湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考 化学试题(含解析)

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湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高一下学期5月月考 化学试题(含解析)

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湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高一下学期5月月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 V-51 Fe-56 Cu-64
一、单选题(每题 3 分,共 42 分)
1.2024年9月20日,太原卫星发射中心成功发射“一箭六星”。下列不能作为火箭的推进剂的是
A.液氧和甲烷 B.液氧和液氢 C.液氧和臭氧 D.液氧和煤油
2.下列表示正确的是
A.氖分子的电子式: B.乙醇的结构式:
C.硫离子的结构示意图: D.CH4分子的球棍模型:
3.关于化合物二苯基甲烷(),下列说法正确的是
A.是苯的同系物 B.可以发生取代、加成、加聚反成
C.分子中所有原于可能共平面 D.一氯代物有4种
4.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸:Ag(NH3)2++2H+=Ag++2NH
B.向Na2O2中加入足量的水:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
C.向硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D.向Ca(HCO3)2溶液中加入澄清石灰水:Ca2++2HCO+2OH—=CaCO3↓+CO+2H2O
5.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.25℃时,的溶液中含有的数目为
B.与反应完全转化为,转移的电子数目为
C.粗铜精炼过程中,阳极质量每减少,导线上通过的电子数目为
D.一定条件下,与足量充分反应后,所得物质中碳原子数目为
6.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.MnO2MnCl2(aq) MnCl2(s)
B.浓H2SO4SO2Na2SO3
C.稀HNO3NO2NO
D.NaNa2ONaOH
7.将4molA气体和2molB气体充入2L的容器中在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g) 2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.8mol/L,现有下列几种说法,其中正确的是
A.2s时物质B的浓度为0.4mol/L
B.温度对该反应的平衡转化率没有影响
C.0~2s,用物质B表示的平均反应速率为0.4mol.L-1.s-1
D.2s时物质A的转化率为40%
8.下列关于有机化学的认识中,正确的是
A.CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子可能在同一直线上
B.淀粉和纤维素属于多糖, 均可在人体内水解转化为葡萄糖,为人类提供能量
C.分子式为 C4H8O且能和金属钠反应的有机物共有三种(不考虑立体异构)
D.分枝酸结构简式如图,可与乙醇、乙酸反应,也可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
9.将红热的铜丝插入浓硫酸中,下列表达正确的是
A.发生反应的化学方程式为:
B.基态铜原子的价电子排布式为:
C.和SO2的VSEPR模型都是四面体形
D.HCl分子中σ键的电子云轮廓图:
10.下列“实验操作和现象”与“结论”对应不正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向溶液中加入盐酸溶液,有气泡产生 非金属性:Cl>C
B 向溶液中插入打磨过的铝条,铝表面析出红色固体 还原性:Al>Cu
C 向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液颜色变蓝 氧化性:
D 将投入漂白粉溶液中,会产生沉淀 酸性:
A.A B.B C.C D.D
11.硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气,废气中只含有NO、NO2两种气体。将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,溶液中生成的NO、NO两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数变化关系可用如图所示。已知溶液中可发生以下两个反应:
