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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年苏科新版选择性必修1化学上册月考试卷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:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、已知反应:①101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH=-221kJ/mol②稀溶液中,H++OHˉ=H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol下列结论正确的是A.碳的燃烧热大于110.5kJ/molB.①的反应热为221kJ/molC.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量2、如图为破坏臭氧层的反应机理示意图;下列说法错误的是。
A.图中涉及的共价化合物有三种B.没有同分异构体C.从图中可以看出为催化剂D.紫外线可以加快的分解速率3、常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是A.使酚酞变红色的溶液中:B.与Al反应能放出的溶液中:C.的溶液中:D.水电离的的溶液中:4、t℃时,向20.00mL0.1mol•L-1H2X(H2X为二元弱酸)溶液中滴入0.1mol•L-1NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-lgc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示;下列说法中不正确的是。
A.水的电离程度:P>N=Q>M,且a=7B.图中M、P、Q三点对应溶液中c(HX-)/c(X2-)不相等C.M点溶液中:c(Na+)>c(HX-)>c(H2X)D.P点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X)5、一定条件下,Na2CO3溶液中存在如下平衡:CO+H2OHCO+OH-,下列说法正确的是()A.稀释溶液,平衡正向移动,增大B.通入CO2,平衡逆向移动C.加入NaOH固体,平衡逆向移动D.升高温度,pH减小6、已知:25℃时,Ka(HA)>Ka(HB)。该温度下;用0.100mol/L盐酸分别滴定浓度均为0.100mol/L的NaA溶液和NaB溶液,混合溶液的pH与所加盐酸体积(V)的关系如右图所示。下列说法正确的是。
A.滴定前NaA溶液与NaB溶液的体积相同B.25℃时,Ka(HA)的数量级为l0-11C.当pH均为6时,两溶液中水的电离程度相同D.P点对应的两溶液中c(A-)+c(HA)-)+c(HB)7、在一密闭容器中进行如下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol∙L−1、0.1mol∙L−1、0.2mol∙L−1,当反应至正、逆反应速率相等时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4mol∙L−1、O2为0.2mol∙L−1B.SO2为0.25mol∙L−1C.SO2、SO3均为0.15mol∙L−1D.SO3为0.4mol∙L−1评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)8、汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为___________。平衡常数K=___________
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志___________(填字母序号)。
A.消耗1molN2同时生成1molO2B.混合气体密度不变。
C.混合气体平均相对分子质量不变D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是___________(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中NO的体积分数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。9、现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)∆H<0。500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为p0MPa,则0~8min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=___________mol·L-1·min-1,500℃时该反应的平衡常数Kp=___________MPa(用含p0的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。10、电解是海水资源综合利用的重要手段。
(1)电解饱和食盐水的原理如图所示。
①电解饱和食盐水的化学方程式是_____。
②电极a接电源的_____(填“正”或“负”)极。
③离子交换膜主要允许_____(填离子符号)通过。
(2)我国科学家通过电解;从海水中提取到锂单质,其工作原理如图所示。
①生成锂单质的电极反应式是_____。
②理论分析,阳极电解产物可能有O2、Cl2。
i.生成O2的电极反应式是_____。
ii.实验室模拟上述过程,气体中未检测到Cl2,推测可能是Cl2溶于水。写出Cl2与水反应的化学方程式____。
