江西省萍乡市莲花县2017-2018学年高三化学一模试卷(实验班) Word版含解析

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2017-2018学年江西省萍乡市莲花县高考化学一模试卷(实验班)
一、选择题,每小题6分,共48分)在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.用N A表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是()
A.25°C时,pH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.02N A
B.室温下,14.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的C﹣H键数目为2.0N A
C.1L 0.5mol•L﹣1的(NH4)2SO4溶液中含有的N数目为N A
D.标准状况下,22.4LCCl4中含有的共用电子对数目为4.0N A
2.已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量.已知单质碳的燃烧热为Y kJ/mol,则1mol C与O2反应生成CO的反应热△H为()
A.﹣YkJ/mol B.(0.5Y﹣5X)kJ/mol
C.﹣(5X﹣0.5Y)kJ/mol D.+(10X﹣Y)kJ/mol
3.描述分子的下列叙述中,错误的是()
A.该物质使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.一分子该物质能与6分子H2加成
C.最多有18个原子可能处在同一平面上
D.分子式为C11H6ClF3
4.有A、B、C、D、E五种金属元素.在相同条件下,B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的弱;B、C与硫酸构成的原电池中B为负极;D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气;A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气.则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为()
A.D>B>A>C>E B.D>A>B>C>E C.A>B>C>E>D D.D>E>B>A>C 5.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝.下列说法错误的是()
A.①、②中除加试剂外,还需要进行过滤操作
B.a、b中铝元素的化合价相同
C.③中需要通入过量的氨气
D.④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝
6.向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生反应aX(g)+2Y(s)═bZ(g)△H<0.如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线.根据以上信息,下列说
法正确的是()
A.用X表示0~10 min内该反应的平均速率为v(X)=0.045 mol•L﹣1•min﹣1
B.根据上图可求得化学方程式中a:b=1:3
C.推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
D.推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温
7.把下列溶液加水稀释,溶液中每种离子的浓度都不会增加的是()
A.CH3COOH溶液B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.FeCl3溶液
8.下图为某原电池装置,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl.下列说法正确的是()
A.正极反应为AgCl+e﹣═Ag+Cl﹣
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移0.01 mol e﹣时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
二、非选择题,共4小题,共52分)
9.葡萄酒中抗氧化剂的残留量是以游离SO2计算的,我国国家标准规定葡萄酒中SO2残留量≤0.25g•L﹣1.为测定某葡萄酒中SO2含量设计方案如图1:
用如图2装置(夹持装置略)蒸馏并收集馏分SO2,实验时B中加入100.00mL葡萄酒样品和适量盐酸,加热使SO2全部逸出,在C中收集馏分.
(1)若C中盛装H2O2溶液,则SO2与其完全反应的化学方程式为:,
证明上述反应发生的实验方法是;除去C中过量的H2O2,然后用0.04000mol•L﹣1NaOH 标准溶液进行滴定,滴定前排气泡的方法是.
(2)滴定至终点消耗NaOH溶液25.00mL,据此计算葡萄酒中SO2含量为g•L﹣l.(3)由于蒸馏时盐酸易挥发,该测定结果比实际值(填“偏高”、“偏低”或“不变”),因此改进实验方案时可将盐酸改为.
(4)若将图2装置C中盛装的液体改为H2O,且馏分无挥发,改用0.01000mol•L﹣1标准I2溶液滴定,反应的化学方程式为:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI,可选择作指示剂,滴定终点的现象是.
10.Ⅰ.如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0处.在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g);反应达到平衡后,再恢复至原温度.回答下列问题:
(1)达到平衡时,隔板K最终停留在0刻度左侧a处,则a的取值范围是.
(2)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度1处,此时甲容积为2L,反应化学平衡常数为.
(3)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度靠近0处,则乙中可移动活塞F最终停留在右侧的刻度不大于.
