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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年沪科版选择性必修1化学上册月考试卷696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7题,共14分)1、25℃时,将1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中加入CH3COOH或NaOH固体(忽略体积和温度变化),引起溶液pH的变化如图所示。下列叙述错误的是()
A.该温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=2×10-7/(10c-2)B.若在c点对应的溶液中继续加入NaOH固体,则水电离出的c(H+)不可能为1×10-7mol·L-1C.a点对应的溶液中:c(CH3COOH)∶c(CH3COONa)>2D.a、b、c三点均存在2、下列叙述正确的是A.室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后pH>7B.由水电离出来的H+的浓度为1.0×10-10mol·L-1,则原溶液的PH=4C.100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性D.一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+13、某小组为研究电化学原理,设计如图所示装置,下列叙述不正确的是。
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液蓝色变浅D.a和b分别连接直流电源的负极和正极,可以实现铁上镀铜4、在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中,使其发生反应,t0时容器Ⅰ中达到化学平衡;X;Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是。
A.该反应的化学方程式为:3X+2Y2ZB.若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所需时间小于t0C.若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时,其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应D.若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固态或液态5、锂空气充电电池有望成为电池行业的“明日之星”,其放电时的工作原理如图所示。已知电池反应:2Li+O2Li2O2,下列说法错误的是。
A.放电时,正极的电极反应式:O2+2e−+2Li+=Li2O2B.放电时,B极消耗22.4L的O2,外电路中通过2mol电子C.充电时,Li+向A极移动D.充电时,A极接电源的负极6、化学与生产、生活紧密相关,下列事实与盐类水解有关的是A.侯德榜制碱原理B.盐水浸泡的铁锅易生锈C.氯化铵溶液可以用于除铁锈D.纯碱溶液可用于除去水垢中的CaSO47、工业上电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2;工作原理如图所示,下列说法不正确的是。
A.阳极区得到H2SO4B.阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+C.离子交换膜为阳离子交换膜D.当电路中有2mole-转移时,生成55gMn评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)8、一定温度下,在容积为1L的密闭容器内放入2molN2O4和8molNO2气体,发生如下反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色)△H<0反应中NO2、N2O4的物质的量随反应时间变化的曲线如图;
按下列要求作答:
(1)在该温度下,反应的化学平衡常数表达式为:___________。
(2)若t1=10s,t2=20s,计算从t1至t2时以N2O4表示的反应速率:___________。
(3)图中t1、t2、t3哪一个时刻表示反应已经达到平衡?___________。
(4)t1时,正反应速率___________(填“>”;“<”或“=”)逆反应速率。
(5)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡向___________移动(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。9、已知一定温度和压强下,在容积为VL的密闭容器中充入1molA和1molB,保持恒温恒压下反应:A(g)+B(g)C(g)△H<0。达到平衡时;C的体积分数为40%。试回答有关问题:
(1)在相同温度下,若保持容器体积VL不变,起始充入1molA和1molB,达到平衡时,C的体积分数_______40%(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡_______。
A.一定向正反应方向移动B.一定向逆反应方向移动。
C.一定不移动D.不一定移动。
(3)若使温度、压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器中充入2molA和2molB,则反应达到平衡时,C的体积分数为_______;容器的容积为_______。10、电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题:
(1)二氧化氯()为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示:
①图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取产生的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”),对应的电极反应式为___________。
②a极区___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解溶液制备
①工业上,通常以软锰矿(主要成分是)与的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀,小火加热至熔融,即可得到绿色的化学方程式为___________。
②用镍片作阳极(镍不参与反应),铁板为阴极,电解溶液可制备上述过程用流程图表示如下:
则阳极的电极反应式为___________;该工艺流程中循环利用的物质是___________。
(3)电解硝酸工业的尾气可制备其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为___________。
②将电解生成的全部转化为则通入的与实际参加反应的的物质的量之比至少为___________。11、(1)如图所示是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上的描述合理的是______(填序号)。
实验后的记录:
①Cu为负极;Zn为正极。
②Cu极上有气泡产生;发生还原反应。
③SO向Cu极移动。
④若有0.5mol电子流经导线;则可产生0.25mol气体。
⑤电子的流向是:Cu→Zn
⑥正极反应式:Cu-2e-=Cu2+;发生氧化反应。
(2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的是_____(填序号)。
(3)图为青铜器在潮湿环境中因发生电化学反应而被腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是____(填图中字母“a”或“b”或“c”);
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为____;12、工业生成尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素,反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1),该反应的平衡常数和温度关系如下:。T/℃165175185195K111.974.150.634.8
(1)ΔH__0(填“>”;“<”或“=”)。
(2)在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)n(NH3)∶n(CO2)=x,如图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系,α随着x增大而增大的原因是__。
(3)图中的B点对应的NH3的平衡转化率为__。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)13、pH减小,溶液的酸性一定增强。(____________)A.正确B.错误14、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误15、任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。(______________)A.正确B.错误16、生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理。(_______)A.正确B.错误17、放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行。__________________A.正确B.错误18、C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定。____A.正确B.错误19、焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共4题,共12分)20、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___________。:21、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_________。22、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:____________________。23、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)。评卷人得分五、工业流程题(共3题,共15分)24、用含铬不锈钢废渣(含等)制取(铬绿)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“碱熔”时,为使废渣充分氧化可采取的措施是___________、___________。
(2)KOH、反应生成的化学方程式为___________。
(3)“水浸”时,碱熔渣中的强烈水解生成的难溶物为___________(填化学式,下同);为检验“水浸”后的滤液中是否含有可选用的化学试剂是___________。
(4)常温下,“酸化”时pH不宜过低的原因是___________;若此时溶液的则___________mol/L。{已知:常温下,}
(5)“还原”时发生反应的离子方程式为___________。
(6)“沉铬”时加热近沸的目的是___________;由制取铬绿的方法是___________。25、某废旧锂离子电池的正极材料成分为和下图为从其中回收钴;镍的工艺流程。
回答下列问题:
(1)中的元素为价,和个数比为则元素化合价为_______。
(2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为_______。
(3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为_______。