iii.取实验后阳极区溶液进行检验,证实了阳极Cl-放电。实验所用的试剂及现象是____。
可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液11、“低碳经济”备受关注,CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳,反应方程式为ΔH<0,一定温度下,于恒容密闭容器中充入反应开始进行。
(1)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母代号)。A.c(CH3OH)与c(CO2)比值不变B.容器中混合气体的密度不变C.3v正(H2)=v逆(CH3OH)D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变(2)上述投料在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~p变化曲线、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t变化曲线如图所示。
①图中对应等压过程的曲线是_______。
②当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α=_______,反应条件可能为_______。
(3)温度为T时,向密闭恒容容器中充入3molH2和1molCO2的混合气体,此时容器内压强为4P,当CO2的转化率为50%时该反应达到平衡,则该温度下,此反应的平衡常数Kp=_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)12、据报道,最近摩托罗拉公司研制了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电荷量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍。该电池的负极电极反应式为__;电池在使用过程中,电解质溶液的pH__;当外电路通过1.2mol电子时,理论上消耗甲醇__g。评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)13、25℃时,0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(______________)A.正确B.错误14、25℃时,0.01mol·L-1的盐酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(____________)A.正确B.错误15、在100℃时,纯水的pH>7。(______________)A.正确B.错误16、0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)。(_______)A.正确B.错误17、实验室配制FeCl3溶液时,需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释。(_______)A.正确B.错误18、配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、结构与性质(共4题,共16分)19、合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。合成氨工业中,用空气、水和焦炭为原料制得原料气(N2、H2以及少量CO、NH3的混合气);常用铁触媒作催化剂。
(1)C、N、O三种元素中第一电离能最大的元素是_____,电负性最大的元是______。
(2)26Fe在周期表中的位置是_____,Fe2+具有较强的还原性,请用物质结构理论进行解释:_____。
(3)与CO互为等电子体的阴离子是_____,阳离子是_____。(填化学式)
(4)NH3可用于制用硝酸。稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,用惰性电极电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应_____。20、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___________。21、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_______。22、工业用焦炭和硫酸钠反应制备硫化钠:Na2SO4+2CNa2S+CO2↑;完成下列填空:
(1)硫元素在周期表中的位置为___________,硫原子核外有___________种不同运动状态的电子。
(2)CS2的结构与CO2相似,二者形成晶体时的熔点高低为:CS2___________CO2(填“>、=、<”)。
(3)有关二硫化碳分子的描述正确的是______。A.含有非极性键B.是直线形分子C.属于极性分子D.结构式为(4)C元素和S元素比较,非金属性强的是___________,写出一个能支持你的结论的事实:___________。
(5)Na2S又称臭碱,Na2S溶液中含硫元素微粒的浓度由大到小的顺序是___________。
(6)天然气中常含有少量H2S;在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图示;
配平步骤①涉及到的方程式(先在括号里补齐生成物):_________
