高考化学考前三个月专题练习19无机综合—图像表格中数据和结果的分析

高考化学考前三个月专题练习19无机综合—图像表格中数据和结果的分析

‎ 2013届高考化学复习卷-专练19　无机综合—图像表格中数据和结果的分析 ‎1．同学们为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率(观察镁条消失的时间)的影响，他们准备了以下化学用品：‎ ‎0．20 mol·L－1与0.40 mol·L－1的HCl溶液、0.20 mol·L－1与0.40 mol·L－1的CH3COOH溶液、4条镁条(形状、大小、质量相同)、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298 K和 ‎308 K。‎ ‎(1)该实验缺少的仪器是____________。‎ ‎(2)酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下实验设计表：‎ 实验 编号 温度 ‎(K)‎ 盐酸浓度 ‎(mol·L－1)‎ 醋酸浓度 ‎(mol·L－1)‎ 实验目的 ‎①‎ ‎298‎ ‎0.20‎ a.实验①和②是探究温度对镁与盐酸反应速率的影响；‎ b．实验①和③是探究____对镁与盐酸反应速率的影响；‎ c．实验①和④是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别 ‎②‎ ‎0.20‎ ‎③‎ ‎298‎ ‎0.40‎ ‎④‎ ‎(3)预测：相同温度、相同浓度时，刚开始时两者产生气体的速率盐酸______(填：“大”、“小”或“一样大”)，镁条最先消失的是________；如果镁条足量时，选pH相同、等体积的盐酸和醋酸反应，产生气体最多的是________。‎ ‎(4)若(2)中实验①镁条消失的时间是20 s，则镁条剩余质量与时间关系图如上图。假设：该反应温度每升高‎10 ℃‎，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2，请你在此图中大致画出“实验②”(用实线)、“实验④”(用虚线)的镁条剩余质量与时间关系曲线。‎ ‎2．已知反应：BrO＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O，某探究学习小组利用该反应对化学反应速率与反应物浓度的关系进行探究，在‎20 ℃‎时进行实验，得到的数据如下表：‎ 实验编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ c(H＋)/mol·L－1‎ ‎0.008 0‎ ‎0.008 0‎ ‎0.004 0‎ ‎0.008 0‎ ‎0.004 0‎ c(BrO)/mol·L－1‎ ‎0.001 0‎ ‎0.001 0‎ ‎0.001 0‎ ‎0.002 0‎ ‎0.002 0‎ c(Br－)/mol·L－1‎ ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ ‎0.40‎ v/mol·L－1·s－1‎ ‎2.4×10－8‎ ‎4.8×10－8‎ ‎1.2×10－8‎ ‎4.8×10－8‎ v2‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应速率v2＝__________ mol·L－1·s－1。‎ ‎(2)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在‎40 ℃‎下进行编号①对应浓度的实验，反应速率v＝______(填字母)。‎ A．＜4.8×10－8 mol·L－1·s－1‎ B．2.4×10－8～4.8×10－8 mol·L－1·s－1‎ C．＞4.8×10－8 mol·L－1·s－1‎ D．数据不足，无法判断 ‎(3)通过分析比较上表数据，得到的结论是(用数学表达式表示)________________。‎ ‎3．下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。‎ 催化剂 硝化产物中各种 异构体质量分数(%)‎ 总产率(%)‎ 对硝基甲苯 邻硝基甲苯 间硝基甲苯 浓H2SO4‎ ‎1.0‎ ‎35.6‎ ‎60.2‎ ‎4.2‎ ‎98.0‎ ‎1.2‎ ‎36.5‎ ‎59.5‎ ‎4.0‎ ‎99.8‎ NaHSO4‎ ‎0.15‎ ‎44.6‎ ‎55.1‎ ‎0.3‎ ‎98.9‎ ‎0.25‎ ‎46.3‎ ‎52.8‎ ‎0.9‎ ‎99.9‎ ‎0.32‎ ‎47.9‎ ‎51.8‎ ‎0.3‎ ‎99.9‎ ‎0.36‎ ‎45.2‎ ‎54.2‎ ‎0.6‎ ‎99.9‎ 观察上表，回答下列问题 ‎(1)NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为__________。‎ ‎(2)由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有________________________、__________________________。‎ ‎4．已知羰基化合物与饱和NaHSO3溶液可以发生以下反应：‎ CH3CHO＋NaHSO3CH3CHOH—SO3Na↓‎ ‎(1)羰基化合物和饱和NaHSO3溶液的反应速率如下：‎ 羰基化合物 CH3CHO CH3COCH3‎ C2H5COCH3‎ CH3CH2CH2COCH3‎ 产率(1小时内)‎ ‎88.7‎ ‎56.2‎ ‎36.4‎ ‎23.4‎ 羰基化合物 ‎(CH3)2CHCOCH3‎ ‎(CH3)3CCOCH3‎ C2H5COC2H5‎ C6H5COCH3‎ 产率(1小时内)‎ ‎12.3‎ ‎5.6‎ ‎2‎ ‎1‎ 可见，取代基对羰基化合物和NaHSO3反应的影响有(写出3条即可)‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________；‎ ‎③________________________________________________________________________。