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文档简介
衢州市重点中学2025届高三适应性调研考试化学试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、第20届中国国际工业博览会上,华东师范大学带来的一种“锌十碘”新型安全动力电池亮相工博会高校展区。该新型安全动力电池无污染、高安全、长寿命且具有合适的充电时间,可以应用于日常生活、交通出行等各个领域。已知该电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是()A.正极反应式为I3--2e-=3I-B.6.5gZn溶解时,电解质溶液中有0.2mol电子移动C.转移1mol电子时,有1molZn2+从左池移向右池D.“回流通道”可以减缓电池两室的压差,避免电池受损2、草酸亚铁(FeC2O4)可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。下列说法不正确的是A.实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和COB.反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含Fe2O3C.装置C的作用是除去混合气中的CO2D.反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温3、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作实验现象结论A蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X有白烟产生溶液X一定是浓盐酸B用玻璃棒蘸取溶液Y进行焰色反应实验火焰呈黄色溶液Y中一定含Na+C向Fe(NO3)2溶液中滴加硫酸酸化的H2O2溶液溶液变黄氧化性:H2O2>Fe3+D用煮沸过的蒸馏水将Na2SO3固体样品溶解,加稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液有白色沉淀产生Na2SO3样品中含有SO42-A.A B.B C.C D.D4、以Fe3O4/Pd为催化材料,利用电化学原理实现H2消除酸性废水中的,其反应过程如图所示[已知Fe3O4中Fe元素化合价为+2、+3价,分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列说法错误的是A.处理的电极反应为2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2OB.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用C.用该法处理后,水体的pH降低D.消耗标准状况下6.72LH2,理论上可处理含NO2-4.6mg·L-1的废水2m35、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.12g金刚石与12g石墨所含共价键数均为2NAB.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液中HCOO-与NH4+数目均为NAC.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应生成HCl分子数为0.1NAD.100g34%的H2O2中加入MnO2充分反应转移电子数为2NA6、如图是用于制取、收集并吸收多余气体的装置,如表方案正确的是()选项XYZA食盐、浓硫酸HCl碱石灰BCaO、浓氨水NH3无水CaCl2CCu、浓硝酸NO2碱石灰D电石、食盐水C2H2含溴水的棉花A.A B.B C.C D.D7、联合国大会宣布2019年为“国际化学元素周期表年”,中国科技馆推出“律动世界——化学元素周期表专题展”。已知短周期元素T的次外层电子数是其最外层电子数的2倍,X、W、Z、Y均与元素T相邻且原子序数依次增大,且X、Y与T同主族,W、Z与T同周期。下列判断错误的是()A.元素T在自然界主要以游离态形式存在B.元素非金属性强弱:Z>YC.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>WD.X与氧元素形成的氧化物不止一种8、已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法错误的是A.电极Y应为LiB.X极反应式为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2SC.电解过程中,b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小D.若将图中阳离子膜去掉,将a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变9、煤燃烧排放的烟气含有硫和氮的氧化物而形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气可同时进行脱硫、脱硝。反应一段时间后溶液中有关离子浓度的测定结果如下表。离子SO42-SO32-NO3-NO2-Cl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3下列说法正确的是()A.NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式2H2O+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+4H+B.脱硫反应速率大于脱硝反应速率C.该反应中加入少量NaCl固体,提高c(Cl-)和c(Na+),都加快了反应速率D.硫的脱除率的计算式为8.35×10-4/(8.35×10-4+6.87×10-6)10、实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m和绿矾FeSO4·7H2O,其过程如图所示,下列说法不正确的是A.炉渣中FeS与硫酸、氧气反应的离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2OB.溶液Z加热到70~80℃的目的是促进Fe3+的水解C.溶液Y经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤可得到绿矾D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若pH偏小导致聚铁中铁的质量分数偏大11、下列实验中,所选装置或仪器合理的是A.高温煅烧石灰石 B.从KI和I2的固体混合物中回收I2C.除去乙醇中的苯酚 D.