- 常见无机物及其应用
- 共1311题
13.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO32->I->Cl-)。下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
A.亚硫酸根离子具有强的还原性,易被氧气氧化为稳定的硫酸盐,所以亚硫
酸盐可作为食品添加剂,防腐保鲜,因此葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用
了亚硫酸盐的还原性,所以A正确;
B.亚硫酸盐样品中加入稀硫酸之后,会发生反应得到二氧化硫气体,氮气和二氧化硫之间不会反应,反应①中通入N2可以将生成的气体二氧化硫全部赶出,所以通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出,B正确;
C.若试剂A选择氯水,通过N2将产生的SO2气体完全吹出后用氯水吸收,NaOH标准液标定时,过量的氯水会对实验结果产生影响,使得消耗更多的NaOH标准液,所以测定结果会偏大,C错误;
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,由于SO32->I-,所以溶液中Na2SO3及NaHSO3中的SO32-均可以与I2反应,所以试剂B可选择I2标准液可以准确测定SO32-的含量,进而确定SO2的含量,D正确。
考查方向
本题以工业流程转化关系呈现,以葡萄酒样品中的亚硫酸盐含量的测定为问题情境,通过简明的实验流程图,将氧化还原的规律及其氧化还原滴定、酸碱中和滴定的实验原理等内容综合在一起,考查考生对化学实际问题的分析和解决能力。
解题思路
A.亚硫酸根离子具有强的还原性,易被氧气氧化为稳定的硫酸盐,所以亚硫
酸盐可作为食品添加剂,防腐保鲜,因此葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用
了亚硫酸盐的还原性;
B.亚硫酸盐样品中加入稀硫酸之后,会发生反应得到二氧化硫气体,氮气和二氧化硫之间不会反应,反应①中通入N2可以将生成的气体二氧化硫全部赶出;
C.若试剂A选择氯水,通过N2将产生的SO2气体完全吹出后用氯水吸收,NaOH标准液标定时,过量的氯水会对实验结果产生影响,
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,由于SO32->I-,所以溶液中Na2SO3及NaHSO3中的SO32-均可以与I2反应,所以试剂B可选择I2标准液。
易错点
通过N2将产生的SO2气体完全吹出后用氯水吸收,NaOH标准液标定时,过量的氯水会对实验结果产生影响。
知识点
4.不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )
正确答案
解析
单质的氧化性越强,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,故A不选;
单质的沸点属于物理性质,与元素的非金属性无关,不能判断非金属性强弱,故B选;
单质与氢气化合越容易,则元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,故C不选;
最高价氧化物对应的水化物酸性越强,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,故D不选.
考查方向
解题思路
比较两种元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱.
易错点
本题考查非金属性的比较,题目难度不大,注意元素非金属性和金属性的比较角度,学习中注意相关基础知识的积累.
知识点
4.已知:碘单质能与I-反应成I3-,并在溶液中建立如下平衡:I2 +I- I3-。通过测平衡体系中c(I2)、c(I-)和c(I3-),就可求得该反应的平衡常数。某同学为测定上述平衡体系中C(I2),采用如下方法:取V1 mL平衡混合溶液,用c mol • L -1的Na2S203 溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S203=2NaI + Na2S406 ),消耗V2mL的Na2S203溶液。 根据V1、V2和c可求得c(I2)。下列对该同学设计方案的分析,正确的是 ( )
正确答案
解析
A.依据操作的化学平衡分析可知,测定的是I2和I3-的含量,不能准确测定溶液中的c(I2),所以A错误;
B.淀粉可以做滴定反应I2+2Na2S203=2NaI + Na2S406 的指示剂,但是依据操作的化学平衡分析可知,测定的是I2和I3-的含量,不能准确测定溶液中的c(I2),所以B错误;
C.依据化学平衡可知,实验只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和,所以C正确;
D.I-不能与Na2S203溶液反应,所以D错误。
考查方向
解题思路
碘单质能与I- 反应成I3-,并在溶液中建立如下平衡:I2 +I- I3-;
A.依据操作的化学平衡分析可知,测定的是I2和I3-的含量,不能准确测定溶液中的c(I2);
B.淀粉可以做滴定反应I2+2Na2S203=2NaI + Na2S406 的指示剂,但是依据操作的化学平衡分析可知,测定的是I2和I3-的含量,不能准确测定溶液中的c(I2);
C.依据化学平衡可知,实验只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和;
D.I-不能与Na2S203溶液反应
易错点
不能准确化学平衡对物质浓度的影响,用Na2S203 溶液进行滴定I2时,随着反应的进行,化学平衡I2 +I- I3-逆向移动,所以最终测定的是I2和I3-的含量,而不只是I2的含量。
知识点
卤族元素的单质能与H2反应
