河北衡水中学2026届高三上学期检测三 化学试题(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

河北衡水中学2026届高三上学期检测三 化学试题(含解析)

资源简介

河北衡水中学2025-26届高三年级上学期检测三
化 学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共8页,总分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5
Ca 40 Ba 137
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
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,只有一项符合题目要求。
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.铁锅用水清洗后出现铁锈是因为潮湿环境中铁锅发生了吸氧腐蚀
B.二氧化碳和水合成淀粉实现了无机分子向有机高分子的转变
C.乙烯与氧气在Ag作催化剂条件下制备环氧乙烷的原子利用率为100%
D.神舟十六号航天员使用的塑料航天面窗属于新型无机非金属材料
2.保障实验安全是实验操作过程必须严守的底线。下列有关“安全’’的描述错误的是
A. 表示实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手
B. 表示暴露在空气会发生自燃的物质,需注意安全保存
C.实验过程产生的有机废液均可采用“焚烧法”处理
D.NaOH溶液滴落皮肤上应先用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸溶液
3.化学是人类进步的阶梯,科技的发展离不开化学。下列说法正确的是
A.“神舟十七号”使用砷化镓太阳能电池,供电时化学能转化为电能
B.“国产大飞机—C919’’使用的航空煤油由煤的液化得到
C.冠醚(18-冠-6)通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别’’的特征
D.淀粉-聚丙烯酸钠可以增加土壤的肥力和保水性,淀粉-聚丙烯酸钠属于功能高分子材料
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.28 g由乙烯与丙烯组成的混合物中含碳碳双键的数目为NA
B.90 g葡萄糖分子中,手性碳原子个数为2.5 NA
C.标准状况下5.6 L C4H10中含有的s-sp3 σ键数为2.5 NA
D.0.1mol·L-1Na2SO3溶液中,SO数目小于0.1NA
5.下列化学用语表述正确的是
A.乙烯的球棍模型:
B.用电子式表示HCl的形成过程:
C.基态铬原子的价层电子轨道表示式:
D.用电子云轮廓图表示Cl—Cl的σ键的形成示意图:
6.下列利用图示装置(夹持装置省略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置制备并收集NH3
B.用乙装置测定Na2C2O4溶液的浓度
C.用丙装置在铁上镀铜
D.用丁装置探究溶液浓度对化学反应速率的影响
7.某锂盐的结构如图所示,其阴离子由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W 形成,X、Y与Z位于同一周期,Y与W同族。下列性质规律按照W、Y、X、Z依次递增的是
A.元素的电负性 B.第一电离能
C.简单气态氢化物的还原性 D.简单离子的半径
8.以CO2为原料合成CH3OH的相关反应为①CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) kJ·mol-1;②CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) kJ·mol-1。部分键能数据如表所示,则H—H的键能是
共价键 CO C—H C—O O—H
键能/( kJ·mol-1) 803 414 326 464
A.428 kJ·mol-1 B.442 kJ·mol-1 C.436 kJ·mol-1 D.416 kJ·mol-1
9.反应8SO3 (g) +6CH4 (g)S8(g)+6CO2 (g)+12H2O(g) 可用于治理大气污染。下列关于该反应的说法正确的是
A.该反应的
B.反应物的键能总和大于生成物的键能总和
C.反应的平衡常数
D.使用高效催化剂可以降低反应的焓变
10.铁基催化剂催化CH4CH3OH的反应,部分反应历程如图所示(含决速步骤,若将CH4换成CH3D,反应相似,但反应速率减慢)。下列说法正确的是
A.催化剂能提高CH4平衡转化率
B.升高温度,n(CH3OH)增大
C.CH3D发生上述反应,过渡态1的能量降低
D.CH3D发生上述反应时,所得两种甲醇分子的相对分子质量相等
