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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年北師大版選擇性必修1化學上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、Mg—H2O2燃料電池是一種新型水下化學電源。下列說法正確的是。
A.電池工作時,電能主要轉化為化學能B.放電一段時間電極b區(qū)的溶液濃度變大C.放電一段時間電極a區(qū)的溶液pH下降D.放電過程中1molH2O2參與反應,轉移2×6.02×1023個電子2、一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(s)。2min末該反應達到平衡,生成0.8molD,并測得C的濃度為0.2mol·L-1。下列判斷正確的是A.從開始到平衡A的平均反應速率為0.3mol·L-1·s-1B.從開始到平衡B的轉化率為60%C.此反應的化學平衡常數表達式K=D.若混合氣體的密度不再改變,則該反應達到平衡狀態(tài)3、某溫度下;相同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據圖判斷正確的是。
A.Ⅱ為鹽酸稀釋時pH值變化曲線B.b點溶液的導電性比c點溶液的導電性強C.a點Kw的數值比c點Kw的數值大D.b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度4、一種全氫電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是。
A.X極為全氫電池的正極B.該電池將化學能轉化成電能C.電極Y的電極反應式為:D.反應一段時間后左室增大5、常溫下,用溶液滴加到某酒石酸()溶液中,混合溶液的與離子濃度變化的關系如圖所示。下列敘述錯誤的是。
A.表示與的變化關系B.溶液中C.線上每點對應的溶液中水的電離程度都大于線D.當時,評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)6、如圖所示;U形管內盛有100mL的溶液,按要求回答下列問題:
(1)打開K2,閉合K1,若所盛溶液為CuSO4溶液:則B極的電極反應式為_____。若所盛溶液為KCl溶液:則B極的電極反應式為______,K+移向_____極(填A;B)
(2)打開K1,閉合K2;若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液,則:
①A電極附近可觀察到的現象是______。
②反應一段時間后打開K2,若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解,B極產生氣體的體積(標準狀況)為11.2mL若要使電解質溶液恢復到原狀態(tài),需向U形管內加入或通入一定量的______.7、(1)“垃圾是放錯了地方的資源”。用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出廢舊印刷電路板上的銅。已知:
Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64kJ?mol﹣1
2H2O2(1)═2H2O(1)+O2(g)△H=﹣196kJ?mol﹣1
H2(g)+O2(g)═H2O(1)△H=﹣286kJ?mol﹣1
則反應Cu(s)+H2O2(1)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(1)的反應熱△H等于__。
(2)工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如圖所示:
請回答下列問題:
已知:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=﹣akJ?mol﹣1
6NO(g)+4NH3(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H=﹣bkJ?mol﹣1
則反應Ⅰ的熱化學方程式可表示為_____。8、在電化學中;離子交換膜扮演了非常重要的角色,其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過的特性,往往有很多新奇的應用。
(1)用圖一裝置電解Na2SO4溶液。m、n分別為___、___離子交換膜(填“陽”或“陰”)。A、D口產品的化學式分別是A__、D__(H2O除外),整個裝置中的總反應方程式為__。
(2)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術;其原理如圖二。
①比較出水口的NaCl溶液濃度:b__c(填“>;<或=”)。
②海水中含有較多的Ca2+和Mg2+,淡化過程中,__口對應的室會產生較多的水垢(填a、b、c、d、e)。9、全釩液流電池是一種活性物質呈循環(huán)流動液態(tài)的電池;目前釩電池技術已經趨近成熟。下圖是釩電池基本工作原理示意圖,兩電極均為惰性電極,為保證電池穩(wěn)定運行,“隔膜”選用質子交換膜,請回答下列問題:
釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同種類的釩離子(V2+、V3+、VO2+、)為正極和負極電極反應的活性物質,電池總反應為VO2++V3++H2OV2+++2H+,放電時,H+由B區(qū)通過隔膜移動到A區(qū)。
(1)放電時,A為電池的__________區(qū)(“正極”或“負極”),B區(qū)電解液含有的釩離子為__________________。
(2)充電時,a為外界電源的_____極,A區(qū)溶液pH______(填“增大”、“減小”或“不變”),B區(qū)發(fā)生的電極反應式為_______________________________________。
(3)常溫下,NaCl的溶解度為35.9g,利用釩電池電解1L飽和食鹽水,當溶液pH變?yōu)?3時,假設氣體全部逸出并且不考慮溶液的體積變化,食鹽水質量減少_________g(精確到0.01),此時釩電池正極與負極區(qū)電解液質量將相差______g(假設原正極與負極區(qū)電解液質量相同)。10、在一個固定體積的密閉容器中,向容器中充入2molA和1molB,發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g),達到平衡時C的濃度為0.4mol·L-。維持相同的溫度和相同的容積;按下列四種配比作為起始物質,達到新平衡時C的濃度仍是1.2mol/L。
⑴若使容器溫度升高,平衡時混合氣體的平均相對摩爾質量減小,則正反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
⑵若維持容器體積和溫度不變,按下列方法加入起始物質,達到平衡時C的濃度為1.2mol/L的是_____(用序號填空)。A.4molA+2molBB.2molC+1molDC.3molC+1molD+1molBD.1.6molA+0.8molB+0.6molC
⑶某溫度下,向容器中加入3molC和0.8molD,反應達到平衡時C的濃度仍為1.2mol/L,則容器的容積V應大于________L,小于________L。11、是弱酸,但是強電解質。(_____)12、(1)近年來;隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。
直接氧化法可按下列催化過程進行:
則的_________
(2)環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料;廣泛用于農藥;橡膠、塑料等生產。
已知:(g)=(g)+H2(g)?H1=100.3kJ·mol-1①
②
對于反應:(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③,?H3=_________kJ·mol-1
(3)氫能源是最具應用前景的能源之一;高純氫的制備是目前的研究熱點,甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。
①反應器中初始反應的生成物為和其物質的量之比為甲烷和水蒸氣反應的方程式是________。
②已知反應器中還存在如下反應:
i.
ii.
iii.......
iii為積炭反應,利用和計算時,還需要利用_______反應的13、(1)決定化學反應速率的主要因素是參加反應的物質的________,影響化學反應速率的外因有_______________________(至少填2個);
(2)H2C2O4與KMnO4反應時,它轉化為CO2和H2O。實驗現象________________
(3)氫氧化鋇晶體Ba(OH)2·8H2O與氯化銨反應方程式_________________。
(4)Na2S2O3與稀H2SO4反應離子方程式_______________________。
(5)將向含有KI和H2SO4的混合溶液中加入淀粉溶液,放置一段時間實驗現象。________
(6)在H2O2溶液中加入少量MnO2實驗現象____________
(7)當1g氨氣完全分解為氮氣、氫氣時,吸收2.72kJ的熱量,則熱化學方程式_______________
(8)由金紅石(TiO2)制取單質Ti,涉及的步驟為:TiO2→TiCl4+Mg→Ti。已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566kJ/mol
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ/mol
