【题目】区别溶液和胶体最简单的方法是
A.观察外观B.丁达尔现象C.布朗运动D.加热
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【题目】汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g) N2+CO2(g)△H=﹣373.4kJ/mol在一容积为5L的恒容密闭容器中充人0.2mol NO和0.5mol CO,5min后该反应达到平衡,此时N2的物质的量为0.06mol.下列说法正确的是( )
A.达到平衡后,若只升高温度,化学平衡正向移动
B.达到平衡后,再通人稀有气体,逆反应速率增大
C.使用催化剂,平衡常数不变
D.0~5min内,NO的反应速率为2.4×10﹣3molL﹣1min﹣1
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【题目】A、B、C、D、E是短周期的五种主族元素.A元素的某种原子,其核内没有中子;B元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子;C与B处于同一周期,且原子半径小于B;D与C是同主族元素;E元素的一价阳离子和C元素的阴离子具有相同的电子层结构.根据上述信息回答下列问题:
(1)B元素的原子结构示意图是;C元素原子的轨道表示式是;D元素原子的价电子排布式是;
(2)A元素分别与C、D两元素形成的化合物的稳定性由强到弱的顺序是(用化学式表示);
(3)由B,D,E三种元素组成的某种化合物的水溶液能使pH试纸先变蓝后褪色,写出该化合物的化学式;用一个离子方程式表明该化合物水溶液使pH试纸先变蓝后褪色的原因 .
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【题目】雾霾天气频繁出现,严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH=_________。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成:
①已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0恒温,恒容密闭容器中,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均分子量不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,则该设想能否实现______________(填“能”或“不能”)
(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。已知:
H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:___________________。
②洗涤含SO2的烟气。
(4)汽车尾气净化的主要原理:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g);△H<0,若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_________(填序号)。(如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
(1)写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________;
(2)计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________;若T1<T2,则该反应的△H__________________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为________;
【答案】 4 D 不能 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.3 kJmol-1 BD C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) 4 < 80%
【解析】(1)根据表格提供的离子可知,NH4+ 水解导致试样溶液呈酸性,再根据电荷守恒可知,c(K+)+c(NH4+ )+c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(Cl-)+c(NO3-),将表格中的数据代入得H+离子浓度为10-4,则PH值为4。
(2)①在恒容密闭容器中,混合气体的质量和体积始终不变,混合气体的密度也始终不变,密度不能作为达到平衡状态的判据,A项错误;该反应是气体体积不变的可逆反应,根据M=质量/n,则混合气体的平均分子量始终不变,不能作为达到平衡的判据,B项错误;N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2不能说明反应各物质的浓度保持不变,C项错误;氧气的百分含量不再变化,说明反应达到平衡状态,D项正确;答案选D。
②化学反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)是一个熵减、吸热的反应,则△H-T△S>0,所以该设想不能实现。
(3)已知:①H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1、②C(s)+1/2O2(g) =CO(g) △H =-110.5kJ·mol-1,利用盖斯定律,将②-①可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=(-110.51kJmol-1)-(-241.81kJmol-1)=+13l.3 kJmol-1,所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H= +131.3 kJmol-1 。
(4)可逆反应达化学平衡状态时正逆反应速率不再变化,A项错误;该物质的浓度在化学平衡时保持不变,所以K不再变化,B项正确;对于恒容容器而言,各物质的物质的量不再改变,C项错误;平衡时NO的质量分数不再改变,D项正确,答案选BD。
(5)①由表中数据可知,C、NO、E、F的化学计量数之比为0.040:0.080:0.040:0.040 =1:2:1:1,反应中C被氧化,结合原子守恒可知,生成物为N2与CO2,且该反应为可逆反应,则反应方程式为C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)。
②从表中数据可知T1℃时的平衡浓度c(NO)=0.004mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.008 mol/L,则T1℃时该反应的平衡常数为K1=(0.008×0.008)÷(0.004×0.004)=4从T1到T2,NO的浓度增大,说明平衡逆向移动,若T1<T2,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则该反应的正向为放热反应,则△H < 0。
③在T1时,K=4,设NO的转化率为x,根据三段式解答:
C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g)
起始浓度 0.04 0 0
变化浓度 0.04x 0.02x 0.02x
平衡浓度 0.04-0.04x 0.02x 0.02x
K=[0.02x×0.02x]÷[(0.04-0.04x)×(0.04-0.04x)=4,解得x=0.8,即达到新的平衡时,NO的转化率为80%。
【题型】填空题
【结束】
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【题目】钛被称为“二十一世纪金属”,工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下:
已知:钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4,TiOSO4遇水会水解。请回答下列问题:
