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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年蘇人新版選擇性必修1化學下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7題,共14分)1、我國科學家實現(xiàn)了在銅催化劑條件下DMF[(CH3)2NCHO]向三甲胺[N(CH3)3]的轉(zhuǎn)化。計算機模擬單個DMF分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示;其中吸附在銅催化劑表面上的物質(zhì)用*標注。
下列有關(guān)說法正確的是A.步驟③中形成了N—H鍵B.每生成一個三甲胺分子要吸收1.02eV的能量C.(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*是上述歷程中的決速步驟D.由步驟①可知,DMF分子和H原子吸附在銅催化劑表面上為放出能量的過程2、鎳鎘電池是二次電池,其工作原理如圖(L為小燈泡,K1、K2為開關(guān),a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是。
A.斷開K2、合上K1,電極A的電勢低于電極BB.斷開K1、合上K2,電極A為陰極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.電極B發(fā)生還原反應(yīng)過程中,溶液中的KOH濃度有變化D.鎳鎘二次電池的總反應(yīng)式:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O3、向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖甲所示[階段未畫出]。圖乙中四個階段各改變一種不同的條件。已知,階段為使用催化劑。下列說法不正確的是。
A.若則在時間段用C表示的化學反應(yīng)速率為0.004B.B的起始物質(zhì)的量為0.02molC.階段改變的條件可能是升高溫度D.階段的K等于階段的K4、是重要的燃料;可將其設(shè)計成燃料電池,原理如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是。
A.該電池可將化學能完全轉(zhuǎn)化為電能B.該電池工作時,電子由b電極經(jīng)外電路流向a電極C.a電極的電極反應(yīng)式為D.該電池工作時,當外電路中有0.1mol通過時,b極消耗0.56L5、下列情況不能用勒夏特列原理解釋的是A.利用飽和NaCl溶液除去中的HClB.一定條件下,發(fā)生反應(yīng)縮小容器體積時,氣體顏色變深C.室溫下,將的醋酸溶液加水稀釋至100mL后,測得其D.充分搖晃可樂瓶,擰開瓶蓋后立即有大量液體噴出6、“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要持續(xù)進行大氣治理,有效處理SO2、NO2等大氣污染物。化學研究為生產(chǎn)、生活處理廢氣,防止大氣污染做出重要貢獻。已知反應(yīng):運用該反應(yīng)處理廢氣時有關(guān)說法正確的是A.增大壓強有利于反應(yīng)自發(fā)進行B.該反應(yīng)不能完全消除廢氣C.降低反應(yīng)溫度可提高去除效率D.升高反應(yīng)溫度可提高廢氣轉(zhuǎn)化率7、下列說法正確的是()A.碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達平衡B.其他條件不變,縮小反應(yīng)容器體積,正逆反應(yīng)速率不變C.若壓強不再隨時間變化能說明反應(yīng)達已經(jīng)平衡,則C不能同時是氣體D.恒溫條件下,在恒容密閉容器中加入0.10molNO和足量固體活性炭,發(fā)生反應(yīng):達到平衡狀態(tài)后向容器中再充入0.10molNO,再次平衡時NO的體積分數(shù)將增大評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)8、如圖是以鉛蓄電池為電源;模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖(C;D均為石墨電極)。電解一段時間后,若在電解池中C極一側(cè)出來的氣體無色無味,D極一側(cè)出來的氣體呈黃綠色有刺激性氣味。請回答以下問題:
(1)已知鉛蓄電池在放電時發(fā)生的反應(yīng):Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O,則A極為電源的_________極(填“正”或“負”),電極反應(yīng)為___________________________;
(2)電解飽和食鹽水的離子反應(yīng)方程式是__________________;
(3)電極C的電極反應(yīng)是_____________________________________________;
(4)電解時為防止兩種氣體產(chǎn)物混合,用陽離子交換膜做隔膜。則電解時Na+從______極區(qū)移向_____極區(qū)(填“C”或“D”);
(5)若電路上有0.2mol電子的電量通過,則鉛蓄電池中消耗硫酸_________mol。9、某公司開發(fā)了一種以甲醇為原料;以KOH為電解質(zhì)的用于手機的可充電的高效燃料電池,充一次電可連續(xù)使用一個月。其中B電極的電極材料為碳,如圖是一個電化學過程的示意圖。請?zhí)羁眨?/p>
(1)充電時,原電池的負極與電源______極相連。乙池中陽極的電極反應(yīng)為_____
