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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年教科新版選擇性必修1化學上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、濃度均為體積均為的和溶液,分別加水稀釋至體積隨的變化如圖所示;下列敘述正確的是。
A.的堿性弱于B.的電離程度:點小于點C.點和點所示溶液中水的電離程度相同D.當時,若兩溶液同時升高溫度,則增大2、一定能增加反應物分子中活化分子的百分數(shù)的是()A.降低溫度B.增大壓強C.使用催化劑D.增加濃度3、1,2-丙二醇單分子解離反應相對能量如圖所示。解離路徑包括碳碳鍵斷裂解離和脫水過程。下列說法錯誤的是。
A.中,斷裂a處碳碳鍵比b處碳碳鍵所需能量低B.1,2-丙二醇單分子解離脫水過程均為吸熱反應C.從能量的角度分析,路徑的速率比路徑快D.產(chǎn)物丙酮比丙烯醇[和]更穩(wěn)定4、亞磷酸常用作尼龍增白劑和合成藥物中間體。25℃時,已知溶液中含磷微粒的濃度之和為溶液中所有含磷微粒的的關系如圖所示。已知:表示濃度的負對數(shù)下列說法正確的是。
A.為三元弱酸B.曲線①表示隨的變化C.的溶液中:D.反應的平衡常數(shù)5、常溫下,向溶液中逐滴滴入NaOH溶液并恢復至常溫,溶液中的分布比例如圖(忽略溶液體積的變化)。已知常溫下下列說法錯誤的是。
A.曲線m表示的是的變化B.比更易于與離子反應C.溶液中任意一點存在:D.X點溶液中:6、室溫下,將1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應為ΔH1,將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,熱效應為ΔH2,CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(1),熱效應為ΔH3.則下列判斷正確的是A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2=ΔH37、化學反應中常常伴隨有能量變化;某反應的能量變化圖如圖,下列敘述正確的是。
A.該反應需要加熱B.△H=E2—E1C.加入催化劑,E1、E2及△H均減小D.該反應斷開所有反應物化學鍵所吸收的能量大于形成所有生成物化學鍵所釋放的能量評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)8、運用化學反應原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.5kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1
則CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=__kJ·mol-1
(2)下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應的反應速率的是__(填寫序號)。
a.使用高效催化劑b.降低反應溫度。
c.增大體系壓強d.不斷將CH3OH從反應混合物中分離出來。
(3)在一定壓強下,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,平衡轉化率與溫度;壓強的關系如圖所示。
①p1__p2(填“大于”;“小于”或“等于”);
②100℃時,該反應的化學平衡常數(shù)K=__(mol·L-1)-2;
③在其它條件不變的情況下,再增加amolCO和2amolH2,達到新平衡時,CO的轉化率__(填“增大”、“減小”或“不變”)。9、工業(yè)上有一種用生產(chǎn)甲醇燃料的方法:某實驗中將和充入的密閉容器中,測得的物質的量隨時間變化如下圖曲線甲所示。請完成下列問題:
(1)a點正反應速率________逆反應速率(填“>”;“<”或“=”)。
(2)若僅改變某一實驗條件再進行一次實驗,測得的物質的量隨時間變化如圖中虛線乙所示,曲線乙對應改變的實驗條件可能是________(填序號)。
a.加催化劑b.增大壓強。
c.升高溫度d.增大濃度10、為了探究原電池和電解池的工作原理;某研究性學習小組分別用如圖所示的裝置進行實驗,回答下列問題。
Ⅰ.用甲裝置進行第一組實驗:
(1)在保證電極反應不變的情況下,下列材料不能代替插入硫酸銅溶液中的Cu電極的是___________(填序號)。
A.石墨B.鎂C.銀D.鉑。
(2)實驗過程中,SO(填“從左向右”、“從右向左”或“不”)移動;濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有___________。
Ⅱ.該小組同學用乙裝置進行第二組實驗時發(fā)現(xiàn),兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極溶液逐漸變成紫紅色,停止實驗后觀察到鐵電極明顯變細,電解液仍澄清。查閱資料知,高鐵酸根離子(FeO)在溶液中呈紫紅色。請根據(jù)實驗現(xiàn)象及所查信息;填寫下列空白:
(3)電解過程中,X極溶液的pH___________(填“增大”;“減小”或者“不變”)。
(4)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應為___________和___________。
(5)另一小組同學將乙裝置中6mol/LNaOH溶液換成1mol/LNaCl溶液,發(fā)現(xiàn)鐵電極附近逐漸變成淺綠色,該小組同學認為鐵電極附近溶液中生成了Fe2+,為了驗證這一猜測,應使用___________(填試劑名稱)來檢驗,現(xiàn)象為___________;則證明該小組同學猜想正確。
(6)下圖中;Ⅰ是甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)的結構示意圖。
①該同學想在Ⅱ中實現(xiàn)鐵上鍍銅,a處電極上發(fā)生的電極反應為___________。
②Ⅱ中電解前CuSO4溶液的濃度為3mol/L,若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘,理論上消耗Ⅰ中的CH4___________g(計算結果保留兩位有效數(shù)字,已知F=96500C·mol-1),此時電解池中CuSO4溶液的濃度為___________。11、I.炒過菜的鐵鍋未及時洗凈;不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。請回答:
(1)鐵鍋的銹蝕是_______腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)。
(2)寫出鐵鍋腐蝕正極的電極反應式:_______
II.美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源,其構造如圖所示:a、b兩個極均由多孔性碳制成;通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電。
(1)a是_______極;電極反應式為_______。
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ/mol,飛船上宇航員的生活用水由燃料電池提供。已知這種電池發(fā)1度電(3600KJ)時能生成360g水,則該電池的能量的利用率為_______。12、一定溫度下,向容積為2L的恒容密閉容器中加入等物質的量的H2和I2,發(fā)生反應H2(g)+I2(g)?2HI(g)ΔH<0。測得不同反應時間容器內(nèi)H2的物質的量如表;。時間/min010203040n(H2)/mol10.750.650.60.6
回答下列問題:
(1)0~20min內(nèi)HI的平均反應速率為_______。
(2)反應達到化學平衡狀態(tài)時,I2的轉化率為_______,HI的產(chǎn)率為_______,容器內(nèi)H2的體積分數(shù)為_______。
(3)該條件下,能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是_______(填標號)。
A.混合氣體顏色不再改變。
B.容器內(nèi)壓強不再改變。
C.H2、I2;HI三種氣體體積分數(shù)不再改變。
D.混合氣體密度不再改變13、氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中,通過以下反應制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)
(1)該反應的平衡常數(shù)表達式為K=____________________________;
