2019-2020学年安徽省池州市第一中学新高考化学模拟试卷含解析.pdf

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1、2019-2020学年安徽省池州市第一中学新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15 个小题,每小题4 分,共 60 分每小题只有一个选项符合题意)1辉钼精矿主要成分是二氧化钼(MoS2),还含有石灰石、石英、黄铜矿(CuFeS2)等杂质。某学习小组设计提取MoS2的过程如下:下列说法错误的是A为加快辉钼精矿溶解,可将矿石粉粹并适当加热B加滤液中含Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+等离子C以上过程均涉及氧化还原反应D步骤温度不宜过高,以免MoS2被氧化【答案】C【解析】【分析】辉钼精矿经盐酸、氯化铁浸泡时,碳酸钙黄铜矿溶解,则滤液中含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+等离

2、子;滤渣为 S、MoS2、SiO2;加入氢氟酸,二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水,滤渣2 为 S、MoS2,空气中加入 S生成二氧化硫。【详解】A.可将矿石粉粹增大接触面积并适当加热,可使反应速率增大,促使辉钼精矿加快溶解,与题意不符,A错误;B.分析可知,滤液中含Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+等离子,与题意不符,B 错误;C.反应的过程为二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水,为复分解反应,符合题意,C正确;D.步骤温度不宜过高,以免MoS2被氧化,与题意不符,D 错误;答案为 C。2对于 2SO2(g)O2(g)?2SO3(g),HNaA Ca、b 两点溶液中,水的电离程度

3、ba,故 C错误;D.当 lg C=-7 时,HB中 c(H)=917101010mol L1,HA 中 c(H)=57101010mol L1,pH 均不为7,故 D 错误;故选 B。【点睛】难点 A 选项,从图中读出两点氢离子的浓度,酸的浓度,根据电离常数的定义写出电离常数,本题易错点为 D 选项,当lg c=-7时,是酸的浓度是10-7mol L1,不是氢离子的浓度。4 下列物质分子中的碳原子在同一平面上时,在任意情况下都不可能与碳原子们共平面的氢原子有()A 1 个B2 个C3 个D4 个【答案】B【解析】【详解】苯分子中12 个原子共平面,乙烯分子中6 个原子共平面,乙炔中4 个原子

4、共平面,但甲基中最多有一个H 原子能和C原子所在的平面共平面,故此有机物中在任意情况下都不可能与碳原子们共平面的氢原子有2 个。故选:B。【点睛】原子共平面问题的关键是找母体,即找苯环、碳碳双键和碳碳三键为母体来分析。5以下措施都能使海洋钢质钻台增强抗腐蚀能力,其中属于“牺牲阳极的阴极保护法”的是()A对钢材“发蓝”(钝化)B选用铬铁合金C外接电源负极D连接锌块【答案】D【解析】【分析】牺牲阳极的阴极保护法指的是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,为防止钢铁被腐蚀,应连接活泼性较强的金属,以此解答。【详解】牺牲阳极的阴极保护法是原电池的负极金属易被腐蚀,而正极金属被保护的原理,是

5、原电池原理的应用,利用被保护的金属做正极被保护选择,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,应选择比铁活泼的金属做负极,在电池内电路为阳极,称为牺牲阳极的阴极保护法,题目中选择锌做阳极,故选D。6下列说法中正确的是()A 25时某溶液中水电离出的c(H+)1.0 10-12 mol L-1,其 pH 一定是 12 B某温度下,向氨水中通入CO2,随着 CO2的通入,32c OHc NHH On不断增大C恒温恒容下,反应X(g)3Y(g)?2Z(g),起始充入3 mol X 和 3 mol Y,当 X 的体积分数不变时,反应达到平衡D某温度下,向pH6 的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶

