2020学年苏教版化学反应原理模块综合检测试题【含答案】_第1页
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1、化学反应原理模块综合检测试题(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共50分)1 .下列物质中,属于电解质的是(C )A.蔗糖 B.盐酸C.氯化钠D.二氧化碳解析:电解质指在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。A项,非电解质;B项,混合物;D项,非电解质。2 .下列物质的水溶液因电离而呈酸性的是(C )A.NHClB.NaCQC.NaHSO D.CHCHOH解析:NHQl属于强酸弱碱盐,其水溶液中 N;+HANH H2O+H因水 解溶液显酸性,A错误;NazCO溶液中:cd+HAH&+OH溶液显碱S性,B错误;NaHSO电离:NaHSO=N

2、a+H+S,因电离呈酸性,C正确;D项,CHCHOH属于非电解质,D错误。3 .下列图示的设备能将化学能转化为电能的是(C )AB解析:该设备为太阳能热水器,是将太阳能转化为水的热能,故A错误; 此为风力发电装置,将风能转化为电能,故B错误;为铅蓄电池,将化 学能转化电能,故C正确;此设备为将化学能变成热能,故D错误。4 .关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 (C )ABCD强电解质NaClHSOCa(OH)HNO弱电解质HFBaSOHClONaCO非电解质Cl2COGHOHNH解析:非电解质的对象是化合物,氯气是单质,既不是电解质,也不是 非电解质,A错误;BaSO属于盐,熔融状态下

3、能完全电离出阴、阳离子, 属于强电解质,B错误;Ca(OH)2属于强碱,能完全电离出阴、阳离子, 属于强电解质,次氯酸是弱酸,属于弱电解质,乙醇不能自身电离出离 子,是非电解质,C正确;碳酸钠能完全电离出钠离子和碳酸根离子,属 于强电解质,D错误。5 .已知反应2CO(g)2c(s)+O2(g)的AH为正值,AS为负值。设AH 和AS不随温度而变,下列说法中,正确的是(D )A.低温下能自发进行B.高温下能自发进行C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行D.任何温度下都不能自发进行解析:根据复合判据AH-TA S<0时反应自发进行,又H>0,AS<0,故 H-TA S>

4、0,则此反应为非自发进行的反应。6 .中学化学教材中有大量数据,下列是某同学对数据利用情况,正确 的是(B )A.利用始变的数据或嫡变的数据一定都能单独判断反应是否能自发 进行B.利用沸点数据推测将一些液体混合物分离开来的可能性C.利用反应热数据的大小判断不同反应的反应速率的大小D.利用溶液的pH与7的大小关系,判断pH=6.8的溶液一定显酸性 解析:化学反应能否自发进行,取决于始变和嫡变的综合判据,当 H-TAS<0时,反应可自发进行,故A错误;沸点相差较大的物质可用蒸 储的方法分离,故B正确;反应速率与反应热的大小无关,反应速率的 大小主要取决于物质的性质,故C错误;溶液的酸碱性取决

5、于溶液中 氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小关系,温度不同,中性的判断标准发生变化,pH=7的溶液不一定是中性的,例如:在温度高于常温 时,pH=6.8的溶液可能呈中性,故D错误。7 .下列有关电化学装置的说法正确的是(A )图1邺图4A.用图1装置处理银器表面的黑斑(Ag2S),银器表面发生的反应为 Ag2S+2e_2Ag+S-8 .用图2装置电解一段时间后,铜电极部分溶解,溶液中铜离子的浓 度基本不变C.图3装置中若直流电源的X极为负极,则该装置可实现粗铜的电解 精炼D.图4装置中若M是铜,则该装置能防止铁被腐蚀解析:图1形成原电池反应,Al为负极,被氧化,Ag2S为正极被还原,正 极方程式

6、为AgS+2e2Ag+S-,故A正确;图2铜为阴极,发生还原反 应,不能溶解,石墨电极上生成氧气,铜电极上有铜析出,溶液中铜离 子浓度减小,故B错误;图3中的X极若为负极,粗铜为阴极,不能进行 粗铜的精炼,而电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,故C错误;图4 中若M是铜,铁比铜活泼,铁作原电池负极被腐蚀,故D错误。8. 一定条件下,在体积恒定的密闭容器中发生反 应:N2(g)+3H2(g) =2NH(g) H=-Q kJ mol -1(Q>0),下列说法正确 的是(C )A.升高温度,逆反应速率减小B.当混合气体的密度不再发生变化时,说明反应达到平衡状态C.达到平衡时反应放出的热量可达Q

