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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2025年華師大新版選擇性必修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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、已知:Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.14kJ/mol;
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;
則2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是()A.-824.4kJ/molB.-627.6kJ/molC.-744.7kJ/molD.-169.4kJ/mol2、化學反應中常常伴隨有能量變化;某反應的能量變化圖如圖,下列敘述正確的是。
A.該反應需要加熱B.△H=E2—E1C.加入催化劑,E1、E2及△H均減小D.該反應斷開所有反應物化學鍵所吸收的能量大于形成所有生成物化學鍵所釋放的能量3、一種利用雙膜法電解回收CoCl2溶液中Co的裝置如圖所示;電解時Co會析出在Co電極上。下列說法正確的是。
A.a為電源的正極B.電解后H2SO4溶液的濃度減小C.電解后鹽酸溶液的濃度增大D.常溫時,Co電極的質量每增加5.9g,Ti電極上會析出1.12L氣體4、科學家發(fā)現對冶金硅進行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關電解槽裝置如左圖,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三層液熔鹽進行電解精煉,并利用某CH4燃料電池(右圖)作為電源。有關說法不正確的是。
A.電極c與a相連,d與b相連B.左側電解槽中:Si優(yōu)先于Cu被還原,Cu優(yōu)先于Si被氧化C.三層液熔鹽的作用是增大電解反應面積,提高硅沉積效率D.相同時間下,通入CH4、O2的體積不同,會影響硅提純速率5、已知在常溫條件下,下列說法正確的是A.pH=7的溶液不一定呈中性B.若NH4Cl溶液和NH4HSO4溶液的pH相等,則c()也相等C.將1mLpH=8的NaOH溶液加水稀釋為100mL,pH下降兩個單位D.將10mL0.0lmol/LNaOH溶液與同濃度的HA溶液混合,若混合后溶液呈中性,則消耗的HA的體積V≥10mL6、下列有關電池的說法不正確的是A.電腦、手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B.氫氧燃料電池可把化學能轉化為電能C.堿性鋅錳干電池中,鋅電極是負極D.鋅銅原電池工作時,電子沿外電路從銅電極流向鋅電極7、已知氫氧化鋁電離出H+比碳酸氫鈉電離出H+更難,取含有和的混合溶液滴加少量硫酸氫鈉,下列說法正確的是A.觀察到的現象為先有氣泡,后有白色沉淀,最后沉淀溶解B.先有白色沉淀,后沉淀溶解,最后有氣泡C.先有白色沉淀,后有氣泡,最后白色沉淀溶解D.產生白色沉淀同時有氣泡產生,最后白色沉淀溶解8、常溫下,通過滴加KOH溶液改變0.10mol/LK2Cr2O7溶液的pH時;各種含鉻元素粒子濃度變化如圖所示。下列說法正確的是。
A.H2CrO4的K1=0.74B.pH=4時,c()>c()>c()>c(H2CrO4)C.反應+H2O2+2H+的平衡常數K=1×10-13.2D.B點溶液中c(K+)>2c()+3c()9、室溫下;次氯酸;碳酸和亞硫酸的電離常數。
。弱電解質。
電離常數(Ka)
HClO
Ka=4.7×10-8
H2CO3
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.6×10-11
H2SO3
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是A.B.ClO-、C.D.HClO、評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)10、微型紐扣電池在現代生活中有廣泛應用。有一種銀鋅電池,其電極分別是Ag2O和Zn,電解質溶液為KOH溶液,電極反應式為:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。
根據上述反應式;完成下列題目。
(1)判斷下列敘述中正確的是________。。A.在使用過程中,電解質KOH被不斷消耗B.使用過程中,電子由Ag2O極經外電路流向Zn極C.Zn是負極,Ag2O是正極D.Zn電極發(fā)生還原反應,Ag2O電極發(fā)生氧化反應(2)寫出電池的總反應式:_________________________________________。
(3)使用時,負極區(qū)的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),正極區(qū)的pH________,電解質溶液的pH________。11、(1)高鐵電池是一種新型可充電電池,其總反應式為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,原電池負極的電極反應式為___________,正極附近溶液的堿性___________(填“增強”;“不變”或“減弱”)。
(2)為了驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,下列裝置能達到實驗目的的是___________,寫出正極的電極反應式___________。若開始時兩極質量相等,當導線中通過0.05mol電子時,兩個電極的質量差為___________。
(3)中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,甲醇(CH3OH)燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時,c入口處對應的電極為___________(填“正”或“負”)極。
②該電池負極的電極反應式為___________。
③工作一段時間后,當3.2g甲醇完全反應生成CO2時,外電路中通過的電子數目為___________。12、CuSO4溶液是一種較重要的銅鹽試劑,在電鍍、印染、顏料、農藥等方面有廣泛應用。某同學利用CuSO4溶液進行以下實驗探究。
i.下圖是根據反應Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4設計成的鋅銅原電池。
①該原電池的正極為____,其外電路中的電子是從____極(填“Zn”或“Cu”)流出。
②電解質溶液乙是______溶液,Zn極的電極反應式是_______。
③如果鹽橋中的成分是K2SO4溶液,則鹽橋中向左側燒杯中移動的離子主要是_____。
ii.下圖中;Ⅰ是甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)的結構示意圖。
①同學想在Ⅱ中實現鐵上鍍銅,則Cu作____極,電極反應式為______,當線路中有0.1mol電子通過時,陰極增重_____g。Ⅰ中消耗氧氣體積是_____L(標況下)。
②a處通入的是____(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應式是___。Ⅰ中的總反應方程式為___。
③該同學若將Ⅱ中的兩個電極都換成鉑電極,當線路中有0.1mol電子通過時,測得溶液pH=______(100mL的CuSO4溶液),則Ⅱ中的總反應方程式為_______。13、在一容積為2L的密閉容器內加入2mol的CO和6mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q(Q>0)
