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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年鲁教版选择性必修1化学上册月考试卷97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5题,共10分)1、下列溶液中的离子关系正确的是()A.相同温度下,0.2mol·L-1的醋酸溶液与0.lmol·L-1的醋酸溶液中c(H+)之比大于2:1B.pH=3的醋酸和pH=3的FeCl3溶液中,由水电离出的c(H+)相等C.0.lmol﹒L-1NaHSO4溶液中:c(H+)=c(SO)+c(OH-)D.pH=4、浓度均为0.lmol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=10-4-10-10mol/L2、在V2O5存在时,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)=-198kJ/mol的反应机理为:
第一步V2O5(s)+SO2(g)⇌2VO2(s)+SO3(g)=akJ/mol快反应。
第二步4VO2(s)+O2(g)⇌2V2O5(s)慢反应。
下列说法正确的是A.总反应的快慢由第一步决定B.=-(2a+198)kJ/molC.第二步反应活化能较小D.V2O5(s)与SO2(g)的碰撞全部有效,而VO2(s)与O2(g)的碰撞部分有效3、25℃,向VmL0.01mol•L-1氨水中还滴加入同浓度的CH3COOH溶液(Ka=1.75×10-5),pH与pOH[pOH=-lgc(OH-)]的变化关系如图所示。下列说法错误的是。
A.Q点溶液中,c(NH)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)B.M、N点溶液中H2O的电离程度相同C.若b=9,则M点溶液中lg=4+lg1.75D.N点溶液加水稀释,变大4、用0.1mol/L的NaOH滴定20mL0.1mol/LHA溶液[Ka(HA)=10-5],滴定过程中消耗NaOH的体积为V,下列叙述错误的是A.当V=10mL时,溶液中各粒子的浓度关系为:c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-)B.当V=10mL时,溶液呈碱性C.当V=20mL时,溶液中各粒子的浓度大小关系为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)D.当V=40mL时,溶液中各粒子的浓度关系为:c(Na+)=2c(A-)+2c(HA)5、浓度均为体积均为的和溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述错误的是()
A.的碱性强于的碱性B.当时,若两溶液同时升高温度,则增大C.若两溶液无限稀释,则它们的相等D.的电离程度:b点大于a评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)6、A.①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH=-177.7kJ/mol
②0.5H2SO4(l)+NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol
④CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ/mol
⑤HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
(1)上述热化学方程式中,不正确的有____________________。(填序号;以下同)
(2)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式是____________________________;上述反应中,表示中和热的热化学方程式是________________________。
B.已知热化学方程式:C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.41kJ/mol;C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.51kJ/mol
(3)则金刚石转化为石墨的热化学方程式为_____,由热化学方程式看来更稳定的碳的同素异形体是_____。7、以甲醇为燃料的新型电池;其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
(1)B极上的电极反应式为___________________________。
(2)若用该燃料电池做电源;用石墨做电极电解硫酸铜溶液,则电解时阳极的反应式为_______________________________________,当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲醇的质量为__________克(保留两位有效数字),若要使溶液复原,可向电解后的溶液中加入的物质有___________。
(3)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。若用上述甲醇燃料电池进行电解,则电解池的电极a接甲醇燃料电池的________极(填A或B),写出阳极产生ClO2的电极反应式:__________。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol。8、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:。t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=____________________