7、 kJD.达到平衡时,v(N 2)=3v(H 2)解析:A项,升高温度,正、逆反应速率均增大,不正确;B项,因反应在 体积恒定的密闭容器中,密度始终不变,不正确;C项,虽该反应为可逆 反应,不可能进行完全,但反应物的物质的量没有告知,达到平衡时反 应放出的热量可达 Q kJ,正确;D项,根据速率之比等于化学方程式中 化学计量数之比,应3v(N2)=v(H2),不正确。9.2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g) +3B(g) -2c(g)+zD(g)。若 2 s 后,A 的转化率为 50%,测得 v(D)= 0.25 mol L-1 s-1,下列推断正确

8、的是(C )A.v(C)=v(A)=0.2 mol L-1 s-1B.z=3C.B的转化率为75%D.反应前与2 s后容器的压强比为4: 3解析:2 s 后A的转化率为 50%,则反应的 A为2X50%=1 mol,则2A(g)+3B(g)2c(g)+zD(g)起始量(mol) 22 0 0变化量(mol) 11.51 0.5z2 s 后的量(mol) 1 0.51 0.5zv(C)=v(A)= mol - L-1 - s-1=0.25 mol - L-1 - s-1 ,A 错误;v(D)=0.25 1X1mol - L-1 -s-1,;=0.25,z=2,B错误;据以上分析可知,B的转化率为

9、X100%=75%,CE确;反应前与2 s后容器的压强比等于气体物质的量之比=4 : (1+0.5+1+0.5 X2)=4 : 3.5,故 D错误。10.当前,汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明,含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物,其原理如下.时H光生空穴人力_小0司 i根疵I ,火空气)下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是(C )A.部分光能转变为化学能B.消除总变化为NO+Q+H2O-HNOC.消除反应能全天候发生D.使用纳米TiO2的消除效率更高解析:题中示意图表明:在TiO2催化作用下,紫外线提供能量、发生反应4NO+(5-2x)O 2+2HO4H

10、NQ故A B正确;没有紫外线时上述反应不能发生,故C不正确;纳米TiO2与紫外线接触面积更大,将产生更多的光生电子和光生空穴,从而消除更多的NQ故D正确。11.有下列两个反应:a.C 2H(g)+H 2(g) 一GH(g) H<0b.2CH4(g) CH(g)+2H2(g)AH>0o根据上述变化,判断以下几个热化学方程式: C(s)+2H2(g) CH(g)-i H=-Q kJ - mol2 2c(s)+H2(g) GH2(g) H=-Q kJ mol-1-12c(s)+2H2(g) _=GH(g)AH=-Q3 kJ mol其中Q、Q、Q从大到小的顺序是(A )A.Qi>Q&

11、gt;Q B.Qi>Q>QC.Q>Q>Q D.Q>Q>Q解析: C(s)+2H2(g) CH(g)A H=- - Q kJ mol-1;2c(s)+H2(g) GH(g) H=-Q2 kJ mol-1;2c(s)+2H2(g) GH(g) H=-Q kJ - mol-1;利用盖斯定律,-,得到 GH(g)+H2(g) GH(g) H=Q-Q3,与题干中的a中的方程式一样,而a中的反应为放热反应,则Q2-Q3<0,所以Q2<Q3;同理:-X 2,得到2CH(g) 一GH(g)+2H2(g) H=QQ3,与题干中的b中的方程式一样, 而b中的反应为吸

12、热反应,则Q-Q3>0,所以Q>Q;因此Q、Q、Q从大 到小的顺序是Q>Q>Q;综上所述,A正确。12.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(B )A.光照新制的氯水时,溶液的pH逐渐减小B.加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化为NHC.含有Fe3+、C/的溶液中加入CuO< Fe3+产生Fe(OH>沉淀D.增大压强,有利于SO与Q反应生成SO解析:光照新制的氯水时,溶液中氯气和水的反应为可逆反应,生成的 HClO见光分解生成HCl,促进平衡向正方向移动,溶液酸性增强,可用 勒夏特列原理来解释,故A不符合题意;催化剂对平衡移动没有影响, 故B符合题意;Fe3

13、+3HHFe(OH)3+3H',加入CuO中和H+,促使平衡右 移,可以产生Fe(OH>沉淀,故C不符合题意;2SQ+O2SO为可逆反应,增大压强平衡向正反应方向移动,可用勒夏特列原理来解释,故D 不符合题意13.下列实验过程不能达到实验目的的是(C )编号实验目的实验过程A探究化学能可转化为热能在试管中加入3 mL 6 mo1/L的盐酸,再插入用砂纸打磨过的铝条,并用温度计测量温度的变化B比较弱酸的相对强弱向两支分别盛启0.1 mo1/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度的碳酸钠溶液,观察现象C探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO溶液的试管中同时加入2

