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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2025年新科版选择性必修1化学上册阶段测试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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、现用Pt电极电解1L浓度均为0.1mol·L-1的HCl、CuSO4的混合溶液,装置如图,下列说法正确的是()
A.电解开始时阴极有H2放出B.电解开始时阳极上发生:Cu2++2e-CuC.整个电解过程中,SO42-不参与电极反应D.当电路中通过电子的量超过0.1mol时,此时阴极放电的离子发生了变化2、向碘水中加入KI溶液,发生反应:充分反应达平衡后,测得微粒浓度如下:。微粒浓度
下列说法不正确的是A.向所得溶液中加入振荡静置,水层降低B.向所得溶液中加入等体积水,C.该温度下,反应的D.配制碘水时,加入少量KI,可促进的溶解3、下列过程与氧化还原反应无关的是A.锂离子电池放电B.硅太阳能电池工作C.电解质溶液导电D.葡萄糖为人类生命活动提供能量4、下列溶液一定呈中性的是A.非电解质溶于水得到的溶液B.c(H+)=c(OH-)的溶液C.pH=7的溶液D.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液5、室温下,向20mL0.5mol/LMOH溶液中逐滴加入浓度为0.25mol/L的HCI溶液,溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]、中和率(中和率=)的变化如图所示。下列说法不正确的是。
A.MCl的水解常数的数量级为10-10B.a点时,C.b点时,D.a、b、c、d四点对应溶液中水的电离程度,a6、由煤转化成的合成气通过下列反应转变为液态甲醇:向三个体积可变的密闭容器中分别充入和在不同的温度、压强下测得平衡转化率如下表。已知容器I达平衡时,容器体积为2L。下列说法不正确的是。容器ⅠⅡⅢ温度压强平衡转化率0.50.80.5
A.T2>T1B.容器II达平衡时,容器体积为0.4LC.容器I中反应5分钟达到平衡,则该时间段D.保持容器I和III原条件不变,分别向两容器再充入再次达平衡后,两容器CO的平衡转化率仍为0.5评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、(1)有封闭体系如下图所示,左室容积为右室的两倍,温度相同,现分别按照如图所示的量充入气体,同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡,打开活塞,继续反应再次达到平衡,下列说法正确的是____________
A.第一次平衡时,SO2的物质的量右室更多。
B.通入气体未反应前;左室压强和右室一样大。
C.第一次平衡时;左室内压强一定小于右室。
D.第二次平衡时,SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多。
(2)有封闭体系如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,先用小钉固定隔板K在如图位置(0处),甲中充入1molN2和3molH2,乙中充入2molNH3和1molAr,此时F处于如图6处。拔取固定K的小钉,在少量固体催化剂作用下发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);反应达到平衡后;再恢复至原温度。回答下列问题:
①达到平衡时,移动活塞F最终仍停留在0刻度右侧6处,则K板位置范围是________。
②若达到平衡时,隔板K最终停留在0刻度处,则甲中NH3的物质的量为______mol,此时,乙中可移动活塞F最终停留在右侧刻度____处(填下列序号:①>8;②<8;③=8)
③若一开始就将K、F都固定,其它条件均不变,则达到平衡时测得甲中H2的转化率为b,则乙中NH3的转化率为_________;假设乙、甲两容器中的压强比用d表示,则d的取值范围是_______________。8、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与温度t的关系如下表:。t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=________________。
(2)该反应为____________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入1molCO和5molH2O,反应达平衡后,其化学平衡常数K_________1.0(填“大于”;“小于”或“等于”)
(4)830℃,容器中的反应达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡_______移动。(填“向正方向”;“向逆方向”或“不”)
(5)若1200℃时,在某时刻该容器中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol·L-1、2mol·L-1、4mol·L-1、4mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为_________(选填“正反应方向”、“逆反应方向”、“不移动”)。9、工业上可用CO2与H2反应生成甲醇,在T℃下,将1molCO2和2molH2充入5L恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得H2的物质的量随时间的变化情况如下图中曲线Ⅰ所示。
