四川省成都市石室中學2023-2024學年高二上學期開學考試化學 Word版含解析.docx

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成都石室中學2023-2024學年度上期高2025屆入學考試化學試卷試題說明：1．考試時間90分鐘，滿分100分；2．所有答案都要填寫到答題卡上，在試卷上作答無效?？赡苡玫降南鄬υ淤|量：H-1N-14Na-23Cl-35.5Zn-65Br-80第Ⅰ卷選擇題(42分)一、選擇題(共14題，每題3分，共42分，每小題只有一個選項符合題意)1.化學與生活有著密切聯(lián)系，下列關于化學與生活的說法正確的是A.玻璃和陶瓷都屬于硅酸鹽材料，兩者的原料中都有石灰石B.燃煤過程中加入生石灰可以有效減少酸雨的形成C.硅膠、生石灰、還原鐵粉均可用于防止食品被氧化而變質D.晶體硅的導電性介于導體與絕緣體之間，可用于制造光導纖維【答案】B【解析】【詳解】A．生產玻璃的原料是石灰石、純堿和石英，陶瓷由黏土高溫燒制而成，黏土的主要成分是硅酸鹽，故A錯誤；B．燃煤時加入生石灰與二氧化硫反應生成硫酸鈣，可以減少二氧化硫的排放，減少酸雨的形成，故B正確；C．硅膠、生石灰可作干燥劑，不具有還原性，只有還原鐵粉是防止食品氧化變質，故C錯誤；D．光導纖維的成分是二氧化硅，不是晶體硅，晶體硅主要用作半導體，故D錯誤，故選：B。2.下列關于反應2C4H10(g)＋13O2(g)=8CO2(g)＋10H2O(l)　ΔH=-5800kJ·mol-1的敘述錯誤的是A.該反應是放熱反應B.該反應的ΔH與各物質的狀態(tài)有關，與化學計量數(shù)也有關C.該熱化學方程式表示在25℃、101kPa下，2molC4H10氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出熱量5800kJD.該反應表明2分子C4H10氣體完全燃燒時放出5800kJ的熱量【答案】D【解析】 【詳解】A．反應的△H=-5800kJ/mol，即焓變小于零，則反應是放熱反應，故A正確；B．焓變的影響因素：物質的狀態(tài)、物質的量的多少以及物質前面化學計量數(shù)的大小，故B正確；C．熱化學方程式的含義：25℃、101kPa下，2molC4H10氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量5800kJ，故C正確；D．根據(jù)題給熱化學方程式的含義以及燃燒熱的含義可知，該反應表明2molC4H10氣體完全燃燒時放出5800kJ的熱量，故D錯誤；故選：D。3.以下實驗裝置能達到實驗目的的是A.甲：除去SO2中的HClB.乙：驗證反應有CO2生成C.丙：分離SiO2和NH4ClD.?。河勉~片和稀硝酸制備NO并收集NO【答案】C【解析】【詳解】A．SO2、HCl都能和飽和的Na2SO3溶液反應，應該用飽和NaHSO3溶液除去SO2中的HCl，故A錯誤；B．SO2、CO2都能使澄清石灰水變渾濁，所以該裝置不能檢驗有SO2生成，故B錯誤；C．SiO2受熱難分解，NH4Cl受熱易分解生成HCl和NH3，溫度降低時NH3和HCl反應生成NH4Cl固體，所以該裝置能分離SiO2和NH4Cl，故C正確；D．NO和空氣中的O2反應生成NO2，應該采用排水法收集NO，故D錯誤；故選：C。4.下列有關圖像的描述錯誤的是(已知圖像中a、b均大于0)A.圖甲中反應為放熱反應，B.圖乙表征金剛石轉化為石墨過程中的能量變化，石墨比金剛石穩(wěn)定 C.圖丙中斷開反應物中化學鍵所需能量低于形成生成物中化學鍵所釋放能量，所示反應的熱化學方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+bKJ/molD.圖丁是2A(g)B(g)的能量變化示意圖，則2A(g)B(l)【答案】C【解析】【詳解】A．ΔH=正反應活化能-逆反應活化能=(Ek-Ek′)kJ?mol-1，故A正確；B．由圖可知，金剛石的能量高于石墨，則石墨比金剛石穩(wěn)定，故B正確；C．由圖可知，該反應為吸熱反應，反應的熱化學方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+bkJ?mol-1，故C錯誤；D．等量B(g)能量高于B(l)，則2A(g)?B(l)ΔH＜-akJ?mol-1，故D正確；故選：C。5.