《2019-2020学年安徽省合肥市巢湖市新高考化学模拟试卷含解析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年安徽省合肥市巢湖市新高考化学模拟试卷含解析.pdf(21页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2019-2020学年安徽省合肥市巢湖市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下列离子方程式正确的是()A高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气:MnO4-+8H+4Cl-=Mn2+2Cl2+4H2O B饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳:CO32-+H2O+CO2=2 HCO3-C铜片与浓硫酸共热:Cu+4H+SO42-Cu2+SO2+2H2O D硫酸铜溶液中加入过量氨水:Cu2+4NH3?H2O=Cu(NH3)42+4H2O【答案】D【解析】【分析】【详解】A高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气:2MnO4-+16H+10Cl-=2Mn2+5C
2、l2+8H2O,故 A 错误;B饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳:2Na CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3,故 B 错误;C铜片与浓硫酸共热不能写离子方程式,故C错误;D硫酸铜溶液中加入过量氨水生成四氨合铜():Cu2+4NH3?H2O=Cu(NH3)42+4H2O,故 D 正确;故选 D。2如图是 l mol 金属镁和卤素反应的 H(单位:kJ mol1)示意图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态,下列选项中不正确的是A由图可知,MgF2(s)Br2(l)MgBr2(s)F2(g)H 600kJ mol1BMgI2与 Br2反应的 HMgBr2MgCl2MgF2【答案】D【解析】【
3、分析】A Mg(s)+F2(l)=MgF2(s)H=-1124kJ mol1,Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)H=-524kJ mol1,依据盖斯定律计算得到选项中热化学方程式分析判断;B溴化镁的能量小于碘化镁的能量,溴的能量大于碘的能量,所以MgI2与 Br2反应是放热反应;C生成溴化镁为放热反应,其逆反应为吸热反应;D能量越小的物质越稳定。【详解】A Mg(s)+F2(l)=MgF2(s)H=-1124kJ mol1,Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)H=-524kJ mol1,将第二个方程式与第一方程式相减得MgF2(s)+Br2(L)=MgBr2(s)+F2(g)H=
4、+600kJ mol1,故 A 正确;B溴化镁的能量小于碘化镁的能量,溴的能量大于碘的能量,所以MgI2与 Br2反应是放热反应,MgI2与 Br2反应的 H0,故 B 正确;C.生成溴化镁为放热反应,其逆反应为吸热反应,电解MgBr2制 Mg 是吸热反应,故C正确;D能量越小的物质越稳定,所以化合物的热稳定性顺序为MgI2MgBr2MgCl2MgF2,故 D 错误;故选 D。【点睛】本题化学反应与能量变化,侧重考查学生的分析能力,易错点D,注意物质能量与稳定性的关系判断,难点 A,依据盖斯定律计算得到选项中热化学方程式。3利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知CO(g)2H2(
5、g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线和曲线分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()A该反应的H 91 kJmol1B加入催化剂,该反应的H 变小C反应物的总能量大于生成物的总能量D如果该反应生成液态CH3OH,则 H 增大【答案】C【解析】【详解】A、根据图示,该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,是放热反应,故选项A 错误;B、加入催化剂只能降低反应所需的活化能,而对反应热无影响,选项B错误;C、根据图示,该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,C正确;D、生成液态CH3OH 时释放出的热量更多,H 更小,选项D 错误。答案选 C。4下列诗句、
