①其中，p1，p2和p3由大到小的顺序是_______，其原因是_______。
②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA(N2)_______vB(N2)(填“?”“?”或“?”)。
③若在250℃、p1为105Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L，则该条件下B点N2的分压p(N2)为_______Pa(分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
【答案】 (1). 高温 (2). +247.1 (3). p1>p2>p3 (4). 增大压强化学平衡向正反应方向移动，故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大 (5). < (6). 8.3×103或8333.3 【解析】 【分析】
I．(1)反应自发进行的条件是△H-T△S＜0，结合盖斯定律分析解答；
Ⅱ．(2)①由方程式N2+3H2?2NH3可知，增大压强，平衡正向移动，结合图象中氨的体积分数与压强的关系分析判断；②温度越大，压强越大，反应速率越大；③根据三段式，结合平衡分压=总压×气体物质的量分数计算。
I．(1)水蒸气重整：CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ?mol-1，【详解】△H＞0，△S＞0，满足△H-T△S＜0，则需要高温；水蒸气重整：CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ?mol-1 ①，
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ?mol-1 ②，CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H3 ③，二氧化碳重整：根据盖斯定律，将①+②得到反应③的热化学方程式：
CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H3=(+205.9kJ?mol-1)+(-41.2kJ?mol-1)=+247.1kJ/mol，故答案为：高温；+247.1；
II．(2)①由N2+3H2?2NH3可知，增大压强，平衡正向移动，由图象可知在相同温度下，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)为p1＞p2＞p3，因此压强关系是p1＞p2＞p3，故答案为：p1＞p2＞p3；温度相同时，加压平衡正向移动，故压强越大平衡混合物中氨的体积分数越大；
②温度越大，压强越大，反应速率越大，p1＞p2，由图可知，B对应的温度、压强大，则反应速率大，故答案为：＜； ③
- 6 -
开始?mol?0.1转化?mol?x平衡?mol?0.1?xN2?g??3H2?g??2NH3?g?0.33x0.3?3x02x2x
2x=0.667，x=0.08，若在250℃、p1为105Pa条件下，反应达到平衡时容器的体积为
0.1?x?0.3?3x?2x0.1?0.081L，则该条件下B点N2的分压p(N2)=10Pa×=8.3×103，故答案为： 8.3×103。
0.4?2?0.085
【点睛】本题的易错点为(2)③，要注意三段式在化学平衡计算中的应用，同时注意理解“分压=总压×物质的量分数”。
9.为测定某样品中氟元素的质量分数进行如下实验，利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(氢氟酸为低沸点酸，含量低，不考虑对玻璃仪器的腐蚀)，用水蒸气蒸出，再通过滴定测量。实验装置如下图所示，加热装置省略。
(1)A的名称是___________，长导管用于平衡压强，实验过程中其下端___________(填“能”或“不能”)在液面以上。
(2)仪器C是直形冷凝管，实验过程中，冷却水应从___________口出。(填“a”或“b\
(3)实验时，首先打开活塞K，待水沸腾时，关闭活塞K，开始蒸馏：若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升，应立即______________________。
(4)连接水蒸气发生装置和反应装置之间的玻璃管常裹以石棉绳，其作用是___________。
(5)B中加入一定体积高氯酸和1.00g氟化稀土矿样，D中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加热A、B，使A中产生的水蒸气进入B。
①下列物质不可代替高氯酸的是___________(填标号) a.醋酸 b.硝酸 c.磷酸 d.硫酸
②D中主要反应的离子方程式为_________________________________。
(6)向馏出液中加入25.00mL0.100mol·L－1La(NO3)3溶液，得到LaF3沉淀，再用0.100 mol·L －1EDTA标准溶液滴定剩余La3+(La3+与EDTA按1︰1络合)，消耗EDTA标准溶液20.00mL，则氟化稀土样品中氟的质量
- 7 -
分数为______________________。
【答案】 (1). 圆底烧瓶 (2). 不能 (3). b (4). 打开活塞K (5). 保温，避免水蒸气冷凝 (6). ab (7). HF+OH－=F－+H2O (8). 2.85% 【解析】 【分析】
A水蒸气发生装置，长导管作用起到平衡压强的作用，防止烧瓶内压强过大，实验时，首先打开活塞K，目的是让烧瓶内压强和外界一致，待水沸腾时，关闭活塞K，开始蒸馏，若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升，应立即打开活塞K，和外界联通降低压强，B制取HF的装置，利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢，用水蒸气蒸出，冷凝到D装置，被氢氧化钠中和吸收，在采用滴定法定量测定氟元素的质量分数。
【详解】(1)A的名称是圆底烧瓶，长导管用于平衡压强，实验过程中其下端在液面以下； 答案：圆底烧瓶 不能
(2)实验过程中，直形冷凝管中冷却水应从a进b出，这样可使冷却水充满外管，有利于带走热量； 答案：b。
(3) 从实验安全角度考虑，实验时，首先打开活塞K，目的是让烧瓶内压强和外界一致，待水沸腾时，关闭活塞K，开始蒸馏，若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升，应立即打开活塞K，和外界联通降低压强； 答案：打开活塞K
