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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2024年沪科版选择性必修1化学下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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、科学家发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等;为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法正确的是A.放电时,正极反应为B.放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为4molC.充电时,电池总反应为D.充电时,电解质溶液2中OH-浓度升高2、钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示),工作时总反应为NaxMO2+nCNax-yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是。
A.放电时,Na+由Y极通过交换膜移向X极B.放电时,正极反应式为NaxMO2+ye-=Nax-yMO2+yNa+C.充电时,过渡元素M发生氧化反应D.用铅蓄电池对该钠离子电池充电,铅蓄电池中每消耗20.7g铅,钠离子电池正极区域质量减少4.6g3、下列有关原电池的说法正确的是A.原电池的正极发生氧化反应B.原电池的总反应一定是氧化还原反应C.正极活动性较强,易失去电子D.原电池工作时有电子从电解质溶液中通过4、如图,隔板K可左右移动,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0处。发生反应2A(g)+B(g)2C(g);达到平衡后,恢复至温度。下列有关说法不正确的是。
A.达平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间B.若平衡时K停留在左侧1处,则活塞停留在右侧6处C.达到平衡时,甲容器中B的物质的量小于于乙容器中B的物质的量D.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡5、工业合成氨原理反应总方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);包含多个基元反应,其反应机理如图所示,已知各物种在催化剂表面吸附放出能量。下列说法错误的是。
A.从充入反应物到A处,物质的能量降低,表示N2、H2在催化剂表面吸附过程放热,物质由气态转化为液态,该过程ΔS>0B.B→C过程决定了总反应的速率C.工业合成氨选择温度为700K,主要考虑催化剂在此温度下活性较高D.由图像可知氨气分解为吸热反应6、下列依据热化学方程式得出的结论正确的是。选项热化学方程式结论A2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔH12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2ΔH1>ΔH2BSn(s,灰)Sn(s,白)ΔH=+2.1kJ·mol-1(灰锡为粉末状,白锡为块状)锡制品在炎热的夏天更容易损坏CP4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2kJ·mol-1常温下,红磷比白磷稳定D2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1H2的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
A.AB.BC.CD.D7、下列有关说法正确的是A.在Na2S溶液中加入少量的Na2S固体,Na2S的水解程度减小B.Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0C.用碱式滴定管量取20.00mL酸性高锰酸钾溶液D.室温下,pH分别为2和4的盐酸等体积混合后,溶液pH=38、以单质碘和氢氧化钾为原料采用电解法可以制备碘酸钾(KIO3),操作步骤为先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,反应后得到含KI和KIO3的溶液A;然后将该溶液加入如图所示装置中的阳极区;另将氢氧化钾溶液加入阴极区,开始电解。下列说法正确的是。
A.阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑B.惰性电极a接电源的负极C.电解过程中OH-从b极区通过阴离子交换膜进入a极区D.该电路中电子流向是惰性电极a→电源→惰性电极b→b极区电解液→a极区电解液9、常温时下列各环境下的离子组合一定能够大量共存的是A.中性溶液中:Ca2+、Fe3+、Cl-B.由水电离产生的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:Na+、K+、Al3+、C.pH试纸变红的溶液中:Fe2+、I-、ClO-D.pH=14的溶液中:Na+、OH-评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)10、常温下,的溶液的随加入水的体积的变化如图所示,已知:下列说法错误的是。
A.由水电离出的一直减小B.原溶液中的电离度为1%C.加水稀释至溶液体积为原溶液体积的10倍时,所得溶液的D.x的值为311、可逆反应在密闭容器中进行,当达到平衡时,欲通过改变条件,达到新平衡后使百分含量减小,应采取的措施是A.增大容器体积B.温度体积不变,充入C.温度压强不变,充入D.温度体积不变,充入N2O4(g)12、已知反应2NO(g)+Br2(g)=2NOBr(g)的速率方程[v=k·c2(NO)·c(Br2);k为速率常数],该反应机理可分为两步:
(1)NO(g)+Br2(g)=NOBr2(g)快[Kc=]
(2)NOBr2(g)+NO(g)=2NOBr(g)慢[速率方程v=k1·c(NO)·c(NOBr),k1为速率常数;该反应速率近似认为是总反应的速率]
将2mol的NO与1mol的Br2放入1L的容器中混合反应。下列说法错误的是A.k=k1KcB.反应消耗一半时的反应速率与反应起始速率的比值是8∶1C.10s时反应达平衡,平衡时n(NO)=n(NOBr),则0~10s时间内,NO的平均速率为0.10mol·L-1·min-1D.到达平衡后,压强增大,平衡移动的方向与温度升高平衡移动的方向相反,则△H>013、钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低,可实现5~10min内快速充电,电池结构如图。总反应为:NaC6+Na1-XMO2NaMO2+Na1-XC6(0≤x≤0.55;M为过渡金属),下列叙述正确的是。
A.单位质量的负极材料钠离子电池比锂离子电池可以提供更多的电量B.放电时,Na+从石墨烯纳米片中脱嵌,经电解质嵌入过渡金属氧化物C.充电时,阴极上发生的电极反应为Na1-xMO2+xe—+xNa+=NaMO2(0≤x≤0.55)D.充电时,外电路中每转移0.2mole—,理论上石墨烯纳米片将增重4.6g14、下列关于实验现象的描述不正确的是A.把Cu片和Fe片紧靠在一起浸入稀硫酸中,Cu片表面出现气泡B.用Zn片做阳极,Fe片做阴极,电解饱和ZnCl2溶液,Fe片表面出现一层锌C.把Cu片浸入FeCl3溶液中,在Cu片表面出现一层铁D.把Zn粒放入装有稀盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,放出气泡的速率减慢15、CO常用于工业冶炼金属,如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(T)的关系曲线图。下列说法正确的是()
A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间,减少尾气中CO的含量B.CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)C.工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率D.CO还原PbO2的反应ΔH<016、把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中,一定温度下达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向悬浊液中加少量生石灰后,若温度保持不变,下列判断正确的是A.溶液中Ca2+数目减少B.溶液中c(Ca2+)增大C.溶液pH值不变D.溶液pH值增大评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)17、(1)①根据下列图示,写出反应的热化学方程式____________________________
②根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是______________。
A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=41kJ·mol-1B.该反应为吸热反应C.该反应为放热反应D.当H2O为液态时,其反应热值小于41kJ·mol-1
(2)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,该反应的热化学方程式是__________________________
(3)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为___________________________
a、b两条曲线产生区别的原因很可能是。
_________________________________________________________________。18、下表是几种常见弱酸的电离平衡常数酸电离方程式电离常数KCH3COOHCH3COOHCH3COO-+H+K=1.75×10-5H2CO3H2CO3H++HCO3-
HCO3-H++CO32-K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11H2SH2SH++HS-
HS-H++S2-K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15H3PO4H3PO4H++H2PO4-
H2PO4-H++HPO42-
HPO42-H++PO43-K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13
回答下列各题:
(1)K只与温度有关,当温度升高时,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?_________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,其中酸性最强的是________,最弱的是________。
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数,对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律,此规律是________,产生此规律的原因是_______________________。19、将高温水蒸气通到硫氰化钾的表面,会发生如下反应:4KSCN+9H2O(g)→K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3。