①NO+NO2 +Na2CO3 =2NaNO2+CO2;
②2NO2+Na 2CO3 =NaNO2 +NaNO3+CO2。
下列说法不正确的是
A.图中线段b表示NO离子
B.x=0.6时,反应中可收集到标准状况下44.8L CO2
C.随x值增大,溶液中n( NO)+n(NO)不变
D.若测得所得溶液中n(NO)为0.5mol,则x值为0.75
12.在稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示
下列说法正确的是
A.推测可发生
B.氧化性:
C.反应1中氧化剂为
D.反应2的氧化剂为,还原产物为
13.已知氧化性:,在溶有、和混合溶液中加入铁粉,下列说法中不正确的是( )
A.若铁粉有剩余,则不溶物中有铁和铜单质
B.若有固体剩余,则反应中一定有大量气泡冒出
C.若铁粉无剩余且溶液中无,则溶液中一定没有
D.若铁粉无剩余且溶液中有,则溶液中可能没有
14.下列离子方程式书写正确的是
A.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2++2OH-+2=CaCO3↓+ +2H2O
B.向100mL0.1mol·L-1的FeBr2溶液中通入0.012molCl2: 10Fe2++14Br-+12Cl2=10Fe3++7Br2+24Cl-
C.漂白粉溶液中通入少量SO2气体:Ca2++2ClO-+ +H2O=CaSO3↓+2HClO
D.加热条件下,向NH4HSO4稀溶液中逐滴加入Ba(OH)2稀溶液至刚好沉淀完全: Ba2++2OH-+ +H++=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
二、非选择题(共 4 个大题,除标注外每空 2 分,共 58 分)
15.按要求完成下列填空:(填序号或字母)
(1)现有下列物质:①Cl2 ②Na2O2 ③NaOH ④HCl ⑤H2O2 ⑥MgF2 ⑦NH4Cl
A.只由离子键构成的物质是 ;
B.只由共价键构成的物质是 ;
C.只由非金属元素组成的离子化合物是 ;
D.由离子键和共价键构成的物质是 ;
E.属于离子化合物的物质是 ;
F.属于共价化合物的物质是 。
(2)将符合的物质进行分类:
A.石墨和C60
B.、和
C.和
D.H2和D2
E. 和CH3CH2CH2CH3
F.CH4与CH3CH2CH3
G.与
互为同位素 ,互为同素异形体 ,互为同分异构体 ,互为同系物的是 。
(3)在标准状态下,某气态烃的密度是1.34g/L,将0.1mol该气体充分燃烧生成能得到8.8gCO2和5.4gH2O,试确定该气体的分子式 。
三、解答题
16.碳中和是目前社会备受关注的重要议题,碳中和是指的排放总量和减少总量相当,对于改善环境、实现绿色发展至关重要。
(1)以为催化剂的光热化学循环分解反应为碳中和提供了一条新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示(自然条件下,氧原子不能单独存在)。
①上述过程,能量变化形式主要由太阳能转化为 。
②写出光热化学循环分解的化学反应方程式: ,根据上述信息可知,催化分解1mol 时需要吸收 kJ能量。
(2)为发展低碳经济,科学家提出可以用氧化锆锌作催化剂,将转化为重要有机原料,该反应的化学方程式为。在容积为2L的恒温密闭容器中,充入1mol 和3mol ,和的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据,回答下列问题。
①反应在0~2min内, 。
②2min时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”);6min时,将容器的容积变为3L,此时逆反应速率如何变化,并说明原因: 。
③对于上述反应,下列叙述正确的是 (填标号)。
a.当各气体的物质的量不再改变时,该反应已达平衡状态
b.当该反应达到平衡后,。
c.由图可知,2min时的生成速率大于6min时的消耗速率
d.提高反应的温度,可以实现的完全转化
④在催化生成甲醇的反应过程中,还会发生副反应:。一段时间后,测得体系中。产率= (已知:产率=,结果用含a、b、c的代数式表示)。
17.氧钒碱式碳酸铵难溶于水化学式为,它是制备热敏材料的原料。价钒在弱酸性条件下具有还原性。一种制备氧钒碱式碳酸铵方案如下:
请回答下列问题:
(1)装置盛装的试剂是 填名称。A中反应的离子方程式为 。相对分液漏斗,恒压漏斗优点是 。
(2)实验时,先关闭,打开,当 填实验现象时,后 填实验操作。
(3)实验完毕后,从C装置中分离产品的操作方法是 填操作名称。
(4)测定粗产品中钒的含量。实验步骤如下:
已知:滴定反应为
该粗产品中钒的质量分数的表达式为 。
若滴定前仰视读数,终点时俯视读数,则测得结果 填“偏高”、“偏低”或“无影响”。
18.合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为:。请回答下列问题:
(1)①合成氨反应过程片段的作用机理,可以用如下模拟示意图表示。
