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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年人教版(2024)选择性必修1化学下册月考试卷91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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是A.H2(g)+O2(g)=H2O(g)△HB.2C(s)+O2(g)=2CO(g)△HC.S(s)+O2(g)=SO2(g)△HD.H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(l)△H2、工业上可用“丙烯氨氧化法”生产重要的化工原料丙烯腈(C3H3N)。
①在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)的热化学方程式为C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ/mol
②得到副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式为C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ/mol
丙烯腈产率与反应温度的关系曲线如图所示。
下列说法不正确的是A.反应①的平衡常数可表示为K=B.增大压强可以提高丙烯腈的平衡产率C.温度低于460℃时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率D.C3H4O(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+2H2O(g)ΔH=-162kJ/mol3、已知H2(g)+Br2(l)2HBr(g)ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:。H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂吸收的能量/kJ436a369
则下列说法正确的是()A.Br2(l)=Br2(g)ΔS<0B.Br2(l)=Br2(g)ΔH=-30kJ·mol-1C.该反应在常温常压下不可以自发进行D.a=2004、在2A+B3C+4D的反应中,下列用不同物质的变化表示该反应的速率最快的是A.vA=0.5mol·L-1·min-1B.vB=0.3mol·L-1·min-1C.vC=0.8mol·L-1·min-1D.vD=1mol·L-1·min-15、在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体,一定条件下发生可逆反应并达到平衡,已知正反应是放热反应,测得X的转化率为37.5%,Y的转化率为25%,下列有关叙述错误的是A.若X的反应速率为则Z的反应速率为B.若向容器中充入氦气,压强增大,Y的转化率提高C.升高温度,正反应速率增大,平衡向逆反应方向移动D.开始充入容器中的X、Y物质的量之比为6、高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途,用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列说法合理的是。
A.镍电极上的电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-B.铁是阳极,电极反应为Fe-2e-+OH-Fe(OH)2C.若隔膜为阴离子交换膜,则OH-自右向左移动D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,最终溶液pH不变评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、向等物质的量浓度的Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫物种(H2S、HS-、S2-)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程中H2S气体的逸出)。下列说法正确的是。
A.含硫物种B表示HS-B.在滴加盐酸过程中,溶液中c(Na+)与含硫物种浓度的关系为:c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]C.X、Y为曲线的两交叉点,若能知道X点处的pH,就可以计算出H2S的Ka1D.NaHS溶液呈碱性,若向该溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反应时所得溶液呈强酸性,其原因是Cu2++HS-=CuS↓+H+8、某热再生电池工作原理如图所示。通入时电池开始工作,左边电极棒不断溶解,右边电极棒不断增厚,中间a为离子交换膜,放电后可通过废热进行充电。已知电池总反应:该反应的下列说法不正确的是。
A.此电池为二次电池B.放电时,左边电极发生氧化反应C.a为阳离子交换膜D.放电时,转移0.2mol电子,两电极质量变化差为6.4g9、利用CO2和H2合成甲醇时主要涉及以下反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);ΔH1=-58kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);ΔH2=41kJ·mol-1
向含有催化剂的密闭容器中充入一定比例CO2和H2混合气体,其他条件一定,反应相同时间,测得CO2的转化率和CH3OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是。
