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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2025年沪科版选择性必修1化学下册月考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、下列说法正确的是A.AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小B.在任何含AgCl固体的溶液中都存在c(Ag+)=c(Cl-)C.向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,其Ksp值变大2、在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是A.的溶液:B.硫酸氢钠溶液:C.使酚酞试液变红的溶液:D.使紫色石蕊试液变红的溶液:3、某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,原理示意图如下。经过一段时间后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀随废水排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。下列说法不正确的是。
A.阴极区发生的电极反应包括:2H++2e-=H2↑B.还原的主要方式是:+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OC.废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率D.电解槽工作时,通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室4、用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究;测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如下,下列说法不正确的是。
A.压强增大主要是因为产生了H2B.整个过程中,负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+C.pH=4.0时,不发生析氢腐蚀,只发生吸氧腐蚀D.pH=2.0时,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑和O2+4e-+4H+=2H2O5、以惰性电极电解AgNO3溶液,若阴极上析出Ag的质量为8.64g,则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为()A.224mLB.448mLC.336mLD.112mL6、在一定温度下;容器内某一反应中M;N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述正确的是。
A.化学方程式:2NMB.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡C.t3时,正反应速率大于逆反应速率D.t1时,M的浓度是N的浓度的2倍7、25℃时,下列有关0.1mol·L-1醋酸溶液的说法中,正确的是A.pH=1B.c(H+)=c(CH3COO-)C.加入少量CH3COONa固体后,醋酸的电离程度减小D.与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液显中性8、25℃时,某混合溶液中lgc(CH3COOH)、lgc(CH3COO-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数;下列说法正确的是。
A.O点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)B.M点时,C.该体系中,D.pH由7到14的变化过程中,CH3COO-的水解程度始终增大9、能证明乙酸是弱酸的实验事实是A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1mol/LCH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2D.0.1mol/LCH3COOH溶液可使紫色石蕊变红评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)10、甲醇是一种重要的化工原料;在生产中有着重要的应用。已知:
①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)∆H=-638.5kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)∆H=-283.0kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)∆H=+44.0kJ·mol-1
则反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)的∆H=_______kJ·mol-1。11、回答下列问题:
(1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示:。t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
①该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。
②该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)∙c(H2)=c(CO)∙c(H2O),试判断此时的温度为___________℃。
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CO)=1mol/L,c(H2O)=3mol/L,则下一时刻,反应向___________(填“正向”或“逆向”)进行。
(2)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=−1176kJ∙mol−1,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为___________。
