湖南省名校联考联合体2025-2026学年高二化学上学期11月期中试题含解析_第1页
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文档简介

时量:75分钟满分:100分

可能用到的相对原子质量:H1N14

一、选择题:本题共14小题,∼每小∼题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目

要求的。

1.随着科技的进步,电动汽车在日常生活中越来越普及,其性能的提升离不开先进材料的应用。下列电动

汽车部件使用的材料中,属于复合材料的是

A.某锂离子电池正极材料LiFePO4

B.铝合金车身骨架

C.碳纤维增强塑料(CFRP)车顶

D.高纯铜导线

【答案】C

【解析】

【详解】A.LiFePO4是单一化合物,属于电极材料,不属于复合材料,A错误;

B.铝合金是金属合金,属于金属材料,而非复合材料,B错误;

C.碳纤维增强塑料(CFRP)由碳纤维和塑料材料复合而成,属于复合材料,C正确;

D.高纯铜是单一金属材料,不属于复合材料,D错误;

因此,答案选C。

2.化学实验要注意安全。在用盐酸和NaOH溶液探究中和滴定的实验中,无需关注的安全图标是

AB.C.D.

.

【答案】B

【解析】

【详解】A.盐酸和氢氧化钠均具有腐蚀性,实验过程中可能发生溶液飞溅,所以需要佩戴护目镜,故不选

A;

B.用盐酸和NaOH溶液探究中和滴定的实验中,用不到加热操作或温度较高的仪器,故选B;

C.为防止化学品污染,试验后要洗手,故不选C;

D.盐酸具有挥发性,可能挥发出氯化氢气体,需开启排风扇或通风设备可辅助安全,故不选D;

选B。

3.下列实验现象描述错误的是

A.向紫色石蕊溶液中通入SO2,溶液先变红后褪色

B.将CO2持续通入饱和Na2CO3溶液中,会有白色晶体析出

C.将足量乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,紫红色溶液逐渐褪色

D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液后,生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后还会有红褐色

物质生成

【答案】A

【解析】

【详解】A.SO2溶于水生成H2SO3,使紫色石蕊溶液变红,但石蕊变红后不会褪色,A错误;

B.CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成溶解度更小的NaHCO3,使溶液中有晶体析出,B正确;

C.乙烯能被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;

D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液后,生成Fe(OH)2白色沉淀,此沉淀能被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,现

象描述符合实际,D正确;

故选A。

4.研磨氯化铵与熟石灰粉末,白色固体中产生有刺激性气味的气体,相关反应为

研磨

2NHClCaOHCaCl2NH2HO

42232。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

1

A.2molLNH4Cl溶液中NH4数目小于2NA

B.15中含有的共用电子对数目为0.3N

1.8gNH3A

C.常温下,500mL的溶液中数目为0.01N

pH12CaOH2OHA

D.一定条件下,1molN2与足量H2充分反应,转移电子数目为6NA

【答案】B

【解析】

【详解】A.题目未给出溶液体积,无法计算NH4的数目,A错误;

151.8g

B.1.8gNH3的物质的量为=0.1mol,每个NH3分子中含有3个共用电子对,则共用电子对总数为

18g/mol

0.3NA,B正确;

--

C.pH=12时c(OH)=0.01mol/L,500mL溶液中OH数目为0.005NA,C错误;

D.由反应方程式可知,若1molN2完全反应,转移电子6mol,但合成氨反应为可逆反应,1molN2无法完全

反应,所以转移电子数小于6NA,D错误;

故选B。

5.在密闭容器中进行可逆反应:2HIgH2gI2gΔH0。下列关于该反应的叙述正确的是

A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大

B.增大压强,平衡逆向移动,容器内气体颜色变深

C.加入催化剂,反应速率加快,平衡正向移动

D.保持容器容积不变,充入H2,平衡逆向移动,容器内气体颜色变浅

【答案】D

【解析】

【详解】A.升高温度时,正反应和逆反应速率均增大,但吸热反应(正反应)速率增幅更大,A错误;

