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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年沪科版选择性必修1化学上册阶段测试试卷469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9题,共18分)1、常温下,向Na2R溶液中缓慢通入氯化氢气体,溶液中-lgc(HR-)或-lgc(HR-)或-lgc(R2-)-lgc(R2-)分别与或之间变化关系(曲线L1、L2)如图所示。下列说法中错误的是。
A.Ka2(H2R)的数量级为10-7B.NaHR溶液显酸性C.M点溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)D.Na2R溶液中:c(OH-)>c(HR-)+c(H2R)2、电催化还原以制备高附加值化学品是实现碳中和的有效方法之一。一种采用金属有机框架(MOF)催化剂电催化还原为的装置原理如图所示。下列有关叙述正确的是。
A.装置图中外电路箭头方向表示电流的方向B.电极b的电极反应式为C.电极a上生成1时,理论上可还原44.8LD.选用合适的催化剂,利用该装置也可能将转化为等3、据报道,最近某手机公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为:2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O,则下列说法错误的是()A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极B.充电时电解质溶液的pH逐渐增大C.放电时负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2OD.充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子4、下列现象可以用勒夏特列原理来解释的是A.硫酸氢钠溶液pH小于7B.使用合适的催化剂可以提高合成氨的产量C.二氧化氮和四氧化二氮的平衡体系中,容器体积减小一半颜色加深D.人体血液中存在的H2CO3-NaHCO3体系能起到稳定血液pH的作用5、下列关于化学反应速率的说法正确的是A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化铜,反应速率不变C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢6、下列实验能达到目的的是。煅烧石灰石制备少量生石灰从红褐色液体中分离出Fe(OH)3胶体电解制备家用消毒液(惰性电极)制备H2S气体ABCD
A.AB.BC.CD.D7、现以电解法制备碘酸钾,实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O;将该反应液加入阳极区,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.a极是阳极,电极反应式为2I--2e-=I2B.电解过程中OH-从a极区通过离子交换膜进入b极区C.电解过程中b极区溶液pH逐渐减小D.a极区的KI最终转变为KIO38、一定温度下;向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是。
A.该反应的化学方程式为3B+4C=6A+2DB.从反应开始到1s时,v(A)=v(C)C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等9、近日,南开大学科研团队以KSn合金为负极,以含羧基多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)为正极催化剂构建了可充电K-CO2电池(如图所示),电池反应为4KSn+3CO2⇌2K2CO3+C+4Sn,其中生成的K2CO3附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法正确的是。
A.充电时,阴极反应为2K2CO3+C-4e-=4K++3CO2↑B.电池每吸收22.4LCO2,电路中转移4mole-C.放电时,内电路中电流由KSn合金经酯基电解质流向MWCNTs-COOHD.为了更好的吸收温室气体CO2,可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)10、在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,实验结果如图所示,下列说法正确的是。
A.平衡常数K=B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的大C.CO合成甲醇的反应为吸热反应D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大11、利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸),同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能;其工作原理如图所示。下列说法错误的是。
A.Y极为阳极B.标准状况下,当Z极产生11.2LO2时,可生成的数目为1NAC.a、b、d为阳离子交换膜,c为阴离子交换膜D.W极的电极反应式为12、国际社会高度赞扬中国在应对新冠肺炎疫情时所采取的措施。疫情防控中要对环境进行彻底消毒,二氧化氯(ClO2黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如图所示。下列说法不正确的是。
A.c为电源的正极,在b极区流出的Y溶液是浓盐酸B.电解池a极上发生的电极反应为C.二氧化氯发生器内,发生的氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:1D.当有0.3mol阴离子通过离子交换膜时,二氧化氯发生器中产生标准状况下1.12L13、相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法正确的是。
A.a电极的电极反应为B.c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜C.电池放电过程中,Cu(2)电极上的电极反应为D.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得320gNaOH14、对于化学反应:3W(g)+2X(g)⇌4Y(g)+3Z(g)。下列反应速率关系中,正确的是A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.2v(W)=3v(X)15、常温时,向浓度为溶液不断加水稀释,下列各量始终保持增大的是A.B.C.D.评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、某超市中一种电池外壳的纸层包装上印有如图所示的文字;根据要求回答:
(1)该电池的种类是______(填序号).
①干电池②蓄电池③燃料电池。
(2)该电池含有的金属元素中;毒性最大的是______(写元素符号).