(4)连接水蒸气发生装置和反应装置之间的玻璃管常裹以石棉绳，石棉绳的隔热效果比较好，主要起到保温防止水蒸气冷凝的作用； 答案：保温，避免水蒸气冷凝。
(5)①根据题干知识可知反应原理为高沸点酸（难挥发性酸）制取低沸点酸（易挥发性酸），醋酸和硝酸易挥发，不可代替高氯酸； 答案：ab
②D中是氢氧化钠与HF发生酸碱中和生成盐和水，离子方程式为HF+OH－=F－+H2O； 答案：HF+OH－=F－+H2O。
-
(6)关系式法计算：设F的物质的量为x
的- 8 -
3F-～LaF3～ La3+ EDTA ～ La3+ 3mol 1mol 1mol 1mol
x x/3 0.1mol/L×20.00×10-3L 0.1mol/L×20.00×10-3L
x+0.1mol/L×20.00×10-3L=0.100mol/L×25.00×10-3L 3得x=1.5×10-3mol=0.0015mol 氟化稀土样品中氟的质量分数为：答案：2.85%
10.氧化亚铜（Cu2O）是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石（含CuFeS2、Cu2S等）为原料制取Cu2O的工艺流程如下：
0.0015mol?19g/mol×100%=2.85%
1.00g
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表： 开始沉淀 完全沉淀
(1)炉气中的有害气体成分是__________，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(2)若试剂X是H2O2溶液，写出相应反应的离子方程式：________。当试剂X是______时，更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是___________。
(4)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式：________，操作X包括_________、洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是____________。
(5)以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O，写出阳极上生成Cu2O的电极反应式：__________。
【答案】 (1). SO2 (2). 2∶1 (3). 2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O (4). 空气或氧气 (5).
- 9 -
Fe（OH）2 7.5 9.0 Fe（OH）3 2.7 37 Cu（OH）2 4.8 6.4 3.7≤pH<4.8 (6). 4CuSO4＋N2H4＋8KOH
90℃2Cu2O＋N2↑＋4K2SO4＋6H2O (7). 过滤 (8). 防止
Cu2O被空气中氧气氧化 (9). 2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O 【解析】 分析】
(1)金属硫化物焙烧时转化为金属氧化物与二氧化硫，Cu2S与O2反应时，根据得失电子守恒，分析氧化剂与还原剂的物质的量之比；
【空气氧化；
为2∶1，故答案为：SO2；2∶1； 3.7≤pH<4.8，故答案为：3.7≤pH<4.8；
(2)酸性条件下，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为H2O，酸性条件下O2也可以将Fe2＋氧化为Fe3＋； (3)调整pH的目的是使铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去，而铜离子不能形成沉淀；
(4)N2H4将Cu2＋还原为Cu2O，自身被氧化为N2；Cu2O不溶于水，且有较强的还原性，在加热条件下易被
(5)因Cu2O是在阳极上生成的，阳极材料是铜，铜失去电子转化为Cu2O，据此解答。
【详解】(1)金属硫化物焙烧时转化为金属氧化物与二氧化硫，故炉气中的有害气体成分是SO2，Cu2S与O2反应时，氧化剂为O2，还原剂为Cu2S，1molO2得4mol电子，Cu的化合价从+1价升高为+2价，S的化合价从-2价升高为+4价，故1molCu2S失8mol电子，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比
(2)酸性条件下，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为H2O，离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O；酸性条件下O2也可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，而氧气或空气价格远低于H2O2，所以用氧气替代双氧水，可以有效降低生产成本，故答案为：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O；空气或氧气；
(3)调整pH的目的是使铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去，而铜离子不能形成沉淀，故pH调控范围是
(4)N2H4将Cu2＋还原为Cu2O，自身被氧化为N2，化学方程式为4CuSO4＋N2H4＋8KOH2Cu2O＋N2↑
＋4K2SO4＋6H2O；由于Cu2O不溶于水，故操作X为过滤、洗涤、烘干；因Cu2O有较强的还原性，在加热条件下易被空气氧化，故烘干过程中要隔绝空气，故答案为：4CuSO4＋N2H4＋8KOH＋4K2SO4＋6H2O；过滤；防止Cu2O被空气中氧气氧化；
(5)因Cu2O是在阳极上生成的，阳极材料是铜，铜失去电子转化为Cu2O，相应的电极反应式为2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O，故答案为：2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O。
11.中国古代文献中记载了大量古代化学的研究成果，《本草纲目》中记载：“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，反应原理为：S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。
(1)氮原子的价层电子排布图为___________，烟花燃放过程中，钾元素中的电子跃迁的方式是___________，
- 10 -
90℃2Cu2O＋N2↑
2020届西藏省拉萨市拉萨中学高三第六次月考理科化学试题(解析版)
