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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年冀教新版选择性必修1化学下册月考试卷915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9题,共18分)1、下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是()A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的溶解度和Ksp均增大C.在氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钠固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动2、下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法不正确的是。
A.该离子交换膜是阳离子交换膜B.①处气体是H2,②处气体是Cl2C.制得的浓NaOH溶液由B出口导出D.水中的少量NaOH是为了增强导电性3、一定温度下,在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。容器。
编号温度(℃)起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)CH3OCH3(g)H2O(g)Ⅰ3870.400.1600.160Ⅱ3870.80Ⅲ2070.400.1800.180
下列说法正确的是()A.该反应的正反应为吸热反应B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OCH3体积分数比容器Ⅱ中的小C.容器Ⅰ中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D.387℃时,若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.01mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.01mol,则反应将向逆反应方向进行4、化学反应H2+Cl2=2HCl的能量变化如图所示。关于该过程能量变化的叙述不正确的是。
A.氢气与氯气反应的热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-183kJ·mol-1B.该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的C.2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量D.2mol气态氢原子的能量低于1mol氢气的能量5、一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通乙烷和氧气,有关此电池的推断错误的是A.通氧气的电极为正极,电极反应为7H2O+3.5O2+14e-=14OH-B.参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2C.负极反应为C2H6+18OH-=2CO+12H2O+14e-D.在电解质溶液中CO向正极移动6、一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池在充电时,通过催化剂的选择性控制,只有发生氧化,释放出和下列说法正确的是。
A.该电池放电时的正极反应为B.该电池既可选用含水电解液,也可选用无水电解液C.该电池每放电、充电各4mol电子完成一次循环,理论上能固定1molD.充电时阳极发生的反应为7、采用电渗析法可以从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4;电解装置如图所示。下列说法正确的是。
A.X电极应连电源的正极B.M口处回收产生的浓氨水C.隔膜ab为阳离子交换膜,隔膜cd为阴离子交换膜D.电解一段时间后,产生的NH3·H2O和H3PO4物质的量相等8、化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施没有运用相应化学原理的是。选项治理措施化学原理A向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成CaO具有碱性氧化物的通性B在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染CO和NO在催化剂作用下发生反应,生成无毒气体C用聚乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染聚乳酸具有生物可降解性D向工业废水中添加FeS以除去废水中的FeS具有还原性
A.AB.BC.CD.D9、钙钛矿太阳能电池被称为是第三代太阳能电池;下图是钙钛矿太阳能电池的示意图。若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸,下列说法正确的是。
A.当太阳能电池有6mol电子转移时,Cr棒上增重的质量为104gB.D电极发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑C.乙池的向甲池移动D.C电极接钙钛矿太阳能电池的B极评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)10、相同温度下,分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)△H=-akJ/mol。实验测得反应的有关数据如表。
。容器反应条件起始物质的量/mol达到平衡所用时间/min达平衡过程中的能量变化X2Y2XY3Y2XY3①恒容13010放热0.1akJ②恒压130t放热bkJ下列叙述正确的是A.对于上述反应,①、②中反应的平衡常数K的值相同B.①中:从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)=0.1mol/(L•min)C.②中:X2的平衡转化率小于10%D.b>0.1a11、已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图横坐标为溶液的pH,纵坐标为或的物质的量浓度的对数。25℃时;下列说法中不正确的是。