(2)若知上述反應為放熱反應,則其反應熱△H_______0(填“>”、“<”或“=”);升高溫度,其平衡常數(shù)值____________(填“增大”、“減小”或“不變”);若已知CO生成速率為v(CO)=18mol?L﹣1?min﹣1,則N2消耗速率為v(N2)=_______________。14、生物天然氣是一種廉價的生物質能,它是由秸稈、雜草等廢棄物經(jīng)微生物發(fā)酵后產(chǎn)生的,其主要成分為甲烷燃燒時的能量變化如圖所示。
(1)下列說法正確的是_______(填序號)。
A.該反應的熱化學方程式為
B.甲烷完全燃燒時化學能全部轉化為熱能。
C.為充分利用甲烷;通入的空氣越多越好。
(2)若1g水蒸氣轉化為液態(tài)水放熱2.444kJ,則表示燃燒熱的熱化學方程式為_______。
(3)用催化還原可消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
若將還原為整個過程中放出的熱量為867kJ,則_______。15、二氧化氯(ClO2)可以除去工業(yè)污水中的氰化物,反應的離子方程式為:2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-
完成下列填空:
(1)上述反應所涉及元素的原子半徑由大到小的順序是___;其中原子核外有兩個未成對電子的元素有___。請比較碳和氮元素非金屬性強弱___(用一個化學反應方程式表示)。
(2)二氧化氯還可以除去污水中的錳離子,請配平如下反應:___。
ClO2+MnSO4+H2O→MnO2↓+HCl+H2SO4
若反應中生成0.2molMnO2,則電子轉移___個。
(3)氯的另一種氧化物Cl2O每個原子都達到8電子穩(wěn)定結構,它的電子式為___。
(4)另一種處理含氰化物污水的方法是電解法,分析判斷CN-是在___極上(選填編號:①陰;②陽)被反應成CO2和N2,判斷的依據(jù)是___。16、已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分別表示弱酸的電離平衡常數(shù)、弱堿的電離平衡常數(shù),水的離子積常數(shù)、鹽的水解平衡常數(shù)、難溶電解質的溶度積常數(shù)。通過查閱資料獲得溫度為25℃時以下數(shù)據(jù):Kw=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10-4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(1)有關上述常數(shù)的說法正確的是_______。
a.它們都能反映一定條件下對應變化進行的程度。
b.所有弱電解質的電離常數(shù)和難溶電解質的Ksp都隨溫度的升高而增大。
c.常溫下,CH3COOH在水中的Ka大于在飽和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定溫度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka?Kh
(2)25℃時,1.0mol?L-1HF溶液的pH約等于_______(已知lg2≈0.3)。將濃度相等的HF與NaF溶液等體積混合,判斷溶液呈______(填“酸”;“堿”或“中”)性;
(3)已知CH3COONH4溶液為中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出;現(xiàn)有25℃時等濃度的四種溶液:
A.NH4ClB.NH4SCNC.CH3COONH4D.NH4HCO3
回答下列問題:
①試推斷NH4HCO3溶液的pH_______7(填“>”;“<”或“=”)。
②將四種溶液按濃度由大到小的順序排列是__________(填序號)。
③NH4SCN溶液中所有離子濃度由大到小的順序為_________。評卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)17、泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液。(_______)A.正確B.錯誤18、化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應途徑無關。___A.正確B.錯誤19、比較ΔH大小,只需比較數(shù)值,不用考慮正負號。____A.正確B.錯誤20、新制氯水中加入固體NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)。(_______)A.正確B.錯誤21、pH=11的氨水與pH=3的鹽酸等體積混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、有機推斷題(共4題,共28分)22、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應;A分子含有的官能團是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結構簡式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結構簡式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對分了質量為571;J的相對分了質量為193。碘番酸的結構簡式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點,消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質。計算口服造影劑中碘番酸的質量分數(shù)___________。:23、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請回答下列問題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設計的,這兩種化合物相遇會反應生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應的化學方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負極”)。
③若外電路有3mol電子轉移,則理論上需要W2Q的質量為_________。24、已知A;B、C、E的焰色反應均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質,X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉化關系(部分物質未寫出):
(1)寫出物質的化學式:A______________;F______________。
(2)物質C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉化過程中,轉移4mol電子時釋放出akJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:____________________________。
(5)科學家用物質X的一種同素異形體為電極,在酸性介質中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應方程式:____________________。25、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質;轉化關系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結構示意圖為__________。
②當n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時,丙的化學式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉化為乙的離子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
寫出TiO2和Cl2反應生成TiCl4和O2的熱化學方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。評卷人得分五、原理綜合題(共3題,共18分)26、哈伯發(fā)明用氮氣和氫氣合成氨的方法,獲得了1918年諾貝爾化學獎。其原理為________(填“>”“<”或“=”)0。
(1)下列關于工業(yè)合成氨的說法不正確的是__________(填標號)。
A.因為所以該反應一定能自發(fā)進行。
B.采用高壓是為了增大反應速率;但會使反應物的轉化率降低。
C.在高溫下進行是為了提高反應物的轉化率。
D.使用催化劑增大反應速率是因為催化劑降低了反應的活化能。
(2)在恒溫恒容密閉容器中進行合成氨的反應,下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________(填標號)。
a.容器內(nèi)的濃度之比為1∶3∶2
b.