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=__________評卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)14、增大反應物的濃度,能夠增大活化分子的百分數,所以反應速率增大。(____)A.正確B.錯誤15、比較ΔH大小,只需比較數值,不用考慮正負號。____A.正確B.錯誤16、常溫下,等體積的鹽酸和的相同,由水電離出的相同。(_______)A.正確B.錯誤17、25℃時,0.01mol·L-1的鹽酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(____________)A.正確B.錯誤18、Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、有機推斷題(共4題,共24分)19、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應;A分子含有的官能團是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結構簡式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結構簡式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對分了質量為571;J的相對分了質量為193。碘番酸的結構簡式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點,消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質。計算口服造影劑中碘番酸的質量分數___________。:20、X;Y、Z、W、Q是原子序數依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數之和。請回答下列問題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設計的,這兩種化合物相遇會反應生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應的化學方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負極”)。
③若外電路有3mol電子轉移,則理論上需要W2Q的質量為_________。21、已知A;B、C、E的焰色反應均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質,X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉化關系(部分物質未寫出):
(1)寫出物質的化學式:A______________;F______________。
(2)物質C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉化過程中,轉移4mol電子時釋放出akJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:____________________________。
(5)科學家用物質X的一種同素異形體為電極,在酸性介質中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應方程式:____________________。22、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質;轉化關系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結構示意圖為__________。
②當n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時,丙的化學式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉化為乙的離子方程式是____________。
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
寫出TiO2和Cl2反應生成TiCl4和O2的熱化學方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數Ka=___________(用含a的代數式表示)。評卷人得分五、結構與性質(共3題,共21分)23、周期表前四周期的元素A;B、C、D、E原子序數依次增大。A的核外電子總數與其周期數相同;B的價電子層中有3個未成對電子,C的最外層電子數為其內層電子數的3倍,D與C同族;E的最外層只有2個電子,但次外層有18個電子?;卮鹣铝袉栴}:
(1)常溫下(BA4)DC4溶液顯______性;用離子方程式解釋原因______。
(2)B;C、D中第一電離能最大的是______(填元素符號);基態(tài)E原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為______。
(3)A和其他元素形成的二元共價化合物中,有一種分子空間構形呈三角錐形,該分子極易溶于水,卻不溶于CCl4;請解釋原因______;分子中既含有極性共價鍵;又含有非極性共價鍵的化合物是______(填化學式,寫一種)。
