高考化学模拟考试题(附带答案解析)
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高考化学模拟考试题(附带答案解析)
班级:___________姓名:___________考号:______________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 下列物质的使用不涉及化学变化的是()
A. 用活性炭去除冰箱中的异味
B. 用热碱水清除炊具上残留的油污
C. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D. 用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装
2. 下列实验的颜色变化不涉及氧化还原反应的是()
A. NO遇空气变为红棕色气体
B. 向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉,溶液颜色变浅
C. 用Na2O2作潜水艇的供氧剂
D. 向CuSO4溶液中加入过量氨水,溶液变为深蓝色
3. 下列实验对应的离子方程式不正确的是()
A. 浓硝酸用棕色瓶保存:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
B. 硫酸铵溶液显酸性:NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+
C. 将少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO−=SO32+2HClO
D. 向AgCl悬浊液中滴加KI溶液产生黄色沉淀:AgCl(s)+I−(aq)⇌AgI(s)+Cl−(aq)
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述正确的是()
A. 1molCu与足量S反应,转移的电子数为NA
B. 1molFe与稀硝酸反应转移电子数一定为3NA
C. 22.4LN2与足量的H2反应生成NH3的分子数为2NA
D. 1molNH3与氧气恰好发生催化氧化反应,转移的电子数为7NA
5. 实验室制备Na2S2O3的反应原理:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
下列有关说法正确的是()
A. SO2为非极性分子
B. Na2S的电子式为
C. CO32−为三角锥形
D. 基态O原子的轨道表示式:
6. 实验室中,下列做法正确的是()
A. 用浓硫酸干燥氨气
B. 用酒精灯直接加热锥形瓶
C. 用过的盐酸直接排入下水道
D. 用分液漏斗将四氯化碳和水分离
7. 关于化合物,下列说法正确的是()
A. 分子中至少有7个碳原子共直线
B. 分子中含有1个手性碳原子
C. 与酸或碱溶液反应都可生成盐
D. 不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
8. 常温下浓度均为0.1mol⋅L−1的两种溶液:①CH3COOH溶液②CH3COONa溶液,下列说法不正确的是()
A. 水电离产生的c(OH−):①<②
B. 常温下CH3COONa溶液pH>7说明CH3COOH为弱酸
C. 两种溶液中均存在:c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=0.1mol⋅L−1
D. 等体积混合所得酸性溶液中:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(H+)>c(OH−)
9. 某白色粉末由两种物质组成,为鉴别共成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水完全溶解再加入足量氢氧化钠溶液(微热),产生白色沉淀并有气泡冒出.
②取少量样品加入足量稀盐酸有气泡产生,振荡后固体完全溶解.
该白色粉末可能为()
A. NaHCO3、MgC12
B. NH4HCO3、AlC13
C. (NH4)2CO3、BaCl2
D. NH4HCO3、MgC12
10. 图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是()
A. 电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极
B. 盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子
C. 该原电池的总反应为:Fe3++Cu=Cu2++Fe2+
D. 电极Ⅱ的电极反应式为:Cu−2e−=Cu2+
11. 下列关于可逆反应的反应速率的说法不正确的是
A. 反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B. 增大反应物的浓度能增大反应速率
C. 可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为0
D. 升高温度能增大反应速率
12. Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能,催化转化CO2的历程如图。
下列说法不正确的是()
A. CO2催化转化的产物是CO和H2O
B. 过程②→③涉及化学键的断裂与生成
C. 反应过程中,C的杂化方式未发生改变
D. 生成1mol CO,需要2mol电子
二、简答题(本大题共4小题,共64.0分)
13. Zn在现代工业中对于电池制造有不可磨灭的地位,锌还是人体必需的微量元素
之一,在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的
作用。
(l)元素Zn在周期表中的位置为______,基态Zn原子的电子排布式为______。
(2)在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+提供4s和4p共四个空轨道,与4个NH3分子形成______
键,Zn2+采取sp3杂化,预测[Zn(NH3)4]2+的空间构型为______。
(3)金属Zn晶体密置层采取…ABAB…方式堆积,其堆积方式名称为:______,配位数为:______。
(4)闪锌矿(ZnS)晶胞如图所示
白球为S2−离子、黑球为Zn2+离子,与Zn2+距离最近的四个S2−所围成的空间构型为______,若晶胞参数为a,则Zn2+与S2−最近距离为______(用含a的代数式表示)。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者商是由于______。
14. 从酯类化合物A出发,一定条件下可发生如下的物质相互转化。
完成下列填空:
(1)化合物G的名称是______,C中含氧官能团的名称是______。
(2)反应①的反应类型是______,反应③所需试剂与条件是______。
(3)书写反应②的化学方程式______
(4)写出A的结构简式______。
(5)写出一种C的苯环上只有一个侧链并可发生水解的同分异构体的结构简式______。
(6)设计一条由为原料制备CH2=CHCH=CH2的合成路线。
(合成路线常用的表示方式为:A→反应条件反应试剂B…→反应条件反应试剂目标产物)
15. FeCl2可用作净水剂、还原剂等,回答下列问题:
Ⅰ.制备FeCl2:装置如图1所示(加持装置省略)已知FeCl3极易水解.