(3)t℃时,关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示:。化学反应正反应活化能逆反应活化能t℃时平衡常数N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H>0akJ∙mol−1bkJ∙mol−1K14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)∆H<0ekJ∙mol−1dkJ∙mol−1K2
请写出t℃时NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式___________(反应热用a、b、e、d代数式表示)。t℃该反应的平衡常数为___________(用K1和K2表示)。12、Ⅰ:下列有机物中属于苯的同系物的是________(填字母),它的一氯代物有________种。
Ⅱ:A、B、C、D为常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,写出C的电子式________。
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,D为强酸,写出由弱酸H2S和CuSO4溶液制取D的离子方程式_____。
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,D为强酸,已知A在转化为B反应中34克A完全反应生成相同条件下的液态水同时放出453kJ的热量,则该反应的热化学方程式为________。
(4)若A有特殊香味的化合物,将上述转化中的H2O改为A,D为有水果香味的液体,则由C与A反应生成D的条件为______。13、电解精制饱和食盐水的离子方程式为_________。实验室中模拟上述实验,阳极产物是_________。若在标准状况下,电解200mL饱和食盐水,两极共收集到气体体积为33.6L(忽略溶液体积变化),则溶液中c(NaOH)为_________。14、CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。在容积为1L的恒容密闭容器中,充入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),一定条件下发生反应得到CH3OH(g)和H2O(g),测得反应物X和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
(1)0~3min内,v(CH3OH)=_______(保留三位有效数字)mol·L-1·min-1。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)X代表的物质为_______(填化学式),理由是_______。
(4)9min后,保持其他条件不变,向容器中再通入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),则该反应的速率将_______(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(5)下列可以作为该反应已达到平衡的判据的是_______(填标号)。
A.气体的压强不变B.v正(CO2)=v逆(H2O)
C.CH3OH(g)与H2O(g)的浓度相同D.容器内气体的密度不变15、室温下取0.2mol·L-1HCl溶液与0.2mol·L-1MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化);测得混合溶液的pH=6,试回答以下问题:
(1)①混合溶液中水电离出的c(H+)______0.2mol·L-1HCl溶液中水电离出的c(H+);(填“>”;“<”、或“=”)
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):c(Cl-)-c(M+)=______mol·L-1;c(H+)-c(MOH)=______mol·L-1
(2)室温下如果取0.2mol·L-1MOH溶液与0.1mol·L-1HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明MOH的电离程度______MCl的水解程度。(填“>”、“<”、或“=”),溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______。16、煤炭可以转化为清洁能源和化工原料。
⑴用煤可以制得水煤气,其化学反应方程式为________________________________。
⑵已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示。则此反应为_________(填“放热”或“吸热”)反应,反应的热化学方程式为___________________________________。
⑶已知1molC完全转化为水煤气时吸收热量131.5kJ,则1molC与CO2反应生成CO吸收热量______kJ。17、合成氨工业在国民经济中占有重要地位。N2(g)+3H2(g)2NH3(g),∆H<0是合成氨工业的重要反应。在一定温度下,向容积为1L的密闭容器中充入0.5molN2和1.3molH2,反应过程中H2的浓度随时间变化如图所示:
请回答:
(1)20min内,v(N2)=_____mol/(L·min)。
(2)升高温度,平衡向_____(填“正”或“逆")反应方向移动。
(3)平衡时,N2的转化率是______;
(4)该温度下,合成氨反应的化学平衡常数数值为________;评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)18、pH<7的溶液一定呈酸性。(______________)A.正确B.错误19、放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行。__________________A.正确B.错误20、水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。_____21、物质的状态不同ΔH的数值也不同。____A.正确B.错误22、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误评卷人得分四、结构与性质(共1题,共4分)23、含NO的烟气需要处理后才能排放。