Ⅱ.若一开始就将K、F固定,其它条件均不变,则达到平衡时:
(1)测得甲中A的转化率为b,则乙中C的转化率为;
(2)假设乙、甲两容器中的压强比用d表示,则d的取值范围是.
11.(1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图1所示的替代简易气体发生器的即开即停装置,该装置中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体(答2种即可);
若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体,写出反应的离子方程式.
(2)①写出CO2和Na2O2反应的化学方程式.
②某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠,你认为他的判断是否合理,(填“是或否”)简要说明理由:.
③该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟使用如图2的装置进行实验.装置中B的作用是,D的作用是.
④为确认SO2和Na2O2反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是(填序号).
A.用带火星的细木条靠近干燥管口a,观察细木条是否着火燃烧.
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液.
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成.
D.在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成.12.分子式为C8H10的有机物A与氯气反应生成产物有多种,产物之一B可发生下列转化
合成聚酯类高分子材料其合成路线如下:
已知:①同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮:
②物质C可发生银镜反应.
请根据以上信息回答下列问题:
(1)B的结构简式为,其中的官能团名称为.
(2)写出下列反应的化学方程式:
C与银氨溶液的反应.由D生成高分子化合物的反应.
(3)C的同分异构体中属于芳香族化合物且能发生水解反应的有种,其中既能发生水解反应,又能发生银镜反应的有种.
(4)格氏试剂在有机合成方面用途广泛,可用卤代烃和镁在醚类溶剂中反应制得.设R为烃基,已知:
R﹣X+Mg R﹣Mg X(格氏试剂);
根据以上信息,用C物质和格氏试剂合成另一种高分子化合物,在合成过
程中所用的格氏试剂的化学式为(用X表示卤原子),合成过程中涉及到的有机化学反应类型有(填编号)
A.加成反应B.加聚反应C.氧化反应D.缩聚反应.
2016年江西省萍乡市莲花县高考化学一模试卷(实验班)
参考答案与试题解析
一、选择题,每小题6分,共48分)在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.用N A表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是()
A.25°C时,pH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.02N A
B.室温下,14.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的C﹣H键数目为2.0N A
C.1L 0.5mol•L﹣1的(NH4)2SO4溶液中含有的N数目为N A
D.标准状况下,22.4LCCl4中含有的共用电子对数目为4.0N A
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A、溶液PH计算氢离子浓度,结合离子积常数计算氢氧根离子浓度,溶液体积不知不能计算微粒物质的量;
B、乙烯和丁烯最简式相同为CH2,计算14.0gCH2中含有的C﹣H数;
C、铵根是弱碱阳离子,水溶液中水解;
D、标准状况CCl4不是气体,依据气体摩尔体积应用体积分析.
【解答】解:A、PH计算溶液中含有的OH﹣浓度,但溶液体积不知不能计算微粒物质的量,故A错误;
B、乙烯和丁烯最简式相同为CH2,计算14.0gCH2中含有的C﹣H数=×2×
NA=2.0N A,故B正确;
C、1L 0.5mol•L﹣1的(NH4)2SO4溶液中含有铵根离子水解,所以NH4+数目小于N A,故C错误;
D、标准状况CCl4不是气体,22.4LCCl4物质的量不是1mol,故D错误;
故选B.
2.已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量.已知单质碳的燃烧热为Y kJ/mol,则1mol C与O2反应生成CO的反应热△H为()
A.﹣YkJ/mol B.(0.5Y﹣5X)kJ/mol
C.﹣(5X﹣0.5Y)kJ/mol D.+(10X﹣Y)kJ/mol
【考点】有关反应热的计算.
【分析】碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应2C+O22CO,氧气足量发生反应
C+O2CO2.3.6g碳的物质的量为0.3mol,6.4g的氧气的物质的量为0.2mol,n(C):
n(O2)=3:2,介于2:1与1:1之间,所以上述反应都发生.令生成的CO为xmol,CO2为ymol,根据碳元素与氧元素守恒列方程计算x、y的值,计算生成ymol二氧化碳方程的热量,放出的总热量减去生成二氧化碳放出的热量为生成xmolCO放出的热量,据此计算
1molC与O2反应生成CO的反应热△H.