量取15.00mLNaOH溶液12、2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是()A.X膜为选择性阳离子交换膜B.催化剂可促进反应中电子的转移C.每生成1molH2O2电极上流过4mole-D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-13、其他条件不变,C的物质的量分数(C)和温度(T)或压强(P)关系如图,其中满足关系图的是()A.3A(g)+B(s)C(g)+D(g);△H<0B.A(g)+B(s)C(g)+D(g);△H<0C.A(g)+B(s)2C(g)+D(g);△H>0D.A(g)+2B(s)C(g)+3D(g);△H>014、下列化学用语正确的是A.CH3OOCCH3名称为甲酸乙酯B.次氯酸的电子式C.17Cl原子3p亚层有一个未成对电子D.碳原子最外层电子云有两种不同的伸展方向15、通过下列实验操作及现象不能推出相应结论的是选项实验操作现象结论A将SO2气体通入Na2SiO3溶液中产生胶状沉淀酸性:H2SO3>H2SiO3B向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加碘酸钾C向2支盛有5mL0.1mol/LNaOH溶液的试管中分别加入2滴0.1mol/LCuCl2溶液和2滴0.1mol/LCaCl2溶液一支试管中产生蓝色沉淀,另一支试管无明显现象Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ca(OH)2]D向CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡、静置上层呈紫红色,下层有白色沉淀生成铜离子可以氧化碘离子,白色沉淀可能为CuIA.A B.B C.C D.D16、某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质,其电池总反应为:MnO2+12Zn+(1+x6)H2O+16ZnSO4⇌充电放电MnOOH+16ZnSO4[Zn(OH)其电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。下列说法中,不正确的是A.碳纳米管具有导电性,可用作电极材料B.放电时,电池的正极反应为:MnO2+e−+H+==MnOOHC.充电时,Zn2+移向Zn膜D.合成有机高聚物的单体是:17、下列反应颜色变化和解释原因相一致的是()A.氯水显黄绿色:氯气和水反应生成的次氯酸为黄绿色液体B.氢氧化钠溶液滴加酚酞显红色:氢氧化钠水解使溶液显碱性C.乙烯使溴水褪色:乙烯和溴水发生氧化反应D.碘在苯中的颜色比水中深:碘在有机物中的溶解度比水中大18、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是()A.与互为同系物B.二氯代物有3种(不考虑立体异构)C.所有原子都处于同一平面内D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO219、下列物质能通过化合反应直接制得的是①FeCl2②H2SO4③NH4NO3④HClA.只有①②③ B.只有②③ C.只有①③④ D.全部20、锡为ⅣA族元素,四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4,熔点114.5℃,沸点364.5℃,易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn+2I2SnI4制备SnI4。下列说法错误的是()A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸B.SnI4可溶于CCl4中C.装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2D.装置Ⅰ中b为泠凝水出水口21、设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是A.23gNa与足量H2O反应完全后可生成nA个H2分子B.1molCu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子C.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含nA个原子D.3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8nA个电子22、25℃时,将0.1mol•L﹣1NaOH溶液加入20mL0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH关系曲线如图所示。下列结论正确的是()A.①点时,c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=c(Na+)B.对曲线上①②③任何一点,溶液中都有c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)C.③点时,醋酸恰好完全反应完溶液中有c(CH3COO﹣)=c(Na+)>c(H+)=c(OH﹣)D.滴定过程中可能出现c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)二、非选择题(共84分)23、(14分)某研究小组按下列路线合成药物诺氟沙星:已知:试剂EMME为C2H5OCH=C(COOC2H5)2,在适当条件下,可由C生成D。②③请回答:(1)根据以上信息可知诺氟沙星的结构简式_____。(2)下列说法不正确的是_____。A.B到C的反应类型为取代反应B.EMME可发生的反应有加成,氧化,取代,加聚C.化合物E不具有碱性,但能在氢氧化钠溶液中发生水解D.D中两个环上的9个C原子可能均在同一平面上(3)已知:RCH2COOH,设计以化合物HC(OC2H5)3、C2H5OH合成EMME的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_____。(4)写出C→D的化学方程式______。(5)写出化合物G的同系物M(C6H14N2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:____①1H-NMR谱表明分子中有4种氢原子,IR谱显示含有N-H键,不含N-N键;②分子中含有六元环状结构,且成环原子中至少含有一个N原子。24、(12分)从薄荷油中得到一种烃A(C10H16),叫ɑ—非兰烃,与A相关反应如下:已知:(1)H的分子式为________________。(2)B所含官能团的名称为_________________。(3)含两个—COOCH3基团的C的同分异构体共有_________种(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体结构简式为_______________________。