A.往溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为B.若要从某废液中完全沉淀Zn2+,通常可以调控该溶液的pH在8.0~10.0之间C.pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108D.该温度时,的溶度积常数为12、常温下向烧杯中加入溶液、溶液和稀硫酸,发生反应:下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是A.保持不变B.溶液不再变化C.D.保持不变13、根据如图所示的电化学装置判断下列说法错误的是。
A.b电极为阴极B.若b极增重5.4g时,燃料电池负极消耗CH4的体积为140mLC.燃料电池中正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-D.该装置用于在铜件上镀银时,a极为铜14、在3个体积均为2L的恒容密闭容器中,按不同投料比Z(Z=)充入HCl和O2,加入催化剂发生反应:4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为投料比分别等于1:1;4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系;下列说法正确的是。
A.平衡常数K(200℃)B.曲线L3投料比Z等于1:1C.相同温度下,投料比Z越大,平衡时氯气的体积分数越大D.若按L1的投料比反应某时刻处于M点,则M点的反应速率v正逆15、一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时到达平衡。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCOCl2COCl2COCl2COCl2COCl2Ⅰ5001.01.000.8Ⅱ5001.0a00.5Ⅲ6000.50.50.50.7
下列说法中正确的是()A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率(CO)=0.32mol·L-1·min-1B.该反应正反应为吸热反应C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55molD.若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%16、下列关于热化学反应的描述中正确的是A.HCl和NaOH反应的中和热∆H=-57.3kJ/molB.甲烷的标准燃烧热∆H=-890.3kJ/mol,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)∆H<-890.3kJ/molC.500℃、30MPa下,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)∆H=-92.4kJ/mo1,将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2kJD.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的∆H=+566.0kJ/mol评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)17、在密闭容器中存在如下反应:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)△H>0,某研究小组通过研究在其他条件不变时,t1时刻改变某一条件对上述反应影响;得出下列图像:
请回答下列问题:
(1)若改变的条件是增大压强,则对应的图像是______(填“I”;“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”;下同)。
(2)若使用合适的催化剂,则对应的图像是______。
(3)若改变的条件是升高温度,则对应的图像是______。
(4)若改变的条件是减小反应物的浓度,则对应的图像是______。18、在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①制备甲醇:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1<0;其中的原料气常用反应②来制备:②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H2。根据题意完成下列各题:
(1)判断反应①达到平衡状态的标志是___(填字母)。
a.CO体积分数保持不变。
b.CO和CH3OH浓度相等。
c.容器中气体的压强不变。
d.CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等。
e.容器中混合气体的密度保持不变。
(2)欲提高反应①中CO的转化率,下列措施可行的是___(填字母)。
a.向装置中再充入N2
b.升高温度。
c.改变反应的催化剂。
d.向装置中再充入H2
(3)一定条件下,反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。
则△H2___0(填“<”、“>”或“=”),在T℃时的1L密闭容器中,充入1molCH4和3molH2O(g),发生反应②,经过5min达到平衡,此时CH4的转化率为50%,则从开始到平衡,H2的平均反应速率为___,T℃时该反应的平衡常数为___。
(4)若向此1L密闭容器中,加入1molCH4、5molH2O(g)、1molCO和3molH2,发生反应②,若温度仍为T℃,此时v(正)___v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。19、在日常生活和工农业生产中经常涉及到吸热反应和放热反应;回答下面问题:
(1)下列反应一定属于吸热反应的是___________。
A.酸碱中和反应B.燃烧反应。
C.铝热反应D.C(s)+CO2(g)2CO(g)
(2)在101kPa时,H2在1.0molO2中完全燃烧,生成2.0mol液态水,放出571.6k的热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为___________,氢气的燃烧热为___________kJ•mol-1。
