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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年人教五四新版选择性必修1化学下册阶段测试试卷93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6题,共12分)1、某溶液由Na+、Ba2+、Al3+、AlOCrOCOSO中的若干种组成。取适量该溶液进行如下实验:①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液;②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成并析出白色沉淀甲;③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙,则原溶液中一定存在的离子是A.Na+、AlOCrOCOB.Na+、AlOCOC.Na+、AlOCOSOD.Na+、Ba2+、AlOCO2、一氧化碳与氢气的反应历程如图;其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法不正确的是A.一氧化碳与氢气反应生成甲醇是放热反应B.该反应历程中控速步骤的能垒为0.7eVC.虚线框内发生的化学反应方程式为:H3CO*+H2=CH3OH*D.使用更高效的催化剂可以提高甲醇的生产效率3、将化学能转化为电能的过程是A.水力发电B.风力发电C.电池放电D.太阳能发电4、有人提出可利用反应消除对环境的污染,并回收碳和氧气。下列对上述反应的判断合理的是A.任何温度下都能自发进行B.较高温度下能自发进行C.较低温度下能自发进行D.任何温度下都不能自发进行5、用惰性电极电解(电解质足量)下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来完全一样的是A.B.C.D.6、氢气是人类最理想的能源。已知在25℃、101kPa下,1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ,则下列热化学方程式书写正确的是A.2H2+O2===2H2OΔH=-571.6kJ/molB.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=-285.8kJ/molC.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molD.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=+571.6kJ/mol评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用铁、石墨作电极,用电解法从溶液中去除。电解时:如图1原理所示可进行除氮,有Cl-存在时,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+或NH3氧化为N2;翻转电源正负极,可进行除磷,原理是利用Fe2+将PO43-转化为Fe3(PO4)2沉淀。图2为某含Cl-污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。下列说法正确的是()
A.电解法除氮有效氯HClO氧化NH4+的离子方程式为3HClO+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+5H+B.溶液pH越小有效氯浓度越大,氮的去除率越高C.图2中20~40min脱除的元素是磷元素,此时阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑D.图2中0~20min脱除的元素是氮元素,此时铁作阳极8、微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法正确的是()
A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5gD.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为1:29、在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时;改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是。
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B.图Ⅱ表示的是加入催化剂对反应速率的影响C.图Ⅰ表示的是t1时刻增大压强对反应速率的影响D.图Ⅱ表示的是压强对化学平衡的影响,且在t1时刻增大了压强10、在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H>0;该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示。
若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是A.在t2~t3时,平衡逆向移动B.在t2时,采取的措施只能是升高温度C.在t5达平衡后反应物的转化率最大D.在t5达平衡后容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值11、常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol•L-1的KSCN、K2CrO4溶液;所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列叙述错误的是。
