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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年沪科版选择性必修1化学下册阶段测试试卷158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:______总分栏题号一二三总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、用石墨作电极电解溶液的装置如图;下列说法正确的是。

A.a为阳极B.a极上发生氧化反应C.向b极移动D.b极电极反应式为2、H3A为三元弱酸,室温下用0.100mol·L-1NaOH溶液与20.00mL0.100mol·L-1H3A溶液反应,反应过程中H3A、H2A-、HA2-、A3-的分布分数(物质的量分数)δ随溶液pH变化关系如图所示。[比如:A3-的分布分数δ(A3-)=]下列分析错误的是。

A.加入20.00mLNaOH溶液时,溶液呈碱性B.曲线1代表H3A,曲线3代表HA2-C.由图可知,H3A的pKa2=7.2(已知pKa=-lgKa)D.a点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+5c(A3-)3、在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,甲容器中充入1molSO2和1molO2,乙容器中充入2molSO2和2molO2。下列叙述中正确的是()A.平衡时SO2的转化率:乙<甲B.平衡时O2的浓度:乙<甲C.化学反应速率:乙<甲D.平衡时SO2的体积分数:乙<甲4、钌基催化某反应的机理如下图所示。下列叙述错误的是。

A.CO是该反应的中间体B.I-参与了该催化循环C.该催化循环中Ru的价态不变D.总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O5、下列说法正确的是A.向10mL0.1溶液中滴加几滴等浓度NaCl溶液产生白色沉淀,再滴加等浓度NaI溶液,产生黄色沉淀,则证明(AgCl)>(AgI)B.常温下,pH=2的盐酸和醋酸溶液,相等C.向0.1的溶液中加少量水,溶液中比值减小D.pH=3的盐酸和pH=3的溶液中,水电离的相等6、下列有关电解质溶液的说法错误的是A.加水稀释0.1mol/LCH3COOH溶液,溶液中增大B.加热CH3COONa溶液,溶液中变小C.pH之和为14的盐酸与氨水等体积混合后,溶液中>1D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中变大7、已知蒸发需要吸收的能量为其他相关数据如表所示:。物质分子中的化学键断裂时需要吸收的能量

则表中的大小为()A.B.C.D.8、水的电离过程为在不同温度下其离子积常数不同,则下列关于纯水的叙述正确的是A.随着温度升高而减小B.在时,C.时水的电离程度大于时水的电离程度D.水的电离是吸热的评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)9、微生物燃料电池是一种高效、经济的发电装置。一种双室微生物燃料电池的装置如图所示,其中负极反应为下列说法错误的是。

A.该装置可实现化学能转化为电能B.上图所示装置中,左侧区域为负极区,右侧区域为正极区C.放电时,正极生成的气体和负极消耗气体的物质的量之比为1:1D.放电一段时间后,正极区酸性增强10、利用如图装置;完成很多电化学实验.下列有关此装置的叙述中,不正确的是。

A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极保护法B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子会向铜电极移动D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将减小11、一定温度下,在三个容积均为的恒容密闭容器中仅发生反应:下列说法正确的是。容器编号温度/K物质的起始浓度物质的平衡浓度Ⅰ5300.500.5000.40Ⅱ5300.200.200.40Ⅲ510000.50

A.若起始时向容器Ⅰ中充入和则反应将向逆反应方向进行B.达平衡时,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的小C.达平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的小D.达平衡时,容器Ⅰ中转化率与容器Ⅲ中转化率之和小于112、为了探究镁铝在NaOH溶液中的放电情况;某研究小组设计了如图1所示的实验装置。反应过程中装置的电压变化如图2所示。下列说法正确的是。

A.镁电极始终为电池的负极B.50s后,原电池中电子流动方向发生改变C.判断原电池的正、负极既要依据金属活动性顺序,又要考虑与电解质溶液有关D.整个过程中正极的电极反应式均为:2H2O−2e−=H2↑+OH−13、南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置;成功实现了从海水中提取金属锂,其工作原理如图。下列说法错误的是。

A.工作时的能量转化形式:太阳能→化学能→电能B.铜箔为阳极,发生还原反应C.阳极区可能有Cl2和O2生成D.固体陶瓷膜可让海水中Li+选择性通过14、常温时,在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-的物种分布分数(X)=与pH的关系如图所示:

下列说法不正确的是()A.反应H2CO3H++的lgK=-6.4B.pH=8的溶液中:c(Na+)>c()C.NaHCO3溶液中滴入少量盐酸至溶液显中性:c(Na+)=2c()+c()D.向pH=6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要发生的离子反应:+OH−=+H2O评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、原电池是化学对人类的一项重大贡献。

(1)反应NaOH+HCl===NaCl+H2O,能否设计成原电池?____(填“能”或“否”)。

(2)依反应2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图1所示。请回答下列问题:

①电极X的材料是_______;电解质溶液Y是_______溶液。

②银电极为电池的______极,发生的电极反应式为________;

③导线上转移0.2mol电子时,Cu片质量减轻______g。

(3)镍镉可充电电池,电极材料是Cd和NiO(OH),电解质是氢氧化钾,电池总反应Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。请按要求完成下列问题。

①当电池放电时,该电池的负极反应为_______。此时,电池的负极周围溶液的pH会不断______(填“增大”或“减小”)。

②电池充电时,_____元素被氧化,此电极反应式可表示为______。

③电池放电时,当有3.6g水参加反应,电池中所转移的电子数目为____。16、某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。

(1)利用反应设计成如上图1所示原电池;回答下列问题:

①写出正极电极反应式_____________。

②图中X溶液中的溶质是_______,盐桥中的________(填“K+”或“Cl”)不断进入X溶液中。

(2)如图是一个电化学反应的示意图。

③通入甲醇电极的电极反应式为_________。

④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g,若此时乙池中溶液的体积为500mL(25℃),则溶液的pH是__________。

⑤若丙池中加入100mL1mol/L的硫酸铜溶液,则C上的电极反应式为_________________。若电解一段时间后C、D两个电极上产生的气体体积相同,要使溶液恢复到起始浓度(忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入_______________(填物质名称),其质量约为________g。17、(1)在如图所示的原电池中,___是负极,发生___反应,正极的现象___,电池反应的化学方程式为___。

(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O。

①实验测得OH-定向移向B电极,则___处电极入口通甲烷(填A或B)。

②当消耗甲烷的体积为33.6L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为___。

(3)如用电解法精炼粗铜,电解液c选用CuSO4溶液;则:

①A电极的材料是___,电极反应式是___;

②B电极的材料是__,电极反应式是___。

18、(1)在容积为VL的容器中充入amolCO与2amolH2;在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时CO的转化率与温度;压强的关系如图所示。

①p1___(填“大于”“小于”或“等于”)p2。

②在其他条件不变的情况下,再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率___(填“增大”“减小”或“不变”,下同),平衡常数___。

(2)已知在温度T时,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1mol·L-1,c始(H2O)=1mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应__(填“已经”或“没有”)达到平衡,原因是___。此时刻v正__(填“>”或“<”)v逆。19、自热化学链重整制氢CLR(a)工艺的原理如图所示:

回答下列问题:

(1)25℃、101kPa时,1.0gNi与足量O2反应生成NiO放出8.0kJ的热量,则在“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为_______________。

(2)“燃料反应器”中发生的部分反应有:

(I)CO(g)+NiO(s)=CO2(g)+Ni(s)△H1=-47.0kJ∙mol−1

(II)CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(g)+4Ni(s)△H2=+137.7kJ∙mol−1

(III)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H3=+225.5kJ∙mol−1

则反应CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s)的△H=______kJ∙mol−1。

(3)“水汽转换反应器”中发生的反应为CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)(平衡常数K=0.75),将天然气看作是纯净的CH4(假定向水汽转换反应器中补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量),若在t℃时进行转换,水汽转换反应器中某时刻CO、H2O、H2、CO2浓度之比为1:x:2:1,此时υ(正)______υ(逆)(填“>”“=”或“<”),理由是__________。

(4)甲烷制氢传统工艺有水蒸气重整;部分氧化重整以及联合重整等;CLR(a)工艺重整是一种联合重整,涉及反应的热化学方程式如下:

水蒸气重整反应:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+192kJ∙mol−1

部分氧化重整反应:CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-748kJ∙mol−1

采用水蒸气重整的优点是__________;若上述两个反应在保持自热条件下(假设无热量损失),理论上1molCH4至多可获得H2的物质的量为____________(结果保留1位小数)。20、(1)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。根据上述反应式;完成下列题目。