(3)我国科学家利用计算机模拟了甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应I的△H___________0(填“<”“>”或“=”),反应Ⅱ的活化能是___________kJ•mol-1。
②在相同条件下反应I的反应速率___________(填“<”“>”或“=”)反应Ⅱ的反应速率。
③写出反应Ⅱ的热化学方程式___________。
(4)取30mL0.5mol•L-1H2SO4溶液与50mL0.5mol•L-1NaOH溶液于小烧杯中;用如图所示:装置进行中和反应反应热的测定实验。
①仪器a的名称是___________。
②若实验中测得中和热数值总是偏小,可能的原因是___________(答出一条即可)。20、25℃时,电离平衡常数:。化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.8×10﹣5K1=4.3×10﹣7
K2=5.6×10﹣113.0×10﹣8
回答下列问题:
(1)在一条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3CH3COO﹣+H+△H>0,下列方法中,可以使0.10mol·L﹣1CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是_________。
a.加入少量0.10mol·L﹣1的稀盐酸。
b.加热c.加水稀释至0.010mol·L﹣1
d.加入少量冰醋酸e.加入少量氯化钠固体。
f.加入少量0.10mol·L﹣1的NaOH溶液。
(2)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是___________。
A.c(H+)B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)•c(OH﹣)D.c(OH﹣)/c(H+)
(3)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图.则HX的电离平衡常数_____(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是_____________________,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)____醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)理由是:_________________________。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)=_________________(填准确数值)。21、(1)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上;科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:
负极区发生的反应有______(写反应方程式)。电路中转移电子,需消耗氧气______L(标准状况)。
(2)电解法转化可实现资源化利用。电解制的原理示意图如图。
①写出阴极还原为的电极反应式:_________。
②电解一段时间后,阳极区的溶液浓度降低,其原因是_______。评卷人得分四、计算题(共2题,共6分)22、为了合理利用化学能;确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:__________。
(2)由气态基态原子形成化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。化学键H-HN-HN≡N键能/(kJ·mol-1)436391945
已知反应:试根据表中所列键能数据估算的值为__________。
(3)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:25℃、时:
与反应生成无水的热化方程式是:___________。23、利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中;测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液;并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中;设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:
(1)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_____。
(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:。实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=________(结果保留一位小数)。
(3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为___________。
(4)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时;最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应:
①2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-3116kJ·mol-1
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1
写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式:___________。评卷人得分五、原理综合题(共2题,共20分)24、煤的气化主要生成CO、H2等,其中CO、H2是用途相当广泛的化工基础原料。但煤的气化获得的化工原料气中常含有少量羰基硫(COS),能引起催化剂中毒、大气污染等。
(1)COS的电子式为_____________________。
