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- 2021-05-13 发布
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【考点9】 化学反应速率与化学平衡
(2007广东理基26)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生的速率的因素是( )
A.盐酸的浓度 B.铝条的表面积
C.溶液的温度 D.加少量Na2SO4
2.(2008广东理基36)对于反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),能增大正反应速率的措施是( )
A.通入大量O2 B.增大容器容积
C.移去部分SO3 D.降低体系湿度
3.(2007广东化学22)(8分)“碘钟”实验中,3I+S2O=I+2SO的反应速率可以用I与加入 的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:
回答下列问题:
(1)该实验的目的是 。
(2)显色时间t1= 。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为 (填字母)。
A.<22.0s B.22.0~44.0s
C.>44.0s D.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是 。
4.(2008广东化学15)碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s)+I2(g)WI2ΔH<0(温度T1<T2=。下列说法正确的是
A.灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W1W重新沉积到灯丝上
B.灯丝附近温度越高,WI2(g)的转化率越低
C.该反应的平衡常数表达式是
D.利用该反应原理可以提纯钨
5.(2008山东理综14)高温下,某反应达平衡,平衡常数。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应化学方程式为CO+H2O
催化剂
高温
CO2+H2
6.(2007宁夏理综27)(14分)
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);
(2)该反应中的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(3)该反应的平衡常数表达式为 K = ;
(4)若知上述反应为放热反应,则其反应热 △H 零(填“大于”、“小于”或“等于”); 升高温度,其平衡常数值 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)若使压强增大,则上述平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”);
(6)若已知CO生成速率为v (CO) = 18 mol/(L×min),则N2消耗速率为v (N2) = mol/(L×min)。
7.(2008海南化学15)(8分)反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是________反应(填“吸热”“放热”);
(2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率________(填“增大”“减小”“不变”),原因是__________。
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响? ___________,原因是__________;
(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1_________,E2________(填“增大”“减小”“不变”)。
8.(2008广东化学8)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)g平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是
A.a>b B.a=b
C.a<b D.无法确定
9.(2007宁夏理综13)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是
A.16.7% B.20.0%
C.80.0% D.83.3%
10.(2008宁夏理综12)12.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(S) NH3(g)+HI(g)②2HI(g) H2(g)+I2(g)达到平衡时,
C[H2]=0.5mm·L—1,C(HI)=4mol·L—1,则此温度下反应①的平衡常数为
A.9 B.16 C.20 D.25
11.(2008海南化学10) X、Y、Z三种气体,取X和Y按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y的转化率最接近于:
A.33% B.40% C.50% D.65%
12.(2007广东化学25)(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.50molSO2(g)和0.030molO2(g)放
入容积为1L的密闭容器中,反应
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)