B.反应前后气体分子数相等,增大压强平衡不移动,但各物质浓度等比例增大,I2浓度增加导致混合气体

的颜色变深,B错误;

C.催化剂同等程度加快正、逆反应速率,但平衡不发生移动,C错误;

D.充入H2使生成物浓度增大,Qc>K,平衡逆向移动,I2被消耗导致浓度降低,颜色变浅,D正确;

故选D。

6.铅酸蓄电池是一种二次电池,其构造如图所示。关于该电池及其工作原理,下列说法错误的是

A.放电时,二氧化铅发生还原反应

B.放电时,H向正极方向移动

C.放电时,负极反应为Pb2ePb2

D.充电时,能量转化的主要形式:电能转化为化学能

【答案】C

【解析】

-2

【分析】铅酸蓄电池放电时负极为Pb,电极反应为Pb-2e+SO4=PbSO4。正极为PbO2,电极反应为

-+2-

PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O。据此分析;

【详解】A.铅蓄电池中二氧化铅为正极,发生还原反应,A正确;

B.原电池中阳离子向正极移动,B正确;

-2

C.放电时,负极反应为Pb-2e+SO4=PbSO4,C错误;

D.充电时,电解池将外接电源的电能转化为化学能,D正确;

故答案选C。

7.下列解释其应用或现象的方程式错误的是

A.泡沫灭火器工作原理:3

Al3HCO3AlOH33CO2

B.少量和反应制O:

Na2O2H2O22Na2O22H2O4Na4OHO2

C.实验室用铜与浓硝酸反应制NO:浓

2Cu4HNO3()CuNO322NO22H2O

2

D.向Na2CO3溶液中滴加少量醋酸溶液,无气泡产生:2CH3COOHCO32CH3COOH2CO3

【答案】D

【解析】

3+-

【详解】A.泡沫灭火器中Al与HCO3发生双水解反应,生成Al(OH)3和CO2,反应的离子方程式为

3,A正确;

Al3HCO3AlOH33CO2

B.与水反应生成NaOH和O,离子方程式为,B正确;

Na2O222Na2O22H2O4Na4OHO2

C.铜与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,化学方程式为

浓,C正确;

Cu4HNO3()CuNO322NO22H2O

2-

D.少量醋酸与CO3反应,生成HCO3和CH3COO,正确的离子方程式为

2,D错误;

CH3COOHCO3CH3COOHCO3

故选D。

8.计算机模拟单个C3H8g分子在催化剂作用下生成C3H6g的反应历程及相对能量变化如图所示(已

19

知:1eV1.610J;标*的是催化剂表面吸附的物种;NA为阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是

A.C3H8gC3H6gH2g是吸热反应

B.催化效果:催化剂2>催化剂1

C.使用催化剂1时,决定总反应速率的反应涉及的过渡态为TS1

221

D.C3H6gH2gC3H8gΔH2.16NA10kJmol

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图可知,反应物丙烷的相对能量低于生成物丙烯和氢气的相对能量,丙烷脱氢为吸热反应,

A正确;

B.催化剂1的决速步活化能(1.35eV)低于催化剂2的决速步活化能(2.20eV),活化能越低,反应速率越

快,催化效果越好,故催化剂1比催化剂2催化效果好,B错误;

C.决速步是反应历程中活化能最大的步骤,使用催化剂1的历程中,各步活化能分别为:第一步(TS1)反

应的活化能0.78eV-(-0.57eV)=1.35eV;第二步(TS2)反应的活化能1.07eV0.15eV1.22eV,第

三步(TS3)反应的活化能1.81eV0.74eV1.07eV,第一步反应的活化能最大,是决速步骤,C正确;

