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用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液,實驗裝置如圖①。電解過程中的實驗數(shù)據(jù)如圖②,橫坐標(biāo)表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,縱坐標(biāo)表示電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則下列說法正確的是( )
A.電解過程中,b電極表面先有紅色物質(zhì)析出,后有氣泡產(chǎn)生
B.a(chǎn)電極上發(fā)生的反應(yīng)方程式為:2H+ +2e- = H2↑和 4OH--4e-= 2H2O + O2↑
C.曲線0~P段表示H2和O2混合氣體的體積變化,曲線P~Q段表示O2的體積變化
D.從P到Q點時收集到的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為12g·mol-1
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某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2M(g)+ N(g) 2E(g),若開始時只充入2 mol E氣體,達到平衡時,混合氣體的壓強比起始增大了20%;若開始時只充入了3 molM和1 mol N的混合氣體,達到平衡時M的轉(zhuǎn)化率為( )
A.<60% B.=40% C.<40% D.>60%
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已知:在100℃時,純水的c(H+)為1×10—6,此時將pH=12的NaOH溶液V1 L與pH=l的H2SO4溶液V2 L混合,若所得混合溶液的pH=10,則V1∶V2為( )
A.1∶9 B.10∶1 C.9∶1 D.1∶10
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下列說法中正確的是( )
A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的
B.在反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)的速率測定實驗中,分別測得反應(yīng)速率如下:v(A)= 0.15mol·L-1·s-1,
v (C)=0.3 mol·L-1·s-1,則用C來表示反應(yīng)進行的速率更快。
C.如圖所示,在一U型管中裝入含有紫色石蕊試液的Na2SO4溶液,通直流電,一段時間后U型管內(nèi)會形成一個倒立的三色“彩虹”,從左到右顏色的次序是:紅、紫、藍
D.反應(yīng)HCl(aq) +NaOH(aq) = NaCl (aq) + H2O(l) △H < 0, 在理論上能用于設(shè)計原電池。
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某溫度、壓強下,將一定量反應(yīng)物通入密閉容器進行反應(yīng)
SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ/mol(Q>0),下列敘述正確的是 ( )
A.反應(yīng)過程中,若增大壓強能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率
B.若反應(yīng)開始時SiCl4為1 mol,則達平衡時,吸收熱量為Q kJ
C.若單位時間內(nèi)生成x molHCl的同時,生成x molH2,則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
D.使用過量的H2或升高溫度都可以提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率
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(13分)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。其原理為:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 據(jù)此回答以下問題:
(1)合成氨工業(yè)采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解釋的是 (填序號)。
①反應(yīng)壓強為20Mpa~50Mpa ②500℃的高溫 ③鐵觸媒作催化劑 ④將生成的氨液化并及時從體系中分離出來,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)到合成塔中。
(2)一定條件下NH3的平衡體積分數(shù)隨n(N2)變化如圖所示(T-溫度)。則T2 T1(填>、=、<),判斷的依據(jù)是:
(3)合成氨氣所需的氫氣可以由水煤氣分離得到。涉及反應(yīng)信息如下:
反應(yīng)一:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) 平衡常數(shù)K1
反應(yīng)二:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常數(shù)K2
① K1的表達式:K1=
②將一定量的H2O(g)和CO(g)分別通入到體積為1L的密閉容器中,在不同條件下進行反應(yīng),得到以下三組數(shù)據(jù):
實驗組別 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 1 | 2 | 0.8 | 1.2 | 5 |
2 | 900 | 0.5 | 1 | 0.2 | 0.8 | 3 |
3 | T | a | b | c | d | t |
(Ⅰ)實驗1中,用CO2表示反應(yīng)開始到平衡的平均反應(yīng)速率為
(Ⅱ) 在實驗3,當(dāng)a=0.5、b=1時,要使c、d數(shù)據(jù)與實驗2相同,且t<3,可以采取的措施為 (填序號)
A.其它條件不變溫度T<900℃ B.其它條件不變溫度T>900℃
C.充入一定量氖氣 D.使用高效催化劑
(Ⅲ)對于反應(yīng)二,當(dāng)升高溫度時K2 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
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(8分)微生物燃料電池(MFC)是燃料電池中特殊的一類,它利用微生物作為反應(yīng)主體,將有機物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。以葡萄糖溶液作底物為例,其工作原理如圖所示。
已知石墨電極上反應(yīng)為:
C6H12O6+6H2O-24e-6CO2+24H+
⑴ 電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。電池工作時質(zhì)子移向電源的 極
鉑碳上所發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____________。
