天津市部分区2020年高三质量调查(一) 化学试题

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文档介绍

天津市部分区2020年高三质量调查(一) 化学试题

天津市部分区2020年高三质量调查试卷(一)‎ 化学试卷 第Ⅰ卷 注意事项:‎ ‎1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。‎ ‎2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。‎ 可能用到的相对原子质量: ‎ ‎1.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )‎ A. 现代化建设要使用大量钢材,钢材是用途广泛的合金 B. 二氧化硫能用于漂白纸张草帽,还能作为杀虫剂、杀菌剂 C. 能消杀病毒的过氧乙酸,具有强氧化性、弱酸性等性质 D. 在海轮外壳上镶入钠块,可减缓船体的腐蚀速率 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.现代化建设要使用大量钢材,钢材是用途广泛的合金,A正确;‎ B.二氧化硫具有漂白性,能用于漂白纸张草帽,也可杀菌消毒,所以能作为杀虫剂、杀菌剂,B正确; ‎ C.过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂,具有很强的氧化性和腐蚀性,且在水溶液中能部分电离出氢离子,具有弱酸性,C正确;‎ D.钠比铁活泼,但钠会与水剧烈反应,所以在海轮外壳上镶入钠块,无法与船体外壳构成原电池,起不到防护作用,D错误;‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】对于金属的保护和防护,并不是加入另一种更活泼的金属就能保护该金属,还要考虑较为活泼的金属在该环境下的反应情况。如船体镶入钠块,钠会先与水剧烈反应,完全起不到保护船体的作用。‎ ‎2.下列化学用语表示正确的是( )‎ A. 原子的电子排布式: B. 的电子式:‎ C. 的结构式: D. 原子核内有10个中子的氧原子:‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.s能级最多能容纳2个电子,所以原子的电子排布式为:,A错误;‎ B.的电子式为:,B错误;‎ C.的结构式为:,C错误; ‎ D.氧原子的原子核内中子数为:18-8=10,符合要求,D正确;‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】离子化合物的电子式书写:先根据离子电子式的书写方法,分别画出阴、阳离子的电子式,然后让阴、阳离子间隔排列,相同离子不能合并,如MgCl2的电子式为:。‎ ‎3.下列说法中错误的是( )‎ A. 离子中心原子上的孤电子对数是1,立体构型为平面三角形 B. 元素周期表第三周期主族元素中,简单离子半径最小的是 C. 金刚石转化为石墨为放热反应,说明相同条件下石墨比金刚石稳定 D. 、都是非极性分子 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.离子中心原子上的孤电子对数为:(5-3×2+1)/2=0,立体构型为平面三角形,A错误;‎ B.非金属元素原子形成电子时,其半径会变大,而金属元素形成离子时,其半径会变小。第三周期中,只有Na、Mg、Al三种金属元素,金属元素原子失去最外层电子而形成离子后,他们的核外电子数都为10,质子数比电子数多,质子吸引电子,质子越多,引力就越大,半径就越小,Al的质子数最多,故其半径最小,B正确;‎ C ‎.金刚石转化为石墨为放热反应,说明相同条件下石墨的总能量比金刚石的低,所以石墨比金刚石稳定,C正确;‎ D.为直线形分子,为平面三角形分子,它们的分子构型是对称的,正负电荷中心重合,合力均为0,都是非极性分子,D正确;‎ 答案选A。‎ ‎【点睛】只含极性键的化合物不一定是极性分子,如甲烷,分子的极性与非极性是由分子的电荷分布情况决定的。非极性分子其分子内部电荷分布均匀,分子构型是对称的,正负电荷中心重合;而极性分子的内部电荷分布不均匀,分子构型是不对称的,正负电荷中心不重合。‎ ‎4.