期末模拟测试卷(一)高二化学期末专题复习(人教版2019选择性必修1)(解析版)

2021-2022学年高二化学期末模拟测试卷（一）(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意)1．2020年5月5日，长征五号B运载火箭成功将新一代载人飞船试验船送入预定轨道，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。该运载火箭采用了新型液氧煤油发动机和液氧液氢发动机。下列有关说法不正确的是()A．液氧可作燃料 B．液氢可作还原剂C．液氢燃烧产物为水 D．煤油燃烧时放出大量热【答案】A【解析】液氧具有助燃性，没有可燃性，因此液氧不能作燃料，A错误；液氢燃烧生成水，在反应中H元素化合价升高，失去电子被氧化，故液氢可作还原剂，B正确；液氢燃烧时被氧化生成水，故液氢燃烧产物为水，C正确；煤油是一种化石燃料，是多种烃的混合物，其燃烧时C元素被氧化生成CO2，H元素被氧化生成H2O，同时放出大量热，D正确。2．下列叙述正确的是()A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．已知4P(红磷，s)=P4(白磷，s)ΔH＞0，则白磷比红磷稳定C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则OH－(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1D．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol－1【答案】C【解析】需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其达到着火点，故A错误；由热化学方程式可知，红磷的能量低于白磷，物质的能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，故B错误；20.0gNaOH的物质的量为0.5mol，由0.5molNaOH发生中和反应时放出28.7kJ的热量可知，中和热ΔH＝－57.4kJ·mol－1，则反应的热化学方程式为OH－(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，故C正确；氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，题给热化学方程式中水为气态，则氢气的燃烧热不可能是241.8kJ·mol－1，故D错误。3．下列说法中正确是（）A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热B.用广泛pH试纸测得0.01mol·L-1HCl溶液的pH=2.0C.CH3COOH与NaOH的混合溶液中，c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)D.80℃时，pH=2的HCl与pH=12的Ba(OH)2等体积混合后的溶液中：2c(Ba2+)=c(Cl-)【答案】C【解析】A.使用催化剂不能改变化学反应的反应热，A错误；B.pH试纸只能读取整数，B错误；C.CH3COOH与NaOH的混合溶液中电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，C正确；D.80℃时，pH=2的HCl与pH=12的Ba(OH)2等体积混合后氢氧化钡过量，所得溶液显碱性，根据电荷守恒可知：2c(Ba2+)>c(Cl-)，D错误；答案选C。4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A.已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)△H＜0，则金刚石比石墨稳定B.已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ·mol-1，则CO的燃烧热为566.0kJ·mol-1C.已知C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=akJ·mol-1，C(s，石墨)+O2(g)=CO(g)△H=bkJ·mol-1，则a＞bD.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1，则含lmolNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ【答案】D【解析】A.已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）；△H＞0，反应是吸热反应，金刚石能量高于石墨，所以金刚石不如石墨稳定，A错误；B.在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ·mol-1，CO物质的量不是1mol，B错误；C.一氧化碳燃烧生成二氧化碳过程是放出热量，C(s，石墨)完全燃烧比不完全燃烧放出的热多；放热反应是负值，所以a＜b，C错误；D.强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热，醋酸是弱电解质，电离吸热，则含lmolNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ，D正确；答案选D。5．某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是A.含有大量SO42-的溶液中肯定不存在Ag+B.该温度下，Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)的数量级是3C.可以通过改变温度或加入硫酸银固体使a点移动到b点D.该温度下，0.02mol·L-1的AgNO3溶液与0.2mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合，不会生成沉淀【答案】D【解析】Ag2SO4在水中沉淀溶解平衡为：Ag2SO4（s）2Ag+（aq）+SO42-（aq），ksp=c2（Ag+）×c（SO42-），处于曲线上的点为饱和状态，不在曲线上的点为非饱和状态，据此解答。A．Ag2SO4在水中沉淀溶解平衡为：Ag2SO4（s）2Ag+（aq）+SO42-（aq），溶解为可逆过程，含有大量SO42-的溶液中一定存在Ag+，A错误；B．