D.图中对应的是单个C3H8g分子分解成C3H6g和H2g的能量变化,而热化学方程式对应的是

1molC3H8g分解成C3H6g和H2g的能量变化,即C3H8gC3H6gH2g

1931221

ΔH1.6101.3510NAkJmol=+2.16NA10kJmol,故

221

C3H6gH2gC3H8gΔH2.16NA10kJmol,D正确;

故选B。

9.关于下列所示操作或实验的叙述错误的是

A.某次滴定消耗标准溶

B.探究样品中是否含有钾元素

液的体积为26.10mL

C.测定“84”消毒液的

D.实验室制备无水MgCl2

pH,试纸最终变蓝色

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.滴定管的精确度为0.01mL,由图可知,滴定前读数为0.00mL,滴定后读数为26.10mL,

因此滴定消耗标准溶液的体积为26.10mL,A正确;

B.用铂丝蘸取样品放在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,火焰为紫色证明有钾元素,B正确;

C.“84”消毒液具有漂白性,不能用pH试纸测定“84”消毒液的pH,C错误;

D.MgCl2易水解,HCl可抑制镁离子的水解,则在HCl氛围中加热MgCl26H2O能制取无水MgCl2,D

正确;

故选C。

10.用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I形式存在)的工艺流程如下:

下列说法错误的是

、

A.①的主要目的是抑制Cl2I2与水反应,获得更多的I2

B.若②和⑤中分别得到等量I2,则消耗的nCl2:nKClO33:1

C.经①和④所得溶液中,cI后者大于前者

22

D.④发生离子反应:2I2SO3H2O4ISO42H

【答案】D

【解析】

【分析】由题给流程可知,向卤水中加入稀硫酸酸化后,通入氯气将溶液中的碘离子氧化为单质碘,用高

分子吸附树脂吸附溶液中的碘,向树脂中加入亚硫酸钠溶液,将碘还原为碘化钠而脱离高分子树脂,向所

得的溶液中加入氯酸钾溶液,将碘化钠氧化为单质碘,单质碘经分离提纯得到碘产品,据此解答。

【详解】A.①中酸化(加入H2SO4使pH=2~3),Cl2和I2均能与水发生可逆反应(Cl2+H2OHCl+HClO、

+

I2+H2OHI+HIO),酸性条件下H浓度增大,抑制上述可逆反应,减少Cl2和I2的消耗,从⇌而获得更多I2,故

A正确⇌;

-----

B.②中Cl2氧化I:Cl2+2I=2Cl+I2,生成1molI2消耗1molCl2(Cl2得2e);⑤中KClO3氧化I(酸性条

--+---

件):ClO3+6I+6H=Cl+3I2+3H2O,生成1molI2消耗1/3molKClO3(ClO3得6e),若生成等量I2,

n(Cl2):n(KClO3)=1:(1/3)=3:1,故B正确;

---

C.①为原卤水酸化后溶液,I浓度较低;④为解脱步骤,树脂吸附的I2被Na2SO3还原为I,I被富集,故

④中c(I-)大于①,故C正确;

2---2-2--2-

D.④中SO3还原I2:I2→I(I:0→-1,得2e),SO3→SO4(S:+4→+6,失2e),电子守恒时I2与SO3

22

物质的量之比为1:1,正确离子方程式为I2SO3H2O2ISO42H,D中方程式电子不守恒,

故D错误;

答案选D。

11.25℃时,下列关于pH的计算与水的电离的说法中,错误的是

A.pH12的NaOH溶液稀释100倍后,pH10

51

B.在pH5的AlCl3溶液中,由水电离出的cH10molL

C.将pH3的醋酸溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合后,溶液pH7

D.将pH2的盐酸稀释100倍后,溶液中由水电离出的cH变为原来的100倍

【答案】C

【解析】

【详解】A.pH=12的NaOH溶液稀释100倍后,c(OH-)由0.01mol/L变为0.0001mol/L,pH=10,A正确;

3++-5

B.AlCl3溶液中Al水解促进水的电离,溶液pH=5时,水电离的c(H)=10mol/L,B正确;

