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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年上教版选择性必修1化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、根据下列热化学方程式:
①C(s)+O2=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-870.3kJ·mol-1
可计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热A.ΔH=244.1kJ·mol-1B.ΔH=-488.3kJ·mol-1C.ΔH=-996.6kJ·mol-1D.ΔH=996.6kJ·mol-12、如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中.下列分析正确的是()
A.闭合,铁棒上发生的反应为B.闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐降低C.闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法D.闭合,电路中通过个电子时,两极共产生气体3、以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究;如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。下列说法错误的是。
A.以甲烷为燃料,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池B.A电极为电池正极,发生还原反应C.B电极反应式为CH4+4O2−-8e-=CO2+2H2OD.该电池的总反应:CH4+2O2CO2+2H2O4、一种以液态肼(N2H4)为燃料、氧气为氧化剂、某固体氧化物为电解质的新型燃料电池的工作原理如图所示。在700~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动。生成物为无毒无害的物质。下列说法正确的是。
A.该装置将电能转化为化学能B.甲电极上N2H4失去电子C.电池内的O2-由电极甲移向电极乙D.电池总反应为:N2H4+2O2=2NO+2H2O5、在相同温度时,100mL0.01mol/L醋酸与10mL0.1mol/L醋酸相比较,下列数值中,前者大于后者的是A.溶液中H+的物质的量B.CH3COOH的电离常数C.中和时所需NaOH的物质的量D.溶液中CH3COOH的物质的量6、已知:①
②
下列说法正确的是A.H2(g)的燃烧热为571.6kJ/molB.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多C.D.7、25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,△H>0,下列叙述正确的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D.将水加热,Kw不变,pH不变8、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.NaHCO3溶液:K+、Cl-、B.由水电离出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:Al3+、Cl-D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SCN-9、在指定环境中,下列各组离子一定可以大量共存的是A.在无色透明的溶液中:B.含有大量的溶液中:C.溶液中:D.使pH试纸变成蓝色的溶液中:评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法;其装置如图所示。下列说法正确的是。
A.X为电源负极B.若该装置在高温下进行,则净化效率将降低C.若有1molNO被还原,则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区D.若BOD为葡萄糖(C6H12O6),则1mol葡萄糖被完全氧化时,理论上电极上流出24mole-11、某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝;催化机理如图1,反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法正确的是。
A.从图中可知总反应吸热B.由状态②到状态③是铜元素被氧化的过程C.状态③到状态④的变化过程中有键的形成D.该脱硝过程的总反应方程式为:12、科研工作者结合实验与计算机模拟来研究钌催化剂表面不同位点上合成氨反应历程;如图5所示,其中实线表示位点A上合成氨的反应历程,虚线表示位点B上合成氨的反应历程,吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是。
A.由图可以判断合成氨反应△H<0B.图中过程①在低温下更容易发生C.整个反应历程中活化能最大的步骤是2N*+3H2→2N*+6H*D.钌催化剂为固体催化剂,其表面积大小会影响催化效果13、室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol•L-1的三种酸(HA;HB和HD)溶液;滴定曲线如图所示,下列判断错误的是()
A.三种酸的电离常数关系:KHA<KHB<KHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)14、25℃时,用0.0500mol·L-1H2C2O4(二元弱酸)溶液滴定25.00mL0.1000mol·L-1NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是。