写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序 (用字母标号表示)。
②已知:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,计算合成氨反应中生成2molNH3(g)时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。
化学键 H-H N-H N≡N
键能/(kJ·mol-1) 436 391 946
(2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应:恒温下,在2L定容密闭容器中通入1molN2(g)和3molH2(g),催化剂存在下发生反应。
①容器中压强(P)随时间(t)的变化图象如图所示,测得p2=0.8p1,反应开始至5min,用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为 mol/(L·min),平衡时氢气的转化率为 。
②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3  B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.H2的含量保持不变   D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。
①电极b为电池的 (填“正极”或“负极”)。
②溶液中OH-向电极移动 (填“a”或“b”)。
③电极a的电极反应式为 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D B D B D D D A
题号 11 12 13 14
答案 B A B B
1.C
【详解】A.液氧和甲烷中,液氧是氧化剂,甲烷是燃料,物质燃烧产生大量热量,因此可以作为火箭的推进剂,A不符合题意;
B.液氧和液氢中,液氧是氧化剂,液氢是燃料,物质燃烧产生大量热量,因此可以作为火箭的推进剂,B不符合题意;
C.液氧和臭氧中,两种物质都是氧化剂,没有燃料,因此不能作为火箭的推进剂,C符合题意;
D.液氧和煤油中,液氧是氧化剂,煤油是燃料,物质燃烧产生大量热量,因此可以作为火箭的推进剂,D不符合题意;
故合理选项是C。
2.A
【详解】A.氖是单原子分子,氖分子的电子式:,故A正确;
B.结构式中要将所有化学键表示出来,乙醇的结构式:,故B错误;
C.硫离子的结构示意图:,故C错误;
D.CH4分子的中心原子C与4个氢形成四个共价键,球棍模型:,故D错误;
故选A。
3.D
【详解】A.根据二苯基甲烷的结构可知,其分子式为C13H12,与苯(C6H12)分子组成上没有相差若干个CH2,故该有机物不是苯的同系物,A选项错误;
B.分子中含有苯环,可发生取代、加成反应,但不存在碳碳双键,不能够发生加聚反应,B选项错误;
C.分子中两个苯环之间存在着一个饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有的原子一定不在同一个平面,C选项错误;
D.根据其结构分析可知,二苯基甲烷分子中苯环有3种等效H,烃基有1种等效H,则该分子的一氯代物共有4种,D选项正确;
答案选D。
4.B
【详解】试题分析:A、漏掉银离子和氯离子的反应,向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸,离子方程式应为:Ag(NH3)2++2H++Cl-=AgCl↓+2NH,错误;B、向Na2O2中加入足量的水:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,正确;C、氢氧化铝与弱碱氨水不反应,向硫酸铝溶液中加入过量氨水离子方程式为:Al3+ + 3NH3·H2O==Al(OH)3↓+ 3NH4+,错误;D、向Ca(HCO3)2溶液中加入澄清石灰水离子方程式应为:Ca2++HCO+OH—=CaCO3↓+H2O,错误。
考点:考查离子反应、离子方程式正误判断。
5.D
【详解】A.未注明体积,A项错误;
B.与反应完全转化为,转移的电子数目为,B项错误;
C.粗铜精炼过程中,阳极质量减少的不只有Cu,C项错误;
D.根据碳元素守恒可知与足量充分反应后,所得物质中碳原子数目不变,为,D项正确;
故答案为:D。
6.B
【详解】A. 由于Mn2+水解,HCl易挥发,所以加热蒸干MnCl2溶液得到的是Mn(OH)2,故A错误;
B.浓硫酸与铜在加热条件下生成硫酸铜,二氧化硫和水,SO2是酸性氧化物,可与过量溶液反应生成亚硫酸钠,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮,铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、水和二氧化氮,故C错误;
D.受热时钠与氧气反应生成过氧化钠,故D错误;
答案选B。
7.D
