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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年人教版选择性必修1化学上册阶段测试试卷815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7题,共14分)1、2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC.下列说法不正确的是A.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCnD.充电时,若转移0.01mol电子,b极质量减少0.14g2、两气体A、B分别为0.6mol与0.5mol,在0.4L密闭容器中反应:经5min后达到平衡,此时气体C为0.2mol,在此时间内气体D的平均反应速率为0.1mol/(L∙min)。下列结论错误的是A.平衡时A的浓度为0.75mol/LB.B的转化率为20%C.C的平均反应速率为0.1mol/(L∙min)D.3、H3PO4的电离是分步进行的,常温下下列说法正确的是A.浓度均为0.1mol/L的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比2∶1混合,混合液的pH<7B.Na2HPO4溶液中,C.向0.1mol/L的H3PO4溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化),溶液pH=1时,溶液中大约有7.1%的H3PO4电离D.在H3PO4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11时,4、燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,均为惰性电极。下列叙述错误的是。
A.极是负极,该电极上发生氧化反应B.极发生的电极反应是C.电池总反应为D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源5、25℃时;相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)B.a点溶液的导电性大于b点溶液C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)D.HA的酸性强于HB6、下列说法错误的是A.常温下,pH=5的氯化铵溶液中由水电离出的B.将溶液从常温加热至80℃,溶液的碱性增强C.常温下,溶液的pH=3,说明是弱电解质D.常温下,pH为11的氨水中加入氯化铵固体,溶液pH增大7、已知胆矾溶于水溶液温度降低,胆矾分解的热化学方程式为:CuSO4•5H2O(S)=CuSO4(S)+5H2O(l)ΔH=Q1kJ·mol-1;室温下,若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ,则:()A.Q1>Q2B.Q1=Q2C.Q12D.无法比较评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)8、电解饱和食盐水,当阴极附近有0.8mol氢氧化钠生成时,导线中通过电子的物质的量为_________________。9、300℃时,将气体X和气体Y各1.6mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:。t/min2479n(Y)/mol1.21.11.01.0
回答下列问题:
(1)反应0~2minZ的平均速率v(Z)=________________
(2)温度为300℃时,该反应的化学平衡常数K=____________________
(3)右图表示该反应变化过程中物质的浓度与反应的时间变化关系。图中t2→t3间的曲线变化是由于下列哪种条件的改变所引起的_______
A.增大了压强B.降低温度。
C.增加了x和y的浓度D.使用了催化剂。
(4)若起始时向该容器中充入X、Y、Z各2.0mol,则反应将向_______(填“正”或“逆”)反应方向进行,达平衡时Z的体积分数=____________,平衡时n(Y)=_______________。10、I.反应Fe2O3(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)∆H<0,在1000℃的平衡常数等于4.0.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol;反应经过10min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=______。
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是______
a.提高反应温度b.增大反应体系的压强。
c.选取合适的催化剂d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石;使其与平衡混合气体充分接触。
II.(1)高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=______。
(2)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:。容器反应物投入的量反应物的转化率CH3OH的浓度能量变化。
(Q1,Q2,Q3均大于0)甲1molCO和2molH2a1c1放出Q1kJ热量乙1molCH3OHa2c2吸收Q2kJ热量丙2molCO和4molH2a3c3放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是______.
