第28题化学基本理论综合题
题组一化学反应中的能量变化与化学平衡的综合
[解题指导]
解答化学基本理论综合题的一般步骤
步骤1：浏览全题，明确题已知和所求，挖掘解题切入点。
步骤2：(1)对于化学反应速率和化学平衡图像类试题：明确纵横坐标的含义→理解起点、终点、拐点的意义→分析曲线的变化趋势。
(2)对于图表数据类试题：分析数据→研究数据间的内在联系→找出数据的变化规律→挖掘数据的隐含意义。
(3)对于利用盖斯定律写热化学方程式或求ΔH类试题要做到：①明确待求热化学方程式中的反应物和生成物；②处理已知热化学方程式中的化学计量数和焓变；③叠加处理热化学方程式确定答案。
(4)对于电化学类试题：判断是原电池还是电解池→分析电极类别，书写电极反应式→按电极反应式进行相关计算。
(5)对于电解质溶液类试题：明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型，然后进行解答。
步骤3：针对题目中所设计的问题，联系相关理论逐个进行作答。
[挑战满分](限时30分钟)
1．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1，C(s)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为___________________________________________
________________________________________________。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________(填“＞”、“＝”或“＜”)KⅡ。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为_______________________。
(4)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2。在0～15小时内，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为________(填序号)。
(5)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是_______________________。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：___________________
________________________________________________________________________。
答案(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－28.5 kJ·mol－1
(2)CO＋4OH－－2e－===CO2－3＋2H2O
(3)①＞②0.4＜c≤1
(4)Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ
(5)①300～400 ℃ ②3Cu 2Al 2O 4＋32H ＋
＋2NO －
3===6Cu 2＋
＋6Al 3＋
＋2NO ↑＋16H 2O
解析 (1)热化学方程式①：Fe 2O 3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH 1＝＋489.0 kJ·mol －
1。
热化学方程式②：
C(s)＋CO 2(g)===2CO(g) ΔH 2＝＋172.5 kJ·mol －
1
CO 还原Fe 2O 3(s)的热化学方程式可以由①－②×3得到Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)
ΔH ＝－28.5 kJ·mol －
1。
(2)负极为失去电子一极即CO 作负极反应物，由于在碱性环境中，CO 2与OH －
不共存，故
生成CO 2－
3，电极反应式为CO ＋4OH －
－2e －
===CO 2－
3＋2H 2O 。
(3)曲线Ⅰ平衡时产物物质的量大，则平衡常数K Ⅰ＞K Ⅱ。
要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，平衡后各物质的量应该与甲中平衡时的量相等。假设平衡时转化CO 2(g)的物质的量为x mol CO 2(g)＋3H 2(g)
CH 3OH(g)＋H 2O(g)
开始/mol 1 3 0 0 转化/mol x 3x x x 平衡/mol 1－x 3－3x x x 计算：4－2x 4
＝0.8，则x ＝0.4
由于平衡逆向进行，则c 应大于0.4，如果a 、b 等于零时，c 最大为1，则0.4＜c ≤1。 (4)由图2中0～15小时内CH 4的产量知，生成CH 4的速率Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ。
(5)②Cu 2Al 2O 4中Cu 为＋1价，Al 为＋3价，Cu ＋
与硝酸反应生成Cu 2＋
，硝酸会生成NO 。
反应离子方程式为
3Cu 2Al 2O 4＋32H ＋
＋2NO －
3===6Cu 2＋
＋6Al 3＋
＋2NO ↑＋16H 2O 。
2．可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷既是清洁燃料，也是重要的化工原料。 (1)甲烷和二氧化碳重整制合成气对温室气体的治理具有重大意义。 已知：CH 4(g)＋CO 2(g)2CO(g)＋2H 2(g)
ΔH ＝＋247.3 kJ·mol －
1
CH 4(g)
C(s)＋2H 2(g) ΔH ＝＋75 kJ·mol －
1
①反应2CO(g)===C(s)＋CO 2(g)在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 ②合成甲醇的主要反应：2H 2(g)＋CO(g)
CH 3OH(g) ΔH ＝－90.8 kJ·mol －
1，T ℃时此反
应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中开始只充入CO 、H 2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
正)v逆。生产过程中，合成气要进行循环，其目的是_________________________________________________。
③在一固定容积的密闭容器中发生反应2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，若要提高CO的转化率，则可以采取的措施是________(填字母)。
a．升温b．加入催化剂
c．增加CO的浓度d．加入H2加压
e．加入惰性气体加压f．分离出甲醇
(2)以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
①B极为电池的________极，该电极的反应式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。
②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为____________________________(标况下)。答案(1)①低温②＞提高原料的利用率③df
(2)①负CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O
②1.12 L
解析(1)①用已知的第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式得：2CO(g)===C(s)＋CO2(g)ΔH＝＋75 kJ·mol－1－247.3 kJ·mol－1＝－172.3 kJ·mol－1。该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，欲使反应能自发进行必须符合复合判据ΔG＝ΔH－TΔS<0，该反应在低温下能自发进行。②
该时刻的浓度商Q＝0.40
0.202×0.10
＝100＜K＝160，所以平衡正向移动，v正＞v逆；因为该反应是可逆反应，为了提高原料的利用率，合成气要进行循环。③因该反应的ΔH＜0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率降低；加入催化剂平衡不移动，CO的转化率不变；增加CO的浓度，CO的转化率降低；加入惰性气体加压，平衡不移动，CO的转化率不变。(2)①B极通入的气体是甲烷，甲烷发生氧化反应，故B极是电池的负极。电池总反应为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，因为电解质是固体氧化物，所以正极O2发生还原反应生成
O2－，正极反应式为O2＋4e－===2O2－，用总反应式减去正极反应式的2倍即得负极反应式。
②电解CuSO4溶液时，阴极生成Cu，阳极生成O2。当Cu2＋被电解完之后，水电离产生的H
＋被还原为H
2
。0.1 mol Cu2＋全部被还原时，阳极生成0.05 mol O2；此后再电解0.1 mol H2O 时，生成0.1 mol H2和0.05 mol O2，两极收集到的气体体积相等。电路中共转移0.4 mol电