用电子式表示HCl的形成过程________。
依据上表,可以推测出:随着原子序数的递增,________(填字母)
a. 单质的熔沸点逐渐升高 b. 元素的非金属性逐渐减弱c. 卤化氢的还原性依次减弱 d. 卤化氢的稳定性依次减弱
不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近。写出BrCl和SO2在水溶液中发生反应的化学方程式________。
卤族元素位于周期表中的________族。
正确答案
解析
考查方向
解题思路
根据表格所给实验事实,判断卤素非金属强弱并结合题目所给信息进行思考
易错点
卤素非金属性强弱的宏观判据和微观实质易混淆
正确答案
bd
解析
根据表格可知卤素非金属性由上至下依次减弱,所以选 bd
考查方向
解题思路
根据表格所给实验事实,判断卤素非金属强弱并结合题目所给信息进行思考
易错点
卤素非金属性强弱的宏观判据和微观实质易混淆
正确答案
BrCl + SO2 + 2H2O = H2SO4 +HCl +HBr
解析
模拟氯气与二氧化硫的反应写出 BrCl + SO2 + 2H2O = H2SO4 +HCl +HBr
考查方向
解题思路
根据表格所给实验事实,判断卤素非金属强弱并结合题目所给信息进行思考
易错点
卤素非金属性强弱的宏观判据和微观实质易混淆
正确答案
ⅦA
解析
卤素位于周期表ⅦA
考查方向
本题考查元素化合物中卤素的知识和元素周期律同时考查了化学用语的知识,能力角度主要考查了信息的认识和使用。
解题思路
根据表格所给实验事实,判断卤素非金属强弱并结合题目所给信息进行思考
易错点
卤素非金属性强弱的宏观判据和微观实质易混淆
6.下列实验方案能达到实验目的的是( )
正确答案
解析
Na2SiO3饱和溶液中含有水和硅酸钠,要作对比试验来证明是硅酸钠起防火作用,而不是水,故A错误;
滴入指示剂过量会影响滴定终点的判断,使误差变大,故B错误;
C.强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,醋酸具有挥发性,所以通过饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中含有的醋酸,二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚,所以据此能判断酸性:醋酸>碳酸>苯酚,故C正确.
D.应用浓溴水,稀溴水观察不到白色沉淀,故D错误;
考查方向
解题思路
A.饱和硅酸钠溶液中含有两种物质,要作对比试验才行;
B.指示剂的加入量一般是2~3滴;
C.强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,醋酸具有挥发性,
D.苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚沉淀;
易错点
把握物质的性质及反应原理为解答的关键,注意实验的严密性.A项容易忽视验证水的对比试验的严密性,易判断为正确的。
知识点
7.某温度下,向一定体积0.1 mol· L-1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]与pH的变化关系如右图所示。下列说法不正确的是()
正确答案
解析
A、M点和N点溶液中H+和OH-浓度相同,故对H2O的电离抑制程度相同。
B、Q点溶液中,基于点和守恒可知:c()+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)。
C、溶液的导电性取决于自由移动的离子浓度,向一定体积0.1 mol· L-1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,Q点是完全反应,Q点溶液中的单位浓度的离子数量大于M点溶液。
D、= K(氨水)/C(OH-);N点溶液加水稀释过程中,K不变,C(OH-)变大,比值变小。
考查方向
解题思路
A、H+和OH-浓度相同对H2O的电离抑制程度相同。
B、电荷守恒。
C、溶液的导电性取决于自由移动的离子浓度。
D、= K(氨水)/C(OH-)。
易错点
H+和OH-浓度相同对H2O的电离抑制程度相同;= K(氨水)/C(OH-)。
知识点
2.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
正确答案
解析
A.氧化铁可溶于氢碘酸,三价铁具有氧化性能氧化碘离子,反应的离子方程式为:Fe2O3+2I-+6H+=2Fe2++3H2O+I2;故A错误;
B.铵根离子、铝离子与氢氧根离子反应的顺序是铝离子先沉淀,铵根离子再和氢氧根离子反应,沉淀再溶解; NH4Al(SO4)2和Ba(OH)2 按1:2反应,氢氧根沉淀铝离子剩余氢氧根离子恰好和铵根离子反应生成一水合氨,反应的离子方程式为:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3•H2O;故B错误;
C.浓盐酸可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而影响双氧水还原性的检验,故C错误;
D.次氯酸根离子具有氧化性,亚硫酸氢根离子具有还原性,次氯酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,即ClO-+SO2+H2O═SO42-+Cl-+2H+,故D错误;
考查方向
解题思路
A.三价铁具有氧化性能氧化碘离子;
B.氢氧根离子既能和铝离子反应,也能与铵根离子反应;
C.浓盐酸可以被酸性高锰酸钾溶液氧化
D.次氯酸根离子具有氧化性,亚硫酸氢根离子具有还原性,次氯酸根离子能将亚硫酸根离子氧化
易错点
学生易忽视浓盐酸可以被酸性高锰酸钾溶液氧化
知识点
4.下列实验方案能达到实验目的的是( )
正确答案
解析