完成下列填空:
(1)画出硫原子的结构示意图____,写出K2S的电子式___。
(2)K2CO3中含有的化学键有___,属于___晶体。
(3)K2S水溶液呈___(选填“酸性”、“碱性”或“中性”),溶液中c(K+)与c(S2-)之比___2:1(选填“>”;“<”或“=”)。
(4)K2S接触潮湿银器表面时,出现黑色斑点(Ag2S),其化学反应如下:2K2S+4Ag+O2+2H2O→2Ag2S+4KOH
①标出上述反应电子转移方向和数目___。
②标准状况下,每消耗224mLO2,转移电子的数目为___个。20、(1)写出明矾的化学式___,写出CaC2的电子式___。
(2)N2H4·H2O分子中;非金属性最强的元素在周期表中的位置___。
(3)H2O比H2S的相对分子质量小,但H2O的沸点远高于H2S;原因是___。
(4)NH4Cl溶液呈酸性;用离子方程式表示其原因___。
(5)25℃时1g甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水;放出56千焦的热量,写出该反应的热化学方程式:____。
(6)铁在空气中发生吸氧腐蚀时的正极反应方程式:___。
(7)硫酸铜溶液通电时发生的化学反应方程式:____。
(8)写出向氯化铝溶液中滴加足量氨水的离子方程式___。21、描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)
。酸或碱。
电离平衡常数(Ka或Kb)
CH3COOH
1.8×10-5
HNO2
4.6×10-4
HCN
5×10-10
HClO
3×10-8
NH3∙H2O
1.8×10-5
下表是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp):
。难(微)溶物。
溶度积常数(Ksp)
BaSO4
1×10-10
BaCO3
2.6×10-9
CaSO4
7×10-5
CaCO3
5×10-9
请回答下列问题:
(l)写出HCN的电离方程式:___________;HClO的电子式__________。
(2)表中所给的四种酸中,酸性最强的是__________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大且电离常数改变的操作是__________(填字母序号)。A.加少量冰酷酸B.降低温度C.加水稀释D.升高温度E.加少量的CH3COONa固体(3)CH3COONH4的水溶液呈__________(选填“酸性”;“中性”或“碱性”);该溶液中存在的各离子浓度大小关系是__________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量BasO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42-物质的量浓度不小于0.02mol·L-1,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥__________mol·L-1。22、如图所示是原电池的装置图。请回答:
(1)若C为稀H2SO4;电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且作负极,则A电极上发生的电极反应式为________;反应进行一段时间后溶液酸性将________(填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)若需将反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置;则A(正极)极材料为_______,B(负极)极材料为________,溶液C为__________。
(3)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图:电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则d电极是______(填“正极”或“负极”)。若线路中转移1mol电子,则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为____L。23、请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②:
①打开K2,闭合K1。A极现象___,B极的电极反应式为___。
②打开K1,闭合K2。A极可观察到的现象是__。
(2)根据图2回答③④:③电解反应的离子方程式为__。
④实验完成后,铜电极增重ag,石墨电极产生标准状况下的气体体积__L。评卷人得分四、判断题(共1题,共6分)24、当反应逆向进行时,其反应热与正反应热的反应热数值相等,符号相反。____A.正确B.错误评卷人得分五、工业流程题(共3题,共9分)25、镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件;一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO;CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“氧化”时KMnO4的还原产物是MnO2,该步骤用来除铁、除锰,其中除铁的离子方程式为___。
(2)“置换”中置换率与的关系如图所示,其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
实际生产中最佳比值为1.3,选择该比值的原因是___。
(3)“熔炼”时,将海绵镉(含Cd和Zn)与NaOH混合反应,反应的化学方程式是___。当反应釜内无明显气泡产生时停止加热,利用Cd与Na2ZnO2的密度不同;将Cd从反应釜下口放出,以达到分离的目的。