(4)A2C內的C—A鍵、A2C分子間的范德華力和氫鍵,從強到弱依次是______。A3C+中A—C—A鍵角比A2C中的______(填“大”或“小”或“相等”)
(5)與E同周期的元素中,基態(tài)原子在4s軌道上只有1個電子的元素共有______種。24、合成氨是人類科學技術上的一項重大突破。合成氨工業(yè)中,用空氣、水和焦炭為原料制得原料氣(N2、H2以及少量CO、NH3的混合氣);常用鐵觸媒作催化劑。
(1)C、N、O三種元素中第一電離能最大的元素是_____,電負性最大的元是______。
(2)26Fe在周期表中的位置是_____,Fe2+具有較強的還原性,請用物質結構理論進行解釋:_____。
(3)與CO互為等電子體的陰離子是_____,陽離子是_____。(填化學式)
(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,用惰性電極電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應_____。25、常溫下;有濃度均為0.1mol/L的下列4種溶液:
①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液④NaHCO3溶液。HCNH2CO3CH3COOH
(1)這4種溶液pH由大到小的排列順序是_____________(填序號);
(2)④的水解平衡常數Kh=___________。
(3)若向等體積的③和④中滴加鹽酸至呈中性,則消耗鹽酸的體積③_______④(填“>”“<”或“=”)。
(4)常溫下NaCN溶液中,將粒子濃度由大到小排序________(包括HCN)
向NaCN溶液中通入少量CO2,則發(fā)生反應的離子方程式為__________________。
(5)CO2可以被NaOH溶液捕獲,若所得溶液溶液pH=_________。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【詳解】
A.該裝置為原電池;電池工作時,化學能轉化為電能,故A錯誤;
B.b區(qū)為正極區(qū),電極反應為:溶質被消耗,同時生成了水,溶液濃度減小,故B錯誤;
C.放電一段時間電極a區(qū)溶液中生成Mg2+,為維持兩側電荷守恒,溶液中的H+會通過質子交換膜進入正極區(qū);從而導致a區(qū)溶液pH值升高,故C錯誤;
D.過氧化氫發(fā)生的電極反應為:由反應可知1molH2O2參與反應,轉移2×6.02×1023個電子;故D正確;
故選:D。2、D【分析】【詳解】
A.消耗A的物質的量為mol=1.2mol,v(A)=mol/(L·min)=0.3mol/(L·min);故A錯誤;
B.消耗B的物質的量為mol=0.4mol,B的轉化率為×100%=40%;故B錯誤;
C.根據反應方程式可知;D為固體,不能寫入化學平衡常數表達式,故C錯誤;
D.根據密度的定義;若反應正向進行,氣體質量減小,因是恒容的容器,則氣體的總體積不變,所以當密度不再改變時,說明反應達到平衡,故D正確。
答案選D。3、B【分析】【詳解】
A.醋酸在稀釋時會繼續(xù)電離,則在稀釋相同體積的過程中醋酸中的H+大;pH小;A項錯誤;
B.b點溶液的離子濃度比c點溶液的離子濃度大,b點溶液的導電性比c點溶液的導電性強,B項正確;
C.溫度一定;任何稀的水溶液中的Kw都是一定值,C項錯誤;
D.由于醋酸是弱酸;要使稀釋前鹽酸和醋酸溶液pH值相同,則醋酸的濃度比鹽酸大得多,稀釋相同倍數后,前者仍大于后者,D項錯誤。
故選B。4、B【分析】【分析】
由工作原理圖可知,左邊X電極上氫氣失電子與氫氧根結合生成水,發(fā)生了氧化反應、為負極,電極反應是H2-2e-+2OH-═2H2O,右邊Y電極為正極,發(fā)生了還原反應,電極反應是2e-+2H+═H2;原電池工作時,陽離子移向正極,陰離子移向負極,電子由負極經過導線進入正極,據此解答該題。
【詳解】
A.由分析可知;X極為全氫電池的負極,A錯誤;
B.由題干信息可知;該裝置為原電池,原電池將化學能轉化成電能,B正確;
C.由于HClO4是強酸,結合分析可知電極Y的電極反應式為:2H++2e-=H2↑;C錯誤;
D.由分析可知,左側X極為負極,右側Y極為正極,故Na+由負極即左側移向正極右側;故反應一段時間后右室c(NaClO)增大,D錯誤;
故答案為:B。5、C【分析】【詳解】
A.由當都為0時,因此表示與的關系,表示與的關系;故A正確;
B.由題圖知,時,因此的水解常數的電離程度大于水解程度,所以溶液顯酸性,即故B正確;
C.線上縱坐標相同的點,處于相同的溶液環(huán)境,水的電離程度相同,兩線上縱坐標不同的點,越小的溶液中濃度越大;越抑制水的電離,故C錯誤;
D.由電荷守恒可知,時,故故D正確;
故答案為C。二、填空題(共8題,共16分)6、略
【分析】【分析】
打開K2,閉合K1,該裝置為原電池,A極的Zn易失電子作負極、B極的C作正極,B電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應;打開K1,閉合K2;該裝置是電解池,A為陰極;B為陽極,以此解答。
