高中化学简答题

（1）利用N₂和H₂可以实现NH₃的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸。
已知：①N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) △H="+180.5" kJ/mol
②N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H=－92.4 kJ/mol
③2H₂(g)+O₂(g) = 2H₂O(g) △H=－483.6 kJ/mol
氨催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为                  。
（2）研究在其他条件不变时，改变起始物氢气的物质的量对N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)反应的影响实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示物质的量)：

①图像中T₂和T₁的关系是：T₂     T₁(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)。
②a、b、c三点中，N₂转化率最高的是          (填字母)。
③若容器容积为1L，T₂℃在起始体系中加入1 mol N₂，n(H₂)=3mol，经过5 min反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则v(NH₃)=        。保持容器体积不变，若起始时向容器内放入2 mol N₂和6 mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q___110.88 kJ(填“>”、“<”或“=”)。

铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
（1）放电时：正极的电极反应式是________________；电解液中H₂SO₄的浓度将变________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g
（2）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按图连接

则电解一段时间后，在A电极上生成________、B电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________

Ⅰ 卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用．某小组为探究其中一些盐的性质，查阅资料并进行实验．查阅资料如下：
①BrO₃^﹣+6I^﹣+6H⁺=3I₂+Br^﹣+3H₂O
②2BrO₃^﹣+I₂=2IO₃^﹣+Br₂
③IO₃^﹣+5I^﹣+6H⁺=3I₂+3H₂O
④2IO₃^﹣+10Br^﹣+12H⁺=I₂+5Br₂+6H₂O
实验如下：

步骤	现象
ⅰ．向盛有30mL 0.2mol•L^﹣1 KI溶液的锥形瓶中依次 滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸，再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液	随着KBrO3溶液滴入，溶液由无色变为 蓝色并逐渐加深，最终保持不变
ⅱ．继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液	溶液的蓝色逐渐褪去

请回答：
（1）根据资料中的反应①～④并结合所学知识，判断IO₃^﹣、BrO₃^﹣、I₂、Br₂的氧化性由强到弱的顺序是           ；KBrO₃溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是                ．
（2）若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量，用x表示所滴入KBrO₃的物质的量，在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线（要求：在图中标出终点坐标）．

Ⅱ 过碳酸钠中含有少量过氧化钠，甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品，并用如下图所示仪器测定样品的纯度．仪器的连接顺序：
甲同学：⑤﹣⑧﹣③﹣⑦﹣④；
乙同学：⑤﹣③﹣②．
已知：过碳酸钠（Na₂CO₄）、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下：
2Na₂CO₄+2H₂SO₄═2Na₂SO₄+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O；
2Na₂O₂+2H₂SO₄═2Na₂SO₄+O₂↑+2H₂O．

（1）甲同学想通过实验测得的数据是             ，他选用的装置      （填序号）是没有必要的．
（2）乙同学想通过实验测得的数据是             ．有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高，原因是                 ；为了测得准确的实验数据，请你将乙同学的实验设计进行改进，写出你所选用仪器的连接顺序（每种仪器最多使用一次，也可以不用）：                  （填序号）．

高炉炼铁中发生的基本反应之一：FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO₂（g）；正反应吸热
（l）已知1100℃时 K=0.263．应该反应化学平衡常数的表达式为              ，温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，平衡常数K值           ．（填增大、减小或不变）
（2）1100℃时测得高炉中 c（CO₂）=0.025mol/L，c（CO）=0.1mol/L，此时化学反应速率是v（正）        v（逆）。（填=、＞或＜）
（3）在如图中画出在某时刻条件改变后的图象（其他条件不变）．t₁：增大CO的浓度 t₂：降低温度．

氨气是一种重要工业原料，在工农业生产中具有重要的应用。
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）   △ H＝+180.5kJ·mol^－1
4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）   △H=－905 kJ·mol^－1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）  △H=－483.6kJ·mol^－1
则N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）的△H=________________。
（2）工业合成氨气的反应为N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）。在一定温度下，将一定量的N₂和H₂通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后．改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是____________。
①增大压强  ②增大反应物的浓度   ③使用催化剂   ④降低温度
（ 3 ）①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，画出反应及收集的简易装置；
实验室还可在           （填一种试剂）中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
② 常温下氨气极易溶于水，溶液可以导电。氨水中水电离出的c（OH^－）         10^－7 mol·L^-1（填写“＞”、“＜”或“＝”）；
③ 将相同体积、PH之和为14的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为             。
（4）合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行图所示实验：（其中a、b均为碳棒）。如右图所示：

