发布时间 : 星期一 文章山东省临沂市高三下学期5月第三次模拟考试理科综合化学试卷(解析版)更新完毕开始阅读0a1aea275afafab069dc5022aaea998fcc22401c
mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为b mL。(已知滴定反应为VO2+Fe+2H==VO+Fe+H2O)
①KMnO4溶液的作用是______________。
②粗产品中钒的质量分数表达式为________(以VO2计)。
③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，会使测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) 【答案】 (1). V2O3+Na2CO3+O2
+
2+
+
2+
3+
2NaVO3+CO2 (2). Mg3(PO4)2、MgSiO3 (3). 0.8 (4).
N2H4?2HCl+2V2O3+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O (5). 有氯气生成，污染空气 (6). 将VO2+氧化为VO2+
83bc?10?3(7). ?100% (8). 偏高
a【解析】 分析】
。钒炉渣（主要含V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质），加入碳酸钠通入空气焙烧，产物加水溶解，向溶液MgSiO3．中加入硫酸镁除去硅磷过滤，滤渣的主要成分为Mg（滤液中加入氯化铵沉钒生成NH4VO3，3PO4）2、其受热分解生成V2O5，再用盐酸酸化的N2H4?2HCl还原V2O5生成VOCl2，最后再向反应后溶液中加入NH4HCO3，即可得到产品氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]；
（5）①测定氧钒碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量的原理为：氧钒碱式碳酸铵晶体溶解后，加
0.02mol/LKMnO4溶液至稍过量，氧化其中+4价钒为VO2+，再加入NaNO2溶液除去过量的KMnO4，防止后续对标准液的消耗干扰试验，最后用（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定VO2+；
②根据钒元素的质量守恒，根据滴定反应为：VO2-+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，则钒元素的物质的量n=nb×10-3L=cb×10-3mol，据此计算； （（NH4）2Fe（SO4）2）=cmol/L×
③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，则还原能力降低，滴定时消耗的标准液体积偏高，由此判断误差； 【详解】(1)将钒炉渣和碳酸钠在空气流中焙烧将V2O3转化为可溶性NaVO3，同时得到二氧化碳，发生反应的化学方程式为V2O3+Na2CO3+O2
2NaVO3+CO2；
【--1
(2)焙烧时SiO2、P2O5分别与碳酸钠生成可溶于水的Na2SiO3和Na3PO4，除硅、磷时加入硫酸镁溶液生成Mg3（PO4）2、MgSiO3沉淀，则过滤时得到的滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3；
(3)已知Ksp(NH4VO3)=c(NH4+)?c(VO3-)=1.6×10-3, 若滤液中c(VO3-)=0.1mol·L-1，为使钒元素的沉降率达到
1.6?10?398％，则溶液中剩余c(VO3)=0.1mol·L×2%=0.002 mol·L，此时c(NH4)=mol·L-1=0.8mol·L-1；
0.002-1
+
(4)用盐酸酸化的N2H4?2HCl还原V2O5生成VOCl2和一种无色无污染的气体，根据质量守恒定律，此气体应为N2，则发生反应的化学方程式为N2H4?2HCl+2V2O3+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O；若改用浓盐酸与V2O5
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反应也可以制得VOC12，但同时得到的氧化产物为Cl2，此气体有毒，会污染环境； (5)①根据分析，KMnO4溶液的作用是将+4价的钒氧化为VO2+；
②根据钒元素的质量守恒，根据滴定反应为：VO2-+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，则钒元素的物质的量n=n[（NH4）2Fe（SO4）2]=cmol/L×b×10-3L=cb×10-3mol，粗产品中钒的质量分数的表达式为
cb?10?3mol?83g/mol83bc?10?3?100%=?100%；
aga③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，则还原能力降低，滴定时消耗的标准液体积偏高，根据滴定反应为：VO2-+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，可知会使测定结果偏高。
10.1，2-二氯丙烷(CH2C1CHClCH3)是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1)，反应原理为：
垐?I．CH2=CHCH3(g)+C12(g)噲?CH2C1CHC1CH3(g) △H1=—134kJ·mol-1 垐?II．CH2=CHCH3(g)+C12(g)噲?CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·mol-1
请回答下列问题：
垐?(1)已知CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)噲?CH2C1CHC1CH3(g)的活化能Ea(正)为132kJ·mol-1，则该反应的活化
能Ea(逆)为______kJ·mol。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和C12(g)。在催化剂作用下发生反应I、Ⅱ，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。 时间/min 压强/kPa