Ac1=c2B2Q1=Q3C2a1=a3Da1+a2=1E该反应若生成1molCH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量。11、如图所示;某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)石墨电极(C)作_______极,甲中甲烷燃料电池的负极反应式为_______。
(2)若消耗(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为_______L。乙池中总反应的离子方程式_______。
(3)若丙中以稀为电解质溶液,电极材料b为铝,则能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该电极反应式为_______。12、我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2-)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如Cads/[C(H)n]ads+2H2O→CO2+(2+)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②ΔH的关系为①___________②(填“>”“<”或“=”);控制整个过程②反应速率的是第___________步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),其原因为___________
13、Ⅰ.已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示;回答下列问题:
(1)0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的过程___(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。
Ⅱ.海水中含有丰富的化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。从海水中提取镁的主要步骤如图:
(2)操作a的名称是___;试剂X可以选用___。
Ⅲ.碘在海水中主要以I-的形式存在,而在地壳中主要以IO的形式存在;在常温下几种粒子之间的转化关系如图所示。
(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知,以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是___。
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2,反应的离子方程式是(已知:反应后所得溶液显酸性)___。14、(原电池中陌生电极反应式的书写)以固体氧化物为电解质(能传导O2-)的新型N2H4燃料电池;属于环境友好电池(产物对环境无污染),其结构如图所示:
电极甲上发生的电极反应为___________。15、(1)向一体积不变的密闭容器中加入和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应各物质浓度随时间变化如图1所示。图2为时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知阶段为使用催化剂;图1中阶段未画出。
①阶段改变的条件为_________,________B的起始物质的量为________。
②为使该反应的反应速率减慢且平衡向逆反应方向移动可以采取的措施有_________。
(2)某小组利用溶液和硫酸酸化的溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:(未配平)。实验编号酸性溶液的体积溶液的体积的体积实验温度/℃溶液褪色所需时间①103525②10103025③101050
①表中___________mL,___________mL
②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号,下同),可探究反应物浓度对反应速率影响的实验编号是____________。
③实验①测得溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率_______________.
④已知50℃时与反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25℃时的变化曲线示意图。_________
评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)16、任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。(______________)A.正确B.错误17、水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。_____18、正逆反应的ΔH相等。____A.正确B.错误19、C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定。____A.正确B.错误20、NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)△H=+57.3kJ·mol-1(中和热)。_____21、2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0。__________________A.正确B.错误22、某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=()A.正确B.错误评卷人得分四、结构与性质(共1题,共7分)23、(CN)2被称为拟卤素,它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。