A.不能排除硝酸根离子的影响,硝酸和双氧水都具有氧化性,混合溶液呈黄色,不能说明氧化剂是双氧水,故A错误
B.新制Cu(OH)2悬浊液氧化醛基需要在碱性条件下,此选项中NaOH的量少,导致氧化没有进行,所以不能验证该有机物结构中是否含有醛基,故B错误;
C.铝和氢氧化钠发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,根据氢气的体积可确定铝的量,可用测定含量,故C正确;
D.反应热与反应速率没有必要联系,故D错误.
考查方向
解题思路
A.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,也可氧化亚铁离子;
B.氢氧化钠量不足
C.根据氢气的体积可确定铝的量;
D.反应热与反应速率没有必要联系
易错点
A项中的硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性为以及B项中新制Cu(OH)2氧化醛基需要在碱性条件下都是学生容易忽视的易错点。
知识点
12.某同学做如下实验:
下列说法正确的是
正确答案
解析
对比两个盐桥的双液装置,图1 中因两溶液中氯化钠的浓度相等,因此发生的是普通的化学腐蚀,且腐蚀速率相等。图2 中因两溶液中氯化钠的浓度不相等,因此发生的是电化学腐蚀,且浓度大的一极发生的反应是 ,可以用
考查方向
本题主要考查了原电池
解题思路
对比两个盐桥的双液装置,图1 中发生的是普通的化学腐蚀,且腐蚀速率相等。图2 中发生的是电化学腐蚀可以用
易错点
。
知识点
研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。
29.硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合,工业合成氨是一个放热反应,因此低温有利于提高原料的转化率,但实际生产中却采用400~500℃的高温,其原因是 ;工业生产中,以氨气为原料合成硝酸,写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式________________。
30.甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:
已知:CO+H2OCO2+H2
①甲厂以焦炭和水为原料; ②乙厂以天然气和水为原料;
③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。
按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?_____________________。
31.将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1,可以转化为有应用价值的硫酸钙等。
①写出反应Ⅰ的化学方程式: 。
②生产中,向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是_____________ 。
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42﹣所用试剂是_______________________。
32.工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气。图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图。
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是____________________ 。
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是_________________ 。
正确答案
催化剂的催化活性较强,反应速率快 3NO2+H2O=2HNO3+NO
解析
高温尽管不利于氨的生成,但在400~500 ℃下催化剂的活性较大,可以提高反应速率,用氨气合成硝酸通过氨的催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与O2反应生成二氧化氮,然后用水与二氧化氮反应可生成硝酸三个阶段。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清
正确答案
丙
解析
甲、乙、丙的主要反应分别为C+H2O(g) CO+H2,CH4+H2O
CO+3H2,C5H12+5H2O
5CO+11H2;三个工厂都把一氧化碳转化为二氧化碳,所以氢气和二氧化碳的比例分别为2∶1,4∶1,16∶5。而合成尿素的氢气和二氧化碳的比例为3∶1,所以丙的利用率最高。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清
正确答案
①2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②防止亚硫酸铵被氧化
③盐酸和氯化钡(HCl和BaCl2)
解析
①根据反应物和生成物,可写出反应Ⅰ的化学方程式。②加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵被氧化。③检验硫酸根离子用盐酸和氯化钡,看有无白色沉淀。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清
正确答案
SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O(或SO2+OH﹣=HSO3﹣)
SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣
解析