A.点①所示溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-)B.点②所示溶液中:c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)D.滴定过程中可能出现:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-)15、HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1mol·L-1NaA溶液中,离子浓度关系正确的是A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)16、下列各组离子可能大量共存的是A.pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、HCOMnOB.能与金属铝反应放出氢气的溶液中:K+、NOCl-、NHC.含有大量OH-的无色溶液中:Na+、Cu2+、[Al(OH)4]-、SiOD.常温下水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SO17、某温度时,BaSO4在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C.d点无BaSO4沉淀生成D.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp18、工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸,发生反应如下:CH3OH(g)+CO(g)⇌CH3COOH(l)。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO,测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。假设在T2温度下;达到平衡时容器的体积为2L。下列说法正确的是。
A.该反应的平衡常数T1<T2B.B点时CO的转化率约为72.7%C.T1时,该反应的正反应速率:B点大于A点D.T2时向上述已达平衡的恒压容器中,再通入0.12molCH3OH和0.06molCO气体时容器体积变为4L,此时平衡不发生移动评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)19、工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,△S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是___。
A.因为△H<0;所以该反应一定能自发进行。
B.因为△S<0;所以该反应一定不能自发进行。
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率。
D.生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下;压强越大转化率越大。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是___。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.N2百分含量保持不变。
C.容器内压强保持不变。
D.混合气体的密度保持不变。
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如图:
请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因___。
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下;改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度)。
①图像中T2和T1的关系是:T1___T2(填“>,<或=”;下同)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___。(填字母)。
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入2molN2和5.2molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如表所示:。时间/min51015202530c(NH3)/mol·L-10.080.140.180.200.200.20
①10min时用N2表示的平均反应速率为___mol/(L·min)-1。此条件下该反应的化学平衡常数K=___。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入N2、H2和NH3各4mol,化学平衡将向反应方向___移动(填“正”或“逆”)。
③已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式___。20、回答下列问题:
(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作___________极,发生的电极反应式为___________。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示;该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
①X为___________极,Y电极反应式为___________。
②Y极生成1molCl2时,___________molLi+移向X极。
(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH溶液作电解质溶液。负极反应式为___________,正极反应式为___________。
21、t℃时,在两个相同的密闭刚性容器(恒容)中分别进行SO2和SO3相互转化的实验,反应的化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);实验Ⅰ和实验Ⅱ的情况分别如图Ⅰ和图Ⅱ所示:
分析数据发现:达到平衡时;平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同。
(1)实验Ⅰ中SO2的起始浓度为1mol·L-1,则实验Ⅱ中SO3的起始浓度为________mol·L-1。
(2)实验Ⅱ中O2的初始浓度为0.5mol·L-1,则实验Ⅰ中O2的初始浓度为________mol·L-1。
(3)若起始浓度c(SO2)=mmol·L-1,c(O2)=nmol·L-1,c(SO3)=pmol·L-1,在相同条件下进行实验,要求达到平衡时的状态与实验Ⅰ、Ⅱ完全相同,则m、n、p必须满足的条件是________。