(1)HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2,写出反应方程式。___________
(2)画出CN-、(CN)2的路易斯结构式。___________
(3)写出(CN)2(g)在O2(g)中燃烧的反应方程式。___________
(4)298K下,(CN)2(g)的标准摩尔燃烧热为-1095kJ·mol-1,C2H2(g)的标准摩尔燃烧热为-1300kJ·mol1,C2H2(g)的标准摩尔生成焓为227kJ·mol1,H2O(l)的标准摩尔生成焓为-286kJ·mol1,计算(CN)2(g)的标准摩尔生成焓。___________
(5)(CN)2在300-500°C形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。___________
(6)电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,写出化学方程式(漂白粉用ClO-表示)。___________评卷人得分五、元素或物质推断题(共4题,共8分)24、已知A;B、C、D、E、G、H、I均为气体;J为常见的液态物质,A、B、C、I、M为单质,且M为常用金属,G和H相遇时产生白烟,它们存在如下的转化关系(图中部分反应物或产物已省略),请回答有关问题:
(1)A分子的电子式是_________,G分子的空间构型为__________。
(2)常温下,pH值均为5的H溶液和K溶液中由水电离的c(H+)之比为______。
(3)若向X的水溶液中通入G,产生的现象是______________________,N与X中都含M的元素,其化合价是否相同_________________。
(4)写出X+C→Y的离子方程式_____________________________。
M与气态J在高温时反应的化学方程式是_______________________。
(5)土壤胶粒带负电,含相同质量A元素的Z和K施用到稻田后,效果更好的是__________________________________________________________________(填化学式)。
(6)在通常状况下,若1gB气体在C气体中燃烧生成H气体时放出92.3kJ热量,则2molH气体完全分解生成C气体和B气体的热化学方程式为_____________。25、A;B、C、X是中学化学常见物质;均由短周期元素组成,转化关系如图所示。
请针对以下不同情况回答:
(1)若A;B、C的焰色反应均呈黄色;水溶液均为碱性。
①A中所含有的化学键是_____________。
②将4.48L(标准状况下)X通入100mL3mol/LA的水溶液后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________。
③自然界中存在B、C和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液,测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L。若取相同质量的固体加热至恒重,剩余固体的质量为__________。
(2)若A为固态非金属单质,A与X同周期,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为8e结构。
①下列有关B物质的叙述正确的是________
a、B的分子式为AXb;B为共价化合物。
c、B分子呈三角锥形d;B性质稳定;不与除X外的任何物质发生化学反应。
②C与水剧烈反应,生成两种常见酸,反应的化学方程式为____________________。26、有关元素X;Y、Z、W的信息如下。
。元素。
有关信息。
X
所在主族序数与所在周期序数之差为4
Y
最高价氧化物对应的水化物;能电离出电子数相等的阴;阳离子。
Z
单质是生活中常见金属;其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏。
W
地壳中含量最高的金属元素。
请回答下列问题:
(1)W的单质与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______________。
(2)铜片、碳棒和ZX3溶液组成原电池;写出正极发生的电极反应方程式。
_______________________________________________。
(3)向淀粉碘化钾溶液中滴加几滴ZX3的浓溶液,现象为_____________________,相关反应的离子方程式为_______________________________。
(4)以上述所得WX3溶液为原料制取无水WX3,先制得WX3·6H2O晶体,主要操作包括__________________________,在_____________________条件下加热WX3·6H2O晶体,能进一步制取无水WX3,其原因是(结合离子方程式简要说明)_______________________________。27、短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多,数目庞大;C、D是空气中含量最多的两种元素,D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期原子半径最小的元素。试回答以下问题:(所有答案都用相应的元素符号作答)
(1)化学组成为AFD的结构式为___,A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为___化合物(填“离子”或“共价”)。