(2)该反应为________________反应(选填吸热;放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________(多选扣分)a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变c.υ正(H2)=υ逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)9、一定温度下,在容积为1L的密闭容器内放入2molN2O4和8molNO2气体,发生如下反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色)△H<0反应中NO2、N2O4的物质的量随反应时间变化的曲线如图;
按下列要求作答:
(1)在该温度下,反应的化学平衡常数表达式为:___________。
(2)若t1=10s,t2=20s,计算从t1至t2时以N2O4表示的反应速率:___________。
(3)图中t1、t2、t3哪一个时刻表示反应已经达到平衡?___________。
(4)t1时,正反应速率___________(填“>”;“<”或“=”)逆反应速率。
(5)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡向___________移动(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。10、溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题:
(1)Na2CO3溶液显碱性的原因,用离子反应方程式表示_____________________________;CuSO4溶液呈酸性的原因,用离子反应方程式表示:___________________________。
(2)25℃时,pH为9的CH3COONa溶液中c(OH-)=________。
(3)25℃时,将amol·L-1氨水与0.01mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________。11、在室温下,下列五种溶液①0.1mol/LNH4Cl②0.1mol/LCH3COONH4③0.1mol/LNH4HSO4④0.1mol/LNH3·H2O和0.1mol/LNH4Cl的混合溶液⑤0.1mol/LNH3·H2O
(1)溶液①呈___性(填“酸”“碱”或“中”)其原因是__________________(用离子方程式表示)
(2)比较溶液②、③中C(NH4+)的大小关系是____________________(填>,<或=);
(3)在溶液④中,_____________离子的浓度为0.1mol/L;NH3·H2O和_________离子的物质的量浓度之和为0.2mol/L;
(4)室温下测得溶液②的PH=7,则说明CH3COO-的水解程度_______(填>,<或=")"NH4+的水解程度,C(CH3COO-)_________C(NH4+)(填>,<或=)12、(1)已知H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ•mol-1。蒸发1mol液态水需要吸收的能量为44kJ,其它相关数据如下表:。H2(g)O2(g)H2O(g)1mol分子断裂化学键时需要吸收的能量/kJ436x926
则表中x的大小为______________;
(2)已知7.8g乙炔气体充分燃烧时生成CO2和液态水,放出390kJ的热量,则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为______________。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)13、某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=()A.正确B.错误14、泡沫灭火器中的试剂是Al2(SO4)3溶液与Na2CO3溶液。(_______)A.正确B.错误15、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16、25℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等。(______________)A.正确B.错误17、某醋酸溶液的将此溶液稀释到原体积的2倍后,溶液的则(_______)A.正确B.错误18、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19、泡沫灭火器中的试剂是Al2(SO4)3溶液与Na2CO3溶液。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、原理综合题(共2题,共4分)20、Ⅰ.电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法。在铁质铆钉上镀镍(Ni)能防止铁被腐蚀;如图1。实验室模拟铁片镀镍,装置如图2。
(1)b极材料是_______。
(2)电镀液中含有NaCl和硼酸。已知:
①a极的电极反应式是_______。
②硼酸的作用是调节溶液的pH。pH较小时,a极易产生_______气体,使镀层疏松多孔。pH较大时,a极会吸附固体而使镀层含有杂质。
Ⅱ.研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。
(1)室温下,用盐酸溶液滴定的氨水溶液;滴定曲线如图所示。(忽略溶液体积的变化)
①a点所示的溶液中各离子浓度大小关系_______。
②b点所示的溶液中_______(填“>”“<”或“=”)
(2)室温下,将氨水与的盐酸等体积混合,当溶液中用含a的代数式表示的电离常数_______。