海水曬鹽后的鹽鹵中含Br-，可提取Br2，流程如圖：已知：①3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑②5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O下列說法不正確的是A.海水曬鹽能實現(xiàn)溴元素的富集B.吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W可以是硝酸C.通入Cl2后發(fā)生反應：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-D.海水中Br-的濃度約為66mg/L，若該工藝總提取率為60%，1m3海水能制得39.6gBr2【答案】B【解析】【分析】由流程可知，海水曬鹽分離出鹽鹵，通入氯氣發(fā)生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，熱空氣吹出溴后，用碳酸鈉溶液吸收溴單質發(fā)生3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑，W為稀硫酸，然后發(fā)生5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O，最后蒸餾分離出溴，以此來解答?！驹斀狻緼．海水曬鹽后得到的鹵水中Br-的濃度大大增大，故能實現(xiàn)溴元素的富集，A正確；B．硝酸具有強氧化性，將與Br-反應生成有毒有害的氣體NO，吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W不可以是硝酸，而應該是稀硫酸，發(fā)生反應②得到Br2，B錯誤； C．通入Cl2后的目的就是將Br-氧化為Br2故發(fā)生反應的離子方程式為：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，C正確；D．根據(jù)質量守恒可知：海水中Br-的濃度約為66mg·L-1，若該工藝總提取率為60%，1m3海水能制得66mg·L-1×1000L×60%×10-3g/mg=39.6gBr2，D正確；故答案為：B。6.下列實驗方案的設計和實驗目的都正確的是選項實驗方案實驗目的A向等體積等濃度的H2O2溶液中分別加入5滴等濃度的CuSO4和FeCl3溶液，觀察氣體產生的速度比較Cu2＋和Fe3＋的催化效果B先向兩支試管中各加入2mL1mol/L的酸性KMnO4溶液，再同時向兩支試管分別加入2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0.05mol/L的H2C2O4溶液，記錄高錳酸鉀溶液褪色所需時間探究草酸濃度對反應速率影響C分別向盛有2g鋅粒(顆粒大小基本相同)的錐形瓶中加入40mL1mol/L和40mL18mol/L的硫酸，比較兩者收集10mL氣體所用的時間??探究硫酸濃度對反應速率影響D向某鹽溶液中加入濃NaOH溶液，加熱，觀察是否產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體通過實驗現(xiàn)象探究該未知溶液中是否存在A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【詳解】A．催化劑中陰陽離子均不同，應控制陰離子相同比較Cu2+和Fe3+的催化效果，故A錯誤；B．高錳酸鉀過量，草酸均不足，溶液均不褪色，不能說明濃度對速率的影響，故B錯誤；C．18mol/L的硫酸為濃硫酸，與Zn反應生成二氧化硫，不能比較濃度對生成氫氣速率的影響，故C錯誤；D．加入濃NaOH溶液加熱，如產生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，即有氨氣生成，說明含有溶液中含有銨根離子，故D正確；故選：D。 7.一定條件下，在體積為10L的固定容器中發(fā)生反應：反應過程如圖示。下列說法不正確的是A.時正反應速率大于逆反應速率B.X曲線表示的物質的量隨時間的變化C.，的平均反應速率D.達到平衡狀態(tài)時，相同時間內與斷鍵的數(shù)目之比是【答案】D【解析】【詳解】A．t1min后X物質的量增大，Y的物質的量減小，所以t1min時正反應速率大于逆反應速率，A正確；B．由圖可知，在4min時，X、Y變化量之比為0.4:(1.2-0.6)=2:3，物質的量變化比等于系數(shù)比，所以X曲線表示NH3的物質的量隨時間變化的關系，Y曲線表示H2的物質的量隨時間變化的關系，B正確；C．