6、液的pH 为 2,该温度下加入等体积pH10 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性【答案】D【解析】【详解】A.既然由水电解出的c(H+)=1.010-12mol/L,则由水电解出的c(OH-)=1.010-12mol/L;而 c(H+)c(OH-)=1.010-14mol/L,所以原来的溶液的c(H+)=1.010-2mol/L 或者 c(OH-)=1.010-2mol/L,即溶液可能呈现强酸或强碱性,强酸时pH=2,强碱时 pH=12,故 A 错误;B.NH3 H2O?NH4OH-,通入 CO2平衡正向移动,c(NH4+)不断增大,而平衡常数不变,则32c OHc NHH On=4

7、Kc NH不断减小,故B 错误;C.恒温恒容下,反应X(g)3Y(g)?2Z(g),起始充入3 mol X 和 3 mol Y,由三段式计算可知,X的体积分数一直是50%,故 C 错误;D.蒸馏水的pH 6,所以 Kw=1 10-12,应加入等体积浓度为0.01mol?L-1的氢氧化钠溶液,故应加入等体积 pH=10 的 NaOH 溶液,可使该溶液恰好呈中性,故D 正确;正确答案是D。【点睛】A 项涉及 pH 的简单计算,明确溶液中的溶质是抑制水电离是解本题的关键,能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离。725 C时,向 10mL0.10mol L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0 10-3

8、)中逐滴加入0.10mol L-1NaOH 溶液,溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A a 点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B溶液在a 点和 b 点时水的电离程度相同Cb 点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)D V=10mL 时,c(Na+)c(A-)c(H+)c(HA)【答案】A【解析】【详解】Aa 点时,pH=3,c(H+)=10-3 mol L-1,因为 Ka=1.0 10-3,所以 c(HA)=c(A),根据电荷守恒c(A)+c(OH)=c(Na+)+c(H+)和 c(HA)=c(A)即得 c(HA

9、)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故 A 正确;Ba 点溶质为HA 和 NaA,pH3,水电离出的c(OH)1011;b 点溶质为NaOH 和 NaA,pH11,c(OH)=10-3,OH是由NaOH 电离和水电离出两部分之和组成的,推断出由水电离处的c(OH)c(H+),即 c(HA)c(H+),故 D 错误;故答案选A。【点睛】判断酸碱中和滴定不同阶段水的电离程度时,要首先判断这一阶段溶液中的溶质是什么,如果含有酸或碱,则会抑制水的电离;如果是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的溶液,则会促进水的电离;水的电离程度与溶液 pH 无关。8下列说法正确的是A乙二醇和丙三醇互为同系物B室温下,

10、在水中的溶解度:乙醇苯酚 乙酸乙酯C分子式为C7H8O 且属于酚类物质的同分异构体有4 种D甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基使苯环变活泼【答案】B【解析】【分析】【详解】A乙二醇含有2 个羟基,丙三醇含有3 个羟基,结构不同,二者不是同系物,A错误;B室温下,乙醇可与水以任意比例互溶,苯酚在水中的溶解度不大,乙酸乙酯不溶于水,故在水中的溶解度:乙醇 苯酚 乙酸乙酯,B 正确;C分子式为C7H8O 且属于酚类物质的同分异构体有邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚共3种,C错误;D甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而被氧化为苯甲酸,说明苯环影响了甲基,使甲基变活泼,D 错误;故答案选B。9下列有关说

11、法正确的是()A水合铜离子的模型如图,该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键BCaF2晶体的晶胞如图,距离 F-最近的 Ca2+组成正四面体C氢原子的电子云图如图,氢原子核外大多数电子在原子核附近运动D金属 Cu中 Cu原子堆积模型如图,为面心立方最密堆积,Cu原子的配位数均为12,晶胞空间利用率68%【答案】B【解析】【分析】【详解】A水合铜离子中水中的氧原子提供孤对电子与铜离子形成配位键,水中的H 原子和 O 原子形成极性共价键,但不存在这离子键,A 选项错误;BCaF2晶体的晶胞中,F-位于体心,而Ca2+位于顶点和面心,距离F-最近的 Ca2+组成正四面体,B 选项正确;C电子云密度表

