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安徽省蚌埠市2021-2022学年高二化学上学期期末试卷(Word版含解析)

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蚌埠市2021-2022学年度第一学期期末学业水平监测高二化学(理)考生注意:1.考试时间90分钟,满分100分,附加题10分.本卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。2.考生将答案填写在答题卷内,答在试卷和草稿纸上无效。3.可能用到的相对原子质量:H-1C-12O-16Cl-35.5I-127第Ⅰ卷一、选择题(本题包含16小题,每小题3分,共48分。每小题只有1个选项符合题意)1.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是A.在日常生活中,造成钢铁腐蚀的主要原因是电化学腐蚀B.瓶装碳酸饮料开启后泛起大量泡沫,可用平衡移动原理解释C.用pH试纸可以测量“84”消毒液的pHD.纯碱可用于生产普通玻璃,生活中也可用热的纯碱溶液来除去物品表面油污【答案】C【解析】【详解】A.钢铁是铁碳合金,在日常生活中,造成钢铁腐蚀的主要原因是电化学腐蚀,故A正确;B.瓶装碳酸中存在二氧化碳的溶解平衡CO2(g)CO2(aq),瓶装碳酸饮料开启后,瓶中的压强减小,平衡向二氧化碳气体方向移动,泛起大量泡沫,则瓶装碳酸饮料开启后泛起大量泡沫可用平衡移动原理解释,故B正确;C.“84"消毒液中的次氯酸钠具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,用pH试纸无法测得“84"消毒液的pH,故C错误;D.生产普通玻璃的原料为石英、石灰石和纯碱,碳酸钠在溶液中水解使溶液呈碱性,热的纯碱溶液可除去物品表面油污,故D正确;故选C。2.暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理,其中发生很多微小原电池反应,活性炭在原电池中 A.充当正极B.充当负极C.发生氧化反应D.发生还原反应【答案】A【解析】【分析】在原电池中,易失电子的物质所在电极作负极,负极上失电子发生氧化反应,另一个电极是正极,正极上得电子发生还原反应。【详解】根据原材料,发生钢铁吸氧腐蚀,铁粉作负极,活性炭作正极,食盐作电解质,故选项A正确。3.下列关于化学反应中△U的说法不正确的是A.化学反应中内能变化:△U=Q+WB.如果化学反应过程中体系没有做功,则△U=QC.化学反应中内能变化:△U=△HD.△U<0时,反应释放能量【答案】C【解析】【详解】A.化学反应中内能的变化等于反应热和功的和,即△U=Q+W,A正确;B.如果化学反应过程中体系没有做功,则△U=Q,B正确;C.△U为体系内能的变化,而△H表示反应热,两者不一定相等,只有在等压的条件下两者才相等,C错误;D.△U=U(反应产物)-U(反应物),△U<0时,反应放出能量,D正确;故选C。4.下列影响化学反应速率的说法不正确的是A.能发生有效碰撞的分子,一定是活化分子B.升高温度可以增大活化分子百分数,从而增大单位时间内有效碰撞的次数C.减小容器体积使压强增大,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增多D.增大反应物浓度,反应物中的活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增多【答案】D【解析】【详解】A.根据有效碰撞理论,能发生有效碰撞的分子,一定是活化分子,故A正确;B.升高温度可以增大活化分子百分数,从而增大单位时间内有效碰撞的次数,反应速率加快,故B正确;C.减小容器体积使压强增大,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增多,反应速率加快,故C正确; D.增大反应物浓度,反应物中的活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增多,故D错误;选D。5.下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是A.NaHSO4溶液B.NaCl溶液C.KOH溶液D.CuCl2溶液【答案】B【解析】【分析】水的电离H2OH++OH-,加入酸或碱抑制水的电离,加入能水解的盐促进水的电离。【详解】A.硫酸氢钠在水溶液中完全电离,电离出氢离子和硫酸根离子和钠离子,氢离子浓度增大溶液呈酸性,水的电离H2OH++OH-,水的电离向逆反应方向移动,故A不选;B.NaCl为强酸强碱盐,氯离子和钠离子均不水解,不影响水的电离,故B选;C.KOH溶液是强碱溶液,所以能抑制水的电离,故C不选;D.CuCl2溶液中存在Cu2+的水解,促进水的电离平衡,故D不选;故选B。6.已知:4NH3+5O2=4NO+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L·min)]表示,则正确的关系式是A.v(NH3)=v(O2)B.v(O2)=v(H2O)C.v(NH3)=v(H2O)D.v(O2)=v(NO)【答案】D【解析】【分析】【详解】A.在化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,则v(NH3)=v(O2),A错误;B.