Y曲線表示H2的物質的量隨時間變化的關系，0~8min，的平均反應速率mol·L-1·min-1，C正確；D．達到平衡狀態(tài)時，H2與NH3的反應速率比為v(H2)：v(NH3)=3:2，單位時間消耗3amolH2生成2amolNH3，平衡狀態(tài)同時會消耗2amolNH3，則H2與NH3斷鍵的數(shù)目之比是(3amol×1)：(2amol×3)=1:2，D錯誤；故答案為：D。8.某溫度下，某氣相反應達到化學平衡，平衡常數(shù)，且正反應為吸熱反應。下列說法正確的是A.該反應的化學方程式為X(g)+2Y(g)2E(g)+F(g) B.增大c(X)，則c(Y)和K增大C.減小壓強，平衡向生成E的方向移動D.降低溫度，平衡向生成的方向移動，逆反應速率減小【答案】D【解析】【詳解】A．平衡常數(shù)是生成物濃度冪次方之積與反應物濃度冪次方之積的比值，則該反應的化學方程式為2E(g)+F(g)X(g)+2Y(g)，故A錯誤；B．平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故B錯誤；C．該反應前后氣體分子數(shù)不變，改變壓強，對平衡無影響，故C錯誤；D．正反應為吸熱反應，降低溫度，正、逆反應速率都降低，平衡向逆反應方向移動，因此降低溫度，平衡向生成F的方向移動，逆反應速率減小，故D正確；故選：D。9.微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水獲得電能，同時可實現(xiàn)海水淡化。現(xiàn)以溶液作模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機廢水(以含的溶液為例)。下列說法錯誤的是A.負極反應為B.隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜C.b極每生成，模擬海水理論上除鹽D.電池工作一段時間后，正、負極產生氣體的物質的量之比為2∶1【答案】C【解析】【分析】據(jù)圖可知a極上CH3COOˉ轉化為CO2和H+，C元素被氧化，所以a極為該原電池的負極，則b 極為正極，據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．a極為負極，CH3COOˉ失電子被氧化成CO2和H+，結合電荷守恒可得電極反應式為，A項正確；B．為了實現(xiàn)海水的淡化，模擬海水中的氯離子需要移向負極，即a極，則隔膜1為陰離子交換膜，鈉離子需要移向正極，即b極，則隔膜2為陽離子交換膜，B項正確；C．b極電極反應式為2H++2eˉ=H2↑，每生成，電路中轉移2mol電子時，根據(jù)電荷守恒可知，海水中會有2molClˉ移向負極，同時有2molNa+移向正極，即除去2molNaCl，質量為117g，C項錯誤；D．b極為正極，水溶液為酸性，所以氫離子得電子產生氫氣，電極反應式為2H++2eˉ=H2↑，所以當轉移8mol電子時，正極產生4mol氣體，根據(jù)負極反應式可知負極產生2mol氣體，物質的量之比為4：2=2：1，D項正確；答案選C。10.中學常見反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)實際由2個基元反應構成，反應①：2NO(g)N2O2(g)K1；反應②：N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)K2。其反應過程能量變化示意圖如下。溫度升高，NO(g)與O2(g)反應生成NO2(g)的速率會降低。下列說法正確的是A.加入催化劑能提高NO的平衡轉化率B.總反應速率由反應①決定C.總反應的平衡常數(shù)K=D.溫度升高，總反應速率降低，可能原因是c(N2O2)減少使反應②速率降低造成【答案】D【解析】【詳解】A．催化劑只影響反應速率，對平衡無影響，不能改變平衡轉化率，故A錯誤；B．由圖可知反應②的活化能較大，則反應②速率較慢，慢反應決定總反應速率快慢，故B錯誤；C．總反應=反應①+反應②，則總反應的平衡常數(shù)K=，故C錯誤； D．由圖像可知上述兩步反應均為放熱反應，則溫度升高會使平衡逆向移動，而反應①為快反應，導致c(N2O2)減少對速率的影響大于溫度對速率的影響，從而使決速步速率降低，則總反應速率降低，故D正確；故選：D。