(1)按曲线Ⅰ计算反应从0到4min时,v(H2)=____________________。
(2)在T℃时,若仅改变某一外界条件时,测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅱ所示,则改变的外界条件为_______________________________________;
反应按曲线Ⅱ进行,计算达到平衡时容器中c(CO2)=______________。
(3)判断该反应达到平衡的依据为________(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量不随时间改变。
B.3v(H2)正=v(CH3OH)逆
C.混合气体的压强不随时间改变。
D.单位时间内生成CH3OH和H2O的物质的量相同10、(1)正戊烷和新戊烷互为同分异构体,但正戊烷的沸点(36.07℃)高于新戊烷的沸点(9.5℃)主要原因是___________
(2)工业上;钾是用钠和KCl在一定的条件下反应制取:Na+KCl=NaCl+K↑,有关数据如下:
。
Na
K
NaCl
KCl
熔点/℃
97.8
63.7
801
770
沸点/℃
882.9
774
1413
1500(升华)
①上述反应需要控制的温度范围是___________
②金属钠比金属钾熔沸点高的原因是___________11、(1)实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是(用离子方程式表示):______________________________;玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸的原因是(用化学方程式表示):_____________________________________。
(2)实验室中的Na2SiO3溶液长期放置,瓶底会出现白色沉淀,则形成沉淀的离子方程式是___________________________。取瓶中的上层清液加入稀盐酸,观察到既有气泡产生又有沉淀生成,其离子方程式分别为_____________________________________。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,体现Na2SiO3的用途可做___________________的原料。
(3)某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+五种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是__________,有所增加的阳离子是___________。
A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+E.Fe3+
(4)质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为_______________,中子数之比为____________。
(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则ngA2-所含电子的物质的量为__________________。12、有一种模拟电化学方法处理废水的微型实验,其基本原理是在电解过程中使低价金属离子Mn+(例如Co2+)氧化为高价态的金属离子,然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化分解成CO2而净化。该电化学净化法又称间接电化学氧化。其阳极反应式为:Mn+-e‑→M(n+1)+。若现按下图所示进行实验;试回答下列问题:
(1)井穴板穴孔内应盛放_______溶液以便检验电解时产生的CO2气体,现象是:____。
(2)写出电解过程中的电极反应式:阳极:_______;阴极:_______。
(3)写出M(n+1)+氧化有机物(以甲醇为代表)的离子方程式:_______13、电化学知识在生产;科技研究中应用广泛。
(1)可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀;下图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。
①K与M连接时钢铁桥墩的电化学防护方法为______。
②K与N连接时,钢铁桥墩为______极(填"正"、"负"、"阴"或"阳"),电极反应式为______。
(2)燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注;其工作原理如图所示。
电池工作时,A极区NaOH浓度不变,则离子交换膜为______(填"阳离子交换膜"或"阴离子交换膜");电极B的电极反应式为______;电池工作时参加反应的=______。14、Na2S又称臭碱、硫化碱,是应用广泛的化工原料,也常用于吸收工业废气中的SO2。完成下列填空:
(1)用离子方程式说明Na2S又称臭碱、硫化碱的原因___。
(2)向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,生成黑色沉淀,写出反应的离子方程式___。结合你所学习过的其它离子反应分析,离子互换反应进行的方向是___。