(4)若实验Ⅰ中SO2的转化率为a%,则实验Ⅱ中SO3的转化率为________。22、(1)A;B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
①B中Sn极的电极反应式为____,Sn极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)_____。
②A中总反应离子方程式为___。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是_____。
(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图;回答下列问题:
①电池的负极是_____(填“a”或“b”),该极的电极反应是:_____。
②电池工作一过程中正极pH_____,负极pH值___,一段时间后电解质溶液的pH____(填“增大”、“减小”或“不变”)。23、(1)用的盐酸与的溶液在如下图所示的装置中进行中和反应;通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
①若将杯盖改为薄铁板,求得的反应热将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②若通过测定计算出产生的热量为请写出该反应的热化学方程式:________。
(2)①已知:
则与反应生成和的热化学方程式为________。
②一定条件下,在水溶液中所含离子各其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示),则反应的________
24、已知H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2-。回答以下问题:
(1)NaHA溶液_______(填“显酸性”“显碱性”“显中性”或“酸碱性无法确定”),原因是_________________________________________________________。
(2)某温度下,向0.1mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1mol·L-1KOH溶液至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是__________(填字母)。A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)C.c(Na+)>c(K+)D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol·L-1(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)ΔH>0。
①温度升高时,Ksp_________(填“增大”“减小”或“不变”;下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)_________,原因是_____________________(用文字和离子方程式说明)。
(4)若向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式:__________________________________________________。评卷人得分四、判断题(共4题,共28分)25、增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分数,所以反应速率增大。(____)A.正确B.错误26、影响盐类水解的因素有温度、浓度、压强等。(_______)A.正确B.错误27、在任何条件下,纯水都呈中性。(______________)A.正确B.错误28、任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。(______________)A.正确B.错误评卷人得分五、结构与性质(共2题,共8分)29、VA族元素及其化合物在生产;生活中用途广泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。试比较下列关系:原子半径P_______S(填选项序号,下同),气态氢化物的稳定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.无法确定。
(2)As4S4俗称雄黄。As原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6_______(补充完整),该原子核外有_______个未成对电子。
(3)NH4NO3受撞击分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中发生还原过程元素的变化为_______;若在反应中转移5mol电子,则反应产生的气体在标准状况下体积为_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反应必须在密闭的耐高温容器中进行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反应在2L的密闭容器中进行,经5分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,则用氨气来表示该反应在5分钟内的平均速率为_______。达到平衡后,增大反应容器体积,在平衡移动过程中,直至达新平衡,逆反应速率的变化状况为_______。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,其中气态PCl3分子属于极性分子,其空间构型为_______。PCl5水解生成两种酸,请写出发生反应的方程式_______。30、合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。合成氨工业中,用空气、水和焦炭为原料制得原料气(N2、H2以及少量CO、NH3的混合气);常用铁触媒作催化剂。
(1)C、N、O三种元素中第一电离能最大的元素是_____,电负性最大的元是______。