(3)该电池的使用和性能;下列说法中不正确的是______
A.该电池可应用于闹钟;收音机、照相机等。
B.该电池可充电后反复使用。
C.该电池使用后不能投入火中;应埋入地下以防污染环境。
(4)已知该电池的总反应为:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+Mn2O3+H2O;写出该电池放电时的正负极反应方程式:
负极___________________________________
正极___________________________________17、(1)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比___________。
(2)有可逆反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)∆H>0。
①若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=___________。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,升高温度,反应混合气体中CO2的物质的量分数___________变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。18、(1)化学反应速率可通过实验测定。
①要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的_____________来实现;
②在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过观察单位时间内_____________变化来测定该反应的速率;写出该反应的离子方程式:_____________________________________
③在Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O反应中,该反应速率的快慢可通过______来判断。
(2)已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。某同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:。实验序号反应温度/℃Na2S2O3浓度H2OH2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①2010.00.1010.00.500②40V10.10V20.50V3③20V40.104.00.50V5
该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此V1和V3分别是________、________。
实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V5=____________。19、无色气体N2O4是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+24.4kJ/mol。
(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是____
av正(N2O4)=2v逆(NO2)b体系颜色不变。
c气体平均相对分子质量不变d气体密度不变。
(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式_________(用p总;各气体物质的量分数用x表示);
(3)上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则Kp为_______(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强100kPa),已知该条件下k正=4.8×104s-1,当N2O4分解10%时,v正=_______kPa·s-1。(结果保留两位有效数字)
(4)真空密闭容器中放入一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率的表达式为________。20、T℃下,向一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO浓度如下表:。时间/s012345c(NO)/×10-4mol·L-110.04.50c11.501.001.00c(CO)/×10-3mol·L-13.603.05c22.752.702.70
(1)则c2合理的数值为________(填字母)。
a.4.20b.4.00c.2.95d.2.80
(2)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:。实验组温度/℃起始量/mol达到平衡所需时间/min达到平衡所需时间/minH2OCOCOH2COH2Ⅰ650242.41.65Ⅱ900121.60.43Ⅲ900abcdt
若a=2,b=1,则c=______,达到平衡时实验组Ⅱ中H2O(g)和实验组Ⅲ中CO的转化率的关系为αⅡ(H2O)________(填“<”“>”或“=”)αⅢ(CO)。
(3)二甲醚是清洁能源,用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图所示。
①a、b、c按从大到小的顺序排序为__________________________________________。
②根据图像可以判断该反应为放热反应,理由是_______________________________。21、已知:H﹣H的键能为436kJ/mol,N﹣H的键能为391kJ/mol,生成1molNH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为_______kJ/mol。22、氯化硫酰主要用作氯化剂.它是一种无色液体,熔点沸点遇水生成硫酸和氯化氢.氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取:
(1)为了提高上述反应中的平衡转化率,下列措施合理的是______用编号填空.
A.缩小容器体积使用催化剂增加浓度升高温度。
(2)时,体积为1L的密闭容器中充入达到平衡时容器中含则时合成反应的平衡常数为______.
(3)已知某温度下,已知在溶于水所得溶液中逐滴加入稀溶液,当浓度为时,浑浊液中浓度与浓度之比为______.
(4)将(2)所得的平衡混合气溶于足量的溶液中,计算最终生成沉淀的质量是多少写出计算过程.______.评卷人得分四、判断题(共2题,共20分)23、Na2CO3溶液加水稀释,促进水的电离,溶液的碱性增强。(_______)A.正确B.错误24、25℃时,0.01mol·L-1的盐酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(____________)A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共2题,共14分)25、运用化学反应原理研究碳;氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.氨为重要的化工原料;有广泛用途。
(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H1=+216.4kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)∆H2=–41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)∆H=_____________。
(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol;3mol;在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是_____________(填序号)
A.和的转化率相等B.反应体系密度保持不变。
C.相同时间内;断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相同。
D.容器内气体浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
②P1_____P2(填“>”“<”“=”或“不确定”,下同);反应的平衡常数:C点______B点_______D点。
③C点的转化率为________;在A、B两点条件下,该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率:υ(A)__________υ(B)。
Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。
