高中化学选择性必修1课时作业19

PAGEPAGE8课时作业19电解原理的应用一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是(D)A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4C．海水提镁中，X、Y均为石墨，Z为MgCl2溶液D．电镀工业中，X是镀层金属，Y是待镀金属解析氯碱工业上，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阴极附近得到氢氧化钠，即Y附近能得到氢氧化钠，故A错误；铜的精炼中，粗铜作阳极X，纯铜作阴极Y，硫酸铜溶液作电解质溶液，故B错误；海水提镁中，X、Y均为石墨，电解熔融的氯化镁，故C错误；电镀工业上，Y是待镀金属，X是镀层金属，故D正确。2．下列有关电化学的示意图中正确的是(D)解析A项，Zn应作负极，错误。B项，Zn应放在ZnSO4溶液中，Cu应放在CuSO4溶液中，图示装置不会构成原电池，而是在左烧杯中直接发生化学反应，错误。C项，电解精炼铜应将粗铜与电源正极相连，错误。D项，电解饱和食盐水，在阴极产生H2，阳极产生Cl2，正确。3．依据下图判断，下列叙述正确的是(A)A．Ⅰ是原电池，Ⅱ是电镀装置B．Ⅰ、Ⅱ装置中，锌极上均发生氧化反应C．Ⅱ、Ⅲ装置中，铜极均发生氧化反应而溶解D．Ⅱ、Ⅲ装置中，Cu2＋浓度基本不变解析仔细观察三个装置，Ⅰ为原电池，电极反应式为负极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋；正极(Cu)：Cu2＋＋2e－=Cu；Ⅱ为电镀池，电极反应式为阳极(Cu)：Cu－2e－=Cu2＋；阴极(Zn)：Cu2＋＋2e－=Cu；Ⅲ为电解池，电极反应式为阳极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋；阴极(Cu)：Cu2＋＋2e－=Cu。4．把分别盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为(D)A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．6∶3∶1 D．6∶3∶2解析该题考查了电解中转移电子的物质的量与析出金属的化合价及物质的量的关系。在氯化钾、氯化镁、氧化铝中K、Mg、Al分别为＋1价、＋2价、＋3价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，当都通过6mol电子时，根据关系式6K＋～3Mg2＋～2Al3＋～6e－得，析出K、Mg、Al的物质的量分别为6mol、3mol、2mol，则n(K)∶n(Mg)∶n(Al)＝6∶3∶2。5．将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是(D)选项ABCD阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝解析题述装置相当于电解装置，阳极：2I－－2e－=I2，I2使淀粉变蓝；阴极：2H＋＋2e－=H2↑，阴极附近溶液呈碱性，石蕊溶液变蓝。6．电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：①阳极质量减小；②阴极质量增加；③电解过程中Cu2＋浓度不变。则可选用的电极是(C)A．石墨作阳极，铁作阴极B．粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极，纯铜作阴极C．纯铜作阳极，铁作阴极D．铁作阳极，纯铜作阴极解析本题中所述的电解过程实际就是电镀过程。阳极质量减少，必须用金属电极作阳极，则A选项不符合题意；由于Cu2＋的得电子能力比H＋的强，阴极Cu2＋放电，阴极质量增加，但是要使Cu2＋浓度不变，则阳极必须用纯铜，所以选C。7．电解100mL含c(H＋)＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是(C)A．0.10mol/LAg＋ B．0.20mol/LZn2＋C．0.20mol/LCu2＋ D．0.20mol/LPb2＋解析电解时A、C中Ag＋、Cu2＋比H＋先放电，而B、D中则是H＋先放电。当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出Ag为1.08g，Cu为1.28g。8.21世纪是钛的世纪。在800～1000℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是(C)A．a为电源的正极B．石墨电极上发生还原反应C．阴极发生的反应为TiO2＋4e－=Ti＋2O2－D．每生成0.1molTi，转移0.2mol电子解析由O2－的移动方向可知，b为电源正极，A错误；石墨电极作阳极，发生氧化反应，B错误；每生成0.1molTi，转移0.4mol电子，D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)9．(湖南娄底期末)用如图所示装置处理含NOeq\o\al(－,3)的酸性工业废水，某电极反应式为2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，则下列说法错误的是(AC)A．A为直流电源的负极，电解过程中与其相连的Pt电极上有气体放出B．电解时H＋从质子交换膜左侧向右侧移动C．电解过程中，右侧电解液pH保持不变D．电解池一侧生成5.6gN2，另一侧液体质量减少18g解析根据电极反应式可知，插入废水中的Pt电极为阴极，B为直流电源的负极，则A为直流电源的正极，电解过程中与其相连的Pt电极上有气体放出，A项错误；左侧电极为阳极，水电离出来的氢氧根离子在阳极放电，水电离出来的氢离子从质子交换膜左侧向右侧移动，B项正确；阳极电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，阴极电极反应式为2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，转移20mol电子时，阳极生成20mol氢离子，而阴极消耗24mol氢离子，阴极区氢离子浓度减小，pH增大，C项错误；阳极电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，阴极电极反应式为2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，电解池阴极生成5.6gN2，转移电子物质的量为5.6g÷28g/mol×10＝2mol，则阳极有1molH2O被电解生成0.5molO2和2molH＋，生成的H＋移向阴极区，则阳极液体质量减少18g，D项正确。10．在含镍酸性废水中用电解法可以实现铁上镀镍并得到氯化钠，其装置如图所示，下列叙述错误的是(B)A．待镀铁棒为阴极B．选用镍棒替换碳棒，镀镍效果更好C．通电后中间隔室的NaCl溶液浓度增大D．