6、谚语或与化学现象有关,说法不正确的是A“水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化B“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化C“滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化D“看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态【答案】C【解析】【详解】A水乳交融没有新物质生成,油能燃烧,火上浇油有新物质生成,选项A 正确;B龙虾和螃蟹被煮熟时,它们壳里面的一种蛋白质-甲壳蛋白会受热扭曲分解,释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质,有新物质生成,属于化学变化,选项B 正确;C石头大多由大理石(即碳酸钙)其能与水,二氧化碳反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是可溶性物质,包含反应CaCO
7、3 CO2 H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O,属于化学变化,选项C不正确;D看似风平浪静,实则暗流涌动说的是表面看没发生变化,实际上在不停的发生溶解平衡,选项 D 正确。答案选 C。5 常温下,向 20 mL0.1 mol.L-1HN3(叠氮酸)溶液中滴加pH=13 的 NaOH 溶液,溶液中水电离的c(H+)与 NaOH溶液体积的关系如图所示(电离度等于已电离的电解质浓度与电解质总浓度之比)。下列说法错误的是A HN3是一元弱酸Bc 点溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HN3)C常温下,b、d 点溶液都显中性D常温下,0.1 mol.L-1 HN3溶液
8、中 HN3的电离度为10a-11%【答案】C【解析】【详解】A pH=13,c(NaOH)=0.1mol/L,c点时,20 mL0.1 mol.L-1HN3溶液与 20mLpH=13 的 NaOH 溶液刚好完全反应,此时溶液呈碱性,说明NaN3发生水解,HN3是一元弱酸,A 正确;Bc 点溶液为NaN3溶液,依据质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HN3),B正确;C常温下,c 点溶液呈碱性,继续加入NaOH 溶液,d 点溶液一定呈碱性,C错误;D常温下,0.1 mol.L-1 HN3溶液中,c(OH-)=10-amol/L,则 HN3电离出的c(H+)=-14-a1010=10-14+a
9、mol/L,HN3的电离度为-14+a10100%0.1=10a-11%,D 正确。故选 C。6查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生化学反应为:32 OZn/H O。则邻甲基乙苯通过上述反应得到的有机产物最多有A 5 种B4 种C3 种D2 种【答案】B【解析】【分析】【详解】依据题意,32OZn/H O,将苯环理解为凯库勒式(认为单双键交替出现),断开相邻的碳碳双键,即,断开处的碳原子和氧原子形成双键,生成三分子的乙二醛。邻甲基乙苯用凯库勒表示,有两种结构,如图、。断开相连的碳碳双键的方式有不同的反应,如图,;前者氧化得到、,后者得到(重复)、,有一种重复,则得到的物质共有4 这种,B 符合题
10、意;答案选 B。7下列实验中根据现象得出的结论正确的是()选项实验现象结论A 向 NaAlO2溶液中持续通入气体 Y 先出现白色沉淀,最终沉淀又溶解Y可能是 CO2气体B 向某溶液中加入Cu和浓H2SO4试管口有红棕色气体产生原溶液可能含有NO3-C 向溴水中通入SO2气体溶液褪色SO2具有漂白性D 向浓度均为0.1mol/L 的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水先出现蓝色沉淀KspCu(OH)2KspMg(OH)2 A A BB CC D D【答案】B【解析】【分析】A.碳酸不与氢氧化铝反应;B.浓硝酸与铜反应生成二氧化氮气体;C.溴水中通入SO2气体后发生氧化还原反应;D.氢氧化
11、铜更难溶,溶度积越小越难溶。【详解】A.氢氧化铝不能溶于碳酸,由现象可知气体为HCl,故 A 错误;B.常温下 Cu不与浓硫酸反应,生成的红棕色气体为二氧化氮,说明溶液中可能含有NO3-,硝酸与 Cu 在常温下能够反应生成一氧化氮,一氧化氮遇到氧气变为红棕色二氧化氮气体,故B 正确;C.溴水中通入SO2气体后溶液褪色,发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,体现二氧化硫的还原性,故C 错误;D.先出现蓝色沉淀,说明氢氧化铜更难溶,则KspMg(OH)2KspCu(OH)2,故 D 错误;答案选 B。【点睛】本题考查实验方案的评价,涉及元素化合物性质、溶度积大小比较、盐的水解等知识,试题侧重对学生基础
