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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年人教版(2024)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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y;②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M;Z的浓度随时间变化情况如图;下列说法错误的是。
A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为ZD.反应①的活化能比反应②的活化能大2、利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。
下列说法正确的是A.氯碱工业中,X电极上的反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变C.在铁片上镀铜时,Y是纯铜D.制取金属钠时,Z是熔融的氯化钠3、图为一种新型污水处理装置,能有效消除氮氧化合物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,下列说法不正确的是。
A.电极极的反应式为:B.电极极作正极,发生还原反应C.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜D.当转移电子为时,有(标准状况)被处理4、已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.若断裂1molH-H、1molN≡N需要吸收的能量分别为akJ、bkJ。则生成1molN-H放出能量的数值为A.B.C.D.5、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.0.1mol·L-1FeCl3溶液中:B.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、C.能使甲基橙显黄色的溶液:Na+、Ba2+D.由水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=10-26的溶液中:Na+、S2-6、室温下,将mol固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是A.加入50mL1反应结束后,B.加入molCaO,溶液中减小C.加入50mL由水电离出的增大D.加入mol固体,反应完全后,溶液呈中性评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水;NaOH溶液和盐酸;其工作原理如下图所示,M、N为离子交换膜。下列说法错误的是。
A.M膜为阴离子交换膜B.出口2的产物是盐酸C.若去掉双极膜(BP),阳极室会有Cl2生成D.电路中每转移1mol电子,两极共得到0.5mol气体8、将CaCO3放入密闭的真空容器中,反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是()A.平衡常数减小B.CaO质量不变C.CO2浓度不变D.CaCO3质量增加9、对于反应2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,增大压强,下列说法正确的是()A.平衡逆向移动B.混合气体颜色比原来深C.混合气体颜色比原来浅D.混合气体的平均相对分子质量变大10、煤-空气燃料电池原理如图所示;下列说法正确的是。
A.燃烧煤发电的能量转换过程为:化学能→热能→电能B.正极的总电极反应式为C+2CO-4e-=3CO2↑C.电极X为负极,O2-向X极迁移D.电池的总反应为:C+O2=CO211、谷氨酸[,用H2R表示]是人体内氮代谢的基本氨基酸之一,其盐酸盐(H3RCl)在水溶液中存在如下平衡:
常湿下,向一定浓度的H3RCl溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgx[x表示、或]随的变化如图所示;下列说法错误的是。
A.K1的数量级为10-2B.曲线I表示pOH与的变化关系C.M点时,D.pH=7时,12、NaClO溶液具有漂白能力,已知25℃时,Ka=(HClO)=4.0×10-8。下列关于NaClO溶液说法正确的是A.0.01mol/L溶液中,c(ClO-)<0.01mol/LB.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O=HSO-3+HClOD.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、以下几个热化学方程式中:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
④CaCO3=CaO+CO2ΔH=+177.7kJ·mol-1
⑤C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1
⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
⑦H2SO4(l)+NaOH(l)=Na2SO4(l)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
不正确的有___;表示燃烧热的热化学方程式有___,表示中和热的热化学方程式有___。(填序号)14、发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。
(1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),此反应的△H______(填“增大”、“减小”或“不变”),判断的理由是________。
(2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①该反应化学平衡常数K的表达式是____________________。
②0~9min时间内,该反应的平均反应速率ν(H2)=_______。
③在相同条件下,密闭容器的体积缩小至0.5L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是________(填字母序号)kJ。
a.0<Q<29.5b.29.5<Q<36.75c.36.75<Q<49d.49<Q<98
④在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如图所示;L和X分别表示温度或压强。
i.X表示的物理量是:_____________。
ii.判断L1与L2的大小关系,并简述理由:_______________________。15、合成气的主要成分是一氧化碳和氢气;可用于合成甲醇;二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H2=+247.3kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:
则反应前5min的平均反应速率v(H2)=______。10min时,改变的外界条件可能是_______(填代号)。
A.压缩体积B.增大体积C.升高温度D.加入催化剂。
(2)如图所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2;使甲;乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。
已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图像如图所示,请在图中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像_______。
(3)反应③中△H3=________。800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见表:。COH2OCO2H20.5mol8.5mol2.0mol2.0mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________(填代号)。
a.v(正)>v(逆)b.v(正)c.v(正)=v(逆)d.无法判断。
(4)800K时向下列三个密闭容器中各充入2molH2、1molCO,发生反应:2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H<0;若三容器初始体积相同,甲容器在反应过程中保持压强不变,乙容器保持体积不变,丙容器维持绝热,三容器各自建立化学平衡。
甲.乙.丙.