(1)仪器a的名称是______.
(2)装置二中制备FeCl2的化学反应方程式是______装置三的作用①______②______.
(3)该装置存在一定的缺陷,可在______位置(填A.B或C)增加如下装置.如下装置中气体从______流入(填“a”或b”)洗气瓶中盛装的是______.
Ⅱ.利用惰性电极电解0.1mol−1FeCl2溶液,探究外界条件对电极反应产物的影响.
(4)
②实验中,调节溶液的pH宜选用______(填“盐酸”“硝酸”或“硫酸”)
③由实验1、2现象可以得出结论______
②由实验1、4现象可以得出结论______.
16. 工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
请回答:
(1)在C和O2的反应体系中:
反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=−394kJ⋅mol−1
反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=−566kJ⋅mol−1
反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH3
①设y=ΔH−TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。
图中对应于反应3的线条是
______________。
②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比__________。
A.不变
B.增大
C.减小
D.无法判断
(2)水煤气反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=131kJ⋅mol−1。
工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是
____________________________________________________________________________________________ ________________。
(3)一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=−41kJ⋅mol−1。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO)=0.25MPa、
p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa、p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为____________。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为____________。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是_________。
A.反应温度愈高愈好
B.适当提高反应物压强
C.选择合适的催化剂
D.通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,能量−反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:
____________________________________步骤Ⅱ:____________________________________。
参考答案与解析
1.【答案】A
【解析】解:A.活性炭具有较大的表面积,能够吸附冰箱中的异味,该过程没有新物质的生成,属于物理变化,故A正确
B.油污的成分是油脂,在碱性条件下发生水解生成易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油,该过程有新物质生成,属于化学变化,故B错误
C.乙烯具有催熟作用,为了延长水果的保鲜期,用高锰酸钾可以除掉乙烯,该过程中乙烯与高锰酸钾反应氧化还原反应,故C错误
D.硅胶具有吸水性,可以做干燥剂,吸收水分,属于物理变化铁粉具有还原性,防止食物被氧化,发生氧化还原反应,属于化学变化,故D错误
故选A.
物理变化与化学变化的本质区别是:是否有新物质的生成,以此解答.
本题考查了化学变化与物理变化的区别,判断依据是:是否有新物质的生成,题目难度不大,该题各个选项与现实生活接触紧密,比较新颖,注意相关知识的积累.