【解答】解:碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应2C+O22CO,氧气足量发生反应
C+O2CO2.
3.6g碳的物质的量为=0.3mol,6.4g的氧气的物质的量为=0.2mol,n(C):
n(O2)=3:2,介于2:1与1:1之间,所以上述反应都发生.
令生成的CO为xmol,CO2为ymol,
根据碳元素守恒有x+y=0.3,根据氧元素守恒有x+2y=0.2×2,联立方程,解得x=0.2,y=0.1.单质碳的燃烧热为Y kJ/mol,所以生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1mol×Y
kJ/mol=0.1YkJ,
所以生成0.2molCO放出的热量为XkJ﹣0.1YkJ.
由于碳燃烧为放热反应,所以反应热△H的符号为“﹣”,
故1mol C与O2反应生成CO的反应热△H=﹣=﹣(5X﹣0.5Y)kJ/mol.
故选C.
3.描述分子的下列叙述中,错误的是()
A.该物质使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.一分子该物质能与6分子H2加成
C.最多有18个原子可能处在同一平面上
D.分子式为C11H6ClF3
【考点】有机物的结构和性质.
【分析】有机物含有苯环、碳碳双键、三键为平面形、直线形解雇,碳碳双键、三键可发生加成、氧化反应,以此解答该题.
【解答】解:A.含有碳碳双键、三键,可被酸性高锰酸钾氧化,故A正确;
B.苯环、碳碳双键、三键都可与氢气发生加成反应,一分子该物质能与6分子H2加成,故B正确;
C.苯环、碳碳双键、三键为平面形结构,最多有19个原子可能处在同一个平面上,故C 错误;
D.由结构简式可知该有机物的分子式为C11H6ClF3,故D正确;
故选C.
4.有A、B、C、D、E五种金属元素.在相同条件下,B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的弱;B、C与硫酸构成的原电池中B为负极;D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气;A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气.则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为()
A.D>B>A>C>E B.D>A>B>C>E C.A>B>C>E>D D.D>E>B>A>C 【考点】常见金属的活动性顺序及其应用.
【分析】B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的弱,则金属性B小于A;B、C与硫酸构成的原电池中B为负极,说明B较活泼;D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气,
则D的活泼性较强;A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气,则E的活泼性最弱,据此进行解答.
【解答】解:相同条件下,B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的弱,则金属性A >B;
B、C与硫酸构成的原电池中B为负极,说明B较活泼,则金属性:B>C;
D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气,说明D元素的金属性非常强,应是五种元素中金属性最强的元素;
A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气,则E的活泼性最弱,其金属性最弱;
根据分析可知,五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为D>A>B>C>E,
故选B.
5.铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝.下列说法错误的是()
A.①、②中除加试剂外,还需要进行过滤操作
B.a、b中铝元素的化合价相同
C.③中需要通入过量的氨气
D.④进行的操作是加热,而且d一定是氧化铝
【考点】镁、铝的重要化合物;金属冶炼的一般原理.
【分析】铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+,二氧化硅不溶于盐酸,所以要过滤,分离出二氧化硅;滤液中加过量NaOH,Al3+转化为AlO2﹣和Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe (OH)3沉淀,向滤液中通过量的二氧化碳,会生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3分解生成Al2O3,最后电解熔融的Al2O3生成Al.