12、示电子在某一区域出现的机会的多少,H 原子最外层只有一个电子,所以不存在大多数电子一说,只能说H 原子的一个电子在原子核附近出现的机会多,C 选项错误;D金属 Cu 中 Cu 原子堆积模型为面心立方最密堆积,配位数为12,但空间利用率为74%,D 选项错误;答案选 B。【点睛】本题考查了配合物、离子晶体、电子云、最密堆积等知识,解题关键是对所给图要仔细观察,并正确理解掌握基本概念。10关于下列各实验装置的叙述中,错误的是()A装置可用于分离蔗糖和葡萄糖,且烧杯中的清水应多次更换B装置可用于制备少量Fe(OH)2沉淀,并保持较长时间白色C装置可用从a处加水的方法检验的气密性,原理为液差法D装置用

13、于研究钢铁的吸氧腐蚀,一段时间后导管末端会进入一段水柱【答案】A【解析】【详解】A.蔗糖、葡萄糖分子的直径都比较小,可以通过半透膜,因此通过渗析的方法不能分离蔗糖和葡萄糖,A错误;B.根据装置图可知:Fe 为阳极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;在阴极石墨电极上,溶液中的H+得到电子变为H2逸出,电极反应式为2H+2e-=H2,H+放电,破坏了水的电离平衡,使溶液中 OH-浓度增大,发生反应:Fe2+OH-=Fe(OH)2,由于在溶液表面覆盖保护层苯可以阻止O2在溶液中的溶解,故可以较长时间观察到产生的Fe(OH)2白色沉淀,B正确;C.关闭分液漏斗的活塞,由 a

14、处加水,若装置不漏气,会长时间观察到U 型管左右两侧有高度差,C正确;D.若发生吸氧腐蚀,一段时间后,具支试管中空气中的O2会因反应消耗,气体减少,小试管中的水在外界大气压强作用下会进入小试管中,从而在导管末端形成一段水柱,D 正确;故合理选项是A。11利用反应CCl4+4NaC(金刚石)+4NaCl 可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是()A C(金刚石)属于原子晶体B该反应利用了Na 的强还原性CCCl4和 C(金刚石)中的C的杂化方式相同D NaCl 晶体中每个Cl周围有 8 个 Na【答案】D【解析】【详解】A金刚石晶体:每个C与另外 4 个 C形成共价键,构成正四面体,

15、向空间发展成网状结构,形成的晶体为原子晶体,故A 正确;B该反应中Na 由 0 价 +1价,作还原剂将CCl4还原,故 B 正确;CCCl4和 C(金刚石)中的 C的杂化方式都是sp3杂化,故C正确;D NaCl 晶体:每个Na同时吸引6 个 Cl,每个 Cl同时吸引6 个 Na,配位数为6,故 D 错误;故答案选D。12利用 CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法正确的是A a 极反应:CH48e4O2=CO22H2O BA 膜和 C 膜均为阴离子交换膜C可用铁电极替换阴极的石墨电极D a 极上通入2.24 L 甲烷,阳极室Ca2

16、减少 0.4 mol【答案】C【解析】【分析】【详解】A.a 极为负极,负极上甲烷发生氧化反应,电极反应式为:CH4-8e4O2=CO22H2O,A 错误;B.根据题干信息:利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,可知阳极室的电极反应式为:-22Cl-2e=Cl,则阳极室内钙离子向产品室移动,A 膜为阳离子交换膜,阴极室的电极反应式为:-222H O+2e=2OHH,则原料室内钠离子向阴极室移动,C 膜为阳离子交换膜,B 错误;C.阴极电极不参与反应,可用铁替换阴极的石墨电极,C 正确;D.a 极上通入2.24L 甲烷,没有注明在标准状况下,无法计算钙