子，消耗CH4的物质的量为0.4 mol÷8＝0.05 mol，标准状况下的体积V(CH4)＝0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L。
3．研究CO2与CH4的反应使之转化为CO与H2，对缓解燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－566 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－484 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802 kJ·mol－1
则CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
ΔH＝________ kJ·mol－1
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知，p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为_______________________________。
②在压强为p4、1 100 ℃的条件下，该反应5 min时达到平衡点X，该温度下，反应的平衡常数为________(保留小数点后两位)。
(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)来制取。
①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定平衡已达到的是________(填选项字母)。
A．体系压强不再变化
B．H2与CO的物质的量之比为1∶1
C．混合气体的密度保持不变
D．气体平均相对分子质量为15，且保持不变
②在某密闭容器中同时投入四种物质，2 min时达到平衡，测得容器中有1 mol H2O(g)、1 mol CO(g)、2.2 mol H2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向________(填“正”或
“逆”)反应方向移动，第5 min 时达到新的平衡，请在图中画出2～5 min 内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
答案 (1)＋248 (2)①p 4＞p 3＞p 2＞p 1 ②1.64 (3)①AC ②逆
4．纳米级Cu 2O 由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu 2O 的三种方法：
(1)2若控温不当易生成________而使Cu 2O 产率降低。 (2)已知：
2Cu(s)＋12O 2(g)===Cu 2O(s) ΔH ＝－a kJ·mol －
1
C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－b kJ·mol －
1
Cu(s)＋12
O 2(g)===CuO(s) ΔH ＝－c kJ·mol －
1
则方法Ⅰ发生反应的热化学方程式为2CuO(s)＋C(s)===Cu 2O(s)＋CO(g) ΔH ＝________kJ·mol －
1。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH －
的浓度而制备纳米Cu 2O ，装置如图所示，该电池的阳极生成Cu 2O 的反应式为______________________________________。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为_________________________________________。
(5)在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
2H2(g)＋O2(g)ΔH>0
2H2O(g)光照
Cu2O
水蒸气的浓度(mol·L－1)随时间t(min)变化如下表所示。
A．实验的温度：T2 B．实验①前20 min的平均反应速率v(O2)＝7×10－5 mol·L－1·min－1 C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高 答案(1)铜(或Cu)(2)－(a＋b－2c)(或2c－a－b) (3)2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O (4)4Cu(OH)2＋N2H4△,2Cu2O＋N2↑＋6H2O (5)C 解析(1)用炭粉在高温条件下还原CuO，若控温不当易生成铜单质而使Cu2O产率降低。 (2)设三个已知热化学方程式依次分别为①、②、③，由①＋②－③×2得2CuO(s)＋C(s)===Cu2O(s)＋CO(g)ΔH＝(2c－a－b ) kJ·mol－1。 (3)阳极发生氧化反应，结合生成的氧化亚铜的化学式，得阳极的电极反应式为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O。 (4)N2H4与Cu(OH)2反应，产物除Cu2O、N2外还有水，所以化学方程式为4Cu(OH)2＋N2H4△,2Cu2O＋N2↑＋6H2O。 (5)A项，观察表中②③数据可知，T1到T2平衡正向移动，而正反应为吸热反应，所以T2>T1，错误；B项，实验①前20 min的平均反应速率v(H2O)＝7×10－5 mol·L－1·min－1，所以v(O2)＝3.5×10－5 mol·L－1·min－1，错误；C项，实验②与实验①相比，达到的平衡状态相同，但实验②所用时间短，反应速率快，所以实验②比实验①所用的催化剂催化效率高，正确。题 组二化学平衡与电解质溶液的综合题 [挑战满分](限时30分钟) 1．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收： 2CO(g)＋SO2(g)催化剂2CO2(g)＋S(l)ΔH (1)已知： 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH1＝－566 kJ·mol－1 S(l)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296 kJ·mol－1 则反应热ΔH＝________ kJ·mol－1。 (2)其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图a所示。260 ℃时________(填“Fe2O3”、“NiO”或“Cr2O3”)作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe2O3的主要优点是______。 (3)科研小组在380 ℃、Fe2O3作催化剂时，研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]对SO2转化率的影响，结果如图b所示。请在图b中画出n(CO)∶n(SO2)＝2∶1时，SO2的转化率的预期变化曲线。 (4)工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。某温度下用1.0 mol·L－1 Na2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中c(SO2－3)降至0.2 mol·L－1时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。 ①此时溶液中c(HSO－3)约为________ mol·L－1。 ②此时溶液的pH＝________。(已知该温度下SO2－3＋H＋HSO－3的平衡常数K＝8.0×106，计算时SO2、H2SO3的浓度忽略不计) 答案(1)－270(2)Cr2O3Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度时可获得较高SO2的转化率，从而节约大量能源(3)如图所示 (4)①1.6②6 解析(1)根据盖斯定律，由已知中第一个反应减去第二个反应可得2CO(g)＋ SO 2(g) 催化剂 2CO 2(g)＋S(l)，则ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2＝－270 kJ·mol － 1。(2)根据图a,260 ℃时 Cr 2O 3曲线对应的SO 2的转化率最高。Fe 2O 3作催化剂的优点是在相对较低的温度时获得的SO 2的转化率较高，可以节约能源。(3)由图a 知n (CO)∶n (SO 2)＝2∶1时，SO 2的平衡转化率接近100%，但比n (CO)∶n (SO 2)＝3∶1时达平衡要慢。(4)①溶液中c (SO 2－ 3)降至0.2 mol· L －1 时，参加反应的c (SO 2－ 3)为0.8 mol· L － 1，则反应生成的c (HSO － 3)约为1.6 mol·L － 1。②K ＝c (HSO － 3)c (SO 2 －3)·c (H ＋)＝ 1.60.2×c (H ＋) ＝8.0×106，则c (H ＋)＝10－6 mol·L －1，pH ＝6。 2．氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途，如NH 3、HNO 3等都是重要的化工产品。 (1)合成氨的原料气N 2和H 2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是①2C ＋O 2===2CO ②C ＋H 2O(g)===CO ＋H 2 ③CO ＋H 2O(g)===CO 2＋H 2。 某次生产中将焦炭、H 2O(g)和空气(设空气中N 2和O 2的体积之比为4∶1，下同)混合反应，所得气体产物经分析，其组成如下表： (2)汽车尾气会排放氮的氧化物而污染环境。已知气缸中生成NO 的反应为N 2(g)＋O 2(g) 2NO(g) ΔH ＞0，若1 mol 空气中含有0.8 mol N 2和0.2 mol O 2，1 300 ℃时在某密 闭容器内发生上述反应且达到平衡。测得NO 的物质的量为8×10－ 4mol ，则该温度下的平衡常数K ＝________；汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO 的排放量越大，原因是________________________________________________________________________。 (3)SO 2和氮的氧化物都是空气中的有害气体，已知： 2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) ΔH ＝－196.6 kJ·mol － 1 2NO(g)＋O 2(g) 2NO 2(g) ΔH ＝－113.0 kJ·mol － 1 则反应NO 2(g)＋SO 2(g) SO 3(g)＋NO(g)的ΔH ＝________ kJ·mol － 1。 (4)25 ℃时，一些物质的电离平衡常数如下表所示： ①常温下，将0.1 mol·L －1 的HClO 溶液与0.1 mol·L －1 的Na 2CO 3溶液等体积混合，所得溶 液中各种离子浓度关系正确的是________(填字母)。 A ．c (Na ＋ )＞c (ClO － )＞c (HCO － 3)＞c (OH － ) B．c(Na＋)＞c(HCO－3)＞c(ClO－)＞c(H＋) C．c(Na＋)＝c(HClO)＋c(ClO－)＋c(HCO－3)＋c(H2CO3)＋c(CO2－3) D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(ClO－)＋c(HCO－3)＋2c(CO2－3) E．c(HClO)＋c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO2－3) ②0.1 mol·L－1的酒石酸溶液与pH＝13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH为6，则c(HC4H4O－6)＋2c(C4H4O2－6)＝________ mol·L－1(列出计算式即可)。 答案(1)4430 (2)4×10－6温度越高，反应速率加快，平衡向右移动 (3)－41.8 (4)①BCE②0.05＋10－6－10－8 3．雾霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。 (1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝Q kJ·mol－1。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下： ①0～， T1℃时，该反应的平衡常数K＝________。 ②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母)。 a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂 ③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3，则Q________(填“＞”、“＝”或“＜”)0。 (2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示： ①由图1可知，SCR技术中的氧化剂为____________________________________________。已知c(NO2)∶c(NO)＝1∶1时脱氮效果最佳，若生成1 mol N2时反应放出的热量为Q kJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为__________________________________________。②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为_______________________________________________。 (3)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法，先将含SO2的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收。该温度下，吸收液中c(Ca2＋)一直保持为0.70 mol·L－1，已知K sp(CaSO3)＝1.4×10－7，求吸收后溶液中的SO2－ 3 的浓度___________________________________ ________________________________________________________________________。 (写出计算过程，结果保留2位有效数字) 答案(1)①0.042 mol·L－1·min－19 16②bc③＜ (2)①NO、NO22NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)===2N2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－2Q kJ·mol－1 ②Mn、200 ℃左右 (3)c(SO2－3)＝K sp(CaSO3) c(Ca2＋) ＝ 1.4×10－7 0.70mol·L －1＝2.0×10－7mol·L－1 解析(1)③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比 为5∶3∶3，Q＝(3×3)÷52<9 16，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，Q＜0。 (2)①由图1可知SCR技术中NH3与NO、NO2反应产物为N2和水，故氧化剂为NO、NO2； 脱氮效果最佳时c(NO2) c(NO) ＝1∶1，因此反应的热化学方程式为2NH3(g)＋NO(g)＋ NO2(g)===2N2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－2Q kJ·mol－1； ②根据图2知Mn作催化剂时，在200 ℃左右脱氮率最高，Cr作催化剂时，500 ℃左右脱氮率最高，但二者的最高脱氮率差不多，使用Mn作催化剂需要的温度低，更经济，因此使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn、200 ℃左右。 4．碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。 消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少PM 2.5的排放。已知如下信息： 2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH1＝－748 kJ·mol－1 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2＝－565 kJ·mol－1 (1)在一定条件下N2和O2会转化为NO，写出反应的热化学方程式：_________。 (2)为研究不同条件对反应的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO 和0.4 mol CO，在催化剂存在的条件下发生反应，10 min时反应达到平衡，测得10 min内v(NO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，则平衡后n(CO)＝________mol，关于该平衡的下列说法正确的是________。 a．增大压强，平衡一定向右移动 b．其他条件不变，升高温度，化学反应速率一定增大 c．其他条件不变，若改为在恒压容器中进行，CO的平衡转化率比恒容条件下大 d．达到平衡后v正(NO)＝2v逆(N2) (3)其他条件相同，t min时不同温度下测得NO的转化率如图所示。 A点的反应速度v正________(填“＞”、“＜”或“＝”)v逆，A、B两点反应的平衡常数较大的是________(填“A”或“B”)。 (4)相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c(NH＋4)较小，试分析原因：_____________________________________________________。 0．1 mol·L－1 NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________，常温下NO－2水解反应的平衡常数K h＝________(保留两位有效数字)。