(1)反應達到平衡時,CH3OH的物質的量濃度可能為___________(填字母;下同)
A.0.8mol/LB.1.0mol/LC.1.5mol/L
(2)該反應的平衡常數表達式____________________。在溫度不變的條件下將容器體積壓縮至原來的一半,達到新的平衡后H2的濃度_______(填“>、<或=”)原來的2倍。
(3)該反應的逆反應速率與時間的關系如圖所示(圖中t2、t4、t6、t8都只改變某一個條件):
①由圖可知反應在t1、t3、t7時都達到了平衡,而在t2、t8時都改變了條件,試判斷t8時改變的條件可能是__________________________________;
②t2時的平衡常數K與t1時的平衡常數相比___________。
A.增大B.減小C.不變D.無法確定。
③若t4時降壓,t5時達到平衡,t6時增大反應物的濃度,請在上圖中畫出t4~t6時逆反應速率與時間的關系曲線____________。14、(1)在20mL0.0020mol·L-1NaCl溶液中加入20mL0.020mol·L-1AgNO3溶液,________(有、無)AgCl沉淀生成,此時溶液中Cl-離子濃度為_____mol·L-1。已知AgCl的Ksp=1.8×10-10
(2)下列物質中屬于強電解質且能導電的是________
①固體食鹽②熔融KNO3③CuSO4·5H2O④液溴⑤蔗糖⑥CO2氣體⑦鹽酸⑧液態(tài)醋。
(3)1gH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.5kJ的熱量,寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式________。15、IBr、ICl、BrF3等稱為鹵素互化物,(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等稱為擬鹵素;它們的化學性質均與鹵素單質相似,請回答下列問題。
(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合價為________;它與水反應的化學方程式為ICl+H2O=HIO+HCl,該反應的反應類型為________(填中學常見的無機反應類型)。
(2)溴化碘(IBr)具有強氧化性,能與Na2SO3溶液反應,發(fā)生反應的離子方程式為__________________。
(3)①已知某些離子的還原性強弱順序為I->SCN->CN->Br->Cl-?,F將幾滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3+的溶液中,溶液立即變紅,向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液,觀察到紅色逐漸褪去,請利用平衡移動原理解釋這一現象:________________________。
②下列物質中,也可以使該溶液紅色褪去的是________(填字母)。
A.新制氯水B.碘水。
C.SO2D.鹽酸。
(4)KCN為劇毒物質,處理含有KCN的廢水常用的方法:在堿性條件下用NaClO溶液將CN-氧化為CO32-和一種單質氣體,該反應的離子方程式為_____________________。
(5)已知HCN的電離常數K=6.2×10-10,H2CO3的電離常數K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11,則下列離子方程式能發(fā)生的是________(填字母)。
A.CN-+CO2+H2O=HCN+
B.2HCN+=2CN-+CO2↑+H2O
C.2CN-+CO2+H2O=2HCN+
D.HCN+=CN-+16、Ⅰ.含氮化合物在工農業(yè)生產中都有重要應用。
(1)已知:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H=-541.8kJ/mol,化學平衡常數為K1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol,化學平衡常數為K2
則用NH3和O2制取N2H4的熱化學方程式為__________________________________,該反應的化學平衡常數K=_______(用K1、K2表示)。
(2)對于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在一定溫度下,在1L的恒容密閉容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反應開始進行。下圖為容器內的壓強(P)與起始壓強(P0)的比值()隨時間(t)的變化曲線,0~5min內,該反應的平均反應速率v(N2)=______,平衡時NO的轉化率為________。
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)
(3)該反應能正向自發(fā)進行的原因是_____________________。
(4)恒溫恒容下通入2molNH3和1molCO2進行上述反應,下列事實能證明反應已達平衡的是__________。
A.體系壓強保持不變B.氣體平均密度保持不變。
C.氣體的平均摩爾質量保持不變D.氨氣的體積分數不變。
Ⅲ.在恒溫恒壓條件下,向某密閉容器中通入2molSO2和1molO2,發(fā)生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應,達到平衡后,t1時刻再向該容器中通入2molSO2和1molO2,請在下圖中畫出從t1時刻到再次達到化學平衡后的正逆反應速率隨時間變化圖像________。
評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)17、中和等體積、等的鹽酸和醋酸消耗的的物質的量相同。(_______)A.正確B.錯誤18、已知則和反應的(_______)A.正確B.錯誤19、甲烷的燃燒熱為則甲烷燃燒熱的熱化學方程式可表示為(_______)A.正確B.錯誤20、任何溫度下,利用H+和OH-濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性。(______________)A.正確B.錯誤21、滴定終點就是酸堿恰好中和的點。(____________)A.正確B.錯誤22、泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、元素或物質推斷題(共4題,共12分)23、有原子序數依次增大的五種主族元素X;Y、Z、W、R;已知:①X與Z,Y、R與W分別同族;②X、Z、W分別與Y都可組成兩種中學常見的化合物;③Y的陰離子與Z的陽離子的核外電子排布相同。根據以上敘述回答問題:
(1)R單質可用作半導體材料,寫出該元素名稱____它與Y元素原子序數差為_____
(2)用電子式表示化合物X2W的形成過程__________________________________。
(3)寫出2種均由X、Y、Z、W4種元素所組成的化合物在水溶液中發(fā)生反應的化學方程式_________________。Z、X、W三種元素組成的鹽溶于水呈堿性,溶液中離子濃度大小順序為:______________________________。
(4)X、Y兩元素的單質已被應用于宇宙飛船的燃料電池,其結構如圖所示。兩個電極均由多孔性碳構成,通入的兩種單質由孔隙逸出在電極表面放電。b電極上的電極反應式為_______。
(5)請寫出Z元素單質的一種用途_______________________。24、下圖為物質A~I的轉化關系(部分反應物;生成物沒有列出)。其中B為某金屬礦的主要成分;經過一系列反應可得到E和F。D、E常溫下為氣體,D、F為常見單質,單質F可與H的濃溶液加熱時發(fā)生反應。
請回答下列問題:
(1)寫出G的化學式:________________。
(2)反應①的離子方程式為__________________。
(3)單質F與H的濃溶液發(fā)生反應的化學方程式為______________________。
(4)用Pt作電極電解I溶液,完全電解后的電解質溶液是_______________,其陽極的電極反應式為____________________。
(5)已知每16gE與D完全反應;放出24.75kJ熱量,則反應②的熱化學方程式為。
________________________________________________.
(6)工業(yè)制備G時,混合氣體的組成中E占7%、D占11%,現有100體積混合氣體進入反應裝置,導出的氣體恢復到原溫度和壓強后變?yōu)?7.2體積。則E的轉化率為________.25、A、B、C、D、E均為易溶于水的化合物,其離子組成如下表。(各化合物中離子組成不重復)。陽離子Na+、Al3+、Ag+、Ba2+、Fe3+陰離子Cl-、CO32-、SO42-、NO3-、OH-
分別取溶液進行如下實驗:
①用pH試紙分別測得B、C溶液均呈堿性,且0.1molLB溶液pH>13;
②D溶液加入銅粉;溶液質量增加;
③在E溶液中逐滴滴入B至過量;先生成白色沉淀,后沉淀完全溶解;
④在A溶液中逐滴滴入氨水至過量;先生成白色沉淀,后沉淀完全溶解。
請回答下列問題:
(1)B的名稱;_______________,E的名稱;______________。
(2)C水溶液呈堿性原因:_____________(用離子方程式表示);0.1mol/L的C溶液中和0.1mol/L的NaHCO3溶液中,陰離子的總數:C溶液___________NaHCO3溶液。(填“>”或“<”)
(3)D溶液呈________(填“酸性”“堿性”或“中性”)。若將D溶液加熱蒸干得到固體應是__________(填化學式)。若將E溶液加熱蒸干后再高溫灼燒得到固體應是___________(填化學式)。26、已知有原子序數依次增大的A;B、C、D、E五種短周期元素和過渡元素F;其相關信息如表所示:
。1A與C形成化合物的水溶液呈堿性2B的最高正價與最低負價的代數和為03D的常見化合物的焰色反應為黃色4E是同周期中簡單離子半徑最小的元素(1)上述六種元素中,金屬性最強的元素在周期表中的位置是_______。
(2)分子式為B5Al2且其一氯代物只有一種的有機物的名稱為_______。
(3)C元素的氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物對應的水化物化合生成M,M的水溶液呈_______性;將M的濃溶液滴加到Mg(OH)2懸濁液中,描述現象并解釋產生該現象的原因_______。
(4)D元素的最高價氧化物對應的水化物與E元素的單質反應的離子方程式為_______。
(5)F與B形成的合金在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學腐蝕形成紅棕色固體,腐蝕過程中正極的電極反應式為_______。評卷人得分五、原理綜合題(共4題,共8分)27、非金屬及其化合物在工農業(yè)生產;生活中有著重要應用;減少非金屬的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護的重要內容之一。
⑴已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
若某反應的平衡常數表達式為:K=請寫出此反應的熱化學方程式_________________。
(2)N2O5在一定條件下可發(fā)生分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)?!鱄>0。某溫度下測得恒容密閉容器中N2O5濃度隨時間的變化如下表:。t/min0.001.002.003.004.005.00c(N2O5)/(mo·L-1)1.000.710.500.350.250.17
反應開始時體系壓強為P0,第3.00min時達到平衡體系壓強為p1,則p1:p0=_____________;1.00min~3.00min內,O2的平均反應速率為________________。從表中可知化學反應速率變化規(guī)律是___________________。
①該溫度下反應的平衡常數Kp=____________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量的分數,請列出用P0表示平衡常數表達式;不用計算)。
②一定溫度下,在恒容密閉容器中充入一定量N2O5進行該反應,能判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是_______________。
a.容器中壓強不再變化b.NO2和O2的體積比保持不變。
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)d.混合氣體的密度保持不變。
(3)從N2O5可通過電解或臭氧氧化N2O4的方法制備。電解裝置如圖所示(隔膜用于阻止水分子通過),其陽極反應式為________________。
28、甲醇是一種可再生能源,具有廣闊的開發(fā)和應用前景,可用等作為催化劑,采用如下反應來合成甲醇:
(1)下表是有關化學鍵的鍵能數據;計算表中的a=__________。
?;瘜W鍵。
鍵能
436
462.8
a
1075
351
(2)將的混合氣體,勻速通過裝有催化劑的反應器反應(如圖甲),反應器溫度變化與從反應器排出氣體中的體積分數φ關系如圖乙,φ(CH3OH)變化的原因是__________。
(3)某學習小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應,在的恒容密閉容器內充入和加入合適催化劑后在某溫度下開始反應,并用壓力計監(jiān)測容器內壓強的變化如表:
。反應時間/min
0
5
10
15
20
25
壓強/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
從反應開始到時,的平均反應速率為______,該溫度下的平衡常數為______。
(4)另將和加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生上述反應。平衡時的體積分數(%)與溫度和壓強的關系如圖所示(虛線框表示沒有測定該條件下的數據)。
由大到小的關系是__________,判斷理由是__________。29、硒(Se)及其氫化物H2Se是在新型光伏太陽能電池;半導體材料和金屬硒化物方面有重要應用。
(1)已知:①2H2Se(g)+O2(g)2Se(s)+2H2O(l)ΔH1=mkJ·mol-1
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=nkJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l)ΔH3=pkJ·mol-1
反應H2(g)+Se(s)H2Se(g)的反應熱ΔH=___kJ·mol-1(用含m;n、p的代數式表示)。
(2)T℃時,向一恒容密閉容器中加入3molH2和lmolSe,發(fā)生反應H2(g)+Se(s)H2Se(g)。
①該反應的平衡常數的表達式K=__。
②當反應達到平衡后,將平衡混合氣體通入氣體液化分離器使H2Se氣體轉化為液體H2Se,并將分離出的H2再次通入發(fā)生反應的密閉容器中繼續(xù)與Se反應時,Se的轉化率會提高。請用化學平衡理論解釋___。
③以5小時內得到的H2Se為產量指標,且溫度、壓強對H2Se產率的影響如圖所示:
則制備H2Se的最佳溫度和壓強為___。