①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即v?0 80 60 74.2 120 69.4 180 65.2 240 61.6 300 57.6 360 57.6 -1
Vp，则前120min内平均反应速率Vtv(CH2C1CHC1CH3)=______kPa·min-1。(保留小数点后2位)。 ②该温度下，若平衡时HC1的体积分数为
1，则丙烯的平衡总转化率??_______；反应I的平衡常数8Kp=_____kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位)。
(3)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12，分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应，一段时间后测得CH2C1CHC1CH3的产率与温度的关系如下图所示。
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①下列说法错误的是___________(填代号)。 a．使用催化剂A的最佳温度约为250℃
b．相同条件下，改变压强不影响CH2C1CHC1CH3的产率 c．两种催化剂均能降低反应的活化能，但△H不变 d．提高CH2C1CHC1CH3反应选择性的关键因素是控制温度
②在催化剂A作用下，温度低于200℃时，CH2C1CHC1CH3的产率随温度升高变化不大，主要原因是_______________________________________________________________。 ③p点是否为对应温度下CH2C1CHC1CH3的平衡产率，判断理由是_____________。
【答案】 (1). 164 (2). 0.09 (3). 74% (4). 0.21 (5). bd (6). 温度较低，催化剂的活性较低，对化学反应速率的影响小 (7). 不是平衡产率，因为该反应的正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，p点的平衡产率应高于B催化剂作用下450℃的产率 【解析】 【分析】
垐?(1)已知：I．CH2=CHCH3(g)+C12(g)噲?CH2C1CHC1CH3(g) △H1=—134kJ·mol-1，
垐?II．CH2=CHCH3(g)+C12(g)噲mol-1，根据盖斯定律可知，I-II?CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·垐?得CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)噲?CH2C1CHC1CH3(g)，此反应的反应热△H=Ea(正)-Ea(逆)；
(2)①因反应II的△V=0，△p=0，则反应I的△p=80kPa-69.4kPa=10.6kPa，根据v?均反应速率v(CH2C1CHC1CH3)；
②设起始时CH2=CHCH3(与)和C12(g)均为5mol，则容器内起始时总物质的量为10mol，根据恒温恒容条件下气体的物质的量与压强成正比可知，平衡时气体的总物质的量为10mol×
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Vp，计算120min内平Vt57.6kpa=7.2mol，减小的物质
80kpa的量为10mol-7.2mol=2.8mol，根据反应I可知反应生成的CH2C1CHC1CH3(g)为2.8mol，平衡时HC1的体积分数为
11，说明生成的HCl为7.2mol×=0.9mol，结合反应I、Ⅱ，则参加反应的丙烯的总物质的量为
882.8mol+0.9mol=3.7mol，由此计算平衡时丙烯的平衡总转化率和反应I的平衡常数； (3)①a．由图示可知使用催化剂A时产率最高时温度约为250℃； b．根据反应I的特点分析压强对产率的影响； c．使用催化剂能改变反应的活化能，但不改变反应热； d．不同催化剂对产率影响与温度有关；
②在催化剂A作用下，温度低于200℃时，CH2C1CHC1CH3的产率随温度升高变化不大，说明此时催化效率低；
③在相同温度下，不同的催化剂能改变反应速率，但不影响平衡状态，反应I是放热反应，温度升高平衡会逆向移动。
垐?mol-1，【详解】(1)已知：I．CH2=CHCH3(g)+C12(g)噲?CH2C1CHC1CH3(g) △H1=—134kJ·
垐?II．CH2=CHCH3(g)+C12(g)噲mol-1，根据盖斯定律可知，I-II?CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·垐?得CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)噲?CH2C1CHC1CH3(g)，此反应的反应热△H=△H1-△H2=Ea(正)-Ea(逆)，则
Ea(逆)=Ea(正)-（△H1-△H2）=132kJ·mol-1-（—134kJ·mol-1+102kJ·mol-1）=164kJ·mol-1；
(2) ①因反应II的△V=0，△p=0，则反应I的△p=80kPa-69.4kPa=10.6kPa，则120min内平均反应速率v(CH2C1CHC1CH3)=
np10.6=kPa·min-1≈0.09kPa·min-1； nt120②设起始时CH2=CHCH3(g)和C12(g)均为5mol，则容器内起始时总物质的量为10mol，根据恒温恒容条件下气体的物质的量与压强成正比可知，平衡时气体的总物质的量为10mol×57.6kpa=7.2mol，减小的物质
80kpa的量为10mol-7.2mol=2.8mol，根据反应I可知反应生成的CH2C1CHC1CH3(g)为2.8mol，平衡时HC1的体
11，说明生成的HCl为7.2mol×=0.9mol，结合反应I、Ⅱ，则参加反应的丙烯的总物质的量为
883.7mol2.8mol+0.9mol=3.7mol，×100%=74%；故平衡时丙烯的平衡总转化率α=另外平衡时CH2=CHCH3(g)
5mol积分数为
和C12(g)均为1.3mol，CH2C1CHC1CH3为2.8mol，则反应I的平衡常数
2.8mol?57.6kpa7.2molKp=≈0.21 kPa-1；
1.3mol1.3mol?57.6kpa??57.6kpa7.2mol7.2mol (3)①a．由图示可知使用催化剂A时产率最高时温度约为250℃，即使用催化剂A的最佳温度约为250℃，故a正确；b．反应I是一个气体分子数减少的反应，改变压强可以使该反应的化学平衡发生移动，故
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