12、知识的训练和检验,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。8化学与生活密切相关,下列说法正确的是A煤的气化是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径B新型冠状病毒肺炎病症较多的地区,人们如果外出归家,应立即向外套以及房间喷洒大量的酒精C港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是外加电流的阴极保护法D华为继麒麟980 之后自主研发的7m 芯片问世,芯片的主要成分是硅【答案】D【解析】【分析】【详解】A.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程,是化学变化,故A 错误;B.酒精喷雾易燃易爆炸,不应向外套以及房间喷洒大量的酒精,房间内大面
13、积喷洒,酒精浓度高于70%时,酒精的挥发使室内空气中可燃性气体增加,遇到丁点火星极易燃烧,故B 错误;C.在海水、土壤等环境中,锌比钢铁材料更活泼,更容易失去电子被氧化,因此锌作原电池的负极,而铁作正极,被保护,该方法依据的是牺牲阳极的阴极保护法,故C 错误;D.芯片的主要成分是硅单质,故D 正确;故选 D。【点睛】煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程。煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H2和 CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程。二者均有新物质生成,属于化学变化。这是常考点,也是学生们的易错点。9有关化合物2-苯基丙
14、烯,说法错误的是A能发生加聚反应B能溶于甲苯,不溶于水C分子中所有原子能共面D能使酸性高锰酸钾溶液褪色【答案】C【解析】【详解】A.含有碳碳双键,所以可以发生加聚反应,故A 正确;B.2-苯基丙烯是有机物,能溶于甲苯,但不溶于水,故B 正确;C.分子中含有甲基,原子不可能共面,故C错误;D.含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D 正确;故选:C。10泛酸和乳酸均易溶于水并能参与人体代谢,结构简式如下图所示。下列说法不正确的是泛酸乳酸A泛酸分子式为C9H17NO5B泛酸在酸性条件下的水解产物之一与乳酸互为同系物C泛酸易溶于水,与其分子内含有多个羟基易与水分子形成氢键有关D乳酸在一定条件下反
15、应,可形成六元环状化合物【答案】B【解析】【详解】A.根据泛酸的结构简式,可知分子式为C9H17NO5,故 A 正确;B.泛酸在酸性条件下的水解出,与乳酸中羟基个数不同,所以与乳酸不是同系物,故B错误;C.泛酸中的羟基与水分子形成氢键,所以泛酸易溶于水,故C 正确;D.2 分子乳酸在一定条件下反应酯化反应,形成六元环状化合物,故 D 正确;选 B。【点睛】本题考查有机物的机构和性质,重点是掌握常见官能团的结构和性质,肽键在一定条件下水解,羟基、羧基一定条件下发生酯化反应,正确把握同系物的概念。11下列有关实验操作、现象、解释和结论都正确的是()选项操作现象解释、结论A 用玻璃棒蘸取浓氨水点到干
16、燥红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性B 向饱和 Na2CO3溶液中通入足量 CO2溶液变浑浊析出了 Na2CO3晶体C 向蔗糖中加入浓硫酸并搅拌蔗糖变黑,体积膨胀反应中浓硫酸只体现脱水性D 过量的 Fe粉与氯气充分反应后,向反应后的混合物中加水,取上层清液滴入KSCN溶液溶液不变红色氯气将 Fe氧化为 Fe2A A BB CC D D【答案】A【解析】【分析】A试纸变蓝色,可说明氨水溶液呈碱性;B向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2生成碳酸氢钠;C体积膨胀,原因是生成气体;D氯气与铁反应生成氯化铁,溶液中铁与氯化铁反应。【详解】A能使红色石蕊试纸变蓝色的溶液呈碱性,试纸变蓝色,可说明氨水溶
17、液呈碱性,选项A 正确;B向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度较小,析出晶体为碳酸氢钠,选项 B 错误;C体积膨胀,说明生成了气体,原因是碳和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫等气体,选项 C错误;D氯气与铁反应生成氯化铁,溶液中铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,滴加KSCN,溶液不变色,选项D错误答案选 A。【点睛】本题考查较为综合,涉及元素化合物知识的综合应用,注意把握物质性质的异同,把握实验方法和注意事项,难度不大。12Bodensteins 研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)H=+11 kJ/mol。在 716K 时,气体混合物中碘化