(2)放電時:甲池中負極的電極反應(yīng)式為______。
(3)在此過程中若完全反應(yīng),乙池中A極的質(zhì)量增加648g,則甲池中理論上消耗O2______L(標準狀況下)。
(4)若要使乙中電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),可加入______(填化學式)10、某溫度時;在一個2L的密閉容器中,X;Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學方程式為_______。
(2)反應(yīng)開始~2min,氣體X的平均反應(yīng)速率為_______。
(3)反應(yīng)開始~2min,氣體Y的轉(zhuǎn)化率為_______
(4)此反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:①v(X)=5mol/(L·min)②v(Y)=0.05mol/(L·s)③v(Z)=4.5mol/(L·min),其中反應(yīng)速率最快的是_______(填編號)。11、一定溫度下,在容積為1L的密閉容器內(nèi)放入2molN2O4和8molNO2,發(fā)生如下反應(yīng):2NO2(紅棕色)?N2O4(無色)(△H<0),反應(yīng)中NO2、N2O4的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖;按下列要求作答:
(1)在該溫度下,反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為:___________
(2)若t1=10s,t2=20s,計算從t1至t2時以N2O4表示的反應(yīng)速率:_____mol?L﹣1?s﹣1
(3)圖中t1、t2、t3哪一個時刻表示反應(yīng)已經(jīng)達到平衡?答:_____
(4)t1時,正反應(yīng)速率_____(填“>”、“<”或“=”)逆反應(yīng)速率.12、(1)如圖表示使用新型電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量,同時又能實現(xiàn)氮固定的新型燃料電池。請寫出該電池的正極反應(yīng)式:___________。生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學式為:___________。
(2)電化學降解治理水中硝酸鹽污染。在酸性條件下,電化學降解的原理如圖所示,陰極反應(yīng)式為___________。假設(shè)降解前兩極溶液質(zhì)量相等,當電路中有2mol電子通過時,此時兩極溶液質(zhì)量的差值為___________g。
(3)科學家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高,可用于航空航天。如圖1所示裝置中,以稀土金屬材料作惰性電極,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O2?離子。
①d電極的名稱為___________,該電極的電極方程式為:_______________
②如圖2所示為用惰性電極電解100mL0.5mol·L?1CuSO4溶液,a電極上的電極反應(yīng)式為___________評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)13、升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,此時v放減小,v吸增大。(____)A.正確B.錯誤14、高性能環(huán)氧涂層有效阻止了氧氣、海水等對鋼鐵的侵蝕。(_______)A.正確B.錯誤15、用廣范pH試紙測得某溶液的pH為3.4。(______________)A.正確B.錯誤16、某鹽溶液呈酸性,該鹽一定發(fā)生了水解反應(yīng)。(_______)A.正確B.錯誤17、稀溶液中,鹽的濃度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或堿性)也越強。(_______)A.正確B.錯誤18、滴定終點就是酸堿恰好中和的點。(____________)A.正確B.錯誤評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共30分)19、完成下列問題。
(1)已知反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O;反應(yīng)A中每當4molHCl被氧化,放出115.6kJ的熱量且部分斷鍵能量變化示意圖如圖所示:
則①H2O的電子式是___________。
②反應(yīng)A的熱化學方程式是___________
③斷開1molH-O鍵與斷開1molH-Cl鍵所需能量相差約為___________kJ。
(2)①在101kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和393.5kJ/mol,則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=___________kJ·mol-1。
②已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH3
則液態(tài)水轉(zhuǎn)化氣態(tài)水的熱化學方程為___________,CO和H2分別燃燒生成CO2(g)和H2O(g),欲得到相同熱量,所需相同狀況CO和H2的體積比是___________。20、碳元素是構(gòu)成物質(zhì)世界的重要元素;回答下列問題:
(1)碳能形成多種氧化物,如CO、CO2、C2O3等,其中C2O3遇水生成草酸(HOOCCOOH)。已知乙酸和草酸的電離平衡常數(shù)(25℃)如下:。酸電離平衡常數(shù)(25℃)草酸HOOCCOOHKa1=5×10-2,Ka2=5.4×10-5乙酸CH3COOHKa=1.6×10-5
①陰離子CH3COO-、HC2OC2O結(jié)合質(zhì)子(H+)能力的由強到弱的順序為____________。
②常溫下,0.1mol/L乙酸溶液的pH=____________(保留一位小數(shù);lg2=0.3)。
③常溫下,某濃度的Na2C2O4溶液的pH=9,則溶液中=________。
(2)利用酸性KMnO4標準溶液滴定草酸可測出其準確濃度(氧化產(chǎn)物為CO2)。
①酸性KMnO4標準溶液應(yīng)盛裝在_________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
②達到滴定終點的判斷依據(jù)為____________。
③若達到滴定終點時消耗cmol/L酸性KMnO4標準溶液VmL,實驗中所用草酸溶液體積為25.00mL,則該草酸溶液的濃度為______________mol/L。21、在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下:。T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式K=___。
(2)上述正反應(yīng)為___反應(yīng)。(填“吸熱”或“放熱”)
(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為___℃。
(4)800℃時,固定容積的密閉容器中放入混合物,起始濃度為c(CO2)=0.01mol·L-1,c(H2)=0.05mol·L-1,c(CO)=0.01mol·L-1,c(H2O)=0.03mol·L-1,則反應(yīng)開始時,H2O的消耗速率比生成速率__(填“大”“小”或“不能確定”)。
(5)830℃時,在1L的固定容積的密閉容器中放入2molCO2和1molH2,2min后達到平衡,平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為___,(結(jié)果保留2位有效數(shù)字,下同)H2平均反應(yīng)速率為__;若保持其他條件不變,在上述平衡后降溫到800℃,則平衡__移動(填“正向”或“逆向”或“不”)。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共30分)22、下圖所示各物質(zhì)是由1~20號元素中部分元素組成的單質(zhì)或其化合物;圖中部分反應(yīng)條件未列出。已知C;H是無色有刺激性氣味的氣體,D是一種黃綠色的氣體單質(zhì),物質(zhì)J可用于泳池消毒。反應(yīng)②和④是化工生產(chǎn)中的重要反應(yīng),反應(yīng)⑤是實驗室制備氣體C的重要方法。
請回答下列問題:
(1)I中所含化學鍵類型_______________。
(2)G的水溶液呈酸性,用離子方程式表示其原因_______________________。
(3)實驗室制備氣體C的化學方程式___________________________。
(4)已知含7.4gI的稀溶液與200mL1mol/L的H溶液反應(yīng)放出11.56kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學方程式_________________________________
(5)物質(zhì)A由三種元素組成,1molA與水反應(yīng)可生成1molB和2molC,A化學式為_______________。23、A~I分別表示中學化學中常見的一種物質(zhì);它們之間相互關(guān)系如下圖所示(部分反應(yīng)物;生成物沒有列出),且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物,A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
(1)A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含同一種元素在周期表中位置第___________周期、第___________族;
(2)寫出反應(yīng)①的化學方程式:___________;
(3)寫出反應(yīng)⑥的化學方程式:___________;
(4)寫出反應(yīng)③的電極方程式:陽極:___________;陰極:___________。
(5)J的化學式:___________,H的結(jié)構(gòu)式:___________。24、A;B、C、D、E分別代表中學化學中的常見物質(zhì);請根據(jù)題目要求回答下列問題:
(1)實驗室常用A的飽和溶液制備微粒直徑為1nm-l00nm的紅褐色液相分散系。則該反應(yīng)的化學方程式為:____________,將A的溶液加熱蒸干并灼燒,得到固體的化學式為:____________。
(2)B為地殼中含量最高的金屬元素的氯化物,向50.0mL,6mol/L的B溶液中逐滴滴入100ml某濃度的KOH溶液,若產(chǎn)生7.8g白色沉淀,則加入的KOH溶液的濃度可能為____________。
(3)將A、B中兩種金屬元素的單質(zhì)用導(dǎo)線連接,插入一個盛有KOH溶液的燒杯中構(gòu)成原電池,則負極發(fā)生的電極反應(yīng)為:___________。
(4)C、D、E均是短周期中同一周期元素形成的單質(zhì)或化合物,常溫下D為固體單質(zhì),C和E均為氣態(tài)化合物,且可發(fā)生反應(yīng):C+DE。則:
①寫出C的電子式:____________。
