题时只要多加留意,细心严谨,便可快速选出正确答案。13、B【解析】
A项,火药发生化学反应时,KNO3中N元素的化合价降低,得到电子,被还原,作氧化剂,体现氧化性,故A合理;B项,高粱中不含乙醇,用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲作用下反应产生乙醇,然后用蒸馏方法将乙醇分离出来,故B不合理;C项,明矾是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,酸性溶液中H+与铜锈[Cu2(OH)2CO3]发生反应,达到除锈目的,故C合理;D项,蔡伦利用树皮、碎布(麻布)、麻头等原料精制出优质纸张,体现了化学的物理和化学分离方法,因此充分应用了化学工艺,故D合理;故答案为B。14、C【解析】
n(S)=3.2g÷32g/mol=0.1mol,根据转移电子守恒得n(Fe3+)==0.2mol,则n(Fe2+)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,所以n(Fe2+):n(Fe3+)=0.2mol:0.2mol=1:1,以此解答该题。【详解】A.盐酸恰好反应生成FeCl2的物质的量为0.4mol,根据Cl原子守恒可得c(HCl)==8.0mol/L,A错误;B.由以上分析可知,该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,B错误;C.根据氢原子、氯原子守恒得n(H2S)=n(HCl)=n(FeCl2)=0.4mol,V(H2S)=0.4mol×22.4L/mol=8.96L,C正确;D.FexS中n(S)=0.1mol+0.4mol=0.5mol,n(Fe)=0.4mol,所以n(Fe):n(S)=0.4mol:0.5mol=0.8,所以x=0.8,D错误。故合理选项是C。15、C【解析】
A.H2O2分解的方程式为2H2O2=2H2O+O2↑,H2O2中O元素的化合价部分由-1价升至0价、部分由-1价降至-2价,1molH2O2完全分解时转移1mol电子,转移电子数为NA,A错误;B.1个环氧乙烷中含4个C—H键、1个C—C键和2个C—O键,1mol环氧乙烷中含7mol共价键,0.1mol环氧乙烷中含0.7mol共价键,含共价键数为0.7NA,B错误;C.pH=1的草酸溶液中c(H+)=0.1mol/L,1L该溶液中含H+物质的量n(H+)=0.1mol/L×1L=0.1mol,含H+数为0.1NA,C正确;D.淀粉水解的方程式为,1mol淀粉水解生成nmol葡萄糖,生成葡萄糖分子数目为nNA,D错误;答案选C。【点睛】本题易错选B,在确定环氧乙烷中共价键时容易忽略其中的C—H键。16、D【解析】
A.SO2、SiO2为酸性氧化物,CO是不成盐氧化物。A错误;B.稀豆浆、硅酸属于胶体;而氯化铁溶液则是溶液,B错误;C.烧碱NaOH是碱,属于电解质;冰醋酸是纯净的醋酸,是酸,属于电解质;而四氯化碳是非电解质。C错误;D.福尔马林是甲醛的水溶液;水玻璃是硅酸钠的水溶液;氨水为氨气的水溶液,因此都是混合物。D正确;本题答案选D。17、C【解析】
25℃时,NH3·H2O和CH3COOH的电离常数K相等,这说明二者的电离常数相等。则A.常温下,CH3COONH4溶液中铵根与醋酸根的水解程度相等,因此溶液的pH=7,但促进水的电离,与纯水中H2O的电离程度不相同,选项A错误;B.向CH3COONH4溶液加入CH3COONa固体时溶液碱性增强,促进铵根的水解,因此c(NH4+)降低,c(CH3COO-)增大,选项B错误;C.由于中铵根与醋酸根的水解程度相等,因此常温下,等浓度的NH4Cl和CH3COONa两溶液的pH之和为14,选项C正确;D.由于二者的体积不一定相等,所以等温等浓度的氨水和醋酸两溶液加水稀释到相同体积,溶液pH的变化值不一定相同,选项D错误;答案选C。18、A【解析】
A选项,配制氯化铁溶液时,将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中,主要是抑制铁离子水解,再加水稀释到所需浓度,故A正确;B选项,除去乙醇中的水,先加氧化钙,再蒸馏得到无水乙醇,故B错误;C选项,除去NO中的NO2,氢氧化钠与一氧化氮、二氧化氮反应亚硝酸钠,因此将混合物通入到水中,二氧化氮与水反应生成一氧化氮,故C错误;D选项,除去Cl2中的HCl得到纯净的Cl2,将混合气体通过饱和食盐水,还含有水蒸气,故D错误。综上所述,答案为A。【点睛】除去Cl2中的HCl得到纯净的Cl2,将混合气体通过饱和食盐水,再通入浓硫酸干燥,才能得到纯净的氯气。19、C【解析】
由装置图可知,钠为原电池负极,失电子发生氧化反应,电极反应为:Na-e-=Na+,多壁碳纳米管为正极,CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,正极发生还原反应,电极反应式为:4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C,结合原电池原理分析解答。【详解】A.负极反应为钠失电子发生的氧化反应,电极反应为:Na-e-═Na+,故A正确;B.根据分析可知,多壁碳纳米管(MWCNT)做电池的正极,故B正确;C.钠和乙醇发生反应生成氢气,不可以用乙醇代替四甘醇二甲醚做有机溶剂,故C错误;D.根据分析,放电时电池总反应即钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,总反应是4Na+3CO2=2Na2CO3+C,故D正确;故选C。20、B【解析】
A.前者发生钝化反应,生成致密氧化薄膜阻碍反应进行,故错误;B.CO32-+H2OHCO3-+OH-,滴入酚酞,溶液变红,加入Ba2+,Ba2+与CO32-反应生成沉淀BaCO3,平衡向逆反应方向进行,溶液颜色变浅,故正确;C.此溶液可能含有Al3+,因为氢氧化铝不溶于弱碱,故错误;D.发生Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,体现SO2的还原性,故错误。故选B。21、D【解析】