(4)“碳化水浸”过程中反应为:该反应的标准吉布斯自由能和标准生成焓随温度变化如图。该过程需要控制在_______(填“a”、“b”或c)进行,其原因是_______。
a.b.c.
(5)常温下,为寻找“碳化水浸”的最佳将固体加入水中,通入使固体逐步溶解,当固体恰好完全溶解时,则溶液中的为_______(保留两位有效数字;忽略体积变化)。
已知:
(6)“萃取”的原理是(M表金属离子,代表萃取剂,则反萃取时加入的试剂为_______。26、锗是一种重要的半导体材料,其有机化合物在治疗癌症方面有着独特的功效,二氧化锗()可用于光谱分析和制备催化剂、制硅锗合金等。对火法炼锌工艺所得锗渣(主要成分及少量等难溶物杂质)进行处理的流程如图:
已知:请回答下列问题:
(1)的离子结构示意图为_______。
(2)“酸溶”时,请写出两条提高酸溶速率的措施:_______。
(3)常温下,“调”时,滤液1中的所有金属离子恰好都沉淀完全时的为_______。
(4)“氧化吸收”时,发生反应的离子方程式为_______。该过程中温度不宜太高的原因是_______。
(5)“水解”为四氯化锗与高纯水反应,其化学方程式为_______,为了让该反应趋于完全,制备时需_______。
(6)电解高纯和的混合物,可制得硅锗合金。反应原理如下:生成硅锗合金的电极为_______(填“阳极”或“阴极”)。写出生成的电极反应式:_______。评卷人得分六、原理综合题(共2题,共6分)27、氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源;热化学硫碘循环分解水是一种高效;无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
(1)已知:
反应I的热化学方程式:_______。
(2)反应I所得产物的溶液在碘过量时会自发分成两层。分离两层溶液的实验操作是_______。
(3)研究发现,通过电解方法实现反应I,既可减少碘的加入量,也可减少溶液后续纯化过程的能耗。写出通过电解法实现反应I时,阳极的电极反应式:_______。
(4)碘硫循环过程中反应I所制备出的HI浓度较低,必须对HI溶液进行浓缩。电解电渗析浓缩HI溶液的原理如下图所示,初始时阳极液和阴极液相同,溶液组成均为n(HI):n(H2O):n(I2)=1:6.8:2。
①电渗析过程中,阳极液中I2的浓度会_______(填“增大”或“减小”)。
②结合化学用语,解释阴极区进行HI浓缩的原理_______。
(5)某科研小组采用双极膜电渗析法制备高浓度氢碘酸;工作原理如下图所示。
已知:双极膜在直流电场作用下可将水解离,在双极膜的两侧分别得到H+和OH-。
①X极是_______(填“阳极”或“阴极”)。
②电解后,_______室获得较浓的氢碘酸(填“a”、“b”或“c”)。28、研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)氢硫酸溶液中,H2S电离方程式为_______。
(2)25℃时,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①T=25℃、pH=11时,溶液中的c(H2S)+c(HS–)═_______mol·L-1
②25℃时,某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液pH═_______时,Mn2+开始沉淀;
③向含有Cu2+的废水中,加入足量MnS固体除去Cu2+,平衡时═_______[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13,Ksp(CuS)=1.3×10-36]
(3)25℃时,两种酸的电离平衡常数如下表:。Ka1Ka2H2SO31.3×10-26.3×10-8H2CO34.2×10-75.6×10-11
①25℃时,酸性强弱:H2SO3_______H2CO3(填“>”或“<”)。
②0.10mol·L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式为_______。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【详解】
A.c点加入的n(CH3COONa)=0.1mol,溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(H+)=c(OH-),则此时溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),根据图象,c(H+)=10-7mol/L,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.2mol/L,该温度下,醋酸电离平衡醋酸K=Ka==选项A正确;
B.从b到c时pH增大,说明加入NaOH溶液,CH3COONa水解促进水的电离,过量的NaOH抑制水的电离,起始时有多余的CH3COOH,继续加入NaOH可生成更多的CH3COONa,完全生成CH3COONa时水的电离程度最大,此后继续加入NaOH,抑制水的电离,可以使的水电离出的c(H+)再次达到10-7mol/L;故B错误;
C.从b到a时pH减小,说明加入CH3COOH,溶液中c(CH3COOH)增大,a点时,=104(5c-1),而c点为中性,说明c一定大于0.2,所以c(CH3COOH):c(CH3COONa)必然大于2;故C正确;
D.根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);故D正确;
故选:B。2、A【分析】【详解】
A.pH=2的盐酸中c(H+)=10-2mol/L,pH=12的氨水中c(OH‑)=10-2mol/L,故等体积混合时,HCl与已经电离的NH3·H2O恰好反应,但大部分NH3·H2O未电离,故反应后NH3·H2O大量剩余;溶液显碱性,即pH>7,A正确;