在一定条件下达到平衡,测得 c(SO3)=0.040mol·L-1。计算该条件下反应的平衡常数K 和SO2的平衡转化率(写出计算过程。)
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化的有 (填字母)。
A.升高温度 B.降低温度
C.增大压强 D.减小压强
E.加入催化剂 F.移出氧气
(3)SO2尾气用饱和Na2SO4溶液吸收可得到重要化工原料,反应的化学方程式为: 。
(4)将黄铁矿的燃烧产物Fe3O4溶液于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4,酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是 。
13.(2007山东理综28)(11分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3;
催化剂
△
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如右图所示。
根据图示回答下列问题:
①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10L
密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10Mpa。该反应的平衡常数等于 。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”“<”或“=”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消耗氯氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H =-574kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H =-1160kJ·mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为 (阿
伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为 kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(Mfe2OX 3b。
9.答案: A
【解析】 解法1 合成氨反应是反应后气体体积减小的反应。按正常思路利用平衡计算方法。设N2、H2起始的物质的量分别为x、y,N2转化的物质的量为z,得出
N2 + 3H2 2NH3
起始物质的量 x y 0
转化物质的量 z 3z 2z
平衡物质的量 (x – z ) (y – 3z ) 2z
平衡时总的物质的量为
(x–z )+(y–3z )+2z = x + y–2z
即生成氨气的物质的量就是气体总的减少的物质的量。
根据
得体积缩小的百分率为
解法2 设平衡时混合气体的体积为V,则氨气为20%V,
N2 + 3H2 2NH3 体积减少2
20%V 20%V
则反应前N2和H2体积为V+20%V=120%C=1.2V
。
10.答案:C
【解析】 根据题意
2HI(g) H2(g)+I2(g)
平衡浓度:4mol·L-1 0.5mol·L-1
起始浓度:c(HI)=平衡量+变化量=4mol·L-1+0.5mol·L-1×2=5mol·L-1
则c(NH3)=c(HI)起始浓度=5mol·L-1
根据平衡常数定义:K=c(NH3)·c(HI)=5mol·L-1·4mol·L-1=20,故C项正确。
11.答案:D
【解析】X + 2Y 2Z
起始 n mol n mol 0 mol
转化 x 2x 2x
平衡时n – x n – 2x 2x
mol。
所以Y的转化率为。
12.(共10分)
【命题意图】考查学生对化学反应可逆性、化学平衡、化学平衡常数和影响化学平衡的外界条件的了解;考查学生对盐类的水解、常见非金属元素硫及其重要化合物的主要性质及其对环境质量影响的了解;考查学生计算平衡常数和平衡转化率的能力以及学生对化学平衡和元素化合物知识的综合应用及知识迁多能力。
(1)解: 2SO2 +O2(g) 2SO3(g)
起始浓度/mol·L—1 0.050 0.030 0
平衡浓度/mol·L—1 0.050-0.040 0.030-0.040÷2 0.040
=0.010 =0.010
所以,
(不带单位计算也得分)
(2)B C
(3)SO2+H2O+Na2SO3 2NaHSO3
(4)抑制Fe3+与Fe2+的水解、防止Fe2+被氧化成Fe3+
13.答案:(1)①800L·mol-1 ②=
(2)1.60NA(或1.6NA) 173.4
(3)MFe2O+SO2→MFe2O4+S
【解析】(1) 2SO2 + O2 2SO3
起始浓度 0
(mol·L-1)
平衡浓度
(mol·L-1) 0.04 0.02
0.16
K= =800L·mol-1
②平衡状态由A变到B时,条件的改变是增大压强,温度没有变化,所以平衡常数不变,
K(A)=K(B)。
(2)将两热化学方程式相加得
2CH4(g)+4NO2(g)==2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g);
△H=-1 734kJ·mol-1
可以看出2×22.4L CH4被氧化转移电子总数为16NA,放出热量1 734kJ。4.48L转移电子总数为1.6NA,放出热量173.4kJ。
(3)劳动MFe2O2是由MFe2O4经高温还原而得,所以它与SO2反应时作还原剂,SO2为氧化剂,则可以写出化学方程式
MFe2O2+SO2→MFe2O4+S。
14.【解析】(1)画图略,
要点:
1.