向Na2S溶液中不断通入SO2,直至不再能吸收。其间看到溶液变浑浊,停止反应后溶液中含硫微粒为:S2O32-、HSO3-、H2SO3、HS-。
(3)反应过程中,溶液的pH逐渐___(填“变大”、“变小”),生成的沉淀是___;
(4)关于反应后得到的溶液,下列离子浓度关系正确的是___。
a.c(Na+)=c(S2O32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3)+2c(HS-)
b.c(Na+)+c(H+)=2c(S2O32-)+c(HSO3-)+c(HS-)+c(OH-)
c.c(Na+)=2c(HS-)
d.c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2O32-)+c(HSO3-)15、请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1____ΔH2(填“>”;“<”或“=”;下同)。
(2)相同条件下,1mol氮气和氢气反应断键吸收能量____形成2mol氨气成键所放出的能量。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:ΔH1___ΔH2。①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1,②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2。
(4)25℃1.01×105Pa下,1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量,该反应的热化学方程式是_______。
(5)已知:0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了akJ热量,该反应的热化学方程式是_______。
(6)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-437.3kJ•mol﹣1,H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-285.8kJ•mol﹣1,CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol﹣1,煤的气化主要反应的热方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=__kJ•mol﹣1。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)16、(_______)A.正确B.错误17、1mol硫酸与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热。_____18、2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0。__________________A.正确B.错误19、用pH计测得某溶液的pH为7.45。(____________)A.正确B.错误20、0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)。(_______)A.正确B.错误21、碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中。(___________)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23、SO2(g)=S(g)+O2(g)ΔH>0,ΔS>0,该反应不能自发进行。__________________A.正确B.错误24、活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。_____A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共2题,共6分)25、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如图所示:
依据工艺流程;完成下列填空。
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的电极反应方程式是___________;与电源负极相连的电极附近,溶液pH___________(填“升高”;“下降”或“不变”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式分别是___________,___________。
(3)如果粗盐中含量较高,必须添加钡试剂除去该钡试剂可以是__________。
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、加入试剂的合理顺序是__________。
A.先加NaOH,后加Na2CO3;再加钡试剂。
B.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
C.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)用隔膜法电解食盐水,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应。采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式是___________。26、高锰酸钾是一种应用领域非常广泛的强氧化剂。实验室中可用K2MnO4歧化法或电解K2MnO4的方法制备高锰酸钾。