(4)①二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠。②阳极区产生的气体为氯气,与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸。
(1)高温尽管不利于氨的生成,但在此温度下催化剂的活性较大,可以提高反应速率,用氨气合成硝酸通过了氨气氧化生成一氧化氮,一氧化氮生成二氧化氮,然后用水与二氧化氮反应生成硝酸的三个阶段。
(2)甲、乙、丙的主要反应分别为:C+H2O(g) CO+H2,CH4+H2O
CO+3H2,C5H12+5H2O
5CO+11H2;三个工厂都把一氧化碳转化为二氧化碳,所以氢气和二氧化碳的比例分别为2:1,4:1,16:5。而合成尿素的氢气和二氧化碳的比例为3:1,所以丙的利用率最高。
(3)①根据反应物和生成物,写成反应Ⅰ的化学方程式。②加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵被氧化。③检验硫酸根离子用盐酸和氯化钡,看有无白色沉淀。
(4)①二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠。②阳极区产生的气体为氯气,与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清
近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用越来越广泛。
8.CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,焦炭、天然气(主要成分为CH4)、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。已知某反应的平衡常数表达式为:K=,它所对应的化学方程式为:_______________。
9.甲醇是一种重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在以上制备甲醇的两个反应中:反应Ⅰ优于反应Ⅱ,原因是_________________。
②对于反应Ⅰ,下图甲表示能量的变化;图乙表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
在“图甲”中,曲线______(填:“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于________(填:“吸热”、“放热”)反应。在图乙中从反应开始到建立平衡,用H2浓度变化表示的反应速率 。
③对于反应Ⅱ,在一定温度时,将lmol CO2 和3mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为a,则容器内的平衡压强与起始压强之比为__________;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产量的是____________。
a.升高温度
b.增加CO2的量
c.充入He,使体系总压强增大
d.按原比例再充入CO2和H2
正确答案
C(S)+H2O(g) H2(g)+CO(g)。
解析
化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据平衡常数的表达式可知,该反应的化学方程式是C(S)+H2O(g) H2(g)+CO(g)。
考查方向
解题思路
化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据平衡常数的表达式可知,该反应的化学方程式是C(S)+H2O(g) H2(g)+CO(g)。
易错点
本题考查化学反应速率、化学平衡及影响因素,解题的关键是反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%,难度中等。
正确答案
①反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%,所以反应Ⅰ优于反应Ⅱ。
②b 放热 0.15mol/(L·min);
③ bd。
选bd。
解析
①根据反应I和反应Ⅱ的生成物可知,反应I中生成物只有一种,而反应Ⅱ中还有水生成,即反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%,所以反应Ⅰ优于反应Ⅱ。
②根据图像甲可知,曲线b的活化能低于曲线a的活化能,所以曲线b表示使用了催化剂;同样根据图像甲可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应是放热反应;根据图像乙可知,反应进行到10min是反应达到平衡状态,此时生成的甲醇浓度是0.75mol/L,则根据反应I可知,消耗氢气的浓度是1.5mol/L,所以氢气表示的反应速率是1.5mol/L÷10min=0.15mol/(L·min);
③ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
则根据压强之比是相应的物质的量之比可知
容器内的平衡压强与起始压强之比为;
a.因正反应放热,升高温度可使平衡向逆反应方向移动,不能增加甲醇产率,故a不正确;
b.增加CO2的量,平衡向正反应方向移动,所以可以增加甲醇产率,故b正确;
c.充入He,使体系总压强增大,对于参加反应的物质来说,浓度不变,平衡不移动,甲醇产率不变,故c错误;
d.按原比例再充入CO2和H2,压强增大,平衡向正反应方向移动,可以增加甲醇产率,故d正确。
考查方向
解题思路
①反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%。
②根据图像甲可知,曲线b的活化能低于曲线a的活化能,所以曲线b表示使用了催化剂;
同样根据图像甲可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应是放热反应;
