21.氢氰酸(HCN)的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是()
A.HCN易溶于水
B.1mol/L氢氰酸溶液的pH约为3
C.10mL1mol/LHCN恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应
D.HCN溶液的导电性比盐酸溶液的弱
22.某小组为研究电化学原理,设计了下图所示的电化学装置,电极I为锌,其他电极均为石墨,盐桥是浸泡了饱和氯化钾溶液的琼脂,丙池是滴加了酚酞的氯化钠溶液。
下列叙述正确的是()
A.电子由电极
通过外电路流向电极I
B.装置工作过程中
电极周围出现红色
C.电极II发生还原反应
D.盐桥中Cl-向乙池移动
第?
卷(非选择题共56分)
二.填空题(本题包括5小题.共56分)
23.(本题8分)
(1)已知可逆反应:
M(g)+N(g)
P(g)+Q(g)ΔH>0,请回答下列问题:
?
在某温度下,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为;
?
若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,
c(P)=2mol·L-1,a=__________________;
(2)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol·L-1和0.1mol·L-1,则甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比
________________(填“大于”、“小于”或“等于”)10,说明理由:
________________________________________________________________________。
24.(本题8分)SO2和CO均为燃煤烟气中的主要污染物,对二者的治理备受瞩目。
请回答下列问题:
(1)下列事实中,不能用于比较硫元素和碳元素非金属性强弱的是___________(填选项字母)。
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色而CO2不能B.相同条件下,硫酸的酸性强于碳酸
C.CS2中硫元素显-2价D.相同条件下,SO3的沸点高于CO2
(2)有人设计通过硫循环完成二者的综合处理,原理为
i.2CO(g)+SO2(g)
S(l)+2CO2(g)?
H1=-37.0kJ·mol-1
ii.S(l)+2H2O(g)
2H2(g)+SO2(g)?
H2=-45.4kJ·mol-1
1molCO和水蒸气完全反应生成H2和CO2的热化学方程式为:
_____________________________________________________________。
(3)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:
?
若A为CO,B为H2,C为CH3OH,则通入CO的一极为__________极
?
若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为:
__________________________________________________________
25.(本题14分)苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料,乙苯催化脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,其化学方程式为:
(1)升高反应温度,其转化率______________,反应速率___________________(填“增大”.“减小”或“不变”)。
(2)等温.等压下,通入惰性气体(如水蒸气)能提高反应的转化率,其原因是:
_____________________________________________________________________。
(3)通入水蒸气可延缓催化剂Fe2O3被还原而失活,其原因是(用化学平衡原理解释):
____________________________________________________________________。
(4)一定条件下,在体积不变的密闭容器中,反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如下图所示。
在t1时刻加入H2,t2时刻再次达到平衡。
回答下列问题:
?
物质X为__________,判断理由是:
_______________________________________________;
?
t2时刻,苯乙烯的浓度为__________________________________mol•L-1;
?
t1-t2时间段内,乙苯的反应速率为__________________________________mol•L-1•min-1;
(5)温度T下,已知H2和苯乙烯的燃烧热?
H分别为-290kJ•mol-1和-4400kJ•mol-1,则乙苯的燃烧热为?
H______________________kJ•mol-1。
(6)CuBr2也是一种重要的化工原料,在密闭容器中投入足量的CuBr(s),在一定温度下发生反应:
2CuBr2(s)
2CuBr(s)+Br2(g)反应达到平衡时,c(Br2)=1.0mol/L。
如果温度保持不变,将容器体积用缩至原来的一半。
则平衡时c(Br2)的浓度(mol/L)可能为__________mol/L(填字母)。
A. 0.5 b. 1.0 c. 2.0 d. 3.0
26.(本题14分)
含氮化合物在材料方面的应用越来越广泛。
(1) 甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。
工业合成甲胺原理:
CH3OH(g)+ NH3(g)
CH3NH2(g)+H2O(g) ?
H。
?
已知键能指断开1mol气态键所吸收的能量或形成1mol气态键所释放的能量。
几种化学键的键能如下表所示:
化学键
C-H
C-O
H-O
N-H
C-N
键能/kJ·mol-1
413
351
463
393
293
则该合成反应的?
H=______________。
?
一定条件下,在体积相同的甲、乙、丙、丁四个容器中,起始投入物质如下:
NH3(g)/mol
CH3OH(g)/mol
反应条件
甲
1
1
498K,恒容
乙
1
1
598K,恒容
丙
1
1
598K,恒压
丁
2
3
598K,恒容
达到平衡时,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH转化率由大到小的顺序为_______________。
(2) 工业上利用镓(Ga) 与NH3在高温下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),其反应原理 为2Ga(s)+2NH3(g)
2GaN(s)+3H2(g) ?
H=-30.81kJ·mol-1。
?
在密闭容器中充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应体系与温度、压强的相关曲线如图所示。
图中A点与C点的化学平衡常数分别为KA和KC,下列关系正确的是_________(填代号)。
a.纵轴a表示NH3的转化率
b.纵轴a 表示NH3的体积分数
c.T1
?
镓在元素周期表位于第四周期第?
