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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年粤教版选择性必修1化学上册阶段测试试卷862考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、根据下面的信息;下列叙述正确的是()
A.2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)吸收能量为490kJB.1molH2(g)跟0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)吸收能量为245kJC.2molH2O(g)的能量比2molH2(g)与1molO2(g)的能量之和低D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关2、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1,则氨水与盐酸反应生成1molH2O(l)放热57.3kJB.S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O,则每生成22.4LSO2转移电子数为2NAC.14g乙烯和丙烯的混合物完全燃烧时,产生CO2分子数为NAD.1molCl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为2NA3、生物质废物产量大;污染重。一种“生物质废物热解耦合化学链制氢”技术,为生物质废物资源化和氢能开发开辟了新道路,其工艺流程示意图如下:
下列说法不正确的是A.蒸汽反应器中主要发生的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.从蒸汽反应器所得H2和H2O的混合物中液化分离H2O,可获得高纯H2C.燃料反应器中Fe2O3固体颗粒大小影响其与CO、H2反应的速率D.空气反应器中发生反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:24、一定条件下,在恒容密闭容器中充入一定量的X和Y进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)。有关下列图像说法中正确的是。
A.图甲,t1时增大了压强,平衡正向移动B.由图乙可判断正反应为放热反应C.图丙能说明当气体的平均摩尔质量不再变化时反应达到平衡状态D.图丁中纵坐标表示X的浓度,则0~3s内,反应速率v(X)=0.2mol•L-15、下列微粒不影响氢氟酸电离平衡的是A.H2OB.C.H2SO4D.S2-6、如图表示2molH2(g)和1molO2(g)反应生成气态水或液态水的过程中能量的变化;下列说法正确的是。
A.2H2(g)+O2(g)=4H(g)+2O(g)的过程会放出能量B.H2(g)的燃烧热为571.6kJ·mol-1C.键能4E(H-O)>[2E(H-H)+E(O=O)]D.使用催化剂后,反应的∆H减小7、利用太阳能电池为电源,将CO2转化成燃料气体(CO),用可传导H+的固体作电解质;装置如图所示。下列推断不正确的是()
A.电极a为阳极B.电极b的电极反应式为CO2+2e-+2H+===CO+H2OC.产生22.4L(标况)O2时2molH+由质子交换膜左侧向右侧迁移D.总反应式为2CO22CO+O28、反应在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)9、电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术,可用于降解去除废水中的持久性有机污染物,其工作原理如图a所示,工作时,电极产生量与电流强度关系如图b所示:
下列说法错误的是A.电流流动方向:电极→电解质→电极B.是该电芬顿工艺的催化剂C.根据图b可判断合适的电流强度范围为55-60mAD.若处理苯酚,理论上消耗标准状况下10、某学生欲完成2H++Fe=Fe2++H2↑反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是A.B.C.D.11、关于下列工业生产,说法不正确的是A.氯碱工业:阳极产生Cl2,NaOH在阴极附近产生B.硫酸工业:在吸收塔中安装热交换器,实现能量的充分利用C.合成氨工业:利用氢气和氮气的循环来提高原料气的转化率D.纯碱工业:侯氏制碱法在分离出NaHCO3后的母液中加入食盐,促进NH4Cl结晶12、下列热化学方程式中,错误的是A.甲烷的燃烧热为则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:B.下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热其热化学方程式为:C.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为则表示稀硫酸与稀氢氧化钡溶液发生反应的热化学方程式为:D.反应的可通过下式估算:反应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和13、有关下列四个常用电化学装置的叙述中;正确的是。
A.图I所示电池中,MnO2的作用是催化剂B.图II所示电池放电过程中,硫酸浓度不断降低C.图III所示装置工作过程中,电解质溶液浓度始终不变D.图IV所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag14、常温下,将溶液滴加到等浓度的某一元酸(HA)溶液中,测得混合溶液的pH与微粒浓度变化关系如图所示[已知:]。下列说法错误的是。
A.m点对应的溶液体积小于B.的数量级为C.l点所示溶液中:D.n、m、l三点,n点水的电离程度最大15、常温下,某溶液中由水电离出的氢离子浓度c(H+)=1×10-12mol∙L-1,下列叙述可能正确的是A.溶液呈酸性,pH=2B.可能是酸或碱的水溶液,不可能是盐的水溶液C.溶液呈碱性,pH=12D.可能是强酸或强碱的水溶液,不可能是弱酸或弱碱的水溶液16、一种由石墨电极制成的海底燃料电池的装置如图所示。下列说法正确的是()