【詳解】
(1)若所盛溶液為CuSO4溶液,打開K2,合并K1,該裝置是原電池,鋅作負極,碳作正極,負極上鋅失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為Zn-2e-=Zn2+,正極上銅離子得電離生成銅單質,電極反應式為:Cu2++2e﹣=Cu;若所盛溶液為KCl溶液:則B極上氧氣得電子發(fā)生還原反應,其電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-,陽離子K+移向正極即B極,故答案為:Cu2++2e﹣=Cu;O2+2H2O+4e-=4OH-;B;
(2)打開K1,合并K2;若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液,該裝置是電解池,碳作陽極,鋅作陰極;
①A電極上氫離子放電生成氫氣;同時溶液中生成氫氧化鈉,溶液呈堿性,酚酞遇堿變紅色,所以A附近可觀察到的現象是產生無色氣泡,溶液變紅色;故答案為:產生無色氣泡,溶液變紅色;
②電解過程中陽極上析出氯氣、陰極上析出氫氣,所以相當于析出HCl,若要使電解質溶液恢復到原狀態(tài),根據“析出什么加入什么”原則加入物質應該是HCl,故答案為:HCl?!窘馕觥緾u2++2e﹣=CuO2+2H2O+4e﹣=4OH﹣B產生無色氣泡,溶液變紅色HCl7、略
【分析】【詳解】
(1)①Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64kJ?mol﹣1
②2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=﹣196kJ?mol﹣1
③H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=﹣286kJ?mol﹣1
根據蓋斯定律①+②+③則反應Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=+64kJ?mol﹣1﹣196kJ?mol﹣1﹣286kJ?mol﹣1=﹣320kJ?mol﹣1;
(2)①4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)△H=﹣akJ?mol﹣1
②6NO(g)+4NH3(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H=﹣bkJ?mol﹣1
根據蓋斯定律①5-②得反應Ⅰ的熱化學方程式為4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=(﹣5a+4b)kJ?mol﹣1;
【點睛】
本題考查反應熱計算,明確反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,與反應歷程無關,注意反應熱的計算方法,會根據蓋斯定律計算化學反應的反應熱?!窘馕觥咯?20kJ?mol﹣14NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=(﹣5a+4b)kJ?mol﹣18、略
【分析】【詳解】
(1)電解時,陽離子會移向陰極,陰離子會移向陽極,加入的硫酸鈉溶液電離生成的Na+則會通過陽離子交換膜進入陰極室,所以n是陽離子交換膜,而則會通過陰離子交換膜進入到陽極室,所以m是陰離子交換膜,根據電解時離子的放電順序,陽極失電子能力>故從A口出的產品是H2SO4,又由于陰極得電子能力H+>Na+,故從D口出的產品是NaOH。綜上所述電解硫酸鈉溶液總反應方程式為2Na2SO4+4H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑。
(2)①電滲析法海水淡化技術本質上還是電解食鹽水,通電時陽離子移向陰極,陰離子移向陽極,由于陰陽離子交換膜選擇性通過離子,如下圖所示,導致b處和d處的海水濃度越來越大,所以出水口的NaCl溶液濃度b>c。
②由于陰極H+得電子變成氫氣,導致e處對應的陰極室濃度越來越大,會和海水中的Ca2+和Mg2+結合成含有Ca(OH)2和Mg(OH)2的水垢;導致e口對應的室產生水垢較多。
【點睛】
(1)的總反應方程式會在分析后錯寫成水的電解方程式2H2O2H2↑+O2↑?!窘馕觥筷庩朒2SO4NaOH2Na2SO4+4H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑(寫2H2O2H2↑+O2↑給1分)>e9、略
【分析】【分析】
根據反應,放電時負極反應為VO2+-e-+H2O=+2H+,正極反應為V3++e-=V2+,此時正極區(qū)陽離子濃度減小,H+向正極區(qū)移動;充電時,電極反應與原電池的電極反應相反,故陰極反應為+2H++e-=VO2++H2O,陽極反應為V2+-e-=V3+;據此分析。
【詳解】
(1)根據分析,正極區(qū)陽離子濃度減小,H+向正極區(qū)移動,且題目中已知H+由B區(qū)透過隔膜向A區(qū)移動,說明A區(qū)為正極區(qū),B區(qū)為負極區(qū);B區(qū)含有的含有釩的離子為和VO2+;