17、离子减少的物质的量,D 错误;答案选 C。【点睛】D 容易错,同学往往误以为1mol 气体的体积就是22.4L,求气体体积时一定要注意气体所处的状态。13某溶液X含有 K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、OH-、SiO32-、NO3-、SO42-中的几种,已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.2mol L-1(不考虑水的电离及离子的水解)。为确定该溶液中含有的离子,现进行了如下的操作:下列说法正确的是A无色气体可能是NO 和 CO2的混合物B原溶液可能存在Fe3+C溶液 X 中所含离子种类共有4 种D另取 l00mL 原溶液 X,加入足量的NaOH 溶液,充分反应

18、后过滤,洗涤,灼烧至恒重,理论上得到的固体质量为2.4g【答案】D【解析】【分析】溶液 X 加入过量盐酸生成无色气体,该气体与空气变红棕色,说明生成了NO,X中一定含有NO3-和还原性离子,应为Fe2+,则溶液中一定不存在CO32-、OH-、SiO32-,它们都与Fe2+反应生成沉淀;加入盐酸后阴离子种类不变,则说明X中原来就含有Cl-,加入氯化钡生成白色沉淀,则一定含有SO42-,加入 KSCN溶液呈红色,因Fe2+被氧化成Fe3+,则不能证明X中是否含有Fe3+,则溶液中一定存在的离子有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-,溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol?L-1,结合电荷守恒

19、分析解答。【详解】A根据上述分析,溶液X 中一定不存在CO32-,无色气体只能为NO,故 A 错误;B根据上述分析,溶液X中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-,一定不存在CO32-、OH-、SiO32-;溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol?L-1,还应含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+中的部分离子,结合电荷守恒可知,应含有 Mg2+,一定不含Fe3+,故 B错误;C溶液 X 中所含离子有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+,共 5 种,故 C错误;D 另取 100mL 原溶液 X,加入足量的NaOH 溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,可得到 0.01m

20、olFe2O3和 0.02molMgO,二者质量之和为0.01mol160g/mol+0.02mol 40g/mol=2.4g,故 D 正确;故选 D。【点睛】正确判断存在的离子是解题的关键。本题的易错点是镁离子的判断,要注意电荷守恒的应用,难点为D,要注意加入NaOH 后生成的金属的氢氧化物,灼烧得到氧化物,其中氢氧化亚铁不稳定。14化学与生活密切相关。下列有关说法中不正确的是A工业上常利用油脂的碱性水解制取肥皂B水与乙醇的混合液、雾、鸡蛋清溶液均具有丁达尔效应C蔬菜汁饼干易氧化变质建议包装饼干时,加入一小包铁粉作抗氧化剂并密封D浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可以吸收乙烯,所以可用其保鲜水果【答

21、案】B【解析】【分析】【详解】A油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,所以工业上常利用油脂的碱性水解制取肥皂,A 正确;B只有胶体具有丁达尔效应,乙醇和水的混合物是溶液,不能产生丁达尔效应,B错误;C铁具有还原性,铁生锈可以消耗氧气,防止了饼干的氧化变质,C正确;D乙烯中含有碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以酸性高锰酸钾溶液能吸收乙烯,保鲜水果,D正确;答案选 B。15 25时,用 0.1mol L1NaOH溶液滴定 20mL0.1mol L1CH3COOH(Ka=1.75 105)溶液的过程中,消耗 NaOH溶液的体积与溶液pH 的关系如图所示。下列各

22、项中粒子浓度关系正确的是A点所示溶液中:2c(CH3COO)2c(CH3COOH)=c(H)c(OH)B点 所示溶液中:c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)C点 所示溶液中:c(CH3COO)C(CH3COOH)=c(Na)2c(H)2c(OH)D pH=12 的溶液中:c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)【答案】C【解析】【详解】A.点时,NaOH 溶液与 CH3COOH溶液反应生成等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,溶液中的电荷守恒式为+3CH COOOHNa+Hcccc=,溶液中的物料守恒式为+33CH COOCH COOHNaccc=2,两式联立得c(CH3CO

