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文档简介
…………○…………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年沪教新版选择性必修1化学上册月考试卷833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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、将金属M连接在钢铁设施表面;可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。下列有关说法正确的是。
A.钢铁设施的电极反应式为Fe-2e→Fe2+B.这是牺牲阳极的阴极保护法,活泼的金属M做阳极C.钢铁设施表面因有电子流入而被保护D.通常情况下,钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快2、工业合成氨:下列与该反应相关的各图中,正确的是。A.B.C.D.
A.AB.BC.CD.D3、下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率B.对于气体反应来说,通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率C.温度升高,分子动能增加,反应所需活化能减少,反应速率增大D.选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大4、已知总反应:kJ⋅mol()的速率方程为{k为速率常数],该反应机理可分为两步:
(1)快
(2)慢[速率方程为速率常数,该反应速率近似认为是总反应的速率]。下列叙述正确的是A.B.当时,总反应达到平衡C.总反应中生成物的总键能比反应物的总键能小akJ•molD.恒容时,增大的浓度能增加单位体积内活化分子的百分数,加快反应速率5、下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是A.由热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g);=-192.9kJ·mol-1,可推知CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol-1B.已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);=+571.6kJ·mol-1C.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应生成2molH2O(l)的反应热=2×(-57.3kJ·mol-1)D.一定条件下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)=-38.6kJ·mol-16、已知25℃时部分弱酸的电离平衡常数如下表:。弱酸电离平衡常数——
则下列说法正确的是A.向漂白液中通入少量发生反应:B.将的HClO溶液不断加水稀释,溶液中所有离子浓度均减小C.室温下同浓度溶液的pH关系:D.向氯水中分别加入等浓度的和溶液,均可提高氯水中HClO的浓度7、短周期主族元素R;X、Y、Z、M原子序数依次递增;其族序数满足:3Z+M=X+Y,其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法错误的是。
A.R与X、Y、M均能形成含18电子的分子B.上述转化关系中的物质各原子均达8电子稳定结构C.Y、Z、M形成的某种化合物可做漂白剂D.R、X、Y、Z可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、I.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
(1)请指出正极材料、负极材料、电解质溶液(写化学式)正极:_______,负极:_______,电解质溶液:_______。
(2)写出电极反应式:正极:_______负极:_______。
(3)溶液中Ag+向_______极移动,电子从_______极流向_______极。(填“正”或“负”)
II.某种甲烷然料电池的工作原理如下图所示:
(4)该装置的负极是电极_______(填“A”或“B”);c处通入的物质是_______(填“CH4”或“O2”)。
(5)甲烷燃料电池供电时的总反应方程式为_______,正极电极方程式:_______。
(6)当该装置转移电子的数目为0.4mol时,消耗CH4标准状况下_______L。9、CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);该反应仅在高温下能自发进行。
(1)该反应的ΔH____0(填“<”“>”或“=”)。
(2)T℃时,向2L密闭容器中投入2molCH4和1.5molH2O(g),发生上述反应,平衡时CH4的转化率为50%,该温度下反应的平衡常数K=_____。
(3)T℃时,向1L密闭容器中投入2molCH4、1molH2O(g)、3molCO、2molH2,则反应的v(正)___v(逆)(选填“<”“>”或“=”)
(4)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、II、Ⅲ中,均分别充入1molCO和2mo1H2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示;其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。
①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______(填序号)。
②0-5min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_______。(保留两位有效数字)
