題目列表(包括答案和解析)
(18分)
Ⅰ.某溫度下,向某密閉容器中加入1mol N2和3 mol H2,使之反應合成NH3,平衡后測得NH3的體積分數(shù)為m。若溫度不變,只改變起始加入量,使之反應平衡后NH3的體積分數(shù)仍為m。假設N2、H2、NH3的加入量(單位:mol)用x、y、z表示,應滿足:
(1)恒定溫度、體積
①若x = 0,y = 0,則z =_________;
②若x = 0.75,y = _________,則z =_________;
③x、y、z應滿足的一般條件是_______________________________。
(2)恒定溫度、壓強
①若x =0,y = 0,則z _________;
②x、y、z應滿足的一般條件是_______________________________。
Ⅱ.將2mol H2O和2mol CO置于1L容器中,在一定條件下,加熱至高溫,發(fā)生如下可逆反應:2H2O(g) 2H2+O2、2CO+O2
2CO2
(1)當上述系統(tǒng)達到平衡時,欲求其混合氣體的平衡組成,則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度,但這兩種氣體不能同時是_____和_____,或____和_____。(填它們的分子式)
(2)若平衡時O2和CO2的物質的量分別為: n(O2)平=a mol,n(CO2)平=b mol。
試求n(H2O)平=__________。(用含a、b的代數(shù)式表示)
下列關于熱化學反應的描述中正確的是( )
A.HCl和NaOH反應的中和熱△H=-57.3kJ/mol,則H2SO4和Ca(OH)2反映的中和熱△H=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應的△H=+2×283.0kJ/mol
C.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
D.甲烷的燃燒熱就是1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量
CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2反應制造更高價值化學品是目前的研究目標。
⑴250℃時,以鎳合金為催化劑,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol
CH4,發(fā)生如下反應:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡體系中各組分體積分數(shù)如下表:
物質 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
體積分數(shù) |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此溫度下該反應的平衡常數(shù)K= 。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
反應CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)
的△H= 。
⑵以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸。
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如右圖所示。250~300℃時,溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②為了提高該反應中CH4的轉化率,可以采取的措施是 。
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為 。
⑶以CO2為原料可以合成多種物質。
①聚碳酸酯是一種易降解的新型合成材料,它是由縮聚而成。寫出聚碳酸酯的結構簡式: 。
②以氫氧化鉀水溶液作電解質進行電解,CO2在銅電極上可轉化為甲烷,該電極反應方程式為 。
(12分)我國是個鋼鐵大國,鋼鐵產量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。高爐內可能發(fā)生如下反應:
C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol—1 ①
C(s)+CO2(g) = 2CO(g) △H2=+172.5 kJ·mol—1 ②
4CO(g)+Fe3O4(s) = 4CO2(g)+3Fe(s) △H3=-13.7 kJ·mol—1 ③
請回答下列問題:
⑴計算3Fe(s)+2O2(g) = Fe3O4(s)的△H=___________________。
⑵800℃時,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)K=1.64,相同條件下測得高爐內c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此時反應向_______(填“正”或“逆”)方向進行。
⑶某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在,現(xiàn)進行如下實驗:將少量鐵礦石樣品粉碎,稱取25.0 g樣品于燒杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不斷加熱、攪拌,濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0 g銅粉充分反應后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至終點時消耗KMnO4溶液體積25.0 mL。
提示:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O
①計算該鐵礦石中鐵元素的質量分數(shù)。(請寫出必要的解題步驟)
②計算氧化物FemOn的化學式(m、n為正整數(shù))(請寫出必要的解題步驟)