(1)操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有_________;
(2)请结合化学用语解释将TiO2+转化为H2TiO3的原理_______________。
(3)已知钛的还原性介于铝与锌之间。如果可从Na、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁,那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是____________。
(4)电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解质,用碳块作电解槽,其阴极反应的电极反应式是___________________________________。
(5)为测定溶液中TiOSO4的含量,先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后,取无色滤液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示剂,用______________________(填一种玻璃仪器的名称)滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液,发生Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+。滴定终点时的现象是___________________________________,若用去了30.00mL FeC13溶液,待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是______________mol/L。
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【题目】春秋季节在我市常出现大雾天气,对于这种现象下列说法正确的是
A.大雾是由于空气中的SO2超标造成的
B.大雾可看作是一种分散剂为水的分散系
C.大雾可看作是一种胶体
D.大雾是由于空气中的粉尘超标造成的
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【题目】Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2 , 所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p﹣CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响. [实验设计]控制p﹣CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验:
(1)请完成以下实验设计表:(表中不要留空格)
实验编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10﹣3 molL﹣1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参照 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 | 3 | |||
③ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
(2)[数据处理]实验测得p﹣CP的浓度随时间变化的关系如图:
请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150s内的反应速率:v(p﹣CP)=molL﹣1s﹣1;
(3)[解释与结论] 实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大.但后续研究表明:温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:;
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,反应(填“能”或“不能”)进行;
(5)[思考与交流] 实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来.根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法: .
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【题目】某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案.请你帮助他们完成有关实验项目:
方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸或稀盐酸中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性.该原理的离子方程式为 .
方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性.试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,
并写出电极反应式.正极反应式:;负极反应式:;
方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同: , 用离子方程式表示其反应原理: .
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【题目】硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索,以解决氧化镁在医药、建筑等行业的应用广泛。现以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)酸溶所涉及反应的离子方程式为_________________________________________、_________________________________________________________。
(2)加入H2O2氧化的作用是_________________,滤渣2的成分是___________(填化学式)。
(3)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①B中盛放的溶液可以是______(填字母)。
a.NaOH 溶液 b.Na2CO3溶液 c. KMnO4溶液 d. 稀硝酸
②C装置的作用是______________________,D中收集的气体可以是 _______(填化学式)。
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:________________________________________________ 。
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【题目】下列实验中,对应的现象和结论都正确,且两者具有因果关系的是
选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
A | 常温下,质量和形状相同的Al片分别和等体积稀HNO3和浓HNO3反应 | 前者产生无色气体,后者产生红棕色气体,且后者反应更加剧烈 | 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快 |
B | 某食盐溶液中加入淀粉溶液 | 溶液不变蓝 | 该食盐样品中一定不含KIO3 |
C | SO2通入BaCl2 溶液,然后滴入稀硝酸 | 有白色沉淀产生,加入稀硝酸后沉淀不溶解 | 所得沉淀为BaSO3,后转化为BaSO4 |
D | 将少量大理石粉未加入1.0mol/L的NH4Cl 溶液中 | 产生气体,粉末溶解 | NH4Cl水解使溶液呈酸性 |
A. A B. B C. C D. D
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