高考化学《化学反应与能量的推断题综合》专项训练及详细答案
高考化学化学反应与能量推断题综合练习题附详细答案
高考化学化学反应与能量推断题综合练习题附详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。
(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。
CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。
③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4)①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。
高考化学化学反应与能量变化推断题综合练习题及详细答案
高考化学化学反应与能量变化推断题综合练习题及详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:序号元素结构及性质A A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5③C C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态④D D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料①E 通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物②F F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性,N的结构式为________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。
(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________【答案】第四周期第Ⅷ族 Mg3N2离子分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2,无明显现象的是H2O 三角锥形4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O【解析】【分析】A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素,据此解答。
高考化学化学反应与能量推断题综合题汇编含详细答案
高考化学化学反应与能量推断题综合题汇编含详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)若要提高辉铜矿煅烧效率可采取的措施有___(填两种)。
(2)气体X的主要成分是___(填化学式),写出该气体的一种用途___。
(3)蒸氨过程总反应的化学方程式是___。
(4)溶液E与Na2CO3溶液反应制取Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为___。
(5)某实验小组研究溶液E与Na2CO3溶液加料顺序及加料方式对产品的影响,实验结果如下:实验加料顺序及方式沉淀颜色沉淀品质产率/%序号1溶液E一次加入Na2CO3溶液中并迅速搅拌浅蓝色品质较好87.82溶液E逐滴加入Na2CO3溶液中并不断搅拌暗蓝色品质好71.93Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌浅绿色品质好96.74Na2CO3溶液一次加入溶液E中并不断搅拌浅蓝色品质较好102.7由上表可知制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是___(填序号)。
【答案】减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等 SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等 [Cu(NH3)4]Cl2+H2O CuO+2HCl↑+4NH3↑ 2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑ 3【解析】【分析】辉铜矿通入氧气充分煅烧,生成二氧化硫气体,固体B主要为CuO、Fe2O3,加入盐酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液,加入过量氨水,可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3,[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO,加入酸酸化得到Cu2+,经浓缩后在溶液中加入碳酸钠可得到碱式碳酸铜,以此解答该题。
【详解】(1)通过粉碎辉铜矿减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煅烧温度、增大O2浓度等措施均可提高辉铜矿煅烧效率;(2)Cu2S可与氧气反应生成二氧化硫,则气体X的主要成分是SO2,SO2是酸性氧化物,有漂白性、还原性,则利用SO2制备硫酸、漂白剂、防腐剂等;(3)蒸氨过程[Cu(NH3)4]2+经加热可得到CuO,反应的方程式为[Cu(NH3)4]Cl2+H2O CuO+2HCl↑+4NH3↑;(4)向含有Cu2+的溶液中滴加Na2CO3溶液生成Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;(5)由图表信息可知Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速搅拌,获得浅绿色的碱式碳酸铜,品质好,且产率高,故制取Cu2(OH)2CO3最佳加料顺序及加料方式是实验序号3。
高考化学《化学反应与能量的推断题综合》专项训练及答案
高考化学《化学反应与能量的推断题综合》专项训练及答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。
一种以粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下:已知:①部分含钒物质的溶解情况:(VO2)2SO4易溶于水,VOSO4可溶于水,NH4VO3难溶于水。
②部分金属离子[c(M n+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表:回答下列问题:(l)“研磨”的目的是___,“酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为____ 。
(2)加入NaCIO溶液,含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为___。
(3)向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时实验装置如图所示,虚线框中最为合适的仪器是___(填标号),调节溶液的pH范围为___,滤渣b为___(写化学式)。
(4)实验显示,沉钒率的高低与温度有关,如图是沉钒率随温度的变化曲线,则沉钒时的加热方法为___。
