题目内容

20．用O2将HCl转化为Cl2，反应方程式为：4HCl（g）+O2（g）?2H2O（g）+2Cl2（g）+Q（Q＞0）
一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的实验数据如下．下列说法正确的是（　　）
t/min0246
n（Cl2）/10-3 mol01.83.75.4
A．0～2 min的反应速率小于4～6 min的反应速率
B．2～6 min用Cl2表示的反应速率为0.9 mol/（L•min）
C．增大压强可以提高HCl转化率
D．平衡常数K（200℃）＜K（400℃）

分析 A．相同时间内氯气物质的量变化越大，说明反应速率越快；
B．根据反应速率的表达式v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$进行分析；
C．正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动；
D．正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小．

解答 解：A．相同时间内，0～2min内氯气变化量为1.8×10-3 mol，而4～6min内氯气变化量为（5.4-3.7）×10-3 mol=1.7×10-3 mol，则0～2min的反应速率大于4～6min的反应速率，故A错误；
B．容器容积未知，用单位时间内浓度变化量无法表示氯气反应速率，故B错误；
C．正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，可以提高HCl转化率，故C正确；
D．正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，则平衡常数K（200℃）＞K（400℃），故D错误，
故选C．

点评 本题化学平衡的计算，题目难度中等，涉及甲醇化学反应速率、化学平衡影响因素、化学平衡常数影响因素等知识，明确化学平衡及其影响为解答关键，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．

练习册系列答案
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10．当光束通过下列分散系时，可能产生丁达尔效应的是（　　）
A．NaCl溶液B．氢氧化钠C．盐酸D．豆浆
11．硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个有一个奇迹．
（1）新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定．工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式3SiCl4+2N2+6H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+12HCl．
（2）一种工业用硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅．一种合成氮化硅的工艺主要流程如下：

①净化N2和H2时，铜屑的作用是除去原料气中的氧气；硅胶的作用是除去生成的水蒸气．
②在氮化炉中3SiO2（s）+2N2（g）=Si3N4（s）△H=-727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度该反应为放热反应，防止局部过热，导致硅熔化熔合成团，阻碍与N2的接触；体系中要通入适量的氢气是为了将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除去（或将整个体系中空气排尽）．
③X可能是硝酸（选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）．
（3）工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：

①整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl3遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl．
②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%．则在第二轮次的生产中，补充投入HCl 和H2的物质的量之比是5：1．
8．下列有关说法错误的是（　　）
A．过氧化氢酶、酚醛树脂、尼龙、有机玻璃、PVC都是高分子化合物
B．分子筛、青花瓷、黏土、硅藻土的主要成分都是硅酸盐
C．植物秸秆发酵制沼气、玉米制乙醇、城市与工业有机废弃物的再利用都涉及生物质能
D．酸碱质子理论进一步扩大了人们对酸碱的认识，可以解释一些非水溶液中进行的酸碱反应
15．铬及其化合物在工业上有着广泛的用途，但在生产和使用过程中易产生有毒害的含铬工业废水．
I．处理含铬工业废水的常用方法是还原沉淀法，该方法的工艺流程如下：

（l）上述流程的步骤①中存在如下平衡：2CrO42-（黄色）+2H+-Cr2072一（橙色）+H20．若平衡体系的pH=0时，溶液的颜色为橙色．
（2）第②步反应的离子方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，步骤③可通过调节第二步反应后溶液的pH使Cr3+沉淀完全，请通过计算判断当pH＞6时，溶液中Cr3+是否沉淀完全：当溶液的pH调节至6时，溶液中c（OH-）=1×10-8mol/L，c（Cr3+）=$\frac{6.0×1{0}^{-31}}{（{1×1{0}^{-8}）}^{3}}$=6×10-7＜10-5mol•L-l，Cr3+沉淀完全．（简要写出计算过程．已知常温下，Cr（ OH）3的溶度积Ksp=6.0×10一31，且当溶液中离子浓度小于10 -5mol•L-l时可视作该离子不存在．）
（3）以石墨为电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr207，电解装置如1图所示．直流电源M极的电极名称是负极，和N相连的一极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
Ⅱ．Cr03俗称铬酸酐，常用于制备铬的化合物．Cr03具有强氧化性，热稳定性较差．

（4）Cr03具有强氧化性，遇到有机物（如酒精）时，猛烈反应以至着火．在硫酸酸化时Cr203可将乙醇氧化成乙
酸，而Cr03被还原成绿色的硫酸铬[Cr2（S04）3]．则该反应的化学方程式为4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2（SO4）3+3CH3COOH+9H2O．
（5）Cr03的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图2所示．请根据图示信息写出从开始加热到750K时总反应的化学方程式4Cr03$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cr2O3+3O2↑．
5．X元素原子的第二层比Y元素原子的第二层少3个电子，X元素原子核外电子总数比Y元素原子核外电子总数少5个，则X和Y可能形成的化合物是（　　）
A．离子化合物Y（XO3）2B．离子化合物Y2X3C．共价化合物Y3X2D．共价化合物XY2
12．某化学课外活动小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究．根据题目要求回答下列问题．
（1）写出用硝酸与铜制取一氧化氮的离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
（2）查资料得知HCOOH（液 ）$→_{微热}^{H_{2}SO_{4}}$ CO↑+H2O．实验室有如图1所示的装置，制取CO气体可选用的装置为A（填序号），实验室利用该装置还可制取的常见气体有Cl2（填写一种气体的分子式）．
（3）查资料得知，利用催化剂可使汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳和氮气．该小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图2所示装置（部分夹持和装置已略去）．


①实验前关闭旋塞K，先通氮气排净装置中的空气，其目的是防止CO与空气混合加热爆炸．
②装置（Ⅲ）的主要作用是检验CO是否转化为CO2．
9．已知NaHCO3溶液呈碱性，在NaHCO3溶液中，下列说法正确的是（　　）
A．HCO3-的水解程度大于电离程度B．HCO3-的水解程度小于电离程度
C．HCO3-的水解程度等于电离程度D．不能确定
3．SO2、NO是大气污染物．吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如图1（Ce为铈元素）：

（1）装置Ⅰ中生成HSO3-的离子方程式为SO2+OH-═HSO3-；
（2）向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：HSO3-在溶液中存在电离平衡：HSO3-?SO32-+H+，加入CaCl2溶液后，Ca2++SO32-═CaSO3↓使电离平衡右移，c（H+）增大；
（3）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，写出生成NO3-的离子方程式NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+．
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图2所示．  
①生成Ce4+的电极反应式为Ce3+-e-=Ce4+．
②生成Ce4+从电解槽的a （填字母序号）口流出．
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2-的浓度为a g?L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2243a L．（用含a代数式表示，计算结果保留整数）

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