A.Ksp(Ag2CrO4)的数值为10-9.92B.a点表示的是Ag2CrO4的不饱和溶液C.沉淀废液中的Ag+用K2CrO4溶液比等浓度的KSCN溶液效果差D.Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq)⇌2AgSCN(s)+CrO42-(aq)的平衡常数为1012.0812、某实验小组,以甲图燃料电池为电源电解制备图甲中A与B都为惰性电极,图乙的电极分别是铁电极和石墨电极,下列相关说法中正确的是。
A.燃料电池负极反应式为:B.乙中x可为NaCl,也可为C.苯的作用是隔绝空气,防止被氧化D.甲中接线柱A应与乙中Fe电极相连13、有关下列四个常用电化学装置的叙述中;正确的是。
A.图I所示电池中,MnO2的作用是催化剂B.图II所示电池放电过程中,硫酸浓度不断降低C.图III所示装置工作过程中,电解质溶液浓度始终不变D.图IV所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag14、已知:时,用的溶液滴定由浓度均为的溶液和氨水组成的混合溶液,溶液的相对导电能力随加入溶液体积的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是。
A.点时混合溶液中:B.点时混合溶液中:C.点时混合溶液中:D.点时混合溶液中:15、为了减少钢管因锈蚀造成的损失;某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法中错误的是。
A.在潮湿的酸性土壤中,钢管主要发生析氢腐蚀B.在潮湿的酸性土壤中,电子由钢管通过导线流向金属棒MC.在潮湿的酸性土壤中,H+向金属棒M移动,抑制H+与铁的反应D.金属棒M与钢管用导线连接后可使钢管表面的腐蚀电流接近于零评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、写出电解饱和食盐水的的离子方程式:_______;阴极反应:_______,溶液显_______性。17、水是宝贵的自然资源;水的净化与污水处理是化学工作者需要研究的重要课题。
(1)在净水过程中用到混凝剂,其中不可以作为混凝剂使用的是__________。
A.硫酸铝B.氧化铝C.碱式氯化铝D.氯化铁。
(2)海水淡化是人类获得饮用水的一个重要方法,下列有关海水淡化处理的方法正确的是_____。
A.蒸馏法能耗最小;设备最简单;冷冻法要消耗大量能源。
B.利用电渗析法淡化海水时;在阴极附近放阴离子交换膜,在阳极附近放阳离子交换膜。
C.利用电渗析法淡化海水时;得到淡水的部分在中间区
D.利用反渗透技术可以大量;快速地生产淡水。
(3)除了水资源,能源、信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱。甲醇是一种重要的化工原料,以甲醇、氧气为基本反应物的新型燃料电池已经问世,其结构如图所示(甲醇解离产生的H+可以通过质子交换膜进入另一极)。请写出通入甲醇的电极上的电极反应式:____________。
某同学以甲醇燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL0.2mol·L-1CuSO4溶液,则与电源正极相连的电解池电极上的电极反应式为:_______________________________;电解一段时间后,在电解池两极上共产生7.84L气体(标准状况下),此时甲醇燃料电池中共消耗甲醇_________g。18、常温下,有四种溶液:
①0.1mol·L-1CH3COOH溶液②0.1mol·L-1CH3COONa溶液③0.1mol·L-1NaHSO3溶液④0.1mol·L-1NaHCO3溶液。
(1)溶液①的pH____(填“>”“<”或“=”)7,溶液中离子的电荷守恒关系式是___。
(2)溶液②呈______(填“酸”“碱”或“中”)性。其原因是___(用离子方程式和适当的叙述说明)。
(3)下列有关①和②两种溶液的说法正确的是____(填字母)。
a.两种溶液中c(CH3COO-)都等于0.1mol·L-1
b.两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1mol·L-1
c.CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-)
(4)NaHSO3溶液的pH<7,NaHCO3溶液的pH>7,则NaHSO3溶液中c(H2SO3)____(填“>”“<”或“=”,下同)c(),NaHCO3溶液中c(H2CO3)______c()。19、Cu2O是一种重要的工业原料;广泛川作催化剂。
Ⅰ.制备Cu2O
(1)微乳液—还原法:在100℃的Cu(NO3)2溶液中加入一定体积的NaOH溶液,搅拌均匀,再逐滴加入肼(N2H4)产生红色沉淀,抽滤、洗涤、干燥,得到Cu2O。
已知:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-akJ·mol-1
Cu(OH)2(s)=CuO(s)+H2O(l)△H=+bkJ·mol-1
4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)△H=+ckJ·mol-1
则由N2H4(l)和Cu(OH)2(s)反应制备Cu2O(s)的热化学方程式为__。
(2)电解法:纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。
采用阴离子交换膜制备纳米级Cu2O的装置如图所示:
阳极的电极反应式为___。
Ⅱ.纳米级Cu2O催化剂可用于工业上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.8kJ·mo1-1