(2)26Fe在周期表中的位置是_____,Fe2+具有较强的还原性,请用物质结构理论进行解释:_____。
(3)与CO互为等电子体的阴离子是_____,阳离子是_____。(填化学式)
(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,用惰性电极电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应_____。评卷人得分六、工业流程题(共1题,共10分)31、氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如图:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器除烧杯,漏斗外,还需要___。
(2)加H2O2调节pH后过滤所得滤渣的主要成分为___。
(3)试剂X的滴加顺序为___(填字母)
a.BaCl2溶液,Na2CO3溶液;过滤后加适当盐酸。
b.Na2CO3溶液,BaCl2溶液;过滤后加适当盐酸。
c.以上两种顺序都可以。
(4)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为___,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①蒸发结晶;②趁热过滤;③___;④过滤;洗涤。
(5)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量4.20g产品配成100mL溶液。
步骤2:取10.00mL于锥形瓶中,加入30.00mL0.200mol/LNa2S2O3溶液。
步骤3:用0.100mol/L碘滴定液滴定剩余的Na2S2O3,此过程中反应的离子方程式为:2S2O+I2=S4O+2I-
步骤4:将步骤2;3重复两次;平均消耗标准碘液20.00mL。
其中,步骤2发生的反应为3S2O+4ClO+3H2O=6SO+4Cl-+6H+
产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为___。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
由盖斯定律可知,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);以此计算反应热。
【详解】
①C(s)+O2=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-870.3kJ·mol-1
由盖斯定律可知,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热△H=(-393.5kJ·mol-1)×2+(-285.8kJ·mol-1)×2-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1;故选B。
【点睛】
把握反应中能量变化、已知反应与目标反应的关系为解答的关键,注意盖斯定律的应用,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)。2、C【分析】【分析】
若闭合该装置没有外接电源,所以构成了原电池;组成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应;石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应;若闭合该装置有外接电源,所以构成了电解池,Fe与负极相连为阴极,碳棒与正极相连为阳极,据此判断。
【详解】
A.若闭合该装置没有外接电源,所以构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子,故A错误;
B.若闭合该装置没有外接电源,所以构成了原电池,不活泼的石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应,电极反应式为所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高,故B错误;
C.闭合;Fe与负极相连为阴极,铁棒不会被腐蚀,属于外加电源的阴极保护法,故C正确;
D.闭合,电路中通过个电子时,阴极生成氢气,阳极生成氯气,两极共产生气体,状况不知无法求体积,故D错误。3、D【分析】【详解】
A.因为甲烷比氢气易得到;成本低,所以甲烷为燃料,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,故A正确;
B.A电极通入氧气;化合价降低,发生还原反应,A电极为电池正极,故B正确;
C.B电极通入甲烷,甲烷失去电子和阳离子结合生成二氧化碳和水,其反应式为CH4+4O2−-8e-=CO2+2H2O;故C正确;
D.甲烷燃料电池是化学能转化为电能,不是化学能变为热能,该电池的总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O;故D错误。
故答案为D。4、B【分析】【分析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,产物为无毒无害物质,则电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O;结合离子的移动方向;电流的方向分析解答。
【详解】
A.该装置为燃料电池;是将化学能转化为电能,故A错误;
B.由图示知,甲电极反应为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,N2H4失去电子;故B正确;
C.根据上述分析,电池内的O2-由电极乙移向电极甲;故C错误;
D.根据上述分析,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O;故D错误;
故选:B。5、A【分析】【详解】
A.醋酸是弱酸,存在电离平衡,浓度越大,电离程度越小,所以在相同温度时,100mL0.01mol/L醋酸与10mL0.1mol/L醋酸中溶质的物质的量相等,但H+的物质的量前者大于后者;A符合题意;
B.电离平衡常数只与温度有关;温度相同,电离常数相同,B不符合题意;
C.100mL0.01mol/L醋酸与10mL0.1mol/L醋酸中含有溶质CH3COOH的物质的量相等;因此中和时所需NaOH的物质的量也相等,C不符合题意;