在化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,则v(O2)=v(H2O),B错误;C.在化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,则v(NH3)=v(H2O),C错误;D.在化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的 比,则v(O2)=v(NO),D正确;故合理选项是D。7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.无色溶液中:Cu2+、K+、SCN-、Cl-B.含有NO的溶液中:I-、SO、SO、H+C.pH=11的NaOH溶液中:CO、K+、NO、SOD.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、NH、SO、HCO【答案】C【解析】【详解】A.Cu2+溶于水为蓝色溶液,不符合题意;B.酸性条件下,NO可以氧化I-,且H+与SO不能大量共存,不符合题意;C.pH=11的NaOH溶液中,:CO、K+、NO、SO互不反应,可以大量共存,符合题意;D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液为酸或碱溶液,HCO与氢离子或氢氧根都能反应,不符合题意;故选C。8.瓦斯分析仪(图甲)能够测量煤矿巷道中甲烷的浓度。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极aB.电极b是正极,O2-由电极a流向电极bC当固体电解质中有1molO2-通过时,电子转移4molD.电极a的反应式为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O【答案】D【解析】 【详解】A.电子不能在电池内电路流动,只能在外电路中流动,且电子由负极经导线流向正极,A错误;B.电极b氧气得电子,生成O2-,而电极a需要O2-作为反应物,故O2-由正极(电极b)流向负极(电极a),B错误;C.1molO2得4mol电子生成2molO2-,故当固体电解质中有1molO2-通过时,电子转移2mol,C错误;D.甲烷所在电极a为负极失电子发生氧化反应,电极反应为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,D正确;答案选D。9.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是A.向H2O2溶液中滴加少量HI溶液:2HI+H2O2=I2+2H2OB.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+C.用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OD.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH3·H2O【答案】C【解析】【详解】A.向H2O2溶液中滴加少量HI,HI为强酸,书写离子方程式时应该拆开写,A错误;B.碳酸的酸性比盐酸弱,故向CaCl2溶液中通入CO2反应不能发生反应,B错误;C.用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,C正确;D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,氢离子优先和氢氧根反应:H++OH-=H2O,D错误;答案选C。10.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)=pC(g)的速率和平衡的影响图像如图,下列判断正确的是A.由图1可知,T1<T2,该反应正反应为吸热反应B.由图2可知,该反应m+n>pC.图3中,表示反应速率v正>v逆的是点1 D.图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂【答案】B【解析】【详解】A.根据图像中“先拐先平,数值大”知,T1<T2,升高温度,C在反应混合物中的体积分数(Φ)降低,说明平衡向逆反应方向移动,即正反应方向是放热反应,故A错误;B.由图2图像可以看出,在同一温度下,增大压强,C在反应混合物中的体积分数(Φ)增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,说明正反应为体积缩小的反应,即m+n>p,故B正确;C.在曲线上,当温度一定时,B的转化率也一定,曲线上任意一点都表示达到平衡状态,所以2、4处于平衡状态,v(正)=v(逆),点1在曲线上方,未达到平衡状态,要想达到同温度下的平衡状态,即由点1向下引垂直线到曲线上的一点,这样B的转化率要减小,平衡向左移动,故v(正)<v(逆),点3在曲线下方,未达到平衡状态,要想达到同温度下的平衡状态,即由点3向上引垂直线到曲线上的一点,这样B的转化率要增大,平衡向右移动,故v(正)>v(逆),故C错误;D.a的时间短,反应速率快,催化剂只改变化学反应速率不影响化学平衡,可能为使用了催化剂,但m+n=p,说明反应前后气体的物质的量不变,增大压强,正、逆速率都同等程度增大,到达平衡时间短,不影响平衡,所以a曲线也可能是增大压强,故D错误;故选:B。