A.反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH=99kJ·mol-1B.250℃时容器中CH3OH的物质的量多于210℃时容器中C.250℃时,其他条件一定,增大反应的压强不会改变混合气中CO的体积分数D.研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高的催化剂有利于CH3OH的合成10、一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中加入2mol炭粉和2molNO2发生反应:反应过程中CO2的物质的量随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是。
A.0~12min,反应的平均速率B.该温度下,反应的平衡常数C.平衡时,D.当容器中气体的密度不再发生变化时,可以判断反应到达平衡11、氧电化学传感器通常利用电化学实现对O2含量的测量,如图为某种氧电化学传感器的原理示意图(已知在测定O2含量过程中;电解质溶液的质量保持不变)。一定时间内,通过传感器的待测气体为pL(标准状况),某电极质量增加了qg。下列说法正确的是。
A.反应过程中转移的电子数为0.125qNAB.反应过程中正极区溶液的pH减小C.待测气体中O2的体积分数为D.Pb电极上的电极反应式为:2Pb-4e-+4OH-=2PbO+2H2O12、某单液电池如图所示,其反应原理为下列说法错误的是。
A.放电时,左边电极为负极B.放电时,溶液中向右边电极移动C.充电时,右边电极上发生的电极反应式:D.充电时,当左边电极生成时,电解质溶液减轻2g13、氢气可将CO2还原为甲烷:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),科学家研究在催化剂表面上CO2与H2反应的前三步历程如图所示;吸附在催化剂表面上的物种用“·”标注,Ts表示过渡态。下列说法中一定正确的是。
A.起始到Ts1历程中发生了非极性共价键的断裂B.该转化反应的速率取决于Ts2的能垒C.前三步历程中最小能垒步骤的化学方程式为·CO+·OH+·H+3H2(g)=·CO+3H2(g)+H2O(g)D.物质吸附在催化剂表面,形成过渡态的过程会放出热量14、常温下,向NaOH溶液中逐滴滴入亚磷酸(H3PO3),反应中只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,含磷各微粒的分布分数X(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关系如图所示。下列说法正确的是。
A.曲线a代表X(HPO)B.pOH=7时,c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)C.H2PO的电离平衡常数Ka=1×10-7.3mol·L-1D.等浓度Na2HPO3和NaH2PO3混合溶液:c(Na+)>c(HPO)>c(H2PO>c(OH-)>c(H+)评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)15、在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成下表为不同温度和压强下的转化率(%):。
450550
(1)从理论上分析,为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫,可采用的条件是____。
(2)在实际生产中,选定400~500℃作为操作温度,其原因是____。
(3)在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是_____。
(4)在实际生产中,通入过量空气的目的是______。
(5)尾气中有必须回收是为了_______。16、(1)一定条件下的密闭容器中,反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(二甲醚)(g)+CO2(g)ΔH<0达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是____(填字母代号)。
a.升高温度b.加入催化剂c.减小CO2的浓度d.增加CO的浓度e.分离出二甲醚。
(2)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:。物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(mol·L-1)0.440.60.6
①比较此时正、逆反应速率的大小:v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=____;该时间内反应速率v(CH3OH)=____。17、某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。
若E1>E2,则该反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图_______(填“A”或“B”)表示。18、能源是现代文明的原动力;通过化学方法可以使能源按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。家用小轿车(燃油汽车)中的动力和能量与化学反应息息相关。
(1)关于汽油在气缸中燃烧反应的叙述正确的是____。
A.汽油燃烧过程中;化学能转化为热能。
B.汽油具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量。
C.汽车尾气中含NO的原因是汽油中含有氮元素。燃烧后生成NO
D.断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成的碳氧化物和水中化学键放出的能量。
(2)汽车中的电瓶为铅酸电池,已知PbSO4难溶于水。下列说法正确的是____。
A.放电时;理论上每消耗20.7g铅,外电路中转移的电子为0.4mol
B.放电时,正极得电子的物质是PbO2
C.放电时,负极的电极反应式为:Pb-2e-=Pb2+
