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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年牛津上海版选择性必修1化学上册月考试卷734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5题,共10分)1、NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L-1NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断正确的是。
A.40℃之前,温度升高反应速率减慢,变蓝时间变长B.40℃之后溶液变蓝的时间随温度的升高变短C.图中b、c两点对应的NaHSO3的反应速率相等D.图中a点对应的NaHSO3的反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-12、下图为Sc及Y分别催化合成氨的反应机理;吸附在催化剂表面的微粒用*表示。
下列说法正确的是A.催化剂能降低反应的活化能,从而降低反应的∆HB.催化剂吸附N2,减弱了N≡N键的强度C.该反应的决速步为*NNH2→*ND.催化剂Y的催化作用更高效3、一定温度下;向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是。
A.该反应的化学方程式为2C+4D6A+3BB.反应进行到1s时,v(A)正=v(C)逆C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol(L·s)D.向容器中通入少量稀有气体,反应速率将变小4、下列有关说法正确的是A.若电工操作中将铝线与铜线直接相连,会导致铜线更快被氧化B.工业上用石墨电极电解食盐水,边电解边搅拌,可生产含有的漂白液C.铅蓄电池放电时,正负极极板质量均减小D.加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快,说明具有催化作用5、下列装置能达到相应实验目的的是。
A.图I:检验氯化铵受热分解生成的两种气体B.图II:可以用于测量氨气的体积C.图III:验证非金属性:Cl>C>SiD.图IV:证明该温度下溶度积常数Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)6、新研发的车载双电极镍氢电池于2021年7月投入量产,有助于实现“双碳”目标。其原理如图所示。放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金,可表示为MH;充电时b、d电极的反应物为Ni(OH)2;下列叙述错误的是。
A.b、d为电池的负极B.铜箔的作用是隔开电极,传递电子C.上图示过程中,b电极的电极反应式:NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-D.充电时,每转移1mol电子,该电池的负极共增重1g7、下列各组离子可能大量共存的是A.pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、HCOMnOB.能与金属铝反应放出氢气的溶液中:K+、NOCl-、NHC.含有大量OH-的无色溶液中:Na+、Cu2+、[Al(OH)4]-、SiOD.常温下水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SO8、常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H3PO4溶液;曲线如图所示,下列说法中正确的是。
A.当2<4.7时,H3PO4的第一步电离平衡常数均相同B.A点溶液中有:c(Na+)+c(H+)=c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)+c(OH-)C.B点溶液中有:c(Na+)>c(HPO)>c(PO)>c(H2PO)D.等浓度的NaH2PO4和Na2HPO4的混合溶液中有2c(H+)+c(H2PO)+3c(H3PO4)=2c(OH-)+c(HPO)+3c(PO)9、已如:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol。下列说法中正确的是()A.该反应中△S>0,△H>0B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行C.判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑D.碳酸盐分解反应中熵增加,因此所有碳酸盐分解一定自发进行10、已知反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH>0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是A.升高温度,平衡向逆反应方向移动B.增大H2的浓度,平衡向逆向移动C.更换高效催化剂,CO平衡转化率增大D.减小压强,c(CO)减小11、常温下,Cu(OH)2和Fe(OH)3饱和溶液的浓度随pH的变化如图所示,已知:Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38.下列说法正确的是。
A.曲线a对应的是Fe(OH)3饱和溶液B.调节pH为4.5可除去FeCl3中的CuCl2C.酸性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH)2D.滴加NaOH溶液,可实现X到Y的转化评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)12、(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)ΔH1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2=+72.49kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-86.98kJ·mol-1
则反应Ⅰ的ΔH1=________kJ·mol-1。
(2)氢气可将CO2还原为甲烷,反应为CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程,前三步历程如图所示,其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“·”标注,Ts表示过渡态。物质吸附在催化剂表面,形成过渡态的过程会_____(填“放出热量”或“吸收热量”);反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为____。
(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3CHO(l)的燃烧热分别为283.0kJ·mol-1、890.31kJ·mol-1、1167.9kJ·mol-1,则乙醛的分解反应CH3CHO(l)⇌CH4(g)+CO(g)的ΔH=________。13、A;B、C、D为石墨电极;E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种,且E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路,反应一段时间。
(1)判断装置的名称:甲池为_____(填“电解池”或“原电池”,下同),乙池为____。
(2)B极为____(填“正极”或“负极”或“阳极”或“阴极”,下同),电极反应式为______;F极为____,电极反应式为_______。
(3)烧杯中溶液会变蓝的是_____(填“a”或“b”),U形管中溶液先变红的是_____(填“C”或“D”)极,U形管中发生反应的化学方程式为_________。