11.足量块状铁与100mL0.01mol·L-1的稀硫酸反应,为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以采用如下方法中的①加Na2SO4溶液②加KOH固体③加CH3COONa固体④升高温度⑤将块状铁改为铁粉⑥将稀硫酸改用98%的浓硫酸A.①②③B.③④⑥C.④⑤⑥D.④⑤【答案】D【解析】【分析】为加快铁与硫酸的反应速率,可增大浓度,升高温度,形成原电池反应或增大固体的表面积,不改变生成氢气的总量,则硫酸的物质的量应不变,以此解答。【详解】①加Na2SO4溶液,溶液浓度降低,反应速率减小,故错误;②加KOH固体,硫酸浓度降低,反应速率减小,故错误;③加CH3COONa固体,生成弱酸,氢离子浓度降低,反应速率减小,故错误;④升高温度,反应速率增大,故正确;⑤将块状铁改为铁粉,固体表面积增大,反应速率增大,故正确;⑥将稀硫酸改用98%的浓硫酸,与铁反应不发生氢气,且常温下钝化,故错误。 故选D。12.Burns和Dainton研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下:①Cl2(g)2Cl·(g)快②CO(g)+Cl·(g)COCl·(g)快③COCl·(g)+Cl2(g)COCl2(g)+Cl·(g)慢其中反应②存在v正=k正c(CO)c(Cl·);v逆=k逆c(COCl·),下列说法正确的是A.反应②的平衡常数K=B.反应①、②的活化能均大于反应③C.要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应①的速率D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率,并提高COCl2的平衡产率【答案】A【解析】【详解】A.反应达到平衡时,υ正=υ逆,即k正c(CO)c(Cl·)=k逆c(COCl·),则反应②的平衡常数K==,A正确;B.反应所需活化能越大,反应速率越慢,已知反应①、②是快反应,反应③是慢反应,故反应①、②的活化能小于反应③的活化能,B错误;C.多步进行的反应,整个反应的化学反应速率取决于慢反应,故要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应③的速率,C错误;D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率,但催化剂不能影响化学平衡,故不能提高COCl2的平衡产率,D错误;故答案为:A。13.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列说法中不正确的是 A.电极①接外接电源负极B.装置出口B处的物质是氢气C.装置出口A处的物质可以用淀粉碘化钾试纸检验D.装置中,在阴极发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-【答案】A【解析】【详解】A.电解池中阳离子向阴极移动,根据Na+移动方向,可知①是阳极,电极①接外接电源正极,故A错误;B.②是阴极,发生反应,装置出口B处的物质是氢气,故B正确;C.①是阳极,发生反应,可以用淀粉碘化钾试纸检验氯气,故C正确;D.装置中,在阴极发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故D正确;选A。14.研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应,下列说法正确的是A.反应总过程△H>0B.其他条件保持不变,升高温度可以提高反应速率C.Fe+、FeO+都是该反应催化剂,能降低反应的活化能D.Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为吸热反应【答案】B【解析】【详解】A.根据图示,反应物总能量大于生成物总能量,反应总过程放热,△H<0,故A错误;B.其他条件保持不变,升高温度可以提高反应速率,故B正确;C.Fe+是该反应催化剂,能降低反应的活化能,FeO+是中间产物,故C错误;D.根据图示,Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应,故D错误;选B。 15.下列实验过程可达到实验目的的是ABCD铁件上镀铜测定稀硫酸和稀氢氧化钠的中和热探究铁析氢腐蚀由MgCl2溶液制备无水MgCl2固体A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.铜片连接电源的正极,镀件连接电源的负极,电解质溶液为硫酸铜溶液,故A正确;B.测定中和热的实验中缺少环形玻璃搅拌棒,故B错误;C.若探究铁的析氢腐蚀应该用酸性溶液浸泡的铁钉,浸泡氯化钠溶液的铁钉探究的是吸氧腐蚀,故C错误;D.MgCl2水解生成HCl,受热HCl逸出溶液,促进水解,最终不能得到MgCl2,故D错误;故选A。16.常温下,向20.00mL0.2000mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入0.2000mol·L-1的NaOH溶液,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是A.水的电离程度:a>bB.