___________Fe2(SO4)3+___________H2S=___________FeSO4+___________S↓+___________
(7)图示中反应②是FeSO4在酸性条件下被O2氧化的过程,若有1摩尔FeSO4在酸性条件下被氧化,需要O2的体积(标准状况)为___________升。评卷人得分五、有机推断题(共4题,共36分)23、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___________。:24、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_________。25、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:____________________。26、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7题,共14分)1、A【分析】【详解】
A.使用燃烧热时要注意两个关键点:①反应物用量:可燃物为1mol;②产物要求:充分燃烧成稳定氧化物[H→H2O(l)、C→CO2(g)、S→SO2(g)];该反应没有生成稳定氧化物,因此碳的燃烧热大于110.5kJ/mol,故A正确;
B.①的反应热为ΔH=-221kJ/mol;
C.已知中和热为放热反应;则叙述中和热时不用“-”即稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ/mol,故C错误;
D.醋酸为弱电解质;电离过程为吸热过程,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成lmol水,放出的热量小于57.3kJ,故D错误;
故选A。2、C【分析】【详解】
A.图中涉及的共价化合物有三种,分别是CFCl3、CFCl2;ClO;A正确;
B.由于甲烷是正四面体形结构,因此没有同分异构体;B正确;
C.过程Ⅱ中氯原子反应生成氧化氯,过程Ⅲ中氧化氯和氧原子反应又生成了氯原子,所以说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂;C错误;
D.根据图中转化关系可判断紫外线可以加快的分解速率;D正确;
答案选C。3、C【分析】【详解】
A.使酚酞变红色的溶液呈碱性,而在碱性溶液中,Mg2+、不能大量存在;A不合题意;
B.与Al反应能放出H2的溶液,可能呈碱性,也可能呈酸性,在碱性溶液中,Cu2+不能大量存在;酸性溶液中,硝酸根离子不能大量存在,B不合题意;
C.溶液呈酸性,该组离子都能大量共存,C符合题意;
D.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L,则水的电离受到抑制,溶液可能含有酸或碱,在酸性溶液中,不能大量存在,碱性溶液中,Al3+不能大量共存;D不合题意;
故选C。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.M点:水电离出来的氢氧根离子为10-11.1mol/L,N点和Q点:水电离出来的氢氧根离子为10-7.0mol/L,P点水电离出来的氢氧根离子为10-5.4mol/L,水的电离程度:P>N=Q>M;温度未知,无法确定水的电离平衡常数,所以无法确定a的值,A项错误;
B.H2X的第二步电离常数Ka2=得=电离常数只与温度有关为定值,在滴定过程中溶液中氢离子浓度一直在减小,因此M、P、Q三点对应溶液中氢离子浓度不等,不相等;B项正确;
C.M点加入20.0mLNaOH溶液,溶液中的溶质为NaHX,溶液中存在HX-的电离和水解,所以此时c(Na+)>c(HX-),水解是微弱的所以c(HX-)>c(H2X);C项正确;
D.P点恰好生成Na2X溶液,根据质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X);D项正确;
答案选A。5、C【分析】【详解】
A.CO+H2OHCO+OH-,温度不变,水解常数不变,故A错误;
B.通入CO2,氢氧根离子浓度减小,CO+H2OHCO+OH-平衡正向移动;故B错误;
C.加入NaOH固体,OH-浓度增大,CO+H2OHCO+OH-平衡逆向移动;故C正确;
D.水解吸热,升高温度,CO+H2OHCO+OH-平衡正向移动;pH增大,故D错误;
故选C。6、C【分析】【详解】
A.由题中信息Ka(HA)>Ka(HB)可知,相同浓度下A-的水解程度小于B-的水解程度;滴定至P点,滴加等体积的盐酸时两溶液的pH相等,则滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,故A错误;
B.25℃时,由题图可知,0.100mol·L-1NaA溶液的pH=11,则Ka(HA)=故B错误;
C.当pH均为6时,溶液中的OH-均由水电离产生且浓度相等;故两溶液中水的电离程度相同,故C正确;
D.滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,根据物料守恒得:c(A-)+c(HA)>c(B-)+c(HB);故D错误。
故选C。
【点睛】
滴定图像的分析:
(1)抓反应的“起始”点:判断酸;碱的相对强弱;
(2)抓反应“一半”点:判断是哪种溶质的等量混合;
(3)抓“恰好”反应点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性;
(4)抓溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足;
(5)抓反应的“过量”点:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。7、B【分析】【分析】
根据题意利用极限思维,假设反应正向移动,即得到SO2、O2的最小浓度,SO3的最大浓度,假设反应逆向移动即得到SO2、O2的最大浓度,SO3的最小浓度;反应是可逆反应,每个物质的浓度不能等于端点值。
【详解】