(2)化合物甲;乙由A、B、D、E中的三种或四种组成;且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为___。
(3)由D;E形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是___。
(4)元素B和C的非金属性强弱;B的非金属性___于C(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论___。
(5)以CA3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。CA3燃料电池使用的电解质溶液是2mol•L-1的KOH溶液,电池反应为:4CA3+3O2=2C2+6H2O。该电池负极的电极反应式为___;每消耗3.4gCA3转移的电子数目为___。评卷人得分六、计算题(共1题,共6分)28、以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意如图所示。电解一段时间以后,测得阳极区K与Cr的物质的量之比[为d。
(1)电解过程中电解池里K+的移动方向:从___________池移动到___________池(横线上填“左”或者“右");
(2)此时铬酸钾的转化率为多少___________。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.由以上分析可知,放电正极上FePO4得到电子,发生还原反应生成LiFePO4,正极电极反应式:A正确;
B.原电池中电子流向是负极导线用电器导线正极;放电时,电子由负极经导线;用电器、导线到正极,B正确;
C.充电时,阴极为放电时的逆过程,变化为电极反应式:C正确;
D.充电时,b为阳极,b极反应,若转移0.01mol电子,则有从b电极中脱去,电极减重D错误;
故选D。2、D【分析】【分析】
D的平均反应速率为0.1mol/(L∙min);平衡后c(D)=0.1mol/(L∙min)×5min=0.5mol/L,根据题意可得三段式:
【详解】
A.根据分析;平衡时A的浓度为0.75mol/L,A正确;
B.B的转化率为=20%;B正确;
C.C的平均反应速率为=0.1mol/(L∙min);C正确;
D.根据分析;C与D变化量相同,根据化学计量数之比等于变化量之比,故m=2,D错误;
故选D。3、C【分析】【详解】
A.浓度均为0.1mol/L的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比2∶1混合,二者恰好反应产生Na2HPO4,在溶液中存在电离平衡:+H+,也存在着水解平衡:+H2O+OH-,电离平衡常数水解平衡常数Kh2==1.58×10-7>Ka3=4.4×10-13;水解程度大于电离程度,因此溶液显碱性,pH>7,A错误;
B.在Na2HPO4溶液中,根据质子守恒可得:B错误;
C.向0.1mol/L的H3PO4溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化,溶液pH=1时,c(H+)=0.1mol/L,假设电离的H3PO4为x,根据电离平衡常数Ka1=解得x≈0.0071mol/L,因此溶液中H3PO4电离度==7.1%;C正确;
D.在H3PO4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11时,c(H+)=10-11mol/L,Ka3=则则c()<c();D错误;
故合理选项是C。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.极通入为负极,电极反应式为发生的是氧化反应,A正确;
B.极通入为正极,电极反应式为B错误:
C.正、负极电极反应式相加可得,电池总反应为C正确;
D.氢氧燃料电池的能量高;且产物为水对环境无污染,故是具有应用前景的绿色电源,D正确;
故答案为:B。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.根据图像可知稀释相同的倍数时HA的pH变化大,这说明HA的酸性强于HB的酸性,所以同浓度的NaA与NaB溶液中,A-的水解程度小于B-离子的水解程度,则溶液中c(A-)大于c(B-);A错误;
B.a点溶液的pH大,氢离子浓度小,所以导电性弱于b点溶液;B错误;
C.HA的酸性强于HB,则在pH相等的条件下HA的浓度小于HB的浓度,稀释相等倍数后a点的c(HA)小于b点的c(HB);C错误;
D.根据以上分析可知HA的酸性强于HB;D正确;
答案选D。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.氯化铵是强酸弱碱盐,溶液中存在平衡:所以pH为5的溶液中由水电离出的A项正确;
B.水解使溶液显碱性;加热促进水解,液的碱性增强,B项正确;
C.溶液的pH=3,不完全电离;是弱电解质,C项正确;
D.氨水中存在电平衡:加入氯化铵固体后,平衡逆向移动,减小;pH减小,D项错误;
故选D。7、A【分析】【详解】
根据题干信息可知:①CuSO4•5H2O(S)=CuSO4(S)+5H2O(l)ΔH1=Q1kJ·mol-1,②CuSO4(S)=Cu2+(aq)+(aq)ΔH2=-Q2kJ·mol-1,根据盖斯定律可知:反应CuSO4•5H2O(S)=Cu2+(aq)+(aq)+5H2O(l)可由反应①+反应②,故ΔH=(Q1-Q2)kJ·mol-1>0,故Q1>Q2,故答案为:A。二、填空题(共8题,共16分)8、略
【分析】【分析】
根据化合价变化分析转移电子数目。
【详解】
试题用惰性电极电解饱和NaCl溶液,方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,即生成1mol氢氧化钠,转移1mol电子,所以若阴极附近有0.8molNaOH生成时,导线中通过电子的物质的量是0.8mol,故答案为:0.8mol。【解析】0.8mol9、略
