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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬科版選擇性必修1化學下冊階段測試試卷158考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、用石墨作電極電解溶液的裝置如圖;下列說法正確的是。
A.a為陽極B.a極上發生氧化反應C.向b極移動D.b極電極反應式為2、H3A為三元弱酸,室溫下用0.100mol·L-1NaOH溶液與20.00mL0.100mol·L-1H3A溶液反應,反應過程中H3A、H2A-、HA2-、A3-的分布分數(物質的量分數)δ隨溶液pH變化關系如圖所示。[比如:A3-的分布分數δ(A3-)=]下列分析錯誤的是。
A.加入20.00mLNaOH溶液時,溶液呈堿性B.曲線1代表H3A,曲線3代表HA2-C.由圖可知,H3A的pKa2=7.2(已知pKa=-lgKa)D.a點對應的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+5c(A3-)3、在相同溫度下,有相同體積的甲、乙兩容器,且保持體積不變,甲容器中充入1molSO2和1molO2,乙容器中充入2molSO2和2molO2。下列敘述中正確的是()A.平衡時SO2的轉化率:乙<甲B.平衡時O2的濃度:乙<甲C.化學反應速率:乙<甲D.平衡時SO2的體積分數:乙<甲4、釕基催化某反應的機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是。
A.CO是該反應的中間體B.I-參與了該催化循環C.該催化循環中Ru的價態不變D.總反應為CO2+3H2CH3OH+H2O5、下列說法正確的是A.向10mL0.1溶液中滴加幾滴等濃度NaCl溶液產生白色沉淀,再滴加等濃度NaI溶液,產生黃色沉淀,則證明(AgCl)>(AgI)B.常溫下,pH=2的鹽酸和醋酸溶液,相等C.向0.1的溶液中加少量水,溶液中比值減小D.pH=3的鹽酸和pH=3的溶液中,水電離的相等6、下列有關電解質溶液的說法錯誤的是A.加水稀釋0.1mol/LCH3COOH溶液,溶液中增大B.加熱CH3COONa溶液,溶液中變小C.pH之和為14的鹽酸與氨水等體積混合后,溶液中>1D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中變大7、已知蒸發需要吸收的能量為其他相關數據如表所示:。物質分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量
則表中的大小為()A.B.C.D.8、水的電離過程為在不同溫度下其離子積常數不同,則下列關于純水的敘述正確的是A.隨著溫度升高而減小B.在時,C.時水的電離程度大于時水的電離程度D.水的電離是吸熱的評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)9、微生物燃料電池是一種高效、經濟的發電裝置。一種雙室微生物燃料電池的裝置如圖所示,其中負極反應為下列說法錯誤的是。
A.該裝置可實現化學能轉化為電能B.上圖所示裝置中,左側區域為負極區,右側區域為正極區C.放電時,正極生成的氣體和負極消耗氣體的物質的量之比為1:1D.放電一段時間后,正極區酸性增強10、利用如圖裝置;完成很多電化學實驗.下列有關此裝置的敘述中,不正確的是。
A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開關K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽極保護法B.若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開關K置于N處,可加快鐵的腐蝕C.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關K置于M處,銅棒質量將增加,此時外電路中的電子會向銅電極移動D.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關K置于N處,可用于鐵表面鍍銅,溶液中銅離子濃度將減小11、一定溫度下,在三個容積均為的恒容密閉容器中僅發生反應:下列說法正確的是。容器編號溫度/K物質的起始濃度物質的平衡濃度Ⅰ5300.500.5000.40Ⅱ5300.200.200.40Ⅲ510000.50
A.若起始時向容器Ⅰ中充入和則反應將向逆反應方向進行B.達平衡時,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的小C.達平衡時,容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的小D.達平衡時,容器Ⅰ中轉化率與容器Ⅲ中轉化率之和小于112、為了探究鎂鋁在NaOH溶液中的放電情況;某研究小組設計了如圖1所示的實驗裝置。反應過程中裝置的電壓變化如圖2所示。下列說法正確的是。
A.鎂電極始終為電池的負極B.50s后,原電池中電子流動方向發生改變C.判斷原電池的正、負極既要依據金屬活動性順序,又要考慮與電解質溶液有關D.整個過程中正極的電極反應式均為:2H2O?2e?=H2↑+OH?13、南京大學開發出一種以太陽能驅動的恒流電解裝置;成功實現了從海水中提取金屬鋰,其工作原理如圖。下列說法錯誤的是。