①下列叙述正确的是_________。

A.在使用过程中;电解质溶液的pH增大。

B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极。

C.Zn是负极,Ag2O是正极。

D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应。

②写出电池的总反应式:_______________________。

(2)某研究性学习小组将下列装置如图连接;C;D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试回答下列问题:

①电源A极的名称是________________。

②乙装置中电解反应的总离子方程式:_______________________。

③C电极与E电极产生的气体(相同条件)的体积比是_________。

④欲用丙装置给铜镀银,G应该是_______(填“铜”或“银”)。

⑤装置丁中的现象是________________。21、现有a·盐酸b·硫酸c·醋酸三种酸:(以下均用酸的序号填写)。

(1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。

(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。

(3)物质的量浓度为0.1mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________;如果取等体积的0.1mol·L-1的三种酸溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________22、按要求填空。

(1)KAl(SO4)2·12H2O可做净水剂,其原理是(用离子方程式表示)___________。

(2)将体积相等的NaOH稀溶液和CH3COOH稀溶液充分混合后,若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),则混合前c(NaOH)___________(填“”“”或“”)c(CH3COOH)。

(3)将AgCl分别放入①5mLH2O、②10mL0.2mol/LMgCl2溶液、③20mL0.5mol/LAgNO3溶液、④40mL0.1mol/LHCl溶液中溶解至饱和,各溶液中Ag+的浓度由大到小的顺序是___________(用序号填空)。

(4)常温下amol/LCH3COOH稀溶液和bmol/LKOH稀溶液等体积混合,若溶液呈中性则CH3COOH的电离平衡常数Ka=___________。

(5)室温下,1mol/L相同体积的下列四种溶液①BaCl2、②FeCl3、③HF、④Na2CO3所含阳离子数由少到多的顺序是(用序号填空)___________。

(6)标准状况下,将2.24LCO2通入100mL浓度为1.5mol/L的NaOH溶液中,用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式:2c(Na+)=___________。23、电解质的水溶液中存在电离平衡。

(1)醋酸是常见的弱酸。

①醋酸在水溶液中的电离方程式为______________。

②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是______(填字母序号)。

a.滴加少量浓盐酸b.微热溶液。

c.加水稀释d.加入少量醋酸钠晶体。

(2)用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL;浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液;得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。

①滴定醋酸的曲线是_________(填“I”或“Ⅱ”)。

②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_______。

③V1和V2的关系:V1___V2(填“>”、“=”或“<”)。

④M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_______。

(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化;某同学查阅资料并设计如下实验。

资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN>AgI。操作步骤现象步骤1:向2mL0.005mol/LAgNO3溶液中加入2mL0.005mol/LKSCN溶液,静置。出现白色沉淀步骤2:取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol/LFe(NO3)3溶液。溶液变红色。步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。________,溶液红色变浅。步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。出现黄色沉淀。

①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式_____________。

②步骤3中现象a是_____________。

③用化学平衡原理解释步骤4的实验现象___________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【分析】

用惰性电极电解氯化铜,阳极,Cl-放电,阴极铜离子得电子,

【详解】

A.与电源负极相连的是阴极;故A错误;

B.a为阴极;阴极发生还原反应,故B错误;

C.电解池中;阳离子向阴极移动,故C错误;

D.b为阳极,发生氧化反应故D正确;

故选D。2、A【分析】【分析】

随着pH的升高,H3A分子的浓度逐渐减小,HA2-的浓度逐渐增大,继续升高pH,HA2-的浓度又逐渐减小,而HA-的浓度开始逐渐增大,则曲线1代表H3A,曲线2代表H2A−,曲线3代表HA2−,曲线4代表A3−;据以上分析进行解答。

【详解】

A.加入20.00mL时,溶液溶质为NaH2A;结合图象可分析出此时溶液呈酸性,A错误;

B.结合以上分析可知,曲线1代表H3A,曲线2代表H2A−,曲线3代表HA2−,曲线4代表A3−;B正确;

C.由图可知,当pH=7.2时,c(H2A−)=c(HA2−),故pKa2=pH=7.2;C正确;

D.由图可知a点时,电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A3−)+2c(HA2−),根据c(A3−)=c(HA2−),得出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+5c(A3-);D正确;