C.pH=3的醋酸浓度远大于pH=11的NaOH浓度,等体积混合后醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7,C错误;

D.盐酸稀释100倍后,H浓度由10-2变为10-4mol/L,此时水电离的c(H+)=c(OH-)=10-10mol/L,是原水电

离的c(H+)=10-12mol/L的⁺100倍,D正确;

故答案选C。

12.在容积为2L的恒容密闭容器中,Na2SiF6s热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,平

衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:体系中气相产物在T1、T2、T3温

、、

度时的分压分别为p1Pap2Pap3Pa;T2温度时,Na2SiF6s恰好完全分解。下列说法错误的是

A.固相产物为离子化合物,气相产物为共价化合物

B.T2温度下,若Na2SiF6(s)完全分解所用时间为tmin,则0tmin气相产物的平均速率用分压变化表

p

示为2Pamin1

2t

C.若Na2SiF6s的起始投料为2mol,则T1温度前a线变化趋势不变

D.T3温度下,向容器中再加入足量Na2SiF6s,平衡状态下气相产物的分压大于p3

【答案】B

【解析】

【分析】Na2SiF6s热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,图中Na2SiF6s完全分解时(T2

温度),两种产物的物质的量之比为2:1(a线、b线),则该反应的化学方程式为

Δ

,据此回答

Na2SiF6s2NaF(s)+SiF4(g)

【详解】A.由分析可知,Na2SiF6s热解反应的分解产物为NaFs和SiF4g,分别为离子化合物和共

价化合物,A项正确;

B.T2温度下,若Na2SiF6s完全分解所用时间为tmin,则0~tmin气相产物的平均速率用分压变化表

p

示为2Pamin1,B项错误;

t

C.a线所示物种为NaF(s),T1温度前,反应均处于平衡状态,结合化学平衡常数KcSiF4,由于纯固

体的量不影响化学平衡位置,只要Na2SiF6(s)存在,平衡时SiF4的量仅由温度决定,故a线变化趋势不变,

C项正确;

D.由图可知,T2温度后Na2SiF6(s)已完全分解,故T3时体系未处于平衡状态,此时气相产物压强为p3。

再加入Na2SiF6(s),反应会继续生成SiF4气体以建立新平衡,故平衡压强大于p3,D项正确;

故答案选B。

13.下列根据实验操作及现象所得到的结论正确的是

实验操作及现象结论

的

向滴有酚酞Na2CO3溶液中

ABaCl2溶液显酸性

滴加BaCl2溶液,溶液红色褪去

室温下,将0.1molL1氨水稀

B释成0.01molL1,用pH计测氨水的浓度减小,电离程度也减小

得pH由11.1变成10.6

1

向1mL0.1molLK2Cr2O7

cH减小,平衡

溶液中加入几滴6.0mol・

C22

Cr2O7H2O2CrO42H

L1NaOH溶液,溶液由橙色变

正向移动

为黄色

向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,

加热水解一段时间后,冷却,取

D少量水解液,用NaOH溶液调淀粉已经完全水解

至碱性,再加入少量碘水,溶液

不变蓝色

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

2-

【详解】A.BaCl2与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀,导致CO3浓度降低,水解平衡逆向移动,OH减少,红色

⁻

褪去,与BaCl2的酸性无关,实际上,BaCl2溶液显中性,A错误;

B.一水合氨为弱电解质,稀释氨水时,一水合氨的电离程度增大,虽然浓度降低导致pH下降,但pH降幅

(0.5)小于稀释10倍的理论值(约1),说明电离程度增大,B错误;

22

C.加入NaOH中和H,使Cr2O7转化为CrO4(橙色→黄色),平衡正向移动,符合平衡移动方向,C正

确;⁺

--

D.加入NaOH中和硫酸后直接加碘水,过量的NaOH能与I2反应,I2转化为I、IO等,溶液中不含有I2,无

法证明淀粉是否存在,也就不能说明淀粉是否完全水解,D错误;

