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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年中图版选择性必修1化学上册月考试卷126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5题,共10分)1、化学家正在研究尿素动力燃料电池;尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电,尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述错误的是。
A.电池工作时H+移向正极B.该电池用的电解质溶液是H2SO4溶液C.甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O+6e-=CO2+N2+6H+D.电池工作时,理论上每净化1molCO(NH2)2,消耗标况下氧气33.6LO22、常温下,反应能自发进行,可用于生产下列有关说法不正确的是A.该反应B.被氧化且每生成1mol时转移2mol电子C.室温下,向0.1的NaClO溶液中通入气体,溶液pH增大D.和KOH溶液组成的燃料电池,正极上的电极反应式为3、在一定温度下,将0.40molNO和0.20molCO充入一个容积为2L的密闭容器中进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0;反应过程中物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关叙述正确的是。
A.在0~6min内v(CO2)约为1.3×10-3mol·L-1·min-1B.第8min时改变的条件可能是升高温度C.该反应在第二次达到平衡时的化学平衡常数约为3.44L·mol-1D.该反应在8~12min内CO的转化率为60%4、已知:H2A为二元弱酸,25℃时,在0.1mol/L50mL的H2A溶液中,H2A、的物质的量浓度随溶液pH变化的关系如图所示(注:溶液的pH用NaOH固体调节;体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是。
A.在pH=2.7时,B.pH在2.7,C.在的过程中,主要发生反应D.在pH=4.3时,5、铬(VI)在溶液中可以多种形式存在。25℃时,调节初始浓度为0.1mol·L-1的Na2CrO4溶液的pH,平衡时铬(VI)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ(X)与pH的关系如下图所示。已知溶液中存在反应2+2H+⇌+H2O
下列说法正确的是A.铬酸(H2CrO4)的第一步电离为完全电离B.a点处,δ()=δ()<C.Ka2(H2CrO4)的数量级为10-6D.若将Na2CrO4溶液加少量水稀释,则的值增大评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)6、燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4、CH3OH、NH3等)与O2反应从而将化学能转化为电能的装置。
(1)甲烷燃料电池(NaOH作电解质溶液)的负极反应式为_______________________,放电过程中溶液的碱性____________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下图,有关说法正确的是(填字母)()
a.电池工作时,Na+向负极移动。
b.电子由电极2经外电路流向电极1
c.电池总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O
d.电极2发生的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O
(3)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①B为生物燃料电池的______极,其电极反应式为;_________________
②在电池反应中每消耗1mol氧气,理论上生成标准状况下CO2_____L。
③该电池________(填“能”或“不能”)在高温下工作。7、某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验;如图所示。滤纸先用氯化钠;无色酚酞的混合液浸湿,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹.据此,回答下列问题:
(1)①a端是_______极;②铂片是_______极。
(2)①铅笔端除了出现红色字迹,还有的现象是_______。
②检验铂片的产物的方法是_______。8、常温下有0.1mol/L的以下几种溶液①H2SO4溶液;②NaHSO4溶液;③CH3COOH溶液;④HCl溶液;⑤HCN溶液;⑥NH3·H2O,其中如下几种溶液的电离度如下表(已知H2SO4的第一步电离是完全的),回答下面问题:。①H2SO4溶液②NaHSO4溶液③CH3COOH④HCl溶液10%29%1.33%100%
(1)常温下,pH相同的表格中几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号)______________。
(2)在25℃时,若用已知浓度的NaOH滴定未知浓度的CH3COOH应选用_____作指示剂,若终点时溶液pH=a,则由水电离的c(H+)为_________。