故选A。3、D【分析】【详解】

两容器中均发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);假设两容器达到等效平衡;则乙容器中各物质的浓度为甲的2倍,两容器转化率相同,但实际上乙容器中的压强要比甲大,所以会在等效平衡的基础上平衡正向移动,导致乙容器中反应物的转化率增大。

A.根据分析可知乙相当于甲的等效平衡基础上正向移动;二氧化硫的转化率增大,故A错误;

B.乙中初始投料为甲的二倍;即便平衡正移,但乙中氧气的浓度依然大于甲,故B错误;

C.乙中物质的浓度更大;反应速率更大,故C错误;

D.乙相当于甲的等效平衡基础上正向移动,SO2的体积分数减小;故D正确;

故答案为D。4、C【分析】【详解】

A.根据图示,CO2、H2是反应物,CH3OH是最终产物;CO是该反应的中间体,故A正确;

B.根据图示,I-参与了该催化循环的多步反应;故B正确;

C.该催化循环中,和氢气反应生成CO和等反应中;Ru的价态改变,故C错误;

D.根据图示,钌基催化二氧化碳和氢气生成甲醇和水,总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O;故D正确;

选C。5、B【分析】【详解】

A.向10mL0.1溶液中滴加几滴等浓度NaCl溶液产生白色沉淀,由于溶液中还有大量硝酸银,再滴加等浓度NaI溶液,产生黄色沉淀,不是氯化银转化生成碘化银,因此不能证明(AgCl)>(AgI);故A错误;

B.常温下,pH=2的盐酸和醋酸溶液,两者pH相等,温度相同,因此相等;故B正确;

C.向0.1的溶液中加少量水,平衡正向移动,氮溶液中氢氧根浓度减小,因此溶液中比值增大;故C错误;

D.pH=3的盐酸和pH=3的溶液中,前者抑制水的电离,后者促进水的电离,因此水电离的不相等;前者小于后者,故D错误。

综上所述,答案为B。6、D【分析】【详解】

A.向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入少量水促进醋酸电离,氢离子物质的量增大,醋酸物质的量减少,溶液中增大;故A正确;

B.将CH3COONa溶液适当加热,促进CH3COONa的水解,c(CH3COO-)减小,氢氧根离子浓度增大、增大,则溶液中减小;故B正确;

C.pH之和为14的盐酸与氨水,酸中氢离子和碱中氢氧根离子浓度相等、酸为强酸而碱为弱碱,则等体积混合后氨水明显过量,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),溶液中电荷守恒为c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),得到c(NH)>c(Cl-),溶液中>1;故C正确;

D.相同条件下,AgCl的溶解度大于AgBr,则AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,先生成AgBr沉淀,但溶液中不变,因为Ksp只与温度有关;而温度不变,Ksp不变,故D错误;

故答案为D。7、A【分析】【详解】

由题给条件可得出将此式与题干中的热化学方程式相加,可得结合表中数据得即可求出故A符合题意。

综上所述,答案为A。8、D【分析】【分析】

【详解】

A.水在不同温度下的离广积常数不同,则随温度的升高而增大,A错误;

B.升高温度,促进水的电离,但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等,B错误;

C.升高温度,促进水的电离,故35℃时水的电离程度大于25℃时水的电离程度,C错误;

D.说明升高温度,水的电离程度增大,则水的电离为吸热过程,D正确;

答案选D。二、多选题(共6题,共12分)9、CD【分析】【分析】

根据图示题干得知此电池为生物燃料电池;左侧为微生物氧化区,微生物将葡萄糖氧化为二氧化碳,所以左侧为负极区,右侧氧气得电子生成水,右侧为正极区。

【详解】

A.根据上述分析;该装置为生物燃料电池,化学能转化为电能,故A正确;

B.电子流出的一极为负极;流入的一极为正极,所以左侧区域为负极区,右侧区域为正极区,故B正确;

C.负极反应为正极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,正极消耗气体,负极生成气体,由电子守恒关系可知:CO2~4e-~O2;则正极消耗的气体和负极生成气体的物质的量之比为1:1,故C错误;

D.负极区会产生大量氢离子;所以放电一段时间后,负极区酸性增强,故D错误;