14、 mL 5% H2Q溶液,观察现象D探究催化剂对 反应速率的影 响向2支盛有2 mL 5% HQ溶液的试管中分别同时滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl 3和CuCb溶液,摇匀观察现象解析:铝与盐酸反应时,用温度计测得温度升高,说明反应放热,即有 化学能转化为热能,A正确;向0.1 mo1/L醋酸、饱和硼酸溶液中滴加 等浓度的碳酸钠溶液,浓度较小的醋酸溶液中有大量气泡产生,而硼酸溶液中无变化,说明醋酸的酸性比硼酸强 ,B正确;不同浓度的 NaHSO溶液 中加入 2 mL 5% HQ溶液,发生反应 NaHSOHQ NaHS4+HO,无明显现象,不能确定反应快漫,C错误;同浓度同体积的 H2

15、Q溶液中,同时加入等量等浓度的不同催化剂。可比较不同催化剂的 催化效果,D正确。14.下列装置或操作能达到实验目的的是(C )2 mL 0.2 mol/1.HfR溶液4 niL 0.01 mol/tjKM的溶液n4 niL 0,G2 eqI/LKM也溶液心/环形玻璃搅养棒温度计反应液5 mLOJ mfll/L 性卓启,溶液 和 5 mLeH mnl/L 也叫熔液辟泡沫堕料5 ml 0-5 mol/L 国邛力用液 和 5 ml. Q-5 mnl/LHg溶液冷水热水产双孔泡诔塞料板A.装置用于测定生成氢气的速率B.装置依据单位时间内颜色变化来比较浓度对反应速率的影响C.装置进行中和反应反应热的测定

16、实验D.装置依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响解析:装置只能测定氢气的体积,不能测定生成氢气的速率,故A错 误;装置两种高镒酸钾溶液的浓度不同,颜色不同,应保证两种高镒 酸钾的浓度相同,用不同浓度的草酸来做实验,故B错误;装置可以 保证反应热几乎没有损失,可以进行中和反应反应热的测定实验,故C 正确;装置两种硫代硫酸钠溶液的浓度不同,两种硫酸的浓度也不 同,故D错误 15.某温度下,在恒容的密闭容器中,发生aA(g)+bB(g)-hH(g),达到 平衡后,A、B、H的物质的量分别为 a mol、b mol、h mol。已知a+b=2h, 若保持温度不变,将三者的物质的量扩大一倍,则下列

17、判断正确的是(C )A.达到平衡时,混合气体的密度不变B.平衡后 b mol/L<c(B)<2b mol/LC.达到平衡时,气体A的质量分数减小D.若其他条件不变,将容器改为恒压,则平衡后H的体积分数小于;3解析:混合气体密度等于混合气体质量除以体积,若保持温度不变,将 三者的物质的量增大一倍,体积不变,质量增大,混合气体密度增大, 故A错误;容器的体积未知,无法判断平衡后c(B)的大小,故B错误; 若保持温度不变,将三者的物质的量增大一倍,相当于增大压强,平衡 正向移动,A的质量分数减小,故C正确;aA(g)+bB(g) hH(g),达到 平衡后,A、B、H的物质的量分别为 a

18、mol、b mol、h mol。已知a+b=2h, 此时H的体积分数为=-=;由于该反应为气体的体积减小的反应,若其他条件不变,将容器改为恒压,相当于达平衡后,增大压强,平衡 继续正向移动,H的体积分数增大,故D错误。16.工业上常用铁碳混合物处理含Cj废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时,测得废水中Cj浓度在不同铁碳质量比(x)条 件下随时间变化的曲线如下图所示。,纯活性炭纯帙居0f/min下列推论不合理的是(C )A.活性炭对Cj具有一定的吸附作用B.铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池,铁为负极C.增大铁碳混合物中铁碳比(x), 一定会提高废水中CL2+的去除速率D.利用铁碳混合物

19、回收含 Ci2+废水中铜的反应原理:Fe+Cu2+Fe2+Cu 解析:活性炭具有许多细小微孔,且表面积巨大,具有很强的吸附能力, 由图象可知,Cu2+在纯活性炭中浓度减小,表明活性炭对Cr具有一定 的吸附作用,故A不符合题意;铁屑和活性炭在溶液中形成微电池,具 中铁具有较强的还原性,易失去电子形成Fe2+,发生氧化反应,因此铁 作负极,故B不符合题意;由图象可知,随着铁碳混合物中铁含量的增 加至x=2 : 1,Cu2+的去除速率逐渐增加;但当铁碳混合物变为纯铁屑 时,Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时,正极材料比例降低,铁碳在废液中形成的微电池数量减少,Cu2+的去除速率会降

20、 低,因此增大铁碳混合物中铁碳比(x),不一定会提高废水中 Cr的去 除速率,故C符合题意;在铁碳微电池中,碳所在电极发生还原反 应,Cu2+得到电子生成铜单质;因此该 微电池的总反应方程式为 Fe+cU+Fe2+Cu,故D不符合题意。17.工业上用 C5口 H2合成 CHOH:CO(g)+2H(g) =CHOH(g)。反应的平 衡常数如下表:温度/ c0100200300400平衡常数66713一一-21.9 乂 10一一-42.4 X10_ -51X10F列说法正确的是(D )A.该反应的AH。B.加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高 CO的转化率C.工业上采用5X103 kPa和250

