(20分)选修四模块的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1) 一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应 A(g) +2B(g) 4C (g) △H >0 达到平衡时,c(A) ="2" mol·L-1,c ( B) =" 7" mol·L-1,c ( C) =" 4" mol·L-1。试确定B的起始浓度c (B)的取值范围是________;若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大,下列措施可行的是________。
A. 增加C的物质的量 B. 加压
C. 升温 D.使用催化剂
(2)常温下,取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如右图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________ ( 填“A”或“B”)。 设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为 m2。 则
m1________ m2 ( 选填“<”、“=”、“>”)
(3) 在体积为3L的密闭容器中,CO与H2在一定条件下反应生成甲醇:CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g) ΔH= —91kJ·mol-1。反应达到平衡时,平衡常数表达式K= ________,升高温度,K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4) 难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡。在常温下,溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数,叫溶度积常数。例如: Cu(OH)2(s)Cu2+ (aq) + 2OH - ( aq),Ksp =" c" (Cu2+ ) c 2(OH - ) =" 2×10" -20。当溶液中各离子浓度计量数方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀。若某CuSO4溶液里c( Cu2+) ="0.02" mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使pH大于________; 要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全 ( 使Cu2+浓度降至原来的万分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH等于________。
(5) 常温下,某纯碱(Na2CO3) 溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。则该溶液呈________性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所致。请你设计一个简单的实验方案用来评判甲乙两位同学的观点是否正确(包括操作、现象和结论)________。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,X中苯环上有四个取代基,苯环上的一氯代物只有一种,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,吸收峰的面积比为1:2:6:1,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
已知:
① 在稀碱溶液中,连在苯环上的溴原子不易发生水解
②两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的,它将自动发生脱水反应,如
CH3CH(OH) 2 → CH3CHO + H2O
回答下列问题:
(1)H的分子式是
(2)C的结构简式为 I的结构简式为
(3)H→I反应类型是
(4)E不易发生的化学反应类型有 (选填序号)
A、取代反应 B、消去反应 C、氧化反应 D、银镜反应
(5)下列有关D物质的叙述中不正确的是 (选填序号)
A、D物质不能与碳酸钠反应 B、D物质苯环上有四个取代基
C、D物质具有氧化性,可还原生成二元醇 D、D物质不是芳香族化合物
(6)写出下列反应的化学方程式:
① X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式:
② F→H的化学方程式:
高二化学填空题极难题查看答案及解析
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为________;
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式________________________;
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,则表示肼燃烧热的热化学方程式为__________________。
(4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为________________________。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
t℃时,将3 mol A和1 mol B气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3 A(g)+B(g) xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了O.8 mol B,并测得C的浓度为O.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为________;
(2)x=_______;
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母) ( )
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=________ mol;
(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为________。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料,是按下列流程生产的。图中M(C3H4O)和A均能发生银镜反应。N和M的分子中碳原子数相同,A的烃基上的一氯取代位置有三种。
试写出:
(1)下列物质的结构简式:
A________;M________;E________。
(2)物质A的同类别的同分异构体的结构简式为______________。
(3)反应类型:X______________;Y__________________。
(4)写出D→E的化学方程式:____________________。
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下图为中学化学中几种常见物质的转化关系(部分产物已略去)。已知:A、C、D是常见的气体单质,F气体极易溶于水,且液态常做制冷剂。
(1)写出化学式A________,D________,F________,G属于________晶体;
(2)鉴定G中阳离子的实验方法和现象__________________________________;
(3)D单质和E溶液反应,生成一种常见的消毒剂和漂白剂的有效成分,写出D+E溶液反应的离子方程式和③的化学方程式、。
(4)工业上电解B溶液制得一系列化工原料,写出其电解的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目 ________。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:
回答下列问题:
⑴第①步Cu与酸反应的离子方程式为;得到滤渣1的主要成分为________。
⑵第②步加入H2O2的作用是________,使用H2O2的优点是________;调节pH的目的是使________生成沉淀。
⑶用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________。
⑷由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,________方案不可行,原因是________;
从原子利用率角度考虑,________方案更合理。
⑸探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取a g 试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol/L EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2++ H2Y2-=CuY2-+ 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=________;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量测定结果偏高的是________。
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除静可与EDTA反应的干扰离子
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碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β—锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(1)步骤Ⅰ前,β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 。
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-;另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入 (填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有 。
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为 ________。
(5)从母液中可回收的主要物质是 ________。
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Ⅰ.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t(℃) | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
请回答下列问题:
(1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO) =" 0.01" mol/L,c(H2O) =" 0.03" mol/L,c(CO2) =" 0.01" mol/L,c(H2) =" 0.05" mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率__ _(填“大”、“小”或“不能确定”)。
Ⅱ.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO) (mol/L) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO) (mol/L) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H________0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=________。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂,上述反应的△H________(填“增大” “减小” 或“不改变”)。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
(1)某温度下,纯水中c [H+]=2.0×10-7 mol/L,则此时c [OH-] =________mol/L,水的离子积Kw=________;相同条件下,测得① Na2CO3(aq)② CH3COONa(aq)③ NaClO(aq)三种稀溶液的pH值相同。那么,它们的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
(2)pH值相同的 HCl(aq)、H2SO4(aq)、 CH3COOH(aq)各100 mL
①三种溶液中物质的量浓度最大的是________;
②分别用0.1 mol/L的NaOH(aq)中和,消耗NaOH(aq)的体积分别为V1、V2、V3,它们由大到小的顺序是________。
③反应开始时,反应速率________。(从下面选项中选择填写)
A.HCl最快; B.H2SO4最快; C.CH3COOH最快; D.一样快
(3)0.020 mol/L的HCN(aq)与0.020 mol/L NaCN(aq)等体积混合,已知该混合溶液中c (Na+) > c( CN-),用“>、<、=”符号填空
①溶液中c (OH-)________c (H+) ②c (HCN)________c (CN-)
(4)①Na2CO3溶液的pH ________7(填“>、<、=”),
其原因是________(用离子方程式表示)
②若溶液Na2CO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合,观察到有白色絮状沉淀和无色气体生成,该反应的离子方程式为________
(5)下表是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃ | 25 | t1 | t2 |
水的离子积常数(mol2·L-2) | 1×10-14 | a | 1×10-12 |
试回答以下问题:
①若25<t1<t2,则a__________1×10-14 mol2·L-2(填“>”、“<”或“=”),做此判断的理由是________________________。
②25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 mol/L,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=__________。
③t2℃时,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是____________________。
高二化学填空题极难题查看答案及解析