温度高于80℃,沉钒率下降,其可能原因是____【答案】增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++ClO-+H2O=2VO2++Cl-+2H+ D 4.7≤pH<7.8 Fe(OH)3、Al(OH) 水浴加热(热水浴) 温度高于80℃,NH4+水解程度增大成为主要因素,由于NH4+浓度减小,沉钒率下降【解析】【分析】粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)经过研磨粉碎,加入硫酸进行酸浸,V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液,由于SiO2不与硫酸反应,经过滤后,得到的滤渣a为SiO2,滤液a为含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液,向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液,将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH值,将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3、滤液b为主要含有VO2+的滤液,加入饱和氯化铵溶液,使VO2+转化为NH4VO3沉淀,对生成的NH4VO3沉淀高温煅烧,获得V2O5,据此分析解答。
高考化学《化学反应与能量的推断题综合》专项训练附答案解析
高考化学《化学反应与能量的推断题综合》专项训练附答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。
回答下列问题:(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。
该反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是________。
(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。
为达到这一目的,还可采用的措施是________________________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有____________________________________________。
(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________;试剂X的作用是_______。
【答案】+3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解【解析】【分析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn;(1)①ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为0计算得到Fe 的化合价;②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3•6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4.反应过程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价,计算转移电子的物质的量;(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子;(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应是双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,试剂X的作用是调节溶液PH,促进Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀除去。
高考化学化学反应与能量的推断题综合题试题附详细答案
高考化学化学反应与能量的推断题综合题试题附详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.1100℃时,在体积固定且为5L 的密闭容器中,发生可逆反应:()()()()()24222Na SO s 4H g Na S s 4H O g Q Q>0++-ƒ并达到平衡。
(1)平衡后,向容器中充入1mol 2H ,平衡向___________(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”),重新达到平衡后,与原平衡相比,逆反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若混合气体的密度不变,(填“能”或“不能”)______判断该反应达已经到平衡状态。
若初始时加入的24Na SO 为2.84g ,10分钟后达到平衡时24Na SO 的转化率(参加反应的碳酸钠占加入硫酸钠总质量的百分比)为45%,()2v H =________。
【答案】正反应方向 增大 能 7.2×10-4mol/(L·min) 【解析】【分析】增大反应物浓度,有利于反应正向进行,最终达到新平衡时,整体浓度都是增大的,逆反应速率较原平衡也是增大的;混合气体的密度为ρ=m V,反应前后气体总质量发生改变,气体总体积不变,混合气体的密度发生改变,当到达化学平衡时,混合气体的密度不变;根据v=c tV V 计算。
【详解】 (1)平衡后,向容器中充入1mol H 2,增大反应物浓度,有利于反应正向进行,最终达到新平衡时,整体浓度都是增大的,逆反应速率较原平衡也是增大的,故答案为:正反应方向;增大;(2)混合气体的密度为ρ=m V,反应前后气体总质量发生改变,气体总体积不变,混合气体的密度发生改变,当到达化学平衡时,混合气体的密度不变,所以根据混合气体的密度可以判断化学反应是否达到平衡;初始时加入的Na 2SO 4为2.84g ,10分钟后达到平衡时Na 2SO 4的转化率为45%,则反应消耗n (Na 2SO 4)=45%1422.8/4g g mol⨯=0.009mol ,根据反应方程式,则消耗n (H 2)=4n (Na 2SO 4)=0.036mol ,所以v (H 2)=c tV V =n V t V V =0.036510minmol L ⨯=7.2×10-4mol/(L•min ),故答案为:能;7.2×10-4mol/(L•min )。
高考化学化学反应与能量的推断题综合题试题附答案解析
高考化学化学反应与能量的推断题综合题试题附答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料,其主要流程如下:已知:NH 4HCO 3溶液呈碱性,30℃以上NH 4HCO 3大量分解。
(1)NH 4HCO 3溶液呈碱性的原因是_____________________________________。
(2)写出沉淀池I 中反应的化学方程式_____________________________,该反应必须控制的反应条件是________________________________________。
(3)检验沉淀池I 中Fe 2+沉淀是否完全的方法是_____________________。
(4)酸化的目的是______________________________。
(5)在沉淀池II 的反应中,为使反应物尽可能多地转化为生成物,可在反应过程中加入___。
a .(NH 4)2SO 4b .KClc .丙醇d .水(6)N 、P 、K 、S 都是植物生长所需的重要元素。
滤液A 可做复合肥料,因为其中含有_____________等元素。
【答案】NH 4+的水解程度小于HCO 3-的水解程度 2NH 4HCO 3 + FeSO 4 → FeCO 3↓ + (NH 4 )2SO 4 + CO 2↑ + H 2O 反应温度低于30℃ 取沉淀池I 的滤液,滴加KSCN 溶液后滴加氯水,若无红色出现,说明沉淀完全 除去溶液中的HCO 3- c N 、S 、K【解析】【分析】FeSO 4与NH 4HCO 3发生双水解反应生成碳酸亚铁、硫酸铵、二氧化碳等,然后过滤得到碳酸亚铁,碳酸亚铁在空气中加热得到氧化铁,因滤液中含有NH 4HCO 3,向滤液中加入硫酸,可除去-3HCO ,此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸,向溶液中加入足量KCl ,此时溶液中因硫酸钾的溶解度较氯化铵低而发生沉淀,然后过滤,得到硫酸钾固体,以此解答。