【详解】将4molA气体和2molB气体充入2L的容器中在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g) 2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.8mol/L,则C物质的量。
A. 2s时物质B的浓度为,故A错误;
B.改变温度平衡移动,对反应的平衡转化率有影响,故B错误;
C.0~2s用物质B表示的平均反应速率为 ,故C错误;
D. 2s时物质A的转化率 ,故D正确。
故答案选:D。
8.D
【详解】A.碳碳双键是平面结构,CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一平面上,可不在同一直线上,故A错误;B.人体不含纤维素酶,纤维素在人体内不能消化,故B错误;C.分子式为C4H8O且能与金属钠反应的有机物中含有羟基,其中-C4H7有4种结构(不包括羟基与碳碳双键直接相连,不考虑立体异构),因此C4H8O的烯醇有4种,故C错误;D.有机物含有羟基、羧基,可发生酯化反应,可分别与乙酸、乙醇反应,含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应,可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选D。
点睛:本题考查了有机化合物的结构和性质,掌握官能团的结构和性质是解题的关键。本题的易错点为C,要知道能和金属钠反应的官能团有羟基和羧基,另外羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定。
9.D
【详解】A.铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:,故A项错误;
B.铜是29号元素,基态铜原子的价电子排布式为:3d104s1,故B项错误;
C.中S原子价层电子对数=4+×(6+2-4×2) =4,SO2中S原子价层电子对数=2+×(6-2×2) =3,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型,所以的VSEPR模型是四面体形,SO2的VSEPR模型是平面三角形,故C项错误;
D.HCl分子中σ键的电子云轮廓图为:,故D项正确;
故本题选D。
10.A
【详解】A.向碳酸钠中加入盐酸溶液,可发生强酸制取弱酸的反应,但盐酸为无氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故A错误;
B.向溶液中插入打磨过的铝条,铝表面析出红色固体,说明Al置换Cu,非金属性Al>Cu,还原性:Al>Cu,故B正确;
C.向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液颜色变蓝,说明有生成,说明氧化性:,故C正确;
A.将投入漂白粉溶液中,生成碳酸钙和HClO,为强酸制取弱酸的反应,可知酸性:,故D正确;
故答案选A。
11.B
【分析】由方程式和图象可知,NO单独不能被吸收:
①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收,满足n(NO2):n(NO)=1,即x=0.5,此时只生成,n()=0,n()=2mol,所以a曲线表示离子、b曲线表示离子;
②当气体只有NO2时,即x=1,发生反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成n()=n()=1mol;
③由x=0.5和x=1可知,一定量废气中n(NO2)≥n(NO),并且n(NO2)+n(NO)=2mol,生成n()+n()=2mol;
④反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2均有n(N)=2n(C),即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,所以n(CO2)=1mol;
综上可知:2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,即n(NO2)≥n(NO),生成n()+n()=2mol;n(CO2)=lmol;a曲线表示离子、b曲线表示离子。
【详解】A.由上述分析可知,线段b表示离子,故A正确;
B.由于废气中n(NO2)≥n(NO),并且n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,根据反应①②可知n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,即n(CO2)=1mol,标准状况下体积为22.4L,故B错误;
C.当x=0.5时,只生成,n()=2mol;当x=1只发生反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成n()=n()=1mol;根据N原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol,即溶液中n()+n()不变,始终等于2mol,故C正确;