D.放电时,PbO2发生的是还原反应。
(3)碱性氢氧燃料电池中,H2所在的电极为_____极(填“正”或“负”),电极反应式为____。
(4)硫酸铵是一种固态氮肥,俗称“肥田粉”。硫酸铵可由氨与硫酸反应生成,硫酸铵中含有的化学键类型有____。19、甲烷是一种重要的化工原料,广泛应用于民用和工业中。电催化CO2还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段;其装置如图所示。
①电解池工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH__(填“变大”或“变小”)。
②该电解池的阴极电极反应式为__。20、铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和电解液为硫酸。
(1)该蓄电池放电时,电解质溶液中阴离子移向_________(填“正极”或“负极”)放电时,负极的电极反应式为____________,充电时阳极反应式为________(用离子方程式表示)
(2)实验室用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气,若制得这时电池内消耗的的物质的量是_______,电解饱和食盐水的化学方程式为_________。
(3)某同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。X极与电源的___________(填“正”或“负”)极相连,氢气从___________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)口导出,若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极),则电池负极的电极反应式为_____________。若将氢气换成甲醇,与氧气和氢氧化钾溶液组合为甲醇燃料电池那么负极反应为______________,将氢氧化钾溶液换成熔融碳酸钾为介质,就构成了熔融盐甲醇燃料电池,电池正极反应为______________。
21、已知室温时,0.1mol·L-1的氨水在水中有1%发生电离;回答下列各问题:
(1)溶液的pH=___________。
(2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K=___________
(3)升高温度时,K将___________(填“增大”、“减小”或“不变”),pH将___________(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(4)由0.1mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的___________倍。
(5)要使溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)值增大,可以采取的措施是___________(填序号)。
①通入少量HCl②升高温度③加少量NaOH固体④加水22、研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理:
6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q>0)。
(1)120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡。10min时氧化产物比还原产物多了1.4g,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2)=____________________,电子转移了___________个。
(2)一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行,能说明该反应已经达到平衡状态的是____________。
a.c(NO2):c(NH3)=3:4b.6v(NO2)正=7v(N2)逆
c.容器内气体总压强不再变化d.容器内气体密度不再变化。
(3)若保持其它条件不变,缩小反应容器的体积后达到新的平衡,此时NO2和N2的浓度之比_________(填增大、不变、减小),NO2的转化率______________。
(4)一定条件下NO2与SO2可发生反应,方程式:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)−Q。若反应的平衡常数K值变大,该反应___________(选填编号)。
a.一定向正反应方向移动b.平衡移动时;逆反应速率先减小后增大。
c.一定向逆反应方向移动d.平衡移动时;正反应速率先增大后减小。
(5)请写出用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体的离子方程式___________。评卷人得分四、有机推断题(共4题,共40分)23、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___________。:24、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_________。25、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:____________________。26、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6题,共12分)1、C【分析】【分析】
1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量叫作燃烧热;据此分析解答。
【详解】
A.反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H中气态水不是稳定的氧化物;反应热不是燃烧热,故A错误;