②將一定量的氣體C通入某濃度的KOH溶液得溶液F,向F溶液中逐滴滴入稀鹽酸,加入n(HCl)與生成n(C)的關(guān)系如圖所示,則生成F的離子方程式__________,F(xiàn)中離子濃度由大到小的順序為_____________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【詳解】
A.由圖所示觀察步驟③中形成了C-H鍵;故A錯誤;
B.由反應(yīng)物和生成物的相對能量可知;反應(yīng)放熱為0eV-(-1.02eV)=1.02eV,故B錯誤;
C.步驟(CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH*的能壘(正反應(yīng)活化能)為0.22eV〈正反應(yīng)活化能最高的步驟⑥的能壘1.19eV;故步驟⑥是上述歷程中的決定反應(yīng)速率步驟,故C錯誤;
D.步驟①為放熱過程;該過程包括H-H鍵的斷裂和DMF分子及H原子吸附的過程,而H-H鍵的斷裂為吸熱過程,由能量守恒可知,DMF分子和H原子吸附在銅催化劑表面上為放岀能量的過程,故D正確;
故答案:D。2、B【分析】【分析】
根據(jù)圖示,電極A與直流電源的負極相連,電極A充電時為陰極,則放電時電極A為負極,負極上Cd失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cd(OH)2,負極反應(yīng)式為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,電極B充電時為陽極,則放電時電極B為正極,正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,放電時總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2;據(jù)此分析作答。
【詳解】
A.斷開K2、合上K1;為原電池,電極A為負極,則其電勢低于電極B,A正確;
B.斷開K1、合上K2,為充電過程,電極A為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-;B錯誤;
C.放電時電極B為正極,正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,溶液中的氫氧根濃度增大,C正確;
D.根據(jù)分析,放電時總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,則鎳鎘二次電池總反應(yīng)式:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O;D正確;
答案選B。3、B【分析】【詳解】
A.根據(jù)加入0.3molA,開始A的物質(zhì)的量濃度為0.15說明容器體積為2L,若則在時間段用C表示的化學反應(yīng)速率為故A正確;
B.階段為使用催化劑,則階段平衡沒有移動,即只能為減小壓強,說明該反應(yīng)是等體積反應(yīng),根據(jù)A、C計量數(shù)之比等于改變量之比,說明方程式為3A(g)2C(g)+B(g),則B的改變量為0.03則B的起始物質(zhì)的量濃度為0.02物質(zhì)的量為0.04mol,故B錯誤;
C.根據(jù)階段說明是升高溫度或增大壓強;但根據(jù)B選項得到該反應(yīng)是等體積反應(yīng),因此改變的條件可能是升高溫度,故C正確;
D.階段和階段溫度相同,因此階段的K等于階段的K;故D正確。
綜上所述,答案為B。4、C【分析】【分析】
由示意圖可知,a極通入H2,發(fā)生氧化反應(yīng),b極通入O2,發(fā)生還原反應(yīng),則a為負極,b為正極;據(jù)此解答。
【詳解】
A.電池工作時;主要是化學能轉(zhuǎn)化為電能,但也有其他形式的能量變化,如熱能,故A錯誤;
B.該電池工作時,電子由負極a經(jīng)外電路流向正極b;故B錯誤;
C.a(chǎn)電極發(fā)生氧化反應(yīng),發(fā)生的電極反應(yīng)式為故C正確;
D.b極的電極反應(yīng)式為每消耗1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子,則當外電路中有0.1mol通過時,b極消耗0.025mol由于沒有指明是在標準狀況下,則其體積不一定是0.56L,故D錯誤;
答案選C。5、B【分析】【詳解】
A.同離子效應(yīng),可利用飽和NaCl溶液除去中的HCl;平衡逆向移動,減少氯氣的損耗,A不符合題意;
B.縮小容器體積;二氧化氮濃度增大,氣體顏色加深,平衡正向移動,不能用勒夏特列原理解釋,B符合題意;
C.醋酸是弱酸,越稀越電離,醋酸溶液加水稀釋至100mL后,測得其C不符合題意;
D.壓強減?。黄胶饽嫦蛞苿?,充分搖晃可樂瓶,擰開瓶蓋后立即有大量液體噴出,D不符合題意;
故選B。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.增大壓強會使氣體變?yōu)橐后w甚至固體;體現(xiàn)的熵減小,不利于反應(yīng)自發(fā),A錯誤;
B.該反應(yīng)為可逆反應(yīng);反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以不能完全消除廢氣,B正確;
C.降低反應(yīng)溫度會降低反應(yīng)速率;降低效率,C錯誤;
D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng);升高溫度平衡逆向移動,廢氣轉(zhuǎn)化率降低,D錯誤;
綜上所述答案為B。7、A【分析】【詳解】