11.工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為，含有少量)為原料制備金屬鉻的流程如下圖。下列有關流程中的步驟說法錯誤的是A.①只需吹入少量空氣作氧化劑B.②需加入過量稀硫酸C.③X一般為硫酸D.④發(fā)生了鋁熱反應【答案】AB【解析】【詳解】A．經(jīng)過反應①，F(xiàn)e由二價升高為三價，需要空氣作氧化劑，A錯誤；B．硫酸過量，Al(OH)3會溶解，不能從混合體系中分離出來，B錯誤；C．Na2CrO4加入濃硫酸得到A為Na2Cr2O7，硫酸的作用是提高c(H+)促使Cr元素轉化為，C正確；D．④是Al和Cr2O3在高溫條件下發(fā)生的置換反應，也屬于鋁熱反應，D正確；故答案為：AB。12.下列反應中，與三個圖像全部相符合的反應是A.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)ΔH>0【答案】B【解析】【詳解】由圖1可知，T2＞T1，溫度越高平衡時生成物濃度越大，故該過程是吸熱反應；由圖2 可知，平衡時：壓強越大，平均相對分子質量越大，溫度越高平均相對分子質量越低；由圖3可知平衡時：壓強增大，平衡逆向移動；三個圖像全部相符合的反應為氣體體積增大的吸熱反應。A．由方程式可知，該反應是氣體體積減小的放熱反應，故A錯誤；B．由方程式可知，該反應為氣體體積增大的吸熱反應，故B正確；C．由方程式可知，該反應為氣體體積增大的放熱反應，故C錯誤；D．由方程式可知，該反應是氣體體積減小的吸熱反應，故D錯誤；故選：B。13.臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，在T溫度下，向2.0L恒容密閉容器中充入2.0molNO2和1.0molO3，經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：t/s0361224n(O2)/mol00.360.600.800.80下列有關說法正確的是A.反應在0～3s內平均速率v(NO2)＝0.24mol·L?1·s?1B.在T溫度下，起始時向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2，反應達到平衡時，壓強為起始時的0.88倍C.24s后，若保持其他條件不變，降低溫度，達到新平衡時測得c(O2)＝0.44mol·L?1，則反應的ΔH>0D.在T溫度下，起始時向容器中充入2.0molN2O5和2.0molO2，達到平衡時，N2O5的轉化率大于20%【答案】B【解析】【詳解】A.由表中數(shù)據(jù)可知，3s內氧氣物質的量變化量為0.36mol，容器體積為2L，故0～3s內v(O2)＝==0.06mol·L-1·s-1,根據(jù)速率之比等于其化學計量數(shù)之比,故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L.s)=0.12mol/(L.s),故A錯誤；B.容器體積不變,在T溫度下,起始時向容器中充入1.0molNO2?0.5molO3和0.50molN2O5?0.50molO2,轉化到左邊相當于起始投入2.0molNO2和1.0molO3,與原平衡為完全等效平衡。原平衡12s到達平衡時，氧氣的物質的量為0.8mol,則:2NO2(g)+O3(g)?N2O5(g)+O2(g)物質的量減少110.8mol0.8mol 由化學方程式可知，氧氣的物質的量等于反應體系的總變化量，故原平衡中平衡時氣體物質的量為2mol+1mol﹣0.8mol=2.2mol。由此可知，起始時向容器中充入1.0molNO2?0.5molO3和0.50molN2O5?0.50molO2到達平衡時,混合氣體總物質的量為2.2mol,平衡時壓強為起始的=0.88倍,故B正確；C.由表中數(shù)據(jù)可知,12s與24s時氧氣的物質的量均為0.8mol,說明12s時可逆反應到達平衡,平衡時氧氣的濃度為=0.4mol/L,降低溫度,達到新平衡時測得c(O2)=0.44mol/L,氧氣濃度增大,說明降低溫度,平衡向正反應方向移動,則正反應為放熱反應,即△H＜0,故C錯誤；D.