(4)当烧杯中有38.1gI2(KI足量)生成时,甲池中溶液的质量会减少_____g。14、甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),CH4的转化率与温度;压强的关系如图:
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为______。
②在其它条件不变的情况下升高温度,化学平衡常数将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中的P1_____P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为________。
④保持反应体系为100℃,5min后再向容器中充入H2O、H2各0.5mol,化学平衡将向_____移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(2)在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发发生反应Ⅱ:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①该反应的△H_____0,△S_____0(填“<”;“>”或“=”)。
②若容器容积不变,下列措施可以提高CO转化率的是______。
A.升高温度。
B.将CH3OH(g)从体系中分离出来。
C.充入He;使体系总压强增大。
D.再充入1molCO和3molH215、已知二元酸H2X易溶于水。
(1)常温下;向0.1mol/L的酸式盐NaHX的溶液中滴入几滴紫色石蕊试液,溶液变成红色。
①若测得此溶液的pH=1,则NaHX溶于水时的电离方程式为__________
②若NaHX溶液中能检测到H2X分子,则溶液中c(X2-)__________(填>、<或=)c(H2X),c(X2-)+c(HX-)+c(H2X)=__________mol/L
(2)常温下,0.1mol/LNaHX溶液中存在的离子有Na+、X2-、HX-、H+、OH-,存在的分子只有H2O,且c(H+)=0.01mol/L
①该溶液中c(HX-)+c(X2-)=__________mol/L
②常温下,0.1mol/LH2X溶液中c(H+)________(填>、<或=)0.11mol/L
(3)若NaHX溶液中检测不到H2X分子但可检测到HX-,则溶液中c(H+)-c(OH-)________(填>、<或=)c(X2-),若HX-的电离平衡常数K=2.5×10-6,则0.4mol/L的NaHX溶液的pH约为__________
(4)常温下向20mL0.05mol/L某稀酸H2X溶液中滴入0.1mol/L氨水,溶液中由水电离出来的氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图,下列分析正确的是________(填字母代号)
A.NaHX溶液可能为酸性;也可能为碱性。
B.A;B、C三点溶液的pH是逐渐减小;D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大。
C.E点溶液中离子浓度大小关系:c(NH4+)>c(X2-)>c(OH-)>c(H+)
D.F点溶液:c(NH4+)=2c(X2-)
(5)已知某混合溶液中含有4molNa2X、2molNa2CO3和1molNaHCO3。往溶液中通入4molCO2气体,充分反应后气体全部被吸收,反应后Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为________,________(不考虑弱酸根离子的电离及水解)16、研究原电池原理及装置具有重要意义。
(1)①由“Zn-Cu-稀H2SO4”组成的原电池,工作一段时间后锌片质量减少了6.5g,锌为原电池的_______(填“正”或“负”)极,生成氢气的体积为_______L(标准状况);
②由“Zn-Cu-AgNO3溶液”组成的原电池中负极的电极反应式为_______。
(2)如图所示将分别紧紧缠绕铜丝和铝条的铁钉放入培养皿中;再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述中正确的是(填序号)_______。
A.a中铜丝附近呈现红色B.a中铁钉上发生氧化反应C.b中铁钉附近有气泡产生D.与a相比,b中铁钉不易被腐蚀(3)一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极上通CH4和氧气,电池正极的电极反应式为_______。17、已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:。酸电离平衡常数醋酸碳酸亚硫酸
(1)根据上表可知,酸性_____在相同条件下,试比较Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3_____Na2SO3。(填“>”“<”或“=”;下同)
(2)向0.1mol∙L−1的CH3COONa溶液中加入少量下列物质,其水解程度增大的是______。
ANaCl溶液BNa2CO3固体CNH4Cl溶液DCH3COONa固体。
(3)已知常温下NH3∙H2O的电离常数则常温下CH3COONH4溶液的pH_______7。
(4)将pH=4的溶液稀释100倍后溶液的pH范围是_______,图中的纵坐标可以是______。
a.溶液的pH
b.醋酸的电离平衡常数。
c.溶液的导电能力。
d.醋酸的电离程度。
(5)NaHSO3是中学化学常见的物质。在水溶液中存在如下两个平衡:
Ka2
Kh2(水解平衡常数;表示水解程度)
已知25℃时,Ka2>Kh2,则0.1mol∙L−1NaHSO3溶液:
①溶液呈__________(填“酸性”“碱性”或“中性”);
②溶液中c(Na+)______c()(填“>”“<”或“=”);
③写出该溶液中的守恒式:
电荷守恒:_____________,物料守恒:________________,质子守恒:_______________。18、Ⅰ:二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)以CO2为原料制取炭黑的流程如图所其总反应的化学方程式为________,
(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)ΔH几种物质的能量(在标准状况下,规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:。物质H2(g)CO2(g)CH2=CH2(g)H2O(g)能量/(kJ/mol)0-39452-242
则ΔH=____。
Ⅱ:已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1;②氢气燃烧的能量变化示意图:
请写出碳和水蒸气反应,生成CO和H2的热化学方程式:_______
Ⅲ:向100mL0.1mol·L-1稀NaOH溶液中加入稀盐酸,“中和热”或“反应放出热量”与所加入的盐酸体积的关系图正确的是()
评卷人得分四、判断题(共1题,共10分)19、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.错误评卷人得分五、元素或物质推断题(共1题,共2分)20、节能减排是中国转型发展的必经之路;工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施,下图是几种工业生产的联合生产工艺:
请回答下列问题:
(1)装置甲为电解池(惰性电极),根据图示转化关系可知:A为_________(填化学式),阴极反应式为__________。
(2)装置丙的反应物为Ti,而装置戊的生成物为Ti,这两个装置在该联合生产中并不矛盾,原因是______装置戊进行反应时需要的环境为________(填字母序号).