(3)能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是__(填字母)。
A.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率。
B.一定条件;CO的转化率不再变化。
C.在绝热恒容的容器中;反应的平衡常数不再变化。
(4)t℃时,在体积为2L固定体积的密闭容器中加入2.00molH2(g)和1.00mol的CO(g)的物质的量随时间的变化如表:。时间(s)02510204080物质的量(mol)1.000.500.3750.250.200.200.20
根据表中数据回答:
①氢气平衡转化率为___。
②2t℃时该反应的平衡常数为___。
③保持其它条件不变,向平衡体系中充入1molCO(g)、2molH2(g)、1molCH3OH(g);此时v正__v逆(填“>”“<”或“=”)。
(5)工业实际合成CH3OH生产中,采用如图M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和化学平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由:__。
20、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____。21、I.原电池可将化学能转化为电能。由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验:。装置现象B上有气体产生D不断溶解C质量增加
(1)装置甲中向___________极移动(填“A”或“B”);
(2)四种金属活动性由强到弱的顺序是___________;
(3)若装置丙中的电极为质量相等的铁棒和铜棒,电池工作一段时间后,取出洗净、干燥、称量,两电极质量差为6g.则导线中通过电子的物质的量为___________mol。
II.化学电池在通讯;交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下图为甲烷燃料电池的构造示意图;由此判断。
Y极为电池的___________极,X极的电极反应方程式为___________,电路中每转移0.2mol电子,标准状况下正极上消耗气体的体积是___________L。
(2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,设计一个装置,下列装置既能产生电流又能达到实验目的的是___________。
(3)铅蓄电池是常见的化学电源之一,其充电、放电的总反应是:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4.铅蓄电池放电时正极是___________(填物质化学式),该电极质量___________(填“增加”或“减少)。若电解液体积为2L(反应过程溶液体积变化忽略不计),放电过程中外电路中转移3mol电子,则硫酸浓度由5mol/L下降到___________mol/L。22、酸雨是全球三大环境危害之一;根据其所带的酸性物质不同,酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。
(1)酸雨的标准是:降水的pH小于___________。
(2)写出硫酸型酸雨的形成过程(用化学方程式表示)___________。
(3)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法;具体流程如下:
①写出装置C中反应的离子方程式___________。
②该流程中可以循环利用的物质是___________(填写化学式)。
(4)还有学者提出利用等离子的催化作用,常温下将氧化成而实现的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中氧化成的转化率。
①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中的体积分数,X溶液可以是___________(选填字母)。
a.碘的淀粉溶液b.酸性高锰酸钾溶液c.氢氧化钠溶液d.氯化钡溶液。
②若上述实验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中氧化成的转化率。已知气体流速,还需测定的数据有___________、___________。23、写出水解的离子方程式。
(1)CH3COONa_________________
(2)NH4Cl_________________
(3)Na2CO3_________________评卷人得分四、判断题(共1题,共5分)24、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.错误评卷人得分五、计算题(共4题,共20分)25、(1)如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:__。
(2)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变:△H=__。26、某温度下,在2L密闭容器中充入4molA气体和3molB气体,发生下列反应:2A(g)+B(g)C(g)+xD(g);5s达到平衡。达到平衡时,生成了1molC,测定D的浓度为2mol/L。
(1)求x=____。
(2)求这段时间A的平均反应速率为_____mol·L-1·s-1。
(3)平衡时B的浓度为______mol·L-1。
(4)A的转化率为_________。(转化率a=)