B.反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H中;一氧化碳不是碳完全燃烧的产物,反应热不是燃烧热,故B错误;
C.反应S(s)+O2(g)=SO2(g)△H中;符合燃烧热的定义,反应热是燃烧热,故C正确;
D.反应H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(l)中;硫化氢没有完全转化为稳定的氧化物,反应热不是燃烧热,故D错误;
故选C。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.平衡常数等于生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,则反应①的平衡常数K=故A正确;
B.增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动;对反应①而言向逆向移动,会降低丙烯腈的产率,故B错误;
C.反应①为放热反应;升高温度平衡逆向移动,由图像可知460℃之后产率符合温度对平衡的影响,说明460℃开始反应达到平衡,温度低于460℃时未平衡,故C正确;
D.由盖斯定律可知该反应可由①-②得到,则该反应的ΔH=ΔH①-ΔH②=-515kJ/mol-(-353kJ/mol)=-162kJ/mol,反应的热化学方程式为:C3H4O(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+2H2O(g)ΔH=-162kJ/mol;故D正确;
故选:B。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.液体变成气体;混乱度增大,ΔS>0,故A错误;
B.液体变成气体;应吸收热量,△H>0,故B错误;
C.该反应△H<0;ΔS>0,则吉布斯自由能ΔG=△H-TΔS<0恒成立,在常温常压下可以自发进行,故C错误;
D.已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=−72kJ/mol,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,则有H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=−102kJ/mol;反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则有436+a−2×369=−102,a=200,故D正确;
故选D。4、B【分析】【详解】
根据物质的速率之比等于化学计量数之比,把其它物质的反应速率转化为同一物质的反应速率,再进行比较大小;把A、C、D均转化为B物质的速率,由vA=0.5mol·L-1·min-1得出vB=0.5mol·L-1·min-1÷2=0.25mol·L-1·min-1,由vC=0.8mol·L-1·min-1得出,vB=0.8mol·L-1·min-1÷3=0.267mol·L-1·min-1,由vD=1mol·L-1·min-1得出vB=1mol·L-1·min-1÷4=0.25mol·L-1·min-1,由转化数据可知,其均小于0.3mol·L-1·min-1;所以B的反应速率是最大的;
故选B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.速率之比等于化学计量数之比,若X的反应速率为v(X)=则Z的反应速率为v(Z)=×=故A正确;
B.容积固定的密闭容器中;充入氦气,X;Y、Z的浓度不变,平衡不移动,则Y的转化率不变,故B错误;
C.正反应是放热反应;升高温度平衡逆向移动,但正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,故C正确;
D.设开始时X、Y的物质的量分别为m、n,转化Y的物质的量为x,则得出=37.5%,=25%,
m:n==2:1;故D正确;
答案为B。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4),铁失电子生成高铁酸钠,则铁作阳极,镍作阴极,溶液中水电离的氢离子在阴极放电生成氢气,则电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;A项正确;
B.根据上述分析,铁是阳极,电极反应为Fe+8OH--6e-=+4H2O;B项错误;
C.电解池中,阴离子移向阳极,若隔膜为阴离子交换膜,则OH-自左向右移动;C项错误;
D.电解时阳极区的电极反应为Fe+8OH--6e-=+4H2O,pH降低;阴极区电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,pH升高,电池的总反应为Fe+2H2O+2OH-=+3H2↑;最终溶液pH降低,D项错误;
答案选A。二、多选题(共8题,共16分)7、AD【分析】【分析】
由题中图示可知,向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸,盐酸和氢氧化钠先反应,然后和硫化钠反应,A表示含硫微粒浓度减小,则A为S2-;B先增加后减少,则B为HS-;C开始时几乎不存在,之后逐渐增大,则C为H2S;据此解答。
【详解】
A.由上述分析可知,B先增加后减少,则含硫物种B表示HS-;故A正确;
B.向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸,因体积相同,设Na2S、NaOH各为1mol,则n(Na)=3n(S),溶液中含硫的微粒为HS-、S2-、H2S,则c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)];故B错误;
C.X点c(HS-)=c(S2-),Ka2(H2S)==c(H+),则由X点处的pH,可计算Ka2(H2S)的值;故C错误;
D.NaHS溶液中加入CuSO4溶液,硫化铜难溶于稀酸,发生反应为Cu2++HS-=CuS↓+H+;溶液显示强酸性,故D正确;