(已知HNO2的电离常数K a＝7.1×10－4 mol·L－1；NH3·H2O的电离常数K b＝1.7×10－5 mol·L－1) 答案(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋183 kJ·mol－1 (2)0.25bcd (3)＞ A (4)NO－2水解呈碱性，对NH＋4的水解起促进作用 c(NO－2)＞c(NH＋4)＞c(H＋)＞c(OH－) 1.4×10－11 解析(1)根据盖斯定律：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的ΔH＝－565 kJ·mol－1－(－748)kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1。 (2)结合化学平衡三段式列式计算，测得10 min内v(NO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，消耗NO：7.5×10－3 mol·L－1·min－1×10 min×2 L＝0.15 mol， 2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g) 起始量(mol) 0.40.200 变化量(mol) 0.150.150.150.075 平衡量(mol) 0.250.050.150.075 平衡后n(CO)＝0.25 mol。 a项，其他条件变化情况未知，增大压强不能判断平衡移动方向，错误；b项，其他条件不变，升高温度，化学反应速率一定增大，正确；c项，其他条件不变，若改为在恒压容器中进行，则可看作在原平衡的基础上加压，平衡正向进行，CO的平衡转化率比恒容条件下大，正确；d项，反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，v正(NO)＝2v正(N2)，又v正(NO)＝2v逆(N2)，则说明氮气正、逆反应速率相同，反应是平衡状态，正确。 (3)NO的转化率开始随温度升高而增大，到B点后减小，说明正反应是放热反应，而且B 点是平衡状态，则A点是建立平衡的过程，则A点的反应速率：v正＞v逆，该反应是放热反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小，平衡常数较大的是A点。 (4)相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c(NH＋4)较小，是因为NO－2是弱酸根，阴离子水解显碱性，铵根离子水解显酸性，两者水解相互促进；由K a(HNO2)＞K b(NH3·H2O)，知NH4NO2溶液中NH＋4水解程度大，溶液显酸性，故c(NO－2)＞c(NH＋4)＞c(H＋)＞c(OH－)；依据NO－2＋H2O HNO2＋OH－，水解平衡常数表达式K h＝c(OH－)·c(HNO2) c(NO－2) ，分子和分母都乘以氢离子浓度得到水解平衡常数 K h＝c(OH－)·c(HNO2) c(NO－2) × c(H＋) c(H＋) ＝ K w K a＝ 10－14 7.1×10－4 ≈1.4×10－11。 《无机化学》试题 学号： 姓名： 座号： 系别： 年级： 专业： 总分合计人： 复核人： 一、单项选择题 （在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请选出正确选项并在“答题卡”的相应位置上涂黑。多涂、少涂、错误均无分。每小题1分，共40分） 1、对于Zn 2＋ /Zn 电对，增大Zn 2＋ 的浓度，则其标准电极电势将 （ ） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 2 、 Cu 2 ＋ 离子的外层电子构型为 （ ） A 8e B 18e 型 C 18＋2e D 9～17e 型 3、设氨水的解离平衡常数为θb K 。浓度为m mol ·L －1 的氨水溶液,若将其用水稀释一倍,则溶液中OH －的浓度（mol ·L －1 ）为 （ ） A m 21 B θb K m ?2 1 C 2/m K b ?θ D 2m 4、已知θ K(Ag3PO4) = 1.4×10-16，其溶解度为 sp ( ) A 1.1×10-4mol?L-1； B 4.8×10-5mol?L-1； C 1.2×10-8mol?L-1； D 8.3×10-5mol?L-1 5、下列各组物质，能自发发生反应的是（） A Cu、Cu2+； B Cr2O72-、Cr3+； C MnO2、Mn2+； D SnCl4、Sn 6、3d轨道的磁量子数可能是（） A 1,2,3 B 0,1,2 C 0,±1 D 0, ±1, ±2 7、下列各分子中,以sp3不等性杂化轨道成键的是（） A BeCl2 B PCl3 C BF3 D SiH4 8、熔化下列晶体时,只需克服色散力的是（） A HF B Ag C KF D CO2 9.已知V E A/θ：Cr2O72- +1.36 Cr3+ -0.41 Cr2+ -0.86 Cr，则判断发生歧化反应的是（） A 都不能 B Cr2O72- C Cr3+ D Cr2+ 10.下列各物质中,熔点最高的是（） A K2O B MgO C CaO D Na2O 无机化学综合应用(学生版) 1．高纯度氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如图所示： 已知：①溶液Ⅰ中除含Mg2＋、SO2－4外，还含有少量Fe3＋、Al3＋、Fe2＋等离子； ②常温下，几种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示： 金属离子Fe3＋Al3＋Fe2＋Mg2＋ 开始沉淀时的pH 1.5 3.3 6.5 9.4 沉淀完全时的pH 3.7 5.2 9.7 12.4 请回答下列问题： (1)Mg在元素周期表中的位置为________，Si的原子结构示意图为________。 (2)向溶液Ⅰ中加入试剂X的作用是______________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (3)向溶液Ⅰ中加入两种试剂的先后顺序是_______________________________________ (填化学式)。 (4)加入H2O2溶液发生反应的离子方程式是_______________________________________ ____________________________________________________________________________。 (5)溶液Ⅱ中Mg2＋转化率随温度T的变化情况如图所示： ①向溶液Ⅱ中加入氨水发生反应的离子方程式是________________________________ ________________________________________________________________________。 ②T1前Mg2＋转化率增大的原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________； T1后Mg2＋转化率下降的原因是(用化学方程式表示) ________________________________________________________________________。 2．钒的化合物常用于制作催化剂和新型电池。回答下列问题： (1)金属钒可由铝热反应制得。已知25 ℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH1 高二期末化学试卷 命题人： 班级__________ 考号__________ 姓名________ 一.选择题（每题2分，共30分）。 1.下列氯化物中，不能用金属与Cl2直接化合而成的是（） A.FeCl2 B.CaCl2 C.NaCl D.FeCl3 2.下列气体中，可用排水法收集的是（） A.甲烷 B.氯水 C.氯化氢 D.二氧化碳 3.下列关于氯气的叙述，不正确的是（） A.常温常压下氯气是一种黄绿色有毒的气体。 B.氯气不能溶于水 C.氯气能与非金属反应 D.易和多数金属反应生成氯化物 4.漂白粉的化学组成是（） A.Ca(ClO)2 B.Ca(OH)2 C.Ca(ClO)2和Ca(OH)2 D.Ca(ClO)2和CaCl2 5.下列物质既能与酸反应，也能与碱反应的是（） A.Al2O3 B.P2O5 C.Fe3O4 D.N2O4 6.一块Mg和Al的合金，将它完全溶解于盐酸后，加入过量的NaOH 溶液，此时溶液中存在的沉淀是（） A.AlCl3 B.Mg(OH)2 C.Al(OH)3 D.MgCl2 7.下列说法中不正确的是（） A.H2在Cl2中燃烧会产生苍白色火焰 B.氯水用于漂白表现了HClO 的强氧化性 C.漂白粉是混合物，其有效成分是Ca(ClO)2 D.在通常情况下，氯气可以和任何金属直接化合 8.某学生用氯气漂白的自来水配置下列溶液，不会产生明显药品变质的是（） A.NaCl B.AgNO3 C.NaCO3 D.NaOH 9.下列情况可能引起大气污染的是（） ○1煤的燃烧;○2工业废弃的任意排放；○3燃烧鞭炮；○4飞机、汽车尾气的排放 A.○1○2 B.○2○4C○1○2○3D○.1○2○3○4 10.