D.溶液中CH3COOH的物质的量根据公式n=cV,结合二者的浓度与体积大小可知:100mL0.01mol/L醋酸与10mL0.1mol/L醋酸中含有溶质CH3COOH的物质的量相等;D不符合题意;
故合理选项是A。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.燃烧热是1mol物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量;方程式中给出的是2mol的氢气完全燃烧所放出的热量为571.6kJ,A错误;
B.由方程式可知1gH2燃烧放出热量142.9kJ,1gCH3OH(l)完全燃烧放出热量则同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多;B正确;
C.在反应中除了H+、OH-反应生成水外;还有沉淀产生,放出热量不是57.3kJ,C错误;
D.根据盖斯定律,将整理可得D错误;
故选B。7、B【分析】【详解】
A.向水中加入稀氨水,一水合氨电离产生OH-使溶液中c(OH-)增大,导致水的电离平衡逆向移动,但平衡移动是微弱的,最终达到平衡时溶液c(OH-)增大;A错误;
B.硫酸氢钠是强酸的酸式盐,完全电离产生H+,使溶液中c(H+)增大,但由于溶液的温度不变,故水的离子积常数Kw不变;B正确;
C.向水中加入少量固体CH3COONa,CH3COO-消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(H+)降低;C错误;
D.将水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)都增大,因而Kw增大;pH减小,D错误;
故合理选项是B。8、C【分析】【详解】
A.在NaHCO3溶液中,可与发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子;不能大量共存,A错误;
B.由水电离出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液呈现酸性或碱性,会在酸性条件下反应生成水和二氧化碳,两者不能共存,且Ca2+和在碱性条件下反应也不能大量共存;B错误;
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液显酸性;该组离子不反应,可大量共存,C正确;
D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中,SCN-会与Fe3+发生络合反应而不共存;D错误;
故选C。9、D【分析】【分析】
【详解】
A.有颜色且与反应而不能大量共存;A项不符合题意;
B.具有强还原性,会和发生氧化还原反应而不能大量共存;B项不符合题意;
C.和发生双水解反应;不能大量共存,C项不符合题意;
D.使pH试纸变成蓝色的溶液;说明溶液显碱性,题给四种离子能大量共存,D项符合题意;
答案选D。二、多选题(共9题,共18分)10、BD【分析】【分析】
由装置图可知,X端连接的电极上发生的反应是在微生物作用下BOD、H2O反应生成CO2;Y端连接的电极上发生的反应是在微生物作用下NO反应生成N2,氮元素化合价降低,发生还原反应,为电解池的阴极,则Y为电源负极,X为电源正极,质子膜允许H+通过;据此解答。
【详解】
A.由上述分析可知;X为电源正极,故A错误;
B.若该装置在高温下进行;作为催化剂的微生物会失去活性,则净化效率将降低,故B正确;
C.根据阴极的电极反应式2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O可知,若有1molNO被还原,转移5mol电子,根据电荷守恒,则有5molH+通过质子膜迁移至阴极区;故C错误;
D.若BOD为葡萄糖(C6H12O6),则1mol葡萄糖被完全氧化时,碳元素化合价由0价变为+4价,理论上电极上流出4×6mol=24mole-;故D正确;
答案选BD。11、CD【分析】【分析】
根据图2判断,反应物的总能量大于生成物的总能量,则为放热反应;元素化合价升高的反应是氧化反应,元素化合价降低的反应是还原反应;由图1状态3到状态4的变化过程中有H2O生成;由图2可知,该脱硝过程中参与反应的NH3、NO、O2的物质的量之比;结合电子守恒;原子守恒写出总反应方程式。
【详解】
A.由图2可知;起始态物质总能量大于终态物质总能量,则总反应放热,A错误;
B.状态②到状③的过程中;Cu和N的化合价发生变化,其中Cu的化合价降低,属于还原反应,B错误;
C.状态③到状态④的变化过程中有H2O生成;即有O-H键的形成,故C正确;
D.由图2可知,该脱硝过程中参与反应的NH3、NO、O2的物质的量之比为2:2:
4:4:1,所以脱硝总反应方程式为:D正确;
故本题选CD。12、BC【分析】【详解】
A.据图可知,始态*N2+3H2的相对能量为0eV,生成物*+2NH3的相对能量约为-1.8eV;反应物的能量高于生成物,所以为放热反应,故A正确;
B.由图可知,图中过程①是H2转化成H原子的过程;需要吸收能量,所以在低温下不易发生,故B错误;
C.由图像可知,整个反应历程中2N*+3H2→2N*+6H*活化能几乎为零;为最小,故C错误;
D.由图像可知氮气活化在位点A上活化能较低;速率较快,故D正确;
故答案为BC。13、AC【分析】【分析】
【详解】
A.三种酸的浓度相等,根据题图可知,滴定前,pH:说明电离程度:则故选A;
B.P点溶液中含有等物质的量的与此时溶液显酸性,说明的电离程度大于的水解程度,所以由物料守恒知,综上所述,P点溶液中故B不选;
C.三种溶液中均存在电荷守恒(代表),时,则三种酸消耗的物质的量不相等,故三种溶液中不相等,则也不相等;故选C;
D.中和百分数为100%的三种溶液中的溶质分别是由混合后溶液中质子守恒可得即故D不选。
答案选AC。14、BD【分析】【分析】
【详解】
A.点①所示的溶液的加入的草酸为体积25mL,草酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶质为Na2C2O4,溶液中存在电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)+c(OH-),物料守恒有c(Na+)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4),两式结合得c(OH-)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(H+);A错误;