(3)牙齿表面有一层坚硬的(羟基磷灰石)物质保护着。它在唾液中存在下列平衡:当人进食后,口腔中的细菌在分解食物的过程中会产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是_______。21、Ⅰ、①纯碱为工业和生活中常用的原料,其水溶液呈弱碱性,原因为存在化学平衡:_____________,(用离子方程式表达)其平衡常数K的表达式为:_____________。
②已知室温下,碳酸的电离常数K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。NaHCO3水溶液显碱性,原因:_____________(用K定量解释)。
③在NaHCO3溶液中继续逐渐通入二氧化碳,至溶液中n(HCO3-):n(H2CO3)=_____________时溶液可以达中性。
Ⅱ、工业上可通过CO和H2化合制得CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH(CO结构式为C≡O)。又知某些化学键的键能(断开1mol化学键时所需要的最低能量)数值如下表:
则ΔH=_____________,在相应的反应条件下,将1molCO(g)与足量H2混合充分反应后,放出或吸收的热量与ΔH的数值相对大小关系是________。
Ⅲ、电化学降解NO3-的原理如下图所示。
①电源A极为________(填“正极”或“负极”),阴极反应式为________________。
②若电解过程中转移了1mol电子,则膜左侧电解液的质量减少量为________g。
Ⅳ、已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2L的恒温密闭玻璃容器中;反应物浓度随时间变化关系如下图。
①图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。。A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变
②前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=________mol/(L·min)。
③反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是_____________(用文字表达);其平衡常数K(d)________K(b)(填“>”、“=”或“<”)。评卷人得分五、计算题(共2题,共10分)22、葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。已知葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2800kJ/mol。计算90g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量为__________(已知:葡萄糖的摩尔质量为180g/mol)。23、甲烷和二氧化碳都是温室气体。随着石油资源日益枯竭;储量丰富的甲烷(天然气;页岩气、可燃冰的主要成分)及二氧化碳的高效利用已成为科学研究的热点。回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,将甲烷部分氧化制备合成气(CO和H2)的反应为CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g)。
①已知:25℃,101kPa,由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。化学反应的反应热ΔH=生成物的标准摩尔生成焓总和-反应物的标准摩尔生成焓总和。相关数据如下表:。物质CH4O2COH2标准摩尔生成焓/kJ∙mol-1-74.80-110.50
由此计算CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g)的∆H=_______kJ·mol-1。评卷人得分六、结构与性质(共4题,共24分)24、为解决汽车尾气达标排放;催化剂及其载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂具有很好的催化转化效果,催化过程图如下。
图片
(1)Zr原子序数为40,价电子排布为:4d25s2,它在周期表中的位置为___________,属于___________区。
(2)CO、NO均能够与血红蛋白(Hb)中Fe2+形成稳定的配合物使血红蛋白失去携氧能力;因而具有毒性。
已知:CO进入血液后有如下平衡:CO+HbO2O2+HbCO
①基态Fe2+中未成对电子数为___________。
②C、N、O三种元素,第一电离能由大到小的顺序为___________,简单氢化物的沸点由大到小的顺序为___________。
③在CO、NO结构中,C、N、O原子均含有孤电子对,与Fe2+配位时,配位原子均不是O原子,理由是:___________。
④高压氧舱可用于治疗CO中毒,结合平衡移动原理解释其原因:___________。
(4)为节省贵金属并降低成本;常用某些复合型物质作催化剂。一种复合型物质的晶胞结构如下图所示。
①该复合型物质的化学式为___________。
②每个Ti原子周围距离最近的O原子的个数为___________。
③已知,阿伏伽德罗常数的值为NA,该晶体的密度为ρg/cm3。其晶胞为立方体结构,则晶胞的边长为___________cm。25、含NO的烟气需要处理后才能排放。
(1)氢气催化还原含NO的烟气,发生“脱硝”反应:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-605kJ·mol-1。一定条件下,加入H2的体积分数对该反应平衡时含氮物质的体积分数的影响如图所示:
①随着H2体积分数增加,NO中N被还原的价态逐渐降低。当H2的体积分数在0.5×10-3~0.75×10-3时,NO的转化率基本为100%,而N2和NH3的体积分数仍呈增加趋势,其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
图中N2减少的原因是N2与H2反应生成NH3,写出该反应的热化学方程式:___________。
(2)某科研小组研究了NO与H2反应生成N2和NH3的转化过程。在起始温度为400℃时,将n(NO):n(H2)=1:2通入甲;乙两个恒容密闭容器中;甲为绝热过程、乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
①曲线X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a点在曲线X上,则a点___________是平衡点(填“可能”或“不可能”)。
③曲线Y的容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,从开始到平衡点Z时用分压表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃时,“脱硝”反应的压强平衡常数Kp=___________kPa-1(结果保留两位有效数字,Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)。
(3)科学研究发现,用P1-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。
光催化脱除原理和电化学反应原理类似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4两端类似于两极,g–C3N4极发生___________反应(填“氧化”或“还原”),该极的电极反应式为___________。26、VA族元素及其化合物在生产;生活中用途广泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。试比较下列关系:原子半径P_______S(填选项序号,下同),气态氢化物的稳定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.无法确定。
(2)As4S4俗称雄黄。As原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6_______(补充完整),该原子核外有_______个未成对电子。
(3)NH4NO3受撞击分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中发生还原过程元素的变化为_______;若在反应中转移5mol电子,则反应产生的气体在标准状况下体积为_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反应必须在密闭的耐高温容器中进行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反应在2L的密闭容器中进行,经5分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,则用氨气来表示该反应在5分钟内的平均速率为_______。达到平衡后,增大反应容器体积,在平衡移动过程中,直至达新平衡,逆反应速率的变化状况为_______。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,其中气态PCl3分子属于极性分子,其空间构型为_______。PCl5水解生成两种酸,请写出发生反应的方程式_______。27、SeO2是一种常见的氧化剂,易被还原成根据X射线衍射分析,SeO2晶体是如下图所示的长链状结构:
键长a178b160.7
完成下列填空:
(1)与S同属于VIA族,该族元素原子最外层电子的轨道表示式为_______,原子核外占据最高能级的电子云形状为_______形。
(2)SeO2在315℃时升华,蒸气中存在二聚态的SeO2,红外研究表明,二聚态的SeO2结构中存在四元环,写出该二聚态的结构式_______。
(3)SeO2属于_______晶体,其熔点远高于的理由是_______。解释键能的原因_______。
(4)SeO2可将的水溶液氧化成反应的化学方程式为_______。常温下,在稀溶液中硫酸的电离方式为:则在相同浓度与的稀溶液中,的电离程度较大的是_______,两种溶液中电离程度不同的原因是_______。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
A.醋酸是弱电解质;浓度越高,电离度越低,所以两溶液中氢离子浓度之比小于2,故A错误;
B.pH=3的醋酸溶液中水电离出的氢离子浓度=10-11mol/L,pH=3的FeCl3溶液中,由水电离出的c(H+)=10-3mol/L,不相等,故B错误;
C.NaHSO4在水中的电离方程式NaHSO4=Na++H++SO42-,溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(SO42-),物料守恒c(Na+)=c(SO42-),所以得c(H+)=c(OH-)+c(SO42-),故C正确;
D.常温下,混合液pH=4,c(H+)=1.0×10-4mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-10mol/L,由电荷守恒可知,Ⅰc(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-),据物料守恒:Ⅱ2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),Ⅰ×2+Ⅱ可得:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2(c(H+)-c(OH-))=2×(10-4-10-10)mol/L,故D错误;