在T溫度下，起始時向容器中充入2.0molN2O5和2.0molO2，轉化到左邊相當于起始投入4.0molNO2和2.0molO3，所到達的平衡狀態(tài)相當于在原平衡的基礎上壓強增大一倍，平衡向正反應方向移動，平衡時N2O5的物質的量大于2×0.8mol＝1.6mol，故參加反應的N2O5的物質的量小于2mol－1.6mol＝0.4mol，則達到平衡時，N2O5的轉化率小于×100%＝20%，故D錯誤。正確答案：B14.以、為原料合成涉及的主要反應如下：Ⅰ．Ⅱ．Ⅲ．向恒壓、密閉容器中通入1mol和3mol發(fā)生上述反應，平衡時、CO、的物質的量隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應Ⅰ平衡常數(shù)可表示為B.圖中曲線B表示CO的物質的量隨溫度的變化C.某時刻為amol，CO為bmol，此時為 D.為提高的平衡產率，需要選擇低溫、低壓的反應條件【答案】C【解析】【詳解】A．化學平衡常數(shù)是反應達平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值，反應Ⅰ的平衡常數(shù)為，A錯誤；B．反應Ⅱ為放熱反應，反應Ⅲ為吸熱反應，升高溫度Ⅱ逆向移動，反應Ⅲ正向移動，則CO的物質的量增大，B錯誤；C．假設反應Ⅱ中，CO反應了xmol，則Ⅱ生成的為xmol，Ⅰ生成的為，Ⅲ生成CO為。根據(jù)反應Ⅰ和反應Ⅲ的轉化關系可知的物質的量為，C正確；D．根據(jù)圖示可知，溫度越低，的物質的量越多，平衡產率越大。反應Ⅰ和Ⅱ是氣體體積減小的反應，減小壓強，反應Ⅰ和Ⅱ平衡逆向移動的平衡產率減小，故為提高的平衡產率，需要選擇低溫、高壓的反應條件，D錯誤；故選：C。第Ⅱ卷非選擇題(58分)二、非選擇題(共4題，共58分)15.圖示分析是學習化學重要手段之一，學習過程中常遇到各類“數(shù)形結合”問題。結合所給圖示回答相關問題：（1）從元素化合價和物質類別兩個維度學習、研究物質的性質及轉化，是一種行之有效的方法。圖1是氮元素的“價類二維圖”的部分信息。①X、Y的化學式分別為____、____。 ②圖中關于NO2轉化為HNO3的反應過程，下列說法不正確的是____。a.氮元素的化合價不發(fā)生變化b.該轉化過程中，NO2一定既是氧化劑，又是還原劑c.若用NO2與H2O反應制取HNO3，可生成另一種產物NO（2）NO2、NO和SO2是大氣初期污染物的主要成分，NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如圖2所示。當NO2與NO的物質的量之比為1∶1時，與足量氨氣在一定條件下發(fā)生反應，該反應的化學方程式為____。（3）研究表明硝酸與金屬反應時，最容易生成亞硝酸(HNO2，弱酸)，然后才轉化成NO2，如果溶液中存在更強的氧化劑，如過氧化氫，它完全有能力將新產生的亞硝酸再氧化成硝酸。圖3為金屬在不同濃度的HNO3—H2O2混合溶液中的溶解速率和生成NOx的體積V的變化示意圖，請回答下列問題：①最佳溶解金屬混合溶液中HNO3的質量分數(shù)為____，理由是____。②過氧化氫與亞硝酸反應的化學方程式為____?！敬鸢浮浚?）①.NH3②.N2O5③.ab（2）（3）①.10.5%②.溶解速率最快，生成的NOx量少③.【解析】【小問1詳解】①由圖1可知，化合物X是氮元素的氫化物，且化合價為-3價，所以X的化學式為NH3，化合物Y 是氮的氧化物，氮元素的化合價為+5價，所以Y的化學式為N2O5。②NO2轉化為HNO3的反應過程，氮元素化合價從+4價升高到+5價，化合價發(fā)生改變，a錯誤；NO2轉化為HNO3的過程中，氮元素化合價升高，NO2作還原劑，b錯誤；NO2與H2O反應制取HNO3的反應方程式為：，可生成另一種產物NO，c正確。故答案為NH3、N2O5，ab?！拘?詳解】由圖2可知，反應物為NO2、NO和NH3，生成物為N2和H2O，NO2中氮元素的化合價從+4價降低到0價，則每摩爾NO2得到4mol電子，NO中氮元素的化合價從+2價降低到0價，則每摩爾NO得到2mol電子，NH3中氮元素的化合價從-3價升高到0價，則每摩爾NH3失去3mol電子，當NO2與NO的物質的量之比為1:1時，根據(jù)得失電子數(shù)守恒可知，n(NH3)：n(NO2)：n(NO)=2:1:1，所以反應的化學方程式為：。故答案為：?！拘?詳解】①根據(jù)圖3可知，HNO3的質量分數(shù)為10.5%時溶解速率最快，且生成的NOx少。②過氧化氫與亞硝酸會發(fā)生氧化還原反應，化學方程式為：。故答案為：10.5%，溶解速率最快，生成的NOx量少。。16.