高考化学化学反应与能量推断题综合题含答案
高考化学化学反应与能量推断题综合题含答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.钴和锌是重要的有色金属,其单质及化合物被广泛用于国民经济各个领域。
一种从有机废催化剂中回收钴和锌的工艺流程如下:已知:“浸出”后溶液中含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+等。
请回答:(1)“煅烧”的目的为______________________________。
(2)“净化”时,与KMnO4发生反应的所有离子方程式有_____________________________。
(3)“沉钴”时,发生如下反应:(NH4)2S2O8+H2O→NH4HSO4+H2O2;H2O2→H2O+O;···········;Co3++H2O→Co(OH)3+H+。
所缺的化学方程式为______________________________;每生成1 molCo(OH)3,理论上消耗(NH4)2S2O8的物质的量为__________。
(4)Co(OH)3沉淀应依次用稀硫酸和水洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是____________。
(5)“沉钴”时pH不能太高,其原因为______________________________;“沉锌”时温度不能太高,其原因为________________________________________。
(6)取“沉锌”后所得固体34.1g,煅烧后得到固体24.3g,将生成的气体通过足量的浓硫酸,增重5.4g。
则所得固体的化学式为____________。
【答案】除去其中的有机物(或将金属元素转化为氧化物,有利于后续浸出,合理即可) MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+、3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+2Co2++O+2H+=2Co3++H2O 0.5mol 取最后一次洗涤液少许于试管中,向其加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净防止Zn2+提前沉淀防止NH4HCO3热分解ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O【解析】【分析】将废催化剂高温煅烧,将有机废催化剂中的有机物除去,并将金属元素转化为金属氧化物,用硫酸对煅烧产物进行酸浸,pH控制在1~5,得到含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+的浸出液,调节溶液pH值为5~5.2,加入高锰酸钾将Mn2+、Fe2+氧化并转化为Fe(OH)3和MnO2除去,再次调节溶液pH值为4.5,加入(NH4)2S2O8将Co2+氧化为Co3+并转化为Co(OH)3沉淀除去,调节pH值为8,加入碳酸氢铵使锌离子转化为ZnCO3∙xZn(OH)2∙yH2O沉淀,据此分析解答。
高考化学化学反应与能量的推断题综合复习附答案解析
高考化学化学反应与能量的推断题综合复习附答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.阅读下列材料,并完成相应填空钯(Pd)是一种不活泼金属,性质与铂相似。
在科研和工业生产中,含钯催化剂不仅用途广泛,且用量大,因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益。
已知废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌。
工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯。
(1)气体I的化学式为__________,酸溶I的目的是___________。
(2)王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物,其体积比为__________。
残渣与王水发生的反应有:a. Pd + HCl + HNO3→……b. ___________(写出化学方程式并配平)。
(3)若用足量的烧碱吸收气体II,请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、_______、________、________。
(4)写出用NaHCO3调节pH值时发生反应的离子方程式:_________。
使用甲醛还原钯的化合物时,溶液须保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是______________。
(5)操作I的名称是_______________,溶液I可能含有的有机离子为_________。
(6)有人提出,在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧,同时不断通入空气,其目的是____________。
【答案】H2除去铁、锌等杂质 1:3 C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O NaNO3 NaNO2 Na2CO3 HCO3- + H+=H2O + CO2↑酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化过滤 HCOO-(甲酸根离子)除去废催化剂中的活性炭,减少王水的消耗(必须涉及炭的除去)【解析】【分析】酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气,过滤出的残渣用王水溶解,然后通过碳酸氢钠调节pH,最后通过甲醛还原得到金属钯,据此解答。
【详解】(1)铁和锌能与盐酸反应产生氢气;废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌,而实验的目的是从废催化剂中提取钯,所以酸溶I的目的是除去铁、锌等杂质;(2)王水是浓硝酸与盐酸按体积比1:3的混合物,浓硝酸具有氧化性,能将碳氧化生成二氧化碳,本身被还原成一氧化氮,反应的方程式为:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O;(3)氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,同时氢氧化钠过量,所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、NaNO3、NaNO2、Na2CO3;(4)NaHCO3能和盐酸发生反应,离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,甲醛具有还原性,酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化;(5)金属钯不溶于水,利用过滤的方法分离,甲醛会被硝酸氧化生成甲酸,所以溶液I可能含有的有机离子为HCOO-;(6)由于废催化剂中的含有活性炭,不断通入空气,能除去活性炭,同时减少王水的消耗。
高考化学化学反应与能量推断题综合经典题含详细答案
高考化学化学反应与能量推断题综合经典题含详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.化学肥料在农业生产中有重要作用。
农业生产中,大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、钾肥。
(1)普钙是磷肥,它的有效成分是________(写化学式)。
(2)尿素是一种含氮量较高的氮肥,工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件下反应生成氨基甲酸铵(H2NCOONH4),再使氨基甲酸铵脱水得到尿素。