催化剂可降低反应的活化能,但对这各反应前后能量变化并不产生任何影响。
2.该反应为吸热反应,所以反应物的总能量要低于生成物的总能量。
(2)请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:升高温度,增大反应物N2的浓度,不断移出生成物脱离反应体系。
解释:该反应正反应是吸热反应,升高温度,使化学平衡向正反应方向移动,从而增大NH3生成量,升高温度也能提高反应速率;增大反应N2浓度,加快反应速率,并使化学平衡向右移动;不断移出生成物脱离反应体系,使平衡向右移动,增大NH3生成量。
(3)①该条件下N2的平衡转化率:66.7%
②该条件下反应2NH3(g) ==== N2(g) +3H2(g)的平衡常数为0.005
解释:由三行式法计算可知,起始时,c(N2)=0.3mol/l.平衡时,c(N2)=0.1mol/l; c(H2)=0.2mol/l; c(NH3)=0.4mol/l 。
①所以N2的平衡转化率=(0.3-0.1)/0.3*100%=66.7%
②反应2NH3(g) ==== N2(g) +3H2(g)的平衡常数
K= c(N2)* c(H2)3/ c(NH3)2=0.005
15.答案:(1)25% (2)增大 (3)6 (4)41%
【解析】本题主要考查了化学平衡移动、转化率、平衡常数等基本概念和基本计算,具有较强的综合性。在解题中注意平衡常数与转化率的巧妙应用,这也是本题的关键所在。
(1)N的转化率为
1mol·L-1×60%-1-1在-1-1在在
2.4mol·L-1
。
(2)因为反应△H>0,是吸热反应,所以升高温度,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大。
(3)根据反应
M(g) + N(g) P(g) + Q(g)
起始浓度:4mol·L-1 a mol·L-1 0 0
转化浓度:2mol·L-12mol·L-12mol·L-1 2mol·L-1
平衡浓度:2mol·L-1(a–2)mol·L-12mol·L-12mol·L-1
根据温度不变,平衡常数不变的特点
K=2mol·L-1×2mol·L-1/[2mol·L-1×(a –2) mol·L-1]=0.6mol·L-1×0.6mol·L-1/[0.4mol·L-1×1.8mol·L-1]得a =6mol·L-1
(4)同理:M(g) + N(g) P(g) + Q(g)
起始浓度:bmol·L-1 b mol·L-1 0 0
转化浓度:xmol·L-1xmol·L-1xmol·L-1 xmol·L-1
平衡浓度:(b-x)mol·L-1(b–x)mol·L-1xmol·L-1xmol·L-1
根据温度不变,平衡常数不变的特点
K=x2/(b – x )2=0.6mol·L-1×0.6mol·L-1/[0.4mol·L-1×1.8mol·L-1]得x=0.41b mol·L-1
a(M)=(0.41b/b)×100%=41%
16.答案: D
【解析】本题中影响反应速率的因素有浓度和温度。A与C浓度相同,从温度可知反应速率是A<C;B与D浓度相同,从温度可知反应速率是B<D;下面比较C与D项:二者温度相同,比较浓度:
c(Na2S2O3):5×0.1/20(C项)<5×0.2/20(D项);
c(H2SO4): 10×0.1/20(C项) = 5×0.2/20(D项)。
故D项的反应速率大于C项,选D。
17.答案: D
【解析】从表中数据看,①④中CH3COCH3、HCl的浓度是相同的,而④中Br2比①中的大,所得结果,时间变长,即速率变慢了,D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据,看一变量对另一变量的影响即可。
【考点分析】此题考查了在有机化学反应中影响化学反应速率的相关知识。(知识点考察单一,难度提升)
18.答案: D
【解析】B项中,如果是在恒容时通入惰性气体,虽增大了体系的总压强,但反应混合物的浓度未变,反应速率不变,所以B项错。
19.答案: A
【解析】不管是吸热反应还是放热反应,温度升高正逆反应速率均加快,温度降低正逆反应速率均减慢,A项错。催化剂可同等程度的提高正逆反应速率,但B项中没提及逆反应速率,所以B项正确。
20.答案: (1); 0.015 mol/(L·min)。
(2)①CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等;②CO(或CO2)的质量不再改变;③CO(或CO2)的物质的量浓度不再改变; 等等(合理即给分)
(3) b。
(4)Al(OH)3H++AlO2- +H2O 盐酸(合理即给分)。
【解析】(1) 3CO(g) ~ 2Fe(s)
3 mol 2×56 g
0.3 mol ← 11.2 g
v (CO) == 0.015 mol/(L·min)