(4)B→D,D→E的反应类型分别为___________、_______________。(5)G为含六元环的化合物,写出其结构简式:_____________________。(6)F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高级吸水性树脂,该树脂名称为______________。(7)写出E→F的化学方程式:______________________________________________。(8)A的结构简式为_____________,A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有______种(不考虑立体异构)。25、(12分)工业上可用下列仪器组装一套装置来测定黄铁矿(主要成分FeS2)中硫的质量分数(忽略SO2、H2SO3与氧气的反应)。实验的正确操作步骤如下:A.连接好装置,并检查装置的气密性B.称取研细的黄铁矿样品C.将2.0g样品小心地放入硬质玻璃管中D.以1L/min的速率鼓入空气E.将硬质玻璃管中的黄铁矿样品加热到800℃~850℃F.用300mL的饱和碘水吸收SO2,发生的反应是:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4G.吸收液用CCl4萃取、分离H.取20.00mLG中所得溶液,用0.2000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定。试回答:(1)步骤G中所用主要仪器是______,应取_______(填“上”或“下”)层溶液进行后续实验。(2)装置正确的连接顺序是④(填编号)。______(3)装置⑤中高锰酸钾的作用是__________。持续鼓入空气的作用__________。(4)步骤H中滴定时应选用_____作指示剂,可以根据________现象来判断滴定已经达到终点。(5)假定黄铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO2,并且被饱和碘水完全吸收,滴定得到的数据如下表所示:滴定次数待测液的体积/mLNaOH标准溶液的体积/mL滴定前滴定后第一次20.000.0020.48第二次20.000.2220.20第三次20.000.3620.38则黄铁矿样品中硫元素的质量分数为___________。(6)也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数,若用这种方法测定,最好是在装置①所得吸收液中加入下列哪种试剂__________。A.硝酸银溶液B.氯化钡溶液C.澄清石灰水D.酸性高锰酸钾溶液26、(10分)无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。某学生试图用如图所示装置来确定该化学反应中各物质的计量关系。试回答:(1)加热过程中,试管A中发生的实验现象可能有___。(2)装置E和F的作用是___;(3)该学生使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,他的做法正确吗?为什么?___。(4)另一学生将9.6g无水硫酸铜充分加热使其完全分解后,用正确的实验方法除去了生成物中的二氧化硫和三氧化硫,最后测出氧气的体积为448mL(标准状况)。据此可计算出二氧化硫为___mol,三氧化硫为___mol。(5)由上述实验数据可知无水硫酸铜受热分解的化学方程式:___。(6)上述装置可以简化而不影响实验效果。请你提出一个简化方案,达到使装置最简单而不影响实验效果的目的:___。27、(12分)高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,可用作有机物的氧化剂。制备高碘酸钾的装置图如下(夹持和加热装置省略)。回答下列问题:(1)装置I中仪器甲的名称是___________。(2)装置I中浓盐酸与KMnO4混合后发生反应的离子方程式是___________。(3)装置Ⅱ中的试剂X是___________。(4)装置Ⅲ中搅拌的目的是___________。(5)上述炭置按气流由左至右各接口顺序为___________(用字母表示)。(6)装置连接好后,将装置Ⅲ水浴加热,通入氯气一段时间,冷却析岀高碘酸钾晶体,经过滤,洗涤,干燥等步骤得到产品。①写出装置Ⅲ中发生反应的化学方程式:___________。②洗涤时,与选用热水相比,选用冷水洗涤晶体的优点是___________。③上述制备的产品中含少量的KIO3,其他杂质忽略,现称取ag该产品配制成溶液,然后加入稍过量的用醋酸酸化的KI溶液,充分反应后,加入几滴淀粉溶液,然后用1.0mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的平均体积为bL。已知:KIO3+5KI+6CH3COOH===3I2+6CH3COOK+3H2OKIO4+7KI+8CH3COOH===4I2+8CH3COOK+4H2OI2+2Na2S2O3===2NaI+N2S4O6则该产品中KIO4的百分含量是___________(Mr(KIO3)=214,Mr(KIO4)=230,列出计算式)。28、(14分)处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。回答下列问题:Ⅰ.处理大气污染物CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。其总反应分两步进行:(1)第一步:;第二步:____(写反应方程式)。(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率____第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。Ⅱ.合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下:CO甲烷化:水煤气变换:(3)反应的△H=___kJ/mol。(4)在一恒容容器中,按照nmolCO和3nmolH2投料发生CO甲烷化反应,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示,下列说法正确的是_____(填标号)。a.温度:T1<T2<T3b.正反应速率:v(e)>v(c)>v(b)c.平衡常数:K(a)<K(d)<K(c)d.平均摩尔质量:M(a)>M(b)=M(e)(5)在恒压管道反应器中,按n(H2)︰n(CO)=3︰1通入原料气发生CO甲烷化反应,400℃、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。组分H2COCH4H2OCO2体积分数8.501.5045.044.01.00则该条件下CO的总转化率α=___。