故选C。

14.常温下,将0.1molL1NaOH溶液分别滴加到20.00mL浓度均为0.1molL1的HA溶液和HB溶液

VNaOH溶液

中,滴加过程中溶液的pH随[]的变化曲线如图所示(忽略温度变化对水离子积

VHA或HB溶液

的影响)。下列说法错误的是

A.水的电离程度:①②

B.③处溶液中:cNacB

C.④处溶液中:cOHcHBcH

D.离子反应AHBHAB的化学平衡常数约为104

【答案】D

【解析】

【详解】A.η=0.5,说明2VNaOH溶液VHA或HB溶液,①点溶质为等浓度的HA、NaA,溶

液显碱性,说明NaA水解大于HA电离,②点溶质为等浓度的HB、NaB,溶液显酸性,说明NaB水解小于

HB电离,HB电离出的氢离子抑制水的电离,故水的电离程度:①②,A正确;

B.③处溶液显中性,cHcOH,根据电荷守恒式cNacHcBcOH,可得

cNacB,B正确;

C.η=1,说明VNaOH溶液VHA或HB溶液,④处溶液中只有一种溶质NaB,根据电荷守恒式

cNacHcBcOH和物料守恒式cNacBcHB,可得

cOHcHBcH,C正确;

D.0.1molL1HA溶液的pH6,c(H+)=10-6mol/L,溶液中c(H+)≈c(A-),c(HA)≈0.1mol/L,则HA的

66

1010+-3+-

电离常数约为=11011,0.1molL1HB溶液的pH3,c(H)=10mol/L,溶液中c(H)≈c(B),

0.1

103103

c(HB)≈0.1mol/L,则HB的电离常数约为=1105,离子反应AHBHAB的化学平

0.1

KHB

衡常数为Ka106,D错误;

KaHA

故选D。

二、非选择题:本题共4小题,共58分。

2

15.利用草酸(乙二酸,H2C2O4)与血液中Ca的特异性沉淀反应(生成CaC2O4),经分离、溶解(如用

硫酸)后,通过高锰酸钾滴定法测定草酸含量,间接计算血钙浓度,是血钙测定的经典化学方法之一、某学

习小组对草酸的性质进行如下探究:

1.274.27

(1)草酸H2C2O4为二元弱酸,常温下,Ka1H2C2O410、Ka2H2C2O410。常温下,

11

向20mL1molLH2C2O4溶液中逐滴加入2molL的NaOH溶液调节pH。

①当调节溶液的pH2.0时,该阶段反应的离子方程式为_______。

2

②当溶液中的cHC2O4cC2O4时,溶液的pH_______。

(2)某同学用已知浓度的酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液,以测定H2C2O4溶液的浓

度。

①在进行KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液的实验中,KMnO4溶液应盛放在_______(填“酸式”或“碱

式”)滴定管中;本实验中,_______(填“需要”或“不需要”)额外加入指示剂。

②到达滴定终点的现象是_______。

③若对盛装KMnO4溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,则测得消耗的KMnO4溶液体积会

_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”),从而导致H2C2O4浓度测定结果_______(填“偏高”“偏低”

或“无影响”);若滴定前盛装KMnO4溶液的滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,其他操作均正确,

则测得的H2C2O4浓度会_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

【答案】(1)①.②.4.27

H2C2O4OHHC2O4H2O

(2)①.酸式②.不需要③.当滴入最后半滴KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,

且半分钟内不褪色④.偏小⑤.偏低⑥.偏高

【解析】

【小问1详解】

cHcCO2

cHcHC2O4244.27

①由题意知,1.27,,

Ka1H2C2O410Ka2H2C2O410

cH2C2O4cHC2O4

102molL1cHCO

的241.270.73

溶液pH2.0时,根据10,可得cHC2O410cH2C2O4,此时

cH2C2O4

溶液中以为主,故该阶段反应的离子方程式为;

