河南省郑州市2019届高三下学期第二次质量预测理科综合化学试题

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(4)写出反应④的化学方程式____。

H2SeO3水溶液中H2SeO3、HSeO3-、SeO32-的摩尔分数随pH的变化如图所示,(5)室温下,则室温下H2SeO3的Ka2=___。

(6)工业上粗银电解精炼时,电解液的pH为~2,电流强度为5~10A,若电解液pH太小,电解精炼过程中在阴极除了银离子放电,还会发生____(写电极反应式),若用10A的电流电解60min后,得到,则该电解池的电解效率为____%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时mol-1) 理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C·

【答案】 (1). 加热、增大硫酸的浓度、粉碎固体废料、搅拌等任答两条 (2). 4AgCl+N2H4·H2O+4OH-4Ag+4Cl-+N2↑+5H2O(或4AgCl+N2H4+4OH-4Ag+4Cl-+N2↑+4H2O) (3).

1014 (4). H2SeO3+ 2SO2 +H2O ==2H2SO4+Se或H2SeO3+2H2SO3==2H2SO4+Se+H2O (5). 或×10-8 (6). 2H++2e-【解析】 【分析】

硒化银半导体废料(含Ag2Se、Cu单质),加入硫酸、通入氧气,可生成硫酸铜、硫酸银和SeO2,SeO2和H2O水反应生成H2SeO3,通入二氧化硫,被还原成Se,蒸硒渣加入氯化钠溶液生成AgCl,过滤加入N2H4·和氢氧化钠溶液,发生氧化还原反应生成Ag,电解精炼,可得到纯银。

【详解】(1)为提高反应①的浸出速率,可采用加热、增大硫酸的浓度、粉碎固体废料、搅拌等措施,任答两条;

(2)已知反应③生成一种可参与大气循环的气体单质,应生成氮气,反应的离子方程式为

--

4AgCl+N2H4·H2O+4OH-═4Ag+4Cl-+N2↑+5H2O;(或4AgCl+N2H4+4OH═4Ag+4Cl+N2↑+4H2O);

H2↑ (7).

(3)由图象可知Ksp(Ag2SO4)=10-5,Ksp(AgCl)=,Ag2SO4(s)+2Cl-(aq)═2AgCl(s)+SO42-(aq)的化学平衡常数K=c(SO42-)/c2(Cl-)=Ksp(Ag2SO4)/[Ksp(AgCl)]2=10-5/2=,则化学平衡常数的数量级为1014; (4)反应④的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O ═2H2SO4+Se或H2SeO3+2H2SO3═2H2SO4+Se+H2O; 10-8; (5)由图象可知H2SeO3的Ka2=c(H+)c(SeO32-)/c(HSO3-)=或×

(6)若电解液pH太小,则氢离子浓度较大,电解精炼过程中在阴极除了银离子放电,还会发生2H++2e-═H2↑,用10A的电流电解60min,则电子的物质的量为10×60×60/96500mol=,理论可得到,而得到,物质mol-1=,则该电解池的电解效率为×100%=%。 的量为108g·

10.氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。 (1)N2O又称笑气,有轻微的麻醉作用,N2O在一定条件下可分解为N2、O2。回答下列问题: 已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+?mol-1 ②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H2=?mol-1 ③3NO(g)=N2O(g)+NO2(g) △H3=?mol-1

则反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) △H=_______ kJ?mol-1

(2)汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图

①已知T2>T1,则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),△H___0(填“>”“=”或“<”)

②该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施有____(填字母序号) a.改用高效催化剂 b.缩小容器的体积 c.增加CO的浓度 d.升高温度

③压强为10MPa、温度为T1下,若反应进行到20min达到平衡状态,此时容器的体积为4L,则用N2的浓度变化表示的平均反应速率v(N2)=____,该温度下用分压表示的平衡常数Kp= ___MPa-1(分压=总压×物质的量分数)。

④在D点,对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中____点。

(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,反应相同时间,NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50℃~150℃范围内随温度升高,NOx的去除率迅速上升的原因是____。 ②当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