反应的化学方程式为______________、______________。
(3)农谚说的“粪和肥,肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效。
请你说明其中的化学原理:________________________。
(4)合成氨是生产氮肥的重要环节。
合成氨生产简易流程示意图如下:从示意图可知其存在循环操作。
简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作?______。
【答案】Ca(H2PO4)2·H2O 2NH3+CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2+H2O 粪尿最终转化为铵盐,而草木灰的有效成分为K2CO3,K2CO3受潮后水解为KOH,显碱性,NH4+与OH-可发生反应生成NH3逸出而降低肥效从原因来讲,许多化学反应是可逆反应,转化率低;从结果来说,循环操作的主要目的在于充分利用原料、降低成本;从工艺设计来说,循环操作有利于连续化生产、减少工序;从环保角度来说,实现全封闭生产,控制废弃物排放【解析】【分析】(1)普钙的有效成分是磷酸二氢钙;(2)氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸铵,氨基甲酸铵脱水生成尿素和水;(3)农谚说的“粪和肥,肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效,粪尿最终转化为铵盐,而草木灰的有效成分为K2CO3,K2CO3受潮后水解为KOH,显碱性,NH4+与OH-可发生反应生成NH3逸出而降低肥效;(4)可从生产成本(原料的利用率)、生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分析化工生产过程中设计循环操作的目的、作用。
高考化学复习化学反应与能量专项推断题综合练及详细答案
高考化学复习化学反应与能量专项推断题综合练及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料,也可用作脱硫的催化剂等。
一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3,还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常温下,相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.310.68.89.6沉淀完全的pH 5.2 2.88.312.610.811.6③常温下,Ksp(CaF2)=1.46×10−10,Ksp(MgF2)=7.42×10−11;Ka(HF)=1.00×10−4回答下列问题:(1)“混合研磨”的作用为_______________________(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________(3)分析图1、图2,焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________(4)净化除杂流程如下①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8>KMnO4>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择__________A.(NH4)2S2O8 B.MnO2 C.KMnO4②调节pH时,pH可取的范围为_________________③常温下加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去,此时溶液中,2+2+c Cac Mg()()=______若此时pH为6,c(Mg2+)= a mol/L,则c(HF)为______________ mol/L (用a表示)(5)“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵,可能的原因是__________________【答案】加快反应速率 MnCO3+2NH4Cl加热MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 温度为500℃且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2≤pH<×10-7 CO32-水解程度大于HCO3-,易生成氢氧化物沉淀【解析】【分析】根据流程:将菱锰矿粉(主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素)和氯化铵混合研磨后焙烧:MnCO3+2NH4Cl加热MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O,浸出液含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应为:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O,再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2沉淀除去,净化液主要溶质主要为MnCl2、NH4Cl,加入碳酸氢铵发生反应:Mn2++2HCO3-加热MnCO3↓+CO2↑+H2O,炭化结晶,过滤,滤饼干燥后得到MnCO3,滤液为NH4Cl溶液,蒸发结晶得到NH4Cl固体,可循环使用,据此分析作答。
高考化学化学反应与能量推断题综合题含详细答案
高考化学化学反应与能量推断题综合题含详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.(1)反应3Fe(s)+4H 2O(g)Fe 3O 4(s)+4H 2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:(填“加快”、“不变”或“减慢”)。
①保持体积不变充入Ne ,其反应速率___。
②保持压强不变充入Ne ,其反应速率____。
(2)在一定条件下发生反应:6NO(g)+4NH 3(g)5N 2(g)+6H 2O(g)。
某次实验中测得容器内NO 及N 2的物质的量随时间变化如图所示,图中v(正)与v(逆)相等的点为__(选填字母)。
(3)一定条件下,在2L 密闭容器内,发生反应2NO 2(g)N 2O 4(g),n(NO 2)随时间变化如下表: 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO 2)/mol0.0400.0200.0100.0050.0050.005①用NO 2表示0~2s 内该反应的平均速率为___。
②在第5s 时,NO 2的转化率为__。
【答案】不变 减慢 cd 0.0075mol·L -1·s -1 87.5% 【解析】 【分析】 【详解】(1)①保持体积不变充入Ne ,各反应物和生成物的浓度不变,故反应速率不变; ②保持压强不变充入Ne ,容器体积变大,各物质浓度减小,反应速率减慢;(2)反应达到平衡时正逆反应速率相等,据图可知t 2时刻后N 2和NO 的物质的量不再改变,说明反应到达平衡,所以c 、d 两个点v(正)与v(逆)相等;(3)①2s 内△n (NO 2)=0.04mol-0.01mol=0.03mol ,容器体积为2L ,所以反应速率为0.03mol2L =2sc t ∆∆=0.0075mol·L -1·s -1; ②第5s 时,△n (NO 2)=0.04mol-0.005mol=0.035mol ,转化率为0.035mol100%0.04mol⨯=87.5%。
高考化学化学反应与能量变化推断题综合练习题及详细答案