A.工作時的能量轉化形式:太陽能→化學能→電能B.銅箔為陽極,發生還原反應C.陽極區可能有Cl2和O2生成D.固體陶瓷膜可讓海水中Li+選擇性通過14、常溫時,在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-的物種分布分數(X)=與pH的關系如圖所示:
下列說法不正確的是()A.反應H2CO3H++的lgK=-6.4B.pH=8的溶液中:c(Na+)>c()C.NaHCO3溶液中滴入少量鹽酸至溶液顯中性:c(Na+)=2c()+c()D.向pH=6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要發生的離子反應:+OH?=+H2O評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、原電池是化學對人類的一項重大貢獻。
(1)反應NaOH+HCl===NaCl+H2O,能否設計成原電池?____(填“能”或“否”)。
(2)依反應2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)設計的原電池如圖1所示。請回答下列問題:
①電極X的材料是_______;電解質溶液Y是_______溶液。
②銀電極為電池的______極,發生的電極反應式為________;
③導線上轉移0.2mol電子時,Cu片質量減輕______g。
(3)鎳鎘可充電電池,電極材料是Cd和NiO(OH),電解質是氫氧化鉀,電池總反應Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。請按要求完成下列問題。
①當電池放電時,該電池的負極反應為_______。此時,電池的負極周圍溶液的pH會不斷______(填“增大”或“減小”)。
②電池充電時,_____元素被氧化,此電極反應式可表示為______。
③電池放電時,當有3.6g水參加反應,電池中所轉移的電子數目為____。16、某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。
(1)利用反應設計成如上圖1所示原電池;回答下列問題:
①寫出正極電極反應式_____________。
②圖中X溶液中的溶質是_______,鹽橋中的________(填“K+”或“Cl”)不斷進入X溶液中。
(2)如圖是一個電化學反應的示意圖。
③通入甲醇電極的電極反應式為_________。
④當乙池中B(Ag)極的質量增加5.40g,若此時乙池中溶液的體積為500mL(25℃),則溶液的pH是__________。
⑤若丙池中加入100mL1mol/L的硫酸銅溶液,則C上的電極反應式為_________________。若電解一段時間后C、D兩個電極上產生的氣體體積相同,要使溶液恢復到起始濃度(忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入_______________(填物質名稱),其質量約為________g。17、(1)在如圖所示的原電池中,___是負極,發生___反應,正極的現象___,電池反應的化學方程式為___。
(2)將CH4設計成燃料電池,其利用率更高,裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒),電池總反應為CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O。
①實驗測得OH-定向移向B電極,則___處電極入口通甲烷(填A或B)。
②當消耗甲烷的體積為33.6L(標準狀況下)時,假設電池的能量轉化率為80%,則導線中轉移電子的物質的量為___。
(3)如用電解法精煉粗銅,電解液c選用CuSO4溶液;則:
①A電極的材料是___,電極反應式是___;
②B電極的材料是__,電極反應式是___。
18、(1)在容積為VL的容器中充入amolCO與2amolH2;在催化劑作用下反應生成甲醇,平衡時CO的轉化率與溫度;壓強的關系如圖所示。
①p1___(填“大于”“小于”或“等于”)p2。
②在其他條件不變的情況下,再增加amolCO與2amolH2,達到新平衡時,CO的轉化率___(填“增大”“減小”或“不變”,下同),平衡常數___。
(2)已知在溫度T時,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數K=0.32,在該溫度下,已知c始(CO)=1mol·L-1,c始(H2O)=1mol·L-1,某時刻經測定CO的轉化率為10%,則該反應__(填“已經”或“沒有”)達到平衡,原因是___。此時刻v正__(填“>”或“<”)v逆。19、自熱化學鏈重整制氫CLR(a)工藝的原理如圖所示:
回答下列問題:
(1)25℃、101kPa時,1.0gNi與足量O2反應生成NiO放出8.0kJ的熱量,則在“空氣反應器”中發生反應的熱化學方程式為_______________。
(2)“燃料反應器”中發生的部分反應有:
(I)CO(g)+NiO(s)=CO2(g)+Ni(s)△H1=-47.0kJ?mol?1
(II)CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)△H2=+137.7kJ?mol?1
(III)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H3=+225.5kJ?mol?1
