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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年外研版选择性必修1化学上册月考试卷740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5题,共10分)1、基于惰性电极电解水的氧化还原反应原理;设计了一种电化学灭活新冠病毒的装置。下列说法正确的是。
A.新冠病毒主要是被碱性溶液灭活的B.NaCl代替Na2CO3更绿色高效C.a电极电势比b电极电势低D.转移4mole-时,可以收集到标况下22.4LO22、一定温度下,硫酸盐MSO4(M2+代表Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:p(M2+)=-lgc(M2+),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。向10mL0.01mol/LNa2SO4溶液中滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LBaCl2溶液出现白色浑浊,而滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LSrCl2溶液无浑浊出现。下列说法中错误的是。
A.该温度下,溶度积常数Ksp(BaSO4)<Ksp(SrSO4)B.欲使c点对应BaSO4溶液移向b点,可加浓BaCl2溶液C.欲使c点对应SrSO4溶液移向a点,可加浓SrCl2溶液D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)⇌BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数为106.83、下列化学用语对事实的表述不正确的是A.电解精炼铜的阴极反应:B.由Na和Cl形成离子键的过程:C.常温时,0.1mol/L氨水的pH=11.1:D.石灰水敞口存放,出现白色固体:4、某二元弱酸(简写为H2B)溶液;按下式发生一级和二级电离:
H2BH++HB-
HB-H++B2-
已知相同浓度时的电离度a(H2B)>>a(HB-);现有下列四种溶液:
①0.01mol•L-1的H2B溶液。
②0.01mol•L-1的NaHB溶液。
③0.02mol•L-1的HCl溶液与0.04mol•L-1的NaHB溶液等体积混合后的溶液。
④0.02mol•LL-1的NaOH溶液与0.02mol•L-1的NaHB溶液等体积混合后的溶液。
下列说法错误的是()A.溶液④一定显碱性B.c(H2B)最大的是③C.c(B2-)最小的是①D.c(H+)最大的是③5、图(a)、(b)分别是二氧化碳氧化乙烷的电催化和光催化裂解。下列说法正确的是。
A.(a)中阴极的电极反应式为2H++2e-=H2、CO2+2H++2e-=CO+H2OB.当(a)的电路中转移2mol电子时,阳极生成22.4LC2H4C.(b)中电子由导带向价带移动D.图(a)、(b)中的电解质溶液均可能为NaOH溶液评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)6、将洁净的金属片A;B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如下图所示);在每次实验时记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表。已知构成两电极的金属,其金属活动性相差越大,电压表的读数越大,请依据表中数据判断:
。金属。
电子流动方向。
电压/V
A
A→Cu
+0.78
B
Cu→B
-0.15
C
C→Cu
+1.35
D
D→Cu
+0.03
(1)__________金属可能是最强的还原剂,__________金属一定不能从CuSO4溶液中置换出铜。
(2)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润,则在滤纸上能看到蓝色沉淀析出的是__________(填字母)金属,其对应的原电池的负极反应式是__________。7、将等物质的量的A;B混合于2L的密闭容器中;发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1mol/(L·min)。求:
(1)x的值为___________。
(2)B的平均反应速率v(B)=___________mol/(L·min);
(3)此时A的浓度c(A)=___________mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=___________mol;8、钾是—种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)一Q。压强(kPa)13.3353.32101.3K的沸点(℃)590710770Na的沸点(℃)700830890KCl的沸点(℃)1437NaCl的沸点(℃)1465
该反应的平衡常数可表示为:K=C(K);各物质的沸点与压强的关系见上表。
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________,而反应的最高温度应低于________。
(2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是____________。
