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        1. (16分)Ⅰ.硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)材料。鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法,該制備過(guò)程示意圖如下:

          (1)焦炭在過(guò)程Ⅰ中做     劑。
          (2)過(guò)程Ⅱ中Cl2用電解飽和食鹽水制備,制備Cl2的化學(xué)方程式為         。
          (3)整過(guò)生產(chǎn)過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水。
          ①SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸,反應(yīng)方程式為                
          ②干燥Cl2時(shí)從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮,需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃,然后再通入濃H2SO4中。冷卻的作用是                        。
          (4)Zn還原SiCl4的反應(yīng)如下:
          反應(yīng)①:400℃~756℃,SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(l)  △H1<0
          反應(yīng)②:756℃~907℃,SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(g)  △H2<0
          反應(yīng)③:907℃~1410℃,SiCl4(g)+2Zn(g)Si(S)+2ZnCl2(g)  △H3<0
          i. 反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式為                 。
          ii. 對(duì)于上述三個(gè)反應(yīng),下列說(shuō)明合理的是           
          a.升高溫度會(huì)提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率     b.還原過(guò)程需在無(wú)氧的氣氛中進(jìn)行
          c.增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)速率          d.Na、Mg可以代替Zn還原SiCl4
          (5)用硅制作太陽(yáng)能電池時(shí),為減弱光在硅表面的反射,可用化學(xué)腐蝕法在其表面形成粗糙的多孔硅層。腐蝕劑常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后轉(zhuǎn)化成H2SiF6。用化學(xué)方程式表示SiO2轉(zhuǎn)化為H2SiF6的過(guò)程                     
          Ⅱ.(1)甲烷、氫氣、一氧化碳的燃燒熱分別為akJ·mol-1,bkJ·mol-1,ckJ·mol-1,工業(yè)上利用天燃?xì)夂投趸挤磻?yīng)制備合成氣(CO、H2),其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                      。
          (2)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,三種難溶鹽的飽和溶液中,Ag+濃度大小的順序?yàn)?u>               。

          Ⅰ.(1)還原劑(1分) (2)2NaCl+H2O電解2NaOH+Cl2↑+H2↑(2分)
          (3)①SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl(2分)
          ②使水蒸氣冷凝,減少進(jìn)入濃硫酸的水,保持濃硫酸持續(xù)的吸水性(1分),同時(shí)降低放出的熱量(1分)。i. K=(1分)  ii. b c d(完全正確2分,選一個(gè)正確1分,有錯(cuò)為零分)
          (5)SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O(2分)
          Ⅱ.(1)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-(a-2b-2c)KJ/mol(2分)
          (2)Ag2CrO4>AgCl>AgI(2分)

          解析試題分析:(1)碳在高溫下與二氧化硅反應(yīng)生成CO和硅,碳元素化合價(jià)升高,被氧化,作還原劑,因此焦炭在過(guò)程Ⅰ中做還原劑。
          (2)電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和Cl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+H2O電解2NaOH+Cl2↑+H2↑。
          (3)①①SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸,根據(jù)原子守恒可知該酸應(yīng)該是鹽酸,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl。
          ②如果不降低溫度,則水蒸氣會(huì)被濃硫酸稀釋?zhuān)档蜐饬蛩岬男阅,所以冷卻的作用是使水蒸氣冷凝,減少進(jìn)入濃硫酸的水,保持濃硫酸持續(xù)的吸水性,同時(shí)降低放出的熱量。
          (4)i. 化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,又因?yàn)楣腆w或純液體不能表示平衡常數(shù),因此反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。
          ii.a.正方應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則會(huì)降低SiCl4的轉(zhuǎn)化率,a不正確;b.由于鋅是活潑的金屬,即使存在氧氣,也不會(huì)與硅反應(yīng),而是與鋅反應(yīng),因此還原過(guò)程需在無(wú)氧的氣氛中進(jìn)行,b正確;c.正方應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng),則增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),能提高反應(yīng)速率,c正確;d.Na、Mg的活潑性均強(qiáng)于鋅,可以代替Zn還原SiCl4,d正確,答案選bcd。
          (5)根據(jù)原子守恒可知,反應(yīng)中還有水生成,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O。
          Ⅱ.(1)燃燒熱是在一定條件下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,所以甲烷、氫氣、一氧化碳完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為①CH4(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-a kJ/mol、②2CO(g)+ O2(g)=2CO2(g)△H=-2b kJ/mol、③O2 (g)+2H2(g)=2H2O(l)△H=-2c kJ/mol,所以根據(jù)蓋斯定律可知①-(②+③)即得到CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-(a-2b-2c)KJ/mol。
          (2)由ksp表達(dá)式可知AgCl中c(Ag+)=,AgI中c(Ag+)=,Ag2CrO4中Ag+為x,則,解得,所以Ag+濃度大小的順序?yàn)锳g2CrO4>AgCl>AgI。
          考點(diǎn):考查二氧化硅提純反應(yīng)條件可知、外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)以及溶解平衡應(yīng)用等