表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )‎ A. 固体中离子总数 B. (羟基)所含电子数为 C. 与足量浓盐酸反应转移电子数为 D. 常温下,溶液中数目小于 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.1mol的中含有1mol的O22-和2mol的Na+,所以固体中离子总数为:(‎7.8g/‎78g·mol-1)×3=0.3NA,A错误;‎ B.(羟基)所含电子数为9NA,B错误;‎ C.铁和浓盐酸反应与稀盐酸反应相同,为:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑,所以与足量浓盐酸反应转移电子数为,C错误;‎ D.由于常温下在溶液中会水解,所以溶液中数目小于,D正确;‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】羟基不是离子而是基团,羟基比OH-少一个电子,不能按算OH-的电子数的方式去计算它的电子数。‎ ‎5.根据已有知识判断下列说法错误的是( )‎ A. 为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入硅胶 B. 汽车使用乙醇汽油与传统汽油相比可以减少尾气污染 C. 浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土与水果放在一起可以保鲜水果 D. 鸡蛋煮熟过程中蛋白质变性 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.硅胶具有吸水性,能做干燥剂但不能抗氧化,A错误; ‎ B.乙醇含有碳、氢、氧三种元素,燃烧只生成二氧化碳和水,不生成有害物质,乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的混合物,汽车使用乙醇汽油使得尾气中氮氧化物、酮类等污染物浓度明显降低,B正确;‎ C.水果在存放的过程中会产生乙烯并释放到空气中,浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可以将乙烯氧化为二氧化碳,阻止水果过度成熟,从而达到保鲜水果的目的,C正确;‎ D.鸡蛋煮熟过程中,由于高温破坏了蛋白质的空间结构,导致蛋白质变性失活,D正确;‎ 答案选A。‎ ‎6.在溶液中通入气体,未见到沉淀。若再通入或加入下列物质中的一种,则可以看到沉淀,则该物质不可能为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.与SO2反应,把SO2氧化SO42-,SO42-会与Ba2+反应,得到BaSO4沉淀,A不符合题意; ‎ B.再通入看不到沉淀,因为不能与SO2反应,在该体系中也没有其他能产生沉淀的反应,B符合题意; ‎ C.能与SO2反应,得到SO32-,并使溶液为碱性。SO32-与Ba2+反应,得到BaSO3沉淀,C不符合题意; ‎ D.与SO2反应,把SO2氧化为SO42-,SO42-会与Ba2+反应,得到BaSO4沉淀,D不符合题意;‎ 答案选B。‎ ‎7.盆栽使用诱抗素可保证鲜花盛开,它的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是( )‎ A. 诱抗素不能发生缩聚反应 B. 诱抗素能与发生加成反应 C. 诱抗素中羟基不能被氧化为醛基 D. 诱抗素属于芳香族化合物 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 该有机物中含有羰基、碳碳双键、醇羟基、羧基,具有酮、烯烃、醇、羧酸的性质。‎ ‎【详解】A.诱抗素含-OH和-COOH可发生缩聚反应,A错误;‎ B.诱抗素含有3mol的碳碳双键,所以能与发生加成反应,B错误;‎ C.诱抗素中与羟基相连的碳上无氢原子,所以羟基不能被氧化为醛基,C正确;‎ D.诱抗素不含苯环,其不属于芳香族化合物,D错误;‎ 答案选C。‎ ‎8.下列叙述正确的是( )‎ A. 常温下,相同浓度的溶液碱性比较:‎ B. 常温下,往溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质主要成分有、‎ C. 