高考化学必修第一册鲁科版1-综合检测卷一讲解课件

综合检测卷一期中期末·全优手册A卷·必备知识全优B卷·关键能力全优可能用到的相对原子质量:H1O16Na23Mn55一、选择题1.在生产和生活中,人们广泛利用着化学反应释放的能量。下列说法正确的是

(

)A.物质发生化学变化并不一定都伴随着能量变化B.应用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变C.只要有能量变化的都是化学变化D.任何反应中的能量变化都表现为热量变化B解题思路任何化学变化都伴随着能量变化,A错误;应用盖斯定律可计算某些

难以直接测量的反应焓变,B正确;水的三态变化伴随有能量变化,但其是物理变

化,C错误;能量变化不一定表现为热量变化,也可表现为光能、电能等,D错误。2.(2024沈阳期末)下列有关热化学方程式的表示及说法不正确的是

(

)A.已知101kPa时2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)

ΔH=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热大于241.8kJ/molB.25℃、101kPa时,求算固态碳和硫的燃烧热时,其燃烧时分别生成稳定的CO2

和SO2C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则该反应的热

化学方程式为2NaOH(aq)+H2SO4(aq)

Na2SO4(aq)+2H2O(l)

ΔH=-57.4kJ/molCD.已知I2(g)+H2(g)

2HI(g)

ΔH1,I2(s)+H2(g)

2HI(g)

ΔH2,则ΔH1<ΔH2解题思路氢气的燃烧热指101kPa时1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的

热量,则氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,故A正确;计算燃烧热时,碳和硫燃烧分

别生成稳定的CO2和SO2,故B正确;n(NaOH)=

=0.5mol,则生成1mol水放出57.4kJ热量,该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+

H2SO4(aq)

Na2SO4(aq)+H2O(l)

ΔH=-57.4kJ/mol,故C错误;等物质的量时气态碘比固态碘的能量

高,前者放热多,则ΔH1<ΔH2,故D正确。3.广东省东莞虎门大桥出现桥面抖动现象,专家对桥墩的主体钢筋进行了全面

检测,并确定了其安全性。下列说法正确的是

(

)A.桥墩钢筋容易发生化学腐蚀B.在海面与空气交界处的钢铁,比海底的钢铁更容易被腐蚀C.可以在桥墩钢筋上嵌附铜片,减慢其腐蚀速率D.将桥墩钢筋与外接电源负极相连的方法称为牺牲阳极法B解题思路桥墩钢筋可与海水形成原电池,容易发生电化学腐蚀,A错误;在海面

与空气交界处溶解的氧气比海底的多,在海面与空气交界处的钢铁更易发生吸

氧腐蚀,所以在海面与空气交界处的钢铁比海底的钢铁更容易被腐蚀,B正确;

Fe、Cu形成原电池时,Fe的活泼性大于Cu,Fe作负极被腐蚀,所以在桥墩钢筋上

嵌附铜片不能减慢其腐蚀速率,C错误;将桥墩钢筋与外接电源负极相连的方法

称为外加电流法,D错误。4.(2024四川凉山州期末)肼常用作航天航空的燃料,也可利用Pt-Rh合金催化剂

催化氧化生产NO,在Pt-Rh合金催化剂作用下,N2H4(g)+2O2(g)

2NO(g)+2H2O(g)

ΔH<0。下列说法正确的是

(

)A.该反应能自发进行B.增大压强提高了活化分子的百分数,使单位体积内有效碰撞次数增加从而加

快反应速率C.Pt-Rh合金的作用是改变反应历程只加快正反应速率,且反应前后质量和化学

性质均不变AD.保持其他条件不变,适当提高

的比值可以提高N2H4的转化率解题思路N2H4(g)+2O2(g)

2NO(g)+2H2O(g)的ΔH<0,ΔS>0,则ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,故A正确;增大压强,体积缩小,浓度增大,活化分子百分数不变,但

单位体积内活化分子数增多,使单位时间内有效碰撞次数增加从而加快反应速

率,故B错误;催化剂能同等程度改变正、逆反应速率,故C错误;保持其他条件不

变,适当提高

的比值,相当于保持n(O2)不变,增大N2H4的充入量,可以提高O2的转化率,但N2H4的转化率减小,故D错误。5.(2024合肥期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

(

)A.无色透明的溶液中:Al3+、Mg2+、HC

、Cl-B.