高考化学化学反应与能量变化推断题综合练习题及详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素,W、X两种元索可组成W2x和W2X2两种常见的无色液体化合物, Y2X2为淡黄色固体化合物,Z的原子序数是X的原子序数的两倍。
请回答下列问题:(1)Z元素的名称是___________ 。
(2)W、X、Y三种元素形成的化合物的电子式_____________(3)写出Y2X2中所含化学键有:___________。
(4)写出Y2X2和W2X反应的化学方程式:_______________(5)W2和X2是组成某种燃料电池的两种常见物质,如图所示,通人X2的电极是___(填“正极”或“负极”),写出通人W2的电极的电极反应式:________________【答案】硫离子键和共价键 2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2↑正H2-2e-=2H+【解析】【分析】W、X两种元素可组成W2X和W2X2两种常见的无色液体化合物,故W为H元素;X为O 元素;Y2X2为淡黄色固体化合物,故Y为Na元素;Z的原子序数是X的原子序数的两倍,故Z为S元素,据此进行分析。
【详解】W、X两种元素可组成W2X和W2X2两种常见的无色液体化合物,故W为H元素;X为O 元素;Y2X2为淡黄色固体化合物,故Y为Na元素;Z的原子序数是X的原子序数的两倍,故Z为S元素;(1) Z元素的名称是S元素;(2)W、X、Y三种元素分别为H、O、Na,形成的化合物是NaOH,是离子化合物,其电子式为;(3) Y2X2为Na2O2,是离子化合物,所含化学键有离子键和共价键;(4) Y2X2为Na2O2,W2X为H2O,两者反应生成NaOH和O2,反应的化学方程式为2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2↑;(5) X2为O2,氢氧燃料电池,负极通氢气,正极通氧气,发生还原反应,故通入O2的电极是正极;W2为H2,通H2的极负极,负极发生氧化反应,故电极反应方程式为H2-2e-=2H+。
高考化学复习化学反应与能量变化专项推断题综合练附详细答案
高考化学复习化学反应与能量变化专项推断题综合练附详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Y位于不同周期,X与W 位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。
请回答下列问题:(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。
Na Si+3H O=Na SiO+3H↑负极【答案】第二周期第ⅢA族2223237g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4,因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。
即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为;Na Si+3H O=Na SiO+3H↑;(2)①根据元素分析,该反应方程式为22232②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。
高考化学 化学反应与能量变化 推断题综合题含详细答案
高考化学 化学反应与能量变化 推断题综合题含详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素,且原子序数依次增大;A 的主族序数、周期数、原子序数均相同;B 为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料;C 是植物生长所需的主要元素之一;D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ,且2A D 是最常见的溶剂;E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则:()1E 的离子结构示意图为 ______ ,B 、C 、D 、E 与A 形成的化合物中稳定性最强的是 ______ (填化学式).()2在加热和Cu 作催化剂时,化合物25B A DA 与2D 反应生成其中一种产物是3BA BAD 的化学方程式为 ______ .()3A E -五种元素中,含同一元素的各类物质能实现下列转化的有(图) ______ (填元素符号)()4图所示是一种酸性燃料电池25B A DA 检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.则该电池的负极反应为 ______ .A 出口处的物质 ______ .【答案】 2H O 2CH 3CH 2OH +O 22OΔ−−→ 2CH 3CHO +2H 2O N 、S 3223CH CH OH H O 4e CH COOH 4H -++-=+ 2H O【解析】【分析】短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H ,则A 为H 元素;B 为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料,非金属单质常用作电极的是碳,则B 为C 元素;D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ,且2A D 是最常见的溶剂,则D 为O 元素;植物生长所需元素是N 、P 、K ,又A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素,且原子序数依次增大,则C 为N 元素;E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则E 为第三周期元素S ,据此进行解答。
高考化学化学反应与能量推断题综合题汇编及详细答案
高考化学化学反应与能量推断题综合题汇编及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:(1)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是______________________________;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是____________(填化学式)。
(2)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。
若排放的尾气中NO含量升高,则NO和NO2物质的量之比______;若产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)3含量升高,则NO和NO2物质的量之比_______。
(填写序号)①=1∶1 ②>1∶1 ③<1∶1 ④无法判断(3)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,据此信息,某同学所写的反应离子方程式为2NO2-+2H+=NO2+NO↑+H2O,你同意吗?_________(填“同意”或“不同意“),如不同意,请说明你的理由________________________________________________。
【答案】使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2②③不同意二氧化氮能与水会发生反应,产物中不可能生成二氧化氮【解析】【分析】由流程可知,石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,过量的石灰乳以滤渣存在,碱性溶液中尾气处理较好;(1)使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触;滤渣的主要成分是Ca(OH)2;(2)若n(NO):n(NO2)>1:1,则一氧化氮过量,若<1:1,则二氧化氮过量;(3)二氧化氮能与水会发生反应,据此分析解答。