利用油脂廠廢棄鎳(Ni)催化劑(主要含有Ni，還含少量Al、Fe、NiO、Al2O3、Fe2O3)制備NiSO4·6H2O的工藝流程如下：回答下列問題：（1）為了加快“堿浸”的速率可以采取的措施是___________(任寫一條)；（2）向濾液1中通入足量CO2可以將其中的金屬元素沉淀，寫出該反應的離子反應方程式____________。（3）“濾液2”中含金屬陽離子有______________。（4）①“氧化”中反應的離子反應方程式是_________________________________；②“氧化”中可以代替H2O2的最佳物質是_________________(填標號) a．Cl2b．O2c．Fe（5）根據(jù)除鐵及系列操作，回答以下問題：①已知溶液中存在Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+平衡，X物質可以為下列的______________。a．H2SO4b．NaOHc．Ni(OH)2d．CO2②邊攪拌邊向濾液中加入X至pH=4，加熱、過濾、洗滌，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法_____________；③結晶：將濾液蒸發(fā)、降溫至稍高于_______℃結晶，過濾即獲得產品，硫酸鎳晶體溶解度曲線圖如圖所示：【答案】（1）適當升溫或適當提高NaOH溶液的濃度或將廢鎳催化劑粉碎更小的顆?；蚱渌侠斫忉專?）AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO（3）Ni2+、Fe2+（4）①2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O②.b（5）①.bc②.取最后一次洗滌液，加入稀鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，若無明顯現(xiàn)象，則洗滌干凈③.30.8【解析】【分析】廢棄的鎳(Ni)催化劑(主要含有Ni、Al、Fe及少量NiO、Al2O3、Fe2O3)制備NiSO4?7H2O，廢鎳催化劑進行堿浸后，氧化鋁、鋁均能與堿反應，得到的濾液1為偏鋁酸鹽，濾餅為Ni、Fe、Fe2O3和其他不溶性雜質等；進行酸浸后，濾液2為Ni2+、Fe2+、Fe3+等，加入雙氧水后，亞鐵離子被氧化為鐵離子，加入X調溶液的pH，使得鐵離子變?yōu)闅溲趸F沉淀而除去，濾液為含有Ni2+的溶液，控制pH濃縮結晶，得到硫酸鎳晶體，據(jù)以上分析進行解答?！拘?詳解】為加快“堿浸”的速率可采取的措施是適當升溫或適當提高NaOH溶液的濃度或將廢鎳催化劑粉碎更小的顆粒，故答案為：適當升溫或適當提高NaOH溶液的濃度或將廢鎳催化劑粉碎更小的顆粒；【小問2詳解】 向濾液1中通入足量CO2可以將其中的金屬元素沉淀，該反應的離子反應方程式+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+；【小問3詳解】“濾液2”中含金屬陽離子，主要為Fe3+、Ni2+、Fe2+，故答案為：Fe3+、Ni2+、Fe2+；【小問4詳解】①“轉化”中加入雙氧水后，亞鐵離子被氧化為鐵離子，反應的離子方程式是2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；②H2O2具有強氧化性，“轉化”中可替代H2O2的最佳物質是氧氣，不引入新的雜質，故答案為：b；【小問5詳解】①為除去溶液中的Al、Fe元素，“轉化”后加入適量NaOH溶液調節(jié)pH，也可以用鎳的不溶物調節(jié)pH，故可用NiO、Ni(OH)2?代替，故答案為：bc；②邊攪拌邊向濾液中加入X至pH=4，加熱、過濾、洗滌，溶液中的雜質離子主要是硫酸根離子，則檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法取最后一次洗滌液，加入稀鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，若無明顯現(xiàn)象，則洗滌干凈，故答案為：取最后一次洗滌液，加入稀鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，若無明顯現(xiàn)象，則洗滌干凈；③結合圖示，將濾液蒸發(fā)、降溫至稍高于30.8℃結晶，過濾即獲得產品，故答案為：30.8。17.