(1)氢气催化还原含NO的烟气,发生“脱硝”反应:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-605kJ·mol-1。一定条件下,加入H2的体积分数对该反应平衡时含氮物质的体积分数的影响如图所示:
①随着H2体积分数增加,NO中N被还原的价态逐渐降低。当H2的体积分数在0.5×10-3~0.75×10-3时,NO的转化率基本为100%,而N2和NH3的体积分数仍呈增加趋势,其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
图中N2减少的原因是N2与H2反应生成NH3,写出该反应的热化学方程式:___________。
(2)某科研小组研究了NO与H2反应生成N2和NH3的转化过程。在起始温度为400℃时,将n(NO):n(H2)=1:2通入甲;乙两个恒容密闭容器中;甲为绝热过程、乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
①曲线X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a点在曲线X上,则a点___________是平衡点(填“可能”或“不可能”)。
③曲线Y的容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,从开始到平衡点Z时用分压表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃时,“脱硝”反应的压强平衡常数Kp=___________kPa-1(结果保留两位有效数字,Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)。
(3)科学研究发现,用P1-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。
光催化脱除原理和电化学反应原理类似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4两端类似于两极,g–C3N4极发生___________反应(填“氧化”或“还原”),该极的电极反应式为___________。评卷人得分五、计算题(共2题,共6分)24、已知N2O4(g)2NO2(g),△H>0,在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:。时间(s)
c(mol/L)020406080100c(N2O4)0.20a0.12cdec(NO2)0.000.08b0.200.200.20
(1)20s时,N2O4的分解率是___。
(2)40s时,NO2的浓度为___,0~40s内N2O4的平均反应速率为____。
(3)在80℃时该反应的平衡常数K值为___。
(4)判断t2、t3、t4时刻对该反应采取的措施。
t2:___;t3:___;t4:___。25、某温度时;在2L的密闭容器中,X;Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______。
(2)下列措施能加快反应速率的是_______(填序号;下同)。
A.恒压时充入HeB.恒容时充入HeC.恒容时充入X
D.及时分离出ZE.升高温度F.选择高效的催化剂。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.v(X)=v(Y)B.2v正(Y)=v逆(Z)C.容器内压强保持不变。
D.容器内混合气体的密度保持不变E.X;Y、Z的浓度相等。
(4)反应从开始至2min,用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=_______。
(5)将5molX与3molY的混合气体通入2L的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=n(Z),则原混合气体X的转化率=_______。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共20分)26、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:27、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。28、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。29、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
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
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.Ksp只与温度有关,则常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp与在纯水中的Ksp相等;A错误;
B.含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)与c(Cl-)不一定相等;例如溶液中加入含氯离子的氯化钠固体,氯离子浓度增大,溶解平衡逆向移动,则有AgCl析出,银离子减小,显然溶液中氯离子浓度大于银离子浓度,B错误;
C.向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,发生了沉淀的转化,平衡向Ksp更小的方向移动,则C正确;
D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,c(Cl−)增大,溶解平衡逆向移动,则有AgCl析出,但是其Ksp值不变,因为Ksp只与温度有关;D错误;
答案选C。2、A【分析】【详解】
A.pH=12的溶液呈碱性,OH-、K+、Ba2+、Cl-、Br-之间不反应,能够大量共存,故A正确;
B.H+、之间发生反应,在硫酸氢钠溶液中不能大量共存,故B错误;
C.使酚酞试液变红的溶液呈碱性,OH-、Fe3+之间反应生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,故C错误;
D.使紫色石蕊试液变红的溶液呈酸性,H+与ClO-反应生成弱电解质,不能大量共存,故D错误;
故选:A。3、D【分析】【分析】
耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,在阴极,水电离产生的H+得电子生成H2;在阳极,Fe失电子生成Fe2+,Fe2+将还原为Cr3+;OH-从阴极室进入阳极室,与Fe3+、Cr3+反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。
【详解】
A.在阴极区,水电离产生的H+得电子,发生的电极反应包括:2H++2e-=H2↑;A正确;
B.在阳极区,Fe失电子生成的Fe2+还原主要方式是:+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;B正确;
C.若废水的pH过高,会直接与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀,影响的还原,若pH过低,会将Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀溶解;都会降低铬的去除率,C正确;
D.电解槽工作时,因为要进入阳极区被Fe2+还原,所以通过阴离子交换膜从阴极室进入阳极室;D不正确;
故选D。4、C【分析】【分析】
Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀;产生氢气,会导致锥形瓶内压强增大;若介质的酸性很弱或呈中性,并且有氧气参与,此时Fe就会发生吸氧腐蚀,吸收氧气,会导致锥形瓶内压强减小,据此分析解答。
【详解】
A.pH=2.0的溶液,酸性较强,因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀,析氢腐蚀产生氢气,因此会导致锥形瓶内压强增大,故A正确;
B.锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池,Fe粉作为原电池的负极,发生的电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+,故B正确;
C.若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀,那么锥形瓶内的压强会有下降;而图中pH=4.0时,锥形瓶内的压强几乎不变,说明除了吸氧腐蚀,Fe粉还发生了析氢腐蚀,消耗氧气的同时也产生了氢气,因此锥形瓶内压强几乎不变,故C错误;
D.由图可知,pH=2.0时,锥形瓶内的溶解氧减少,说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生,同时锥形瓶内的气压增大,说明有产生氢气的析氢腐蚀发生;因此,正极反应式有:2H++2e-═H2↑和O2+4e-+4H+═2H2O,故D正确;
故选:C。5、B【分析】【详解】
以惰性电极电解AgNO3溶液;生成银;硝酸和氧气,若阴极上析出Ag的质量为8.64g,即0.08molAg,按得失电子数守恒,则在阳极上产生氧气0.02mol,在标准状况下的体积448mL,B正确;
答案选B。6、A【分析】【详解】
A.在时,N的物质的量为4减少了4M的物质的量为4增加了2反应在t3时刻达到化学平衡状态,因此,该反应的化学方程式为A正确;
B.以后,M、N的物质的量还在变化,没有达到平衡状态,故正反应速率不等于逆反应速率,B错误;
C.时刻前后的一定时间内,反应混合物反应物和生成物的物质的量保持不变,因此该反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,C错误;
D.时,N的物质的量为6M的物质的量为3则N的浓度是M的浓度的2倍,D错误;
故选A。7、C【分析】【分析】
【详解】
A.醋酸为弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH>1;A项错误;
B.根据电荷守恒,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);B项错误;
C.加入少量CH3COONa固体后,c(CH3COO-)增大;抑制醋酸的电离,电离程度减小,C项正确;
D.与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合后生成醋酸钠溶液;水解显碱性,D项错误;
故选C。8、C【分析】【分析】
如图:溶液的pH值越大,溶液中c(CH3COOH)越小、c(CH3COO-)越大、c(H+)越小、c(OH-)越大,25℃时,pH=7的溶液呈中性,溶液中c(H+)=c(OH-),则1gc(H+)=1gc(OH-),根据图中O点知,曲线2、3分别表示1gc(H+)、1gc(OH-),曲线4、1分别表示1gc(CH3COOH)、1gc(CH3COO-);
【详解】
根据以上分析知,曲线2、3分别表示1gc(H+)、1gc(OH-),曲线4、1分别表示1gc(CH3COOH)、1gc(CH3COO-);
A.根据图知,O点时lgc(CH3COOH)<lgc(CH3COO-),则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故A错误;
B.N点1gc(CH3COOH)=1gc(CH3COO-),c(CH3COOH)=c(CH3COO-),Ka=×c(H+)=c(H+),-lgKa=-lgc(H+)=pH,故B错误;
C.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol•L-1,c(CH3COO-)=0.1mol/L-c(CH3COOH),Ka=×c(H+)=×c(H+),故C正确;
D.OH-抑制CH3COO-水解,pH由7到14的变化过程中c(OH-)增大,CH3COO-的水解程度减小,故D错误;
故选:C。9、B【分析】【详解】
A.只能证明乙酸具有酸性;不能证明其酸性强弱,故A错误;
B.该盐水溶液显碱性;由于NaOH是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,故B正确;
C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强;但是不能证明其酸性强弱,故C错误;
D.可以证明乙酸具有酸性;但是不能证明其酸性强弱,故D错误;
故选B。二、填空题(共8题,共16分)10、略
【分析】【分析】
【详解】
根据盖斯定律,①-②-2×③可得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),因此该反应的△H=[(-638.5kJ·mol-1)-(-283.5kJ·mol-1)-2×44kJ·mol-1]=-443.5kJ·mol-1。【解析】-443.5kJ·mol-111、略
