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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬科版選擇性必修1化學(xué)下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、次磷酸是一種在精細(xì)磷化工中發(fā)揮重要作用的產(chǎn)品;它可作為還原劑用于化學(xué)電鍍,也可用于阻止磷酸樹脂的變色,還可用作酯化的催化劑等。一種以次磷酸鈉為原料通過電滲析法制備次磷酸的裝置如圖所示,下列說法錯誤的是。
A.M極與電源的正極相連B.離子交換膜2為陰離子交換膜C.離子交換膜1可有效防止次磷酸的氧化D.相同時間內(nèi),兩極產(chǎn)生的氣體1與氣體2的體積比為2:12、已知:和鍵的鍵能()分別為436、496和462,則a為A.B.C.D.3、科學(xué)家研發(fā)了一種綠色環(huán)?!叭珰潆姵亍?;某化學(xué)興趣小組將其用于銅片上鍍銀作為獎牌獎給優(yōu)秀學(xué)生,工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是。
A.負(fù)極的電極反應(yīng)式:B.當(dāng)吸附層a通入2.24L(標(biāo)況)氫氣時,溶液中有0.2mol離子透過交換膜C.離子交換膜既可以是陽離子交換膜也可以是陰離子交換膜D.電池工作時,m電極質(zhì)量逐漸增重4、一種新型燃料電池以二氧化硫和空氣為原料;工作原理如圖所示,下列說法不正確的是。
A.電路中每通過1mol電子,有1molH+從a電極遷移到b電極B.該電池實(shí)現(xiàn)了制備硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合C.該電池工作時,b極附近pH逐漸降低D.相同條件下,放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶15、1913年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法;從而大太滿足了當(dāng)時日益增長的人口對糧食的需求。下圖是合成氨生產(chǎn)流程示意圖,下列說法不正確的是。
A.“干燥凈化”可以防止催化劑中毒B.“壓縮機(jī)加壓”既提高了原料的轉(zhuǎn)化率又加快了反應(yīng)速率C.“冷卻”提高了原料的平衡轉(zhuǎn)化率和利用率D.“鐵觸媒”在生產(chǎn)過程中需使用外加熱源持續(xù)加熱6、已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)2AB2(g)ΔH<0,下列說法正確的是A.達(dá)到平衡后,降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動B.達(dá)到平衡后,升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡逆向移動C.升高溫度,正向反應(yīng)速率增加,逆向反應(yīng)速率減小D.升高溫度有利于反應(yīng)速率增加,從而縮短達(dá)到平衡的時間7、CH4、CO2在催化劑作用下可以反應(yīng)生成CH3COOH,該反應(yīng)歷程(化學(xué)吸附至脫附)可以用下圖表示。下列說法不正確的是。
A.CH4在催化劑表面發(fā)生化學(xué)吸附可表示為:CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附態(tài))B.②過程表示CH3COOH分子的脫附過程C.反應(yīng)過程中有C-H鍵、C-C鍵、O-H鍵生成D.該合成反應(yīng)是放熱反應(yīng)8、25℃時,①濃度為0.1mol/L的氨水和②濃度為0.01mol/L的氨水,下列判斷不正確的是A.存在的粒子種類相同B.的電離程度①②C.中和等體積等濃度的鹽酸,需要②的體積是①的10倍D.的值:①②評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)9、在甲、乙兩個恒溫恒容的密閉容器中,分別加入足量活性炭和一定量的NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。在不同溫度下;測得各容器中c(NO)隨反應(yīng)時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是。
A.達(dá)到平衡狀態(tài)時,v正(NO)=2v逆(CO2)B.乙容器中從反應(yīng)開始到建立平衡的平均反應(yīng)速率v(NO)=0.1125mol·L-1·min-1C.氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡D.由圖分析可知,T乙<T甲10、反應(yīng)一定條件下在容積為5L的密閉容器中投入1molNH3和1molO2,2min末NO的物質(zhì)的量增加了0.4mol,下列說法正確的是A.2min時反應(yīng)放出的熱量等于0.1akJB.用氧氣表示2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率C.2min內(nèi),NH3的轉(zhuǎn)化率小于O2的轉(zhuǎn)化率D.2min內(nèi),11、膜技術(shù)原理在化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。有人設(shè)想利用電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑裝置圖如下。下列說法不正確的是。
A.是原電池B.池能夠生產(chǎn)C.電路中電子流向?yàn)樾纬砷]合回路D.中均從右邊遷移到左邊12、用下列實(shí)驗(yàn)方案及所選玻璃儀器(非玻璃儀器任選)能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖恰?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案所選玻璃儀器A證明HClO和醋酸的酸性強(qiáng)弱同溫下用pH試紙測定濃度為0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH玻璃棒、玻璃片B除去四氯化碳中少量乙醇將混合物中加水,多次水洗分液分液漏斗、燒杯C證明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加幾滴氨水,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀試管、膠頭滴管D配制0.1L1mol·L-1的CuSO4溶液將16gCuSO4·5H2O溶于水配成100mL溶液燒杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶
A.AB.BC.CD.D13、相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法正確的是。
A.a電極的電極反應(yīng)為B.c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽離子交換膜C.電池放電過程中,Cu(2)電極上的電極反應(yīng)為D.電池從開始工作到停止放電,電解池理論上可制得320gNaOH14、漂白粉和漂粉精是常用的消毒清潔用品,有效成分均為Ca(ClO)2;相應(yīng)的生產(chǎn)流程如圖:
下列說法不正確的是A.①中陰極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑B.②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OC.上述過程涉及氧化還原反應(yīng)、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)D.制備漂白粉過程中,Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO)2時,Cl的原子利用率為100%15、相同溫度下,有體積相同的甲、乙兩個容器,甲容器中充入1gN2和1gH2,乙容器中充入2gN2和2gH2,分別進(jìn)行合成氨反應(yīng)。下列敘述中不正確的是A.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲B.平衡后N2的濃度:乙<甲C.H2的平衡轉(zhuǎn)化率:乙>甲D.平衡混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù):乙>甲評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)16、根據(jù)所給信息;書寫對應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體,放出91.5kJ熱量,其熱化學(xué)方程式:___________。