加热溶液至蒸干,可得到纯净的固体 D. 常温下,若溶液中含有可用溶液鉴别 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.常温下,由于酸性,所以其相同浓度的弱酸强碱盐溶液的碱性比较为:,A正确;‎ B.常温下,往溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分为,B错误;‎ C.FeCl3在水溶液中易水解生成Fe(OH)3和HCl,水解的反应化学方程式:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl;加热促进水解,而且HCl易挥发,所以加热蒸干溶液会生成的氢氧化铁,无法得到纯净的固体,C错误;‎ D.常温下,若溶液中含有,滴入溶液时,两者均与反应,但与反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,会掩盖住白色的Fe(OH)2,肉眼无法判断,所以不能用溶液鉴别溶液中是否含有,D错误;‎ 答案选A。‎ ‎【点睛】加热盐溶液制取溶质固体时,要考虑盐溶液中的离子是否水解和水解的产物,若会水解,在没有采取相应的抑制措施的情况下,一般不能制取得到该溶质固体的。‎ ‎9.以铅蓄电池为外电源,作阳极、作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。已知:‎ 铅蓄电池中的总反应方程式为:‎ 电解的化学方程式:‎ 对该电解过程,下列判断错误的是( )‎ A. 电解池:溶液的减小 B. 电解池: 移向电极 C. 铅蓄电池:负极质量不变 D. 铅蓄电池:工作一段时间后,进行充电时铅蓄电池的负极接电源的负极 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 铅蓄电池作为原电池,根据铅蓄电池中的总反应方程式:可知,放电时Pb为负极,负极反应式为Pb+SO42--2e-=PbSO4,PbO2为正极,正极反应式为:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O ‎,铅蓄电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,内电路中阳离子移向正极,阴离子移向负极;充电时,装置为电解池,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理分析回答。‎ ‎【详解】A.电解池中作阳极、作阴极,电解液为稀硫酸,由电解的化学方程式:可知,该反应消耗水,所以稀硫酸的浓度会变大,则溶液的pH减小,A正确;‎ B.在电解池中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,所以SO42-移向阳极(电极),B正确;‎ C.铅蓄电池放电时Pb为负极,负极反应式为Pb+SO42--2e-=PbSO4,所以Pb会溶解,则负极质量变小,C错误;‎ D.放电时,铅蓄电池的负极(Pb)发生失电子的氧化反应,所以进行充电时铅蓄电池的负(Pb)要发生得电子的还原反应,即充电时铅蓄电池的Pb极作为阴极,接电源的负极,D正确;‎ 答案选C。‎ ‎10.下列有关化学反应原理判断正确的是( )‎ A. 若一定条件下,反应达平衡后,压缩容器,则反应物浓度增大,平衡正向移动 B. 已知水合肼()是二元弱碱,能发生类似于多元酸的电离形式,则在水中它的第二步电离方程式为 C. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不同 D. 在一定条件下的溶液,若升高温度,则减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.反应是一个气体系数不变的反应,达平衡后,压缩容器,则反应物浓度增大,但平衡不移动,A错误;‎ B.已知水合肼()是二元弱碱,能发生类似于多元酸的电离形式,第一步电离方程式为:N2H4+H2O N2H5++OH-,则在水中它的第二步电离方程式为,B正确;‎ C.