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高三化学
(75分钟　100分)
可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　N 14　O 16　Cl 35.5　Cr 52　Fe 56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列材料中,属于芯片中常用的半导体材料的是
A.石墨
B.晶体硅
C.镁铝合金
D.聚乙烯
2.下列化学用语的表述正确的是
A.N的VSEPR模型为
B.CCl4分子的空间填充模型为
C.BCl3的电子式为
D.Co2+的价层电子轨道表示式为
3.某小组设计实验比较Cl2、Br2的氧化性强弱,下列装置中,不需要的是
A. B. C. D.
4.酱油是日常生活中的一种补铁剂,常温下实验测得某款酱油的pH=5,则该酱油中的c(H+)为
A.10-9 mol·L-1 B.10-10 mol·L-1 C.10-5 mol·L-1 D.10-7 mol·L-1
5.丙酮在HCl催化作用下发生溴化反应的化学方程式为CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr,已知该反应的速率方程为v=k·c(CH3COCH3)·c(HCl),其中k为与温度有关的常数。下列说法正确的是
A.该反应为加成反应 B.升高温度,k增大,化学反应速率加快
C.减小c(Br2),化学反应速率减慢 D.增大c(HCl),化学反应速率不变
6.HClO4分子在FC(氟化石墨烯)表面可能沿下列反应历程进行分解,即该反应历程为酸根路径:HClO4ClClx(x=1~2,y=0~2)。其分解的各基元反应能量曲线如下图所示(TS表示过渡态)。下列说法不正确的是
A.该反应历程的第一步反应为吸热反应
B.该反应历程的控速步骤为GS1→GS2
C.GS3中的Cl(g)比GS2中的Cl(g)稳定
D.随着HClO4分子的不断分解,O原子在FC表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.32 g甲醇所含sp3杂化的原子数为0.02NA
B.1 L 0.5 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中含有的氧原子数为3.5NA
C.一定条件下,5.6 g铁粉与过量的硫粉充分反应,转移的电子数为0.3NA
D.71 g Cl2完全溶于水,所得浅黄绿色溶液中的Cl-、ClO-、HClO微粒数之和为2NA
8.利用间接成对电化学法,以间硝基甲苯为原料合成间氨基苯甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.物质X为间硝基苯甲酸
B.右侧电极电势高于左侧电极电势
C.阳极的电极反应为2Cr3++7H2O-6e-Cr2+14H+
D.当电路中转移8 mol e-时,理论上可得到1 mol间氨基苯甲酸
9.某催化剂的M型、N型均可催化反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)。向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等量的CO和O2,在相同时间段内,不同温度下测得CO的转化率(α)如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c、d点均达到平衡状态
B.该反应的平衡常数:K(b)>K(c)
C.b点反应物的有效碰撞概率最大
D.图中五个点对应的状态下,a点反应速率最慢
10.M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素的原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态。由五种元素组成的某种电池材料的结构如图所示。下列说法正确的是
A.简单离子半径:MB.氢化物的沸点:XC.第一电离能:WD.W的最高价氧化物对应的水化物为强酸
11.氮氧化物的排放是酸雨的成因之一。某研究小组利用反应探究NO的转化:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH。向体积均为1 L的两个密闭容器中分别加入2 mol CO(g)和2 mol NO(g),在绝热恒容和恒温恒容条件下压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.乙容器中的反应环境为恒温恒容
B.甲容器中NO的平衡转化率为
C.反应平衡常数:MD.ΔH<0