A.向a极迁移的是H+B.大块沉积物中的铁均显+2价C.b极上FeS2转化为S的电极反应式为FeS2-2e-=Fe2++2SD.微生物作用下S歧化生成的SOHS-,两者的物质的量之比为1:5评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)17、CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g);该反应的正反应为吸热反应;请根据题目要求回答下列问题:
(1)在其它条件不变的情况下降低温度,则逆反应速率______(填“增大”或“减小”或“不变”,下同);在其它条件不变的情况下加压,则正反应速率______。
(2)一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为______。
(3)判断该可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)______。
A.v正(CH3OH)=v正(CO2)
B.混合气体的密度不变。
C.混合气体的平均相对分子质量不变。
D.CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化18、(1)制作印刷电路板的过程中常用FeCl3溶液与铜反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,把该反应设计成原电池,并回答下列问题:可用___________作正极材料,电解质溶液是___________正极反应的电极方程式为___________
(2)下图为氢氧燃料电池的构造示意图,由此判断X极为电池的___________极,OH-向___________(填“正”或“负”)极作定向移动,Y极的电极反应式为___________。
(3)铅蓄电池是常见的化学电源之一,其充电、放电的总反应式为2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4.铅蓄电池放电时正极是___________(填化学式),该电极质量___________(填“增加”或“减少”)。放电过程中外电路中转移3mol电子,消耗硫酸___________mol19、草酸()常用作还原剂和漂白剂,在25℃时为无色透明结晶,电离常数
(1)某科研小组欲配制溶液。
①需要用托盘天平称量草酸晶体()的质量是______g。
②配制过程中,下列仪器中未用到的是______(填仪器名称)。
(2)取100mL配制的草酸溶液;向其中逐渐加入NaOH固体,所得溶液中含碳微粒的浓度随溶液pH的变化如图所示(假设溶液体积变化忽略不计)。
①图中曲线Ⅱ表示的含碳微粒是______(填微粒符号)。
②25℃,的水解平衡常数______
③pH=7时,若溶液中则溶液中______(用含x、y的代数式表示)。
④M点溶液的pH为______()。20、(1)H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2-。NaHA溶液显酸性,则溶液中离子浓度的大小顺序为__________________________。
(2)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)滴加少量Na2A固体,c(Ca2+)___(填“增大”“减小”或“不变”),原因是______。
(3)含有的废水毒性较大,某工厂废水中含4.00×10-3mol·L-1的Cr2O为使废水能达标排放,作如下处理:Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3
①该废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸,发生反应的离子方程式为:_______。
②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=1×10-13mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为__________________。{已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-31}21、请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的反应热(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1___ΔH2(填“>”“<”或“=”;下同)。
(2)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:ΔH1___ΔH2。
①4P(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1
②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2
(3)将X分别装入有水的锥形瓶里;立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内滴有红墨水的水面呈现如图所示状态。
①若X为金属氧化物,现象如图一所示,X可能是___(填化学式)。
②若如图二所示,以下选项中与其能量变化相同的是___。
A.CO还原CuO的反应。
B.CaCO3的分解反应。
C.Al和Fe2O3的反应。
(4)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___。
(5)已知:H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH1=-286kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O2(l)ΔH2=-188kJ·mol-1
过氧化氢分解反应2H2O2(1)=2H2O(l)+O2(g)的ΔH=___kJ·mol-1。22、依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示;请回答下列问题:
(1)电极X的材料是:________(填化学式);电解质溶液Y是:_________;