【详解】由流程可知,石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,生成Ca(NO2)2,过量的石灰乳以滤渣存在,(1)使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触,NO、NO2被充分吸收,滤渣主要成分是Ca(OH)2;(2)若n(NO):n(NO2)>1:1,则一氧化氮过量,排放气体中NO含量升高,若n(NO):n(NO2)<1:1,则二氧化氮过量,二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2,产品中Ca(NO3)2含量升高;(3)若离子方程式为2NO2-+2H+=NO2+NO↑+H2O,二氧化氮能与水会发生反应,产物中不可能生成二氧化氮,则不同意该同学书写的离子反应方程式。
高考化学化学反应与能量推断题综合练习题附答案解析
高考化学化学反应与能量推断题综合练习题附答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料,也可用作脱硫的催化剂等。
一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3,还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常温下,相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.310.68.89.6沉淀完全的pH 5.2 2.88.312.610.811.6回答下列问题:(1)“混合研磨”的作用为_______________________(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________(3)分析图1、图2,焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________(4)净化除杂流程如下①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8>KMnO4>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择__________A.(NH4)2S2O8 B.MnO2 C.KMnO4②调节pH时,pH可取的范围为_________________(5)“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵,可能的原因是__________________【答案】加快反应速率 MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 温度为500℃,且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2≤pH<8.8 CO32-水解程度大于HCO3-,易生成氢氧化物沉淀【解析】【分析】菱锰矿的主要成分为MnCO3,加入氯化铵焙烧发生MnCO3+2NH4Cl MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑,气体为二氧化碳和氨气、水蒸气,浸出液中含MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等,结合表中离子的沉淀pH及信息可知,浸取液净化除杂时加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子,加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝,加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+,净化液加入碳酸氢铵碳化结晶过滤得到碳酸锰,据此分析解题。
高考化学 化学反应与能量变化 推断题综合题附答案
高考化学化学反应与能量变化推断题综合题附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Y位于不同周期,X与W 位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。
请回答下列问题:(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。
Na Si+3H O=Na SiO+3H↑负极【答案】第二周期第ⅢA族2223237g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4,因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和,为氧元素。
即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为;Na Si+3H O=Na SiO+3H↑;(2)①根据元素分析,该反应方程式为22232②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。
高考化学化学反应与能量推断题综合经典题含答案
高考化学化学反应与能量推断题综合经典题含答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料,也可用作脱硫的催化剂等。
一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3,还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常温下,相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.310.68.89.6沉淀完全的pH 5.2 2.88.312.610.811.6③常温下,Ksp(CaF2)=1.46×10−10,Ksp(MgF2)=7.42×10−11;Ka(HF)=1.00×10−4回答下列问题:(1)“混合研磨”的作用为_______________________(2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________(3)分析图1、图2,焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________(4)净化除杂流程如下①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8>KMnO4>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择__________A.(NH4)2S2O8 B.MnO2 C.KMnO4②调节pH时,pH可取的范围为_________________③常温下加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去,此时溶液中,2+2+c Cac Mg()()=______若此时pH为6,c(Mg2+)= a mol/L,则c(HF)为______________ mol/L (用a表示)(5)“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵,可能的原因是__________________【答案】加快反应速率 MnCO3+2NH4Cl加热MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 温度为500℃且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2≤pH<×10-7 CO32-水解程度大于HCO3-,易生成氢氧化物沉淀【解析】【分析】根据流程:将菱锰矿粉(主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素)和氯化铵混合研磨后焙烧:MnCO3+2NH4Cl加热MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O,浸出液含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应为:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O,再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2沉淀除去,净化液主要溶质主要为MnCl2、NH4Cl,加入碳酸氢铵发生反应:Mn2++2HCO3-加热MnCO3↓+CO2↑+H2O,炭化结晶,过滤,滤饼干燥后得到MnCO3,滤液为NH4Cl溶液,蒸发结晶得到NH4Cl固体,可循环使用,据此分析作答。