阳极的电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O解析在电镀池中，铁为镀件，作阴极，故A正确；如果选用镍棒替换碳棒，镍为活性电极，作阳极时，镍会溶解，生成的镍离子与氢氧化钠反应生成沉淀，影响离子交换膜中离子的通过，镀镍效果减弱，故B错误；随着电解的进行，阳极区氢氧根离子放电，多余的钠离子通过阳离子交换膜移向中间隔室，阴极区的镍离子放电，多余的氯离子通过阴离子交换膜移向中间隔室，中间隔室的氯化钠溶液浓度增大，故C正确；阳极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，故D正确。11．有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液(物质的量均为1mol)，均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8g，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为(C)A．4∶1 B．1∶1C．4∶3 D．3∶4解析串联电路中，相同时间内各电极得电子或失电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少，只要判断出生成何种气体及生成一定物质的量该气体所得到或失去电子的物质的量，就可以通过得失电子守恒，判断气体的物质的量之比。第一个烧杯中放出Cl2，第二个烧杯中放出Cl2和H2，第三个烧杯中放出O2。当有1mol电子转移时，生成的气体的物质的量分别是0.5mol、0.5mol、0.5mol和0.25mol。所以共放出有色气体(Cl2)0.5mol＋0.5mol＝1mol，无色气体(H2和O2)0.5mol＋0.25mol＝0.75mol。12．如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是(BC)A．甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应B．甲装置盐桥的作用是使反应过程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性C．乙装置中铁极的电极反应式为2Na＋＋2e－=2NaD．乙装置中B是氯气出口，A是钠出口解析甲装置为原电池，Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，A错误；乙装置中铁为阴极，反应式为2Na＋＋2e－=2Na，石墨为阳极，反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，A是Cl2出口，B是Na出口，C正确，D错误。三、非选择题13．如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。(1)甲池为用电解原理精炼铜的装置，则A极是电解池的阴极，材料是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu；B极是电解池的阳极，材料是粗铜，主要的电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋。(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈红色。(3)若甲池阴极增重12.8g，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为4.48L(不考虑气体溶解情况)。解析(2)Fe极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，H＋放电后，溶液中生成OH－，显碱性，遇酚酞呈红色。(3)甲池阴极反应为Cu2＋＋2e－=Cu，生成n(Cu)＝eq\f(12.8g,64g·mol－1)＝0.2mol，转移电子的物质的量n(e－)＝0.4mol；乙池阳极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑，由电子守恒知生成Cl2为n(Cl2)＝0.2mol，故标准状况下V(Cl2)＝4.48L。14．知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是H2(填化学式)。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO，则c为电源的负极；该发生器中反应的总离子方程式为Cl－＋H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))ClO－＋H2↑。(3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。①阳极产生ClO2的电极反应式：Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋。②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为0.01mol。解析(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，所以b气球中的气体是氢气。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极；其电池反应式为Cl－＋H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))ClO－＋H2↑。(3)①由题意可知，氯离子放电生成ClO2，由元素守恒可知，有水参加反应，同时生成氢离子，电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋，在阴极发生2H＋＋2e－=H2↑。②2H＋＋2e－=H2↑生成氢气物质的量为112×10－3L÷22.4L·mol－1＝0.005mol，通过阳离子交换膜的离子为＋1价的离子，故通过阳离子交换膜的离子物质的量为0.01mol。15．某同学设计了一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：(1)通入氢气的电极为负极(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O。(2)石墨电极为阳极(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，铁极(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液变红。(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小(填“增大”“减小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu。解析(1)通入氢气的电极为负极；由于电解质溶液是碱性的，所以该电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O。(2)由于铁电极与电源的负极连接，所以铁电极为阴极，石墨电极为阳极；反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，溶液中的H＋在阴极(Fe电极)放电，破坏了附近的水的电离平衡，该区域的溶液显碱性，因此铁极区的溶液变红。