2.【答案】D
【解析】A.NO与空气混合,NO与氧气反应生成二氧化氮,存在元素化合价的变化,是氧化还原反应,故A 错误
B.向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉,Fe把铁离子还原为亚铁离子,是氧化还原反应,故B错误
C.Na2O2与空气中水蒸气、二氧化碳反应生成氧气,存在元素化合价的变化,是氧化还原反应,故C错误
D.向CuSO4溶液中加入过量氨水,溶液变为深蓝色,不存在元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故D
正确
故选:D。
发生反应中存在元素的化合价变化为氧化还原反应,以此来解答。
本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应、元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质性质的应用,题目难度不大。
3.【答案】C
【解析】解:A.浓硝酸见光易分解,用棕色瓶保存,反应的化学方程式为:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,故A正确
B.氨根离子为弱碱阳离子,水解生成一水合氨和氢离子,离子方程式:NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+,故B正确
C.将少量SO2通入NaClO溶液,离子方程式为:3ClO−+H2O+SO2=SO42−+2HClO+Cl−,故C错误
D.AgI的溶解度小于AgCl,故向AgCl悬浊液中滴加KI溶液,AgCl可以转化为AgI,产生黄色沉淀:
AgCl(s)+I−(aq)⇌AgI(s)+Cl−(aq),故D正确
故选:C。
本题考查了化学方程式和离子方程式的书写,明确物质的性质及反应实质是解题关键,题目难度中等。
4.【答案】A
【解析】解:A.铜与硫反应生成硫化亚铜,1molCu与足量S反应,转移的电子数为NA,故A正确
B.1molFe与稀硝酸反应产物与硝酸的用量有关,所以转移电子数不一定为3NA,故B错误
C.气体状况未知,无法计算其物质的量,故C错误
D.依据4NH3+5O2=4NO+6H2O~20e−可知,1molNH3与氧气恰好发生催化氧化反应,转移的电子数为5NA,故D错误
故选:A。
A.铜与硫反应生成硫化亚铜
B.铁与足量硝酸反应生成硝酸铁,与少量硝酸反应生成硝酸亚铁
C.气体状况未知
D.依据4NH3+5O2=4NO+6H2O~20e−计算。
本题考查了阿伏加德罗常数的综合应用,明确物质的量与阿伏加德罗常数、气体摩尔体积使用条件和对象为解答关键,题目难度不大。
5.【答案】B
【解析】A.正负电荷重心重合的分子为非极性分子,SO2中S原子价层电子对数=2+6−2×22=3且含有1个孤电子对,为V形结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,故A错误
B.Na2S是由硫离子和2个钠离子构成的,存在离子键,电子式为,故B正确
C.CO32−中C原子价层电子对数=3+4+2−3×22=3且不含孤电子对,为平面三角形结构,故C错误
D.违反洪特规则,基态O原子轨道表示式为,故D错误
故选:B。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学实验基本操作方法判断,为高频考点,把握物质的性质、仪器的使用、混合物分离、实验操作为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
【解答】
A.浓硫酸与氨气发生反应,不能用浓硫酸干燥氨气,故A错误
B.给锥形瓶加热时需要垫上石棉网,不能直接加热,故B错误
C.用过的盐酸不能直接排入下水道,否则会腐蚀下水道,甚至污染地下水,故C错误
D.四氯化碳不溶于水,混合液分层,可用分液漏斗将四氯化碳和水分离,故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构和性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确官能团及其性质关系是解本题关键,注意原子共直线的判断方法。
【解答】
A.乙炔分子中所有原子共直线,苯分子中处于对角线上的原子共直线,则该分子中最少有5个碳原子共直线,故A错误
B.连接四个不同的原子或原子团的为手性碳原子,该分子中含有2个手性碳原子,如图
,故B错误
C.该分子中含有亚氨基、酯基,亚氨基能和酸反应生成盐,酯基能和碱反应生成盐和醇,故C正确
D.该分子中碳碳三键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误
故选:C。
8.【答案】D
【解析】A.①CH3COOH溶液抑制水的电离,②CH3COONa溶液中醋酸根离子水解,促进水的电离,水电离产生的c(OH−):①<②,故A正确
B.CH3COONa溶液pH>7,溶液显碱性,醋酸钠为强碱弱酸盐,醋酸根离子水解,溶液显碱性,说明CH3COOH 为弱酸,故B正确
C.①常温下浓度均为0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液中存在物料守恒c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=0.1mol⋅L−1,②常温下浓度均为0.1mol⋅L−1CH3COONa溶液中存在物料守恒,c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=0.1mol⋅L−1,故C正确
D.等体积混合所得酸性溶液中,醋酸电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液显酸性,溶液中离子浓度大小为:c(CH3COO−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−),故D错误
故选:D。
本题考查酸碱混合溶液定性判断及弱电解质电离,明确弱电解质电离特点、盐类水解原理等知识点是解本题关键,题目难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:A.NaHCO3、MgCl2的混合物与NaOH不反应生成氨气,故A不选
B.NH4HCO3、AlCl3的混合物加入水发生互促水解生成氢氧化铝沉淀,不能完全溶解,且加入足量NaOH,生成偏铝酸钠,不生成沉淀,故B不选
C.(NH4)2CO3、BaCl2的混合物溶于水反应生成沉淀,再加NaOH不生成沉淀,故C不选
D.NH4HCO3、MgCl2的混合物与NaOH反应生成氨气和氢氧化镁,与盐酸反应生成二氧化碳,故D选
故选:D。
①取少量样品加入足量水溶解再加入足量氢氧化钠溶液(微热),产生白色沉淀并有气泡冒出,则气体为氨气,一定含铵盐,沉淀可能为不溶性碱
②取少量样品加入足量稀盐酸有气泡产生,振荡后固体完全溶解,气体为二氧化碳,一定含碳酸根离子或碳酸氢根离子,以此来解答.