(2)已知1molC(石墨,s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ熱量,請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________。
(3)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物,放出22.67kJ的熱量,其熱化學(xué)方程式:___________。
(4)已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol?1,請寫出1molNH3分解對應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________。若1molN2(g)和3molH2(g)在一定條件下發(fā)生反應(yīng),放出的熱量___________92kJ(填“大于”“小于”或“等于”),理由是___________。17、電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)根據(jù)圖示電化學(xué)裝置;回答下列問題:
①甲池中通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)式為___。
②乙池中,若X、Y都是石墨電極,A溶液是Na2SO4溶液,實(shí)驗(yàn)開始時,同時在兩極附近溶液中各滴入幾滴紫色石蕊溶液,X極的電極反應(yīng)式為__;一段時間后,在Y極附近觀察到的現(xiàn)象是___。
③乙池中,若X、Y都是石墨電極,A溶液是足量AgNO3溶液,體積為0.2L,則Y極的電極反應(yīng)式為___;電解一段時間后,甲池消耗112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2,則乙池溶液的pH為___(忽略溶液體積的變化)。
(2)若要用(1)中裝置在鐵質(zhì)鑰匙表面鍍一層金屬銅,用CuSO4溶液作電解液;則乙池中:
①X極的材料是__,電極反應(yīng)式為___。
②Y極的材料是__,電極反應(yīng)式為___。18、甲醇是重要的化工原料,又可稱為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇;發(fā)生的主反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2<0
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3>0
回答下列問題:(1)已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:。化學(xué)鍵H-HC-OCOH-OC-HE/(kJ·mol-1)4363431076465413
由此計算△H1=_______kJ·mol-1。
(2)圖1中能正確反映反應(yīng)①平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_______(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是_______
(3)合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時,體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而_______(填“增大”或“減小”),其原因是_______。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_______。19、氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,以氫燃料為代表的燃料電池有良好的?yīng)用前景。298K時,1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_______20、(1)在298K時,1molC2H6在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量1558.4kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______。又已知:H2O(g)=H2O(l)?H2=-44.0kJ/mol,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C2H6完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是_______kJ。
(2)利用(1)反應(yīng)設(shè)計一個燃料電池:用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,在電極上分別通入乙烷和氧氣。通入乙烷氣體的電極應(yīng)為_______極(填寫“正”或“負(fù)”),該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是_______。21、高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中常用的一種新型凈水劑,在反應(yīng)中被還原成Fe3+離子,工業(yè)上常用NaClO氧化Fe(OH)3生產(chǎn)高鐵酸鈉:Fe(OH)3+NaClO+NaOH→Na2FeO4+NaCl+H2O。完成下列填空:
(1)配平上述化學(xué)方程式_______。
(2)若制備過程中消耗了0.15molNaClO,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是_______。
(3)高鐵酸鈉之所以能凈水,除了能殺菌消毒外,另一個原因是(結(jié)合離子方程式回答)_______。
(4)生產(chǎn)高鐵酸鈉的另一種方法是電解法,原理是Fe+2NaOH+2H2O=Na2FeO4+3H2↑,則電解過程中Fe在_______。(選填編號)
A.陽極發(fā)生氧化反應(yīng)B.陰極發(fā)生還原反應(yīng)C.陽極發(fā)生還原反應(yīng)D.陰極發(fā)生氧化反應(yīng)。
(5)某地海水樣品經(jīng)Na2FeO4處理后,所含離子及其濃度如下表所示(H+和OH—未列出):。離子SOMg2+Fe3+Na+Cl—濃度(mol/L)a0.050.100.500.58
表格中的a_______0.16(填“>”、“<”或“=”),判斷的理由是_______。22、偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進(jìn)劑,二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)
(1)反應(yīng)(Ⅰ)中氧化劑是___________。
(2)火箭殘骸中?,F(xiàn)紅棕色氣體,原因?yàn)椋篘2O4(g)?2NO2(g)(Ⅱ)當(dāng)溫度升高時,氣體顏色變深,則反應(yīng)(Ⅱ)為______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(3)一定溫度下,反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)椤鱄。現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________。若在相同溫度下,上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行,平衡常數(shù)______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時,將amolNH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是______________(用離子方程式表示)。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將________(填“正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為_______mol?L﹣1。(NH3?H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10﹣5mol?L﹣1)23、氨主要用于生產(chǎn)化肥和硝酸?!笆濉逼陂g;預(yù)計我國合成氨產(chǎn)量將保持穩(wěn)中略增。
(1)目前工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃夂铣砂钡纳a(chǎn)條件為________________________。
(2)如圖是不同溫度和不同壓強(qiáng)下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,混合物中NH3含量(體積%)的變化情況。已知初始時n(N2):n(H2)=1:3。判斷p1、p2的大小關(guān)系,并簡述理由。_____________________
