版高考化学大一轮专题复习课时作业单元检测3 Word版含答案.docx
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版高考化学大一轮专题复习课时作业单元检测3Word版含答案
单元检测(三)
(时间:
40分钟,满分:
100分)
可能用到的相对原子质量:
H-1 C-12 O-16 Cr-52
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
)
1.下列说法正确的是( )。
A.一定温度下,反应MgCl2(l)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0
B.SO2通入碘水中,反应的离子方程式为:
SO2+I2+2H2O===SO
+2I-+4H+
C.25℃时NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的Kw
D.100℃时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液显中性
2.对于电解质溶液,下列说法正确的是( )。
A.蛋白质溶液中可大量含有:
NH
、Cu2+、SO
、Cl-
B.苯酚溶液中可大量含有:
Na+、HCO
、SO
、Cl-
C.过氧化钠与冷水反应:
2O
+2H2O===4OH-+O2↑
D.AlCl3溶液滴入NaOH溶液中的反应:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
3.一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:
CO(g)+Cl2(g)
COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时到达平衡。
容器
编号
温度
/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CO
Cl2
COCl2
COCl2
Ⅰ
500
1.0
1.0
0
0.8
Ⅱ
500
1.0
a
0
0.5
Ⅲ
600
0.5
0.5
0.5
0.7
下列说法中正确的是( )。
A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(CO)=0.16mol·L-1·min-1
B.该反应正反应为吸热反应
C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol
D.若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%
4.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。
某科研人员设计了以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池(如图所示)。
该固体氧化物电解质的工作温度高达700℃~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。
下列说法正确的是( )。
A.电极甲为电池正极
B.电池总反应为N2H4+2O2===2NO+2H2O
C.电池正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.图示中的O2-由电极乙移向电极甲
5.短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大;A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,B的氢化物的水溶液呈碱性;C、D为金属元素,且D原子最外层电子数等于其K层电子数,而C的阳离子半径大于D的阳离子半径;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,能观察到先变红后褪色的现象。
下列说法中正确的是( )。
A.B的氢化物和E的氢化物能反应,且得到的产物只含有共价键
B.C在元素周期表中的位置是第三周期第ⅠA族
C.五种原子中E的原子半径最大
D.A的最低价氢化物的沸点>B的最低价氢化物的沸点
6.下列关于如图所示转化关系(X代表卤素),说法正确的是( )。
A.H2(g)+X2(g)===2H(g)+2X(g) ΔH2<0
B.生成HX的反应热与途径有关,所以ΔH1≠ΔH2+ΔH3
C.若X分别表示Cl、Br、I,则过程Ⅲ吸收的热量依次增多
D.Cl2,Br2分别发生反应Ⅰ,同一温度下的平衡常数分别为K1,K2,则K1>K2
7.某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:
配制50mL0.001mol·L-1FeCl3溶液、50mL对照组溶液x,向两种溶液中分别滴加1滴1mol·L-1HCl溶液、1滴1mol·L-1NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如下图所示。
下列说法不正确的是( )。
A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应
B.对照组溶液x的组成可能是0.003mol·L-1KCl
C.依据曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动
D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向
二、非选择题(本大题共4小题,共58分。
按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
)
8.(14分)为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。
有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:
①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1;
②C和CO的燃烧热(ΔH)分别为-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1。
则2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=____________kJ·mol-1。
(2)将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0~9min内的平均反应速率v(CO)=________mol·L-1·min-1(保留两位有效数字);第12min时改变的反应条件可能为________。
A.升高温度 B.加入NO
C.加催化剂 D.降低温度
②该反应在第24min时达到平衡状态,CO2的体积分数为________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=________(保留两位有效数字)。