【解答】解:铝土矿加盐酸生成Al3+和Fe3+,二氧化硅不溶于盐酸,所以要过滤,分离出二氧化硅;滤液中加过量NaOH,Al3+转化为AlO2﹣和Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3沉淀,向滤液中通过量的二氧化碳,会生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3分解生成Al2O3,最后电解熔融的Al2O3生成Al;
A、由以上分析可知①、②中除加试剂外,还需要进行过滤操作,故A正确;
B、a中为Al3+,b中为AlO2﹣,a、b中铝元素的化合价均为+3价,故B正确;
C、③中需要把AlO2﹣转化为Al(OH)3沉淀,要通入过量的二氧化碳,AlO2﹣+CO2+2H2O ═Al(OH)3↓+HCO3﹣,故C错误;
D、根据上面分析可知④是Al(OH)3受热分解生成Al2O3,故D正确.
故选:C.
6.向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生反应aX(g)+2Y(s)═bZ(g)△H<0.如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线.根据以上信息,下列说法正确的是()
A.用X表示0~10 min内该反应的平均速率为v(X)=0.045 mol•L﹣1•min﹣1
B.根据上图可求得化学方程式中a:b=1:3
C.推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
D.推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温
【考点】化学平衡的计算.
【分析】A、根据图象:0~10 min内△c(X)=(0.45﹣0.20)mol•L﹣1=0.25 mol•L﹣1,再有v=计算;
B、同一时间段内,参与反应物质的浓度之比=化学计量数之比;
C、在第7 min时,反应速率加快了,根据影响化学反应速率的因素,容器恒容,所以可能是升高温度或者加入催化剂;
D、Z的浓度减小,X的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,该反应是放热反应,可能为升高温度.
【解答】解:A、由图象可知,0~10 min内△c(X)=(0.45﹣0.20)mol•L﹣
1=0.25 mol•L﹣1,则v(X)=0.025 mol•L﹣1•min﹣1,故A错误;
B、10~13 min时,各种成分的浓度不再改变,则此时反应达到平衡状态,△c(X)=0.25 mol•L ﹣1,△c(Z)=0.5 mol•L﹣1,而△c(X):△c(Z)=a:b,故a:b=1:2,故B错误;
C、在第7 min时,X的浓度减小更快,Z的浓度增大更快,即反应速率加快了,容器恒容,所以可能是升高温度或者加入催化剂,此时不能通过平衡移动原理来解释,因为还没有达到平衡状态,故C正确;
D、第13 min时,平衡被破坏,Z的浓度减小,平衡逆向移动,该为放热反应,原因可能是升高温度,故D错误;
故选C.
7.把下列溶液加水稀释,溶液中每种离子的浓度都不会增加的是()
A.CH3COOH溶液B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.FeCl3溶液
【考点】水的电离.
【分析】把溶液加水稀释,溶液的体积增大,溶液中物质电离出的离子浓度一定减小,根据Kw只受温度影响来确定溶液中氢离子或是氢氧根离子浓度的大小.
【解答】解:A、醋酸是弱电解质,加水稀释有利于电离正向进行,所以氢氧根离子浓度增大,其余的均减小,故A错误;
B、氯化钠是中性的溶液,加水稀释,钠离子、氯离子浓度减小,氢离子和氢氧根离子浓度不变,没有浓度增大的离子,故B正确;
C、NaOH溶液加水稀释,氢离子浓度增大,氢氧根浓度、钠离子浓度均减小,故C错误;
D、氯化铁加水稀释,有利于水解平衡右移,所以氢氧根离子浓度增大,其它离子浓度减小,故D错误,
故选B.
8.下图为某原电池装置,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl.下列说法正确的是()
A.正极反应为AgCl+e﹣═Ag+Cl﹣
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移0.01 mol e﹣时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】根据电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl可知,Ag失电子作负极失电子,氯气在正极上得电子生成氯离子,
A.正极上氯气得电子;
B.放电时,交换膜左侧银为负极失电子形成银离子与溶液中的氯离子结合成AgCl沉淀;C.根据电池总反应判断;
D.放电时,交换膜左侧溶液中生成银离子.
