高中化学探究化学反应机理试题

(16+2分)目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起全世界的关注：
（1）用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去，在反应中，杂质碳被氧化为无污染气体而除去，Mn元素转变为Mn²⁺，请写出对应的化学方程式并配平：                                ；
（2）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下两组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所 需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①实验2条件下的H₂O 体积分数为           ；
②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是       ；
a.单位时间内生成n mol H₂的同时生成n mol CO
b.容器内压强不再变化
c.混合气体密度不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.CO₂的质量分数不再变化
③已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值（lgK）如下表:

气化反应式	lgK
700K	900K	1200K
C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）	-2.64	-0.39	1.58
C（s）+2H2O（g）＝CO2（g）+2H2（g）	-1.67	-0.03	1.44

则反应CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)在900K时，该反应平衡常数的对数值（lgK）＝   _。
（3）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)     △ H ₁＝－393.5kJ·mol^－1
CO₂(g)＋C(s) ＝2CO(g)    △ H ₂＝＋172.5kJ·mol^－1
S(s)＋O₂(g) ＝SO₂(g)     △ H ₃＝－296.0kJ·mol^－1
请写出CO除SO₂的热化学方程式                                                   。
（4）25℃时，在20 mL0.1 mol/L醋酸中加入V mL0.1 mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，

下列说法正确的是________。
A．pH＝3的CH₃COOH溶液和pH＝11的CH₃COONa溶液中，由水电离出的c(OH^—)相等
B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(CH₃COO^—)－c(Na⁺)＝9.9×10^-7mol/L
C．②点时，溶液中的c(CH₃COO^—)＝c(Na⁺)
D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(CH₃COO^—)< c(Na⁺)＝0.1mol/L
（5）下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料，一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题：

①写出A极发生的电极反应式                                                      ；
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与  极（填“C”或“D”）相连。

MgSO₄·7H₂O医药上用作泻剂。工业上用氯碱工业的一次盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。主要工艺如下：
 
（1）用硫酸调整溶液pH为1～2，硫酸的作用是________________________________________。
（2）加次氯酸钠溶液至pH为5～6并加热煮沸约5～10 min，滤渣中主要含MnO₂和另两种沉淀：__________________、____________(写化学式)。其中次氯酸钠溶液将MnSO₄转化为MnO₂的离子方程式为________________________                     ___
（3）若除杂后过滤，发现滤液发黄，需采取的措施是____                      ____
（4）过滤后晶体常用丙酮代替蒸馏水洗涤的目的是________________________________________
（5）晶体中结晶水含量的测定：准确称取0.20 g MgSO₄·7H₂O样品，放入已干燥至恒重的瓷坩埚中，置于马沸炉中，在200 ℃脱水1 h。为准确确定脱水后的质量，还需要经过的操作有冷却(干燥器中)至室温→__________                       _________________
（6）硫酸根离子质量分数的测定：准确称取自制的样品0.50 g，用200 mL水溶解，加入2 mol·L^－1 HCl溶液5 mL，将溶液加热至沸腾，在不断搅拌下逐滴加入5～6 mL 0.5 mol/L BaCl₂溶液，充分沉淀后，得沉淀0.466 g，则样品中w(SO₄^2-)＝________________。
（7）已知：Na₂CO₃·10H₂O (s)=Na₂CO₃(s)＋10H₂O(g) ΔH₁＝＋532．36 kJ·mol^－1
Na₂CO₃·10H₂O(s)=Na₂CO₃·H₂O(s)＋9H₂O(g) ΔH₂＝＋473．63 kJ·mol^－1
写出Na₂CO₃·H₂O脱水反应的热化学方程式__                          __________。

下列叙述中正确的有
①燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成氧化物时所释放的能量
②某反应的△H＝+100kJ/mol，可知该反应的正反应活化能比逆反应活化能大100kJ/mol
③碳酸铵在室温条件下能自发分解产生氨气，是因为生成了气体，体系的熵增大
④强电解质水溶液的导电能力一定比弱电解质水溶液的导电能力强
⑤Mg比Al活泼，在Mg和Al形成的原电池中，Mg必定做负极
⑥轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法进行保护

A．3

B．4

C．5

D．6

化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，不正确的是

A．水解反应是典型的可逆反应，水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示)，Na2CO3第一步水解反应的水解常数的表示式 Kh≤

B．HS^－电离的离子方程式：HS^－＋H2OH3O^＋＋S^2^－

C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率Ｖ(H2)增大，氢气的平衡转化率变小

D．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol^－1，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为：

CO(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1

下列叙述不正确的是：

A．用反应热数据的大小判断不同反应反应速率的快慢

B．用pH数据推测相同浓度的不同强酸弱碱盐在水溶液中水解程度的大小

C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

D．用平衡常数的大小判断化学反应可能进行的程度

下列有关说法正确的是

A．向醋酸钠溶液中加水稀释时，溶液中所有离子浓度都减小

B．电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属

C．8NH3(g)＋6NO2(g)＝7N2(g)＋12H2O(g) △H＜0，则该反应一定能自发进行

D．对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，其他条件不变时充入N2，正反应速率增大，逆反应速率减小