B.c(H+,水)=10-10mol/L<10-7mol/L,故水的电离受到抑制,原溶液可能是酸或碱,若为酸,则c(OH-)=c(OH-,水)=c(H+,水)=10-10mol/L,则溶液中c(H+)=pH=4;若为碱,则溶液中c(H+)=c(H+,水)=10-10mol/L;pH=10,B错误;
C.100℃时,Kw=10-12,pH=2的HCl中c(H+)=10-2mol/L,但pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=故等体积混合时NaOH过量,溶液显碱性,C错误;
D.NH3·H2O属于弱电解质,稀释时NH3·H2O会继续电离补充OH-,故稀释10倍后,OH-浓度大于原本故b>a-1,即a<b+1;D错误;
故答案选A。3、D【分析】【详解】
A.a和b不连接时;铁和铜离子发生置换反应,所以铁片上有铜析出,故A正确;
B.a和b连接时,该装置构成原电池,铁作负极,铜作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-═Cu;故B正确;
C.无论a和b是否连接,铁都失电子发生氧化反应,所以铁都溶解,溶液中的Cu2+不断得到电子生成Cu;溶液蓝色变浅,故C正确;
D.a和b分别连接直流电源负、正极时,铜片作阴极,铁片作阳极,失电子生成Fe2+,溶液中Cu2+向阴极移动;在铜片上得电子,生成铜在铜片上析出,不能实现铁上镀铜,D项错误;
故选D。4、D【分析】【详解】
A.根据XYZ物质的量的变化图象分析,Z是反应物,XY是生成物,到平衡后,X生成1.8mol,Y生成1.2mol,Z反应1.8mol,则反应的化学方程式为:3Z⇌3X+2Y;故A错误;
B.反应的化学方程式为:3Z⇌3X+2Y,若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡时体积增大,压强减小的过程,达到平衡所需时间大于t0;故B错误;
C.若达平衡后;容器Ⅱ是恒压容器,升高温度时其体积增大,但不能说明平衡正向进行,Z发生的反应不一定为吸热反应,故C错误;
D.若两容器中均达到平衡时;两容器中Z的物质的量分数相同,说明达到相同的平衡,不受压强的变化影响,所以反应前后气体体积应是不变的反应,所以X为固态或液态,故D正确。
故选D。5、B【分析】【分析】
由图可知,放电时,A极作负极,电极反应式为Li-e-=Li+,B极为正极,电极反应式为O2+2e-+2Li+=Li2O2;充电时,A极为阴极,B极为阳极,据此作答。
【详解】
A.放电时,B极为正极,电极反应式为O2+2e-+2Li+=Li2O2;故A正确;
B.题目未给标准状况;无法使用22.4L/mol计算气体的物质的量,无法计算转移电子数,故B错误;
C.充电时,B极为阳极,A极为阴极,Li+向阴极即向A极移动;故C正确;
D.充电时;A极为阴极,连接电源的负极,故D正确;
故选B。6、C【分析】【详解】
A.侯德榜制碱原理是向饱和NaCl溶液中先通入足量氨气,再通入足量CO2发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3过滤出来,然后加热NaHCO3分解产生Na2CO3;与盐的水解无关,A不符合题意;
B.铁锅中含有Fe及杂质C等;若用盐水浸泡,构成原电池,Fe为负极,被氧化而引起腐蚀生锈,与原电池有关,而与盐的水解无关,B不符合题意;
C.氯化铵是强酸弱碱盐;水解使溶液呈现酸性,可溶解铁锈,与盐的水解有关,C符合题意;
D.水垢中的CaSO4存在沉淀溶解平衡,向其中加入纯碱,Ca2+与结合形成CaCO3沉淀,CaSO4的沉淀溶解平衡正向移动而发生沉淀转化;与盐的水解无关,D不符合题意;
故合理选项是C。7、C【分析】【分析】
根据图示,不锈钢电极为阴极,阴极上发生还原反应,电解质溶液中阳离子得电子,电极反应为:Mn2++2e-=Mn;钛土电极为阳极,锰离子失去电子转化为二氧化锰,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;据此解题。
【详解】
A.根据分析,阴极电极反应为:Mn2++2e-=Mn,阳极电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区,因此阳极上有MnO2析出,阳极区得到H2SO4;故A正确;
B.根据分析,阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;故B正确;
C.由A项分析,阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区;则离子交换膜为阴离子交换膜,故C错误;
D.阴极电极反应为:Mn2++2e-=Mn,当电路中有2mole-转移时;阴极生成1molMn,其质量为1mol×55g/mol=55g,故D正确;
答案选C。
【点睛】
本题易错点是C选项判断硫酸根离子的移动方向,阴极阳离子减少导致错误判断会认为阴极需要补充阳离子,阳极产生的氢离子数目多,硫酸根离子应向阳极移动。二、填空题(共5题,共10分)8、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)化学平衡常数表示平衡状态时,生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物的化学计量数次幂的乘积之商,所以在该温度下,反应的化学平衡常数表达式为:答案为:
(2)若t1=10s,n(N2O4)=3mol,t2=20s,n(N2O4)=4mol,则从t1至t2时以N2O4表示的反应速率:v(N2O4)==0.1mol·L-1·s-1。答案为:0.1mol·L-1·s-1;
(3)从图中可以看出,t1、t2时,N2O4的物质的量仍在增大,表明反应仍在正向进行,t3时N2O4的物质的量不再改变,表明反应达平衡状态,所以表示反应已经达到平衡的时刻为t3。答案为:t3;
(4)t1时;反应物的物质的量仍在减小,生成物的物质的量仍在增大,则表明反应仍然正向进行,所以正反应速率>逆反应速率。答案为:>;
(5)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,由于反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数,所以平衡向正反应方向。答案为:正反应方向。【解析】0.1mol·L-1·s-1t3>正反应方向9、略