(3)常压下,当反应温度升高900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=______
(4)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g)ΔH>0(Ⅰ)如图所示,在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1____T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是____。
9、化学反应与能量;是学习和研究化学原理的重要内容。
(1)氢气与氧气反应方程式为:反应过程中的能量变化如下图所示。由此说明,该反应是________反应填“吸热”或“放热”氧气、氢气的总能量________填“”、“”或“”水的总能量。
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示b为多孔碳棒其中________填A或处电极入口通氢气,其电极反应式为_______________。当消耗标准状况下氢气时,假设能量转化率为则导线中转移电子的物质的量为________mol。
(3)恒温恒容下,将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:⇌时反应达到平衡状态,此时剩余并测得C的浓度为1.2mol/L。
①从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_________________________。
②x=________,A的转化率为_______________________。10、碳是形成化合物种类最多的元素;其单质和化合物是人类生活的主要能源物质。
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:ΔH=+88.6kJ·mol-1,则M、N相比,较稳定的是__________
(2)根据下列热化学方程式分析,C(s)的燃烧热△H等于_____________(用△H1、△H2、△H3表示)
C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g);△H1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H3
(3)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=________。化学键C—HC—FH—FF—F键能/(kJ·mol-1)414489565155
(4)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________11、常温下,将0.02molNaOH和0.1molNH4Cl溶于水配成1L溶液;
(1)该溶液中存在的三个平衡体系为_________________、___________________、_________________。
(2)溶液中共有__________种不同的粒子。
(3)物质的量之和为0.1mol的两种粒子是_________、__________。12、部分弱酸的电离平衡常数如表:。弱酸HCOOHHNO2H2SH2SO3H2C2O4H2CO3电离平衡常数(25℃)K=1.8×10-4K=5.1×10-4K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12K1=1.23×10-2K2=6.6×10-8K1=5.4×10-2K2=5.4×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
(1)上表的6种酸进行比较,酸性最弱的是:__________;HCOO-、S2-、HSO3-3种离子中,最难结合H+的是______________________。
(2)在浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H2C2O4混合溶液中,逐渐滴入0.1mol/L的NaOH溶液,被OH-先后消耗的酸及酸式酸根依次是:_______________________。
(3)已知HNO2具有强氧化性,弱还原性。将HNO2溶液滴加到H2S溶液中,同时有沉淀和无色气体生成,该气体遇空气立即变为红棕色,试写出两酸之间的化学反应方程式:_______________________。
(4)下列离子方程式书写正确的是。
A.HNO2+HS-==NO2-+H2S↑B.2HCOOH+SO32-==2HCOO-+H2O+SO2↑
C.H2SO3+2HCOO-==2HCOOH+SO32-D.H2SO3+SO32-==2HSO3-
E.H2C2O4+NO2-=HC2O4-+HNO2
(5)将少量的SO2通入Na2C2O4溶液,写出离子方程式____________________________。
(6)已知HX为一元弱酸。HX的电离常数为5.5×10-8。某混合溶液中含有4molNaX.2molNa2CO3和1molNaHCO3。往溶液中通入3molCO2气体,充分反应后,气体全部被吸收,计算某些物质的量:Na2CO3_____________,NaHCO3____________________。13、连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2N2O2溶液;测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