根据图像乙可知,反应进行到10min是反应达到平衡状态,此时生成的甲醇浓度是0.75mol/L,则根据反应I可知,消耗氢气的浓度是1.5mol/L,所以氢气表示的反应速率是1.5mol/L÷10min=0.15mol/(L·min);
③ 根据压强之比是相应的物质的量之比可知;
a.因正反应放热,升高温度可使平衡向逆反应方向移动,不能增加甲醇产率;
b.增加CO2的量,平衡向正反应方向移动,所以可以增加甲醇产率;
c.充入He,使体系总压强增大,对于参加反应的物质来说,浓度不变,平衡不移动,甲醇产率不变;
d.按原比例再充入CO2和H2,压强增大,平衡向正反应方向移动,可以增加甲醇产率。
易错点
本题考查化学反应速率、化学平衡及影响因素,解题的关键是反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%,难度中等。
汽车尾气排放的一氧化碳、氮氧化物等气体已成为大气污染的主要来源。德国大众汽车尾气检测造假事件引起全世界震惊。根据下列示意图回答有关问题:
21.汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H = +180 kJ·mol-1,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为 ▲ kJ·mol-1。
22.空燃比过小易产生CO。有人提出可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)来消除CO的污染。判断该设想是否可行,并说出理由 ▲ 。
23.利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为:xC(s)+2NOx(g)N2(g)+xCO2 (g) ∆H= -b kJ·mol-1。若使NOx更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是 ▲ 。
24.催化装置中涉及的反应之一为:2NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO2(g) 。
①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到图28-1所示的曲线。催化装置比较适合的温度和压强是 ▲ 。
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图28-2所示。则前10 s 内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是 ▲ 。
③研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了以下三组实验:
根据坐标图28-3,计算400K时该反应的平衡常数为 ▲ ;并在图中画出上表中的实验II、III条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图(标明各条曲线的实验编号)。
正确答案
632;
解析
设NO中氮氧键的键能为x,△H=反应物的键能总和﹣生成物的键能总和=(946+498)kJ•mol﹣1﹣2×x=180kJ•mol﹣1,解得x=632 kJ•mol﹣1,故答案为:632;
考查方向
解题思路
△H=反应物的键能总和﹣生成物的键能总和;
易错点
本题考查较为综合,涉及反应热的计算、反应自发性的判断、化学反应速率和化学平衡的影响因素与图象的关系、平衡常数的计算等知识,为高频考点,其中(4)③是难点,把握控制变量法分析反应速率的影响因素及图象为解答的关键,题目难度较大。
正确答案
不合理,该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0,△S<0则△G>0;
解析
2CO(g)=2C(s)+O2(g)(△H>0、△S<0)是一个焓增、熵减的反应,任何情况下不能自发进行,所以无法消除CO的污染,故答案为:不合理,该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0,△S<0则△G>0;
故答案为:5000L•mol﹣1;.
考查方向
解题思路
根据△H﹣T△H<0来判断反应的自发性;
易错点
本题考查较为综合,涉及反应热的计算、反应自发性的判断、化学反应速率和化学平衡的影响因素与图象的关系、平衡常数的计算等知识,为高频考点,其中(4)③是难点,把握控制变量法分析反应速率的影响因素及图象为解答的关键,题目难度较大。
正确答案
解析
xC(s)+2NOx(g)⇌N2(g)+xCO2 (g)△H=﹣b kJ•mol﹣1.此反应为放热反应,
A.增加排气管长度,增大了相当于增大了固体的接触面积,加快了化学反应速率,故A正确;
B.增大尾气排放口,对反应速率和平衡不产生影响,故B错误;
C.升高排气管温度,温度升高,平衡左移,不利于NOx转化,故C错误;
D.添加合适的催化剂,加快化学反应速率,故D正确;
故答案为:AD;
考查方向
解题思路
A.增加排气管长度,增大了相当于增大了固体的接触面积,加快了化学反应速率,对平衡无影响;
B.增大尾气排放口,对反应速率和平衡不产生影响;
C.升高排气管温度,温度升高,平衡左移,不利于NOx转化;
D.添加合适的催化剂,加快化学反应速率,对平衡无影响;
易错点
本题考查较为综合,涉及反应热的计算、反应自发性的判断、化学反应速率和化学平衡的影响因素与图象的关系、平衡常数的计算等知识,为高频考点,其中(4)③是难点,把握控制变量法分析反应速率的影响因素及图象为解答的关键,题目难度较大。
正确答案
①400K,1MPa:②尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度);③5000L•mol﹣1;.