【分析】【详解】
(1)该反应为气体减小的反应;随反应的进行,气体的物质的量减小,原反应为恒压,则容器的体积随反应的进行而减小,C的体积分数为40%,题目中反应保存恒容,则容器的体积不变,相当于原恒压装置平衡后增大体积,平衡逆向移动,则C的体积分数小于40%;
(2)保持容器容积不变;若加入反应物使容器内压强增大,平衡向正反应方向移动;若加入的为生成物,则平衡逆向移动;若加入的气体为与反应无关的气体,则平衡不移动,综上所述,平衡不一定移动,答案选D;
(3)温度;压强在上述条件下恒定不变;在密闭容器中充入2molA和2molB,由于温度和压强不变,A和B的物质的量之比还满足1:1,所以平衡是等效的,因此C的体积分数仍然为40%;
=40%,解得x=mol,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,原平衡时的体积是=解得x=VL。【解析】①.<②.D③.40%④.10V/7L10、略
【分析】(1)
由图可知,b电极为电解池的阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子,电极反应式为a电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区;
①由分析可知,b电极为电解池的阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子,电极反应式为故答案为:
②由分析可知,a电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为由电极反应式可知,阴极附近溶液pH增大,故答案为:增大;
③由分析可知;电解池工作时,阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区,故答案为:阳;
(2)
由图可知;熔融池中发生的反应为二氧化锰;氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水,反应生成的锰酸钾在阳极室中电离出的锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子,阴极室中水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室,在阴极室制得氢氧化钾溶液,氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体,氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用;
①由分析可知,熔融池中发生的反应为二氧化锰、氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水,反应的化学方程式为故答案为:
②由分析可知,阳极室中电锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子,电极反应式为阴极室制得氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体,氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用,故答案为:KOH;
(3)
由图可知,阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子,电极反应式为阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子,电极反应式为向产品室中通入氨气与氢离子反应生成铵根离子;从而得到高浓度的硝酸铵溶液;
①由分析可知,阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子,电极反应式为故答案为:
②由分析可知,阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子,阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子,由得失电子数目守恒可知,阴极消耗3mol一氧化氮和6mol氢离子,阳极消耗5mol一氧化氮,生成4mol氢离子,则电解过程中生成的2mol氢离子需消耗2mol氨气,所以通入氨气和反应一氧化氮的物质的量为2mol:(5mol+3mol)=1:4,故答案为:1:4。【解析】(1)正极增大阳。
(2)
(3)1:411、略
【分析】【分析】
(1)Zn-Cu原电池中,Zn作负极,Cu为正极,电池反应Zn+2H+=Zn2++H2↑;电子由负极流向正极,阴离子向负极移动,以此分析判断;
(2)要验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,可以根据Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计原电池;据此分析判断;
(3)①根据图知;氧气得电子生成氢氧根离子;Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀;②负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,结合题意书写反应的方程式。
【详解】
(1)①Zn和Cu形成的原电池中Zn为负极,Cu为正极,故①错误;②Cu为正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,所以Cu极上有气泡产生,发生还原反应,故②正确;③原电池中阴离子向负极移动,因此SO向负极锌极移动,故③错误;④由2H++2e-=H2↑可知,有0.5mol电子流向导线,产生氢气0.25mol,故④正确;⑤原电池中电子由负极(Zn电极)经过导线流向正极(Cu电极),故⑤错误;⑥Zn–Cu-稀硫酸形成的原电池的正极反应为2H++2e-=H2↑;故⑥错误;描述合理的是②④,故答案为:②④;