对下列图像描述正确的是

A．图①可表示氨气通入乙酸溶液至过量过程中溶液导电性的变化

B．根据图②可判断可逆反应A2（g）+3B2（g）2AB3（g）的ΔH＜0

C．图③表示等体积、等pH的盐酸与醋酸溶液加入等量水稀释时的pH变化

D．图④可表示压强对可逆反应A（g）+B（g）2C（g）+D（g）的影响，乙的压强大

关于下列各图的叙述正确的是  

A．甲表示H₂与O₂发生反应过程中的能量变化，则H₂的标准燃烧热为△H=－483.6kJ·mol^-1
B．乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO₂N₂O₄(g)中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C．丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况，将t_l℃时A、B的饱和溶液分别升温至t₂℃时，溶质的质量分数B>A
D．丁表示常温下，稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化，则NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH

下列说法不正确的是（    ）

A．水解反应NH4^+＋H2ONH3·H2O＋H^+达到平衡后，升高温度平衡正向移动

B．在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡、过滤、洗涤，沉淀中加入盐酸有气体产生，该现象不足以说明Ksp(BaSO4)与Ksp(BaCO3)大小关系。

C．明矾水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂

D．如图所示的反应过程中A＋B→X的△H＜0，X→C的△H＞0

通常情况下，前者无法决定后者的是

A．原子的核外电子排布----元素的金属性强弱

B．化合物的内在结构----电解质的相对强弱

C．反应温度的高低----化学平衡的移动程度

D．反应物的化学性质----化学反应速率的快慢

下面涉及的是工业生产硝酸铵的过程。
（1）写出NO₂和水反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。                                                               。
（2）已知：
4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）  △H= 一1266．8kJ／mol
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）       △H= +180．5 kJ／mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式：                          ，
氨催化氧化生成NO反应的化学平衡常数表达式K=                   。
（3）已知：N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）   △H="-92" kJ/mol。为提高氢气的转化率，宜采取的措施有       。（填字母）

A．升高温度	B．使用催化剂
C．及时移出氨	D．循环利用和不断补充氮气

（4）在一定温度和压强下，将H₂和N₂按3：1（体积比）在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH₃的气体体积分数为17．6％，此时H₂的转化率为           。
（5）许多有机物在特定的装置内进行氧化的同时还可产生电能，这种装置即为燃料电池。  
例如，乙烯被氧化生成乙醛的化学反应：2CH₂=CH₂ + O₂ →2CH₃CHO可设计成燃料电池：
 正极为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O      负极为：                                  
电池工作时，负极附近溶液的pH            （填“升高”、“降低”或“不变”）。

关于下列各图的叙述，正确的是
     
甲                乙              丙                  丁

A．甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的烧热为483.6kJ·mol^－1

B．乙表示Cu形成金属晶体时的堆积方式

C．丙装置中烧杯a中的溶液pH降低

D．丁装置中待镀铁制品应与电源正极相连

工业上制备BaCl₂的工艺流程图如下：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO₄）对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO₄(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  △H₁ ＝＋571.2 kJ·mol^-1    ①
BaSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + BaS(s)  △H₂＝＋226.2 kJ·mol^-1    ②
（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na₂S水解的离子方程式为            。
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，＝          。[K_sp(AgBr)＝5.4×10^-13，K_sp(AgCl)＝2.0×10^-10]
（3）反应C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H＝         kJ·mol^-1。
（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是                     。

下列说法正确的是

A．任何化学反应不一定都有反应热

B．使用催化剂可以改变反应的平衡常数

C．升高温度使反应加快，是因为降低了反应的活化能

D．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同

下图是中学化学某些物质之间在一定条件下的相互转化关系，已知A是一种常见的液态化合物, C、D、G、H、K是单质，其它为化合物，G、K是普通钢中的两种重要元素，其中K含量少，E、F对应溶液的酸碱性相反，F的焰色反应为黄色，请按要求作答：

（1）写出化合物J的电子式：_______________。
（2）G³⁺比G²⁺的稳定性的原因        ，组成D、H、K三种元素的第一电离能由大到小的顺序为     （写元素符号）。A分子中心原子的杂化方式为     ，A可与Cu²⁺形成天蓝色的物质，画出该离子的结构示意图               ，写出一种与化合物I 为等电子体关系的阴离子         
（3）B与足量稀硝酸反应，当参加反应的硝酸为4mol，转移电子的物质的量为 _________mol（保留2位有效数字）。
（4）已知在200℃，101Kpa下，0.12g单质K与A完全反应生成C与I，吸收了1316 J的能量，写出此反应的热化学方程式：_________________________。
（5）①以Pt为电极，由I、D以及F的溶液组成原电池，则负极的电极反应为：___________。
②若用此电池电解300mL 5mol／L的氯化钠溶液一段时间，两极均收集到标准状况下3.36L气体，此时溶液的pH为_________（假设电解前后溶液体积不变化）。
③若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体4.48L（标准状况），此时溶液中所有离子浓度的关系由大到小的顺序为：_______________________