故选:C。2、B【分析】【详解】
A.分步反应中;总反应的快慢由慢反应决定,故该反应由第二步决定,A项错误;
B.由盖斯定律可知,总反应=第一步×2+第二部,则即则B项正确;
C.第二步反应为慢反应;则活化能较大,C项错误;
D.V2O5(s)与SO2(g)的碰撞部分有效;D项错误;
答案选B。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.Q点溶液中pOH=pH,溶液显中性,根据电荷守恒可知c(NH)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);A正确;
B.根据图像可知M点溶液中氢离子浓度等于N点溶液中氢氧根离子浓度,所以H2O的电离程度相同;B正确;
C.若b=9,则M点溶液中氢离子浓度是10-9mol/L,lg=lg==4+lg1.75;C正确;
D.N点溶液显酸性,加水稀释氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,由于电离平衡常数不变,所以变小;D错误;
答案选D。4、B【分析】【详解】
A.当V=10mL时,生成NaA与剩余的HA的物质的量相等,在溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),物料守恒:2c(Na+)=c(A-)+c(HA),两个守恒消去c(Na+),得到质子守恒c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-);故A正确;
B.当V=10mL时,生成NaA与剩余的HA的物质的量相等,因HA的电离常数为Ka(HA)=10-5,A-的水解常数与HA的电离常数之积等于水的离子积常数,K·Ka=Kw,K=10-1410-5=10-9,则Ka>KHA的电离大于A-的水解;所以溶液呈酸性,故B错误;
C.当V=20mL时,恰好完全反应生成NaA,因为HA是弱酸,NaA水解呈碱性,则溶液中各粒子的浓度大小关系为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA);故C正确;
D.当V=40mL时,NaOH的物质的量是HA的物质的量的二倍,物料守恒为c(Na+)=2c(A-)+2c(HA);故D正确;
故选B;5、B【分析】【详解】
A.相同浓度的一元碱;溶液的pH越大其碱性越强,根据图知,未加水时,相同浓度条件下,MOH的pH大于ROH的pH,说明MOH的电离程度大于ROH,则MOH的碱性强于ROH的碱性,0.1mol/LMOH的pH=13,所以MOH为强碱,故A正确;
B.根据A知,MOH为强碱,ROH为弱碱,当时,由于ROH是弱电解质,升高温度能促进ROH的电离,所以减小;故B错误;
C.若两种溶液无限稀释,最终其溶液中c(OH−)接近于纯水中c(OH−),所以它们的c(OH−)相等;故C正确;
D.由图示可以看出ROH为弱碱,弱电解质在水溶液中随着浓度的减小其电离程度增大,b点溶液体积大于a点,所以b点浓度小于a点,则ROH电离程度:b>a;故D正确。
故答案选:B。二、填空题(共7题,共14分)6、略
【分析】【分析】
判断热化学方程式书写是否正确,首先要保证符合基本的守恒关系,其次要正确标注各物质的聚集状态,最后要注意ΔH的数值要与化学计量系数对应,符号和单位要正确书写,至于温度和压强一般的反应不需要特殊标注。描述燃烧热的热化学方程式,务必要保证可燃物的化学计量系数为1,并且生成的是指定产物,如可燃物中的C元素转化为CO2(g),H元素转化为H2O(l)等。
【详解】
A.(1)碳酸钙分解生成CO2和CaO的反应是吸热反应,因此热化学方程式①中的焓变应是正值,故①错误;硫酸与氢氧化钠的中和反应是在水溶液中进行的,因此H2SO4,NaOH和Na2SO4的聚集状态应标注为aq而非l;故②错误;
(2)热化学方程式③,④中可燃物C,CO的化学计量系数均为1,并且C元素最终都只生成了CO2(g);因此③④分别表示的是C,CO的燃烧热的热化学方程式;
(3)硝酸与氢氧化钠溶液反应只生成水;并且热化学方程式⑤中,水的化学计量系数为1,所以⑤可以表示中和热的热化学方程式;
B.由题可知1mol金刚石转化为1mol石墨的反应所以相应的热化学方程式为:C(s,金刚石)=C(s,石墨)该反应是放热反应,说明1mol石墨中存储的化学能更少,所以相同条件下,石墨更为稳定。【解析】①②③④⑤C(s,金刚石))=C(s,石墨)ΔH=-1.9kJ/mol石墨7、略
【分析】【详解】
(1)由阴离子移动方向可知B为负极,负极发生氧化反应,甲醇被氧化生成二氧化碳和水,电极方程式为3O2-+CH3OH-6e-=CO2+2H2O,故答案为:3O2-+CH3OH-6e-=CO2+2H2O;(2)用惰性电解硫酸铜溶液时,阳极为水电离的OH-放电,电极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2,当阳极产生11.2L气体时,转移的电子为11.2L÷22.4L/mol×4=2mol,由电子守恒可得甲醇的质量为2mol÷6×32g/mol=10.67g,在电解硫酸铜溶液的过程中,阴极析出铜,阳极析出氧气,若要使溶液复原,根据原子守恒可知应向溶液中加入CuO或CuCO3,故答案为:2H2O-4e-=4H++O2、10.67、CuO或CuCO3;(3)①根据钠离子的移动方向可知a极为电解池的阳极,与电源的正极相连接,故接A极,在阳极为氯离子放电,且生成物为ClO2,则电极反应为:4OH-+Cl--5e-=ClO2+2H2O,故答案为:A、4OH-+Cl--5e-=ClO2+2H2O;②H+在阴极上放电产生氢气,转移电子的物质的量n(e-)=2n(H2)=2×(0.112L÷22.4L·mol-1)=0.01mol,则在内电路中移动的电荷为0.01mol,每个Na+带一个单位的正电荷;则通过的Na+为0.01mol,故答案为:0.01。
【点睛】