(2)验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,可以根据Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计原电池,在原电池中,铜作负极、其它导电的金属或非金属作正极,电解质溶液为可溶性的铁盐。①中铁作负极、Cu作正极,电池反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,故①不选;②中铜作负极、银作正极,电池反应式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,故②选;③中铁发生钝化现象,Cu作负极、铁作正极,电池反应式为:Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O,不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,故③不选;④中铁作负极、铜作正极,电池反应式为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱;故④不选;故答案为:②;
(3)①根据图知;氧气得电子生成氢氧根离子;Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极,即c是负极,故答案为:c;
②Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,故答案为:2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓。
【点睛】
本题的难点和易错点为(3),要注意原电池原理的正确理解,其中②中要注意根据“Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl”书写方程式。【解析】②④②c2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓12、略
【分析】【详解】
(1)升高温度平衡常数减小,说明平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,所以逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应,△H<0;故答案为:<;
②2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1),图象分析判断,x越大,则NH3的相对量越多,增大氨气浓度平衡正向进行,则CO2的转化率增大,故答案为:x越大,则NH3的相对量越多,即相当于平衡体系中增大NH3浓度,平衡正向移动,CO2的转化率增大;
③B点处x=4,原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为4,二氧化碳转化率为64%,假设氨气为4mol,二氧化碳为1mol,则反应的二氧化碳为0.64mol,依据化学方程式2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1)反应的氨气为1.28mol,NH3的平衡转化率=×100%=32%,故答案为:32%。【解析】①.<②.x越大,则NH3的相对量越多,即相当于平衡体系中增大NH3浓度,平衡正向移动,CO2的转化率增大③.32%三、判断题(共7题,共14分)13、B【分析】【分析】
【详解】
pH值不但与氢离子浓度有关,也和溶度积常数有关,温度升高,溶度积常数增大,换算出的pH值也会减小,但这时酸性并不增强,故答案为:错误。14、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。15、A【分析】【分析】
【详解】
在任何水溶液中都存在水的电离平衡,水电离产生H+和OH-,根据水电离方程式:H2OH++OH-可知:水电离出的H+和OH-数目相等,由于离子处于同一溶液,溶液的体积相等,因此溶液中c(H+)和c(OH-)相等,所以任何水溶液中水电离出的c(H+)和c(OH-)相等这句话是正确的。16、B【分析】【分析】
【详解】
饱和食盐水在电解条件下生成氯气、氢气和氢氧化钠,氯气和氢氧化钠之间反应可以得到消毒液,与水解无关,故错误。17、A【分析】【详解】
放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行,正确。18、A【分析】【分析】
【详解】
根据C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0可知,石墨转化为金刚石为吸热反应,因此石墨的能量比金刚石低,能量越低物质越稳定,故石墨比金刚石稳定,该说法正确。19、B【分析】【详解】
氯化铵水解显酸性,酸与铁锈反应,错误。四、有机推断题(共4题,共12分)20、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)21、略
【分析】【分析】
原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;因为都为主族元素,最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子,Q的最外层为4个电子,则Y为硼元素,Q为硅元素,则X为氢元素,W与氢同主族,为钠元素,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,为氧元素。即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。
【详解】
(1)根据分析,Y为硼元素,位置为第二周期第ⅢA族;QX4为四氢化硅,电子式为
(2)①根据元素分析,该反应方程式为
②以稀硫酸为电解质溶液;向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池,其中通入气体氢气的一极是负极,失去电子;