蘸有浓硫酸的纸片变黑，只要是由于浓硫酸具有（） A.吸水性 B.脱水性 C.强氧化性 D.强酸性 11.医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有较丰富的（） A.碘元素 B.钠元素 C.氯元素 D.钾元素 12.下列各组化合物中的氮元素，具有相同化合价的是（） A.NO、NO2 B.NO2、N2O4 C.NH3、HNO3 D.N2O4、N2O 13.金属钠放置在空气中，最后生存的物质是（） A.Na2O B.Na2O2 C.Na2CO3 D.NaOH 高中无机化学习题与答案 绪论 一.是非题: 1.化学变化有新物质产生,而物理变化无新物质产生. 2.化学变化是由于构成分子的原子外层电子运动状态的改变而引起的、原子核不变的一类变化 3.元素的变化为物理变化而非化学变化. 4.化学变化的特点是原子核不变分子组成或原子间结合方式发生变化. 5.化学反应常伴有发光现象,但并非所有的发光现象都属于化学反应. 二.选择题: 1.化学研究的对象是具有宏观实体的物质,它不包括 A.希有气体 B:混合物 C.电子流或γ──射线 D.地球外的物质 2.纯的无机物不包括 A.碳元素 B.碳化合物 C.二者都对 D.二者都错 3.下列哪一过程不存在化学变化 A.氨溶于水 B.蔗糖溶在水中 C.电解质溶液导电 D.照相底片感光 第一章原子结构和元素周期系 一.是非题 1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电 子总比2s电子更靠近原子核, 因为 E 2s > E 1s . 2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道. 3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道 不是简并轨道, 2p x ,2p y ,2p z 为简并轨道,简并度为3. 4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns. 5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数. 6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素. 7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的. 8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s13d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则. 9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子. 10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素. 二.选择题 1.玻尔在他的原子理论中 A.证明了电子在核外圆形轨道上运动; B.推导出原子半径与量子数平方成反比; C.应用了量子力学的概念和方法; D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题. 2.波函数和原子轨道二者之间的关系是 A.波函数是函数式,原子轨道是电子轨迹; B.波函数和原子轨道是同义词; C.只有轨道波函数与原子轨道才是同义的; D.以上三种说法都不对. 3.多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加 A.轨道能量逐渐降低,但能级顺序不变; B.轨道能量基本不变,但能级顺序改变; C.轨道能量逐渐增加,能级顺序不变; D.轨道能量逐渐降低,能级顺序也会改变. 4.周期表中各周期元素数目是由什么决定的 A.2n2(n为主量子数); B.相应能级组中所含轨道总数; C.相应能级组中所含电子总数 D. n + 0.7规则 5.下列电子构型中,电离能最低的是 最新高等无机化学期末考试试题及参考答案 一.填空题（每题3分，共6分） 1．O原子的电子排布为（1s22s22p4）、基态时未成对的电子数为（2）、可能的状态分布是(15)，基态时的谱项符号是（3P）. 2．写出N2的分子轨道式为（(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py)2(π2pz)2(σ2px)2），键级为（3），磁性为（抗磁性）. 二. 选择题（每题2分，共6分） 1.SO2C1F分子的对称点群为(B) (A)C2v (B) Cs (C) C2h (D) D2h 2.下列络合物中不稳定的是(D) (A) [V(H2O)6]2+ (B) [Nien3]2+ (C) [Co(CN)6]3+ (D) [V(H2O)6]3+ 3.下列离子中，中心原子采取不等性杂化的是(A) (A) H3O+ (B) NH4+ (C) PCl6- (D) BI4- 三.简答题（每题5分，共10分） 1. Ni II的四面体络合物很不常见，说明可能的原因. 答：Ni II的四面体络合物为d8组态.中心原子的电子构型含有不等性占有的简并轨道(e)4(t2)4： ╫ ┼ ┼ t2 ╫ ╫ e 根据Jahn-Teller效应，体系是不稳定的，要发生畸变，以消除简并性.四面 体通常会完全转变为平面正方形. 2. 请解释原因：He+中3s和3p轨道的能量相等，而在Ar+中3s和3p轨道的能量不相等. 答：He+中只有一个电子，没有屏蔽效应，轨道的能量由主量子数n决定，n相同的轨道能量相同，因而3s和3p轨道的能量相同.而在Ar+中，有多个电子存在；3s 轨道的电子与3p轨道的电子受到的屏蔽效应不同，即轨道的能量不仅和主量子数n有关，还和角量子数 l 有关.因此，3s与3p轨道的能量不同. 四.计算题（8分） 求算Li的第三电离能(用kJ·mol-1表示). 解：Li的第三电离能是指Li2+→Li3++e-过程所需能量.由于Li2+为单电子离子，电子构型为1s1，当n→∞时，电子已失去，此时电子能量最高为0，则Li的第三电离能为： E1s= -13.6eV×Z2/n2= -13.6eV×32/12= -122.4eV I3=0- E1s=122.4eV =122.4eV×1.602×10-19×10-3×6.02×1023 =11804 kJmol-1 精心整理高中化学方程式大全 一、非金属单质（F2，Cl2,O2,S,N2,P,C,Si，H） 1.氧化性： F2+H2===2HF(阴暗处爆炸) F2+Xe(过量)==XeF2 2F2(过量)+Xe==XeF4(XeF4是强氧化剂，能将Mn2+氧化为MnO4–) nF2+2M===2MFn(M表示大部分金属) 2F2+2H2O===4HF+O2(水是还原剂) 2F2+2NaOH===2NaF+OF2+H2O F2+2NaCl===2NaF+Cl2 F2+2NaBr===2NaF+Br2 F2+2NaI===2NaF+I2 7F2(过量)+I2===2IF7 F2+Cl2(等体积)===2ClF(ClF属于类卤素：ClF+H2O==HF+HClO) 3F2(过量)+Cl2===2ClF3(ClF3+3H2O==3HF+HClO3) Cl2+H22HCl(将H2在Cl2点燃；混合点燃、加热、光照发生爆炸) 3Cl2+2P2PCl3Cl2+PCl3PCl5Cl2+2Na2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3Cl2+Cu CuCl2 Cl2+2FeCl2===2FeCl3(在水溶液中：Cl2+2Fe2+===2Fe3++3Cl-) Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2 3Cl2(过量)+2KI+3H2O===6HCl+KIO3 3Cl2+I–+3H2O=6H++6Cl–+IO3– 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl 5Cl2+I2+6H2O=10Cl–+IO3–+12H+ Cl2+Na2S===2NaCl+S↓Cl2+S2–=2Cl–+S↓ Cl2+H2S===2HCl+S↓(水溶液中：Cl2+H2S=2H++2Cl–+S↓ Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl– Cl2+H2O2===2HCl+O2Cl2+H2O2=2H++Cl–+O2 2O2+3Fe Fe3O4O2+K===KO2 S+H2H2S 2S+C CS2S+Zn ZnS S+Fe FeS(既能由单质制取，又能由离子制取) S+2Cu Cu2S(只能由单质制取，不能由离子制取) 3S+2Al Al2S3(只能由单质制取，不能由离子制取) 2NH3N2+3Mg Mg3N2N2+3Ca Ca3N2 N2+3H2催化剂 高温高压 N2+3Ba Ba3N2N2+6Na2Na3N N2+6K2K3N N2+6Rb2Rb3N N2+2Al2AlN P4+6H24PH3P+3Na Na3P 2P+3Zn Zn3P2 H 2+2Li2LiH 2、还原性 S+O2SO2S+H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O S+4H++6==6NO2↑+2H2O+-2 SO 4 3S+4HNO3(稀)3SO2+4NO↑+2H2O 高中无机化学方程式 钠、氯元素 1.