c.容器內(nèi)壓強保持不變。
d.混合氣體的密度保持不變。
(3)工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖:
請用平衡移動原理解釋在工藝流程中及時分離出氨氣和將分離后的原料氣循環(huán)使用的原因___________________。
(4)某科研小組研究在其他條件不變的情況下,改變起始時氫氣的物質的量對工業(yè)合成氨反應的影響。實驗結果如圖所示(圖中T表示溫度,n表示的物質的量)。
①圖中和的關系:________(填“>”“<”或“=”)
②a、b、c、d四點所處的平衡狀態(tài)中,的轉化率最高的是__________(填字母)。
(5)恒溫下,向一個4L的密閉容器中充入5.2mol和2mol反應過程中對的濃度進行測定,得到的數(shù)據(jù)如表所示:。時間/min510152025300.080.140.180.200.200.20
①此條件下該反應的化學平衡常數(shù)________。
②若維持容器容積不變,溫度不變,向原平衡體系中加入和各4mol,化學平衡將向_______(填“正”或“逆”)反應方向移動。
(6)已知:
寫出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學方程式________________。27、(1)P2O5是非氧化性干燥劑,下列氣體不能用濃硫酸干燥,可用P2O5干燥的是______
a.NH3b.HIc.SO2d.CO2
(2)KClO3可用于實驗室制O2,若不加催化劑,400℃時分解只生成兩種鹽,其中一種是無氧酸鹽,另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為1∶1。寫出該反應的化學方程式:__________
(3)工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.8kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
計算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=________。
(4)某實驗小組設計了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。
①該電池工作時,負極是_______極(填“a”或“b”);
②工作一段時間后,測得溶液的pH減小,該電池負極反應的離子方程式為_________________。
(5)電解法促進橄欖石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工藝流程如下:
已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)2MgCl2(aq)+SiO2(s)+2H2O(l)△H=-49.04kJ·mol-1
①某橄欖石的組成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示為_____________。
②在上圖虛框內(nèi)補充一步工業(yè)生產(chǎn)流程______________。
③經(jīng)分析,所得堿式碳酸鎂產(chǎn)品中含有少量NaCl和Fe2O3。為提純,可采取的措施依次為:對溶解后所得溶液進行除鐵處理、對產(chǎn)品進行洗滌處理。判斷產(chǎn)品洗凈的操作是__________。28、氫氣是一種清潔能源。在冶金;電力、材料等領域應用廣泛。請回答下列問題:
(1)某科研團隊利用透氧膜獲得N2、H2的工作原理如圖所示(空氣中N2和O2的物質的量之比為4:1)。上述過程中,膜I側所得氣體的物質的量之比為n(H2):n(N2)=3:1,則氧化作用的物質為_______________,膜Ⅱ側發(fā)生的電極反應式為_________________
(2)用CO和H2合成甲醇的熱化學方程式為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
已知CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ/mol
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ/mol
則△H1=________________
(3)向體積可變的密閉容器中充入1molCO和2.2molH2,在恒溫恒壓條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);平衡時,CO的轉化率α(CO)隨溫度;壓強的變化情況如圖1所示。
①壓強p1_____(填“>”、“<”或“=”)p2;M點時,該反應的平衡常數(shù)Kp=______(用平衡分壓表示;分壓=總壓×物質的量分數(shù))
②不同溫度下,該反應的平衡常數(shù)的對數(shù)值lgK如圖2,其中A點為506K時平衡常數(shù)的對數(shù)值,則B、C、D、E四點中能正確表示該反應的lgK與溫度(T)的關系的是_____________
(4)H2還原NO的反應為2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+2H2O(l),實驗測得反應速率的表達式為v=k·cm(NO)·cn(H2)(k是速率常數(shù);只與溫度有關)。
①某溫度下,反應速率與反應物濃度的變化關系如下表所示。編號c(H2)/(mol·L-1)c(NO)/(mol·L-1)v/(mol·L-1·min-1)10.100.100.41420.100.201.65630.500.102.070
由表中數(shù)據(jù)可知,m=_______,n=_______。
②上述反應分兩步進行:ⅰ2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+H2O2(l)(慢反應)
ⅱH2O2(l)+H2(g)?2H2O(l)(快反應)。下列說法正確的是_______
A.H2O2是該反應的催化劑B.總反應速率由反應ⅱ的速率決定。
C.反應ⅰ的活化能較高D.反應ⅰ中NO和H2的碰撞僅部分有效評卷人得分六、實驗題(共2題,共16分)29、Ⅰ.利用下列給出的試劑與材料,將氧化還原反應設計成一個帶有鹽橋的原電池。
試劑:溶液、溶液、溶液、溶液;蒸餾水等。
材料:鋅棒;鐵棒、銅棒、石墨棒、500mL燒杯2個、鹽橋(裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)等。
回答下列問題:
(1)選用________作正極,此電極的電極反應式是____________________________________________________________。
(2)在答題卡方框中畫出一個符合上述要求的原電池的裝置圖(標出電解質溶液及外電路中電子流動方向)__________________。