③外电路有3mol电子转移时,需要消耗1.5mol氢气,则根据方程式分析,需要0.5mol硅化钠,质量为37g。【解析】第二周期第ⅢA族负极37g22、略
【分析】【详解】
(1)A、B、C、E中均有钠元素,根据B的用途可猜想出B为NaHCO3,X为C(碳),能与CO2反应生成NaHCO3的物质可能是Na2CO3或NaOH,但A、B之间能按物质的量之比为1∶1反应,则A是NaOH,E为Na2CO3,能与NaHCO3反应放出无色无味的气体,且这种物质中含有钠元素,则C只能为Na2O2,D为O2,结合题设条件可知F为Fe,G为Fe3O4。
(2)Na2O2中Na+与以离子键结合,中O原子与O原子以共价键结合,其电子式为
(3)Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+,Fe2+被稀HNO3氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)D→G反应为3Fe+2O2Fe3O4,转移4mol电子时释放出akJ热量,则转移8mol电子放出2akJ热量,则其热化学反应方程式为:3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol。
(5)N2在阴极上得电子发生还原反应生成NH3:N2+6H++6e−2NH3。【解析】①.NaOH②.Fe③.④.3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O⑤.3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)ΔH=−2akJ/mol⑥.N2+6H++6e−2NH323、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠(碳酸氢钠),再与硫酸反应生成硫酸钠,①常用作泡沫灭火器的是NaHCO3,故为乙;②浓度相同的碳酸氢钠溶液和硫酸钠溶液中,HCO3-水解;故乙溶液中水的电离程度大;
(2)金属铝是13号元素,核外电子排布为2、8、3②n(Al)=n(NaOH)时,生成偏铝酸钠,根据方程式:2NaAlO2+4H2SO4=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O可知,NaAlO2与H2SO4的物质的量之比为1:2,符合题意,故丙的化学式是Al2(SO4)3;
(3)若甲是氯气,与氢氧化钠生成氯化钠和次氯酸钠,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;用方程式①-②,得TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=-81-(-221)=+140kJ·mol-1;③根据电荷守恒可得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-);其中,溶液显中性即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-);又根据物料守恒可得到:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-);Ka=
=()×10-5;【解析】乙乙Al2(SO4)3Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OTiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ·mol-1()×10-5五、工业流程题(共3题,共15分)24、略
【分析】【分析】
含铬不锈钢废渣(含等)经过碱熔,生成了加水溶解,结合电离出的及生成沉淀和KOH,可以把不溶的固体通过过滤除去,调pH,转化为Al(OH)3沉淀,转化为沉淀,转化为K2Cr2O7与Na2SO3、H2SO4反应生成离子方程式为加入NaOH使Cr3+生成Cr(OH)3,通过加热锻烧得到Cr2O3。
【详解】
(1)粉碎废渣,废渣颗粒分散在液态KOH、中或通入足量氧气并充分搅拌;增大接触面积,加快反应速率;
(2)失去得到依据得失电子数相等,配平得
(3)结合电离出的及生成和KOH;检验用KSCN溶液;
(4)pH过低,会转化为进入滤液;若此时溶液的则
(5)得到失去依据得失电子数相等,配平得
(6)防止沉淀时杂质离子同时沉淀,加热至沸可使杂质离子重新返回溶液,从而提高沉淀物纯度;高温煅烧难溶氢氧化物制备对应氧化物。【解析】①.粉碎废渣②.充分搅拌(或通入足量空气等其他合理答案)③.④.⑤.KSCN⑥.pH过低,进入滤液⑦.⑧.⑨.提高沉淀物纯度⑩.高温煅烧25、略
【分析】【详解】
(1)中的元素为价,和个数比为根据化合价代数和为0,可知1+0.3×2+0.2×3+0.2×3+x×0.3+(-2)×2=0,求得x=4,元素化合价为+4;答案:+4;
(2)Al溶于NaOH生成NaAlO2,所得滤液中主要成分是NaAlO2,答案:NaAlO2;
(3)“还原焙烧”过程C做还原剂,将还原,由题中信息可知产物为Ni、Co、MnO、Li2CO3和CO2,所以发生反应的化学方程式10+6C5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5Li2CO3;
(4)反应自发进行需由图中信息可知,高于60℃,反应非自发进行,答案:a;高于60℃,反应非自发进行;
(5)根据求得为0.5mol,当固体恰好完全溶解时,生成LiHCO31mol,则c(Li+)=1mol/L,Ksp(Li2CO3)=解得mol/L,因为解得根据解得答案:2.1×10-9;
(6)根据“萃取”原理反萃取时加入稀H2SO4,增大H+浓度,使反应向左进行。答案:稀H2SO4。【解析】(1)+4
(2)NaAlO2
(3)10+6C5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5Li2CO3
(4)a高于60℃,反应非自发进行。
(5)2.1×10-9
(6)稀H2SO426、略
【分析】【分析】
锗渣主要
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