解析
①由图2可知,等压条件下,温度越低,NO的转化率越高,因此温度选400K,同温下,NO的转化率随着温度的升高变化不大,所以选用较为经济的1MPa,
故答案为:400K,1MPa:
②汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线变化分析,开始的气体含量变化不大,说明温度低,催化剂的作用未起作用;证明反应未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度);
故答案为:尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度);
③设400K达到平衡状态时,则
2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g).
初始浓度(10﹣3mol•L﹣1):1 3.60 0 0
转化浓度(10﹣3mol•L﹣1):0.9 0.9 0.45 0.9
平衡浓度(10﹣3mol•L﹣1):0.1 2.7 0.45 0.9
K==5000L•mol﹣1,
因Ⅰ、Ⅱ温度相同,初始浓度相等,催化剂对平衡移动无影响,则平衡不移动,但Ⅱ的速率大,则Ⅱ先达到化学平衡,Ⅰ、Ⅱ达平衡时NO的浓度相同,而Ⅲ的温度高,则反应速率最大且平衡逆移,即达到化学平衡时c(NO)增大,实验Ⅱ、Ⅲ条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图为,
故答案为:5000L•mol﹣1;.
考查方向
解题思路
①综合考虑NO的转化率和成本;
②汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线变化分析,开始的气体含量变化不大,说明温度低,催化剂的作用未起作用;
③结合表格中的浓度,利用三段法列出400K时平衡浓度,带入平衡常数表达式计算;根据外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。
易错点
本题考查较为综合,涉及反应热的计算、反应自发性的判断、化学反应速率和化学平衡的影响因素与图象的关系、平衡常数的计算等知识,为高频考点,其中(4)③是难点,把握控制变量法分析反应速率的影响因素及图象为解答的关键,题目难度较大。
正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
实验步骤如下:将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90—95。C,在E中收集90。C以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77。C馏分,产量2.0g。
回答下列问题:
14.实验中,能否将 Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中?____________(填“能”或“不能”)
说明理由________________________ 。
15.加入沸石的作用是____________。
16.分液漏斗使用前必须进行的操作是____________(填正确答案标号)。
a.润湿
b.干燥
c.检漏
d.标定
17.将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在____________层(填“上”或“下”
18.反应温度应保持在90—95。C,其原因是______________________________。
19.本实验中,正丁醛的产率为____________ %。
正确答案
不能 将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中容易飞溅
解析
不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,容易发生迸溅。
考查方向
解题思路
不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,容易发生迸溅。
易错点
本题解题的关键是注意正丁醇的转化率就是正丁醛的产率。
正确答案
防止暴沸
解析
加入沸石的作用是防止暴沸,若加热后发现未加沸石,应该冷却后补加。
考查方向
解题思路
加入沸石的作用是防止暴沸。
易错点
本题解题的关键是注意正丁醇的转化率就是正丁醛的产率。
正确答案
C
解析
分液漏斗使用前必须进行的一项操作是检漏,故选c;
考查方向
解题思路
分液漏斗使用前必须进行的一项操作是检漏;
易错点
本题解题的关键是注意正丁醇的转化率就是正丁醛的产率。
正确答案
下
解析
正丁醛密度为0.8017 g·cm-3,小于水的密度,水在下层;
考查方向
解题思路
正丁醛密度为0.8017 g·cm-3,小于水的密度;
易错点
本题解题的关键是注意正丁醇的转化率就是正丁醛的产率。
正确答案
既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化
解析
根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90—95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;
考查方向
解题思路
根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90—95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;