A 族,化学性质与铝相似。
氮化镓性质稳定,不溶于水,但能缓慢溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式为_________________________________。
(3)用氮化镓与铜组成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成CH4。
铜电极表面发生的电极反应式为___________________________________________。
两电极放出O2和CH4相同条件下的体积比为________________,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量的__________ (填“盐酸”或“硫酸”)。
27.(本题12分)K2Cr2O7是一种有致癌性的强氧化剂,含Cr2O72—的酸性工业废水必须经过处理才能排放。
工业上通常采用Fe电极电解法处理,调节pH值使之以Cr(OH)3沉淀形式除去。
某化学兴趣小组在实验室里探究了该处理工艺,具体实验日志如下:
I.原理探查
查阅文献发现,电解时阳极产生Fe2+,在阴极附近(如图),Cr2O72—被Fe2+还原成Cr3+,而Fe3+则在阴极表面还原为Fe2+,如此循环。
(1)用离子方程式表示Cr2O72—与Fe2+的反应:
______________________________。
II.实验探究
实验一:
探究不同电压对Cr2O72-降解效率的影响
各取6份100mL1mol/L酸性K2Cr2O7溶液,均以Fe为电极,分别用不同电压电解5min。
取电解后溶液10mL,测定Cr2O72-的含量,所测溶液中Cr2O72-物质的量与电解电压关系如下图所示。
(假设电解前后溶液体积不变)
(2)实验结果显示,最佳电解电压应选择_____________V。
(3)电压为6V时,用Cr2O72-表示5min内平均反应速率为_______________mol·L—1·min—1。
(4)当电压高于3V时,阴阳两极在电解过程中不断有气泡产生,且测得体积比约等于2:
1。
因此,阳极产生气泡的电极反应式为:
________________________________________。
实验二:
探究其他影响Cr2O72-降解效率的因素
以1A电流电解500mLK2Cr2O7稀溶液,通电时间30min,考察影响Cr2O72-降解效率的其他因素。
具体方法和数据如下表所示。
实验组
?
?
?
?
加入硫酸铁/g
0
0
5.0
0
加入浓硫酸/mL
0
1.0
1.0
1.0
电极材料
阴极
石墨
石墨
石墨
石墨
阳极
石墨
石墨
石墨
铁
Cr2O72-浓度
/mol·L-1
初始
0.00651
0.00651
0.00651
0.00651
结束
0.00645
0.00568
0.00516
0.00278
(5)以上实验中,Cr2O72-降解效率最高的是实验组___________(填编号),该实验组阳极电极反应式为:
______________________________________________。
(6)对比?
和?
,Cr2O72-降解效率?
>?
的原因是:
____________________________________________________________________。
(7)由实验组?
和?
,可认为Cr2O72-能直接在阴极放电还原,电极反应式为:
__________________________________________________________。
(8)法拉第提出了电解定律,为电化学的发展作出了巨大贡献。
根据法拉第电解定律:
Q=It=n(e-)F,[I为电流强度单位为A,t为时间单位为s,n(e-)为通过电路的电子的物质的量,F为法拉第常数(每摩电子电量,F=96500C·mol-1)],则实验组?
中的电流效率
=____________________。
(保留三位有效数字;假设电解前后溶液体积不变,且没有副反应发生。
)
化学参考答案
一.选择题(每题2分共44分)
1~5 BBDDC 6~10 CBBCB 11~15 DCBCC 16~20DBCAD 21~22 BC
二.非选择题(共56分)
23.(本题8分,每空2分)
(1)?
25%;?
6;
(2)小于(2分),氨水浓度越小,电离度越大(2分)
24.(本题8分,每空2分)
(1)AD
(2)CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)?
H=-41.2kJ·mol-1
(3)?
正?
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
25.(本题14分)
(1)增大(1分)增大(1分)
(2)体积变大,反应向分子数增加的方向进行(1分)
(3)Fe2O3在H2氛围下可生成水蒸气,加入水蒸气可促使反应左移(1分)
(4)?
乙苯(1分)加入H2后平衡向左移动,故乙苯浓度增大(1分)
?
(b2+ab)/(2a+b)(2分)?
ab/[(b+2a)(t2-t1)](2分)
(5)-4570(2分) (6)b(2分)
26.(本题14分,每空2分)
(1)?
-12kJ·mol-1(2分)?
甲>乙=丙>丁(2分)
(2)?
bd(2分)?
GaN+3H2O+OH-
NH3?
+Ga(OH)4-(2分)
(3)CO2+8H++8e-=CH4+2H2O(2分)2:
1(2分)硫酸(2分)
27.(本题12分)
(1)6Fe2++Cr2O72-+14H+ =6Fe3++2Cr3++7H2O(2分)
(2)2(或2V)(1分)(3)0.001(1分)
(4)2H2O—4e—=O2?
+4H+(或4OH——4e—=O2?
+2H2O)(1分)
(5)?
(1分),Fe-2e—=Fe2+(1分)
(6)Fe3+在阴极放电产生Fe2+,Fe2+与Cr2O72-反应,提高Cr2O72-降解效率(或其他合理答案)(1分)
(7)14H++Cr2O72-+6e—=2Cr3++7H2O(2分)
(8)13.3%(2分)