(4)①CdS又称镉黄,可用作黄色颜料。CdS不溶于稀盐酸,可溶于浓盐酸,并生成H2[CdCl4],此过程的化学方程式为___。
②若向反应后的溶液中加水稀释,又出现黄色沉淀,用平衡移动原理解释:___。(已知Cd2++4Cl-[CdCl4]2-)26、近年来;硫化铜矿的湿法治炼技术已经取得了很大的发展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法,其工艺流程如图所示:
反应温度;固液比、反应时间、氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响;下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图2~如图5所示)。
回答下列问题:
(1)火法炼铜的主要反应:①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑;则在反应①、②、③中被氧化的元素为_______(填元素符号);若生成的SO2在标准状况下体积为4.48L,则发生转移的电子数目为________NA;由amolCuFeS2生成amolCu,共消耗________molO2。
(2)写出反应1的化学方程式:________________。经查,硫黄、FeSO4·7H2O均可入药,用途广泛,湿法炼铜与火法炼铜相比,优点是_____________________。
(3)从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是_______________________________。
(4)根据实验以及工业生产的实验要求,从下表中得出的最佳工艺条件为________(填字母代号)。
27、硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡。(Sn:119)
回答下列问题:
(1)操作Ⅰ是________;过滤洗涤。
(2)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,目的是_______________________________。
(3)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH,②____________________________。[
(4)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是___________________。
(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn+2HClSnCl2+H2↑;
②加入过量的FeCl3;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+;发生的反应为:
6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O
现取0.80g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.1000mol/LK2Cr2O7溶液20.00mL。则锡粉中锡的纯度为_______________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化反应生成充电时,右侧为阳极,H2O发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,发生还原反应生成Zn;以此分析解答。
【详解】
A.放电时,Zn发生氧化反应,做负极,电极反应式为:Zn-2e-+4OH-=A错误;
B.放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时;转移电子数为2mol,B错误;
C.充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上转化为Zn,电池总反应为:2=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O;C正确;
D.充电时,正极即为阳极,电极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)•c(OH-)=Kw,温度不变时,Kw不变,因此溶液中OH-浓度降低;D错误;
故选C。2、D【分析】【分析】
放电时M元素化合价升高;故X电极为负极,Y电极为正极;充电时X电极与电源负极相连,为阴极,Y电极与电源正极相连,为阳极,据此解答。
【详解】
A.放电时,阳离子向正极移动,故Na+由X电极通过交换膜移向Y极;A错误;
B.放电时,正极反应式为:yNa++ye-+nC=NayCn;B错误;
C.充电时;X电极与电源负极相连,为阴极,过渡元素M的化合价降低,被还原,C错误;
D.铅蓄电池中放电时:每消耗20.7g铅转移0.2mol电子,正极区域发生失去电子的氧化反应:NayCn-ye-=yNa++nC;因此钠离子电池正极区域质量减少4.6g,D正确;
故选D。3、B【分析】【分析】
【详解】
A.原电池的正极得到电子;发生还原反应,负极上失电子发生氧化反应,故A错误;
B.原电池的负极上失电子发生氧化反应;正极上得电子发生还原反应,所以原电池中的反应一定是氧化还原反应,故B正确;
C.根据原电池的组成;正极是相对不活泼的金属或导电的非金属,正极上得电子,发生还原反应,故C错误;
D.原电池工作时;负极失电子,经过外电路,到达正极,在电解质溶液中是离子的移动,无电子通过,故D错误;
答案为B。4、B【分析】【详解】
A、由于甲中充入2molA和1molB,反应向正反应方向移动,A中压强降低,最多能转化为2molC,由反应:2A(g)+B(g)2C(g)知气体的物质的量最多减少1mol;体积变为原来的1/3,但是由于反应是可逆反应,所以C的物质的量在0-2mol之间,所以达到平衡后,隔板K不再滑动,最终停留在左侧刻度0-2之间,故A正确;