易错点
本题解题的关键是注意正丁醇的转化率就是正丁醛的产率。
正确答案
51或51.4
解析
设正丁醛的产率为x %,根据关系式
C4H10O ——C4H8O
74 72
4x 2
解得:x=51或51.4
考查方向
解题思路
根据关系式C4H10O ——C4H8O进行计算。
易错点
本题解题的关键是注意正丁醇的转化率就是正丁醛的产率。
工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H
26.已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为-285.8kJ•mol-1,-283.0kJ•mol-1,
且CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=-761kJ/mol;
则CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的△H= 。
28.下列措施中既有利于增大该反应的反应速率又能增大CO转化率的是 。
30.其他条件相同时,某同学研究该甲醇合成反应在不同催化剂Ⅰ或Ⅱ作用下反应相同时间时,CO的转化率随反应温度的变化情况。请在右图中补充t℃后的变化情况。
正确答案
—90.8 kJ/mol
BD
解析
CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H=-283kJ•mol-1 ①
H2燃烧的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-285.8×2 kJ•mol-1 ②
CH3OH燃烧的热化学方程式:CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-761kJ•mol-1 ③
根据盖斯定律将①+②+(-③)可得:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l
△H=-90.8KJ•mol-1,故答案为:-90.8 kJ/mol;
考查方向
解题思路
先根据燃烧热分别写出CO、H2、CH3OH热化学方程式
CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H=-283kJ•mol-1 ①
H2燃烧的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-285.8×2 kJ•mol-1 ②
CH3OH燃烧的热化学方程式:CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-761kJ•mol-1 ③根据盖斯定律将①+②-③计算
易错点
化学平衡计算、外界条件对化学平衡的影响
正确答案
解析
该可逆反应是反应前后气体体积减小的放热反应,
A.随时将CH3OH与反应混合物分离,平衡向正反应方向移动,但反应速率不变,故错误;
B.降低反应温度平衡向正反应方向移动,但反应速率减小,故错误;
C.恒容装置中充入H2,即增大体系压强,平衡向正反应方向移动且反应速率增大,故正确;
D.使用高效催化剂,反应速率增大,但平衡不移动,故错误;
故选C;
考查方向
解题思路
催化剂可以加快反应速率,但是不会引起化学平衡的移动,升高温度,可以引起化学平衡移动,据此回答.
易错点
化学平衡计算、外界条件对化学平衡的影响
正确答案
只要画出大致趋势即可。如图或者Ⅰt℃之后随温度升高呈下降趋势,Ⅱ按上升的趋势继续往上画,在某一点与Ⅰ相交后变成一条线下降;最高点不能超过100%
解析
催化剂可以加快反应速率,但是不会引起化学平衡的移动,升高温度,化学平衡逆向移动,可以降低CO的转化率,t℃后的变化情况如下:故答案为:
考查方向
解题思路
催化剂可以加快反应速率,但是不会引起化学平衡的移动,升高温度,可以引起化学平衡移动,据此回答.
易错点
化学平衡计算、外界条件对化学平衡的影响
8.研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
请回答下列问题:
的 平 衡 常 数K= (用 K 1 、 K 2 表示)。
(2)若反应 Ⅰ 在绝热密闭容器中进行,实验测得NO2( g )的转化率随时间变化的示意图如图所示, t3 ~t 4 时刻, NO2(g)的转化率 (NO2%)降低的原因是 。
(3)若反应 Ⅱ 在恒温、恒容条件下进行,下列能判断该反应一定达到平衡状态的是 。A. 容器内压强不再变化 B.n ( ClNO ) = n ( NO )C. 混合气体密度不变 D. υ 正 ( NO ) = υ 逆 ( ClNO )
(4)在一定温度和压强下,反应 Ⅱ 达到平衡,当 NO和 Cl 2 的比例不同时,对 Cl 2的转化率及平衡混合物中 ClNO 的体积分数都有影响。设 NO 和 Cl2 起始物质的量之比为 x ,平衡时 Cl2 的转化率为 a ,平衡混合物中 ClNO 的体积分数为y ,判断 a 、 x 、 y 三者的相互关系,用 a 和 x 的代数式表示 y ,y= 。
(5)实 验 室 可 用 NaOH 溶 液 吸 收 NO2 ,反 应 为2NO2 +2NaOH == NaNO3+NaNO2+H2O。含 0.2molNaOH 的水溶液与 0.2molNO2 恰好完全反应得1L溶液 A ,溶液B为 0.1mol· L-1 的CH 3 COONa 溶液,则两溶液中 c (NO3 - )、c ( NO2- )、c ( CH3COO- )由大到小的顺序 (已知 HNO 2 的电离常数 K 3 =7.1×10-4 mol · L -1 , CH3 COOH 的电离常数K4 =1.7×10-5 mol· L-1 )。常温下,向溶液 B 中加水稀释过程中,下列比值变大的是 。