則反應CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s)的△H=______kJ?mol?1。
(3)“水汽轉換反應器”中發生的反應為CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)(平衡常數K=0.75),將天然氣看作是純凈的CH4(假定向水汽轉換反應器中補充的水的物質的量等于甲烷的物質的量),若在t℃時進行轉換,水汽轉換反應器中某時刻CO、H2O、H2、CO2濃度之比為1:x:2:1,此時υ(正)______υ(逆)(填“>”“=”或“<”),理由是__________。
(4)甲烷制氫傳統工藝有水蒸氣重整;部分氧化重整以及聯合重整等;CLR(a)工藝重整是一種聯合重整,涉及反應的熱化學方程式如下:
水蒸氣重整反應:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+192kJ?mol?1
部分氧化重整反應:CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-748kJ?mol?1
采用水蒸氣重整的優點是__________;若上述兩個反應在保持自熱條件下(假設無熱量損失),理論上1molCH4至多可獲得H2的物質的量為____________(結果保留1位小數)。20、(1)微型紐扣電池在現代生活中有廣泛應用。有一種銀鋅電池,其電極分別是Ag2O和Zn,電解質溶液為KOH溶液,電極反應為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。根據上述反應式;完成下列題目。
①下列敘述正確的是_________。
A.在使用過程中;電解質溶液的pH增大。
B.使用過程中,電子由Ag2O極經外電路流向Zn極。
C.Zn是負極,Ag2O是正極。
D.Zn電極發生還原反應,Ag2O電極發生氧化反應。
②寫出電池的總反應式:_______________________。
(2)某研究性學習小組將下列裝置如圖連接;C;D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后,向乙中滴入酚酞試液,在F極附近顯紅色。試回答下列問題:
①電源A極的名稱是________________。
②乙裝置中電解反應的總離子方程式:_______________________。
③C電極與E電極產生的氣體(相同條件)的體積比是_________。
④欲用丙裝置給銅鍍銀,G應該是_______(填“銅”或“銀”)。
⑤裝置丁中的現象是________________。21、現有a·鹽酸b·硫酸c·醋酸三種酸:(以下均用酸的序號填寫)。
(1)在同體積,同pH的三種酸中,分別加入足量的碳酸鈉粉末,在相同條件下產生CO2的體積由大到小的順序是_________________。
(2)在同體積、同濃度的三種酸中,分別加入足量的碳酸鈉粉末,在相同條件下產生CO2的體積由大到小的順序是_________________。
(3)物質的量濃度為0.1mol·L-1的三種酸溶液的pH由大到小的順序是___________;如果取等體積的0.1mol·L-1的三種酸溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液中和,當恰好完全反應時,消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是______________22、按要求填空。
(1)KAl(SO4)2·12H2O可做凈水劑,其原理是(用離子方程式表示)___________。
(2)將體積相等的NaOH稀溶液和CH3COOH稀溶液充分混合后,若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),則混合前c(NaOH)___________(填“”“”或“”)c(CH3COOH)。
(3)將AgCl分別放入①5mLH2O、②10mL0.2mol/LMgCl2溶液、③20mL0.5mol/LAgNO3溶液、④40mL0.1mol/LHCl溶液中溶解至飽和,各溶液中Ag+的濃度由大到小的順序是___________(用序號填空)。
(4)常溫下amol/LCH3COOH稀溶液和bmol/LKOH稀溶液等體積混合,若溶液呈中性則CH3COOH的電離平衡常數Ka=___________。
(5)室溫下,1mol/L相同體積的下列四種溶液①BaCl2、②FeCl3、③HF、④Na2CO3所含陽離子數由少到多的順序是(用序號填空)___________。
(6)標準狀況下,將2.24LCO2通入100mL濃度為1.5mol/L的NaOH溶液中,用溶液中微粒的濃度符號完成下列等式:2c(Na+)=___________。23、電解質的水溶液中存在電離平衡。
(1)醋酸是常見的弱酸。
①醋酸在水溶液中的電離方程式為______________。
②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH電離程度增大的是______(填字母序號)。
a.滴加少量濃鹽酸b.微熱溶液。
c.加水稀釋d.加入少量醋酸鈉晶體。
(2)用0.1mol/LNaOH溶液分別滴定體積均為20.00mL;濃度均為0.1mol/L的鹽酸和醋酸溶液;得到滴定過程中溶液pH隨加入NaOH溶液體積而變化的兩條滴定曲線。