D.设n(NO2)=a,n(NO)=b,则a+b=2mol,发生反应①余下NO2的物质的量为(a-b)mol,发生反应②生成n()=0.5(a-b)=0.5mol,即a-b=1mol,联立方程组解得a=1.5mol,b=0.5mol,废气中NO2的物质的量分数x==0.75,故D正确;
答案选B。
12.A
【分析】由题干历程图可知,反应1为,反应2为,反应3为,根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性:,以此解题。
【详解】A.由分析可知,氧化性:,推测可发生反应:,A正确;
B.由分析可知氧化性:,B错误;
C.由题干历程图可知,反应1为:,故氧化剂为Ce4+,C错误;
D.由题干历程图可知,反应2为:,故反应2的氧化剂为Mn3+,还原产物为Mn2+,D错误;
故选A。
13.B
【分析】已知氧化性:,在溶有、和混合溶液中加入铁粉,铁先与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,再与硫酸铜反应生成铜单质和硫酸亚铁,最后与氢离子反应生成氢气和硫酸亚铁。
【详解】A.若铁粉有剩余,则不溶物中有铁和铜单质,A正确;
B.若有固体剩余,该固体可能是铜单质,铁不足,未参与和氢离子的反应,故反应中不一定有大量气泡冒出,B错误;
C.因氧化性:,若铁粉无剩余一定先还原三价铁离子,若溶液中无,则溶液中一定没有,C正确;
D.若铁粉无剩余且溶液中有,则溶液中一定发生铁与三价铁离子的反应,但铁单质与铜离子反应生成铜单质的反应可能发生也可能未发生,故溶液中若有,则溶液中可能没有,D正确;
故选B。
14.B
【详解】A. 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合的离子反应为:Ca2+ + OH- + =CaCO3+ H2O,故A项错误;
B. Fe2+的还原性强于Br-,因此Cl2先将Fe2+氧化,根据电子守恒,完全氧化0.01mol Fe2+应消耗0.005mol Cl2;剩余0.007mol Cl2氧化0.014mol Br-。因此该反应中参与反应的Fe2+和Br-物质的量之比为0.01mol:0.014mol=10:14,离子方程式为:12Cl2 +10Fe2+ + 14Br- = 7Br2 + 10Fe3+ + 24Cl-,故B项正确;
C. 漂白粉中通入少量SO2的离子方程式为:Ca2+ + ClO- + SO2 +H2O= CaSO4+ 2H+ +Cl-,故C项错误;
D. 加热条件下,与OH-作用产生NH3,而非一水合氨,故D项错误;
故答案选B。
15.(1) ⑥ ①④⑤ ⑦ ②③⑦ ②③⑥⑦ ①④⑤
(2) B A E F
(3)C2H6
【详解】(1)①Cl2中氯原子之间的非极性共价键,属于单质,②Na2O2中氧氧原子之间的非极性共价键,过氧根和钠离子之间构成离子键,属于离子化合物,③NaOH含有氢氧原子之间的极性共价键,氢氧根和钠离子之间构成离子键,属于离子化合物,④HCl中氢氯原子之间构成极性共价键,属于共价化合物,⑤H2O2中氧原子之间为非极性共价键,氢氧原子之间为极性共价键,属于共价化合物,⑥MgF2中氟离子和镁离子之间构成离子键,属于离子化合物⑦NH4Cl中氮氢原子之间的极性共价键,铵离子和氯离子之间构成离子键,属于离子化合物;
A.只由离子键构成的物质是⑥,B.只由共价键构成的物质是①④⑤,C.只由非金属元素组成的离子化合物是⑦,D.由离子键和共价键构成的物质是②③⑦,E.属于离子化合物的物质是②③⑥⑦,F.属于共价化合物的物质是④⑤;
(2)同位素即质子数相同而中子数不同的一类原子,B符合;同素异形体即同一种元素构成的不同单质,A符合;同分异构体即分子式相同而结构不同的物质,E符合;同系物即结构相似,相差一个或若干个-CH2,F符合;
(3)根据标况下气体的密度,利用,完全燃烧0.1mol该气态烃产生二氧化碳和水的物质的量分别为8.8g÷44g/mol=0.2mol、5.4g÷18g/mol=0.3mol,设烃的分子式为CxHy,根据原子守恒,得到对应关系式得到x=2,y=6,所以分子式为C2H6。
16.(1) 化学能 278
(2) 0.125 > 减小,因为反应到达平衡后增大容器体积,则生成物的浓度减小,逆反应速率减小 ac
【详解】(1)①由图可知,上述过程中利用太阳能将二氧化碳转化为一氧化碳和氧气,故能量的变化形式主要是由太阳能转化为化学能;
②由图可知,化学方程式为;结合图中信息可知,2mol CO断键吸收的能量为3196kJ,形成2mol CO和1mol ,则要放出的能量为2640kJ,催化分解2mol (g)生成2mol CO(g)和1mol (g)时需要吸收556kJ能量,则催化分解1mol 需要吸收278kJ能量;
(2)①由图可知,在0~2min内的物质的量变化量为,则;
②2min、的物质的量仍在变化,反应仍在正向进行,故正反应速率大于递反应速率;反应到达平衡,将容器的容积变为3L,即容积增大,则生成物的浓度减少,逆反应速率减小;