(3)已知常溫下H2Se的電離平衡常數K1=1.3×10-4,K2=5.0×10-11,則NaHSe溶液的離子濃度由大到小的順序為___,H2Se在一定條件下可以制備CuSe,反應CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化學平衡常數K=__(保留2位有效數字,已知該條件下CuSe的Ksp=7.9×10-49,CuS的Ksp=1.3×10-36)。
(4)用電化學方法制備H2Se的實驗裝置如圖所示:
石墨電極是___(填正極或負極),該電極附近溶液的pH___(填變大、不變或變小),寫出Pt電極上發(fā)生反應的電極反應式:___。30、“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。將CO2轉化為甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)。
(1)在一恒溫恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2進行上述反應。測得CO2(g)和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖所示。
①0~10min內,氫氣的平均反應速率為____________,第10min后,保持溫度不變,向該密閉容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),則平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移動。
②若已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-akJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-bkJ·mol-1;H2O(g)===H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1;CH3OH(g)===CH3OH(l)ΔH=-dkJ·mol-1。則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學方程式為______________________________________。
(2)如圖,25℃時以甲醇燃料電池(電解質溶液為稀硫酸)為電源來電解600mL一定濃度的NaCl溶液,電池的負極反應式為_________________________________。
在電解一段時間后,NaCl溶液的pH變?yōu)?2(假設電解前后NaCl溶液的體積不變,陽極產物只有Cl2),則理論上消耗甲醇的物質的量為________mol。
(3)向(2)U形管內電解后的溶液(假設NaCl溶液完全被電解)中通入標準狀況下89.6mL的CO2氣體,則所得溶液呈________(填“酸”“堿”或“中”)性,溶液中各離子濃度由大到小的順序_________。評卷人得分六、有機推斷題(共4題,共8分)31、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___________。:32、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_________。33、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:____________________。34、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)。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】
已知①Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s)ΔH=+234.14kJ/mol;
②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;
根據蓋斯定律,將②×-①,整理可得2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH=-824.4kJ/mol,故答案為A。2、D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據圖中的數據;可以看出是反應物的能量小于生成物的能量,則反應是吸熱反應,但是不一定需要加熱才能發(fā)生,A錯誤;
B.根據能量計算反應熱時候△H=E1—E2;B錯誤;
C.催化劑只能改變反應的活化能,不會改變化學反應的反應熱,E1、E2減小,但是△H不變;C錯誤;
D.根據圖中的數據,E1>E2;斷開所有反應物化學鍵所吸收的能量大于形成所有生成物化學鍵所釋放的能量,D正確;
故選D。3、C【分析】【分析】
電解時CoCl2中Co2+會析出在Co電極上,因此Co電極上Co2+發(fā)生還原反應,則電源的a為負極,b為正極,陽極上水電離的OH-發(fā)生氧化反應生成O2。
【詳解】
A.由上述分析可知;a為電源的負極,故A錯誤;
B.電解過程中,陽極區(qū)的水被消耗,溶液中H+穿過陽離子交換膜進入稀鹽酸溶液中,不參加反應,根據電荷守恒可知,n(H2SO4)不變,V水減小,因此電解后H2SO4溶液的濃度增大;故B錯誤;
C.電解過程中,陰極區(qū)的Cl-穿過陰離子交換膜進入稀鹽酸中,陽極區(qū)中H+穿過陽離子交換膜進入稀鹽酸溶液中;因此電解后鹽酸溶液的濃度增大,故C正確;
D.5.9gCo的物質的量為=0.1mol,得到0.2mol電子,陽極上電極反應為2H2O-4e-=4H++O2↑,根據轉移電子守恒可知,陽極上生成0.05molO2,但常溫常壓下的氣體摩爾體積并不等于22.4L/mol,因此Ti電極上析出的O2體積不等于1.12L;故D錯誤;
故答案為C。4、B【分析】【分析】
甲烷燃料電池中通入甲烷的電極a為負極,通入氧氣的電極b為正極;根據電解池中電子的移動方向,c為陰極,d為陽極,結合電解原理和原電池原理分析解答。
【詳解】
A、電子從電解槽的陽極流向陰極,只能走導線,即由液態(tài)Cu-Si合金流出,從液態(tài)鋁流入,因此電極c為陰極,與電極a(負極)相連,電極d為陽極,與電極b(正極)相連;故A正確;
B、氧化性是:Si4+<Cu2+,氧化性越強,離子的得電子能力越強,Cu2+優(yōu)先被還原;故B錯誤;
C;三層液熔鹽在電解槽中充當電解質;可以供自由移動的離子移動,并增大電解反應面積,提高硅沉積效率,故C正確;
D、相同時間下,通入CH4、O2的體積不同;導致轉移電子的量不同,會造成電流強度不同,影響硅提純速率,故D正確;
答案選B。5、D【分析】【詳解】
A.常溫下Kw=10-14,因此pH=7的溶液,c(H+)=c(OH-);一定呈中性,A錯誤;
B.由于NH4HSO4溶液電離產生H+,抑制的水解,因此NH4HSO4溶液中的的濃度小于NH4Cl溶液;B錯誤;
C.將1mLpH=8的NaOH溶液加水稀釋為100mL;其pH接近7,但不會下降兩個單位至pH=6,C錯誤;
D.將10mL0.0lmol/LNaOH溶液與同濃度的HA溶液混合;若混合后溶液呈中性,若HA是強酸,則消耗的HA的體積V=10mL,若HA是弱酸,不完全電離,消耗的HA的體積V>10mL,D正確;
答案選D。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.電腦;手機上用的鋰離子電池是可充電電池;故屬于二次電池,A正確;
B.氫氧燃料電池可把化學能直接轉化為電能;B正確;
C.堿性鋅錳干電池中;鋅電極是負極,石墨作正極,C正確;
D.鋅銅原電池工作時;由于鋅比銅活潑,鋅作負極,故電子沿外電路從鋅電極流向銅電極,D錯誤;