右边Cu电极反应式是                  ，a电极的电极反应式                

铜及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。

（1）工业上利用辉铜矿（主要成分是Cu₂S)冶炼铜。
为了测定辉铜矿样品的纯度，用酸性高锰酸钾溶液反应，请完成下列离子方程式：
Cu₂S+MnO₄^-+H⁺Cu²⁺+SO₄^2-+Mn²⁺+H₂O
（2）现有一块含有铜绿[Cu₂（OH）₂CO₃]
的铜片（假设不含其它杂质）在空气中灼烧至完全反应，经测定，反应前后固体的质量相同。①固态铜与适量氧气反应，能量变化如图所示，写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式
②上述铜片中铜的生锈率为

氧化还原反应是化学反应中的基本反应之一，研究氧化还原反应，对人类的进步具有极其重要的意义。
（1）已知：2BrO₃^－＋C1₂＝Br₂＋2C1O₃^－ ； 5C1₂＋I₂＋6H₂O＝2HIO₃＋10HC1；
C1O₃^－＋5C1^－＋6H^＋＝3C1₂+3H₂O
则C1O₃^－、BrO₃^－、IO₃^－、C1₂的氧化性由弱到强的排序为                           
（2）已知Fe^3＋的氧化性强于I₂，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。(提示：请写出实验步骤、现象及结论)①FeCl₃溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H₂SO₄ ⑤淀粉溶液
（3）二十世纪初期，化学家合成出极易溶于水的NaBH₄。在强碱性条件下，常用NaBH₄处理含Au³⁺的废液生成单质Au，已知，反应后硼元素以BO₂^－形式存在，反应前后硼元素化合价不变，且无气体生成，则发生反应的离子方程式为                    
（4）某强氧化剂[RO(OH)₂]⁺ 能将Na₂SO₃氧化。已知含2.0×10^－3 mol [RO(OH)₂]⁺ 离子的溶液，恰好跟25.0 mL 0.2 mol/L 的Na₂SO₃溶液完全反应，则反应后R的化合价为                价。
（5）将32 g 铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：
①待产生的气体全部释放后，向溶液加入V mL amol·L^－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu^2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为           mol/L。（用含V、a的式子表示）
①欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，至少需要H₂0₂的质量为           g。

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

反应Ⅱ：2H₂SO₄(l)＝2SO₂(g)＋O₂(g)＋2H₂O(g)       △H＝＋550 kJ·mol^－1
它由两步反应组成：i．H₂SO₄(l)＝SO₃(g)＋H₂O(g)     △H＝＋177 kJ·mol^－1
ii．SO₃(g)分解。
L（L₁、L₂）、X可分别代表压强和温度。下图表示L一定时，ii中SO₃(g)的平衡转化率随X的变化关系。

①X代表的物理量是                。
②判断L₁、L₂的大小关系，L₁          L₂
并简述理由：           。

在一个容积为2L的密闭容器中，加入0．8mol的A₂气体和0．6molB₂气体，一定条件下发生如下反应：A₂（ｇ）＋B₂（ｇ）2AB（ｇ）△H＜0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。

（1）在上述反应达到平衡后，第4min时，若将容器的体积快速扩大一倍（其他条件不变），请在图中画出4min～5min的AB浓度的变化线。
（2）在相同条件下，若开始时向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物质的量分别为0．4mol、0．2mol、0．8mol。则反应向           反应方向进行（填“正”或“逆”）。判断依据是             。反应达到平衡后，各物质的体积分数与原平衡相比___________（填序号）
①A₂、B₂减小，AB增大  ②A₂、B₂增大，AB减小  ③均不变  ④无法确定

高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO₃)₃制得Na₂FeO₄，过滤得到粗产品，再用NaOH溶液溶解，重结晶，用有机溶剂脱碱，低温烘干得到固体样品。反应方程式为：
3NaClO + 2Fe(NO₃)₃ + 10NaOH＝2Na₂FeO₄↓+ 3NaCl + 6NaNO₃ + 5H₂O
（1）上述制备过程中，用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是              。
（2）高铁酸钠电池是一种新型可充电电池，电解质为NaOH溶液，放电时负极材料为Zn，正极产生红褐色沉淀，写出该电池反应方程式            。
（3）生产高铁酸钠的原料之一Fe(NO₃)₃用黑色粉末Fe（含有Fe₃O₄）与稀硝酸反应制备。准确称取该黑色粉末13．12g，加入200mL 4 mol·L^-1 HNO₃搅拌，固体完全溶解，共收集到标准状况下2688mL的气体，经分析其中只含有NO，并测得此时溶液中c(H⁺)＝0．4mol·L^-1（设反应前后溶液体积不变）。通过以上数据，计算该黑色粉末中Fe的质量分数。（写出计算过程，结果保留两位小数）