(12分)我國是個鋼鐵大國,鋼鐵產量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。高爐內可能發(fā)生如下反應:
C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol—1 ①
C(s)+CO2(g) = 2CO(g) △H2=+172.5 kJ·mol—1 ②
4CO(g)+Fe3O4(s) = 4CO2(g)+3Fe(s) △H3=-13.7 kJ·mol—1 ③
請回答下列問題:
⑴計算3Fe(s)+2O2(g) = Fe3O4(s)的△H=___________________。
⑵800℃時,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)K=1.64,相同條件下測得高爐內c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此時反應向_______(填“正”或“逆”)方向進行。
⑶某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在,現(xiàn)進行如下實驗:將少量鐵礦石樣品粉碎,稱取25.0 g樣品于燒杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不斷加熱、攪拌,濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0 g銅粉充分反應后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至終點時消耗KMnO4溶液體積25.0 mL。
提示:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O
①計算該鐵礦石中鐵元素的質量分數(shù)。(請寫出必要的解題步驟)
②計算氧化物FemOn的化學式(m、n為正整數(shù))(請寫出必要的解題步驟)
1
2
3
4
5
6
7
8
C
D
D
D
C
B
B
D
9
10
11
12
13
14
D
BC
BC
B
AB
CD
15.(10分) (1)① 氟離子 結構示意圖 (1分)
② 取形狀大小相同的鎂片和鋁片分別與體積相同、濃度相同的稀鹽酸反應,觀察產生氣泡的快慢 (2分)(操作1分,觀察指標1分。著重號部分缺一處扣1分。用金屬與沸水反應、等濃度鹽溶液堿性比較等合理方法均得分,方案無可行性不給分。)
③ Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3 (2分)(化學式錯得0分,配平錯扣1分)
有白色膠狀沉淀生成,有無色刺激性氣味氣體產生 (2分)
(各占1分,著重號部分有缺漏合扣1分)
(2)① H2PO4-、HCO3-、HPO42- (2分) ② 強 (1分)
16.(11分)(1)除去表面的油污 CO32- + H2O HCO3- + OH- (2分)
(2)不再有氣泡產生(或只有極少量氣泡產生) (1分)
(3)若控制不準確溫度過高Fe2+易被氧化;由于有氫氣生成,明火加熱不安全
(兩個方面各占1分)
(4)4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O (2分) (化學式錯得0分,配平錯扣1分)
(5)6.6 (2分) 。ǘ鄬憜挝籫不扣分)
(6)循環(huán)使用 (2分(具體說出如何循環(huán)使用同樣得分,意思相近表達欠清晰扣1分)
17.(11分)
(1)2MnO4- +
5H
(化學式錯得0分,配平錯扣1分,漏↑扣1分,扣完為止)
(2)4 (2分)
(3)① 反應開始時:c(KMnO4)==0.00067 mol?L-1 (1分)
反應時間:=
=6.7min (1分)
KMnO4的平均反應速率:
ν(KMnO4)==
=1×10-4 mol?L-1?min-1 (1分)
(一步完成計算且結果正確得3分,結果錯誤得0分。速率單位錯誤扣1分)
② 否(或:不可行) (1分) 取過量的體積相同、濃度不同的草酸溶液分別同時與體積相同、濃度相同的高錳酸鉀酸性溶液反應。(3分)
(基本思路錯誤得0分,思路正確未強調草酸過量扣1分,未強調體積相同扣1分)
18
19.(12分)(1)增大 (1分)(2)不移動 (1分)(3)(4分)(各占2分,起點位置、曲線走勢、終點與原曲線的相對高低等只要有一處錯誤則得0分。)
(4)(4分)0.60(2分) ν正_>_ν逆(2分)
(5)-787.0 (2分)(不帶負號得0分,有效數(shù)字不準確扣1分。)
20.(每空2分,共10分)
(1) (2分) (2)均為氧化還原反應 (2分)
(3)3Fe+ 4H2O Fe 3O4+4H2↑
(2分)
(4)Fe+6H++3NO3-=Fe3++3NO2↑+3 H2O
3 Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO ↑+4H2O (共2分)
(5)取少量樣品于試管中,加入KSCN溶液,如果出現(xiàn)紅色,說明變質;反之,沒有變質 (2分)
21(1)a、d(1分); (2)3:2:3(1分); (3)C3H4O4(1分);
(4)
+ CH2(COOH) 2
+H2O(2分)
(5)4種 (2分) (寫出下列四種結構中的任意一種均可得2分)
![]() |
22.(10分)(1) C F (2分) (漏選1個扣1分,多選一個也扣1分,扣完為止。)
(2)① 3 (1分) 2 (1分)
② HCO3-中含有O-H鍵,相互之間可通過O-H┅O氫鍵締合(1分)
(寫出HCO3-化學式并指出離子之間有氫鍵作用才能得分)
(3)斷裂C≡O中的一個π鍵消耗的能量是273kJ/mol,斷裂N≡N中的一個π鍵消耗的能量是523.3kJ/mol, 斷裂一個π鍵CO比N2更容易,所以CO更活潑。(2分)
(敘述清楚,未具體計算出數(shù)值不扣分。)
(4)① 1s22s22p63s23p63d84s2 (1分)
② 分子晶體 (1分)
③ (1分)
23.(10分) (1)FeC2O4?2H2OFeC2O4+2H2O,加熱 減少的質量等于所含結晶水的質量 (2)FeO、CO、CO2;1:1:1。(3)30%。(4)6Fe2O3
4Fe3O4+O2↑
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