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)=________________(用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2。
已知常温下0.1mol·L-1的HCOONa溶液pH=10,则HCOOH的电离常数Ka=________。
9.(14分)工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。
其工业流程如下:
回答下列问题:
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,可以采取的措施有__________________(写一条)。
(2)除铁工序中,在加入石灰调节溶液的pH前,加入适量的软锰矿,其作用是_____________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。
若测得滤液中c(F-)=0.01mol·L-1,滤液中残留的c(Ca2+)=____________________。
(4)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05mol·L-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。
根据图中信息得出的结论是______________________________。
(5)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作依次是__________、洗涤、____________。
(6)副产品A的化学式是______________。
10.(15分)Ⅰ.恒温,容积为1L恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如下图所示,请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:
__________________________。
(2)ΔH2=__________kJ·mol-1。
Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l)
CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-8.62kJ·mol-1。
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃。
在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如下图所示。
(1)该研究小组的实验目的是________________________________________。
(2)60℃下反应40min与70℃下反应20min相比,前者的平均反应速率________后者(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)如图所示,反应时间为40min、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写出两条)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
回答下列问题:
(1)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有______(填字母)。
选项
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)
A
1
5
2
3
B
2
2
1
1
C
3
3
0
0
D
0.5
2
1
1
E
3
1
2
1
(2)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g)
2CO(g) 平衡常数为K;
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) 平衡常数为K1;
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) 平衡常数为K2;
则K、K1、K2之间的关系是___________________________________________________。
11.(15分)重铬酸钾(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、电镀等。
其水溶液中存在平衡:
Cr2O
+H2O
2CrO
+2H+。
(1)已知有关物质溶解度如图1。
用复分解法制备K2Cr2O7的操作过程是:
向Na2Cr2O7溶液中加入__________(填化学式),搅拌溶解,调节溶液pH约为5,加热溶液至表面有少量晶体析出时,____________,抽滤得到粗产品,再用重结晶法提纯粗产品。
图1图2
(2)以铬酸钾(K2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图2。
①不锈钢作________极,写出该电极的电极反应式________________________________
________________________________________________________________。
②分析阳极区能得到重铬酸钾溶液的原因________________________________________
_______________________________________________________________________________。
③当铬酸钾的转化率达到x时,阳极液中K与Cr的物质的量之比为________________。
(3)铬对环境能造成污染。
某酸性废水中含有Cr2O
,处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O
转化为毒性较低的Cr3+,再调节pH约为8,使铬元素沉降,分离出污泥后检测废水中Cr3+浓度,低于0.5mg·L-1则达到排放标准。
①Na2S2O5参加反应的离子方程式为____________________________________。
②经上述工艺处理后的废水,理论上Cr3+浓度约为________mg·L-1{已知室温下Ksp≈6×10-31}。
单元检测(三)
1.A 解析:
SO2通入碘水中应被氧化为硫酸,B项错误;水的离子积常数随温度升高而增大,C项错误;100℃pH=2的硫酸溶液c(H+)=10-2mol·L-1,pH=12的NaOH溶液
c(OH-)=1mol·L-1,故二者等体积混合,溶液呈碱性,D项错误。
2.B 解析:
Cu2+能使蛋白质变性,A项错误;Na2O2在离子方程式中不能拆写,C项错误;NaOH过量,Al3+不足应生成AlO