肼()是我國導彈和運載火箭中廣泛使用的液體燃料之一，具有較強的還原性。某實驗小組擬用和NaClO溶液反應制備肼，裝置如圖所示(夾持裝置未畫出)。（1）裝置A中制備的化學方程式為___________________________________。（2）裝置B中長頸漏斗的作用是_______________；儀器C中盛放的試劑為___________。（3）的電子式為__________________，裝置B中制備的化學方程式為___________________； （4）由于反應放熱，通常把B裝置放于溫度較低水浴中，目的是______________；實驗時，先打開A中的分液漏斗活塞得到飽和氨水后，再打開D中的漏斗活塞的原因是_____________________。（5）測定產品中的質量分數(shù)取裝置B中的溶液4.00g，并調節(jié)為弱酸性，加水配成500mL溶液，從中取25.00mL溶液與0.2000mol/L的溶液反應(只有參與反應，其他物質不反應)，反應過程中有無污染性的氣體生成，消耗溶液的體積為20.00mL，則該產品中的質量分數(shù)為___________%?！敬鸢浮浚?）(或NH3·H2ONH3↑+H2O)（2）①.防倒吸②.飽和食鹽水（3）①.②.（4）①.防止溫度過高和溶液反應生成，使生成的濃度減小，不利于最終產品肼的生成②.防止氯氣過量將肼被進一步氧化（5）32.00【解析】【分析】生石灰溶于水生成Ca(OH)2且放熱，導致溶液溫度升高，促進NH3?H2O分解生成NH3，D中濃鹽酸和漂白粉反應生成Cl2，濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以生成的Cl2中含有HCl,C裝置用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl,B中Cl2和NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO，NH3和NaClO溶液反應生成N2H4同時生成NaCl,多余的氯氣用NaOH溶液吸收?！拘?詳解】裝置A中制備NH3的化學方程式為NH3?H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2(或NH3?H2ONH3↑+H2O)；【小問2詳解】裝置B中長頸漏斗有緩沖作用，能防止倒吸；儀器C中盛放的試劑目的是吸收揮發(fā)的HCl且不能吸收Cl2，為飽和食鹽水，故答案為：防倒吸；飽和食鹽水；【小問3詳解】N2H4分子中N原子之間共用一對電子，每個氮原子存在2個N-H鍵，所以N2H4的電子式為，B中Cl2和NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO，NH3和NaClO溶液反應生成N2H4同時生成NaCl,則裝置B中制備N2H4的化學方程式為NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O，故答案為： ；NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O；【小問4詳解】溫度高時，氯氣和NaOH反應生成NaClO3，NaClO濃度減小，不利于肼的生成，通常把B裝置放于溫度較低的水浴中；肼具有還原性、氯氣具有氧化性，實驗時，先打開A中的分液漏斗活塞得到飽和氨水后，再打開D中的漏斗活塞的原因是防止氯氣過量將肼被進一步氧化，故答案為：防止溫度過高Cl2和NaOH溶液反應生成NaClO3，使生成的NaClO濃度減小，不利于最終產品肼的生成；防止氯氣過量將肼被進一步氧化；【小問5詳解】根據(jù)題意知，肼和I2反應生成無污染性的氣體，根據(jù)元素守恒知，生成N2和HI，反應方程式為N2H4+2I2=N2↑+4HI，n(I2)=0.2000mol/L×0.02L=0.004mol,則500mL溶液中含有n(N2H4)=×1×=0.04mol,則該產品中N2H4的質量分數(shù)為×100%=32.00%，故答案為：32.00。18.氨是最重要的化學品之一，我國目前氨的生產能力位居世界首位。回答下列問題：（1）根據(jù)如圖數(shù)據(jù)計算反應的_______kJ/mol（2）合成氨氣的氫氣可由天然氣制備。①其反應如下=+206kJ/mol,該反應自發(fā)的條件是_______________(填“低溫自發(fā)”“高溫自發(fā)”或“任意溫度自發(fā)”)；②為提高的平衡轉化率，可采用的措施是_______________(填序號)；A．