根据ksp=c2（Ag+）×c（SO42-）计算b点，当c（SO42-）=5×10-2mol/L时，c（Ag+）=2×10-2mol/L，ksp=c2（Ag+）×c（SO42-）＝2×10-5，Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)的数量级是10-5，B错误；c．加热蒸发时，溶液中银离子和硫酸根离子浓度都增大，C错误；D．根据Qc=c2（Ag+）×c（SO42-）＝10-5＜ksp，不会生成沉淀；D正确。答案选D【点睛】本题考查难溶电解质的溶解平衡，注意把握溶度积的计算，并以此判断溶液是否饱和，为解答该题的关键。6．t℃时，在容积不变的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如表：物质XYZ初始浓度/(mol·L－1)0.10.202min末浓度/(mol·L－1)0.08ab平衡浓度/(mol·L－1)0.050.050.1下列说法不正确的是()A．平衡时，X的转化率为50%B．t℃时，该反应的平衡常数为1600C．增大平衡后的体系压强，v(正)增大，v(逆)减小，平衡向正反应方向移动D．前2min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)＝0.03mol·L－1·min－1【答案】C【解析】由表中数据知，平衡时，X转化了0.05mol·L－1，故其转化率＝eq\f(0.05mol·L－1,0.1mol·L－1)×100%＝50%，A正确；由K＝eq\f(c2Z,cX·c3Y)＝eq\f(0.1mol·L－12,0.05mol·L－1×0.05mol·L－13)＝1600，知B正确；增大压强，体积缩小，各物质的浓度均增大，正、逆反应速率都增大，C错误；前2min内用X表示的平均反应速率为v(X)＝eq\f(0.1－0.08mol·L－1,2min)＝0.01mol·L－1·min－1，根据eq\f(vX,vY)＝eq\f(1,3)，得v(Y)＝3v(X)＝0.03mol·L－1·min－1，D正确。7．甲、乙均为1L的恒容密闭容器，向甲中充入1molCH4和1molCO2，乙中充入1molCH4和nmolCO2，在催化剂存在下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A．该反应的正反应是放热反应B．773K时，该反应的平衡常数小于12.96C．H2的体积分数：φ(b)＝φ(c)D．873K时，向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol，CO、H2各1.2mol，平衡不发生移动【答案】B【解析】温度升高，CH4的平衡转化率增大，说明温度升高有利于反应正向进行，则正反应为吸热反应，A错误；873K时，c点CH4的平衡转化率为60%，列“三段式”：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)起始量/(mol·L－1)1100转化量/(mol·L－1)αα2α2α平衡量/(mol·L－1)1－α1－α2α2α则K(c)＝eq\f(c2CO·c2H2,cCH4·cCO2)＝eq\f(2α2·2α2,1－α×1－α)，当将α＝60%代入时，有K(c)＝12.96，温度升高，CH4的平衡转化率增大，平衡正向移动，平衡常数增大，则773K时该反应的平衡常数小于12.96，B正确；在b点和c点，两个容器中甲烷的起始量相同，转化率相同时，生成的氢气的物质的量相同，但二氧化碳的起始量不相同，所以平衡时容器中总物质的量不相同，所以H2的体积分数也不相同，C错误；当α＝60%时，恒温时向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol，CO、H2各1.2mol，相当于体系内所有组分浓度均变为两倍，可视为加压，则反应向气体体积减小的方向进行，即平衡逆向移动，D错误。8．室温时，一定量的Na2CO3与盐酸混合所得溶液中，部分含碳微粒的物质的量分数(α)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是()A．pH＝10.3时：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋3c(HCOeq\o\al(－,3))B．pH＝6.3时：α(COeq\o\al(2－,3))＋α(HCOeq\o\al(－,3))＋α(H2CO3)＝1.0C．pH＝7时：c(HCOeq\o\al(－,3))>c(COeq\o\al(2－,3))>c(H2CO3)>c(OH－)＝c(H＋)D．曲线X表示的微粒为COeq\o\al(2－,3)【答案】A【解析】溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))，pH＝10.3时，c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋3c(HCOeq\o\al(－,3))，A项正确；pH＝6.3时，α(COeq\o\al(2－,3))、α(HCOeq\o\al(－,3))、α(H2CO3)均小于0.2，所以α(COeq\o\al(2－,3))＋α(HCOeq\o\al(－,3))＋α(H2CO3)<0.6，B项错误；pH＝7时，Y在最上方，X在中间，Z在最下方，根据分析可知c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(OH－)＝c(H＋)，C项错误；根据分析可知X表示的微粒是H2CO3，D项错误。9．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是()A．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2－4e－＋2H2O=4OH－B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋C．