(保留一位小数)(6)将制备的CH4用来组成下图所示燃料电池电解制备N2O5①阳极的电极反应为_____。②理论上制备1molN2O5,石墨2电极消耗气体的体积为_____L(标准状况)。29、(10分)I.焦炭可用于制备电石、生产水煤气等。完成下列填空:(1)电石的主要成分是CaC2,CaC2的晶体类型是___________;其与水反应的化学方程式为______________________。(2)制备电石还需要用到CaCO3。组成CaCO3的三种元素原子半径按从大到小的顺序排列为____________。氧原子的核外电子排布式为_________________。(3)与同主族元素Mg相比,Ca的金属性更______(填“强”或者“弱”)。能证明这一结论的实验事实是________________________。II.用焦炭生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。完成下列填空:(4)一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应,下列不能判断该反应达到平衡状态的是____________。(选填编号)a.容器中的压强不再改变b.混合气体的密度不再改变c.v正(CO)=v逆(H2O)d.c(CO)=c(H2)(5)将不同量的C(s)和H2O(g)分别加入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应,得到如下数据:实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCH2CO16500.010.020.008528000.020.030.0173①实验1中以v(H2)表示的到达平衡时的平均反应速率为____________。②下列图像正确的是________。(选填编号)
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、D【解析】
A.正极发生还原反应,其电极反应式为:I3-+2e-=3I-,A项错误;B.电子不能通过溶液,其移动方向为:“Zn→电极a,电极b→石墨毡”,B项错误;C.转移1mol电子时,只有0.5molZn2+从左池移向右池,C项错误;D.该新型电池的充放电过程,会导致电池内离子交换膜的两边产生压差,所以“回流通道”的作用是可以减缓电池两室的压差,避免电池受损,D项正确;答案选D。2、B【解析】
A选项,实验中观察到装置B中石灰水变浑浊,说明产生了分解产物中有CO2,E中固体变为红色,F中石灰水变浑浊,则证明分解产物中有CO,故A正确;B选项,因为反应中生成有CO,CO会部分还原氧化铁得到铁,因此反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,不能证明分解产物中不含Fe2O3,故B错误;C选项,为了避免CO2影响CO的检验,CO在E中还原氧化铜,生成的气体在F中变浑浊,因此在装置C要除去混合气中的CO2,故C正确;D选项,反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温避免生成的铜单质被氧化,故D正确;综上所述,答案为B。【点睛】验证CO的还原性或验证CO时,先将二氧化碳除掉,除掉后利用CO的还原性,得到氧化产物通入澄清石灰水中验证。3、D【解析】
A.若X为浓硝酸,蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X也会产生白烟,溶液X不一定是浓盐酸,A项错误;B.钠元素的焰色反应为黄色,由于玻璃中含有钠元素,会干扰实验,所以应改用铂丝取溶液Y进行焰色反应,此时若火焰为黄色,则Y溶液中一定含有钠离子,B项错误;C.在酸性条件下,Fe(NO3)2溶液中含有的NO3—具有强氧化性,优先把Fe2+氧化成Fe3+,使得溶液变黄,因而不能判断氧化性:H2O2>Fe3+,C项错误;D.Na2SO3和稀盐酸反应生成SO2,溶液中没有SO32-,再加入氯化钡溶液有白色沉淀,说明Na2SO3固体变质被部分或全部氧化成Na2SO4,白色为BaSO4沉淀,即Na2SO3样品中含有SO42-,D项正确。故选D。4、C【解析】
A.根据图示,处理得到电子转化为氮气,电极反应为2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O,故A正确;B.Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ),则Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用,故B正确;C.根据图示,总反应方程式可知:2H++2NO2−+3H2N2+4H2O,所以用该法处理后水体的pH升高,故C错误;D.根据C项的总反应2H++2NO2−+3H2N2+4H2O,消耗标准状况下6.72LH2即为=0.3mol,理论上可处理NO2-的物质的量=×0.3mol=0.2mol,可处理含4.6mg·L-1NO2-废水的体积==2×103L=2m3,故D正确;答案选C。5、C【解析】
A.金刚石中平均1个碳原子形成2个共价键,石墨中平均1个碳原子形成1.5个共价键,因此12g金刚石与12g石墨所含共价键数不相等,A错误;B.常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液显中性,根据电荷守恒守恒可知HCOO-与NH4+的浓度相等,但由于二者均水解,所以数目均小于NA,B错误;C.0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应根据氯原子守恒可知生成HCl分子数为0.1NA,C正确;D.100g34%的H2O2(物质的量是1mol)中加入MnO2充分反应生成0.5mol氧气,转移电子数为NA,D错误;答案选C。6、A【解析】
A.浓硫酸和食盐制取氯化氢可以用固液混合不加热型装置,HCl密度大于空气且和氧气不反应,所以可以采用向上排空气法收集,HCl能和碱石灰反应,所以可以用碱石灰处理尾气,选项A正确;B.氨气密度小于空气,应该用向下排空气收集,选项B错误;C.二氧化氮和碱石灰反应可能有NO产生,NO也能污染空气,选项C错误;D.乙炔密度小于空气,应该用向下排空气法收集,选项D错误;答案选A。7、A【解析】
X、Y与T同主族,且T为短周期元素,则T为硅(Si);再由“X、W、Z、Y均与元素T相邻且原子序数依次增大”,可确定X为碳(C),Y为锗(Ge);W、Z与T同周期,则W为铝(Al),Z为磷(P)。【详解】A.元素Si在自然界中只能以化合态形式存在,A错误;B.元素非金属性强弱:P>Si>Ge,B正确;C.因为CO2通入NaAlO2溶液中能生成Al(OH)3,所以酸性H2CO3>Al(OH)3,C正确;D.C与氧元素形成的氧化物为CO、CO2等,D正确;故选A。8、C【解析】