当pH=7时,消耗NaOH溶液的体积等于20.00mLC.当V=20.00mL时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) D.在滴定过程中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)【答案】D【解析】【详解】A.当V=20.00mL时,醋酸和氢氧化钠恰好反应完全,水的电离程度最大,故A错误;B.当V=20.00mL时,得到的溶液的溶质为醋酸钠溶液,此时溶液显碱性,故当pH=7时,消耗氢氧化钠的体积小于20mL,故B错误;C.当V=20.00mL时,得到的溶液的溶质为醋酸钠溶液,此时溶液显碱性,故C错误;D.滴定过程中,存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故D正确;故选D。第Ⅱ卷二、简答题17.回答下列问题:(1)NH4Cl溶液显酸性的原因是___(用离子方程式表示)。(2)有pH均为3的CH3COOH、HNO3、H2SO4三种物质的溶液,物质的量浓度由大到小的顺序为___。(3)二氧化碳加氢制甲醇的反应一般可通过如下步骤来实现:①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H2=-90kJ·mol-1二氧化碳加氢制甲醇的热化学方程式___。(4)如图所示装置中,A、B、C、D均为铂电极。断开K1,闭合K2、K3一段时间后,A、B中气体的量之间的关系如图所示: ①写出A电极反应式___。②在湿的Na2SO4溶液滤纸条中心的KMnO4液滴发生的现象为___。③若电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3,闭合K1,则电流表的指针发生移动,其理由是___。【答案】(1)+H2ONH3·H2O+H+(2)CH3COOH>HNO3>H2SO4(3)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ·mol-1(4)①.4OH--4e-=2H2O+O2↑②.紫色向D方向移动③.组成氢氧燃料电池【解析】【小问1详解】铵根离子水解,使溶液呈酸性,用离子方程式表示为+H2ONH3·H2O+H+;【小问2详解】一元酸中,强酸的浓度和氢离子浓度相等,弱酸中酸的浓度大于氢离子浓度;二元酸中,氢离子浓度为强酸浓度的2倍,所以pH均为3的CH3COOH、HNO3、H2SO4三种物质的溶液中物质的量浓度从大到小的顺序是CH3COOH>HNO3>H2SO4;【小问3详解】已知:①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H2=-90kJ·mol-1根据盖斯定律,由①+②得二氧化碳加氢制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ·mol-1;【小问4详解】①由图可知,断开K1,闭合K2、K3,则为电解KOH溶液的电解池,根据图象知,B电极上产生气体体积是A电极的2倍,则A电极上生成O2、B电极上生成H2,即A为阳极,B为阴极,则a电源是负极、b是正极;A电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;②在湿的Na2SO4溶液滤纸条中心的KMnO4液滴因阴离子高锰酸根离子向连接正极的阳极D极移动,故发生的现象为紫色向D方向移动;③断开K2、K3,闭合K1,构成氢氧碱性燃料电池,氧气发生得电子还原反应生成OH−,A为正极,正极反应为O2+4e−+2H2O=4OH−,总反应为O2+2H2=2H2O。18.获取安全的饮用水一直以来都是人们关注的重要问题,自来水厂经常用氯气进行杀菌,某化学兴趣小组利用氧化还原反应滴定,测定了某工厂废水中游离态氯的含量,实验如下: ①取水样10.00mL于锥形瓶中,加入10.00mL的KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。②将自己配制的0.010mol·L-1标准Na2S2O3(显碱性)溶液装入滴定管中,调整液面,记下读数。③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。试回答下列问题:(1)步骤①发生的离子反应方程式为____,加入的指示剂是___。(2)步骤②、③中将标准液装入____滴定管(填“A”或“B”),达到滴定终点的现象是___。(3)实验测得氯气的浓度比实际浓度偏大,造成误差的原因可能是___(填字母序号)。a.锥形瓶水洗后直接装待测水样b.配制标准Na2S2O3溶液定容时,加水超过刻度线c.装标准Na2S2O3溶液的滴定管水洗后没有润洗d.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数e.装标准Na2S2O3溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失(4)滴定过程中消耗标准液的体积为26.00mL,工业废水水样中Cl2的浓度是____mg·L-1。【答案】(1)①.Cl2+2I-=I2+2Cl-②.淀粉溶液(2)①.B②.