18、氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t 的关系如下表:t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI)1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI)0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 由上述实验数据计算得到v正x(HI)和 v逆 x(H2)的关系可用如图表示。当改变条件,再次达到平衡时,下列有关叙述不正确的是A若升高温度到某一温度,再次达到平衡时,相应点可能分别是A、E B若再次充入a mol HI,则达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大C若改变的条件是增大压强,再次达到平衡时,相应点与改变条件前相同D若改变的条件是使用催化剂
19、,再次达到平衡时,相应点与改变条件前不同【答案】C【解析】【分析】【详解】A.升高温度,正、逆反应速率加快,由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热的正反应方向移动,HI 的物质的量分数降低,H2的物质的量分数增大,最终达到平衡时,相应点可能分别是A、E,A 正确;B.该反应是反应前后气体体积相等的反应,若再次充入a mol HI,平衡不发生移动,因此二者的物质的量的含量不变,但由于物质浓度增大,反应速率加快,所以达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大,B 正确;C.若改变的条件是增大压强,化学平衡不移动,任何气体的物质的量分数不变,但物质由于浓度增大,化学反应速率加快,所以
20、再次达到平衡时,相应点与改变条件前不相同,C错误;D.催化剂不能是化学平衡发生移动,因此任何气体的物质的量分数不变,但正、逆反应速率会加快,故再次达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大,相应点与改变条件前不同,D 正确;故合理选项是C。13下列图示与对应的叙述相符的是()。A表示反应A+B=C+D的1Hac kJ molB表示不同温度下溶液中+H和-OH 浓度变化曲线,a点对应温度高于b点C针对 N2+3H2=2NH3的反应,图表示1t时刻可能是减小了容器内的压强D表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化,图中p点pH大于q点【答案】C【解析】A.根据图,反应ABCD 属于放热反应,H
21、-(a-c)kJmol-1,故 A错误;B.根据图,温度越高,水的离子积常数越大,图中a 点对应温度低于b 点,故 B错误;C.根据图,t1时刻,反应速率减小,平衡逆向移动,可能减小了容器内的压强,故C正确;D.根据图,向醋酸稀溶液中加水时,溶液中离子的浓度逐渐减小,溶液的导电性能力逐渐减小,p 点酸性比q 点强,pH 小于 q 点,故 D错误;故选C。14X、Y、Z、W为四种短周期的主族元素,其中X、Z 同族,Y、Z 同周期,W与 X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3 倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是()A Y元素的最高价氧化物对应的水化物
22、的化学式为HYO4B原子半径由小到大的顺序为W XZ CX与 W可以形成 W2X、W2X2两种物质D Y、Z 两元素的气态氢化物中,Z 的气态氢化物更稳定。【答案】D【解析】【分析】X 原子最外层电子数是核外电子层数的3 倍,则 X为 O 元素,X、Z同族,则 Z 为 S元素,Y的最高正价与最低负价的代数和为6,则 Y 的最高价为+7价,且与S同周期,所以Y为 Cl元素,W 与 X、Y既不同族也不同周期,W 为 H 元素,据此解答。【详解】A根据上述分析,Y为 Cl,Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,A 项正确;B在元素周期表中,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下
23、,原子半径逐渐增大,原子半径由小到大的顺序为H OClS(HO10 时氨氮去除率随pH 变化的原因:_。II.光催化法(3)光催化降解过程中形成的羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)具有光催化能力,催化原理如图2 所示。请写出 NO3-转化为无毒物质的电极反应式:_。(4)经过上述反应后,仍有NH4+残留,探究其去除条件。温度对氨氮去除率影响如图3 所示。温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是:_;_(请写出两条)。选取 TiO2作为催化剂,已知:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。请在图 4 中画出 pH=5 时,氨氮去除率变化曲线_。(5)为测定处理后废水中(含少量游离酸)残留N