=1×10-12的溶液中:K+、Na+、C

、N

C.c(Fe2+)=1mol·L-1的溶液中:K+、N

、Mn

、S

D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、N

、S

、HC

B解题思路A项,Al3+、HC

反应生成Al(OH)3和CO2而不能大量共存,不符合题意;B项,该溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,题给离子之间不反应且和OH-不反

应,能大量共存,符合题意;C项,Fe2+能被Mn

氧化,二者不能大量共存,不符合题意;D项,能使甲基橙变红色的溶液呈酸性,H+、HC

反应生成CO2和H2O而不能大量共存,不符合题意。6.(2024云南曲靖期中)一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积

为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)

xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L。下列说法正确的

是

(

)A.x的值为1B.A的平衡转化率为40%C.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5D.A和B的平衡转化率相等C审题指导平衡时c(D)=

=0.4mol/L,c(C)∶c(D)=0.4mol/L∶0.4mol/L=1∶1,所以x=2,则有3A(g)+B(g)

2C(g)+2D(g)起始/mol2

200转化/mol1.2

0.40.8

0.8平衡/mol0.8

1.6

0.8

0.8解题思路由审题指导可知x=2,故A错误;A的平衡转化率为

×100%=60%,故B错误;平衡时A、B、C、D的物质的量浓度分别为0.4mol/L、0.8mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L,则K=

=0.5,故C正确;A、B按物质的量之比3∶1反应,二者起始物质的量相等,则平衡转化率不相等,故D错误。7.室温下,通过下列实验探究0.0100mol·L-1Na2C2O4溶液的性质。实验1:实验测得0.0100mol·L-1Na2C2O4溶液pH为8.6;实验2:向溶液中滴加等体积0.0100mol·L-1盐酸,pH由8.6降为4.8;实验3:向溶液中加入等体积0.0200mol·L-1CaCl2溶液,出现白色沉淀;实验4:向稀硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加Na2C2O4溶液至溶液褪色。已知:室温时Ksp(CaC2O4)=2.5×10-9。下列说法正确的是

(

)DA.0.0100mol·L-1Na2C2O4溶液中满足:c(Na+)<2[c(C2

)+c(HC2

)]B.实验2滴加盐酸过程中一定满足:c(Na+)=c(HC2

)+2c(C2

)+c(Cl-)C.实验3所得上层清液中c(C2

)=2.5×10-7mol·L-1D.实验4发生反应的离子方程式为5C2

+2Mn

+16H+

10CO2↑+2Mn2++8H2O解题思路0.0100mol·L-1Na2C2O4溶液中存在元素守恒c(Na+)=2c(HC2

)+2c(C2

)+2c(H2C2O4),所以c(Na+)>2[c(C2

)+c(HC2

)],A错误;实验2的反应过程中pH由8.6降为4.8,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HC2

)+2c(C2

)+c(Cl-)+c(OH-),即只有溶液呈中性时,有c(H+)=c(OH-),满足c(Na+)=c(HC2

)+2c(C2

)+c(Cl-),B错误;向溶液中加入等体积的0.0200mol·L-1CaCl2溶液时,CaCl2过量,Na2C2O4完全反应,溶液中c(Ca+)≈

mol·L-1=0.0050mol·L-1,则实验3所得上层清液中c(C2

)=

=

mol·L-1=5×10-7mol·L-1,C错误;向稀硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加Na2C2O4溶液,溶液褪色,说明发生了氧化还原反应,Mn

被还原为Mn2+,C2

被氧化为CO2,反应的离子方程式为5C2

+2Mn

+16H+

10CO2↑+2Mn2++8H2O,D正确。8.(2024天津红桥期中)已知反应H2(g)+2ICl(g)