①达到平衡时,平衡常数K(甲)________K(乙);K(乙)________K(丙)(填“>”;“<”或“=”)。
②达到平衡时H2的浓度c(H2)(甲)________c(H2)(乙);c(H2)(乙)________c(H2)(丙)(填“>”;“<”或“=”)。
(5)在以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,负极的电极反应式为_________,甲醇应用于燃料电池比甲醇直接用作燃料燃烧的优点是_______(回答一条即可)。16、燃烧热。
(1)概念:在101kPa时,_______mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量.
(2)指定产物指物质中含有的碳元素转化为_______,氢元素转化为_______,硫元素转化为_______,氮元素转化为_______.17、如图是四种常见有机物的比例模型;请回答下列问题:
(1)丁的结构简式是_____________。
(2)上述物质中,丙是种无色带有特殊气味的有毒液体,且不溶于水,密度比水小。向其中加入溴水,振荡静置后,观察到的现象是______________。
(3)写出在一定条件下,乙发生聚合反应生成高分于化合物的化学方程式________。
(4)与甲互为同系物的物质均符合通式CnH2n+2,当n=6时,该有机物有___种同分异构体,其中碳链最短的同分异构体的结构简式是________________、__________。
(5)用甲作燃料的碱性燃料电池中,电极材料为多孔情性金属电极,则负极的电极反应式为_________。18、下图是某氢氧燃料电池的结构示意图,电解质为硫酸溶液。氢气在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2H2+O2=2H2O;完成下列问题:
(1)通H2的极为电池的________极(填“正”或“负”)。
(2)b极上的电极反应式为:________。
(3)每转移0.1mol电子,消耗H2的体积为________L(标准状况下)。
(4)若将氢气换成二乙醚(C4H10O);将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液,去掉质子交换膜。
①则a极的电极反应式为________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)氢氧燃料电池为环境友好电池。而传统电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2。请用离子方程式说明上述除杂的原理___________。评卷人得分四、判断题(共4题,共20分)19、一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正确B.错误20、镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵。_______A.正确B.错误21、25℃时,0.01mol·L-1的盐酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(____________)A.正确B.错误22、任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。(____________)A.正确B.错误评卷人得分五、有机推断题(共4题,共20分)23、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___________。:24、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_________。25、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:____________________。26、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)。评卷人得分六、元素或物质推断题(共3题,共21分)27、物质A-G有下图所示转化关系(部分反应物;生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分;经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B____________、G____________;
(2)C与硫磺在加热条件下的生成物与足量浓硝酸反应的离子方程式为:____________________。
(3)反应②的化学方程式是______________________;
(4)将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中,发生反应①,在一定温度下,反应达到平衡,得到0.12molD,则反应的平衡常数K=____________。若温度不变,再加入0.50mol氧气后重新达到平衡,D的体积分数_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。28、A;B、C、D、E五种物质(或离子)均含有同一种元素;它们之间有如下转化关系:
(1)若A为单质,B遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。C、D的相对分子质量相差16。0.1mol/LE溶液中只有3种离子,且室温下溶液中的
①B→C的化学方程式为:_____________________________
②A→C的反应中,每转移1mole-就会吸热45kJ,写出该反应的热化学方程式:_____________________________
(2)若A为单质;B;C均属于盐类,B溶液呈黄色,遇KSCN溶液后显红色,D、E均是难溶碱,则:
(Ⅰ)D→E的化学方程式为:_____________________________
(Ⅱ)选用一种试剂R与E反应实现E→C的转化,则R为__________;该反应的离子方程式为_______________________________________
(3)若A~E均为化合物。A是淡黄色固体;B;C两溶液在等物质的量浓度时;C溶液的pH较小。电解D的水溶液是最重要的工业生产之一,D→E→C也是工业制备C的普遍方法。
①A的电子式为____________
②电解D的水溶液时,反应的离子方程式为____________________
③将足量的A投入FeCl2溶液中充分反应,有无色无味的气体生成,且A与气体的物质的量之比为4:1,写出上述反应的离子方程式____________________29、W;X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素.W的最外层电子数是电子层数的2倍.Y是金属;可以和X形成1:1和2:1两种化合物.Z的最高正价与最低负价的代数和为4.
