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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年湘师大新版必修2化学下册月考试卷180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8题,共16分)1、一定温度下,在体积不变的密闭容器中,对于可逆反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是A.HI生成的速率与分解的速率相等B.单位时间内消耗amolH2,同时生成2amolHIC.容器内的压强不再变化D.混合气体的物质的量不再变化2、下列有关NH3的说法错误的是()A.NH3的重要用途之一是制氮肥B.NH3作制冷剂时发生了化学变化C.由N2制NH3属于氮的固定D.实验室用向下排空气法来收集NH33、元素符号、反应方程式、结构示意图、电子式以及结构式统称为化学用语。下列有关化学用语的表示方法错误的是A.质子数为17,中子数为20,电子数为18的微粒符号:B.乙烯分子的结构简式:C.的结构示意图:D.次氯酸的电子式:4、下列关于合金的叙述中正确的是A.合金是由两种或多种金属熔合而成的B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金C.合金在任何情况都比单一金属性能优良D.商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的5、1H、2H、3H是三种核素,下列说法正确的是A.自然界中只有1H这种核素B.2H原子核内有2个中子C.三种核素的性质没有差别D.它们互称为同位素6、对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);ΔH>0,下列有关说法正确的是A.平衡常数表达式为B.增大体系压强,平衡常数K不发生变化C.升高体系温度,平衡常数K减小D.增加C(s)的量,平衡正向移动7、下列有关基本营养物质的说法中,正确的是A.淀粉遇碘化钾溶液变蓝B.蔗糖和麦芽糖互为同分异构体C.纤维素在人体内最终水解为葡萄糖D.糖类、油脂、蛋白质都是由H、O三种元素组成8、下列有机物命名正确的是()A.1,3,4—三甲苯B.CH2Br—CH2Br二溴乙烷C.2—甲基—1—丙醇D.3—甲基—1—丁炔评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)9、为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况;某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:

(1)该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)A和B的总能量比C和D的总能量_________(填“高”或“低”)。

(3)该反应的物质中的化学能通过化学反应转化成________释放出来。

(4)该反应的反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。10、化学电池在通信;交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)下图是某锌锰干电池的基本构造图。

①该碱性锌锰干电池的总反应式为该电池的负极是______,工作时正极的电极反应式是______。

②关于该电池的使用和性能,下列说法正确的是______。(填字母;下同)

A.该电池属于蓄电池。

B.电池工作时向负极移动。

C.该电池的电解质溶液是溶液。

D.该电池用完后可随意丢弃;不需要回收处理。

(2)目前常用的镍()镉()电池,其电池总反应可表示为已知和均难于溶水但能溶于酸,以下说法正确的是______。

A.该废弃电池在中性土壤中的污染尤为严重。

B.电池充电时是将化学能转化为电能。

C.电池放电时作负极。

D.电池放电时正极附近碱性增强。

(3)另一种常用的电池——锂电池由于比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛用于心脏起搏器,它的负极材料用金属锂制成,电解质溶液需用非水溶液配制,请用化学方程式表示不能用水溶液的原因:______。

(4)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一氢氧燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,采用氢氧化钠溶液为电解质溶液,则氧气应通入______(填“a”或“b”)极。11、可逆反应达到化学平衡后;进行下列操作。

(1)升高温度;用“变大”“变小”“不变”或“无法确定”填空。

①若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量__________。

②若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量__________。

③若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量__________。

(2)如果平衡后保持温度不变,将容器容积增大一倍,新平衡时A的浓度是原来的50%,则B是__________态,C是__________态。12、我国某地粉煤灰中主要含有Al2O3,除此之外还含有Ga2O3及少量Fe2O3、CaO、MgO和SiO2等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示:

滤渣的成分是___________;含铝混合液中除了大量Al3+之外,还有Fe3+和少量Mg2+,由混合液制取纯净Al(OH)3的实验方案是___________13、利用化学反应将存储在物质内部的化学能转化为电能;科学家设计出了原电池,从而为人类生产;生活提供能量。回答下列问题:

(1)你认为__________(填“是”或“不是”)所有氧化还原反应都可以设计成原电池。

(2)图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示图1装置工作时流入正极的电子的物质的量,y轴表示(填字母)_____。

a.铜棒的质量b.c(Zn2+)c.c(H+)d.c()

(3)某同学依据反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示;

①负极的材料是_______,发生的电极反应为________。

②当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了10.8g,则该原电池反应共转移电子的物质的量是_______mol。

(4)甲烷燃料电池是一种新型高效电池。电池原理如图所示。该电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则正极反应式为__。

14、某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如表所示:。序号纯锌粉(g)2.0mol·L-1硫酸溶液(mL)温度(℃)硫酸铜固体(g)加入蒸馏水(mL)Ⅰ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00

①实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究___对锌与稀硫酸反应速率的影响。

②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是___,写出有关反应的离子方程式___,___。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)15、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(____)A.正确B.错误16、甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,则生成的氯甲烷具有酸性。(____)A.正确B.错误17、芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下发生分子间聚合而成像,该过程是化学变化。(____)A.正确B.错误18、“钌单原子催化剂”合成氨体现了我国科学家在科研领域的创新。___A.正确B.错误19、天然纤维耐高温。(_______)A.正确B.错误20、天然橡胶是高聚物,不能使溴水退色。(___)A.正确B.错误21、甲烷与Cl2和乙烯与Br2的反应属于同一反应类型。(______)A.正确B.错误22、经过处理的厨余垃圾残渣,在焚烧发电过程中存在化学能、热能、电能间的转化。(_______)A.正确B.错误23、升高温度,水的电离程度增大,酸性增强。(______________)A.正确B.错误评卷人得分四、原理综合题(共4题,共36分)24、请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题:

(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时;吸收了131.6kJ热量。该反应的热化学方程式为________。该反应的△S______0(选填“>”;“<”或“=”),该反应在______条件下能自发进行(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。

(2)CO是有毒的还原性气体,工业上有重要的应用。CO是高炉炼铁的还原剂,其主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=akJmol-1

①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJmol-1

C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJmol-1

则a=___________。

②工业上高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=______;温度升高后,K值_______(选填“增大”;“不变”或“减小”)。

③在T℃时;该反应的平衡常数K=64,在恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。

Fe2O3

CO

Fe

CO2

甲/mol

1.0

1.0

1.0

1.0

乙/mol

1.0

2.0

1.0

1.0

下列说法正确的是____________(填字母)

a.若容器内气体密度恒定时;标志反应达到平衡状态。

b.甲容器中CO的平衡转化率为60%;大于乙。

c.甲;乙容器中;CO的平衡浓度之比为2∶3

d.由于容器的体积未知;所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率。

(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。正极加入的物质是______;负极的电极反应是___________。25、研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重要的意义。工业上CO2与CH4发生反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)∆H1.在反应过程中还发生反应Ⅱ:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)∆H2=+41kJ·mol−1。

(1)已知部分化学键的键能数据如下表所示:

。化学键。

C-H

H-H

C=O

C≡O(CO)

键能(kJ·mol-1)

413

436

803

1076

则∆H1=_______kJ·mol−1,反应I在一定条件下能够自发进行的原因是_______,在密闭容器中加入CO2与CH4发生反应,下列能够判断反应反应I达到平衡状态的是_______(填标号)。

A.一定温度下;容积固定的容器中,密度保持不变。

B.容积固定的绝热容器中;温度保持不变。

C.一定温度和容积固定的容器中;平均相对分子质量不变。

D.一定温度和容积固定的容器中,H2和H2O物质的量之和保持不变。

(2)将1molCH4与1molCO2在2L密闭容器中反应制取CO和H2时,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是_______。

②计算923K时反应Ⅰ的化学平衡常数K=_______(计算结果保留小数点后两位)。

③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是_______。

(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。

250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_______。26、甲醇是重要的化工原料;在工业生产上的应用十分广泛。