A.该反应是可逆反应,不可能完全转化,因此只能在这两者区间内,SO2不能等于0.4mol∙L−1、O2不能等于0.2mol∙L−1故A不符合题意;
B.该反应是可逆反应,不可能完全转化,因此只能在这两者区间内,SO2为0.25mol∙L−1;故B符合题意;
C.根据反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol∙L−1、0.1mol∙L−1、0.2mol∙L−1,达到平衡时SO2为0.15mol∙L−1,则SO2浓度消耗,正向移动,因此SO3浓度增加,应该大于0.2mol∙L−1;故C不符合题意;
D.SO3为0.4mol∙L−1;根据A选项分析,不可能为端点值,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。二、填空题(共5题,共10分)8、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则消耗的氧气的物质的量为0.5mol,消耗的氮气的物质的量也为0.5mol,消耗的氮气的物质的量浓度为0.25mol/L,则用氮气表示的速率v(N2)==0.05mol/(L·min);起始时氧气和氮气均为1mol,都消耗了0.5mol,所以平衡时均为0.5mol,生成的NO的物质的量为1mol,平衡时NO的物质的量为1mol,容器体积为2L,所以平衡时N2、O2、NO的物质的量浓度分别为0.25mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L,平衡常数K==4;故答案为0.05mol/(L·min),4;
(2)A.消耗1molN2的同时生成1molO2;说明正逆反应速率相等,说明反应达到了平衡状态,故A选;
B.容器中气体的质量不变;容器的体积不变,气体的密度始终不变,当混合气密度不变时不能说明反应达到了平衡状态,故B不选;
C.混合气体总质量不变;总物质的量不变;混合气体平均相对分子质量始终不变,当混合气的平均相对分子质量不变时不能说明反应达到了平衡状态,故C不选;
D.由化学方程式可知2v正(N2)=v正(NO),而2v正(N2)=v逆(NO),则v正(NO)=v逆(NO);正逆反应速率相等,反应到达平衡,故D正确;
故选AD;
(3)A.该反应的正反应为吸热反应;升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,图象符合,故A正确;
B.加入催化剂;加快反应速率,但平衡不发生移动,图象中平衡发生移动,故B错误;
C.升高温度;反应速率增大,平衡正向移动,氮气的转化率增大,图象符合,故C正确;
故选AC;
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,相当于充入等物质的量的N2和O2,与原平衡为等效平衡,平衡时相同物质的含量相等,即平衡混合气中NO的体积分数不变。【解析】0.05mol·(L·min)-14ADAC不变9、略
【分析】【分析】
【详解】
500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为p0MPa;利用三段式有:
v(N2)=mol·L-1·min-1,根据阿伏伽德罗定律,恒温恒容时,压强与物质的量成正比,500℃时该反应的平衡常数Kp=MPa=Mpa,故答案为:0.05、【解析】①.0.05②.10、略
【分析】【分析】
(1)由图可知a电极室加入饱和食盐水,获得稀食盐水,说明左室消耗氯离子,钠离子发生迁移,则离子交换膜为阳离子交换膜,允许钠离子通过,左室电极a应为阳极,接电源正极,电极反应为2Cl--2e-=Cl2b电极室加入稀氢氧化钠溶液,右室获得浓氢氧化钠溶液,说明生成NaOH,则右室电极b为阴极,接电源负极,电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-。
(2)根据海水提取金属锂的装置图可知;中间的选择性透过膜起到了隔绝海水的作用,而且锂离子可以通过该膜,水则不能;该装置是利用太阳能从海水中提取到锂单质,则上面电极为阴极,阴极上锂离子得电子发生还原反应析出金属锂,故下面电极为阳极,为氯离子放电生成氯气。
(1)
①电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
②据分析可知;电极a接电源的正极;
③据分析可知,离子交换膜主要允许Na+(或Na+、H+)通过;
(2)
①生成锂单质的电极反应式是Li++e-=Li;
②生成O2的电极反应式是2H2O-4e-=O2↑+4H+;Cl2与水反应的化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO;阳极Cl-放电生成Cl2,检验有Cl2生成即可,利用Cl2与KI溶液反应生成I2,I2遇淀粉变蓝来检验,故实验所用的试剂及现象是KI溶液和淀粉溶液,溶液变蓝。【解析】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑正Na+(或Na+、H+)
(2)Li++e-=Li2H2O-4e-=O2↑+4H+Cl2+H2O==HCl+HClOKI溶液和淀粉溶液,溶液变蓝11、略
【分析】【详解】
(1)A.初始投料为H2和CO2,所以平衡前CO2浓度减小,CH3OH浓度增大,所以当c(CH3OH)与c(CO)比值不变时说明反应达到平衡;故A选;
B.根据质量守恒定律,反应前后气体的总质量m(g)不变,恒容条件下,由知密度始终不改变;所以不能据此判断反应是否达到平衡,故B不选;
C.若因为则则正逆反应速率不相等,说明该反应未达到平衡状态,故C不选;
D.该反应是反应前后气体物质的量n(g)改变、质量m(g)不变的反应,由知混合气体的平均摩尔质量不再改变时;反应达到了平衡状态,故D选;