(1)写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:___________。
(2)c点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________。
(3)b点时溶液中c(H2N2O2)___________c()。(填“>”“<”或“=”;下同)
(4)a点时溶液中c(Na+)___________c()+c()。
(5)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中=___________。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]。14、有两条途径可以使重晶石(BaSO4)转化为碳酸钡;如图示:
试回答下列问题:
(1)反应1中发生的主要反应为:BaSO4+4C=BaS+4CO,若1molBaSO4完全反应,电子转移的物质的量为___。
(2)Na2CO3溶液的pH大于10,用离子方程式说明其主要原因___,其溶液中离子浓度由大到小的顺序为___。
(3)已知反应4中发生的反应为:BaSO4(s)+CO(g)=BaCO3(s)+SO(g),写出此反应平衡常数表达式K=___;若Ksp(BaSO4)=1×10-10mol2·L-2,Ksp(BaCO3)=5×10-9mol2·L-2,则K的值为___。
(4)若每次加入1L2mol•L-1的Na2CO3溶液,至少需要___次可将0.2molBaSO4转化为BaCO3。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)15、可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。___A.正确B.错误16、化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。(____)A.正确B.错误17、热化学方程式表示的意义:25℃、101kPa时,发生上述反应生成1molH2O(g)后放出241.8kJ的热量。(_______)A.正确B.错误18、反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0。__________________A.正确B.错误19、Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)。(_______)A.正确B.错误20、pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)。(_______)A.正确B.错误21、滴定终点就是酸碱恰好中和的点。(____________)A.正确B.错误22、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。__________________A.正确B.错误23、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、原理综合题(共3题,共24分)24、汽车内燃机燃烧时,在高温引发氮气和氧气反应会产生NOx气体,NOx的消除是科研人员研究的重要课题。
(1)通过资料查得N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表:
。反应温度/℃15382404平衡常数
则△H___________________0(填“<”“>”戒“=”)
(2)在800℃时,测得2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示。初始浓度/初始速率/C0(NO)C0(O2)0.010.010.010.020.030.02
已知反应速率公式为V正=K正×cm(NO)・cn(O2),则m=___________________,K正=___________________L2・mol-2・s-1
(3)在某温度下(恒温),向体积可变的容器中充人NO2气体,发生反应2NO2(g)⇌N2O4(g);气体分压随时间的变化关系如图1如示。
①该反应的压力平衡常数KP=___________________。
②4s时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的1/2,6s时重新达到平衡,则P(N2O4)=___________________kPa。
(4)某学习小组利用图2装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时,NO2在b电极上的电极反应式为___________________。25、一种新型煤气化燃烧集成制氢发生的主要反应如下:
I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2
III.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)△H3
IV.C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)△H4=-64.9kJ·mol-1
副反应:
V.C(s)+2H2(g)CH4(g)△H5=-74.8kJ·mol-1
VI.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H6=-206.1kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知反应I、II的平衡常数K1、K2随温度的变化如图1;图2所示。