B;隔板K最终停留在左侧1处;说明反应后气体体积为5格,即物质量为2.5mol,甲中气体的物质的量为2.5mol,乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1mol,即大于3.5mol,故乙中气体的体积要在6刻度右侧,故B错误;
C;隔板可以滑动;说明是等压条件,乙中充入1molHe,等于给甲加压,平衡右移,B的物质的量减少,则甲容器中B的物质的量小于乙容器中B的物质的量,故C正确;
D;平衡移动;气体体积会发生变化,隔板随之滑动,当隔板不移动时,说明达到平衡状态,故D正确;
答案选B。5、A【分析】【详解】
A.从充入反应物到A处,表示N2、H2在催化剂表面的吸附过程;该过程ΔS<0,A错误;
B.在整个转化过程中;B→C过程的活化能最大,所以此过程决定了总反应的速率,B正确;
C.合成氨反应为放热反应;之所以选择700K的温度,主要是考虑催化剂在此温度下活性较高,C正确;
D.由图像可知,合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ∙mol-1;则氨气分解为吸热反应,D正确;
故选A。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.燃烧反应与不完全燃烧相比,C充分燃烧生成二氧化碳放出热量更大,则A错误;
B.升温,Sn(s,灰)Sn(s,白)ΔH=+2.1kJ·mol-1平衡向右移动;中锡制品在炎热的夏天不容易损坏(灰锡为粉末状,白锡为块状),B错误;
C.能量越低越稳定;白磷能量比等质量红磷知,则常温下红磷比白磷稳定,C正确;
D.燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),由表格知,H2的燃烧热ΔH不等于-241.8kJ·mol-1;D错误;
答案选C。7、A【分析】【详解】
A.在Na2S溶液中加入少量的Na2S固体,硫化钠浓度增大,Na2S的水解程度减小;故正确;
B.Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)中熵变很小;但不能确定正负,所以该室温下不能自发进行,不能说明该反应的ΔH>0,故错误。
C.高锰酸钾溶液具有强氧化性;不能用碱式滴定管,故错误;
D.室温下,pH分别为2和4的盐酸中氢离子浓度分别为10-2mol/L、10-4mol/L,二者等体积混合后,假设溶液的体积可以加和,则溶液的氢离子浓度为(10-2+10-4)mol/L/2=1.01×10-2/2mol/L;所以pH≠3,故错误。
故选A。
【点睛】
反应能否自发进行用综合判据,△G=△H-T△S,若△G小于0,反应能自发进行,若△G大于0,则反应不能自发进行。8、C【分析】【分析】
由图可知,电极a为阳极,碘离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成碘酸根,电极反应式为I--6e-+6OH-═IO3-+3H2O,电极b为阴极,水在阴极上得到电子生成氢氧根离子,电极反应式为H2O+2e-═2OH-+H2↑;氢氧根离子从阴极区经阴离子交换膜进入阳极区。
【详解】
A.由分析可知,电极a为阳极,碘离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成碘酸根,电极反应式为I--6e-+6OH-═IO3-+3H2O;故A错误;
B.由分析可知;电极a为阳极,接电源的正极,故B错误;
C.电解过程中,阳极区消耗氢氧根离子,阴极区生成氢氧根离子,氢氧根离子从b极区经阴离子交换膜进入a极区;故C正确;
D.电解质溶液中存在离子的定向移动,不能传递电子,则该电路中电子流向是惰性电极a→电源→惰性电极b;故D错误;
故选C。9、D【分析】【详解】
A.Fe3+在酸性溶液中就有较大的水解能力,在中性溶液中几乎完全水解,所以Fe3+在中性溶液中不能大量存在;A不符合题意;
B.由水电离产生的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液可能呈强酸性,也可能呈强碱性,在强酸性溶液中,不能大量存在,在强碱性溶液中,Al3+不能大量存在;B不符合题意;
C.pH试纸变红的溶液呈酸性,在酸性溶液中,Fe2+、I-与ClO-会发生氧化还原反应;因而不能大量共存,C不符合题意;
D.pH=14的溶液呈强碱性,Na+、OH-都能大量存在;D符合题意;
故选D。二、多选题(共7题,共14分)10、AC【分析】【分析】
【详解】
A.溶液随着水的加入,增大,增大,由水电离出的增大;故A错误;
B.原溶液中的电离度为1%;故B正确;
C.根据B项可知原溶液=3,加水稀释至溶液体积为原溶液体积的10倍时,强酸增大1,弱酸增大值小于1,所得溶液的故C错误;
D.根据B项计算可知x的值为3;故D正确;
故答案为AC。11、BD【分析】【详解】
A.增大容器体积,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,达到新平衡后NO2(g)百分含量增大;故A项不符合题意;
B.保持温度和体积不变,充入NO2(g),根据等效平衡规律,相当于在保持压强不变,体积扩大的情况下建立了等效平衡,然后又把体积压缩回原体积,此时压强增大,平衡向正反应方向移动,所以达到新平衡后NO2(g)百分含量减小;故B项正确;
C.保持温度压强不变,充入NO2(g),根据等效平衡规律,建立的新平衡与原平衡是等效平衡,所以NO2(g)的百分含量保持不变;故C项不符合题意;
D.保持温度体积不变,充入N2O4(g),根据等效平衡规律,相当于在保持压强不变,体积扩大的情况下建立了等效平衡,然后又把体积压缩回原体积,此时压强增大,平衡向正反应方向移动,所以达到新平衡后NO2(g)百分含量减小;故D项正确;