答案选CD。10、BD【分析】【详解】

A.开关K置于M处,则该装置为原电池,由于活动性Zn>Fe;所以Zn为负极,Fe为正极,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法,A正确;

B.开关K置于N处;,则该装置为电解池,若阳极X为碳棒,Y为NaCl溶液,Fe为阴极,被保护,不会引起Fe的腐蚀,B错误;

C.开关K置于M处,则该装置为原电池,若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,由于活动性Fe>Cu,Fe作负极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-=Cu;此时铜棒质量将增加,在外电路中的电子由Zn经导线向铜电极移动,C正确;

D.开关K置于N处,则该装置为电解池,Y为硫酸铜溶液,若阳极X为铜棒,电极反应:Cu-2e-=Cu2+,Fe为阴极,电极反应:Cu2++2e-=Cu可用于铁表面镀铜;由于两电极溶解的Cu的质量和析出的Cu的质量相等,所以溶液中铜离子浓度将不变,D错误;

答案选BD。11、CD【分析】【详解】

A.温度为530K时,该反应的化学平衡常数K===40,若开始时向容器I中加入20molCH3OH(g)、0.10molCO(g)和8.0molCH3COOH(g),由于容器的容积是IL,则浓度熵Qc==40=K;因此反应恰好处于平衡状态,既不向正反应方向移动,也不向逆反应方向移动,A错误;

B.容器I中起浓度CH3OH为0.5mo1·L-l、CO为05mo1·L-l,容器II中将CH3COOH转化为反应物,则起始浓度CH3OH为0.6mo1·L-l、CO为0.6mo1·L-l,容器I和容器II中的温度相同,体积相同且固定不变,对于反应CH3OH(g)+CO(g)⇌CH3COOH(g),压强越大时越有利于平衡向正反应方向移动,因此容器II中比容器I中的大;B错误;

C.容器Ⅲ中将CH3COOH转化为反应物,则容器Ⅲ中起始浓度CH3OH为0.5mo1·L-l、CO为0.5mo1·L-l,而容器I中起始浓度CH3OH为0.5mo1·L-l、CO为0.5mo1·L-l,容器Ⅲ和容器I中起始浓度相向;但是容器I中的温度高于容器ⅢII,因此达平衡时,容器I中的正反应速率比容器III中的大,C正确;

D.容器Ⅲ中将CH3COOH转化为反应物,则容器Ⅰ和容器Ⅲ中反应物的起始浓度相同,若容器Ⅰ和容器Ⅲ中温度相同,达平衡时CH3OH转化率与CH3COOH转化率之和等于1,但容器Ⅰ中温度高,且正反应方向是放热的,导致容器Ⅰ中转化率降低,所以容器Ⅰ中CH3OH转化率与容器Ⅲ中CH3COOH转化率之和小于1;D正确;

故选CD。12、BC【分析】【分析】

据图可知,50s时电压由正值变为负值,说明原电池的正负极发生变化,考虑到镁比铝活泼,刚开始时应是发生镁的吸氧腐蚀,此时Mg为负极,生成Mg(OH)2,Al为负极,随着Mg(OH)2的生成;镁表面逐渐被沉淀覆盖,镁停止反应,总反应变为铝与NaOH溶液的反应,此时Al为负极。

【详解】

A.根据分析可知刚开始时Mg为负极;50s后,Al为负极,A错误;

B.据图可知;50s时电压变为负值,说明此时正负极发生变化,开始发生铝与NaOH溶液的反应,铝变为负极,原电池中电子流动方向发生改变,B正确;

C.根据分析可知;判断原电池的正;负极既要依据金属活动性顺序,又要考虑与电解质溶液有关,C正确;

D.当总反应为Mg的吸氧腐蚀时,正极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−,总反应变为铝与NaOH溶液的反应时,正极反应为2H2O−2e−=H2↑+OH−;D错误;

综上所述答案为BC。13、AB【分析】【分析】

根据海水提取金属锂的装置图知,催化电极上放出气体,为氯离子放电生成氯气,因此该电极为阳极,铜是活泼金属,铜箔为阴极,阴极上Li+得电子发生还原反应析出金属锂;据此分析解答。

【详解】

A.太阳能电池中太阳能转化为电能;电解时电能转化为化学能,则该装置主要涉及的能量变化:太阳能→电能→化学能,故A错误;