A.连接负极的铅笔芯为阴极,阴极上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成氢氧根离子,溶液呈碱性,pH试纸遇碱变蓝色,故A正确;B.连接正极的铅笔芯为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气能氧化碘离子生成碘,碘与淀粉试液变蓝色,所以淀粉碘化钾试纸变蓝色,故B正确;C.该装置是将电能转化为化学能装置,为电解池,故C正确;D.电子不通过电解质溶液,电解质溶液中阴阳离子定向移动形成电流,故D错误;故答案为D。【点睛】考查电解原理,明确离子放电顺序及各个电极上发生的反应、物质的性质即可解答,该装置为电解池,连接负极的铅笔芯为阴极,阴极上氢离子放电,同时电极附近生成氢氧根离子,溶液呈碱性;连接正极的铅笔芯为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气能氧化碘离子生成碘,碘与淀粉试液变蓝色,注意电解质溶液中电流的形成,为易错点。22、B【解析】
A.n中有饱和的C原子—CH2—,其结构类似于CH4,所有的原子不可能共平面,A项错误;B.n中的碳碳双键打开与:CBr2相连,发生加成反应,B项正确;C.p分子中的非极性键只有C—C键,1个p分子中有9根C-C键,极性键有C-H键和C—Br键,分别为8根和2根,所以极性键和非极性键的比例为10:9,C项错误;D.m的化学式为C7H8O,属于芳香族化合物的同分异构体,如果取代基是—OH和-CH3,则有邻间对3种,如果取代基为—CH2OH,只有1种,取代基还可为—OCH3,1种,则共5种,D项错误;本题答案选B。二、非选择题(共84分)23、取代反应保护酚羟基,防止酚羟基被氧化羧基和酚羟基17种或【解析】
根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为,据此分析。【详解】根据流程图,烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B在氢氧化钠溶液条件下水解后酸化生成C,根据C的化学式可知,A为甲苯(),根据E的结构,结合信息②可知,D为,则C为,因此B为苯环上的氢原子被取代的产物,反应条件为铁作催化剂,B为。(1)根据上述分析,C为;(2)反应⑤是与乙酸酐发生取代反应生成和乙酸,反应类型为取代反应;在③之前设计②可以保护酚羟基,防止酚羟基被氧化,故答案为取代反应;保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;(3)F为,含氧官能团的名称为羧基和酚羟基;(4)G(阿司匹林)中的酯基水解生成的羟基为酚羟基,也能与氢氧化钠反应,因此与足量NaOH溶液反应的化学方程式为;(4)E为,a.含—OH,可为酚羟基、醇羟基或羧基中的—OH;b.能发生水解反应说明含有酯基;c.能发生银镜反应说明含有醛基;满足条件的结构是:若苯环上只有一个取代基则为HCOOCH(OH)-,只有一种;若苯环上有两个取代基,可为HCOOCH2-和-OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有两个取代基还可以为HCOO-和-CH2OH,苯环上的位置可为邻、间、对位,故有3种;若苯环上有三个取代基,为HCOO-、-CH3和-OH,根据定二议三,两个取代基在苯环上有邻、间、对位,再取代第三个取代基在苯环上时分别有4、4、2种共10种;综上符合条件的同分异构体共有17种;其中核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的结构简式为或;(5)用甲苯为原料合成功能高分子材料()。需要合成,根据题干信息③,可以由合成;羧基可以由甲基氧化得到,因此合成路线为。24、CH3CH3取代反应2CH3COOH++2H2OD【解析】
X裂解得到的A和B,A能与水催化加成生成分子式为C2H6O,即应为乙醇,B光照条件下与氯气发生取代反应生成C2H4Cl2,C2H4Cl2在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应生成分子式为C2H6O2,C2H6O2结合C反应生成二乙酸乙二酯,可推知C为乙酸,C2H6O2为乙二醇,C2H4Cl2为CH2ClCH2Cl,则B为乙烷,据此分析。【详解】根据上述分析可知:(1)A是烯烃,B只能是烷烃,应为CH3CH3;(2)反应③是C2H4Cl2在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解反应生成CH2OHCH2OH和氯化钠,属于取代反应;(3)C和C2H6O2反应的化学方程式为HOCH2CH2OH+2CH3COOHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O;(4)A.A和B分别为烷烃和烯烃,可以用溴水、高锰酸钾溶液等鉴别,选项A正确;B.C2H6O是醇,生成酸,可以直接氧化,也可以先氧化成醛,再氧化成酸,选项B正确;C.C2H2O2和C2H6O在浓硫酸作用下,也可以加热生成C6H10O4,为乙二酸二乙酯,是二乙酸乙二酯的同分异构体,选项C正确;D.X可能是丁烷,也可以是己烷等,C6H14C2H6+2C2H4,选项D不正确;答案选D。25、检查装置气密性活塞K关闭b、c排除装置中的空气或氧气CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑避免SO2污染空气Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O2CuO+S2Cu+SO2Cu2S【解析】