23、O)c(CH3COOH)=2c(H)2c(OH),A项错误;B.点处溶液呈中性,c(OH)=c(H),B 项错误;C.点处 NaOH 溶液与 CH3COOH恰好反应生成醋酸钠,溶液中的电荷守恒式为+3CH COOOHNa+Hcccc=,溶液中的物料守恒式为+33CH COOCH COOHNaccc+=,两式联立得c(CH3COO)C(CH3COOH)=c(Na)2c(H)2c(OH),C 项正确;D.pH=12 的溶液中c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H),D 项错误。答案选 C。【点睛】本题首先要根据反应原理分析各点溶液的成分,不论在哪一点,均从物料守恒、电荷守恒、质子守恒来分析溶

24、液中的离子即可。二、实验题(本题包括1 个小题,共10 分)16用如图所示仪器,设计一个实验装置,用此装置电解饱和食盐水,并测定阴极气体的体积(约6mL)和检验阳极气体的氧化性。(1)必要仪器装置的接口字母顺序是:A 接_、_接_;B 接_、_接_。(2)电路的连接是:碳棒接电源的_极,电极反应方程式为_。(3)能说明阳极气体具有氧化性的实验现象是_,有关离子方程式是_;最后尾气被吸收的离子方程式是 _。(4)如果装入的饱和食盐水体积为50mL(假定电解前后溶液体积不变),当测得的阴极气体为5.6mL(标准状况)时停止通电,则另一极实际上可收集到气体_(填“”、“”或“”)5.6mL,理由是

25、_。【答案】G F I D E C 正2Cl-2e=Cl2 丙中溶液变蓝Cl2+2I-=I2+2Cl-Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 阳极产生的氯气有部分溶于水且与水和阴极产生的NaOH 发生反应【解析】【分析】电解池装置中,阳极与电源的正极相连,阴极与电源的负极相连,电解饱和食盐水在阴极生成的是H2,阳极生成的是Cl2,据此分析;淀粉遇碘单质变蓝,要从淀粉碘化钾中得到碘单质必须加入氧化性物质,据此分析;根据已知的数据和电解的总反应方程式计算出生成的NaOH 的物质的量浓度,从而可知c(OH-),再求溶液的 pH,据此分析。【详解】(1)碳棒上阴离子放电产生氯气,Fe 棒上阳离子放

26、电产生氢气,所以B 端是检验氯气的氧化性,连接D,然后再进行尾气吸收,E接 C,碳棒上阴离子放电产生氯气,Fe 棒上阳离子放电产生氢气,所以A 端是测定所产生的氢气的体积,即各接口的顺序是:AG FI,BDEC,故答案为:G;F;I;D;E;C;(2)电解池装置中,碳与电源的正极相连,则为阳极,氯离子发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:2Cl-2e-=Cl2,故答案为:正;2Cl-2e=Cl2;(3)氯气氧化碘化钾,生成碘单质,碘单质遇淀粉溶液变蓝色,其离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;最后氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故

27、答案为:丙中溶液变蓝;Cl2+2I-=I2+2Cl-;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(4)n(H2)=0.0056L22.4L/mol=0.00025mol,根据总反应方程式:2NaCl+2H2O电解H2+Cl2+2NaOH 可知另一极理论上生成的氯气的物质的量也为0.00025mol,其体积理论上也为5.6mL,但氯气部分会溶于水,且部分会与生成的氢氧化钠反应,因此另一极实际上可收集到气体小于5.6mL,故答案为:;阳极产生的氯气有部分溶于水且与水和阴极产生的NaOH 发生反应。三、推断题(本题包括1 个小题,共10 分)17现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、