本题考查无机物的推断,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应与现象为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大.
10.【答案】D
【解析】解:A.电极Ⅰ铂电极上铁离子得电子发生还原反应,所以电极Ⅰ铂电极作正极,故A错误
B.盐桥的作用是平衡正负极两池的电荷,盐桥中离子的定向移动形成电流,故B错误
C.该原电池负极上铜失电子,正极上铁离子得电子,所以其电池反应式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故C错误
D.电极Ⅱ铜电极上铜失电子发生氧化反应,电极反应式为:Cu−2e−=Cu2+,故D正确
故选:D。
该原电池中,铜电极易失电子发生氧化反应而作负极,铂电极上铁离子得电子发生还原反应,则铂电极是正极,盐桥的作用是平衡正负极两池的电荷,由此分析解答。
本题考查原电池原理,明确正负极上得失电子是解本题关键,知道盐桥的作用,注意电子不进入电解质溶液和盐桥中,为易错点。
11.【答案】C
【解析】试题分析:在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,所以选项C不正确,其余选项都是正确的,答案选C。
考点:考查可逆反应速率以及平衡状态的判断
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见考点。
试题基础性强,侧重对学生基础性知识的检验和训练。
意在培养学生分析、归纳、总结问题的能力,有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习求知欲。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查化学键的有关知识,难度不大,涉及反应实质的分析判断,化学键的杂化,电子转移,注意基础知识的掌握和应用。
【解答】
A.结合图示信息,酸性条件下,CO2催化转化的产物是CO和H2O,故A正确
B.过程②→③存在C=O键的断裂和H−O键的形成,则涉及化学键的断裂与生成,故B正确
C.CO2催化转化的产物是CO,CO2中的C采取sp杂化,CO中的C形成C≡O,为sp2杂化,故C错误
D.生成1mol CO,碳元素化合价由+4降低为+2,则需要2mol电子,故D正确
故选C。
13.【答案】第四周期第IIB族 1s22s22p63s23p63d104s2 配位正四面体六方最密堆积 12 正四面体3a4 O2−离子半径比S2−离子半径小,ZnO的晶格能比ZnS的晶格能大
【解析】解:(1)Zn是30号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,在周期表中位置为第四周期第IIB族
故答案为:第四周期第IIB族1s22s22p63s23p63d104s2
(2)Zn2+提空轨道,NH3提供孤电子对,二者之间形成配位键Zn2+采取sp3杂化,4个杂化轨道全部与NH3形成配位键,配离子为正四面体形
故答案为:配位正四面体
(3)金属Zn晶体密置层采取…ABAB…方式堆积,其堆积方式名称为:六方最密堆积,配位数为12
故答案为:六方最密堆积12
(4)与Zn2+距离最近的四个S2−所围成的空间构型为正四面体顶点S2−与四面体中心的Zn2+连线处于晶胞体对角线上,二者距离等于体对角线长度的14,而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的3倍,若晶胞参数为a,则Zn2+与S2−最近距离为3a×14=3a4
故答案为:正四面体3a4
(5)ZnS和ZnO均为离子晶体,离子电荷相同,O2−离子半径小于S2−离子半径,所以ZnO的晶格能比ZnS 的晶格能大,则ZnO的熔点高于ZnS的
故答案为:O2−离子半径比S2−离子半径小,ZnO的晶格能比ZnS的晶格能大。
(1)Zn是30号元素,结合能量最低原理书写核外电子排布式、确定在周期表中位置
(2)Zn2+提空轨道,NH3提供孤电子对,二者之间形成配位键Zn2+采取sp3杂化,4个杂化轨道全部与NH3形成配位键,配离子为正四面体形