本题综合考查电化学知识,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,解答本题要注意把握原电池的工作原理,把握电极方程式的书写,题目难度中等。【解析】3O2-+CH3OH-6e-=CO2+2H2O2H2O-4e-=4H++O210.67CuO或CuCO3A4OH-+Cl--5e-=ClO2+2H2O0.018、略
【分析】【详解】
(1)根据平衡常数的定义可得:K=
(2)分析表中数据可知;平衡常数K随温度t的升高而增大,即升高温度,化学平衡向正反应方向移动,则该反应为吸热反应;
(3)a、这是一个反应前后气体体积不变的反应,所以容器中的压强始终都不变,所以a错误;b、混合气体各组份的浓度保持不变,这是化学平衡状态的特征,所以b正确;c、正逆反应速率相等或者速率之比等于计量系数之比,这是化学平衡状态的本质,所以c正确;d、平衡状态特征之一是各组分的浓度保持不变,并不是浓度相等,所以d不能判断反应已达平衡状态,故d错误。本题正确答案为bc。【解析】K=吸热bc9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)化学平衡常数表示平衡状态时,生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物的化学计量数次幂的乘积之商,所以在该温度下,反应的化学平衡常数表达式为:答案为:
(2)若t1=10s,n(N2O4)=3mol,t2=20s,n(N2O4)=4mol,则从t1至t2时以N2O4表示的反应速率:v(N2O4)==0.1mol·L-1·s-1。答案为:0.1mol·L-1·s-1;
(3)从图中可以看出,t1、t2时,N2O4的物质的量仍在增大,表明反应仍在正向进行,t3时N2O4的物质的量不再改变,表明反应达平衡状态,所以表示反应已经达到平衡的时刻为t3。答案为:t3;
(4)t1时;反应物的物质的量仍在减小,生成物的物质的量仍在增大,则表明反应仍然正向进行,所以正反应速率>逆反应速率。答案为:>;
(5)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,由于反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数,所以平衡向正反应方向。答案为:正反应方向。【解析】0.1mol·L-1·s-1t3>正反应方向10、略
【分析】【详解】
(1)碳酸钠溶液中因存在碳酸根的水解而显碱性,离子方程式为+H2O+OHˉ;硫酸铜溶液中因存在铜离子的水解而显酸性,离子方程式为Cu2++2H2O2H++Cu(OH)2;
(2)25℃时,pH为9的CH3COONa溶液中c(H+)=10-9mol/L,溶液中c(OH-)==10-5mol/L;
(3)混合溶液中存在电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),因为c(NH)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),溶液显中性;NH3·H2O的电离常数Kb=溶液显中性,所以c(OH-)=10-7mol/L,c(NH)=c(Cl-),两溶液等体积混合后,氯离子的浓度变为原来的一半为5×10-3mol/L,所以c(NH)=5×10-3mol/L,根据物料守恒可知c(NH)+c(NH3·H2O)=0.5amol/L,则c(NH3·H2O)=(0.5a-5×10-3)mol/L,所以Kb=
【点睛】
第3小题计算电离平衡常数时要灵活运用物料守恒、电荷守恒,同时注意两溶液等体积混合后溶质的浓度减半。【解析】+H2O+OHˉCu2++2H2O2H++Cu(OH)210-5mol/L中11、略
【分析】【分析】
(1)NH4Cl为强酸弱碱盐;水解呈酸性;
(2)CH3COONH4中铵根离子和醋酸根离子发生相互促进的水解;NH4HSO4中电离的氢离子抑制铵根离子水解;
(3)氯离子不水解;根据溶液中的物料守恒分析;
(4)0.1mol/LCH3COONH4的pH=7,显中性则CH3COO-的水解程度与NH4+的水解程度相同;根据电荷守恒分析。
【详解】
(1)氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解的离子方程式为NH4++H2OH++NH3•H2O;
(2)CH3COONH4中铵根离子和醋酸根离子发生相互促进的水解,水解程度较大;NH4HSO4中电离的氢离子抑制铵根离子水解,铵根离子水解程度较小,水解程度越大,则离子浓度越小,所以CH3COONH4中铵根离子浓度小于NH4HSO4中铵根离子浓度;
(3)氯离子在溶液中不水解,则其浓度不变,所以Cl-的浓度为0.1mol/L;0.1mol/LNH3•H2O和0.1mol/LNH4Cl混合液中,存在物料守恒,则NH3•H2O和NH4+的物质的量浓度之和为0.2mol/L;
(4)0.1mol/LCH3COONH4的pH=7,显中性则CH3COO-的水解程度与NH4+的水解程度相同;CH3COONH4溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),已知显中性,则c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(NH4+)。【解析】①.酸②.NH4++H2ONH3·H2O+H+③.②<③④.Cl-⑤.NH4+⑥.=⑦.=12、略
【分析】【详解】
(1)由于蒸发1mol液态水需要吸收的能量为44kJ,所以H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ•mol-1。根据表格中的数据,可列式436+x-926=-241.8;可求得x=496.4。
(2)7.8g乙炔(0.3mol)充分燃烧时生成CO2和液态水,放出390kJ的热量,则1mol乙炔充分燃烧时生成CO2和液态水,放出1300kJ的热量,则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300kJ•mol-1。