反应一段时间后，乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变【答案】C【解析】甲装置为燃料电池，通氧气的一极为正极，电解质为KOH，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故A错误；通甲醚的一极为负极，即Fe电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故B错误；根据B选项的分析，及X为阳离子交换膜，允许Na＋通过知，反应一段时间后，乙装置中铁电极区生成NaOH，故C正确；根据上述分析，精铜作阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，粗铜作阳极，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，但粗铜中含有比Cu活泼的金属，这些金属先失电子，使CuSO4溶液的浓度减小，故D错误。10．工业吸收H2S气体后的FeCl3溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．溶液M中的溶质为FeCl2B．电极a为阴极C．电极b上的反应为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋6H2O=N2↑＋12OH－D．随电解的进行，阴极区溶液pH增大【答案】D【解析】溶液M为吸收H2S气体后的FeCl3溶液，硫化氢与氯化铁反应生成硫单质、氯化亚铁和HCl，则溶液M中的溶质有FeCl2、HCl，同时还有剩余的氯化铁，A错误；由装置可知b电极的反应为硝酸根离子被还原为氮气，得电子的电极应为阴极，则a为阳极，B错误；电解质溶液呈酸性，电极b上的反应为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，C错误；由b电极的反应可知，反应消耗氢离子，氢离子浓度减小，pH增大，D正确。11．已知：pKa＝－lgKa,25℃时，H2SeO3的pKa1＝1.34，pKa2＝7.34。用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H2SeO3溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法不正确的是()A．a点所得溶液中：2c(H2SeO3)＋c(SeOeq\o\al(2－,3))<0.1mol·L－1B．b点所得溶液中：c(H2SeO3)＋c(H＋)＝c(SeOeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)C．c点所得溶液中：c(Na＋)＞3c(HSeOeq\o\al(－,3))D．d点所得溶液中：c(Na＋)>c(HSeOeq\o\al(－,3))>c(SeOeq\o\al(2－,3))【答案】D【解析】用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H2SeO3溶液，a点溶液中溶质为H2SeO3和NaHSeO3，pH＝1.34＝pKa1，由电离平衡常数表达式得到：c(H2SeO3)＝c(HSeOeq\o\al(－,3))，溶液总体积大于20mL，a点所得溶液中：c(H2SeO3)＋c(SeOeq\o\al(2－,3))＋c(HSeOeq\o\al(－,3))＝2c(H2SeO3)＋c(SeOeq\o\al(2－,3))<0.1mol·L－1，故A正确；b点是用0.1mol·L－1NaOH溶液20mL滴定20mL0.1mol·L－1H2SeO3溶液，恰好反应生成NaHSeO3，溶液显酸性，溶液中电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSeOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)＋2c(SeOeq\o\al(2－,3))，物料守恒：c(Na＋)＝c(HSeOeq\o\al(－,3))＋c(SeOeq\o\al(2－,3))＋c(H2SeO3)，得到：c(H2SeO3)＋c(H＋)＝c(SeOeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)，故B正确；c点pH＝7.34＝pKa2，溶液显碱性，溶液中溶质主要为Na2SeO3和NaHSeO3，SeOeq\o\al(2－,3)＋H2OHSeOeq\o\al(－,3)＋OH－，Kh＝eq\f(cOH－·cHSeO\o\al(－,3),cSeO\o\al(2－,3))＝eq\f(Kw,Ka2)，c(OH－)＝eq\f(Kw,cH＋)，代入计算得到：c(HSeOeq\o\al(－,3))＝c(SeOeq\o\al(2－,3))，根据电荷守恒，溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSeOeq\o\al(－,3))＋2c(SeOeq\o\al(2－,3))，因c(OH－)＞c(H＋)，则c(Na＋)＞c(HSeOeq\o\al(－,3))＋2c(SeOeq\o\al(2－,3))，即c(Na＋)>3c(HSeOeq\o\al(－,3))，故C正确；加入40mLNaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H2SeO3溶液恰好反应生成Na2SeO3，d点溶液中溶质主要是Na2SeO3，溶液中离子浓度c(Na＋)>c(SeOeq\o\al(2－,3))>c(HSeOeq\o\al(－,3))，故D错误。12．工业吸收H2S气体后的FeCl3溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．溶液M中的溶质为FeCl2B．电极a为阴极C．电极b上的反应为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋6H2O=N2↑＋12OH－D．随电解的进行，阴极区溶液pH增大【答案】D【解析】溶液M为吸收H2S气体后的FeCl3溶液，硫化氢与氯化铁反应生成硫单质、氯化亚铁和HCl，则溶液M中的溶质有FeCl2、HCl，同时还有剩余的氯化铁，A错误；由装置可知b电极的反应为硝酸根离子被还原为氮气，得电子的电极应为阴极，则a为阳极，B错误；电解质溶液呈酸性，电极b上的反应为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，C错误；由b电极的反应可知，反应消耗氢离子，氢离子浓度减小，pH增大，D正确。13．已知p(A)＝－lgc(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是()A．a点有ZnS沉淀生成B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，c(S2－)不变D．