(1)K2MnO4歧化法制备高锰酸钾的流程如下图(部分不含锰元素的产物已略去)。
①操作1是____________。
②“熔融”过程中反应的化学方程式是____________。
③酸化时,理论上最高只有66.7%的锰元素转化为KMnO4,解释其原因:____________。
④已知:相关物质不同温度下的溶解度(单位:g)数据如表:。KMnO4CH3COOKK2SO4KClK2CO3KHCO320℃6.34.21711.134.211133.790℃45.239822.953.9
结晶法得到的粗KMnO4中一般含有少量KCl杂质。“酸化”时所用的酸也会影响其他杂质含量。为减少杂质含量,下列酸化时最适宜的物质是____________。
A.醋酸B.CO2C.硫酸。
(2)电解K2MnO4溶液的方法制备高锰酸钾。
①KMnO4在____________.(填“阴”或“阳”)极生成。
②研究表明:在恒定电流的条件下进行电解时,K2MnO4的转化率和电流效率(通过单位电量时KMnO4实际产量与理论产量之比)随时间的变化如图所示。
解释图中电流效率变化的原因____________。评卷人得分五、元素或物质推断题(共1题,共5分)27、A;B、C、D、E五种短周期元素在周期表中位置如图所示。
已知:A和B原子的质子数之和等于E的质子数。
回答下列问题:
(1)B的阴离子结构示意图为__。
(2)D位于第__周期__族。
(3)在A、B、D、E的气态氢化物中,稳定性最差的是__(填化学式)。
(4)工业上冶炼C的单质,需要加入助熔剂M(Na3AlF6)。M由B的氢化物、纯碱和C的最高价氧化物对应的水化物在高温下合成,写出化学方程式__。
(5)28gD单质在B单质中完全反应生成一种气体,放出1615kJ热量,写出热化学方程式__。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
A.因为Cu2+得电子能力强于H+;所以电解开始时阴极有Cu析出,A错误;
B.电解时阳极失电子;B错误;
C.SO42-失电子能力弱于OH-,在水溶液中没有机会失电子,所以整个电解过程中,SO42-不参与电极反应;C正确;
D.当电路中通过电子的量超过0.2mol时,Cu2+在阴极放电完成,此时阴极放电的离子为H+;D错误。
故选C。2、B【分析】【详解】
A.碘单质在水中的溶解度小于有机溶剂四氯化碳中的溶解度,向所得溶液中加入振荡静置,水层降低;A正确;
B.向所得溶液中加入等体积水,体积扩大一倍,各离子浓度瞬间减少一半,故平衡逆向移动,B错误;
C.C正确;
D.碘单质在水中的溶解度小,配制碘水时,加入少量KI,可促进的溶解;D正确;
故选B。3、B【分析】【分析】
【详解】
A.锂离子电池放电时;正极和负极分别发生还原反应和氧化反应,A项错误;
B.硅太阳能电池工作时;发生光电效应,使光能转化成电能,与氧化还原反应无关,B项正确;
C.电解质溶液导电时;阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应,C项错误;
D.葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量;D项错误;
故选B。4、B【分析】【详解】
A.非电解质溶于水得到的溶液不一定呈中性,如SO3溶于水得到的是硫酸溶液,呈酸性,NH3溶于水得到的是氨水,溶液呈碱性,故A不符合题意;B.c(H+)=c(OH-)的溶液,溶液呈中性,故B符合题意;C.因温度不确定,则pH=7的溶液不一定为中性,如100℃时,pH=7的溶液呈碱性,故C不符合题意;D.由强酸与强碱等物质的量反应得到的溶液不一定呈中性,如等物质的量的氢氧化钠和硫酸反应,硫酸过量,溶液显酸性,故D不符合题意;答案选B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.=0时,=此时pOH=4.2,则=10-4.2mol/L,根据Kb(MOH)=可知此时Kb(MOH)==10-4.2,MCl的水解常数为数量级为10-10;A正确;
B.a点时,中和率小于50%,所加的HCl的物质的量小于MOH一半,则根据物料守恒可知B错误,选B;
C.b点中和率为50%,此时溶质为等量的MOH和MCl,溶液呈碱性,则MOH的电离程度大于M+水解程度,M+会增多导致浓度大于氯离子,MOH会被消耗导致浓度小于氯离子,所以离子浓度大小顺序为:C正确;
D.开始未加入HCI溶液,原碱溶液电离出的氢氧根抑制水的电离,加入HCI溶液到中和率100%时生成可以水解的MCl,促进水的电离,即中和率从0至100%的过程水的电离程度一直增大,所以水的电离程度,a
答案选B。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.该反应正向为气体体积减小的放热反应,降低温度或者增大压强都能提高CO的平衡转化率,容器II和容器III的压强相同,容器II达到平衡时CO的转化率大于容器III的CO平衡转化率,说明容器II的温度更低,由此可知T2>T1;故A正确;
B.容器I达到平衡时,容器体积为2L,则T1温度下反应的平衡常数==4,容器II和容器I的温度相同,则达到平衡时的平衡常数相等,容器II达平衡时,设容器体积为xL,则==4;解得x=0.4,故B正确;
C.容器I中反应5min达到平衡状态,该反应正向为气体体积减小的反应,反应达到平衡状态时体积为2L,因此反应开始时容器体积大于2L,若容器体积始终为2L,则该时间段所以该时间段内故C错误;
D.保持容器I和III原条件不变,分别向两容器再充入再次达平衡后,新的平衡与原平衡互为等比等效,因此再次达到平衡时,CO的转化率为0.5,故D正确;