(2)可逆反应达平衡时的特征有二:一是v (正) = v (逆);二是各物质的“量”不再随时间的变化而增减,其中“量”包含质量、物质的量、物质的量浓度、质量分数等;固体的量多少虽不影响化学平衡,但平衡时,固体的量也不会增减,所以在不加入物质的情况下,固体的量是否增减也可作为判断平衡状态的依据;此反应也可用气体密度是否变化来判断平衡状态,但不是本题所设问的;对前后体积变化的可逆反应还可用压强是否变化来判断是否平衡;若反应中含有有色气体,还可通过气体的颜色变化来判断。
(3)温度升高,反应速率增大,排除c项;由于此反应条件下不是可逆反应,排除d项;由于反应是在引燃(高于273 K)时才反应,所以曲线不会从0点开始,排除a项。
(4)Al(OH)3是两性氢氧化物,其电离方程式为:(碱式电离)Al3++3OH-Al(OH)3H++AlO2- +H2O(酸式电离),从上可知,欲使Al3+浓度增大(平衡左移),可加入强酸(盐酸、硫酸等)。
21答案:(1)
(2)8×10-6 mol·L-1·s-1。 (3)H2O2在温度过高时迅速分解。
(4)反应不能进行。
(5)在溶液中加入碱溶液,使溶液的pH大于或等于10。
【解析】(2)根据实验①中曲线,在50 s ~150 s内,v (p-CP) = (1.2×10-3 mol·L-1-0.4×10-3 mol·L-1)/100 s = 8×10-6 mol·L-1·s-1。
(3)题中条件(从所用试剂H2O2的角度分析)为解题指明了方向。
(4)题中只要求回答结论,而不要求原因分析,降低了难度。可能原因是当溶液pH增大时,Fe2+被沉淀了,不利于该反应的进行。
(5)从(3)、(4)知,使该反应减慢可用二种方法:一是温度过高,二是pH≥10。方法一不易操作,且不能迅速停止,方法二易于操作,且能迅速停止。
22.答案: C
【解析】
题中有一明显的错误,就是C选项中平衡常数增大,增大压强不可能使平衡常数增大。其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识,关键是根据表中数据(0.1-0.05):(0.2-0.05):(0.1-0) = 1:3:2可推导出:X+3Y2Z。
23.答案: C。
【解析】该反应为气体计量数减小的放热反应。升温,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,同时,CO的转化率减小,故A项、B项都错;平衡常数只与温度有关,与物质的量无关,C项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D项错。
24.答案: BC
【解析】由图可知,随温度升高,c(I3- )浓度减小,平衡逆向移动,说明正反应放热,即DH<0,A项错。同理可推出,升温,K值减小,即K1>K2,B项正确。D点没有平衡,c(I3- )偏小(要向A点移动),即反应要向右进行,所以此时v (正)>v (逆),C项正确。由图知,c(I3- ):状态A>状态B,则c(I2)为:状态A<
状态B,所以D项错。
25.答案:B
【解析】A项,6min时反应达平衡,但反应未停止,故错;B项,X的平衡转化率为:(1-0.15)/1 = 0.85,正确。C项,DH<0,正反应方向为放热,升温,平衡逆向移动,X的转化率减小,故C项错;D项,温度变化对正、逆反应速率的影响都不是同等倍数变化,故错。
26.答案: C
【解析】本题考查化学平衡移动的有关知识。固定温度条件(比如取100 ℃)讨论气体体积变化对Y浓度的影响:当体积扩大1倍时(压强减小),若平衡不移动则c(Y) = 0.5 mol/L,而实际上为0.75 mol/L,大于0.5 mol/L,这表明平衡是向右移动的,即减小压强平衡右移,这说明正反应是一个体积扩大的反应,m<n,A错、C正确。
固定体积(如1体积)讨论温度变化对Y浓度的影响,知温度越高,Y浓度越大,说明升高温度平衡正移,正反应是吸热反应,B、D错。
【解法指导】本题所给数据中,有二个影响Y浓度的条件,分析时可固定一个条件,讨论另一个条件对Y浓度的影响——定一讨论法。
27.答案:C
【解析】据平衡移动原理,增大反应物(CO)的浓度,平衡右移,增大生成物(O2)的浓度,平衡左移,所以B项、D项正确。C项,据题意知:K = 220 =,人智力受损时= 0.02,此时= 0.02/220 = 9×10-5,C项错。
28.答案: D
【解析】结合图像考查外界条件改变对各可逆反应平衡的影响。A中加入CH3COONa,溶液中CH3COO-离子增多,平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大;B中实际反应为Fe3++3SCN- = Fe(SCN)3
,故改变KCl的浓度对平衡几乎无影响;C中由于是恒温恒压,通入Ar会导致反应物浓度减小,平衡会逆向移动;D中反应正向为吸热反应,故升温可以使平衡正向移动,即使CH3OCH3的转化率增大。故答案是D。