(3)因为粗铜中的锌等活动性比Cu强的杂质金属优先失去电子，而得到电子的只有Cu2＋，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度会减小；精铜电极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu。16．25℃时，用石墨电极电解2.0L0.5mol·L－1CuSO4溶液。5min后，在一个石墨电极上有6.4gCu生成。试回答下列问题：(1)发生氧化反应的是阳极，电极反应为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为1。(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入0.1mol的CuO。(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，一个铜片上有6.4gCu生成时两铜片的质量相差12.8g，电解液的pH不变(填“变小”“变大”或“不变”)。解析(1)n(CuSO4)＝2.0L×0.5mol·L－1＝1.0mol，而在阴极析出的Cu为eq\f(6.4g,64g·L－1)＝0.1mol，故CuSO4未完全电解，阳极发生氧化反应，电极反应为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。(2)总反应：2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4222120．1mol0.1mol0.1mol0.05mol0.1mol所以电解后c(H＋)＝eq\f(0.1mol×2,2.0L)＝0.1mol·L－1。故pH＝－lg0.1＝1。(3)电解后生成的0.1molCu和0.05molO2脱离该体系，即相当于0.1molCuO，因此若将溶液复原，则应加入0.1molCuO。(4)此时为电镀池，阳极：Cu－2e－=Cu2＋，阴极：Cu2＋＋2e－=Cu，因此若阴极上析出6.4g铜，则阳极溶解6.4g铜，电解后两铜片质量差为6.4g＋6.4g＝12.8g，而电解液的pH不变。综合检测卷一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列过程中能量的转化与图示吻合的是()A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B．C与CO2(g)反应C．酸碱中和反应D．断开H2中的H—H键【答案】C【解析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，A错误；C与CO2(g)共热生成一氧化碳的反应为吸热反应，B错误；断开H2中的H—H键是一个吸热过程，D错误。2．一定条件下反应2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3(g)在恒容密闭容器中进行，从反应开始至10s时，O2的浓度减少了0.6mol·L－1，则0～10s内平均反应速率为()A．v(O2)＝0.3mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.06mol·L－1·s－1C．v(SO2)＝0.06mol·L－1·s－1D．v(SO3)＝0.06mol·L－1·s－1【答案】B3．已知热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol则H2的标准燃烧热为()A．241.8kJ/mol B．483.6kJ/molC．285.8kJ/mol D．571.6kJ/mol【答案】C4．一定条件下，恒容密闭容器中发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列说法正确的是()A．N2和H2可完全转化为NH3B．平衡时，正、逆反应速率相等C．充入NH3，正、逆反应速率都降低D．平衡时，N2、H2和NH3的浓度一定相等【答案】B5．如图，向溶液a中加入溶液b，灯泡亮度不会出现“亮—灭(或暗)—亮”变化的是()选项ABCD溶液aBa(OH)2Ba(OH)2CH3COOHCa(OH)2溶液bCuSO4H2SO4氨水NH4HCO3【答案】C【解析】向CH3COOH溶液中加入氨水，反应生成CH3COONH4和H2O，离子浓度逐渐增大，灯泡逐渐变亮，C符合题意。6．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时()A．负极上发生还原反应B．CO2在正极上得电子C．阳离子由正极移向负极D．将电能转化为化学能【答案】B7．常温下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和【答案】B【解析】b、c两点金属阳离子的浓度相等，设都为x，c(OH－)b＝10－12.7mol·L－1，c(OH－)c＝10－9.6mol·L－1，则Ksp[Fe(OH)3]＝x×(10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝x×(10－9.6)2，故Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]，A正确；a点到b点溶液的酸性减弱，而NH4Cl溶于水后显酸性，B错误；只要温度一定，Kw就一定，C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，D正确。8．将铁片和铜片贴在浸润过稀硫酸的滤纸两侧，用导线连接电流表，制成简易电池，装置如图。关于该电池的说法正确的是()A．铜片上有O2产生B．负极反应为Fe－2e－=Fe2＋C．铁电极附近溶液中的c(H＋)增大D．放电时电子流向：铜片→电流表→铁片【答案】B9．两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中；乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中。若其他操作及读数均正确，你的判断是()A．甲操作有错B．乙操作有错C．甲测定数值一定比乙小D．乙实际测得值偏小【答案】A【解析】滴定管使用前需用待盛液润洗，而锥形瓶不应用碱液润洗。甲用过的滴定管对乙来说已润洗过。10．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A．一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0B．氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2，转移电子的数目为6.02×1023D．反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和【答案】A【解析】氢气与氧气反应生成水是可自发进行的放热的反应，ΔH<0，A正确；氢氧燃料电池的负极反应为氧化反应，应是氢气在负极放电，B错误；常温常压下，Vm大于22.4L·mol－1，C错误；反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH＝反应中断裂旧共价键的键能之和－反应中形成新共价键的键能之和，D错误。11．