(3)在25℃时,将bmol/L的KCN溶液与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应达到平衡时,测得溶液pH=7,则KCN溶液的物质的量浓度b___0.01mol/L(填">”、“<”或“=”);用含b的代数式表示HCN的电离常数Ka=______。9、依据事实;写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热23.0kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____。
(2)若适量的NO和O2完全反应,每生成23gNO2需要放出17.0kJ热量____。10、图是离子交换膜(允许钠离子通过;不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图;
(1)电解槽阳极产生的气体是_____;NaOH溶液的出口为_______(填字母);
(2)精制饱和食盐水的进口为_______(填字母);
(3)干燥塔中应使用的液体是______。11、I.炒过菜的铁锅未及时洗净;不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答:
(1)铁锅的锈蚀是___________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”);
(2)写出铁锅腐蚀正极的电极反应式:___________;
(3)关于铁的腐蚀随处可见,例如海水中船体的外壳易生锈,为此可在船体外壳设备上装上锌块以减缓金属的腐蚀,则该保护措施称___________法。
II.在如下图用石墨作电极的电解池中;放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色无味气体生成;当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A电极,洗涤;干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题:
(1)A接的是电源的___________极;
(2)写出电解时反应的总离子方程式___________;
(3)电解后溶液的pH为___________;要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入___________,其质量为___________(假设电解前后溶液的体积不变)。12、化学知识在生产和生活中处处都有体现;请用化学知识解释。
(1)冰箱能够在一定时间内保鲜食物,原因是_____。
(2)乳酸饮料(含乳酸)显酸性的原因是_____(用电离方程式表示)。
(3)工业上合成氨气时总是及时分离出反应器中的氨气,这样做的原因是_____。
(4)燃气灶具进风口通入的空气总是适当过量,这是为了_____。
(5)接近沸腾的纯净水pH<7,原因是_____。13、工业上可利用CO2来制备清洁液体颜料甲醇;有关化学反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.6kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g)△H2=+41kJ•mol-1
(1)反应Ⅰ在___(填“低温”或“高温”)下可自发反应。
(2)有利于提高上述反应甲醇平衡产率的条件是___。
A.高温高压B.低温低压C.高温低压D.低温高压。
(3)在Cu﹣ZnO/ZrO2催化下,CO2和H2混合气体,体积比1:3,总物质的量amol进行反应,测得CO2转化率、CH3OH和CO选择性随温度、压强变化情况分别如图所示(选择性:转化的CO2中生成CH3OH或CO的百分比)。
①下列说法正确的是___。
A.压强可影响产物的选择性。
B.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减小。
C.由图1可知;反应的最佳温度为220℃左右。
D.及时分离出甲醇和水以及使氢气和二氧化碳循环使用;可提高原料利用率。
②250℃时,反应Ⅰ和Ⅱ达到平衡,平衡时容器体积为VL,CO2转化率为25%,CH3OH和CO选择性均为50%,则该温度下反应Ⅱ的平衡常数为___。
③分析图2中CO选择性下降的原因___。评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)14、25℃时,0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(______________)A.正确B.错误15、pH减小,溶液的酸性一定增强。(____________)A.正确B.错误16、ΔH<0,ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行。__________________A.正确B.错误17、一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正确B.错误18、等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸分别与NaOH溶液反应,得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH)相等。(____________)A.正确B.错误19、Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)。(_______)A.正确B.错误20、影响盐类水解的因素有温度、浓度、压强等。(_______)A.正确B.错误21、焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、结构与性质(共4题,共20分)22、合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。合成氨工业中,用空气、水和焦炭为原料制得原料气(N2、H2以及少量CO、NH3的混合气);常用铁触媒作催化剂。