化学反应的热效应取决于反应的始终态,与反应过程无关,所以同温同压下,在光照和点燃条件下的相同,C错误;‎ D.CO32-+H2OHCO3-+OH-,碳酸根的水解是吸热过程,所以温度升高,促进其水解,c(HCO3-)变大,c(CO32-)变小,则变大,D错误;‎ 答案选B。‎ ‎11.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:,该反应一定条件下可自发进行。若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应作出的判断(有关图像)错误的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 脱硝反应为:,该反应为气体系数减小的反应,所以ΔS<0,根据该反应在一定条件下可自发进行,即有ΔH-TΔS<0,所以得出ΔH<0,反应为放热反应。‎ ‎【详解】A.由A图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,与分析的结果是相符的,A正确; ‎ B.由分析可知该反应正反应为放热反应,所以,升温平衡向左移动,平衡常数K变小,B错误;‎ C.t时刻,加入催化剂,正反应速率瞬间变大,但平衡不移动,正反应速率保持不变,C正确; ‎ D.仅增加O3,平衡向右移动,NO2转化率升高,D正确;‎ 答案选B。‎ ‎12.元素、、、、在元素周期表2、3、4周期中,元素、、、与元素相邻,已知:元素为磷元素;的氯化物分子呈正四面体结构:与可以形成一种高温结构陶瓷;的最高化合价氧化物的水化物是强酸。下列选项错误的是( )‎ A. 的氧化物的晶体类型是共价晶体 B. 的单质在空气中广泛存在 C. 和形成的化合物中,可以呈现的最高化合价是价 D. 、、的氢化物中,沸点最低的是的氢化物 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由“元素Q、R、W、Y、X在元素周期表2、3、4周期中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻,且X元素为磷元素”可知Q、R、W、Y分别为N、Si、S、As中的一种。因为W的氯化物为正四面体型,则应为SiCl4,则W为Si,又W与Q形成高温陶瓷,高温陶瓷可联想到Si3N4 ,则Q为N,Y的最高价氧化的水化物为强酸,且与P相邻,则Y只能是S,R为As,所以Q、R、W、Y、X分别为N、As、Si、S、P。‎ ‎【详解】A.的氧化物为SiO2,其晶体类型为原子晶体,又称共价晶体,A正确;‎ B.的单质为N2,在空气中广泛存在,在空气中的体积分数约为78%,B正确;‎ C.R最外层电子数为5,则最高化合价为+5,在和形成的化合物中,R的最高价化合物应为As2S5,C正确;‎ D.、、的氢化物分别为NH3、AsH3、PH3,因三者中只有NH3分子间存在氢键,所以沸点最高,因相对分子质量AsH3>PH3,则AsH3分子间的作用力大于PH3,故沸点AsH3>PH3,氢化物沸点顺序为NH3>AsH3>PH3,所以沸点最低的是X的氢化物,D错误;‎ 答案选D。‎ 第Ⅱ卷 注意事项:‎ ‎1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。‎ ‎2.本卷共4题,共64分。‎ ‎13.、、、、五种元素的原子序数依次递增。已知:①位于周期表中第四周期族,其余的均为短周期主族元素:②的氧化物是光导纤维的主要成分;③原子核外层电子数为奇数;④是形成化合物种类最多的元素;⑤原子轨道的电子数为4。请回答下列问题:‎ ‎(1)写出一种元素形成氢化物的化学式_____________。‎ ‎(2)在1个由与形成的晶胞中(结构如图所示)所包含的原子数目为____________个。‎ ‎(3)在[F(NH3)4]2+离子中,的空轨道接受的氮原子提供的__________形成配位键。‎ ‎(4)常温下、和氢元素按原子数目1:1:2形成的气态常见物质是__________(写名称),物质分子中原子轨道的杂化类型为__________,分子中键的数目为__________。‎ ‎(5)、、三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为__________(写元素符号)。‎ ‎【答案】 (1). CH4 (2). 4 (3). 孤电子对 (4). 