(2)银电极为电池的_______极,发生的电极反应为:___________________,X电极上发生的电极反应为:_____________________________________;
(3)外电路中的电子是从_________电极流出(填“X”或“银”)。23、常温下;部分酸的电离平衡常数如下:
。化学式。
HF
HCN
H2CO3
电离常数。
Ka=3.5×10-4
Ka=5.0×10-10
Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11
(1)c(H+)相同的三种酸溶液的浓度从大到小为___。
(2)若HCN溶液的起始浓度为0.01mol·L-1,平衡时c(H+)约为__mol·L-1。使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H+)也增大的方法是__。
(3)中和等量的NaOH,消耗等pH的氢氟酸和硫酸的体积分别为aL、bL,则a__(填“大于”“小于”或“等于”,下同)b。中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为n1、n2,则n1__n2。
(4)向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为__。
(5)设计实验证明氢氟酸比HCl的酸性弱__。评卷人得分四、判断题(共2题,共18分)24、制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法。(_______)A.正确B.错误25、在任何条件下,纯水都呈中性。(______________)A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共3题,共24分)26、氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术;是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁能源,其燃烧产物为__________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为___________,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为__________。
(3)储氢还可借助有机物;如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为amol/L,平衡时苯的浓度为bmol/L,该反应的平衡常数K=________________。
(4)一定条件下;图示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。
①导线中电子移动方向为______________。(用A;B、C、D填空)
②生成目标产物的电极反应式为_______________________________________。
③该储氢装置的电流效率=______________。(=计算结果保留小数点后1位)27、甲烷水蒸气重整和水气变换是传统的制氢方法;反应如下:
①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=206kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ•mol-1
近期报道,用二氧化碳作为氧化剂和甲烷重整制氢的新反应路线如下,可生成适宜H2/CO的合成气。
③CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H3
(1)下列措施最有利于提高反应③CH4的平衡转化率条件是______________。
A.升高温度,同时对原料气进行加压B.降低温度;同时对原料气进行加压。
C.升高温度,同时用氩气稀释原料气D.降低温度;同时用氩气稀释原料气。
(2)重整反应器中以上三个反应都在发生;不同反应条件下达到平衡时的进程如下:
I.根据图1,在_________(填写反应条件)时CO2的转化率为负值,主要原因:一是CO2稳定性较高,低浓度时难以和甲烷反应;二是___________。
II.根据图,2随着反应温度和反应物中的提高,体系中反应____填①、②、③)逐渐占据主导。若850℃、为0.5时重整反应器中达到平衡时,体系中CO2和水蒸气浓度相等,求此条件下反应②的平衡常数K=__。
(3)固体氧化物电解池(传导O2-)将CO2和H2O转化为n(H2):n(CO)=1的合成气并联产高纯度O2,写出电解池阴极反应式__________________。28、(1)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-185kJ/mol。共价键H—HCl—Cl键能/(kJ/mol)436247
则H—Cl的键能为________kJ/mol。
(2)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:。化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数Ka=1.8×10﹣5Ka1=4.3×10﹣7
Ka2=5.6×10﹣11Ka=3.0×10﹣8
①表中三种酸酸性最强的是______。
②常温下,0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是________。(填字母)
A.c(H+)B.C.D.
③写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:_______________。
④25℃时,将amol•L﹣1的醋酸与bmol•L﹣1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,这时钠离子浓度与醋酸根离子浓度相等,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为______。
⑤设计一个实验证明醋酸是弱电解质:
操作:_________
现象:_________