(3)實(shí)驗(yàn)室在2L密閉容器中加入1mol氮?dú)夂?mol氫氣模擬工業(yè)合成氨。若反應(yīng)2min,氣體的總物質(zhì)的量減少了0.8mol,則2min內(nèi)氨氣的生成速率為____________。
(4)常見氮肥有氨水、氯化銨、硫酸銨、尿素等。常溫下,c(NH4+)相等的氨水、氯化銨、硫酸銨三種溶液,氨水、氯化銨、硫酸銨的濃度從大到小的關(guān)系為__________________。
(5)草木灰主要含有碳酸鉀,解釋草木灰不宜與銨態(tài)氮肥混合使用的原因__________。評卷人得分四、判斷題(共2題,共6分)24、某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,則該溶液呈酸性。(____________)A.正確B.錯誤25、化學(xué)平衡正向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大。(____)A.正確B.錯誤評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共20分)26、下表是元素周期表中的一部分。
根據(jù)A-J在周期表中的位置;用元素符號;化學(xué)式或反應(yīng)式回答下列問題:
(1)氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)是____,用一個化學(xué)反應(yīng)證明H單質(zhì)的氧化性強(qiáng)于G單質(zhì)____。
(2)A分別與F、G、H形成的簡單化合物中,穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________。
(3)B、C、G、H離子半徑由大到小的順序是_____________________。
(4)D單質(zhì)可用來制造D-空氣燃料電池,該電池通常以氯化鈉或氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液,通入空氣的電極為正極。若以氯化鈉為電解質(zhì)溶液時,正極的反應(yīng)式為______________________。27、X、Y、Z、W、R、Q是原子序數(shù)依次增大的前20號元素。X2是通常狀況下密度最小的氣體;Z與R同主族,R的一種固體單質(zhì)在空氣中易自燃;Y、W最外層電子數(shù)之和是Z的2倍,W有W2、W3兩種常見單質(zhì);含Q的化合物焰色反應(yīng)呈紫色。請回答下列問題:
(1)X、W、R、Q原子半徑由大到小的順序是(寫元素符號)__________;請寫出Z在周期表中的位置____________________。
(2)由上述元素組成的物質(zhì)YW(ZX2)2是一種中性肥料,請寫出它的電子式______________。
(3)請設(shè)計實(shí)驗(yàn)比較Z與R元素的非金屬性強(qiáng)弱____________________。
(4)X、Y形成的化合物中含有非極性鍵且相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是________。(寫化學(xué)式)
(5)R的簡單氫化物具有強(qiáng)還原性,將其通入硫酸銅溶液能生成兩種最高價含氧酸和一種單質(zhì),請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________。
(6)Y的最高價氧化物與Q的最高價氧化物的水化物按物質(zhì)的量之比1:2反應(yīng),所得溶液中離子濃度由大到小的順序____________________。評卷人得分六、有機(jī)推斷題(共4題,共16分)28、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(yīng);A分子含有的官能團(tuán)是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學(xué)方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結(jié)構(gòu)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(zhì)量為571;J的相對分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),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(zhì)。計算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________。:29、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)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(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)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(shè)計的,這兩種化合物相遇會反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質(zhì)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(fù)極”)。
③若外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移,則理論上需要W2Q的質(zhì)量為_________。30、已知A;B、C、E的焰色反應(yīng)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(zhì)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(zhì),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(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫出):
(1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式:A______________;F______________。
(2)物質(zhì)C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)移4mol電子時釋放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(5)科學(xué)家用物質(zhì)X的一種同素異形體為電極,在酸性介質(zhì)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(yīng)方程式:____________________。31、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質(zhì);轉(zhuǎn)化關(guān)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(jié)構(gòu)示意圖為__________。
②當(dāng)n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時,丙的化學(xué)式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉(zhuǎn)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(yīng)生成TiCl4和O2的熱化學(xué)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(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【分析】
由圖可知;與電源的正極相連M極是電解池的陽極,水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,與電源負(fù)極相連的N極是陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,陽極生成的氫離子通過陽離子交換膜向產(chǎn)品室移動,陰極生成的氫氧根離子通過陰離子交換膜向原料室移動,導(dǎo)致次磷酸根離子通過陰離子交換膜向產(chǎn)品室移動,氫離子和次磷酸根離子在產(chǎn)品室反應(yīng)生成次磷酸。
【詳解】
A.由分析可知;與電源的正極相連M極是電解池的陽極,故A正確;
B.由分析可知;次磷酸根離子通過陰離子交換膜2向產(chǎn)品室移動,故B正確;
C.由分析可知;離子交換膜1可阻止M極生成的氧氣進(jìn)入產(chǎn)品室,可有效防止次磷酸的氧化,故C正確;
D.由分析可知;與電源的正極相連M極是電解池的陽極,水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,與電源負(fù)極相連的N極是陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,則兩極產(chǎn)生的氣體1與氣體2的體積比為1:2,故D錯誤;