HC2O4H2C2O4OHHC2O4H2O

2

cHcC2O4

②当溶液中的2时,根据4.27,可得4.271,

cHC2O4cC2O410cH10molL

cHC2O4

故pHlg104.274.27;

【小问2详解】

①KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,使其老化,因此应使用酸式滴定管盛放,本

实验中,因为KMnO4溶液本身具有紫红色,故不需要额外加入指示剂;

②由于KMnO4溶液在极低浓度下为浅红色,故滴定终点时溶液颜色由无色变为浅红色,且在半分钟内不

褪色;

③滴定前仰视,读数偏大;滴定后俯视,读数偏小,因此,这一误差会导致记录的加入KMnO4溶液的体

积偏小,导致H2C2O4浓度测定结果偏低;滴定前有气泡,滴定后气泡消失,说明消耗的KMnO4溶液体

积读数偏大,会导致测定结果偏高。

16.H2O2的分解反应2H2O2aq2H2OlO2g在常温下速率极慢,研究发现,向H2O2溶液中加

入少量KI溶液,可显著加快该反应的速率。请回答下列问题:

1

(1)已知:①H2gO2gH2O2aqΔH1188kJmol,

1

②2H2gO2g2H2OlΔH2572kJmol。则2H2O2aq2H2OlO2g

ΔH_______kJ・mol1。

(2)查阅资料发现,催化分解的反应历程分为和两步反应,其中第步反应为慢反应且

IH2O2iiii

ΔH0:H2O2aqIaqH2OlIOaq。

①两步反应中活化能较大的反应是_______(填“ⅰ”或“ⅱ”)。

②反应过程中,I和IO的浓度变化趋势示意图最可能是_______(填标号)。

11

③在某次实验中,测得H2O2的总消耗速率vH2O20.2molLmin,则此次实验中反应i的反应速

率为_______molL1min1。

④某学生将过氧化氢溶液与少量碘化钾溶液混合后,发现立即产生大量气泡,且气泡产生速率逐渐加快,

一段时间后,溶液呈棕黄色,产生的气泡明显减少。“产生的气泡明显减少”的原因可能有_______、_______。

(3)取50mLH2O2水溶液,在少量FeCl3存在下发生分解反应。在一定温度下,测得O2的放出量,转

换成H2O2浓度如下表:

t/min020406080

0.800.400.200.100.050

1

cH2O2/molL

11

0~20min,H2O2的平均消耗速率为_______molLmin。

【答案】(1)-196

(2)①.②.c③.0.1④.的浓度降低⑤.生成导致的浓度降低

iH2O2I2I

(3)0.02

【解析】

【小问1详解】

1

根据盖斯定律,②-2×①可得2H2O2(aq)2H2O(l)O2(g)ΔHΔH22ΔH1196kJmol;

【小问2详解】

①由题意可知,反应ⅰ是慢反应,故两步反应中活化能较大的是反应ⅰ;

②反应过程中催化剂I先消耗再生成,IO先生成再消耗,总量和I起始量一致,且生成IO的反应ⅰ是

慢反应,消耗IO的反应ⅱ是快反应,溶液中IO的浓度较低,因此I和IO的浓度变化趋势示意图最可

能是c;

11

③在某次实验中,测得H2O2的总消耗速率vH2O20.2molLmin,由两步反应方程式,可得出每

步反应消耗H2O2的物质的量浓度相等,但反应i为慢反应,时间几乎全部由第一步反应消耗,则此次实验

中反应ⅰ的反应速率为0.1molL1min1;

④依题意该催化反应的速率主要由反应H2O2aqIaqH2OlIOaq决定,故反应速率受

、的影响,因此产生的气泡明显减少的原因可能有的浓度降低、生成导致的浓

cH2O2cIH2O2I2I

度降低;