【选修2：化学与技术】材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，回答下列问题：
（1）下列生产工艺能获取新型无机非金属材料的是（填序号）
①采用甲烷为原料，在微波和其他条件下生产金刚石
②在玻璃生产过程中加人K、Pb生产其有特殊用途的光学玻璃
③在水泥生产过程中加入高炉矿渣生产特殊用途的水泥
④采用传统方法用焦炭还原SiO₂制备单晶硅
（2）某炼铁高炉中一次投入磁铁矿冶炼生铁，若不考虑其他的的反应，也不考虑生铁中的杂质，则炼得的生铁为3．36 t．，该过程中转移的电子数为     mol，生铁中含碳、硫等元素较多，炼钢是以生铁为原料，除去过多的碳、硫等杂质元素，其中除去硫的化学方程式为          
（3）工业炼金属铝的工艺流程如下：

该工艺中冰晶石和氟化钙的作用是              ，物质W的化学式为          
（4）金属腐蚀带来的损失无法估量。钢铁腐蚀多为吸氧腐蚀，其正极反应式为           ＿

二甲醚（DME）一种清洁的替代燃料，不含硫，不会形成微粒，而且与汽油相比，排放的NO₂更少，因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下（复合催化剂为Cu0/Zn0/Al₂ O₂）：2CO（g)+4H₂（g)CH₃OCH₃（g)+H₂O（g) △H=-204．7kJ/mol。
（1）若反应在恒温、恒压下进行，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是      。

A．CO和H2的物质的量浓度比是1：2

B．CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍

C．容器中混合气体的体积保持不变

D．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变

E．容器中棍合气体的密度保持不变
（2）600℃时，一步法合成二甲醚过程如下：
CO（g)+2H₂（g)=CH₃OH（g)          △H₁=-100．46kJ/mol
2CH₃OH（g)=CH₃OCH₃（g)+H₂O（g)    △H₂
CO（g)+H₂O（g)=CO₂（g)+H₂（g)    △H₃=-38．7kJ/mol
则△H₂=              。
（3）复合催化剂的制备方法之一是Na₂ C0₃共沉淀法：制备1 mol/L的硝酸铜，硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na₂C0₃水溶液，70℃下搅拌混合。沉淀后过滤，洗涤沉淀物，80℃下干燥12小时，然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na₂C0₃水溶液反应的离子方程式：
（4）以DME为燃料，氧气为氧化剂，在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池，则通入氧气的电极是电源的     （填正、负）极，通DME的电极反应为        。

（共10分）如图表示反应N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)； △H<0 在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系图,

①达到平衡后，若只改变一个条件，则t₁条件为       ；t₃条件为       ；t₄条件为       ；
②则图中氨的百分含量最低的时间段是:（   ）

A．ｔ0－t1

B．t2－t3

C．t3－t4

D．t5－t6

③请在右图中画出t₆时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图。

一个体重50 kg的健康人，体内约含有2 g铁，这2 g铁在人体内不是以单质的形式存在，而是以Fe²⁺和Fe³⁺的形式存在。正二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe²⁺的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的Fe³⁺还原成Fe²⁺，有利于人体吸收。
（1）在人体中进行 Fe²⁺Fe³⁺的转化时，②中的Fe³⁺作        剂（填“氧化剂”或“还原剂”）；
（2）“服用维生素C，可使食物中的Fe³⁺ 还原成Fe²⁺”这句话指出，维生素C在这一反应中作    剂；
（3）市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为      ；
（4）某食堂为学生准备的一次晚饭食谱为：馒头、牛奶、鸡蛋、米汤、炒辣椒、醋泡咸盐豆。
其中富含维生素C的食物为            ，食醋中常用的防腐剂为            ，小华同学为了证明该食堂所提供的牛奶中没有添加米汤，他应该做的实验以及观察到的现象为           ；
（5）小芳同学在这次晚饭中食用了2 g 加碘（KIO₃）食盐，计算她这次晚餐中补充的碘元素质量（mg）。
（设每千克加碘食盐中含KIO₃ 40 mg，计算结果保留两位小数）

直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂。
（1）用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应：_________________。
（2）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是____________________。
（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）∶n（HSO₃^-）变化关系如下表所示：

n（SO3^2-）∶n（HSO3^-）	91∶9	1∶1	9∶91
pH	8.2	7.2	6.2

①由上表判断，NaHSO₃溶液显________性，用化学平衡原理解释__________________。
②当吸收液呈中性时，下列溶液中离子浓度关系正确的是（选填字母）________。
a. c（Na^＋）＝2c（SO₃^2-）＋c（HSO₃^-）
b. c（Na^＋）>c（HSO₃^-）>c（SO₃^2-）>c（H^＋）＝c（OH^－）
c. c（Na^＋）＋c（H^＋）＝c（SO₃^2-）＋c（HSO₃^-）＋c（OH^－）
（4）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：

① HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是                      。
② 当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理_______________。