【分析】【分析】
(1)
①根据平衡常数定义得到该反应的化学平衡常数表达式为K=故答案为:
②升高温度;平衡常数增大,说明平衡正向移动,即正向是吸热反应,因此该反应为吸热反应;故答案为:吸热。
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)∙c(H2)=c(CO)∙c(H2O),得到=1;说明此时的温度为830℃;故答案为:830。
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CO)=1mol/L,c(H2O)=3mol/L,Qc=>K;则下一时刻,反应向逆向进行;故答案为:逆向。
(2)
根据反应方程式得到反应中有12mol电子转移,放出1176kJ热量,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为故答案为:98kJ。
(3)
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H=(a−b)kJ∙mol−1,4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)∆H=(e−d)kJ∙mol−1,将第二个方程式减去第一个方程式的5倍得到t℃时NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)∆H=(e−d−5a+5b)kJ∙mol−1。方程式相减,平衡常数相除,方程式多少倍,平衡常数就是多少次方,即得到t℃该反应的平衡常数为故答案为:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)∆H=(e−d−5a+5b)kJ∙mol−1;【解析】(1)①.②.吸热③.830④.逆向。
(2)98kJ
(3)①.4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)∆H=(e−d−5a+5b)kJ∙mol−1②.12、略
【分析】【分析】
Ⅰ:根据苯的同系物符合:①只有一个苯环;②苯环上的氢原子被烷基取代;③具有通式CnH2n-6(n≥6);根据等效氢原子有几种,其一氯代物有几种,据此进行判断;
Ⅱ:(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则C应为Na2O2,故A为Na,B为Na2O;D为NaOH;
(2)若A为淡黄色固体单质,说明A是S,则B是SO2,C是SO3;D是硫酸;
(3)若C是红棕色气体,应为NO2,则D为HNO3,B为NO,化合物A为NH3;
(4)若A有特殊香味的化合物,将上述转化中的H2O改为A;D为有水果香味的液体,则A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸,D为乙酸乙酯。
【详解】
Ⅰ:a、b中无苯环,与苯的结构不相似,不是苯的同系物,c中含有一个苯环,苯环上的氢原子被甲基取代,符合通式CnH2n-6(n≥6);故c属于苯的同系物,c的结构中含有4中氢原子,则它的一氯代物有4种;
Ⅱ:(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则C应为Na2O2,故A为Na,B为Na2O,D为NaOH,则C的电子式为
(2)若A为淡黄色固体单质,说明A是S,则B是SO2,C是SO3,D是硫酸,硫酸化学式为H2SO4,弱酸H2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸,则离子方程式H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;
(3)若C是红棕色气体,应为NO2,则D为HNO3,B为NO,化合物A为NH3,已知NH3在转化为NO,反应中34gNH3为2mol,完全反应生成相同条件下的液态水同时放出453kJ的热量,则该反应的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO2(g)+6H2O(g)ΔH=-906kJ/mol;
(4)若A有特殊香味的化合物,将上述转化中的H2O改为A;D为有水果香味的液体,则A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸,D为乙酸乙酯,则乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂加热条件下反应生成乙酸乙酯,反应的条件为浓硫酸;加热。
【点睛】
有机物结构中有几种不同环境的氢原子,则一氯代物就有几种。【解析】c4H2S+Cu2+=CuS↓+2H+4NH3(g)+5O2(g)4NO2(g)+6H2O(g)ΔH=-906kJ/mol浓硫酸、加热13、略
【分析】【详解】
电解精制饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠,离子方程式为实验室中模拟上述实验,阳极失电子,发生氧化反应,则产物是Cl2。若在标准状况下,电解200mL饱和食盐水,两极共收集到气体体积为33.6L,则混合气体的物质的量==1.5mol,根据反应可知,生成的混合气体为氯气和氢气,物质的量比为1:1,则氢气和氯气的物质的量分别为0.75mol,则生成的氢氧化钠的物质的量为1.5mol,忽略溶液体积变化,则溶液中c(NaOH)为=7.5mol/L。【解析】Cl27.5mol/L14、略
【分析】【分析】
CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为1.00mol/L、3.00mol/L,由图可知,X的初始浓度为1.00mol/L、则X为CO2(g)。
【详解】
(1)0~3min内,
(2)已知CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g),按元素质量守恒,该反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
(3)反应速率之比等于化学计量数之比,则X代表的物质为CO2,理由是CO2与CH3OH的反应速率相同X的减小量与甲醇的增加量一样;
(4)9min后,保持其他条件不变,向容器中再通入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g);则反应物浓度增加,则该反应的速率将增大。
