高考化学一轮作业阶段检测三化学反应原理

阶段检测三化学反应原理(教师专用)第Ⅰ卷一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48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.下列物质性质的比较,不能用元素周期律解释的是()A.稳定性:H2O>NH3B.碱性:NaOH>Al(OH)3C.氧化性:F2>Cl2D.酸性:CH3COOH>H2CO32.CO和H2在ThNi5作用下可以合成CH4。已知温度为T时:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=41kJ·mol1②CH4(g)+2H2O(g)4H2(g)+CO2(g)ΔH=+165kJ·mol1下列说法不正确的是()A.催化剂不能改变该反应的ΔHB.①中反应物的键能总和小于生成物的键能总和C.②中反应物的总能量高于生成物的总能量D.CO(g)与H2(g)合成CH4(g)的反应为放热反应3.下列有关能量的判断和表示方法正确的是()A.由C(s,石墨)C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol1可知:石墨比金刚石更稳定B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多C.由H+(aq)+OH(aq)H2O(l)ΔH=57.3kJ·mol1可知:含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量为57.3kJD.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=285.8kJ·mol14.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(s)ΔH>0,若0~15s内c(HI)由0.1mol·L1降到0.07mol·L1,则下列说法正确的是()A.0~15s内用I2表示的平均反应速率v(I2)=0.001mol·L1·s1B.c(HI)由0.07mol·L1降到0.05mol·L1所需的时间小于10sC.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快5.CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。按n(CO)∶n(H2)=1∶2向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是()A.p1<p2B.该反应的ΔH>0C.平衡常数:K(A)=K(B)D.在C点时,CO的转化率为75%6.下列图示与对应的叙述相符的是()A.图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8kJ·mol1B.图2表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大C.图3表示等质量的钾、钠分别与足量水反应,则甲为钠D.图4表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则相同条件下NaA溶液的pH大于同浓度的NaB溶液的pH7.在容积一定的密闭容器中,放入一定量的一氧化氮和足量的碳发生化学反应:C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如下图所示,则下列说法正确的是()A.该反应的ΔH>0B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2C.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正>v逆D.若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则pC=pD>pB8.下列说法正确的是()A.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4Na++H++SO4B.H2CO3是弱酸,故Na2CO3是弱电解质C.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质D.NaHCO3在水溶液中电离:NaHCO3Na++HCO3-、HCO3-H+9.室温下,分别用0.1mol·L1溶液进行下列实验,结论不正确的是()A.向NaHCO3溶液中通入CO2至pH=7:c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CB.向CH3COONa溶液中加入等浓度、等体积的盐酸:c(Na+)=c(Cl)C.向NaHSO4溶液中加入等浓度、等体积的Ba(OH)2溶液:pH=13D.向氨水中加入少量NH4Cl固体:c(10.下列说法中正确的是()A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝11.已知一定量Ca(OH)2固体溶于水后,存在以下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq),Ksp=4.7×106,下列措施可使Ksp增大的是()A.升高温度B.降低温度C.加入适量CaO固体D.加入适量Na2CO3固体12.实验:①0.1mol·L1AgNO3溶液和0.1mol·L1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1mol·L1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol·L1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶13.常温下,向20mL某盐酸中逐滴加入0.1mol·L1的氨水,溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如图所示,下列叙述正确的是()A.盐酸的物质的量浓度为1mol·L1B.在①、②之间的任意一点:c(Cl)>c(NH4+),c(H+C.在点②所示溶液中:c(NH4+)=c(Cl)>c(OH)=c(H+),D.在点③所示溶液中:由水电离出的c(OH)>107mol·L114.下列有关电化学装置的说法正确的是()A.利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S,银器表面发生的反应为Ag2S+2e2Ag+S2B.图b电解一段时间,铜电极溶解,石墨电极上有亮红色物质析出C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼D.图d中若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀15.乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池,在制备乙醛的同时能获得电能,其总反应为2CH2CH2+O22CH3CHO。下列有关说法不正确的是()A.该电池可将化学能转化为电能B.每有0.1molO2反应,则迁移0.4molH+C.正极反应式为CH2CH22e+2OHCH3CHO+H2OD.负极区溶液的pH减小16.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径的大小W<X<YB.元素的非金属性Z>X>YC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸第Ⅱ卷二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.(10分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题:(1)L的元素符号为;M在元素周期表中的位置为;五种元素的原子半径从大到小的顺序是(用元素符号表示)。

(2)Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为,B的结构式为。在标准状况下,将A充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面上升,(假设溶质不扩散)最后烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为(精确到0.001)。

(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为,其最高价氧化物对应水化物的化学式为。

(4)同温同压下,70mLZL2与10mLL2混合后与水反应,余下的气体为(填化学式),体积为mL。

18.(10分)(1)“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4作氧化剂。已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g)ΔH=+67.7kJ·mol1N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=534.0kJ·mol12NO2(g)N2O4(g)ΔH=52.7kJ·mol1试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成N2和气态水的热化学方程式:。