常温：4Na + O2 ＝2Na2O 2.加热：2Na + O2Na2O2 3.2Na + S＝Na2S 4.钠和水的反应：2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑ 5.过氧化钠和水反应：2Na2O2 + 2H2O＝4NaOH + O2↑ 6.Na2O2和CO2的反应：2Na2O2 + 2CO2＝2Na2CO3 + O2 7.Na2CO3 + 2HCl＝2NaCl + H2O + CO2↑ 8.NaHCO3 + HCl ＝NaCl + H2O + CO2↑ 9.NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 10.Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3 11.2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ 12. H2 + Cl22HCl（苍白色火焰或爆炸） 13.红热的铜丝在Cl2中燃烧Cu + Cl2 CuCl2（棕黄色的烟） 14. 铁丝在氯气中燃烧2Fe + 3Cl2 2FeCl3 15.氯气和水的反应Cl2 + H2O ＝HCl + HClO（次氯酸） 2HClO 2HCl+ O2↑（次氯酸不稳定） 16. Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O（常用于尾气处理） 17. 工业制漂白粉2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 ＋CaCl2＋2H2O 漂白粉：Ca(ClO)2和CaCl2的混合物 18. 溴化银光照下分解2AgBr 2Ag＋Br2 19. 2NaBr＋Cl2 ＝2NaCl＋Br2 20. 2KI＋Cl2 ＝2KCl＋I2 21. 2KI＋Br2＝2KBr ＋I2 （氧化性：Cl2 > Br2 > I2） 氧族元素： 22. 过氧化氢的分解2H2O2 2H2O + O2↑ 《无机化学》试题 一、单项选择题（在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请选出正 确选项并在“答题卡”的相应位置上涂黑。多涂、少涂、错误均无分。每小题 1 分，共 40 分） 1、对于 Zn 2＋ /Zn 电对，增大 Zn 2＋ 的浓度，则其标准电极电势将 （ ） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 2、Cu 2＋ 离子的外层电子构型为 （ ） A 8 e B 18 e 型 C 18 ＋2 e D 9～17 e 型 3、设氨水的解离平衡常数为 K b 。浓度为 m mol ·L － 1 的氨水溶液 ,若将其用水稀释一倍 ,则溶液 中 OH － 的浓度（ mol ·L － 1 ）为 （ ） A 1 m B 1 m K b C K b m / 2 D 2 m 2 2 4、已知 K sp (Ag 3 PO 4) = 1.4 ×10-16 ，其溶解度为 ( ) A × -4 -1； B 4.8×10 -5 -1； 1.1 10 mol?L mol?L C 1.2 ×10 -8 mol?L -1 ； D 8.3 ×10 -5 mol?L -1 5、下列各组物质，能自发发生反应的是 （ ） A Cu 、 Cu 2+； B Cr 2O 7 2-、Cr 3+ ； C MnO 2 、Mn 2+ ；D SnCl 4 、Sn 6、3d 轨道的磁量子数可能是 （ ） A 1,2,3 B 0,1,2 C 0, ±1 D 0, ±1, ±2 7、下列各分子中 ,以 sp 3 不等性杂化轨道成键的是 （ ） A BeCl 2 B PCl 3 C BF 3 D SiH 4 8、熔化下列晶体时 ,只需克服色散力的是 （ ） A HF B Ag C KF D CO 2 9.已知 E A / V ：Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ，则判断发生歧化反应的是 （ ） A 都不能 B Cr 2O 7 2- C Cr 3+ D Cr 2+ 10. 下列各物质中 ,熔点最高的是 （ ） A K 2O B MgO C CaO D Na 2O 11 稀溶液依数性的本质是 （ ） A. 渗透压 B. 沸点升高 C. 蒸汽压下降 D. 凝固点降低 12 要降低反应的活化能，可以采取的手段是 ( ) A. 升高温度 B. 降低温度 C. 移去产物 D. 使用催化剂 13 如果一个反应的吉布斯自由能变为零 ,则反应 ( ) A. 能自发进行 B. 是吸热反应 C. 是放热反应 D. 处于平衡状态 14. 反应 A + B C ，焓变小于零，若温度升高 10 ℃，其结果是 ( ) A.对反应没有影响 B. 使平衡常数增大一倍 C.不改变反应速率 D.使平衡常数减小 15. 在 HAc-NaAc 缓冲溶液中，若 [HAc]>[NaAc] ，则该缓冲溶液 （ ） A. 抗酸能力强于抗碱能力 B. 抗酸能力弱于抗碱能力 C.抗酸能力等于抗碱能力 D.无法判断 16. 在室温下， 0.0001mol .L -1 NH 3 水溶液中的 pKw 是 （ ） A. 14 B. 10 C.4 D.8 第28题化学基本理论综合题 题组一化学反应中的能量变化与化学平衡的综合 [解题指导] 解答化学基本理论综合题的一般步骤 步骤1：浏览全题，明确题已知和所求，挖掘解题切入点。 步骤2：(1)对于化学反应速率和化学平衡图像类试题：明确纵横坐标的含义→理解起点、终点、拐点的意义→分析曲线的变化趋势。 (2)对于图表数据类试题：分析数据→研究数据间的内在联系→找出数据的变化规律→挖掘数据的隐含意义。 (3)对于利用盖斯定律写热化学方程式或求ΔH类试题要做到：①明确待求热化学方程式中的反应物和生成物；②处理已知热化学方程式中的化学计量数和焓变；③叠加处理热化学方程式确定答案。 (4)对于电化学类试题：判断是原电池还是电解池→分析电极类别，书写电极反应式→按电极反应式进行相关计算。 (5)对于电解质溶液类试题：明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型，然后进行解答。 步骤3：针对题目中所设计的问题，联系相关理论逐个进行作答。 [挑战满分](限时30分钟) 1．研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。 (1)CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1，C(s)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为___________________________________________ ________________________________________________。 (2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。 高中无机化学实验常识一、无机化学实验课的目的 化学是一门实验课，其重要性不言而喻。其目的是：学习和掌握化学技术，培养动手观察和思维能力。 二、无机化学实验课的学习方法1.预习：实验前必须进行充分的预习和准备，并写出预习报告，做到心中有数，这是做好实验的前提。 2.操作：应按拟定的实验操作计划与方案进行。做到轻（动作轻、讲话轻），细（细心观察、细致操作），准（试剂用量准、结果及其记录准确），洁（使用的仪器清洁，实验桌面整洁，实验结束把实验室打扫清洁）。 在实验全过程中，应集中注意力，独立思考解决问题。自己难以解释时可请老师解答。 3.写实验报告：做完实验后，应解释实验现象，并作出结论，或根据实验数据进行计算和处理。 实验报告主要包括：a、目的，b、原理，c、操作步骤及实验性质、现象，d、数据处理（含误差原因及分析），e、经验与教训，f、思考题回答。 三、化学实验室学生守则化学实验室守则是学生实验正常进行的保证，学生进入实验室必须遵守以下规则： （1）进入实验室，须遵守实验室纪律和制度，听从老师指页 1 第 导与安排，不准吃东西，大声说话等。 （2）未穿实验服、未写实验预习报告者不得进入实验室进行实验。 （3）进入实验室后，要熟悉周围环境，熟悉防火及急救设备器材的使用方法和存放位置，遵守安全规则。 （4）实验前，清点、检查仪器、明确仪器规范操作方法及注意事项（老师会给予演示），否则不得动手操作。 （5）使用药品时，要求明确其性质及使用方法后，据实验要求规范使用。禁止使用不明确药品或随意混合药品。（6）实验中，保持安静，认真操作，仔细观察，积极思维，如实记 录，不得擅自离开岗位。 （7）实验室公用物品（包括器材、药品等）用完后，应归放回原指定位置。实验废液、废物按要求放入指定收集器皿。（实验前拿若干烧杯放于桌面，废液全放于一杯中） （8）爱护公物，注意卫生，保持整洁，节约用水、电、气及器材。 （9）实验完毕后，要求整理、清洁实验台面，检查水、电、气源，打扫实验室卫生。 （10）实验记录经教师签名认可后，方可离开实验室。 页 2 第 (√) 1. 电子云是描述核外某空间电子出现的几率密度的概念。 （√）2. 同种原子之间的化学键的键长越短，其键能越大，化学键也越稳定。 （√）3.系统经历一个循环，无论多少步骤，只要回到初始状态，其热力学能和焓的变化量均为零。