,D项错误。
3.C 解析:
根据反应:
CO(g)+Cl2(g)
COCl2(g)和容器Ⅰ中数据知前5min内CO和COCl2物质的量变化相等,均为0.8mol,则Δc(CO)=
=1.6mol·L-1,则前5min内的平均反应速率v(CO)=
=
=0.32mol·L-1·min-1,A错误;根据等效平衡的概念判断500℃容器Ⅰ中起始加入1.0molCO、1.0molCl2、0molCOCl2与起始加入0.5molCO、0.5molCl2、0.5molCOCl2能建立等效平衡,达平衡时容器Ⅰ内COCl2的物质的量为0.8mol,与容器Ⅲ数据对比,说明升高温度平衡逆向移动,则该反应正反应为放热反应,B错误;分析表中数据知容器Ⅰ和容器Ⅱ反应温度均为500℃,平衡常数相同,利用三行式分析。
容器Ⅰ:
CO(g)+Cl2(g)
COCl2(g)
起始浓度/(mol·L-1) 2 2 0
转化浓度/(mol·L-1) 1.6 1.6 1.6
平衡浓度/(mol·L-1) 0.4 0.4 1.6
K=
=10;
容器Ⅱ:
CO(g)+Cl2(g)
COCl2(g)
起始浓度/(mol·L-1) 2 2a 0
转化浓度/(mol·L-1) 1 1 1
平衡浓度/(mol·L-1) 1 2a-1 1
K=
=
=10,解得a=0.55mol,C正确;分析表中容器Ⅰ中数据知达到平衡时CO转化率为80%,若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,相当于容器Ⅰ减小压强,结合反应的特点知平衡向气体物质的量增大的方向移动,达到平衡时CO转化率小于80%,D错误。
4.D 解析:
该燃料电池是以肼为燃料,在反应中肼失去电子,甲为电池负极,故A错误;反应生成物均为无毒无害的物质,电池总反应为N2H4+O2===N2+2H2O,故B错误;O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,电池正极反应式为O2+4e-===2O2-,故C错误;阴离子总是从正极移向负极,故D正确。
5.B 解析:
短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大;A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,则A是C元素;B的氢化物的水溶液呈碱性,则B为N元素;C、D为金属元素,且D原子最外层电子数等于其K层电子数,其最外层电子数为2,所以D为Mg元素,而C的阳离子半径大于D的阳离子半径,且C的原子序数大于B而小于D,所以C为Na元素;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,能观察到先变红后褪色的现象,则E是Cl元素。
B的氢化物是氨气、E的氢化物是HCl,二者反应生成氯化铵,氯化铵中含有离子键和共价键,故A错误;C是Na元素,其位于第三周期第ⅠA族,故B正确;原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径最大的是Na元素,故C错误;A的氢化物是甲烷,B的氢化物是氨气,分子晶体熔沸点与分子间作用力成正比,且含有氢键的物质熔沸点较高,氨气相对分子质量大于甲烷且氨气中含有氢键,所以甲烷熔沸点低于氨气,故D错误。
6.D 解析:
化学键的断裂要吸热,焓变大于0,H2(g)+X2(g)===2H(g)+2X(g) ΔH2>0,A错误;反应焓变与反应途径无关,所以ΔH1=ΔH2+ΔH3,B错误;途径Ⅲ是形成化学键的过程,是放热过程,Cl、Br、I的原子半径依次增大,故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的能量逐渐减小,C错误;途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,氯气和氢气化合更容易,则K1>K2,D正确。
7.B 解析:
FeCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,原因是氯化铁是强酸弱碱盐,Fe3+在溶液中发生了水解,故A正确;对照组溶液x加碱后溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大,而若对照组溶液x的组成是0.003mol·L-1KCl,则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称的关系,故B错误;在FeCl3溶液中加碱、加酸后,溶液的pH的变化均比对照组溶液x的变化小,因为加酸或加碱均引起了Fe3+水解平衡的移动,故溶液的pH的变化比较缓和,故C正确;FeCl3溶液水解出氢氧化铁,故溶液的浑浊程度变大,则水解被促进,否则被抑制,故D正确。
8.
(1)-746.5
(2)①4.4×10-3 D ②22.2% 3.4
(3)2c(SO
)+c(HSO
) (4)1.0×10-7
解析:
(1)CO的燃烧热是-283kJ·mol-1,即②CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283kJ·mol-1,根据盖斯定律②×2-①,得2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=-746.5kJ·mol-1。
(2)①在0~9min内CO浓度减少了0.04mol·L-1,所以v(CO)=4.4×10-3。
该反应的正向是放热反应,升高温度平衡逆向移动,一氧化碳和一氧化氮的浓度升高,A错误;加入一氧化氮时,一氧化氮的浓度应该是先升高再降低,与图中不符,B错误;加入催化剂,不会影响化学平衡,C错误;降低温度,平衡正向移动,符合图中的曲线变化,D正确。
② 2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)
起始/mol 0.2 0.1 0 0
变化/mol 2x 2x x 2x
平衡/mol (0.2-2x)(0.1-2x) x 2x
由题意得:
(0.2-2x)=0.14,所以x=0.03mol。
该反应在第24min时达到平衡状态,CO2的体积分数为:
×100%=
×100%=22.2%;化学平衡常数K=
=3.4。
(3)Na2SO3和NaHSO3混合溶液中遵循电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=2c(SO
)+c(HSO
)+c(OH-),又因为是中性溶液,有c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=2c(SO
)+c(HSO
)。
(4) HCOO-+H2O
HCOOH+OH-
0.1 0 0
0.0001 0.0001 0.0001
(0.1-0.0001) 0.0001 0.0001
所以该反应的水解平衡常数:
Kh=1.0×10-7,又根据Kh=
,所以Ka=
=
=1.0×10-7。
9.