11.如图为铑(Rh)配合物催化醛酮发生氢化反应的机理示意图,R3、R1、R2代表某特定基团,1、2、3、4四步反应的焓变分别为。下列说法正确的是
A.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
B.若,则总反应放热
C.过程中LnRh为该反应的催化剂
D.总反应原子利用率小于100%,不符合原子经济性反应
12.一定温度下,向2L恒容密闭容器中投入E和M可发生反应:E(g)+M(g)F(g)
G(g)。已知反应初始投入量n0 (E) =n0(M)=0.20 mol,测得0~t2 s时间段部分物质的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图所示,t2 s时反应体系达到平衡状态。下列说法正确的是
A.Y为c(G)随t的变化曲线
B.0~t1 s内,mol·L-1·s-1
C.若t2 s时缩小容器的体积,c(G)变小
D.若t2 s时升温,物质浓度变化如虚线所示,则反应的活化能:③<②
13.乙醇水蒸气重整制氢广泛运用于工业生产中,其原理是C2H5OH(g)+H2O(g)2CO (g) +4H2 (g) kJ·mol-1。一定温度下,1.5 MPa恒压时,按水醇比n(H2O):n(C2H5OH) =1向密闭反应容器中充入原料发生上述反应。下列说法正确的是
A.反应体系压强越小,反应物平衡转化率越大,越有利于工业生产
B.若c(CO):c(H2)保持不变,说明反应达到了平衡状态
C.若2min时,测得反应吸收511.4 kJ能量,则v(C2H5OH) =1 mol·L-1·min-1
D.若在原料气体中充入一定量的惰性气体,则C2H5OH平衡转化率会增大
14.CaSO4 (s)可以消除工业废气中的CO,其反应为CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2 (g)+SO2 (g)。向体积为4L的恒温恒容密闭容器中加入一定量CaSO4(s)和20 mol CO(g)发生反应,起始压强为200 kPa,测得容器内的压强(p)与时间(t)的关系如图所示。在t2 min,将容器体积瞬间缩小为2L;到t3 min达到平衡,此时容器内压强为560 kPa,忽略固体体积对压强的影响。下列说法正确的是
A.t1 min反应达到平衡状态
B.若在t3 min再加入CaSO4(s),则正反应速率增大
C.0~t1 min内,用CO表示的平均反应速率为kPa·min-1
D.t3 min达到平衡时,SO2的分压为260 kPa
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置省略)。已知SOCl2沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。
回答下列问题:
(1)实验开始先通N2。一段时间后,先加热装置 (填“a’’或“b’’);装置b内发生反应的化学方程式为 ;装置c、d共同起到的作用是 。
(2)现有含少量杂质的FeCl2·nH2O,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取m1 g样品,用足量稀硫酸溶解后,用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+,到达终点时消耗V mL标准溶液(滴定过程中Cr2O转化为Cr3+,Cl-不反应)。
实验Ⅱ:另取m1 g样品,利用上述装置与足量SOCl2反应后,固体质量为m2 g。则n=
(用m1、m2、c、V的代数式表示);下列情况会导致n测量值偏小的是 (填标号)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl2反应时失水不充分
C.实验I中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置,根据反应TiO2+CCl4TiCl4 +CO2可制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似,与CCl4互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置省略),安装顺序为①⑨⑧(填序号),先馏出的物质为 (填化学式)。
16.(14分)碳酸锶广泛应用于玻壳玻璃、感性材料、金属冶炼、锶盐制备、电子元件等领域。由天青石矿粉(主要成分为硫酸锶与硫酸钡,还含钙、镁、铁的硫酸盐与二氧化硅)制备高纯度碳酸锶的工艺流程如图所示。
已知:常温下,Ksp(SrCO3)=5.6×10-10;碳酸氢铵受热易分解。
回答下列问题:
(1)在实验室鉴别锶、钡这两种元素的方法是 。
(2)天青石矿粉与碳酸氢铵反应的温度需控制在80~85℃,原因是 。