⑵燃燒熱是指1摩爾物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的物質(zhì)(如H轉(zhuǎn)化為液態(tài)水,C轉(zhuǎn)化為二氧化碳 )所放出的熱量。葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol,寫出葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式 。
⑶ 化學(xué)需氧量(COD)是重要的水質(zhì)指標(biāo),其數(shù)值表示將1L水中的有機物氧化為CO2、H2O所需消耗的氧氣的質(zhì)量。科學(xué)家設(shè)想利用微生物燃料電池來處理某些污水,并進行發(fā)電,該設(shè)想已經(jīng)在實驗室中獲得成功。但如果1L廢水中有機物(折算成葡萄糖)氧化提供的化學(xué)能低于5.6kJ,就沒有發(fā)電的必要。則下列污水中,不適合用微生物燃料電池發(fā)電的是 (填序號)。
序號 | A | B | C | D | E |
污水類型 | 生活污水 | 印染 | 電鍍 | 造紙 | 硫酸工業(yè)廢水 |
COD值(mg/L) | 520 | 870 | 20 | 960 | 120 |
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(12分)(1) 室溫下,如果將0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假設(shè)無損失),
①__ _和_ __兩種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.1mol。
②_ __和_ __兩種粒子的物質(zhì)的量之和比OH―多0.05mol。 (2) 今有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸:
①在同體積,同pH的三種酸中,分別加入足量的碳酸鈉粉末, 在相同條件下產(chǎn)生CO2的體積由大到小的順序是_________________。(填酸的序號,下同)。
②在同體積、同濃度的三種酸中,分別加入足量的碳酸鈉粉末,在相同條件下產(chǎn)生CO2的體積由大到小的順序是_________________。
③物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的三種酸溶液的pH由大到小的順序是___________;如果取等體積的0.1 mol/L的三種酸溶液,用0.1mol/L的NaOH溶液中和,當(dāng)恰好完全反應(yīng)時,消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是______________。
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(16分)(1)0.02mol/L的CH3COOH溶液與0.02mol/LCH3COONa溶液等體積混合,已知該混合溶液中,c(H+)>c(OH-),用“>、<、=”符號填空:
①溶液中c(Na+)_____c(CH3COO-)② c(CH3COO-)_______ c(CH3COOH)
③ c(CH3COOH)+c(CH3COO-) 0.04 mol/L
(2)酸HnA與堿B(OH)m完全反應(yīng)生成正鹽.
①若HnA為HCl,且該鹽溶液的pH<7,用離子方程式說明原因:
②若將0.4mol·L-1的NaOH溶液與0.2mol·L-1的HnA溶液等體積混合后pH=10,
則HnA為 (填序號).
a.一元強酸 b. 一元弱酸 c. 二元強酸 d. 二元弱酸
(3)某學(xué)校課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模擬工業(yè)生產(chǎn)來提取鎂,主要過程如下:回答下列問題:
ⅰ.從過程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入到盛有 溶液的燒杯中,充分攪拌后經(jīng)過濾、洗滌可得純凈的Mg(OH)2。
ⅱ.過程③的轉(zhuǎn)化需要在HCl氣流中加熱,HCl的作用是
ⅲ.寫出過程④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
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(11分)某學(xué)生用0.2000mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,其操作可分為如下幾步: ①用蒸餾水洗滌堿式滴定管,注入0.2000mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液至“0”刻度線以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體;
③調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”刻度線稍下,并記下讀數(shù);
④量取20.00mL待測液注入潔凈的錐形瓶中,并加入3滴酚酞溶液;
⑤用標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點,記下滴定管液面讀數(shù)。
⑥重復(fù)以上滴定操作2-3次。
請回答:
(1)以上步驟有錯誤的是(填編號)________,該錯誤操作會導(dǎo)致測定結(jié)果_________
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(2)步驟④中,量取20.00mL待測液應(yīng)使用__________________(填儀器名稱),在錐形瓶裝液前,留有少量蒸餾水,測定結(jié)果____________(填“大”、“偏小”或“無影響”)。
(3)步驟⑤滴定時眼睛應(yīng)注視 _______________________________判斷到達滴定終點的依據(jù)是:__________________________________________________。
(4)以下是實驗數(shù)據(jù)記錄表
滴定次數(shù) | 鹽酸體積(mL) | NaOH溶液體積讀數(shù)(mL) | |
滴定前 | 滴定后 | ||
1 | 20.00 | 0.00 | 18.10 |
2 | 20.00 | 0.00 | 16.30 |
3 | 20.00 | 0.00 | 16.22 |
從上表可以看出,第1次滴定記錄的NaOH溶液體積明顯多于后兩次的體積,其可能的原因是( )
A.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定結(jié)束無氣泡
B.錐形瓶用待測液潤洗
C.NaOH標(biāo)準(zhǔn)液保存時間過長,有部分變質(zhì)
D.滴定結(jié)束時,俯視計數(shù)
(5) 根據(jù)上表記錄數(shù)據(jù),通過計算可得,該鹽酸濃度為:____________mol·L-1
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