(1)C、N、O三种元素中第一电离能最大的元素是_____,电负性最大的元是______。
(2)26Fe在周期表中的位置是_____,Fe2+具有较强的还原性,请用物质结构理论进行解释:_____。
(3)与CO互为等电子体的阴离子是_____,阳离子是_____。(填化学式)
(4)NH3可用于制用硝酸。稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,用惰性电极电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应_____。23、含NO的烟气需要处理后才能排放。
(1)氢气催化还原含NO的烟气,发生“脱硝”反应:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-605kJ·mol-1。一定条件下,加入H2的体积分数对该反应平衡时含氮物质的体积分数的影响如图所示:
①随着H2体积分数增加,NO中N被还原的价态逐渐降低。当H2的体积分数在0.5×10-3~0.75×10-3时,NO的转化率基本为100%,而N2和NH3的体积分数仍呈增加趋势,其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
图中N2减少的原因是N2与H2反应生成NH3,写出该反应的热化学方程式:___________。
(2)某科研小组研究了NO与H2反应生成N2和NH3的转化过程。在起始温度为400℃时,将n(NO):n(H2)=1:2通入甲;乙两个恒容密闭容器中;甲为绝热过程、乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
①曲线X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a点在曲线X上,则a点___________是平衡点(填“可能”或“不可能”)。
③曲线Y的容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,从开始到平衡点Z时用分压表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃时,“脱硝”反应的压强平衡常数Kp=___________kPa-1(结果保留两位有效数字,Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)。
(3)科学研究发现,用P1-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。
光催化脱除原理和电化学反应原理类似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4两端类似于两极,g–C3N4极发生___________反应(填“氧化”或“还原”),该极的电极反应式为___________。24、SeO2是一种常见的氧化剂,易被还原成根据X射线衍射分析,SeO2晶体是如下图所示的长链状结构:
键长a178b160.7
完成下列填空:
(1)与S同属于VIA族,该族元素原子最外层电子的轨道表示式为_______,原子核外占据最高能级的电子云形状为_______形。
(2)SeO2在315℃时升华,蒸气中存在二聚态的SeO2,红外研究表明,二聚态的SeO2结构中存在四元环,写出该二聚态的结构式_______。
(3)SeO2属于_______晶体,其熔点远高于的理由是_______。解释键能的原因_______。
(4)SeO2可将的水溶液氧化成反应的化学方程式为_______。常温下,在稀溶液中硫酸的电离方式为:则在相同浓度与的稀溶液中,的电离程度较大的是_______,两种溶液中电离程度不同的原因是_______。25、VA族元素及其化合物在生产;生活中用途广泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。试比较下列关系:原子半径P_______S(填选项序号,下同),气态氢化物的稳定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.无法确定。
(2)As4S4俗称雄黄。As原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6_______(补充完整),该原子核外有_______个未成对电子。
(3)NH4NO3受撞击分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中发生还原过程元素的变化为_______;若在反应中转移5mol电子,则反应产生的气体在标准状况下体积为_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反应必须在密闭的耐高温容器中进行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反应在2L的密闭容器中进行,经5分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,则用氨气来表示该反应在5分钟内的平均速率为_______。达到平衡后,增大反应容器体积,在平衡移动过程中,直至达新平衡,逆反应速率的变化状况为_______。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,其中气态PCl3分子属于极性分子,其空间构型为_______。PCl5水解生成两种酸,请写出发生反应的方程式_______。评卷人得分五、元素或物质推断题(共1题,共7分)26、四种短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子核外电子层数之和是5。A、B两种元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外电子层上的电子数;B元素原子最外电子层上的电子数是它电子层数的2倍,A和C可以形成化合物CA3;B与D的原子序数之比为3∶4。请回答:
(1)化合物CA3的化学式是__________。
(2)写出A和C化合生成CA3反应的平衡常数表达式_________。在一定条件下要使该反应平衡向右移动,可采取的措施有________。
A缩小反应容器容积B增大反应容器容积。
C使用合适的催化剂D及时分离出生成物。
(3)由四种元素中的三种元素组成的物质甲属于盐类,其水溶液呈酸性,请用离子方程式表示其呈酸性的原因__________,若用pH试纸测定0.1mol/L的甲溶液的pH,实验操作是__________
(4)乙和丙为含有上述四种元素的常见无机盐,二者均既可与盐酸又可与烧碱溶液反应。则乙和丙的化学式为乙:___________;丙__________。
(5)写出乙溶液与硫酸氢钠溶液反应的离子方程式_________。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共36分)27、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:28、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。29、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。30、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
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
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
A.原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时H+移向正极;故A正确;
B.该原电池是酸性电解质,质子交换膜只允许氢离子通过,则电解质溶液是H2SO4溶液;故B正确;
C.负极上是CO(NH2)2失电子生成二氧化碳和氮气,则负极反应式为:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+;故C错误;
D.电池的总反应式为:2CO(NH2)2+3O2=2CO2+2N2+4H2O,每净化1molCO(NH2)2,消耗1.5molO2;则在标准状况下氧气为33.6L,故D正确;
故选:C。2、C【分析】【详解】
A.反应中,只有反应物中存在气体,所以但该反应在常温下能自发进行,则该反应A正确;
B.转化为N元素由-3价升高到-2价,化合价升高1价,NH3被氧化,则每生成1mol时转移2mol电子;B正确;
C.室温下,向0.1的NaClO溶液中通入SO2气体,发生反应ClO-+SO2+H2O=Cl-++2H+;所以溶液的pH减小,C不正确;
D.和KOH溶液组成的燃料电池,正极上O2得电子产物与水反应生成OH-,电极反应式为D正确;
故选C。3、C【分析】【详解】
A.在0~6min内v(CO2)=v(CO)==mol·L-1·min-1≈6.67×10-3mol·L-1·min-1,故A错误;B.第8min时,如果改变的条件是升高温度,平衡将逆向移动,NO、CO的浓度将增大,与图像不符,故B错误;C.根据图像,该反应在第二次达到平衡时,c(CO)==0.04mol/L,c(NO)==0.14mol/L,则c(N2)=0.03mol/L,c(CO2)=0.06mol/L,化学平衡常数K=≈3.44L·mol-1,故C正确;D.根据图像,在8~12min内的CO为0.04mol,转化率为×100%=33.3%,故D错误;故选C。4、D【分析】向H2A溶液中不断加入NaOH,H2A浓度不断减小,浓度不断增大,继续加入NaOH,浓度不断减小,浓度不断增大,因此为曲线①是H2A,曲线②是曲线③是
【详解】
A.根据图像信息,在pH=2.7时,故A正确;
B.在0.1mol/L50mL的H2A溶液中加入NaOH固体,忽略体积的变化,根据物料守恒得到故B正确;
C.在的过程中,浓度减小,浓度增大,因此主要发生反应故C正确;
D.根据电荷守恒得到在pH=4.3时,因此故D错误。
综上所述,答案为D。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.由图可知,H2CrO4、能够同时存在;说明铬酸是弱酸,第一步电离为不完全电离,故A不符合题意;
B.由于a点处存在三种物质,与量相同,而少于前面两种,故δ()=δ()>故B不符合题意;
C.当c()=c()时,pH范围在6~7,Ka2==c(H+),数量级为10-7;故C不符合题意;
D.Na2CrO4本身显碱性,加水稀释,pH会趋近于7,即pH会下降,c(H+)上升,2+2H++H2O右移,使c()下降,c()上升,故增大;故D符合题意;
故选D。二、填空题(共8题,共16分)6、略
【分析】【详解】
(1)甲烷碱式燃料电池,甲烷在负极被氧化,负极反应式为CH4+10OH--8e-=CO+7H2O;由于放电过程中氢氧化钠不断消耗,故溶液的碱性减弱;
(2)a.电池工作时,Na+向正极移动;a错误;
b.电极1上氨气失去电子被氧化,是负极,电极2是正极,故电子由电极1沿着导线流向电极2,b错误;
c.该燃料电池的总反应,是氨气被氧气氧化的反应,故电池总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O;c正确;
d.电极2上氧气得电子被还原,产生氢氧根离子,发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;d错误;