(1)利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后可将H2与CO2转化为甲醇。

已知:光催化制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.5kJ/mol

H2与CO2耦合反应:3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=-137.8kJ/mol

则反应:2H2O(l)+CO2(g)=CH3OH(l)+3/2O2(g)的ΔH=_______kJ/mol

你认为该方法需要解决的技术问题有_______。

a.开发高效光催化剂。

b.将光催化制取的H2从反应体系中有效分离,并与CO2耦合催化转化。

c.二氧化碳及水资源的来源供应。

(2)工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下(有关数据均为在298K时测定):

反应I:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH1=+92.09kJ/mol,K1=3.92×10-11。

反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g)=HCHO(g)+H2O(g)ΔH2=-149.73kJ/mol,K2=4.35×1029。

①从原子利用率看,反应____(填“I”或“II”。下同)制甲醛的原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看,反应_______制甲醛更有利。(原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。)

②图为甲醇制甲醛有关反应的lgK(平衡常数的对数值)随温度T的变化。图中曲线(1)表示_______(填“I”或“II”)的反应。

(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脱氮工艺进行处理,在硝化细菌的作用下将NH氧化为NO(2NH+3O2=2HNO2+2H2O+2H+;2HNO2+O2=2HNO3)。然后加入甲醇,甲醇和NO反应转化为两种无毒气体。

①上述方法中,1g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为_______g。

②写出加入甲醇后反应的离子方程式:_______

(4)某溶液中发生反应:A⇌2B+C,A的反应速率v(A)与时间t的图像如图所示。若溶液的体积为2L,且起始时只加入A物质,下列说法错误的是_______

A.图中阴影部分的面积表示0~2min内A的物质的量浓度的减小值。

B.反应开始的前2min,A的平均反应速率小于0.375mol・L-1・min-1

C.至2min时;A的物质的量减小值介于0.5mol至1mol之间。

D.至2min时,B的物质的量浓度c(B)介于1~1.5mol・L-1之间27、已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1和726.5kJ·mol-1。甲醇水蒸气催化重整反应是生产氢气的有效方法之一。CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH;该反应包括如下两个过程:

①甲醇分解CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)

②水蒸气变换CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp),甲醇分解与水蒸气变换反应Kp随温度变化见下表。

(1)398K时,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的Kp=___________。

(2)ΔH=______0(填“>”、“=”、“<”)。

(3)下列关于甲醇水蒸气催化重整反应的理解,正确的是__________。

A.398K时;水蒸气变换反应的ΔS等于零。

B.温度、压强一定时,在原料气(CH3OH和H2O的比例不变)中添加少量惰性气体;有利于提高催化重整反应的平衡转化率。

C.提高催化剂的活性和选择性;减少副产物是工艺的关键。

D.恒温恒容条件下;假设反应①的速率大于反应②的速率,说明反应①的活化能更高。

(4)某研究小组对催化重整反应温度(T)、压强(p)与水醇比(水与甲醇的物质的量之比,用S/M表示)进行优化,得到图(a)(b)。

①结合图(a)分析温度、水醇比与甲醇的平衡转化率的关系_____________。

②图(b)中的压强由大到小为_____,其判断理由是____________________。

(5)在甲醇燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的电极反应式为________。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能输出的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所输出的最大电能与电池燃料反应所能释放的全部能量之比)。评卷人得分五、结构与性质(共1题,共2分)28、A;B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素;且原子序数依次增大,其相关信息如下:

①A的周期序数等于其主族序数;

②B;D原子的L层中都有两个未成对电子;

③E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1;

④F原子有四个能层;K;L、M全充满,最外层只有一个电子。

试回答下列问题:

(1)基态E原子中,电子占据的最高能层符号为_____,F的价层电子排布式为_________________。

(2)B、C、D的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号填写),C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为__________。

(3)B和D分别与A形成的化合物的稳定性:BA4小于A2D,原因是______________________________。

(4)以E、F的单质为电极,组成如图所示的装置,E极的电极反应式为_____________________________。

(5)向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体。蓝色沉淀溶解的离子方程式为___________________________。

(6)F的晶胞结构(面心立方)如右图所示:已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为__________g/cm3(阿伏加德罗常数用NA表示;F的相对原子质量用M表示)