I2(g)+2HCl(g)分①、②两步进行,其能量变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是

(

)A.反应①为放热反应CB.反应②是同种元素间发生的氧化还原反应C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关D.H2(g)+2ICl(g)

I2(g)+2HCl(g)

ΔH=-218kJ·mol-1解题思路反应①中反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故A正确;反

应②中只有I元素的化合价发生了变化,反应②是同种元素间发生的氧化还原反

应,故B正确;活化能小的反应速率快,反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的

活化能有关,故C错误;由题图可知,总反应的热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)

I2(g)+2HCl(g)

ΔH=-218kJ·mol-1,故D正确。9.双极膜应用于各种装置中,发挥着巨大作用。如图所示装置是将捕捉的二氧

化碳转化为CaCO3而矿化封存,减少空气中的碳排放。下列说法正确的是

(

)

BA.向碱室中加入NaHCO3固体,有利于CO2的矿化封存B.两个双极膜中间层的H+均向左移动C.电极a为阳极,电极反应式为4OH--4e-

O2↑+2H2OD.CaCO3在碱室形成解题思路碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子,碳酸根离子通过阴离子

交换膜进入中间室,与Ca2+结合形成碳酸钙,向碱室中加入NaHCO3固体不利于

CO2的吸收,A、D错误;中间室中的Cl-通过阴离子交换膜进入酸室,右侧双极膜

中氢离子左移进入酸室形成盐酸,左侧双极膜中氢离子左移在电极a上发生还原

反应生成H2,电极a为阴极,电极反应式为2H++2e-

H2↑,B正确,C错误。10.常温下,浓度均为0.1mol/L的四种钠盐溶液的pH如下:D溶质Na2CO3NaHCO3NaClONaHSO3pH11.69.710.35.2下列说法不正确的是

(

)A.四种溶液中,Na2CO3溶液中水的电离程度最大B.NaHSO3溶液显酸性的原因是HS

的电离程度大于水解程度C.常温下,相同浓度的H2SO3溶液、H2CO3溶液、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液D.向氯水中加入少量NaHCO3(s),可以减小氯水中次氯酸的浓度解题思路相同浓度的四种钠盐溶液中,溶液pH越大,水的电离程度越大,根据

题表中数据知,水的电离程度最大的是碳酸钠溶液,故A正确;亚硫酸氢钠溶液呈

酸性,说明HS

的电离程度大于其水解程度,故B正确;酸根离子水解程度越大,对应酸的酸性越弱,酸根离子水解程度大小顺序是C

>ClO->HC

>HS

,酸的强弱顺序是H2SO3>H2CO3>HClO>HC

,则常温下,相同浓度的H2SO3溶液、H2CO3溶液、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液,故C正确;酸性:H2CO3>HClO,则次

氯酸和碳酸氢钠不反应,盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,促进

氯气和水反应,溶液中次氯酸浓度增大,故D错误。11.仅根据图示得出的结论不合理的是

(

)C解题思路pH相同的酸溶液稀释相同的倍数,酸性越弱,溶液的pH变化越小,结

合题图知HB为弱酸,故A合理;分析题图知氢氟酸溶液中既存在HF分子,又存在

H+、F-,说明HF溶于水部分电离,HF为弱电解质,故B合理;AgNO3、KI和NaCl溶

液的浓度大小未知,题图实验操作不能说明溶解度:AgI<AgCl,故C不合理;分析

题图知,升高温度,平衡常数增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应吸热,ΔH>

0,故D合理。12.(2024郑州期中)如图所示为水系锌离子电池,它作为一种新型的二次电池,具

有较高的能量密度和功率密度。下列说法不正确的是

(

)A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-

Zn(OH

CB.放电时,每转移1mole-,a电极理论上减少43.5gC.充电时,K2SO4溶液的浓度不断增大D.充电时,a电极附近溶液的pH减小审题指导由题图可知,放电时,b电极为负极,碱性条件下Zn在负极失去电子发