（√）4. AgCl在NaCl溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度小。 （×）5. 原子轨道的形状由量子数m决定，轨道的空间伸展方向由l决定。 （1）某元素原子基态的电子构型为1s22s22p63s23p5，它在周期表中的位置是：a a．p区ⅦA族 b．s区ⅡA族 c．ds区ⅡB族 d．p区Ⅵ族 （2）下列物质中，哪个是非极性分子：b a．H2O b．CO2 c．HCl d．NH3 （3）极性共价化合物的实例是：b a．KCl b．HCl c．CCl4 d．BF3 （4）下列物质凝固时可以形成原子晶体的是：c a. O2 b. Pt, c. SiO2 d. KCl （5）在298K，100kPa下，反应 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(1) Δr H mΘ= -572 kJ·mol-1 则H2O(l)的Δf H mΘ为：d a．572 kJ·mol－１ b．-572 kJ·mol－１ c．286 kJ·mol－１ d．-286 kJ·mol－１ （6）定温定压下，已知反应B＝A的反应热为Δr H m1Θ，反应B＝C的反应热为Δr H m2Θ，则反应A＝C的反应热Δr H m3Θ为：d a．Δr H m1Θ+Δr H m2Θ b．Δr H m1Θ－Δr H m2Θ c．Δr H m1Θ+2Δr H m2Θ d．Δr H m2Θ－Δr H m1Θ （7）已知HF（g）的标准生成热Δf H mΘ= -565 kJ·mol-1，则反应H2(g)+F2(g)=2HF(g)的Δr H mΘ为：d a．565 kJ·mol-1 b．-565 kJ·mol-1 c．1130 kJ·mol-1 d．-1130 kJ·mol-1 （8）在氨水溶液中加入固体NH4Cl后，氨水的离解度：d a．没变化 b．微有上升 c．剧烈上升 d．下降 （9）N的氢化物（NH3）的熔点都比它同族中其他氢化物的熔点高得多，这主要由于NH3：c 化学前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的 基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温 和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中 占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料 性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数学模型与能量分布模型, 并进一步建立定向合成的专家决策系统。 无机化学知识点归纳 一、常见物质的组成和结构 1、常见分子（或物质）的形状及键角 （1）形状：V型：H2O、H2S 直线型：CO2、CS2 、C2H2平面三角型：BF3、SO3 三角锥型：NH3正四面体型：CH4、CCl4、白磷、NH4+ 平面结构：C2H4、C6H6 （2）键角：H2O：104.5°；BF3、C2H4、C6H6、石墨：120°白磷：60° NH3：107°18′CH4、CCl4、NH4+、金刚石：109°28′ CO2、CS2、C2H2：180° 2、常见粒子的饱和结构： ①具有氦结构的粒子（2）：H－、He、Li+、Be2+； ②具有氖结构的粒子（2、8）：N3－、O2－、F－、Ne、Na+、Mg2+、Al3+； ③具有氩结构的粒子（2、8、8）：S2－、Cl－、Ar、K+、Ca2+； ④核外电子总数为10的粒子： 阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+； 阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－； 分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 ⑤核外电子总数为18的粒子： 阳离子：K+、Ca 2+； 阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－； 分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。 3、常见物质的构型： AB2型的化合物（化合价一般为＋2、－1或＋4、－2）：CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等 A2B2型的化合物：H2O2、Na2O2、C2H2等 A2B型的化合物：H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等 AB型的化合物：CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等 能形成A2B和A2B2型化合物的元素：H、Na与O，其中属于共价化合物（液体）的是H和O［H2O和H2O2］；属于离子化合物（固体）的是Na和O［Na2O和Na2O2］。 4、常见分子的极性： 常见的非极性分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等 常见的极性分子：双原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等 5、一些物质的组成特征： （1）不含金属元素的离子化合物：铵盐 （2）含有金属元素的阴离子：MnO4－、AlO2－、Cr2O72－ 《无机化学》试题 学号：姓名：座号： 系别：年级：专业： 总分合计人：复核人： 一、单项选择题 （在每小题列出的四个选项中只有一个选项是 符合题目要求的，请选出正确选项并在“答题卡” 的相应位置上涂黑。多涂、少涂、错误均无分。 每小题1分，共40分） 1、对于Zn2＋/Zn电对，增大Zn2＋的浓度，则其标准电极电势将（） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 2、Cu2＋离子的外层电子构型为（） A 8e B 18e型 C 18＋2e D 9～17e型 3、设氨水的解离平衡常数为 K。浓度为m mol·L－1的氨水溶液, b 若将其用水稀释一倍,则溶液中OH－的浓度（mol·L－1）为（） A m 21 B θb K m ?2 1 C 2/m K b ?θ D 2m 4、已知θsp K (Ag 3PO 4) = 1.4×10-16 ，其溶解度为 ( ) A 1.1×10-4mol?L -1； B 4.8×10-5mol?L -1； C 1.2×10-8mol?L -1； D 8.3×10-5mol ?L -1 5、下列各组物质，能自发发生反应的是 （ ） A Cu 、Cu 2+； B Cr 2O 72-、Cr 3+； C MnO 2、Mn 2+； D SnCl 4、Sn 6 、 3d 轨 道 的 磁 量 子 数 可 能 是 （ ） A 1,2,3 B 0,1,2 C 0,±1 D 0, ±1, ±2 7、下列各分子中,以sp 3不等性杂化轨道成键的是 （ ） A BeCl 2 B PCl 3 C BF 3 D SiH 4 8、熔化下列晶体时,只需克服色散力的是 （ ） A HF B Ag C KF D CO 2 9.已知V E A /θ：Cr 2O 72- +1.36 Cr 3+ -0.41 Cr 2+ -0.86 Cr ，则判断发生歧化反应的是 （ ） A 都不能 B Cr 2O 72- C Cr 3+ D Cr 2+ 10. 下 列 各 物 质 中 ,熔 点 最 高 的 是 第九题无机化学综合应用 题组一以陌生无机物为载体的综合考查 1．铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知常温下，在溶液中Cu2＋稳定，Cu＋易在酸性条件下发生：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。大多数＋1价铜的化合物是难溶物，如Cu2O、CuI、CuCl、CuH 等。 (1)在新制Cu(OH)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液，加热生成不溶物的颜色为________，某同学实验时却有黑色物质出现，该黑色物质的化学式为________________。 (2)在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液可能发生： a．2Cu2＋＋4I－===2CuI↓(白色)＋I2 b．2Cu2＋＋2Cl－＋2I－===2CuCl↓(白色)＋I2 ①若a反应是主要反应，需要查询的数据是__________________________________。 ②为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是_______________________________。 A．SO2 B．四氯化碳 C．NaOH D．乙醇 (3)一定条件下，在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。 ①已知NH5的所有原子都达到稀有气体的稳定结构，NH5是________(填“离子化合物”或“共价化合物”)，在上述反应中NH5作________(填“氧化剂”、“还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”)。 ②写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式：______________________。 ③将CuH溶解在适量的稀硝酸中，完成下列化学方程式。 CuH＋HNO3===Cu(NO3)2＋H2↑＋＋ (4)将实验制得的CuCl样品2.000 g(杂质不参与反应)溶于一定量的0.500 0 mol·L－1 FeCl3溶液中，加水稀释至200 mL得到溶液，取20.00 mL用0.100 0 mol·L－1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗20.00 mL Ce(SO4)2。有关反应离子方程式：Fe3＋＋CuCl===Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－、Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，则样品中CuCl的质量分数为________。 答案(1)砖红色CuO (2)①K sp(CuCl)与K sp(CuI) ②B(3)①离子化合物还原剂 ②2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑③6CuH＋16HNO3===6Cu(NO3)2＋3H2↑＋4NO↑＋8H2O (4)99.50% 解析(1)葡萄糖分子中的醛基被新制Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2则被还原为砖红色的Cu2O，由于反应需加热，故Cu2O有可能被氧化为黑色的CuO。(2)①CuCl2溶液与过量的KI反应，生成的沉淀与CuCl和CuI的K sp的相对大小有关。②由于a反应和b反应在生成白色沉淀的同时，均有I2生成，而CCl4可萃取其中的I2，且与水不互溶，故反应后加CCl4可顺利观察到白色沉淀。 (3)①NH5的所有原子均达到稀有气体的稳定结构，故NH5可写成NH4H(氢化铵)，氢化铵中－1 高中化学方程式大全 一、非金属单质（F2，Cl2, O2, S, N2, P, C, Si，H） 1. 氧化性： F2+H2===2HF (阴暗处爆炸) F2+Xe(过量)==XeF2 2F2(过量)+Xe==XeF4(XeF4是强氧化剂，能将Mn2+氧化为MnO4–) nF2+2M===2MFn(M表示大部分金属) 2F2+2H2O===4HF+O2 (水是还原剂) 2F2+2NaOH===2NaF+OF2+H2O F2+2NaCl===2NaF+Cl2 F2+2NaBr===2NaF+Br2 F2+2NaI===2NaF+I2 7F2(过量)+I2===2IF7 F2+Cl2(等体积)===2ClF (ClF属于类卤素：ClF+H2O==HF+HClO ) 3F2(过量)+Cl2===2ClF3 (ClF3+3H2O==3HF+HClO3 ) Cl2+H22HCl (将H2在Cl2点燃；混合点燃、加热、光照发生爆炸) 3Cl2+2P2PCl3Cl2+PCl3PCl5Cl2+2Na2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3Cl2+Cu CuCl2 Cl2+2FeCl2===2FeCl3(在水溶液中：Cl2+2Fe2+===2Fe3++3Cl-) Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2 3Cl2(过量)+2KI+3H2O===6HCl+KIO3 3Cl2+I–+3H2O=6H++6Cl–+IO3– 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl 5Cl2+I2+6H2O=10Cl–+IO3–+12H+ Cl2+Na2S===2NaCl+S↓Cl2+S2–=2Cl–+S↓ Cl2+H2S===2HCl+S↓(水溶液中：Cl2+H2S=2H++2Cl–+S↓ Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl– Cl2+H2O2===2HCl+O2Cl2+H2O2=2H++Cl–+O2 2O2+3Fe Fe3O4O2+K===KO2 S+H2H2S 2S+C CS2S+Zn ZnS S+Fe FeS (既能由单质制取，又能由离子制取) S+2Cu Cu2S (只能由单质制取，不能由离子制取) 3S+2Al Al2S3 (只能由单质制取，不能由离子制取) N2+3H2催化剂 2NH3N2+3Mg Mg3N2N2+3Ca Ca3N2高温高压 N2+3Ba Ba3N2N2+6Na2Na3N N2+6K2K3N N2+6Rb2Rb3N N2+2Al2AlN P4+6H24PH3P+3Na Na3P 2P+3Zn Zn3P2 H2+2Li2LiH 2、还原性 S+O2SO2S+H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O S+4H++6==6NO2↑+2H2O+-2 SO 4 无机化学综合试卷17 一、单项选择题（每小题1分，共40分） 1．电子构型中4s轨道上只有1个电子的元素是( ) A．K、Mo、Co B．K、Cr、Mn C． K、Mn、Zn D．K、Cu、Cr E．K、Cu、Zn 2．5%的甘油溶液中存在的分子间作用力是( ) A．取向力、诱导力、色散力B．取向力、色散力、氢键 C．取向力、诱导力、氢键D．诱导力、色散力、氢键 E．取向力、诱导力、色散力、氢键 3．下列有关分步沉淀的叙述，正确的是( ) A．溶解度小的物质先沉淀B．溶度积小的物质先沉淀 C．溶解度大的物质先沉淀D．被沉淀离子浓度大的先沉淀 E．浓度积先达到的先沉淀 4．将0.020mol/kg MgSO4和0.020 mol/kg NaCl溶液等体积混合后，离子强度(单位mol/kg)是( ) A．0.02 B．0.03 C．0.04 D．0.05 E．0.06 5．实验测得[CoF6]3+ 的分裂能Δ=13000cm-1，电子成对能P=21000 cm-1，中心原子（Co为27号元素）的d电子排布为( ) A．B． C． D． E． 6．已知298K时，反应2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)，ΔH＜0，若升高温度，则值变化情况和平衡移动的方向为( ) A．＞，平衡向左移动B．＞，平衡向右移动 C．＜，平衡向左移动D．＜，平衡向右移动 E．＞，平衡不移动 7．310K时，将红细胞置于体积比为1∶4的生理盐水和50g/L葡萄糖溶液的混合溶液中，红细胞将( ) A．萎缩 B．无法判断 C．不受影响 D．膨胀 E．破裂8．在Na2SO4、Na2S2O3和Na2S4O6中，S的氧化数分别是( ) A．+6，+4，+2 B．+6，+2.5，+4 C．+6，+4，+3 无机化学综合应用 1.晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl SiHCl3＋H2 ③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅 已知SiHCl3，能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。 请回答下列问题： （1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为 。 （2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点－84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为。 （3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）： ①装置B中的试剂是。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 _______________________________________。 ②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是， 装置D不能采用普通玻璃管的原因是，装置D中发生反应的化学方程式为。 ③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度 以及。 ④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的 试剂（填写字母代号）是。 a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液 【分析】 本题主要考查了：反应原理（方程式的书写）、物质的分离提纯、反应条件的控制、物质（Fe）的检验。要求考生具有从信息中提取实质性的内容与已有知识进行整合重组的能力。 第（1）小题，高温下C参与的还原反应的产物是CO而非CO2，所以粗硅的制备原理是：SiO2＋2C Si＋2CO↑ 第（2）小题，对沸点不同的液态混合物分离提纯的方法一般选择分馏（或蒸馏） A B C D大学无机化学期末试卷及问题详解
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