(3)金属Zn晶体密置层采取…ABAB…方式堆积,其堆积方式名称为:六方最密堆积,配位数为12
(4)与Zn2+距离最近的四个S2−所围成的空间构型为正四面体顶点S2−与四面体中心的Zn2+连线处于晶胞体对角线上,二者距离等于体对角线长度的14,而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的3倍
(5)二者均为离子晶体,离子电荷相同,离子半径越小、晶格能越大,晶体的熔点越高。
本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布、配位键、空间构型与杂化方式、晶体类型与性质、晶胞结构与计算等,注意理解掌握中学常见晶胞结构,(4)中计算为易错点,需要学生具备一定的数学计算能力。
14.【答案】甲醇羧基消去反应银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液、加
热
【解析】解:(1)G为CH3OH,化合物G的名称是甲醇,C中含氧官能团的名称是羧基
故答案为:甲醇羧基
(2)反应①为醇的消去反应,所以该反应的反应类型是消去反应,反应③所需试剂与条件是银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液、加热
故答案为:消去反应银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液、加热
(3)反应②为加聚反应,该反应的化学方程式
故答案为:
(4)A的结构简式为
故答案为:
(5)C的苯环上只有一个侧链并可发生水解的同分异构体的结构简式
故答案为:
(6)由为原料制备CH2=CHCH=CH2,2−丁醇发生消去反应生成2−丁烯,2−丁烯和溴发生加成
反应生成2,3−二溴丁烷,2,3−二溴丁烷发生消去反应生成1,3−丁二烯,其合成路线为
故答案为:CH3CH2CH(CH3)OH→△浓硫酸CH3CH=CHCH3→溴水CH3CHBrCHBrCH3→△NaOH醇溶液CH2=CHCH=CH2 故答案为:CH3CH2CH(CH3)OH→△浓硫酸CH3CH=CHCH3→溴水CH3CHBrCHBrCH3→△NaOH醇溶液CH2=CHCH=CH2。
A发生水解反应生成G和B,G发生两步氧化反应生成HCOOH,则G为CH3OH、H为HCHO
B发生消去反应生成C,B能发生催化氧化,根据C结构简式知B为,A为,
F为,D为,D发生加聚反应生成E为
(6)由为原料制备CH2=CHCH=CH2,2−丁醇发生消去反应生成2−丁烯,2−丁烯和溴发生加成
反应生成2,3−二溴丁烷,2,3−二溴丁烷发生消去反应生成1,3−丁二烯。
本题考查有机物推断和合成,侧重考查分析判断及知识综合运用能力,利用合成图中反应前后物质结构变
化分析解答是解本题关键,熟练掌握常见有机物之间的转化关系及所用试剂和发生反应类型,题目难度中等。
15.【答案】(1)长颈漏斗
(2)2FeCl3+H22FeCl2+2HCl吸收装置二产生的HCl防止空气中水蒸气进入装置二引起FeCl3水
解
(3)A a浓硫酸
(4)①Cl2②盐酸③电压较低时,阳极只有Fe2+放电,产物为Fe3+,电压较高时,阳极Cl−、Fe2+放电,产物为Cl2和Fe3+④pH较高时,阴极只有Fe2+放电,产物为Fe,pH极低时,阴极H+和极少量的Fe2+放电,阴极产物为H2和极少量的Fe
【解析】解:由装置图可知,装置一中产生H2,H2进入装置二与FeCl3发生反应2FeCl3+H22FeCl2+2HCl,可以得到FeCl2,装置三为尾气处理装置,再由条件:FeCl3极易水解,可知装置三还有防止外界水蒸气进入的作用(1)仪器a的名称是:长颈漏斗
故答案为:长颈漏斗
(2)装置一中产生了H2,故装置二中制备FeCl2的化学反应方程式是:2FeCl3+H22FeCl2+2HCl由于装置二中产生了HCl,且FeCl3易水解,故装置三的作用:吸收装置二产生的HCl、防止空气中水蒸气进入装置二引起FeCl3水解
故答案为:2FeCl3+H22FeCl2+2HCl吸收装置二产生的HCl防止空气中水蒸气进入装置二引起FeCl3水解(3)该装置缺陷为生成的H2会带出来水蒸气进入装置二造成FeCl3水解,应在A位置加一个干燥装置,比如装有浓硫酸的洗气瓶,故可在A位置增加图中装置气体从a流入洗气瓶中盛装的是浓硫酸