28、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Al3、Fe3、Cu2、Ba2、K和五种阴离子NO3-、OH、Cl、CO32-、Xn-(n=1 或 2)中的一种。(1)通过比较分析,无需检验就可判断其中必有的两种物质是_ 和 _。(2)物质C 中含有离子Xn-。为了确定Xn-,现将(1)中的两种物质记为A 和 B,当C 与 A 的溶液混合时产生白色沉淀,继续加入过量A 溶液白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀HCl,白色沉淀不溶解,则C 为 _(填化学式)。写出部分白色沉淀溶解的离子方程式_。(3)将19.2 g Cu 投入装有足量D 溶液的试管中,Cu 不溶解,再滴加稀H2SO4,Cu 逐渐溶解,管口

29、附近有红棕色气体出现,则物质D 一定含有上述离子中的_(填相应的离子符号),写出Cu 溶解的离子方程式_,若要将Cu 完全溶解,至少加入H2SO4的物质的量是_。(4)E 溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质,写出该反应的化学方程式为_。【答案】K2CO3Ba(OH)2Al2(SO4)3Al(OH)3 OH=AlO2-2H2O NO3-、Cu23Cu8H2NO3-=3Cu22NO 4H2O 0.4mol 2 FeCl32 H I=2 FeCl2I22HCl【解析】【详解】因为碳酸根离子只能与钠离子结合才能形成可溶性物质K2CO3,与其他阳离子结合都是沉淀,氢氧根离子除与钾离子结合外还可以与

30、钡离子结合形成可溶性物质,与其余三种结合都是沉淀,根据题意它们所含的阴、阳离子互不相同,所以氢氧根离子只能与钡离子结合形成Ba(OH)2,故答案为K2CO3;Ba(OH)2;根据 C与 A 的溶液混合时产生白色沉淀,白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀HCl,白色沉淀不溶解,可知溶解沉淀为氢氧化铝,则B 为 Na2CO3,A为 Ba(OH)2则 C 为 Al2(SO4)3,则阴离子有SO42,则 X 为 SO42,即 C为 Al2(SO4)3,沉淀溶解的离子方程式为Al(OH)3OH=AlO22H2O,故答案为Al2(SO4)3;Al(OH)3 OH=AlO22H2O;19.2 g Cu即

31、物质的量为0.3 mol,Cu 投入装有足量D 溶液的试管中,Cu不溶解,溶液中没有Fe3+,再滴加稀 H2SO4,Cu逐渐溶解,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,说明 D 中的阴离子一定是NO3,则 D 为硝酸铜,E为氯化铁,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,所以 Cu溶解的离子方程式为:3 Cu+8 H+2 NO3=3 Cu2+2 NO+4 H2O,根据关系0.3 mol Cu 消耗 0.8mol 氢离子,即0.4mol 硫酸;故答案为NO3、Cu2;3Cu 8H 2NO3=3Cu22NO 4H2O;0.4 mol;氯化铁溶液与氢碘酸反应氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2,反应的化学方

32、程式为:2 FeCl32 H I=2 FeCl2I22HCl,故答案为2 FeCl32 H I=2 FeCl2I22HCl;【点睛】加碱先生成沉淀,继续加碱沉淀溶解,一定含有铝离子;加铜不反应,加硫酸生成气体,有无色气体,在空气中生成红棕色气体,说明含有硝酸根离子。四、综合题(本题包括2 个小题,共20 分)18氮及其化合物对环境具有显著影响。(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:22Ng+Og2NO g?H=+180 kJ mol-1222Ng+2Og2NOg?H=+68 kJ mol-1则222NO g+Og2NOg?H=_ kJ mol-1(2)对于反应222NO g+Og2NO

33、g?的反应历程如下:第一步:11k22k2NO gN Og?正逆快速平衡第二步:2k2222N Og+Og2NOg慢反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:正=k1 正c2(NO),逆=k1 逆c(N2O2),k1 正、k1 逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是_(填标号)。A整个反应的速率由第一步反应速率决定B同一温度下,平衡时第一步反应的k1 正k1 逆越大,反应正向程度越大C第二步反应速率低,因而转化率也低D第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和 NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2222NOg+4C