甲醛 (5). sp2杂化 (6). 3 (7). Si<C<N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎、、、、五种元素的原子序数依次递增。根据①F位于周期表中第四周期族可判断其为Cu;根据②E的氧化物是光导纤维的主要成分可判断E为Si;根据④X是形成化合物种类最多的元素可判断X为C;根据③Y原子核外L层电子数为奇数且原子序数比X的大可判断其属于第二周期的元素,可能为N或F;根据⑤Z的原子P轨道的电子数为4推测出Z可能为O或S,但E的原子序数大于Z,E为Si,所以Z只能为O,处于C和O之间的Y只能为N,所以、、、、分别为C、N、O、Si、Cu,据此解题。‎ ‎【详解】(1)X为C,元素形成的氢化物有很多,有烷烃、烯烃、炔烃等,其中的一种的化学式为CH4;‎ ‎(2)为Cu2O,根据化学式中原子个数比Cu:O=2:1,然后算出图中该晶胞的黑球个数为:1×4=4,白球个数为:8×1/8+1=2,所以黑球代表的是Cu原子,白球代表的是O原子,所以该晶胞中所包含的Cu原子数目为4个;‎ ‎(3)在[Cu(NH3)4]2+离子中,的空轨道接受的氮原子提供的孤电子对形成配位键;‎ ‎(4)常温下C、O和氢元素按原子数目1:1:2形成的气态常见物质是甲醛,甲醛分子中C原子可以形成四个化学键,因为碳的价电子数是4,其中,有两个单电子一起与氧的两个电子形成C=O,C剩余的两个单电子各与两个H形成两个C-H键,双键中含有一条σ键和一条π键,两条C-H单键都是σ键,所以σ键数=2+1=3,杂化轨道数=σ键数+孤对电子数(C无孤对电子,所以孤对电子数为0),所以杂化轨道数=3,为sp2杂化,1mol HCHO分子中σ键的数目为3;‎ ‎(5)、、三种元素分别为C、N、Si,根据每周期第一种元素电离能最小,最后一种元素的电离能最大,呈逐渐增大的趋势;同族元素从上到下第一电离能变小来进行判断,C、N、Si的第一电离能数值由小到大的顺序为:Si<C<N。‎ ‎14.化合物是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香族化合物制备的一种合成路线如下:‎ 已知:①‎ ‎②+ ‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)有机物的名称是__________。所含官能团的名称是__________。‎ ‎(2)已知②中物质“”的同系物丙烯是一种医疗卫生用布——聚丙烯无纺布的原材料,用化学符号表示丙烯的结构简式为__________。‎ ‎(3)能发生的反应类型分别是__________。‎ a.聚合反应 b.加成反应 c.消去反应 d.取代反应 ‎(4)的反应,若只把条件(1)改为,则生成物的结构简式是__________。‎ ‎(5)写出的化学方程式__________。‎ ‎(6)为甲苯的同分异构体,的结构简式是__________。‎ ‎(7)参照如下合成路线,写出用和为原料经以上合成路线制备化合物的合成路线________(其它试剂任选)原料……产物 ‎(8)芳香化合物是的同分异构体,能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,苯环上的烃基为乙基,其核磁共振氢谱显示苯环上有4种不同化学环境的氢,峰面积比为1:1:1:1。写出一种符合要求的的结构简式:__________ 。‎ ‎【答案】 (1). 苯甲醛 (2). 碳碳三键、羧基 (3). (4). abd (5). (6). +C2H5OH ‎+H2O (7). (8). (9). 或(写一种即可)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 已知各物质转变关系分析如下:芳香族化合物A通过多步转化后得到的E再与乙醇发生酯化反应生成F,根据D的分子中含碳个数及D→E,E→F的反应类型可判断F的分子中的碳原子数为9,结合已知②+ 的反应物连接方式,则产物H左侧圈内结构来源于G,G为,F为,E与乙醇反应生成F,则E为,据反应条件,D→E为消去反应,结合D的分子式及D 的生成反应,D为,C→D为加成反应,结合C的分子式可知C为,C的分子式比B多了一个O,则B→C是氧化反应,所以B为,再结合已知反应①,将B代入,可判断出A为。