(5)5s达到平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时______填“大”、“小”或“相等”,下同混合气体密度比起始时______。27、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=_______。28、氮氧化物和硫氧化物污染已成为一个世界性的环境问题,但只要合理利用也是重要的资源,NH3还原法可将NO还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=−1530kJ·mol−1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180kJ·mol−1
写出NH3还原NO的热化学方程式:_______。评卷人得分六、原理综合题(共1题,共2分)29、Ⅰ、已知在1273K时发生反应现在固定容积为的密闭容器中进行该反应;试解答下列问题:
(1)若降温后的百分含量减少,则反应的_______0(填>、<或=)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。
混合气体的压强保持不变。
的浓度不再改变。
消耗的物质的量与生成的物质的量之比为1:1
FeO、的物质的量之比为1:1:1:1
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①
②二甲醚
③
总反应为一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡后,要进一步提高CO的转化率,可以采取的措施是_______。填字母代号
升温加压恒容添加恒容添加CO及时分离出二甲醚。
(4)若图中表示该总反应在不同时间t时,温度T和压强P与生成物的百分含量(B%)的关系曲线,则T1_______T2,P1_______P2填>、<或=
Ⅱ已知反应:测得在不同温度下,该反应的平衡常数K值随温度的变化如表所示:。温度500700900K(5)下列图象符合该反应的是_______。填序号图中v代表速率、代表混合物中CO的含量,T代表温度
(6)在700时,某同学将放于容积是2L的密闭容器中,则此时正反应速率_______逆反应速率填>、<或=参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【分析】
【详解】
①加入过量盐酸有气体生成并得到无色溶液,该气体应该是CO2,一定含有CO则就一定没有Ba2+、Al3+,根据溶液的电中性可知,一定有Na+;溶液是无色的,所以没有CrO②在①所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成并析出白色沉淀甲,则该气体是氨气,沉淀甲只能是氢氧化铝,说明原溶液中含有AlO③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液也有气体生成并产生白色沉淀乙,由于碳酸氢铵是过量的,所以一定生成气体氨气和白色沉淀碳酸钡,不能确定有无SO因此原溶液中一定存在的离子有Na+、AlOCO故选B。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意碳酸氢铵是过量的,因此③中的沉淀一定有碳酸钡,可能有硫酸钡。2、B【分析】【详解】
A.根据图示生成物的能量比反应物的能量低;反应放热,A正确;
B.据图可知该历程中最大能垒为:−0.1eV−(−0.9eV)=0.8eV;B不正确;
C.分析整个反应历程可知虚线框内发生的化学反应方程式为:H3CO*+H2=CH3OH*;C正确;
D.使用更高效的催化剂;可加快反应速率,提高生产效率,D正确;
综上所述答案为B。3、C【分析】【详解】
A.水力发电是将水能转化为电能;故A不符合题意;
B.风力发电是将风能转化为电能;故B不符合题意;
C.电池放电是将化学能转化为电能;故C符合题意;
D.太阳能发电是将太阳能转化为电能;故D不符合题意;
答案选C。4、D【分析】【分析】
该反应为吸热反应,且为气体分子数减小的反应,熵变若,则反应在该温度下自发进行,反之则非自发。
【详解】
A.因为则该反应在任何温度下都不能自发进行,故A错误;
B.该反应在任何温度下都不能自发进行;故B错误;
C.较低温度下该反应不能自发进行;该反应在任何温度下都不能自发进行,故C错误;
D.该反应任何温度下都不能自发进行;故D正确;
故选D。5、B【分析】【分析】
用惰性电极电解下列溶液;则阳离子在阴极放电,阴离子在阳极放电,若加入物质能使溶液恢复到原来的成分和浓度,则从溶液中析出什么物质就应加入什么物质,以此来解答。
【详解】
A.电解氯化铜时;阳极放氯气,阴极生成金属铜,所以应加氯化铜让电解质溶液复原,故A不选;
B.电解NaCl溶液;氢离子和氯离子放电,则应加入HCl恢复原样,故B选;
C.电极KNO3溶液实质是电解水;再加入水恢复溶液浓度即可,故C不选;
D.电解CuSO4溶液;铜离子和氢氧根离子放电,则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样,加入氢氧化铜引入了氢原子,不符合题意,故D不选;
故答案选B。
【点睛】
明确惰性电极电解溶液时离子的放电顺序是解答本题的关键,从溶液中析出什么物质就应加入什么物质。6、C【分析】【分析】
【详解】
放出热量142.9kJ对应1g氢气,即mol氢气燃烧时的能量变化,此反应的热化学方程式可书写为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-142.9kJ·mol-1,或H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,或2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1,等,化学计量数与ΔH应同时扩大或缩小相同倍数,C项正确;答案选C。二、多选题(共9题,共18分)7、AC【分析】【分析】