本题主要考查原电池与电解池串联问题。通过总反应可知,Li发生氧化反应,作负极,FeS发生还原反应,作正极;因c中由Ni2+生成单质Ni,即发生还原反应,故Y极为负极,X为正极。【详解】A.由上述分析可知,Y为原电池负极,故Y为Li,选项A正确;B.X极为正极,FeS发生还原反应,故电极反应式为:FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S,选项B正确;C.电解过程中,a为阳极区,发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,a中Na+通过阳离子交换膜进入b中;C中发生还原反应:Ni2++2e-=Ni,溶液中Cl-通过阴离子交换膜进入b中。故电解过程中,b中NaCl的物质的量浓度将不断增大,选项C错误;D.若将阳离子交换膜去掉,因b中含有C1-,故阳极电极反应式为:2C1--2e-=Cl2↑,故电解反应总方程式发生改变,选项D正确;答案选C。【点睛】本题考查原电池、电解池原理,本题的突破关键在于“c中单质Ni生成”,由此判断X、Y电极正负,进一步判断电解池中阴阳极以及相关反应。9、B【解析】
A.NaClO2溶液显碱性,离子方程式4OH-+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+2H2O,选项A错误;B.脱去硫的浓度为(8.35×10-4+6.87×10-6)mol·L-1,脱去氮的浓度为(1.5×10-4+1.2×10-5)mol·L-1,且在同一容器,时间相同,脱硫反应速率大于脱硝反应速率,选项B正确;C.加入NaCl固体,提高c(Cl-)加快了反应速率,提高c(Na+),不影响反应速率,选项C错误;D.不知硫的起始物质的量,且SO42-、SO32-都是脱硫的不同形式,无法计算,选项D错误。答案选B。10、D【解析】
A.炉渣中FeS与硫酸、氧气反应生成硫酸亚铁,硫单质和水,因此离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2O,故A正确;B.溶液Z加热到70~80℃的目的是促进Fe3+的水解生成聚铁胶体,故B正确;C.溶液Y经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤可得到绿矾,故C正确;D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若pH偏小,水解程度小,氢氧根减少,硫酸根增多,因此导致聚铁中铁的质量分数偏小,故D错误。综上所述,答案为D。11、D【解析】
A.高温煅烧石灰石不可用瓷坩埚进行,氧化钙与二氧化硅反应,A错误;B.I2易升华,分离回收碘,应在密封的装置中,图中蒸发皿加热后不能回收碘,B错误;C.苯酚易溶于乙醇中,不会有沉淀,所以不能用过滤法分离乙醇和苯酚,C错误;D.量取15.00mLNaOH溶液,可选择滴定管,移液管等精准的量器,D正确;答案选D。12、C【解析】
A.a极发生H2-2e-=2H+,X膜为选择性阳离子交换膜,让H+进入中间,故A正确;B.催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率,故B正确;C.氧元素由0价变成-1价,每生成1molH2O2电极上流过2mole-,故C错误;D.b为正极,氧气得电子,b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,故D正确;故选C。13、B【解析】
利用化学平衡图像分析的方法:“先拐先平数值大”的原则,根据C的物质的量分数(C)和温度(T)关系图,可得T2>T1,升高温度,生成物C的物质的量分数减小,平衡向逆向(吸热的方向)移动,因此正反应放热,即△H<0,故C、D错误;根据C的物质的量分数(C)和压强(P)关系图,可得P2>P1,增大压强,生成物C的物质的量分数减小,平衡向逆向(气体体积减小的方向)移动,因此正反应方向为气体体积增大的方向。故答案选B。【点睛】利用化学平衡图像分析的方法:“先拐先平数值大”的原则是指图像中的曲线先拐,在该条件下先达到平衡状态,对应影响的条件数值大。可快速判断外界条件影响下平衡移动的方向。14、C【解析】
A.酯的命名是根据生成酯的酸和醇来命名为某酸某酯,此有机物是由甲醇和乙酸酯化得到的,故为乙酸甲酯,选项A错误;B.次氯酸为共价化合物,分子中不存在氢氯键,次氯酸的电子式为:,选项B错误;C.17Cl原子3p亚层上只有一个未成对电子的原子,其外围电子排布为3s23p5,选项C正确;D.碳原子最外层有两个2s、两个2p电子,s电子的电子云为球形,p电子的电子云为纺锤形,有3种伸展方向,选项D错误。答案选C。15、B【解析】
A.将SO2气体通入Na2SiO3溶液中生成胶状沉淀说明发生反应SO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+Na2SO3,根据强酸制弱酸原理可知酸性:H2SO3>H2SiO3,故A正确;B.淀粉遇碘变蓝,向某食盐溶液中滴加淀粉溶液颜色不变只能说明食盐中不含碘单质,不能证明不含碘酸钾,故B错误;C.两支试管中c(OH-)相同,且c(Ca2+)=c(Cu2+),但只生成氢氧化铜沉淀,说明氢氧化铜比氢氧化钙更容易沉淀,且二者为同类型沉淀,所以Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ca(OH)2],故C正确;D.向CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡、静置上层呈紫红色说明有碘单质生成,即铜离子将碘离子氧化,下层有白色沉淀生成说明不是氢氧化铜沉淀且无铜单质生成,说明发生反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故D正确;故答案为B。【点睛】对于同种类型的沉淀(都是AB型或AB2型等),一般Ksp越小,溶解度越小,但若沉淀类型不同,不能根据Ksp判断溶解度的大小,比较Ksp的大小没有意义。16、B【解析】
A.该电池以碳纳米管做电极材料,可知碳纳米管具有导电性,故A正确;B.原电池正极发生还原反应,根据放电时的总反应式,放电时MnO2得电子发生还原反应,所以电池的正极反应为:MnO2+e−+H2O==MnOOH+OH-,故B错误;C.充电时该装置为电解池,阳离子移向阴极,充电时Zn膜充当阴极,所以Zn2+移向Zn膜,故C正确;D.根据高聚物的结构单元,该高聚物为加聚产物,合成有机高聚物的单体是:,故D正确;选B。17、D【解析】
A、氯水显黄绿色的原因是氯气在水中的溶解度有限,氯气本身为黄绿色,次氯酸无色,故A不符合题意;B、氢氧化钠为强碱,在水溶液中完全电离出氢氧根,使酚酞显红色,不是水解,故B不符合题意;C、乙烯中含有碳碳双键,为不饱和键,能够与溴单质发生加成反应,使溴水褪色,故C不符合题意;D、碘单质本身为紫黑色,碘水显黄色,而碘溶于苯中显紫红色,碘在有机物中溶解度增大,故D符合题意;故选:D。18、C【解析】