故答案选:BD。12、BD【分析】【分析】
【详解】
A.反应可由反应(1)+(2)得到,由于(1)反应快,反应速率由(2)决定,由可得将其代入得出即可得出描述正确,不符题意;
B.根据反应消耗一半时的浓度均为起始时的一半,反应速率与反应起始速率的比值是1∶8,描述错误,符合题意;
C.利用三段式:
据题意,平衡时即则0~10s时间内,NO的平均速率为描述正确,不符题意;
D.压强增大,平衡正向移动,温度升高平衡逆向移动,正向为放热反应,故D错误。13、BD【分析】【分析】
由图可知,放电时,石墨烯纳米电极为负极,NaC6在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和Na1-XC6,电极反应式为NaC6—xe—=Na1-XC6+xNa+(0≤x≤0.55),过渡金属氧化物为正极,在钠离子作用下,Na1-xMO2在正极得到电子发生还原反应生成NaMO2,电极反应式为Na1-xMO2+xe—+xNa+=NaMO2(0≤x≤0.55);充电时,石墨烯纳米电极与直流电源负极相连,做电解池的阴极,过渡金属氧化物与正极相连,做阳极。
【详解】
A.金属钠的摩尔质量大于金属锂;单位质量的钠失去电子的物质的量小于金属锂,则钠离子电池提供的电量少于锂离子电池,故A错误;
B.由分析可知;放电时,钠离子从石墨烯纳米片中脱嵌,经电解质嵌入过渡金属氧化物,故B正确;
C.由分析可知,充电时,石墨烯纳米电极与直流电源负极相连,做电解池的阴极,Na1-XC6在钠离子作用下得到电子发生还原反应生成NaC6,电极反应式为Na1-XC6+xNa++xe—=NaC6;故C错误;
D.由分析可知,充电时,石墨烯纳米电极与直流电源负极相连,做电解池的阴极,Na1-XC6在钠离子作用下得到电子发生还原反应生成NaC6,电极反应式为Na1-XC6+xNa++xe—=NaC6,由电极反应式可知,外电路中每转移0.2mole—;理论上石墨烯纳米片将增重0.2mol×23gmol=4.6g,故D正确;
故选BD。14、CD【分析】【分析】
【详解】
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中;形成铜;铁、稀硫酸原电池,正极是金属铜,该电极上溶液中的氢离子得到电子产生氢气,A正确;
B.用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,这是一个电镀池,镀层金属锌作阳极,待镀件铁作阴极,镀层金属盐氯化锌溶液作电解质,发生反应:阳极:Zn-2e-=Zn2+;阴极:Zn2++2e-=Zn;B正确;
C.把铜片插入三氯化铁溶液中;铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,铜的金属活动性不及铁,铜不能置换出铁,C错误;
D.把锌片放入盛盐酸的试管中;加入几滴氯化铜溶液,锌置换出铜,所以形成了铜;锌、稀盐酸原电池,原电池反应可以加速反应速率,D错误;
故选CD。15、BD【分析】【详解】
A.增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间;不影响化学平衡,CO的转化率不变,不会减少尾气中CO的含量,A错误;
B.由图可知,用CO冶炼金属铬时lg一直很大,说明CO的转化率很低,故CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr);B正确;
C.用CO冶炼金属铜时,随温度升高lg值增大;说明CO的转化率随温度升高而降低,C错误;
D.由题图可知用CO冶炼金属铅时,lg随温度升高而增大,说明升高温度平衡左移,正反应为放热反应,ΔH<0;D正确;
答案选BD。16、AC【分析】【分析】
【详解】
向悬浊液中加少量生石灰,发生:CaO+H2O=Ca(OH)2:
A.加入CaO,消耗部分水,消耗水的同时钙离子和氢氧根离子浓度增大,溶解平衡逆向移动,溶液中Ca2+数目减少;故A正确;
B.消耗水,反应后溶液仍为饱和溶液,c(Ca2+)不变;故B错误;
C.反应后溶液仍为饱和溶液,c(OH-)不变;溶液pH不变,故C正确;
D.反应后溶液仍为饱和溶液,c(OH-)不变;溶液pH不变,故D错误。
答案选AC。三、填空题(共7题,共14分)17、略
【分析】【详解】
(1)①由图示可知,反应物为CO(g)+H2O(g),生成物为CO2(g)+H2(g),反应焓变ΔH=-41kJ•mol-1,因此反应的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ•mol-1。
②A.由图示可知,反应物为CO2(g)+H2(g),生成物为CO(g)+H2O(g),反应焓变ΔH=41kJ•mol-1,因此反应的热化学方程式为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41kJ•mol-1;A错误。
B.由图示可知;反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,B正确;
C.由图示可知;反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,C错误;
D.液态水变为气态水要吸收热量,因此当H2O为液态时,其反应热值小于41kJ·mol-1;D正确;
答案选BD。
(2)16g固体硫的物质的量为=0.5mol,即0.5mol固体S完全燃烧时放出148.4kJ的热量,则1mol固体S完全燃烧生成气体二氧化硫放出296.8kJ的热量,该反应的热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.8kJ•mol-1。
