高中化学计算题

(11分) 二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用水煤气合成二甲醚，总反应为：
3H₂(g)＋3CO(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)　ΔH＝－246.4 kJ/mol
（1）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是________(填字母代号)。
a．降低温度　b．加入催化剂　c．缩小容器体积　d．增加H₂的浓度　e．增加CO的浓度
（2）该反应的化学平衡常数表达式K＝                        。
温度升高平衡常数          （填“变大”、“变小”、“不变”）
（3）在一体积可变的密闭容器中充入3 mol H₂、3 mol CO、1 mol CH₃OCH₃、1 mol CO₂，在一定温度和压强下发生反应：3H₂(g)＋3CO(g) CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是
                                                               。
②平衡时n(CH₃OCH₃)＝________，平衡时CO的转化率为________。
③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是________(填编号)。
A   v(CO)＝3v(CO₂)        B 生成a mol CO₂的同时消耗3a mol H₂
C  c(CO₂)＝c(CO)         D 混合气体的平均相对分子质量不变
E．气体的密度不再改变    F．气体的总质量不再改变

碱式氧化镍（NiOOH）可用作镍氢电池的正极材料。以含镍（Ni^2＋）废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下：

（1）加入Na₂CO₃溶液时，确认Ni^2＋已经完全沉淀的实验方法是     。
（2）已知K_sp[Ni(OH)₂]＝2×10^－15，欲使NiSO₄溶液中残留c(Ni^2＋)≤2×10^－5 mol·L^－1，调节pH的范围是     。
（3）写出在空气中加热Ni(OH)₂制取NiOOH的化学方程式：     。
（4）若加热不充分，制得的NiOOH中会混有Ni(OH)₂，其组成可表示为xNiOOH·yNi(OH)₂。现称取9.18 g样品溶于稀硫酸，加入100 mL 1.0 mol·L^－1 Fe^2＋标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至200 mL。取出20.00 mL，用0.010 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定，用去KMnO₄标准溶液20.00 mL，试通过计算确定x、y的值（写出计算过程）。涉及反应如下（均未配平）：
NiOOH＋Fe^2＋＋H^＋—Ni^2＋＋Fe^3＋＋H₂O  Fe^2＋＋MnO₄^－＋H^＋—Fe^3＋＋Mn^2＋＋H₂O

一定质量的某金属X和足量的稀H₂SO₄反应共有0.3mol电子发生转移，生成6.02×10²²个 Xⁿ⁺ ，这些阳离子共有1.3×6.02×10²³个质子、1.4×6.02×10²³个中子。
（1）求Z、n和A的值。(写过程)
（2）写出该金属与NaOH溶液反应的化学方程式。

（本题14分）闪锌矿(主要成份为ZnS)是含锌主要矿物之一，高温加热闪锌矿生成ZnO和SO₂。ZnO用于冶炼金属锌，SO₂可制亚硫酸盐或硫酸。计算回答下列问题(保留2位小数)
56、取1.56 g闪锌矿样品，在空气中高温加热(杂质不反应)，充分反应后，冷却，得到残留固体的质量为1.32 g，样品中含硫化锌的质量分数是_________。
57、取1.95 g锌加入到12.00 mL 18.4 mol/L的浓硫酸中(假设生成的气体中无氢气，浓硫酸产生单一的还原产物)，充分反应后，小心地将溶液稀释到1000 mL，取出15.00 mL，以酚酞为指示剂，用0.25 mol/L的NaOH溶液滴定，耗用NaOH溶液的体积为21.70 mL。通过计算确定浓硫酸被还原的产物是________。
58、若将ZnS溶于强酸可产生硫化氢气体。在120 ^oC、1 atm下，将100 mL硫化氢和氧气的混合气体点燃，恢复到原来状态，测得剩余气体为70 mL，求原混合气体中硫化氢的体积分数。（不考虑硫化氢气体自身受热分解）
59、将标况下4.48 L SO₂气体慢慢通入200 mL一定浓度NaOH溶液中，SO₂气体全部被吸收，将反应后的溶液在空气中小心蒸干（不考虑酸式盐的分解），得到不超过两种物质的无水晶体26.8g。通过计算确定所得晶体的成分与物质的量。

将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol·L^－1·min^－1。求：
（1）x值；
（2）B的平均反应速率；
（3）此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量。

(7分)将标准状况下4.48 L的CO₂通入适量的NaOH溶液中充分反应后，溶液中生成盐的质量为19.0 g。
（1）若要使生成的盐的质量变为25.2 g，则应继续向溶液中通入CO₂多少克？（写出计算过程）
（2）向生成的19.0 g的盐溶液中加入一定量某物质，充分反应后，减压低温蒸发得到纯净的21.2 g Na₂CO₃固体。则：
①若只能加入0.05 mol某物质，则加入的物质可以是________或________。
②若只能加入0.10 mol某物质，则加入的物质可以是________或________。