根据有Cl-存在时,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+或NH3氧化为N2可知,溶液中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO,以及除氮时总反应为3HClO+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+5H+;
根据除磷原理是利用Fe2+将PO43-转化为Fe3(PO4)2沉淀,溶液中无Fe2+,说明Fe作阳极,失电子,得Fe2+。
【详解】
A.电解法除氮有效氯HClO将NH4+氧化为N2的离子方程式为3HClO+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+5H+;A正确;
B.随溶液pH降低,c(H+)增大,Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡逆向移动,溶液中c(HClO)减小,使NH4+的氧化率下降;则氮的去除率随pH的降低而下降,B错误;
C.除磷时,Fe作阳极失电子,石墨作阴极,阴极电极反应式为2H++2e-=H2,H+被消耗;溶液pH会增大,图2中20~40min溶液pH增大,故脱除的元素是磷元素,C正确;
D.图2中0~20min溶液pH的变化得出脱除的元素是氮元素;此时铁作阴极,D错误。
答案选AC。8、AC【分析】【分析】
据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+,C元素被氧化,所以a极为该原电池的负极,则b极为正极。
【详解】
A.a极为负极,CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+,结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+;A正确;
B.为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯离子需要移向负极,即a极,则隔膜1为阴离子交换膜,钠离子需要移向正极,即b极;则隔膜2为阳离子交换膜,B错误;
C.当电路中转移1mol电子时,根据电荷守恒可知,海水中会有1molClˉ移向负极,同时有1molNa+移向正极;即除去1molNaCl,质量为58.5g,C正确;
D.b极为正极,水溶液为酸性,所以氢离子得电子产生氢气,电极反应式为2H++2eˉ=H2↑;当转移8mol电子时,正极产生4mol气体,根据负极反应式可知负极产生2mol气体,正;负两个电极产生气体的物质的量之比为4:2=2:1,D错误;
综上所述答案为AC。9、BC【分析】【详解】
A.t1时刻增大氧气的浓度;该时刻逆反应速率不变,正反应速率增大,与图象I不符,故A错误;
B.加入催化剂;正;逆反应速率同等程度的增大,平衡不移动,与图象Ⅱ吻合,故B正确;
C.t1时刻增大压强;正;逆反应速率都增大,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,与图象I吻合,故C正确;
D.t1时刻增大了压强;正;逆反应速率都增大,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,与图象Ⅱ不符,故D错误;
故选BC。10、CD【分析】【分析】
【详解】
A.t2~t3时;正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,故A错误;
B.t2时;正反应速率和逆反应速率都增大,且平衡正向移动,该反应是气体体积减小的吸热反应,升高温度平衡正向移动,增大压强平衡正向移动,采取的措施可能是升高温度或增大压强,故B错误;
C.t0~t5,正反应速率一直大于逆反应速率,平衡一直正向移动,反应物的转化率一直增大,在t5达平衡后反应物的转化率最大;故C正确;
D.t0~t5,正反应速率一直大于逆反应速率,平衡一直正向移动,产物NO2的体积分数一直增大,在t5达平衡后容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值;故D正确;
故选CD。11、A【分析】【分析】
温度不变时,溶度积为常数,Ksp(AgSCN)=c(SCN-)∙c(Ag+),c(Ag+)增大,则c(SCN-)减小,二者浓度变化倍数相同;Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)∙c2(Ag+),c(Ag+)增大,则c(CrO42-)减小,但二者浓度的变化倍数不同,结合曲线分析,当c(Ag+)由10-6mol/L增大10-2mol/L,c(Xn-)由10-6mol/L减小到10-10mol/L,由此可知二者变化倍数相同,则可以断定下面的曲线为AgSCN溶解平衡曲线,上方的曲线为Ag2CrO4溶解平衡曲线;据此分析解答。
【详解】
A.根据分析,上方的曲线为Ag2CrO4溶解平衡曲线,则Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)∙c2(Ag+)=10-3.92×(10-4)2=10-11.92;故A错误;
B.a点的c(Ag+)小于溶解平衡时的c(Ag+),则a点的浓度积Qc(Ag2CrO4)<Ksp(Ag2CrO4),为Ag2CrO4的不饱和溶液;故B正确;
C.溶度积越小,溶液中离子浓度越小,沉淀越完全,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)∙c2(Ag+)=10-3.92×(10-4)2=10-11.92,Ksp(AgSCN)=c(SCN-)∙c(Ag+)=10-6×10-6=10-12,Ksp(AgSCN)<Ksp(Ag2CrO4),沉淀废液中的Ag+用KSCN溶液比等浓度的K2CrO4溶液效果好;故C错误;