故答案为c;
(3)①B上葡萄糖被氧化生成二氧化碳,故B为生物燃料电池的负极,其电极反应式为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+;
②电池总反应为C6H12O6+6O2=6H2O+6CO2↑,由总反应知,在电池反应中每消耗1mol氧气,理论上生成1mol二氧化碳,故标准状况下CO222.4L;
③高温下微生物失去生理活性,故该电池不能在高温下工作。【解析】CH4+10OH--8e-=CO+7H2O减弱c负C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+22.4不能7、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①②铅笔芯中含有石墨,石墨是惰性电极,用惰性电极电解氯化钠溶液,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,遇酚酞变红,所以阴极附近变红。铅笔端作阴极,发生还原反应;铂片端作阳极,发生氧化反应,铂片端有少量氯气生成,a、b点分别是负极和正极;
(2)①阴极反应为2+2e-=H2↑+2OH-;因此,铅笔端除了出现红色字迹,还有的现象是有气泡生成;
②阳极的产物为氯气,氯气能与碘化钾反应生成碘,碘遇淀粉变蓝,因此,检验阳极铂片的产物的方法是:用湿润的淀粉KI试纸检验,若试纸变蓝,则有Cl2生成。【解析】负极阳极有气泡生成用湿润的淀粉KI试纸检验,若试纸变蓝,则有Cl2生成8、略
【分析】【分析】
(1)等pH的酸;其电离程度越大,酸的物质的量浓度越小;
(2)根据盐类的水解考虑溶液的酸碱性;然后根据指示剂的变色范围与酸碱中和后的越接近越好,且变色明显(终点变为红色),溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察;终点时生成的是醋酸钠,醋酸钠溶液中氢氧根离子为水电离的,根据溶液的pH计算出溶液中氢氧根离子的浓度;
(3)当b=0.01mol/L时;反应生成HCN,溶液显示酸性,如果溶液为中性,则KCN应该过量;据电离常数公式求出HCN的电离常数。
【详解】
(1)等pH的酸;其电离程度越大,则需要的酸的物质的量浓度越小,根据表中数据可知,电离程度大小为:③<②<④<①,则物质的量浓度由大到小的顺序是③>②>④>①,故答案为:③>②>④>①;
(2)NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反应恰好完全时,生成了CH3COONa,CH3COONa水解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂:酚酞;滴定终点是,溶液中的溶质为醋酸钠,醋酸钠溶液中的氢氧根离子是水电离的,溶液的pH=a,则溶液中水电离的氢离子=溶液中氢氧根离子浓度故答案为:酚酞;
(3)KCN+HCl═KCl+HCN,若是等浓度,生成HCN应该呈酸性,而反应后PH=7呈中性,说明KCN有剩余(KCN水解呈碱性),所以b>0.01mol/L;溶液呈中性则[H+]=10-7mol/L,(等体积混合,原浓度都减半),带入公式可得:故答案为:>;【解析】③>②>④>①酚酞>9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由25℃、101kPa下1g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热23.0kJ可知,1mol甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为=736.0kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—736.0kJ/mol,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—736kJ/mol;
(2)由适量的一氧化氮和氧气完全反应生成23g二氧化氮放出17.0kJ热量可知,生成2mol二氧化氮放出的热量为=68kJ/mol,则一氧化氮与氧气反应的热化学方程式为2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=—68kJ/mol,故答案为:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=—68kJ/mol。【解析】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—736.0kJ/mol2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=—68kJ/mol10、略
【分析】【分析】
电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,阳极发生的方程式为:阴极:H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,要干燥Cl2需要用酸性干燥剂或中性干燥剂;
【详解】
(1)电解饱和食盐时;阴极:氢离子放电,产生氢气,致使氢氧根离子浓度增大,钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室,所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液;阳极:氯离子放电,产生氯气;
故答案为:氯气;a;
(2)致使钠离子浓度升高;通过阳离子交换膜到达阴极室.所以d入口应加入精制饱和食盐水;
故答案为:d;
(3)要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2;
故答案为:浓硫酸;【解析】氯气ad浓硫酸11、略