A.属于酚,而不含有苯环和酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物,A错误;B.共有2种等效氢,一氯代物是二种,二氯代物是4种,B错误;C.中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供6个原子共平面,则中所有原子都处于同一平面内,C正确;D.的分子式为C4H4O,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为1mol×(4+1-0.5)=4.5mol,D错误;故答案为:C。【点睛】有机物燃烧:CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O;CxHyOz+(x+-)O2→xCO2+H2O。19、D【解析】
①Fe+2FeCl3=3FeCl2;②SO3+H2O=H2SO4;③NH3+HNO3=NH4NO3;④H2+Cl2HCl故①②③④都可以通过化合反应制备,选D。20、C【解析】
A.液体加热时,加入碎瓷片目的是防止暴沸,故A正确;
B.根据题干中SnI4的熔沸点,从组成分析可知SnI4与CCl4为同族元素形成的同类物质,二者分子的空间构型均为正四面体结构,属于非极性分子,依据“相似相溶原理”可知SnI4可溶于CCl4中,故B正确;
C.由题可知:SnI4易水解,所以装置Ⅱ的主要作用是防止水蒸气进入装置使SnI4水解,故C错误;
D.冷凝管的冷凝水为“下进上出”,所以装置Ⅰ中a为泠凝水进水口,b为出水口,故D正确;
故选:C。21、D【解析】
A、23g钠的物质的量为1mol,而钠与水反应时1mol钠生成0.5mol氢气,即生成0.5NA个分子,故A错误;B、铜和浓硫酸反应时,浓硫酸被还原为SO2,不是三氧化硫,故B错误;C、标准状况下,22.4LN2和H2混合气的物质的量为1mol,而N2和H2均为双原子分子,故1mol混合气体中无论两者的比例如何,均含2mol原子,即2NA个,故C错误;D、Fe3O4中铁为+价,故1mol铁反应失去mol电子,3mol单质Fe完全转化为Fe3O4失去8mol电子,即8NA个,故D正确;故选D。22、B【解析】
①点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒判断;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;②点溶液呈中性,溶质为CH3COONa和CH3COOH,但CH3COOH较少③点溶液中溶质为CH3COONa,溶液的pH>7,溶液呈碱性。【详解】A、①点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故A错误;B、任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),所以滴定过程中①②③任一点都存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),故B正确;C、③点溶液中溶质为CH3COONa,溶液的pH>7,溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH﹣),根据电荷守恒得c(Na+)>c(CH3COO﹣),盐类水解程度较小,所以存在c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故C错误;D、滴定过程中遵循电荷守恒,如果溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH﹣),根据电荷守恒得c(Na+)<c(CH3COO﹣),故D错误;答案选B。【点睛】本题以离子浓度大小比较为载体考查酸碱混合溶液定性判断,明确混合溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用,注意:电荷守恒和物料守恒与溶液中溶质多少无关。二、非选择题(共84分)23、ACC2H5OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHCH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2C2H5OCH=C(COOC2H5)2+C2H5OCH=C(COOC2H5)2+2C2H5OH、、、【解析】
根据流程图分析,A为,B为,C为,E为,F为,H为。(1)根据以上信息,可知诺氟沙星的结构简式。(2)A.B到C的反应类型为还原反应;B.EMME为C2H5OCH=C(COOC2H5)2,碳碳双键可发生加成、氧化,加聚反应,酯基可发生取代反应;C.化合物E含有碱基,具有碱性;D.D中左边苯环与右边环中一个乙烯的结构片断、右环上两个乙烯的结构片断都共用两个碳原子,两个环上的9个C原子可能共平面;(3)将C2H5OH氧化为CH3COOH,利用信息RCH2COOH,制得ClCH2COOH,再与NaCN反应,生成NCCH2COOH,酸化后再酯化得CH2(COOC2H5)2,再与HC(OC2H5)3反应,便可得到C2H5OCH=C(COOC2H5)2。(4)与C2H5OCH=C(COOC2H5)2反应,生成和C2H5OH。(5)G的同系物M(C6H14N2)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:若六元环上只有一个N原子,则分子中不存在4种氢原子的异构体,所以两个N原子必须都在环上,且分子呈对称结构。依照试题信息,两个N原子不能位于六元环的邻位,N原子上不能连接C原子,若两个C原子构成乙基,也不能满足“分子中有4种氢原子”的题给条件。因此,两个N原子只能位于六元环的间位或对位,两个甲基可连在同一个碳原子上、不同的碳原子上,但都必须呈对称结构。【详解】(1)通过对流程图的分析,可得出诺氟沙星的结构简式为。答案为:;(2)A.B到C的反应类型为还原反应,A错误;B.EMME为C2H5OCH=C(COOC2H5)2,碳碳双键可发生加成、氧化,加聚反应,酯基可发生取代反应,B正确;C.化合物E含有碱基,具有碱性,C错误;D.D中左边苯环与右边环中一个乙烯的结构片断、右环上两个乙烯的结构片断都共用两个碳原子,两个环上的9个C原子可能共平面,D正确。答案为:AC;(3)将C2H5OH氧化为CH3COOH,利用信息RCH2COOH,制得ClCH2COOH,再与NaCN反应,生成NCCH2COOH,酸化后再酯化得CH2(COOC2H5)2,再与HC(OC2H5)3反应,便可得到C2H5OCH=C(COOC2H5)2。答案为:C2H5OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHCH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2C2H5OCH=C(COOC2H5)2;(4)与C2H5OCH=C(COOC2H5)2反应,生成和C2H5OH。答案为:+C2H5OCH=C(COOC2H5)2+2C2H5OH;(5)若六元环上只有一个N原子,则分子中不存在4种氢原子的异构体,所以两个N原子必须都在环上,且分子呈对称结构。依照试题信息,两个N原子不能位于六元环的邻位,N原子上不能连接C原子,若两个C原子构成乙基,也不能满足“分子中有4种氢原子”的题给条件。因此,两个N原子只能位于六元环的间位或对位,结构简式可能为、;两个甲基可连在同一个碳原子上、不同的碳原子上,结构简式可能为、。答案为:、、、。24、C10H20羰基、羧基4加成反应(或还原反应)取代反应聚丙烯酸钠3【解析】