‎ ‎(2)利用以上可逆反应可以分离醛和酮的混合物，请写出能使醛与NaHSO3生成的沉淀重新溶解的试剂的化学式________________(写出2种，属于不同类别的物质)。‎ ‎5．某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。‎ 物质 Al Al2O3‎ Fe Fe2O3‎ 熔点/℃‎ ‎660‎ ‎2 054‎ ‎1 535‎ ‎1 462‎ 沸点/℃‎ ‎2 467‎ ‎2 980‎ ‎2 750‎ Ⅰ.(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，此时液态的铁和铝熔合成铝合金，你认为他的解释是否合理______(填“合理”或“不合理”)。‎ ‎(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为____________________________。‎ ‎(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填序号)，并说明理由： ________________________________________________________________________。‎ A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液 Ⅱ.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。取一定量该熔融物与足量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐渐滴加4 mol·L－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：‎ ‎(1)逐滴加入4 mol·L－1 NaOH溶液的定量玻璃仪器是__________，图中OC段没有沉淀生成的原因是______________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎(2)由上述图像分析可知，溶液中结合OH－的能力最强的离子是__________(填离子符号，下同)，最弱的离子是__________。‎ ‎(3)若测定F点沉淀的质量，需对混合物进行的处理是过滤、________、________、称量。‎ ‎6．合成氨反应原理为1/2N2(g)＋3/2H2(g)NH3(g)　ΔH＝x kJ·mol－1。‎ 请回答：‎ ‎(1)为提高上述反应的速率，工业上常采用催化剂。目前，最好的催化剂组成为 n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.5，若以FeO、Fe2O3和Fe3O4为原料，则三者的物质的量之比为______________。‎ ‎(2)将N2及H2按物质的量之比1∶3充入密闭容器中，相等时间内，不同温度下，在催化剂表面反应，N2的转化率与反应温度的关系如图1所示，下列说法正确的是________。‎ A．ΔH＜0‎ B．v (N2)=2 v (NH3)时，说明反应已达平衡 C．该催化剂约在‎500 ℃‎时活性最大 D．若增大压强，N2的转化率一定提高 ‎(3)已知：保持温度、容积不变时，各气体的压强(分压)与它们的物质的量成正比。若用Kp表示平衡常数，p(N2)、p(H2)、p(NH3)分别表示N2、H2、NH3的分压。写出上述反应的平衡常数表达式：Kp＝__________。‎ ‎(4)合成氨工业中，平衡时NH3的含量[用φ(NH3)表示]与反应的总压、温度、氢氮比[用γ＝n(H2)/n(N2)表示]和惰性气体含量(用xi表示)存在一定关系。下列两图是探究γ、xi对合成氨生产影响时所得到的图像。‎ ‎　‎ 根据图2，可得出的结论是________________________。‎ 根据图3，可得出的结论是________________________。‎ 答案 ‎1．(1)秒表(或计时器、或手表、或闹钟)‎ ‎(2)②308　④298　0.20　b、不同浓度 ‎(3)大　盐酸　醋酸 ‎(4)见下图 ‎2．(1)4.8×10－8 　(2)C ‎(3)v＝‎3.75 c(BrO)·c(Br－)·c2(H＋)‎ ‎3．(1)0.32‎ ‎(2)甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯 ‎(3)在硝化产物中对硝基甲苯比例提高　催化剂用量少且能循环使用 ‎4．(1)醛比酮容易发生该反应　苯基酮极难发生该反应　羰基所连的碳上氢越少，取代基越多，反应越难 ‎(2)HCl、NaOH(或Na2CO3)‎ ‎5．Ⅰ.(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎(3)B　若用A、C溶解样品会产生SO2、NO等有毒气体，用D，则Fe不会与NaOH溶液反应(或用B既能将样品全部溶解，又不会生成有害气体)‎ Ⅱ.(1)碱式滴定管　H＋＋OH－===H2O ‎(2)H＋　NH ‎(3)洗涤　干燥 ‎6．(1)1∶1∶a(a＞0)‎ ‎(2)AC ‎(3) ‎(4)同一氢氮比，平衡氨含量随压强的升高而增加；同一压强下氢氧比γ约为3时，平衡氨含量最大(实际大约在2.90∶1到2.68∶1之间变动)　随着惰性气体含量的增加，平衡氨浓度很快下降，转化率变小，导致生产能力下降(在生产中要选择一个合理的惰性气体含量，并用排放少量合成气的办法稳定惰性气体在合成气中的含量)‎