①滴定醋酸的曲線是_________(填“I”或“Ⅱ”)。
②滴定開始前,三種溶液中由水電離出的c(H+)最大的是_______。
③V1和V2的關系:V1___V2(填“>”、“=”或“<”)。
④M點對應的溶液中,各離子的物質的量濃度由大到小的順序是_______。
(3)為了研究沉淀溶解平衡和沉淀轉化;某同學查閱資料并設計如下實驗。
資料:AgSCN是白色沉淀,相同溫度下,溶解度:AgSCN>AgI。操作步驟現象步驟1:向2mL0.005mol/LAgNO3溶液中加入2mL0.005mol/LKSCN溶液,靜置。出現白色沉淀步驟2:取1mL上層清液于試管中,滴加1滴2mol/LFe(NO3)3溶液。溶液變紅色。步驟3:向步驟2的溶液中,繼續加入5滴3mol/LAgNO3溶液。________,溶液紅色變淺。步驟4:向步驟1余下的濁液中加入5滴3mol/LKI溶液。出現黃色沉淀。
①寫出步驟2中溶液變紅色的離子方程式_____________。
②步驟3中現象a是_____________。
③用化學平衡原理解釋步驟4的實驗現象___________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【分析】
用惰性電極電解氯化銅,陽極,Cl-放電,陰極銅離子得電子,
【詳解】
A.與電源負極相連的是陰極;故A錯誤;
B.a為陰極;陰極發生還原反應,故B錯誤;
C.電解池中;陽離子向陰極移動,故C錯誤;
D.b為陽極,發生氧化反應故D正確;
故選D。2、A【分析】【分析】
隨著pH的升高,H3A分子的濃度逐漸減小,HA2-的濃度逐漸增大,繼續升高pH,HA2-的濃度又逐漸減小,而HA-的濃度開始逐漸增大,則曲線1代表H3A,曲線2代表H2A?,曲線3代表HA2?,曲線4代表A3?;據以上分析進行解答。
【詳解】
A.加入20.00mL時,溶液溶質為NaH2A;結合圖象可分析出此時溶液呈酸性,A錯誤;
B.結合以上分析可知,曲線1代表H3A,曲線2代表H2A?,曲線3代表HA2?,曲線4代表A3?;B正確;
C.由圖可知,當pH=7.2時,c(H2A?)=c(HA2?),故pKa2=pH=7.2;C正確;
D.由圖可知a點時,電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A3?)+2c(HA2?),根據c(A3?)=c(HA2?),得出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+5c(A3-);D正確;
故選A。3、D【分析】【詳解】
兩容器中均發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);假設兩容器達到等效平衡;則乙容器中各物質的濃度為甲的2倍,兩容器轉化率相同,但實際上乙容器中的壓強要比甲大,所以會在等效平衡的基礎上平衡正向移動,導致乙容器中反應物的轉化率增大。
A.根據分析可知乙相當于甲的等效平衡基礎上正向移動;二氧化硫的轉化率增大,故A錯誤;
B.乙中初始投料為甲的二倍;即便平衡正移,但乙中氧氣的濃度依然大于甲,故B錯誤;
C.乙中物質的濃度更大;反應速率更大,故C錯誤;
D.乙相當于甲的等效平衡基礎上正向移動,SO2的體積分數減小;故D正確;
故答案為D。4、C【分析】【詳解】
A.根據圖示,CO2、H2是反應物,CH3OH是最終產物;CO是該反應的中間體,故A正確;
B.根據圖示,I-參與了該催化循環的多步反應;故B正確;
C.該催化循環中,和氫氣反應生成CO和等反應中;Ru的價態改變,故C錯誤;
D.根據圖示,釕基催化二氧化碳和氫氣生成甲醇和水,總反應為CO2+3H2CH3OH+H2O;故D正確;
選C。5、B【分析】【詳解】
A.向10mL0.1溶液中滴加幾滴等濃度NaCl溶液產生白色沉淀,由于溶液中還有大量硝酸銀,再滴加等濃度NaI溶液,產生黃色沉淀,不是氯化銀轉化生成碘化銀,因此不能證明(AgCl)>(AgI);故A錯誤;
B.常溫下,pH=2的鹽酸和醋酸溶液,兩者pH相等,溫度相同,因此相等;故B正確;
C.向0.1的溶液中加少量水,平衡正向移動,氮溶液中氫氧根濃度減小,因此溶液中比值增大;故C錯誤;
D.pH=3的鹽酸和pH=3的溶液中,前者抑制水的電離,后者促進水的電離,因此水電離的不相等;前者小于后者,故D錯誤。
綜上所述,答案為B。6、D【分析】【詳解】
A.向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入少量水促進醋酸電離,氫離子物質的量增大,醋酸物質的量減少,溶液中增大;故A正確;
B.將CH3COONa溶液適當加熱,促進CH3COONa的水解,c(CH3COO-)減小,氫氧根離子濃度增大、增大,則溶液中減??;故B正確;
C.pH之和為14的鹽酸與氨水,酸中氫離子和堿中氫氧根離子濃度相等、酸為強酸而堿為弱堿,則等體積混合后氨水明顯過量,溶液呈堿性,c(H+)<c(OH-),溶液中電荷守恒為c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),得到c(NH)>c(Cl-),溶液中>1;故C正確;
D.相同條件下,AgCl的溶解度大于AgBr,則AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,先生成AgBr沉淀,但溶液中不變,因為Ksp只與溫度有關;而溫度不變,Ksp不變,故D錯誤;