A.C為固體,雖沒有濃度變化,但反應(yīng)中有質(zhì)量變化,碳的質(zhì)量不再改變,符合平衡狀態(tài)時平衡時體系各組分含量保持不變的特征,能說明反應(yīng)已達平衡,故A正確;
B.其他條件不變,縮小反應(yīng)容器體積,壓強增大,則正逆反應(yīng)速率均增大,故B錯誤;
C.若在恒溫恒容容器內(nèi),壓強不再隨時間變化能說明反應(yīng)達已經(jīng)平衡;則該反應(yīng)為氣體體積不等的反應(yīng),A;C可以均為氣體,故C錯誤;
D.反應(yīng):反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變,達到平衡狀態(tài)后向恒容容器中再充入0.10molNO,相當于增大壓強,平衡不移動,再次平衡時NO的體積分數(shù)將不變,故D錯誤;
答案選A。二、填空題(共5題,共10分)8、略
【分析】【分析】
電解一段時間后;若在電解池中C極一側(cè)出來的氣體無色無味是氫氣,則C極是陰極,D極一側(cè)出來的氣體呈黃綠色有刺激性氣味是氯氣,D極是陽極,所以原電池中A極是負極,B極是正極,據(jù)此解答。
【詳解】
根據(jù)以上分析可知A極是負極;B極是正極,C極是陰極,D極是陽極,則。
(1)A是負極,負極上鉛失電子和硫酸根離子結(jié)合生成硫酸鉛,則負極電極反應(yīng)為Pb+2e-+SO42-=PbSO4;
(2)電解氯化鈉溶液時,C是陰極,陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑,D是陽極,陽極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,同時生成氫氧化鈉,所以其電池反應(yīng)式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3)根據(jù)以上分析可知電極C的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑;
(4)氯堿工業(yè)中所用的高分子隔膜叫做陽離子膜,其作用是讓陽離子鈉離子穿過,阻止氯離子和氫氧根離子穿過,防止氯氣和氫氣接觸而發(fā)生反應(yīng),同時防止氯氣和氫氧化鈉接觸發(fā)生反應(yīng)。電解池中陽離子向陰極移動,因此電解時Na+從D極區(qū)移向C極區(qū);
(5)根據(jù)方程式Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O可知當轉(zhuǎn)移2mol電子時;消耗硫酸的物質(zhì)的量是2mol,則轉(zhuǎn)移0.2mol電子時消耗硫酸的物質(zhì)的量是0.2mol。
【點睛】
本題考查了原電池和電解池原理,根據(jù)電解池電極上發(fā)生的反應(yīng)來確定電解池陰陽極和原電池正負極,再根據(jù)物質(zhì)和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式進行計算,電極反應(yīng)式的書寫是高考熱點和難點?!窘馕觥控揚b+2e-+SO42-=PbSO42Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑DC0.29、略
【分析】【分析】
甲池為甲醇燃料電池;乙池為電解池,甲醇燃料電池放電時,甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負極,則A極為陰極,B極為陽極;充電時,燃料電池的正極作陽極,所以正極應(yīng)該與電源正極相連,原電池負極與電源負極相連。
【詳解】
(1)充電時,原電池負極與電源負極相連;乙池為電解池,根據(jù)放電順序,陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(2)放電時:甲池中負極甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水,所以甲池中負極的電極反應(yīng)式為
(3)乙池中A極為陰極,銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀單質(zhì),當乙池中A極的質(zhì)量增加648g,根據(jù)電子守恒,每生成1個Ag得1個電子,每消耗一個氧氣得到4個電子,則甲池中理論上消耗O2體積=××22.4L/mol=33.6L;
(4)乙中總反應(yīng)為4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3,可加入Ag2O與硝酸反應(yīng)恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。【解析】負4OH--4e-=2H2O+O2↑33.6Ag2O10、略
【分析】【分析】
(1)
由圖可知,Y、X的物質(zhì)的量減少,則Y、X為反應(yīng)物,而Z的物質(zhì)的量增加,可知Z為生成物,v(Y):v(X):v(Z)=△n(Y):△n(X):△n(Z)=(1?0.9):(1?0.7):(0.2?0)=1:3:2,且2min后物質(zhì)的量不再變化,則該反應(yīng)為可逆反應(yīng),由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知反應(yīng)為3X+Y2Z;
(2)
反應(yīng)開始至2min,氣體X的物質(zhì)的量變化了0.3mol,以氣體X表示的平均反應(yīng)速率為=0.075mol/(L?min);
(3)
反應(yīng)開始至2min,氣體Y的物質(zhì)的量從1mol變?yōu)?.9mol,則Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=10%。
(4)
都轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的速率即可比較速率大小。根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比,①v(X)=5mol/(L·min),用Y表示為mol/(L·min);②v(Y)=0.05mol/(L·s),統(tǒng)一單位,所以v(Y)=0.05mol/(L·min)×60s/min=3mol/(L·min);③v(Z)=4.5mol/(L·min),用Y表示為mol/(L·min),則②中反應(yīng)速率最快。【解析】(1)3X+Y2Z
(2)0.075mol/(L?min)
(3)10%
(4)②11、略
【分析】【分析】
(1)化學平衡常數(shù);是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值,據(jù)此書寫;
(2)由圖可知,從t1至t2時N2O4的物質(zhì)的量變化量為4mol﹣3mol=1mol,根據(jù)v=計算v(N2O4);
(3)到達平衡時;反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量不發(fā)生變化,據(jù)此結(jié)合圖象判斷;
(4)t1時刻后,NO2濃度降低,N2O4濃度增大;未到達平衡狀態(tài),反應(yīng)向正反應(yīng)進行。
【詳解】
(1)可逆反應(yīng)2NO2?N2O4的平衡常數(shù)表達式故答案為
(2)由圖可知,從t1至t2時N2O4的物質(zhì)的量變化量為4mol﹣3mol=1mol,故v(N2O4)==0.1mol/(L?s);故答案為0.1;
(3)到達平衡時,反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量不發(fā)生變化,由圖象可知,t3時刻處于平衡狀態(tài),故答案為t3;
(4)t1時刻后,NO2濃度降低,N2O4濃度增大,未到達平衡狀態(tài),反應(yīng)向正反應(yīng)進行,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故答案為:>?!窘馕觥竣?②.0.1③.t3④.>12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)根據(jù)圖中信息分析氫氣化合價升高,在負極發(fā)生氧化反應(yīng),氮氣化合價降低,在正極發(fā)生還原反應(yīng),因此該電池的正極反應(yīng)式:N2+6e-+8H+=2NH生產(chǎn)中是鹽酸和氯化銨,因此可分離出的物質(zhì)A的化學式為:NH4Cl;故答案為:N2+6e-+8H+=2NHNH4Cl。
(2)根據(jù)圖中信息,在酸性條件下,電化學降解得到氮氣,化合價降低,在陰極發(fā)生還原反應(yīng),因此陰極反應(yīng)式為2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O。假設(shè)降解前兩極溶液質(zhì)量相等,當電路中有2mol電子通過時,左側(cè)發(fā)生2H2O-4e-=4H++O2↑,因此左側(cè)生成0.5mol氧氣,有2mol氫離子穿過質(zhì)子交換膜到右側(cè),因此左側(cè)減少1mol水,其質(zhì)量為18g,右側(cè)發(fā)生2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O,左側(cè)有2mol氫離子進入到右側(cè),生成0.2mol氮氣,溶液質(zhì)量減少5.6g-2g=3.6g,此時兩極溶液質(zhì)量的差值為18g-3.6g=14.4g;故答案為:2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O;14.4。
(3)①根據(jù)圖中信息d電極的名稱為負極,甲烷在負極發(fā)生氧化反應(yīng),該電極的電極方程式為:CH4-8e-+5O2?=CO+2H2O;故答案為:CH4-8e-+5O2?=CO+2H2O。
②根據(jù)圖中信息得到a電極為陽極,陽極是溶液中的氫氧根失去電子,因此a電極上的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑;故答案為:2H2O-4e-=4H++O2↑。【解析】N2+6e-+8H+=2NHNH4Cl2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O14.4負極CH4-8e-+5O2?=CO+2H2O2H2O-4e-=4H++O2↑三、判斷題(共6題,共12分)13、B【分析】【分析】
【詳解】
升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,反應(yīng)混合物分子能量增大,單位體積活化分子數(shù)、活化分子百分數(shù)均增大,此時v放增大,v吸增大,故錯誤。14、A【分析】【詳解】
高性能環(huán)氧涂層有效阻止了氧氣、海水等對鋼鐵的侵蝕,該說法正確。15、B【分析】【分析】
【詳解】
廣范pH試紙只能讀取1~14的整數(shù),沒有小數(shù);因此用廣范pH試紙測得某溶液的pH可能為3或4,不能為3.4,故此判據(jù)錯誤。16、B【分析】【詳解】
鹽溶液有可能因溶質(zhì)直接電離而呈酸性,如硫酸氫鈉溶液;鹽溶液也可能因水解而呈酸性,如氯化氨溶液;鹽溶液可能因水解大于電離和呈酸性,如亞硫酸氫鈉溶液。故答案是:錯誤。17、B【分析】【詳解】
稀釋能促進鹽類水解,但是體積增加幅度更大。因此鹽的濃度越低,越促進水解、鹽水解產(chǎn)生的氫離子或氫氧根離子濃度也越低、則溶液的酸性或堿性則越弱。則答案是:錯誤。18、B【分析】【分析】
【詳解】