综上所述,不正确的是C项,故答案为C。二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【分析】
(1)A.根据2SO2+O22SO3,把2molSO3导入左边相当于2molSO2,1molO2;而左室体积大于右室,左室相对右室相当于减小压强,平衡左移;
B.根据PV=nRT;左室气体物质的量和体积均是右室的2倍,即压强相等;
C.根据2SO2+O22SO3,把2molSO3导入左边相当于2molSO2,1molO2;而左室体积大于右室,左室相对右室相当于减小压强,平衡左移;
D.第二次平衡时,气体体积变为左室体积的1.5倍,把2molSO3导入左边相当于2molSO2,1molO2;物质的量变为2倍,比第一次平衡时压强变大,平衡正向移动。
(2)①当乙中没有Ar气时,甲中充入1molN2和3molH2与乙中充入2molNH3到达平衡状态时,为等效的,即两边气体的物质的量相等,隔板应位于中间0处,此后向乙中再充入1molAr气;会使乙中气体压强增大,隔板向甲的方向移动,会使甲中的反应向正向移动。
②根据题中条件;当达到平衡时,K停留在0处,说明乙端的相当有8个格。
③体积固定,恒温、恒压容器中,两边达到平衡的状态相同,乙中的氩气对平衡无影响;体积不变,两边转化结果相同,H2的转化率为b,则乙中NH3的转化率为1-b;此题仍要考虑两种极限情况;即乙;甲完全转化与乙、甲完全不转化。
【详解】
(1)A.根据2SO2+O22SO3,把2molSO3导入左边相当于2molSO2,1molO2,而左室体积大于右室,左室相对右室相当于减小压强,平衡左移,生成的SO2的物质的量更多,故A错误。B.根据PV=nRT,左室气体物质的量和体积均是右室的2倍,即压强相等,故B正确。C.根据2SO2+O22SO3,把2molSO3导入左边相当于2molSO2,1molO2,而左室体积大于右室,左室相对右室相当于减小压强,平衡左移,故左室内压强一定小于右室,故C正确。
D.第二次平衡时,气体体积变为左室体积的1.5倍,把2molSO3导入左边相当于2molSO2,1molO2,物质的量变为2倍,比第一次平衡时压强变大,平衡正向移动,生成的SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍少;故D错误。
故选BC。
(2)①当乙中没有Ar气时,甲中充入1molN2和3molH2与乙中充入2molNH3到达平衡状。
态时;为等效的,即两边气体的物质的量相等,隔板应位于中间0处,此后向乙中再充。
入1molAr气;会使乙中气体压强增大,隔板向甲的方向移动,会使甲中的反应向正向。
移动,再次到达平衡时,隔板位于0刻度左侧左处,通过观察,当反应未开始时隔板位于0处,每一个格相当于0.5mol气体,假设隔板K最终在a处,设甲中反应到达平衡时,有xmolN2发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
开始(mol)1mol3mol0
转化(mol)x3x2x
平衡(mol)1-x3-3x2x
(1-x)+(3-3x)+2x=(6-a)×0.5a,0.5a=2x-1,当N2完全反应时;x=1,a取最大,a=2,根据可逆反应不能进行到底,可知:K停留在0刻度左侧0-2处,故答案为0刻度左侧0-2处。
②根据题中条件,当达到平衡时,K停留在0处,说明乙端的相当有8个格,即乙中平衡时气体的物质的量为4mol,其中Ar为1mol,设乙中达到平衡时有2ymolNH3反应,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
开始(mol)2mol00
转化(mol)2yy3y
平衡(mol)2-2yy3y
2-2y+y+3y=3,2y=1,甲中NH3的物质的量为1mol;
根据题中信息可知,甲和乙是在恒温恒压条件下的反应,属于等效平衡,若平衡时K停留在0处,说明甲中平衡混合物为4mol,如乙平衡不移动,乙中为NH3和Ar,共3mol,体积为8,故答案为1;①。
③体积固定,恒温、恒压容器中,两边达到平衡的状态相同,乙中的氩气对平衡无影响;体积不变,两边转化结果相同,H2的转化率为b,则乙中NH3的转化率为1-b;此题仍要考虑两种极限情况,即乙、甲完全转化与乙、甲完全不转化,当乙完全不转化、甲完全转化时,恒容,d=P(乙)/P(甲)=3/2,当乙完全转化、甲完全不转化时,恒容,d=P(乙)/P(甲)=5/4,故答案为1-b;5/4<d<3/2。【解析】①.BC②.0刻度左侧0-2处③.1④.①⑤.1-b⑥.5/4<d<3/28、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数乘积的比。所以该反应的化学平衡常数K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2);
(2)根据化学平衡常数与温度的关系可知:升高温度;化学平衡常数增大,说明升高温度,化学平衡向正反应方向移动,正反应方向为吸热反应;
(3)化学平衡常数只与温度有关;加入的反应物的多少无关,由于温度为830℃,所以K=1.0;
(4)830℃;容器中的反应达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,即减小压强,由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,属于减小压强,化学平衡不发生移动;