生氧化反应生成Zn(OH

,电极反应式为Zn-2e-+4OH-

Zn(OH

,溶液中K+穿过阳离子交换膜进入中间区域,a电极为正极,酸性条件下MnO2在正极得到电

子发生还原反应生成Mn2+和水,电极反应式为MnO2+2e-+4H+

Mn2++2H2O,溶液中S

穿过阴离子交换膜进入中间区域;充电时,b电极为阴极,a电极为阳极,中间区域的K+穿过阳离子交换膜进入阴极区,S

穿过阴离子交换膜进入阳极区。解题思路由审题指导可知,A正确;放电时,a电极上的电极反应式为MnO2+2e-+

4H+

Mn2++2H2O,则外电路转移1mole-时,a电极理论上减少1mol×

×87g/mol=43.5g,B正确;充电时,中间区域的K+穿过阳离子交换膜进入阴极区,S

穿过阴离子交换膜进入阳极区,则K2SO4溶液的浓度减小,C错误;充电时,a电极为阳

极,电极反应式为Mn2++2H2O-2e-

MnO2+4H+,a电极附近溶液的pH减小,D正确。13.其他外界条件相同、不同pH条件下,用浓度传感器测得反应2A+B

3D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。下列有关说法正确的是

(

)A.pH=8.8时,升高温度,反应速率不变CB.保持外界条件不变,反应一段时间后,pH越小,D的浓度越大C.为了实验取样,可采用调节pH的方法迅速停止反应D.减小外界压强,反应速率一定减小解题思路升高温度,反应速率一定增大,A错误;保持外界条件不变,反应一段

时间后,在pH=7.5和pH=8.2时,D的浓度有可能相同,B错误;当pH=8.8时,c(D)基本

不变,反应速率接近于0,故可采用调节pH的方法迅速停止反应,C正确;没有气体

参加的反应,减小压强对反应速率几乎没有影响,D错误。14.甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应:反应Ⅰ:2CH3OH(g)

HCOOCH3(g)+2H2(g)

ΔH1=+135.4kJ·mol-1反应Ⅱ:CH3OH(g)

CO(g)+2H2(g)

ΔH2=+106.0kJ·mol-1向容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应,反应相

同时间,测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。已知:HCOOCH3的选择性=

×100%下列说法正确的是

(

)DA.HCOOCH3(g)

2CO(g)+2H2(g)的ΔH=-76.6kJ·mol-1B.虚线代表的是CH3OH的转化率C.553K时,HCOOCH3的产量为0.1molD.低于553K时,温度越高,生成的HCOOCH3越多;高于553K时,温度越高,生成的

CO越多解题思路A项,根据盖斯定律可知,该反应可由2×反应Ⅱ-反应Ⅰ得到,ΔH=2ΔH2-ΔH1=2×(+106.0kJ·mol-1)-(+135.4kJ·mol-1)=+76.6kJ·mol-1,错误。B项,反应Ⅰ和

反应Ⅱ均为吸热反应,随温度的升高,反应速率加快且平衡均正向移动,CH3OH

的转化率增大,则实线代表的是CH3OH的转化率,错误。C项,553K时,CH3OH的

转化率为20.0%,HCOOCH3的选择性为50.0%,消耗0.2molCH3OH,其中0.1mol

CH3OH转化为HCOOCH3,HCOOCH3的物质的量为0.05mol,错误。D项,由题图

可知,低于553K时,CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性都随温度的升高而增

大,所以温度越高,生成的HCOOCH3越多;高于553K时,HCOOCH3的选择性明显降低,以反应Ⅱ为主,所以温度越高,生成的CO越多,正确。15.(2024云南师大附中月考)H2X是一种二元弱酸。25℃时,将一定量稀硫酸逐

滴滴入Na2X溶液中,溶液中含X的微粒存在如下转化:X2-

HX-

H2X

H3X+,溶液中pOH与分布系数δ的变化关系如图所示[pOH=-lgc(OH-),比如X2-的

分布系数:δ(X2-)=

]。下列说法正确的是

(

)CA.曲线Ⅰ为H3X+与pOH的关系曲线B.当c(H3X+)=c(H2X)时,溶液的pH=7.3C.常温下,Ka(HY)=10-9.3,将足量H2X加入少量NaY溶液中的离子方程式为H2X+Y-