CuS和MnS共存的悬浊液中，eq\f(cCu2＋,cMn2＋)＝10－20【答案】B【解析】当横坐标相同时，纵坐标数值越大，金属阳离子浓度越小，其溶度积常数越小。根据图知，溶度积常数：Ksp(MnS)＞Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，则在ZnS曲线下方表示ZnS的过饱和溶液，曲线上表示ZnS的饱和溶液，曲线上方表示ZnS的不饱和溶液，对于ZnS，a点为不饱和溶液，所以a点无ZnS沉淀生成，故A错误；溶度积常数表达式相同时，溶度积常数大的难溶物容易转化为溶度积常数小的难溶物，因Ksp(MnS)＞Ksp(ZnS)，所以可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2，故B正确；向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，但是溶液仍然为饱和溶液，c(S2－)不变，故C正确；CuS和MnS共存的悬浊液中，eq\f(cCu2＋,cMn2＋)＝eq\f(cCu2＋·cS2－,cMn2＋·cS2－)＝eq\f(10－25×10－10,10－15×1)＝10－20，故D正确。14．在一容积为2L的密闭容器中加入反应物N2、H2，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示，下列说法正确的是()物质的量/mol时间/minn(N2)n(H2)n(NH3)01.01.2020.940.7560.3A.0～2min，NH3的反应速率为0.1mol·L－1·min－1B．2min时，H2的物质的量为0.3molC．4min时，反应已达到平衡状态，此时正、逆反应的速率都为0D．4～6min，容器内气体分子的总物质的量不变【答案】D【解析】依据表中数据可知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量/mol1.01.20变化量/mol0.10.30.22min量/mol0.90.90.2N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量/mol1.01.20变化量/mol0.150.450.34min量/mol0.850.750.3N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量/mol1.01.20变化量/mol0.150.450.36min量/mol0.850.750.3A．0～2min，NH3的反应速率为eq\f(\f(0.2mol,2L),2min)＝0.05mol·L·min－1，错误；B.0～2min消耗H2的物质的量为0.3mol，2min时H2的物质的量为0.9mol，错误；C.根据分析可知，4min时与6min时各组分的浓度相等，说明该反应在4min时已达到平衡状态，但此时正、逆反应的速率不等于0，错误；D.4～6min，反应已经达到平衡状态，正、逆反应速率相等，则容器内气体分子的总物质的量不变，正确。15．“氯化反应”一般指将氯元素引入化合物中的反应，一般包括置换氯化、加成氯化和氧化氯化。已知在制氯乙烯中，HC≡CH(g)＋HCl(g)eq\o(→,\s\up7(HgCl2))CH2—CHCl(g)的反应机理如图所示：下列说法正确的是()A．碳碳三键的键能：M1大于CH≡CHB．由题图可知M2→M3的变化过程是热能转变成化学能的过程C．该氯乙烯反应的总反应速率取决于M2→M3的反应速率D．HgCl2是“氯化反应”的催化剂，不会参与反应的过程【答案】C【解析】M1为HC≡CH(g)与HgCl2形成的中间体，催化剂降低了正反应的活化能，也降低了逆反应的活化能，即加入催化剂HgCl2使HC≡CH(g)→M1时M1的键能也降低，所以M1中碳碳三键的键能小于乙炔中碳碳三键的键能，故A错误；由题图可知M2→M3的变化过程是放热的，应该是化学能转变为热能的过程，故B错误；反应的总反应速率主要取决于活化能大的反应，而M2→M3的反应活化能最大，因此总反应速率取决于M2→M3的反应速率，故C正确；HgCl2是“氯化反应”的催化剂，参与了化学反应，反应前后质量不变，故D错误。二、非选择题(本题共5小题，共55分)16．(10分)(1)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH3回答下列问题：已知反应①中相关的化学键键能数据如下：化学键H—HC—OC≡OH—OC—HE/(kJ·mol－1)4363431076465413由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH＝－58.2kJ·mol－1SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)ΔH＝－241.6kJ·mol－1则反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)二甲醚燃料电池的工作原理如图所示，则X电极的电极反应式为________________________。用该电池对铁制品镀铜，当铁制品质量增加12.8g时，理论上消耗二甲醚的质量为________g(精确到0.01)。【答案】(1)－99＋41(2)－317.3(3)CH3OCH3－12e－＋3H2O=2CO2↑＋12H＋1.53【解析】(1)反应热＝反应物总键能－生成物总键能，故ΔH1＝1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(3×413＋343＋465)kJ·mol－1＝－99kJ·mol－1；根据盖斯定律：反应②－反应①＝反应③，故ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－58kJ·mol－1－(－99kJ·mol－1)＝＋41kJ·mol－1。(2)已知：①NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1②NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH＝－58.2kJ·mol－1则根据盖斯定律可知①＋②×2即得到反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝－317.3kJ·mol－1。