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B．從反應(yīng)開始到平衡.氫氣的轉(zhuǎn)化率為0.75 【查看更多】

某化學(xué)課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況，用下圖所示裝置先進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)：

（1）B是用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置，但未將導(dǎo)管畫全，請(qǐng)?jiān)趫D上把導(dǎo)管補(bǔ)充完整．
（2）實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?.4g 銅片和12mL 18mol?L^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余．
①寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Cu+2H₂SO₄（濃）

△

.

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

Cu+2H₂SO₄（濃）

△

.

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

；
②為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認(rèn)為原因是

隨著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸被消耗，產(chǎn)物有水生成，所以濃硫酸變成稀硫酸，反應(yīng)會(huì)停止

；
③下列藥品中能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是：

AD

（填寫編號(hào)）．
A．鐵粉 B．氯化鋇溶液 C．銀粉 D．碳酸氫鈉溶液
（3）為定量測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度，甲學(xué)生進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案是：在反應(yīng)后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000mL，取20mL與錐形瓶中，滴入2～3滴甲基橙指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴定（已知?dú)溲趸~開始沉淀的pH約為5），通過測(cè)出消耗氫氧化鈉溶液的體積來求余酸的物質(zhì)的量濃度．假定反應(yīng)前后燒瓶中溶液的體積不變，你認(rèn)為他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能否求得余酸的物質(zhì)的量濃度

不能

（填“能”或“不能”），其理由是

雖然甲基橙變色范圍：pH為3.1～4.4，氫氧化銅開始沉淀時(shí)的pH為5，在指示劑變色范圍之外，即中和酸時(shí)，銅離子不會(huì)消耗OH^-，但是甲基橙由紅色變成橙色、黃色時(shí)，銅離子溶液呈藍(lán)色，對(duì)觀察指示終點(diǎn)顏色有干擾

．
（4）現(xiàn)已確認(rèn)，SO₂和NOx的排放是造成酸沉降的兩大罪魁禍?zhǔn)祝嚺欧诺奈矚庵泻形慈紵浞值腃H、以及N₂、CO₂、NO、CO等．有人設(shè)計(jì)利用反應(yīng)2NO+2CO

N₂+2CO₂ 將有害的污染物轉(zhuǎn)化為可參與大氣循環(huán)的N₂和CO₂．
在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/h	0	1	2	3	4	5
c（NO）/mol?L^-1	1.00×10^-3	4.5×10^-4	2.5×10^-4	1.5×10^-4	1.00×10^-4	1.00×10^-4
c（CO）/mol?L^-1	3.6×10^-3	3.05×10^-3	2.85×10^-3	2.75×10^-3	2.70×10^-3	2.70×10^-3

在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H

＜

0（“＞”、“＜”、“=”）．前2h內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N₂）=

1.875×10^-4mol?L^-1?h^-1

，在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

5000

．據(jù)此你認(rèn)為將該反應(yīng)從理論轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的最重要的研究方向是

尋找高效的催化劑

．

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某化學(xué)課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況，用下圖所示裝置先進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)：

（1）B是用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置，但未將導(dǎo)管畫全，請(qǐng)?jiān)趫D上把導(dǎo)管補(bǔ)充完整．
（2）實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?.4g 銅片和12mL 18mol?L^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余．
①寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：    ；
②為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認(rèn)為原因是    ；
③下列藥品中能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是：    （填寫編號(hào)）．
A．鐵粉     B．氯化鋇溶液      C．銀粉      D．碳酸氫鈉溶液
（3）為定量測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度，甲學(xué)生進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案是：在反應(yīng)后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000mL，取20mL與錐形瓶中，滴入2～3滴甲基橙指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴定（已知?dú)溲趸~開始沉淀的pH約為5），通過測(cè)出消耗氫氧化鈉溶液的體積來求余酸的物質(zhì)的量濃度．假定反應(yīng)前后燒瓶中溶液的體積不變，你認(rèn)為他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能否求得余酸的物質(zhì)的量濃度    （填“能”或“不能”），其理由是    ．
（4）現(xiàn)已確認(rèn)，SO₂和NOx的排放是造成酸沉降的兩大罪魁禍?zhǔn)祝嚺欧诺奈矚庵泻形慈紵浞值腃H、以及N₂、CO₂、NO、CO等．有人設(shè)計(jì)利用反應(yīng)2NO+2CO

N₂+2CO₂ 將有害的污染物轉(zhuǎn)化為可參與大氣循環(huán)的N₂和CO₂．
在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/h		1	2	3	4	5
c（NO）/mol?L^-1	1.00×10^-3	4.5×10^-4	2.5×10^-4	1.5×10^-4	1.00×10^-4	1.00×10^-4
c（CO）/mol?L^-1	3.6×10^-3	3.05×10^-3	2.85×10^-3	2.75×10^-3	2.70×10^-3	2.70×10^-3

在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H 0（“＞”、“＜”、“=”）．前2h內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N₂）= ，在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ．據(jù)此你認(rèn)為將該反應(yīng)從理論轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的最重要的研究方向是．

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下

（1）①工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為：CO+H₂O（g）?CO₂+H₂，850℃時(shí)，往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH₂O（g）．反應(yīng)4min后建立平衡，體系中c（H₂）=0.12mol?L^-1．CO的平衡濃度為