【点睛】
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,所以表示某种物质燃烧热的热化学方程式时,可燃物的系数为1。【解析】496.4C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300kJ•mol-1三、判断题(共7题,共14分)13、B【分析】【分析】
【详解】
纯水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某温度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此该温度下,c(OH-)=故此判据错误。14、B【分析】【详解】
泡沫灭火器中的试剂是Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液。故错误。15、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。16、B【分析】【分析】
【详解】
水的离子积常数只与温度有关,由于温度相同,则纯水和烧碱溶液中的水的离子积常数就相同,认为在25℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等的说法是错误的。17、B【分析】【详解】
无论强酸溶液还是弱酸溶液加水稀释,溶液的酸性都减弱,pH都增大,即a18、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。19、B【分析】【详解】
泡沫灭火器中的试剂是Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液。故错误。四、原理综合题(共2题,共4分)20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)镀镍时,镀层材料作阳极,接电源正极,所以b极材料是镍;
(2)①电镀时,镍离子在a极(阴极)被还原,形成镍镀在镀件上,电极反应为
②pH较小时;溶液中的氢离子浓度较大,氢离子易先于镍离子放电,被还原产生氢气;
Ⅱ.(1)①a点滴入了盐酸溶液,相当于氨水与氯化铵1:1的混和溶液,如图此时溶液显碱性,电荷守恒:故综上所述a点所示的溶液中各离子浓度大小关系为
②如①分析,b点显中性,故
(2)室温下,将氨水与的盐酸等体积混合,设氨水与盐酸体积为VL,电荷守恒:当溶液中可得出此时根据N守恒,用含a的代数式表示的电离常数
(3)细菌在分解食物的过程中会产生有机酸,会电离出氢离子中和氢氧根离子,使反应向正方向移动,牙齿就会受到腐蚀。【解析】镍(Ni)氢气=有机酸与OH反应,使向右移动,牙齿被腐蚀21、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:Ⅰ、①纯碱水溶液呈弱碱性,是因为碳酸根离子水解,CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,以第一步水解为主,平衡常数K=故答案为CO32-+H2OHCO3-+OH-;
②碳酸氢钠溶液中的水解平衡常数Kh=mol/L=2.5×10-8mol/L,大于碳酸的电离常数K2,即HCO3-水解程度大于电离程度,溶液显碱性,故答案为碳酸氢钠溶液中的水解平衡常数Kh=mol/L=2.5×10-8mol/L,大于碳酸的电离常数K2=4.7×10-11;
③根据碳酸的电离平衡方程式,n(HCO3-):n(H2CO3)=c(HCO3-):c(H2CO3)=当溶液呈中性时,c(OH-)=1.0×10-7mol/L,此时n(HCO3-):n(H2CO3)=c(HCO3-):c(H2CO3)===4.4;故答案为4.4;
Ⅱ、CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)中的焓变△H1=反应物总键能-生成物总键能,依据图表提供的化学键的键能计算得到△H1═1072kJ•mol-1+2×436kJ•mol-1-(3×413kJ•mol-1+358kJ•mol-1+463kJ•mol-1)="-116"kJ•mol-1;由于是可逆反应,平衡时1molCO(g)反应后生成的CH3OH小于1mol,所以放出的热量小于116kJ,故答案为-116kJ•mol-1;<;
Ⅲ、①由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应,因此Ag-Pt电极为阴极,则B为负极,A为电源正极,在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2,利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成,所以阴极上发生的电极反应式为:2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O,故答案为正极;2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑;
②根据图知,右侧电极上硝酸根离子得电子生成氮气,电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,左侧电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,质子通过交换膜由左侧进入右侧,左侧溶液减少的质量是水的质量,右侧减少的质量氮气质量与进入氢离子质量之差,若电解过程中转移了1mol电子,左侧减少质量=×2×18g/mol=9g,左侧有2mol氢离子进入右侧,右侧减少质量=×1×28g/mol-×4×1g/mol=1.8g;故答案为9g;