故答案為D。7、A【分析】【詳解】
由題給條件可得出將此式與題干中的熱化學方程式相加,可得結合表中數據得即可求出故A符合題意。
綜上所述,答案為A。8、D【分析】【分析】
【詳解】
A.水在不同溫度下的離廣積常數不同,則隨溫度的升高而增大,A錯誤;
B.升高溫度,促進水的電離,但水電離出的氫離子和氫氧根離子的濃度始終相等,B錯誤;
C.升高溫度,促進水的電離,故35℃時水的電離程度大于25℃時水的電離程度,C錯誤;
D.說明升高溫度,水的電離程度增大,則水的電離為吸熱過程,D正確;
答案選D。二、多選題(共6題,共12分)9、CD【分析】【分析】
根據圖示題干得知此電池為生物燃料電池;左側為微生物氧化區,微生物將葡萄糖氧化為二氧化碳,所以左側為負極區,右側氧氣得電子生成水,右側為正極區。
【詳解】
A.根據上述分析;該裝置為生物燃料電池,化學能轉化為電能,故A正確;
B.電子流出的一極為負極;流入的一極為正極,所以左側區域為負極區,右側區域為正極區,故B正確;
C.負極反應為正極反應為O2+4e-+4H+=2H2O,正極消耗氣體,負極生成氣體,由電子守恒關系可知:CO2~4e-~O2;則正極消耗的氣體和負極生成氣體的物質的量之比為1:1,故C錯誤;
D.負極區會產生大量氫離子;所以放電一段時間后,負極區酸性增強,故D錯誤;
答案選CD。10、BD【分析】【詳解】
A.開關K置于M處,則該裝置為原電池,由于活動性Zn>Fe;所以Zn為負極,Fe為正極,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法,A正確;
B.開關K置于N處;,則該裝置為電解池,若陽極X為碳棒,Y為NaCl溶液,Fe為陰極,被保護,不會引起Fe的腐蝕,B錯誤;
C.開關K置于M處,則該裝置為原電池,若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,由于活動性Fe>Cu,Fe作負極,發生反應:Fe-2e-=Fe2+,Cu為正極,電極反應為Cu2++2e-=Cu;此時銅棒質量將增加,在外電路中的電子由Zn經導線向銅電極移動,C正確;
D.開關K置于N處,則該裝置為電解池,Y為硫酸銅溶液,若陽極X為銅棒,電極反應:Cu-2e-=Cu2+,Fe為陰極,電極反應:Cu2++2e-=Cu可用于鐵表面鍍銅;由于兩電極溶解的Cu的質量和析出的Cu的質量相等,所以溶液中銅離子濃度將不變,D錯誤;
答案選BD。11、CD【分析】【詳解】
A.溫度為530K時,該反應的化學平衡常數K===40,若開始時向容器I中加入20molCH3OH(g)、0.10molCO(g)和8.0molCH3COOH(g),由于容器的容積是IL,則濃度熵Qc==40=K;因此反應恰好處于平衡狀態,既不向正反應方向移動,也不向逆反應方向移動,A錯誤;
B.容器I中起濃度CH3OH為0.5mo1·L-l、CO為05mo1·L-l,容器II中將CH3COOH轉化為反應物,則起始濃度CH3OH為0.6mo1·L-l、CO為0.6mo1·L-l,容器I和容器II中的溫度相同,體積相同且固定不變,對于反應CH3OH(g)+CO(g)?CH3COOH(g),壓強越大時越有利于平衡向正反應方向移動,因此容器II中比容器I中的大;B錯誤;
C.容器Ⅲ中將CH3COOH轉化為反應物,則容器Ⅲ中起始濃度CH3OH為0.5mo1·L-l、CO為0.5mo1·L-l,而容器I中起始濃度CH3OH為0.5mo1·L-l、CO為0.5mo1·L-l,容器Ⅲ和容器I中起始濃度相向;但是容器I中的溫度高于容器ⅢII,因此達平衡時,容器I中的正反應速率比容器III中的大,C正確;
D.容器Ⅲ中將CH3COOH轉化為反應物,則容器Ⅰ和容器Ⅲ中反應物的起始濃度相同,若容器Ⅰ和容器Ⅲ中溫度相同,達平衡時CH3OH轉化率與CH3COOH轉化率之和等于1,但容器Ⅰ中溫度高,且正反應方向是放熱的,導致容器Ⅰ中轉化率降低,所以容器Ⅰ中CH3OH轉化率與容器Ⅲ中CH3COOH轉化率之和小于1;D正確;
故選CD。12、BC【分析】【分析】
據圖可知,50s時電壓由正值變為負值,說明原電池的正負極發生變化,考慮到鎂比鋁活潑,剛開始時應是發生鎂的吸氧腐蝕,此時Mg為負極,生成Mg(OH)2,Al為負極,隨著Mg(OH)2的生成;鎂表面逐漸被沉淀覆蓋,鎂停止反應,總反應變為鋁與NaOH溶液的反應,此時Al為負極。
【詳解】
A.根據分析可知剛開始時Mg為負極;50s后,Al為負極,A錯誤;
B.據圖可知;50s時電壓變為負值,說明此時正負極發生變化,開始發生鋁與NaOH溶液的反應,鋁變為負極,原電池中電子流動方向發生改變,B正確;
C.根據分析可知;判斷原電池的正;負極既要依據金屬活動性順序,又要考慮與電解質溶液有關,C正確;
D.當總反應為Mg的吸氧腐蝕時,正極反應為O2+2H2O+4e?=4OH?,總反應變為鋁與NaOH溶液的反應時,正極反應為2H2O?2e?=H2↑+OH?;D錯誤;
綜上所述答案為BC。13、AB【分析】【分析】
根據海水提取金屬鋰的裝置圖知,催化電極上放出氣體,為氯離子放電生成氯氣,因此該電極為陽極,銅是活潑金屬,銅箔為陰極,陰極上Li+得電子發生還原反應析出金屬鋰;據此分析解答。
【詳解】
A.太陽能電池中太陽能轉化為電能;電解時電能轉化為化學能,則該裝置主要涉及的能量變化:太陽能→電能→化學能,故A錯誤;
B.銅箔為陰極,在陰極上Li+得電子發生還原反應生成金屬鋰;故B錯誤;