34、O g4COg+Ng?H0。某温度下,向10 L 密闭容器中分别充入0.1 mol NO2和 0.2 mol CO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:时间 min 0 2 4 6 8 10 12 压强 kPa 75 73.4 71.95 70.7 69.7 68.75 68.75 在此温度下,反应的平衡常数Kp=_kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数);若降低温度,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(P总)减小的原因是_。(4)汽车排气管装有的三元催化装置,可以消除CO、NO等的污染,反应机理如下I:NO+Pt(s)=NO(*)Pt(s)表示催化剂,NO(*)表示吸附态

35、NO,下同 :CO+Pt(s)=CO(*)III:NO(*)=N(*)+O(*)IV:CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s)V:N(*)+N(*)=N2+2 Pt(s)VI:NO(*)+N(*)=N2O+2 Pt(s)尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。330以下的低温区发生的主要反应的化学方程式是_。反应 V的活化能 _反应 VI 的活化能(填“”或“=”),理由是_。【答案】-112BD1.14降低温度,由于反应放热,所以平衡向正反应方向移动,容器中气体分子数减少,总压强也减小;若温度降低,体积不变,根据阿伏加德罗定律,总压强减小CO+2NOCO2+N2O 生成 N2O的选择

36、性高,说明反应VI 的化学反应速率大,该反应的活化能就小【解析】【分析】(1)根据盖斯定律解答即可;(2)根据影响化学反应速率因素和化学平衡的条件进行判断反应的问题;(3)运用三段式和Kp的含义计算;(4)根据反应的机理和图像分析。【详解】(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+181 kJmol-1 N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+68 kJmol-1,运用盖斯定律将-得,2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)?H=+68 kJmol-1-181 kJ mol-1=-112 kJ mol-1;答案:-112。(2)A项,对于反应2N

37、O(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡);第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢反应),决定总反应速率的是第二步,故A错误;B项,因为 正=k1正c2(NO),逆=k1逆c(N2O2),同一温度下达到平衡时正=逆,即 k1 正k1 逆=c(N2O2)/c2(NO)=反应的平衡常数,k1 正k1 逆越大,反应正向程度越大,故B正确;C项,化学反应速率快慢,与转化率没有关系,故C错误;D项,化学反应的活化能越高,活化分子数目越越少,有效碰撞次数越少,化学反应速率越慢,所以第二步比第一步反应的活化能高,故D正确;答案:BD。(3)

38、向 11L 密闭容器中分別充入11 mol NO2和 12 mol CO,反应 11min 达到平衡,体系内圧強由75kPa减少到 68.75kPa,则反应该中转化N2的浓度为 xmol/L 2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)幵始(mo/L)1.11 1.12 1 O 变化(mo/L)2x 4x 4x x平衡(mol/L)1.11-2x 1.12-4x 4x x根据压强比就等于物质的量之比:75kPa/68.75kPa=(1.11+1.12)/(1.11-2x+1.12-4x+4x+x),解得x=1.1125;Kp=(68.751.11/1.1275)468.75 1.11

39、25/1.1275/(68.75 1.115/1.1275)2(68.75 1.11/1.1275)4=1.14;因为该反应为放热反应,所以降低温度平衡正向移动,气体的总物质的量减小,压强减小;若温度降低,体积不变,根据阿伏加德罗定律,总压强减小。答案:1.14;降低温度,由于反应放热,所以平衡向正反应方向移动,容器中气体分子数减少,总压强也减小;若温度降低,体积不变,根据阿伏加德罗定律,总压强减小。(4)由图可知331以下的低温区中CO2、N2O含量较高,故发生的主要反应的化学方程式是CO+2NOCO2+N2O;答案:CO+2NOCO2+N2O。低温区N2O选择性高于N2,由此可推断出:V