(2)根據分析,A區(qū)電極發(fā)生失電子的反應,a應與電池的正極相連;A區(qū)陽離子濃度增加,H+向B區(qū)移動,A區(qū)溶液pH增大;B區(qū)的電極方程式為+2H++e-=VO2++H2O;
(3)當溶液pH變?yōu)?3時,此時溶液中c(OH-)=0.1mol/L,電解過程中消耗c(H+)=0.1mol/L,電解食鹽水的總反應為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,該過程有氫氣和氯氣溢出,溶液減少的質量為氫氣和氯氣的綜合,因此,溶液質量的減少量m=n(H2)·M(H2)+n(Cl2)·M(Cl2)=0.05mol×2g/mol+0.05mol×71g/mol=3.65g;利用此電池電解食鹽水,當溶液pH變?yōu)?3時共轉移電子0.1mol,當轉移0.1mol電子時電池消耗0.2mol氫離子,需要有0.2mol氫離子透過交換膜,因此電池的正負極質量相差0.2mol×1g/mol=0.2g?!窘馕觥空龢OVO2+、正增大+2H++e-=VO2++H2O3.650.210、略
【分析】【分析】
(1)根據質量、摩爾質量、物質的量的關系結合方程式判斷平衡的移動,從而判斷該反應中的能量變化;
(2)維持容器體積和溫度不變,達到平衡時C的濃度仍為1.2mol/L,為等效平衡,且為完全等效平衡,按化學計量數轉化到左邊滿足2molA;2molB。
(3)采用極限法求出的物質的量,根據濃度,物質的量求出容器的體積。
【詳解】
(1)根據質量守恒定律及反應方程式知,該反應反應前后氣體的物質的量不變,氣體的質量變小,所以平均摩爾質量減小,溫度升高,平衡時混合氣體的平均相對摩爾質量減小,說明平衡向正反應方向移動,所以正反應是吸熱反應;
因此;本題正確答案是:吸熱;
(2)根據等效平衡,把各物質都換算成方程式左邊的物質,與初始加入的2molA和1molB相等即可;
A.4molA+2molB與初始2molA和1molB不同,不屬于等效平衡,故A錯誤;
B.2molC+1molD換算成A;B,A、B濃度分別為2mol、1mol;與初始投料相同,平衡等效,所以B選項是正確的;
C.3molC+1molD+1molB換算成A;B,A、B濃度分別為2mol、2mol;與初始濃度不同,故C錯誤;
D.1.6molA+0.8molB+0.6molC換算成A;B;沒有D,C不能反應,與初始A、B的物質的量不相同,故D錯誤;
綜上所述;本題正確選項B。
⑶若C未轉化時,C的物質的量為3mol,此時體積最大,所以容器的體積V=n/c=3/1.2=2.5L;若D完全反應時,平衡時C的物質的量最小,此時體積最小,根據方程式計算反應的C的物質的量:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g),n(A)=2.4mol,n(B)=0.8mol,所以C的物質的量最小為3-2.4=0.6mol,容器的體積為V=n/c=0.6/1.2=0.5L;所以容器的容積V應大于0.5L,小于2.5L;
綜上所述,本題正確答案:0.5,2.5。【解析】(1)吸熱(2)B(3)0.52.511、略
【分析】【詳解】
HClO在水溶液中只能部分電離,屬于弱酸;NaClO屬于離子化合物,在水溶液中完全電離,屬于強電解質,故正確。【解析】正確12、略
【分析】【詳解】
(1)已知:
①
②
③
根據蓋斯定律,(①+②+③)×2得
(2)已知:
①(g)=(g)+H2(g)?H1=100.3kJ·mol-1
②
根據蓋斯定律,由反應①+反應②得反應③,則
(3)①根據與反應生成的物質的量之比為結合原子守恒可得反應的化學方程式為
②已知:
i.
ii.
iii.......
根據蓋斯定律,由或可知,求時,還需要熱化學方程式為或【解析】-116+89.3或13、略
【分析】【分析】
(1)化學反應能否發(fā)生;進行快慢程度由參加反應的物質本身性質決定;在內因相同的情況下,也會受反應的溫度、、濃度、壓強、催化劑、溶劑等外界條件影響;
(2)H2C2O4與KMnO4會發(fā)生氧化還原;根據反應產生的物質的狀態(tài);顏色變化分析實驗現象;
(3)二者發(fā)生復分解反應;據此書寫反應方程式;
(4)Na2S2O3與稀H2SO4反應產生硫酸鈉、S、SO2、H2O;據此書寫方程式;
(5)空氣中的氧氣在溶液中溶解,氧化KI產生I2,I2遇淀粉;溶液變?yōu)樗{色;
(6)MnO2是H2O2分解的催化劑;
(7)先計算1g氨氣的物質的量;然后結合反應的物質與能量變化相對應,寫出反應的熱化學方程式;
(8)根據蓋斯定律;將已知熱化學方程式疊加,就可以得到相應反應的熱化學方程式。
【詳解】
(1)化學反應能否發(fā)生;進行快慢由反應物本身性質決定;同時也受溫度、壓強、催化劑等外界條件影響;
(2)H2C2O4具有還原性,而KMnO4具有氧化性,二者反應時,草酸被氧化產生CO2氣體,高錳酸鉀被還原產生無色的Mn2+;使溶液紫色變淺甚至褪色,因此看到的實驗現象是有氣泡產生,溶液的紫色褪色;