参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【详解】

A.由反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)可知;HI生成的速率与HI分解的速率相等,说明正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故A选;

B.由反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)可知,单位时间内消耗amolH2;同时生成2amolHI,都表示的是逆反应,未体现正;逆反应速率的关系,不能判断反应是否达到平衡状态,故B不选;

C.由反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)可知;方程式两边气体的化学计量数之和相等,则容器内的压强始终不变,所以容器内的压强不再变化,不能说明反应达到平衡状态,故C不选;

D.由反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)可知;方程式两边气体的化学计量数之和相等,则容器内混合气体的物质的量始终不变,所以混合气体的物质的量不再变化,不能说明反应达到平衡状态,故D不选;

故答案:A。2、B【分析】【分析】

【详解】

A.NH3含有植物的营养元素氮;易溶于水,易被植物吸收,所以可制氮肥,A正确;

B.液氨可作制冷剂;是因为气化时吸收环境的热,从而使环境的温度降低,但发生的是物理变化,B错误;

C.由N2制NH3;是将氮元素由游离态转化为化合态,属于氮的固定,C正确;

D.因为NH3的相对分子质量比空气小,即密度比空气小,且与空气的成分不发生反应,所以实验室用向下排空气法来收集NH3;D正确;

故选B。3、B【分析】【详解】

A.质子数为17,则为Cl元素,中子数为20,则质量数为37,电子数为18,则为氯离子,其微粒符号:故A正确;

B.乙烯分子的结构简式:CH2=CH2;故B错误;

C.S核电荷数为16,核外有18个电子,因此的结构示意图:故C错误;

D.次氯酸是共价化合物,共用电子对,O需要电子多,因此O在中间,其电子式:故D正确。

综上所述,答案为D。4、B【分析】【分析】

【详解】

A.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属融合而成的具有金属性质的物质;A错误;

B.日常生活中用到的五角硬币是由铜与其它合金元素形成的合金;属于铜合金,B正确;

C.在机械加工时;合金的性能一般较单一金属优良,但并不是任何情况都是,如纯铝导电性比铝合金要强等,C错误;

D.商代的司母戊鼎是铜合金;不是纯铜打造而成的,D错误;

故选B。5、D【分析】【详解】

A.自然界只有一种氢元素,但核素有三种,分别是1H、2H、3H三种核素;故A错误;

B.2H原子核内有质子数为1;质量数为2,则中子数为1,故B错误;

C.同种元素的不同核素化学性质完全相同;但物理性质差异较大,故C错误;

D.1H、2H、3H是氢元素的三种核素;互称为同位素,故D正确;

故答案为D。6、B【分析】【详解】

A;平衡常数表达式中固体和纯液体不代入表达式中;故A错误;

B;平衡常数是温度的函数;温度不变平衡常数不变,故B正确;

C;平衡常数是温度的函数;正反应是吸热反应,温度升高,平衡右移,K值增大,故C错误;

D;增加C(s)的量;各物质的浓度不变,平衡不移动,故D错误;

故选B。7、B【分析】【分析】

【详解】

A.单质碘遇淀粉显蓝色;错误;

B.蔗糖和麦芽糖的分子式相同,都是C12H22O11;结构不同互为同分异构体,正确;

C.纤维素在人体内不能水解;错误;

D.蛋白质中还含有N和S等元素;错误。

故选B。8、D【分析】【详解】

A.该物质的正确名称为1;2,4—三甲苯,故A错误;

B.二溴乙烷存在同分异构体;该物质的正确名称为1,2—二溴乙烷,故B错误;

C.该物质含有羟基的最长碳链有4个碳;正确名称为2—丁醇,故C错误;

D.该物质含有碳碳三键的最长链有4个碳原子;编号从靠近三键的一端开始,所以名称为3—甲基—1—丁炔,故D正确;

故答案为D。二、填空题(共6题,共12分)9、略

【分析】【分析】

当向盛有A的试管中滴加试剂B时;看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,说明反应中放出热量导致瓶内压强增大,据此解答。