B.点②pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),可知c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+);B正确;
C.点③所示溶液中加入的草酸为体积50mL,溶液中的溶质为NaHC2O4,溶液显酸性,说明HC2O的电离程度大于水解程度,则溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4);C错误;
D.点②溶质为Na2C2O4和少量的NaHC2O4,此时溶液中c(Na+)>c(C2O)>c(HC2O)>c(H+)=c(OH-),点③所示溶液中c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),所以在②和③存在一点满足:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-);D正确;
答案选BD。15、BD【分析】【详解】
A.NaA为强碱弱酸盐,A-水解导致溶液呈碱性,则c(H+)-),A-水解、钠离子不水解,所以c(Na+)>c(A-),A-水解程度较小,则溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);A错误;
B.根据A的分析可知,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);B正确;
C.溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),溶液呈碱性,钠离子不水解,所以c(Na+)+c(OH-)>c(A-)+c(H+);C错误;
D.溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-);D正确;
答案选BD。16、BD【分析】【分析】
【详解】
A.pH=1时,选项中各离子可以发生以下反应:故不能大量共存,A错误;
B.能与金属铝反应放出氢气的溶液可能是酸性也可能是碱性。碱性环境下,NH与OH-反应生成一水合氨;酸性环境下,K+、NOCl-、NH可以共存。即该组离子可能大量共存;B正确;
C.OH-与Cu2+可反应生成Cu(OH)2;故不能共存,C错误;
D.水电离受到抑制,可能是酸性或者碱性环境。在酸性环境下,H+与S2-、SO之间会发生氧化还原反应而不能大量共存;若是碱性环境下;则可以大量共存。故D正确。
故本题选BD。17、CD【分析】【分析】
【详解】
A.硫酸钡溶液中存在着沉淀溶解平衡;a点在平衡曲线上,加入硫酸钠,会增大硫酸根的浓度,平衡左移,钡离子浓度降低,故A错误;
B.d点溶液是不饱和溶液;蒸发溶液,硫酸根离子;钡离子浓度均增大,所以不能由d点变到c点,故B错误;
C.d点表示QcD.溶度积只随温度的改变而改变,温度不变,溶度积不变,在曲线上任一点溶度积相等,则a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp;故D正确;
故选:CD。18、BD【分析】【详解】
A.根据图可知,甲醇的转化率随着温度的升高而减小,说明升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,因此平衡常数T1>T2;故A错误;
B.根据图像,B点时CH3OH的转化率为80%,即反应的甲醇为0.16mol,则反应的CO为0.16mol,CO的转化率=×100%=72.7%;故B正确;
C.T1时,A点未达到平衡,此时甲醇的浓度大于B点甲醇的浓度,浓度越大,反应速率越快,因此温度为T1时;该反应的正反应速率:B点小于A点,故C错误;
D.根据图像,温度为T2时,CH3OH的转化率为60%,即反应的甲醇为0.12mol,则反应的CO为0.12mol,平衡时甲醇为0.08mol,则反应的CO为0.10mol,平衡时容器的体积为2L,平衡浓度分别为甲醇为0.04mol/L,CO为0.05mol/L。再通入0.12molCH3OH和0.06molCO的混合气体,容器体积变为4L,此时浓度分别为甲醇为=0.05mol/L,CO为=0.04mol/L,Qc==K=平衡不移动,故D正确;
故选BD。
【点睛】
本题的易错点和难点为D,要注意根据Qc与K=的关系判断平衡是否移动。三、填空题(共6题,共12分)19、略
【分析】【分析】
合成氨反应为正向放热;气体分子数增大的反应;因此升高温度平衡逆向移动不利于氨的合成,增大压强,平衡正向移动利于氨的合成;计算平衡常数列三段式进行计算,据此分析。
【详解】
(1)单独用∆H或∆S判断反应的自发性都会有缺陷,应根据吉布斯自由能∆G=∆H–T∆S,当∆G<0时,反应能自发进行,A、B均不符合要求;合成氨反应是△H<0,放热反应升高温度平衡逆向移动,不利于提高反应物的转化率,升高温度的目的是增大反应速率;C不正确,该反应正向是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,有利于提高转化率,实际生产中在设备材料承受能力范围内采用10∼30MPa进行;D正确;
(2)判断可逆反应是否达到平衡的标志是v正=v逆,特征是达到平衡后各组分的浓度、百分含量等保持不变,容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2不能说明v正=v逆,A错误;N2的百分含量保持不变,即单位时间生成1mol氮气的同时消耗1mol氮气,v正=v逆,B正确;该反应是气体分子数变化的反应,恒温恒容密闭容器中进行反应,体系的压强会随气体物质的量变化而变化,当容器内压强不再变化时,反应达到平衡,C正确;根据气体密度公式气体的总质量m不变;恒容容器V不变,密度是定值,不随反应而改变,D错误,故答案选BC;
(3)及时分离出产物;生成物浓度减小,平衡正向移动,将气体中未反应完的氮气和氢气循环使用,增大反应物的浓度,平衡正向移动,提高氨的产率,故答案为:减少生成物浓度,同时增加反应物浓度,可以使平衡正向进行程度更大,提高产率;
(4)①合成氨反应的△H<0,正反应放热,升高温度,不利于氨的合成,起始氢气的物质的量相等时,温度越高,氨的百分含量越低,则T1>T2;②升高温度不利于氨的合成;增大氢气的浓度,能提高氮气的转化率,故平衡点中c点氮气的转化率最高;