(3)从“滤液’’中可以提取副产品硫酸铵,该副产品可以用作 ,硫酸铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)写出“沉锶’’过程中反应的离子方程式: 。
(5)“一系列操作’’包括过滤、 、 。
(6)若“沉锶”后溶液中c(Sr2+)≤10-5 mol·L-1,则CO在“沉锶”后的溶液中的最小浓度是
mol·L-1。
17.(15分)工业上合成氨是人类科学技术的重大突破。
回答下列问题:
Ⅰ.合成氨反应的能量变化如图甲所示。
(1)写出合成氨反应的热化学方程式: 。
(2)已知断裂1 mol 、1 mol H—H需要吸收的能量分别为946 kJ、436 kJ,则形成1 mol N—H释放的能量为 kJ。
Ⅱ.在一定条件下,向2L恒温恒容密闭容器中充入1 mol N2 (g)和3 mol H2 (g),发生合成氨的反应,测得容器内的压强(p)随时间(t)的变化情况如图乙所示。
(3)0~5 min内,NH3的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。
(4)达到平衡时,H2的转化率为 %。
(5)若要提高合成氨的反应速率,可采取的措施为 (任写一条)。
18.(14分)油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用。
回答下列问题:
Ⅰ.高温热分解法:2H2S(g)2H2 (g) +S2 (g) kJ·mol-l
(1)升高温度,该反应的化学平衡常数 (填“变大’’“变小’’或“不变’’)。
(2)工业上,通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器,发生H2S热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,H2S的平衡转化率会 (填“变大’’“变小”或“不变’’),利用平衡常数与浓度商的关系说明理由: 。
Ⅱ.克劳斯法:2H2S(g)+O2 (g)S2 (g) +2H2O(g)
已知:2H2S(g)+3O2(g)2SO2 (g)+2H2O(g) kJ·mol-1
4H2S(g)+2SO2 (g)3S2 (g)+4H2O(g) kJ·mol-l
(3)用克劳斯法处理H2S,若生成1 mol S2 (g),放出热量 kJ。
(4)用克劳斯法处理H2S时,研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了研究。其他条件相同时,相同时间内,S2产率随温度的变化如图所示。由图可见,随着温度升高,相同时间内S2产率先增大后减小,原因是 。
化学参考答案
选择题答案速查
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 D C D C C B B C C D C D D C
一、选择题
1.D【解析】铁锅用水清洗后出现铁锈是因为潮湿环境中铁锅发生了吸氧腐蚀;故A正确;淀粉是有机高分子化合物,二氧化碳和水合成淀粉实现了无机分子向有机高分子的转变;故B正确;乙烯与氧气柱Ag作催化剂条件下制备环氧乙烷,产物只有环氧乙烷,原子利用率为100%,故C正确;塑料属于有机高分子材料,故D错误。
2.C【解析】根据实验有关的图标及说明,表示实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手,A正确;根据化学品使用安全标识,表示暴露在空气会发生自燃的物质,需注意安全保存,B正确;常见有机废液的处理方珐:具有回收利用价值的,可以用溶剂萃取,分液后回收利用,或直接蒸馏,回收特定馏分,不需要回收利用的,可用焚烧法处理,但含卤素的有机废液焚烧后的尾气处理具有特殊性,应单独处理,C错误;如果不慎将NaOH溶液沾到皮肤上,应用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸中和,D正确。
3.D【解析】神舟十七号使用砷化镓(GaAs)太阳能电池,供电时的能量转化形式为太阳能转化为电能,A错误;航空煤油是由石油蒸馏出的不同馏分的烃类化合物组成,而不是由煤的液化得到,B错误;冠醚(18-冠-6)通过非共价键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征,C错误;淀粉-聚丙烯酸钠可以增加土壤的肥力和保水性,属于功能高分子材料,D正确。
4.C【解析】28 g乙烯和丙烯的混合气体无法计算气体物质的量,故无法计算含有的碳碳双键的数目,A错误;葡萄糖分子的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,每个葡萄糖分子含4个手性碳原子,90 g葡萄糖的物质的量为0.5 mol,则共含有手性碳原子的物质的量为2mol,个数为2NA,B.错误;标准状况下 5.6L C4H10物质的。量为0.25 mol,含有的s-sp3 σ键(C—H)擞为2.5NA,C正确;无体积,无法计算SO数目,D错误。