高考化学化学反应与能量变化推断题综合经典题及详细答案
高考化学化学反应与能量变化推断题综合经典题及详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的位置如图所示。
请按要求回答下列问题。
(1)R与W形成化合物的电子式为________________________。
(2)Y的氢化物与T的氢化物反应的生成物中含有的化学键为_________。
(3)X与Z形成的二元化合物中,所含电子数为18的分子的化学式为______。
(4)实验室制取T单质的离子方程式为______________________________。
(5)如图,a、b为多孔石墨电极(电极不参与反应),插入W的最高价氧化物对应水化物的溶液中,两端分别通入X单质和Z单质,发现电流计指针发生偏转。
①电池工作时,电子的移动方向为由_____到_____(填“a”或“b”)。
②该电池反应产物环保无污染,则该电池的总反应式为____________。
【答案】离子键、共价键 H2O2 MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O ab 2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根据元素在周期表的位置可得,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Na元素,R 为S元素,T为Cl元素,据此分析解答;【详解】(1) R为S元素,W为Na元素,R与W形成化合物为Na2S,电子式为;(2) Y为N元素,T为Cl元素,Y的氢化物与T的氢化物分别为NH3和HCl,反应的生成物为NH4Cl,属于含有共价键的离子化合物,其中含有的化学键为离子键、共价键;(3) X为H元素,Z为O元素,X与Z形成的二元化合物为H2O、H2O2,所含电子数为18的分子的化学式为H2O;(4) T为Cl元素,实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O;(5) W为Na元素,W的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠溶液,两端分别通入H2和O2,发现电流计指针发生偏转,说明该装置构成氢氧燃料电池。
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高考化学《化学反应与能量的推断题综合》专项训练及详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.氨气是一种重要的化工产品。
(1)工业中用氯气和氢气在一定条件下合成氨气,有关方程式如下: 3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3 (g) + 92.4 kJ①对于该反应:要使反应物尽可能快的转化为氨气,可采用的反应条件是__________,要使反应物尽可能多的转化为氨气,可采用的反应条件是__________:(均选填字母)A.较高温度B.较低温度C.较高压强 D.较低压强 E.使用合适的催化剂工业上对合成氨适宜反应条件选择,是综合考虑了化学反应速率、化学平衡和设备材料等的影响。
②该反应达到平衡后,只改变其中一个因素,以下分析中不正确的是_______:(选填字母) A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大C.减小生成物浓度,对逆反应的反应速率影响更大③某化工厂为了综合利用生产过程中副产品CaSO4,和相邻的合成氨厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程(如图),该流程中:向沉淀池中通入足量的氨气的目的是______________________________,可以循环使用的X是_______________。
(填化学式)(2)实验室中可以用铵盐与强碱共热得到氨气。
有关的离子方程式为_____________________。
①0.01 mol/L硝酸铵溶液0.5L,与足量的氢氧化钠溶液共热,可产生氨气_____L(标准状态)。
②若有硝酸铵和硫酸铵的混合溶液0.5L,与足量的氢氧化钠溶液共热,可产生氨气0.025mol;在反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液,产生0.01 mol 白色沉淀,则原混合液中,硝酸铵的浓度为_______mol/L。
③现有硝酸铵、氯化铵和硫酸铵的混合溶液V L,将混合溶液分成两等分:一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热,共产生氨气A mol;另一份溶液中慢慢滴入C mol/L的氯化钡溶液B L,溶液中SO42-恰好全部沉淀;将沉淀过滤后,在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量,又产生D mol沉淀。
则原混合溶液中,氯化铵的浓度为________mol/L,硝酸铵的浓度为_______mol/L。
(用含有字母的代数式表示)【答案】ACE BC A 生成正盐,使Ca2+完全沉淀 CO2 NH4++OH-ΔH2O+NH3↑ 0.1120.01 2D-4BCV2A-2DV【解析】【分析】(1)①要使反应物尽可能快的转化为氨气,需要加快反应速率,可以通过升高温度、增大压强和使用合适的催化剂实现;要使反应物尽可能多的转化为氨气,需要反应正向移动,反应3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3 (g) + 92.4 kJ是气体体积减小的放热反应,可以通过增大压强和较低温度实现;②根据影响平衡移动的条件分析判断;③在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是一方面提供反应物,另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收,在煅烧炉中发生CaCO3CaO+CO2↑,则X为CO2可在此制备实验中循环使用;(2)铵盐与强碱共热得到氨气和水;①根据NH4+元素守恒计算;②根据NH4+元素守恒计算;;③一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热,共产生氨气A mol,根据NH4++OH-═NH3+H2O可知每份中含有AmolNH4+,与氯化钡溶液完全反应消耗C mol/LBaCl2溶液B L,根据Ba2++SO42-═BaSO4↓可知每份含有SO42-CBmol,将沉淀过滤后,在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量,又产生D mol沉淀,根据Ag++Cl-=AgCl↓,结合前面加入CBmol的BaCl2溶液可知,每份含有Cl-(D-2BC) mol。