【解答】解:根据电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl可知,Ag失电子作负极失电子,氯气在正极上得电子生成氯离子,
A.正极上氯气得电子生成氯离子,其电极反应为:Cl2+2e﹣═2Cl﹣,故A错误;
B.放电时,交换膜左侧银为负极失电子形成银离子与溶液中的氯离子结合成AgCl沉淀,所以左侧溶液中有大量白色沉淀氯化银生成,故B错误;
C.根据电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl可知,用NaCl溶液代替盐酸,电池的总反应不变,故C错误;
D.放电时,当电路中转移0.01mol e﹣时,交换膜左则会有0.01mol氢离子通过阳离子交换膜向正极移动,同时会有0.01molAg失去0.01mol电子生成银离子,银离子会与氯离子反应生成氯化银沉淀,所以氯离子会减少0.01mol,则交换膜左侧溶液中共约减少0.02mol离子,故D正确;
故选D.
二、非选择题,共4小题,共52分)
9.葡萄酒中抗氧化剂的残留量是以游离SO2计算的,我国国家标准规定葡萄酒中SO2残留量≤0.25g•L﹣1.为测定某葡萄酒中SO2含量设计方案如图1:
用如图2装置(夹持装置略)蒸馏并收集馏分SO2,实验时B中加入100.00mL葡萄酒样品和适量盐酸,加热使SO2全部逸出,在C中收集馏分.
(1)若C中盛装H2O2溶液,则SO2与其完全反应的化学方程式为:SO2+H2O2=H2SO4,证明上述反应发生的实验方法是取上述反应液少量于试管中,向其中加入BaCl2溶液,产生了白色沉淀;除去C中过量的H2O2,然后用0.04000mol•L NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡的方法是将下端尖嘴上翘,挤压玻璃珠.
(2)滴定至终点消耗NaOH溶液25.00mL,据此计算葡萄酒中SO2含量为0.32g•L﹣l.(3)由于蒸馏时盐酸易挥发,该测定结果比实际值偏高(填“偏高”、“偏低”或“不变”),因此改进实验方案时可将盐酸改为稀硫酸.
(4)若将图2装置C中盛装的液体改为H2O,且馏分无挥发,改用0.01000mol•L﹣1标准I2溶液滴定,反应的化学方程式为:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI,可选择淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象是最后一滴标准液加入时,溶液恰好由无色变为蓝色,半分钟内不褪色.
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
【分析】(1)若C中盛装H2O2溶液,二氧化硫具有还原性,能够与过氧化氢反应生成硫酸,据此写出反应的化学方程式;,证明反应生成可以验证生成的硫酸,加入氯化钡溶液生成白色沉淀设计检验方法,氢氧化钠应该盛放在碱式滴定管中,根据碱式滴定管的排气泡法进行判断;
(2)根据关系式2NaOH~H2SO4~SO2及氢氧化钠的物质的量计算出二氧化硫的质量,再计算出该葡萄酒中的二氧化硫含量;
(3)由于蒸馏时盐酸易挥发,消耗盐酸增多,该测定结果比实际值高,应改为难挥发性的硫酸;
(4)改用0.01000mol•L﹣1标准I2溶液滴定,选择淀粉溶液做指示剂,滴入最后一滴溶液变蓝色半分钟不变化证明反应达到终点.