A.HCl气体氛围中B.空气氛围中C.氩气氛围中D.水中评卷人得分六、原理综合题(共2题,共4分)21、十九大报告中关于生态环境保护的论述全面而深刻,对研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要指导意义。
(1)已知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-113.0kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1
写出SO2与NO2反应生成SO3和NO的热化学反应方程式___。
(2)汽车尾气的净化装置中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0。在密闭容器中充入10molCO和8molNO;发生上述反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度,压强的关系。
①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施有___(填字母序号)。
a.升高温度b.增加CO的浓度c.缩小容器的体积d.改用高效催化剂。
②压强为10MPa、温度为T1下,若反应进行到10min达到平衡状态,容器的体积为2L;用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=___;若在D点对反应容器升温的同时增大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___点。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示,则N极应连接电源的___(填“正极”或“负极”),M极的电极反应式为___。
22、汽车尾气中的CO、NOx是大气污染物。我国科研工作者经过研究;可以用不同方法处理氮的氧化物﹐防止空气污染。回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol−1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH=-906kJ·mol−1
请写出NH3将NO转化成无毒物质的热化学方程式:___________。
(2)工业上一种除去NO的一种反应机理如图所示:
该反应的化学方程式为:___________。
(3)利用H2还原NO的反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)的速率方程为该反应在不同条件下的反应速率如下:。温度c(H2)/mol·L−1c(NO)/mol·L−1反应速率T10.10.1T10.30.1T10.20.2
则速率方程中,α=___________;β=___________。
(4)活性炭处理汽车尾气中NO的方法:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH<0,在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,以下能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。
A.v(N2)=v(CO2)
B.容器与外界不发生热交换。
C.容器内气体的物质的量不变。
D.容器内气体密度不变。
(5)科研人员进一步研究了在C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)反应中,活性炭搭载钙、镧氧化物的反应活性对比。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,通入NO使其浓度达到0.1mol·L−1.不同温度下;测得2小时时NO去除率如图所示:
①据图分析,490℃以下反应活化能最小的是___________(用a、b;c表示)。
②490℃时的反应速率v(NO)=___________mol·L−1·h−1
③若某温度下此反应的平衡常数为100,则反应达到平衡时NO的去除率为___________(保留两位有效数字)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
A.从图像中可以看出,40℃以前,温度越高,反应速度越快,40℃后温度越高,变色时间越长,反应越慢,而55℃,未变蓝,说明没有生成I2;故A错误;
B.40℃后温度越高,变色时间越长,反应越慢,而55℃,未变蓝,说明没有生成I2;故B错误;
C.图中b;c点对应的反应温度不同;反应速率不同,故C错误;
D.a点时间为80s,浓度变化量为=0.004mol/L,a点对应的NaHSO3反应速率=5.0×10-5mol·L-1·s-1;故D正确;
答案选D。2、B【分析】【详解】
A.催化剂能降低反应的活化能;但不能改变反应的∆H,A错误;
B.催化剂通过吸附氮分子;减弱了N≡N键的强度,使其易结合氢原子,B正确;
C.据图可知能垒最大的一步反应为*N2→*NNH2;即该反应为慢反应,决定整体反应速率,C错误;
D.据图可知催化剂Sc可以更多的降低每一步反应活化能;更高效,D错误;