结论:醋酸是弱电解质。评卷人得分六、工业流程题(共1题,共10分)29、重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂,以铬铁矿[主要成分Fe(CrO2)2,含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]为主要原料生产重铬酸钠晶体,同时回收Cr的主要工艺流程如图:
已知部分物质的溶解度曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为___________。
(2)将Fe2O3溶于稀硫酸后得到对应盐溶液,检验该溶液中金属阳离子的方法是___________。
(3)若通过加入稀硫酸调节溶液pH使铝元素转化为Al(OH)3,所发生反应的离子方程式为___________。
(4)Na2CrO4经酸化转化为Na2Cr2O7的原理为___________(结合离子方程式用平衡移动原理解释)。
(5)操作a的实验步骤为___________。
(6)加入Na2S溶液反应后,硫元素全部以S2O的形式存在,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(7)含铬废水会对环境造成污染,要经过化学处理才能排放。现将含CrO的废水加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀,加入可溶性钡盐后,废水中Ba2+的浓度应不小于___________mol•L−1,CrO才能沉淀完全[当溶液中c(CrO)≤1×10-5mol•L−1时,可视作该离子沉淀完全,已知Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10]参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A、根据图示,2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g),共放出490kJ热量[(930-436-249)]kJ;选项A错误;
B、由于气态水转化为液态时释放能量,则1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l);放出热量大于245kJ,选项B错误;
C、2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g),放出490kJ的热量,故2molH2O(g)的能量比2molH2(g)与1molO2(g)的能量之和低;选项C正确;
D.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量成正比;选项D错误;
答案选C。2、C【分析】【分析】
【详解】
A.氨水为弱电解质,电离吸热,因此氨水与盐酸反应生成1molH2O(l)放热小于57.3kJ;A错误;
B.未指明标准状况,不能准确计算22.4LSO2的物质的量;则不能计算转移的电子数,B错误;
C.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14gCH2的物质的量为1mol,完全燃烧生成CO2分子的数目为NA;C正确;
D.氯气溶于水,部分与水反应生成HCl和HClO,部分仍以氯气分子形式存在,所以溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和小于2NA;D错误;
答案选C。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.由图可知,蒸汽反应器中主要发生的反应为铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;故A正确;
B.由图可知;从蒸汽反应器中出来的混合气体为水蒸气和氢气,水的沸点比氢气高,冷却混合气体可以将水液化,得到高纯氢气,故B正确;
C.燃料反应器中氧化铁固体颗粒越小;与氢气和一氧化碳的接触面积越大,反应速率越快,故C正确;
D.空气反应器中发生的反应为四氧化三铁在高温下与氧气反应生成氧化铁,反应的化学方程式为4Fe3O4+O26Fe2O3;由方程式可知,反应中氧化剂氧气与还原剂四氧化三铁的物质的量之比为1:4,故D错误;
故选D。4、B【分析】【详解】
A.根据图甲可知,t1时正反应速率增大;之后逐渐减小,平衡正向进行,再次平衡的正反应速率低于原平衡正反应速率,此条件的改变应该是增大反应物的浓度,同时减小生成物的浓度,而不是增大压强,故A错误;
B.根据图乙可知,当正逆反应速率相等时,反应达到平衡,随着温度的升高,v(逆)>v(正);反应逆向进行,所以正反应为放热反应,故B正确;
C.根据该反应X(g)+3Y(g)2Z(g)可知,正向是气体计量系数减小的方向,在未达到平衡之前,根据=知气体的平均摩尔质量在增大;故C项错误;
D.根据图丁中X的浓度变化可知v(X)==0.2mol•L-1•s-1;速率单位错误,故D错误;
故答案为B。5、B【分析】【分析】
氢氟酸属于弱酸,其电离方程式为HFH++F-;根据勒夏特列原理据此分析;
【详解】
A.加水稀释;促进电离,故A不符合题意;
B.微粒是K+;对氢氟酸的电离无影响,故B符合题意;
C.加入硫酸,溶液中c(H+)增大;抑制氢氟酸的电离,故C不符合题意;
D.S2-能结合H+;促进氢氟酸的电离,故D不符合题意;
答案为B。6、C【分析】【分析】
由图可知,2molH2(g)和1molO2(g)反应过程为:2molH2(g)和1molO2(g)先吸收能量变为4molH(g)和2molO(g);4molH(g)和2molO(g)释放能量变为气态水(状态I),水蒸气再释放能量变为液态水(状态II)。
【详解】
A.从图上可见4molH;2molO原子能量高;断键吸热,故A错误;
B.燃烧热指1mol的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,由图可知H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1;故B错误;
C.由图可知,该反应为放热反应,所以键能4E(H-O)>[2E(H-H)+E(O=O)];故C正确;
D.使用催化剂能降低活化能;但是∆H不变,故D错误。