(2)下图是1molCO和lmolNO2反应生成两种气态氧化物过程中能量变化示意图。已知14克CO参加反应时转移电子数为NA。写出该反应的热化学方程式_______________________。
(3)在某一恒温、恒容的密闭容器中发生以下反应:Ni(S)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。下列说法正确的是__________。
A.该反应的反应热△H<0
B.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的浓度增大
D.当v正[Ni(CO)4]=4v逆(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衝状态
(4)工业上采用CO与H2反应合成甲醇,反应如下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在T℃时,将2molCO和amolH2充入2L的恒容密闭容器中充分反应,l0min后反应达到平衡。已知v(CH3OH)=0.05mol•L-1•min-1,且CO和H2的转化率相等。
①H2的转化率为_________________,反应未开始时的容器内气体压强P1与反应达平衡时压强P2的比值为__________________。
②以甲醇燃料电池为电源,熔融盐电解法制取硅烷原理如图。阳极的电极反应式为_______________。
(5)甲醇可制备二甲醚:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),K=1(300℃测定)。
①在300℃时,测得n(CH3OCH3)=2n(CH3OH),此时反应的v正__________v逆(填“〉”、“〈”或“=”〉,你的分析理由是___________________。
②二甲醚催化重整制氢的反应过程,主要包括以下几个反应(以下数据为25℃、1.01×l05Pa测定):
Ⅰ:CH3OCH3(g)+H2O(1)2CH3OH(1)△H>0
Ⅱ:CH3OH(1)+H2O(1)CO2(g)+3H2(g)△H>0
Ⅲ:CO(g)+H2O(1)CO2(g)+H2(g)△H<0
Ⅳ:CH3OH(l)CO(g)-2H2(g)△H>0
工业生产中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚转化率的关系如下图所示,
你认为反应控制的最佳温度应为__________。
A.300〜350℃B.350〜40℃C.400〜450℃D.450〜500℃25、氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛;但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
(1)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为___。如果反应中有5mol电子发生转移,可得到___g肼。
(2)常温下向25mL0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6mLNH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计),反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是___。在通入NH3的过程中溶液的导电能力___(填写“变大”;“变小”或“几乎不变”)。
(3)向上述溶液中继续通入NH3,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是___(选填编号)。
a.[Cl-]=[NH4+]>[H+]=[OH-]b.[Cl-]>[NH4+]=[H+]>[OH-
c.[NH4+]>[OH-]>[Cl-]>[H+]d.[OH-]>[NH4+]>[H+]>[Cl-]
(4)常温下向25mL含HCl0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡(填写电离平衡移动情况)___。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为___mol·L-1。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A选项,同类型的Ksp(AB)小于Ksp(CD),才能说AB的溶解度小于CD的溶解度,不同类型难溶电解质不能根据Ksp大小来说溶解度大小;因此A错误;
B选项;在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,平衡正向移动,但氯化银的溶解度和Ksp均不变,故B错误;
C选项;在氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钠固体,生成碘化银,平衡正向移动,因此氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀,故C正确;
D选项;在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶液中的碳酸根离子不断被消耗,溶解平衡正向移动,故D错误;
综上所述;答案为C。
【点睛】
沉淀溶解平衡,加水,沉淀平衡正向移动,不断溶解,但溶解度不变,Ksp不变;Ksp只与温度有关。2、B【分析】【详解】
A.依据装置图可知;此膜只允许阳离子通过,不能让阴离子通过,故离子交换膜是阳离子交换膜,故A正确;
B.根据钠离子移向阴极确定②是阴极,出口①是电解池的阳极,溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气,即2Cl--2e-=Cl2↑,出口②是电解池的阴极,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,即2H++2e-=H2↑;故B错误;
C.根据图知;左边装置氯离子放电生成氯气;右边装置氢离子放电生成氢气,右边氢氧根离子浓度增加,碱性增强,所以浓氢氧化钠溶液从出口B处导出,故C正确;
D.纯水的导电性很弱;水中的少量NaOH是为了增强导电性,故D正确;
答案为B。3、D【分析】【详解】
A.从Ⅲ到Ⅰ;温度升高,生成物的量减小,平衡逆向移动,正向是放热反应,故A错误;