‎ ‎【详解】(1)有机物为,其名称是苯甲醛;为,其所含官能团的名称为:碳碳三键、羧基;‎ ‎(2)丙烯的结构简式为;‎ ‎(3)( )含有碳碳双键、酯基,所以能发生加聚反应、加成反应、取代反应,答案选abd;‎ ‎(4)的反应为消去反应,若只把条件1)改为,则的反应为水解反应,D为,则在条件下水解后的生成物的结构简式为:;‎ ‎(5)的化学方程式为:+C2H5OH+H2O;‎ ‎(6)由分析可知,的结构简式是 ;‎ ‎(7)A为,以和为原料制备化合物C()的合成路线为:;‎ ‎(8)芳香化合物是的同分异构体,能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,说明X中存在羧基,苯环上的烃基为乙基,其核磁共振氢谱显示苯环上有4种不同化学环境的氢,峰面积比为1:1:1:1,则符合要求的的结构简式为: ,(写一种即可)。‎ ‎15.是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,为了运输和贮存便利常将其制成固体,模拟工业上用过氧化氢法制备固体的实验装置如图所示。‎ 已知:熔点‎-59℃‎、沸点‎11℃‎、沸点‎150℃‎ 中的化学方程式:‎ ‎(1)放入仪器中,仪器中的药品是__________(写化学式)。如果仪器改成分液漏斗,实验过程中可能会出现的实验现象__________。‎ ‎(2)装置有明显缺陷,请绘出合理的装置图(标明气流方向)__________。‎ ‎(3)向装置中通入空气,其作用是赶出,然后通过再到中反应。通空气不能过快的原因是__________,通空气也不能过慢原因是__________。‎ ‎(4)冰水浴冷却的目的是__________。‎ a.降低的溶解度 b.减少的分解 c.使变为液态 d.加快反应速率 ‎(5)写出中发生反应的化学方程式__________,在反应起到__________作用。假设在反应中消耗掉则有__________电子转移。‎ ‎【答案】 (1). H2O2 (2). 液体无法顺利滴落 (3). (4). 空气流速快时,不能被充分吸收 (5). 空气流速过慢时,不能及时被移走,浓度过高导致分解 (6). abc (7). 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O (8). 还原剂 (9). a/17‎ ‎【解析】‎ 分析】‎ 氯酸钠(NaClO3)在酸性条件下与过氧化氢生二氧化氯,ClO2与氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,NaClO2‎ 的溶解度随温度升高而增大,通过冷却结晶,过滤洗涤得到晶体NaClO2•3H2O。‎ ‎【详解】(1)放入仪器中,仪器中的药品是H2O2,仪器B为滴液漏斗,其目的是平衡气压,使得溶液能够顺利滴入,如果仪器改成分液漏斗,实验过程中可能会出现的实验现象是:分液漏斗中的液体无法顺利滴落,反应无法继续进行;‎ ‎(2)实验中C的作用是防止倒吸,装置中的右侧导管太短,不利于气体的流动,合理的装置图为:;‎ ‎(3)向装置中通入空气,其作用是赶出,然后通过再到中反应。空气流速不能过快,因为空气流速快时,不能被充分吸收;空气流速也不能过慢,空气流速过慢时,不能及时被移走,浓度过高导致分解;‎ ‎(4) NaClO2的溶解度随温度升高而增大,过氧化氢易分解,所以冰水浴冷却的目的是:降低的溶解度、减少的分解,由于的沸点较低,所以还能使变为液态,方便使用;‎ ‎(5)写出中发生反应的化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,在反应中得电子,起到还原剂的作用。反应中存在关系:~2e-,若在反应中消耗掉,则转移的电子的物质的量为:2×a g/(‎34g·mol-1)= a/17mol。‎ ‎16.治理大气和水体污染对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。‎ ‎(1)泄漏会导致人体中毒,用于检测的传感器的工作原理如图所示:‎ ‎①写出电极Ⅰ上发生的反应式:__________‎ ‎②工作一段时间后溶液中的浓度__________(填“变大”、“变小”或“不变”)‎ ‎(2)用氧化制取,可提高效益,减少污染。