(2)已知2molSO2(g)氧化为2molSO3(g)的能量变化如图所示:①写出SO2(g)氧化为SO3(g)的热化学方程式:。

②氧化SO2时,工业上常加入V2O5作催化剂,其反应机理可表示为SO2+V2O5SO3+2VO2,4VO2+O22V2O5;上图中表示加入V2O5的反应曲线为(填“a”或“b”)。

(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO22CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为4OH4eO2↑+2H2O,则阴极反应为。

(4)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。向日面时背日面时光电转

化器水电解

系统氢氧

储罐燃料电

池系统如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为mol。

19.(10分)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)都是自然界中常见的砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效,也用来入药。(1)砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。①Ⅰ中,氧化剂是。

②Ⅱ中,若1molAs4S4反应转移28mole,则反应Ⅱ的化学方程式是 。

(2)Ⅲ中产物亚砷酸(H3AsO3)可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。①人体血液的pH在7.35~7.45之间,用药后人体中含砷元素的主要微粒是。

②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11时发生反应的离子方程式是 。

③下列说法中正确的是(填字母序号)。

a.n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1时b.pH=12时,溶液中c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(Asc.在K3AsO3溶液中,c(AsO33-)>c(HAsO32(3)工业含砷(Ⅲ)废水常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中形成Fe(OH)3胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。经测定,不同pH条件下铁盐对含砷(Ⅲ)化合物的去除率如图所示。pH在5~9之间时,随溶液pH增大,铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强。结合(2)和(3)中图示解释可能的原因:

。

20.(12分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过mol电子。

(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为,这是由于NH4Cl溶液显(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式:,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态”。如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应的离子方程式:(3)其他条件不变,若将盐桥换成铜导线与石墨,如图所示。一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液,现象是,电极反应为;乙装置中石墨(1)为极(填“正”“负”“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为,产物常用检验,反应的离子方程式为。

21.(10分)在巴黎召开的第21届联合国气候大会主题是减少温室气体的排放量,人们用不同的方法将CO2进行转化利用。(1)处理CO2的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=283.0kJ/mol2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=726.0kJ/mol写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式:;

(2)CO2经催化加氢还可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=QkJ/mol在0.1MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,下图表示平衡时四种气态物质的物质的量(n)与温度(T)的关系。①Q0(填“>”“=”或“<”);

②曲线b表示的物质为;

(3)在酸性的电解质水溶液中,用惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如图所示。①该工艺中能量转化方式主要有;

②b为电源的(填“正”或“负”)极,电解时,生成丙烯的电极反应式为;

(4)以CO2为原料制取碳(C)的太阳能工艺如图所示。①过程1中发生反应的化学方程式为;