故答案为:AD;
(2)①由题意可知,该反应为放热反应,其他条件相同时,升高温度,平衡逆向移动,甲醇的物质的量分数x(CH3OH)减小,故图中对应等压过程的曲线是b,故答案为b;该反应为放热反应;升高温度,平衡逆向移动,甲醇的物质的量分数减小;
②于恒容密闭容器中充入设CO2的起始量为amol,变化量为bmol,则H2的起始量为3amol;列三段式计算如下:
当平衡时体系中甲醇的物质的量分数x(CH3OH)=0.10,即整理得a=3b,故CO2的平衡转化率由曲线b知,此时反应条件为5×105Pa、210℃,由曲线a知,此时反应条件为9×105Pa、250℃。故答案为:33.3%;5×105Pa、210℃或9×105Pa;250℃;
(3)温度为T时,向密闭恒容容器中充入3molH2和1molCO2的混合气体,此时容器内压强为4P,当CO2的转化率为50%时该反应达到平衡,即CO2的变化量为1mol×50%=0.5mol;列三段式计算如下:
平衡时气体总物质的量为(1.5+0.5+0.5+0.5)mol=3mol,反应前气体总物质的量为(1+3)mol=4mol,则平衡压强为平衡时H2的物质的量分数为CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量分数均为则该温度下,此反应的平衡常数故答案为【解析】(1)AD
(2)b33.3%5×105Pa、210℃或9×105Pa;250℃
(3)12、略
【分析】【详解】
甲醇和氧气在碱性电解质中形成原电池,甲醇作负极反应物,失电子碱性条件下转变成碳酸根,电极反应为:氧气作正极反应物,得电子,电极反应为:电池的总反应为:由总反应可知电解质溶液中的氢氧根离子浓度减小,pH减小;由负极反应可知,电路中通过6mol电子时消耗1mol甲醇,则通过1.2mol电子消耗的甲醇为0.2mol,质量为6.4g;
故答案为:减小;6.4;【解析】减小6.4三、判断题(共6题,共12分)13、A【分析】【分析】
【详解】
0.01mol·L-1的KOH溶液的c(OH-)=0.01mol/L,由于在室温下Kw=10-14mol2/L2,所以该溶液中c(H+)=10-12mol/L,故该溶液的pH=12,因此室温下0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12的说法是正确的。14、A【分析】【分析】
【详解】
25℃时,KW=1.0×10-14,0.01mol·L-1的盐酸中,c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,根据KW=c(H+)×c(OH-),可知c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,故答案为:正确。15、B【分析】【分析】
【详解】
在100℃时,水的离子积常数Kw=10-12,则纯水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,故纯水的pH=6<7,因此在100℃时,纯水的pH>7的说法是错误的。16、B【分析】【分析】
【详解】
0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,NaHA水溶液呈酸性,则HA-水解程度小于电离程度、溶液中A2-离子浓度大于H2A浓度,故答案为:错误。17、A【分析】【分析】
【详解】
FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,为抑制Fe3+的水解,实验室配制FeCl3溶液时需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释;正确。18、A【分析】【详解】
氯化铁是强酸弱碱盐,铁离子在溶液中会发生水解,为防止铁离子水解,配制氯化铁溶液时,应将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,故正确。四、结构与性质(共4题,共16分)19、略
【分析】【详解】
(1)同一周期元素;元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以这三种元素第一电离能大小顺序是N>O>C;同一周期元素,元素电负性随着原子序数增大而呈增大,电负性最大的元是O,故答案为:N;O;
(2)Fe是26号元素,在周期表的第四行第八列,也就是第四周期,VIII族,Fe2+的价电子排布式为3d6,3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构,根据洪特规则,这种结构能量较低,较稳定,所以Fe2+容易失去一个电子,易被氧化为Fe3+,Fe2+具有较强的还原性,故答案为:第四周期,VIII族;Fe2+的价电子排布式为3d6,3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构,根据洪特规则,这种结构能量较低,较稳定,所以Fe2+容易失去一个电子,易被氧化为Fe3+;具有较强的还原性;
(3)等电子体是指具有相同价电子数目和原子数目的分子或离子,与CO互为等电子体的阴离子是CN-(或C22-),阳离子是NO+。故答案为:CN-(或C22-);NO+;