烃A(C10H16)能与氢气加成得到H,结构简式为,B为,D为CH3CH(OH)COOH,G为,结合有机物的性质解答。【详解】(1)根据H的结构简式可得分子式为C10H20,故答案为C10H20;(2)B的结构简式为,所以B所含官能团的名称为羰基、羧基,故答案为羰基、羧基;(3)含两个—COOCH3基团的C的同分异构、CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3、CH3OOCCH2CH(CH3)COOCH3、CH3CH2C(COOCH3)2共4种;核磁共振氢谱呈现2个吸收峰,既H原子的位置有2种,结构简式为:,故答案为4;;(4)B→D为羰基与H2发生的加成反应,D→E为D中的ɑ-H原子被Br取代,反应类型为取代反应。故答案为加成反应;取代反应;(5)D分子内羧基和羟基发生酯化反应生成G,则G的结构简式为:,故答案为;(6)E为丙烯酸,与NaOH醇溶液反应生成丙烯酸钠,加聚反应可得F,名称为:聚丙酸钠。故答案为聚丙烯酸钠;(7)E在NaOH醇溶液发生消去反应和中和反应,所以E→F的化学方程式为:,故答案为;(8)根据B、C的结构简式和A的分子式C10H16可推出A的结构简式为:;A中两个碳碳双键与等物质的量的Br2可分别进行加成反应,也可以发生1,4加成,所以产物共有3种。故答案为;3。25、分液漏斗上⑤③②④①除去空气中的SO2和其他还原性气体将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收酚酞滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色24.0%B【解析】
(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,根据滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;(2)实验的目的是将黄铁矿在空气中完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,由此确定装置的连接顺序;(3)结合(2)的分析判断装置⑤中高锰酸钾的作用和持续鼓入空气的作用;(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,在滴定终点时溶液变为浅红色;(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:mol×32g/mol×=0.48g,据此计算样品中硫元素的质量分数;(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀。【详解】(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,因为CCl4密度大于水,所以萃取碘后,有机层在下层,水溶液为上层,则后续滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;(2)实验的目的是将黄铁矿完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部挤入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,则装置正确的连接顺序是⑤→③→②→④→①;(3)实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,故装置⑤中高锰酸钾的作用是除去空气中的SO2和其他还原性气体;持续鼓入空气的作用将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收。(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,当滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色,说明滴定已经达到终点;(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:mol×32g/mol×=0.48g,所以样品中硫元素的质量分数为×100%=24.0%;(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀,即氯化钡符合题意,故答案为B。26、白色固体变黑测出产生O2的体积不正确,O2能被NaHSO3溶液吸收0.040.023CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑去掉BC,仅O2进入E中可计算【解析】
(1)无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气,氧化铜为黑色;(2)EF是排水量气法测量气体体积,依据装置试剂作用分析判断最后测量的是氧气的体积;(3)装置连接中A受热分解生成的气体含有氧气,通过亚硫酸氢钠溶液会被还原吸收引起误差;(4)依据反应生成的二氧化硫和氧气之间存在电子守恒,计算二氧化硫物质的量,依据硫酸铜质量换算物质的量,结合硫元素守恒计算三氧化硫物质的量;(5)依据(4)计算得到生成物的物质的量,然后写出化学方程式;(6)结合电子守恒和原子守恒可知,只要知道O2的物质的量,即可计算SO2和SO3的物质的量,据此分析调整装置。【详解】(1)无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气,无水硫酸铜是白色固体,氧化铜为黑色;(2)EF是排水量气装置,难溶于水的气体体积可以利用排水量气装置测定体积,装置A生成的气体通过亚硫酸氢钠溶液吸收氧气;吸收三氧化硫生成二氧化硫,浓硫酸吸收三氧化硫和水蒸气;通过碱石灰吸收二氧化硫,则最后测定的是氧气的体积;(3)使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,但气体通过饱和亚硫酸氢钠溶液中,氧气会被还原吸收;(4)依据反应生成的二氧化硫和氧气之间存在电子守恒,计算二氧化硫物质的量,氧气448mL(标准状况)物质的量为0.02mol,电子转移0.08mol,CuSO4~SO2~2e-;计算得到二氧化硫物质的量为0.04mol,依据硫酸铜质量换算物质的量==0.06mol,结合硫元素守恒计算三氧化硫物质的量为0.06mol-0.04mol=0.02mol;(5)依据(4)计算得到生成物的物质的量写出化学方程式为3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑;(6)由计算(4)中分析可知,只要知道O2的物质的量,即可计算SO2和SO3的物质的量,则简化方案是去掉BC,仅O2进入E中,即可根据收集的氧气计算。27、圆底烧瓶16H++10Cl-+2MnO4-=2Mn2++8H2O+5Cl2↑NaOH溶液使反应混合物混合均匀,反应更充分aefcdb2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O降低KIO4的溶解度,减少晶体损失100%【解析】