②过程2中每生成1molFe3O4转移电子的物质的量为。

答案精解精析第Ⅰ卷一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48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.答案DCH3COOH不是碳的最高价氧化物对应的水化物,故不能利用元素周期律解释酸性:CH3COOH>H2CO3。2.答案CA项,催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的ΔH;B项,ΔH=反应物的键能总和生成物的键能总和,由于反应①的ΔH<0,故反应物的键能总和小于生成物的键能总和;C项,反应②是吸热反应,故反应物的总能量低于生成物的总能量;D项,依据盖斯定律,由①②可得:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH=(41kJ·mol1)(+165kJ·mol1)=206kJ·mol1,为放热反应。3.答案A石墨转化为金刚石的反应是吸热反应,金刚石能量高,石墨比金刚石稳定,故A正确;等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量更多,故B错误;含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,醋酸为弱酸,溶于水电离需要吸热,放出热量小于57.3kJ,故C错误;2gH2的物质的量为1mol,此反应为放热反应,ΔH<0,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=571.6kJ·mol1,故D错误。4.答案DI2呈固态,故不能用它表示化学反应速率,A错误;B项,v(HI)=0.1mol·L-1-0.07mol·L-115s=0.002mol·L1·s1,若反应仍以该速率进行,则t=0.07mol·L-15.答案DA项,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)为气体体积减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,故p1>p2;B项,升高温度,CH3OH的体积分数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,即ΔH<0;C项,平衡常数只与温度有关,A、B点温度不同,所以平衡常数不同;D项,设起始时CO的物质的量为amol,由三段式知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始量(mol): a 2a 0变化量(mol): x 2x x平衡量(mol): ax 2a2x x依据题意知,x3a-2x×100%=50%,x=0.75a,故6.答案CA项,水的稳定状态是液态,所以氢气的燃烧热不是241.8kJ·mol1,错误;B项,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,所以达到平衡时反应物的含量降低,因此图2不能表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,错误;C项,金属活动性:K>Na,所以反应速率K>Na,且等质量的钾、钠分别与足量水反应时,K放出的氢气少,因此甲为钠,正确;D项,由图4可知酸性HA>HB,则相同条件下NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,错误。7.答案CA项,随温度升高,NO浓度增大,即平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0;B项,对于放热反应,温度升高,K减小,故K1>K2;C项,在T2时,若反应体系处于状态D,则反应在正向进行,所以v正>v逆;D项,其他条件相同时,温度越高,压强越大,pC>pD=pB。8.答案DA项,NaHSO4在熔融状态下的电离方程式应为NaHSO4Na++HSO4-;B项,Na2CO3是盐,为强电解质;C项,SO3为非电解质;D项,NaHCO3为强电解质,完全电离,而HCO3-为弱酸酸式酸根,部分电离,电离方程式应用“”9.答案CA项,由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(HCO3-)+2c(CO32-),又因为c(H+)=c(OH),所以c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-);B项,二者反应后所得溶液为CH3COOH和NaCl的混合溶液,所以c(Na+)=c(Cl);C项,二者混合后Ba(OH)2过量,c(OH)=0.2mol·L-1-0.1mol·L10.答案CA项,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3;B项,将FeCl3固体溶解在硫酸中,会引入杂质SO42-,应溶解在盐酸中;C项,由于Fe3+水解,Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO消耗H+,从而使其水解完全,除去Fe3+;D项,泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)311.答案BCa(OH)2的Ksp随温度的升高而减小。12.答案B由题干信息可推知,AgNO3溶液和NaCl溶液恰好反应,AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3,沉淀c为AgCl(白色),滤液b为NaNO3溶液,AgCl虽然为难溶性物质,但在水中仍有少量溶解,故滤液b中仍有极少量的Ag+,当加入KI溶液时,Ag++IAgI↓,生成了溶解度更小的AgI沉淀。故可判定B项错误,其他选项正确。13.答案BA项,盐酸的初始pH=1,则c(HCl)=c(H+)=0.1mol·L1;B项,在①、②之间的任意一点,溶液的pH<7,c(H+)>c(OH),根据电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl)+c(OH),c(Cl)>c(NH4+);C项,盐酸与氨水恰好反应时,氨水体积为20mL,由于NH4+的水解,溶液呈酸性,故溶液呈中性时,需增加氨水的用量,即pH=7时,V>20;D项,点③时,溶液中含有过量的NH3·H2O,NH3·H2O电离出来的OH抑制水的电离,故由水电离出的c(OH14.答案AA项,形成原电池,Al为负极,被氧化,Ag2S为正极,被还原,正极反应式为Ag2S+2e2Ag+S2;B项,铜为阴极,发生还原反应,不能溶解,石墨电极上生成氧气;C项,图c中的X极若为负极,粗铜为阴极,而电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;D项,该装置有外接电源,属于“有外加电流的阴极保护法”。15.答案CA项,原电池工作时,将化学能转化为电能;B项,由O2+4H++4e2H2O可知,每有0.1molO2反应,则迁移H+0.4mol;C项,正极发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e2H2O;D项,负极反应式为CH2CH22e+H2OCH3CHO+2H+,氢离子浓度增大,溶液的pH减小。16.答案C根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烷烃,s为一氯代烷、二氯代烷等的混合物,从而推出W、X、Y、Z四种元素分别为H、C、O、Cl。A项,原子半径大小为H<O<C(即W<Y<X),错误;B项,元素的非金属性为O>Cl>C(即Y>Z>X),错误;C项,Y的氢化物有H2O2、H2O,二者在常温常压下均为液态,正确;D项,X的最高价氧化物的水化物为H2CO3,属于弱酸,错误。第Ⅱ卷二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.答案(1)O第三周期第ⅢA族Al>C>N>O>H(2)H··N··H····H(3)34H2SeO4(4)NO10解析X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素且原子序数依次增大,则X、Y、Z、L分别为H、C、N、O;M是地壳中含量最高的金属元素,则M为Al。(2)A为NH3,B为N2H4;装满NH3的干燥烧瓶倒扣在水槽中,溶液充满烧瓶,设烧瓶容积为V,则c=V22.4L(3)Se原子序数比O大26,则Se的原子序数为34,最高价氧化物对应的水化物为H2SeO4;(4)NO2与O2混合通入水中首先发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,10mLO2消耗40mLNO2,剩余30mLNO2发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,则剩余气体为NO,体积为10mL。18.答案(1)2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)ΔH=1083.0kJ·mol1(2)①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=198kJ·mol1②b(3)2CO2+4e+2H2O2CO+4OH(或CO2+2e+H2OCO+2OH)(4)2解析(1)根据盖斯定律可知2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)ΔH=1083.0kJ·mol1。(2)V2O5为催化剂,能降低反应的活化能,但焓变不变。(4)2H2O2H2↑+O2↑1mol0.5mol所以该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为2mol。19.答案(1)①As2S3②As4S4+7O22As2O3+4SO2(2)①H3AsO3②H3AsO3+OHH2AsO3-+H2O③(3)pH在5~9时,主要微粒为H3AsO3和H2AsO3-,由于Fe(OH)3胶粒表面带正电荷,可以吸附带负电荷的微粒,随着pH上升,H2AsO3-含量变大,吸附效果变好。此外,pH升高更利于水解,促进Fe(OH)3生成,Fe(OH)解析(1)①由元素化合价变化可得出As2S3是氧化剂。②由得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式:As4S4+7O22As2O3+4SO2。(2)①由图像可看出pH在7.35~7.45之间时主要微粒是H3AsO3。②调节pH=11时,主要微粒是H2AsO3-,则反应