【分析】【分析】
(1)由表格数据和化学反应速率公式计算;
(2)建立三段式计算;
(3)依据图像判断平衡移动方向;依据化学平衡移动原理分析;
(4)依据浓度熵和平衡常数的大小判断平衡移动方向;建立三段式计算。
【详解】
(1)由表格数据可知,0~2min内Y的浓度变化量为(0.16-0.12)mol/L=0.04mol/L,由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,v(Z)=2v(Y)=2×=0.04mol/(L·min);故答案为0.04mol/(L·min);
(2)由表格数据可知,7min时反应达到平衡,由题意建立如下三段式:X(g)+Y(g)2Z(g)
起(mol/L)0.160.160
变(mol/L)0.060.060.12
平(mol/L)0.10.10.12
则反应的化学平衡常数K===1.44;故答案为1.44;
(3)由图可知,t2→t3间生成物Z的浓度增大;反应物X或Y的浓度减小,平衡向正反应方向移动。
A;该反应是气体体积不变的反应;增大压强,平衡不移动,故错误;
B;该反应是放热反应;降低温度,平衡向正反应方向移动,生成物Z的浓度增大,反应物X或Y的浓度减小,故正确;
C、增加了X和Y的浓度,条件改变的t2时刻;X或Y的浓度应增大,故错误;
D;使用催化剂;平衡不移动,故错误;
B正确;故答案为B;
(4)若起始时向该容器中充入X、Y、Z各2.0mol,浓度熵Qc===1<K,平衡向正反应方向移动,设A的消耗量为a,由题意建立如下三段式:X(g)+Y(g)2Z(g)
起(mol/L)0.20.20.2
变(mol/L)aa2a
平(mol/L)0.2-a0.2-a0.2+2a
则反应的化学平衡常数K===1.44,解得a=0.0125mol/L,则Z的体积分数为=37.5%;平衡时n(Y)=(0.2-0.0125)mol/L×10L=1.875mol。故答案为0.375;1.875。
【点睛】
本题考查化学反应速率和化学平衡移动,注意依据速率公式和速率公式计算,注意平衡常数和浓度熵判断移动方向,注意三段式的建立是解答关键。【解析】①.0.04mol/L/min②.1.44③.B④.正⑤.0.375⑥.1.875mol10、略
【分析】【分析】
I.(1)由平衡常数和起始浓度根据三段法进行基本计算;
(2)a.该反应为放热反应;升高温度,平衡逆移;
b.该反应为等体积反应;增大压强,平衡不移动;
c.选择合适的催化剂;平衡不移动;
d.移出部分CO2;使其浓度减小,平衡正移;
e.粉碎矿石;增大了接触面积,平衡不移动;
II.(1)由图一可知CO的变化量为0.75mol/L,甲醇的变化量为0.75mol/L,可计算得到H2的变化量;进一步计算反应速率;
(2)甲装置投入1molCO和2molH2与乙装置投入1molCH3OH等效,达到平衡时c1=c2;丙容器中的投入量是甲容器投入量的2倍,但两容器的平衡也等效,据此回答问题。
【详解】
I.(1)设CO的转化了xmolFe2O3(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)
始(mol)11
转(mol)xx
平(mol)1-x1+x
平衡常数等于4.0,那么K=解得x=0.6mol
CO的平衡转化率=
(2)a.该反应为放热反应;升高温度,平衡逆移,a项错误;
b.该反应为等体积反应,增大压强,平衡不移动,转化率不变,b项错误;
c.选择合适的催化剂;反应速率加快,但平衡不移动,转化率不变,c项错误;
d.移出部分CO2;使其浓度减小,平衡正移,转化率增大,d项正确;
e.粉碎矿石;增大了接触面积,平衡不移动,转化率不变,e项错误;
答案选d;
II.(1))由图一可知CO的变化量为0.75mol/L,甲醇的变化量为0.75mol/L,可计算得到H2的变化量为1.5mol/L,那么v=0.15mol•L-1•min-1;
(2)A.甲装置投入1molCO和2molH2与乙装置投入1molCH3OH等效,达到平衡时c1=c2;A项正确;
B.丙容器中的投入量是甲容器投入量的2倍,甲、丙两容器中的平衡为等效平衡,但相当于增大了压强,平衡正移,则2Q1<Q3;B项错误;
C.甲、丙两容器中的平衡为等效平衡,增大了压强,平衡正移,则有a1<a3;C项错误;
D.甲、乙、丙三容器中的平衡均等效,则有a1+a2=1;D项正确;
E.甲、乙两容器中的平衡等效,由于方向相反,若生成1molCH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量;
答案选ADE。【解析】①.60%②.d③.0.15mol/(L•min)④.ADE11、略
【分析】【分析】
由图可知,甲装置为甲烷燃料电池,通入氧气的铂电极为燃料电池的正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,通入甲烷的铂电极为负极,碱性条件下,甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,乙装置为电解食盐水的装置,与负极相连的铁电极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,石墨电极为阳极,氯离子阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,丙装置为电解装置,与正极相连的b电极为电解池的阳极;铝做阳极失去电子发生氧化反应生成氧化铝,a电极为阴极,稀硫酸溶液中的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气。
(1)