故答案為:D。7、C【分析】【詳解】
已知氫氧化鋁電離出H+比碳酸氫鈉電離出H+更難,反過來,比更易獲得H+,而硫酸氫鈉溶液顯酸性,所以含有和的混合溶液滴加少量硫酸氫鈉后,先出現白色沉淀氫氧化鋁,后生成二氧化碳氣體,最后氫氧化鋁被H+溶解,故答案選C。8、B【分析】【詳解】
A.A點H+為10-0.74mol/L,K1(H2CrO4)=利用B點求得K2=10-6.5;A項錯誤;
B.當pH=4時,代入K值得得出從圖可以看出各粒子濃度大小為:>B項正確;
C.由C(6.6,0.051)點可知平衡+H2O2+2H+的平衡常數K=C項錯誤;
D.B點電荷守恒式為c(K+)+c(H+)=+c(OH-)=+c(OH-),由于該溶液呈酸性,則c(K+)<D項錯誤;
故選B。9、C【分析】【分析】
酸的電離平衡常數越大,酸的酸性越強,強酸能和弱酸鹽反應生成弱酸。由于電離平衡常數:H2SO3>H2CO3>>HClO>則酸性:H2SO3>H2CO3>>HClO>根據強酸制取弱酸原理知:
【詳解】
A.不會反應而能大量共存;A不符合題意,故A不選;
B.ClO-、不會反應而能大量共存;B不符合題意,故B不選;
C.CO32-發(fā)生反應生成不能大量共存,C符合題意,故選C;
D.HClO、不反應而能大量共存;D不符合題意,故D不選。
答案選C。
【點睛】
本題考查了電離平衡常數的應用。明確電離平衡常數與酸性強弱關系是解本題關鍵,弱酸電離平衡常數越大,該酸越容易電離,溶液的酸性就越強。注意HClO具有強氧化性、H2SO3和具有強還原性,所以HClO和H2SO3、不能大量共存。側重考查學生的分析判斷及知識綜合運用能力。二、填空題(共7題,共14分)10、略
【分析】【分析】
原電池是將化學能轉化為電能的裝置;原電池中負極上失電子發(fā)生氧化反應,正極上得電子發(fā)生還原反應,在得失電子相等的條件下,將正負電極上電極反應式相加即得電池反應式,根據電極反應判斷溶液pH的變化。
【詳解】
(1)A、電極反應式為:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,因此電池反應式為Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,既沒有OH-消耗,也沒有OH-生成;因此電解質KOH沒有被消耗,故A錯誤;
B、失電子的一極為負極,即Zn為負極,得電子的一極為正極,即Ag2O為正極;電子從負極經外電路流向正極,故B錯誤;
C;根據B選項的分析C正確;
D;負極上失去電子;發(fā)生氧化反應,正極上得到電子,發(fā)生還原反應,故D錯誤;
答案選C。
(2)正負極得失電子數目守恒,因此兩式相加得到總反應式Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag;
(3)根據負極電極反應式,OH-在負極上被消耗,即c(OH-)在負極減小,OH-在正極上生成,即c(OH-)在正極區(qū)域增大,消耗OH-的物質的量等于生成OH-的物質的量,但由于水被消耗了,電解質溶液中c(OH-)增大?!窘馕觥浚靠?分)(1)C(2)Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag(3)減小增大增大11、略
【分析】【分析】
3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,放電時為原電池,鋅失電子作負極,高鐵酸鉀在正極上得電子,據此分析解答;根據氧化還原反應中的氧化性:氧化劑>氧化產物,結合原電池原理分析解答;原電池中陽離子向正極移動,由圖可知,質子向正極移動,因此c通入氧氣,c入口處對應的電極為正極,b通入甲醇,b入口處對應的電極為負極;據此分析解答。
【詳解】
(1)3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,放電時為原電池,鋅失電子作負極,電極反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,高鐵酸鉀在正極得到電子,電極反應式為FeO+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,所以正極附近溶液中氫氧根離子濃度增大,堿性增強,故答案為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;增強;
(2)為了驗證Fe2+與Cu2+氧化性強弱,裝置③形成的原電池中鐵做負極,Fe失電子發(fā)生氧化反應,銅離子在正極銅上析出,反應為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物,則Fe2+與Cu2+氧化性強弱為:Fe2+<Cu2+,能達到實驗目的的是裝置③;裝置③正極的電極反應為Cu2++2e-=Cu;若構建原電池時兩個電極的質量相等,當導線中通過0.05mol電子時,負極Fe-2e-=Fe2+,溶解0.025mol鐵,質量減小0.025mol×56g/mol=1.4g,正極Cu2++2e-=Cu,析出0.025mol銅,質量增加0.025mol×64g/mol=1.6g,所以兩個電極的質量差為1.4g+1.6g=3g,故答案為:③;Cu2++2e-=Cu;3g;
(3)①原電池中陽離子向正極移動,由圖可知,質子向正極移動,因此c通入氧氣,c入口處對應的電極為正極,b通入甲醇,b入口處對應的電極為負極;故答案為:正;
②負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子,電極反應式為CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,故答案為:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;
③工作一段時間后,當3.2g即=0.1mol甲醇完全反應生成CO2時,有0.6mol即0.6NA個電子轉移,故答案為:0.6NA。【解析】Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2增強③Cu2++2e-=Cu3g正CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+0.6NA12、略
【分析】【分析】
i.原電池負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應。根據反應Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,結合圖示可知,Zn為負極,Cu為正極,鹽橋中是含有瓊膠的K2SO4飽和溶液,電池工作時K+向正極移動,SO42-向負極移動;
ii.利用該裝置在Ⅱ中實現鐵上鍍銅,則鐵做陰極,陰極上發(fā)生的電極反應為:Cu2++2e=Cu,銅做陽極,陽極上發(fā)生的電極反應為:Cu-2e=Cu2+,陰極與電源負極相連,燃料電池中,通入燃料的一極為負極,則a通入的為甲烷(CH4),作燃料電池的負極,負極的電極反應為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;b通入的為氧氣(或空氣),作燃料電池的正極,正極的電極反應為:2H2O+O2+4e-=4OH-;據此分析解答。
【詳解】
i.原電池反應Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4;結合圖一可知,Zn為負極,Cu為正極;
①該原電池的正極為銅(Cu);原電池工作時外電路中電子從負極流向正極,即從Zn流出;
②原電池的正極上發(fā)生還原反應,溶液中Cu2+被還原,則電解質溶液乙是CuSO4溶液,負極Zn發(fā)生的電極反應為Zn-2e?═Zn2+;