24、H4+浓度,可选用甲醛-滴定法进行测定。取20mL 的处理后水样,以酚酞为指示剂,用0.0100mol/LNaOH 滴定至酚酞变红,此时溶液中游离酸被完全消耗,记下消耗 NaOH 的体积 V1mL;然后另取同样体积水样,加入甲醛,再加入2-3 滴酚酞指示剂,静置5min,发生反应:6HCHO+4NH4+=(CH2)6N4H+6H2O+3H+,继续用 NaOH 滴定,发生反应:(CH2)6N4H+OH-=(CH2)6N4+H2O;H+OH-=H2O。滴定至终点,记录消耗NaOH 的体积 V2mL,水样中残留NH4+浓度为 _mol/L。【答案】Mg2+HPO42-+NH4+6H2O=MgNH4P
25、O4?6H2O+H+pH10 时 NH4+与 OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与 PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低2NO3-+12H+6e-=N2+6H2O 温度升高羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)的运动速率加快,羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)活性增大温度升高羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)的形成速率增大,温度升高反应速率加快21-2000V V【解析】【分析】(1)pH=8 时,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4?6H2O 沉淀。(2)pH10 时,磷主要以PO43-的形式存在
26、,从KspMg3(PO4)2=6.3 10-26看,易生成Mg3(PO4)2沉淀,氨氮去除率降低,则表明NH4+与碱发生了反应。(3)从图中可以看出,NO3-在 H+存在的环境中得电子,生成N2等。(4)温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是从温度对羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)的影响进行分析。依信息:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。则在pH=5 时,TiO2带正电,吸引NH4+的能力差,氨氮去除率比pH=11 时要小。(5)依题意,溶液中剩余的H+OH-=H2O,4NH4+(CH2)6N4H+3H+4OH-代入数据即可求出水样中残留NH4+浓度。【详解】(1)pH=8 时
27、,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4?6H2O 沉淀,则反应的离子方程式为Mg2+HPO42-+NH4+6H2O=MgNH4PO4?6H2O+H+。答案为:Mg2+HPO42-+NH4+6H2O=MgNH4PO4?6H2O+H+;(2)pH10 时,磷主要以PO43-的形式存在,由KspMg3(PO4)2=6.3 10-26可知,此时PO43-易生成 Mg3(PO4)2沉淀,从而使氨氮去除率降低,此时应发生NH4+与 OH-的反应。从而得出pH10 时氨氮去除率随pH 变化的原因是pH10 时 NH4+与 OH-反应生成NH3而
28、挥发,Mg2+与 PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低。答案为:pH10 时 NH4+与 OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与 PO43-反应生成 Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低;(3)从图中可以看出,NO3-在 H+存在的环境中得电子,生成 N2等,电极反应式为2NO3-+12H+6e-=N2+6H2O。答案为:2NO3-+12H+6e-=N2+6H2O;(4)温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是温度升高羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)的运动速率加快,羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)活性增大;温度升高羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)的形成速
29、率增大,温度升高反应速率加快。答案为:温度升高羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)的运动速率加快,羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)活性增大;温度升高羟基自由基(OH)和超氧离子(O2-)的形成速率增大,温度升高反应速率加快;依信息:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。则在pH=5 时,TiO2带正电,吸引NH4+的能力差,氨氮去除率比pH=11 时要小。则pH=5 时,氨氮去除率变化曲线为:答案为:;(5)依题意,溶液中剩余的H+OH-=H2O,4NH4+(CH2)6N4H+3H+4OH-则 n(NH4+)=0.01mol/L V2 10-3L-0.01mol/L V1 10