①由反应V和反应VI可知,△H1___________;反应I的△S___________(填“>”或“<”)0。
②温度小于800°C时,K1=0,原因是___________。
③为提高反应II中CO的转化率,可采取的措施是___________(写一条)。
④T°C时,向密闭容器中充入1molCO(g)和3molH2O(g),只发生反应II,此时该反应的平衡常数K2=1,CO的平衡转化率为___________。
(2)从环境保护角度分析,该制氢工艺中设计反应III的优点是___________。
(3)起始时在气化炉中加入1molC、2molH2O及1molCaO;在2.5MPa下,气体的组成与温度的关系如图3所示。
①200~725°C时,CH4的量不断减少的原因是___________。
②725~900°C时,H2的物质的量分数快速减小,其原因是___________。26、Warker法是目前工业上生产乙醛的最重要方法。其反应如下:
CH2=CH2(g)+O2(g)CH3CHO(g)∆H=-243.68kJ/mol
(1)该反应能自发进行的条件是_______(填“较低”“较高”或“任意”)温度。
(2)该反应实际上按以下步骤进行:
第一步:CH2=CH2+PdCl2+H2O=CH3CHO+Pd+2HCl
第二步:催化剂的氧化再生。
Pd+2CuCl2=PdCl2+2CuCl
2CuC1+O2+2HCl=2CuCl2+H2O
则CH2=CH2(g)+O2(g)⇌CH3CHO(g)的催化剂(不考虑H2O)是_______(填化学式)。
(3)某温度下,物质的量之比为2:1的CH=CH2和O2在刚性容器内发生反应。
CH2=CH2(g)+O2(g)⇌CH3CHO(g),若起始总压为1.5MPa,反应达到平衡时总压减少了20%,则CH2=CH2的平衡转化率为____,该反应的平衡常数Kp____(MPa)(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。达到平衡后,欲增加CH2=CH2的平衡转化率,可采取的措施为_____(填序号)。
A.通入惰性气体B.降低温度C.增加CH2=CH2浓度。
(4)电解法处理含乙醛的工业废水的总反应为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH.实验室中,以一定浓度的乙醛和H2SO4溶液为电解质溶液;模拟含乙醛的工业废水,用惰性电极进行电解,其装置如图所示。
①a.上的电极反应式为_______。
②电解一段时间后阳极室溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
③在处理过程中,当外电路中I=aA,b秒时处理掉乙醛(摩尔质量为Mg/mol)cg,则该电解装置的电流效率η=_______(用含a、b、c.M的代数式表示)。已知:F=96500C∙mol-1,η=评卷人得分五、有机推断题(共4题,共36分)27、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___________。:28、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_________。29、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:____________________。30、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)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】
惰性电极电解Na2CO3溶液,阳极是氢氧根失去电子生成氧气,电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极是氢离子得电子生成氢气,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-。阳极产生的活性氧能使病毒灭活,则b为电源正极;a为负极。
【详解】
A.Na2CO3溶液的碱性较弱;不能灭活病毒,灭活病毒的是活性氧,故A错误;
B.用NaCl代替,阳极会是Cl-失电子产生有毒的Cl2;并不绿色环保,故B错误;
C.分析可知,b为电源正极;电解产生的活性氧使病毒灭活,则a为负极,负极的电势比正极电势低,故C正确;
D.阳极电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,由于灭活病毒需要一定量的O2,则转移4mol电子时收集到标况下O2小于22.4L;故D错误;
故选:C。2、C【分析】【分析】
由题意可知Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)<Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)>可判断a点所在直线(实线)表示SrSO4沉淀溶解平衡曲线,b、c点所在直线表示BaSO4沉淀溶解平衡曲线。
【详解】
A.利用数据可得Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-5×1.0×10-5=1×10-10,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)=1.0×10-1.6×1.0×10-1.6=1×10-10=1×故A正确;