21、 C的条件,其原因是原料气的转化 率高D.t C时,向2 L密闭容器中投入0.2 mol CO和0.4 mol H 2,平衡时CO转化率为50%则该温度时反应的平衡常数的数值为 100解析:由图表可知,随温度升高平衡常数减小,可推知该反应AHv。,故A错误;加入催化剂不能使平衡移动,CO的转化率不变,故B错误;该反 应正向为放热反应,理论上温度越低、原料气的转化率越高,在实际生该温度下平衡常数= 100,故D正确产中既要兼顾反应速率和转化率,又要考虑设备和技术成本,因此选 择此条件是综合考虑实际情况的结果 ,故C错误;初始时c(CO)= 0.1 mol/L、c(H2)=0.2 mol/L,由反

22、应方程式可知,若平衡时CO转化 率为 50%,则平衡时 c(CH3OH)=0.05 mol/L、c(CO)=0.05 mol/L、c(H2)=0.1 mol/L, 18.H2s为二元弱酸。20 C时,向0.100 mol L-1的NaS溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。下列指定溶液中微 粒的物质的量浓度关系一定正确的是(D )A.通入 HCl 气体之前:c(S 2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)B.pH=7 的溶液中:c(Cl -)=2c(HS-)+c(H2S)C.c(HS-尸c(S2-)的碱性溶液中:c(Cl -)+c(HS-)>

23、;0.100 mol L-1+c(H2S) D.c(Cl -)=0.100 mol L-1 的溶液中:c(OH-)-c(H +尸c(H 2S)-c(S 2-) 解析:H2s为二元弱酸,在0.100 mol L-1的NaS溶液中存在硫离子的 水解反应,c(S 2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),故A错误;根据电荷守恒,pH=7 的溶液中存在c(Na +)+c(H +)=c(Cl -)+c(HS -)+2c(S 2-)+c(OH -), 则c(Na +)=c(Cl -)+c(HS -)+2c(S 2-), 根据物料守恒,c(Na +)=2c(H 2S)+2c(HS-)

24、+2c(S 2-), 则 c(Cl -)=c(HS-)+2c(H2S), 故B 错误; 根据电荷守恒,c(Cl -)+c(HS-尸c(Na +)+c(H +)-2c(S 2-)-c(OH -),由物料守恒得 c(Na+)=2c(H 2S)+2c(HS-)+2c(S 2-),由,合并得 c(Cl -)+c(HS-) =2c(H 2S)+2c(HS -)+c(H +)-c(OH -), 因为 c(HS -)=c(S 2-), 碱性溶液中 c(H +)<c(OH -), 所以 c(Cl -)+c(HS -)=2c(H 2S)+c(HS-)+c(S 2-)+c(H +) -c(OH-)<c

25、(H2S)+c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)=0.100 mol L-1+c(H2S),故 C错 误 ; 根据 C 的分析 ,c(Cl -)+c(HS-)=2c(H2S)+2c(HS-)+c(H+)-c(OH-), 则 c(OH-)-c(H +)=2c(H2S)+2c(HS-)-c(Cl -)-c(HS -)=2c(H2S)+c(HS-)-c(Cl - 尸c(H 2S)+c(HS-)+c(S 2- )+c(H 2S)-c(Cl -)-c(S 2-)=0.100 mol L-1-0.100 mol L-1+c(H2S)-c(S 2-)=c(H2S)-c(S 2-),故 D正确。19.25

26、 C时,将浓度均为0.1 mol L-1、体积分别为M和Vb的HX溶液 与NH - H2O溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合 液的pH的关系如图所不。下列说法不正确的是(D )100 80 60 40 20%5 7glipHA.b 点,c(N Hj)+c(HX)=0.05 mol L-1B.c、d两点,心值相等吧阖C.Ka(HX)的值与 &(NH H2O)的值相等D.a-d点过程中,存在c(X-)=c(N H:)解析:由图可知0.1 mol L-1的HX溶液的pH=3,HX为弱酸,因为b点的pH=7,所以c(X-)=c(N H7),根据物料守恒c(X-

27、)+c(HX尸”"二湎UjX Mb=0.05 mol L-1,故A正确;c、d两点时,: * 水解平衡常数只 水或此与温度有关,温度不变,则c、d两点的相等,故B正确;b点加入等体积等浓度的HX和氨水,两者恰好完全反应生成NHX,b点溶液 的pH=7,说明X与N:的水解程度相等,所以Ka(HX)的值与 ®NH H2O) 的值相等,故C正确;a-d点过程中存在电荷守恒 c(X-)+c(OH-)= c(NHJ)+c(H+),因为 a-d 点过程中 c(H+)>c(OH-),所以 c(X-)>c(NHj), 故D不正确。20.高铁酸盐在水溶液中有四种含铁型体,25 C