Ⅳ、①由图可知10-25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线;由图可知,10-25min及30min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,故b;d处于化学平衡状态;容器内混合气体的体积不变,质量不变所以密度不变,因此,密度不能判断平衡;故答案为X;B;
②①X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线.由图可知,前10min内,NO2的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,所以υ(NO2)==0.04mol•L-1•min-1;故答案为0.04;
③由曲线看出25min时,NO2的浓度突然增大,可知改变的条件为增大NO2的浓度;温度不变,化学平衡常数不变;故答案为增大NO2的浓度;=;
考点:考查了外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响、化学平衡图象、反应速率计算等相关知识。【解析】CO32-+H2OHCO3-+OH-碳酸氢钠溶液中的水解平衡常数Kh=mol/L=2.5×10-8mol/L,大于碳酸的电离常数K2=4.7×10-114.4-116kJ•mol-1<正极2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑9XB0.04增大NO2的浓度=五、计算题(共2题,共10分)22、略
【分析】【分析】
【详解】
热化学方程式中的化学计量数的含义是物质的量,根据葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式可知,1mol葡萄糖即180g葡萄糖在人体中完全氧化时产生的热量为2800kJ,所以90g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量为1400kJ。【解析】1400kJ23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①化学反应的反应热ΔH=生成物的标准摩尔生成焓总和-反应物的标准摩尔生成焓总和,所以CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g)的∆H=-110.5kJ/mol-(-74.8kJ/mol)=-35.7kJ/mol。【解析】-35.7六、结构与性质(共4题,共24分)24、略
【分析】(1)Zr原子序数为40,价电子排布为:4d25s2,电子层数为5,则Zr位于第5周期,外围有4个电子,则位于第ⅣB族,所以它在周期表中的位置为第5周期第ⅣB族,最后填入电子的能级为d,所以Zr属于d区元素。
(2)Fe的电子排布式为[Ar]3d64s2,Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6,根据电子排布的泡利原理和洪特规则,3d上的6个电子有2个在同一原子轨道中,另外4个均单独占据一条轨道,所以基态Fe2+中未成对电子数为4。第一电离能是气态基态电中性原子失去一个电子形成气态基态正离子时所需的最低能量。C、N、O三种元素中,C的半径最大,核电荷数最少,对电子的束缚力最弱,其第一电离能最小;N的2p轨道上排布了3个电子,达到了半充满的稳定结构,其第一电离能比O大,则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C.N、O三种元素的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O,NH3和H2O分子间有氢键,其沸点高于CH4,水分子间的氢键比NH3分子间的氢键强,所以水的沸点高于NH3,所以C、N、O三种元素简单氢化物的沸点由大到小的顺序为H2O>NH3>CH4。O电负性比N和C大,成键时不易给出孤对电子,不易和Fe2+配位。CO+HbO2⇌O2+HbCO,增大氧气的浓度,可以使平衡逆向移动,释放出CO,可用于治疗CO中毒。在该晶胞中,O位于立方体的棱心,所以该晶胞含有3个O,Ti原子位于顶点,则含有1个Ti,Sr位于体心,则含有1个Sr,该复合型物质的化学式为TiSrO3;每个Ti原子周围距离最近的O原子的个数为6;该晶胞的质量为g,晶体密度为ρg/cm3,所以晶胞的体积为cm3,晶胞的边长为cm。【解析】(1)第5周期第ⅣB族d
(2)4N>O>CH2O>NH3>CH4O电负性比N和C大,成键时不易给出孤电子对,不易和Fe2+配位CO+HbO2⇌O2+HbCO,增大氧气的浓度,可以使平衡逆向移动,释放出CO,可用于治疗CO中毒SrTiO3625、略
【分析】【详解】
(1)①根据题中信息,随着氢气体积分数的增加,NO中被还原的价态逐渐降低,根据图像可知,当氢气的体积分数在0.5×10-3~0.75×10-3时,NO转化率基本为100%,而氮气和氨气的体积分数仍呈增加趋势,NO中N显+2价,N2中N显0价,NH3中N显-3价,因此当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;故答案为当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;
②根据盖斯定律可知,-脱硝反应,推出N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=()kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ/mol;
(2)①该过程发生的两个反应都是物质的量减少的放热反应;恒温恒容状态下,随着时间的进行,气体物质的量减小,压强降低,而绝热容器中,虽然气体物质的量减小,但温度升高,气体压强增大,因此根据图像可知,X为绝热容器,Y为恒温容器;故答案为甲;
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