(5)A.反应中,气体的物质的量、压强会随着反应而变化,故容器内压强不随时间的变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,A正确;
B.反应速率之比等于化学计量数之比,v正(CO2)=v正(H2O)=v逆(H2O);则说明反应已达平衡,B正确;
C.由方程式可知,CH3OH(g)与H2O(g)的浓度相同始终相同;故不能说明已平衡,选项C不正确;
D.密闭容器中,气体质量守恒,容积体积的不变,故不能说明已平衡,选项D不正确;
答案为AB。【解析】0.167CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)CO2CO2与CH3OH的反应速率相同或X的减小量与甲醇的增加量一样增大AB15、略
【分析】【分析】
(1)①等物质的量浓度等体积的HCl、MOH混合,二者恰好反应生成MCl,MCl为强酸弱碱盐,阳离子水解导致溶液呈酸性;酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离;
②任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Cl-)-c(M+)=c(H+)-c(OH-);溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(Cl-)=c(M+)+c(MOH),根据物料守恒和电荷守恒计算c(H+)-c(MOH);
(2)室温下如果取0.2mol•L-1MOH溶液与0.1mol•L-1HCl溶液等体积混合,碱物质的量是酸二倍,则溶液中溶质为MCl、MOH,测得混合溶液的pH<7,溶液呈酸性,说明MCl水解程度大于MOH电离程度;混合溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒判断c(Cl-)、c(M+)相对大小。
【详解】
(1)①等物质的量浓度等体积的HCl、MOH混合,二者恰好反应生成MCl,MCl为强酸弱碱盐,阳离子水解导致溶液呈酸性;酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离;所以pH=6MCl溶液中,c(H+)=10-6mol/L=c(H+)(水);0.2mol·L-1HCl,c(H+)=0.2,c(OH-)=c(H+)(水)=5×10-14mol/L,因此混合溶液中水电离出的c(H+)>0.2mol·L-1HCl溶液中水电离出的c(H+);
综上所述,本题正确答案:>;
②pH=6的MCl溶液,水解显酸性;c(H+)=10-6mol/L=c(H+)(水);根据KW=c(OH-)×c(H+)=10-14,c(OH-)=10-8mol·L-1;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Cl-)-c(M+)=c(H+)-c(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7mol·L-1;溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(Cl-)=c(M+)+c(MOH),根据物料守恒和电荷守恒计算c(H+)-c(MOH)=c(OH-)=10-8mol·L-1;
综上所述,本题正确答案:9.9×10-7,1×10-8;
(2)室温下如果取0.2mol•L-1MOH溶液与0.1mol•L-1HCl溶液等体积混合,碱物质的量是酸二倍,则溶液中溶质为MCl、MOH,测得混合溶液的pH<7,溶液呈酸性,说明MCl水解程度大于MOH电离程度;混合溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+)可知,c(M+)<c(Cl-),所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-);
综上所述,本题正确答案:<;c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)。【解析】①.>②.9.9×10-7③.1×10-8④.<⑤.c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)16、略
【分析】【详解】
(1)用煤可以制得水煤气,碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳,其反应的化学方程式为:C+H2O=CO+H2;正确答案:C+H2O=CO+H2。
(2)图象分析判断反应物能量高于生成物的能量,反应是放热反应,反应的焓变为41kJ/mol;反应的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=–41kJ/mol;正确答案:放热;CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=–41kJ/mol。
(3)完全转化为水煤气时吸收热量热化学方程式为:
①
②根据盖斯定律①-②得到:正确答案:172.5。【解析】C+H2O=CO+H2放热CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=–41kJ/mol172.517、略
【分析】【详解】
(1)由图可知,在0~20min时,H2的物质的量浓度减少了0.3mol/L,根据化学方程式可知,N2的物质的量浓度应当减少0.1mol/L,则v(N2)==5.0×10-3mol/(L·min);
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g);∆H<0为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动;
(3)由图可知,平衡时H2的物质的量减少了0.3mol/L×1L=0.3mol,根据化学方程式可知,平衡时N2的物质的量减少0.1mol,N2的转化率是:×100%=20%;
(4)由图可知,平衡时H2的物质的量浓度减少了0.3mol/L;列三段式:
该温度下,合成氨反应的化学平衡常数K==0.1。【解析】①.5.0×10-3②.逆③.20%④.0.1三、判断题(共5题,共10分)18、B【分析】【分析】
【详解】
25℃时,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,pH=7溶液为中性,因此pH<7的溶液一定呈酸性;若温度为100℃时,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-12,pH=6溶液为中性,因此pH<7的溶液可能呈碱性、中性或酸性,故此判据错误。19、A【分析】【详解】