【解答】解:(1)双氧水具有氧化性,能够将二氧化硫氧化成硫酸,反应的化学方程式为:SO2+H2O2=H2SO4,证明上述反应发生的实验方法是:取上述反应液少量于试管中,向其中加入BaCl2溶液,产生了白色沉淀,氢氧化钠溶液为碱性溶液,应该使用碱式滴定管,碱式滴定管中排气泡的方法:将下端尖嘴上翘,挤压玻璃珠,
故答案为:SO2+H2O2=H2SO4;取上述反应液少量于试管中,向其中加入BaCl2溶液,产生了白色沉淀;将下端尖嘴上翘,挤压玻璃珠;
(2)根据2NaOH~H2SO4~SO2可知SO2的质量为:×(0.0400mol/L×0.025L)×
64g/mol=0.032g,该葡萄酒中的二氧化硫含量为:=0.32g/L,
故答案为:0.32;
(3)由于蒸馏时盐酸易挥发,测定过程中消耗盐酸量增多,所以该测定结果比实际值高,改进实验方案时可将盐酸改为难挥发的稀硫酸,
故答案为:偏高;稀硫酸;
(4)改用0.01000mol•L﹣1标准I2溶液滴定,选择淀粉溶液做指示剂,滴定终点的现象是:滴入最后一滴溶液变蓝色半分钟不变化证明反应达到终点,
故答案为:淀粉溶液;最后一滴标准液加入时,溶液恰好由无色变为蓝色,半分钟内不褪色.
10.Ⅰ.如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0处.在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g);反应达到平衡后,再恢复至原温度.回答下列问题:
(1)达到平衡时,隔板K最终停留在0刻度左侧a处,则a的取值范围是0<a<2.(2)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度1处,此时甲容积为2L,反应化学平衡常数为4.
(3)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度靠近0处,则乙中可移动活塞F最终停留在右侧的刻度不大于8.
Ⅱ.若一开始就将K、F固定,其它条件均不变,则达到平衡时:
(1)测得甲中A的转化率为b,则乙中C的转化率为1﹣b;
(2)假设乙、甲两容器中的压强比用d表示,则d的取值范围是<d<.
【考点】化学平衡的计算;化学平衡的影响因素.
【分析】Ⅰ.(1)该反应正向为体积缩小的反应,当物质的量不变时平衡,此时隔板K、F 不再移动,根据可逆反应的特征分析;
(2)根据化学平衡常数表达式的概念,结合条件中给出的可逆反应方程式解答;
(3)根据等效平衡和可逆反应的特征判断;
Ⅱ.(1)体积固定,恒温、恒压容器中,两边达到平衡的状态相同,乙中的氦气对平衡无影响;体积不变,两边转化结果相同,左边甲容器中A转化了2b,右边乙容器中含有2b的C,依据转化率概念计算得到;
(2)根据压强之比等于气体物质的量之比,依据极值分析判断.
【解答】解:Ⅰ.(1)根据反应式2A(g)+B(g)⇌2C(g)可知反应达平衡时气体物质的量减小,当物质的量不变时平衡,此时隔板K、F不再移动,当乙中没有He气时,甲中充入2molA、1molB,与乙中充入2molC到达平衡状态时,为等效的,即两边气体的物质的量相等,隔板应位于中间0处,此后向乙中再充入1molHe气,会使乙中气体压强增大,隔板向甲的方向移动,会使甲中的反应向正向移动,再次到达平衡时,隔板位于a处,通过观察,当反应未开始时隔板位于0处,每一个格相当于0.5mol气体.隔板在a处时,甲中的气体为0.5×(6﹣a)mol.
设甲中反应到达平衡时,有xmolB发生反应,
2A(g)+B(g)⇌2C(g)
开始(mol) 2 1 0
转化(mol)2x x 2x
平衡(mol ) (2﹣2x ) (1﹣x ) 2x
(2﹣2x )+(1﹣x )=(6﹣a )×0.5 0.5a=x
当B 完全反应时,x=1,a 取最大,即a=2
2molA 和1molB 完全反应时生成2molC ,根据可逆反应不能进行到底可知:K 停留在0~2之间某位置,
故答案为:0<a <2;
(2)根据题中的条件,当到达平衡时,隔板位于左侧1处,则说明乙端的相当有7个格,即乙中平衡时气体的物质的量为3.5mol ,其中He 为1mol .
