[化学—选修化学与技术](30分)
Ⅰ.(18分)请选出下列各题中符合题意的选项:
(1)下列污水处理方法只涉及物理变化的是
A.过滤法 B.氧化还原法 C.中和法 D.化学沉淀法
(2)目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是
A.硬水的软化 B.电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg
(3)根据课本的介绍,下列工业生产过程中不需要使用氨水或氨气的是
A.硫酸的工业制法 B.石油的催化裂化
C.硝酸的工业制法 D.侯氏制碱法
Ⅱ.(12分)水处理技术在生产、生活中应用广泛。
(1)含有较多 离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为 (写出一个即可)。
(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应先使硬水通过 (填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是 。
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为 。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是 。
(4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的 。
(13分)一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应进行过程中的能量变化。
(1)图中曲线 (填“a”或“b”)表示使用催化剂时的反应进程。使用催化剂对该反应的影响是______(填选项字母)。
A.提高反应速率 B.提高CO2的转化率
C.降低反应活化能 D.改变反应的ΔH
(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的化学平衡常数的表达式K=_________。升高温度,K值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)用含E1、E2的表达式表示CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=_____ kJ·mol-1
(4)一定温度下,在体积为2L的容积固定的密闭容器中,充入2molCO2、6molH2,经10min反应达到平衡状态W,生成1molCH3OH。CO2的转化率为________。从反应开始到平衡,用H2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=____________。该温度下,在体积为1L的容积固定的密闭容器中,从逆反应开始建立化学平衡,且各组分的平衡浓度与平衡状态W完全相同,则起始时充入容器的n(CH3OH)=________,n(H2O)=________。
(7分)某同学用铅蓄电池作电源,用石墨作电极电解500mL某浓度的AgNO3溶液,观察到A电极表面有金属生成,B电极上有无色气体产生。当溶液中原有溶质完全电解后,停止通电,取出A极,洗涤、干燥、称量,电极增重5.4g。已知铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
请按要求回答下列问题:
(1)A电极为电解池的_____极,B电极上产生的气体为_________。
(2)电解前AgNO3溶液的物质的量浓度为____________。
(3)当反应过程中转移的电子为0.01mol时,铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量为
mol。
(4)铅蓄电池放电时,负极质量______,正极质量_________,电解液的pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(8分)现有室温的①HCl ②H2SO4 ③CH3COOH三种溶液。
(1)若三种酸均为pH=2的溶液,它们的物质的量浓度由大到小的顺序是___________(用序号表示,下同),三种酸溶液各取1mL,分别加水到1000mL,pH最小的是________。
(2)若三种酸均为0.1mol·L-1的溶液,它们的pH由大到小的顺序是________,三种酸溶液各取1mL,分别加水稀释到1000mL,pH最小的是_________。
一定条件下,将一定量的A、B、C、D四种物质,置于密闭容器中发生如下反应:
m A(s)+n
B(g)p
C(g)+q D(g) △H 达到平衡后,测得B的浓度为0.5
mol/L。保持温度不变,将密闭容器的容积扩大到原来的两倍,再次达到平衡后,测得B的浓度为0.3mol·L-1。当其它条件不变时,C在反应混合物中的体积分数(
)与温度(T)、时间(t)的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.热化学方程式中:n<p+q
B.热化学方程式中:△H>0
C.达平衡后,增加A的量,有利于提高B的转化率
D.若T1、T2时反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
已知:
2Fe(s)+O2(g) =2FeO(s) △H=-544kJ·mol-1
4Al(s)+3O2(g) =2Al2O3(s) △H=-3350kJ·mol-1
则2Al(s) +3FeO(s) =Al2O3(s) + 3Fe(s)的△H是
A.- 859 kJ·mol-1 B.+859 kJ·mol-1
C.-1403 kJ·mol-1 D.-2491 kJ·mol-1