(3)从氢离子的移动方向上，可以判断出X极为原电池的负极，其电极反应式为CH3OCH3－12e－＋3H2O=2CO2↑＋12H＋；用该电池对铁制品镀铜，铁制品增加12.8g，则生成铜的物质的量0.2mol，转移电子数为0.4mol，根据CH3OCH3－12e－＋3H2O=2CO2↑＋12H＋可算出消耗二甲醚的物质的量为eq\f(1,30)mol，其质量约为1.53g。17．(10分)氢叠氮酸(HN3)和莫尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O是两种常用原料。(1)氢叠氮酸易溶于水，25℃时，该酸的电离常数为Ka＝1.0×10－5①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为________________________________________。②0.2mol·L－1的HN3溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。③已知T℃时，Ksp(CuN3)＝5.0×10－9，Ksp(Cu2S)＝2.5×10－48，则相同温度下，2CuN3(s)＋S2－(aq)Cu2S(s)＋2Neq\o\al(－,3)(aq)，该反应正反应方向________(填“能”或“不能”)基本进行彻底，请通过计算说明______________________。(2)在FeSO4溶液中，加入(NH4)2SO4固体可制备莫尔盐晶体，为了测定产品纯度，称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为cmol·L－1的酸性高锰酸钾溶液滴定，每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下(已知莫尔盐的相对分子质量为392)：实验次数第一次第二次第三次消耗KMnO4溶液体积/mL25.5225.0224.98滴定终点的现象是________________________，通过实验数据，计算该产品的纯度为____________(用含字母a、c的式子表示)。上表中第一次实验的记录数据明显大于后两次，其原因可能是________(填字母)。A．第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗B．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，部分变质C．滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失【答案】(1)①HN3H＋＋Neq\o\al(－,3)②c(Neq\o\al(－,3))>c(Na＋)>c(HN3)>c(H＋)>c(OH－)③能正反应的平衡常数为1031>105(2)滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为红色(紫红色或浅红色也可)，且30s内不变色eq\f(980c,a)×100%AC【解析】(1)①氢叠氮酸易溶于水，25℃时，该酸的电离常数为Ka＝1.0×10－5，说明氢叠氮酸为弱酸，在水溶液中的电离方程式为HN3H＋＋Neq\o\al(－,3)；②0.2mol·L－1的HN3溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液中存在等物质的量浓度的HN3和NaN3，恢复到25℃，根据氢叠氮酸的电离常数可知，该溶液中以HN3的电离为主，溶液显酸性，混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为c(Neq\o\al(－,3))>c(Na＋)>c(HN3)>c(H＋)>c(OH－)；③反应为2CuN3(s)＋S2－(aq)Cu2S(s)＋2Neq\o\al(－,3)(aq)，该反应的化学平衡常数为K＝eq\f(c2N\o\al(－,3),cS2－)＝eq\f(c2N\o\al(－,3),cS2－)×eq\f(c2Cu＋,c2Cu＋)＝eq\f(K\o\al(2,sp)CuN3,KspCu2S)＝eq\f(5.0×10－92,2.5×10－48)＝1.0×1031>105，该反应能够完全进行。(2)高锰酸钾具有强氧化性，Fe2＋具有强还原性，两者能发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化成Fe3＋，化合价升高1，Mn的化合价由＋7→＋2，化合价降低5，两者最小公倍数为5，根据原子守恒、电荷守恒，配平得MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液显紫红色，因此滴定到终点的现象：滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且30s内不变色；因为第一次与第二次、第三次的数据相差较大，舍去不用，得消耗高锰酸钾溶液的体积为eq\f(25.02＋24.98,2)mL＝25mL，根据离子反应方程式，得出：n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]＝5n(KMnO4)＝25×10－3×c×5mol，则500mL溶液中含有n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]＝25×10－3×c×5×eq\f(500,25)mol＝2.5cmol，所以质量分数＝2.5c×eq\f(392,a)×100%＝eq\f(980c,a)×100%；A.第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗，锥形瓶中亚铁离子的量偏多，消耗的高锰酸钾偏多，正确；B.三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的，错误；C.滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后无气泡，所消耗的标准液体积增大，正确。18．(10分)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1mol水蒸气放热569.1kJ。则该反应的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________________。