使用合適的催化劑B．采用較高的溫度C．采用較高的壓強D．延長反應時間③某溫度下，在1L密閉容器中充入和進行反應，達到平衡時再往容器內充入和，則該反應CH4轉化率_________(填“變大”“變小”或“不變”)。（3）催化劑的選擇是合成氨的核心技術之一，使用催化劑1或催化劑2 合成氨，產氨速率與溫度的關系如圖甲。①由圖判斷，相同溫度下，活化能Ea1_____________Ea2(填“>”“<”或“=”，下同)。②在一定條件下，向某反應容器中投入5molN2和15molH2，在不同溫度下反應，平衡體系中氨的質量分數(shù)隨壓強變化曲線如圖乙所示,溫度、、中，最大的是____，點的轉化率為____。③1939年捷姆金和佩熱夫推出氨合成反應在接近平衡時凈速率方程式為，、分別為正反應和逆反應的速率常數(shù)，、、代表各組分的分壓(分壓總壓×物質的量分數(shù))；為常數(shù)，工業(yè)上以鐵為催化劑時，。由點數(shù)據(jù)計算_________(MPa)-2。（4）以氨作為燃料的固體氧化物(含有O2-)燃料電池，具有全固態(tài)結構、能量效率高、無污染等特點。工作原理如圖所示：寫出該電池的負極電極反應方程式________________________________________。【答案】（1）-45（2）①.高溫自發(fā)②.B③.變?。?）①.<②.T3③.40%④.0.0073或（4）2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O【解析】 【小問1詳解】由圖可知，反應1/2N2(g)+3/2H2(g)?NH3(g)的AH=(478+654)kJ/mol-(389+397+486)kJ/mol=-45kJ/mol，故答案為：-45；【小問2詳解】①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)ΔH=+206kJ/mol,該反應的△H＞0，△S＞0，△G=△H-T△S，要使反應自發(fā)進行，高溫時△G＜0，故反應高溫下自發(fā)進行，故答案為：高溫自發(fā)；②A.催化劑不影響平衡移動，加入催化劑，CH4的平衡轉化率不改變，故A錯誤；B.由于該反應為吸熱反應，較高溫度有利于平衡正向移動，CH4的平衡轉化率提高，故B正確；C.該反應的正反應為氣體分子數(shù)增大的反應，較高壓強下，平衡逆向進行程度較大，CH4的平衡轉化率減小，故C錯誤；D.延長反應時間并不能改變反應的限度，CH4的平衡轉化率不改變，故D錯誤；故答案為：B；③再往容器內充入0.2molCH4和1.0molH2O，等效于增大壓強，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，即逆向移動，則CH4的平衡轉化率減小，故答案為：減?。弧拘?詳解】①使用催化劑可以通過降低反應活化能提高化學反應速率，圖示中使用催化劑1的反應速率快，活化能更低，因此Ea1＜Ea2，故答案為：＜；②由圖1可知，合成氨反應的熱化學方程式為：N2(g)+H2(g)=NH3(g)，故合成氮反應正向放熱，壓強相同時，升高溫度，平衡逆向移動，氨的質量分數(shù)減小，故溫度T1、T2、T3中，最大的是T3，向反應容器中投入5molN2、15molH2，則氣體的總質量為m(N2)+m(H2)=5mol×28g/mol+15mol×2g/mol=170g,M點氨的質量分數(shù)為40%，根據(jù)質量守恒定律，氣體的總質量不變，故NH3的平衡量為170g×40%=4mol,則△n(N2)=△n==2mol,故N2的轉化率為×100%=40%，故答案為：T3；40%；③由①可知，M點的△n(H2)=3△n(N2)=3×2mol=6mol,N2(g)、H2(g)、NH3(g)的物質的量分別為(5一2)mol=3mol、(15-6)mol=9mol、4mol,氣體總物質的量為(3+9+4)mol=16mol,總壓強為16MPa,則N2(g)、H2(g)、NH3(g)的分壓分別為(16×)MPa=3MPa、(16×)MPa=9MPa、(16×)MPa=4MPa,平衡時凈速率r(NH3)=k1p(N2)[]α-k2[](1?α)，則k1p(N2)[]α=k2[](1?α)，α=0.5，≈0.0073； 【小問4詳解】