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO转化率最高的是容器______。10、I.已知2A2(g)+B2(g)2C(g)ΔH=-akJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃时充分反应达到平衡后C的浓度为wmol/L,放出热量bkJ。
(1)a________b(填“>”“=”或“<”)。
(2)若将反应温度升高到700℃,该反应的平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若在原来的容器中,只加入2molC,500℃时充分反应达到平衡后,C的浓度________wmol/L(填“>”“=”或“<”)
(4)使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的操作是________。
a.及时分离出C气体b.适当升高温度。
c.增大B2的浓度d.选择高效的催化剂。
II.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)△H>0。
(1)该反应的平衡常数表达式为__________。
(2)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率与时间t的关系如下图。图中t3时引起平衡移动的条件可以是____________________;t4时引起平衡移动的条件可以是____________________;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是_________。
11、室温下,用盐酸与溶液在如图所示装置中进行中和反应。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)_______(填“能”或“不能”)用相同形状的细铜棒代替仪器a进行相应的实验操作,原因是_______。
(3)大烧杯上如果不盖硬纸板,则所测得的中和热(∆H)将_______(填“偏大”;“偏小”或“无影响”)。
(4)保持其他条件不变,实验中改用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,二者所测的中和热_______(填“相等”或“不相等”),原因是_______。
(5)若三次操作测得终止温度与起始温度差(T2-T1)分別为①3.1℃;②5.1℃;③3.2℃;④3.3℃。则所得的中和反应的中和热∆H=_______(已知该温度下水的比热容:保留三位有效数字)。12、(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____________________。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0
(2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应的电极反应式为________________________。
(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连;其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液。
则阳极的电极反应式为____________,电解时的化学反应方程式为__________,通过一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为_________。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为___________
③若用此装置电解精炼铜,_________做阳极,电解液CuSO4的浓度_________(填“增大”;“减小”或“不变”)。
④若用此装置在铁制品上镀铜,铁制品做_________,电镀液的浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。13、Ⅰ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中锅的排放量不超过0.005mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
(1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=___________。
(2)一定温度下,的的那么它们在水中的溶解量___________较大。
(3)向某含镉废水中加入当浓度达到时,废水中的浓度为___________mol/L[已知:],此时是否符合生活饮用水卫生标准?___________(填“是”或“否”)。
Ⅱ.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(4)已知25℃时,酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:。8.0~96颜色黄色绿色蓝色
25℃时,向饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为___________。
(5)25℃向的溶液中加入的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,AgCl的忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中=___________;
②完全沉淀后,溶液的pH=___________。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入的盐酸,是否有白色沉淀生成?___________(填“是”或“否”)。14、I.在一定条件下aA+bBcC+dD达到平衡时;请填写:
(1)若A、B、C、D都是气体,在加压后平衡向正反应方向移动,则a、b、c、d关系是_______。
(2)已知B、C、D是气体,现增加A的物质的量,平衡不移动,说明A是_______(填状态)。