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574kJ·mol－1，②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－1160kJ·mol－1。下列选项不正确的是()A．CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1B．CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3ΔH3<ΔH1C．若用0.2molCH4(g)还原NO2(g)至N2(g)，则反应中放出的热量一定为173.4kJD．若用标况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移电子的物质的量为0.8mol【答案】C【解析】由eq\f(①＋②,2)得出：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝eq\f(－574－1160,2)kJ·mol－1＝－867kJ·mol－1，A正确；H2O(g)=H2O(l)ΔH<0，因此ΔH3<ΔH1，B正确；由反应生成的H2O的状态判断，如果是气态，则正确，若是液态，则大于173.4kJ，C错误；消耗1molCH4转移8mole－，标况下2.24LCH4为0.1mol，转移电子数为0.8mol，D正确。12．25℃时，重水(D2O)的离子积为1.6×10－15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD＝－lgc(D＋)，下列有关pD的叙述正确的是()①中性D2O的pD＝7②在1LD2O中，溶解0.01molNaOD，其pD＝12③1L0.01mol/L的DCl的重水溶液，pD＝2④在100mL0.25mol/LDCl的重水溶液中，加入50mL0.2mol/LNaOD的重水溶液，反应后溶液的pD＝1A．①② B．③④C．①③④ D．①②③④【答案】B【解析】由于重水的离子积常数为1.6×10－15，因此重水中c(D＋)＝4×10－8，对应的pD≈7.4，①错误；在0.01mol/LNaOD溶液中，c(OD－)＝0.01mol/L，根据重水的离子积常数，可推知c(D＋)＝1.6×10－13mol/L，pD不等于12，②错误；在0.01mol/L的DCl的重水溶液，c(D＋)＝0.01mol/L，因此pD＝2，③正确；根据中和反应量的关系，100mL0.25mol/LDCl和50mL0.2mol/LNaOD中和后溶液中有0.1mol/L的DCl过量，因此对应溶液的pD＝1，④正确。13．某温度下，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A．将1molN2和3molH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJB．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)<K(B)C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D．升高温度，平衡常数K增大【答案】C14．常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是()A．在0.1mol·L－1H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))B．在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))C．在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＝0.1mol·L－1D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)>c(H＋)【答案】A【解析】由于磷酸为多元酸，第一步电离>第二步电离>第三步电离，所以在0.1mol·L－1H3PO4溶液中，离子浓度大小为c(H3PO4)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))，A正确；在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))，B错误；在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中，根据物料守恒得到c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1，C错误；氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液，则c(OH－)>c(H＋)，根据电荷守恒c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)，则c(Cl－)<c(NHeq\o\al(＋,4))，D错误。15．Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如下图所示：下列关于活化历程的说法错误的是()A．决速步骤：中间体2→中间体3B．总反应为Ni＋C2H6→NiCH2＋CH4C．Ni－H键的形成有利于氢原子的迁移D．涉及非极性键的断裂和生成【答案】D16．某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是()A．该酸－lgKa≈4.7B．NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(1,Ka)C．当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)<c(A－)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4【答案】B【解析】观察曲线的交点为c(HA)＝c(A－)时，此时溶液的pH≈4.7，该酸Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝c(H＋)≈10－4.7，故－lgKa≈4.7，A说法正确；NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(c（OH－）·c（HA）·c（H＋）,c（A－）·c（H＋）)＝eq\f(Kw,Ka)，B说法错误；根据图像可知，当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)＜c(A－)，C说法正确；根据图像可知，α(HA)为0.8，α(A－)为0.2时，pH约为4，故某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4，D说法正确。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(10分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据图像回答下列问题：(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是___________________________________________________________________________________________________。