答案为AD。8、CD【分析】【详解】
A.由“可通过废热进行充电”知该电池为二次电池;A项正确;
B.放电时,左侧的铜电极棒不断溶解,作负极,发生氧化反应:B项正确;
C.在原电池内电路中阳离子向正极移动,若a为阳离子交换膜,电极溶解生成的铜离子要向右侧(正极)移动,通入要消耗显然左侧阳离子不断减少,明显不利于电池反应正常进行,C项错误;
D.放电时,负极和正极的电极反应分别为:转移0.2mol电子,负极消耗0.1molCu,正极生成0.1molCu,两极质量变化差为D项错误;
答案选CD。9、BD【分析】【详解】
A.设①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);ΔH1=-58kJ·mol-1,②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);ΔH2=41kJ·mol-1,①-②得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH=-99kJ·mol-1;故A错误;
B.如图所示数据和选择性[×100%]计算,250℃时容器中CH3OH的物质的量多于210℃时容器中;故B正确;
C.250℃时;其他条件一定,增大反应的压强第一个反应平衡正向移动,总分子数减少,混合气中CO的体积分数会变化,故C错误;
D.根据图可以看出较低温度下研发低温下对CH3OH的选择性高,研发低温下催化活性强有利于CH3OH的合成;故D正确;
故答案为BD。10、BD【分析】【分析】
由图中可知,达平衡时,n(CO2)=1.2mol;则可建立如下三段式:
【详解】
A.0~12min,反应的平均速率A不正确;
B.该温度下,反应的平衡常数B正确;
C.平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,C不正确;
D.混合体系中;随反应的进行,气体的质量不断改变,密度不断改变,当容器中气体的密度不再发生变化时,反应达平衡状态,D正确;
故选BD。11、AD【分析】【分析】
通入氧气的一极为正极,得电子发生还原反应,电极方程式为O2+2H2O-+4e-=4OH-,Pb电极为负极,失去电子发生氧化反应,Pb电极上Pb失电子和OH-反应生成PbO,电极方程式为2Pb-4e-+4OH-=2PbO+2H2O;电池反应式为2Pb+O2=2PbO,Pb电极质量增加,增加的质量为氧元素质量,电极质量增加qg,则生成n(PbO)=n(O)=mol;由此分析。
【详解】
A.放电过程中,Pb电极质量增加,增加的质量为氧元素质量,如果电极质量增加bg,则生成n(PbO)=n(O)=mol,根据2Pb-4e-+4OH-=2PbO+2H2O,转移电子的物质的量n(OH-)=2n(PbO)=mol×2=0.125qmol,转移的电子数为0.125qNA;故A符合题意;
B.得电子发生还原反应的电极是正极,失电子发生氧化反应的电极是负极,则通入氧气的电极Pt电极为正极,发生还原反应,电极反应为:O2+2H2O-+4e-=4OH-;正极区溶液生成了氢氧根离子,pH增大,故B不符合题意;
C.Pb电极质量增加,增加的质量为氧元素质量,电池反应式为2Pb+O2=2PbO,电极质量增加qg,则生成n(PbO)=n(O)=mol,根据转移电子相等得n(O2)=n(PbO)=mol,氧气体积rmol×22.4L/mol=0.7qL,待测氧气体积分数为=故C不符合题意;
D.在测定O2含量过程中,电解质溶液的质量保持不变,说明Pt电极消耗的氧气与Pb电极上得到的O原子质量相等,其电池反应式为2Pb+O2=2PbO,所以Pb电极上Pb失电子和OH-反应生成PbO,电极反应式为2Pb-4e-+4OH-=2PbO+2H2O;故D符合题意;
答案选AD。12、CD【分析】【详解】
A.由图示分析可知;放电时左边电极发生氧化反应,为电池的负极,故A正确;
B.由A分析可知;放电时左边为电池的负极,右边则为电池的正极,工作时阳离子向正极移动,即氢离子向右边电极移动,故B正确;
C.充电时左边电极为阴极,发生还原反应,即右边电极为阳极,发生氧化反应,即故C错误;
D.由反应可知,充电时,当左边电极生成时;电解质溶液中会减少2molHCl,则减少的质量为73g,故D错误。
故选CD。13、AC【分析】【分析】
【详解】
A.由图分析可知,起始到Ts1历程中反应过程为CO2(g)+4H2(g)→●HOCO+H2(g);则反应过程断裂氢氢键和碳氧键,形成氧氢键,故发生了非极性共价键的断裂,A正确;
B.由图分析可知;Ts1的能垒最大,反应过程中的能垒越大,反应速率越慢,而整个反应的反应速率取决于最慢的一步反应,该转化反应的速率取决于Ts1的能垒,B错误;
C.由图分析可知,前三步历程中最小能垒步骤为Ts3,故其化学方程式可表示为·CO+·OH+·H+3H2(g)=·CO+3H2(g)+H2O(g);C正确;
D.由图分析可知;物质吸附在催化剂表面,形成过渡态的过程需要吸收能量,D错误;
故答案为:AC。14、AB【分析】【分析】
向NaOH溶液中逐滴滴入亚磷酸,NaOH过量,反应生成浓度增加,所以曲线a代表X();继续滴加亚磷酸,浓度降低,升高,所以曲线b代表X(),曲线c代表X()。
【详解】
A.向NaOH溶液中逐滴滴入亚磷酸,NaOH过量,反应生成浓度增加,所以曲线a代表X();故A正确;
B.pOH=7时,溶液中存在和两种溶质,根据电荷守恒其中即故B正确;
C.在溶液中存在电离平衡平衡常数Ka=pOH=7.3时,且=mol/L,所以Ka==故C错误;
D.等浓度Na2HPO3和NaH2PO3混合溶液中,既电离又水解,其电离常数Ka>Kh==以电离为主;只水解,其水解常数Kh==所以溶液中离子浓度大小为故D错误;
故选AB。
【点睛】
把pOH换算成pH计算,pOH增大,碱性减弱,是解题的基本前提,依次推出各曲线代表的粒子变化情况。三、填空题(共8题,共16分)15、略
【分析】【详解】
(1)根据题干信息;该反应放热且反应前后气体体积减小,因此增大压强和降低温度可以使得反应正向进行,即为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫,可采用的条件是低温;高压;