【详解】

(1)因为发生反应A+B=C+D;U型管中甲处液面下降乙处液面上升,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;

(2)因为反应为放热反应;所以A和B的总能量比C和D的总能量高;

(3)化学变化伴随着物质和能量变化;物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来;

(4)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。【解析】放热高热能低10、略

【分析】【详解】

(1)①该干电池的总反应式为可知锌为负极,为正极,正极发生还原反应,得到还原产物工作时正极的电极反应式是[或];

②A.该电池属于一次电池;A错误;

B.负极失电子使得电极附近正电荷较多,阴离子向负极移动,即向负极移动;B正确;

C.观察锌锰干电池的基本构造图可知电解质溶液是溶液;C错误;

D.该电池含有重金属元素不可随意丢弃,D错误。

故选B;

(2)A.已知和能溶于酸;所以在酸性土壤中污染较严重,A错误;

B.电池充电时是将电能转化为化学能;B错误;

C.电池总反应为可知电池放电时作负极;C正确;

D.电池放电时正极反应式为可知电池放电时正极附近碱性增强,D正确;

故选CD;

(3)负极材料用金属锂制成,电解质溶液需用非水溶液配制,是较活泼金属,可与水发生反应生成氢气,化学方程式为

(4)氢氧燃料电池采用氢氧化钠溶液为电解质溶液,则正极电极反应式为负极电极反应式为又因为电极a为正极,电极b为负极,则氧气应通入a极。【解析】BCDa11、略

【分析】【分析】

该反应的正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,结合物质的状态判断相对分子质量的变化。

【详解】

(1)①若B;C都是气体;反应前后气体的总质量不变,但总物质的量增大,则气体的平均相对分子质量变小,故答案为:变小;

②若B;C都不是气体;气体只有A,则气体的平均相对分子质量不变,故答案为:不变;

③若B是气体;C不是气体,反应前后气体的总物质的量不变,但气体的总质量减小,则气体的平均相对分子质量变小,故答案为:变小;

(2)如果平衡后保持温度不变,将容器容积增大一倍,新平衡时A的浓度是原来的50%,说明平衡不移动,反应物气体的化学计量数等于生成物中气体的化学计量数,所以B为气体,C为固体或液体,故答案为:气;固或液。【解析】①.变小②.不变③.变小④.气⑤.液或固12、略

【分析】【分析】

混合焙烧时,Al2O3、Ga2O3、SiO2与Na2CO3反应,生成可溶性盐NaAlO2、NaGaO2、Na2SiO3,CaO、MgO、Fe2O3不反应,将固体溶解,MgO、Fe2O3不溶于水,CaO溶于水生成Ca(OH)2,溶液中溶质为Ca(OH)2、NaAlO2、NaGaO2、Na2SiO3、Na2CO3,加入盐酸后,溶液中溶质为FeCl3、MgCl2、CaCl2、AlCl3、GaCl3、NaCl,生成的硅酸不溶于水,滤渣为H2SiO3。将滤液进行树脂吸附,得到含铝混合液和洗脱液,洗脱液进行分离操作后,加入NaOH生成最终电解制备Ga。

【详解】

根据分析可知,滤渣的成分为H2SiO3。含铝混合液中除了Al3+,还有Fe3+和Mg2+,由混合液制备纯净Al(OH)3的实验方案为向混合液中加入过量NaOH,过滤,向滤液中通入足量CO2,再过滤,即可得到纯净的氢氧化铝。【解析】H2SiO3向混合液中加入过量NaOH,过滤,向滤液中通入足量CO2,再过滤13、略

【分析】【分析】

(1)原电池的反应必须是自发的氧化还原反应;

(2)随流入正极的电子的物质的量的增加;氢离子浓度减小;

(3))①根据电池反应式知;失电子化合价升高的金属作负极,负极发生氧化反应;

②根据电极反应式计算通过电子的物质的量;

(4)甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极,其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。

【详解】

(1)原电池的反应必须是自发的氧化还原反应;从理论上来讲,任何自发的氧化还原反应均可设计为原电池,非自发进行的氧化还原反应不能设计为原电池;故答案为:不是;