(5)若1200℃时,当加入上述物质的量浓度的物质时,Qc=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)=(4×4)÷(2×2)=4>2.6,所以此时上述反应的平衡移动方向逆反应方向。【解析】①.K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)②.吸热③.等于④.不⑤.逆反应方向9、略
【分析】【详解】
(1)按曲线Ⅰ计算反应从0到4min时,v(H2)===0.05mol·L-1·min-1;(2)根据到达平衡的时间减少,氢气也减少,平衡正向移动,说明是增大二氧化碳的浓度;反应按曲线Ⅱ进行,达到平衡时容器中n(H2)=0.5mol;
根据反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在条件Ⅰ时:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
开始时的浓度/mol/L0.20.400
改变的浓度/mol/L0.2
平衡时的浓度/mol/L0.2
则K==而在条件Ⅱ只增大二氧化碳的浓度,则设平衡时c(CO2)=x,有:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
开始时的浓度/mol/L?0.400
改变的浓度/mol/L0.3
平衡时的浓度/mol/L0.1
温度不变,则K不变,有K==解得x=2.4,则c(CO2)=2.4mol·L-1;
(3)A.该反应为气体体积减小的反应,气体总质量不变,但气体的总物质的量会由平衡移动而变,故混合气体的平均相对分子质量不随时间改变时说明已达平衡状态,选项A正确;B.v(H2)正=3v(CH3OH)逆是说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,选项B错误;C、该反应为气体体积减小的反应,气体的总物质的量会由平衡移动而变,故混合气体的压强不随时间改变时说明已达平衡状态,选项C正确;D、同一个方向的速率,没有反映出正、逆两个方向,选项D错误。答案选AC。【解析】①.0.05mol·L-1·min-1②.增大二氧化碳的浓度(或增加CO2的量)③.2.4mol·L-1④.AC10、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)分子晶体熔沸点的高低取决于分子间作用力的大小;正戊烷和新戊烷互为同分异构体,但正戊烷没有支链;分子间距离小,分子间作用力大;新戊烷中支链多,分子间距离大,分子间作用力小,故正戊烷的沸点(36.07℃)高于新戊烷的沸点(9.5℃);
(2)①工业上;钾是用钠和KCl在一定的条件下反应制取:Na+KCl=NaCl+K↑,可以推知:工业上制取金属钾的化学原理是化学平衡移动原理,从液态混合物中使钾以蒸汽逸出使生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,可不断得到金属钾,在常压下氯化钠转为液态的最低温度约为801℃,而反应的最高温度应低于882.9℃,此时金属钾可以呈气态,则:上述反应需要控制的温度范围是801℃~882.9℃;
②金属晶体熔沸点的高低取决于金属键的强弱,原子(离子)半径小、离子电荷高的金属晶体熔沸点高,则金属钠比金属钾熔沸点高的原因是:钠原子(离子)半径小于钾,钠的金属键强于钾。【解析】新戊烷中支链多,分子间距离大,分子间作用力小801℃~882.9℃钠原子半径小于钾,钠的金属键强于钾11、略
【分析】【详解】
(1)二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成黏性很强的硅酸钠,因此不能用玻璃塞,反应的离子方程式为2OH-+SiO2=SiO32-+H2O;氢氟酸能与二氧化硅反应,因此玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸,反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。(2)实验室中的Na2SiO3溶液长期放置,瓶底会出现白色沉淀,是由于吸收空气中的二氧化碳生成硅酸沉淀,则形成沉淀的离子方程式是SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-。溶液中含有碳酸盐和硅酸盐,所以取瓶中的上层清液加入稀盐酸,既有气泡产生又有沉淀生成,其离子方程式分别为CO32-+2H+=H2O+CO2↑,SiO32-+2H+=H2SiO3↓。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,体现Na2SiO3的用途可做防火剂的原料。(3)混合溶液中加入过量的NaOH并加热时,反应生成的氨气逸出,并同时生成Mg(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀和NaAlO2,Fe(OH)2沉淀在空气中不稳定,迅速氧化生成Fe(OH)3,再向混合物中加入过量盐酸,则Mg(OH)2、Fe(OH)3和NaAlO2与过量酸作用分别生成MgCl2、AlCl3、FeCl3,则减少的离子主要有:NH4+和Fe2+,答案选AC;有所增加的阳离子是Fe3+,答案选E;(4)H216O和D216O的质子数均是10个,因此质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为摩尔质量之比的反比,即为20:18=10:9;H216O和D216O的中子数分别是8、10,所以中子数之比为10×8:9×10=8:9;(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则质子数是m-x,电子数是m-x+2,因此ngA2-所含电子的物质的量为