(1)写出WX2的电子式_______________.
(2)用元素符号表示X、Y、Z原子半径由大到小的顺序_________.
(3)含1molZ的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与足量Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应放出热量114.6kJ,写出此反应的热化学方程式:__________________.
(4)在一定量Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液中通入过量WX2,用离子浓度表示该溶液中的电荷守恒___________________.
(5)Y2ZX4与WX、H2在高温和铁做催化剂条件下反应,0.1molY2ZX4参加反应转移0.8mol电子,消耗标况下H2的体积为4.48L,该反应的化学方程式为_______________.参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【分析】
【详解】
A.由图中数据可知,时,M、Z的浓度分别为0.300和0.125则M的变化量为0.5-0.300=0.200其中转化为Y的变化量为0.200-0.125=0.075因此,时间段内,Y的平均反应速率为A说法不正确;
B.由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于由于k1、k2为速率常数;故该比值保持不变,B说法正确;
C.结合A、B的分析可知因此反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=因此,如果反应能进行到底,反应结束时有的M转化为Z,即的M转化为Z;C说法正确;
D.由以上分析可知;在相同的时间内生成Z较多;生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D说法正确。
综上所述,相关说法不正确的只有A,故本题选A。2、D【分析】【分析】
由示意图可知;与电源负极相连的Y电极为阴极,阴极上发生还原反应,与电源正极相连的X电极为阳极,阳极上发生氧化反应。
【详解】
A.X电极跟电源的正极相连,X为电解池的阳极,氯离子在阳极水失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;故A错误;
B.精炼铜时,电解液为含Cu2+溶液,粗铜除含有Cu外,还含有比铜活泼的锌、铁等杂质,锌、铁和铜在阳极发生氧化反应生成离子,而阴极上只有Cu2+得电子发生还原反应生成铜,则Z溶液中的Cu2+浓度减小;故B错误;
C.在铁片上镀铜时;镀层金属铜与电源正极相连做阳极,镀件铁片与电源负极相连作阴极,则与负极相连的是铁片,故C错误;
D.工业上电解熔融氯化钠得到金属钠;故D正确;
故选D。3、A【分析】【分析】
该装置要消除氮氧化合物的排放,且整个装置的电解质溶液是碱性条件,故电极反应式不能出现氢离子,分析可知:电极A侧通入氨气,氮元素的化合价升高,失去电子,发生氧化反应,做负极,电极反应式为:电极B侧通入二氧化氮,氮元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,做正极,电极反应式为:
【详解】
A.电池整体分析可知,电极极的反应式为:故A错误;
B.电池整体分析可知,电极极作正极;发生还原反应,故B正确;
C.电极A侧在反应时会消耗电极B侧在反应时会生成故离子交换膜需选用阴离子交换膜,以保证从右侧移至左侧;负极能够正常反应,故C正确;
D.根据正极反应式,可以得知:当转移电子数为则气体应为标况下,的物质的量为符合题意,故D正确;
答案选A。
【点睛】
电化学相应题目,要先分析电极情况,本题从题目出发,要消除氮氧化合物的排放,减轻污染,故本题的总反应是:找准对应关系:负极:升失氧化;正极:降得还原。4、B【分析】【分析】
【详解】
焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能,设生成1molN-H放出能量的数值为xkJ,则-92.4kJ=akJ×3+bkJ-xkJ×6,则x=故B正确。
故选B。5、B【分析】【详解】
A.Fe3+会和发生双水解反应;这两种离子不能大量共存,A不符合题意;
B.常温下,=1×10-12,c(H+)∙c(OH-)=10-14,则c(OH-)=0.1mol∙L-1;溶液呈碱性,该组离子可以大量共存,B符合题意;
C.能使甲基橙显黄色溶液呈碱性,则OH-不能在该溶液中大量存在;C不符合题意;
D.溶液中,由水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=10-26,因为c(H+)水=c(OH-)水,所以c(H+)水=c(OH-)水=10-13mol∙L-1,则该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,若溶液呈酸性,和S2-会发生氧化还原反应;此时这两种离子不能大量共存,D不符合题意;