(2)图1是铜锌原电池示意图,由图可知发生的反应是Zn+2H+=Zn2++H2↑。图2中,x轴表示图1装置工作时流入正极的电子的物质的量,a.铜棒的质量保持不变,故不符;b.c(Zn2+)增大,故不符;c.c(H+)减小,故符合;d.c()不变;故不符;y轴表示氢离子浓度,故答案为:c;

(3)①由反应“2Ag++Cu═Cu2++2Ag”可知,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,反应式为Cu-2e-=Cu2+,故答案为:Cu;Cu-2e-=Cu2+;

②当银电极质量增加10.8g,则n(Ag)==0.1mol,根据电极反应Ag++e-=Ag;可知该原电池反应共转移电子的物质的量是0.1mol,故答案为:0.1mol;

(4)甲烷燃料电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极,其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-。

【点睛】

本题考查了原电池设计,明确原电池原理是解本题关键,根据电池反应式中得失电子的物质选取负极材料和电解质,知道原电池中正负极的判断方法,难点(3)②根据电极反应式计算通过电子的物质的量。【解析】不是cCuCu-2e-=Cu2+0.1O2+2H2O+4e-=4OH-14、略

【分析】【分析】

【详解】

①由表中数据可知,实验Ⅰ和实验Ⅱ加入2.0mol·L-1硫酸溶液的体积不同;而液体的总体积相同,即实验Ⅰ和实验Ⅱ硫酸浓度不同,则实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究浓度对锌与稀硫酸反应速率的影响;

②实验Ⅲ和实验Ⅳ是探究硫酸铜的量对反应速率的影响,有关反应的离子方程式为【解析】浓度探究硫酸铜的量对反应速率的影响三、判断题(共9题,共18分)15、B【分析】【详解】

聚氯乙烯有毒,不能用于食品包装,故错误。16、B【分析】【分析】

【详解】

甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,则生成的氯化氢具有酸性,故错误。17、A【分析】【分析】

【详解】

芯片制造中的光刻技术是利用光敏树脂在曝光条件下发生分子间聚合而成像,该过程有新物质生成,是化学变化,正确;18、A【分析】【详解】

“钌单原子催化剂”合成氨是一种温和条件下合成氨的方法,不像传统合成氨,对设备要求高、能耗大,所以“钌单原子催化剂”合成氨体现了我国科学家在科研领域的创新,故该说法正确。19、A【分析】【详解】

天然纤维性能为耐高温、抗腐蚀、抗紫外线、轻柔舒适、光泽好等,则天然纤维耐高温,故答案为正确;20、B【分析】【分析】

【详解】

天然橡胶的主要成分为聚异戊二烯,聚异戊二烯分子中含碳碳双键,能和溴发生加成反应而使溴水褪色,错误。21、B【分析】【分析】

【详解】

甲烷与Cl2反应属于取代反应,乙烯与Br2的反应属于加成反应,反应类型不同,故错误。22、A【分析】【详解】

焚烧发电过程中存在化学能转化为热能再转化为机械能最后电能,正确。23、B【分析】【分析】

【详解】

水是弱电解质,存在电离平衡。升高温度,促进水的电离,水的电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)增大,但水电离产生的c(H+)=c(OH-),故水仍然为中性,认为升高温度酸性增强的说法是错误的。四、原理综合题(共4题,共36分)24、略

【分析】【详解】

(1)12g碳(1mol)与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量,则该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ/mol。正反应体积增大;则该反应的△S>0,由于正反应吸热,则根据△G=△H-T△S<0可知该反应在高温条件下能自发进行。

(2)①已知:

ⅰ.Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJmol-1

ⅱ.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJmol-1

则根据盖斯定律可知ⅰ-ⅱ×3即得到Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g);所以a=489.0-172.5×3=-28.5。

②根据Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)可知工业上高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=c3(CO2)/c3(CO);正反应放热,温度升高后平衡逆向移动,K值减小。