③鹽橋中是含有瓊膠的K2SO4飽和溶液,電池工作時,陰離子向負極移動,陽離子向正極移動,則SO42?向負極(左側燒杯)移動,K+向正極(右側燒杯)移動;
ii.①根據分析,同學想在Ⅱ中實現鐵上鍍銅,則Cu作陽極,電極反應式為Cu-2e=Cu2+,鐵作陰極,電極反應為Cu2++2e=Cu,當線路中有0.1mol電子通過時,陰極析出0.05mol銅單質,增重0.05mol×64g/mol=3.2g。Ⅰ中正極的電極反應為:2H2O+O2+4e-=4OH-,消耗氧氣的物質的量為=0.025mol,標況下體積是0.025mol×22.4L/mol=0.56L;
②根據分析,a通入的為甲烷(CH4),作燃料電池的負極,負極的電極反應為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;b處電極為正極,發(fā)生的電極反應式是2H2O+O2+4e-=4OH-;將正負極電極反應合并,Ⅰ中的總反應方程式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O;
③該同學若將Ⅱ中的兩個電極都換成鉑電極,電解硫酸銅溶液,陰極銅離子放電生成銅單質,電極反應為:Cu2++2e=Cu,陽極為電解水,氫氧根離子放電,電極反應為:2H2O-4e-=4H++O2↑,當線路中有0.1mol電子通過時,生成0.1mol氫離子,則溶液中氫離子濃度為=1mol/L,測的溶液pH=0,則Ⅱ中的總反應方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4?!窘馕觥裤~(Cu)ZnCuSO4Zn-2e-=Zn2+SO42-陽Cu-2e=Cu2+3.20.56CH42H2O+O2+4e-=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O02CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO413、略
【分析】【分析】
(1)依據可逆反應的反應物不可能完全轉化進行分析;
(2)平衡常數等于生成物濃度的冪之積除以反應物濃度的冪之積;壓縮體積相當于增大壓強,平衡向體積縮小的方向進行;
(3)①t8時正逆反應速率等倍數的增大;改變的條件是加入催化劑;
②t2時逆反應速率增大;后逐漸減少,改變的條件可能是增大生成物的濃度,有可能是升高溫度,然后分析對平衡常數的影響。
【詳解】
(1)可逆反應的反應物不可能完全轉化,2mol的CO和6mol的H2;生成甲醇的物質的量小于2mol,其濃度要小于1mol/L,故A正確;
(2)平衡常數等于生成物濃度的冪之積除以反應物濃度的冪之積,該反應的平衡常數K=在溫度不變的條件下將容器體積壓縮至原來的一半;如果平衡不移動,氫氣的濃度是原來的2倍,但壓縮體積,壓強增大,平衡向體積縮小的方向移動,即是該反應的正反應方向移動,氫氣的濃度要減少,因此比2倍要少;
(3)①t8時正逆反應速率等倍數的增大;改變的條件是加入催化劑;
②t2時;逆反應速率增大,后逐漸減少,改變的條件可能是增大生成物的濃度,有可能是升高溫度,如果其他條件不變,增大反應物的濃度,平衡常數不變;如果其它條件不變,升高溫度,該反應向逆反應方向移動,平衡常數變??;由于條件不確定,所以平衡常數的變化也不確定;
③若t4時降壓,向逆反應方向進行,逆反應速率減少到新平衡t5時不變,t6時增大反應物的濃度,在那一瞬間,正反應速率增大,逆反應速率不變,圖像如下:【解析】AK=<加入催化劑D14、略
【分析】【詳解】
(1)等體積混合濃度減半,c(Cl-)=0.0010mol/L,c(Ag+)=0.010mol/L,AgNO3過量,Qc=0.0010mol/L×0.010mol/L=1×10-5>Ksp=1.8×10-10,有AgCl沉淀生成;溶液中剩余的銀離子的量為:n(Ag+)=n(Ag+)-n(Cl-)=0.02L×0.020mol·L-1-0.02L×0.0020mol·L-1=3.6×10-4mol,c(Ag+)==9×10-3mol/L,根據AgCl的Ksp=1.8×10-10可知,此時溶液中c(Cl-)==2×10-8mol/L;
故答案為:有;2×10-8;
(2)①固體食鹽不是純凈物,不屬于電解質,也不能導電;②熔融KNO3能導電,且是強電解質;③CuSO4·5H2O是電解質,但不能導電;④液溴為單質,不是電解質,也不能導電;⑤蔗糖屬于非電解質,不能導電;⑥CO2氣體屬于非電解質;不能導電;⑦鹽酸為混合物,不屬于電解質,但能導電;⑧液態(tài)醋是弱電解質,不能導電;故選②;
故答案為:②;
(3)燃燒熱是指1mol純物質與氧氣反應完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的能量,1gH2為0.5mol,完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.5KJ的熱量,燃燒熱的熱化學反應方程式為:H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=-285kJ/mol;
故答案為:H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=-285kJ/mol。
【點睛】
電解質:在水溶液或熔融狀態(tài)下能導電的化合物;非電解質:在水溶液和熔融狀態(tài)下都不能導電的化合物?!窘馕觥坑?×10-8②H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H=-285kJ/mol。15、略
【分析】【詳解】
(1)Cl得電子能力強于I,則ICl中Cl元素顯-1價、I元素顯+1價;其與水反應的化學方程式為ICl+H2O=HIO+HCl;此反應中沒有化合價的變化,屬于復分解反應;
(2)IBr具有強氧化性,I元素顯+1價,被還原成I-,被氧化成因此離子方程式為IBr++H2O=I-+Br-++2H+;
(3)①溶液立即變紅,發(fā)生反應Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3,加入酸性KMnO4溶液紅色褪去,說明KMnO4把SCN-氧化,促使上述平衡向逆反應方向移動,最終Fe(SCN)3完全反應;溶液紅色褪去;
②能使紅色褪去的物質,可以具有強氧化性,如新制氯水中Cl2將SCN-氧化,也可以具有還原性,如SO2將Fe3+還原;故A;C正確;
(4)CN-中N元素顯-3價,C元素顯+2價,另一種單質氣體為N2,因此反應的離子方程式為2CN-+5ClO-+2OH-=2+N2↑+5Cl-+H2O;
(5)根據電離常數大小,推出酸電離出氫離子的能力強弱順序(酸性強弱)為H2CO3>HCN>根據“強酸制取弱酸”的規(guī)律知,A、D正確?!窘馕觥浚?復分解反應IBr++H2O=I-+Br-++2H+酸性高錳酸鉀溶液將SCN-氧化,減小了SCN-的濃度,使反應Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3的平衡不斷向左移動,最終Fe(SCN)3完全反應,紅色消失AC2CN-+5ClO-+2OH-=2+5Cl-+N2↑+H2OAD16、略
【分析】【分析】
I.(1)先寫出NH3和O2制取N2H4的化學方程式;結合題給已知的熱化學方程式根據蓋斯定律求出熱化學方程式;被求熱化學方程式的平衡常數可依據蓋斯定律運算;結合兩個已知反應的熱化學方程式的平衡常數變形可得;
(2)恒溫恒容下;壓強之比等于物質的量之比,由此利用物質的量結合“三段式法”進行計算即可。
II.(3)根據反應的焓變及熵變分析;
(4)對于恒溫恒容下氣體質量和氣體的物質的量改變的反應;若體系的壓強;氣體的密度不變,反應達到平衡,若反應體系中氣體全為反應物或生成物,任何時刻氣體的平均摩爾質量及氣體的含量都不變,不能作為判斷平衡的依據;