B.欲使c点BaSO4饱和溶液(Ba2+、SO浓度相等)移向b点(饱和溶液),需使c(Ba2+)增大、c(SO)减小,则可加入BaCl2浓溶液;故B正确;
C.欲使c点SrSO4溶液(不饱和溶液)移向a点(饱和溶液),需使c(Sr2+)、c(SO)都增大且保持相等,则需加入SrSO4固体;故C错误;
D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数K=故D正确;
答案选C。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.电解精铜时,阴极时电解质溶液中铜离子得到电子,发生电极反应为A项正确;
B.由Na和Cl形成离子键的过程是钠原子失去一个电子;而氯原子得到一个电子,从而形成离子键,B项正确;
C.常温时;0.1mol/L氨水的pH=11.1说明氨水是弱电解质,不完全电离,C项正确;
D.石灰水敞口存放,出现白色固体:D项错误;
答案选D。4、D【分析】【分析】
【详解】
0.02mol/L的HCl与0.04mol/L的NaHB溶液等体积混合液HCl与NaHB反应:NaHB+HCl=NaCl+H2B,所以③中相当于含有0.01mol/LH2B和0.01mol/LNaHB;0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHB溶液等体积混合NaOH+NaHB=Na2B+H2O,所以④中相当于含有0.01mol/LNa2B;根据以上分析,四种溶液分别为。
①0.01mol/L的H2B溶液。
②0.01mol/L的NaHB溶液。
③0.01mol/LH2B和0.01mol/LNaHB
④0.01mol/LNa2B
A.根据分析,溶液④0.01mol/LNa2B;为强碱弱酸盐,溶液一定显碱性,故A正确;
B.根据同离子效应,由于③中NaHB抑制H2B的电离,则③中H2B电离程度比①H2B电离程度小,则c(H2B)最大的是③;故B正确;
C.由于正盐溶液中c(B2-)浓度必然是最大的,弱酸H2B的二级电离成B2-最难,则c(B2-)最小的是①;故C正确;
D.因弱酸的一级电离为酸性的主要来源,由于相同浓度时的电离度a(H2B)>>a(HB-),c(H+)最大的是①;故D错误;
答案选D。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.由图示可知在(a)中阴极上,H+得到电子变为H2,同时还有CO2得到电子,与H+结合形成CO、H2O,故阴极的电极反应式为2H++2e-=H2;CO2+2H++2e-=CO+H2O;A正确;
B.未指明气体所处的外界条件;因此不能根据物质的量确定气体体积的大小,B错误;
C.根据图示可知:(b)中电子由价带向导带移动;C错误;
D.根据图示可知:电解质溶液中有H+移动,H+大量存在的溶液不可能是碱性溶液,因此电解质不可能为NaOH溶液,D错误;二、填空题(共9题,共18分)6、略
【分析】【分析】
(1)电子由负极流向正极;负极金属活动性强于正极,其金属活动性相差越大,电压表的读数越大;
(2)滤纸上能看到蓝色沉淀析出;则Cu电极发生氧化反应,Cu做负极。
【详解】
(1)电子由负极流向正极,负极金属活动性强于正极,且金属活动性相差越大,电压表的读数越大,由表格电子流向可知金属活动性A、B、C、D由强至弱分别为C>A>D>Cu>B,故B不能从CuSO4溶液中置换出铜;故答案为:C;B;
(2)滤纸上能看到蓝色沉淀析出,则Cu电极发生氧化反应,Cu做负极,则金属为B,负极的电极反应式为:Cu-2e-+2OH-=Cu(OH)2,故答案为:B;Cu-2e-+2OH-=Cu(OH)2。【解析】CBBCu-2e-+2OH-=Cu(OH)27、略
【分析】【详解】
(1)v(D)===0.1mol/(L·min);则v(C):v(D)=x:2=0.1:0.1=1:1,x=2;
(2)v(B)=v(D)=0.05mol/(L·min)。
(3)设反应开始时A;B的物质的量均为nmol;则:
故c(A):c(B)=(-0.75):(-0.25)=3:5,解得n=3mol,即c(A)=mol/L-0.75mol/L=0.75mol/L;反应开始前,n(A)=n(B)=3mol。【解析】20.050.7538、略
【分析】【详解】
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离,反应平衡体系中其他物质不是气体,钾为蒸气可以分离的温度,结合图表分析温度应控制在770℃-890℃之间,最低温度为770℃,钾为气体,钠不能为气体,最高温度不能高于890℃,故答案为770℃<T<890℃;(2)为提高原料的转化率,应改变条件使平衡正向进行,反应是气体体积增大的反应,是吸热反应,所以降低压强或移去钾蒸气适当升高温度都可以提高原料的转化率,故答案为降低压强或移去钾蒸气适当升高温度。(3)常压下,当反应温度升高至900℃时,钠为蒸气,平衡常数依据化学平衡常数的概念和化学平衡写出:Na(g)+KCl(l)NaCl(l)+K(g);(4)由所给方程式可知该反应为吸热反应,通过题意温度T2端利于反应正向进行,为高温,温度T1端利于反应向左进行,为低温,所以T1<T2,I2是可以循环使用的物质。【解析】770℃890℃降低压强或移去钾蒸气或适当升高温度<I29、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)反应物总能量大于生成物总能量是放热反应。由反应过程中的能量变化图知,该反应是放热反应,氧气、氢气的总能量水的总能量。