5.C【解析】球棍模型用小棍连接原子,图中表示的是乙烯的空间填充模型,A错误;HC1属于共价化合物,其电子式为,用电子式表示的形成过程应为,B错误;Cr为24号元素,基态铬原子的价层电子排布式为3d4s1,结合泡利原理和洪特规则可确定其轨道表示式为,C正确;Cl2中的Cl—Cl属于p-p σ键,由两个Cl原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道“头碰头”重叠而形成,3p轨道是哑铃而非球形,图中的电子云轮廓图表示的是H—H的σ键的形成示意图,Cl—Cl的σ键的形成示意图为,D
错误。
6.B【解析】生石灰与浓氨水混合制氨,但试管密封无法用向下排空气法收集氨,A错误;酸性高锰酸钾溶液装入酸式滴定管中,逐滴滴入未知浓度的草酸钠溶液中进行氧化还原反应,到达滴定终点,溶液由无色变为浅紫色,B正确;利用电解装置在铁上镀铜时,应将待镀金属铁作阴极,C错误;反应过程中无明显现象,无法探究溶液浓度对化学反应速率的影响,D错误。
7.B【解析】某锂盐的阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成,X、Y与Z位于同一周期,Y与W同族,根据结构Y形成两个化学键,W形成六个化学键,Z形成一个化学键,则Y是O元素,W是S元素,Z是F元素,X形成两个化学键,且阴离子带一个单位负电荷,则X是N元素。同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下,电负性逐渐减小,同周期内的电负性变化小于同族内的变化;故电负性SNH3>H2O>HF,C错误;简单离子的半径S2+> N3->O2- >F-,D错误。
8.C【解析】根据盖斯定律:反应①+反应②得CO2 (g)+3H2 (g)CH3OH(g) +H2O(g) kJ·mol-1,设H—H键能为x kJ·mol-1,根据键能计算反应热的公式,反应物总键能-生成物总键能,反应物总键能=2×803 kJ·mol-1 +3×x kJ·mol-1=(1606+3x)kJ·mol-1,生成物总键能=3×414 kJ·mol-1 +326 kJ·mol-1+ 464 kJ·mol-1 +2×464 kJ·mol-1 = 2 960 kJ·mol-1,故 -46 kJ·mol-1=(1606+3x) kJ·mol-1 -2960 kJ·mol-1,解得x=436,故选C。
9.C【解析】该反应的正反应方向气体体积增大,,A项错误;该反应,根据反应物的键能总和-生成物的键能总和,则反应物的键能总和小于生成物的键能总和,B项错误;化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,该反应的化学平衡常数表达式为K=;C项正确;使用高效催化剂可以改变反应的活化能,不能降低反应的焓变,D项错误。
10.D【解析】催化剂只能降低反应活化能,加快反应速率,不影响化学平衡,因此不能提高CH4的平衡转化率,A错误;由反应历程图可知,反应物(CH4+FeO+)的总能量高于生成物( CH3OH+Fe+)的总能量,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,n(CH3OH)减小,B错误;由题干及题图可知,过渡态1的能量比过渡态2的能量大,即CH4+FeO+[CH3-Fe-OH]+为决速步骤,且若CH4换成.CH3D,反应相似,但反应速率减慢,活化能越大反应速率越慢,则可推知决速步骤的活化能增大,即过渡态1的能量应升高,C错误;CH3D反应时,可能断裂C—H生成CH2D—OH,也可能断裂C—D生成CH3—OD,两种甲醇分子相对分子质量均为12+3×1+16+2=33,相对分子质量相等,D正确。
11.C【解析】过程中涉及Si-H、CO极性键的撕裂以及O—Si、C—H极性键的形成,未涉及非极性键的断裂和形成,A错误;总反应焓变为各步焓变之和,若,说明总反应,为吸热反应,B错误;Ln Rh在反应中参与循环,起始时参与反应,最终又再生,符合催化剂“参与反应、反应前后不变”特征,C正确;醛酮氢化总反应中,所有反应物原子均转化为目标产物,无副产物生成,原子利用率可达100%,符合原子经济性反应,D错误。
12.D 【解析】G为生成物,初始浓度为0,后一直增大直至达到平衡状态的最大值,因此Y不可能为c(G)随t的变化曲线,Y的浓度先增大后减小,则Y为c (F)随t的变化曲线,A错误;在反应开始时c(E)=c(M)==0.1 mol·L-1,在0~t1 s内,E与M完全反应生成F,F部分转化为G,它们转化的物质的量关系为1:1:1:1,反应进行到t1 s 时F的浓度为a mol·L-1,G的浓度为(0.1-a)mol·L-1,故在0~t1s内,G的平均反应速率应为 mol·L-1·s-1,B错误;缩小容器体积瞬间,反应混合物中各种物质的浓度都增大;故c(G)增大,C错误;升温后,X表示的物质G浓度增大、Y表示的物质F浓度减小,说明平衡向生成G的方向移动,即反应②是吸热反应,反应③是放热反应,吸热及应正反应活化能大于逆反应,即活化能②>③,D正确。