故選D。2、A【分析】【詳解】
①
②
根據(jù)蓋斯定律①×2-②得斷裂舊鍵需要吸熱,形成新鍵需要放熱,根據(jù)吸熱為正,放熱為負(fù),可得+×4-436×2-496=a=+130;
故選A。3、D【分析】【分析】
由電子流向可知,左邊吸附層a為負(fù)極,發(fā)生了氧化反應(yīng),電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH-=2H2O,右邊吸附層b為正極,發(fā)生了還原反應(yīng),電極反應(yīng)是2H++2e-=H2↑,原電池工作時,電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,電池的總反應(yīng)為H++OH-=H2O;則m為陽極,p為陰極;
【詳解】
A.根據(jù)圖知,吸附層a上,氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則吸附層a為負(fù)極,氫氣失電子和OH-反應(yīng)生成H2O,電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O,故A正確;
B.吸附層a的電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O,標(biāo)況下2.24L氫氣的物質(zhì)的量為轉(zhuǎn)移0.2mol電子,則有0.2mol氫離子透過交換膜,故B正確;
C.H+在吸附層b上得電子生成氫氣,所以離子交換膜還允許H+通過,可以是陽離子交換膜,移向吸附層a移動,因此也可以是陰離子交換膜,故C正確;
D.吸附層b為正極,則m為陽極,為了在銅片上鍍銀,則m電極材料為銀,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),Ag失電子生成Ag+,m電極質(zhì)量逐漸減小,故D錯誤;
故選:D。4、C【分析】【分析】
通入SO2為電池負(fù)極,即a為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸,反應(yīng)式為:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+,通入空氣的為正極,即b為正極,反應(yīng)式為:O2+4H++4e-═2H2O,裝置的總反應(yīng)為:2SO2+2H2O+O2═2SO42-+4H+。
【詳解】
A.a為負(fù)極,b為正極,由正極反應(yīng)式O2+4H++4e-═2H2O可判斷,電路中每通過1mol電子,有1molH+從a電極遷移到b電極;故A正確;
B.SO2是污染性氣體,電池負(fù)極的SO2氣體發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸;既減少了環(huán)境污染,又將其轉(zhuǎn)換為電能;充分利用,故B正確;
C.b為正極,反應(yīng)式為:O2+4H++4e-═2H2O,b極附近pH逐漸升高;故C錯誤;
D.由總反應(yīng)式:2SO2+2H2O+O2═2SO42-+4H+可知,相同條件下,放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶1;故D正確。
答案選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查了原電池原理的應(yīng)用,明確電解質(zhì)溶液酸堿性、電極的判斷以及電極方程式的書寫方法是解本題關(guān)鍵。5、D【分析】【詳解】
A.合成氨反應(yīng)的原料中含有能使催化劑中毒的雜質(zhì);所以“干燥凈化”可以防止催化劑中毒,故A正確;
B.合成氨反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng);增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)方向移動,原料的轉(zhuǎn)化率增大,所以“壓縮機(jī)加壓”既提高了原料的轉(zhuǎn)化率又加快了反應(yīng)速率,故B正確;
C.氨氣易液化;冷卻時氨氣轉(zhuǎn)化為液氨,生成物的濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動,原料的轉(zhuǎn)化率增大,所以“冷卻”提高了原料的平衡轉(zhuǎn)化率和利用率,故C正確;
D.合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng);“鐵觸媒”在生產(chǎn)過程中可以通過反應(yīng)放出的熱量和熱交換達(dá)到反應(yīng)所需的溫度,不需使用外加熱源持續(xù)加熱,故D錯誤;
故選D。6、D【分析】【詳解】
A.該反應(yīng)正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng);降低溫度,平衡正向移動,減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動,即向逆反應(yīng)方向移動,故A錯誤;
B.該反應(yīng)正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng);升高溫度有利于平衡向逆反應(yīng)移動,增大壓強(qiáng)有利于平衡向氣正反應(yīng)移動,故B錯誤;
C.升高溫度正;逆反應(yīng)速率都增大;故C錯誤;
D.升高溫度正;逆反應(yīng)速率都增大;縮短到達(dá)平衡的時間,故D正確;
答案選D。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖可知,CH4在催化劑表面發(fā)生化學(xué)吸附生成H*和CH3*,表示為:CH4(g)H*+CH3*;A項(xiàng)正確;
B.②過程H*和CH3COO*在催化劑的作用下生成CH3COOH,則②過程表示CH3COOH分子的脫附過程;B項(xiàng)正確;
C.由圖可知;反應(yīng)中只有C-C鍵和O-H鍵的生成,C項(xiàng)錯誤;
D.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;該合成反應(yīng)是放熱反應(yīng),D項(xiàng)正確;
答案選C。8、B【分析】【詳解】
A.濃度為0.1mol/L的氨水和濃度為0.01mol/L的氨水中的粒子種類相同;A正確;
B.NH3·H2O為弱電解質(zhì),越稀電離程度越大,則電離程度②>①;B錯誤;
C.①中氨水濃度為②中的十倍;則中和等體積等濃度的鹽酸,需要②的體積是①的10倍,C正確;
D.②中氫氧根離子濃度小于①,則的值①<②;D正確;
故答案選B。二、多選題(共7題,共14分)9、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),達(dá)到平衡狀態(tài)時,v正(NO)=2v逆(CO2);故A正確;
B.乙容器中從反應(yīng)開始到建立平衡的平均反應(yīng)速率v(NO)=0.01125mol·L-1·min-1;故B錯誤;
C.平均相對分子質(zhì)量=氣體的總質(zhì)量/氣體的總物質(zhì)的量;氣體的總物質(zhì)的量不變,氣體的總質(zhì)量改變,所以氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變時,氣體的總質(zhì)量不改變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡,故C正確;
D.由圖分析可知,T乙的平衡時間小于T甲,升高溫度平衡速率增大,說明T乙>T甲;故D錯誤;
故選AC。10、AC【分析】【詳解】
A.由反應(yīng)式知;該反應(yīng)生成4molNO,放熱akJ,2min時生成0.4molNO,則反應(yīng)放熱0.1akJ,故A正確;
B.用氧氣表示2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:故B錯誤;
C.2min內(nèi),NH3的轉(zhuǎn)化率(40%)小于O2的轉(zhuǎn)化率(50%);故C正確;
D.2min內(nèi),故D錯誤;
答案為AC。11、CD【分析】【分析】
【詳解】
A.由裝置圖可知為燃料電池即原電池,為負(fù)極,為正極;故A正確;
B.為電解池,是陽極,失去電子生成是陰極,硝酸得到電子生成故B正確;
C.電路中電子的流向?yàn)槿芤褐袩o電子移動,故C錯誤;
D.原電池中陽離子移向正極(電極),電解池中陽離子移向陰極(電極),因此均從左邊遷移到右邊;故D錯誤;
故選CD。12、BC【分析】【詳解】
A.NaClO溶液具有強(qiáng)氧化性和漂白性;不能利用pH試紙測定其pH,應(yīng)利用pH計測定pH比較酸性強(qiáng)弱,故A錯誤;
B.乙醇易溶于水,而CCl4不溶于水;用水反復(fù)萃取后再分液可分離,使用的玻璃儀器主要有分液漏斗和燒杯,故B正確;