滴定終點是指示劑顏色發(fā)生突變的點,并不一定是酸堿恰好中和的點,故答案為:錯誤。四、原理綜合題(共3題,共30分)19、略
【分析】【分析】
(1)
H2O是共價化合物,電子式是依據(jù)反應(yīng)A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的熱量,反應(yīng)的熱化學方程式為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ·mol-1;焓變=反應(yīng)物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學鍵放出熱量,4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ·mol-1;4×E(H-Cl)+498kJ-[243kJ×2+4×E(H-O)]=-115.6kJ,得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498kJ-486kJ+115.6kJ=127.6kJ,E(H-O)-E(H-Cl)=31.9kJ;
(2)
實驗測得碳單質(zhì)、氫氣、甲烷的燃燒熱(△H)分別為-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol,則它們的熱化學反應(yīng)方程式分別為:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-3935kJmol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-2858kJ/mol③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,由①+②×2-③得,C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=[(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)×2]-(-890.3kJ/mol)=-74.8kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2;兩式相減除以2得到:H2O(l)=H2O(g)△H=(△H1-△H2)×一氧化碳和氫氣分別燃燒生成CO2(g)和H2O(g),欲得到相同熱量,設(shè)氫氣和一氧化碳物質(zhì)的量分別為x、y,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=2CO2(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=所需CO和H2的體積比等于物質(zhì)的量之比=所需CO和H2的體積比等于物質(zhì)的量之比=【解析】(1)4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ·mol-131.9
(2)-74.8kJ·mol-1H2O(l)=H2O(g)△H=(△H1-△H2)×20、略
【分析】【詳解】
(1)①由表中數(shù)據(jù)可知,酸性強弱為:草酸>草酸氫根>乙酸,酸性越強,結(jié)合氫離子的能力越弱,所以陰離子CH3COO-、HC2OC2O結(jié)合質(zhì)子(H+)能力的由強到弱的順序為CH3COO->C2O>HC2O4-,故答案為:CH3COO->C2O>HC2O4-;
②常溫下,0.1mol/L乙酸溶液中,乙酸的電離常數(shù)為Ka=c((H+)=在乙酸溶液中c((H+)=即c((H+)===解得pH=2.9,故答案為:2.9;
③C2O水解導(dǎo)致溶液顯堿性:C2O+H2OH2C2O4+OH-,Kh=常溫下,該溶液pH=9,則c(OH-)=10-5mol/L,代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)得=5.4×104,故答案為:5.4×104;
(2)①酸性KMnO4標準溶液具有強氧化性;能腐蝕橡膠管,應(yīng)選擇酸式滴定管,故答案為:酸式;
②草酸溶液是無色的,當KMnO4溶液稍過量時會使溶液顯粉紅色,由此可確定滴定終點,故答案為:當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4標準溶液;錐形瓶內(nèi)溶液顏色由無色變?yōu)闇\紫紅色,且在半分鐘內(nèi)不褪色;
③反應(yīng)中1molKMnO4得到5mol電子,1mol草酸失去2mol電子,依據(jù)得失電子守恒可求出n(H2C2O4)=2.5×10-3×c×Vmol,則該草酸溶液的濃度為=0.1cVmol/L;故答案為:0.1cV。
【點睛】
結(jié)合之子的能力和電解質(zhì)電解強弱有關(guān),越弱越容易結(jié)合質(zhì)子,也就是說水解程度大的結(jié)合質(zhì)子能力就強,此為易錯點?!窘馕觥竣?CH3COO->C2O>HC2O4-②.2.9③.5.4×104④.酸式⑤.當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4標準溶液,錐形瓶內(nèi)溶液顏色由無色變?yōu)闇\紫紅色,且在半分鐘內(nèi)不褪色⑥.0.1cV21、略
【分析】【分析】
(1)化學平衡常數(shù);是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值,據(jù)此書寫;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知;溫度越高化學平衡常數(shù)越大,升高溫度平衡向正反應(yīng)移動,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