III.可認為2molSO2和1molO2放在體積是VL容器內,將4molSO2和2molO2放入的容器容積是2VL容器內;達到平衡時壓縮至容積為VL,根據平衡建立與途徑無關分析。
【詳解】
I.(1)根據已知條件可知①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H=-541.8kJ/mol,化學平衡常數為K1=
②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol,化學平衡常數為K2=
①-②×2,整理可得:4NH3(g)+O2(g)2N2H4(g)+2H2O(g)△H=-541.8kJ/mol-(-534kJ/mol×2)=+526.2kJ/mol;該反應的化學平衡常數表示達式為K=
(2)恒溫恒容下;氣體的壓強之比等于物質的量之比。設5min轉化的NO的物質的量為2x,平衡時NO轉化了y,則:
對于反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始/mol0.10.300
反應/mol2x2xx2x
5min/mol0.1-2x0.3-2xx2x
平衡/mol0.1-2y0.3-2yy2y
根據圖1所示容器內的壓強(P)與起始壓強(P0)的比值得出==0.925,解得x=0.03mol,則v(N2)=mol/(L?min);
=0.90,解得y=0.04mol,所以平衡時NO的轉化率為
II.(3)2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)的正反應方向是混亂度減小的放熱反應,△S<0,此反應溫度越低越容易自發(fā)進行,說明在較低溫度下△H-T?△S<0,△H<0;即該反應的正反應是體系混亂程度減小的放熱反應,所以反應容易自發(fā)進行;
(4)A.由于該反應的正反應是氣體體積減小的反應;若為達到平衡,氣體的物質的量就減小,容器內的氣體壓強就會發(fā)生變化,所以若體系壓強保持不變,說明氣體的物質的量不變,反應達平衡狀態(tài),A正確;
B.該反應發(fā)生后氣體的質量減小;氣體的密度也會減小,若氣體平均密度保持不變,說明氣體的質量不變,則反應達平衡狀態(tài),B正確;
C.通入2molNH3和1molCO2進行反應;二者反應的物質的量的比也是2:1,所以無論反應是否達到平衡狀態(tài)。氨氣和二氧化碳的物質的量之比始終為2:1,則氣體的平均摩爾質量一直保持不變,因此不能確定是否達平衡狀態(tài),C錯誤;
D.通入2molNH3和1molCO2進行反應;二者反應的物質的量的比也是2:1,所以無論反應是否達到平衡狀態(tài)。氨氣的體積分數一直保持不變,因此不能確定是否為平衡狀態(tài),D錯誤;
故合理選項是AB;
III.假如溫度不變,將2molSO2和1molO2放在體積是VL容器內,粉碎反應,最終達到平衡狀態(tài);在該溫度下將4molSO2和2molO2放入的容器容積是2VL容器內,達到平衡時平衡狀態(tài)與前者相同,反應速率也與前者相同;然后將容器容積壓縮至容積為VL,由于平衡建立與途徑無關,只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關。增大壓強,反應物、生成物的濃度都增大,正、逆反應速率加快,由于增大的V正>V逆,所以平衡正向移動,最終達到平衡時的反應速率與原平衡比,速率加快,所以圖像表示為:
【點睛】
本題考查了熱化學方程式的書寫、化學平衡常數的關系與計算、化學反應速率與物質轉化率的計算、平衡狀態(tài)的建立、平衡狀態(tài)的判斷及壓強對平衡移動的影響等知識,掌握基本概念和基本理論是解答該題的關鍵。本題較為全面的考查了學生對化學反應基本原理的理解、掌握和應用能力?!窘馕觥竣?4NH3(g)+O2(g)2N2H4(g)+2H2O(g)△H=+526.2kJ/mol②.③.0.006mol/(L·min)④.80%⑤.ΔH<0⑥.AB⑦.三、判斷題(共6題,共12分)17、B【分析】【詳解】
相同的鹽酸和醋酸中醋酸的濃度大于鹽酸,則醋酸消耗的的量較多。故說法錯誤。18、B【分析】【詳解】
反應過程中除了H+和OH-反應放熱,SO和Ba2+反應生成BaSO4沉淀也伴隨著沉淀熱的變化,即和反應的
故錯誤。19、B【分析】【詳解】
1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱,甲烷完全燃燒應該生成CO2和H2O則甲烷燃燒熱的熱化學方程式可表示為
故錯誤。20、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何溶液中都存在水的電離平衡:H2OH++OH-。若溶液中c(H+)>c(OH-),溶液顯酸性;若c(H+)=c(OH-),溶液顯中性;若c(H+)<c(OH-),溶液顯堿性,這與溶液所處的外界溫度無關,故在任何溫度下,都利用H+和OH-濃度的相對大小來判斷溶液的酸堿性,這句話是正確的。21、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。22、B【分析】【詳解】
泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液。故錯誤。四、元素或物質推斷題(共4題,共12分)23、略
【分析】【分析】
據問題(1)中信息:R單質可用作半導體材料,R的原子序數最大,因此R為硒;Y、R與W分別同族,所以Y在第二周期,為氧元素,W為硫元素;Y的陰離子與Z的陽離子的核外電子排布相同,Y在第二周期,為氧元素,Z在第三周期,為鈉元素;X與Z同族,X為氫元素;X、Z、W分別與Y都可組成兩種中學常見的化合物分別為:H2O,Na2O,SO2;上述推斷符合以上題給信息;結合以上分析回答題中問題。
【詳解】
根據問題(1)中信息:R單質可用作半導體材料,R的原子序數最大,因此R為硒;Y、R與W分別同族,所以Y在第二周期,為氧元素,W為硫元素;Y的陰離子與Z的陽離子的核外電子排布相同,Y在第二周期,為氧元素,Z在第三周期,為鈉元素;X與Z同族,X為氫元素;X、Z、W分別與Y都可組成兩種中學常見的化合物分別為:H2O,Na2O,SO2;上述推斷符合以上題給信息;
(1)結合以上分析可知;R單質可用作半導體材料,寫出該元素名稱硒;氧的核電荷數為8,硫的核電荷數為16,硒的核電荷數為34,所以硒與氧元素原子序數差為34-8=26;綜上所述,本題正確答案:硒,26。
(2)X2W為H2S,屬于共價化合物,電子式表示化合物X2W的形成過程:
(3)2種均由H、O、Na、S4種元素所組成的化合物分別為:NaHSO4和NaHSO3;二者反應生成硫酸鈉和水,化學方程式為:NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;Na、H、S三種元素組成的鹽為NaHS,該物質顯堿性,電離過程小于水解過程,所以溶液中離子濃度大小順序為:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)。
(4)根據圖可知,氫氧燃料電池中,氫氣在負極發(fā)生氧化反應,氧氣在正極發(fā)生還原反應,X為氫氣,所以a為負極,Y為氧氣,所以b為正極;氧氣在b極得電子發(fā)生還原反應,在酸性條件下生成水,極反應為:O2+4e-+4H+=2H2O。
(5)金屬鈉它具有強的還原性,能夠冶煉鈦鉭鈮鋯等金屬;除此以外,還可以做高壓鈉燈、鈉鉀合金做原子反應堆的導熱劑、制取鈉的化合物等;綜上所述,本題正確答案:冶煉鈦鉭鈮鋯等金屬、高壓鈉燈、鈉鉀合金做原子反應堆的導熱劑、制取鈉的化合物等(回答一條即可)。【解析】硒26NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+SO2↑+H2O)c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)O2+4e-+4H+=2H2O冶煉鈦鉭鈮鋯等金屬、高壓鈉燈、鈉鉀合金做原子反應堆的導熱劑、制取鈉的化合物等24、略