(1)硫在加热条件下易于空气中的氧气反应,对该实验会产生影响,要确保实验装置中无空气,保证密闭环境;(3)氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行,石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,二氧化硫有毒不能排放到大气中;(5)反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),加入氨水后但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量。【详解】(1)探究氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行(S在空气与O2反应),故需对装置进行气密性检查;(3)利用石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气,打开K使盐酸与石灰石接触,打开a,并检验是否排尽空气,该实验步骤的作用是排除装置中的空气或氧气。石灰石与盐酸反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K的目的是尽量使SO2被吸收,避免污染环境;(5)结合题意,反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),因为Cu2O与氨水反应为Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+3H2O,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2+(蓝色)+4OH-+6H2O。但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,反应方程式为2CuO+S2Cu+SO2,其中CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量,则可能发生反应2Cu+SCu2S,黑色固体为Cu2S。26、取代反应(直形)冷凝管正丁醇防暴沸或防止反应液剧烈沸腾135提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率分水器中水(或有机物)的量(或液面)不再变化正丁醇【解析】
⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型,根据图中装置得出仪器a的名称。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根据溶液的稀释,密度大的加到密度小的液体中,烧瓶中是液体与液体加热需要沸石防暴沸。⑶根据题中信息,生成副反应在温度大于135℃;该反应是可逆反应,分离出水,有利于平衡向正反应方向移动;水分离器中是的量不断增加,当水分离器中水量不再增加时表明反应完成。⑷根据题中信息正丁醇易溶于50%硫酸,正丁醚微溶于50%硫酸;根据2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O理论得到C4H9OC4H9物质的量,再计算正丁醚的产率。【详解】⑴根据反应方程式2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O,分析得到制备正丁醚的反应类型是取代反应,根据图中装置得出仪器a的名称是(直形)冷凝管;故答案为:取代反应;(直形)冷凝管。⑵步骤①中药品的添加顺序是,根据溶液的稀释,密度大的加到密度小的液体中,因此先加正丁醇,烧瓶中是液体与液体加热,因此沸石的作用是防暴沸或防止反应液剧烈沸腾;故答案为:正丁醇;防暴沸或防止反应液剧烈沸腾。⑶根据题中信息,生成副反应在温度大于135℃,因此步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过135℃为宜。该反应是可逆反应,分离出水,有利于平衡向正反应方向移动,因此使用水分离器不断分离出水的目的是提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率。水分离器中水的量不断增加,当水分离器中水量不再增加时或则有机物的量不再变化时,表明反应完成,即可停止实验;故答案为:135;提高正丁醚的产率或正丁醇的转化率;分水器中水(或有机物)的量(或液面)不再变化。⑷根据题中信息正丁醇易溶于50%硫酸,正丁醚微溶于50%硫酸,因此步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去正丁醇。根据2C4H9OHC4H9OC4H9+H2O理论得到C4H9OC4H9物质的量为0.17mol,则正丁醚的产率为;故答案为:正丁醇;。27、NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深还原性N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性浅绿色棕色0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3)棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O【解析】