设乙中到达平衡时有ymolC 反应
2C (g )⇌2A (g )+B (g )
开始(mol ) 2 0 0
转化(mol ) y y
y
平衡(mol ) (2﹣y ) y
y
(2﹣y )+y +y=2.5 y=1,
则甲中C 的物质的量为1mol ,A 的物质的量为1mol ,B 的物质的量为0.5mol ,甲容积为2L ,
根据化学平常数表达式的概念,生成物浓度计量系数次方的乘积与反应物浓度计量系数次方
的乘积的比值,K===4, 故答案为:4;
(3)根据题中信息可知,甲和乙是在恒温恒压条件下的反应,属于等效平衡,若平衡时K 停留在0处,说明甲中平衡混合物为3mol ,如乙平衡不移动,乙中为C 和He ,共4mol ,体积为8,F 应停留在8处,但因为等同于此时再向乙中通入1molHe ,2C (g )⇌2A (g )+B (g ),会使乙中气体压强增大,隔板向甲的方向移动,则活塞F 应停留在右侧不大于8处,
故答案为:8;
Ⅱ.(1)体积固定,恒温、恒压容器中,两边达到平衡的状态相同,乙中的氦气对平衡无影响;体积不变,两边转化结果相同,左边甲容器中甲中A 的转化率为b ,则A 转化了2b ,
右边乙容器中含有2b 的C 物质,乙中C 的转化率==1﹣b ;
故答案为:1﹣b ;
(2)此题仍要考虑两种极限情况,即乙、甲完全转化与乙、甲完全不转化,当乙完全不转
化、甲完全转化时,恒容,d===;当乙完全转化、甲完全不转化时,恒容,
d=
==,因此d 的取值范围是<d <,
故答案为:<d <.
11.(1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图1所示的替代简易气体发生器的即开即停装置,该装置中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体H2 CO2(答2种即可);
若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体2,写出反应的离子方程式+﹣+2O═2AlO2﹣+2↑.
(2)①写出CO2和Na2O2反应的化学方程式2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2.
②某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠,你认为他的判断是否合理是,(填“是或否”)简要说明理由:由于过氧化钠具有强氧化性,能将+4价的硫氧化为+6价的硫而生成硫酸钠.
③该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟使用如图2的装置进行实验.装置中B的作用是用于干燥SO2气体,防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应,D的作用是为了防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气,同时吸收过量SO2气体,便于氧气的检验和防止污染空气.
④为确认SO2和Na2O2反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是(填序号)A、B、D.
A.用带火星的细木条靠近干燥管口a,观察细木条是否着火燃烧.
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液.
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成.
D.在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成.
【考点】性质实验方案的设计.
【分析】(1)根据启普发生器对反应物、反应条件的要求判断,固、液不加热型或液、液不加热型,根据铁的性质判断其它气体不能制取的原因,并写出相应的离子方程式,将铜网改为铁网时,铁和稀盐酸、稀硫酸都反应,所以只能用于碱和金属反应生成的气体,可制取的气体只有H2;
(2)①过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,根据反应物、生成物写出相应的化学反应方程式;
②SO2有还原性,Na2O2有强氧化性,过氧化钠能将+4价的硫氧化为+6价的硫而生成硫酸钠,根据SO2和Na2O2的性质判断;
③根据浓硫酸、碱石灰的性质判断其作用,浓硫酸有吸水性,能吸收二氧化硫中的水分,防止水蒸气与过氧化钠反应而干扰二氧化硫;碱石灰是干燥剂,能吸收水分,防止水蒸气的干扰;
④根据假设的产物确定实验步骤并检验生成物的成分.
【解答】解:(1)使用启普发生器时对反应物、反应条件的要求是:固、液不加热型或液、液不加热型,所以可制取的气体有H2 CO2等;将铜网改为铁网时,铁和稀盐酸、稀硫酸都反应,所以只能用于碱和金属反应生成的气体,可制取的气体只有H2,强碱和铝反应生成偏铝酸盐和氢气2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑.。

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