【分析】【分析】
【详解】
I.(1)炒过菜的铁锅因腐蚀而出现红褐色锈斑;铁锅中电解质溶液一般为弱酸性或者中性,溶解空气中一定量的氧气,发生吸氧腐蚀,故答案为:吸氧;
(2)铁锅发生吸氧腐蚀时,氧气在正极得到电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(3)关于铁的腐蚀随处可见;例如海水中船体的外壳易生锈,为此可在船体外壳设备上装上锌块以减缓金属的腐蚀,锌铁和海水形成了原电池,则该保护措施称牺牲阳极的阴极保护法,故答案为:牺牲阳极的阴极保护法;
II.(1)电解液是蓝色溶液;A电极表面有红色的固态物质生成,所以A极是铜离子得电子,所以A极是阴极,A接的是电源的负极,故答案为:负极;
(2)阴极反应:2Cu2++4e-=2Cu,阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,电解时反应的总离子方程式为:故答案为:
(3)取出A电极,洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g,所以阴极析出金属铜的质量是1.6g,即0.025mol,所以生成氢离子的物质的量为0.05mol,所以即pH=1,电解后析出了金属铜和有氧气放出,所以要想溶液复原,需加入CuO或CuCO3,所加氧化铜的质量=0.025mol×80g/mol=2g,加碳酸铜时则质量=0.025mol×124g/mol=3.1g,故答案为::1,CuO或CuCO3,2g或3.1g。【解析】吸氧O2+4e-+2H2O=4OH-牺牲阳极的阴极保护法负1CuO(或CuCO3)2g(或3.1g)。12、略
【分析】【详解】
(1)冰箱能够在一定时间内保鲜食物;原因是冰箱中的温度低,降低温度,可以减小食物腐败的反应速率;
(2)乳酸分子中含有羧基,可以在溶液中电离出氢离子使溶液显酸性,电离方程式为:CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COO-+H+;
(3)工业上合成氨气时总是及时分离出反应器中的氨气;生成物的浓度减小,使合成氨的反应正向进行;
(4)燃气灶具进风口通入的空气总是适当过量;空气少量时燃气不能完全燃烧,空气过量太多时会带走较多的热量,使反应放出的热量不能充分利用;
(5)加热促进水的电离,接近沸腾的纯净水中氢离子浓度大于1.0×10-7mol/L,使水的pH<7。【解析】降低温度,减小食物腐败的反应速率CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COO-+H+减小生成物的浓度,使反应正向进行使燃气完全燃烧升高温度,水的电离平衡正向移动13、略
【分析】【分析】
根据吉布斯自由能判断反应自发进行的条件;根据平衡移动原理分析解答;根据转化率;平衡常数的表达式分析解答。
【详解】
(1)对于反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.6kJ•mol﹣1;△H<0,△S<0,则如反应能自发进行,应满足△H﹣T•△S<0,低温下即可进行,故答案为:低温;
(2)反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.6kJ•mol﹣1;由化学计量数可知,增大压强,平衡正向移动,且正反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,则低温高压有利于提高甲醇的产率,故答案为:D;
(3)①A.增大压强;反应Ⅰ正向移动,甲醇的产率增大,说明压强影响产物的选择性,故A正确;
B.反应Ⅰ为放热反应;生成温度,平衡逆向移动,二氧化碳的平衡转化率减小,故B错误;
C.由图1可知;反应的温度控制在220℃左右时,二氧化碳的转化率;甲醇的含量较大,CO的含量较小,升高到240℃以后,甲醇的选择性减小,则反应的最佳温度为220℃左右,故C正确;
D.及时分离出甲醇和水;可使平衡正向移动,且循环使用氢气和二氧化碳,可提供原料的利用率,故D正确,故答案为:ACD;
②在Cu﹣ZnO/ZrO2催化下,CO2和H2混合气体;体积比1:3,总物质的量amol进行反应;
250℃时,反应Ⅰ和Ⅱ达到平衡,平衡时容器体积为VL,CO2转化率为25%,CH3OH和CO选择性均为50%,由方程式可知,消耗n(CO2)=×25%mol=mol,生成CH3OH和CO共mol,分别为mol,生成n(H2O)=mol,两个反应消耗氢气的物质的量为mol×3+mol=mol,则剩余氢气的物质的量为mol﹣mol=mol,则反应Ⅱ的平衡常数故答案为:
③对于反应Ⅱ,增大压强平衡不移动,但对应反应Ⅰ,增大压强,平衡正向移动,导致反应物的浓度降低,生成水的浓度增大,则导致反应Ⅱ平衡逆向移动,CO的选择性下降,故答案为:增大压强,有利于反应Ⅰ平衡正向移动,使反应物浓度减小,从而使反应Ⅱ逆向移动,CO选择性下降。【解析】低温DACD增大压强,有利于反应Ⅰ平衡正向移动,使反应物浓度减小,从而使反应Ⅱ逆向移动,CO选择性下降三、判断题(共8题,共16分)14、A【分析】【分析】
【详解】
0.01mol·L-1的KOH溶液的c(OH-)=0.01mol/L,由于在室温下Kw=10-14mol2/L2,所以该溶液中c(H+)=10-12mol/L,故该溶液的pH=12,因此室温下0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12的说法是正确的。15、B【分析】【分析】
【详解】
pH值不但与氢离子浓度有关,也和溶度积常数有关,温度升高,溶度积常数增大,换算出的pH值也会减小,但这时酸性并不增强,故答案为:错误。16、B【分析】【详解】
根据吉布斯自由能判断,ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时能自发进行,错误。17、A【分析】【详解】