③a.当各气体的浓度不再改变时,平衡不再移动,该反应已达平衡状态,故a正确;
b.是否存在与是否达到平衡无关,故b错误;
c.由表可知,2min之后继续生成甲醇,则反应正向进行,故2min时,的生成速率大于6min时的分解速率,故c正确;
d.此反应是可逆反应,不可能将完全转化,故d错误;
④根据主反应:,副反应:,体系中,设体系中,根据碳元素守恒,起始的,产率=。
17. 饱和溶液 便于液体顺利滴下 中溶液变浑浊 关闭,打开 过滤 偏低
【分析】装置是实验室制取二氧化碳的装置,二氧化碳中混有的杂质气体主要是HCl,该实验的产品为碱式碳酸盐,能与HCl反应,所以要用饱和溶液除去气体中混有的少量HCl,恒压漏斗优点是平衡上下压强,使漏斗内液体能顺利滴下;
由题干可知价钒在弱酸性条件下具有还原性,易被氧化,则向C中通入的目的是除去空气,防止氧化产品,D装置的澄清石灰水可以用于检验,当D中溶液变浑浊时,表明C中空气已排尽。此时关闭,打开,将溶液加入到溶液中发生反应;
由题干可知氧钒碱式碳酸铵难溶于水,则实验完毕后,从C装置中分离产品的操作方法是过滤;
(4) ①加入溶液将氧钒碱式碳酸铵氧化为,用除去过量的;用尿素除去过量的。最后加入溶液与发生反应:;由滴定反应式知, mol,则该粗产品中钒的质量分数,开始仰视读数,偏大,终点俯视读数,偏小,则偏小,测得结果偏低。
【详解】装置是实验室制取二氧化碳的装置,A中反应的离子方程式为:;二氧化碳中混有的杂质气体主要是HCl,该实验的产品为碱式碳酸盐,能与HCl反应,所以要用饱和溶液除去气体中混有的少量HCl;相对分液漏斗,恒压漏斗优点是平衡上下压强,使漏斗内液体能顺利滴下;
由题干可知价钒在弱酸性条件下具有还原性,易被氧化,则向C中通入的目的是除去空气,防止氧化产品,D装置的澄清石灰水可以用于检验,当D中溶液变浑浊时,表明C中空气已排尽。此时关闭,打开,将溶液加入到溶液中发生反应;
由题干可知氧钒碱式碳酸铵难溶于水,则实验完毕后,从C装置中分离产品的操作方法是过滤;
加入溶液将氧钒碱式碳酸铵氧化为,用除去过量的;用尿素除去过量的。最后加入溶液与发生反应:;由滴定反应式知, mol,则该粗产品中钒的质量分数;
开始仰视读数,偏大,终点俯视读数,偏小,则偏小,测得结果偏低。
18.(1) cbead 放出 92
(2) 0.08 40% CD
(3) 正极 a
【详解】(1)①催化剂表面合成氨反应过程是接触、吸附、断键、形成化学键、脱离几个步骤,a是形成氨分子,b吸附过程,c是接触过程,d是脱离过程,e是断键,因此顺序是cbead;故答案为cbead;
②断键吸收能量为(946+3×436)kJ=2254kJ,形成键的释放能量为2×3×391kJ=2346kJ>2254kJ,生成2mol氨气时放出的热量为(2346-2254)kJ=92kJ;故答案为放出;92;
(2)①根据图象,5min后气体压强不再改变,说明反应达到平衡,令达到平衡时消耗氮气的物质的量为xmol,则消耗氢气物质的量为3xmol,生成氨气物质的量为2xmol,达到平衡时氮气物质的量为(1-x)mol,氢气的物质的量为(3-3x)mol,利用相同条件下,压强之比等于气体物质的量之比,因此有,解得x=0.4,根据化学反应速率的数学表达式,v(NH3)==0.08mol/(L·min);氢气的转化率为=40%;故答案为0.08;40%;
②A.消耗氮气,生成NH3,反应方向均是向正反应方向进行,因此每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3,不能说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B.用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,当2v正(H2)=3v逆(NH3),说明反应达到平衡,3v正(H2)=2v逆(NH3),不能说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.根据化学平衡状态的定义,当组分浓度不再改变,说明达到平衡,即当氢气的含量保持不变,说明反应达到平衡,故C符合题意;
D.组分均为气体,即混合气体总质量不变,该反应是气体物质的量减少的反应,根据,当混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡,故D符合题意;
答案为CD;
(3)①根据装置图,电极a上NH3→N2和H2O,N的化合价由-3价升高为0价,根据原电池工作原理,电极a为负极,则电极b为正极;故答案为正极;
②根据原电池工作原理,阴离子向负极移动,即OH-向电极a移动;故答案为a;
③电极a为负极,电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;故答案为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O。

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