故选B。6、D【分析】【详解】
所以二者恰好完全反应生成是强电解质,完全电离,则溶液中存在选项A错误;
B.加入发生的一系列反应为且氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应,导致溶液中增大、减小,则溶液中增大;选项B错误;
C.加入水后,溶液中减小,pH减小,则溶液中减小,水电离出的所以该溶液中水电离出的减小;选项C错误;
D.水解导致溶液呈碱性,和反应方程式为:根据方程式知,二者恰好反应生成溶液中的溶质是溶液呈中性,选项D正确;
答案选D。二、多选题(共6题,共12分)7、AD【分析】【分析】
由题给示意图可知;该装置为电解池,左侧与电源负极相连的电极为电解池的阴极,BP双极膜解离出的氢离子在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气,解离出的氢氧根离子进入1室,使1室中溶液电荷不守恒,促使盐室中的钠离子从阳离子交换膜进入1室,则M膜为阳离子交换膜,出口1的产物为氢氧化钠溶液;右侧与电源正极相连的电极为阳极,BP双极膜解离出的氢氧根离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,解离出的氢离子进入2室,使2室中溶液电荷不守恒,促使盐室中的氯离子从阳离子交换膜进入2室,则N膜为阴离子交换膜,出口2的产物为盐酸。
【详解】
A.由分析可知;M膜为阳离子交换膜,故A错误;
B.由分析可知;出口2的产物为盐酸,故B正确;
C.若去掉双极膜;浓氯化钠溶液中的氯离子会在阳极上失去电子发生氧化反应生成氯气,则阳极室会有氯气生成,故C正确;
D.由分析可知,氢离子在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气,氢氧根离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,若电路中每转移1mol电子,由得失电子数目守恒可得两极共得到气体的物质的量为1mol×+1mol×=0.75mol;故D错误;
故选AD。8、CD【分析】【分析】
【详解】
A.化学平衡常数只和温度有关;温度不变,平衡常数不变,故A错误;
B.该反应是气体体积增大的反应;缩小容器体积,平衡逆向移动,CaO质量减小,故B错误;
C.该反应的平衡常数的表达式为K=c(CO2),由于平衡常数不变,所以c(CO2)不变;故C正确;
D.该反应是气体体积增大的反应,缩小容器体积,平衡逆向移动,CaCO3质量增加;故D正确;
故选CD。
【点睛】9、BD【分析】【分析】
【详解】
A.正反应体积减小;增大压强,平衡正向移动,A错误;
B.增大压强;平衡正向移动,但二氧化氮浓度仍然比原来大,所以混合气体颜色比原来深,B正确;
C.根据B中分析可知混合气体颜色比原来深;C错误;
D.反应前后质量不变;混合气体的物质的量减小,则混合气体的平均相对分子质量变大,D正确;
答案选BD。10、CD【分析】【分析】
煤一空气燃料电池的负极上是燃料失电子的氧化反应:C+2CO-4e-=3CO2↑,正极上是氧气得电子的还原反应:2CO2+O2+4e-=2CO正负极反应相加可以得到总反应C+O2=CO2;据此回答。
【详解】
A.燃料电池是燃料失电子直接把化学能转化为电能的装置;则燃烧煤发电的能量转换过程为:化学能→电能,A错误;
B.正极上氧气得电子,负极上碳失电子,则正极上是氧气得电子的还原反应:2CO2+O2+4e-=2COB错误;
C.X上的碳失电子,为负极,阴离子向负极移动,即O2-向X极迁移;C正确;
D.由分析可知,电池的总反应为:C+O2═CO2;D正确;
故答案为CD。11、AD【分析】【分析】
由题意知,K1>K2>K3,一级电离时酸性最强,因此曲线I表示pOH与的关系,曲线II表示pOH与的关系,曲线III表示pOH与的关系。
【详解】
A.,当,即时,pOH=11.9,因pOH=-lgc(OH-),所以c(OH-)=10-11.9mol/L,c(H+)==10-2.1mol/L,K1=c(H+)=10-2.1,数量级为10-3;A项错误;
B.由分析可知,曲线I表示pOH与lg的变化关系;B项正确;
C.M点时,,,依据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)+c(H3R+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-)+c(Cl-),则有c(H+)+c(Na+)+c(H3R+)=c(OH-)+3c(HR-)+c(Cl-);C项正确;
D.pH=7时,pOH=7,由曲线I可知,,则,由曲线II可知,,则,但c(H2R)与c(R2-)的大小无法判断;D项错误;
答案选AD。12、AD【分析】【详解】
A.NaClO溶液中ClO-会水解,故0.01mol/LNaClO溶液中c(ClO-)<0.01mol/L;A正确;
B.次氯酸钠溶液中的ClO-会发生水解生成HClO,HClO长期露置在空气中会分解,为HCl和O2,不会释放Cl2;B错误;