一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正确。18、B【分析】【分析】
【详解】
醋酸钠显碱性,等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸分别与NaOH溶液反应,得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH):盐酸>醋酸,故答案为:错误。19、A【分析】【分析】
【详解】
草酸钠溶液中存在电荷守恒又存在物料守恒:合并即得c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4):则答案是:正确。20、B【分析】【详解】
除盐的组成对盐的水解有影响外,盐溶液的浓度,温度和溶液的酸碱性对盐类的水解也有很大的影响,压强对盐类水解没有影响,所以答案是:错误。21、B【分析】【详解】
氯化铵水解显酸性,酸与铁锈反应,错误。四、结构与性质(共4题,共20分)22、略
【分析】【详解】
(1)同一周期元素;元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以这三种元素第一电离能大小顺序是N>O>C;同一周期元素,元素电负性随着原子序数增大而呈增大,电负性最大的元是O,故答案为:N;O;
(2)Fe是26号元素,在周期表的第四行第八列,也就是第四周期,VIII族,Fe2+的价电子排布式为3d6,3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构,根据洪特规则,这种结构能量较低,较稳定,所以Fe2+容易失去一个电子,易被氧化为Fe3+,Fe2+具有较强的还原性,故答案为:第四周期,VIII族;Fe2+的价电子排布式为3d6,3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构,根据洪特规则,这种结构能量较低,较稳定,所以Fe2+容易失去一个电子,易被氧化为Fe3+;具有较强的还原性;
(3)等电子体是指具有相同价电子数目和原子数目的分子或离子,与CO互为等电子体的阴离子是CN-(或C22-),阳离子是NO+。故答案为:CN-(或C22-);NO+;
(4)根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反应,阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1molHNO2反应失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反应式为HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。故答案为:HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。【解析】①.N②.O③.第四周期VIII族④.Fe2+的价电子排布式为3d6,3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构,根据洪特规则,这种结构能量较低,较稳定,所以Fe2+容易失去一个电子,易被氧化为Fe3+,具有较强的还原性⑤.CN-(或C22-)⑥.NO+⑦.HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+23、略
【分析】【详解】
(1)①根据题中信息,随着氢气体积分数的增加,NO中被还原的价态逐渐降低,根据图像可知,当氢气的体积分数在0.5×10-3~0.75×10-3时,NO转化率基本为100%,而氮气和氨气的体积分数仍呈增加趋势,NO中N显+2价,N2中N显0价,NH3中N显-3价,因此当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;故答案为当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;
②根据盖斯定律可知,-脱硝反应,推出N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=()kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ/mol;
(2)①该过程发生的两个反应都是物质的量减少的放热反应;恒温恒容状态下,随着时间的进行,气体物质的量减小,压强降低,而绝热容器中,虽然气体物质的量减小,但温度升高,气体压强增大,因此根据图像可知,X为绝热容器,Y为恒温容器;故答案为甲;
②因为反应为放热;甲绝热容器内反应体系温度升过高,反应速率快,先达到平衡,温度升高,平衡左移,平衡时压强增大,因此点a可能已达到平衡;故答案为可能;
③曲线Y是恒温过程的乙容器,恒温容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,开始时体系总压强为9kPa,n(NO)∶n(H2)=1∶2,p(NO)=3kPa,p(H2)=6kPa;
(3)g-C3N4极氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2;故答案为还原;O2+2H++2e-=H2O2。【解析】(1)H2较少时,NO主要被还原为N2O(或+1价含氮化合物等)(合理即可)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ·mol-1
(2)甲可能0.110.12
(3)还原O2+2H++2e-=H2O224、略
【分析】【详解】
(1)与S同属于VIA族,该族元素原子最外层电子上有6个电子,故最外层电子的轨道表示式为原子核外占据最高能级为4p能级,故其电子云形状为哑铃或纺锤体形,故答案为:哑铃或纺锤体;