（本题共14分）金属除了可以形成氧化物，氢化物之外，还能以碳化物、氮化物等形式存在，请根据题意完成下列计算：
57、某CaC₂样品中含碳量为25%（杂质不含碳），该CaC₂样品中CaC₂的质量分数为             。
58、已知2Mg₃N₂+3CO₂ → 3C+6MgO+2N₂，10.0g Mg₃N₂与标准状况下4.48L CO₂反应，固体质量增加  g。
第IIA族碳化物Be₂C与CaC₂组成的混合物与一定量的水反应，相关数据如下：

实验组号	①	②	③	④
碳化物（g）	6.2	9.3	15.5	21.7
水（mL）	18	18	18	18
气体（L，标准状况）	3.36	5.04	8.4左右	8.4左右

59、求该混合物中Be₂C与CaC₂的物质的量之比          。
60、与18mL水恰好完全反应消耗该金属碳化物样品的质量是多少克？（保留一位小数）

(6分)把2.0mol/L CuSO₄溶液和2.0mol/L H₂SO₄溶液等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）。计算：（不必写过程，直接将答案填写在答题卡上）
（1）混合溶液中H⁺、Cu²⁺、SO₄^2－的物质的量浓度；
（2）向溶液中加入铁粉，足够长的时间后，铁粉有剩余，过滤，此时滤液中的Fe²⁺的物质的量浓度；
（3）取100mL该滤液，向其中加入适量硝酸，再加入足量氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再变化，得到红棕色的残渣。写出残渣的化学式，并计算残渣的质量（不计操作带来的损失）。

将BaCl_2·xH₂O的晶体2.44克溶于水配成100mL溶液，取此溶液25mL与50mL0.1mol/L的AgNO₃溶液作用，刚好把Cl^－离子沉淀完全。①求2.44克的BaCl₂·xH₂O的物质的量。
②求BaCl₂·xH₂O的摩尔质量。③求BaCl₂·xH₂O的晶体的x的值。

将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol·L^－1，C的平均反应速率是0.1mol/（L·min），且此时A的物质的量浓度为0.25mol·L^－1。
求：（1）x的值是多少；
（2）B的平均反应速率；
（3）则反应开始前放入容器中A、B的物质的量。

将a g铁粉和b g硫粉混合均匀，在隔绝空气条件下充分加热，然后往反应后的固体混合物中加入足量稀硫酸。若使产生的气体充分燃烧，消耗标准状况下空气的体积为VL（空气中O₂的体积分数为0.20）。请通过计算分析V的取值范围。

某中学化学兴趣小组为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量的10%的稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水)。有关实验数据如下表：

	反应前	反应后
实验 数据	烧杯和稀盐酸的质量	石灰石样品的质量	烧杯和其中混合物的质量
134.4 g	10 g	141.1 g

 
请计算（写出计算过程）：
（1）该石灰石中碳酸钙的质量分数；
（2）参加反应10%的盐酸的质量。

某科研人员设计出将硫酸渣（主要成分Fe₂O₃，含有少量的SiO₂等杂质）再利用的流程。流程中的滤液经过多次循环后用来后续制备氧化铁粉末。

（1）为了加快反应①的反应速率，可采用的措施是            。（写出一点即可）
（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋。在温度T₁ 、T₂（T₁ ＞T₂）下进行该反应，通过检测相同时间内溶液的pH，绘制pH随时间的变化曲线如右所示。得出结论：该反应的温度不宜过高。

①通入SO₂气体“还原”时， 试解释pH下降的原因是              。
②相同时间内，T₁温度下溶液的pH更高的原因是                 。
（3）该流程中循环使用的物质是                        。
（4）为测定反应①后溶液中Fe^3＋的浓度以控制加入SO₂的量。实验步骤为：准确量取20.00ml的反应后溶液，稀释成100mL溶液，取10.00 mL溶液，加入足量的KI晶体和2～3滴淀粉溶液，用0.50mol/L的Na₂S₂O₃溶液与碘反应，当反应恰好完全进行时，共消耗Na₂S₂O₃溶液20.00 mL。有关反应方程式如下：
2Fe^3＋＋2I^－＝2Fe^2＋＋I₂；2Na₂S₂O₃ + I₂＝ Na₂S₄O₆ + 2NaI
试计算原溶液中Fe^3＋的物质的量浓度(写出计算过程)。

在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：

实验 编号	温度/℃	起始时物质的量/mol	平衡时物质的量/mol
n(X)	n(Y)	n(M)
①	700	0.40	0.10	0.090
②	800	0.10	0.40	0.080
③	800	0.20	0.30	a

请计算：
（1）实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)；
（2）实验②中，该反应的平衡常数K ；
（3）实验③中，达到平衡时，X的转化率 。

已知羟基直接连在不饱和碳原子上的结构是不稳定的。A、B二种有机物互为同分异构体。已知A相对分子质量是58。1．16gA完全燃烧，将生成物通过浓硫酸，浓硫酸增重1．08g，再通过碱石灰，碱石灰增重2．64g。若A能发生银镜反应，B能使溴水褪色并且还能与钠反应生成氢气。
求：
（1）A的分子式
（2）写出A、B两种物质的结构简式。