时间:2025-06-26 03:20:39
1、填空题 工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法。该法的工艺流程为CrO42-
Cr2O72-
Cr3＋
Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡：2CrO42- (黄色)＋2H＋
Cr2O72- (橙色)＋H2O
（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显________色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是__________。
a．Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
b．2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)
c．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1 mol Cr2O72-离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。
（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3＋)·c3(OH－)=10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5mol/L，溶液的pH应调至_______。
方法2：电解法。该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
（5）用Fe做电极的原因为__________________。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)_________________________________。溶液中同时生成的沉淀还有__________。
参考答案：（11分）（1）橙 （1分）（2）c （1分） （3）6 （2分）（4）5 （2分）
（5）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2＋，提供还原剂Fe2＋ 2分 （6）2H＋＋2e－＝H2↑ ，Fe(OH)3 （3分）
本题解析：（1）若平衡体系的pH＝2，这说明溶液显酸性，氢离子浓度增大，因此平衡正反应方向移动，所以该溶液显橙色。
（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。平衡时各种物质的浓度不再发生变化，但各种物质的浓度之间不一定满足某种关系，a不能说明；速率之比是相应的化学计量数之比，因此b中的关系始终是成立，不能说明，b不正确；颜色的深浅和浓度有关系，因此当溶液有色不再发生变化时，可以说明反应达到平衡状态，c正确，答案选c。
（3）在反应②中Cr元素的化合价从＋6价降低到＋3价，得到3个电子。铁元素的化合价从＋2价升高到＋3价，上去1个电子，则根据电子得失守恒可知n（Cr2O72-）×6＝n（FeSO4?7H2O）×1，解得n（FeSO4?7H2O）＝6mol。
（4）根据溶度积常数的表达式Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32可知，当溶液中c（Cr3+）＝10-5mol/L时，溶液的c（OH-）＝
＝10-9 mol/L，因此c（H+）＝
＝10-5mol/L，所以pH＝5，即要使c（Cr3+）降至10-5mol/L，溶液的pH应调至5。
（5） Cr2O72—要生成Cr(OH)3沉淀，必需有还原剂，而铁做电极时，在阳极上可以失去电子产生Fe2+，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2+。
（6）在电解池中阳离子在阴极得到电子，在溶液中由于H+得电子得能力强于Fe2+的，因此阴极是H+放电，电极反应式为2H++2e－＝H2↑。随着电解的进行，溶液中的H+浓度逐渐降低，水的电离被促进，OH－浓度逐渐升高。由于Fe2+被Cr2O72—氧化生成Fe3+，当溶液碱性达到一定程度时就会产生Fe(OH)3沉淀。
考点：考查外界条件对平衡状态的影响、可逆反应平衡状态的判断、氧化还原反应的有关计算、溶度积常数的有关计算以及电化学原理的应用和电极反应式的书写等
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型和考点。试题综合性强，难易适中，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。注意相关知识的积累和总结，并能灵活运用即可。
本题难度：困难
2、简答题 （14分）化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。
（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下，1g甲烷完全燃烧生成和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为 ______：相同条件下，356 g可燃冰（分子式为CH4·9H2O，Mr＝178）释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_______kJ。
（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制各二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（Ⅰ）CO（g）+2H2（g）
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 可逆反应：aA(g) + bB(g) 
cC(g) + dD(g) ΔH=Q；根据图回答：
①压强 P1比P2 填（大或小）
② (a +b)比(c +d) 填（大或小）
③温度t1℃比t2℃ （高或低）
④ Q值为 填（正或负）（正值表示正反应吸热，负值表示正反应放热）
参考答案：①小(1分) ②小(1分) ③高(1分) ④正(1分)
本题解析：①压强大反应速率就快，到达平衡的时间就少，所以压强 P1比P2小。
②压强大，A的转化率低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，即正反应是体积增大的。
②温度越高反应速率就快，到达平衡的时间就少，所以温度t1℃比t2℃高。
④温度高，A的含量低，说明升高温度平衡向正反应方向移动，即正反应是吸热反应。
本题难度：一般
4、选择题 二氧化氮存在下列平衡：2NO2
N2O4 ΔH<0，在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是
A．温度130 ℃、压强 3.03×105 Pa
B．温度130 ℃、压强5.05×104 Pa
C．温度25 ℃、压强1.01×105 Pa
D．温度0 ℃、压强5.05×104 Pa
参考答案：B
本题解析：测定NO2相对分子质量，应使平衡向逆反应方向移动，所以应选择高温、低压。
考点：勒沙特列原理
点评：根据题设考虑化学反应条件的控制。
本题难度：一般
5、选择题 高温下，反应CO2+H2
参考答案：A、恒容时，温度升高，H2浓度减小，说明平衡正向进行，根据化学平衡移动原理可知，升温平衡向吸热反应方向进行，所以正向反应是吸热反应，焓变为正值，故A正确；
B、恒容时，温度升高，反应速率增大，正逆反应速率都增大，吸热反应方向速率增大的多，故B错误；
C、恒温恒容下，增大压强，H2浓度可能不变或增大或减小，若加入惰性气体，总压增大，但氢气浓度不变，若加入氢气，平衡后氢气浓度增大，若加入二氧化碳平衡后氢气浓度减少，故C错误；
D、催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，所以反应物的转化率不变，故D错误；
故选A．
本题解析：
本题难度：简单