C.向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加幾滴氨水,先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,即可說明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2];需要的玻璃儀器主要是試管;膠頭滴管,故C正確;
D.配制0.1L1mol·L-1的CuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O的質(zhì)量為0.1L×1mol·L-1×250g/mol=25g;使用的玻璃儀器主要有燒杯;量筒、玻璃棒、100mL容量瓶和膠頭滴管,故D錯誤;
故答案為BC。13、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)上述分析可知,a電極為電解池的陰極,H2O中的H+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2,電極反應(yīng)式為A選項(xiàng)正確;
B.電解過程中,兩個離子交換膜之間的硫酸鈉溶液中,Na+通過陽離子交換膜c進(jìn)入陰極區(qū),通過陰離子交換膜d進(jìn)入陽極區(qū);c;d離子交換膜依次為陽離子交換膜和陰離子交換膜,B選項(xiàng)錯誤;
C.電池放電過程中,Cu(2)電極上發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cu2+電極方程式為:C選項(xiàng)正確;
D.電池從開始工作到停止放電,正極區(qū)硫酸銅溶液的濃度同時由2.5mol·L-1降低到1.5mol·L-1,負(fù)極區(qū)硫酸銅溶液同時由0.5mol·L-1升到1.5mol·L-1,正極反應(yīng)中還原Cu2+的物質(zhì)的量為電路中轉(zhuǎn)移4mol電子,電解池的陰極生成4molOH-;即陰極區(qū)可得到4mol氫氧化鈉,其質(zhì)量為160g,D選項(xiàng)錯誤;
答案選AC。14、AD【分析】【詳解】
A.電解飽和食鹽水,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-=Cl2↑;A錯誤;
B.②中氯氣和氫氧化鈣反應(yīng):2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;故B正確;
C.反應(yīng)①②③均有元素化合價的升降;反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)④是化合反應(yīng),反應(yīng)⑤是復(fù)分解反應(yīng),C正確;
D.氯氣和氫氧化鈣反應(yīng),除了生成Ca(ClO外,還生成Ca和水;所以Cl的原子利用率小于100%,D錯誤;
答案選AD。15、BD【分析】【分析】
在相同溫度下,有相同體積的甲、乙兩容器,且保持體積不變,加入氮?dú)夂蜌錃獍l(fā)生的反應(yīng)為:N2+3H22NH3,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),假設(shè)開始時乙的容器體積也是甲的兩倍(如圖所示),則此時甲與乙是等效平衡。再將乙容器體積壓縮至與甲相等(如圖中丙),在此過程中平衡:N2+3H22NH3要向正反應(yīng)方向移動;由此分析。
【詳解】
A.因?yàn)橐胰萜髦械脑贤度肓空檬羌椎?倍;乙容器中壓強(qiáng)大于甲,反應(yīng)速率快,故A不符合題意;
B.根據(jù)分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反應(yīng)方向移動,丙中N2、H2、NH3的濃度分別比甲中N2、H2、NH3濃度大,容器乙中N2的濃度>容器甲中N2的濃度;故B符合題意;
C.根據(jù)分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反應(yīng)方向移動,H2的平衡轉(zhuǎn)化率:容器乙>容器甲;故C不符合題意;
D.將乙容器的體積壓縮至與甲相等(如圖中丙),則在此過程中化學(xué)平衡要向正反應(yīng)方向移動,平衡混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù):容器甲>容器乙;故D符合題意;
答案選BD。三、填空題(共8題,共16分)16、略
【分析】【分析】
(1)
11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2的物質(zhì)的量是0.5mol,11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體,放出91.5kJ熱量,則1mol氫氣和氯氣反應(yīng)放出能量183kJ,其熱化學(xué)方程式為H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-183kJ·mol?1;
(2)
已知1molC(石墨,s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol?1;
(3)
1.7gNH3(g)的物質(zhì)的量是0.1mol,1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO氣體和水蒸氣,放出22.67kJ的熱量,則1mol氨氣發(fā)生催化氧化放出能量226.7kJ,其熱化學(xué)方程式為NH3(g)+O2(g)=NO(g)+H2O(g)ΔH=-226.7kJ·mol?1;
(4)
已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol?1,1mol氨氣分解吸收46kJ的能量,1molNH3分解對應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NH3(g)?N2(g)+H2(g)ΔH=+46kJ·mol?1。N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行完全,若1molN2(g)和3molH2(g)在一定條件下發(fā)生反應(yīng),生成氨氣的物質(zhì)的量小于2mol,所以放出的熱量小于92kJ。【解析】(1)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-183kJ·mol?1
(2)C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol?1
(3)NH3(g)+O2(g)=NO(g)+H2O(g)ΔH=-226.7kJ·mol?1
(4)NH3(g)?N2(g)+H2(g)ΔH=+46kJ·mol?1小于由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行完全17、略
【分析】【詳解】
(1)①甲池中乙烷入左側(cè)電極發(fā)生氧化反應(yīng),則左側(cè)電極為負(fù)極,電解質(zhì)溶液為溶液,故負(fù)極的電極反應(yīng)式為故答案為:C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O;
②乙池中,若X、Y都是石墨電極,A溶液是溶液,則X是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Y是陰極,電極反應(yīng)式為有和生成,則Y極附近觀察到的現(xiàn)象是電極表面產(chǎn)生氣泡,附近溶液變藍(lán),故答案為:2H2O-4e-=4H++O2↑;電極表面產(chǎn)生氣泡;電極附近溶液變藍(lán);
③乙池中,若X、Y都是石墨電極,A溶液是足量溶液,Y極是陰極,電極反應(yīng)式為X極是陽極,電極反應(yīng)式為甲池中右側(cè)電極發(fā)生的電極反應(yīng)為消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即)時電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為根據(jù)得失電子守恒可知,電路中轉(zhuǎn)移電子時,極附近生成則乙池溶液中溶液故答案為:1;
(2)在鐵質(zhì)鑰匙表面鍍一種金屬銅,則X極是陽極,要用鍍層金屬銅作陽極,電極反應(yīng)式為Y極是陰極,要用鍍件——鐵質(zhì)鑰匙作陰極,電極反應(yīng)式為故答案為:銅;鐵質(zhì)鑰匙;【解析】C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O2H2O-4e-=4H++O2↑電極表面產(chǎn)生氣泡,電極附近溶液變藍(lán)Ag++e-=Ag1銅Cu-2e-=Cu2+鐵質(zhì)鑰匙Cu2++2e-=Cu18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)ΔH=反應(yīng)物總鍵能?生成物總鍵能,故ΔH1=1076kJ.mol?1+2×436kJ·mol?1?(3×413+343+465)kJ·mol?1=?99kJ·mol?1;故答案為:-99;