Ⅱ.如圖所示,E為浸過含酚酞的Na2SO4溶液的濾紙。A、B分別為鉑片,壓在濾紙兩端,R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni制成的電極,在堿溶液中可視為惰性電極。G為電流計,K為開關。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央滴一滴紫色的KMnO4溶液;將開關K打開,接通電源一段時間后,C;D中有氣體產(chǎn)生,氣體的體積見圖。
請回答下列問題:
(1)R為________(填“正”或“負”)極。
(2)A附近溶液的現(xiàn)象是_________________________________________;
B附近發(fā)生的電極反應式為_____________________________________。
(3)濾紙上的紫色點向________(填“A”或“B”)方向移動。
(4)當C、D中的氣體產(chǎn)生到一定量時,切斷外電源并接通開關K,經(jīng)過一段時間后,C、D中的氣體逐漸減少,C中的電極為________(填“正”或“負”)極,電極反應式為__________________。
Ⅲ.若一開始Ⅱ中的電源選用了Ⅰ中自己設計的原電池,連接起來工作一段時間后,測得Ⅱ中C和D試管氣體總體積為336mL(已折算成標準狀況),則你設計的原電池Ⅰ的負極質量至少要減輕_________________克?(結果保留兩位小數(shù))30、過氧化氫常被稱為綠色氧化劑。
(1)電子式是___________。
(2)為分析對分解反應的催化效果;某同學做了以下實驗。
實驗ⅰ.向溶液中滴加5滴溶液;較快產(chǎn)生無色無味氣體。
實驗ⅱ.向溶液中滴加5滴溶液;無氣體產(chǎn)生。
由此推斷對分解反應有催化作用,實驗i中發(fā)生反應的離子方程式為:a.___________;b.實驗ⅱ的目的是:___________。
(3)研究表明:過氧化氫溶液中的濃度越大;過氧化氫的分解速率越快。
常溫下;不同濃度的過氧化氫分解率與pH的關系如圖1所示。
已知:
①一定條件下,相同時間內(nèi)分解率隨溶液增大而增大的原因是:___________。
②相同下,過氧化氫濃度越大分解速率越快,但是相同時間內(nèi)分解率反而降低,分析其原因___________。
(4)常用來腐蝕金屬銅;使用時加入鹽酸或氨水將其配制成酸性或堿性腐蝕液。
①酸性條件下腐蝕金屬銅的離子方程式為___________。
②圖2是研究堿性腐蝕液的溫度對銅腐蝕量的實驗結果,升高溫度,腐蝕量變化的原因___________。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)圖知,未加水時,MOH溶液的pH=13,MOH為一元強堿;ROH溶液的pH<13,ROH為一元弱堿;所以MOH的堿性強于ROH的堿性,A錯誤;
B.由A分析知ROH為弱堿,弱電解質在水溶液中隨著濃度的減小其電離程度增大,b點溶液體積大于c點,所以b點濃度小于c點,則ROH電離程度:b>c;B錯誤;
C.根據(jù)圖知,點和點所示溶液的PH均為10;溶液中氫氧根離子的濃度相等,對水的電離抑制程度相同,水的電離程度也相同,C正確;
D.由A分析知,MOH為一元強堿,ROH為一元弱堿。當時,由于ROH是弱電解質,升高溫度能促進ROH的電離,所以減小;D錯誤;
故選C。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.降低溫度;體系內(nèi)活化分子數(shù)減小,分子數(shù)不變,反應物分子中活化分子的百分數(shù)減小,故A項不選;
B.通過壓縮容器體積而增大壓強不會改變反應物分子總數(shù)和活化分子數(shù);反應物分子中活化分子的百分數(shù)不變,若是通過增大反應物濃度而增大壓強,體系內(nèi)分子數(shù)和活化分子數(shù)都增大,但反應物分子中活化分子的百分數(shù)不變,故B項不選;
C.催化劑能夠降低反應物活化能;加入催化劑后,反應物的總分子數(shù)不變,活化分子數(shù)增大,反應物分子中活化分子的百分數(shù)將增大,故C項選;
D.增大濃度將使活化分子數(shù)和分子數(shù)都增大;而反應物分子中活化分子的百分數(shù)不變,故D項不選;
綜上所述,一定能增加反應物分子中活化分子的百分數(shù)的是C項,故答案為C。3、B【分析】由圖可知,斷裂中的a處化學鍵需要83.7kJ的能量,斷裂b處碳碳鍵所需能量為85.1kJ的能量,路徑吸收66.8kJ的能量,得到的和水的相對能量為14.3kJ,路徑吸收68.9kJ的能量,得到的丙酮和水的相對能量為-8.6kJ,路徑吸收70.4kJ的能量,得到的和水的相對能量為8.4kJ,吸收71.8kJ的能量,得到的和水的相對能量為3.1kJ的能量;由此分析。
【詳解】
A.由圖可知,斷裂a處碳碳鍵所需能量為83.7kJ,斷裂b處碳碳鍵所需能量為85.1kJ;故A不符合題意;
B.由圖可知;l,2-丙二醇單分子解離脫水生成丙酮為放熱反應,故B符合題意;
C.由圖可知,路徑比路徑吸收的能量低,活化能低,所以路徑反應速率更快;故C不符合題意;
D.由圖可看出產(chǎn)物丙酮能量最低,丙酮比丙烯醇[和]更穩(wěn)定;故D不符合題意;
答案選B。4、D【分析】【分析】
任何pOH下,圖中含R物質均有3種,說明H3RO3存在二級電離,為二元弱酸;隨著c(OH-)逐漸增大,pOH減小,根據(jù)H3RO3+OH-=H2RO+H2O、H2RO+OH-=HRO+H2O,可知c(H3RO3)逐漸減小,c(H2RO)先增大后減小,c(HRO)逐漸增大,故lgc(H3RO3)逐漸減小,lgc(H2RO)先增大后減小,lgc(HRO)逐漸增大,故曲線①表示c(HRO),曲線②表示c(H2RO),曲線③表示c(H3RO3);據(jù)此分析解題。
【詳解】
A.由分析可知H3RO3為二元弱酸;A錯誤;
B.由分析可知,曲線②表示c(H2RO)隨pOH的變化;B錯誤;
C.時,pOH=10,由圖可知,此時,lgc(H3RO3)=lgc(H2RO),即c(H2RO)=c(H3RO3),而c(H3RO3)+c(H2RO)+c(HRO)=0.1mol·L-1,故2c(H3RO3)+c(HRO)=0.1mol·L-1;C錯誤;
D.根據(jù)a點知,c(HRO)=c(H2RO)時,pOH=7.3,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-6.7mol/L,則H3RO3的Ka2==c(H+)=10-6.7,根據(jù)c點知,c(H2RO)=c(H3RO3),pOH=12.6,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,則H3RO3的Ka1==c(H+)=10-1.4,由H3RO3H2RO+H+減去H2ROHRO+H+,可得H3RO3+HRO2H2RO則平衡常數(shù)K==105.3;D正確;
故選:D。5、B【分析】【詳解】
A.向溶液中逐滴滴入NaOH溶液,+OH-=K1=+OH-=H2O+K2=K1>K2,所以銨根離子首先反應,濃度首先減小,故曲線m表示的是的變化;A正確;
B.由A分析可知,比更易于與離子反應;B錯誤;
C.C正確;
D.由電荷守恒可知,由A分析可知,m為n為p為q為X點時則故D正確;