(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;(2)N原子最外层5个电子,NO2-中N为+3价不稳定,易失电子,体现还原性;(3)①若要证明棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,据此解答;(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;②两电极反应式相加得总反应式。【详解】(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深,所以在2mL1mol·L-1NaNO2溶液中滴加酚酞溶液出现溶液变为浅红色,微热后红色加深,故答案为NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;(2)根据实验II说明NaNO2溶液与KMnO4溶液在酸性条件下发生氧化还原反应而使KMnO4溶液的紫色褪去,即KMnO4被还原,说明NO2-具有还原性。NO2-具有还原性的原因是:N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性,故答案为还原性;N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性;(3)①实验IV在FeSO4溶液(pH=3)中滴加NaNO2溶液,溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红,说明有Fe3+生成,NO2-被还原为NO。若要证明棕色物质是是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;故答案为浅绿色;棕色;0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3);②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,原因是棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀,故答案为棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀;(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;故答案为阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;②该原电池负极反应为:Fe2+-e-=Fe3+,正极反应为NO2-+e-+2H+=NO↑+H2O,所以电池总反应式为Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O;故答案为Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O。28、CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=+247.3kJ·mol-1;减小1.64该反应是反应前后气体分子数增加的反应,当体系压强低于425kPa反应速率比较慢,当体系压强高于425kPa,平衡逆向移动,脱硝的效率降低AD2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O5.6【解析】
(1)利用盖斯定律①-(②+③)得:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=△H1-(△H2+△H3)=-164.0kJ·mol-1–[(-566.0kJ·mol-1)+(-128.3kJ·mol-1)]=+247.3kJ·mol-1;(2)①依据反应方程式判断出这个反应是一个气体分子数增加的反应,从图形的变化,可以判断出p1到p4压强的变化,从图中分析出甲烷的转化率的变化,因为它们的化学计量数之比等于1:1,与刚开始的投料比相同,所以CH4与CO2的平衡转化率相同;②分压平衡常数,根据甲烷的转化率,先求出反应物、生成物各自的物质的量分数,然后再求出各自的分压;(3)从图中判断压强对反应速率、对平衡转化率的影响,二者结合,发现CH4(g)+2NO2(g)CO2+N2(g)+2H2O(g),该反应是反应前后气体分子数增加的反应,当体系压强低于425kPa反应速率比较慢,当体系压强高于425kPa,平衡逆向移动,脱硝的效率降低;(4)多步反应的判断,反应越慢,活化能越大;(5)从电池图中,判断出正负极以及发生的反应式:电池的总反应式CH4+2NO2=CO2+N2+2H2O。【详解】(1)依据盖斯定律①-(②+③)得:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=△H1-(△H2+△H3)=-164.0kJ·mol-1–[(-566.0kJ·mol-1)+(-128.3kJ·mol-1)]=+247.3kJ·mol-1;(2)①由图像可知温度不变,压强由p1逐渐变化到p4,CH4的平衡转化率逐渐减小,反应开始时通入等量的CH4与CO2,因为它们的化学计量数之比等于1:1,与刚开始的投料比相同,所以CH4与CO2的平衡转化率相同,故温度不变,压强由p1逐渐变化到p4,CO2的平衡转化率将减小;②CH4与CO2的反应方程式为:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g),设刚开始通入CH4与CO2的物质的量都是amol,在压强为p4=0.36MPa、温度为1100℃的条件下,平衡时CH4的平衡转化率为80%,则平衡时n(CH4)=n(CO2)=0.2amol,n(H2)=n(CO)=1.6amol,p(CH4)=p(CO2)=0.36MPa=0.02MPa,p(H2)=p(CO)=0.36MPa=0.16MPa,该温度下反应的平衡常数Kp===1.64(MPa)2;(3)在一定温度下,甲烷还可与NO2作用实现废气的脱硝,反应为:CH4(g)+
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