(3)若保持容器容积不变,加入气体B,气体A的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若加热后,C的百分含量增大,则正反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(5)若保持容器压强不变,且A、B、C、D都是气体,向容器中充入稀有气体,则化学平衡逆向移动,则a、b、c、d关系是_______。
Ⅱ.工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)在一定温度下,将2molCO和5molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol·L-1。该反应的平衡常数K=_______。
(2)若在一体积可变的容器中充入lmolCO、2molH2和3molCH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的0.6倍,则该反应向_______(填“正”;“逆”)反应方向移动。
(3)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投人反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:。容。
器反应物投入的量反应物的转化率CH3OH的浓度(mol/l)能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0)12molCO和4molH2a1%c1放出Q1kJ热量22molCH3OHa2%c2吸收Q2kJ热量34molCO和8molH2a3%c3放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是_____。
A.2Q1=Q3B.c1=c2C.a1+a2=1D.2a1=a3评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)15、一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正确B.错误16、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。__________________A.正确B.错误17、则相同条件下,气体的总能量小于氢气和氟气的能量之和。(_______)A.正确B.错误18、物质的状态不同ΔH的数值也不同。____A.正确B.错误19、镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵。_______A.正确B.错误20、反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0。__________________A.正确B.错误21、某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=()A.正确B.错误评卷人得分四、元素或物质推断题(共2题,共18分)22、下图所示各物质是由1~20号元素中部分元素组成的单质或其化合物;图中部分反应条件未列出。已知C;H是无色有刺激性气味的气体,D是一种黄绿色的气体单质,物质J可用于泳池消毒。反应②和④是化工生产中的重要反应,反应⑤是实验室制备气体C的重要方法。
请回答下列问题:
(1)I中所含化学键类型_______________。
(2)G的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因_______________________。
(3)实验室制备气体C的化学方程式___________________________。
(4)已知含7.4gI的稀溶液与200mL1mol/L的H溶液反应放出11.56kJ的热量,写出该反应的热化学方程式_________________________________
(5)物质A由三种元素组成,1molA与水反应可生成1molB和2molC,A化学式为_______________。23、下图中;A~L为常见物质或该物质的水溶液,B在A气体中燃烧产生棕黄色烟,B;G为中学化学中常见的金属单质,E的稀溶液为蓝色,I的焰色反应为黄色,组成J的元素原子核内只有一个质子,F为无色、有刺激性气味的气体,且能使品红溶液褪色。
请回答下列问题:
(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质是_____________;
(2)将D的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为___________;
(3)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的K溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)_______c(NO3―)(选填“>”“=”或“<”)。
(4)①4gJ在纯氧中完全燃烧生成液态化合物,放出热量为QkJ,写出表示J燃烧热的热化学方程式_____。
②A是重要的化工原料,工业上制取A的反应的化学方程式为___________。
(5)与F组成元素相同的一种-2价酸根离子M,M中两种元素的质量比为4∶3,已知1molA单质与含1molM的溶液能恰好完全反应,反应时仅观察到有浅黄色沉淀产生。取反应后的上层清液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。则A单质与含M的溶液反应的离子方程式为:_________。
(6)25℃时,若Ksp(H)=2.2×10-20,向0.022mol/L的E溶液中逐滴滴入溶液K,当开始出现沉淀时,溶液中的c(OH-)=_________。评卷人得分五、结构与性质(共1题,共8分)24、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_____。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】
A.钢铁设施被保护;所以钢铁设施为正极,发生还原反应,A错误;