(3)由图示可知,1molN2(g)与3molH2(g)反应生成2molNH3(g)放出(600-508)kJ=92kJ的热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92kJ•mol-1;图示曲线a和曲线b对应的反应的焓变不变,但曲线a的活化能比曲线b的高,说明曲线a未使用催化剂,曲线b使用了催化剂。【解析】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ•mol-1BDS(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.8kJ•mol-1N2(g)+3H2(g)+2NH3(g)ΔH=-92kJ•mol-1a不使用催化剂,b使用了催化剂18、略
【分析】【分析】
⑴由于升高温度;电离是吸热过程,有利于电离平衡正向移动,因此K值增大。
⑵K值越大;酸越强,则电离程度越大,当酸浓度相等时,K越大,酸中氢离子浓度越大,酸性越强。
⑶由表可看出H3PO4的K值最大,酸性最强;而HS-的K值最小;酸性最弱。
⑷由于上一级电离对下一级电离的抑制作用;使得上一级的电离常数远大于下一级的电离常数。
【详解】
⑴由于升高温度;电离是吸热过程,有利于电离平衡正向移动,因此K值增大,故答案为:增大。
⑵K值越大;酸越强,则电离程度越大,当酸浓度相等时,K越大,酸中氢离子浓度越大,酸性越强,故答案为:K值越大,相同浓度时电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强。
⑶由表可看出H3PO4的K值最大,酸性最强;而HS-的K值最小,酸性最弱,故答案为:H3PO4;HS-。
⑷由于上一级电离对下一级电离的抑制作用,使得上一级的电离常数远大于下一级的电离常数,故答案为:K1K2K3;上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用。【解析】增大K值越大,相同浓度时电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)S是16号元素,硫原子的结构示意图硫化钾属于离子化合物,钾离子与硫离子间形成离子键,K2S的电子式故答案为:
(2)碳酸钾属于离子化合物,碳酸根离子与钾离子形成离子键,碳与氧原子形成共价键,K2CO3中含有的化学键有离子键和共价键;属于离子晶体。故答案为:离子键和共价键;离子;
(3)氢硫酸为弱酸,硫化钾溶液水解呈碱性,原因是硫离子结合水电离出的氢离子,导致溶液中氢离子浓度小于水电离生成氢氧根的浓度,K2S水溶液呈碱性,溶液中c(K+)与c(S2-)之比>2:1;故答案为:碱性;>;
(4)①得失电子有O2→KOH~4e-,2Ag→Ag2S~2e-,得失电子守恒有:O2→KOH~4e-,4Ag→2Ag2S~4e-,结合化学反应前后元素守恒有2K2S+4Ag+O2+2H2O=2Ag2S+4KOH,标出上述反应电子转移方向和数目故答案为:
②方程式中每消耗1molO2,转移电子4mol,则n(e-)=4n(O2)=4×=0.04mol,转移电子数N=nNA=0.04NA;
故答案为:0.04NA。【解析】离子键和共价键离子碱性>0.04NA20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)明矾是12水硫酸铝钾,其化学式为:KAl(SO4)2•12H2O。CaC2为离子化合物,其电子式为故答案:KAl(SO4)2•12H2O;
(2)N2H4·H2O是由H、N、O三种非金属元素组成,H在第一周期,N、O都在第二周期,且原子半径逐渐减小,所以非金属性O>N>H;O为8号元素,在周期表中的位置是:第2周期VⅠA族,故答案:第2周期VⅠA族。
(3)因为H2O中存在氢键,所以H2O的沸点远高于H2S;故答案:水分子之间形成了氢键。
(4)NH4Cl溶液呈酸性,是因为铵根离子发生水解,其水解反应的离子方程式为:NH+H2ONH3·H2O+H+,故答案:NH+H2ONH3·H2O+H+。
(5)25℃时1g甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出56千焦的热量,则1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出896千焦的热量,所以该反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-896kJ·mol-1,故答案:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-896kJ·mol-1。
(6)铁在空气中发生吸氧腐蚀时,正极是氧气得电子发生还原反应,其反应的方程式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案:O2+4e-+2H2O=4OH-。
(7)硫酸铜溶液通电时,阳极是水中的氢氧根离子失电子放出氧气,阴极是铜离子得电子发生还原反应生成金属铜,该化学反应方程式为:2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4,故答案:2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4。
(8)氨水属于弱碱,向氯化铝溶液中滴加足量氨水,会生成氢氧化铝的沉淀和氯化铵,该反应的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH故答案:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH【解析】KAl(SO4)2•12H2O第2周期VⅠA族水分子之间可以形成氢键NH+H2ONH3·H2O+H+CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-896kJ·mol-1O2+4e-+2H2O=4OH-2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH21、略
【分析】【详解】