29.答案:C
【解析】高温区,向右反应,生成的TaI4气体流向低温区;低温区,向左反应,TaI4气体生成TaS2固体;一段时间后,杂质留在高温区,TaS2在低温区,从而达到分离效果。不同温度下反应的方向不同,TaI4的量与温度高低有关并非保持不变,A错误。因为是在同一密闭系统中,从质量守恒定律可知:I2的量不可能不断减少,而是充当一个“搬运工”的角色,将TaS2从高温区转移到低温区,B错误、C正确。平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成正比,D错误。
30.答案:C
【解析】在相同条件下,甲、乙容器中达平衡时是等效平衡,欲使HI的平衡浓度甲>乙,能使用的方法有:
①变温:若二者都变化同等温度,必仍是等效平衡(A项错),可让甲降温使平衡右移(C项对)。②变压(不改变物料):压缩甲,虽平衡不移动,但c(HI)必增大,但该题是容器固定,所以此法不通。③改变物料:B项中,充入惰性气体,因容器固定,对各物的浓度没影响,对平衡也没影响,此法不通;若只甲中增加物料(任意一种物质),不论平衡向哪方移动,平衡时c(HI)必比原平衡大,可达目的;但D项中,甲、乙均增加物料,且二者增量相同,又因反应中H2与I2的系数相同,所以甲与乙增量的功效相同,新平衡后的c(HI)仍相同,不符题意。
31.答案: BD
【解析】其全过程应该如图D:开始时,主反应向右,NO2%减小;达平衡时,NO2%最小;接着升温,主反应向左,NO2%增大。所以D图正确。
但因起始温度不同,反应相同时间后,有可能已达到平衡状态。此时,测定体系中NO2%与升温的关系,就出现了图D中的右半部,所以B图也正确。
32.答案: (1)。
(2)X(g)+2Y(g) 2Z(g)
(3)v (Z) == 0.083 mol/(L·min)
(4)45%。
(5)升高温度; 加入催化剂; 增大压强。
【解析】有关化学平衡的计算,大多情况下,找出三种浓度(或量)是进行各种计算的前提。
根据题意,有:aX + bY cZ
n(始)/mol 1.00 1.00 0
n(转)/mol 0.45 0.9 0.9
n(平)/mol 0.55 0.1 0.9
(2)根据转化的物质的量比(1:2:2)等于计量数比,可得相应的化学方程式:X+2Y2Z。
(4)从三种量可知:a(X) = 0.45 mol/1.00 mol = 45%。
(5)从达平衡的时间长短来考虑,通常是:催化剂<温度<浓度(或压强),所以先达平衡的2应该是催化剂,1可能是温度、3可能是压强。再从平衡移动的角度考虑,来进一步验证:催化剂对平衡没影响,所以以2为参照对象;加压,平衡右移,n(Z)增大(比2大),所以确定3是压强的影响;升温,因正向放热,使平衡左移,n(Z)减小(比2小),所以确定1是温度的影响。
33.答案: (1)<。 (2) 1.88×10-4 mol/(L·s)。 (3)5000。 (4)C、D。
(5)①II:280、1.20×10-3、5.80×10-3
III:1.2×10-3 、5.80×10-3。
②。
【解析】(1)自发反应,通常为放热反应,即DH小于0。
(2)v(N2) == = 1.88×10-4 mol/(L·s)。
(3)从中数据知,在第4s、5s时为平衡状态:
2NO+2CO = 2CO2+N2
c(始)/(×10-4 mol·L-1) 10 36 0 0
c(转)/(×10-4 mol·L-1) 9 9 9 4.5
c(平)/(×10-4 mol·L-1) 1 27 9 4.5
K === 5000。
(4)催化剂不影响平衡的移动,A项错。该反应放热,故降温平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确。缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,D项正确。
(5)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对反应速率的影响,所以在实验时应保持NO、CO的初始浓度不变,让温度、比表面积其中一个量变化,因此可确定II中温度为280 ℃。
绘图时,要注意达平衡的时间、平衡浓度的相对大小:II与I温度相同,平衡不移动,平衡浓度相同,但催化剂比表面积增大,达平衡时间短;III与II的催化剂比表面积相同,温度升高,不仅达平衡时间缩短,也也平衡向左移动,使NO的平衡浓度也增大。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响,II、III研究是温度对速率的影响。
34.答案: (1)BC。 (2)-1224.96
(3)根据题意知平衡时:c(N2O4) = 0.0120 mol·L-1;c(NO2) = 0.0300 mol·L-1