综上所述答案为B。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.根据图知,B、C是反应物而A、D是生成物,6s内△n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、△n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、△n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、△n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol:0.6mol:0.8mol:0.4mol=6:3:4:2,该反应方程式为3B(g)+4C(g)⇌6A(g)+2D(g);故A错误;
B.同一段时间内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,反应进行到1s时,2v(A)正=3v(C)逆;故B错误;
C.反应进行到6s时,v(B)==0.05mol•L-1•s-1;故C正确;
D.向容器中通入少量稀有气体;容积不变,反应速率将不变,故D错误;
故选C。4、B【分析】【详解】
A.若电工操作中将铝线与铜线直接相连;会形成Al-Cu原电池,铜做正极得到保护,故A错误;
B.工业上用石墨电极电解食盐水,阳极为氯离子失电子生成氯气,阴极为氢离子得电子生成氢气,氢氧根离子增多,搅拌时生成的氯气和氢氧根离子反应,可生产含有的漂白液;故B正确;
C.铅蓄电池放电时;正负极均生成硫酸铅,正负极极板质量均增加,故C错误;
D.加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快;是由于锌与硫酸铜反应生成的铜附着在锌表面形成Cu-Zn原电池,加快反应速率,故D错误。
故答案为B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.氯化铵分解生成HCl与氨气,五氧化二磷、碱石灰可分别吸收氨气、HCl,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色、HCl能使湿润的紫色石蕊试纸变红色,NH3可使湿润的无色酚酞试纸变红色;但装置中五氧化二磷和碱石灰的位置放反了,A错误;
B.氨气不溶于四氯化碳;导管短进长出可排出四氯化碳来测定氨气的体积,B正确;
C.浓盐酸易挥发;生成的二氧化碳中含有HCl,HCl能和硅酸钠反应而干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应,C错误;
D.NaOH过量;均为沉淀生成,实验①中氢氧化钠溶液过量,向反应后的试管中再加入氯化铁溶液,则实验②中只存在沉淀的生成,不存在沉淀的转化,则不能比较氢氧化镁和氢氧化铁的溶度积大小,D错误;
故答案为:B。二、多选题(共6题,共12分)6、AD【分析】【详解】
A.原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,由氢氧根离子移向a极和c极可知,a、c为电池的负极,b;d为电池的正极;A错误;
B.铜箔的作用是隔开正负极;传递电子,B正确;
C.b极为正极,得电子,充电时b、d电极的反应物为Ni(OH)2,由图示可知,放电时b、d电极的反应物为NiO(OH),则b极电极反应式为:NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-;C正确;
D.放电时,正极反应式为:NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,转移1mol电子,充电时Ni(OH)2为反应物;NiO(OH)为生成物;因此每转移1mol电子,该电池的正极各减重1g,该电池的负极各增重1g,共增重2g,D错误;
答案选AD。7、BD【分析】【分析】
【详解】
A.pH=1时,选项中各离子可以发生以下反应:故不能大量共存,A错误;
B.能与金属铝反应放出氢气的溶液可能是酸性也可能是碱性。碱性环境下,NH与OH-反应生成一水合氨;酸性环境下,K+、NOCl-、NH可以共存。即该组离子可能大量共存;B正确;
C.OH-与Cu2+可反应生成Cu(OH)2;故不能共存,C错误;
D.水电离受到抑制,可能是酸性或者碱性环境。在酸性环境下,H+与S2-、SO之间会发生氧化还原反应而不能大量共存;若是碱性环境下;则可以大量共存。故D正确。
故本题选BD。8、AD【分析】【分析】
根据图像可知;当加入NaOH为零时,pH=2,说明磷酸为弱酸;加入NaOH的体积为20mL时,恰好生成磷酸二氢钠;加入NaOH的体积为40mL时,恰好生成磷酸一氢钠。
【详解】
A.H3PO4的第一步电离平衡常数与温度有关,与溶液的pH大小无关,因此当2<pH<4.7时,H3PO4的第一步电离平衡常数均相同;A说法正确;
B.根据电荷守恒得到A点溶液中有:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH-);B说法错误;
C.B点溶液中溶质为Na2HPO4,溶液pH=9.7,溶液显碱性,说明是水解大于电离,因此c(Na+)>c()>c()>c();C说法错误;