由分析可知,乙装置中,石墨电极为阳极,氯离子阳极失去电子发生氧化反应生成氯气;甲装置中甲烷燃料电池中通入甲烷的铂电极为负极,碱性条件下,甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH4-8e—+10OH-=CO+7H2O,故答案为:阳;CH4-8e—+10OH-=CO+7H2O;
(2)
由得失电子数目守恒可知,甲装置中消耗标况下氧气,乙装置中铁电极上生成氢气的体积为××22.4L/mol=4.48L;乙池中发生的反应为氯化钠溶液电解生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:4.48;2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3)
由分析可知,丙装置中铝做阳极失去电子发生氧化反应生成氧化铝,电极反应式为2Al—6e—+3H2O=Al2O3+6H+,故答案为:2Al—6e—+3H2O=Al2O3+6H+。【解析】(1)阳CH4-8e—+10OH-=CO+7H2O
(2)4.482Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)2Al—6e—+3H2O=Al2O3+6H+12、略
【分析】【详解】
催化剂不影响反应物的转化率,对ΔH不产生影响,所以过程①和②的ΔH关系为①=②;整个过程②分两步进行,第Ⅱ步的活化能大,该步反应速率慢,所以控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步。【解析】=Ⅱ第Ⅱ步的活化能大,反应速率慢13、略
【分析】【分析】
向海水中加入石灰水,其中Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀,然后通过操作a为过滤,得到A为Mg(OH)2,将Mg(OH)2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2,电解熔融MgCl2得到Mg单质;以此解答。
【详解】
Ⅰ.(1)由图可知,0.5molN2(g)和1.5molH2(g)所具有的能量高于1molNH3(g)具有的能量,则0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的过程放出(b-a)kJ能量,故答案为:放出;(b-a);
Ⅱ.(2)上述分析可知,操作a的名称为过滤,试剂X的作用是将Mg(OH)2溶解得到MgCl2;则试剂X可以选用稀盐酸,故答案为:过滤;稀盐酸;
Ⅲ.(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知,I-和Cl2反应可能发生反应Ⅲ生成IO也可能发生反应Ⅰ生成I2,以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是控制Cl2的用量,故答案为:Cl2的用量;
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2的过程中,IO和HSO反应生成I2和SOI元素由+5价下降到0价,S元素由+4价上升到+6价,根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为:2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2,故答案为:2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2。【解析】放出(b-a)过滤稀盐酸Cl2的用量2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I214、略
【分析】【分析】
【详解】
结合该电池产物对环境无污染可知,产物为N2和H2O,电极甲上肼失去电子,发生氧化反应,电极反应式为N2H4-4e-+2O2-=N2↑+2H2O。【解析】N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O15、略
【分析】【详解】
(1)①t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,若t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度,平衡会发生移动,则正逆反应速率不相等,该反应为气体等体积反应,则t4~t5阶段应为减小压强;t5~t6阶段化学反应速率均增加,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,该反应正向为吸热反应,因此t5~t6阶段改变的条件为升高温度;反应开始至平衡过程中,A的物质的量浓度由1mol/L降低至0.8mol/L,Δc(A)=0.2mol/L,则Δc(B)=0.1mol/L,A起始的物质的量为2mol,起始浓度为1mol/L,则容器体积为2L,平衡时c(B)=0.4mol/L,则起始c(B)=0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L,n(B)=0.5mol/L×2L=0.1mol;
②要使化学反应速率减慢;则需要减弱外界条件,该反应为气体等体积吸热反应,因此可通过降低温度或及时移出A;B使该反应的反应速率减慢且平衡向逆反应方向移动;
(2)①实验2混合液的总体积为10mL+10mL+30mL=50mL,则V1=50mL−10mL−35mL=5mL,V2=50mL−10mL-10mL=30mL;
②探究温度对化学反应速率影响;必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:2和3;探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是1和2,故答案为:2和3;1和2;