③a.反应前后容器容积不变;但气体的质量是变化的,因此若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态,a正确;

b.依据三段式可知。

由于反应前后体积不变,可以用物质的量代替物质的量浓度计算平衡常数,则根据平衡常数可知解得x=0.6,则CO的平衡转化率为60%;

则根据平衡常数可知解得y=1.4,则CO的平衡转化率为70%,因此甲中小于乙,b错误;

c.由于容器的容积不确定;则甲;乙容器中,CO的平衡浓度之比不一定为2∶3,c错误;

d.根据以上分析可知可计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率;d错误;

答案选a。

(3)原电池中正极得到电子,所以甲醇(CH3OH)燃料电池中正极加入的物质是氧气,负极通入的是甲醇,电解质溶液显碱性,则负极的电极反应是CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O。【解析】C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ/mol>高温-28.5c3(CO2)/c3(CO)减小aO2CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O25、略

【分析】【分析】

(1)由反应热∆Hl=反应物的键能之和—生成物的键能之和计算可得;反应Ⅰ是一个气体体积增大的的吸热反应;

(2)①由题意可知,CH4只发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ;

②设起始CH4与CO2的物质的量均为1mol;容器的体积为VL,由题意可建立反应Ⅰ和反应Ⅱ三段式计算可得;

③由题意可知,CH4只发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ,低于1200K时,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,高于1200K时,CO2和CH4的平衡转化率趋于相等说明反应以反应Ⅰ为主;或1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ,或1200K以上时反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ;

(3)①由图可知;250~300℃时,温度升高,催化剂的催化效率降低;

②CO2和CH4直接转化成乙酸的反应是气体体积减小的反应;

【详解】

(1)由反应热∆Hl=反应物的键能之和—生成物的键能之和可得,∆Hl=4E(C—H)+2E(C=O)—2E(C≡O)—2E(H—H)=4×413kJ/mol+2×803kJ/mol—2×1076kJ/mol—2×436kJ/mol=+234kJ/mol;反应Ⅰ是一个气体体积增大的的吸热反应,∆Hl>0、∆S>0,由∆H>—T∆S<0可知,在一定条件下反应能够自发进行的原因是∆S<0;由反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)可知;能够判断反应反应I达到平衡状态的。

A、一定温度下,容积固定的容器中,密度反应前后物质状态没变,m总不变,容积固定,V不变,所以平衡移动和不移动都不变;不能作为判断反应反应I达到平衡状态依据;

B;容积固定的绝热容器中;平衡移动时,温度会改变,而温度保持不变说明平衡处于平衡状态没移动,能判断反应反应I达到平衡状态依据;

C、一定温度和容积固定的容器中,平均相对分子质量反应前后物质状态没变,m总不变,根据方程式n总变化,会随着平衡移动而改变;当它不变时,反应处于平衡状态,能作为判断反应反应I达到平衡状态依据;

D、工业上CO2与CH4发生反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),在反应过程中还发生反应Ⅱ:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g),一定温度和容积固定的容器中,H2和H2O物质的量之和保持不变;说明反应中各物质的量保持不变,反应处于平衡状态;

故选BCD。

(2)①由题意可知,CH4只发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ,923K时,CH4和CO2按1∶1投料只发生反应Ⅰ时转化率相等,CO2的平衡转化率大于CH4,说明CO2还与反应Ⅰ生成的H2发生了反应Ⅱ,导致平衡转化率大于CH4,故答案为:CH4和CO2按1∶1投料发生反应Ⅰ时转化率相等,CO2还发生反应Ⅱ,所以平衡转化率大于CH4;

②起始CH4与CO2的物质的量均为1mol;容器的体积为2L,反应Ⅰ消耗0.6mol甲烷和二氧化碳,则反应Ⅱ消耗0.1mol二氧化碳,由题意可建立反应Ⅰ和反应Ⅱ三段式:

则反应Ⅰ的化学平衡常数K为=≈4.26;故答案为:4.26;

③由题意可知,CH4只发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ,低于1200K时,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,高于1200K时,CO2和CH4的平衡转化率趋于相等说明反应以反应Ⅰ为主;或1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ,或1200K以上时反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ,故答案为:1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等(或1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ,或1200K以上时反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ);