HY+HX-D.20mL0.1mol·L-1Na2X溶液与10mL0.1mol·L-1盐酸混合并充分搅拌后:c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)>c(OH-)解题思路溶液中含X的微粒存在如下转化:X2-

HX-

H2X

H3X+,增大氢离子浓度,即增大pOH,平衡右移,因此曲线Ⅰ代表X2-,曲线Ⅱ代表HX-,曲线

Ⅲ代表H2X,曲线Ⅳ代表H3X+,A错误;当c(H3X+)=c(H2X)时,pOH=7.3,pH=6.7,B错

误;a点c(X2-)=c(HX-),pOH=1.6,

=

=10-12.4,同理,由b点计算得

=10-8.8,

>Ka(HY)>

,则将足量H2X加入少量NaY溶液中的离子方程式为H2X+Y-

HY+HX-,C正确;20mL0.1mol·L-1Na2X溶液与10mL0.1mol·L-1盐酸混合并充分搅拌后,溶液中溶质为等物质的量的NaCl、Na2X和NaHX,X2-的水解平衡

常数

=10-1.6,HX-的水解平衡常数

=10-5.2,故X2-的水解程度>HX-的水解程度>HX-的电离程度,则c(HX-)>c(X2-),c(H+)<c(OH-),D错误。16.(14分)(2024北京西城期中)某小组同学探究室温时物质的溶度积大小与沉淀

转化方向之间的关系。物质BaSO4BaCO3AgIAgClKsp(25℃)1.1×10-102.6×10-98.5×10-171.8×10-10(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化

试剂A试剂B试剂C加入稀盐酸

后的现象实验ⅠBaCl2Na2CO3Na2SO4……实验ⅡNa2SO4Na2CO3有少量气泡

产生,沉淀部

分溶解①实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入稀盐酸后,

。②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是

。③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合沉淀溶解平衡解释原因:

。(2)探究AgCl和AgI之间的转化实验Ⅲ:

实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又

设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。装置步骤电压表读数

ⅰ.如图连接装置并加

入试剂,闭合Kaⅱ.向B中滴入AgNO3

(aq),至沉淀完全bⅲ.再向B中投入一定

量NaCl(s)cⅳ.重复ⅰ,再向B中加

入与ⅲ等量NaCl(s)a注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)

越强,原电池的电压越大。①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI,甲溶液是

(填字母)。a.AgNO3溶液b.NaCl溶液c.KI溶液②实验Ⅳ步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是

。③解释实验Ⅳ中b<a的原因:

。④实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是

。(3)综合实验Ⅰ~Ⅳ可得出结论:

。答案

(除标注外,每空2分)(1)①沉淀不溶解或无明显现象(1分)②BaCO3+2H+

Ba2++CO2↑+H2O③BaSO4在溶液中存在BaSO4(s)

Ba2+(aq)+S

(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,C

与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动

(2)①b(1分)②2I--2e-

I2③由于生成AgI沉淀,使B的溶液中c(I-)减小,I-的还原性减弱④步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,则c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发

生了反应AgI(s)+Cl-(aq)

AgCl(s)+I-(aq)

(3)溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀越难实现解题思路

(1)①BaCO3能溶于稀盐酸放出CO2气体,BaSO4不溶于稀盐酸,实验Ⅰ

说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入稀盐酸后,沉淀不溶解或无明

显现象。②实验Ⅱ中产生的沉淀是BaSO4和BaCO3,加入稀盐酸BaCO3溶解产生

气泡,反应的离子方程式为BaCO3+2H+

Ba2++CO2↑+H2O。(2)①甲溶液可以是NaCl溶液,滴入少量的AgNO3溶液后产生白色沉淀,再滴入KI溶液有黄色沉淀

产生,说明AgCl转化为AgI。②实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中为0.01mol/LKI溶液,A中