故選B。6、B【分析】【分析】
【詳解】
①CuSO4·5H2O(s)溶于水時,溶液溫度降低,反應為CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO(aq)+5H2O(1)ΔH1>0;
②硫酸銅溶于水,溶液溫度升高,該反應為放熱反應,則:CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO(aq)ΔH2<0;
③CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(1)ΔH3;
結合蓋斯定律可知①-②得到③,ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH2<0,ΔH1>0,則ΔH3>0;
A.ΔH3>0,而ΔH2<0,則ΔH3>ΔH2;故A錯誤;
B.ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,ΔH2<0,ΔH1>0,則ΔH1<ΔH3;故B正確;
C.ΔH3=ΔH1-ΔH2,則ΔH2=ΔH1-ΔH3;故C錯誤;
D.ΔH1=ΔH3+ΔH2,ΔH2<0,ΔH1>0,則ΔH1+ΔH2<ΔH3;故D錯誤;
故選B。7、D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圖中的數(shù)據(jù);可以看出是反應物的能量小于生成物的能量,則反應是吸熱反應,但是不一定需要加熱才能發(fā)生,A錯誤;
B.根據(jù)能量計算反應熱時候△H=E1—E2;B錯誤;
C.催化劑只能改變反應的活化能,不會改變化學反應的反應熱,E1、E2減小,但是△H不變;C錯誤;
D.根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),E1>E2;斷開所有反應物化學鍵所吸收的能量大于形成所有生成物化學鍵所釋放的能量,D正確;
故選D。二、填空題(共9題,共18分)8、略
【分析】【分析】
(1)用CO可以合成甲醇。由蓋斯定律可知,②+③×2-①得到CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);
(2)溫度越高;壓強越大;使用催化劑都可使反應速率增大,降低溫度反應速率減慢,從體系中分離出甲醇,相當于減少濃度,反應速率減慢;
(3)①由圖1可知,溫度相同時,在壓強為P2時平衡時CO的轉化率高,由反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)可知壓強越大,越有利于平衡向正反應進行,故壓強P1<P2;
②由于平衡常數(shù)與壓強沒有關系,所以根據(jù)圖像可知,在100℃P1時,CO的轉化率是0.5,通過反應方程式和公式K=可以求得;
③在其它條件不變的情況下,再增加amolCO與2amolH2;等效為增大壓強,平衡向正反應移動,CO轉化率增大;
【詳解】
(1)(1)用CO可以合成甲醇。已知:①CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ?mol-1;②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1;③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1;由蓋斯定律可知,②+③×2-①得到CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+764.5kJ/mol=-90.1kJ/mol;故答案為-90.1;
(2)溫度越高;壓強越大;使用催化劑都可使反應速率增大,降低溫度反應速率減慢,從體系中分離出甲醇,相當于減少濃度,反應速率減慢,故答案為ac;
(3)①由圖1可知,溫度相同時,在壓強為P2時平衡時CO的轉化率高,由反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)可知壓強越大,越有利于平衡向正反應進行,故壓強P1<P2;故答案為小于;
②由于平衡常數(shù)與壓強沒有關系,所以根據(jù)圖像可知,在100℃P1時;CO的轉化率是0.5,則。
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
起始濃度(mol/L)0
轉化濃度(mol/L)
平衡濃度(mol/L)
所以平衡常數(shù)K==
故答案為
③在其它條件不變的情況下,再增加amolCO與2amolH2,等效為增大壓強,平衡向正反應移動,CO轉化率增大,故答案為增大;【解析】-90.1ac小于增大9、略
【分析】【分析】
增大壓強或增大CO2濃度可以使平衡向正反應方向移動;使用催化劑可以加快反應速率;但平衡不發(fā)生移動;升高溫度可加快反應速率,平衡向逆反應方向移動,據(jù)此分析。
【詳解】
(1)a點時還沒有達到平衡狀態(tài);反應物氫氣的物質的量繼續(xù)減小,平衡向正向移動,所以正反應速率大于逆反應速率;
故答案為>;
(2)由圖像知曲線乙中的反應速率快,結合反應方程式可知,增大壓強或增大濃度均可以加快的消耗速率,且達平衡時的物質的量小于甲的;使用催化劑盡管可以加快反應速率,但平衡狀態(tài)應與甲相同;升高溫度可加快反應速率,但平衡時的量應多于甲,故b;d項符合題意;
故答案為bd?!窘馕觥竣?>②.bd10、略
【分析】【分析】
【詳解】
Ⅰ.由圖可知;甲裝置中左側為原電池裝置,鋅為原電池的負極,銅為正極,右側為電解裝置,與正極相連的M電極為電解池陽極,與負極相連的N電極為陰極;
(1)甲裝置中左側為原電池裝置;金屬活潑性強的鋅做負極,金屬活潑性弱的銅做正極,若保證電極反應不變,正極材料的金屬活潑性不能強于鋅,則不能用金屬活潑性強于鋅的鎂代替銅,故選B;
(2)實驗過程中;硫酸根離子向負極移動,移動方向為從右向左;M極是電解池的陽極,銅失去電子發(fā)生氧化反應生成銅離子,銅離子與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化銅沉淀,故答案為:從右向左;濾紙上有藍色沉淀產(chǎn)生;
Ⅱ.由圖可知;乙裝置為電解池,與直流電源正極相連的Y電極做電解池的陽極,溶液中的氫氧根離子和鐵電極失去電子發(fā)生氧化反應,與負極相連的X做陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子;
(3)由分析可知,電解過程中,與負極相連的X做陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子,電極反應式為2H2O+2e—=H2↑+2OH—;溶液中氫氧根離子濃度增大,溶液的pH增大,故答案為:增大;
(4)由分析可知,電解過程中,與直流電源正極相連的Y電極做電解池的陽極,溶液中的氫氧根離子和鐵電極失去電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為Fe—6e—+8OH—=FeO+4H2O和4OH——4e—=2H2O+O2↑,故答案為:Fe—6e—+8OH—=FeO+4H2O和4OH——4e—=2H2O+O2↑;