(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图1，其总反应式为H2＋2NiO(OH)eq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为____________________________________________________________________________________________________。(3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图2所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是____________________。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1molH2被消耗时，Cu2O的理论产量为________g。(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的________腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________(填“正”或“负”)极相连。【答案】(1)C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5121.9kJ·mol－1(2)增大NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－(3)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－144(4)吸氧负【解析】(2)混合动力车上坡或加速时需要动力，故反应为原电池放电反应，即乙电极为正极，发生反应：NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，故乙电极周围溶液的pH增大。(3)电解池的阴极发生还原反应，即2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。当电池中有1molH2被消耗时有2mol电子转移，根据电子守恒可知Cu2O的理论产量为144g。(4)钢铁船体在海水中易发生吸氧腐蚀，可利用牺牲阳极法或外加电流法防止其被腐蚀。19．(14分)偏二甲肼(C2H8N2)、肼(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)可作为运载火箭的推进剂。(1)已知：C2H8N2(l)＋4O2(g)=N2(g)＋4H2O(g)＋2CO2(g)ΔH1N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH22NO2(g)N2O4(l)ΔH3C2H8N2(l)和N2O4(l)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)并放出大量热，写出该反应的热化学方程式(ΔH用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)__________________________________________________。该反应________(填“是”或“不是”)自发反应，判断的理由是________________________________________________________________________。(2)肼(N2H4)也可用于新型环保燃料电池中，燃料电池的工作原理示意图如图1所示，该燃料电池的负极反应式为______________________________________________________。(3)将4molN2O4放入2L恒容密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g)，平衡体系中N2O4的体积分数(φ)随温度的变化如图2所示。①D点v(正)________v(逆)(填“>”“＝”或“<”)。②A、B、C三点中平衡常数K的值最大的是________点。T2时，N2O4的平衡转化率为________；若达到平衡所需时间为5s，则此时间内N2O4的平均反应速率为________。③若其他条件不变，在T3原平衡基础上，再加入一定量NO2，达到新平衡时，与原平衡相比，NO2的体积分数________(填“增大”“不变”或“减小”)。【答案】(1)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)＋2CO2(g)ΔH＝ΔH1－2ΔH2－2ΔH3是该反应是熵增的放热反应，ΔH－TΔS恒小于0(2)N2H4－4e－＋2O2－=N2↑＋2H2O(3)①＜②C25%0.1mol·L－1·s－1③减小【解析】(1)已知：①C2H8N2(l)＋4O2(g)=N2(g)＋4H2O(g)＋2CO2(g)ΔH1，②N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH2，③2NO2(g)N2O4(l)ΔH3，由盖斯定律可知：①－2×②－2×③得C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)＋2CO2(g)，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2－2ΔH3，因该反应为放热反应，即ΔH＜0，且为熵增反应，即ΔS＞0，则ΔG＝ΔH－TΔS恒小于0，说明此反应是自发反应；(2)燃料电池通O2的电极为正极，通N2H4的电极为负极，负极发生氧化反应，产物为N2，且燃料电池工作时O2－向负极移动，则该燃料电池的负极反应式为N2H4－4e－＋2O2－=N2↑＋2H2O；(3)①由图可知，D点未达到平衡状态，A点达到平衡状态，D→A时反应物N2O4的体积分数增大，反应逆向进行，即v正＜v逆；②由图2可知，随温度升高，平衡时N2O4的体积分数不断减小，说明温度升高，平衡正向移动，平衡常数随温度的升高而增大，即A、B、C三点中平衡常数K。最大的是C点；T2平衡时N2O4的体积分数为60%，设变化的N2O4的物质的量为xmol，列三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始/mol40变化/molx2x平衡/mol4－x2x则：eq\f(4－x,4＋x)×100%＝60%，解得：x＝1，故N2O4的转化率为eq\f(1mol,4mol)×100%＝25%；若达到平衡所需要的时间为5s，则此时间内N2O4的