B.铜箔为阴极,在阴极上Li+得电子发生还原反应生成金属锂;故B错误;

C.阳极上发生失去电子的氧化反应,溶液中的氯离子、氢氧根离子均能放电,因此阳极区可能有Cl2和O2生成;故C正确;

D.Li+要透过固体陶瓷膜向阴极移动,所以固体陶瓷膜可让海水中Li+选择性通过;故D正确;

故选AB。14、CD【分析】【分析】

由图可知,在H2CO3溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液中H2CO3含量逐渐减小;、含量逐渐增多,第二步反应逐渐变成

【详解】

A.pH=6.4时,c()=c(H2CO3),反应H2CO3⇌H++的lgc(H+)=-6.4;故A正确;

B.pH=8时,溶液中溶质有Na2CO3、NaHCO3,发生水解和电离,钠离子不水解和电离,所以存在c(Na+)>c();故B正确;

C.中性溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(C1-)+c()+2c()+c(OH-),则有c(Na+)=c(C1-)+c()+2c();故C错误;

D.pH=6.4的溶液中含有等物质的量的NaHCO3和H2CO3,pH=8的溶液中主要含NaHCO3,该反应过程中主要是碳酸和NaOH的反应,所以主要发生的离子反应为H2CO3+OH-═+H2O;故D错误。

答案选CD。

【点睛】

明确物质成分及其性质、物质之间的转化关系、电离平衡常数计算方法是解本题关键,注意电荷守恒的灵活运用。三、填空题(共9题,共18分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)原电池反应必须是自发进行的氧化还原反应;该反应是酸碱的中和反应,不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,答案:否;

(2)①由反应2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)可知,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池负极,所以X的材料是Cu,Ag+在正极得到电子被还原,电解质溶液为AgNO3溶液,答案:Cu;AgNO3;

②Cu为原电池负极,Ag的活泼性比Cu弱,所以银电极为电池的正极,Ag+在正极得到电子发生还原反应,电极反应式为Ag++e-=Ag,答案:正;Ag++e-=Ag;

③负极反应为Cu-2e-=Cu2+;导线上转移0.2mol电子时,负极上消耗的Cu的物质的量为0.1mol,Cu片减轻的质量=0.1mol×64g/mol=6.4g,答案:6.4;

(3)①该电池负极材料为Cd,电解质溶液为氢氧化钾,放电时C失去电子发生氧化反应,电极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,负极发生反应时消耗OH-,使附近溶液的碱性减弱,pH会不断减小,答案:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2;减小;

②由原电池的总反应减去负极反应得到正极反应为2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,充电时阳极反应与放电时正极反应恰好相反,所以充电时阳极反应为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2O,Ni元素发生氧化,答案:Ni;2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2O;

③电池放电时,根据电池反应有关系式2H2O~2e-,当有3.6g即0.2mol水参加反应时转移电子数目为0.2NA,答案:0.2NA。【解析】否CuAgNO3溶液正Ag++e-=Ag6.4Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2减小Ni2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2O0.2NA16、略

【分析】【分析】

(1)C为正极,发生还原反应,Cu为负极,Y是氯化铜溶液,电解质溶液X是FeCl3;电池的内部;阳离子移向正极;

(2)③甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;

④由4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+先求出氢离子的浓度;再求出pH;

⑤若电解一段时间后C;D两个电极上产生的气体体积相同;分析电极反应,D为阴极,溶液中铜离子析出,氢离子得到电子生成氢气;C电极为阳极,溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气;阳极电极反应和电子守恒计算得到;

【详解】

(1)C为正极,发生还原反应,电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+,Cu为负极,电极方程式为Cu-2e-=Cu2+;由装置图可知知Y是氯化铜溶液,电解质溶液X是FeCl3,电池的内部,阳离子移向正极,盐桥中的K+不断进入X溶液中。

故答案为:2Fe3++2e-=2Fe2+;FeCl3;K+;

(2)③燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;

故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;

④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,设氢离子浓度为amol·L-1;

由方程式4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+,c(H+)=解得:a=0.1mol·L-1;pH=-lg0.1=1;故答案为:1;