12.室温下,等物质的量的HA与强碱MOH混合,得到MA悬浊液,静置,取上层清液,向上层清液中通入HCl(g),混合溶液中pH与c(HA)的关系如图。已知:Ksp(MA)=4.9×10-5、Ka(HA)=2.0×10-6。下列说法错误的是
A.pH=7时,c(M+)=c(A-)+c(Cl-)
B.a→b的过程中,溶液中逐渐增大
C.上层清液中c(A-)=7.0×10-3 mol·L-1
D.c(HA)=c(A-)时,c(Cl-)13.下列反应的离子方程式正确的是
A.Pb加入硫酸铁溶液中:Pb+2Fe3+Pb2++2Fe2+
B.向O中加入Na2O2固体:2O+24OH-+18O2↑
C.将氢氧化钡溶液滴入明矾溶液中至沉淀的物质的量最大:Al3++2S+Ba2++4OH-2BaSO4↓+Al+2H2O
D.用铁氰化钾溶液检验氯化铁溶液中是否存在氯化亚铁:K++Fe2++KFe[Fe(CN)6]↓
14.BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。已知“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS;“沉淀”步骤中生成的沉淀化学式为BaTiO(C2O4)2。
下列说法错误的是
A.“焙烧”步骤中炭粉的主要作用是还原BaSO4
B.“浸取”步骤中的滤渣为CaS,“酸化”步骤中的酸可用盐酸或稀硫酸
C.“沉淀”步骤中发生反应的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
D.“热分解”生成粉状钛酸钡,产生的n(CO2)∶n(CO)=1∶1
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(16分)Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石的主要成分为CePO4,还含有Al2O3、Fe2O3、CaF2、SiO2等。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流程如图所示。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33。
回答下列问题:
(1)C的空间结构为　　　　。若在实验室进行“酸浸”,则不能使用玻璃仪器,原因是　　　　　　　　　　　　。
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有　　　　　　　　　　(至少写两条)。
(3)滤渣1的主要成分是　　　　　　　　　　　　(填化学式,下同),滤渣3的主要成分是　　　　。
(4)已知NH4HCO3溶液显弱碱性,则Kb(NH3·H2O)、Ka1(H2CO3)、Ka2(H2CO3)三者的大小关系是　　　　　　　　　　　　。“沉铈”过程中,生成Ce2(CO3)3·nH2O的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。分离Ce2(CO3)3·nH2O的操作名称是　　　　。
(5)滤渣2的主要成分为FePO4,在高温条件下,用Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4为原料可制备电极材料LiFePO4,同时生成CO和H2O,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
16.(13分)铬(Cr)及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)某同学设计如图装置制备CrCl3。
①CrCl3溶液呈　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”),该实验不能得到CrCl3固体,其原因是　　　　　　　　　　。
②由CrCl3溶液制备CrCl3的方法为　　　　　　　　　　。
(2)在调节CrCl3溶液的pH时,Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31。
①向含有Cr3+的废水中加入石灰水调节并保持溶液pH=8,则反应完成时废水中的c(Cr3+)为　　　　mol·L-1。
②由CrCl3溶液制备纯净的Cr(OH)3的实验方案:取适量CrCl3溶液,加入过量　　　　(填字母),充分反应后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,低温烘干沉淀,得到Cr(OH)3晶体。
A.NaOH溶液　　　　　　B.氨水　　　　　　C.KOH溶液
(3)生产条件下,反应2Cr+2H+Cr2+H2O的平衡常数K=9×1013。