点睛:本题的难点是(3)中离子反应的有关判断,明确阳离子与碱反应后的生成物的性质及生成物与酸的反应是解答本题的关键,注意亚铁离子易被氧化是学生解答中容易忽略的地方。【解析】2OH-+SiO2==SiO32-+H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-CO32-+2H+=H2O+CO2↑,SiO32-+2H+=H2SiO3↓防火剂ACE10∶98∶9(m-x+2)mol12、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】(1)Ca(OH)2生成白色沉淀。
(2)2Co2+-2e-→2Co3+2H++2e-→H2↑
(3)6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①K与M连接时构成了电解池;钢铁桥墩的电化学防护方法为外加电流的阴极保护法。
②K与N连接时构成了原电池,钢铁桥墩为正极被保护,锌板做负极被腐蚀,是牺牲阳极的阴极保护法,在钢铁桥墩(即正极)上,溶解在海水中的氧气得电子,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
(2)N2H4—H2O2燃料电池中,通入N2H4的电极B为负极,N2H4在负极上失去电子生成氮气,电极反应式为:N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O;通入H2O2的电极A为正极,在正极上H2O2得到电子生成OH-:H2O2+2e-=2OH-,OH-通过离子交换膜进入负极区,所以离子交换膜为阴离子交换膜;根据电子守恒,当有1molN2H4参加反应时,消耗的H2O2为2mol,所以N2H4和H2O2的物质的量之比为1:2,质量比为1×32:2×34=8:17。【解析】外加电流的阴极保护法正O2+4e-+2H2O=4OH-阴离子交换膜N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O8:1714、略
【分析】【分析】
(1)硫化钠是强碱弱酸盐;硫离子水解生成硫氢根离子和氢氧根离子,硫氢根离子水解生成具有臭味的硫化氢;
(2)Ag2S溶解度小于AgCl溶解度;溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质;
(3)Na2S溶液中存在硫离子水解溶液显碱性,不断通入SO2,SO2溶于水显酸且SO2会与硫离子反应;硫离子水解程度远远大于硫氢根离子;亚硫酸氢根离子、硫代硫酸根离子;生成的沉淀是S;
(4)任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒;根据电荷守恒和物料守恒判断。
【详解】
:(1)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解生成硫氢根离子和氢氧根离子,硫氢根离子水解生成具有臭味的硫化氢,故答案为:
(2)Ag2S溶解度小于AgCl溶解度,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,离子方程式为离子互换反应进行的方向是某些离子浓度减小的方向,故答案为:某些离子浓度减小的方向;
(3)Na2S溶液中存在硫离子水解溶液显碱性,不断通入SO2,SO2溶于水显酸且SO2会与硫离子反应;硫离子水解程度远远大于硫氢根离子;亚硫酸氢根离子、硫代硫酸根离子,所以溶液的pH变小;生成的沉淀是S,故答案为:变小;S;
(4)a.未通入SO2时,Na2S溶液中存在:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),通入SO2时后,融入SO2后会与水反应生成H2SO3;无法确定S原子和Na原子之间的数量关系,故a错误;
b.根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(S2O32-)+c(HSO3-)+c(HS-)+c(OH-),故b正确;
c.未通入SO2时,Na2S溶液中存在:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),c(Na+)>2c(HS-)通入SO2后-2价的硫元素会减小,所以c(Na+)>2c(HS-);故c错误;
d.若c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2O32-)+c(HSO3-)再结合电荷守恒可得:c(H+)=c(OH-)-c(HS-)在未通入SO2时,Na2S溶液中存在质子守恒:c(H+)=c(OH-)-c(HS-)-2c(H2S),若在通入SO2时,只与该溶液中水解生成的H2S反应;则d正确,而实际上并非如此,故d错误。
故选b。
【点睛】
溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,而Ksp大的物质不一定能转化成Ksp小的物质。【解析】①.S2-+H2OOH-+HS-,HS-+H2OOH-+H2S②.2AgCl+S2-=Ag2S+2Cl-③.某些离子浓度减小的方向④.变小⑤.S⑥.b15、略
【分析】【分析】
(1)反应热与反应物的总能量和生成物的总能量,与反应条件无关;
(2)化学键断裂为吸热过程,新键生成放热的过程;
(3)常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多;
(4)根据题意;求出1molS燃烧放出的热量,再根据热化学方程式的含义以及书写方法来回答;