答案选C。7、C【分析】【分析】
该装置利用太阳能电池为电源,将CO2转化成燃料气体(CO),属于电解池装置,电极a上水发生失电子的氧化反应,生成氧气,故a极为阳极,电极b上CO2发生得电子的还原反应,生成CO,故b极为阴极;据此分析解答。
【详解】
A.由分析知;电极a为阳极,故A正确;
B.电极b上CO2发生得电子的还原反应,生成CO,同时固体电解质中氢离子移动导电,故电极反应式为CO2+2e-+2H+===CO+H2O;故B正确;
C.22.4L(标况)O2即1molO2,阳极发生反应2H2O-4e-===O2+4H+,故应有4molH+由质子交换膜左侧向右侧迁移;故C错误;
D.阴极反应式是CO2+2e-+2H+===CO+H2O,阳极反应式是2H2O-4e-===O2+4H+,二者加合可得,总反应式为2CO22CO+O2;故D正确;
故选C。8、C【分析】【详解】
由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,物质的化学反应速率与化学计量数的比值越大,化学反应速率越快,由题给数据可得:=0.15mol/(L·s)、=0.2mol/(L·s)、=0.25mol/(L·s)、=0.2mol/(L·s),则为测得反应速率中最快的,故选C。二、多选题(共8题,共16分)9、CD【分析】【分析】
电极上氧气、铁离子发生还原反应,为阴极,则电极为阳极;
【详解】
A.由分析可知,电极为阴极,则电极为阳极,电流流动方向:电极→电解质→电极;A正确;
B.转化为亚铁离子;亚铁离子和过氧化氢生成羟基自由基和铁离子,铁离子在反应前后没有改变,是该电芬顿工艺的催化剂,B正确;
C.过量的过氧化氢会氧化亚铁离子,导致生成的羟基自由基减少,使得降解去除废水中的持久性有机污染物的效率下降,故据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右;C错误;
D.反应中氧气转化为过氧化氢,苯酚转化为二氧化碳,根据电子守恒可知,若处理苯酚(为0.1mol),理论上消耗标准状况下1.4mol氧气,体积为D错误;
故选CD。10、BC【分析】【详解】
A.该装置是电解池,C是阳极,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,Fe是阴极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,故总反应为:A不合题意;
B.该装置是原电池,Fe是负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,Ag是正极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,故总反应为:2H++Fe=Fe2++H2↑;B符合题意;
C.该装置是电解池,左边Fe是阳极,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,右边Ag是阴极,开始电极反应为:2H++2e-=H2↑;C符合题意;
D.该装置是原电池,Fe是负极,在稀硝酸溶液中被氧化为高价铁离子,电极反应为:Fe-3e-=Fe3+,Ag是正极,电极反应为:+4H++3e-=2H2O+NO↑,故总反应为:Fe+4H++=Fe3++2H2O+NO↑;D不合题意;
故答案为:BC。11、B【分析】【详解】
A.氯碱工业是电解饱和食盐水,阳极Cl-放电生成Cl2,阴极H2O中的氢离子放电生成H2;同时生成NaOH,A正确;
B.硫酸工业中;热交换器安装在接触室中,目的是将放出的热量是用来预热没反应的二氧化硫与氧气的混合气体,在吸收塔中吸收塔中没有热交换器,B错误;
C.氮气氢气循环操作;能提高氮气和氢气的利用率,提高原料气的转化率,C正确;
D.NaHCO3析出后的母液中主要是NH4Cl溶液,加入食盐,根据同离子效应,能促进NH4Cl从溶液中析出;D正确;
故选B。12、BC【分析】【详解】
A.甲烷的燃烧热为要生成液态水,甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:A项正确;
B.下,将和置于密闭的容器中充分反应生成放热由于反应为可逆反应,则完全反应放热大于其热化学反应方程式为:B项错误;
C.中和热是稀强酸溶液和稀强碱溶液恰好反应生成水放出的热量,因和反应生成沉淀会放出热量,所以反应热小于C项错误;
D.反应中,应该如下估算:反应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和;D项正确;
答案选BC。13、BD【分析】【详解】
A.该电池反应中二氧化锰得到电子被还原;为原电池的正极,故A错误;
B.铅蓄电池放电时电池反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;放电过程中硫酸参加反应,所以浓度降低,故B正确;
C.粗铜中不仅含有铜还含有其它金属;电解时,粗铜中有铜和比铜活泼的其它金属失电子,纯铜上只有铜离子得电子,所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜,所以溶液中铜离子浓度降低,故C错误;
D.该原电池中,正极上氧化银得电子生成银,所以Ag2O作氧化剂被还原为Ag;故D正确;
故选BD。14、CD【分析】【分析】
【详解】
A.NaOH与HA浓度相等,当NaOH溶液体积等于10mL时,得到的溶液中溶质为等浓度的HA和NaA的混合溶液,HA的电离程度大于A-的水解程度,所以c(A-)>c(HA),而m点p=0,说明c(A-)=c(HA);则m点对应的NaOH溶液的体积小于10mL,A项正确;
B.m点时c(A-)=c(HA),Ka(HA)==10-4.76,所以Ka(HA)的数量级为10-5;B项正确;
C.l点溶液呈酸性,溶液中溶质HA和NaA的混合溶液,由物料守恒可知:溶液中存在c(Na+)<c(A-)+c(HA);C项错误;
D.l、m、n点各溶液均呈酸性,溶液的酸性越强,HA的浓度越大,对水电离的抑制作用就越强。由于酸性:l<m<n,则各点水的电离程度大小关系:1>m>n;D项错误;
答案选CD。15、AC【分析】【详解】
常温下,某溶液中由水电离出的氢离子浓度c(H+)=1×10-12mol∙L-1<1×10-7mol∙L-1;说明水的电离受到了抑制作用。该溶液可能显酸性,也可能显碱性。