①工业上常用K2Cr2O7滴定法测定铁矿石中亚铁离子的含量,滴定时,K2Cr2O7溶液盛放在　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②某K2CrO4溶液加酸后,有90%的Cr转化为Cr2,所得溶液中铬元素含量为26 g·L-1,此时所得溶液的pH=　　　　。
(4)用Fe2O3包裹的纳米铁粉(用Fe@Fe2O3表示)还原近中性废水中Cr(Ⅵ)的反应机理如图所示。该过程中,Fe先发生吸氧腐蚀,则负极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
17.(15分)合成氨对人类的生存和发展有着重要的意义。1909年哈伯在实验室中首次利用氮气和氢气反应合成氨,实现了人工固氮,化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
(1)基于物理性质写出氨的一种用途:　　　　　　　　　　　　。
(2)合成氨在农业和国防中有很重要的意义,在实际工业生产中常采用下列措施,其中可以用勒夏特列原理解释的是　　　　(填字母)。
A.用铁触媒加快化学反应速率
B.采用较高压强(20 MPa~50 MPa)
C.采用较高温度(400~500 ℃)
D.将生成的氨及时从体系中分离出来
(3)在密闭容器中模拟合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。将n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气投入恒压反应容器进行反应,在压强p1、p2、p3下,分别测得NH3的平衡体积分数φ(NH3)随温度的变化关系如图所示。
①压强p1、p2、p3中,最大的是　　　　。A点N2的转化率为　　　　。
②已知温度为T1 K时,Kp=0.03 MPa-2。维持温度为T1 K,若要使N2的平衡转化率达到30%,则恒压反应容器的总压强至少为　　　　MPa。(保留小数点后2位)
(4)电化学合成氨。可利用氮还原反应在更温和的条件下将N2和H2转化为NH3。研究人员发现,选用三己基十四烷基磷离子作为电解质的阳离子,与叶立德能够很好地完成电化学循环。该电化学装置的工作原理如图所示。注:Rn为烃基。
①叶立德结构中碳负原子的杂化轨道类型为　　　　　　　　　　　　。
②写出图中左边电极区由N2生成NH3的总反应:　　　　　　　　　　。
18.(14分)某科研团队利用CH4和CO2反应使之转化为水煤气,对争取2060年前实现“碳中和”、减缓燃料危机和减轻温室效应具有重要的意义。回答下列问题:
(1)已知:①2CO(g)+O22CO2(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH2=-b kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH3=-c kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=　　　　kJ·mol-1(用含a、b、c的式子表示)。
(2)A、B均为1 L的恒容密闭容器,向A容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol CO2(g),向B容器中充入1 mol CH4(g)和n mol CO2(g),在催化剂存在下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。
①A容器中在温度为873 K时,5 min反应达到c点,用CH4表示0~5 min内的平均反应速率v(CH4)=　　　　,此时化学平衡常数K1=　　　　(保留两位小数)。若在此温度下向A容器的平衡体系中再充入CO2(g)、CH4(g)各0.4 mol,CO(g)、H2(g)各1.2 mol,重新达到平衡前,v正　　　　(填“>”“<”或=”)v逆。
②a点时该反应的平衡常数为K2,则K2　　　　(填“>”“<”或“=”)K1。
③a、b两点处容器内气体总压强分别是p(a)、p(b),则p(a)、p(b)的大小顺序为　　　　。
参考答案
1.B
【解题分析】石墨是导体材料,A项不符合题意;硅为半导体材料,B项符合题意;镁铝合金为金属材料,C项不符合题意;聚乙烯为合成有机高分子材料,D项不符合题意。
2.A
【解题分析】N中N原子的价层电子对数为3+=3,VSEPR模型为平面三角形,即,A项正确;CCl4是正四面体形结构,C原子半径小于Cl原子半径,空间填充模型为,B项错误;硼原子最外层只有3个电子,BCl3的电子式为,C项错误;基态Co的价层电子排布式为3d74s2,Co2+的价层电子排布式为3d7,价层电子轨道表示式为,D项错误。
3.B