D.等浓度的NaH2PO4和Na2HPO4的混合溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH-),再根据物料守恒:2c(Na+)=3c()+3c()+3c(),将第一个等式乘以2再减去第二个等式:2c(H+)+c()=2c(OH+)+c()+3c();D说法正确。
综上所述,答案为AD。9、AC【分析】【详解】
A.根据反应的特征可知;该反应是熵变增大的吸热反应,△S>0,△H>0,故A正确;
B.该反应是吸热反应;△H>0,△S>0,由△H-T△S<0可知,高温下该反应可以自发进行,故B错误;
C.判断反应能否自发进行需要根据△H与△S综合考虑;△H-T△S<0的反应能自发进行,故C正确;
D.碳酸盐分解反应中熵增加;△S>0,反应是吸热反应,△H>0,反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的,故D错误;
答案选AC。10、BD【分析】【分析】
【详解】
A.升高温度;正;逆反应速率都增大,正反应速率增大更多,平衡向正反应方向移动,故A错误;
B.增大H2的浓度;生成物的浓度增大,逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆向移动,故B正确;
C.使用催化剂;正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,CO平衡转化率不变,故C错误;
D.正反应是气体体积增大的反应;减小压强,平衡正反应方向移动,但是气体的体积增大较多,c(CO)减小,故D正确;
故选:BD。11、AC【分析】【分析】
【详解】
A.两溶液中c[Cu(OH)2]=c(Cu2+)、c[Fe(OH)3]=c(Fe3+),当c(Cu2+)=c(Fe3+)=10-5mol/L时,Cu(OH)2溶液中c(OH-)=mol/L=10-7.5mol/L,此时溶液pH=6.5;Fe(OH)3溶液中c(OH-)=mol/L=10-11mol/L,此时溶液pH=3,所以曲线a对应的是Fe(OH)3饱和溶液;A正确;
B.据图可知pH为4.5时Fe3+完全沉淀,而c(Cu2+)==0.1mol/L;B错误;
C.根据A计算可知当c(Cu2+)≤10-5mol/L时,pH≥6.5,所以酸性溶液中Cu元素既可能是Cu2+也可能是Cu(OH)2;C正确;
D.X和Y的pH相同,而滴加NaOH溶液会使溶液碱性增强,pH变大,溶解的c[Cu(OH)2]变小;X点会向右下方移动,D错误;
综上所述答案为AC。三、填空题(共7题,共14分)12、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ得总反应:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-86.98kJ·mol-1,所以ΔH1=-86.98kJ·mol-1-72.49kJ·mol-1=-159.47kJ·mol-1。
(2)根据图像可知,吸附态的能量小于过渡态,所以物质吸附在催化剂表面,形成过渡态的过程会吸收热量;活化能最小的过程是·CO+·OH+·H+3H2(g)生成·CO+3H2(g)+H2O(g),反应方程式是·OH+·H=H2O(g)。
(3)已知CO(g)、CH4(g)、CH3CHO(l)的燃烧热分别为283.0kJ·mol-1、890.31kJ·mol-1、1167.9kJ·mol-1,分别写出燃烧热的热化学方程式,再用第3个的热化学方程式减去第1个和第2个的热化学方程式,则乙醛的分解反应CH3CHO(l)⇌CH4(g)+CO(g)的ΔH=-1167.9kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)-(-890.31kJ·mol-1)=+5.41kJ·mol-1。【解析】-159.47吸收热量·OH+·H=H2O(g)+5.41kJ·mol-113、略
【分析】【分析】
E;F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种;且E能与NaOH溶液反应,则E是金属铝,所以F是金属镁,乙是原电池,其中金属E是Al电极是负极,甲是电解池,所以D是阴极,C是阳极,B是阴极,A是阳极,F是正极。
【详解】
(1)根据上述分析;甲池为电解池,乙池为原电池;
故答案为:电解池;原电池;
(2)根据分析,甲是电解池,所以B是阴极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;F是正极,电极材料金属镁,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
故答案为:阴极;Cu2++2e-=Cu;正极;2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
(3)D是阴极,该电极上会产生氢气,所以中冒气泡,则D电极周围有大量氢氧根离子,能使酚酞变红;a中是氯离子失电子产生氯气,能将碘离子氧化为单质遇到淀粉变蓝色,所以烧杯中溶液会变蓝的是a,故U形管内发生的反应为:2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑;
故答案为:a;D;2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑;