B.金属M的活泼性比Fe的活泼性强;是原电池装置,所以金属M为负极,不是阳极,B错误;
C.金属M为负极;钢铁设施为正极,表面因有电子流入而被保护,C正确;
D.海水中有大量的盐溶解;导电能力更强,更容易腐蚀,所以钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢,D错误;
综上所述答案为C。2、B【分析】【详解】
A.该反应是放热反应;升高温度,平衡逆向移动,转化率减小,故A错误;
B.该反应是体积减小的反应;增大压强,平衡正向移动,转化率增大,画一条与y轴平行的平行线,从下到上,温度降低,平衡正向移动,转化率增大,图中曲线与之相符,故B正确;
C.根据先拐先平衡;温度从下到上,升高温度,平衡逆向移动,氨气的物质的量减小,图中与之不符合,故C错误;
D.使用催化剂;达到平衡所需时间缩短,但平衡不移动,氨气物质的量不变,故D错误。
综上所述,答案为B。3、B【分析】【详解】
A.增大反应物浓度;单位体积内分子总数增多,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,碰撞次数增多,反应速率增大,故A错误;
B.对于气体反应来说;通过压缩体积增大压强,单位体积内分子总数增多,活化分子数目增多,活化分子百分数不变,碰撞次数增多,反应速率增大,故B正确;
C.温度升高;分子动能增加,反应的活化能不变,单位体积内分子总数不变,活化分子数目增多,活化分子百分数增多,碰撞次数增多,反应速率增大,故C错误;
D.选用适当的催化剂;降低反应所需的活化能,单位体积内分子总数不变,活化分子数目增多,活化分子百分数增多,碰撞次数增多,反应速率增大,故D错误。
综上所述,答案为B。4、A【分析】【详解】
A.反应可由反应(1)+(2)得到,由于(1)反应快,反应速率由(2)决定,由可得将其代入得出即可得出A正确;
B.反应平衡时正逆反应速率相等,则B错误;
C.正反应放热,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,则正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ•mol-1;C错误;
D.增大浓度;活化分子数不变,则其百分数也不变,D错误;
故选A。5、B【分析】【详解】
A.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物的时放出的热量,故可推知CH3OH(g)的燃烧热不为192.9kJ·mol-1;A错误;
B.已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,即2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ·mol-1,故2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);=+571.6kJ·mol-1;B正确;
C.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,由于Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)也将产生热效应,所以稀H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应生成2molH2O(l)的反应热不是2×(-57.3kJ·mol-1);C错误;
D.由于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为可逆反应,故一定条件下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应并不能完全转化,故未能生成1molNH3(g),放热小于19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)<-38.6kJ·mol-1;D错误;
故答案为:B。6、A【分析】【详解】
A.从表中数据可以看出,Ka2(H2CO3)<Ka(HClO),则与ClO-不能发生反应,所以向漂白液中通入少量时发生反应:A正确;
B.将的HClO溶液不断加水稀释,溶液中H+、ClO-浓度减小,但OH-浓度增大;B不正确;
C.因为Ka2(H2CO3)<Ka(HClO)<Ka2(H2SO3),所以水解能力>ClO->室温下同浓度溶液的pH关系:C不正确;
D.向氯水中加入能与氯水中的HCl反应,促进Cl2与水的反应不断正向进行,从而提高氯水中HClO的浓度,但向氯水中加入溶液,HClO会被还原;从而降低氯水中HClO的浓度,D不正确;
故选A。7、B【分析】【分析】
短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增,在结构式中R、M形成1个共价键,X形成4个共价键,Y形成2个共价键,结合原子序数相对大小可知X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7,最外层电子数3Z+M=X+Y,则Z的最外层电子数为×(4+6-7)=1;结合原子序数可知Z为Na元素,R为H,X为C,Y为O,M为Cl元素。
【详解】
A.由分析可知,R即H与X、Y、M即C、O、Cl均能形成含18电子的分子即C2H6、H2O2;HCl;A正确;
B.由分析可知;R为H,在上述转化关系的物质中H未达到8电子稳定结构,其余各原子均达8电子稳定结构,B错误;
C.由分析可知;Y;Z、M即O、Na、Cl形成的某种化合物即NaClO可做漂白剂,C正确;
D.由分析可知,R、X、Y、Z即H、C、O、Na可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物,如NaHCO3、CH3COONa,CH3CH2COONa等;D正确;
故答案为:B。二、填空题(共7题,共14分)8、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)分析反应方程式Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2可知,Cu的化合价升高,被氧化,故做负极,则正极材料需比铜更不活泼的金属电极或者惰性电极,电解质溶液为AgNO3溶液,故答案为:Ag或石墨;Cu;AgNO3;