(5)若鐵電極附近溶液中生成了Fe2+離子;向溶液中加入鐵氰化鉀溶液,溶液中會有藍色沉淀生成,故答案為:鐵氰化鉀;藍色沉淀;
(6)①若想在Ⅱ中實現(xiàn)鐵上鍍銅,Ⅱ中銅電極做電鍍池的陽極,與燃料電池的正極相連,則通入氧氣的b處電極為燃料電池的正極,通入甲烷的a處電極為負極,堿性條件下,甲烷在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子和水,電極反應式為CH4—8e—+10OH—=CO+7H2O,故答案為:CH4—8e—+10OH—=CO+7H2O;
②Ⅱ中電解前CuSO4溶液的濃度為3mol/L,若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘時,轉移電子的物質的量為mol,則理論上消耗Ⅰ中甲烷的質量為mol××16g/mol≈0.012g;電鍍時,溶液中CuSO4溶液的濃度不變,則電解池中CuSO4溶液的濃度依然為3mol/L,故答案為:0.012;3mol/L。【解析】B從右向左濾紙上有藍色沉淀產(chǎn)生(答出“藍色沉淀”或“藍色斑點”即可)增大Fe—6e—+8OH—=FeO+4H2O和4OH——4e—=2H2O+O2↑鐵氰化鉀藍色沉淀CH4—8e—+10OH—=CO+7H2O0.0123mol/L11、略
【分析】【分析】
I.(1)中性或弱酸性條件下;鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕;
(2)鐵;碳和電解質溶液構成原電池;碳作正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應;
II.(1)氫氧燃料電池中,H2失去電子被氧化,a為負極;O2得到電子被還原,b為正極;
(2)1度為1KW·h,即3600kJ,由2H2(氣)+O2(氣)2H2O(l)+572kJ可知,生成360gH2O(l)放出的熱量=360×572/36=5720kJ;而這些熱能只能轉化為3600kJ的電能,據(jù)此計算能量的轉化率。
【詳解】
I.(1)弱酸或中性條件下;鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕;
因此;本題正確答案是:吸氧;
(2)鐵、碳和電解質溶液構成原電池,碳作正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-;
因此,本題正確答案是:O2+2H2O+4e-=4OH-;
II.(1)由圖示可知,參與電極反應的是H2和O2,生成的是H2O,故在反應中H2失去電子被氧化,a為負極;O2得到電子被還原,b為正極。電極反應分別為:H2+2OH--2e-=2H2O;
綜上所述,本題正確答案:負,H2+2OH--2e-=2H2O;
(2)1度為1KW·h,即3600kJ,由2H2(氣)+O2(氣)=2H2O(l)+572kJ可知,生成360gH2O(l)放出的熱量=360×572/36=5720kJ;而這些熱能只能轉化為3600kJ的電能,所以能量的轉化率=3600/5720×100%=62.9%;
綜上所述,本題正確答案:62.9%(或63%)。【解析】吸氧O2+2H2O+4e-=4OH-負H2+2OH--2e-=2H2O62.9%(或63%)12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)0~20min內(nèi)HI的平均反應速率
(2)反應達到化學平衡狀態(tài)時,則I2的轉化率為HI的理論產(chǎn)量為2mol,HI的產(chǎn)率為容器內(nèi)H2的體積分數(shù)為
(3)A.混合氣體顏色不再改變;即碘蒸氣濃度不再改變,則說明已經(jīng)平衡,A正確;
B.氫氣和碘蒸氣生成碘化氫氣體的反應中氣體分子總數(shù)不變;體積容器內(nèi)壓強始終不變;則壓強不變不能說明已平衡,B錯誤;
C.H2、I2、HI三種氣體體積分數(shù)不再改變,符合平衡特征,說明已平衡,C正確;
D.密閉容器中;氣體總質量;容積體積始終不變,故氣體密度也始終不變、則混合氣體密度不變不能說明已平衡,選項D錯誤;
該條件下,能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是AC。【解析】①.0.0175mol?L-1?min-1②.40%③.40%④.30%⑤.AC13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)可逆反應3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)?Si3N4(s)+6CO(g)的平衡常數(shù)表達式為K=
(2)若知上述反應為放熱反應,則其反應熱△H<0,對于放熱反應升高溫度平衡常數(shù)減小;已知CO生成速率為v(CO)=18mol?L﹣1?min﹣1,根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比,則N2消耗速率為:v(N2)=v(CO)/3=18mol?L﹣1?min﹣1/3=6mol?L﹣1?min﹣1?!窘馕觥浚紲p小6mol/(L?min)14、略
【分析】【詳解】
(1)A.如圖,該反應為放熱反應,該反應的熱化學方程式為故A正確;
B.甲烷完全燃燒時化學能大部分轉化為熱能;小部分轉化為光能等,故B錯誤;
C.過量空氣會帶走一部分熱量;降低熱效應,適量即可,故C錯誤;
故填A;
(2)由題可知,1g水蒸氣轉化為液態(tài)水放熱2.444kJ,則1mol水蒸氣轉化為液態(tài)水放熱即①根據(jù)蓋斯定律,甲烷燃燒的熱化學方程式為②則燃燒熱的熱化學方程式為①×2+②,即故填
(3)根據(jù)蓋斯定律,由①+②可得已知將還原為整個過程中放出的熱量為867kJ,則則故填【解析】(1)A
(2)
(3)15、略
【分析】【分析】
(1)2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-反應中涉及的元素有Cl;O、C、N;根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律分析判斷原子半徑的大小的順序;根據(jù)四種元素原子的電子排布式分析判斷原子核外有兩個未成對電子的元素。硝酸的酸性大于碳酸,能夠說明氮的非金屬性大于碳,據(jù)此分析解答;
(2)根據(jù)化合價升降守恒配平方程式結合氧化還原反應的規(guī)律計算;
(3)Cl2O每個原子都達到8電子穩(wěn)定結構;則分子中存在兩個Cl-O共價鍵,據(jù)此分析書寫電子式;
(4)用電解法處理含氰化物污水,將CN-轉化為CO2和N2;根據(jù)化合價的變化結合電解原理分析解答。
【詳解】