⑤若电解一段时间后C;D两个电极上产生的气体体积相同;分析电极反应,D为阴极,溶液中铜离子析出,氢离子得到电子生成氢气,设生成气体物质的量为X,溶液中铜离子物质的量为0.1mol,电极反应为:

Cu2++2e-=Cu;

0.1mol0.2mol

2H++2e-=H2↑;2xx

C电极为阳极;溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气,电极反应为:

4OH--4e-=2H2O+O2↑;

4xx

得到0.2+2x=4x

x=0.1mol

若丙池中加入100mL1mol/L的硫酸铜溶液,则C上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;若电解一段时间后C;D两个电极上产生的气体体积相同;要使溶液恢复到起始浓度(忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入氢氧化铜(填物质名称),其质量约为0.1mol×98g/mol=9.8g。

故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;氢氧化铜;9.8g。

【点睛】

本题综合原电池电解原理以及原电池知识,综合性强,主要考查学生分析问题的能力,是高考的热点习题,难点(2)⑤,写出电极反应进行计算。【解析】2Fe3++2e-=2Fe2+FeCl3K+CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O14OH--4e-=2H2O+O2↑氢氧化铜9.8g17、略

【分析】【详解】

(1)该装置中,铁易失电子而作负极,铜作正极,负极上铁失电子生成亚铁离子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气,所以有气泡生成,铁失电子生成亚铁离子,正极上氢离子得电子生成氢气,所以电池反应式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;

(2)①燃料电池属于原电池,阴离子向负极移动,实验测得OH−定问移向B电极;可得到A为正极;B为负极,燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极,所以B处通入甲烷;

②当消耗甲院的体积为33.6L(标准状况下)时,物质的量==1.5mol,根据CH4−8e−+10OH−═CO+7H2O知;假设电池的能量转化率为80%,导线中转移电子的物质的量=1.5mol×8×80%=9.6mol;

(3)由电流方向可知,A为阳极,B为阴极,和电源正极相连的电极A极是阳极,和电源的负极相连的电极B极是阴极,则a为正极,b为负极;电解精炼铜时;粗铜做阳极,纯铜做阴极;

①电解法精炼粗铜,A为阳极,电解池的阳极材料为粗铜,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+;

②电解法精炼粗铜,B为阴极,电解池的阴极材料为纯铜,电极反应为:Cu2++2e-=Cu。【解析】Fe氧化有气泡产生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑B9.6mol粗铜Cu-2e-=Cu2+纯铜Cu2++2e-=Cu18、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)①温度相同时p2压强下CO转化率高,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是体积减小的可逆反应,增大压强平衡正向进行,转化率增大,则p1小于p2。

②在其他条件不变的情况下,再增加amolCO与2amolH2;相当于增大压强,平衡正向进行,因此达到新平衡时,CO的转化率增大,温度不变,所以平衡常数不变。

(2)根据三段式可知。

此时浓度熵为<0.32,所以反应没有达到平衡状态,此时v正>v逆。【解析】①.小于②.增大③.不变④.没有⑤.Qc<K⑥.>19、略

【分析】【详解】

(1)25℃、101kPa时,1.0gNi与足量O2反应生成NiO放出8.0kJ的热量,则1molNi与足量O2反应生成NiO放出472kJ的热量,因此在“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为Ni(s)+O2(g)=NiO(s)△H=-472kJ∙mol−1;故答案为:Ni(s)+O2(g)=NiO(s)△H=-472kJ∙mol−1。

(2)将第II个方程式加上第III个方程式2倍,再减去第I个方程式,再整体除以3,得到反应CH4(g)+NiO(s)=CO(g)+2H2(g)+Ni(s)的△H=+211.9kJ∙mol−1;故答案为:+211.9。

(3)根据甲烷中n(H):n(C)=4:1,补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量,根据碳、氢守恒得到解得x=4,根据浓度商Q==0.5<0.75,此时υ(正)>υ(逆);故答案为:>;根据碳、氢守恒得到解得x=4,浓度商Q==0.5<0.75。