(2)根据表格信息可知;400~500℃时,催化剂的活性最强,选择此温度可提高反应速率,缩短反应达到平衡所需要的时间;
(3)在常压、400~500℃时,的转化率已经很高;若再加压,对设备等的要求高,加大了成本,不经济,因此在实际生产中,常采用常压即可;
(4)实际生产中,通入过量的空气可以增大氧气的浓度,使平衡向生成的方向移动,同时提高的转化率;
(5)SO2有毒且能够形成酸雨,直接排放至空气中会污染环境,因此尾气中的SO2必须回收,以减少对环境的污染。【解析】低温、高压在该温度下催化剂的活性最强,选择此温度可提高反应速率,缩短反应达到平衡所需要的时间在常压、400~500℃时,的转化率已经很高,若再加压,对设备等的要求高,加大了成本,不经济增大氧气的浓度,使平衡向生成的方向移动,同时提高的转化率减少对环境的污染16、略
【分析】【详解】
(1)正反应是放热反应,升高温度平衡左移,CO转化率减小;加入催化剂,平衡不移动,转化率不变;减少CO2的浓度;分离出二甲醚;平衡右移,CO转化率增大;增大CO浓度,平衡右移,但CO转化率降低,故选c、e;
(2)此时的浓度商Qc=1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移动,故v(正)>v(逆);设平衡时生成物的浓度为(0.6mol·L-1+x),则甲醇的浓度为(0.44mol·L-1-2x),根据平衡常数表达式400=解得x=0.2mol·L-1,故0.44mol·L-1-2x=0.04mol·L-1;
由表可知,甲醇的起始浓度为(0.44+1.2)mol·L-1=1.64mol·L-1,其平衡浓度为0.04mol·L-1,10min内变化的浓度为1.6mol·L-1,故v(CH3OH)=0.16mol·(L·min)-1;【解析】①.c、e②.①>②③.0.04mol·L-1④.0.16mol·(L·min)-117、略
【分析】【分析】
【详解】
在某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1>E2,说明反应物的总能量比生成物的总能量高,发生化学反应时,多余的能量以热能的形式释放出来,因此该反应是放热反应;图A表示反应物的总能量大于生成物总能量;图B表示生成物总能量高于反应物总能量,因此该反应可用图A表示。【解析】放热A18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)A.汽油燃烧放热;汽油燃烧过程中,化学能转化为热能,故A正确;
B.汽油燃烧属于放热反应;汽油和氧气具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量,故B错误;
C.汽油中不含氮元素;汽车尾气中含NO的原因是空气中的氮气和氧气在发动机内放电条件下生成NO,故C错误;
D.汽油燃烧放热;断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成的碳氧化物和水中化学键放出的能量,故D正确;
选AD。
(2)A.放电时,负极反应为理论上每消耗20.7g铅,外电路中转移的电子为0.2mol,故A错误;
B.放电时,正极PbO2得电子生成PbSO4;故B正确;
C.放电时,负极的电极反应式为:故C错误;
D.放电时,PbO2得电子生成发生原反应;故D正确;
选BD。
(3)碱性氢氧燃料电池中,氢气失电子发生氧化反应,H2所在的电极为负极,电极反应式为H2﹣2e-+2OH-=2H2O;
(4)硫酸铵是离子化合物,由硫酸根离子、铵根离子构成,含有的化学键类型有离子键、极性共价键。【解析】ADBD负H2﹣2e-+2OH-=2H2O离子键、极性共价键19、略
【分析】【分析】
由题干图示可知,电解池工作时Pt电极实现H2O转化为O2,发生氧化反应,故Pt为阳极,故电源a为正极,石墨烯电极实现了CO2转化为HCOOH,发生还原反应,故石墨烯电极为阴极,电源b电极为负极;据此分析解题。
【详解】
①由分析可知,电解池工作过程中,图中Pt电极是阳极,发生氧化反应,水中氢氧根失去电子生成氧气和氢离子,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,生成的H+向右移动到阴极区,故因此Pt电极附近溶液中H+的物质的量保持不变,但由于H2O少了,故H+的物质的量浓度增大;酸性增强,溶液的pH变小;故答案为:变小。
②由分析可知,该电池右边为阴极,因此该电解池的阴极电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,故答案为:CO2+2e-+2H+=HCOOH。【解析】变小CO2+2e-+2H+=HCOOH20、略
【分析】【详解】
(1)该铅蓄电池放电时,正极上PbO2得到电子生成PbSO4,负极上Pb失去电子生成PbSO4,电解质中阴离子向氧化电极移动,即向负极移动,正极电极反应式为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O,负极电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4,充电时阳极为PbSO4发生氧化反应生成PbO2,电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2++4H+,故答案为:负极;Pb-2e-+=PbSO4;PbSO4-2e-+2H2O=PbO2++4H+;