(1)2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-反應中涉及的元素有Cl、O、C、N,同一周期,自左而右,原子半徑逐漸減小,同一主族自上而下,原子半徑逐漸增大,原子半徑由大到小的順序為Cl>C>N>O;四種元素原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p5、1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4,其中原子核外有兩個未成對電子的元素有C、O。氮的非金屬性大于碳,因為硝酸的酸性大于碳酸,NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑,故答案為:Cl>C>N>O;C、O;NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑;
(2)根據(jù)化合價升降守恒,ClO2+MnSO4+H2O→MnO2↓+HCl+H2SO4反應中Cl由+4價降低為-1價,降低5,Mn由+2價升高到+4價,升高2,最小公倍數(shù)為10,配平得2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4;若反應中生成0.2molMnO2,轉移0.4mol電子,數(shù)目為0.4NA或2.408×1023,故答案為:2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4;0.4NA或2.408×1023;
(3)氯的另一種氧化物Cl2O每個原子都達到8電子穩(wěn)定結構,則分子中存在兩個Cl-O共價鍵,電子式為故答案為:
(4)用電解法處理含氰化物污水,將CN-轉化為CO2和N2,則CN-被氧化成CO2和N2,失去電子,電解時陽極發(fā)生失電子的氧化過程,因此CN-是在陽極上被氧化,故答案為:②;CN-被氧化成CO2和N2是失電子,電解時陽極發(fā)生失電子的氧化過程。【解析】Cl>C>N>OC、ONaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO40.4NA或2.408×1023②CN-被氧化成CO2和N2是失電子,電解時陽極發(fā)生失電子的氧化過程16、略
【分析】【詳解】
(1)a.平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比;所以它們都能反映一定條件下對應變化進行的程度,故a正確;
b.升高溫度平衡向吸熱方向移動,如果化學平衡正反應是放熱反應,則升高溫度化學平衡常數(shù)減小,故b錯誤;
c.電離平衡常數(shù)只與溫度有關;溫度相同電離平衡常數(shù)相同,故c錯誤;
d.一定溫度下,在CH3COONa溶液中故d正確;
故選ad;
(2)25℃時,HF電離程度較小,所以存在c(F?)≈c(H+),c(HF)≈1.0mol/L,則溶液的pH=?lg0.02=1.7;說明HF電離程度大于F?水解程度;所以混合溶液呈酸性;
故答案為:1.7;酸;
(3)①CH3COONH4溶液為中性,說明碳酸和一水合氨電離平衡常數(shù)相等,CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,說明醋酸電離平衡常數(shù)大于碳酸,則平衡常數(shù)Kb(NH3?H2O)=Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3),電離平衡常數(shù)越大,對應的水解平衡常數(shù)越小,則水解平衡常數(shù)Kh()h(),則溶液呈堿性,溶液的pH>7;
②銨鹽中,對應的酸的酸性越弱,越容易促進的水解,則溶液中的c()越小,酸性:HCl>HSNC>CH3COOH>H2CO3,水解程度A):A>B>C>D;
③電離平衡常數(shù):Ka(HSCN)>Kb(NH3?H2O),則水解平衡常數(shù)Kh(SCN?)b(),所以該溶液呈酸性c(H+)>c(OH?),結合電荷守恒得c(SCN?)>c(),其水解程度較小,所以存在c(SCN?)>c()>c(H+)>c(OH?)?!窘馕觥縜d1.7酸>A>B>C>Dc(SCN-)>c()>c(H+)>c(OH-)三、判斷題(共5題,共10分)17、B【分析】【詳解】
泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液。故錯誤。18、A【分析】【分析】
【詳解】
由蓋斯定律可知:化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應途徑無關,正確。19、B【分析】【分析】
【詳解】
比較ΔH大小,需要正負號和數(shù)值一起比較,錯誤。20、B【分析】【詳解】
遵循電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),錯誤。21、B【分析】【分析】
【詳解】
pH=11的氨水中氫氧根濃度和pH=3的鹽酸中氫離子濃度相等。鹽酸是強酸,一水合氨是弱堿,故等體積的混合溶液呈堿性,則結合電中性:得故答案為:錯誤。四、有機推斷題(共4題,共28分)22、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)23、略
【分析】【分析】
原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;因為都為主族元素,最外層電子數(shù)小于8,所以Y的最外層為3個電子,Q的最外層為4個電子,則Y為硼元素,Q為硅元素,則X為氫元素,W與氫同主族,為鈉元素,Z的原子序數(shù)等于Y;W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和,為氧元素。即元素分別為氫、硼、氧、鈉、硅。
【詳解】
(1)根據(jù)分析,Y為硼元素,位置為第二周期第ⅢA族;QX4為四氫化硅,電子式為
(2)①根據(jù)元素分析,該反應方程式為
②以稀硫酸為電解質溶液;向兩極分別通入氣體氫氣和氧氣可形成原電池,其中通入氣體氫氣的一極是負極,失去電子;
③外電路有3mol電子轉移時,需要消耗1.5mol氫氣,則根據(jù)方程式分析,需要0.5mol硅化鈉,質量為37g?!窘馕觥康诙芷诘冖驛族負極37g24、略
【分析】【詳解】
(1)A、B、C、E中均有鈉元素,根據(jù)B的用途可猜想出B為NaHCO3,X為C(碳),能與CO2反應生成NaHCO3的物質可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之間能按物質的量之比為1∶1反應,則A是NaOH,E為Na2CO3,能與NaHCO3反應放出無色無味的氣體,且這種物質中含有鈉元素,則C只能為Na2O2,D為O2,結合題設條件可知F為Fe,G為Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+與以離子鍵結合,中O原子與O原子以共價鍵結合,其電子式為
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,F(xiàn)e2+被稀HNO3氧化為Fe3+,反應的離子方程式為:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反應為3Fe+2O2Fe3O4,轉移4mol電子時釋放出akJ熱量,則轉移8mol電子放出2akJ熱量,則其熱化學反應方程式為:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol。