(4)根据两个方程式分析得到采用水蒸气重整的优点是消耗相同量的甲烷产生的氢气多;若上述两个反应在保持自热条件下,即放出的热量和吸收的热量相等,设第一个反应消耗xmol甲烷,放出192xkJ热量,第二个反应消耗ymol甲烷,吸收748ykJ的热量,消耗1mol甲烷,则得到x+y=1,192x=748y,解得x=0.8,y=0.2,因此理论上1molCH4至多可获得H2的物质的量为0.8mol×4+0.2mol×2=3.6mol;故答案为:消耗相同量的甲烷产生的氢气多;3.6mol。【解析】Ni(s)+O2(g)=NiO(s)△H=-472kJ∙mol−1+211.9>根据碳、氢守恒得到解得x=4,浓度商Q==0.5<0.75消耗相同量的甲烷产生的氢气多3.6mol20、略

【分析】【分析】

原电池是将化学能转化为电能的装置,原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,将正负电极上电极反应式相加即得电池总反应式;将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明F极生成OH-;F为阴极,则可知A为正极,B为负极,C;E、G、X为阳极,D、F、H、Y为阴极,甲装置为电解硫酸铜,乙装置为电解饱和食盐水,据此分析。

【详解】

(1)①A.负极发生氧化反应,电极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O、正极发生还原反应,电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,所以电池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO;所以氢氧化钾的浓度不变,溶液的pH不变,故A不符合题意;

B.由电极反应式可知,Zn的化合价由0价升高到+2价,被氧化,为原电池的负极,则正极为Ag2O,原电池中电子从负极流向正极,即从锌经导线流向Ag2O;故B不符合题意;

C.根据B的分析,Zn是负极,Ag2O是正极;故C符合题意;

D.由电极反应式可知,Zn的化合价由0价升高到+2价,为原电池的负极,发生氧化反应,Ag2O是正极发生还原反应;故D不符合题意;

故答案为C;

②负极电极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O、正极电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,将正负极电极反应式相加,得到总的电池反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO;

(2)将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明F极生成OH-;F为阴极,则电源的A为正极,B为负极,C;E、G、X为阳极,D、F、H、Y为阴极,甲装置为电解硫酸铜,乙装置为电解饱和食盐水;

①由上述分析可知;A是电源的正极,B是电源的负极;

②乙装置为电解饱和食盐水,电解的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;

③装置甲是电解硫酸铜溶液C极附近发生电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,C电极产生氧气,装置乙为电解饱和食盐水,D极附近发生电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,D电极产生氯气,由于电路中转移的电子的物质的量相等,O2~2Cl2;产生的氧气和氯气的物质的量之比为1∶2,相同条件下的体积比为1∶2;

④给铜镀银;阳极应为银,阴极为铜,即G为银;

⑤氢氧化铁胶体粒子带正电荷,在直流电的作用下,胶体粒子会向阴极即Y极移动,所以Y极附近红褐色变深。【解析】CZn+Ag2O=2Ag+ZnO正极2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑1∶2银Y极附近红褐色变深21、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)在同体积、同pH的三种酸中,醋酸为弱酸,醋酸的浓度最大;而盐酸和硫酸都是强酸,盐酸和硫酸溶液中氢离子浓度相等,所以加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下醋酸产生的CO2体积最大,而盐酸和硫酸产生的CO2体积相等且小于醋酸产生的CO2;因此,本题正确答案是:c>a=b。

(2)在同体积、同浓度的三种酸中,盐酸、醋酸、硫酸的物质的量是相等的,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下盐酸和醋酸产生CO2的体积一样,但是硫酸是二元酸,加入足量的碳酸钠,在相同条件下产生CO2的体积是盐酸、醋酸的2倍,所以产生CO2的体积由大到小的顺序是:b>a=c;因此,本题正确答案是:b>a=c。

(3)硫酸是二元强酸,0.1mol/L的硫酸中氢离子浓度是0.2mol/L,盐酸是一元强酸,0.1mol/L的盐酸中氢离子浓度是0.1mol/L,醋酸是一元弱酸,0.1mol/L的醋酸中氢离子浓度小于0.1mol/L;氢离子浓度越大,则pH越小,所以三种酸溶液的pH由大到小的顺序是:c>a>b;等体积的0.1mol/L的三种酸溶液,硫酸是二元酸,氢离子的量最大,消耗的氢氧化钠最多,醋酸和盐酸都是一元酸,溶质的物质的量一样,消耗氢氧化钠一样多,所以用0.1mol/L的NaOH溶液分别中和三种酸,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是:b>a=c;因此本题答案是:c>a>b,b>a=c。【解

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