30、-3L=0.01(V2-V1)10-3mol,水样中残留NH4+浓度为32130.01()10 mol20 10 LVV=21-2000VVmol/L。答案为:21-2000V V;【点睛】pH=8 时,虽然 MgHPO4的 Ksp也比较小,但应从图象中采集信息,此时由于氨氮的去除率高,所以应生成MgNH4PO4?6H2O 沉淀,否则易错写方程式。19NH3、NOx、SO2处理不当易造成环境污染,如果对这些气体加以利用就可以变废为宝,既减少了对环境的污染,又解决了部分能源危机问题。(l)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为 N2。已知:-142221CH(g)+
31、2O(g)=CO(g)+2H O(l)H=-890.3kJ mol-12222N(g)+2O(g)=2NO(g)H=+67.7kJ mol则反应42222CH(g)2NO(g)CO(g)N(g)2H O(1)H=_(2)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:在一定温度条件下,向2L 恒容密闭容器中加入2 mol CH4和 2 mol NH3,平衡时NH3体积分数为30%,所用时间为10 min,则该时间段内用CH4的浓度变化表示的反应速率为_ molL-lmin-1,该温度下平衡常数K=_。若保持温度不变,再向容器中加入CH4和 H2各 1 mol,则此时 v正_(填“”“=”或“”)v
32、逆。其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图1 所示。X 代表_(填字母代号)。A 温度B 压强C 原料中 CH4与 NH3的体积比(3)某研究小组用NaOH 溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3进行电解生产硫酸,其中阴、阳膜组合电解装置如图2 所示,电极材料为石墨。A-E分别代表生产中的原料或产品,b 表示 _(填“阴”或“阳”)离子交换膜。阳极的电极反应式为_【答案】-958.0kJ?mol-10.025 0.1875(mol/L)2B 阴SO32-2e-+H2O=2H+SO42-【解析】【分析】(1)根据盖斯定律分析计算;(2)根据三段式结合平衡时NH3体
33、积分数为30%计算出反应的氨气的物质的量,再结合v(CH4)=nVtVV和K=3423c(HCN)c(H)c()c(CHNH)计算,保持温度不变,再向容器中加入CH4和 H2各 1 mol,根据 Qc与 K 的关系判断;根据图示,X越大,转化率越小,平衡逆向移动,结合平衡移动的影响因素分析判断;(3)由得到的Na2SO3进行电解生产硫酸,硫酸根来源于亚硫酸根的放电,该过程发生氧化反应,在阳极发生,据此分析解答。【详解】(1)-142221CH(g)+2O(g)=CO(g)+2H O(l)H=-890.3kJ mol,-12222N(g)+2O(g)=2NO(g)H=+67.7kJ mol,CH
34、4在催化条件下可以将NO2还原为 N2发生的反应为:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),根据盖斯定律可知,-可得热化学方程式:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)H=(-890.3kJ?mol-1)-(+67.7kJ?mol-1)=-958.0kJ?mol-1,故答案为:-958.0kJ?mol-1;(2)设 10 min 时,反应的氨气的物质的量为x,423+HCN3H2200 xxx3x2x2xxCHgNHgg3xg?开始(mol)反应(mol)平衡(mol)则242xx 100%=30%,解得:x=0.5,因此 v(C
35、H4)=nVtVV=0.5mol2L10min=0.025 mol L-l min-1,该温度下,K=3423c(HCN)c(H)c()c(CHNH)=30.250.750.750.75=0.1875(mol/L)2,保持温度不变,再向容器中加入CH4和 H2各 1 mol,此时 Qc=3423c(HCN)c(H)c()c(CHNH)=30.251.251.250.75=0.5208(mol/L)2 K,平衡逆向移动,则 v正v逆,故答案为:0.025;0.1875(mol/L)2;根据图示,X越大,转化率越小,平衡逆向移动。该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,转化率增大,错误;增大压强,平衡逆向移动,转化率减小,正确;原料中CH4的体积越大,氨气的转化率越高,错误;与图象符合的是B,故答案为:B;(3)由得到的Na2SO3进行电解生产硫酸,硫酸根来源于亚硫酸根的放电,该过程发生氧化反应,在阳极发生,故 b 为阴离子交换膜,阳极的电极反应式为SO32-2e-+H2O=2H+SO42-,故答案为:阴;SO32-2e-+H2O=2H+SO42-。