(4)D是阴极,根据2I-+2e-=I2,则38.1gI2的物质的量为=0.15mol,则转移电子的物质的量为0.15mol×2=0.3mol,甲是电解池,B是碳且为阴极,发生反应为Cu2++2e-=Cu,A是阳极,发生反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,则甲池中溶液减少质量即为铜单质和氧气的质量,转移0.3mol电子时,生成0.15mol的铜,其质量为0.15mol×64g/mol=9.6g,同时生成氧气的物质的量×0.3mol,则氧气的质量=×0.3mol×32g/mol=2.4g;则甲池中溶液的质量会减少9.6g+2.4g=12g;
故答案为:12。
【点睛】
该题的突破口在于E、F两种金属的判断,从而确定三个池的类型,根据电极和电解质溶液确定电极反应和电极反应现象。【解析】电解池原电池阴极Cu2++2e-=Cu正极2H2O+2e-=H2↑+2OH-aD2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑1214、略
【分析】【分析】
(1)①根据图像,100℃平衡时甲烷的转化率,求出△c(CH4),根据v=计算v(CH4),利用速率之比等于化学计量数之比计算v(H2);②根据“定一议二”的方法分析判断;③根据“定一议二”的方法分析判断;根据三段式,结合平衡常数K=计算;④保持反应体系为100℃,5min后再向容器中冲入H2O、H2各0.5mol;根据浓度商与平衡常数的相对大小的判断;
(2)①混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,结合方程式和△G=△H-T•△S<0分析判断;
②容器容积不变;增加CO的转化率,需要平衡向正反应移动,根据外界条件对平衡的影响分析判断。
【详解】
(1)①由100℃平衡CH4的转化率为0.5可知,消耗CH4为1mol×0.5=0.5mol,平衡时甲烷的浓度变化量为=5×10-2mol/L,根据甲烷与氢气的计量数关系,则:v(H2)=3v(CH4)=3×=0.030mol•L-1•min-1,故答案为0.030mol•L-1•min-1;
②通过图像可知,当压强为P1时;升高温度,甲烷的转化率增大,平衡正向移动,所以升高温度,平衡常数增大,故答案为增大;
③由图可知,温度相同时,到达平衡时,压强为P1的CH4转化率高,正反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲烷的转化率降低,故压强P1<P2;
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
初始浓度:0.10.200
变化浓度:0.050.050.050.15
平衡浓度:0.050.150.050.15
100℃时平衡常数K==2.25×10-2,故答案为<;2.25×10-2;
④保持反应体系为100℃,5min后再向容器中冲入H2O、H2各0.5mol,Qc==4×10-2>K;所以平衡向左移动,故答案为向左;
(2)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正反应是气体物质的量减小的反应,反应的△S<0,混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,根据△G=△H-T•△S<0,说明△H<0;即正反应是放热反应,故答案为<;<;
②A.该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动,CO的转化率降低,故A错误;B.将CH3OH(g)从体系中分离,产物的浓度降低,平衡向正反应移动,CO的转化率增加,故B正确;C.充入He,使体系总压强增大,容器容积不变,反应混合物各组分浓度不变,平衡不移动,CO的转化率不变,故C错误;D.再充入1molCO和3molH2,可等效为压强增大,平衡向体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,CO的转化率增加,故D正确;故答案为BD。【解析】①.0.030mol•L﹣1•min﹣1②.增大③.<④.2.25×10﹣2⑤.向左⑥.<⑦.<⑧.BD15、略
【分析】【分析】
(1)若测得此溶液的pH=1,则盐NaHX溶于水时电离出钠离子、酸根离子和氢离子;若NaHX溶液中能检测到H2X分子,则说明HX-可以水解;
(2)溶液不存在H2X,根据物料守恒分析;由于溶液不存在H2X,说明H2X的第一步电离是完全电离,第二步部分电离,第一步电离中H+对第二步的电离产生了抑制;
(3)NaHX溶液中检测不到H2X分子,但能检测到HX-,说明HX-只电离不水解而使溶液呈酸性;由电荷守恒计算,再由电离常数计算氢离子浓度;
(4)由A点水电离出氢离子浓度为10-13mol/L可知A点溶液中氢氧根离子浓度为10-13mol/L,结合c(H+)=计算酸溶液中c(H+);随着氨水的加入;溶液的酸性减弱;碱性逐渐增强,溶液的pH增大;E溶液显示酸性,根据盐的水解原理来比较离子浓度;根据电荷守恒结合溶液呈中性分析解答;