0.18mol/L

轉(zhuǎn)化率為

40%

該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

1

（填計(jì)算結(jié)果）．
②在850℃時(shí)，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中，其中向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的有

A

（選填A(yù)、B、C、D、E）

	A	B	C	D	E
n（CO₂）	3	l	0	1	l
n（H₂）	2	l	0	1	2
n（CO）	1	2	3	0.5	3
n（H₂O）	5	2	3	2	l

（2）合成塔中發(fā)生反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)．由此可推知，表中T₁

＜

300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．

T/°C	T₁	300	T₂
K	1.00×10⁷	2.45×10⁵	1.88×10³

（3）N₂和H₂在鐵作催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng)，不同溫度下NH₃產(chǎn)率圖1所示．溫度高于900℃時(shí)，NH₃產(chǎn)率下降，原因是

900℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，再升高溫度平衡向左移動(dòng)

．

（4）在化學(xué)反應(yīng)中只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱為活化分子．使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ?mol^-1表示．請(qǐng)認(rèn)真觀察圖2，回答問題．
圖中所示反應(yīng)是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，該反應(yīng)的△H=

-（E₁-E₂）kJ/mol

（用含E₁、E₂E的代數(shù)式表示）．已知熱化學(xué)方程式：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能為

409kJ/mol

．
（5）硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣．目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退磻?yīng)機(jī)理為：
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
則甲烷直接將NO₂還原為N₂的熱化學(xué)方程式為：

CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ?mol^-1

．

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如右圖所示，一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：CO(g) + 2H₂₍g) CH₃OH(g)

上述可逆反應(yīng)正反應(yīng)為___________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H₂) =___________________________（用n_B、t_B表示）。

對(duì)處于E點(diǎn)的體系，改變外界條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，下列有關(guān)該體系的說法正確的是______________________（填字母）。

A．H₂的轉(zhuǎn)化率一定增大 B．v正一定增大，v逆一定減小

C．CH₃OH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增加 D．v逆一定小于v正

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(9分) 如圖所示，一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：CO(g) +2H₂₍g) CH₃OH(g)

上述可逆反應(yīng)正反應(yīng)為___________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H₂) =___________________________（用n_B、t_B表示）。

對(duì)處于E點(diǎn)的體系，改變外界條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，下列有關(guān)該體系的說法正確的是______________________（填字母）。

A．H₂的轉(zhuǎn)化率一定增大 B．v正一定增大，v逆一定減小

C．CH₃OH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增加 D．v逆一定小于v正

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一、單項(xiàng)選擇題

1．D 2．C 3．B 4．C 5．D 6．C 7．A 8．B

二、不定項(xiàng)選擇題

9．D 10．BC 11．D 12．AC 13．CD 14．A

三、非選擇題（本題包括6小題，共60分）

15．（12分）

（1）500mL容量瓶 (1分)、玻璃棒(1分) 淀粉溶液 (1分)

（2）堿式(2分) 滴入最后一滴硫代硫酸鈉溶液，溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)。(2分)（3）為保證I^－全部轉(zhuǎn)化為I₂，所加氧化劑應(yīng)稍過量。如果選用新制氯水或KMnO₄作氧化劑，則過量的這些氧化劑在滴定時(shí)會(huì)氧化硫代硫酸鈉而導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大。(2分)

（4）0.06410% (3分)

16．(8分)

（1） (1分) CO(NH₂)₂ (1分)

（2） N₂＋Al₂O₃＋3C 3CO＋2AlN (2分)

（3） AlN＋OH^－＋H₂O ＝AlO＋NH₃↑ (2分)

（4） ④⑦ (2分)

17．（8分）

（1）溫度較低（2分）

（2）AC（2分）

（3）2Fe³⁺+ 3ClO^－+ 10 OH^－＝ 2FeO₄^－+ 3Cl^－+ 5H₂O （2分）

（4）B、D（2分）

18．（10分）

（1）CH₄（g）＋2NO₂（g）＝ N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）

△H＝一867 kJ?mol^一¹ (2分)

（2） Na₂S＋2H₂OS↓＋H₂↑＋2NaOH (2分) 或S²^－＋2H₂OS↓＋H₂↑＋2OH^－

（3）K_sp(HgS)<K_sp(FeS) （2分）因發(fā)生Hg²⁺+FeS=HgS+Fe²⁺，產(chǎn)生的Fe²⁺可被氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺水解形成Fe(OH)₃膠體，吸附懸浮雜質(zhì)而凈化水（2分）

（4）尿素法成本低，節(jié)約能源。（2分）

19．（12分）

（1）（2分）

（2） 3種（2分）

（3） 6 （2分）

（4）A：（2分） ② 過氧化物、HBr（1分）

B：（2分） ④ 濃硫酸（1分）

20．（10分）

（1）不能 (1分) BaCO₃會(huì)與胃酸反應(yīng)產(chǎn)生Ba²⁺使人中毒 (2分) 或說由于存在溶解平衡：BaCO₃(s) Ba²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)，服下BaCO₃后，胃酸可與CO₃^2-反應(yīng)生成CO₂和水，CO₃^2-濃度降低，BaCO₃的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，Ba²⁺濃度增大引起人體中毒。