D.Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq)⇌2AgSCN(s)+CrO42-(aq)的平衡常数K==1012.08;故D正确;
答案选AC。12、BC【分析】【详解】
A.甲图是燃料电池,通入肼的一极为负极,通入氧气的一极为正极,由图可知正极附近有大量的氧离子,所以负极反应式为:故A错误;
B.要制备乙为电解池,其中Fe电极为阳极,电极反应为C电极为阴极,电极反应为电解质溶液X可为NaCl,也可为故B正确;
C.有较强的还原性,苯的密度比水小,且与水互不相溶,所以乙中的苯可以隔绝空气,防止被氧化;故C正确;
D.由AB分析可知甲中接线柱A为燃料电池的负极;乙中C电极为电解池的阳极,二者应该相连,故D错误;
故答案为:BC。13、BD【分析】【详解】
A.该电池反应中二氧化锰得到电子被还原;为原电池的正极,故A错误;
B.铅蓄电池放电时电池反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;放电过程中硫酸参加反应,所以浓度降低,故B正确;
C.粗铜中不仅含有铜还含有其它金属;电解时,粗铜中有铜和比铜活泼的其它金属失电子,纯铜上只有铜离子得电子,所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜,所以溶液中铜离子浓度降低,故C错误;
D.该原电池中,正极上氧化银得电子生成银,所以Ag2O作氧化剂被还原为Ag;故D正确;
故选BD。14、BD【分析】【分析】
【详解】
A.a点时溶液为0.01mol/L的NaOH、NH3·H2O得到的混合溶液,NaOH是强碱,完全电离,NH3·H2O是弱碱,部分电离,由NH3·H2O的电离平衡常数可得故A正确;
B.b点时NaOH恰好被中和,溶液为CH3COONa、NH3·H2O的混合溶液,由于醋酸是一元弱酸,NH3·H2O、CH3COOH电离平衡常数相同,CH3COONa会水解产生CH3COOH,CH3COO-的水解平衡常数故CH3COO-的水解程度小于NH3·H2O的电离程度,因此该混合溶液中微粒浓度:故B错误;
C.c点溶液为等浓度的CH3COONa、CH3COONH4的混合溶液,根据物料守恒可得:故C正确;
D.c点溶液的溶质为等浓度的CH3COONa、CH3COONH4,在CH3COONH4溶液中,CH3COO-和的水解程度相近,溶液呈中性,CH3COONa属于强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,可知等浓度的CH3COONa、CH3COONH4混合溶液的pH>7;故D错误;
综上所述,叙述错误的是BD项,故答案为BD。15、BC【分析】【分析】
金属的电化学保护方法有牺牲阳极法和外加电流法;图为牺牲阳极法。金属M为比铁活泼的金属,做负极,失去电子被氧化,可以保护铁制钢管。
【详解】
A.在潮湿的酸性土壤中;钢管主要发生析氢腐蚀,A项正确;
B.在潮湿的酸性土壤中;金属棒M做负极,可以保护钢管不被腐蚀,电子由负极金属棒M通过导线流向正极钢管,B项错误;
C.在潮湿的酸性土壤中,H+向正极钢管移动,H+在正极得电子产生氢气;C项错误;
D.金属棒M与钢管用导线连接后保护埋在酸性土壤中的钢管;可使钢管表面的腐蚀电流接近于零,D项正确;
故选BC。三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【详解】
电解饱和食盐水时,离子方程式:阳极阴离子放电能力Cl->OH-,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应:由离子方程式可知溶液为碱性;
故答案为:碱。【解析】碱17、略
【分析】【详解】
本题考查净化水的原因以及电极反应式的书写,(1)净水过程是水解产生胶体,氧化铝是难溶于水的物质,氧化铝不水解,故B正确;(2)A、蒸馏法可以利用太阳能使水蒸发,耗能小,设备简单,冷冻法能耗相对较小,故A错误;B、电解时,阴离子在阳极上放电,阳离子在阴极上放电,故B错误;C、利用电渗析法得到淡水,淡水的部分在中间区,故C正确;D、利用反渗透法淡化海水,可以大量快速地生产淡水,故D正确;(3)根据此电池的结构,通甲醇的一极为负极,失去电子,电极反应式为CH3OH+H2O-6e―=CO2+6H+;与电源的正极相连的一极为阳极,因此电极反应式4OH--4e-=2H2O+O2↑;两极共得到7.84L的气体,阴极反应式为:Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O、4OH--4e-=O2↑+2H2O;设生成氢气的物质的量为xmol,因此有:x+0.2/4+2x/4=7.84/22.4,解得x=0.2mol,电解过程中共转移0.6mol电子,依据甲醇的电极反应式,消耗甲醇的质量为0.6×32/6g=3.2g。
点睛:本题的难点是最后一个空,因为两极上产生气体,因此电解完Cu2+后,水中的H+也要放电,分步写出两个电极上的反应式,利用Cu2+的物质的量,以及得失电子数目守恒,求电解Cu2+时,阳极上产生氧气的物质的量,令产生H2的物质的量为x,求出同时产生O2的物质的量,最后利用两极共产生7.84L气体,求出x.。【解析】BC、DCH3OH+H2O-6e―=CO2+6H+4OH--4e―=2H2O+O23.218、略
【分析】【详解】
(1)醋酸属于酸,所以溶液①的pH小于7,满足电荷守恒,即c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。
(2)CH3COONa为强碱弱酸盐,水解呈碱性,离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