【解题分析】该装置用于制备氯气,在比较Cl2、Br2的氧化性强弱实验中是必需的,A项不符合题意;该装置用于除去氯气中混有的氯化氢气体,氯化氢气体不影响实验,在比较Cl2、Br2的氧化性强弱实验中不是必需的,B项符合题意;该装置中氯气与溴化钠反应生成溴单质,在比较Cl2、Br2的氧化性强弱实验中是必需的,C项不符合题意;该装置是吸收尾气的装置,在比较Cl2、Br2的氧化性强弱实验中是必需的,D项不符合题意。
4.C
【解题分析】根据pH的计算方法可知,c(H+)=10-pH,则该酱油中的c(H+)=10-5 mol·L-1。
5.B
【解题分析】该反应为甲基氢原子被溴原子取代的反应,属于取代反应,A项错误;k与温度有关,升高温度,k增大,化学反应速率加快,B项正确;由速率方程可知,溴的浓度变化不影响反应速率,C项错误;由速率方程可知,增大c(HCl),化学反应速率增大,D项错误。
6.B
【解题分析】由于GS1的能量比GS2低,第一步反应的ΔH>0,即该反应是吸热反应,A项正确;该反应历程总共由4个基元反应构成,其活化能分别为Ea1=1.675 eV,Ea2=2.071 eV,Ea3=1.313 eV,Ea4=1.369 eV,所需活化能越高,其反应速率越低,因此决定总反应速率的步骤为第二步,B项错误;由图可以看出,GS3的能量比GS2的能量低,且O*为活性粒子,则GS3中的Cl(g)更稳定,C项正确;随着HClO4分子的不断分解,O原子不断积累,基元反应生成物的量不断增多,平衡向逆反应方向移动,对后续的分解反应产生影响,D项正确。
7.A
【解题分析】0.32 g甲醇的物质的量是0.01 mol,分子中碳原子和氧原子均是sp3杂化,因此所含sp3杂化的原子数为0.02NA,A项正确;水中也有氧原子,B项错误;一定条件下,5.6 g(0.1 mol)铁粉与过量的硫粉充分反应生成FeS,转移的电子数为0.2NA,C项错误;71 g Cl2的物质的量是1 mol,完全溶于水后部分氯气和水反应,因此所得浅黄绿色溶液中的Cl-、ClO-、HClO微粒数之和小于2NA,D项错误。
8.D
【解题分析】由图可知,右侧电极连接外接电源正极,为阳极,则左侧电极为阴极。X被Ti3+还原为间氨基苯甲酸,则X为间硝基苯甲酸,反应中硝基被还原为氨基,A项正确;右侧电极为阳极、左侧电极为阴极,则右侧电极电势高于左侧电极电势,B项正确;阳极上Cr3+失去电子,发生氧化反应生成Cr2,电极反应为2Cr3++7H2O-6e-Cr2+14H+,C项正确;阴极反应为Ti4++e-Ti3+,阴极槽外反应为间硝基苯甲酸和Ti3+反应生成间氨基苯甲酸和Ti4+,+6Ti3++6H++2H2O+6Ti4+,则当电路中转移6 mol e-时,理论上可得到1 mol间氨基苯甲酸,D项错误。
9.D
【解题分析】b点之前,CO的转化率随着温度的升高而不断增大,反应正向进行,因该反应为放热反应,b点之后,温度升高会使平衡逆向移动,不利于CO的转化,则b点达到平衡状态,而a、c点未达到平衡状态,d点为平衡后相应温度下对应的CO的转化率,A项错误;催化剂可改变反应速率,但不会改变平衡,该反应的平衡常数为定值,即K(b)=K(c),B项错误;化学反应速率随着温度的升高而增大,则有效碰撞概率也会随之增大,图中e点的有效碰撞概率最大,C项错误;图中五个点对应状态下,a点对应的温度最低,则反应速率最慢,D项正确。
10.C
【解题分析】M、W、X、Y、Z五种短周期非金属元素的原子序数依次增大,Z为地壳中含量最高的元素,则Z为O元素。基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态,则Y为N元素。阳离子中M形成1个键,则M为H元素;X形成4个键,则X为C元素。-1价阴离子中W形成4个键,则W为B元素。由分析知,M为H元素,W为B元素,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素。同周期非金属元素原子的简单离子的核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径大小为X>Y>Z,A项错误;C元素的氢化物有气体、液体或固体状态,则C元素的氢化物沸点不一定比N元素的氢化物沸点低,B项错误;同一周期元素,随着原子序数的增大,第一电离能呈增大趋势,但是由于N原子的2p能级处于半充满的稳定状态,故其第一电离能比O的第一电离能大,C项正确;B的最高价氧化物对应水化物为硼酸,硼酸属于弱酸,D项错误。
11.B