(2)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,还原剂失去电子发生氧化反应,电子沿着导线流向正极,通入助燃物的一极为正极,正极上发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,酸性条件下生成水,正极电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;燃料电池中化学能转化为电能,能量转化效率高。则装置如图所示A处电极入口通氢气,其电极反应式为当消耗标准状况下即1.5mol氢气时,假设能量转化率为则导线中转移电子的物质的量为1.5×2×90%=2.7mol。
(3)①从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为
②消耗B=2mol-1.2mol=0.8mol、生成C1.2mol/L×2L=2.4mol,二者改变值之比为1:3,则化学计量数之比为1:3,x=3,耗B0.8mol、B和A改变值之比为2:1,消耗A0.8mol/L×2=1.6mol,A的转化率【解析】放热>0.6mol/(L∙min)380%10、略
【分析】【分析】
(1)M转化为N是吸热反应;所以N的能量高,不稳定;
(2)燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量;根据盖斯定律来回答;
(3)化学反应的焓变可以用反应物和生成物的键能计算;依据△H=反应物键能之和-生成物键能之和计算得到;
(4)有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量;2mol氯气反应放热290kJ,注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式;
【详解】
:(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N;过程是吸热反应,N暗处转化为M,是放热反应,能量越低越稳定,说明M稳定;故答案为:M;
(2)已知:①C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g)△H1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3
则化学方程式C(s)+O2(g)=CO2(g)可以看成是[2×①+②+③]×得到的,所以该反应的焓变△H=△H1+△H2+△H3,故答案为:△H1+△H2+△H3;
(3)△H=反应物键能之和-生成物键能之和,结合图表中键能数据可知△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol-(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=-1940KJ/mol,故答案为:-1940kJ•mol-1;
(4)有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,2mol氯气反应放热290kJ,反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ•mol-1;故答案为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ•mol-1;【解析】M△H1+△H2+△H3-1940kJ•mol-12Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ•mol-111、略
【分析】【分析】
将0.02molNaOH和0.1molNH4Cl溶于水配成1L溶液,溶液中的溶质是NH4Cl、NH3•H2O、NaCl,NH3•H2O和H2O都是弱电解质,部分电离,溶液中存在的微粒有:Na+、Cl-、NH3•H2O、NH4+、OH-、H2O、H+;结合物料守恒解答该题。
【详解】
(1)溶液中的溶质是NH4Cl、NH3•H2O、NaCl,NH4Cl是强酸弱碱盐能发生水解,所以存在水解平衡体系,水解离子反应为NH4++H2ONH3•H2O+H+;NH3•H2O和H2O都是弱电解质,部分电离,所以存在电离平衡体系,离子方程式为NH3•H2ONH4++OH-、H2OH++OH-;
(2)溶液中存在的微粒有:Na+、Cl-、NH3•H2O、NH4+、OH-、H2O、H+;故共7种微粒;
(4)无论NH4+水解程度和NH3•H2O的电离的程度如何,但遵守物料守恒,即NH4+和NH3•H2O的物质的量之和为1mol。【解析】NH3·H2ONH4++OH-NH4++H2ONH3·H2O+H+H2OH++OH-7NH4+NH3·H2O12、略
【分析】【详解】
(1)相同温度下,酸的电离平衡常数越小,其酸性越弱,弱酸的酸性越强,其酸根离子水解程度越小,则结合氢离子能力越弱,根据电离平衡常数知,酸性最弱的是H2S,结合氢离子能力最弱的是HSO3-,故答案为H2S;HSO3-;
(2)酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性越强,与碱反应越容易,根据酸的电离平衡常数知,被OH-先后消耗的酸及酸式酸根依次是H2C2O4、HCOOH、HC2O4-,故答案为H2C2O4、HCOOH、HC2O4-;
(3)HNO2和H2S生成沉淀和无色气体,无色气体遇空气立即变为红棕色,则该无色气体是NO,亚硝酸具有强氧化性,硫化氢具有还原性,所以硫化氢被亚硝酸氧化生成S单质,根据元素守恒知还生成水,该反应方程式为2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓,故答案为2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓;