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)     B(g)+C(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示:

              toC
          700
          800
          830
          1000
          1200
          K
          0.6
          0.9
          1.0
          1.7
          2.6
           
          回答下列問(wèn)題:
          (1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式:K=                                  
          (2)在下圖中用實(shí)線畫(huà)出該反應(yīng)的能量變化曲線,同時(shí)在此基礎(chǔ)上用虛線畫(huà)出加入催化劑后的能量變化曲線。

          (3)一定溫度和體積下,下列說(shuō)法中能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是             。
          ①容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
          ②混合氣體中c(C)不變
          ③混合氣體的密度不變
          ④v(A)=v(B)
          ⑤化學(xué)平衡常數(shù)K不變
          ⑥混合氣體平均式量不變
          (4)反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體A的濃度數(shù)據(jù)見(jiàn)下表
          時(shí)間t/min
          0
          1
          2
          4
          8
          16
          20
          C(A)/(mol·L-1
          10.4
          8.6
          7.5
          6.6
          5.9
          5.5
          5.5
           
          回答下列問(wèn)題:
          ①2~4min內(nèi),B的平均速率為                  
          ②反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為                 。
          ③欲提高A韻平衡轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有              。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          將 4 mol A 氣體和 2 mol B 氣體在 2 L 的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),若經(jīng) 2 s(秒)后測(cè)得C 的濃度為 0.6 mol·L-1 ,則:① 用物質(zhì) A 表示的反應(yīng)的平均速率       ② 2 s 時(shí)物質(zhì) B 的濃度為          。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          在一體積為10 L的容器中,通過(guò)一定量的CO和H2O,850 ℃時(shí)發(fā)生反應(yīng):
          CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)

          (1)CO和H2O濃度變化如圖,則0~4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)=______mol·L-1·min-1
          (2)如圖中4~5min之間該反應(yīng)________(填“是”或“否”)處于平衡狀態(tài),判斷理由________________________________________________________________________。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中,有一可左右滑動(dòng)的密封隔板,左、右兩側(cè)分別進(jìn)行如下可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);
          3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(g)+4H2(g)。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為x mol、3.25mol、1mol;右側(cè)中加入9 mol的水蒸氣和適量的鐵粉(忽略鐵粉對(duì)容器體積的影響)。

          當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空白:
          (1)若x=1.5,則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向__________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。欲使反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍是________________。
          (2)若x=2,則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向__________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行,平衡時(shí)混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)________。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

          工業(yè)上可以利用廢氣中的CO2為原料制取甲醇,其反應(yīng)方程式為:CO2+3H2CH3OH+H2O。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
          (1)已知常溫常壓下下列反應(yīng)的能量變化如下圖所示:

          1molCO(g)+1mol H2O(l)

           
          1molCO(g)+2mol H2(g)
           
          1molCH3OH(l)
           
