题目内容

10．下列说法正确的是（　　）
A．常温下，C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）不能自发进行，则该反应的△H＜0
B．合成氨反应中使用高效催化剂可提高原料转化率
C．电解冶炼铝时需定期更换阳极的石墨电极
D．25℃时，向0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中加水稀释，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$逐渐增大

分析 A．当△G=△H-T•△S＜0时反应自发进行，据此进行判断；
B．催化剂不影响化学平衡，则不会提高原料的利用率；
C．电解冶炼铝时阳极碳不断被电解生成的氧气消耗，需定期更换；
D．稀释过程中醋酸的物质的量逐渐减小，醋酸根离子的浓度逐渐增大，则该比值逐渐减小．

解答 解：A．C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）为气体体积增大的反应，其熵变△S＞0，该反应在常温下不能自发进行，则△G=△H-T•△S＞0，该反应的△H＞0，故A错误；
B．合成氨反应为可逆反应，使用高效催化剂可以改变反应速率，但是不会影响化学平衡，则不肯提高原料转化率，故B错误；
C．由于电解过程中，电解槽的阳极产生氧气，碳单质会与阳极产生的氧气反应而不断减少，所以电解过程中需定期向电解槽池中加入炭块，故C正确；
D．25℃时，向0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中加水稀释，醋酸的电离程度逐渐增大，则醋酸的浓度逐渐减小，醋酸根离子的浓度逐渐增大，由于在同一溶液中，则$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$的比值逐渐减小，故D错误；
故选C．

点评 本题考查较为综合，涉及反应热与焓变、化学反应速率的影响、电解池工作原理等知识，题目难度中等，明确化学反应与能量变化的关系为解答关键，试题培养了学生的灵活应用能力．

练习册系列答案
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20．（1）现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 mol•L-1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应．若将a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，计算冷却后剩余固体质量．
（2）、取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后，将一根50g铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24g．并收集到224mL气体（标准状况）．求此CuO粉末的质量．
1．28.6g Na2CO3•10H2O与足量的盐酸完全反应生成二氧化碳，反应结束后，测得溶液的总体积为100mL，试计算：
（1）产生的CO2在标准状况下的体积；
（2）所得溶液中NaCl的物质的量浓度．
18．新型Na-CO2电池工作原理为：4Na+3CO2═2Na2CO3+C，下列说法正确的是（　　）
A．Na是氧化剂B．CO2在反应中失去电子
C．CO2全部被还原D．每生成1 molNa2CO3转移2 mol电子
5．TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途．工业上用钛铁矿（主要成分是TiO2、少量FeO和Fe2O3）制备TiO2，再用TiO2制备TiCl4等产品的一种工艺流程如图所示：

已知：TiO2+发生水解反应的化学方程式为TiO2++（n+1）H2O?TiO2•nH2O+2H+
（1）硫酸与TiO2反应的离子方程式是TiO2+2H+=TiO2++H2O．
（2）由TiO2制取TiCl4时涉及的反应有：
TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（g）+2CO（g）△H1=-72kJ/mol；
TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（g）+O2（g）△H2=+38.8kJ/mol；
C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H3=+282.8kJ/mol；
①反应C（s）+CO2（g）═2CO（g）在高温下能够自发进行的原因是该反应是熵增反应．
②反应C（s）+O2（g）═CO2（g） 的△H=-393.6kJ/mol．
（3）向I中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性．该过程中有如下反应发生：
2Fe3++Fe=3Fe2+；2TiO2+（无色）+Fe+4H+═2Ti3+（紫色）+Fe2++2H2O；
Ti3+（紫色）+Fe2++H2O═TiO2+（无色）+Fe2++4H+．
结合信息判断Fe3+、TiO2+、Fe2+氧化性强弱关系：Fe3+＞TiO2+＞Fe2+．
（4）向II中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，析出水合二氧化钛沉淀．请用化学平衡理论分析通入高温水蒸气的作用：通入高温水蒸气能降低H+的浓度，提高溶液浓度，促进平衡向水解方向移动，从而析出TiO2•nH2O．
（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是产生了废气、废液、废渣（写出一条即可）．
（6）工业上可通过电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：处理过的TiO2为阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，电解槽中加入炭块．阴极反应式为TiO2+4e-=Ti+2O2-；电解过程中需定期向电解槽中加入炭块的原因是碳单质与阳极产生的氧气反应而不断减少．
15．黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”．某化学兴趣小组对某黄铁矿石（主要成分为FeS2）进行如下实验探究．
[实验一]：测定硫元素的含量
I．将m1 g该黄铁矿样品放入如图1所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体．

Ⅱ．反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如图2处理：
问题讨论：
（1）写出石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS2+11O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2．
（2）I中，干燥管甲内所盛试剂是碱石灰（或氢氧化钠固体或氧化钙固体），有同学提出该实验装置存在安全隐患，请用简洁的文字说明：装置乙易发生倒吸．
（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为$\frac{32{m}_{2}}{233{m}_{1}}$×100%．
[实验二]：设计图3实验方案测定铁元素的含量
问题讨论：
（4）②中，若选用铁粉作还原剂，会使测量结果偏高（填“不影响”、“偏高”或“偏低”）．
（5）③中，需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有250mL容量瓶．
（6）④中发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O．
2．按如图装置进行实验，下列推断正确的是（　　）
选项I中试剂II中试剂及现象推   断
A铁粉与湿棉花肥皂水冒泡铁粉与水蒸气发生了反应
B硫酸亚铁品红溶液褪色FeSO4分解生成FeO和SO2
C涂有石蜡油的碎瓷片酸性高锰酸钾溶液褪色石蜡油分解产物中含有不饱和烃
D氯化铵酚酞溶液不变红色氯化铵稳定
A．AB．BC．CD．D
19．某芳香烃A有如图转化关系：

（1）写出反应②和⑤的反应条件：②氢氧化钠水溶液、加热；⑤浓硫酸、加热．
（2）写出A和D结构简式：A；D
（3）写出反应⑥的化学方程式：+CH3OH$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O．
（4）反应③的反应类型氧化反应．
（5）根据已学知识和获取的信息，写出以CH3COOH，为原料合成重要的化工产品的路线流程图（无机试剂任选）
合成路线流程图示例如下：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$H2C=CH2$\stackrel{Br_{2}}{→}$
10．化学与能源开发、环境保护、资源利用、生产生活密切相关．下列说法错误的是（　　）
A．SO2是大气污染物，但葡萄酒中都含有一定量的SO2，SO2既可杀菌又可用来保鲜
B．绿色化学的核心是在化学合成中将原子充分利用，从源头上减少或消除污染
C．茂密树林中的道道光柱，既是一种自然现象又是光学现象，与胶体知识也有关系
D．研发使用高效催化剂，可提高反应中原料的转化率

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