(5)某混合溶液中含有4molNa2X、2molNa2CO3和1molNaHCO3,Na2X、NaHCO3能共存,说明HX-的酸性强于碳酸氢根离子,往溶液中通入4molCO2气体,充分反应后,气体全部被吸收,说明HX-的酸性弱于碳酸,即溶液中除了发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,还发生反应Na2X+CO2+H2O=NaHX+NaHCO3;根据反应方程式进行计算。
【详解】
(1)①若测得此溶液的pH=1,说明该盐溶于水完全电离,生成钠离子、酸根离子和氢离子,所以其电离方程式为:NaHX=Na++H++X2-,故答案为:NaHX=Na++H++X2-;
②若NaHX溶液中能检测到H2X分子,说明是H2X是弱酸,HX-可以部分水解生成H2X,而NaHX完全电离生成Na+、H+、X2-,所以c(X2-)>c(H2X);根据物料守恒,c(X2-)+c(HX-)+c(H2X)=0.1mol/L;故答案为:NaHX=H++X2-+Na+;>;
(2)①溶液不存在H2X,由物料守恒可知,0.1mol•L-1NaXB溶液中c(HX-)+c(X2-)=0.1mol/L;故答案为:0.1;
②由于溶液中只存在的分子为H2O,说明H2X为中强酸,电离方程式为H2X=H++HX-﹑HX-⇌H++X2-;由物料守恒可知c(HX-)+c(X2-)=c(Na+)=0.1mol/L;0.1mol•L-1NaHX溶液c(H+)=0.01mol•L-1,则有HX-的电离度是10%,H2X的第一步电离为完全电离,第二步为部分电离,且第一步电离中H+对第二步的电离产生了抑制,故H2X溶液c(H+)<0.11mol•L-1;故答案为:<;
(3)NaHX溶液中检测不到H2X分子,但能检测到HX-,说明HX-只电离不水解,溶液中电荷守恒等式为:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-),物料守恒等式为:c(Na+)=c(HX-)+c(X2-),两者合并得到等式:c(H+)=c(OH-)+c(X2-),则c(H+)-c(OH-)=c(X2-);HX-的电离平衡常数K===2.5×10-6,计算出c(H+)10-3mol/L;pH约为3,故答案为:=;3;
(4)A、酸溶液中水电离出氢离子浓度c(H+)等于溶液中氢氧根离子浓度c(OH-),即c(OH-)═10-13mol/L,则酸溶液中c(H+)==mol/L=0.1mol=2×0.05mol•L-1,所以酸H2X为二元强酸;即NaHX溶液显酸性,故A错误;
B;随着氨水的加入;溶液的酸性减弱,溶液的pH增大,所以A、B、C三点溶液的pH是逐渐增大的,D点恰好反应完全,随着氨水的加入,溶液的碱性逐渐增强,D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大,故B错误;
C、E溶液显示酸性,硫酸铵和氨水的混合物,得到的溶液中铵根离子的水解程度较强,所以c(NH4+)>c(X2-)>c(H+)>c(OH-);故C错误;
D、根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)═2c(X2-)+c(OH-),而溶液呈中性c(OH-)═c(H+),所以c(NH4+)═2c(X2-);故D正确。
答案选D。
(5)某混合溶液中含有4molNa2X、2molNa2CO3和1molNaHCO3,Na2X、NaHCO3能共存,说明HX-的酸性强于碳酸氢根离子,往溶液中通入4molCO2气体,充分反应后,气体全部被吸收,说明HX-的酸性弱于碳酸,根据反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,可知2molNa2CO3能生成4molNaHCO3同时消耗二氧碳2molCO2,还有2molCO2发生反应Na2X+CO2+H2O=NaHX+NaHCO3,生成2molNaHCO3,所以溶液中没有Na2CO3,NaHCO3为7mol,故答案为:0mol;7mol。【解析】①.NaHX=H++X2-+Na+②.>③.0.1④.0.1⑤.<⑥.=⑦.3⑧.D⑨.0mol⑩.7mol16、略
【分析】(1)
①由“Zn-Cu-稀H2SO4”组成的原电池;锌比铜活泼,锌为原电池的负极,工作一段时间后锌片质量减少了6.5g,物质的量是0.1mol,则转移电子0.2mol,生成氢气0.1mol,标准状况下体积为2.24L。
②由“Zn-Cu-AgNO3溶液”组成的原电池中,锌比铜活泼,更容易与Ag+反应,锌作负极,负极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+。
(2)
a中形成以铁钉为负极、铜丝为正极、NaCl为电解质溶液的原电池,形成吸氧腐蚀,负极反应:Fe-2e-=Fe2+,正极反应:O2+4e-+2H2O=4OH-;b中形成以铝条为负极;铁钉为正极、NaCl为电解质溶液的原电池。据此分析;
A.a中铜丝是正极,附近生成OH-;遇酚酞呈现红色,A正确;
B.a中铁钉是负极;发生氧化反应,B正确;
C.b中铁钉是正极,发生反应:O2+4e-+2H2O=4OH-;附近没有气泡产生,C错误;
D.a中铁钉作负极,发生氧化反应,与a相比,b中铁钉作正极;被保护,不易被腐蚀,D正确;
故选ABD。
(3)
该燃料电池的正极通入氧气,负极通入CH4,以KOH溶液为电解质溶液,负极反应:CH4–8e-+10OH-=CO+7H2O,正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-。【解析】(1)负2.24Zn-2e-=Zn2+