          1molCO2(g)+1mol H2(g)
           

          寫(xiě)出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式__               _。
          該反應(yīng)的△S­­­­­­­­­­­­­­____0(填“>”或“<”或“=”),在 ______情況下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
          (2)如果上述反應(yīng)方程式的平衡常數(shù)K值變大,則該反應(yīng)__     (選填編號(hào))。
          A.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)   B.在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小
          C.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)    D.在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大
          (3)如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是       __     (選填編號(hào))。
          A.3v(H2)=v(CO2)        B.C(H2) = C(CO2)
          C.容器內(nèi)氣體的密度不變    D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
          (4)若反應(yīng)的容器容積為2.0L,反應(yīng)時(shí)間4.0 min,容器內(nèi)氣體的密度增大了2.0g/L,在這段時(shí)間內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率為           。反應(yīng)在t1時(shí)達(dá)到平衡,過(guò)程中c(CO2)隨時(shí)間t變化趨勢(shì)曲線右圖所示。保持其他條件不變,t1時(shí)將容器體積壓縮到1L,請(qǐng)畫(huà)出t1后c(CO2)隨時(shí)間t變化趨勢(shì)曲線(t2達(dá)到新的平衡)。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

          (19分)釩有金屬“維生素”之稱,研究發(fā)現(xiàn)釩的某些化合物對(duì)治療糖尿病有很好的療效。
          工業(yè)上設(shè)計(jì)將VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下:

          請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
          (1)步驟②、③的變化過(guò)程可表示為(HM為有機(jī)萃取劑):
          VOSO4 (水層)+ 2HM(有機(jī)層) VOM2(有機(jī)層) + H2SO(水層) 
          步驟②中萃取時(shí)必須加入適量堿,其原因是                         
          步驟③中X試劑為                   。
          (2)步驟④的離子方程式為                      
          (3)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有               和       。
          (4)操作Ⅰ得到的廢渣,用         溶解,充分反應(yīng)后,                     ,(填寫(xiě)系列操作名稱)稱量得到mg氧化銅。
          (5)為了制得氨水,甲、乙兩小組選擇了不同方法制取氨氣,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備原理填寫(xiě)在下表空格中。

           
          實(shí)驗(yàn)裝置
          實(shí)驗(yàn)藥品
          制備原理
          甲小組
          A
          氫氧化鈣、氯化銨
          反應(yīng)的化學(xué)方程式為①                    
          乙小組
             
          濃氨水、氫氧化鈉固體
          分析產(chǎn)生氨氣的原因③                               
           

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

          (18分)鈦被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的金屬”,用途廣泛。按下圖所示組成的產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率并能減少環(huán)境污染。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

          (1)已知中FeTiO3元素的化合價(jià)為+3,鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的過(guò)程中________元素被氧化,每生產(chǎn)1. 9kgTiCl4消耗Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______L。

          則金屬M(fèi)g還原TiCl4制取金屬Ti (s)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________.
          (3)某化學(xué)興趣小組探究外界條件對(duì)合成甲醇反應(yīng)的影響。

          ①在300℃時(shí),向體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和1mol CO,CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

          則從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡,v(H2)為_(kāi)__________ ;
          該溫度下的化學(xué)平衡常
          數(shù)為_(kāi)__________
          ②在其它條件不變,只改變其中的一個(gè)條件,該小組同學(xué)
          根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制如下圖像,其中與事實(shí)相符的是為_(kāi)__________(填
          序號(hào))。

          (4)電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。
          ①電解飽和食鹽水的離子方程式為為_(kāi)__________ 。
          ②電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2~3,鹽酸的作用為為_(kāi)__________。(用必要的離子方程式和文字說(shuō)明)

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

          在1大氣壓390℃時(shí),可逆反應(yīng): 2NO2        2NO+O2達(dá)到平衡,此時(shí)平衡混合氣體的密度是相同條件下H2密度的19.6倍,求NO2的分解率。

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