为0.1mol/LAgNO3溶液,Ag+具有氧化性,在原电池的正极上发生反应,I-具有还

原性,在原电池的负极上发生反应,所以B中石墨上的电极反应式是2I--2e-

I2。17.(11分)一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料,以吸收ZnSO4溶液

的有机高聚物为固态电解质,工作原理示意图如图1,电池总反应为6MnO2+3Zn+

(6+x)H2O+ZnSO4

6MnOOH(不溶于水)+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O。请回答下列问题。图1(1)放电时负极为

(填“锌膜”或“MnO2膜”),正极质量

(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)充电时,S

向

(填“锌膜”或“MnO2膜”)移动。(3)以该电池为电源电解如图2所示的饱和食盐水。

图2①若MnO2膜连接N极,锌膜连接M极,工作一段时间,图2中右侧的现象为

,N极的电极反应为

。②若MnO2膜连接M极,锌膜连接N极,工作一段时间,图2中右侧的现象为

,当电路中通过0.2mol电子时,两极共收集到标

准状况下

L气体。答案

(除标注外,每空2分)(1)锌膜(1分)增大(1分)

(2)MnO2膜(1分)(3)①产生黄绿色气体,气球b膨胀2Cl--2e-

Cl2↑②产生无色气体,电极附近溶液变红,气球b膨胀4.48解题思路

(1)根据电池总反应可知,放电时,Zn元素化合价升高、Mn元素化合

价降低,则锌膜为负极、MnO2膜为正极,正极:MnO2→MnOOH,质量增大。(2)充

电时,阴离子向阳极即原电池的正极移动,所以S

向MnO2膜移动。(3)①若MnO2膜连接N极,锌膜连接M极,则N极为阳极、M极为阴极,阳极上氯离子失电

子生成氯气,工作一段时间,题图2中右侧的现象为产生黄绿色气体,气球b膨胀,

N极的电极反应为2Cl--2e-

Cl2↑。②若MnO2膜连接M极,锌膜连接N极,则M极为阳极,电极反应为2Cl--2e-

Cl2↑,N极为阴极,电极反应为2H2O+2e-

H2↑+2OH-。电路中通过0.2mol电子时,两极均产生0.1mol气体,标准状况下的总体积为4.48L。18.(16分)镍在工业生产中有重要作用,以粗氧化镍(主要含NiO、CoO、Fe2O3等)

为原料制备纯镍的流程示意图如下:

回答下列问题:(1)已知C与CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1,则反应C(s)+CO2(g)

2CO(g)

ΔH=

kJ·mol-1,既有利于提高该反应的速率,又有利于提高CO2平衡转化率的措施是

。(2)碱洗过程中发生反应的离子方程式为

。(3)羰化反应为Ni(s)+4CO(g)

Ni(CO)4(g)

ΔH<0。在初始温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中分别进行该反应,控制不同条件,反应过程中部分数

据见下表:

反应时间NiCONi(CO)4反应Ⅰ:恒温

恒容0min足量4mol0∞

xmol反应Ⅱ:恒温

恒压0min足量4mol0反应Ⅲ:绝热

恒容0min001mol①反应Ⅰ在该温度下的平衡常数K=

(用含x的表达式表示)。②下列不能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是

(填字母)。a.平衡常数K不再改变b.Ni的质量不再改变c.v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)③比较平衡时下列物理量的大小:CO的体积分数Ⅰ

Ⅱ(填“大于”“等

于”或“小于”,下同);Ni(CO)4的浓度Ⅰ

Ⅲ。(4)羰化后的产物为Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4,有关性质如下:物质Fe(CO)5Ni(CO)4Co2(CO)8沸点/℃10643.252熔点/℃-20-19.331分解温度/℃>160135—蒸馏提取Ni(CO)4应选择的适宜温度范围是

。(5)采用较高温度下分解Ni(CO)4(g)制取镍。实验证明在一定范围内温度越高,

镍中含碳量越高,结合平衡移动原理解释原因:

。答案

(除标注外,每空1分)(1)+172.5(2分)升高温度(2)2OH-+CO2

C

+H2O(2分)(3)①

(3分)②c③大于小于(4)43.2~52℃(2分)(5)温度升高,化学平衡Ni(CO)4(g)