(3)醋酸是弱电解质,部分电离,醋酸钠溶液中存在醋酸根离子的水解,两种溶液中醋酸根离子的浓度都小于0.1mol/L,故a错误,b正确;醋酸为弱电解质,部分电离出醋酸根离子,醋酸钠为强电解质,完全电离出醋酸根离子,存在醋酸根离子的水解,但醋酸根离子的水解程度很小,所以两种溶液中c(CH3COO-)都小于0.1mol•L-1,所以CH3COOH溶液中c(CH3COO-)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO-),故c正确;故答案为:bc;
(4)NaHSO3溶液pH<7,则的电离程度大于水解程度,故c()>c(H2SO3),NaHCO3溶液的pH>7,则的水解程度大于电离程度,故c()2CO3)。【解析】<c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)碱CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,CH3COO-水解显碱性bc<>19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-akJ·mol-1;
②Cu(OH)2(s)=CuO(s)+H2O(l)△H=+bkJ·mol-1;
③4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)△H=+ckJ·mol-1;根据盖斯定律分析,①+②×4+③得。
热化学方程式为N2H4(l)+4Cu(OH)2(s)=N2(g)+Cu2O(s)+6H2O(l)ΔH=(4b+c-a)kJ·mol-1。
(2)阳极为铜,失去电子生成氧化亚铜,电极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。
(3)A.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率;都为正反应速率,不能说明到平衡,错误;B.一定条件,CO的转化率不再变化可以说明反应到平衡,正确;C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化,说明反应体系温度不变,则反应到平衡;故选BC。
(4)t℃时,在体积为2L固定体积的密闭容器中加入2.00molH2(g)和1.00mol的CO(g)的物质的量随时间的变化如表:。时间(s)02510204080物质的量(mol)1.000.500.3750.250.200.200.20
根据表中数据回答:
①一氧化碳的平衡转化率为=80%;根据方程式和加入量分析,氢气的平衡转化率和一氧化碳的相同,也为80%。
②2t℃时
该反应的平衡常数为
③保持其它条件不变,向平衡体系中充入1molCO(g)、2molH2(g)、1molCH3OH(g);此时<100,反应正向进行,即v正>v逆。
(5)相对于N点而言,M点温度在500~600K之间,温度较高,反应速率较快。M点CO的平衡转化率已经达到90%,常压对设备和动力要求低,更经济,所以工业实际合成CH3OH生产中,采用如图M点而不是N点对应的反应条件。【解析】N2H4(l)+4Cu(OH)2(s)=N2(g)+Cu2O(s)+6H2O(l)ΔH=(4b+c-a)kJ·mol-12Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2OBC80%100>相对于N点而言,M点温度在500~600K之间,温度较高,反应速率较快。M点CO的平衡转化率已经达到90%,常压对设备和动力要求低,更经济20、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21、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)甲池中B电极上有气体产生,推测B为正极,A为负极,原电池中阴离子移向负极,所以移向负极;故此处填:A;
(2)一般;原电池负极的对应金属的活泼性大于正极对应金属的活泼性,由甲池知,活泼性:A>B,乙池中D电极不断溶解,推测D为负极,A为正极,故活泼性:D>A,丙池C电极质量增加,推测为正极,则B为负极,故活泼性:B>C,综上所述,四种金属的活泼性强弱顺序为:D>A>B>C;
(3)根据题意,丙池对应的反应为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,负极Fe溶解,质量减少,正极Cu2+得电子析出产生Cu,两电极质量差(△m)为溶解的Fe质量加上析出Cu的质量,得关系式:(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)~2e-~△m=56+64=120g,由关系式得:解得n(转移电子)=0.1mol;
Ⅱ.(1)根据电子移动方向知,电极X为负极,Y为正极;燃料电池中,燃料失电子被氧化,故负极通CH4,CH4被氧化为CO2,由于是碱性环境,故CO2会继续和OH-反应转化为根据电荷守恒、元素守恒得X极电极反应为:CH4-8e-+10OH-=+7H2O;正极为O2得电子,根据关系式O2~4e-,得:则n(O2)=×0.2mol=0.05mol,V(O2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L;故此处填1.12;
(2)A.装置A中Zn比Cu活泼,故是Zn与Fe3+反应;Cu不参与反应,A不符合题意;
B.装置B中Cu比Ag活泼,故是Cu与Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+,证明氧化性Fe3+强于Cu2+;且形成原电池能产生电流,B符合题意;
C.Fe在浓硝酸中钝化后,装置C的反应变为Cu与浓硝酸反应,不能说明Fe3+与Cu2+氧化性强弱;C不符合题意;
D.装置D中两个电极相同;不能形成原电池,D不符合题意;