(3)根據(jù)濃度熵和平衡常數(shù)的關(guān)系來回答;
(4)計算此時的濃度商Qc;與平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進行方向,據(jù)此解答;
(5)令平衡時參加反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為ymol;根據(jù)三段式用y表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量,該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達式列方程計算y的值,由(2)分析可知反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),據(jù)此解答。
【詳解】
(1)可逆反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的化學平衡常數(shù)表達式K=故答案為:
(2)由表中數(shù)據(jù)可知;溫度越高化學平衡常數(shù)越大,升高溫度平衡向正反應(yīng)移動,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;
(3)平衡濃度符合下式3c(CO2)?c(CH2)=5c(CO)?c(H2O)時;濃度熵和平衡常數(shù)相等均等于0.6,平衡常數(shù)只值受溫度的影響,當K=0.6時,根據(jù)表中數(shù)據(jù),所以溫度是700℃,故答案為:700;
(4)此時的濃度商Qc==0.6,小于800℃平衡常數(shù)0.9,故反應(yīng)向正反應(yīng)進行,故H2O的消耗速率比生成速率?。还蚀鸢笧椋盒?;
(5)令平衡時參加反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為ymol;則:
K==1,解得:y=故平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為=≈33%,由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高平衡常數(shù)越大,故降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故答案為:33%;逆向?!窘馕觥课鼰?00小33%逆向五、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共30分)22、略
【分析】【分析】
圖中各物質(zhì)是由1至20號元素中部分元素組成的單質(zhì)或其化合物,D是一種黃色的氣體單質(zhì),則D為Cl2,物質(zhì)J可用于飲水消毒,反應(yīng)④是化工生產(chǎn)中的重要反應(yīng),應(yīng)是工業(yè)制備漂白粉原理,則I為Ca(OH)2、J為Ca(ClO)2、K為CaCl2,C是無色有刺激性氣味的氣體,反應(yīng)⑤是實驗室制備氣體C,結(jié)合反應(yīng)物與生成可知,為制備氨氣的反應(yīng),故C為NH3、G為NH4Cl,結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知H為HCl。F與水反應(yīng)生成Ca(OH)2,則F為CaO,反應(yīng)②是化工生產(chǎn)中的重要反應(yīng),為碳酸鈣高溫分解反應(yīng),故B為CaCO3、E為CO2、物質(zhì)A由三種元素組成,1molA與水反應(yīng)可生成1molB(CaCO3)和2molC(NH3),根據(jù)元素守恒可知A含有鈣、碳、氮三種元素,由原子守恒可知,A的化學式為CaCN2;然后分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A為CaCN2,B為CaCO3,C為NH3,D為Cl2,E為CO2,F(xiàn)為CaO,G為NH4Cl,H為HCl,I為Ca(OH)2、J為Ca(ClO)2、K為CaCl2。
(1)I為Ca(OH)2,該物質(zhì)是離子化合物,由Ca2+、OH-通過離子鍵結(jié)合,在OH-中含有極性共價鍵,所以Ca(OH)2中所含有的化學鍵為離子鍵;極性共價鍵;
(2)G為NH4Cl,該物質(zhì)是強酸弱堿鹽,在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的OH-,最終達到平衡時,溶液中c(H+)>c(OH-),所以NH4Cl的水溶液呈酸性,反應(yīng)的離子方程式為NH4++H2ONH3·H2O+H+;
(3)C為NH3,在實驗室用銨鹽與堿共熱反應(yīng)產(chǎn)生NH3,反應(yīng)的化學方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)I為Ca(OH)2,7.4gCa(OH)2的物質(zhì)的量為n[Ca(OH)2]==0.1mol,200mL1mol/L鹽酸中含有HCl的物質(zhì)的量為n(HCl)=c·V=1mol/L×0.2L=0.2mol,二者恰好發(fā)生反應(yīng)放出11.56kJ的熱量,則1molCa(OH)2與2molHCl反應(yīng)生成CaCl2和水放出115.6kJ的熱量,所以反應(yīng)的熱化學方程式為:Ca(OH)2(aq)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+2H2O(l)△H=-115.6kJ/mol;
(5)根據(jù)上述分析可
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