Ni(s)+4CO(g)正向移动,CO浓度增大,导致反应2CO(g)

CO2(g)+C(s)平衡右移,产生碳(3分)审题指导以粗氧化镍(主要含NiO、CoO、Fe2O3等)为原料制备纯镍,粗氧化镍通入氢气还原得到Ni、Co、Fe的金属混合物;二氧化碳和活性炭反应得到一氧

化碳和二氧化碳的混合气,通入过量氢氧化钠溶液碱洗除去二氧化碳得到一氧

化碳;一氧化碳和金属混合物发生羰化反应,生成Ni(CO)4、Fe(CO)5、Co2(CO)8,

蒸馏得到Ni(CO)4,加热分解生成镍和一氧化碳,据此分析解答。解题思路

(1)已知C与CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1,则热化

学方程式分别为①C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-1,②CO(g)+

O2(g)

CO2(g)

ΔH=-283.0kJ·mol-1,根据盖斯定律,①-②×2得C(s)+CO2(g)

2CO(g)

ΔH=+172.5kJ·mol-1;反应为吸热反应,升高温度,反应速率增大,平衡正向

移动,既有利于提高该反应的速率,又有利于提高CO2平衡转化率。(2)根据审题

指导,混合气通入过量氢氧化钠溶液碱洗除去二氧化碳得到一氧化碳,碱洗过程

发生反应的离子方程式为2OH-+CO2

C

+H2O。(3)①根据题表中反应Ⅰ数据,列三段式:Ni(s)+4CO(g)

Ni(CO)4(g)始/(mol·L-1)

4

0变/(mol·L-1)

4x

x平/(mol·L-1)

4-4x

x在该温度下的平衡常数K=

=

=

。②绝热恒容容器中,反应达到平衡前,体系温度不断变化,平衡常数与温度有关,平衡常数K不再改变,

说明反应体系温度不再变化,反应达到平衡状态,故a不符合题意;Ni虽为固体,但

反应过程中质量不断变化,当Ni的质量不再改变,能说明反应达到平衡状态,故b不符合题意;当反应达到平衡状态时,

=

,即4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),故c符合题意。③从题表中数据可知,三个反应起始投料换算到反应式同一边,

起始量相同,所以只需要分析反应条件对平衡的影响即可。反应Ⅰ是恒温恒容,

反应Ⅱ是恒温恒压,该反应是气体体积减小的反应,反应Ⅰ与反应Ⅱ相比相当于

减小压强,平衡逆向移动,CO的体积分数增大,则CO的体积分数:Ⅰ大于Ⅱ;反应

Ⅰ是恒温恒容,反应Ⅲ是绝热恒容,该反应的正反应为放热反应,则逆反应为吸

热反应,反应Ⅲ与反应Ⅰ相比相当于降低温度,平衡正向移动,Ni(CO)4的浓度增

大,则Ni(CO)4的浓度:Ⅰ小于Ⅲ。(4)蒸馏提取Ni(CO)4时选择的温度应保证高于Ni(CO)4的沸点,低于Fe(CO)5、Co2(CO)8的沸点,则适宜温度范围是43.2~52℃。19.(14分)臭氧(O3)是人类的好朋友。生活中常用臭氧杀菌消毒,大气层中臭氧

层是人类“保护伞”。(1)常用臭氧来治理电镀工业中含氰废水,不会引起二次污染。①O3(g)+CN-(aq)

OCN-(aq)+O2(g)

ΔH1,K1(平衡常数)②3O3(g)+2OCN-(aq)+H2O(l)

2HC

(aq)+N2(g)+3O2(g)

ΔH2,K2(平衡常数)5O3(g)+2CN-(aq)+H2O(l)

2HC

(aq)+N2(g)+5O2(g)

ΔH3,K3(平衡常数)。ΔH3=

(用含ΔH1、ΔH2的式子表示);K3=

(用含K1、K2的式子表

示)。(2)常温下,在刚性密闭容器中充入足量的O3和XeO