正确答案
(1)K12/K2
(2)因反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度会升高,故再次达平衡时的转化率会降低。
(3)AD
(4)y=2a/(x+1-a)
(5)c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-); a、b、c
解析
(1)设已知的两个反应为①②,则4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)可由2×①—②,则K= K12/ K2
(2)若反应 Ⅰ 在绝热密闭容器中进行, 因反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度会升高,故再次达平衡时的转化率会降低。实验测得NO2( g )的转化率随时间变化t3 ~t 4 时刻NO2( g )的转化率降低。
(3)若反应 Ⅱ 在恒温、恒容条件下进行, 容器内压强不再变化,υ 正 ( NO ) = υ 逆 ( ClNO )能判断该反应一定达到平衡状态。如果反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,随反应进行,气体体积减小,为保持恒压所以容器体积减小,压强增大,平衡正向进行,平衡时NO的转化率α2 增大;平衡常数随温度变化,不随浓度、压强变化,若要使K2减小,平衡逆向进行,反应是放热反应,依据平衡移动原理应升高温度,平衡逆向进行;n ( ClNO ) = n ( NO )无法证明同一物质的消耗速率等于生成速率。混合气体密度不变,p=m/v,由于质量是守恒的,恒容条件下进行反应;所以p不变,无法证明。
(4)在一定温度和压强下,反应 Ⅱ 达到平衡,当 NO和 Cl 2 的比例不同时,对 Cl 2的转化率及平衡混合物中 ClNO 的体积分数都有影响。设 NO 和 Cl2 起始物质的量之比为 x ,平衡时 Cl2 的转化率为 a ,平衡混合物中 ClNO 的体积分数为y ,判断 a 、 x 、 y 三者的相互关系,用 a 和 x 的代数式表示 y ,y= y=2a/(x+1-a)。
(5)实 验 室 可 用 NaOH 溶 液 吸 收 NO2 ,反 应 为2NO2 +2NaOH == NaNO3+NaNO2+H2O。含 0.2molNaOH 的水溶液与 0.2molNO2 恰好完全反应得1L溶液 A ,溶液B为 0.1mol· L-1 的CH 3 COONa 溶液,则两溶液中 c (NO3 - )、c ( NO2- )、c ( CH3COO- )由大到小的顺序c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-);0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,反应为2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O,得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0.mol/L,NaNO2物质的量为0.1mol/L,溶液B为0.1mol?L-1的CH3COONa溶液,已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol?L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol?L-1,说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性,对应阴离子水解程度大,醋酸根离子和亚硝酸根离子水解,两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为:c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-);
根据越弱越水解的规律,CH3COO‾水解程度大于NO2-的水解程度,所以离子浓度 由大到小的顺序为:c(NO3‾) > c(NO2-) > c(CH3COO‾);因为CH3COO‾水解程度大于NO2-的水解程度,所以溶液A的pH小于溶液B,向溶液A中加适量NaOH,溶液A的pH增大,向溶液B中加适量水,溶液B的pH减小,故b、c正确。
考查方向
解题思路
(1)设已知的两个反应为①②,则4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
(2)反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度会升高。
(3)若反应 Ⅱ 在恒温、恒容条件下进行, 容器内压强不再变化。
(4) CH3COOH酸性小于HNO2的酸性,对应阴离子水解程度大,醋酸根离子和亚硝酸根离子水解,两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为:c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-)
(5) 根据越弱越水解的规律,CH3COO‾水解程度大于NO2-的水解程度
易错点
化学反应速率和平衡图形分析。
知识点
扫码查看完整答案与解析