28、时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是(A ) 地卜后口:0 HF仙*' *一 HFeO;0080&0如如。-p-aA.已知 HFeo:的电离平衡常数分别为:Ki=2.5 X 10-2,七二4.8 x 10-4、K3=5.0X10-8,当 pH=4时,溶液中喏=1.2 岖费QgJB.向pH=5的高铁酸盐溶液中加入 KOH容液,离子方程式为HFMj+OHC.pH=2时,溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H正eO)>_ c(H3Fe >c(HFe )D.为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制pHA9解析:Ka2=:二=4.8 X 10-4,当 pH

29、=4时,c(H +)=10-4 mol L-1,所以溶液中段H8,故A错误;向ph=5的高铁酸盐溶液中加入KO鳍液,pH增大,HFe1减少、FeQ:增多,所以离子方程式为HF& +OHF肃+HO,故B正确;根据图示pH=2时,溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H 2FeO)>c(H3F期)>c(HFe°)故C正确;pH n 9时,溶液中主要含铁型体是Fe。:,故D正确21.室温时,将0.10 mol/L NaOH溶液滴入20.00 mL未知浓度的某一元酸HA溶液中,溶液pH随加入NaOH容液体积的变化曲线如图所示(忽略溶液混合时体积的变化)。当V(NaOH)=

30、20.00 mL(图中c点),两者恰好完全反应。则下列有关说法不正确的是 (D )0102030 PfNaOHJfaiLA.HA为弱酸,其物质的量浓度为0.10 mol/LB.a 点时:c(A-)-c(HA)=2c(H +)-2c(OH-)C.c(HA)+c(A-)+c(Na+)的值:b 点等于 c 点D.d 点时:2c(HA)+2c(A -)=3c(Na+)解析:A项,当V(NaOH)=20.00mL(图中c点),两者恰好完全反应,所以 HA的浓度是0.1 mol/L,起始时HA勺pH=3,这说明HA为弱酸,A正确;B 项,a点时HA被中和一半,溶液中的溶质是等浓度的HA NaA,根据电 荷

31、守恒和物料守恒可知溶液中 c(A-)-c(HA)=2c(H +)-2c(OH-),B正确;C 项,b点溶液显中性,c(A-)=c(Na+),则b点溶液中c(HA)+c(A-)+ c(Na+)=c(HA)+2c(A -);c点两者恰好反应,根据物料守恒可知c '(HA)+c(A-尸c' (Na+),因此溶液中 c' (HA)+c'(A-)+c ' (Na+)的值 为2c' (HA)+2c(A-),由于溶液中 A浓度均远大于 HA浓度,所以 c(HA)+c(A-)+c(Na+)的值均等于0.1 mol/L,即b点等于c点,C正确;D 项,d点时溶质是

32、氢氧化钠和NaA,根据物料守恒可知:3c(HA)+ 3c(A-)=2c(Na+),D 不正确。22 .我国新建的某海岛发电示意图如图,已知铅蓄电池放电时的总反应为Pb+PbO+2HSO-2PbSO+2HO,下歹U有关说法正确的是(B )A.图中涉及的能量转化方式只有3种B.该发电工艺可实现零排放C.蓄电池供电时,负极的电极反应为Pb-2ep:D.储能时若充电时间过长,阳极流向阴极的气体可能是H2解析:该示意图中,至少含太阳能、风能、潮汐能、化学能转化为电能, 选项A错误;由于铅蓄电池放电可以做到零排放,其他能量变化无化 学产物,故选项B正确;蓄电池供电时,负极的电极反应为 Pb-2e-+ sQ

33、;_PbSO选项C错误;若充电时间过长则转变为电解水,阳极生成 氧气,选项D错误。23 .钠硫电池是由熔融的液态电极和固体电解质组成的,构成其负极的活性物质是熔融金属钠,正极的活性物质是硫和多硫化钠熔盐,固 体电解质兼隔膜的是一种专门传导钠离子被称为(3 -ALO的陶瓷材料,放电外壳则一般用不锈钢等金属材料。总反应式为2Na+xSNaS,下歹U有 关说法正确的是(B )A.钠硫电池工作时,钠离子在固体电解质里由正极移向负极B.在电池充电时,阴极反应为Nea+e"NaJ0®SB -2'-2exSC.钠硫电池中的电解质(3-Al 2Q,在钠硫电池工作时熔化,电离出自由