(2)根据原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应可知,电极反应式:正极:Ag++e-=Ag;负极:Cu-2e-=Cu2+,故答案为:Ag++e-=Ag;Cu-2e-=Cu2+;
(3)原电池电解质溶液中阳离子移向正极,阴离子移向负极,故溶液中Ag+向正极移动;电子从负极流向正极,故答案为:正;负;正;
(4)根据图示可知,电子由电极B移向电极A,故该装置的负极是电极B,燃料电池中通入燃料的一极是负极,通入氧气等氧化剂的是正极,故c处通入的物质是CH4,故答案为:B;CH4;
(5)根据燃料电池反应方程式的书写结合电解质溶液为稀硫酸,故甲烷燃料电池供电时的总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O,正极电极方程式为:O2+4H++4e-=2H2O,故答案为:CH4+2O2=CO2+2H2O;O2+4H++4e-=2H2O;
(6)根据电子守恒可知,当该装置转移电子的数目为0.4mol时,消耗CH4的物质的量为0.05mol,故其在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L,故答案为:1.12。【解析】Ag或石墨CuAgNO3Ag++e-=AgCu-2e-=Cu2+正负正BCH4CH4+2O2=CO2+2H2OO2+4H++4e-=2H2O1.129、略
【分析】【分析】
(1)根据反应前后气体物质的化学计量数的变化判断该反应的ΔS>0,且已知该反应仅在高温下能自发进行,根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行,可知ΔH>0;
(2)根据已知信息列出三段式;计算平衡时刻各物质的浓度,进而计算平衡常数;
(3)计算此刻反应的浓度商;与平衡常数比较,判断反应进行的方向,从而确定正逆反应速率的大小;
(4)①温度越高;反应速率越快,则达到平衡时间越短,其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态,最有可能是Ⅲ,升温平衡逆向移动,氢气含量最大;
②设反应生成的甲醇为xmol/L,根据已知信息可列出三段式,计算生成的甲醇的浓度,进而利用计算用甲醇表示的化学反应速率;
③该反应为放热反应;温度越低,反应向正方向进行的程度越大,CO转化率越大。
【详解】
(1)该反应的ΔS>0,已知该反应仅在高温下能自发进行,根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行,可知ΔH>0;
故答案为>;
(2)T℃时,向2L密闭容器中投入2molCH4和1.5molH2O(g),发生上述反应,平衡时CH4的转化率为50%,根据已知信息可列出三段式:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
开始(mol/L):10.7500
变化(mol/L):0.50.50.51.5
平衡(mol/L):0.50.250.51.5
则该温度下反应的平衡常数
故答案为13.5;
(3)T℃时,向1L密闭容器中投入2molCH4、1molH2O(g)、3molCO、2molH2,则此刻反应的浓度商v(逆);
故答案为>;
(4)①三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变,当反应均进行到5min时H2的体积分数如图1所示,温度越高反应速率越快,达到平衡时间越短,其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态,最有可能是Ⅲ,升温平衡逆向移动,氢气含量最大;
故答案为Ⅲ;
②设反应生成的甲醇为xmol/L,则可列出三段式:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
开始(mol/L):0.510
转化(mol/L):x2xx
5min时(mol/L):0.5-x1-2xx
到5min时,氢气的体积分数为0.4,则解得x=则容器I中用CH3OH
表示的化学反应速率
故答案为0.067mol/(L•min);
③该反应为放热反应;温度越低,反应向正方向进行的程度越大,则当三个容器中的反应均达到平衡状态时,Ⅰ中CO转化率最大;
故答案为Ⅰ。【解析】①.>②.13.5③.>④.Ⅲ⑤.0.067mol/(L•min)⑥.Ⅰ10、略
【分析】【详解】
I.(1)该反应为可逆反应,故反应达平衡时反应物不能全部转化为生成物,放出的热量小于a,故答案为:>;
(2)由题可知该反应为放热反应,升高温度,反应向逆反应方向进项,平衡常数K应减小;
(3)恒温、恒容条件下,只加入2molC与只加入2molA2和1molB2互为等效平衡状态;则C的浓度相同,答案为:=;
(4)a.不能使反应速率增大,只能使逆反应速率减小,正反应速率不变,从而使反应正向移动,a错误;
b.升高温度,正逆反应速率都增大,因反应是放热反应,故反应向逆反应方向移动,b错误;
c.增大B2的浓度;正反应速率增大,逆反应速率不变,反应向正反应方向移动,c正确;
d.催化剂只能改变化学反应速率;不能改变化学平衡的移动,d错误;
答案选c。
II.(1)根据平衡常数的定义,化学平衡常数表达式中只包含气态物质和溶液中各溶质的浓度,答案为:
(2)由图可知,t3时刻反应速率没有变化,则改变的条件是加入催化剂。t4时正逆反应速率都较原平衡时的速率大,可增大压强;在t4时反应向逆反应方向移动,则t3~t4时平衡混合物中CO的含量最高。故答案为:加入催化剂、增大压强、t3-t4。【解析】>减小=c加催化剂增大压强t3-t4。11、略
【分析】【分析】
(1)
仪器a为环形玻璃搅拌棒。
(2)
不能用相同形状的细铜棒代替仪器a进行相应的实验操作;原因是细铜棒导热,实验过程中会造成热量损失。
(3)
不盖硬纸板,所测得中和热数据的绝对值偏小,但中和热是个负值,所以偏大。
(4)
根据定义:中和反应的中和热是指在稀溶液中;酸与碱反应生成1mol水而放出的热量,与酸碱的用量无关,故相等。