③草酸的物质的量为0.60mol/L×0.005L=0.003mol,高锰酸钾的物质的量为0.10mol/L×0.01L=0.001mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.003mol:0.001mol=3:1,由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=0.02mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==0.01mol•L−1•min−1,由速率之比等于化学计量数之比可知,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=0.01mol•L−1•min−1×=0.025mol•L−1•min−1,故答案为:0.025mol•L−1•min−1;
④25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时的变化曲线示意图为:【解析】减小压强升高温度0.1mol降低温度或及时移出A、B5302和31和20.025mol•L−1•min−1三、判断题(共7题,共14分)16、A【分析】【分析】
【详解】
在任何水溶液中都存在水的电离平衡,水电离产生H+和OH-,根据水电离方程式:H2OH++OH-可知:水电离出的H+和OH-数目相等,由于离子处于同一溶液,溶液的体积相等,因此溶液中c(H+)和c(OH-)相等,所以任何水溶液中水电离出的c(H+)和c(OH-)相等这句话是正确的。17、×【分析】【详解】
水蒸气变为液态水时放出能量,该变化中没有新物质生成,不属于化学反应,故水蒸气变为液态水时放出的能量不能称为反应热,错误。【解析】错18、B【分析】【分析】
【详解】
正反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,逆反应的ΔH=生成物的键能总和-反应物的键能总和,因此两者反应热数值相等,符号相反,该说法错误。19、A【分析】【分析】
【详解】
根据C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0可知,石墨转化为金刚石为吸热反应,因此石墨的能量比金刚石低,能量越低物质越稳定,故石墨比金刚石稳定,该说法正确。20、×【分析】【分析】
【详解】
中和反应是放热反应,错误。【解析】错21、B【分析】【详解】
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,其ΔS<0,则ΔH<0,错误。22、B【分析】【分析】
【详解】
纯水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某温度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此该温度下,c(OH-)=故此判据错误。四、结构与性质(共1题,共7分)23、略
【分析】【分析】
【详解】
(4)(CN)2(g)+2O2(g)=2CO2(g)+N2(g)2(CO2)-[(CN)2]=-1095kJ·mol-12(CO2)=-1095kJ·mol-1+[(CN)2]
C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)2(CO2)+(H2O)-(C2H2)=-1300kJ·mol-12(CO2)=-1300kJ·mol-1+286kJ·mol-1+227kJ·mol-1
[(CN)2]=1095kJ·mol-1-1300kJ·mol-1+286kJ·mol-1+227kJ·mol-1=308kJ·mol-1【解析】HgCl2+Hg(CN)2=Hg2Cl2+(CN)2(CN)2(g)+2O2(g)=2CO2(g)+N2(g)308kJ·mol-1或2CN-+5ClO-+H2O=2HCO+N2+5Cl-五、元素或物质推断题(共4题,共8分)24、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、G、H、I均为气体,A、B、C、I、M为单质,根据题中各物质转化关系,A和B反应生成G,B和C反应生成H,G和H相遇时产生白烟,则该反应为氨气与氯化氢的反应,所以K为NH4Cl,B为H2,A能与I连续反应,且E与J反应,J为常见的液态物质,所以I为O2,J为H2O,则A为N2,所以G为NH3,则H为HCl,D为NO,E为NO2,F为HNO3,F和G反应生成Z为NH4NO3,M能与H盐酸反应生成X,X可以继续与C反应,且M为常用金属,则M为Fe,所以X为FeCl2,Y为FeCl3,铁与硝酸反应生成N为Fe(NO3)3,如果铁过量,N也可能是Fe(NO3)2或两者的混合物。
【详解】
(1)A为N2,分子中两个氮原子间形成叁键,电子式是∶NN∶;G为NH3,G分子的空间构型为三角锥型;
(2)H为HCl,抑制水电离,由水电离的c(H+)=10-9mol·L-1,K为NH4Cl,盐水解促进水电离,由水电离的c(H+)=10-5mol·L-1,常温下,pH值均为5的H溶液和K溶液中由水电离的c(H+)之比为10-9mol·L-1/10-5mol·L-1=10-4;
(3)X为FeCl2,G为NH3,若向X的水溶液中通入G,产生的现象是先产生白色沉淀,又迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;铁与硝酸反应生成N为Fe(NO3)3,如果铁过量,N也可能是Fe(NO3)2或两者的混合物,X为FeCl2,N与X中都含Fe的元素;其化合价不一定相同。
(4)氯气能将亚铁离子氧化成铁离子,离子方程式:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+;铁与水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气,3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