(3)氫氧化鋇晶體Ba(OH)2·8H2O與氯化銨混合發(fā)生復分解反應產生BaCl2、NH3、H2O,反應的化學方程式為:Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O;
(4)Na2S2O3與稀H2SO4反應產生硫酸鈉、S、SO2、H2O,根據物質的溶解性及電解質的強弱,可知該反應的離子方程式為:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(5)空氣中的氧氣在含有KI和H2SO4的混合溶液中溶解,氧化KI產生I2,I2遇淀粉;溶液變?yōu)樗{色,故看到的實驗現象是:溶液變?yōu)樗{色;
(6)H2O2不穩(wěn)定,會分解產生H2O、O2,MnO2是H2O2分解的催化劑;因此會看到產生大量氣泡;
(7)1gNH3的物質的量是n(NH3)=mol,1g氨氣完全分解為氮氣、氫氣時,吸收2.72kJ的熱量,則2molNH3分解吸收的熱量是Q=×2.72kJ=92.48kJ,故NH3分解產生N2和H2的熱化學方程式為:2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)ΔH=+92.48kJ/mol;
(8)①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566kJ/mol
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ/mol
根據蓋斯定律,將①×2-②+③,整理可得:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=-80kJ/mol。
【點睛】
本題考查了化學方程式、熱化學方程式、離子方程式的書寫、化學反應發(fā)生即反應速率的影響因素、反應現象的判斷等。掌握反應原理,弄清化學變化的根本原因及可能影響的外界條件,物質在發(fā)生化學反應時,不僅有物質變化,同時也伴隨著能量變化,能量變化的多少與反應的物質的多少及物質的狀態(tài)有關,因此書寫熱化學方程式要注明物質的存在狀態(tài)及與之相對應的焓變,放熱反應反應熱為負值,吸熱反應反應熱為正值,從物質狀態(tài)、溶液的顏色等分析判斷反應現象?!窘馕觥孔陨硇再|溫度、濃度、壓強、催化劑等產生氣泡,同時看到溶液的紫色褪色Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2OS2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O溶液變?yōu)樗{色大量氣泡2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)ΔH=+92.48kJ/mol-80kJ/mol三、判斷題(共5題,共10分)14、B【分析】【詳解】
增大反應物濃度,能增大單位體積內活化分子數目,能加快化學反應速率。在溫度一定時,活化分子百分數是一定的,所以增大反應物濃度,不能增大活化分子百分數,故錯誤。15、B【分析】【分析】
【詳解】
比較ΔH大小,需要正負號和數值一起比較,錯誤。16、A【分析】【詳解】
鹽酸和CH3COOH的pH相同,說明溶液中c(H+)相等,根據Kw=c(H+)·c(OH-),則溶液中c(OH-)相等,水電離出c(OH-)和c(H+)相等,即常溫下,等體積的鹽酸和CH3COOH的pH相同,由水電離出的c(H+)相同,故正確。17、A【分析】【分析】
【詳解】
25℃時,KW=1.0×10-14,0.01mol·L-1的鹽酸中,c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,根據KW=c(H+)×c(OH-),可知c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,故答案為:正確。18、A【分析】【分析】
【詳解】
草酸鈉溶液中存在電荷守恒又存在物料守恒:合并即得c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4):則答案是:正確。四、有機推斷題(共4題,共24分)19、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)20、略
【分析】【分析】
原子最外層電子數之比N(Y):N(Q)=3:4;因為都為主族元素,最外層電子數小于8,所以Y的最外層為3個電子,Q的最外層為4個電子,則Y為硼元素,Q為硅元素,則X為氫元素,W與氫同主族,為鈉元素,Z的原子序數等于Y;W、Q三種元素原子的最外層電子數之和,為氧元素。即元素分別為氫、硼、氧、鈉、硅。
【詳解】
(1)根據分析,Y為硼元素,位置為第二周期第ⅢA族;QX4為四氫化硅,電子式為
(2)①根據元素分析,該反應方程式為
②以稀硫酸為電解質溶液;向兩極分別通入氣體氫氣和氧氣可形成原電池,其中通入氣體氫氣的一極是負極,失去電子;
③外電路有3mol電子轉移時,需要消耗1.5mol氫氣,則根據方程式分析,需要0.5mol硅化鈉,質量為37g?!窘馕觥康诙芷诘冖驛族負極37g21、略