若溶液显酸性,则溶液中OH-完全由水电离产生,c(OH-)溶液=c(H+)水=1×10-12mol∙L-1,溶液中c(H+)溶液=mol/L=1×10-2mol∙L-1;溶液pH=2,选项A正确;
若溶液显碱性,溶液中H+完全由水电离产生,c(H+)溶液=c(H+)水=1×10-12mol∙L-1;则溶液的pH=12,选项C正确;
硫酸氢钠属于盐;在水溶液中完全电离出钠离子;氢离子和硫酸根离子,溶液显酸性,抑制水的电离;弱酸或弱碱溶液均能抑制水的电离,所以B、D错误;
综上所述可知:合理选项是AC。16、AC【分析】【分析】
由图示可知a为正极,氧气得电子生成水,b为负极,FeS、FeS2被氧化生成S,生物膜中硫可转化为硫酸盐和硫氢化物,FeOOH可转化为FeS、FeS2;以此解答该题。
【详解】
A.a为正极;原电池中阳离子向正极移动,故A正确;
B.FeOOH中Fe为+3价;故B错误;
C.FeS2中S为-1价,失电子被氧化,电极反应式为FeS2-2e-═Fe2++2S;故C正确;
D.S元素生成SO42-,S元素化合价由0价升高到+6价,生成HS-,S元素化合价由0价降低到-2价,则n(SO42-)和n(HS-)之比为1:3;故D错误。
答案选AC。三、填空题(共7题,共14分)17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g),该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应,降低温度平衡向放热反应方向进行,反应逆向进行,降低温度反应速率减小;反应前后气体体积增大,增大压强平衡向气体体积缩小的方向进行,增大压强反应速率增大;
故答案为:减小;增大;
(2)一定条件下,向体积2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g);设甲醇反应物质的量为x
20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,4+2x=4×1.2,解得x=0.4mol,甲醇反应速率故答案为:0.01mol/(L·s);
(3)CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g),该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应;
A、v正(CH3OH)=v正(CO2),是正反应速率相同,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B、反应前后气体质量不变,体积不变,混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C、反应前后气体物质的量变化,气体质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D、CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化是平衡标志,故D正确.
故答案为:CD。【解析】①.减小②.增大③.0.01mol/(L·s)④.CD18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)制作印刷电路板的过程中常用FeCl3溶液与铜反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,把该反应设计成原电池,铜失电子,作负极,发生氧化反应;铁离子在正极得电子,可用C作正极材料,电解质溶液是FeCl3正极反应的电极方程式Fe3++e-=Fe2+,故答案为:C;FeCl3;Fe3++e-=Fe2+;
(2)氢氧燃料电池的构造,X失电子,作负极,由此判断X极为电池的负极,电解质中阴离子移向负极,OH-向负极作定向移动,Y极得电子,发生还原反应,Y极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。故答案为:负;负;O2+2H2O+4e-=4OH-;
(3)铅蓄电池充电、放电的总反应式为2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4,放电时,正极上氧化剂得电子,发生还原反应,铅蓄电池放电时正极是PbO2,该电极由PbO2变成PbSO4,质量增加。根据方程式外电路中每转移1mol电子,消耗硫酸1mol,放电过程中外电路中转移3mol电子,消耗硫酸3mol,故答案为:PbO2;增加;3。【解析】CFeCl3Fe3++e-=Fe2+负负O2+2H2O+4e-=4OH-PbO2增加319、略
【分析】【分析】
草酸逐滴加入NaOH,先生成NaHC2O4,H2C2O4的浓度减小,曲线I代表H2C2O4,后生成Na2C2O4,c()先增大后减小,曲线II代表c()后增大,曲线III代表
【详解】
(1)①溶液的物质的量为n=cV=0.1mol/L×0.25L=0.025mol,草酸晶体()的质量是m=n∙M=0.025mol×162g/mol=4.05g;托盘天平的精确度为0.1g,则需要称量4.1g晶体;
②配制过程中;需要烧杯溶解晶体,需要胶头滴管定容,需要量筒量取蒸馏水,未用到的仪器是圆底烧瓶;
(2)①草酸逐滴加入NaOH,先生成NaHC2O4,H2C2O4的浓度减小,曲线I代表H2C2O4,后生成Na2C2O4,c()先增大后减小,曲线II代表c()后增大,曲线III代表
②25℃,的水解方程式为平衡常数
③pH=7时溶液呈中性即c(H+)=c(OH-),由电荷守恒:则溶液中
④曲线II代表曲线III代表M点溶液c()=c(),pH=-lgc(H+)=4.2。【解析】(1)4.1圆底烧瓶。
(2)4.220、略
【分析】【分析】
(1)H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2-,所以H2A是二元弱酸,NaHA在溶液中存在电离平衡和水解平衡,溶液显酸性,说明HA-的电离程度大于水解程度;以此分析。
(2)加少量Na2A固体,A2-浓度增大;CaA的溶解平衡向左移动。
(3)①亚铁离子被氧化的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