(5)①10min时用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)===0.014mol/(L·min)-1,v(N2)=v(NH3)=×0.014=0.007mol/(L·min)-1;依题意列出三段式:
带入平衡常数的表达式计算K===0.1;
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入N2、H2和NH3各4mol,则容器内N2、H2和NH3的浓度分别为:1.4mol/L、2mol/L、1.2mol/L,此时Qc=0.13>K,反应将向逆反应进行;③依题意氨气催化氧化生成NO和水蒸气的反应方程式为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),分别记已知方程式及△H为:①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H1=-92kJ/mol,②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+181kJ/mol,③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-484kJ/mol,根据盖斯定律,则目标方程式的△H=ΔH3×3+ΔH2×2-△H1×2=-484×3+181×2-(-92)×2=-906kJ·mol-1。
【点睛】
判断平衡的标志是v正=v逆,方法总结为“正逆相等,变量不变”,“正逆”是对同一物质,即单位时间消耗1molA的同时会生成1molA,不同物质与化学计量系数成正比,“变量不变”是体系一些物理量如密度、总压强、气体平均摩尔质量等,当这些物理量随反应的改变而改变,当物理量不变时就能说明反应达到了平衡,反之,这些物理量不随反应的改变而改变,是一个定值,那么就不能用该物理量作为判定平衡的标志。【解析】DBC减少生成物浓度,同时增加反应物浓度,可以使平衡正向进行程度更大,提高产率>c0.0070.1逆4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-906kJ·mol-120、略
【分析】【分析】
(1)
图中装置没有外加电源,属于原电池装置,CO2在电极b附近转化为HCOOH,发生还原反应,因此电极b作正极;结合得失电子守恒可知发生的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH;
(2)
①由图可知原电池装置电极X附近H+转化为H2,发生还原反应,则X为正极;Y电极为负极,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;
②由电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y极生成1molCl2时,转移电荷数为2mol,则有2molLi+移向X极;
(3)
燃料在负极失电子,即负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;氧气在正极得电子,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。【解析】(1)正极CO2+2H++2e-=HCOOH
(2)正极2Cl--2e-=Cl2↑2
(3)N2H4+4OH--4e-=N2+4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-21、略
【分析】【分析】
平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同,说明实验Ⅰ、Ⅱ为完全等效平衡,根据(1)判断实验Ⅰ中SO2的起始浓度,根据(2)判断实验Ⅰ中O2的起始浓度;结合等效平衡的特征和规律分析解答。
【详解】
(1)平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同,实验Ⅱ中SO3完全转化为SO2时,二氧化硫的浓度也应该为1mol•L-1,根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)知;三氧化硫的浓度应该是1mol/L,故答案为:1;
(2)平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同,二者为完全等效平衡,从正、逆不同方向建立平衡,结合(1)的计算可知Ⅱ中起始时有1mol/L的SO3和0.5mol/L的O2,若完全转化则相当于1mol/L的SO2和1mol/L的O2,则Ⅰ中O2的初始浓度为1mol•L-1;故答案为:1;
(3)由(1)(2)可知,实验Ⅰ中二氧化硫、氧气的起始浓度分别为1mol/L、1mol/L;若起始浓度c(SO2)=mmol•L-1,c(O2)=nmol•L-1,c(SO3)=pmol•L-1,在相同条件下进行实验,将SO3按化学计量数转化到左边,得到SO2浓度为pmol/L、O2浓度为mol/L;由于恒温恒容下的等效平衡,将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时,总的二氧化硫的浓度、氧气的浓度与实验I中二氧化硫、氧气起始浓度对应相等,应满足:m+p=1、n+=1,故答案为:m+p=1、n+=1;
(4)实验Ⅰ、实验Ⅱ为等效平衡,从正、逆不同方向建立平衡,由方程式可知起始浓度:c(SO2)=c(SO3),令起始浓度都是1mol/L,则二氧化硫浓度变化量为a%mol/L,由方程式可知平衡时c′(SO3)=a%mol/L,故SO3的转化率==1-a%;故答案为:1-a%。
【点睛】
理解等效平衡规律是解题的关键,(4)因为可以根据“从正、逆不同方向建立的等效平衡时物质的转化率之和为1”直接判断。【解析】11m+p=1、n+=11-a%22、略
【分析】【分析】
(1)①该装置中;铁易失电子作负极,Sn作正极,正极上氢离子放电生成氢气;根据氢离子浓度变化确定溶液pH变化;
②该装置中;锌易失电子作负极;Fe作正极,实质上相当于锌和氢离子之间的置换反应;作原电池负极的金属加速被腐蚀,作原电池正极的金属被保护;
(2)①燃料电池中;通入燃料的电极是负极,负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;
②根据电池反应式确定溶液pH变化。
【详解】