本题为制备高碘酸钾实验题,根据所提供的装置,装置III为KIO4的制备反应发生装置,发生的反应为2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O;装置I可用来制取氯气,为制备KIO4提供反应物氯气;装置IV是氯气的净化装置;装置II是氯气的尾气吸收装置;装置的连接顺序为I→IV→III→II,以此分析解答。【详解】(1)根据装置I中仪器甲的构造,该仪器的名称是圆底烧瓶,因此,本题正确答案是:圆底烧瓶;(2)浓盐酸与KMnO4反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,根据得失电子守恒及电荷守恒和原子守恒写出离子方程式是2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,因此,本题正确答案是:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;(3)装置II是氯气的尾气吸收装置,所用的试剂X应是NaOH溶液,因此,本题正确答案是:NaOH溶液;(4)装置III为KIO4的制备反应发生装置,用氯气和NaOH的KIO3溶液反应,搅拌的目的是使反应混合物混合均匀,反应更充分,因此,本题正确答案是:使反应混合物混合均匀,反应更充分;(5)根据以上分析,装置的连接顺序为I→IV→III→II,所以各接口顺序为aefcdb,因此,本题正确答案是:aefcdb;(6)①装置III为KIO4的制备反应发生装置,氯气将KIO3氧化为KIO4,本身被还原为KCl,化学方程式为2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O,因此,本题正确答案是:2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O;②根据题给信息,高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,所以,与选用热水相比,选用冷水洗涤晶体的优点是降低KIO4的溶解度,减少晶体损失,因此,本题正确答案是:降低KIO4的溶解度,减少晶体损失;③设ag产品中含有KIO3和KIO4的物质的量分别为x、y,则根据反应关系:KIO3~~~3I2,KIO4~~~4I2,I2~~~2Na2S2O3,①214x+230y=a,②3x+4y=0.5b,联立①、②,解得y=mol,则该产品中KIO4的百分含量是100%=100%,因此,本题正确答案是:100%。28、FeO++CO=Fe++CO2大于-165adN2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+16.8【解析】
(1)根据催化剂定义可知第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+;(2)第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率;(3)根据盖斯定律进行分析计算;(4)a.该反应为放热反应,相同压强下温度越高CO的平衡转化率越小;b.温度越高反应速率越快;相同温度下压强越大,反应速率越快;c.该反应正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小;d.气体的质量不变,所以平衡正向移动气体物质的量减小,平均摩尔质量增大,即CO的转化率越大;(5)设n(H2)=3mol、n(CO)=1mol,恒压恒温条件下气体的体积分数之比等于物质的量分数之比,设平衡时混合气体总物质的量为xmol,根据C原子守恒得(45.0%+1.00%+1.5%)×xmol=1mol,解得x,从而计算出CO的转化率。(6)①图中左侧装置为燃料电池,通入CH4的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气气体一极为原电池的正极,发生还原反应;则右侧装置中Pt2电极为阴极,Pt1电极为阳极极;阳极N2O4被氧化成N2O5;②根据阳极反应方程式可知,制备1molN2O5,转移电子1mol,石墨2电极反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-,转移1mol电子需要消耗0.25mol氧气和0.5mol二氧化碳,据此计算出消耗气体标况下体积。【详解】(1)根据催化剂定义可知第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+,方程式为:FeO++CO=Fe++CO2;(2)第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率,第二步反应速率大于第一步反应速率;(3)由①CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H1=-206.2kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ•mol-1
结合盖斯定律可知,①-②得到CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H=-206.2kJ•mol-1-(-41.2kJ•mol-1)=-165kJ/mol;(4)a.该反应为放热反应,相同压强下温度越高CO的平衡转化率越小,所以温度温度:T1<T2<T3,故a正确;b.温度越高反应速率越快,所以v(c)>v(b),相同温度下压强越大,反应速率越快,所以v(e)<v(c),故b错误;c.该反应正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以K(a)>K(d)>K(c),故c错误;d.气体的质量不变,所以平衡正向移动气体物质的量减小,平均摩尔质量增大,即CO的转化率越大,平均摩尔质量越大,所以:
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