B.达到平衡时,该反应是等体积反应,容器Ⅰ和容器Ⅱ是等效,达到平衡时,容器Ⅱ中各物质的量是容器Ⅰ中各物质的量的2倍,因此容器Ⅰ中CH3OCH3体积分数等于容器Ⅱ中CH3OCH3体积分数;故B错误;
C.容器Ⅰ中温度比容器Ⅲ中温度高;反应速率快,反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的短,故C错误;
D.387℃时,n(CH3OCH3)=0.16mol,Δn(CH3OH)=0.32mol,则平衡时n(CH3OH)=0.08mol,平衡时平衡常数若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.01mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.01mol,大于4,则反应将向逆反应方向进行,故D正确。
综上所述,答案为D。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.根据图示可知:反应物的能量比生成物的高,发生反应放出热量,氢气与氯气反应的热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=679kJ/mol-862kJ/mol=-183kJ·mol-1;A正确;
B.改变反应条件只是改变提供能量的方式;由于反应物;生成物的能量不变,所以反应热效应相同,故该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的,B正确;
C.断裂化学键需吸收能量;形成化学键会释放能量,二者能量变化数值相等,故根据图示可知形成2molHCl分子中的化学键时要释放862kJ能量,C正确;
D.2mol气态氢原子形成1molH2中的化学键会释放能量;说明2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量,D错误;
故合理选项是D。5、D【分析】燃料电池中,燃料失电子发生氧化反应、氧化剂得电子发生还原反应,所以通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极。乙烷和氧气电池中,乙烷充入负极,电解质显碱性,电极反应为:C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O,氧气充入正极,电极反应式为:7H2O+3.5O2+14e-=14OH-,电池反应式为C2H6+4OH-+O2=2CO+12H2O;据此分析。
【详解】
A.由以上分析通入氧气的电极作正极,电极反应为:7H2O+3.5O2+14e-=14OH-;故A正确;
B.电池反应式为C2H6+4OH-+O2=2CO+12H2O,则参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7:2;故B正确;
C.由以上分析可知乙烷通入负极发生反应,电极反应式为:C2H6+18OH-=2CO+12H2O+14e-;故C正确;
D.放电时;电解质溶液中阳离子向正极移动;阴离子向负极移动,所以碳酸根离子向负极移动,故D错误;
故选:D。6、C【分析】【详解】
A.该电池放电时Li为负极,电极反应为故A错误;
B.Li为活泼金属能与水发生反应;因此该电池不能用含水电解液,故B错误;
C.根据放电时正极反应:可知转移4mol电子,可以吸收3molCO2,根据充电时阳极反应:可知转移4mol电子,释放2molCO2,所以每放、充4mol电子一次,理论上能固定1molCO2;故C正确;
D.充电时阳极只有Li2CO3发生氧化,释放出CO2和O2,所以电极方程式为故D错误;
故选:C。7、C【分析】【分析】
由题干图示可知,左侧电极室通入的稀氨水,说明左侧电极室的产品为NH3·H2O,说明废水中的通过离子交换膜ab进入左侧电极室,故ab为阳离子交换膜,然后+OH-=NH3·H2O,说明X电极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则X电极为阴极,与电源的负极相连,右侧电极室的产品为H3PO4,即废水中的、经过离子交换膜cd进入右侧电极室,与H+结合成H3PO4,即cd为阴离子交换膜,Y电极为阳极,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;据此分析解题。
【详解】
A.由分析可知;X电极应连电源的负极做阴极,A错误;
B.由分析可知,M口处回收产生的浓H3PO4;B错误;
C.由分析可知,隔膜ab为阳离子交换膜;隔膜cd为阴离子交换膜,C正确;
D.根据电子守恒可知,阴极产生的OH-和阳极产生的H+的数目相等,但由于+OH-=NH3·H2O、+H+=H3PO4、+2H+=H3PO4,故电解一段时间后,产生的NH3·H2O和H3PO4物质的量不相等;D错误;
故答案为:C。8、D【分析】【详解】
A.向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成;是因为氧化钙能和二氧化硫等气体反应,体现了CaO具有碱性氧化物的通性,故A不符合题意;
B.汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染;是排气系统中CO和NO在催化剂作用下发生反应,生成无毒气体氮气和二氧化碳减少污染,故B不符合题意;
C.聚乳酸具有生物可降解性;易于降解可减少白色污染,故C不符合题意;
D.向工业废水中添加FeS以除去废水中的是铜离子和FeS生成了硫化铜沉淀,没有体现FeS还原性,故D符合题意;
故选D。9、A【分析】【分析】
根据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,A极为负极,B极为正极,图二为电解池,由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知,C极为阴极,电极反应式为Cr3++3e-=Cr,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+;据此分析解答。
【详解】
A.当太阳能电池有6mol电子转移时,根据得失电子守恒可知,Cr棒上有2molCr单质生成,则增重的质量为52g/mol×2mol=104g;故A正确;
B.由分析知,D电极发生的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+;故B错误;