(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是____________________________________________________________________________________________________。(3)P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的ΔH3＝______________，P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。【答案】(1)eq\f(3,2)Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g)ΔH＝－306kJ/mol(3分)(2)PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ/mol(3分)(3)－399kJ/mol(2分)等于(2分)【解析】(3)根据盖斯定律可知由P(s)和Cl2(g)生成1molPCl5(g)的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－399kJ/mol，不管该反应是一步完成还是分几步完成，反应的热效应不变。18．(12分)Ⅰ.某温度下，在一个1L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：(1)从开始至2min，X的平均反应速率为____________________。(2)该反应的化学方程式为________________________________。(3)1min时，正逆反应速率的大小关系为：v正________v逆，2min时，v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。(4)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气，增大体系压强，X的化学反应速率将________，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将________(填“变大”“不变”或“变小”)。(5)若X、Y、Z均为气体，下列能说明反应已达平衡的是________(填字母)。a．X、Y、Z三种气体的浓度相等b．气体混合物物质的量不再改变c．反应已经停止d．反应速率v(X)∶v(Y)＝2∶1e．(单位时间内消耗X的物质的量)∶(单位时间内消耗Z的物质的量)＝3∶2Ⅱ.(双选)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()A．反应2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0B．图中P点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Q点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000【答案】Ⅰ.(1)0.15mol·L－1·min－1(2分)(2)3X＋Y2Z(2分)(3)>＝(4)不变变大(5)be(2分)Ⅱ.BD(2分)【解析】Ⅰ.(1)从开始至2min，v(X)＝eq\f(（1－0.7）mol,1L·2min)＝0.15mol·L－1·min－1。(2)从开始至2min，Y的物质的量减少了1.0mol－0.9mol＝0.1mol，Z增加了0.2mol，则根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知该反应的化学方程式为3X＋Y2Z。(3)1min时反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v正＞v逆，2min时反应达到平衡状态，则v正＝v逆。(4)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气，增大体系压强，由于物质的量浓度不变，则X的化学反应速率将不变；若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将变大。(5)X、Y、Z三种气体的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，a错误；平衡时正逆反应速率相等，但不为0，反应没有停止，c错误；反应速率v(X)∶v(Y)＝2∶1不能说明反应处于平衡状态，d错误。Ⅱ.一开始升高温度，反应未达到平衡，正向反应程度大，所以NO转化率增大，250℃左右NO转化率达到最高点后开始降低，说明平衡后，升高温度导致平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A错误；P点未达到平衡状态，此时反应正向进行程度大，所以延长反应时间，可以使NO转化率增大，B正确；Q点已达到平衡状态，增大O2浓度导致平衡正向移动，NO转化率增大，C错误；设NO起始物质的量浓度为amol·L－1，2NO＋O22NO2起始(mol·L－1):a5.0×10－40转化(mol·L－1)：0.5a0.25a0.5a平衡(mol·L－1)：0.5a5.0×10－4－0.25a0.5aK＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(1,5.0×10－4－0.25a)，当a＝0时，K＝2000，而NO起始物质的量不可能为0，则K>2000，D正确。19．(18分)Ⅰ.在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答：(1)“O”点导电能力为0的理由是________________________________________。(2)A、B、C三点溶液c(H＋)由大到小的顺序为__________________。(3)若使C点溶液中c(CH3COO－)增大，溶液的c(H＋)减小，可采取的措施有：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。Ⅱ.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如下图所示装置进行实验并得到下表实验结果：实验序号AB烧杯中的液体灵敏电流计指针是否偏转1ZnZn乙醇无2ZnCu稀硫酸有3ZnZn稀硫酸无4ZnCu苯无5CuC氯化钠溶液有6MgAl氢氧化钠溶液有分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。(3)实验5表明________(填“A”或“B”)。A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀B．铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。A．相对活泼的金属一定作负极B．失去电子的电极是负极C．烧杯中的液体必须是电解质溶液D．原电