(2)铅蓄电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,电解饱和食盐水时,阳极为Cl-失去电子生成Cl2,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,当生成0.05molCl2时,转移0.1mol电子,由铅蓄电池总反应可知,同时会消耗0.05molPb,消耗H2SO4的物质的量为0.1mol;电解饱和食盐水时,阳极为Cl-失去电子生成Cl2,阴极为水得到电子生成H2、OH-,因此电解饱和食盐水总反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:0.1mol;2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)若用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾,则Y电极是水得到电子生成OH-和H2,X电极是水失去电子生成H+、O2,所以X极与电源正极相连,氢气在Y电极上产生,氢气密度小于空气,因此氢气从C口导出;碱性氢氧燃料电池中负极是氢气失去电子生成水,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O;碱性甲醇燃料电池中负极为甲醇发生氧化反应生成碳酸根,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;将氢氧化钾溶液换成熔融碳酸钾为介质,正极为氧气发生还原反应生成电极反应式为O2+4e-+2CO2=2故答案为:正;C;H2-2e-+2OH-=2H2O;CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;O2+4e-+2CO2=2【解析】负极Pb-2e-+=PbSO4PbSO4-2e-+2H2O=PbO2++4H+0.1mol2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑正CH2-2e-+2OH-=2H2OCH3OH-6e-+8OH-=+6H2OO2+4e-+2CO2=221、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)0.1mol·L-1的氨水在水中有1%发生电离,则c()=c(OH-)=0.1mol·L-1×1%=1×10-3mol/L,则溶液中c(H+)=10-11mol/L;所以溶液的pH=11;
(2)K===1×10-5;
(3)弱电解质的电离为吸热过程,升高温度促进电离,K增大,c(OH-)变大;碱性增强,pH变大;
(4)由0.1mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)=10-3mol/L,溶液中c水(OH-)=c水(H+)=10-11mol/L,所以氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的=108倍;
(5)①通入少量HCl,促进NH3·H2O的电离,c()增大;K不变,则该比值减小,①不符合题意;
②升高温度促进NH3·H2O的电离,c(OH-)变大、c(NH3·H2O)减小;所以该比值增大,②符合题意;
③加入少量NaOH固体,抑制NH3·H2O的电离,c()减小;K不变,则该比值增大,③符合题意;
④加水稀释,c()减小;K不变,则该比值增大,④符合题意;
综上所述答案为②③④。【解析】111×10-5增大增大108②③④22、略
【分析】【分析】
(1)利用化合价变化判断氧化产物;还原产物;然后根据“氧化产物比还原产物多了1.4g”计算出消耗二氧化氮的物质的量及转移电子的物质的量;
(2)可逆反应达到平衡状态时;正逆反应速率相等,各组分的浓度不再变化,据此进行判断;
(3)缩小反应容器体积;增大了压强,平衡向着逆向移动,据此判断二氧化氮与氮气的浓度之比变化规律及二氧化氮的转化率变化规律;
(4)反应的平衡常数K值变大;只有改变温度使得平衡正向移动;
(5)用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体;恰好反应生成亚硝酸钠和水。
【详解】
(1)对于6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g),当有6molNO2反应共转移了24mol电子,该反应的氧化产物和还原产物都是氮气,根据N原子守恒,6mol二氧化氮反应生成4mol氧化产物、3mol还原产物,氧化产物比还原产物多1mol,质量多:28g/mol×1mol=28g,则氧化产物比还原产物多了1.4g时转移电子的物质的量为:24mol×=1.2mol,转移电子数为1.2NA;参加反应的NO2为:6mol×=0.3mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2)==0.015mol/(L•min),故答案为:0.015mol/(L•min);1.2NA;
(2)a.c(NO2):c(NH3)=3:4;无法判断各组分的浓度是否变化,则无法判断是否达到平衡状态,故a错误;
b.6v(NO2)正=7v(N2)逆,表示的是正逆反应速率,但是不满足计量数关系,所以没有达到平衡状态,故b错误;
c.容器内气体总压强不再变化:该反应前后气体体积不相等;则反应过程中压强会发生变化,当压强不变时,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故c正确;
d.容器内气体密度不再变化:反应前后气体的总质量不变;混合气体的总体积不变,因此该反应过程中气体的密度始终不变,无法根据密度变化判断平衡状态,故d错误;
故答案为:c;
(3)若保持其它条件不变,缩小反应容器的体积后达到新的平衡,由于增大了压强,平衡向着逆向移动,导致二氧化氮的含量增大、氮气的含量减小,所以此时NO2和N2的浓度之比增大,NO2的转化率减小;故答案为:增大;减小;
(4)化学平衡常数只随温度的变化而变化;该反应为吸热反应,平衡常数K值变大说明温度升高平衡右移,正反应速率先增大后减小,逆反应速率先增大再继续增大,故ad正确,故答案为:ad;
(5)用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体,反应的离子方程式为:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O,故答案为:NO+NO2+2OH-=2NO2-
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