C.电解池中,阴离子移动向阳极,则应为甲池的向乙池移动;故C错误;
D.电解池的阴极接电源的负极;故C电极接钙钛矿太阳能电池的A极,故D错误;
故选A。二、多选题(共7题,共14分)10、AD【分析】【详解】
A.平衡常数是温度函数;只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故A正确;
B.由题给数据可知,容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,则反应消耗X2的物质的量为=0.1mol,从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)==0.01mol/(L•min);故B错误;
C.由题给数据可知,恒容容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,则反应消耗X2的物质的量为=0.1mol,X2的平衡转化率为=10%,该反应为气体体积减小的反应,恒压容器相比于恒容容器,相当于是增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,X2的平衡转化率会增大,恒压容器②中X2的平衡转化率应大于10%;故C错误;
D.由题给数据可知,恒容容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,该反应为气体体积减小的反应,恒压容器相比于恒容容器,相当于是增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,X2的平衡转化率会增大,恒压容器②中放出的热量大于0.1akJ,即b>0.1a;故D正确;
故选AD。11、BD【分析】【详解】
A.由图可知,往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-;A正确;
B.由图可知,若要从某废液中完全沉淀Zn2+;通常可以调控该溶液的pH在8.0~12.0之间,B错误;
C.由图可知,在a点,pH=7.0,lgc(Zn2+)=-3.0,所以c(OH-)=110-7mol/L,c(Zn2+)=110-3mol/L,Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)∙[c(OH-)]2=110-3mol/L(110-7mol/L)2=110-17;当pH=8.0时,c(OH-)=110-6mol/L,则c(Zn2+)==110-5mol/L,当pH=12.0时,c(OH-)=110-2mol/L,则c(Zn2+)==10−13mol/L,所以pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108;C正确;
D.由C选项的计算可知,该温度时,Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×l0-17;D错误;
故选BD。12、BC【分析】【详解】
A.与反应物和生成物的能量高低有关,在一定条件下始终保持恒定;因此不能据此判断平衡状态,故A不符合题意;
B.溶液不再变化说明溶液中氢离子浓度不变;则反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.根据速率比等于化学计量数之比可知:若则正反应速率等于逆反应速率反应达到平衡状态,不能据此判断平衡状态,故C符合题意;
D.和的起始量之比为1:2,结合反应可知两者变化量之比也为1:2,则始终保持1:2恒定不变;不能据此判断平衡状态,故D不符合题意;
故选:BC。13、BD【分析】【分析】
燃料电池中,通入甲烷的电极为负极、通入氧气的电极为正极,与电源负极相连的为阴极,则b是阴极;与电源正极相连的为阳极;所以a是阳极。
【详解】
A.结合以上分析可知b电极为阴极;故A正确;
B.未指明标准状况;无法计算气体体积,故B错误;
C.燃料电池中,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-;故C正确;
D.此装置用于电镀银时,铜做阴极,应连接电池的负极,即b极为铜;故D错误。
故选:BD。14、BD【分析】【分析】
HCl起始充入量越多,自身转化率越低,所以提高充入比,HCl的平衡转化率降低,说明L3表示Z=1:1时的曲线,L2表示Z=4:1时的曲线,L1表示Z=7:1时的曲线。
【详解】
A.根据图象,随着温度升高,HCl平衡转化率降低,说明温度升高不利于反应正向进行,正反应放热,△H<0,所以温度升高,K减小,故K(200℃)>K(400℃);故A错误;
B.由上述分析可知,L3表示Z=1:1时的曲线;故B正确;
C.相同温度下;投料比等于方程式计量数之比时,生成物氯气的体积分数最大,故C错误;
D.400时线L1上的平衡转化率小于M点的转化率,说明M点时,反应在逆向进行,则M点v正逆;故D正确。
答案选BD。15、AC【分析】【详解】
A.容器I中前5min的平均反应速率依据速率之比等于化学计量系数之比,则(CO)=(COCl2)=0.32mol/(L•min);故A正确;
B.依据图中数据可知:若I和Ⅲ温度相同,则互为等效平衡,升高温度,COCl2物质的量减小;说明平衡逆向移动,则逆向为吸热反应,正向为放热反应,故B错误;
C.依据方程式:CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g);根据容器I可知:
反应平衡常数平衡时CO转化率:
依据容器Ⅱ中数据;结合方程式可知:
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则:解得:a=0.55mol,故C正确;
D.CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)为气体体积减小的反应,若起始时向容器I加入CO0.8mol,Cl20.8mol;相当于给体系减压,减压平衡向系数大的方向移动,平衡转化率降低,小于80%,故D错误;
故答案为AC。16、AD【分析】【详解】
A.稀溶液中;强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时的反应热叫做中和热,因此HCl和NaOH反应的中和热∆H=-57.3kJ/mol,A项正确;