34、移动的A和D.与一般的常规电池相同,钠硫电池工作时正极发生氧化反应,负极 发生还原反应解析:在原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,A错误;B.ALQ 的熔点很高,在电池工作时不会熔化,起传导钠离子的作用,C错误;原 电池的工作原理都是相同的,负极发生氧化反应,正极发生还原反应, 故D错误。24 . 工业上制备重要化工原料 CHOH 的工 艺:CQ(g)+3H2(g) -CHOH(g)+HO(g) H<Q 为了探究其反应原理进行如下实验,在2 L密闭容器内,250 C条件下,测得n(CQ)随时间 的变化情况如下表:时间(s)012345n(CQ)(mol)0.400.350.310.3

35、00.300.30下列叙述正确的是(C )A.v(H 2)=3v(CO2)、v逆(CQ尸v正(CHOH»匀能说明反应已达平衡状态B.升高温度或减少压强均可使平衡常数增大C.03 s内用H2表示的平均反应速率是 0.05 mol L-1 s-1D.增大CO浓度、选择适当的催化剂均能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动解析:反应开始至平衡后,反应速率v(H2)=3v(CO*不能说明反应已达平衡状态,A错误;平衡常数K仅与温度有关,不受压强的影响,B错误;0 3 s 内,v(H 2)=3v(CO2)=理Hc"=0.05 mol L-1 s-1,C 项正确; iixSs选

36、择适当的催化剂,只能改变反应速率,平衡不移动,D项错误。25 .常温下,向0.1 mol - L-1二元弱酸 HA溶液中逐滴加入 NaOH溶 液,H2A、HA、A2-的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列叙述正 确的是(B )A.a曲线代表HA的物质的量分数随pH的变化B.M点pH=1.1时,溶液中微粒浓度的大小关系为 c(H +)>c(HA-尸c(H 2A) C.pH=2.7 时,c(A 2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1 mol L-1D.N点pH=4.2时,c(A2-尸c(HA-),溶液中不存在HA分子解析:A项,二元弱酸HA溶液中逐滴加入 NaOH溶液过程中,开始发 生

37、:H2A+OH=HA+H2O,再发生:HA-+OH=A2+HO,结合图象分析可知,a 曲线代表HA,b曲线代表HA,c曲线代表父,不正确;B项,根据图象知 pH=1.1 的溶液中,c(HA-)=c(H2A)=0.05 mol - L-1,又 pH=1.1,故 c(H+)= 101.1 mol L-1,故 c(H+)>c(HA-)=c(H2A),正确;C 项,根据图象知当 pH=2.7时,因滴入NaOH溶液,溶液的体积增大,故c(A2-)+c(HA-)+ c(H2A)<0.1 mol - L-1,不正确;D项,由于平衡的存在,N点pH=4.2时,c(尸尸c(HA-),但溶液中仍存在少

38、量 HA分子,不正确。二、非选择题(本题包括4小题,共50分)26.(11分)为应对全球石油资源日益紧缺,提高煤的利用效率,我国开发了煤制烯炫技术,并进入工业化试验阶段。(1)煤气化制合成气(CO和H2)已知: C(s)+HO(g) 一 CO(g)+H(g) 一 一-1 H=+131.3 kJ , mol C(s)+2H2O(g)C(2(g)+2H2(g)1 Hf+90 kJ - mol则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式(2)由合成气制甲醇合成气C5口 H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g)+2H(g) 一CHOH(g)。在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充

39、入a mol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为 不、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO勺体积分数如图所示,此时三个容器中一定处在化学平衡 状态的是(填“丁” “T2”或“T3”);该温度下的化学平衡常 数为(用a、V表示)。(3)由甲醇制烯炫主反应:2CHOHGH+2HO i3CHO-GH6+3HO ii副反应:2CHOHCHOCH+HO iii某实验室控制反应温度为400 C,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CHOH在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯炫的对比研究。得到如

40、下实验数据:(选择性:转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)lloloa箕即70的知40305反应时间5反应时间回£.64204.6 11111-00 内烯对乙嫌的比例5反应时间(h)下列说法错误的是 。A.反应进行一段时间后甲醇的转化率下降,可能的原因是催化剂失活 工业生产中需定期更换催化剂B.使用Cat.2反应2 h后乙烯和丙烯的选择性下降,可能的原因是生 成副产物二甲醍C.使用Cat.1产生的烯炫主要为丙烯,使用Cat.2产生的烯炫主要为 乙烯D.不管使用Cat.1还是使用Cat.2,都能提高活化分子的百分数在图中分别画出反应i在无催化剂、有 Cat.1、有Cat.2三种情况下“

41、反应过程一能量”示意图能十 量反应过程解析:(1)已知 C(s)+H2O(g)一CO(g)+H(g) H=+131.3 kJ mol-1, C(s)+2HzO(g) CQg)+2H2(g) Hf+90 kJ - mol -1,由盖斯定律可知,-得到CO(g)+HO(g) CO(g)+H2(g) H=(+90 kJ mol -1)-(+131.3 kJ mol -1)=-41.3 kJ - mol-1,即热化学方程式为 CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g) H=-1-41.3 kJ mol。(2)T2时CO勺体积分数比T1时小,则说明反应CO(g)+2H(g)-CHOH(g)正反