(5)
第②组数据误差较大,故舍掉。根据
【解析】(1)环形玻璃搅拌棒。
(2)不能细铜棒导热;实验过程中会造成热量损失。
(3)偏大。
(4)相等中和反应的中和热是指在稀溶液中;酸与碱反应生成1mol水而放出的热量,与酸碱的用量无关。
(5)-53.512、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)能设计成原电池的反应必须是放热反应;同时必须是氧化还原反应;
A.该反应是氧化还原反应但属于吸热反应;故A错误;
B.该反应不是氧化还原反应;故B错误;
C.该反应是氧化还原反应且为放热反应;故C正确;
故答案为:C;
(2)燃料电池中,负极上投放燃料,正极上投放氧化剂,负极上氢气失电子生成H+,H+与OH-结合生成水,负极的电极反应式为:故答案为:
(3)①电解硫酸铜溶液时,阳极上生成氧气,阴极上生成铜,同时溶液中生成硫酸,所以电池反应式为:根据铜原子守恒知,氧化铜和铜的比是1:1,所以0.2molCuO能生成0.2mol铜,转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol,故答案为:0.4mol;
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,Y电极上铜失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,故答案为:Cu-2e-=Cu2+;
③电极精炼铜是粗铜做阳极;精铜做阴极,含铜离子的盐溶液做电解质溶液,粗铜中含有的杂质金属铁;镍、锌等电解过程中也会失电子,所以电解质溶液中铜离子浓度减小,故答案为:粗铜;减小;
④若用此装置在铁制品上镀铜,依据电镀原理,镀层金属铜做电解池的阳极,待镀物质铁做阴极,电解质溶液是含镀层金属离子铜离子的溶液,阳极电极反应为:Cu-2e-=Cu2+;阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,反应电解质溶液浓度基本不变,故答案为:阴极;不变。【解析】C0.4mol粗铜减小阴极不变13、略
【分析】【分析】
(1)
根据磷酸镉的溶解平衡反应式为:Cd3(PO4)2(s)3Cd2+(aq)+2(aq),磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp=c3(Cd2+)•c2(PO43-),故答案为:c3(Cd2+)•c2(PO43-);
(2)
当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s)⇌Cd2++CO32-,则其平衡时摩尔溶解度为s===2×10-6mol/L,当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时有Cd(OH)2(s)⇌Cd2++2OH-,则其平衡时摩尔溶解度为s===2×10-5mol/L,则它们在水中的溶解能力较大的是Cd(OH)2,故答案为:Cd(OH)2;
(3)
当S2-浓度达到7.9×10-8mol•L-1时,Cd2+浓度为=1.0×10-19mol•L-1=<0.005mg•L-1,是符合水源标准,故答案为:1.0×10-19;是;
(4)
Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12,则c(Mg2+)c2(OH-)=5.6×10-12;c(OH-)=2c(Mg2+)=x,得到0.5x×x2=5.6×10-12;计算得到x=2.24×10-4mol/L;c(H+)==4.5×10-11mol/L;pH=10.4>9.6,所以溶液呈蓝色,故答案为:蓝色;
(5)
①起始时为50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol/L的HCl发生反应,反应后溶液中c(Cl-)=mol/L=10-3mol/L,则溶液中c(Ag+)==1.0×10-7mol/L,故答案为:1.0×10-7;
②完全沉淀后盐酸过量,溶液中c(H+)==0.010mol/L,则溶液的pH=-lgc(H+)=2,故答案为:2;
③再向反应后的溶液中加入50mL0.001mol•L-1盐酸,不发生反应时c(Ag+)=×1.0×10-7mol•L-1=0.67×10-7mol•L-1、c(Cl-)=×[(0.001+1.0×10-7+0.001]mol•L-1≈0.001mol•L-1,而离子浓度积=0.001×0.67×10-7=0.67×10-10<1.0×10-10,故不能沉淀产生,故答案为:否。【解析】(1)c3(Cd2+)•c2(PO43-)
(2)Cd(OH)2
(3)1.0×10-19是。
(4)蓝色。
(5)1.0×10-72否14、略
【分析】【详解】
I.(1)增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,若A、B、C、D都是气体,加压后平衡向正反应方向移动,说明正反应方向为气体体积减小的方向,则a+b>c+d;
(2)已知B;C、D是气体;增加A的物质的量,平衡不移动,说明A是固体或液体或非气体;
(3)若容器容积不变;加入气体B,平衡正向移动,气体A的转化率增大;
(4)升高温度;平衡向吸热反应方向移动,加热后,C的百分含量增大,说明升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应;
(5)A、B、C、D都是气体,保持容器压强不变,向容器中充入稀有气体,容器的体积增大,相当于减小压强,化学平衡逆向移动,说明逆反应方向为气体体积增大的方向,则a+b>c+d;
II.(1)2molCO和5molH2充入2L的密闭容器中,即初始投料为c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.5mol/L,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L;列三段式有:
所以平衡常数K==3;