C.陽極上發生失去電子的氧化反應,溶液中的氯離子、氫氧根離子均能放電,因此陽極區可能有Cl2和O2生成;故C正確;
D.Li+要透過固體陶瓷膜向陰極移動,所以固體陶瓷膜可讓海水中Li+選擇性通過;故D正確;
故選AB。14、CD【分析】【分析】
由圖可知,在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液中H2CO3含量逐漸減小;、含量逐漸增多,第二步反應逐漸變成
【詳解】
A.pH=6.4時,c()=c(H2CO3),反應H2CO3?H++的lgc(H+)=-6.4;故A正確;
B.pH=8時,溶液中溶質有Na2CO3、NaHCO3,發生水解和電離,鈉離子不水解和電離,所以存在c(Na+)>c();故B正確;
C.中性溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(C1-)+c()+2c()+c(OH-),則有c(Na+)=c(C1-)+c()+2c();故C錯誤;
D.pH=6.4的溶液中含有等物質的量的NaHCO3和H2CO3,pH=8的溶液中主要含NaHCO3,該反應過程中主要是碳酸和NaOH的反應,所以主要發生的離子反應為H2CO3+OH-═+H2O;故D錯誤。
答案選CD。
【點睛】
明確物質成分及其性質、物質之間的轉化關系、電離平衡常數計算方法是解本題關鍵,注意電荷守恒的靈活運用。三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)原電池反應必須是自發進行的氧化還原反應;該反應是酸堿的中和反應,不是氧化還原反應,所以不能設計成原電池,答案:否;
(2)①由反應2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)可知,在反應中,Cu被氧化,失電子,應為原電池負極,所以X的材料是Cu,Ag+在正極得到電子被還原,電解質溶液為AgNO3溶液,答案:Cu;AgNO3;
②Cu為原電池負極,Ag的活潑性比Cu弱,所以銀電極為電池的正極,Ag+在正極得到電子發生還原反應,電極反應式為Ag++e-=Ag,答案:正;Ag++e-=Ag;
③負極反應為Cu-2e-=Cu2+;導線上轉移0.2mol電子時,負極上消耗的Cu的物質的量為0.1mol,Cu片減輕的質量=0.1mol×64g/mol=6.4g,答案:6.4;
(3)①該電池負極材料為Cd,電解質溶液為氫氧化鉀,放電時C失去電子發生氧化反應,電極反應式為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,負極發生反應時消耗OH-,使附近溶液的堿性減弱,pH會不斷減小,答案:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2;減?。?/p>
②由原電池的總反應減去負極反應得到正極反應為2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,充電時陽極反應與放電時正極反應恰好相反,所以充電時陽極反應為2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2O,Ni元素發生氧化,答案:Ni;2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2O;
③電池放電時,根據電池反應有關系式2H2O~2e-,當有3.6g即0.2mol水參加反應時轉移電子數目為0.2NA,答案:0.2NA?!窘馕觥糠馛uAgNO3溶液正Ag++e-=Ag6.4Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2減小Ni2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2O0.2NA16、略
【分析】【分析】
(1)C為正極,發生還原反應,Cu為負極,Y是氯化銅溶液,電解質溶液X是FeCl3;電池的內部;陽離子移向正極;
(2)③甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水;
④由4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+先求出氫離子的濃度;再求出pH;
⑤若電解一段時間后C;D兩個電極上產生的氣體體積相同;分析電極反應,D為陰極,溶液中銅離子析出,氫離子得到電子生成氫氣;C電極為陽極,溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣;陽極電極反應和電子守恒計算得到;
【詳解】
(1)C為正極,發生還原反應,電極方程式為2Fe3++2e-=2Fe2+,Cu為負極,電極方程式為Cu-2e-=Cu2+;由裝置圖可知知Y是氯化銅溶液,電解質溶液X是FeCl3,電池的內部,陽離子移向正極,鹽橋中的K+不斷進入X溶液中。
故答案為:2Fe3++2e-=2Fe2+;FeCl3;K+;
(2)③燃料電池中,投放燃料的電極是負極,投放氧化劑的電極是正極,甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水,電極反應式為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
故答案為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