42、应为放热反应,中的状态转变成T2中的状态,CO的体积分数减小,说明平衡正向移动,说明丁未达平衡状态万2中的状态转变成T3中 的平衡状态,CO的体积分数增大,说明平衡逆向移动,说明T2可能达平 衡状态,一定达到化学平衡状态的是T3;CO(g)+2H(g)CHOH(g)起始物质的量(mol) a2a 0变化物质的量(mol) n2n n平衡物质的量(mol) a-n2a-2n n平衡时CO的体积分数为 X100%=20%,处勘%同解得n=a,此温度下平衡常数K=-一=o3鼻质为(3)A项,当催化剂失活后,副产物增多,甲醇的转化率下降,需要及 时更换催化剂,故A正确;B项,使用Cat.2时,随反应的

43、不断进行,生 成的副产物二甲醍增多,导致生成乙烯和丙烯的选择性下降,故B正 确;C项,由图示可知,使用Cat.1时丙烯与乙烯的比值随时间增长不 断减小,说明乙烯增多,即使用Cat.1时主要生成乙烯,而使用Cat.2 时,产物中乙烯的含量明显大于丙烯,可见使用Cat.2时产生的烯炫 也主要为乙烯,故C错误;D项,使用催化剂能降低反应活化能,提高活 化分子的百分数,故D正确。从表中数据分析,在催化剂Cat.1的作 用下,甲醇的转化率更大,说明催化剂Cat.1对反应i催化效果更好, 催化剂能降低反应的活化能,说明使用催化剂Cat.1的反应过程中活化能更低,故图为:答案:(1)CO(g)+H 20(g

44、) CO(g)+H2(g) 一-1 H=-41.3 kJ - mol(2)T3(3) C27.(12分)铁在生产生活中应用最广泛,炼铁技术和含铁新材料的应 用备受关注。(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应有反应 H(kJ/mol)Ki .Fe2Q(s)+3C(s) 一2Fe(s)+3CO(g)+489Kiii .Fe2Q(s)+3CO(g) 一2Fe(s)+3CQ(g)XK2iii .C(s)+CO2(g) - 2CO(g)+ 172K3试计算,X= ,Ki、 (与 K之间的关系为 Ki=o(2)T i C时,向某恒温密闭容器中加入一定量的 FeQ和C,发生反应i 反应达到平衡后,

45、在11时刻,改变某条件,v(逆)随时间 的变化关系 如图1所示,则ti时刻改变的条件可能是 (填字母)。a.保持温度不变,压缩容器b.保持体积不变,升高温度c.保持体积不变,加少量炭粉d.保持体积不变,增大CO度(3)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(p总)加入1 mol CO2 与足量的炭,发生反应iii ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系 如图2所示。650 C时,该反应达平衡后吸收的热量是 。T C时,若向平衡体系中再充入一定量按 V(CO) : V(CO)=5 : 4的混 合气体,平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移动。925 C时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数

46、Kp为。气体分压(p分尸气体总压(p总)x体积分数,用某物质的 平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp(4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、aS;,其原理如图 3所示(导电壳内部为纳米零价铁)。FeAbSJ+FWFe在除污过程中,纳米零价铁中的Fe为原电池的(填“正”或“负”)极,写出C2HC13在其表面被还原为乙烷的电极反应式为 解析:已知:i .Fe2Q(s)+3C(s) -2Fe(s)+3CO(g) H=+489 kJ/mol;K 仁c3(CO); iii .C(s)+CO2(g)=2CO(g) H=+172kj/mol,K 3=1,所以 i - iii x

47、3 得 FeQ(s)+3CO(g)-2Fe(s)+3CQ(g) H=+489kJ/mol-172 X3 kJ/mol=-27 kJ/mol;K咨3=c3(CO)=K。(2)由 FeQ(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) H= +489 kJ/mol和图1逆反应速率迅速增大。保持温度不变,压缩容器,相当于增大CO勺浓度,所以逆反应迅速增大,所以a符合题意;保持体 积不变,升高温度平衡正向移动,正、逆反应速率都增大,化学平衡常 数变大,所以b不符合题意;保持体积不变,加少量炭粉,因为炭粉是 固体,改变用量不会影响化学平衡移动,所以c不符合题意;保持体积 不变,增大CO浓度,逆反应速率迅速