【分析】【詳解】
(1)A、B、C、E中均有鈉元素,根據B的用途可猜想出B為NaHCO3,X為C(碳),能與CO2反應生成NaHCO3的物質可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之間能按物質的量之比為1∶1反應,則A是NaOH,E為Na2CO3,能與NaHCO3反應放出無色無味的氣體,且這種物質中含有鈉元素,則C只能為Na2O2,D為O2,結合題設條件可知F為Fe,G為Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+與以離子鍵結合,中O原子與O原子以共價鍵結合,其電子式為
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,Fe2+被稀HNO3氧化為Fe3+,反應的離子方程式為:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反應為3Fe+2O2Fe3O4,轉移4mol電子時釋放出akJ熱量,則轉移8mol電子放出2akJ熱量,則其熱化學反應方程式為:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol。
(5)N2在陰極上得電子發(fā)生還原反應生成NH3:N2+6H++6e?2NH3。【解析】①.NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=?2akJ/mol⑥.N2+6H++6e?2NH322、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉(碳酸氫鈉),再與硫酸反應生成硫酸鈉,①常用作泡沫滅火器的是NaHCO3,故為乙;②濃度相同的碳酸氫鈉溶液和硫酸鈉溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的電離程度大;
(2)金屬鋁是13號元素,核外電子排布為2、8、3②n(Al)=n(NaOH)時,生成偏鋁酸鈉,根據方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2與H2SO4的物質的量之比為1:2,符合題意,故丙的化學式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯氣,與氫氧化鈉生成氯化鈉和次氯酸鈉,離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根據電荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液顯中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根據物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5五、結構與性質(共3題,共21分)23、略
【分析】【分析】
周期表前四周期的元素A、B、C、D、E原子序數依次增大。A的核外電子總數與其周期數相同,則A是H元素;B的價電子層中有3個未成對電子,則B核外電子排布是1s22s22p3;所以B是N元素;C的最外層電子數為其內層電子數的3倍,C的核外電子排布是2;6,所以C是O元素;D與C同族,則D是S元素;E的最外層只有2個電子,但次外層有18個電子,則E是Zn元素,然后根據元素周期律及物質性質分析解答。
【詳解】
根據上述分析可知:A是H;B是N,C是O,D是S,E是Zn元素。
(1)化合物(BA4)DC4是(NH4)2SO4,該物質是強酸弱堿鹽,在溶液中發(fā)生水解反應消耗水電離產生的OH-,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時,溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液顯酸性,水解反應的離子方程式為:
(2)一般情況下原子核外電子層數越少;元素的第一電離能越大;同一周期元素的第一電離能隨原子序數的增大而增大,但當元素處于第IIA;第VA時,原子核外電子排布處于軌道的全滿、半滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于相鄰元素;所以N、O、S三種元素的第一電離能由大到小的順序是:N>O>S,因此第一電離能最大的元素是N元素;
E是Zn元素,基態(tài)Zn原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;原子核外電子占據最高能級是4s能級,該能級電子云輪廓圖為球形;
(3)A是H元素,A和其他元素形成的二元共價化合物中,有一種分子空間構形呈三角錐形,該分子是NH3,NH3極易溶于水,卻不溶于CCl4,這是由于NH3和H2O都是極性分子,CCl4是非極性分子,符合“相似相溶”規(guī)律;且NH
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