(2)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反应为气体体积减小的反应,若在一体积可变的容器中充入lmolCO、2molH2和1molCH3OH;达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的0.6倍,因反应前后气体的质量不变,达到平衡后混合气体的密度减小,说明反应向气体体积增大的方向移动,即向逆反应方向移动;
(3)A.1、3两个容器相比较,容器3中反应物的物质的量为容器1的2倍,相当于在等效平衡的基础上增大压强,对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡向生成甲醇的方向移动,则2Q13;故A错误;
B.1、2两个容器相比较,把容器2中2molCH3OH转化为左端反应物,相当于加入2molCO和4molH2,和容器1是等效的,所以平衡时甲醇的浓度c1=c2;故B正确;
C.1、2两个容器处于相同的平衡状态,而且反应方向相反,则α1+α2=1;故C正确;
D.1、3两个容器相比较,容器3中反应物的物质的量为容器1的2倍,相当于在等效平衡的基础上增大压强,平衡向生成甲醇的方向移动,则a13<2a1;故D错误;
综上所述答案为BC。【解析】a+b>c+d固体或液体或非气体增大吸热a+b>c+d3逆BC三、判断题(共7题,共14分)15、A【分析】【详解】
一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正确。16、A【分析】【分析】
【详解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,该反应若能自发进行,反应能自发进行是因为体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故正确。17、A【分析】【详解】
由于该反应是放热反应,所以反应物的总能量之和大于生成物的总能量之和,因此气体的总能量小于氢气和氟气的能量之和,说法正确。18、A【分析】【分析】
【详解】
物质的物态变化会产生热效应,如固体变液体放热,液体变气体吸热等,而ΔH包含了物态变化的热,因此物质的状态不同ΔH的数值也不同,该说法正确。19、B【分析】【详解】
镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染,故错误。20、A【分析】【详解】
反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,其ΔS<0,则ΔH<0,正确。21、B【分析】【分析】
【详解】
纯水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某温度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此该温度下,c(OH-)=故此判据错误。四、元素或物质推断题(共2题,共18分)22、略
【分析】【分析】
图中各物质是由1至20号元素中部分元素组成的单质或其化合物,D是一种黄色的气体单质,则D为Cl2,物质J可用于饮水消毒,反应④是化工生产中的重要反应,应是工业制备漂白粉原理,则I为Ca(OH)2、J为Ca(ClO)2、K为CaCl2,C是无色有刺激性气味的气体,反应⑤是实验室制备气体C,结合反应物与生成可知,为制备氨气的反应,故C为NH3、G为NH4Cl,结合转化关系可知H为HCl。F与水反应生成Ca(OH)2,则F为CaO,反应②是化工生产中的重要反应,为碳酸钙高温分解反应,故B为CaCO3、E为CO2、物质A由三种元素组成,1molA与水反应可生成1molB(CaCO3)和2molC(NH3),根据元素守恒可知A含有钙、碳、氮三种元素,由原子守恒可知,A的化学式为CaCN2;然后分析解答。
【详解】
根据上述分析可知A为CaCN2,B为CaCO3,C为NH3,D为Cl2,E为CO2,F为CaO,G为NH4Cl,H为HCl,I为Ca(OH)2、J为Ca(ClO)2、K为CaCl2。
(1)I为Ca(OH)2,该物质是离子化合物,由Ca2+、OH-通过离子键结合,在OH-中含有极性共价键,所以Ca(OH)2中所含有的化学键为离子键;极性共价键;
(2)G为NH4Cl,该物质是强酸弱碱盐,在溶液中NH4+发生水解反应,消耗水电离产生的OH-,最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),所以NH4Cl的水溶液呈酸性,反应的离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+;
(3)C为NH3,在实验室用铵盐与碱共热反应产生NH3,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)I为Ca(OH)2,7.4gCa(OH)2的物质的量为n[Ca(OH)2]==0.1mol,200mL1mol/L盐酸中含有HCl的物质的量为n(HCl)=c·V=1mol/L×0.2L=0.2mol,二者恰好发生反应放出11.56kJ的热量,则1molCa(OH)2与2molHCl反应生成CaCl2和水放出115.6kJ的热量,所以反应的热化学方程式为:Ca(OH)2(aq)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+2H2O(l)△H=-115.6kJ/mol;
(5)根据上述分析可知物质A的化学式为CaCN2。
【点睛】
本题考查无机推断,D是黄绿色的气体单质是本题的突破口,结合J的用途与中学常见的重要化工反应进行推断,侧重考查学生对元素及化合物的熟练掌握。作为突破口常从颜色上入手,例如:Cl2、氯水——黄绿色;F2——淡黄绿色气体;Br2——深红棕色液体;I2——紫黑色固体;Fe(OH)2——白色沉淀;Fe3+——黄色;Fe(OH)3——红褐色沉淀Fe(SCN)3——血红色溶液;Na2O2—淡黄色固体;NO——无色气体;NO2——红棕色气体;NH3——无色、有刺激性气味气体。【解析】离子键、共价键NH4++H2ONH3·H2O+H+Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2N
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