④當乙池中B(Ag)極的質量增加5.40g時,設氫離子濃度為amol·L-1;
由方程式4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+,c(H+)=解得:a=0.1mol·L-1;pH=-lg0.1=1;故答案為:1;
⑤若電解一段時間后C;D兩個電極上產生的氣體體積相同;分析電極反應,D為陰極,溶液中銅離子析出,氫離子得到電子生成氫氣,設生成氣體物質的量為X,溶液中銅離子物質的量為0.1mol,電極反應為:
Cu2++2e-=Cu;
0.1mol0.2mol
2H++2e-=H2↑;2xx
C電極為陽極;溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣,電極反應為:
4OH--4e-=2H2O+O2↑;
4xx
得到0.2+2x=4x
x=0.1mol
若丙池中加入100mL1mol/L的硫酸銅溶液,則C上的電極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑;若電解一段時間后C;D兩個電極上產生的氣體體積相同;要使溶液恢復到起始濃度(忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入氫氧化銅(填物質名稱),其質量約為0.1mol×98g/mol=9.8g。
故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑;氫氧化銅;9.8g。
【點睛】
本題綜合原電池電解原理以及原電池知識,綜合性強,主要考查學生分析問題的能力,是高考的熱點習題,難點(2)⑤,寫出電極反應進行計算?!窘馕觥?Fe3++2e-=2Fe2+FeCl3K+CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O14OH--4e-=2H2O+O2↑氫氧化銅9.8g17、略
【分析】【詳解】
(1)該裝置中,鐵易失電子而作負極,銅作正極,負極上鐵失電子生成亞鐵離子發生氧化反應,正極上氫離子得電子發生還原反應而生成氫氣,所以有氣泡生成,鐵失電子生成亞鐵離子,正極上氫離子得電子生成氫氣,所以電池反應式為:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)①燃料電池屬于原電池,陰離子向負極移動,實驗測得OH?定問移向B電極;可得到A為正極;B為負極,燃料電池中通入燃料的電極為負極、通入氧化劑的電極為正極,所以B處通入甲烷;
②當消耗甲院的體積為33.6L(標準狀況下)時,物質的量==1.5mol,根據CH4?8e?+10OH?═CO+7H2O知;假設電池的能量轉化率為80%,導線中轉移電子的物質的量=1.5mol×8×80%=9.6mol;
(3)由電流方向可知,A為陽極,B為陰極,和電源正極相連的電極A極是陽極,和電源的負極相連的電極B極是陰極,則a為正極,b為負極;電解精煉銅時;粗銅做陽極,純銅做陰極;
①電解法精煉粗銅,A為陽極,電解池的陽極材料為粗銅,電極反應為:Cu-2e-=Cu2+;
②電解法精煉粗銅,B為陰極,電解池的陰極材料為純銅,電極反應為:Cu2++2e-=Cu。【解析】Fe氧化有氣泡產生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑B9.6mol粗銅Cu-2e-=Cu2+純銅Cu2++2e-=Cu18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①溫度相同時p2壓強下CO轉化率高,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是體積減小的可逆反應,增大壓強平衡正向進行,轉化率增大,則p1小于p2。
②在其他條件不變的情況下,再增加amolCO與2amolH2;相當于增大壓強,平衡正向進行,因此達到新平衡時,CO的轉化率增大,溫度不變,所以平衡常數不變。
(2)根據三段式可知。
此時濃度熵為<0.32,所以反應沒有達到平衡狀態,此時v正>v逆?!窘馕觥竣?小于②.增大③.不變④.沒有⑤.Qc<K⑥.>19、略
【分析】【詳解】
(1)25℃、101kPa時,1.0gNi與足量O2反應生成NiO放出8.0kJ的熱量,則1molNi與足量O2反應生成NiO放出472kJ的熱量,因此在“空氣反應器”中發生反應的熱化學方程式為Ni(s)+O2(g)=NiO(s)△H=-472kJ?mol?1;故答案為:Ni(s)+O2(g)=NiO(s)△H=-472kJ?mol?1。
(2)將第II個方程式加上第III個方程式2倍,再減去第I個方程式,再整體除以3,得到反應CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s)的△H=+211.9kJ?mol?1;故答案為:+211.9。
(3)根據甲烷中n(H):n(C)=4:1,補充的水的物質的量等于甲烷的物質的量,根據碳、氫守恒得到解得x=4,根據濃度商Q==0.5<0.75,此時υ(正)>υ(逆);故答案為:>;根據碳、氫守恒得到解得x=4,濃度商Q==0.5<0.75。