(2)根據(jù)(1)中的計算可知,反應(yīng)①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)減小,故曲線a正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系;故答案為:a;反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小;
(3)升高溫度時,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動,使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低;相同溫度下,反應(yīng)③前后氣體分子數(shù)不變,壓強(qiáng)改變不影響其平衡移動,反應(yīng)①正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),有利于平衡向正反應(yīng)方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,故增大壓強(qiáng)有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,壓強(qiáng)從大到小順序?yàn)镻3>P2>P1。,故答案為:減小;升高溫度時,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動,使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低;P3>P2>P1。【解析】-99a反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小減小升高溫度時,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動,使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動,又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低P3>P2>P119、略
【分析】【詳解】
因?yàn)?g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ,所以1mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量為121kJ×2=242kJ,又1molH2O(g)轉(zhuǎn)為1molH2O(l)時放熱44kJ,所以1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量為242kJ+44kJ=286kJ,表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH=-286kJ·mol-1?!窘馕觥縃2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH=-286kJ·mol-120、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)在298K時,1molC2H6在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量1558.4kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)?H=-3116.6kJ/mol;又已知:H2O(g)=H2O(l)?H2=-44.0kJ/mol,則C2H6在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)?H=-3116.6kJ/mol-(-44.0kJ/mol×6)=-2852.6kJ/mol,根據(jù)反應(yīng)可知,2molC2H6完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是2852.6kJ/mol,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C2H6即0.5molC2H6完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是=713.15kJ;
(2)利用(1)反應(yīng)設(shè)計一個燃料電池:用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,在電極上分別通入乙烷和氧氣,燃料電池中通入燃料乙烷的一極作負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,負(fù)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是C2H6-14e-+18OH-=2+12H2O?!窘馕觥?C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)?H=-3116.6kJ/mol713.15負(fù)C2H6-14e-+18OH-=2+12H2O21、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由未配平的化學(xué)方程式可知,堿性條件下,氫氧化鐵與次氯酸鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,配平的化學(xué)方程式為2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,故答案為:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;
(2)由方程式可知,反應(yīng)消耗3mol次氯酸鈉,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6mol,則中消耗了0.15mol次氯酸鈉,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.15mol××NAmol—1=0.3NA,故答案為:0.3NA;
(3)高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性,能與細(xì)菌發(fā)生氧化還原反應(yīng),起到殺菌消毒的作用,反應(yīng)生成的還原產(chǎn)物鐵離子在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體,水解的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,水解生成的Fe(OH)3膠體具有很強(qiáng)的吸附能力,能吸附水中懸浮的雜質(zhì),達(dá)到凈水的作用,故答案為:生成產(chǎn)物Fe3+在溶液中發(fā)生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,水解生成的Fe(OH)3膠體吸附水中懸浮的雜質(zhì);
(4)由電解的原理可知;鐵是電解池的陽極,鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成高鐵酸根離子,故選A;
(5)由高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中常用的一種新型凈水劑,在反應(yīng)中被還原成Fe3+離子可知,溶液呈酸性,由溶液中的電荷守恒2c(SO)+c(Cl—)+c(OH—)=2c(Mg2+)+3c(Fe3+)+c(Na+)+c(H+)可得:2a=2×0.05+3×0.10+0.5—0.58+c(H+)—c(OH—),溶液中c(H+)—c(OH—)>0,則2a>2×0.05+3×0.10+0.05,解得a>1.6,故答案為:a>;處理后溶液呈酸性,故c(H+)>c(OH—),由電荷守恒可知,a>0.16?!窘馕觥?Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O0.3NA生成產(chǎn)物Fe3+在溶液中發(fā)生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,水解生成的Fe(OH)3膠體吸附水中懸浮的雜質(zhì)A>處理后溶液呈酸性,故c(H+)>c(OH—),由電荷守恒可知,a>0.1622、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)化合價的變化分析,化合價降低的做氧化劑被還原;
(2)當(dāng)溫度升高時;氣體顏色變深,說明平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
(3)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);與物質(zhì)的濃度無關(guān);
(4)依據(jù)銨根離子水解分析回答;依據(jù)同粒子效應(yīng);一水合氨對銨根離子水解起到抑制作用;依據(jù)一水合氨的電離平衡常數(shù)計算得到氨水濃度.