放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行,正确。20、×【分析】【详解】
水蒸气变为液态水时放出能量,该变化中没有新物质生成,不属于化学反应,故水蒸气变为液态水时放出的能量不能称为反应热,错误。【解析】错21、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。22、B【分析】【分析】
【详解】
水的电离过程为吸热过程,升高温度,促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度均增大,且增大幅度相同;因此100℃时,纯水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,溶液仍为中性,故此判据错误。四、结构与性质(共1题,共4分)23、略
【分析】【详解】
(1)①根据题中信息,随着氢气体积分数的增加,NO中被还原的价态逐渐降低,根据图像可知,当氢气的体积分数在0.5×10-3~0.75×10-3时,NO转化率基本为100%,而氮气和氨气的体积分数仍呈增加趋势,NO中N显+2价,N2中N显0价,NH3中N显-3价,因此当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;故答案为当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;
②根据盖斯定律可知,-脱硝反应,推出N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=()kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ/mol;
(2)①该过程发生的两个反应都是物质的量减少的放热反应;恒温恒容状态下,随着时间的进行,气体物质的量减小,压强降低,而绝热容器中,虽然气体物质的量减小,但温度升高,气体压强增大,因此根据图像可知,X为绝热容器,Y为恒温容器;故答案为甲;
②因为反应为放热;甲绝热容器内反应体系温度升过高,反应速率快,先达到平衡,温度升高,平衡左移,平衡时压强增大,因此点a可能已达到平衡;故答案为可能;
③曲线Y是恒温过程的乙容器,恒温容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,开始时体系总压强为9kPa,n(NO)∶n(H2)=1∶2,p(NO)=3kPa,p(H2)=6kPa;
(3)g-C3N4极氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2;故答案为还原;O2+2H++2e-=H2O2。【解析】(1)H2较少时,NO主要被还原为N2O(或+1价含氮化合物等)(合理即可)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ·mol-1
(2)甲可能0.110.12
(3)还原O2+2H++2e-=H2O2五、计算题(共2题,共6分)24、略
【分析】【详解】
(1)20s时,c(NO2)=0.08mol/L,则分解的N2O4的物质的量浓度为0.04mol/L,N2O4的分解率是=20%。答案为:20%;
(2)40s时,参加反应的N2O4的浓度为0.2mol/L-0.12mol/L=0.08mol/L,则生成NO2的浓度为0.16mol/L,0~40s内N2O4的平均反应速率为=0.002mol·(L·s)-1。答案为:0.16mol/L;0.002mol·(L·s)-1;
(3)在80℃时,c(NO2)=0.20mol/L,则c(N2O4)=0.20mol/L-0.10mol/L=0.10mol/L,该反应的平衡常数K值为=0.4。答案为:0.4;
(4)t2时,改变条件的瞬间,v(逆)增大而v(正)不变,则应为增大产物的浓度;t3时,改变条件的瞬间,v(正)、v(逆)都减小,但v(逆)比v(正)大,平衡逆向移动,则应为降温;t4时,v(正)、v(逆)都同等程度增大,则应为加入催化剂。答案为:增大产物浓度;降温;加入催化剂。【解析】①.20%②.0.16mol/L③.0.002mol·(L·s)-1④.0.4⑤.增大产物浓度⑥.降温⑦.加入催化剂25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且0~2min内△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,在2min后各种物质都存在,且浓度不再发生变化,说明反应达到平衡,则反应的化学方程式为:3X+Y2Z;
(1)A.恒压时充入He;导致体系的容积扩大,物质的浓度减小,化学反应速率减小,A不符合题意;
B.恒容时充入He;各物质的浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;
C.恒容时充入X;X的浓度增大,化学反应速率加快,C符合题意;
D.及时分离出Z;Z的浓度减小,反应速率减小,D不符合题意;
E.升高温度;物质的内能增加,活化分子百分数增加,分子之间的有效碰撞次数增加,反应速率加快,E符合题意;
F.选择高效的催化剂可以使反应速率大大加快;F符合题意;
故合理选项是CEF;
(3)A.v(X)=v(Y)中未指明反应速率的正;逆;因此不能判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.当2v正(Y)=v逆(Z)时;同一物质的消耗速率与产生速率相等,任何物质的浓度不变,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.该反应是反应前后气体物质的量不等的反应;反应在恒容密闭容器中进行,若容器内压强保持不变,则气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.反应在恒容密闭容器中进行;反应混合物都是气体,则气体的密度始终保持不变,因此不能根据容器内混合气体的密度不变判断反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
E.X;Y、Z的浓度相等时;反应可能处于平衡状态,也可能
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