故答案为:Aa浓硫酸
(4)①实验2、3中阳极产生了气体,电极反应为2Cl−−2e−=Cl2↑,气体应为Cl−放电生成的Cl2
故答案为:Cl2
②调节溶液的pH时不能引入杂质离子,故宜选用盐酸
故答案为:盐酸
③实验1、2的变量为电压,再根据实验1、2的阳极现象可以得出结论:电压较低时,阳极只有Fe2+放电,产物为Fe3+,电压较高时,阳极Cl−、Fe2+放电,产物为Cl2和Fe3+
故答案为:电压较低时,阳极只有Fe2+放电,产物为Fe3+,电压较高时,阳极Cl−、Fe2+放电,产物为Cl2和Fe3+
④实验1、4的变量为pH,再根据实验1、4的阴极现象可以得出结论:pH较高时,阴极只有Fe2+放电,产物为Fe,pH极低时,阴极H+和极少量的Fe2+放电,阴极产物为H2和极少量的Fe
故答案为:pH较高时,阴极只有Fe2+放电,产物为Fe,pH极低时,阴极H+和极少量的Fe2+放电,阴极产物为H2和极少量的Fe。
本题以物质的的制备为背景,考查了学生有关物质分离提纯,氧化还原反应,电化学应用等内容,需要分析对应的变化对结果所造成的影响,掌握基础,明晰流程为解题关键,整体难度中等。
16.【答案】(1)①a②B
(2)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率
(3)①9②1.8:1③BC④M+H2O=MO+H2MO+CO=M+CO2
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡计算,为高频考点和高考常考题型,明确化学平衡及其影响因素、盖斯定律的计算应用为解答关键,注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用,试题培养了学生的分析能力及综合应用能力,题目难度中等。
【解答】
(1)①由已知方程式:(2×反应1−反应2)可得反应3,结合盖斯定律得:ΔH3=2ΔH1−ΔH2=[2×
(−394)−(−566)]kJ⋅mol−1=−222kJ⋅mol−1,反应1前后气体分子数不变,升温y不变,对应线条b,升温
促进反应2平衡逆向移动,气体分子数增多,熵增,y值增大,对应线条c,升温促进反应3平衡逆向移动,气体分子数减少,熵减,y值减小,对应线条a,故此处填a
故答案为:a
②温度升高,三个反应平衡均逆向移动,由于反应2焓变绝对值更大,故温度对其平衡移动影响程度大,故CO2物质的量减小,CO物质的量增大,所以CO与CO2物质的量比值增大
故答案为:B
(2)由于水蒸气与煤炭反应吸热,会引起体系温度的下降,从而导致反应速率变慢,不利于反应的进行,通入空气,利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡,维持反应速率
故答案为:水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率
(3)①该反应平衡常数K=p(H2)×p(CO2)p(CO)×p(H2O)=0.75×0.750.25×0.25=9
故答案为:9
②假设原料气中水蒸气为xmol,CO为1mol,由题意列三段式如下:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始(mol) 1 x 00
转化(mol) 0.90.90.9 0.9
终止(mol)0.1x−0.90.9 0.9
则平衡常数K=0.9V×0.9V0.1V×x−0.9V=9,解得x=1.8,故水蒸气与CO物质的量之比为1.8:1
故答案为:1.8:1
③A.反应温度过高,会引起催化剂失活,导致反应速率变慢,故A错误
B.适当增大压强,可加快反应速率,故B正确
C.选择合适的催化剂有利于加快反应速率,故C正确
D.若为恒容条件,通入氮气对反应速率无影响,若为恒压条件,通入氮气后,容器体积变大,反应物浓度减小,反应速率变慢,故D错误
故答案为:BC
④水分子首先被催化剂吸附,根据元素守恒推测第一步产生H2,第二步吸附CO产生CO2,对应反应历程依次为:M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2
故答案为:M+H2O=MO+H2MO+CO=M+CO2。