13.D【解析】虽然降低压强有利于平衡向正反应(气体物质的量增加的方向)移动,提高转化率,但工业生产需权衡转化率与反应速率、设备成本等因素,不能简单认为压强越小越有利,故A错误;CO与H2的生成比例为1:2,该比值在反应过程中始终不变,无法作为平衡状态的判断依据,故B错误;根据kJ·mol-1,吸收511.4 kJ
对应2 mol乙醇反应,但速率计算需体积数据,题干未提供,无法计算反应速率,故C 错误;恒压下充入惰性气体,总压不变但各物质分压降低,相当于容器体积增大,平衡向气体物质的量增大的正反应方向移动,乙醇转化率提高,故D正确。
14.【解析】由题意,起始在4L容器中加入20 mol CO (g),压强为200 kPa,反应到t1 min压强为300 kPa,则t1 min气体总物质的量为30 mol,列三段式:
CaSO4 (s)+CO(g)CaO(s)+CO2 (g)+SO2(g)
起/mol 20 0 0
转/mol 10 0 0
t1min/mol 10 10 10
此时CO、CO2、SO2的分压均为100 kPa;t2 min将容器体积缩小为2L,则CO、CO2、SO2的分压均为200 kPa,到t3 min达平衡,总压为560 kPa,则此时气体总物质的量为28 mol,列三段式:
CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)CO(g)+CaSO4 (s)
t2 min/mol 10 10 10
转/mol 2 2 2
平/mol 8 8 12
此时CO、CO2、SO2的分压分别为240 kPa、160 kPa、160 kPa。根据t3 min反应到达平衡状态,可计算反应的kPa,t1 min 反应,故t1 min反应未达到平衡状态,故A错误;CaSO4(s)是固体,加入CaSO4(s)不改变反应速率,故B错误;由方程式可知,0~t1 min内CO的压避强减少100 kPa,用CO表示的平均反应速率为kPa·min-l,故C正确;t3 min SO2的分压为160 kPa,故D错误。
二、非选择题
15.(1) a ( 2分) FeCl2·4H2O + 4SOCl2FeCl2+4SO2+8HCl (2分)
冷凝回流SOCl2(2分)
(2)(3分) AB(2分)
(3)⑥⑩③⑤(2分) CCl4(2分)
【解析】(1)实验开始时先通N2,排尽装置的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满装置b后再加热装置吧b,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2· 4H2O + 4SOCl2FeCl2+4SO2+8HCl;装置c、d的共同作用是冷凝徊流SOCl2。
(2)滴定过程中Cr2O将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为 6Fe2++Cr2O+14H+ 6Fe3++2Cr3+ +7H2O,则m1 g样品中n(FeCl2)=6n (Cr2O)=6cV×10-3mol;m1 g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g,结晶水物质的量为mol,n(FeCl2) : n(H2O)=1 :mol,mol,解得n=,样晶中含少量FeO杂质,FeO摩尔质量小于FeCl2·nH2O,溶于稀硫酸后生成Fe2+;导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大,使n的测量值偏小,A正确;样品与SOCl2反应对失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小,B正确;实验I称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变,消耗的K2Cr2Q7溶液的体积V不变;n的测量值不变,C错误;滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致测得消耗将K2Cr2Q7溶液的体积V偏小,使n的测量值偏大,D错误。(3)组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的,顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥,接着连接尾接管⑩,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,TiCl4分子间的范德华力较大,即TiCl4的沸点高于CCl4,故先蒸出的物质为CCl4。
16.(1)焰色试验(2分)