K === 13.3 答:平衡常数为13.3。
(4)由(3)可知,在17 ℃、1.01×105 Pa达到平衡时,1.00 L混合气体中:
n(N2O4) = c(N2O4)×V = 0.0120 mol·L-1×1.00 L = 0.0120 mol。
n(NO2) = c(NO2)×V = 0.0300 mol·L-1×1.00 L = 0.0300 mol。
则n(NO2)总 = n(NO2)+2×n(N2O4) = 0.0540 mol
由Cu+4HNO3 = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得
m(Cu) =×64 g·mol-1 = 1.73 g
答:理论上至少需消耗Cu 1.73 g.
【解析】(1)由于正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,提高NO2的转化率。若增加NO2的浓度,可以利用“虚拟容器法”判断:将加入的NO2先建立一下与原平衡等效的平衡,再合并,相当于体积减小,压强增大,平衡向正反应移动,NO2转化率提高。
(2)1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14 kJ的热量,则2 mol即64 g N2H4(l)反应放出热量1224.96 kJ。
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高中化学知识点规律大全
——硅和硅酸盐工业
1.碳族元素
[碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素.碳族元素位于元素周期表中第ⅣA族。
[碳族元素的原子结构]
(1) 相似性:
①最外层电子数均为4个;
②主要化合价:+2价、+4价.其中C、Si、Ge、Sn的+4价化合物稳定;Pb的+2价的化合物稳定,但+4价的Pb的化合物却是不稳定的,如PbO2具有强氧化性。
(2)递变规律:按碳、硅、锗、锡、铅的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,非金属性减弱,金属性增强。由于碳族元素的最外层为4个电子,因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。在碳族元素的单质中,碳是非金属;硅虽然是非金属,但却貌似金属(为灰黑色固体),且为半导体;锗具有两性,但金属性比非金属性强,为半导体;锡和铅为金属。
*[C60] C60与金刚石、石墨一样,都属于碳的同素异形体。C60是一种由60个碳原子构成的单质分子,其形状如球状的多面体,在C60分子中有12个五边形和20个六边形。
[硅]
(1)硅在自然界中的含量:硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。
(2)硅在自然界中的存在形式:自然界中无单质硅,硅元素全部以化合态存在,如二氧化硅、硅酸盐等.化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。
(3)单质硅的物理性质:单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。其熔点、沸点很高,硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。晶体硅是半导体。
(4)单质硅的化学性质:
①在常温下,硅的化学性质不活泼,不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应,但能与F2、HF和强碱反应。例如:Si + 2NaOH + H2O =Na2SiO3 + 2H2↑
②在加热时,研细的硅能在氧气中燃烧:Si + O2 SiO2
(5)用途:
①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可制成太阳能电池。
②利用硅的合金,可用来制造变压器铁芯和耐酸设备等。
(6)工业制法.用焦炭在高温下还原SiO2可制得含有少量杂质的粗硅:
SiO2 + 2C Si + 2CO↑
[二氧化硅]
(1)二氧化硅在自然界中的存在:天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分为二氧化硅晶体,透明的石英晶体叫做水晶,含有有色杂质的石英晶体叫做玛瑙。二氧化硅是一种硬度很大、熔点很高的固体。
(2)化学性质:
①SiO2是酸性氧化物.例如: SiO2+CaO CaSiO3
SiO2 还可与NaOH反应:SiO2 + 2NaOH(水溶液中或熔融态) =Na2SiO3 + H2O
注意 a.由于SiO2与强碱溶液反应生成了粘性很强的Na2SiO3溶液,因此盛放碱性的试剂瓶不能用玻璃塞,以防止瓶塞和瓶子粘在一起.