【详解】(1)①要使反应物尽可能快的转化为氨气,需要加快反应速率,可以通过升高温度、增大压强和使用合适的催化剂实现,故选ACE;要使反应物尽可能多的转化为氨气,需要反应正向移动,反应3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3 (g) + 92.4 kJ是气体体积减小的放热反应,可以通过增大压强和较低温度实现,故选BC;②A. 反应3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3 (g) + 92.4 kJ是气体体积减小的放热反应,升高温度反应逆向移动,说明升高温度,对逆反应的反应速率影响更大,故A错误;B. 反应3H2 (g)+N2(g)⇌2NH3 (g) + 92.4 kJ是气体体积减小的放热反应,增大压强反应速率加快,反应正向移动,说明增大压强对正反应的反应速率影响更大,故B正确;C. 减小生成物浓度,反应逆向移动,说明减小生成物浓度对逆反应的反应速率影响更大,故C正确;故选A。
③在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是一方面提供反应物,另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收,在煅烧炉中发生CaCO3CaO+CO2↑,则X为CO2可在此制备实验中循环使用;(2)铵盐与强碱共热得到氨气和水,离子方程式为:NH4++OH-ΔH2O+NH3↑;①0.5L 0.01 mol/L硝酸铵溶液中硝酸铵的物质的量为:0.5L⨯0.01 mol/L=0.005mol,根据NH4+守恒,最多生成氨气0.005mol,标况下的体积为:0.005mol⨯22.4L/mol=0.112L;②由题意可知,在反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液,产生0.01 mol BaSO4白色沉淀,说明原溶液中含有硫酸根0.01mol,设硝酸铵的物质的量为xmol,根据NH4+守恒有x+0.01mol⨯2=0.025,得x=0.005mol,硝酸铵的浓度为0.005mol0.5L=0.01mol/L;③一份溶液与足量的氢氧化钠溶液共热,共产生氨气A mol,根据NH4++OH-═NH3+H2O可知每份中含有AmolNH4+,与氯化钡溶液完全反应消耗C mol/LBaCl2溶液B L,根据Ba2++SO42-═BaSO4↓可知每份含有SO42-CBmol,将沉淀过滤后,在滤液中继续滴入硝酸银溶液至过量,又产生D mol沉淀,根据Ag++Cl-=AgCl↓,结合前面加入CBmol的BaCl2溶液可知,每份含有Cl-(D-2BC) mol,则原混合溶液中,氯化铵的浓度为()2D-2BCVmol/L=2D-4BCVmol/L;每份中硝酸根的物质的量为: n(NH4+)- n(Cl-)-2n(SO42-)=()Amol-2BCmol-D-2BC mol,硝酸铵的浓度为()2A-2BC-D-2BCV⎡⎤⎣⎦ mol/L =2A-2DVmol/L。
2.根据如图所示电化学实验装置图,回答有关问题。
(1)若只闭合S1,该装置属于_______,能量转化形式为_______,锌极作_______极。
(2)若只闭合S2,该装置属于_______,能量转化形式为_______,锌极上的电极反应式为_______。
(3)若只闭合S3,该装置属于_______,铜极作_______极,锌极上的电极反应式为_______,总反应的化学方程式为_______。
【答案】原电池化学能转化为电能负电解池电能转化为化学能-2+Zn-2e=Zn电解池阳2+-2H+2e=H↑2442通电Cu+H SO CuSO+H↑【解析】【分析】原电池是将化学能转化为电能,较活泼金属作负极,发生氧化反应,正极发生还原反应;电解池是将电能转化为化学能,需要外接电源,与电源正极相连的为阳极,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,据此解答。
【详解】(1)若只闭合S1,没有外接电源,则Zn、Cu、稀硫酸构成原电池,该装置将化学能转化为电能,较活泼的锌作负极。
答案为:原电池;化学能转化为电能;负。
(2)若只闭合S2,装置中有外接电源,该装置为电解池,将电能转为化学能,与电源正极相连的锌极作阳极,发生氧化反应,电极反应为Zn-2e-=Zn2+。
答案为:电解池;电能转化为化学能;Zn-2e-=Zn2+。
(3)若只闭合S3,该装置为电解池,与电源正极相连的铜极作阳极,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+;锌为阴极,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,总反应式为:Cu+H2SO4通电CuSO4+H2↑。
答案为:电解池;阳;2H++2e-=H2↑;Cu+H2SO4通电CuSO4+H2↑。
【点睛】有外接电源的是电解池,没有外接电源的是原电池,原电池里负极发生氧化反应,电解池里阳极发生氧化反应。
3.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。
使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ•mol-1表示。
请认真观察图1,然后回答问题。
(1)图中所示反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开1mol H﹣H键、1mol I﹣I、1mol H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。
则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会________ (填“放出”或“吸收”)________ kJ的热量。
在化学反应过程中,是将________ 转化为________ 。
(3)某实验小组同学进行如图2的实验,以探究化学反应中的能量变化。
实验表明:①中的温度降低,由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应;实验②中,该小组同学在烧杯中加入5mL 1.0mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,该反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】放热放出 11 化学能热能吸热放热【解析】【分析】【详解】(1)依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量,反应放热;(2)在反应H2+I2⇌2HI中,断裂1molH-H键,1molI-I键共吸收的能量为:1×436kJ+151kJ=587kJ,生成2molHI,共形成2molH-I键,放出的能量为:2×299kJ=598kJ,吸收的能量少,放出的能量多,所以该反应为放热反应,放出的热量为:598kJ-587kJ=11kJ,在化学反应过程中,将化学能转化为热能;(3)①中的温度降低说明该反应是吸热反应;活泼金属置换酸中氢的反应为放热反应。
4.电化学在化学工业中有着广泛应用。
根据图示电化学装置,(1)甲池通入乙烷(C2H6)一极的电极反应式为___。
(2)乙池中,若X、Y都是石墨,A是Na2SO4溶液,实验开始时,同时在两极附近溶液中各滴入几滴酚酞溶液,X极的电极反应式为___;一段时间后,在Y极附近观察到的现象是___。
(3)工业上通过电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图所示,则阳极的电极反应式为__,阴极反应式为___。