(1)①该装置中,铁易失电子作负极,Sn作正极,正极上氢离子放电生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2,消耗H+;pH增大;
因此,本题正确答案是:2H++2e-=H2;增大;
②铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;C装置中;锌易失电子作负极;Fe作正极,锌被腐蚀,铁被保护;B装置中,铁做负极,Sn为正极,Fe被腐蚀;A中发生化学腐蚀,所以则A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是B、A、C;
因此,本题正确答案是:Fe+2H+=Fe2++H2↑;BAC。
(2)①在碱性溶液中,甲烷燃料电池,甲烷在负极发生氧化反应,即a为负极,该极极反应为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
综上所述,本题正确答案:aCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
②在碱性溶液中,甲烷燃料电池,甲烷在负极发生氧化反应,极反应为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,氢氧根离子不断被消耗,负极pH值减小;氧气在正极被还原,极反应为:O2+4e﹣+2H2O=4OH-,氢氧根离子浓度增大,正极pH值增大;电解总反应为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;氢氧根离子不断被消耗,一段时间后电解质溶液的pH减小;
综上所述,本题正确答案:增大,减小,减小。【解析】2H++2e-=H2↑增大Fe+2H+=Fe2++H2↑BACaCH4-8e-+10OH-=+7H2O增大减小减小23、略
【分析】【分析】
(1)中和热是强酸;强碱完全反应生成1mol水放出的热量;测定中和热要防止热量损失;
(2)①根据盖斯定律书写与反应生成和的热化学方程式;
②焓变=生成物总能量-反应物总能量;
【详解】
(1)①若改为薄铁板;则有热量散失,测得的反应热偏大;
②该反应中的溶液与的盐酸反应,氢氧化钠过量,反应生成放出的热量为那么生成时放出的热量,该反应的热化学方程式是
(2)①㈠
㈡
根据盖斯定律,㈠×2-㈡得
②由图象可知的相对能量为的相对能量为的相对能量为焓变=生成物总能量-反应物总能量,该反应的【解析】偏大-11724、略
【分析】(1)
NaHA溶液中存在HA-的电离平衡和水解平衡,HA-电离呈酸性、HA-水解呈碱性,由于不能确定HA-的电离程度和水解程度的大小;所以溶液酸碱性无法确定;
(2)
A.温度不确定,所以水的离子积常数不能确定,所以某温度下,c(H+)·c(OH-)不一定等于1×10-14,故不选A;B.根据电荷守恒c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),溶液呈中性c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-),故选B;向0.1mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1mol·L-1KOH溶液至中性时,NaHA的物质的量大于KOH,所以c(Na+)>c(K+),故选C;V1L0.1mol·L-1的NaHA溶液中滴入V2L0.1mol·L-1KOH溶液,根据物料守恒,c(Na+)+c(K+)=mol·L-1;故不选D;
(3)
①CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)ΔH>0,升高温度平衡正向移动,离子浓度增大,所以温度升高时Ksp增大;②滴加少量浓盐酸,H+与A2-生成HA-,A2-浓度减小,CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)平衡正向移动,所以c(Ca2+)增大;
(4)
若向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质CuA,发生沉淀转化,反应离子方程式是CaA(s)+Cu2+(aq)Ca2+(aq)+CuA(s)。【解析】(1)酸碱性无法确定不能确定HA-的电离程度和水解程度的大小。
(2)BC
(3)增大增大加盐酸发生反应:A2-+H+HA-A2-浓度减小CaA的溶解平衡向右移动n(Ca2+)显著增大。而溶液体积变化不大所以c(Ca2+)增大。
(4)CaA(s)+Cu2+(aq)Ca2+(aq)+CuA(s)四、判断题(共4题,共28分)25、B【分析】【详解】
增大反应物浓度,能增大单位体积内活化分子数目,能加快化学反应速率。在温度一定时,活化分子百分数是一定的,所以增大反应物浓度,不能增大活化分子百分数,故错误。26、B【分析】【详解】
除盐的组成对盐的水解有影响外,盐溶液的浓度,温度和溶液的酸碱性对盐类的水解也有很大的影响,压强对盐类水解没有影响,所以答案是:错误。27、A【分析】【分析】
【详解】
在任何条件下,纯水电离产生的c(H+)=c(OH-),因此纯水都呈中性,故该说法是正确的。28、A【分析】【分析】
【详解】
在任何水溶液中都存在水的电离平衡,水电离产生H+和OH-,根据水电离方程式:H2OH++OH-可知:水电离出的H+和OH-数目相等,由于离子处于同一溶液,溶液的体积相等,因此溶液中c(H+)和c(OH-)相等,所以任何水溶液中水电离出的c(H+)和c(OH-)相等这句话是正确的。五、结构与性质(共2题,共8分)29、略
【分析】【分析】
达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小反应速率减小,平衡正向进行;PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl;
【详解】
(1)同周期从左向右原子半径减小,则原子半径P>S,同周期从左向右非金属性增大,气态氢化物的稳定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,
4p能级半满,含有3个单电子,故答案为:3d104s24p3;3;
(3)化合价有升降反应是氧化还原反应,化合价降低的物质发生还原反应,对反应2NH4NO3→2
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