【詳解】
:(1)反應(yīng)(Ⅰ)中,N2O4(l)中N元素得電子化合價降低,N2O4(l)是氧化劑,(CH3)2NNH2(l)中C元素和N元素化合價升高,是還原劑,
故答案為:N2O4;
(2)N2O4(g)?2NO2(g)(Ⅱ),當(dāng)溫度升高時,氣體顏色變深,說明平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),
故答案為:吸熱;
(3)一定溫度下,反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)椤鱄.現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中;
a、密度等于質(zhì)量除以體積,平衡體系質(zhì)量不變,反應(yīng)體積增大,密度在反應(yīng)過程中減小,密度不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故a符合;
b、反應(yīng)的焓變和反應(yīng)物與生成物能量總和之差計算,與平衡無關(guān),故b不符合;
c、圖像只表示正反應(yīng)速率變化,不能證明正逆反應(yīng)速率相同,故c不符合;
d、N2O4(l)轉(zhuǎn)化率不變,證明反應(yīng)達(dá)到平衡,故d符合;
示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是ad;化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);與物質(zhì)的濃度無關(guān),所以平衡常數(shù)K不變;
故答案為:ad;不變;
NO2可用氨水吸收生成NH4NO3.25℃時,將amolNH4NO3溶于水,溶液顯酸性,是因?yàn)殇@根離子水解;反應(yīng)的離子方程式為:NH4++H2O?NH3?H2O+H+;加入氨水溶液抑制銨根離子水解,平衡逆向進(jìn)行;將amolNH4NO3溶于水,向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,依據(jù)電荷守恒計算可知,溶液中氫氧根離子濃度=10-7mol/L,c(NH4+)=c(NO3-);NH3?H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10-5mol?L-1,設(shè)混合后溶液體積為1L,c(NH4+)=c(NO3-)=amol/L;根據(jù)一水合氨電離平衡得到:NH3?H2O?NH4++OH-,平衡常數(shù)K===2×10-5mol?L-1,計算得到c(NH3?H2O)=a/200bmol/L,
故答案為:NH4++H2O?NH3?H2O+H+;逆向;a/200b?!窘馕觥竣?N2O4②.吸熱③.ad④.不變⑤.NH4++H2O?NH3?H2O+H+⑥.逆向⑦.a/200b23、略
【分析】【分析】
(1)合成氨為氣體體積縮小的放熱反應(yīng);需要在高溫;高壓、催化劑條件下進(jìn)行;
(2)根據(jù)圖像可知;壓強(qiáng)相同時,升高溫度后氨氣的含量減小,據(jù)此判斷合成氨的反應(yīng)熱;溫度相同時,壓強(qiáng)越大平衡向著正向移動,氨氣的含量越大,據(jù)此判斷壓強(qiáng)大小;
(3)用差量方法計算反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣的物質(zhì)的量,然后根據(jù)速率定義式計算v(NH3);
(4)氨水中是一水合氨為弱堿,其電離程度較小,其它兩種物質(zhì)都是銨鹽,銨根離子的水解程度較小,則三種溶液濃度相同時,氨水中銨根離子濃度最小,據(jù)此可判斷c(NH4+)相同時三種溶液的濃度大小。
(5)草木灰的水溶液呈堿性;而硝酸銨能夠和堿性物質(zhì)反應(yīng)生成氣體,所以不能混合使用.