B.生成物水由气态变成液态会放出热量,因此CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)∆H>-890.3kJ/mol;B项错误;
C.该反应为可逆反应;不能进行到底,放出的热量小于46.2kJ,C项错误;
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的∆H=-566.0kJ/mol,因此2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的∆H=+566.0kJ/mol;D项正确;
故答案为AD。三、填空题(共5题,共10分)17、略
【分析】【分析】
正反应是体积增大的吸热反应;结合外界条件对平衡状态和反应速率的影响分析解答。
【详解】
(1)若改变的条件是增大压强;正逆反应速率均增大,平衡逆向移动,则对应的图像是I。
(2)若使用合适的催化剂;正逆反应速率均增大,平衡不移动,则对应的图像是Ⅲ。
(3)若改变的条件是升高温度,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,COCl2(g)质量分数减小;则对应的图像是Ⅳ。
(4)若改变的条件是减小反应物的浓度,正反应速率减小,平衡逆向进行,则对应的图像是Ⅱ。【解析】IⅢⅣⅡ18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)a.CO体积分数保持不变时;同一种物质的正逆反应速率相等,达到平衡状态,a符合题意;
b.CO和CH3OH浓度相等时,不能判断同一种物质的正逆反应速率是否相等,不能确定是否达到平衡状态,b与题意不符;
c.恒温恒容的密闭容器中;反应为气体减小的反应,若容器中气体的压强不变,则反应体系中各物质的量不再改变,达到平衡状态,c符合题意;
d.反应自始至终,CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等;无法判断是否达到平衡状态,d与题意不符;
e.容积恒定;反应体系中各物质均为气体,则质量一直不变,则容器中混合气体的密度始终保持不变,不能确定是否达到平衡状态,e与题意不符;
答案为ac;
(2)a.向装置中再充入N2;体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,a与题意不符;
b.反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CO的转化率减小,b与题意不符;
c.改变反应的催化剂;平衡不移动,c与题意不符;
d.向装置中再充入H2;平衡正向移动,CO的转化率增大,d符合题意;
答案为d;
(3)根据图像,升高温度,CH4的平衡转化率增大,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,△H2<0;∆n(CH4)=1mol×50%=0.5mol,则∆n(H2)=1.5mol,H2的平均反应速率=1.5mol÷1L÷5min=0.3mol/(L•min);平衡时,各物质的物质的量依次为0.5mol、2.5mol、0.5mol和1.5mol,容器的体积为1L,则各物质的浓度与物质的量数值相等,则K==1.35;
(4)Qc==5.4>1.35,平衡逆向移动,则v(正)<v(逆)。【解析】①.ac②.d③.>④.0.3mol/(L•min)⑤.1.35⑥.<19、略
【分析】【详解】
(1)酸碱中和反应、燃烧反应、铝热反应都是典型的放热反应,碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应即C(s)+CO2(g)2CO(g)是吸热反应;故选D。
(2)在101kPa时,H2在1.0molO2中完全燃烧,生成2.0mol液态水,放出571.6k的热量,则表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ•mol-1;H2燃烧热是1molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量,故氢气的燃烧热为285.8kJ•mol-1。
(3)①由反应过程能量图象可知第一步反应的生成物能量更高,该反应是吸热反应,△H>0;活化能是能量图像中,活化分子具有的平均能量(图像最高点)与反应物平均能量的差值,则反应II的活化能是akJ•mol-1。②图象中反应I的活化能大于反应II的活化能,故在相同条件下反应I的反应速率比反应II的反应速率小。③由计算机模拟的甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理图示可知反应II化学方程式为:CO+H2O=CO2+H2,故热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-bkJ•mol-1或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=-bkJ•mol-1;
(4)①仪器a的名称是环形玻璃搅拌棒。②若实验中测得中和热数值总是偏小,说明实验中有热量从体系内散失,可能的原因是实验装置保温、隔热效果差等。【解析】(1)D
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O△H=-571.6kJ•mol-1285.8
(3)>a<CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-bkJ•mol-1或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=-bkJ•mol-1
(4)环形玻璃搅拌棒实验装置保温、隔热效果差20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)醋酸的电离是吸热反应;加水稀释;加入碱、加热都能促进醋酸的电离;
a.加入少量0.10mol·L﹣1的稀盐酸;溶液中氢离子浓度增大,抑制醋酸的电离,则醋酸的电离程度降低,选项a错误;
b.醋酸的电离是吸热反应,加热CH3COOH溶液,促进醋酸的电离,则醋酸的电离程度增大,选项b正确;
c.加水稀释至0.010mol·L﹣1;促进醋酸的电离,则醋酸的电离程度增大,选项c正确;
d.加入少量冰醋酸;醋酸的电离平衡向正反应方向移动,但醋酸的电离程度降低,选项d错误;
e.加入少量氯化钠固体;不影响平衡的移动,则不改变醋酸的电离,选项e错误;