(4)根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反应,阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1molHNO2反应失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反应式为HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。故答案为:HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。【解析】①.N②.O③.第四周期VIII族④.Fe2+的价电子排布式为3d6,3d轨道再失去一个电子后就成了半充满的结构,根据洪特规则,这种结构能量较低,较稳定,所以Fe2+容易失去一个电子,易被氧化为Fe3+,具有较强的还原性⑤.CN-(或C22-)⑥.NO+⑦.HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+20、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;
②因为反应为放热;甲绝热容器内反应体系温度升过高,反应速率快,先达到平衡,温度升高,平衡左移,平衡时压强增大,因此点a可能已达到平衡;故答案为可能;
③曲线Y是恒温过程的乙容器,恒温容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,开始时体系总压强为9kPa,n(NO)∶n(H2)=1∶2,p(NO)=3kPa,p(H2)=6kPa;
(3)g-C3N4极氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2;故答案为还原;O2+2H++2e-=H2O2。【解析】(1)H2较少时,NO主要被还原为N2O(或+1价含氮化合物等)(合理即可)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ·mol-1
(2)甲可能0.110.12
(3)还原O2+2H++2e-=H2O221、略
【分析】【详解】
(1)与S同属于VIA族,该族元素原子最外层电子上有6个电子,故最外层电子的轨道表示式为原子核外占据最高能级为4p能级,故其电子云形状为哑铃或纺锤体形,故答案为:哑铃或纺锤体;
(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,根据题干图示信息可知,该二聚态的结构式为故答案为:
(3)根据(2)中信息可知,SeO2易升华,由此推测,SeO2属于分子晶体,由于SeO2和SO2均为分子晶体,但由于SeO2的相对分子质量比SO2的大,故SeO2的分子间作用力比SO2的大,其熔点远高于由于SeO2分子中存在Se=O双键和Se-O单键,双键的键能大于单键的,故答案为:分子;SeO2和SO2均为分子晶体,SeO2的相对分子质量比SO2的大,故SeO2的分子间作用力比SO2的大;a键为Se-O单键,b键为Se=O双键;双键的键能大于单键的键能;
(4)SeO2可将的水溶液氧化成H2SO4,根据氧化还原反应的规律,化合价有升必有降,故SeO2被还原为Se,故反应的化学方程式为SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se,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,由于H2SO4溶液中一级电离产生的H+,抑制了的电离,故的电离程度较大的是的稀溶液,故答案为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se;的稀溶液;H2SO4溶液中一级电离产生的H+,抑制了的电离。【解析】哑铃或纺锤体分子SeO2和SO2均为分子晶体,SeO2的相对分子质量比SO2的大,故SeO2的分子间作用力比SO2的大a键为Se-O单键,b键为Se=O双键,双键的键能大于单键的键能SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se的稀溶液H2SO4溶液中一级电离产生的H+,抑制了的电离22、略
【分析】【详解】
(1)硫的原子序数是16;其位于元素周期表的第三周期第ⅥA族;由于每个电子所处能层;能级、原子轨道、自旋方向不完全相同,因此每个电子运动状态均不相同,S原子核外有16个电子,则基态S原子核外有16种运动状态不同的电子。
(2)CS2和CO2均属于分子晶体,分子的相对分子质量越大,范德华力越大,熔点越高,由于CS2的相对分子质量大于CO2,因此熔点:CS2>CO2。
(3)CS2的结构与CO2相似,则其结构为分子中不含非极性键,属于直线形非极性分子,选项A;C、D错误,故选B。
(4)比较C和S的非金属性,可通过比较二者最高价氧化物对应水化物的酸性强弱进行判断,因为硫酸酸性大于碳酸,可得非金属性:S>C。或者在CS2中S显负价,C显正价,说明S得电子能力比C强,非金属性:S>C。
(5)Na2S溶液中发生水解,水解是微弱的,且第一步水解远大于第二步水解,因此溶液中含硫元素微粒的浓度由大到小的顺序是c(S2-)>c(HS-)>c(H2S)。
(6)根据元素守恒,若Fe2(SO4)3前配1,则FeSO4前配2,则生成物中少硫酸根,且反应物中含有H元素,由此可知生成物中有H2SO4。Fe2(SO4)3中Fe元素化合价由+3价降至+2价,1molFe2(SO4)3反应得2mol电子,H2S中S元素化合价由-2价升高到0价,1molH2S反应失2mol电子,根据得失电子守恒、原子守恒,配平后可得化学方程式为Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+S↓+H2SO4。
(7)FeSO4在酸性条件下被O2氧化为Fe2(SO4)3,根据得失电子守恒可得关系式4FeSO4O2,若有1molFeSO4在酸性条件下被氧化,则需要0.25molO2,其在标况下体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L。【解析】(1)第三周期第VIA族16
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