(4)A.亚硝酸具有强氧化性,硫氢根离子具有还原性,二者能发生氧化还原反应,所以离子方程式为H++2HNO2+HS-=2NO↑+S↓+2H2O,故A错误;B.甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸,所以甲酸和亚硫酸根离子反应生成甲酸根离子和亚硫酸氢根离子,离子方程式为HCOOH+SO32-═HCOO-+HSO3-,故B错误;C.甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸,所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子,离子方程式为H2SO3+HCOO-═HCOOH+HSO3-,故C错误;D.亚硫酸和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸氢根离子,离子方程式为H2SO3+SO32-==2HSO3-,故D正确;E.根据电离平衡常数可知,草酸的一级电离平衡常数大于亚硝酸,二级电离平衡常数小于亚硝酸,所以H2C2O4+NO2-═HC2O4-+HNO2;故E正确;故选DE;
(5)根据电离平衡常数;酸性:草酸>亚硫酸>草酸氢根离子>亚硫酸氢根离子。
将少量的SO2通入Na2C2O4溶液,反应生成草酸氢根离子和亚硫酸氢根离子,离子方程式为SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3-,故答案为SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3-;
(6)已知HX为一元弱酸,某混合溶液中含有4molNaX、2molNa2CO3和1molNaHCO3,NaX、NaHCO3能共存,说明HX的酸性强于碳酸氢根离子,往溶液中通入3molCO2气体,充分反应后,气体全部被吸收,说明HX的酸性弱于碳酸,即溶液中发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,根据该反应可知2molNa2CO3能生成4molNaHCO3同时消耗二氧碳2molCO2,还有1molCO2发生反应NaX+CO2+H2O=HX+NaHCO3,生成1molNaHCO3,所以溶液中没有Na2CO3,NaHCO3为6mol;故答案为0mol;6mol。
点睛:本题考查了弱电解质的电离,明确弱酸电离平衡常数与酸的酸性强弱、酸根离子水解程度的关系即可解答,注意(4)中A选项,很多同学只考虑强酸制取弱酸而忽略亚硝酸的强氧化性而导致错误,为易错点。【解析】①.H2S②.HSO3-③.H2C2O4、HCOOH、HC2O4-④.2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓⑤.DE⑥.SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3-⑦.0mol6mol13、略
【分析】【详解】
(1)若H2N2O2为强酸,则0.01mol/LH2N2O2溶液中c(H+)>0.01mol/L,故pH<2,而由图像知0.01mol/LH2N2O2溶液pH=4.3>2,故H2N2O2为弱酸,电离方程式为:(第二步电离可不写);
(2)c点对应NaOH体积为20mL,由题意知n(NaOH):n(H2N2O2)=2:1,故两者恰好反应生成Na2N2O2,此时溶液中发生如下过程:电离Na2N2O2=2Na++(完全)、第一步水解(微弱)、第二步水解(弱于第一步)、电离(微弱),三个微弱过程中,第一步水解程度最大,由此确定离子大小顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+);
(3)根据b点投料知n(NaOH):n(H2N2O2)=1:1,故b点组成为NaHN2O2,由于图像知b点溶液呈碱性,说明水解程度大于其电离程度,故水解生成的H2N2O2要比电离生成的浓度大,故此处填“>”;
(4)a点pH=7,结合电荷守恒得>故此处填“>”;
(5)由题意知,此时相应离子的浓度商均已达到对应的Ksp,则:即该比值为3×10-4。【解析】H2N2O2+H+c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+)>>3.0×10-414、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)BaSO4+4C=BaS+4CO,碳元素的化合价从0价变化为+2价,电子转移8e-,若1molBaSO4完全反应;电子转移的物质的量为8mol。
(2)Na2CO3溶液的pH大于10,溶液显碱性,是因为碳酸根离子水解导致的,CO+H2OHCO+OH-;由于水解是微弱的,其溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(3)已知反应4中发生的反应为:BaSO4(s)+CO(g)=BaCO3(s)+SO(g),此反应平衡常数表达式同一种溶液中钡离子浓度相同,
(4)若每次加入1L2mol/L的Na2CO3溶液,能处理BaSO4物质的量xmol解得x=0.039,所以至少6次可以将0.2mol硫酸钡转化为BaCO3。【解析】8molCO+H2OHCO+OH-c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)K=0.026三、判断题(共9题,共18分)15、A【分析】【分析】
【详解】