b.SiO2不溶于水,也不与水反应.因此,不能通过SiO2与H2O反应的方法来制取其对应的水化物——硅酸(H2SiO3).制取H2SiO3的方法如下:
Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3↓
或 Na2SiO3 + CO2 + H2O =Na2CO3 + H2SiO3↓
硅酸(H2SiO3)不溶于水,其酸性比H2CO3还弱。
②SiO2能与氢氟酸发生反应: 4HF + SiO2=SiF4 + 2H2O
SiO2是玻璃的主要成分,因此盛氢氟酸的试剂瓶不能用玻璃容器(可用塑料瓶)。
(3)用途:
①二氧化硅是制造高性能通讯材料——光导纤维的重要原料。
②石英用来制造石英电子表、石英钟。较纯净的石英用来制造石英玻璃,石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器。
③水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品和眼镜片等。
④玛瑙用于制造精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品。
[硅酸盐]
(1)自然界中硅酸盐的存在:硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,自然界中存在的各种天然硅酸盐约占地壳质量的5%。粘土的主要成分是硅酸盐。粘土是制造陶瓷器的主要原料。
(2)用氧化物的形式来表示硅酸盐的方法:
①先将硅酸盐中所含的各元素用氧化物形式表示;
②将各种氧化物按下列顺序进行排列,各氧化物之间用“· ”开。例如:
金属氧化物(有多种金属氧化物时按金属活动顺序表排列)→SiO2→H2O
Na2SiO3: Na2O·SiO2
A12(Si2O5)(OH)4: A12O3·2SiO2·2H2O
2.硅酸盐工业
[硅酸盐工业] 以含硅物质为原料经加热而制成硅酸盐产品的工业,叫做硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等的工业都属于硅酸盐工业。
[水泥、玻璃、陶瓷的比较]
3.新型无机非金属材料
[新型无机非金属材料] 最初的无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,所以,硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料.随着科学和生产技术的发展,以及人们生活的需要,一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来,如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等,这些材料称为新型无机非金属材料.
新型无机非金属材料的特性主要有:①能承受高温,强度大;②具有电学特性;③具有光学特性;④具有生物功能.
[高温结构陶瓷和光导纤维]
高二化学会考模拟试题
可能用到的原子量:
H:1 Li:7 Na:23 Mg:24 Al:27 Cl:35.5 Ca:40 Fe:56 Ag:108 Ba:137
C:12 N:14 O:16 S:32 K:39
第Ⅰ卷(选择题 共66分)
一.每小题只有一个选项符合题意。(每小题2分,共50分)
1.下列气体中,在常温下难溶于水的是
(A)氯化氢 (B)氨气 (C)甲烷 (D)二氧化硫
2.下列气体中,有颜色且有刺激性气味的是
(A)氢气 (B)氮气 (C)一氧化碳 (D)二氧化氮
3.下列物质中,不能与水反应的是
(A)一氧化氮 (B)氯气 (C)五氧化二磷 (D)生石灰
4.下列物质中,能使石蕊试液褪色的是
(A)二氧化碳 (B)氯气 (C)氧化钠 (D)氯化氢
5.下列晶体中属于原子晶体的是
(A)三氧化硫 (B)铝 (C)二氧化硅 (D)硝酸钾