【解题分析】由图可知,反应中甲容器的压强大于乙容器,则甲容器中的反应环境为绝热恒容、乙容器中的反应环境为恒温恒容,A项正确;设恒温恒容条件下发生的反应,平衡时生成氮气的物质的量为a mol,由化学方程式可知,平衡时,混合气体的总物质的量为(4-a) mol,由气体的压强之比等于物质的量之比可得=,解得a=,则一氧化氮的转化率为=,该反应为放热反应,绝热恒容条件下,反应温度升高,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮的转化率减小,则甲容器中一氧化氮的平衡转化率小于,B项错误;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,绝热恒容条件下,反应温度升高,则M点反应温度高于N点,平衡常数小于N点,C项正确;绝热恒容条件下,反应温度升高,会使容器中的气体压强增大,则甲容器压强先增大的原因是反应放热,产生的热量使体系温度升高,压强增大,D项正确。
12.D
【解题分析】混合溶液中,电荷守恒式为c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)+c(OH-),pH=7,即c(H+)=c(OH-),故有c(M+)=c(A-)+c(Cl-),A项正确;==,由图可知,a→b的过程中c(M+)不断增大,Ksp不变,则c(A-)减小,故增大,即增大,B项正确;MA的悬浊液的上层清液存在溶解平衡MA(s)M+(aq)+A-(aq),上层清液中,c(M+)=c(A-)(忽略A-水解,Kh==5×10-9),则有c2(A-)=Ksp(MA),c(A-)=7×10-3 mol·L-1,C项正确;通入HCl(g)后,溶液中存在元素质量守恒c(M+)=c(A-)+c(HA)、电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(Cl-)+c(OH-),当c(HA)=c(A-)时,代入Ka可知此时溶液显酸性,即有c(M+)13.D
【解题分析】Pb加入硫酸铁溶液中生成PbSO4,正确的离子方程式为Pb+2Fe3++SPbSO4+2Fe2+,A项错误;向O中加入Na2O2固体,可认为先发生复分解反应,生成Na18OH和H2O2,H2O2再分解生成O2和H2O,离子方程式为4O+2Na2O24Na++418OH-+O2↑+2H2O,B项错误;将氢氧化钡溶液滴入明矾溶液中至沉淀的物质的量最大时,铝离子恰好生成氢氧化铝沉淀,正确的离子方程式为2Al3++3S+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,C项错误;铁氰化钾溶液与氯化亚铁反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,离子方程式正确,D项正确。
14.B
【解题分析】由流程和题中信息可知,BaSO4与过量的炭粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS;烧渣经水浸取后过滤,滤渣中有炭粉和CaS,滤液中有BaS和BaCl2;滤液经酸化后浓缩结晶得到BaCl2晶体;BaCl2晶体溶于水后,加入TiCl4和(NH4)2C2O4,将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2;BaTiO(C2O4)2经热分解得到BaTiO3。BaSO4与过量的炭粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS,硫元素化合价降低,炭粉作还原剂,还原BaSO4,A项正确;“浸取”步骤中的滤渣为CaS和炭粉,“酸化”步骤中的酸可用盐酸,稀硫酸会引入杂质离子,B项错误;BaCl2晶体溶于水后,加入TiCl4和(NH4)2C2O4,将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2,“沉淀”步骤中发生反应的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl,C项正确;BaTiO(C2O4)2经热分解得到BaTiO3,反应的化学方程式为BaTiO(C2O4)2BaTiO3+2CO2↑+2CO↑,CO和CO2的物质的量之比为1∶1,D项正确。
15.(1)平面三角形(1分);酸浸时有HF生成,氢氟酸能腐蚀玻璃(2分)
(2)适当升高温度,将独居石粉碎等(2分)
(3)SiO2、CaSO4(2分);Al(OH)3、Fe(OH)3(2分)
(4)Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3)(2分);6HC+2Ce3++(n-3)H2OCe2(CO3)3·nH2O↓+3CO2↑(2分);过滤(1分)
(5)3Li2CO3+C6H12O6+6FePO46LiFePO4+9CO↑+6H2O(2分)