(1)由表可知,HCN为弱酸,其电离方程式为:HCNH++CN-;HClO为共价化合物,其电子式为:
(2)电离平衡常数越大,酸的酸性越强,由表中数据可知,酸性最强的是:HNO2;要使电离平衡常数该变;则温度必须该变,弱电解质的电离为吸热过程,因此升高温度可增加电离程度,故答案为:D;
(3)CH3COOH的酸性与NH3∙H2O的碱性相同,因此CH3COONH4的水溶液呈中性;因微粒水解较为微弱,且CH3COO-与水解程度相同,故溶液中离子浓度大小关系为:c()=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);
(4)该过程涉及反应:该反应的平衡常数当溶液中浓度不低于0.02mol/L,则【解析】HCNH++CN-HNO2D中性c()=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)0.5222、略
【分析】【分析】
(1)铁作负极;原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应,正极反应是氢离子得电子生成氢气,负极上是金属铁失电子;
(2)根据方程式中物质发生的反应类型判断,Cu发生氧化反应,作负极,B极材料是比Cu不活泼的导电物质,溶液C中含有Fe3+;
(3)根据电子流向判断c为负极;d为正极,计算氧气的体积则根据正极的反应式进行。
【详解】
(1)铁作负极,则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应,所以正极反应是氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-═H2↑;溶液中氢离子放电,导致溶液中氢离子浓度减小,酸性减弱,故答案为:2H++2e-═H2↑;减弱;
(2)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置,根据方程式中物质发生的反应类型判断,Cu发生氧化反应,作原电池的负极,B(负极材料)是Cu;A(正极材料)是比铜更稳定的金属或者石墨;溶液C中含有Fe3+,如FeCl3溶液;故答案为:石墨;Cu;FeCl3溶液;
(3)由图中电子流向可知,d为电子流入的电极,为正极;正极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑,线路中转移1mol电子,则生成氧气物质的量为0.25mol,体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,故答案为:正极;5.6。【解析】2H++2e-=H2↑减弱石墨CuFeCl3溶液正极5.623、略
【分析】【详解】
(1)①若断开K2,闭合K1,形成原电池反应,Zn(A极)为负极,被氧化而锌不断溶解,Cu(B极)为正极,发生还原反应生成铜,电极方程式为Cu2++2e-=Cu;
②若断开K1,闭合K2,为电镀池,Cu为阳极,被氧化,发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+,Zn为阴极,发生还原反应:Cu2++2e-=Cu;锌极镀上一层红色的铜;
(2)③为电解池,石墨为阳极,发生氧化反应,生成氧气,电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,铜为阴极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,电解反应的离子方程式为:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+;
④铜电极增重ag,n(Cu)==mol,根据电极反应:Cu2++2e-=Cu,转移mol电子,由2H2O-4e-=O2↑+4H+可知,生成n(O2)=×mol,根据V=nVm可知,氧气的体积为×mol×22.4L/mol=0.175aL。【解析】锌不断溶解Cu2++2e-=Cu锌极镀上一层红色的铜2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+0.175a四、判断题(共1题,共6分)24、A【分析】【分析】
【详解】
正反应的反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和,逆反应的反应热=生成物的键能总和-反应物的键能总和,因此两者反应热数值相等,符号相反,该说法正确。五、工业流程题(共3题,共9分)25、略
【分析】【分析】
根据流程图,镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质),加入稀硫酸溶液酸溶,形成硫酸盐溶液,加入石灰乳调节pH=5,使Cu2+和Ca2+形成Cu(OH)2和硫酸钙沉淀除去,滤液中加入高锰酸钾溶液,将Fe2+和Mn2+氧化为Fe3+和MnO2,形成氢氧化铁和二氧化锰沉淀除去。在滤液中再加入Zn,置换出Cd,得到海绵镉,海绵镉用氢氧化钠溶液其中的锌,得到隔和Na2ZnO2。
【详解】
(1)KMnO4的还原产物是MnO2,Fe2+转化为氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为:3Fe2++MnO+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
(2)由图像所示,的比例关系小于1.3时置换率低于90%置换率太低;高于1.3时,置换率提升不大,但是会导致锌的用量太多,导致海绵镉的纯度下降,后续除锌时消耗NaOH的用量增大,增加成本;
(3)用氢氧化钠反应海绵镉中的锌,生成Na2ZnO2,化学方程式为:Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑;
(4)
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