【分析】【分析】
C+I+葡萄糖磚紅色沉淀,故C+I生成Cu(OH)2,且堿過量,故C、I為銅鹽和堿,由反應①A+H2O→D+C,D為氣體單質,故A為Na2O2,D為O2,C為Cu(OH)2;所以I為銅鹽;
D、E常溫下為氣體,I為銅鹽,由反應②O2+E→GH,H不含Cu元素,結合H+F→I+E,F為單質,故F為金屬Cu,E為氣體,考慮Cu與酸的反應,故H為酸(濃硫酸或濃硝酸),B為某金屑礦的主要成分,由BCu+E,可知B為Cu2S,E為SO2,故G為SO3,H為H2SO4,I為CuSO4。
【詳解】
由上述分析可知:A為Na2O2,B為Cu2S,C為Cu(OH)2,D為O2,E為SO2,F為金屬Cu,G為SO3,H為H2SO4,I為CuSO4。
(1)分析可知,G為SO3;
(2)反應①是過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣,反應離子方程式為:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑;
(3)Cu與濃硫酸在加熱的條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫與水,反應方程式為為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)用Pt作電極電解CuSO4溶液,陽離子Cu2+得電子,陰離子OH-失電子,電解反應方程式為:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,完全電解后為電解質溶液是H2SO4溶液,OH-在陽極放電生成氧氣,陽極的電極反應式為:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(5)16gSO2的物質的量為16g/64g·mol-1=0.25mol,與O2完全反應,放出24.75kJ熱量完全反應,2mol完全反應放出的熱量為24.75kJ×2mol/0.25mol=198kJ,則反應②的熱化學方程式為:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-198kJ·mol-1;
(6)混合氣體中SO2的體積為:100體積×7%=7體積,設參加反應的SO2體積為x;則:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)體積減少△V
21
x100體積-97.2體積=2.8體積。
解得x=2.8體積×2=5.6體積,則轉化率為5.6體積/7體積×100%=80%。【解析】①.SO3②.2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑③.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O④.H2SO4⑤.4OH-→2H2O+O2↑+4e-⑥.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-198kJ·mol-1⑦.80%25、略
【分析】【詳解】
由已知離子組成的易溶于水的化合物中,顯堿性的有NaCO3、Ba(OH)2、NaOH,其中0.1mol/L,Ba(OH)2溶液的pH>13,又由于各化合物中離子組成不重復,故實驗①可以確定B為Ba(OH)2,C為Na2CO3;由銀氨溶液的制備可知實驗④中的A為AgNO3;結合以上分析及實驗②可知D為FeCl3或Fe2(SO4)3;再由實驗③可知E為氯化物,故D只能是Fe2(SO4)3,則E為AlCl3。(1)B為氫氧化鋇;E為氯化鋁;(2)碳酸鈉溶液顯堿性是CO水解的緣故;0.1mol/L的碳酸鈉溶液中陰離子總數比0.1mol/L的碳酸氫鈉溶液中陰離子總數大;(3)D為Fe2(SO4)3,Fe3+水解顯酸性;加熱硫酸鐵溶液促進Fe3+的水解;但硫酸為高沸點物質,不能揮發(fā),加熱蒸干得到的還是硫酸鐵固體。
點睛:本題考查了離子反應與離子檢驗,意在考查考生對常見離子反應的判斷能力。根據離子共存的判斷將各離子分組逐一分開,最后得解?!窘馕觥竣?氫氧化鋇②.氯化鋁③.CO32-+H2OHCO3-+OH-④.>⑤.酸性⑥.Fe2(SO4)3⑦.A12O326、略
【分析】【分析】
【詳解】
原子序數依次增大的A;B、C、D、E五種短周期元素和過渡元素F;D的常見化合物的焰色反應為黃色,D為Na,B的最高正價與最低負價的代數和為0,則B為C元素;A與C形成化合物的水溶液呈堿性,則A為H,C為N;E是同周期中簡單離子半徑最小的元素,E為第三周期,則E為Al元素;
(1)上述六種元素中;金屬性最強的元素為Na,在周期表中的位置為第3周期IA族,故答案為第3周期IA族;
(2)分子式為C5Hl2的為烷烴,其一氯代物只有一種的有機物為C(CH3)4;名稱為2,2-二甲基丙烷,故答案為2,2-二甲基丙烷;
(3)氨氣和硝酸化合生成硝酸銨,水解溶液顯酸性;將硝酸銨的濃溶液滴加到Mg(OH)2懸濁液中,懸濁液中存在Mg(OH)2?Mg2+(aq)+2OH-(aq),與OH-結合使其濃度降低,平衡正移,使溶液變澄清,故答案為酸;溶液變澄清;懸濁液中存在Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),與OH-結合使其濃度降低;平衡正移;
(4)氫氧化鈉和鋁反應的離子方程式為2Al+2OH-+6H2O=2Al[OH]4-+3H2↑,故答案為2Al+2OH-+6H2O=2Al[OH]4-+3H2↑;
(5)F與碳形成的合金在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學腐蝕形成紅棕色固體,則F為鐵,腐蝕過程中正極上氧氣得到電子被還原生成氫氧根離子,電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案為O2+4e-+2H2O=4OH-。
點睛:解答此類試題的關鍵是正確推導元素,根據元素周期律和元素周期表的相關知識解答。本題的易錯點為電極方程式和離子方程式的書寫。【解析】第3周期IA族2,2-二甲基丙烷(新戊烷)酸溶液變澄清,懸濁液中存在Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),與OH-結合使其濃度降低,平衡正移2Al+2OH-+6H2O=2Al[OH]4-+3H2↑O2+4e-+2H2O=4OH-五、原理綜合題(共4題,共8分)27、略
【分析】【詳解】
試題分析:本題以氮的氧化物載體考查學生化學平衡常數;熱化學方程式的書寫、蓋斯定律、化學反應速率、電極反應式的書寫等問題。
⑴根據平衡常數的定義可知,該反應為:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),由蓋斯定律可知:△H=—180.5kJ·mol-1+221kJ·mol-1—2×393.5kJ·mol-1=-746·5kJ·mol-1,故方程式為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746·5kJ·mol-1;
(2)壓強之比等于物質的量之比,第3.00min時,c(N2O5)=0.35mo·L-1,c(NO2)=1.3mo·L-1,c(O2)=0.325mo·L-1,設容器的體積為VL,p1:p0=化學反應速率之比等于化學計量數之比,隨反應時間進行,反應物濃度
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