40、反应的活化能 VI反应的活化能,理由是反应的活化能小,化学反应速率大,选择性高;答案:;生成 N2O的选择性高,说明反应VI 的化学反应速率大,该反应的活化能就小。【点睛】本題考査了盖斯定律、化学反应速率和化学平衡的有关知识。反应热与反应途径无关,対于有多步反应的化学反应,反应的快慢由慢反应决定,可根据化学平衡常数与速率常数关系,判断反应迸行的程度。19(1)常温下,配制浓度为0.1mol/L 的 FeSO4溶液,研究不同pH 对 Fe2+氧化的影响,结果如下图所示,(假设反应过程中溶液体积不变)在 pH5.5 的环境下,该反应在015min 的平均速率v(Fe2+)_;增大溶液pH,Fe2+

41、被氧化速率_(填增大”、“减小”或“无影响”)。(2)在 pH13 的环境下,Fe2+的氧化变质可以理解为:第一步:Fe2+2OHFe(OH)2,第二步_(用化学方程式回答)当氧化达到平衡时,c(Fe2+)/c(Fe3+)_4.0 1022(填“”“”或“=”)。已知 KspFe(OH)32.5 1039,KspFe(OH)21.0 1015(3)工业上可用H2还原法处理NO,反应原理为:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g):H a已知在标准状况,由元素最稳定的单质生成1mol 纯化合物时的焓变叫标准摩尔生成焓。NO(g)和 H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mo

42、l、-280 kJ/mol,则 a=_。(4)已知 2NO(g)+O2(g)?2NO(g)H=110 kJ mol1;25时,将 NO 和 O2按物质的量之比为2:1 充入刚性反应容器中用测压法研究其反应的进行情况。体系的总压强p 随时间 t 的变化如下表所示(忽略 NO2与N2O4的转化)t/min 0 80 160 p/kpa 75.0 63.0 55.0 55.0 080min,v(O2)=_kpa/min。用压强代替浓度所得到的平衡常数用K(p)表示,25时,K(p)的值为_(保留 3 位有效数字)。【答案】0.004mol/(Lmin)增大4Fe(0H)2+02+2H2O=4Fe(0

43、H)3=-740 kJ/mol 0.15 3.20【解析】【分析】(1)根据cvt计算 v(Fe2+);(2)氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁;根据KspFe(OH)3 2.5 1039、KspFe(OH)21.0 1015计算 c(Fe2+)/c(Fe3+);(3)利用盖斯定律计算a 值;(4)v(O2)=pt;利用“三段式”计算K(p)。【详解】(1)根据图示,在 pH 5.5 的环境下,该反应在0 15min 内 Fe2+的浓度变化是0.1mol/L 60%=0.06 mol/L,v(Fe2+)=0.06/15minmolL0.004mol/(L min);根据图示,增大溶液pH,Fe2+

44、被氧化速率增大;(2)第二步是氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3,反应达到平衡状态时,=,PH=13 时 c(OH-)=mol/L=10-1mol/L,=4.01022;(3)NO(g)和 H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mol、-280 kJ/mol,则12N2(g)+12O2(g)=NO(g)H=+90kJ/mol ;H2(g)+12O2(g)=H2O(g)H=-280 kJ/mol;根据盖斯定律2-2 得 2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g):H a=-740 kJ/mol;(4)v(O2)=pt=75-63=800.15 kpa/min;表中 160min 时达到平衡,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)开始 2n n 0转化 2x x 2x 平衡 2n-2x n-x 2x=,解得 x=0.8n,用压强代替浓度所得到的平衡常数用K(p)表示,25时,K(p)的值为222 0.8552.20.40.255552.22.2()()()=3.20。【点睛】本题考查盖斯定律、反应速率的计算、平衡常数的计算,难点是根据溶度积常数计算离子浓度、用压强代替浓度计算平衡常数;同温同体积,压强比等于物质的量比。

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