C.将过量的SO2通入NaClO溶液中,SO2被氧化:SO2+ClO−+H2O=Cl-+SO2-4+2H+;C错误;
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,存在电荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(ClO-)=c(Na+),又c(HClO)>c(ClO-),所以c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+);D正确;
答案选AD。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【分析】
【详解】
热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化,热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。由上述热化学方程式可知,④未注明状态,⑦中H2SO4、NaOH、Na2SO4状态不是溶液,则④⑦不正确;1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为燃烧热,则②③表示燃烧热;在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热,因此只有⑥表示中和热的热化学方程式,故答案为:④⑦;②③;⑥。【解析】④⑦②③⑥14、略
【分析】【详解】
(1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O⇌CO2(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),催化剂改变反应速率不改变化学平衡,不改变反应焓变,此反应的△H不变;
(2)①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),反应的平衡常数表达式为:K=
②图象读取甲醇生成浓度,结合反应速率概念计算甲醇的反应速率=反应速率之比等于化学方程式计量数之比,V(H2)=3V(CH3OH(g)=3×=0.25mol/L•min;
③CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,反应达到平衡状态消耗二氧化碳物质的量浓度=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,物质的量为0.75mol,反应放出热量=49KJ/mol×0.75mol=36.75KJ,反应焓变是指1mol二氧化碳和3mol氢气完全反应放出的热量为49KJ,反应是可逆反应,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,反应放热一定小于49KJ,在相同条件下,密闭容器的体积缩小至0.5L时,压强增大,平衡正向进行,反应放出热量会增多,大于36.75KJ,则36.75<Q<49,故答案为c;
④CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1;反应是气体体积减小的放热反应;
i.温度升高,平衡逆向进行,二氧化碳转化率减小,所以X为温度,L为压强;
ii.温度一定压强增大平衡正向进行二氧化碳转化率增大,所以L1>L2。【解析】不变加入催化剂反应物和生成物的总能量不变K=0.25mol∙L-1∙min-1c温度L1>L2,温度一定时,增大压强,CO2平衡转化率增大15、略
【分析】【详解】
(1)根据图可知,前5min之内,甲烷的浓度变化量为0.5mol/L,v(CH4)==0.1mol·L-1·min-1,反应速率等于其化学计量数之比,v(H2)=3v(CH4)=0.3mol·L-1·min-1,10min时甲烷的浓度继续减小,且反应速率增大,该反应向正反应方向移动,而该反应为吸热反应,且反应前后气体分子数增大的反应,则增大体积、升高温度符合题意,选BC;故答案为:0.3mol·L-1·min-1;BC;
(2)甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,且甲、乙两容器初始容积相等,由图可知,甲的体积不变,乙的压强不变,则假定甲不变,乙中发生CH4+CO2⇌2CO+2H2,其体积增大,则相当于压强减小,化学平衡向正反应方向移动,乙容器中CH4的转化率增大,但压强小,反应速率减慢,则达到平衡的时间变长,则乙中CH4的转化率随时间变化的图象为:故答案为:
(3)已知,①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H2=+247.3kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3
由盖斯定律可得:①-②可得③反应,△H3=△H1-△H2=206.1kJ/mol-247.3kJ/mol=-41.2kJ/mol,由表格中的数据可知,气体的体积相同,则物质的量与浓度成正比,Qc=<K=1.0;该反应向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,选a;故答案为:
-41.2kJ/mol;a;
(4)①800K时;平衡常数不变,甲乙容器温度不变,平衡常数不变,丙容器绝热,温度升高平衡逆向进行,平衡常数减小;
K(甲=K(乙),K(乙)>K(丙);故答案为:=;>;
②达到平衡时都和乙容器中的H2浓度比较,依据平衡移动原理,甲容器在反应过程中保持压强不变,容器体积减小,H2浓度增大,乙容器保持体积不变,随着反应的进行压强减小,丙容器维持绝热反应过程,温度升高平衡逆向进行H2度增大;所以达到平衡时;
c(H2)(甲)>c(H2)(乙);c(H2)(乙)2)(丙),故答案为:>;<;
(5)甲醇为燃料的电池中,甲醇为负极,失去电子,发生氧化反应,氧气为正极,得到电子,发生还原反应,电解质溶液为碱性时,负极的电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,甲醇应用于燃料电池比甲醇直接用作燃料燃烧的优点为能量转化效率高,水、电、热联供等优点;故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;能量转化效率高或水;电、热联供等。
【点睛】
【解析】0.3mol·L-1·min-1BC-41.2kJ/mola=>><CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O能量转化效率高或水、电、热联供等16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】1H2O(l)SO2(g)N2(g)17、略
【分析】【详解】
分析:由四种常见有机物的比例模型示意图可知;甲为甲烷,乙为乙烯,丙为苯,丁为乙醇,结合有机物的结构;性质来解答。
详解:(1)丁是乙醇,结构简式分别为CH3CH2OH;
(2)上述物质只有苯是无色带有特殊气味的有毒液体;且不溶于水;密度比水小。溴易溶在有机溶剂,则向其中加入溴水,振荡静置后,观察到的现象是液体分层,上层为橙色,下层为无色;
(3)乙烯含有碳碳双键,能发生加聚反应,则乙烯发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式为
(4)当n=6时,该有机物为C6H14,有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3,共5种同分异构体,其中碳链最短的同分异构体的结构简式是(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3;
(5)碱性电解质溶液中甲烷失去电子生成碳酸根离子,则负极的电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O。
点睛:本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意常见有机物的性质及应用,综合性较强,但题目难度不大。【解析】CH3CH2OH液体分层,上层为橙色,下层为无色5(CH3)2CHCH(CH3)2(CH3)3CCH2CH3CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O18、略
【分析】【分析】
根据电子的移动方向可知,左侧电极为负极,因此a处通入氢气,右侧电极为正极,b处通入氧气,结合电池总反应为2H2+O2=2H2O和原电池原理方向解答(1)~(3);
(4)若将氢气换成二乙醚(C4H10O);a极仍为负极,将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液,二乙醚与氧气反应生成的二氧化碳能够与溶液中的氢氧化钠反应生成碳酸钠,据此分析解答;
(5)根据沉淀的转化原理分析解答。
【详解】
(1)电池总反应为2H2+O2=2H2O中氢气发生氧化反应,因此通H2的极为电池的负极;故答案为:负;
(2)b极为正极,正极上氧气得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
(3)2H2+O2=2H2O反应中转移4个电子,因此每转移0.1mol电子,消耗H20.05mol;在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故答案为:1.12L;
(4)①若将氢气换成二乙醚(C4H10O),a极仍为负极,将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液,负极上二乙醚失去电子生成碳酸根离子和水,电极反应式为C4H10O-24e-+32OH-=4+21H2O,故答案为:C4H10O-24e-+32OH-=4+21H2O;
②二乙醚与氧气反应生成的二氧化碳会消耗溶液中的氢氧化钠;溶液的碱性减弱,因此电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小,故答案为:减小;