(4)根據兩個方程式分析得到采用水蒸氣重整的優點是消耗相同量的甲烷產生的氫氣多;若上述兩個反應在保持自熱條件下,即放出的熱量和吸收的熱量相等,設第一個反應消耗xmol甲烷,放出192xkJ熱量,第二個反應消耗ymol甲烷,吸收748ykJ的熱量,消耗1mol甲烷,則得到x+y=1,192x=748y,解得x=0.8,y=0.2,因此理論上1molCH4至多可獲得H2的物質的量為0.8mol×4+0.2mol×2=3.6mol;故答案為:消耗相同量的甲烷產生的氫氣多;3.6mol?!窘馕觥縉i(s)+O2(g)=NiO(s)△H=-472kJ?mol?1+211.9>根據碳、氫守恒得到解得x=4,濃度商Q==0.5<0.75消耗相同量的甲烷產生的氫氣多3.6mol20、略
【分析】【分析】
原電池是將化學能轉化為電能的裝置,原電池中負極發生氧化反應,正極發生還原反應,將正負電極上電極反應式相加即得電池總反應式;將電源接通后,向乙中滴入酚酞試液,在F極附近顯紅色,說明F極生成OH-;F為陰極,則可知A為正極,B為負極,C;E、G、X為陽極,D、F、H、Y為陰極,甲裝置為電解硫酸銅,乙裝置為電解飽和食鹽水,據此分析。
【詳解】
(1)①A.負極發生氧化反應,電極反應式為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O、正極發生還原反應,電極反應式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,所以電池反應式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO;所以氫氧化鉀的濃度不變,溶液的pH不變,故A不符合題意;
B.由電極反應式可知,Zn的化合價由0價升高到+2價,被氧化,為原電池的負極,則正極為Ag2O,原電池中電子從負極流向正極,即從鋅經導線流向Ag2O;故B不符合題意;
C.根據B的分析,Zn是負極,Ag2O是正極;故C符合題意;
D.由電極反應式可知,Zn的化合價由0價升高到+2價,為原電池的負極,發生氧化反應,Ag2O是正極發生還原反應;故D不符合題意;
故答案為C;
②負極電極反應式為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O、正極電極反應式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,將正負極電極反應式相加,得到總的電池反應為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO;
(2)將電源接通后,向乙中滴入酚酞試液,在F極附近顯紅色,說明F極生成OH-;F為陰極,則電源的A為正極,B為負極,C;E、G、X為陽極,D、F、H、Y為陰極,甲裝置為電解硫酸銅,乙裝置為電解飽和食鹽水;
①由上述分析可知;A是電源的正極,B是電源的負極;
②乙裝置為電解飽和食鹽水,電解的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
③裝置甲是電解硫酸銅溶液C極附近發生電極反應為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,C電極產生氧氣,裝置乙為電解飽和食鹽水,D極附近發生電極反應為:2Cl--2e-=Cl2↑,D電極產生氯氣,由于電路中轉移的電子的物質的量相等,O2~2Cl2;產生的氧氣和氯氣的物質的量之比為1∶2,相同條件下的體積比為1∶2;
④給銅鍍銀;陽極應為銀,陰極為銅,即G為銀;
⑤氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷,在直流電的作用下,膠體粒子會向陰極即Y極移動,所以Y極附近紅褐色變深。【解析】CZn+Ag2O=2Ag+ZnO正極2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑1∶2銀Y極附近紅褐色變深21、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)在同體積、同pH的三種酸中,醋酸為弱酸,醋酸的濃度最大;而鹽酸和硫酸都是強酸,鹽酸和硫酸溶液中氫離子濃度相等,所以加入足量的碳酸鈉粉末,在相同條件下醋酸產生的CO2體積最大,而鹽酸和硫酸產生的CO2體積相等且小于醋酸產生的CO2;因此,本題正確答案是:c>a=b。
(2)在同體積、同濃度的三種酸中,鹽酸、醋酸、硫酸的物質的量是相等的,分別加入足量的碳酸鈉粉末,在相同條件下鹽酸和醋酸產生CO2的體積一樣,但是硫酸是二元酸,加入足量的碳酸鈉,在相同條件下產生CO2的體積是鹽酸、醋酸的2倍,所以產生CO2的體積由大到小的順序是:b>a=c;因此,本題正確答案是:b>a=c。
(3)硫酸是二元強酸,0.1mol/L的硫酸中氫離子濃度是0.2mol/L,鹽酸是一元強酸,0.1mol/L的鹽酸中氫離子濃度是0.1mol/L,醋酸是一元弱酸,0.1mol/L的醋酸中氫離子濃度小于0.1mol/L;氫離子濃度越大,則pH越小,所以三種酸溶液的pH由大到小的順序是:c>a>b;等體積的0.1mol/L的三種酸溶液,硫酸是二元酸,氫離子的量最大,消耗的氫氧化鈉最多,醋酸和鹽酸都是一元酸,溶質的物質的量一樣,消耗氫氧化鈉一樣多,所以用0.1mol/L的NaOH溶液分別中和三種酸,消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是:b>a=c;因此本題答案是:c>a>b,b>a=c?!窘?/p>
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