当最后半滴Na2S2O3标液滴入时,蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色(3)bce(4)923【解析】【分析】饮用水中溶解的Cl2会与加入的KI发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,然后根据I2 遇淀粉溶液变为蓝色,以淀粉溶液为指示剂,用Na2S2O3溶液滴定反应产生的I2,当溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色时达到滴定终点,停止滴加,然后根据物质反应关系计算水中Cl2的含量,根据实际滴定操作对标准溶液的消耗量判断滴定误差。【小问1详解】在步骤①中发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2,该反应的离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;加入的指示剂为淀粉溶液;【小问2详解】Na2S2O3为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,因此步骤②③中应该将Na2S2O3标准溶液装入碱式滴定管中,选B。当达到滴定终点时,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内不恢复颜色;【小问3详解】a.锥形瓶水洗后直接装待测水样,不影响溶质的物质的量,因此不影响标准溶液的消耗,故对测定结果无影响,故a错误;b.配制标准Na2S2O3溶液定容时,加水超过刻度线,则标准溶液的浓度减小,滴定时,消耗的标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏大,故b正确;c.装标准Na2S2O3溶液的滴定管水洗后没有润洗,会使标准溶液的浓度减小,在滴定时,消耗的标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏大,故c正确;d.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,读数偏小,则消耗的标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏小,故d错误;e.滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失,则消耗的标准溶液的体积偏大,最终导致测定结果偏大,故e正确,故答案为:bce;【小问4详解】滴定过程中消耗标准液的体积为26.00mL,n(Na2S2O3)=c•V=0.010mol/L×0.0260L=2.6×10-4mol,根据方程式:Cl2+2KI=2KCl+I2,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可得关系式:Cl2~I2~2Na2S2O3,所以10.00mL水样中含有Cl2的物质的量n(Cl2)=n(Na2S2O3)=1.3×10-4mol,则该工业废水水样中Cl2的浓度是。19.我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH3.08.38.29.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_____;滤渣1的主要成分____。(2)氧化除杂工序中,O2的作用是____;为调节溶液pH进行除杂,试剂a可选择____。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为___。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌并沉积锌后的电解液可返回___工序继续使用。(5)已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,求pH=3.0时,溶液中Fe3+的浓度___。【答案】(1)①.2ZnS+3O22ZnO+2SO2②.SiO2、PbSO4(2)①.将Fe2+转化为Fe3+②.ZnO、ZnCO3(3)Zn+Cd2+=Zn2++Cd(4)溶浸(5)2.6×10-6mol·L-1【解析】【分析】焙烧过程主要是ZnS与O2反应得到ZnO和SO2,加入稀硫酸溶浸后溶液中有Zn2+、Fe2+、Cd2+等,所得滤渣1中含有SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中氧气能将Fe2+氧化为Fe3+,加入的a为ZnO或ZnCO3能消耗氢离子,调节溶液pH,促进Fe3+的水解,且不引入新的杂质,所得滤渣2为Fe(OH)3。加入锌粉与溶液中的Cd2+发生氧化还原反应生成Zn2+和Cd,所得滤渣3为Zn和Cd;滤液中主要含ZnSO4,ZnSO4经电解后可生成单质Zn。【小问1详解】由分析可知,焙烧过程主要是ZnS与O2反应得到ZnO和SO2,依据得失电子守恒和原子守恒,其化学方 程式为:2ZnS+3O22ZnO+2SO2。溶液中Pb2+与硫酸根离子不共存,生成PbSO4沉淀,SiO2不溶于硫酸,因此滤渣1的主要成分为SiO2和PbSO4。【小问2详解】氧化除杂工序中氧气的作用为将Fe2+氧化为Fe3+。为调节溶液pH进行除杂,且不引入新的杂质离子,试剂a可选择ZnO或ZnCO3。【小问3详解】溶液中Cd2+可用锌粉除去,其离子方程式为:Zn+Cd2+=Zn2++Cd。