(5)根据热化学方程式的含义以及书写方法来回答;
(6)根据热化学方程式和盖斯定律计算得到;反应焓变与反应过程无关。
【详解】
(1)反应热与反应物的总能量和生成物的总能量;与反应条件无关,则光照和点燃条件的△H相同;
故答案为=;
(2)氮气与氢气反应合成氨气,属于放热反应,根据△H=反应物断开吸收的能量-生成物形成放出的能量可知,1mol氮气和氢气反应断键吸收能量小于形成2mol氨气成键所放出的能量,故答案为<;
(3)常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多,因△H<0;则放出的能量越多反应热越小;
故答案为<;
(4)25℃、1.01×105Pa下,1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量,则1mol硫粉充分燃烧放出的热量为=299.52kJ•mol﹣1,故热化学方程式为:S(s)+O2(g)==SO2(g)△H=-299.52kJ•mol﹣1;
(5)0.5molCH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了akJ热量,所以1mol甲烷与1mol水蒸气在t℃、pkPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了2akJ热量,热化学方程式为:CH4(g)+H2O==CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ•mol﹣1;
故答案为CH4(g)+H2O==CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ•mol﹣1;
(6)已知。
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-437.3kJ•mol﹣1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-285.8kJ•mol﹣1;
③CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol﹣1;
依据盖斯定律①−②−③,得到:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ•mol﹣1;故答案为+131.5。
【点睛】
热化学方程式的书写经常是常考点。需要注意的事项如下:
(1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化;也表明化学反应中的能量变化;
(2)书写时;各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数,一般不用小数;
(3)在物质的化学式后用括号注明反应物和生成物的聚集状态。一般用英文字母g;l和s分别表示物质的气态、液态和固态;中的溶质则用aq表示;
(4)根据焓变的性质,若热化学方程式中各物质前的化学计量数加倍,则△H的数值也加倍,若反应逆向进行,则△H改变符号,但数值的绝对值不变。【解析】=<<S(s)+O2(g)==SO2(g)△H=-299.52kJ•mol﹣1CH4(g)+H2O==CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ•mol﹣1+131.5三、判断题(共9题,共18分)16、B【分析】【详解】
焓变ΔH的单位为kJ/mol,不是kJ,故错误。17、×【分析】【分析】
【详解】
硫酸与Ba(OH)2完全反应除了生成水还生成了沉淀,故错误。【解析】错18、B【分析】【详解】
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,其ΔS<0,则ΔH<0,错误。19、A【分析】【分析】
【详解】
pH计可准确的测定溶液的pH,即可为测得某溶液的pH为7.45,故答案为:正确。20、B【分析】【分析】
【详解】
0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得碳酸钠溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO),错误。21、B【分析】【分析】
【详解】
氢氧化钙溶液显碱性,碳酸钠溶液由于水解显碱性;玻璃的成分中含有二氧化硅,能够与碱反应生成硅酸钠,硅酸钠具有粘性,容易使磨口瓶塞和瓶颈粘在一起,不易打开,所以应该选择橡皮塞或软木塞,故此判据错误。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。23、B【分析】【分析】
【详解】
SO2(g)=S(g)+O2(g)ΔH>0,ΔS>0,若可以自发,高温下可以自发,故错误。24、A【分析】【分析】
【详解】
活化能是反应所需的最低能量,化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,旧化学键断裂需要吸收能量,因此活化能越大,反应断裂旧化学键需要克服的能量越高,正确。四、工业流程题(共2题,共6分)25、略
【分析】【分析】
注意第(4)问的除杂顺序;在除杂过程中,不能引入新杂质。
【详解】
(1)电解食盐水,与正极相连的电极为阳极,阳极上发生氧化反应,生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,与电源负极相连的电极为阴极,阴极上发
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