5. (16分)(2013·珠海一中联考)

Ⅰ. 2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)反应过程的能量变化如右图所示。请回答下列问题:

(1)图中C表示　　　　　。

(2)E的大小对该反应的焓变有无影响　　(填“有”或“无”)。该反应通常用V₂O₅作催化剂,加V₂O₅会使图中B点升高还是降低　　(填“升高”或“降低”)。

Ⅱ. 化学试剂的生产和电镀工业排放的废水中常含有20100mg·L^-1Cr(+6价),饮用含Cr(+6价)的水会损害人的肠胃等。工业上常用化学法和电解法处理含Cr(+6价)废水,使Cr(+6价)转变为Cr(+3价),再将Cr(+3价)转化成沉淀除去。某研究性学习小组为研究废水的净化,设计了如下实验流程:

含Cr₂的酸性的废水含Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺的溶液

(1)配平第①步反应的离子方程式:

　Cr₂ +　 Fe²⁺+　 H⁺——　Cr³⁺+　Fe³⁺+　 　　

(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的具体操作:

(3)设计一个电解装置也可以实现上述目的,装置如右图(用铁棒和石墨作电极),电解液是含Cr₂的酸性溶液。铁棒电极放电生成Fe²⁺进入溶液,Fe²⁺将Cr₂还原成Cr³⁺。(阴极区得电子的主要不是Cr₂)

电极材料: c为　　 (填“铁棒”或“石墨”)。

电极反应: d极　　　　　　　　　　　　。

4. (16分)(2013·广雅中学最后一模)工业上采用乙苯脱氢制备苯乙烯,反应体系同时发生两步可逆反应,其能量变化情况如下:

(1) 总反应(g)+CO₂(g)(g)+CO(g)+H₂O(g)的ΔH=　。

(2) 下列叙述不能说明反应体系已达到平衡状态的是　　(填字母)。

a. v_正(CO)=v_逆(CO)　 　　b. c(CO₂)=c(CO)

c. 消耗1molCO₂同时生成1molH₂O　 　　d. 混合气体的平均相对分子质量保持不变

(3) 某化学兴趣小组欲探究在相同压强条件下,CO₂用量和温度条件对乙苯脱氢反应的影响,并设计了如下实验:

①表中a=　　mol,理由是　。

②经实验测得,三组实验中乙苯的转化随时间变化如右上图所示。其中未知曲线代表的是实验(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)。请用平衡移动原理解释该条件改变对乙苯转化率产生影响的原因:　　　　　　　　　　　　。

③在右上图中补画剩余实验的变化曲线,并进行必要的标注。

3. (16分)(2013·番禺二模)已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。若再加入双氧水,将发生反应:H₂O₂+2H⁺+2I^-2H₂O+I₂,且生成的I₂立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后,试剂X将被反应生成的I₂完全消耗。由于溶液中的I^-继续被H₂O₂氧化,生成的I₂与淀粉作用,溶液立即变蓝。因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算反应H₂O₂+2H⁺+2I^-2H₂O+I₂的反应速率。下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):

(1) 已知:实验1、2的目的是探究H₂O₂浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^-2H₂O+I₂反应速率的影响。实验2中m=　　,n=　　　　。

(2) 已知,I₂与X反应时,两者物质的量之比为2∶1。按表格中的X和KI的加入量,加入V(H₂O₂)>　　,才确保看到蓝色。

(3) 实验1,浓度c(X)-t的变化曲线如右图,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出实验3、实验4中c(X)-t的变化曲线图(进行相应的标注)。

(4) 实验4表明:硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂　　(填“提高”或“降低”)了反应活化能。

2. (16分)(2013·佛山南海摸底)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理如下:

2CO(g) + 4H₂(g)CH₃CH₂OH(g) + H₂O(g)　ΔH₁

已知:H₂O(l)H₂O(g)　　　 ΔH₂

CO(g) + H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)　 ΔH₃

(1)以CO₂(g)与H₂(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:

2CO₂(g) +6H₂(g)CH₃CH₂OH(g) +3H₂O(l)　ΔH =　　　　　。

　(2)CH₄和H₂O在催化剂表面发生反应CH₄+H₂OCO+3H₂,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:

①该反应是　　(填“吸热”或“放热”)反应。

②T℃时,向1 L密闭容器中投入1mol CH₄和1mol H₂O(g),5h后测得反应体系达到平衡状态,此时c(CH₄)=0.5mol·L^-1,计算该温度下CH₄+H₂OCO+3H₂的平衡常数K=　,

该温度下达到平衡时H₂的平均生成速率为　　　　　。

(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放,这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况如下图所示。

①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的转化率降低,其可能的原因为　　　　;在=1的条件下,应控制的最佳温度在　　左右。

②用C_xH_y(烃)催化还原也可消除氮氧化物的污染。写出CH₄与NO₂发生反应的化学方程式:　　　　　。

(4)乙醇同时也是工业生产乙醛等化工产品的重要原料,右图是乙醇氧化为乙醛的反应机理,则B物质应为　　　。

1. (16分)(2013·江门调研改编)重晶石(BaSO₄)是重要的化工原料。用重晶石制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)₂·8H₂O]的流程如下:

重晶石BaS、CO滤液BaCl₂溶液Ba(OH)₂·8H₂O

已知:Ba(s)+S(s)+2O₂(g)BaSO₄(s)　ΔH=-1473.2kJ·mol^-1

2C(s)+O₂(g)2CO(g)　　 ΔH=-221kJ·mol^-1

Ba(s)+S(s)BaS(s)　　 ΔH=-460kJ·mol^-1

(1) 写出煅烧时发生反应的热化学方程式:　。

(2) 写出氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应的化学方程式:　　　。

(3) 为检测煅烧时产生的CO,可将煅烧产生的气体通入PbCl₂溶液中,出现黑色沉淀和产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,试写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　。

(4) 向BaSO₄沉淀中加入饱和Na₂CO₃溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO₄全部转化为BaCO₃。发生的反应可表示为BaSO₄(s)+C(aq)BaCO₃(s)+S(aq)。试从平衡的角度解释BaSO₄可转化为BaCO₃的原因:　　　　　　　　　　　　　　。

8. (1) Ca(NO₃)₂+K₂SO₄CaSO₄↓+2KNO₃(3分)

(2) 分离NH₄Cl与K₂SO₄,加快化学反应速率(3分)　防止KNO₃结晶,提高KNO₃的产率(3分)

(3) 加入Ba(NO₃)₂溶液至不再产生沉淀,静置,向上层清液中滴加AgNO₃溶液,若无白色沉淀生成,说明K₂SO₄中不混有KCl;若有白色沉淀生成,说明K₂SO₄中混有KCl(3分)

(4) CaSO₄、KNO₃(3分)

7. (1) Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺Ge⁴⁺+2H₂O(3分)

(2) 抑制GeCl₄水解(2分)

(3) GeCl₄+(n+2)H₂OGeO₂·nH₂O+4HCl(3分)　<(2分)　C(2分)

(4) GeO₂+2OH^-Ge+H₂O(3分)

6. (1) Al(OH)₃、CoSO₄、Li₂CO₃(3分)

(2) 隔绝空气和水分(2分)

(3) 2Al+2OH^-+2H₂O2Al+3H₂↑(2分)

(4) 2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O(2分)　有氯气生成,污染较大(2分)

(5) Li₂SO₄+Na₂CO₃Na₂SO₄+Li₂CO₃↓(2分)　趁热(2分)

5. (1) 增大固体的表面积,加快反应速率,增大原料利用率(2分)

(2) NH₃(2分)　(NH₄)₂SO₄(2分)

(3) 减少能耗、减少CO₂的排放等(2分)

(4) MgO+2NMg²⁺+2NH₃↑+H₂O(3分)

(5) ①见下图(2分)

②反应的时间缩短、平衡时c(N)减小(2分)

4. (1) SiO₂(2分)　过滤(2分)

(2) 加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率[或类似表述,如提高RA_n(有机层)的浓度、百分含量等均可](2分)　H₂SO₄(2分)

(3) NH₃·H₂O+VNH₄VO₃↓+OH^-(3分)

(4) 氨气(或氨水)(2分)　有机萃取剂(2分)