(2)ABD
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-17、略
【分析】【详解】
(1)根据上表可知,碳酸的小于亚硫酸的因此酸性<根据对应的酸越弱,其水解程度越大,在相同条件下,Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3>Na2SO3;故答案为:<;>。
(2)A.加入NaCl溶液实质是加水,加水稀释,平衡正向移动,水解程度程度增大,故A符合题意;B.加入Na2CO3固体,两者相互抑制的双水解,故B不符合题意;C.加入NH4Cl溶液,两者相互促进的双水解,水解程度增大,故C符合题意;D.加CH3COONa固体;平衡正向移动,但水解程度减小,故D不符合题意;综上所述,答案为:AC。
(3)常温下NH3∙H2O的电离常数醋酸的电离常数因此生成是弱酸弱碱盐,水解程度相当,溶液呈中性,则常温下CH3COONH4溶液的pH=7;故答案为:=。
(4)将pH=4的溶液稀释100倍;稀释时,醋酸又电离出氢离子,因此溶液pH变化不到2个单位,因此稀释后溶液的pH范围是4<pH<6,加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,电离程度增大,溶液的pH增大,醋酸电离平衡常数不变,离子浓度减小,溶液导电性能力减弱,因此图中的纵坐标可以是c;故答案为:4<pH<6;c。
(5)①已知25℃时,Ka2>Kh2,说明电离程度大于水解程度,因此0.1mol∙L−1NaHSO3溶液呈酸性;故答案为:酸性。
②溶液中亚硫酸根既要电离又要水解,因此溶液中c(Na+)>c();故答案为:>。
③电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(),物料守恒:c(Na+)=c()+c()+c(),质子守恒:c(H+)+c()=c()+c();故答案为:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c();c(Na+)=c()+c()+c();c(H+)+c()=c()+c()。【解析】①.<②.>③.AC④.=⑤.4<pH<6⑥.c⑦.酸性⑧.>⑨.c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c()⑩.c(Na+)=c()+c()+c()⑪.c(H+)+c()=c()+c()18、略
【分析】【分析】
I.(1)在700K条件下,CO2和FeO发生反应生成C和Fe3O4,过程1中Fe3O4分解生成FeO和O2;所以整个反应过程中FeO作催化剂,根据反应物和生成物及反应条件书写方程式;
(2)焓变等于生成物总能量减去反应物总能量;
II.根据盖斯定律;睛已知的热化学方程式叠加,可得待求反应的热化学方程式;
III.中和热是强酸强碱发生中和反应产生1mol水时放出的热量;反应放出的热量与反应的物质的多少有关。
【详解】
(1)在700K条件下,CO2和FeO发生反应生成C和Fe3O4,过程1中Fe3O4分解生成FeO和O2,所以整个反应过程中FeO作催化剂,根据反应物和生成物及反应条件书写方程式为CO2C+O2;
(2)焓变等于生成物总能量减去反应物总能量;则该反应的焓变=[52+(-242)×4-(-392)×2-0]kJ/mol=-128kJ/mol;
II.①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-220kJ·mol-1;②根据图示可得H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=436kJmol+kJ/mol-2(-462)kJ/mol=-240kJ/mol;根据盖斯定律将①-②,整理可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130kJ/mol;
III.中和热是强酸强碱发生中和反应产生1mol水时放出的热量;由于水的物质的量是1mol,所以中和热不会发生变化,是一个定值,选项A正确,C错误;
在容器中含有的NaOH的物质的一定,随着HCl的加入,反应产生的H2O的物质的量逐渐增多;反应放出的热量也逐渐增多,当NaOH恰好反应完全时,放出的热量达到最大值,此后再加入盐酸,不能在反应,反应放出的热量也不再发生变化,则选项B正确;D错误;
所以合理选项是AB。
【点睛】
本题考查了反应热与焓变的综合应用,涉及热化学方程式的书写、化学键的键能与反应热的关系及反应放出的热量与中和热的关系等,掌握有关概念,明确催化剂参加反应,改变了反应途径,可以降低反应的活化能,但不能影响反应热,明确反应原理及有关概念的含义是解题关键。【解析】CO2C+O2-128kJ/molC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130kJ/molAB四、判断题(共1题,共10分)19、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
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