(1)搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当提高稀硫酸的浓度(任写一条)
(2)MnO2+2Fe2++4H+===2Fe3++Mn2++2H2O
(3)1.46×10-6mol·L-1
(4)pH等于7.0时反应速率最快,且MnCO3的产率最高 (5)过滤 干燥 (6)(NH4)2SO4
解析:
(2)主要成分是FeS2的黄铁矿在酸浸过程中产生Fe2+,因此流程第二步除铁环节的铁应该转化为Fe3+才能更好除去,所以需要加入氧化剂软锰矿使残余的Fe2+转化为Fe3+,离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+===2Fe3++Mn2++2H2O,再加入石灰调节pH使Fe3+完全沉淀。
(3)由于流程第二步加入石灰引入了Ca2+杂质,因此除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质可分别使用(NH4)2S和NH4F,生成CuS、CaF沉淀除去,根据已知氟化钙的溶度积和c(F-)可知:
c(Ca2+)=
=
=1.46×10-6mol·L-1。
(4)从沉锰的图象可以看出,在已给的几个pH条件中,pH越大得到的MnCO3的产率越高,且需要的时间越短,且在pH=7时,有更好的效果。
(5)从沉锰工序中得到纯净MnCO3,只需将析出的MnCO3沉淀过滤、洗涤、干燥即可。
(6)得到的滤液中还有大量的NH
和SO
没有反应,因此副产品A为(NH4)2SO4。
10.Ⅰ.
(1)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297kJ·mol-1
(2)-78.64
Ⅱ.
(1)探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响
(2)小于 (3)反应可能已达平衡状态,温度升高平衡向逆反应方向移动;温度过高,乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降
Ⅲ.
(1)BCE
(2)K=
解析:
Ⅰ.
(1)S燃烧生成SO2,所以对应焓变为ΔH1。
(2)读图知ΔH2对应的是生成0.8molSO3,ΔH2=-
×0.8mol=-78.64kJ·mol-1。
Ⅱ.
(2)60℃下反应40min的转化率虽然略高,但反应时间是70℃下反应20min的两倍,前者速率应该略小。
(3)从温度、物质损耗的角度回答对平衡移动方向的影响。
Ⅲ.
(1)假设容器为1L,根据正反应方向移动时Q 11. (1)KCl 冷却结晶 (2)①阴 2H2O+2e-===2OH-+H2↑ ②阳极OH-放电,溶液中H+浓度增大,使Cr2O +H2O 2CrO +2H+向生成Cr2O 的方向移动,部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区,使阳极区主要成分是K2Cr2O7 ③2-x (3)①3S2O +2Cr2O +10H+===6SO +4Cr3++5H2O ②3×10-8 解析: (1)Na2Cr2O7与KCl发生复分解反应,化学方程式为: Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl;根据图象可知: 低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分,随温度的降低,K2Cr2O7溶解度明显减小。 所以向Na2Cr2O7溶液中加入KCl,搅拌溶解,调节溶液pH约为5,加热溶液至表面有少量晶体析出时,冷却结晶,抽滤得到粗产品,再用重结晶法提纯粗产品。 (2)①不锈钢与电源的负极相连,故为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,电极方程式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑。 ②惰性电极上OH-失电子生成氧气,其电极方程式为: 2H2O-4e-===4H++O2↑,阳极区酸性增强,使Cr2O +H2O 2CrO +2H+向生成Cr2O 的方向移动,部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区,所以阳极区能得到重铬酸钾溶液。 ③设开始时K2CrO4的物质的量是amol, 2K2CrO4 ~ K2Cr2O7 起始量/mol a 0 转化量/mol ax x 平衡量/mol a-ax x 阳极区的钾: 2×(a-ax)+2× x,铬: a, 故 = =2-x。 (3)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O 还原为毒性较低的Cr3+,反应的离子方程式为3S2O +2Cr2O +10H+===6SO +4Cr3++5H2O。 ②调节pH约为8,c(OH-)=10-6mol·L-1,Ksp≈6×10-31,即c(Cr3+)·c3(OH-)≈6×10-31,c(Cr3+)= mol·L-1=6× 10-13mol·L-1,约为3×10-
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