f.加入少量0.10mol·L﹣1的NaOH溶液;氢氧根离子和氢离子反应生成水,氢离子浓度降低,促进醋酸的电离,则醋酸的电离程度增大,选项f正确;
答案选bcf;
(2)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进醋酸的电离,c(H+)减小;选项A选;
B.则稀释过程中比值变大,选项B不选;
C.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)•c(OH-)=Kw;Kw不变,选项C不选;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则变大;选项D不选;
答案选A;
(3)由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大;稀释后,HX电离生成的c(H+)小,对水的电离抑制能力小,所以HX溶液中水电离出来的c(H+)大,故答案为大于;HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大;大于;稀释后,HX电离生成的c(H+)小;对水的电离抑制能力小;
(4)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol/L。【解析】bcfA大于HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大大于稀释后,HX电离生成的c(H+)小,对水的电离抑制能力小9.9×10﹣7mol/L21、略
【分析】【分析】
(1)电解池中阳离子向阴极移动,根据图示,则左侧为阴极,右侧为阳极,阴极与电影负极相连,阳极与电源正极相连,据此分析解答;
(2)由题意,通入CO2的一极为阴极,则Sn片为阴极,Pt片为阳极,阴极CO2还原为HCOO-的电极反应是二氧化碳得到电子生成甲酸根离子或在碳酸氢根离子溶液中生成甲酸根离子和碳酸根离子,阳极氢氧根离子失电子生成氧气,结合图示分析解答。
【详解】
(1)所谓的“负极区”就是电解池的阴极区,电极上的应为铁离子得到电子被还原为亚铁离子:生成的亚铁离子又被氧气重新氧化为铁离子:由得失电子守恒知,电路中转移阴极上生成氧化消耗其在标准状况下的体积
(2)①阴极CO2还原为HCOO-的电极反应是二氧化碳得到电子生成甲酸根离子或在碳酸氢根离子溶液中生成甲酸根离子和碳酸根离子,结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写电极反应为:或
②阳极发生反应:溶液的减小,与反应而使其浓度减小;由于溶液呈电中性,则部分移向阴极区,所以电解一段时间后,阳极区溶液浓度降低。【解析】5.6或阳极产生减小,浓度降低;部分迁移至阴极区四、计算题(共2题,共6分)22、略
【分析】【分析】
(1)根据热化学方程式的书写方法可知;化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态;
(2)依据△H=反应物键能和-生成物键能和求算;
(3)依据盖斯定律计算。
【详解】
(1)甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出的热量,64g即2molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJx4=454kJ热量,则热化学方程式为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=−454kJ/mol;
(2)△H=反应物键能和−生成物键能和=945kJ/mol+3×436kJ/mol−6×391kJ/mol=−93kJ/mol;即a=−93;
(3)已知:①Mn(s)+O2(g)═MnO2(s)△H=-520kJ•mol-1
②S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297kJ•mol-1
③Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s)△H=-1065kJ•mol-1
根据盖斯定律:将③-②-①可得MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)△H=−248kJ/mol。【解析】23、略
【分析】【详解】
(1)一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液和1L1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,稀氨水和1L1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,反应焓变是负值,则△H1=△H2<△H3,故答案为:△H1=△H2<△H3;
(2)由题给数据可知,盐酸不足量,50mL0.50mol·L-1盐酸完全反应生成0.025mol水,三次实验的温度差分别为3.15℃、3.1℃、3.05℃,混合溶液的质量为100mL×1g/cm3=100g,则反应生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△t=4.18J·g-1·℃-1×100g×≈1295.8J,生成1mol水放出的热量为≈51.8kJ,实验测得的中和热ΔH=-51.8kJ·mol-1,故答案为:-51.8kJ·mol-1;
(3)由室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ可得1molSiH4自燃放出热量为×89.2kJ=1427.2kJ,则SiH4自燃的热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1427.2kJ·mol-1,故答案为:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1427.2kJ·mol-1;
(4)根据标准摩尔生成焓的定义,乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质C(石墨)和单质H2生成1molC2H6的焓变。根据盖斯定律,(②×4-①+③×3)÷2得:2C(石墨,s)+3H2(g)=C
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