②根据Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38和Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-31可知=根据c(Fe3+)浓度可求出Cr3+的浓度。
【详解】
(1)因为钠离子不水解,HA-既水解又电离,所以c(Na+)>c(HA-),因为NaHA溶液显酸性,所以HA-的电离大于水解,又因为水电离也能产生H+,所以c(H+)>c(A2-),水的电离很微弱,OH-浓度很小,所以c(A2-)>c(OH-),综上,c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
因此,本题正确答案是:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
(2)由于加入Na2A固体,c(A2-)增大,从而导致溶解平衡左移,c(Ca2+)减小。
因此,本题正确答案是:减小;加少量Na2A固体,A2-浓度增大,CaA的溶解平衡向左移动,所以c(Ca2+)减小。
(3)Cr2O72-有较强氧化性,FeSO4·7H2O中Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,由实验流程可知,第①步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,根据元素守恒及所处环境可知,还应有水生成,反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
因此,本题正确答案是:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
(4)根据Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38和Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-31,若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=1×10-13mol•L-1,=c(Cr3+)=mol/L=1×10-6mol•L-1。
因此,本题正确答案是:1×10-6mol·L-1。【解析】c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)减小加少量Na2A固体,A2-浓度增大,CaA的溶解平衡向左移动,所以c(Ca2+)减小Cr2O+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O1×10-6mol·L-121、略
【分析】【详解】
(1)反应热与反应物的总能量和生成物的总能量,与反应条件无关,则光照和点燃条件的△H相同;故答案为:=;
(2)常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多,因△H<0,则放出的能量越多反应热越小,故答案为:<;
(3)①由于U形管右侧液面升高,说明锥形瓶内气压由于加入物质而增大,则加入的物质与水反应放热或者生产气体,若X为金属氧化物,可加入CaO和Na2O等物质,故答案为:CaO或Na2O等;
②由于U形管右侧液面降低,说明锥形瓶内气压由于加入物质而降低,则加入的物质与水反应吸热,CO还原CuO的反应、CaCO3的分解反应都是吸热反应,Al和Fe2O3的反应是发热反应;故选AB,故答案为AB;
(4)在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3molH-H键,1molNN键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ;故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1;
(5)已知:①H2(g)+O2(g)=H2OΔH1=-286kJ·mol-1;②H2(g)+O2(g)=H2O2(l)ΔH2=-188kJ·mol-1;所求反应为:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g),反应可由①×2−2×②得到,根据盖斯定律,该反应的焓变为△H=2△H1−2△H2=−196kJ/mol,故答案为:−196。【解析】=<CaO或Na2O等ABN2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1−19622、略
【分析】【详解】
(1)含有盐桥的原电池中,电解材料与其对应的电解质溶液中阳离子属于同一种金属,所以X是Cu电极,Y电解质溶液为AgNO3溶液;
(2)银电极为电池的正极,银离子得电子发生还原反应,电极反应式为Ag++e—=Ag,X电极是Cu电极,Cu电极上Cu失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu–2e-=Cu2+;(3)原电池中外电路中的电子是从负极流向正极;即从X(或Cu)电极流出。
点睛:本题考查原电池的设计及工作原理,注意电极反应式的书写方法,牢固掌握原电池中电极的判断,电极反应式的书写的方法问题。【解析】CuAgNO3正Ag++e—=AgCu–2e-=Cu2+X23、略
【分析】【详解】
(1)根据三种酸的电离平衡常数可知,酸性:HF>H2CO3>HCN>HCO3-。因此c(H+)相同的三种酸,其酸的浓度从大到小的顺序为c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF),故答案为c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF);
(2)设c(H+)=x,根据HCNH++CN-,Ka=5.0×10-10==解得x≈×10-6,弱电解质的电离过程是吸热过程,升高温度,能够促进HCN的电离,电离程度增大,c(H+)也增大,故答案为×10-6;升高温度;
(3)中和等量的NaOH,需要消耗等物质的量的氢离子,当氢氟酸和硫酸的pH相等时,由于硫酸是强酸,氢氟酸为弱酸,需要氢氟酸和硫酸的体积比小于1:1,即a小于b。氢氟酸为一元酸、硫酸为二元酸,中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为1:2,即n1小于n2;故答案为小于;小于;
