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全国统一高考化学试卷新课标Ⅱ
大小:0B 9页 发布时间: 2024-03-09 16:41:12 15.43k 14.83k

①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。

A.K积、K消均增加 B.v积减小,v消增加

C.K积减小,K消增加 D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。

【答案】 (1). 247 (2). A (3). (4). 劣于 (5). 相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大 (6). AD (7). pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)

【解析】分析:(1)根据盖斯定律计算;根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答;根据转化率利用三段式计算平衡常数;

(2)①根据活化能对反应的影响分析;根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像曲线变化趋势解答;

②根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。

(2)①根据表中数据可知相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,所以催化剂X劣于Y。A.正反应均是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向进行,因此K积、K消均增加,A正确;B.升高温度反应速率均增大,B错误;C.根据A中分析可知选项C错误;D.积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低,这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大,D正确。答案选AD。

②根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时,生成速率随p(CO2)的升高而降低,所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。

点睛:本题主要是考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断,化学计算等知识。图像分析是解答的易错点和难点,注意化学平衡图像分析的答题技巧,看图像时:①一看面:纵坐标与横坐标的意义;②二看线:线的走向和变化趋势;③三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。

10. K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:

(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为______________。

(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________________________________________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。

③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。

④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:________________。

(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。

【答案】 (1). 3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 (2). 隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 (3). CO2 (4). CO (5). 先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气 (6). 取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3 (7). 粉红色出现 (8).

【解析】分析:(1)根据亚铁离子能与K3[Fe(CN)6]发生显色反应解答;

(2)①根据氮气能隔绝空气和排尽气体分析;

②根据CO2、CO的性质分析;

③要防止倒吸可以根据外界条件对压强的影响分析;

③根据铁离子的检验方法解答;

(3)①根据酸性高锰酸钾溶液显红色 ;

②根据电子得失守恒计算。

详解:(1)光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草酸亚铁产生,所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。

(2)①装置中的空气在高温下能氧化金属铜,能影响E中的反应,所以反应前通入氮气的目的是隔绝空气排尽装置中的空气;反应中有气体生成,不会全部进入后续装置。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,说明反应中一定产生二氧化碳。装置E中固体变为红色,说明氧化铜被还原为铜,即有还原性气体CO生成,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO;

③为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气即可。

④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐,因此方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3。

(3)①高锰酸钾氧化草酸根离子,其溶液显红色,所以滴定终点的现象是粉红色出现。

②锌把铁离子还原为亚铁离子,酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol,Mn元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol,则该晶体中铁的质量分数的表达式为

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