(5)N2在陰極上得電子發(fā)生還原反應生成NH3:N2+6H++6e?2NH3?!窘馕觥竣?NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol⑥.N2+6H++6e?2NH325、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉(碳酸氫鈉),再與硫酸反應生成硫酸鈉,①常用作泡沫滅火器的是NaHCO3,故為乙;②濃度相同的碳酸氫鈉溶液和硫酸鈉溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的電離程度大;
(2)金屬鋁是13號元素,核外電子排布為2、8、3②n(Al)=n(NaOH)時,生成偏鋁酸鈉,根據(jù)方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2與H2SO4的物質的量之比為1:2,符合題意,故丙的化學式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯氣,與氫氧化鈉生成氯化鈉和次氯酸鈉,離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根據(jù)電荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液顯中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根據(jù)物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5五、原理綜合題(共3題,共18分)26、略
【分析】【詳解】
合成氨反應為氣體分子數(shù)減小的反應,故為熵減反應,即故答案為:<;
(1)A.由可知;該反應需在一定溫度下才能自發(fā)進行,A錯誤;
B.該反應為氣體分子數(shù)減小的反應;因此高壓可提高反應物的轉化率,B錯誤;
C.該反應的升溫使平衡逆向移動,反應物的轉化率降低,C錯誤;
D.催化劑可改變反應歷程;降低反應活化能,D正確;
故答案為:D;
(2)a.容器中的濃度之比為1∶3∶2是反應可能達到的一個特殊狀態(tài);與該反應是否達到平衡狀態(tài)無關,a不合題意;
b.由化學方程式可知,則由可知,說明該反應達到平衡狀態(tài),b符合題意;
c.該反應達到平衡前;壓強逐漸減小,則容器內(nèi)壓強保持不變說明該反應達到平衡狀態(tài),c符合題意;
d.恒容容器;容積不變,容器內(nèi)混合氣體的質量不變,則混合氣體的密度始終不變,故混合氣體的密度保持不變不能作為該反應達到平衡的標志,d不合題意;
故答案為:bc;
(3)及時分離出氨氣,可減小生成物的濃度,從而可使平衡正向移動,提高產(chǎn)率,將分離后的原料氣循環(huán)利用可提高原料的利用率,故答案為:減小生成物的濃度,可使平衡正向移動,提高產(chǎn)率;將分離后的原料氣循環(huán)利用可提高原料的利用率;
(4)①達到平衡時,時的體積分數(shù)大于時的體積分數(shù),則故答案為:<;
②增大的物質的量,可提高的轉化率,則c點的轉化率最高;故答案為:c;
(5)①由表中數(shù)據(jù)可知,達到平衡時,則:
故平衡濃度分別為:c(N2)=0.4mol/L,c(H2)=1.0mol/L,c(NH3)=0.2mol/L,平衡常數(shù)故答案為:0.1;
②向原平衡體系中加入4mol4mol4mol則
故化學平衡逆向移動,故答案為:逆;
(6)已知的3個反應;從上至下依次標記為①;②、③,根據(jù)蓋斯定律;
由得
故答案為:【解析】<Dbc減小生成物的濃度,可使平衡正向移動,提高產(chǎn)率;將分離后的原料氣循環(huán)利用可提高原料的利用率<c0.1逆27、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)四種氣體的酸堿性以及氧化還原性分析。
(2)根據(jù)原子守恒和電子守恒分析生成物;然后配平。
(3)根據(jù)蓋斯定律計算△H。
(4)燃料電池的負極是通燃料的一極;在堿性環(huán)境下寫負極的電極反應式。
(5)硅酸鹽寫成氧化物的形式;按照先活潑金屬氧化物后不活潑氧化物,后二氧化硅順序寫;固定二氧化碳可以用堿,工業(yè)上制取NaOH的方法是電解法;判斷產(chǎn)品洗凈的原理是檢驗固體上可能附著的離子。
【詳解】
(1)a、氨氣是堿性氣體,不能用五氧化二磷干燥;b、碘化氫是酸性氣體,有還原性,不能用濃硫酸干燥,能用五氧化二磷干燥,正確;c、二氧化硫能用濃硫酸和五氧化二磷干燥,錯誤;d、二氧化碳能用濃硫酸或五氧化二磷干燥。所以選b。
(2)氯酸鉀中的氯為+5價,產(chǎn)物中一種是無氧酸鹽,可為氯化鉀,氯元素化合價降低,所以還有氯元素化合價升高,生成高氯酸鉀,所以方程式為:4KClO3KCl+3KClO4。
(3)根據(jù)蓋斯定律分析;方程式③-①×2+②×2即可,反應熱=-566+90.8×2-571.6×2=-1527.6kJ/mol。
(4)①燃料電池中燃料做負極,所以b為負極。②甲醇在堿性條件下失去電子生成碳酸根離子,電極反應為:CH3OH+8OH-—6e-=CO32-+6H2O。
(5)①根據(jù)硅酸鹽改寫成氧化物的形式,先活潑金屬氧化物后不活潑氧化物,后二氧化硅,所以氧化物的形式表示為:9MgO·FeO·5SiO2。
②從固碳的反應可以看出需要用氫氧化鈉溶液,所以圖框內(nèi)補充得到氫氧化鈉一步工業(yè)生產(chǎn)流程即可,可能通過電解飽和的氯化鈉溶液,或
③判斷產(chǎn)品是否洗凈是需要檢查最后一次的洗滌液是否含有氯離子,所以操作為取少量最后一次的洗滌液,加硝酸酸化的硝酸銀溶液,如無沉淀產(chǎn)生,則已洗凈。【解析】b4KClO3KCl+3KClO4-1527.6kJ/molbCH3OH+8OH-—6e-=CO32-+6H2O9MgO·FeO·5SiO2或取少量最后一次的洗滌液,加硝酸酸化的硝酸銀溶液,如無沉淀產(chǎn)生,則已洗凈28、略
【分析】【詳解】
(1)空氣中N2和O2的物質的量之比為4:1,膜I側所得氣體的物質的量之比為n(H2):n(N2)=3:1,氮氣的量在反應前后不變,則設氮氣的物質的量為4mol,則生成氫氣的物質的量為12mol,由膜I側反應可知,12mol水得到電子,1mol氧氣得到電子,做氧化劑,根據(jù)圖示,膜Ⅱ側CH4中C原子失去電子化合價升高轉化為CO,被氧化,則氧化作用的物質為CH4,膜Ⅱ側發(fā)生的電極反應式為CH4+O2--2e-=CO+2H2;
(2)已知:①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律:①+②可得CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol;
(3)①在恒溫恒壓條件下發(fā)生反應:
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