故答案选B。
(3)由总反应知,放电时,PbO2得电子被还原,故正极为PbO2;该电极反应后,由PbO2转化为PbSO4,质量增加;由反应的H2SO4与转移电子关系:H2SO4~e-,得n(H2SO4)=n(转移电子)=3mol,则反应后剩余H2SO4=5mol/L×2L-3mol=7mol,故反应后溶液中硫酸浓度=故此处填3.5。【解析】AD>A>B>C0.1正CH4-8e-+10OH-=+7H2O1.12BPbO2增加3.522、略
【分析】【详解】
(1)酸雨的标准是降水的pH小于5.6;故答案为:5.6;
(2)硫酸型酸雨的形成过程为二氧化硫与雨水反应生成亚硫酸是雨水pH小于5.6,亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸使雨水pH减小,相关的化学方程式为故答案为:
(3)由图可知;电解饱和食盐水所得的氢氧化钠溶液在装置A中与二氧化硫反应生成生成亚硫酸氢钠,反应生成的氯气与氢气在装置B中反应生成氯化氢,氯化氢与亚硫酸氢钠溶液在装置C中反应生成可回收利用的二氧化硫;
①由分析可知,装置C中发生的反应为亚硫酸氢钠溶液与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化硫和水,反应的离子方程式故答案为:
②由分析可知;该流程中可以循环利用的物质是装置C中反应生成的氯化钠,故答案为:NaCl;
(4)①a.溶液中的碘与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸;反应中碘的淀粉溶液会褪色,则用碘的淀粉溶液能测定废气中二氧化硫的含量,故正确;
b.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应会使溶液褪色;则用酸性高锰酸钾溶液能测定废气中二氧化硫的含量,故正确;
c.氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚氯酸钠和水;反应中没有明显的实验现象,则用氢氧化钠溶液不能测定废气中二氧化硫的含量,故错误;
d.亚硫酸的酸性弱于盐酸;二氧化硫与氯化钡溶液不反应,则用氯化钡溶液不能测定废气中二氧化硫的含量,故错误;
故选ab;
②由题意可知,该实验的方案为测量标准状况下一定时间内X溶液吸收一定流速废气中的二氧化硫与盐酸酸化的氯化钡生成沉淀的质量测定转化器中二氧化硫氧化成硫酸根离子的转化率,则需测定的数据的气体流速、实验时间、沉淀的质量,故答案为:沉淀的质量;加入盐酸酸化的溶液后生成沉淀的质量。【解析】(1)5.6
(2)
(3)NaCl
(4)ab实验时间加入盐酸酸化的溶液后生成沉淀的质量23、略
【分析】【详解】
(1)CH3COONa是强碱弱酸盐,水解生成氢氧化钠和醋酸,呈碱性,离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
(2)NH4Cl是强酸弱碱盐,水解生成一水合氨和盐酸,呈酸性,离子方程式为:NH+H2ONH3﹒H2O+H+;
(3)Na2CO3是强碱弱酸盐,分步水解,一级水解为主,一级水解生成氢氧化钠和碳酸氢钠,呈碱性,离子方程式为:CO+H2OHCO+OH-。【解析】CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-NH+H2ONH3﹒H2O+H+CO+H2OHCO+OH-四、判断题(共1题,共5分)24、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。五、计算题(共4题,共20分)25、略
【分析】【详解】
(1)反应物总能量高于生成物总能量,所以是放热反应,△H=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,则热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ·mol-1
(2)C(s,石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的方程式为:2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)把这个反应看出总反应,给出的三个反应看成分反应,分别标为①、②、③,利用盖斯定律①×2+②/2-③/2可得总反应,△H=(-393.5kJ/mol)×2+(-571.6kJ/mol)2–(-2599kJ/mol)2=+226.7kJ·mol-1。【解析】NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ·mol-1+226.7kJ·mol-126、略
【分析】【分析】
对于反应:2A(g)+B(g)C(g)+xD(g);5s达到平衡。达到平衡时,生成了1molC,测定D的浓度为2mol/L。依据题意,可建立如下三段式:
提取三段式中的数据;可回答题中的各个问题。
【详解】
由分析可得出如下三段式:
(1)利用气体的变化量之比等于化学计量数之比;很容易得出x=4。答案为:4;
(2)这段时间A的平均反应速率为=0.2mol·L-1·s-1。答案为:0.2;
(3)平衡时B的浓度为=1mol·L-1。答案为:1;
(4)A的转化率为=50%。答案为:50%;
(5)5s达到平衡;容器内混合气体的质量不变,物质的量增大,所以平均相对分子质量比起始时小,混合气体的质量不变,气体的体积不变,所以密度与起始相等。答案为:小;相等。
【点睛】
反应达平衡时,气体的物质的量增大,若我们忽视了容器体积是恒量,很容易认为气体的体积增大,于是得出气体密度减小的错误结论。【解析】①.4②.0.2③.1④.50%⑤.小⑥.相等27、略
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