反应为:,通过控制条件,分两步循环进行,可使转化率接近100%,其原理如图所示:‎ 过程Ⅰ的反应为:‎ 过程Ⅱ反应的热化学方程式(用含有和的代数式表示)__________。‎ ‎(3)在温度,容积为的绝热容器中,充入,发生反应:,容器中的相关量随时间变化如图所示。‎ ‎①反应到时,转化率是__________。‎ ‎②根据图示,以下各点表示反应达到平衡状态的是________。‎ a. b. c. d.‎ ‎③内容器中的反应速率增大,而后容器中的反应速率减小了,原因是_______。‎ ‎④此容器中反应达平衡时,温度若为,此温度下的平衡常数=__________。‎ ‎(4)工业上可用溶液吸收法处理,‎25℃‎时用的溶液吸收,当溶液时,溶液中各离子浓度的大小关系为:。(已知‎25℃‎时:的电离常数,)请结合所学理论通过计算说明的原因__________。‎ ‎【答案】 (1). CO-2e-+H2O=CO2+2H+ (2). 不变 (3). O2(g)+2CuCl2(s) 2Cl2(g)+2CuO(s) (4). 80% (5). d (6). 反应放热,体系的温度升高,反应速率加快,后来NO2的浓度减小,反应速率随之减小 (7). 225 (8). 根据Ka2= c(SO32-)·c(H+)/ c(HSO3-)= 6.2x10-8,将c(H+)=1.0×10-7代入得出c(SO32-)/ c(HSO3-)= 6.2×10-1<1,所以c(HSO3-)> c(SO32-)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)由传感器的工作原理图示可知,电极Ⅰ为负极,负极的电极反应式为:CO-2e-+H2O=CO2+2H+,电极Ⅱ为正极,正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,所以总反应为:2CO+O2=2CO2,所以工作一段时间后硫酸溶液的浓度不变;‎ ‎(2)根据盖斯定律,过程Ⅱ的热化学方程式=总反应的热化学方程式-过程Ⅰ的热化学方程式×2,总反应的热化学方程式为: ‎ 过程Ⅰ的热化学方程式为:‎ 所以过程Ⅱ反应的热化学方程式为:‎ O2(g)+2CuCl2(s) 2Cl2(g)+2CuO(s) ;‎ ‎(3) 根据图中的浓度随时间变化曲线可知,的初始浓度为0.20 mol/L,的平衡浓度为0.02 mol/L,从而列出三段式可求出反应的平衡常数,同时也可求出6s时的转化率;‎ ‎(4) 充分利用题中所给的数据,要说明c(HSO3-)> c(SO32-)的原因,初步判断从第二步的电离平衡常数表达式入手,将已知数据代入即可求出。‎ ‎【详解】(1)①电极Ⅰ为负极,负极的电极反应式为:CO-2e-+H2O=CO2+2H+;‎ ‎②电池总反应为:2CO+O2=2CO2‎ ‎,不消耗水也不消耗硫酸,所以工作一段时间后硫酸溶液的浓度不变;‎ ‎(2)根据盖斯定律,根据过程Ⅱ的热化学方程式和总反应的热化学方程式可求出过程Ⅱ反应的热化学方程式为:O2(g)+2CuCl2(s) 2Cl2(g)+2CuO(s) ;‎ ‎(3)①反应到时,的浓度为0.04mol/L,其初始浓度为0.2mol/L,则的转化率为:(0.2-0.04)/0.2×100%=80%;‎ ‎②根据图示,反应进行到点W时,的浓度已经不再变化,所以表示反应达到平衡状态的是点W;‎ ‎③内容器中的反应速率增大,而后容器中的反应速率减小了,原因是:该反应是放热反应,体系的温度升高,反应速率加快,随着反应的进行,NO2的浓度减小,反应速率随之减小;‎ ‎④根据图中的浓度随时间变化曲线可知,的初始浓度为0.20mol/L,W点时反应达到平衡,的平衡浓度为0.02mol/L,从而列出三段式为:‎ 从而可算出温度为下的平衡常数K= ;‎ ‎(4)要证明c(HSO3-)> c(SO32-),根据离子的种类及给出的数据,初步判断从第二步的电离平衡常数的表达式入手,根据Ka2= c(SO32-)·c(H+)/ c(HSO3-)= 6.210-8,pH=7,将c(H+)=1.010-7代入得出c(SO32-)/ c(HSO3-)= 6.210-1<1,所以c(HSO3-)> c(SO32-)。‎ ‎ ‎
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