【解题分析】由题给流程可知,向独居石中加入浓硫酸“酸浸”时,浓硫酸将磷酸铈转化为硫酸铈和磷酸,将氟化钙转化为硫酸钙和氟化氢气体;加水“水浸”时,氧化铁、氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤得到滤液和含有硫酸钙、二氧化硅的滤渣;向滤液中加入氯化铁溶液,将溶液中的磷酸转化为磷酸铁沉淀,过滤得到含有磷酸铁的滤渣和滤液;向滤液中加入氨水调节溶液pH为5,将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到滤液和含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣;向滤液中加入碳酸氢铵溶液,将溶液中的铈离子转化为带有结晶水的碳酸铈沉淀,过滤得到滤液和带有结晶水的碳酸铈。
(4)碳酸在溶液中分步电离,以一级电离为主,碳酸氢铵溶液呈碱性说明碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于铵根离子,则氨水在溶液中的电离程度大于碳酸的一级电离程度,氨水的电离常数大于碳酸的一级电离常数,则电离常数的大小顺序为Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3)。由分析可知,加入碳酸氢铵溶液的目的是将溶液中的铈离子转化为带有结晶水的碳酸铈沉淀,反应过程中会有二氧化碳生成。
(5)由在高温条件下,用Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料LiFePO4,同时生成CO和H2O可知,该反应中Fe元素价态降低,C元素价态升高,结合得失电子守恒、原子守恒可知该反应的化学方程式为3Li2CO3+C6H12O6+6FePO46LiFePO4+9CO↑+6H2O。
16.(1)①酸性(1分);Cr3+会水解,Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+,HCl易挥发,导致平衡右移(2分)
②在HCl气流中蒸发浓缩(2分)
(2)①6.3×10-13(2分)
②B(1分)
(3)①酸式(1分)
②6(2分)
(4)Fe-2e-Fe2+(2分)
【解题分析】(2)①溶液pH=8,则c(OH-)== mol·L-1=10-6mol·L-1,c(Cr3+)== mol·L-1=6.3×10-13 mol·L-1。
(3)②酸化时发生的反应为2Cr+2H+Cr2+H2O,若1 L酸化后所得的溶液中铬元素的质量为26 g,Cr有90%转化为Cr2,根据原子守恒可得关系式2Cr~2Cr~Cr2,n(Cr2)=×=0.225 mol,n(Cr)剩余=0.05 mol,则酸化后所得溶液中c(Cr2)=0.225 mol·L-1,c(Cr)剩余=0.05 mol·L-1。
设H+的物质的量浓度为a mol·L-1,则有:
平衡常数K==9×1013,解得a=1.0×10-6,所以pH=6。
17.(1)液氨可以用作制冷剂(1分)
(2)BD(2分)
(3)①p1(2分);75%(3分)
②4.63(2分)
(4)①sp3(2分)
②(3分)
【解题分析】(3)①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为气体分子数减小的放热反应,压强越大,越有利于反应正向移动,使氨气百分含量增大,故压强大小关系为p1>p2>p3。A点NH3的平衡体积分数为60%,列三段式:
　　　　
NH3的平衡体积分数为=60%,解得x=0.75,故A点N2的转化率为75%。
②维持温度为T1 K,若要使N2的平衡转化率达到30%,则有:
　　　　
设总压强为p,则p(N2)=p×,p(H2)=p×,p(NH3)=p×,故Kp===0.03 MPa-2,解得p≈4.63 MPa。
18.(1)-c+a+b(2分)
(2)①0.12 mol·L-1·min-1(3分);12.96(3分);<(2分)
②<(2分)
③p(b)>p(a)(2分)
【解题分析】(1)根据盖斯定律,由反应③-①-②可得反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),则反应的ΔH=(-c+a+b) kJ·mol-1。
(2)①由图可知,c点甲烷转化率为60%,由题意可建立如下三段式:
　　　　
0~5 min内甲烷的平均反应速率为=0.12 mol·L-1·min-1,反应的平衡常数K1==12.96。若在此温度下向A容器的平衡体系中再充入二氧化碳、甲烷各0.4 mol,一氧化碳、氢气各1.2 mol,相当于增大压强,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则逆反应速率大于正反应速率。

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