根据盖斯定律,反应热只与反应物和生成物的状态有关,与路径无关,因此可以将难于或不能测量反应热的反应设计成多个可以精确测定反应热的方程式,用盖斯定律计算,该说法正确。16、A【分析】【分析】
【详解】
加入反应物可使平衡正向移动,加入反应物本身的转化率减小,故正确。17、A【分析】【详解】
题中没有特殊说明,则反应热是在常温常压下测定,所以表示25℃、101kPa时,1mol反应[],放热241.8kJ。(正确)。答案为:正确。18、A【分析】【详解】
反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,其ΔS<0,则ΔH<0,正确。19、A【分析】【分析】
【详解】
草酸钠溶液中存在电荷守恒又存在物料守恒:合并即得c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4):则答案是:正确。20、B【分析】【分析】
【详解】
pH=11的氨水中氢氧根浓度和pH=3的盐酸中氢离子浓度相等。盐酸是强酸,一水合氨是弱碱,故等体积的混合溶液呈碱性,则结合电中性:得故答案为:错误。21、B【分析】【分析】
【详解】
滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,并不一定是酸碱恰好中和的点,故答案为:错误。22、A【分析】【分析】
【详解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,该反应若能自发进行,反应能自发进行是因为体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故正确。23、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、原理综合题(共3题,共24分)24、略
【分析】【分析】
(1)升高温度,K在变大,说明正向移动,升温向吸热反应方向移动即正向为吸热反应,则△H>0。
(2)已知反应速率公式为V正=K正×cm(NO)・cn(O2),2.5×10-3=K正×0.01m×0.01n,5×10-3=K正×0.01m×0.02n,4.5×10-2=K正×0.03m×0.02n,根据1、2两个等式相除得出n=1,根据2、3两个等式相除得出m=2,再根据第1个等式得出K正=2.5×103L2・mol-2・s-1。
(3)①该反应的压力平衡常数KP=
②4s时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的1/2,6s时重新达到平衡,
(4)根据图中信息得出NO2在b电极变为氮气,其电极反应式为2NO2+8e-=4O2-+N2。
【详解】
(1)升高温度,K在变大,说明正向移动,升温向吸热反应方向移动即正向为吸热反应,则△H>0,故答案为:>。
(2)已知反应速率公式为V正=K正×cm(NO)・cn(O2),2.5×10-3=K正×0.01m×0.01n,5×10-3=K正×0.01m×0.02n,4.5×10-2=K正×0.03m×0.02n,根据1、2两个等式相除得出n=1,根据2、3两个等式相除得出m=2,再根据第1个等式得出K正=2.5×103L2・mol-2・s-1,故答案为:2;2.5×103。
(3)①该反应的压力平衡常数KP=故答案为:
②4s时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的1/2,6s时重新达到平衡,则P(N2O4)=136.6kPa。
(4)根据图中信息得出NO2在b电极变为氮气,其电极反应式为2NO2+8e-=4O2-+N2;故答案为:2NO2+8e-=4O2-+N2。【解析】>22.5×103或0.0625136.62NO2+8e-4O2-+N225、略
【分析】【分析】
(1)
①由盖斯定律可知反应I=V-VI,则△H1=△H5-△H6=-74.8kJ·mol-1-(-206.1kJ·mol-1)=+131.3kJ·mol-1,故△H1>0,该反应的气体分子数增多,故△S>0;
②温度小于800°C时;未达到自发进行的反应温度;
③由图2可知,反应Ⅱ的K随温度升高而减小,该反应为放热反应,故提高反应Ⅱ中CO的转化率可采取降低温度、增大等方法;
④
又根据K=1;所以x=0.75,故CO的转化率为75%;
(2)
从环境保护角度二氧化碳的排放会引起温室效应;故用生石灰吸收;
(3)
①反应V和反应VI均为放热反应,升高温度平衡逆向移动,故200~725℃时,CH4的量不断减少;
②725~900℃时,CaCO3开始分解,生成的CO2与H2反应,H2的物质的量分数快速减小。【解析】(1)+131.3kJ/mol>未达到自发进行的反应温度降低温度或增大75%
(2)减少温室气体的排放。
(3)反应V和反应VI均为放热反应,升高温度平衡逆向移动CaCO3开始分解,生成的CO2与H2反应26、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)ΔH和ΔS均小于0;根据ΔG=ΔH-TΔS<0可知反应自发的条件是较低温度。
(2)PdCl2参与第一步反应且在第二步又生成,其质量和化学性质没有改变,故PdCl2是催化剂。而CuCl2是氧化剂,将Pd氧化为PdCl2;主要是起到使催化剂复原的目的。
(3)根据三段式可知。
依据物质的量之比=压强之比可得:解出因此:=平衡时总压为1.5MPa×80%=1.2MPa,CH2=CH2(g)、O2(g)、CH3CHO(g)的物质的量分数分别为因此:
A.刚性容器中通入惰性气体
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