48、增大,因温度没变,化学平衡常数 不变,所以d符合题意。(3)由题图2所知,650 C时反应达平衡后 CO的体积分数为40%根据化学平衡三段式由:C(s)+CQ(g) 2CO(g) H=+172 kJ/mol起始量(mol) 10变化量(mol) x2x平衡量(mol) 1-x 2x则2x/(1-x+2x) x 100%=40%,x=0.25 mol;根据热化学反应方程式知 该反应达到平衡时吸收的热量为0.25 mol X172 kJ/mol=43 kJ 。T C时,若向平衡体系中再充入一定量按 V(CQ) : V(CO)=5: 4的混合 气体,因原平衡时 V(CO) : V(CO)=1 : 1

49、,如按 V(CO) : V(CO)=5: 4 相 当于增加了 c(CQ),化学平衡正向移动。925 C时,CO的体积分数 为96%则CO的体积分数为4%,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学 平衡常数K=L=23.04p总。(4)由图3知纳米零价铁中Fe失电子 锦明作负极,C2HCb在其表面被还原为乙烷,根据电荷守恒和电子守恒,该 电极反应式为 GHCl3+5H+8eCH+3C1-。答案:(1)-27K2(2)ad43 kJ 正向 23.04p总(4)负 GHCb+SHf+geGH+3Cl-28.(14分)过二硫酸钾(K2SO)在科研与工业上有重要用途。 ooII()s(>()soS2才的结

50、构式为0):2-,其中S元素的化合价为。在Ag+催化下,S20;能使含MS的溶液变成紫红色,氧化产 物是一(填离子符号)。(2)某厂采用湿法K&O8氧化脱硝和氨法脱硫工艺综合处理燃煤锅炉 烟气,提高了烟气处理效率,处理液还可以作为城市植被绿化的肥料。脱硫过程中,当吸收液pH=6时,n(S。;): n(HSj)=。已知:25 C时,Ka1(H2SO)=1.5 X10-2;Ka2(H2SO尸1.0 X10-7脱硝过程中依次发生两步反应:第1步K2S2O将NOM化成HNO第2步K2S2O继续氧化HNO第2步反应的化学方程式为 ;一定条件下,NO去除率随温度变化的关系如图所示。80 C时,若N

51、Omol L- min (列代数式)。 10020 - 日ik-204060即6040(3)过二硫酸钾可通过“电解-转化一提纯”方法制得,电解装置如图初始浓度为450 mgm3,t min 达到最大去除率,NO去除的平均反应 速率:v(NO)=极。常温下,电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如图所示。已所示。电解时,铁电极连接电源的知,硫酸的二级电离常数1.02 x 10-2,在阳极放电的离子主要是 hS:,阳极区电解质溶液的 pH范围为,阳极的电极反应式为 OHSO;J?SO;45忠pH往电解产品中加入硫酸钾,使其转化为过二硫酸钾粗产品,提纯粗 产品的方法是解析:(1)S 20;的结构式

52、为 o o ,每个硫与4个O原子形成6 个共价键,其中S元素的化合价为+6;在Ag+催化下§2a能使含mA+的溶液变成紫红色,氧化产物是M&。(2)脱硫过程中,当氨吸收液的 pH=6 Bt,HS(|SO: +H+, ft:= H' =1.0 x 10-7,n(S O') : n(HS/1 : 10。脱硝过程中依次发生两步反应:第1步K2S2。将NOS化成HNO 第2步K2SO8继续氧化HNOK2SO8作氧化齐I,还原成H2SO,第2步反应 的化学方程式为 HN(2+KS2Q+HJHNGKSO+HSO;80 C时,若NO刃 始浓度为 450 mg , m3,即二

53、、mol/L,t min 达到最大去除率为 瞅对0. 916, NO 去除的 平均反应速率:v( NO) =450 + 30 X 0. 916 X 10-6/t mol L-1 min-1。(3)电解时,铁作阴极,铁电极连接电源的负 极。常温下,在阳极放电的离子主要是 hS ,电解hS1生成 的;,由 ?*!u图hS±存在的pH范围-22,S2。:存在的pH范围为06,阳极区电解 1E质溶液的pH范围为02;S化合价不变,O由-2升高至-1价,失电子,fl阳极的电极反应式为2HSL-2e S0;'+2Hf;往电解产品中加入硫酸 18钾,使其转化为过二硫酸钾粗产品,依据两者的7

54、§解度差异,提纯粗产 品的方法用重结晶的方法。答案:(1)+6 Mn(2) ®1 : 10 HNGK2S2Q+HO-HNGKSO+HSO 目阴缈一(或e蟹比或典典壁吗 ee 负 0,22HS2e碱+2H+重结晶29.(13分)(一)合成氨工艺(流程如图1所示)是人工固氮最重要的2018年是合成氨工业先驱哈伯(P Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH的反应为:-1N2(g)+ -H(g) -NH(g) H(298 K尸-46.2 kJ mol122在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)化学吸附:N2(g) -2N*;H2(g) -2。;表面反应:N*+H

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