【詳解】
(1)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),由于N2分子中N≡N三鍵的鍵能很大;所以反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行,但溫度太高,化學(xué)平衡逆向移動,對氨的合成不利,鑒于在400℃~500℃時催化劑鐵觸媒的催化活性最大,所以一般采用溫度:400℃~500℃,用鐵觸媒作催化劑,最增大壓強(qiáng)既可以提高反應(yīng)速率,同時又可以提高氨氣的平衡含量,一般采用較高的壓強(qiáng),考慮到產(chǎn)生動力需消耗較高的能量,同時對設(shè)備采用提出的較高的要求,一般是采用壓強(qiáng):30MPa~50MPa;
(2)合成氨為氣體體積縮小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大氨氣的含量越高,根據(jù)圖像可知,溫度相同時p2條件下氨氣的含量較高,則pl、p2壓強(qiáng)的大小關(guān)系為p2>pl;
(3)根據(jù)方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知:每反應(yīng)消耗4體積的氣體,會產(chǎn)生2體積的NH3,由反應(yīng)前到反應(yīng)后,氣體體積減小2體積,根據(jù)n=可知?dú)怏w的體積比等于氣體的物質(zhì)的量的比,所以在2L密閉容器中加入1mol氮?dú)夂?mol氫氣模擬工業(yè)合成氨。若反應(yīng)2min,氣體的總物質(zhì)的量減少了0.8mol,則反應(yīng)產(chǎn)生NH3的物質(zhì)的量是0.8mol,則2min內(nèi)氨氣的生成速率v(NH3)==0.2mol/(L·min)。
(4)氨水中的一水合氨是弱電解質(zhì),其電離程度較??;NH4Cl、(NH4)2SO4都是銨鹽,銨根離子的水解程度較小,根據(jù)鹽中含有的NH4+的數(shù)目關(guān)系,則四種溶液濃度相同時,氨水中c(NH4+)最小,(NH4)2SO4的最大,則c(NH4+)相等的氨水、氯化銨、硫酸銨三種溶液,氨水、氯化銨、硫酸銨的濃度從大到小的關(guān)系為氨水>氯化銨>硫酸銨;
(5)草木灰主要含有碳酸鉀,該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽,CO32-水解,使溶液顯堿性;銨態(tài)氮肥屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+水解產(chǎn)生NH3·H2O;使溶液顯酸性,若將兩種鹽溶液混合,由于碳酸根和銨根在一定條件發(fā)生雙水解,生成二氧化碳和氨氣,降低氮的含量,使肥效降低,所以草木灰不宜與銨態(tài)氮肥混合使用。
【點(diǎn)睛】
本題考查化學(xué)平衡及其影響因素、鹽的水解的應(yīng)用,明確合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)及鹽的水解規(guī)律為解答關(guān)鍵,注意掌握化學(xué)平衡及其影響,試題有利于提高學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力?!窘馕觥竣?催化劑:鐵觸媒,溫度:400℃~500℃,壓強(qiáng):30MPa~50MPa②.p2>p1,在合成氨的反應(yīng)中,其他條件不變,壓強(qiáng)越大NH3的含量越高③.0.2mol/(L·min)④.氨水>氯化銨>硫酸銨⑤.銨根離子和碳酸根離子相互促進(jìn)水解,會降低N元素的利用率,因此兩者不能混合使用。四、判斷題(共2題,共6分)24、B【分析】【分析】
【詳解】
室溫下,某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,則該溶液呈堿性,故答案為:錯誤。25、A【分析】【分析】
【詳解】
加入反應(yīng)物可使平衡正向移動,加入反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率減小,故正確。五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共20分)26、略
【分析】【分析】
根據(jù)元素在周期表中的位置;可判斷出元素A為H元素,B為Na元素,C為Mg元素,D為Al元素,E為C元素,F(xiàn)為N元素,G為O元素,H為F元素,I為Cl元素,J為Ne元素,再結(jié)合元素周期律以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。
【詳解】
(1)上述元素中非金屬性最強(qiáng)的是F元素,則單質(zhì)的氧化性最強(qiáng),可以通過單質(zhì)間的置換反應(yīng),證明的氧化性強(qiáng)于反應(yīng)方程式為:故答案為:
(2)元素的非金屬性越強(qiáng),則形成的氫化物越穩(wěn)定,N、O、F位于元素周期表的同一周期,同一周期從左向右,元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),則氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)楣蚀鸢笧椋?/p>
(3)B為Na元素;C為Mg元素,G為O元素,H為F元素,這4種元素形成的離子具有相同的核外電子排布,核電荷數(shù)越大,離子的半徑越小,所以離子半徑由大到小的順序是。
故答案為:
(4)D為Al元素,Al單質(zhì)可用來制造Al—空氣燃料電池,通入空氣的電極為正極,以氯化鈉為電解質(zhì)溶液時,氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為氫氧根,正極的反應(yīng)式為:故答案為:
【點(diǎn)睛】
微粒半徑大小比較的一般規(guī)律:1、看電子層數(shù),電子層數(shù)越多半徑越大;2、電子層數(shù)相同時,看核電荷數(shù),核電荷數(shù)越多半徑越?。?、電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同時,看電子數(shù),電子數(shù)越多越多半徑越大?!窘馕觥縁22F2+2H2O=4HF+O2HF>H2O>NH3O2->F->Na+>Mg2+O2+2H2O+4e-=4OH-27、略
【分析】【分析】
X、Y、Z、W、R、Q是原子序數(shù)依次增大的前20號元素;X2是通常狀況下密度最小的氣體,說明X為H元素;Z與R同主族,R的一種固體單質(zhì)在空氣中易自燃,此單質(zhì)為P4,則Z為N元素,R為P元素;Y、W最外層電子數(shù)之和是Z的2倍,W有W2、W3兩種常見單質(zhì);則W為O元素,Y為C元素;含Q的化合物焰色反應(yīng)呈紫色,可知Q為K元素,據(jù)此分析并結(jié)合元素周期律分析解題。
【詳解】
由分析知:X;Y、Z、W、R、Q依次為H、C、N、O、P、K元素;
(1)H;O、P、K原子分屬四個不同周期;結(jié)合同主族元素核電荷數(shù)大,原子半徑大,而同周期主族元素,核電荷數(shù)大,原子半徑小的規(guī)律可知原子半徑K>Na>P>S>O>H,則半徑由大到小的順序是(寫元素符號)K>P>O>H;Z為N元素,核電荷數(shù)為
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