(2)SeO2在315℃时升华,蒸气中存在二聚态的SeO2,红外研究表明,二聚态的SeO2结构中存在四元环,根据题干图示信息可知,该二聚态的结构式为故答案为:
(3)根据(2)中信息可知,SeO2易升华,由此推测,SeO2属于分子晶体,由于SeO2和SO2均为分子晶体,但由于SeO2的相对分子质量比SO2的大,故SeO2的分子间作用力比SO2的大,其熔点远高于由于SeO2分子中存在Se=O双键和Se-O单键,双键的键能大于单键的,故答案为:分子;SeO2和SO2均为分子晶体,SeO2的相对分子质量比SO2的大,故SeO2的分子间作用力比SO2的大;a键为Se-O单键,b键为Se=O双键;双键的键能大于单键的键能;
(4)SeO2可将的水溶液氧化成H2SO4,根据氧化还原反应的规律,化合价有升必有降,故SeO2被还原为Se,故反应的化学方程式为SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se,常温下,在稀溶液中硫酸的电离方式为:则在相同浓度与的稀溶液中,由于H2SO4溶液中一级电离产生的H+,抑制了的电离,故的电离程度较大的是的稀溶液,故答案为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se;的稀溶液;H2SO4溶液中一级电离产生的H+,抑制了的电离。【解析】哑铃或纺锤体分子SeO2和SO2均为分子晶体,SeO2的相对分子质量比SO2的大,故SeO2的分子间作用力比SO2的大a键为Se-O单键,b键为Se=O双键,双键的键能大于单键的键能SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se的稀溶液H2SO4溶液中一级电离产生的H+,抑制了的电离25、略
【分析】【分析】
达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小反应速率减小,平衡正向进行;PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl;
【详解】
(1)同周期从左向右原子半径减小,则原子半径P>S,同周期从左向右非金属性增大,气态氢化物的稳定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,
4p能级半满,含有3个单电子,故答案为:3d104s24p3;3;
(3)化合价有升降反应是氧化还原反应,化合价降低的物质发生还原反应,对反应2NH4NO3→2N2,硝酸根中N被还原,N元素的变化为共转移10e-,即2molNH4NO3分解生成1molO2、2molN2,转移10mol电子生成3mol气体,则转移5mol电子生成气体的物质的量n(混合气体)为1.5mol,标准状况下的体积故答案为:33.6L;
(4)若反应在5L的密闭容器中进行,经2分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,结合化学方程式B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)计算,解得n=6mol,用氨气来表示该反应在2分钟内的平均速率达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小,反应速率减小,平衡正向进行,在平衡移动过程中,逆反应速率的变化状况为先减小后增大,
故答案为:0.6mol/(L•min);先减小后增大;最后保持不变,但比原来速率小;
(5)对于气态的PCl3,根据VSEPR理论,VP=BP+LP=所以其空间构型为三角锥形,PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl,反应方程式为:PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,
故答案为:三角锥形;PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。【解析】abd3d104s24p3333.6L0.6mol/(L∙min)先减小,再增大,最后保持不变,但比原来速率小三角锥形PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl五、元素或物质推断题(共1题,共7分)26、略
【分析】【分析】
B元素原子最外电子层上的电子数是它电子层数的2倍推出B为碳,B与D的原子序数之比为3∶4推出D为氧,四种短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大,推出C为氮,A和C可以形成化合物CA3推出A为氢;据此分析。
【详解】
B元素原子最外电子层上的电子数是它电子层数的2倍推出B为碳,B与D的原子序数之比为3∶4推出D为氧,四种短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大,推出C为氮,A和C可以形成化合物CA3推出A为氢。
(1)化合物CA3的化学式是NH3;
(2)平衡常数等于生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积,故A和C化合生成CA3反应的平衡常数表达式
反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△=-QkJ/mol为气体体积缩小的放热反应;
A.缩小反应容器容积,压强增大,平衡向气体体积缩小的正反应方向移动,选项A正确;
B.增大反应容器容积;压强缩小,平衡向气体体积增大的逆反应方向移动,选项B错误;
C.使用合适的催化剂;催化剂不能使平衡移动,选项C错误;
D.及时分离出生成物;平衡向正反应方向移动,选项D正确;
答案选AD;
(3)由四
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