(2)温度过低反应速率太慢,温度过高碳酸氢铵受热易分解(2分)
(3)化肥(2分) c(NH4+ )>c(SO)>c(H+)>c(OH-)(2分)
(4)Sr2++2HCOSrCO3↓+CO2↑+H2O (2分)
(5)洗涤(1分) 干燥(1分)
(6)5.6×10-5(2分)
【解析】(1)钡的焰色为黄绿色,锶的焰色为洋红色,锶、钡元素的焰色不同,实验室用焰色试验鉴别锶、钡两种元素。(2)温度过低反应速率太慢,温度过高碳酸氡铵受热易分解,所以天青石矿粉与碳酸氧铵反应的温度需控制在80~85℃。(3)从“滤液”中可以提取副产品硫酸铵,硫酸铵可以用作化肥。硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液呈酸性,故硫酸铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+)>c(SQ)>c(H+)>c(OH-)。(4)“沉锶”过程中SrCl2和碳酸氢铵反应生成碳酸锶、沉淀、二氧化碳、氯化铵,反应的离子方程式为Sr2++2HCOSrCO3↓+CO2↑+H2O。(5)碳酸锶浊液经过滤、洗涤、干燥、粉碎后得产品碳酸锶,故“一系列操作’’包括过滤、洗涤、干燥。(6)根据Ksp(SrCO3)=5.6×10-10,若“沉锶’’后溶液中c(Sr2+)≤10-5 mol·L-1,则c(CO)≥mol·L-1=5.6×10-5 mol·L-1。
17.(1)N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) -92 kJ·mol-1(3分)
(2)391(3分)(3分)
(3)0.06(3分)
(4)30(3分)
(5)增大压强、升高温度、使用更高效催能剂等(3分)
【解析】(1)根据图示,1mol N2、3mol H2反应生成2 mol NH3放出92 kJ的能量,则合成氨反应的热化学方程式为Ni(g)+3H2(g)2NH3 (g) kJ·mol-1。(2)焓变=反应物总键能-生成物总键能,已知断裂1 mol、1mol H—H需要吸收的能量分别为946 kJ、436 kJ,设形成1 mol N—H释放的能量为a kJ,则946+3×436-6a=-92,a=391,形成1 mol N—H释放的能量391 kJ。(3)根据图示,5 min时压强为0.85p0,则5 min时气体总物质的量为mol=3.4 mol,列三段式:
N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g)
初始/mol 1 3 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1-x 3-3x 2x
1-x +3-3x +2x=3.4,x=0.3,0~5 min内,NH3的平均反应速率为0.06 mol·L-1·min-1。(4)达到平衡时,H2的转化率为。
(5)根据影响反应速率的因素,若要提高合成氨的反应速率,则可采取的措施为增大压强、升高温度、使用更高效催化剂等。
18.(1)变大(2分) (2)变大(2分) 等压条件下充入Ar,c(S2)、c(H2)、c(H2S)等比例减
小,,平衡正向移动,H2S转化率增大(3分) (3) 314(3分)
(4)温度低于200℃时,速率是影响S2产率的主要因素,因此,随着温度升高,反应2H2S(g)+O2 (g)S2 (g)+2H2O(g)速率增大,S2产率升高;温度高于200℃后,平衡是影响S2产率的主要因素,上述反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,S2产率下降(4分)
【解析】(1)该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数变大。(2)恒压条件下充入Ar,容器体积变大,c(S2)、c(H2)、c(H2S)等比例减小,Q=,平衡正向移动,H2S转化率增大。(3)已知:①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g),kJ·mol-1,②4H2S(g) +2SO2(g)3S2 (g)+4H2O(g) kJ·mol-1,由盖斯定律可知(①+②)得反应2H2S(g)+O2 (g)S2 (g) +2H2O (g) (-1 036 kJ·mol-1+94 kJ·mol-1)=-314 kJ·mol-1,则用克劳斯法处理H2S,若生成1 mol S2 (g),放出热量314 kJ。(4)温度低于200℃时,反应速率是影响S2产率的主要因素,因此,随着温度升高,2H2S(g)+O2(g)S2(g)+2H2O(g) 反应速率增大,S2产率升高;温度高于200℃后,平衡是影响S2产率的主要因素,上述反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,S2产率下降。

展开更多......

收起↑

资源预览