(5)Z为NH4NO3,K为NH4Cl,土壤胶粒带负电,易吸附阳离子,含相同质量N元素的Z和K施用到稻田后,效果更好的是NH4Cl;
(6)在通常状况下,若1gH2气体在Cl2气体中燃烧生成HCl气体时放出92.3kJ热量,则1molH2气体在Cl2气体中燃烧生成HCl气体时放出184.6kJ热量,则2molH气体完全分解生成C气体和B气体的热化学方程式为:2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g);△H=+184.6kJ·mol-1。【解析】∶N⋮⋮⋮⋮N∶三角锥型1×10-4先产生白色沉淀,又迅速变为灰绿色,最后变为红褐色不一定相同2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+3Fe+4H2OFe3O4+4H2NH4Cl2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g);△H=+184.6kJ·mol-125、略
【分析】【分析】
(1)若A;B、C的焰色反应均呈黄色;水溶液均为碱性,则A为氢氧化钠,X为二氧化碳,根据转化关系知B为碳酸钠,C为碳酸氢钠;
(2)若A为固态非金属单质,A与X同为第三周期元素,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为8e-结构;由转化关系可知,A为磷,B为三氯化磷,C为五氯化磷,x为氯气。
【详解】
(1)若A;B、C的焰色反应均呈黄色;水溶液均为碱性,则A为氢氧化钠,X为二氧化碳,根据转化关系知B为碳酸钠,C为碳酸氢钠;
①A为氢氧化钠;属于离子化合物,钠离子与氢氧根离子之间形成离子键,氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对,为共价键,属于A中所含有的化学键是离子键;共价键;
②n(CO2)=0.2mol,n(NaOH)=0.3mol,则反应的可能方程式有:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+NaOH=NaHCO3;
则有:2>=>1,所以:所得产物为Na2CO3和NaHCO3;
设所得产物中含Na2CO3为xmol,NaHCO3为ymol;
则得方程组:
x+y=0.2;2x+y=0.3;解得:x=0.1,y=0.1;
在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中,c(Na+)最大,碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解,则c(HCO3-)>c(CO32-),水解使溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),显性离子大于隐性离子,所以c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),即离子浓度大小为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);
③自然界中存在B、C和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液,测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L,即钠离子浓度为0.5mol/L.取相同质量的固体加热至恒重,剩余固体为碳酸钠,根据钠离子守恒可知,碳酸钠的质量为×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g;
(2)若A为固态非金属单质,A与X同为第三周期元素,常温常压下C为白色固体,B分子中各原子最外层均为8e-结构;由转化关系可知,A为磷,B为三氯化磷,C为五氯化磷,x为氯气;
①B是三氯化磷;
a.B的分子式为PCl3;故a错误;
b.三氯化磷为共价化合物,故b正确;
c.三氯化磷分子中磷原子含有3个共价单键和一个孤电子对;其空间构型是三角锥型,故c正确;
d.三氯化磷能和环氧乙烷反应;故d错误;
故答案为bc;
②C为五氯化磷,与水剧烈反应,生成磷酸和盐酸,反应的化学方程式为PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。【解析】离子键、共价键c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH)>c(H+)2.65gbcPCl5+4H2O=H3PO4+5HC126、略
【分析】【分析】
由X所在主族序数与所在周期序数之差为4,则为第2周期时,在VIA族,即X为O元素,或为第3周期时,在VIIA族,即为Cl元素;Y的最高价氧化物对应的水化物,能电离出电子数相等的阴,阳离子,则由NaOH=Na++OH-,所以Y为Na元素;Z的单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏,则为Fe;W的元素能形成两性氢氧化物,则为AL;然后利用元素及其单质,化合物的性质来解答。
【详解】
由X所在主族序数与所在周期序数之差为4,则为第2周期时,在VIA族,即X为O元素,或为第3周期时,在VIIA族,即为Cl元素;Y的最高价氧化物对应的水化物,能电离出电子数相等的阴,阳离子,则由NaOH=Na++OH-,所以Y为Na元素;Z的单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏,则为Fe;W的元素能形成两性氢氧化物,则为AL;
(1)W为Al;Y的最高价氧化物对应的水化物为Na
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