(3)①由图可知,250~300℃时,温度升高,催化剂的催化效率降低,导致乙酸的生成速率降低,故答案为:温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低;【解析】+234该反应的∆S>0或该反应的正反应为熵增(混乱度增大)的反应BCD温度较低时,有利于反应Ⅱ发生,CH4和CO2按1∶1投料发生反应Ⅰ时转化率相等,CO2还发生反应Ⅱ,所以平衡转化率大于CH44.26mol2/L21200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等(或1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低26、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)根据盖斯定律得2H2O(l)+CO2(g)=CH3OH(l)+3/2O2(g)的ΔH=(①×3+②×2)/2,将①②的焓变代入上式中得ΔH=+719.45kJ/mol;利用太阳能或生物质能分解水制H2,需要开发高效光催化剂,使水易在太阳光的作用下分解,同时将光催化制取的H2从反应体系中有效分离,并与CO2耦合催化转化,而二氧化碳及水资源的来源供应不是需要解决的技术问题,答案选ab;

(2)①反应物中的原子尽可能的转化为生成物;原子的利用率越高,所以反应I的原子利用率高;反应II的化学平衡常数较大,说明反应进行的彻底程度较大,而且反应II是放热反应,所以从反应的焓变和平衡常数K值看,反应II制甲醛有利;②图中曲线(1)随温度的升高逐渐减小,说明lgK逐渐减小,K也逐渐减小,而对于放热反应来说,温度升高,K值减小,所以曲线(1)表示II的反应。

(3)①根据所给方程式可知2NH4+~4O2~2HNO3,1g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为2×32/14=4.57g;②甲醇和NO3-反应转化为两种无毒气体,从元素守恒角度判断无毒气体是氮气和二氧化碳,另一种产物是水,离子方程式为6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O。

(4)A.速率-时间图像下方所包围图形的面积;代表指定的时间内相应物质的物质的量浓度的变化值。因为A是反应物,在反应过程中其浓度会减小,所以该图中阴影部分的面积表示0~2min内A的物质的量浓度的减小值,A项正确;B.反应开始的前2min,由图可见反应速度是逐渐变慢的,当速度以直线下降时,平均速率=(0.5+0.25)/2=0.375mol/(L•min),而实际上是下凹曲线,则A的平均反应速率小于0.375mol/(L.min),B项正确;C.至2min时,物质的量减少值,最大反应速率时,0.5×2×2=2mol,最小反应速率时,0.25×2×2=1mol,A的物质的量减小值介于1mol_______2mol之间,C项错误;D.至2min时,最小反应速率时c(B)=2c(A)=2×(0.25×2)=1mol/L,A的平均反应速率接近0.375mol/(L.min)时c(B)=2c(A)=2×(0.375×2)=1.5mol/L,c(B)介于1mol_______1.5mol之间,D项正确;答案选C。

考点:考查盖斯定律的应用,化学平衡常数,化学图像的分析与判断,离子方程式的书写等知识。【解析】+719.5abIIIII4.576NO+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2OC27、略

【分析】【分析】

根据平衡常数表达式及反应方程式计算平衡常数;根据盖斯定律分析反应放热情况;根据勒夏特列原理分析平衡的移动;根据原电池原理书写电极反应并进行相关计算。

【详解】

(1)根据题干信息及平衡常数表达式知,398K时,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的Kp等于反应①的Kp乘以反应②的Kp,所以Kp=0.50×1577=788.5;

(2)根据题干信息得H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.5kJ·mol-1;根据盖斯定律得CH3OH(l)+H2O(l)CO2(g)+3H2(g)ΔH=-726.5kJ·mol-1+3×285.8kJ·mol-1=130.9.8kJ·mol-1,当CH3OH和H2O为气态时,反应吸收更多的热,故ΔH>0;

(3)A.不同气体的混乱度是不同的;故ΔS不等于零,故A错误;

B.温度;压强一定时;添加少量惰性气体,浓度减小,根据勒夏特列原理,平

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