【小问3详解】

由表可知,在20~40min,消耗过氧化氢的浓度为(0.800.40)molL10.40molL1,故该段时间内

0.40molL1

HO的平均消耗速率为0.02molL1min1。

2220min

17.硫酸是重要的化工原料,无论在化学工业、生产农药化肥还是加强国防力量方面,都有着重要的作用。

工业上以黄铁矿FeS2为原料制备硫酸的流程如图所示。

请回答下列问题:

(1)矿渣中含有Fe2O3,写出FeS2在沸腾炉中转化为Fe2O3的化学方程式:_______。

(2)接触室中的核心反应为2SO2gO2g2SO3g,已知在298K时,该反应的

ΔH198kJmol1,ΔS188Jmol1K1。

①在298K时,该反应的ΔG_______(保留整数)kJmol1;该反应在_______(填“高温”“低温”或

“任意温度”)条件下能自发进行。

②以V2O5为催化剂,SO2平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。在实际生产中,采用的压强是

0.1MPa(一个标准大气压)、选定的温度是400500℃,其主要原因分别为_______、_______。

(3)在某温度下,向恒容密闭容器中充入2molSO2(g)和1molO2(g),反应达到平衡时,SO2的转化率

1

为80%,混合气体总压为1.1kPa,压强平衡常数Kp_______kPa(压强平衡常数Kp是以分压代替浓

度表示的平衡常数,分压总压物质的量分数);若保持温度不变,再向容器中充入2molSO3,平衡时SO2

的体积分数与原平衡相比将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)工业上常用过量氨水吸收含SO2的废气,相关离子方程式为_______。

高温

【答案】(1)4FeS211O28SO22Fe2O3

(2)①.-142②.低温③.0.1MPa下,SO2转化率已经很高,若增压会对设备提高要求,增

加成本④.在此温度下,催化剂活性高,反应速率较快

(3)①.160②.减小

(4)2

2NH3H2OSO22NH4SO3H2O

【解析】

【分析】由(1)可知,黄铁矿在沸腾炉中被空气中的氧气氧化得到Fe2O3,S元素被氧化为SO2,化学方程

高温

式为4FeS211O28SO22Fe2O3,矿渣主要成分为Fe2O3原料气主要成分为SO2,接触室中的核心

反应为2SO2gO2g2SO3g,SO3被浓硫酸在吸收塔吸收制备发烟硫酸。

【小问1详解】

高温

在沸腾炉中,FeS2与O2反应转化为Fe2O3和SO2的化学方程式为4FeS211O28SO22Fe2O3;

【小问2详解】

298K188Jmol1K1

①根据ΔGΔHTΔS198kJmol119856.024kJmol1142kJmol1;因

1

1000JkJ

为ΔH0,ΔS0,当ΔGΔHTΔS0时反应能自发进行,因此条件是低温;

②在实际生产中,应综合考虑生产成本,采用的压强为0.1MPa、选定的温度为400~500℃的原因是:常压

下,SO2转化率已经很高,若增压会对设备提高要求,增加成本;在此温度下,催化剂活性高,反应速率

较快。温度较低,会使反应速率减小,达到平衡所需时间变长;温度较高,SO2转化率会降低;

【小问3详解】

由题意列三段式:

2SO2gO2g2SO3g

n起始/mol210

n转化/mol280%0.81.6

n平衡/mol0.40.21.6

2

1.6mol

21.1kPa

pSO32.2mol1

;

Kp22160kPa

pSO2pO20.4mol0.2mol

1.1kPa1.1kPa

2.2mol2.2mol

若保持温度不变,再向容器中充入2molSO3,生成物浓度增大,则平衡将逆向移动。假设新平衡SO2的

、、

体积分数与原平衡相同,根据硫、氧原子守恒,SO2O2SO3的物质的量分别为0.8、0.4、3.2,总压强为

2.2kPa,此时压强商

3.2mol2

22.2kPa)

pSO4.4mol11

3,

Qp280kPa160kPa

pSOpO0.8mol20.4mol

222.2kPa2.2kPa

4.4mol4.4mol

说明“

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