6.下列原子结构示意简图中,表示某惰性气体原子的是
7.下列关于氯气性质的说法中,错误的是
(A)比空气重 (B)易溶于水 (C
)能与烧碱溶液反应 (D)黄绿色
8.下列各组物质中,互为同分异构体的是
(A)丙烯与环丙烷 (B)金刚石与石墨
(C)与 (D)与
9.下列各组元素中,属于同一周期的是
(A) H He Li (B)Ne Na Mg
(C) C N F (D)Li Na K
10.下列各组中的两种元素,能形成共价化合物的是
(A)K与O (B)Mg和Cl (C)H与H (D)P与Cl
11.28g氮气在标准状况下的体积约为
(A)1mol (B)2mol (C)22.4L (D)44.8L
12.下列对大气造成污染的是(1)含磷洗衣粉(2)汽车尾气(3)烟尘
(A)1和2 (B)2和3 (C)1和3 (D)1、2、3
13.乙炔使溴水褪色的反应属于
(A)加成反应 (B)加聚反应 (C)取代反应 (D)消去反应
14.制酚醛树脂的反应属于
(A)加成反应 (B)加聚反应 (C)缩聚反应 (D)消去反应
15.下列物质中,能与三氯化铁溶液反应得到紫色溶液的是
(A)硫氰化钾 (B)氢氧化钠 (C)硝酸 (D)苯酚
16.在化学实验时,能直接加热的仪器是
(A)量筒 (B)烧杯 (C)容量瓶 (D)试管
17.实验室制取下列物质时,不需要加热的是
(A)制取甲烷 (B)制取硝基苯 (C
)制取乙炔 (D)制取氯气
18.下列物质中,能将还原为Ag的是
(A)氢氧化钾 (B)乙醛 (C)硝酸 (D)硫化钠
19.下列关于硫酸的说法正确的是
(A)浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性 (B)浓硫酸不稳定、易分解
(C)硫酸的酸酐是二氧化硫 (D)浓硫酸可与铜反应产生氢气
20.下列物质中,既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钾溶液反应的是
(A)氧化钠 (B)氧化铝 (C)三氧化硫
(D)二氧化碳
21.下列各组物质中,反应后生成盐和氧气的是
(A)氟气通入水中 (B)过氧化钠与水 (C)锌与稀硫酸 (D)过氧化钠与二氧化碳
22.下列溶液中,能用来检验苯酚的是
(A)氢氧化钠 (B)溴水 (C)三氯化铁 (D)石蕊溶液
23.下列反应中,属于氧化还原反应的是
(A)氧化钠与水 (B)氯气通入到氢硫酸溶液中
(C)氧化铝与氢氧化钠 (D)二氧化碳通入澄清的石灰水
24.下列实验操作正确的是
(A)稀释浓硫酸时,需将酸沿着烧杯壁注入水中,并不断用玻璃棒搅拌
(B)称量固体药品时,可以在托盘中直接称量
(C)制取乙烯时,温度计的位置应在混合液的正上方
(D)氢氟酸可以存放在玻璃器皿中
25.实验室制取下列各组气体的发生装置相同的是
(A)氨气、氧气 (B)甲烷、乙炔 (C)氯气、二氧化碳 (D)氢气、乙烯
二.每小题有一个或两个选项符合题意。(每小题2
分,共16分。正确答案只有一个选项的,多选或错选该题为0分;正确答案有两个选项的,只要选错一个该题就为0分,只选了一个且正确的给1分。)
26,有一种高温超导体中,铊(Tl)是组成元素之一,已知铊和铝是同主族元素,关于铊的性质的判断可能错误的是
(A)铊的还原性比铝的还原性强 (B)铊具有金属光泽
(C)铊在化学反应中易得到电子 (D)铊的氧化物是碱性氧化物
27.下列有机物中,与乙烯互为同系物的是
(A) (B)
(C) (D)
28.下列有机物质中不能发生银镜反应的是
(A)蚁酸 (B)乙酸钠 (C)甲酸甲酯 (C)乙醛
29.下列说法中,错误的是
(A)摩尔是物质的量 (B)摩尔的单位是mol
(C)氧气的摩尔质量为32g/mol (D)32g二氧化硫的物质的量为0.5mol
30.X与Y是前三周期的两种元素,它们的离子具有相同的核外电子层结构。下列说法正确的是
(A)离子半径:X