(4)酸性:HF>H2CO3>HCN>HCO3-。向NaCN中通入少量的CO2反应生成HCN和NaHCO3,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-,故答案为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-;
(5)证明氢氟酸比盐酸的酸性弱可以使用的方法有:①测定等浓度的两种酸的pH,氢氟酸的pH大;②等浓度的两种酸分别与Zn反应,初始氢氟酸冒气泡慢;③测定等物质的量浓度的两种溶液的导电性,盐酸的灯泡较亮、氢氟酸的灯泡较暗等,故答案为:测定等浓度的两种酸的pH,氢氟酸的pH大或等浓度的两种酸分别与Zn反应,初始氢氟酸冒气泡慢。【解析】c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF)×10-6升高温度小于小于CN-+CO2+H2O=HCN+HCO测定等浓度的两种酸溶液的pH,氢氟酸的pH大或等浓度的两种酸溶液分别与Zn反应,初始时氢氟酸冒气泡慢四、判断题(共2题,共18分)24、A【分析】【详解】
氯化铝,氯化铁,氯化铜均属于强酸弱碱盐,在溶液中水解生成相应的氢氧化物和盐酸,加热促进水解、同时盐酸挥发,进一步促进水解,所以溶液若蒸干,会得到相应的氢氧化物、若继续灼烧,氢氧化物会分解生成氧化物。所以答案是:正确。25、A【分析】【分析】
【详解】
在任何条件下,纯水电离产生的c(H+)=c(OH-),因此纯水都呈中性,故该说法是正确的。五、原理综合题(共3题,共24分)26、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)氢气的燃烧产物是水。
(2)反应前后B元素的化合价不变,则反应前后B元素的化合价均是+3价,因此反应前NaBH4中氢元素的化合价是-1价。水中氢元素的化合价是+1价,因此反应中还有氢气生成,则反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑。NaBH4中氢元素的化合价从-1价升高到0价,因此1molNaBH4在反应中失去4mol电子,其数目是4NA或2.408×1024。
(3)平衡时苯的浓度是bmol/L,则根据反应的方程式可知消耗环戊烷的浓度是bmol/L,生成氢气的浓度是3bmol/L,平衡时环戊烷的浓度为(a-b)mol/L。由于化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则该温度下反应的平衡常数为=mol3/L3。
(4)①苯生成环戊烷属于得氢反应;因此是还原反应,即电极D是阴极,电极E是阳极,因此导线中电子的流动方向是A→D。
②苯得到电子生成环戊烷是目标产物,由于存在质子交换膜,所以氢离子向阴极移动,则电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12。
③阳极生成2.8mol气体,该气体应该是阳极OH-放电生成的氧气,则转移电子的物质的量=2.8mol×4=11.2mol。反应前苯是2.4mol,反应后苯是1.2mol,则消耗苯是1.2mol,根据电极反应式C6H6+6H++6e-=C6H12可知得到电子是7.2mol,因此储氢装置的电流效率=×100%=64.3%。
【点睛】
此题的综合性比较强,考查到了化学反应的基本原理,包括氧化还原反应、化学反应与能量、电化学、化学反应速率与化学平衡等。在解题过程中要把一个复杂的问题简单化,分离出单一的问题运用单一的原理进行解答,降低试题的难度。该类试题意在考查学生对信息的获取能力,侧重考查学生灵活应用基础知识解决实际问题的能力。该题的难点是电极反应式的书写和电化学计算,计算的关键是利用好电子得失守恒。【解析】水或H2ONaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑4NA或2.408×1024mol3/L3A(或C)D(或B)C6H6+6H++6e-=C6H1282.1%27、略
【分析】【分析】
(1)根据盖斯定律判断反应③是吸热还是放热反应,提高CH4的平衡转化率;平衡正向移动,据此分析;
(2)I.结合图像1曲线的位置分析CO2的转化率为负值的条件;根据比值中;二氧化碳和水蒸气的所占比例对平衡移动的影响分析;
II.在不变的条件下,升高温度比值减小,反应②为放热反应,升高温度,平衡逆向移动;结合图像数据对应点数据,求解反应②平衡常数K;
(3)根据题意,该电解池的总反应为CO2+H2OH2+CO+O2;电解池中阳极失电子被氧化,阴极得电子被还原。
【详解】
(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=206kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ•mol-1
根据盖斯定律,①-②=③,则③CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H3=△H1-△H2=247kJ•mol-1,故反应③是吸热反应,且正反应方向是气体体积增大的反应体系,要提高CH4的平衡转化率;则平衡需要正向移动,方法为升高温度,同时用氩气稀释原料气,答案选C;
(2)I.结合图像1曲线的位置分析CO2的转化率为负值的条件为:反应温度低于800℃、=0.2;=0.2,说明水蒸气的含量大,相对较多的H2O(g)以及较低的温度,使反应②平衡正向移动,反应③平衡逆向移动,CO2浓度上升;
II.在不变的条件下,三个反应中,反应②为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氢气的量减少,一氧化碳的量增大,升高温度比值减小,升高温度反应①③正向移动,由于图像走向,比值趋向于1;故起主导的为反应③;
若850℃、为0.5时,重整反应器中达到平衡时,体系中CO2和水蒸气浓度相等,此时曲线上=2,即=2,反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K==2
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