L-1·min-1 (5). 4/45(或 (6). A (7). 催化剂活性随温【答案】 (1). (2). < (3). bc (4). mol·

度升高而增大,使NOx去除反应速率迅速增大;温度升高,反应速率加快 (8). 催化剂活性下降(或NH3与O2反应生成了NO) 【解析】 【分析】

(1)根据盖斯定律计算△H;

(2)①可逆反应升高温度平衡向吸热反应方向移动;

②为提高反应速率同时提高NO的转化率,需要改变条件平衡正向进行;

③在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应,压强为10MPa、温度为T1下,若反应进行到20min达到平衡状态,NO体积分数为25%,结合三行计算列式计算,v(N2)=△c/△t,该温度下平衡常数Kp=生成物平衡分压幂次方乘积/反应物平衡分压幂次方乘积;

④若在D点升温的同时扩大体积至体系压强减小,则平衡会正向移动,NO的体积分数增大; (3)①

一定温度范围内催化剂活性较大,超过其温度范围,催化剂活性降低;

②在温度、催化剂条件下,氨气能被催化氧化生成NO。 【详解】(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+?mol-1 ②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H2=?mol-1 ③3NO(g)=N2O(g)+NO2(g) △H3=?mol-1

②-①?2-③?2得2N2O=2N(+O(mol-1)?2-?2=·mol由盖斯定律可知,(g),则△H= kJ?mol-1 -(+·(?mol-1)2g)2g)

-1

,则反应2N2O (g)=2N2(g)+O2(g) △H=?mol-1;

2N2(g)+2CO2(g),升高温度后,

(2)①已知T2>T1,由图示可知反应2NO(g)+2CO(g)

平衡后NO体积分数增大,说明升高温度,平衡逆向移动,逆反应方向为吸热反应,则△H<0; ②2CO(g)+2NO(g)

N2(g+2CO2(g)△H<0;

a.改用高效催化剂加快反应速率,平衡不变,转化率不变,故a不能同时提高反应速率和NO的转化率; b.缩小容器的体积,体系内压强增大,反应速率增大,平衡正向进行,NO的转化率增大,故b能同时提高反应速率和NO的转化率;

c.增加CO的浓度反应速率增大,平衡正向进行,NO的转化率增大,故c能同时提高反应速率和NO的转化率;

d.升高温度反应速率增大,反应为放热反应,升温平衡逆向进行,NO的转化率减小,故d不能同时提高反应速率和NO的转化率;故选bc;

③在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生反应,压强为10MPa、温度为T1下,若反应进行到20min达到平衡状态,NO体积分数为25%,结合三行计算列式计算,设反应生成氮气物质的量为x, 2CO(g)+2NO(g)

N2(g)+2CO2(g)△H=-749 kJ·mol-1;

起始量(mol) 10 8 0 0 变化量(mol) 2x 2x x 2x 平衡量(mol) 10-2x 8-2x x 2x

100%=25%,x=2mol,v(N2)=△c/△t=2mol/(4L×20min)= mol·L-1·min-1; (8-2x)/(10-2x+8-2x+x+2x)×

4??2???10MPa???10MPa??16??16??-1

平衡气体总物质的量=16mol,该温度下平衡常数Kp=22 =(MPa);

6??4??10MPa?10MPa?????16??16??④若在D点升温的同时扩大体积至体系压强减小,则平衡会逆向移动,NO的体积分数增大,重新达到的平衡状态可能是图中A点;

(3)在一定温度范围内催化剂活性较大,超过其温度范围,催化剂活性降低,根据图知: ①催化剂活性随温度升高而增大,使NOx去除反应速率迅速增大;温度升高,反应速率加快.

②在一定温度范围内催化剂活性较大,超过其温度范围,催化剂活性下降;(或在温度、催化剂条件下,氨气能被催化氧化生成NO),

即:当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能催化剂活性下降(或NH3与O2反应生成了NO)。

【点睛】本题考查化学平衡计算、化学平衡影响因素和盖斯定律的应用,解题关键:平衡原理和图象分析、判断及计算,难点是盖斯定律的理解及平衡常数的计算。

11.砷化镍可用于制作发光器件、半导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。

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