(5)室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2,说明CuS的溶解度小于FeS,因此利用沉淀的转化原理,用FeS等难溶物质作为沉淀剂可以除去Cu2+等离子,反应的离子方程式为FeS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Fe2+(aq),故答案为:FeS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Fe2+(aq)。【解析】负O2+4H++4e-=2H2O1.12LC4H10O-24e-+32OH-=4+21H2O减小FeS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Fe2+(aq)四、判断题(共4题,共20分)19、A【分析】【详解】
一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正确。20、B【分析】【详解】
镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染,故错误。21、A【分析】【分析】
【详解】
25℃时,KW=1.0×10-14,0.01mol·L-1的盐酸中,c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,根据KW=c(H+)×c(OH-),可知c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,故答案为:正确。22、A【分析】【分析】
【详解】
任何水溶液中,水都会电离出c(H+)和c(OH-),即任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-),故答案为:正确。五、有机推断题(共4题,共20分)23、略
【解析】(1)醛基。
(2)正丁酸,
(3)+HNO3+H2O
(4)
(5)
(6)24、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37g25、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−2NH326、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()×10-5六、元素或物质推断题(共3题,共21分)27、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:砖红色沉淀G是葡萄糖和新制Cu(OH)2的反应,则G和单质C分别为Cu2O和Cu,结合反应①条件可确定B、D分别为SO2、SO3,E和F分别为H2SO4和CuSO4。
(1)根据以上分析可知B和G的化学式分别是)SO2、Cu2O;
(2)铜在硫中燃烧生成硫化亚铜,硫化亚铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu2S+12H++10NO3-=2Cu2++SO42-+10NO2↑+2H2O。
(3)反应②的离子方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(4)根据①中发生反应可知。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始浓度(mol/L)0.230.110
转化浓度(mol/L)0.120.060.12
平衡浓度(mol/L)0.110.050.12
则平衡常数K===23.8
平衡后通入O2,平衡向正反应方向进行,但由于总体积增加的程度更大,则再次达到平衡时SO3的体积分数也会减小。
考点:本题主要结合无机框图推断,考查常见无机物之间的相互转化关系,以及化学平衡的移动知识的综合应用。【解析】①.SO2②.Cu2O③.Cu2S+12H++10NO3-=2Cu2++SO42-+10NO2↑+2H2O④.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O⑤.23.8mol-1·L⑥.减小28、略
【分析】【分析】
本题是物质的推断;关键在于寻找突破口,顺藤摸瓜,综合分析确定物质。从转化关系图上看C的箭头最多。
(1)B是碱性物质,中学化学中常见的碱性物质有碱、NH3、强碱弱酸盐等,从五种物质中都含有同一元素看,该元素价态可变,所以B为氨的可能性很大。任何水溶液中必有H+和OH—,某溶液中只有三种离子,说明E是强酸或强碱,再利用结合水的离子积Kw=c(H+)∙c(OH—)公式计算c(H+);确定是什么酸;
(2)突破口“B溶液呈黄色,遇KSCN溶液后显红色”,说明B含Fe3+,推断五种物质中含铁元素,铁元素有+2价、+3价,Fe2+有较强还原性,Fe3+有较强氧化性;由此分析。
(3)A是“化合物”又是“淡黄色固体”,确定A是Na2O2;五种物质中可能都含钠元素,根据学过的常见的钠的化合物分析即可。
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