【小问4详解】结合图示可知电解ZnSO4溶液时生成锌,即电解时锌离子在阴极被还原,电极反应式为:Zn2++2e-=Zn。沉积锌后的电解液中主要含有H2SO4,可返回溶浸工序中继续使用。【小问5详解】pH=3.0时,,,而氢氧化铁,则。20.二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题,我国科研人员提出了由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程,其示意图如图。(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),该反应使用的催化剂为____。(2)200℃下,在一密闭容器中充入一定量的CO2与H2发生反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。一段时间后反应达平衡若其他条件不变,温度从200℃升至400℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加。下列说法正确的是___(填字母)。a.该反应的△H>0b.平衡常数大小:K(400℃)>K(200℃) c.200℃下,减小的值,CO2的平衡转化率升高d.反应达到平衡时v正(H2)=2v逆(H2O)(3)一定条件下,反应体系中CO2平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图所示,L和X表示温度或压强。①L表示的物理量是____。②L1____L2(填“<”或“>”),判断理由是____。(4)向1L恒容密闭容器中加入4.0molH2,1.0molCO2,控制条件(催化剂、温度为T1)使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示:①求4min内H2的反应速率____。②此温度下,该反应的化学平衡常数K=____。【答案】(1)Ni/Al2O3(2)d(3)①.压强②.>③.该反应正反应为气体体积数减小的反应,其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO2的平衡转化率增大,即L1>L2(4)①.0.75mol·L-1·min-1②.6.75【解析】【小问1详解】由题干信息可知,该可逆反应的催化剂为Ni/Al2O3,故答案为:Ni/Al2O3;小问2详解】 a.对于该可逆反应,若其他条件不变,温度从200℃升至400℃反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,说明正反应为放热反应,a错误;b.正反应为放热反应,因此K(400℃)<K(200℃),b错误;c.减小的值,CO2的平衡转化率降低,c错误;d.反应达到平衡时,正(H2)=2逆(H2O),d正确;故答案为:d;【小问3详解】①根据方程式CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)及反应的H<0可知,其他条件一定时,升温,CO2的平衡转化率降低,其他条件一定时,加压,CO2的平衡转化率升高,则X表示的物理量是温度,L表示的物理量是压强,故答案为:压强;②L表示压强,增大压强,平衡逆向移动,转化率(CO2)减小,可知L1>L2,故答案为:>;该反应正反应为气体体积数减小的反应,其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO2的平衡转化率增大,即L1>L2;【小问4详解】①由题图可知,4min时反应体系处于平衡状态,此时压强为0.7p0,设发生反应的CO2为xmol,列出三段式:,根据理想气体方程:PV=nRT,压强与物质的量成正比,即=,==,解得x=0.75,4min内H2的反应速率为=0.75mol·L-1·min-1,故答案为:0.75mol·L-1·min-1;②平衡常数K===6.75(mol/L)-2,故答案为:6.75。21.在真空密闭容器内加入amolPH4I固体,在一定温度下发生如下反应:PH4I(s)PH3(g)+HI(g)4PH3(g)P4(g)+6H2(g) 2HI(g)H2(g)+I2(g)以上三个反应建立平衡后,测得HI为bmol,I2为cmol,H2为dmol。(1)平衡后,增大压强,容器内n(I2)将___(填“增加”、“减小”或“不变”)。(2)计算平衡后容器内P4(g)和PH3(g)的物质的量(列出计算过程)___。【答案】(1)减小(2),【解析】【小问1详解】增大压强后,该反应PH4I(s)PH3(g)+HI(g)向逆反应方向进行,PH3和HI的物质的量浓度降低,增大压强后,该反应4PH3(g)P4(g)+6H2(g)向逆反应方向进行,PH3物质的量浓度增加,导致PH4I分解的物质的量降低,即重新达到平衡后,容器内n(I2)将减小;故答案为减小;

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所属: 高中 - 化学
发布时间:2023-02-17 08:27:01 页数:18
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文章作者:随遇而安

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