(3)已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为_____________。反应过程中通过质子交换膜(ab)的为2mol时,吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为_____________L。26、燃煤废气中含有多种能回收利用的原料气,如CO2、SO2及氮氧化物等;对其综合利用,可以改善环境质量。回答下列问题:
(1)标准状况下,各元素最稳定单质生成标准状况下1mol某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓()。将燃煤废气中的SO2富集后催化氧化可得到SO3。由表中数据,推测SO3(l)的_______(填“>”、“<”或“=”)-395.7kJ·mol-1,写出SO2(g)与O2(g)生成SO3(g)的热化学方程式_______。物质O2(g)SO2(g)SO3(g)/kJ∙mol-10-296.8-395.7
(2)亚硝酰氯(CINO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入一密闭容器中,发生反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2CINO(g)∆H<0。平衡后;改变外界条件X,实验测得NO的转化率a(NO)随X的变化关系如图1所示,则条件X可能是_______(填字母序号)。
A.温度B.压强C.D.与催化剂的接触面积(3)已知反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)∆H=-746.5kJ∙mol-1;在密闭容器中充入4molCO和5molNO,平衡时NO的体积分数与温度;压强的关系如图2所示。
①反应在D点达到平衡后,若此时升高温度,同时扩大容器体积使压强减小,在重新达到平衡过程中,D点会向A~G点中的_______点移动。
②某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图3所示。温度低于200℃时,图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是_______;a点_______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,理由是_______。
(4)以连二亚硫酸根离子()为媒介;用电化学法处理烟气中NO的装置如图4所示。
①阴极区的电极反应式为_______
②NO被吸收转化后的主要产物为若通电时电路中转移了0.3mole-,则通电过程中理论上被吸收的NO在标准状况卜的体积为_______mL。评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共6分)27、A;B、C、D、E是四种短周期元素;A是原子半径最小的元素;B原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;D的氢化物水溶液呈碱性;E元素的最高价氧化物的水化物是酸性最强的含氧酸。用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)元素B的离子结构示意图为___________。
(2)B的最高价氧化物的水化物与D的气态氢化物形成的盐中含有的化学键:___________。
(3)用电子式表示A2B的形成过程___________。A2B与H2O沸点更高的是___________。
(4)DE3常温下呈液态,可与水反应生成一种酸和一种碱,写出对应的化学方程式为___________。
(5)CB2的结构式___________。
(6)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:___________
(7)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各共价键键能数据为H-H:436kJ/mol,Cl-Cl:243kJ/mol,H-Cl:431kJ/mol。该反应的热化学方程式为___________参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【详解】
A.在Na2R溶液中缓慢通入氯化氢气体后,存在以下平衡:H2RH++HR-,HR-R2-+H+,Ka1=Ka2=因为Ka1>Ka2,则lgKa1<lgKa2,所以曲线L2表示和-lgc(R2-)的关系,由图可知,Ka2=10-6.2,所以数量级为10-7;故A正确;
B.L1代表和-lgc(HR-),当=0时,则c(HR-)=10-3=Ka1,则HR-的水解常数=10-11<Ka1;则电离常数大,溶液显酸性,故B正确;
C.M点溶液中存在以下电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)+c(Cl-);故C错误;
D.在Na2R溶液中:由于H2R为多元弱酸,则HR-及H2R的产生均为R-水解产生,每次都由OH-生成,两步水解由2个OH-生成,水中也含有OH-,所以c(OH-)>c(HR-)+c(H2R);故D正确;
故选C。2、D【分析】【分析】
分析图像可知,电极b上发生的是CO2的还原反应,则电极b为阴极,发生反应CO2+2e-+2H+=CO+H2O,电极a上发生的是H2O的氧化反应,电极a为阳极,发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+;以此解答。
【详解】
A.由分析可知,电极a接电源的正极,电极b接电源的负极,则电流方向为电源正极→电极a→电极b→电源负极;故A错误;
B.由分析可知,电极b上发生的是CO2的还原反应,则电极b为阴极,发生反应CO2+2e-+2H+=CO+H2O;故B错误;
C.根据得失电子守恒可得关系式若生成1则可还原2其体积在标准状况下为44.8L,但题中未注明气体所处状况,故C错误;
D.不同的催化剂具有不同的选择性,使用合适的催化剂,利用该装置也可能将还原为等;故D正确;
故选D。3、A【分析】【分析】
电池反应:2CH3OH+3O2+4OH-2CO+6H2O,放电时CH3OH作还原剂,放电时甲醇作负极,氧气在正极参加反应,充电时,1个CO得6个电子生成1分子甲醇;反应从右向左进行,氢氧根离子浓度增大。
【详解】
A.放电时CH3OH作还原剂,CH3OH参与反应的电极为负极;故A选;
B.充电时;反应从右向左进行,氢氧根离子浓度增大,pH增大,故B不选;
C.放电时负极发生氧化反应;元素化合价升高,所以负极是甲醇被氧化生成碳酸根离子,故C不选;
D.充电时,1个CO得6个电子生成1分子甲醇,所以每生成1molCH3OH转移6mol电子;故D不选;
故选A。4、D【分析】【详解】
A.硫酸氢钠在水溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,显示强的酸性,和平衡移动原理无关,故A错误;
B.催化剂降低了反应的活化能,加快了反应的速率,不改变化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,故B错误;
C.二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系,2NO2⇌N2O4;增大压强,平衡正向移动,气体颜色变浅,但颜色加深是体积缩小,二氧化氮浓度变大,不能用平衡移动原理解释,故C错误;
D.人体血液存在H2CO3-NaHCO3的缓冲体系,当生成酸性物质时,HCO与H+结合生成H2CO3,碳酸分解生成H2O和CO2,CO2可通过呼吸排出体外,当生成碱性物质时,碱性物质可与H+反应,消耗H+,促进H2CO3电离产生HCO维持pH的稳定,其缓冲作用可用平衡表示:H++HCO⇌H2CO3⇌CO2+H2O;能用勒夏特列原理解释,故D正确;
故选:D。5、D【分析】【详解】
A.常温下;铁在浓硫酸中发生钝化现象,故用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,若改用98%的浓硫酸不可能产生氢气,且反应速率减慢,A错误;
B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应;加入适量的氯化铜,锌与氯化铜反应置换出铜单质附在锌片上,将形成微小的原电池,从而加快反应速率,B错误;
C.不管吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率均加快,故SO2的催化氧化是一个放热的反应;升高温度,反应速率加快,C错误;
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2;减小压强即增大容器的体积,反应物浓度减小,故反应速率减慢,D正确;
故答案为:D。6、D【分析】【详解】
A.瓷坩埚中含有二氧化硅;高温条件下石灰石中的碳酸钙能和二氧化硅反应,所以不能实现实验目的,A错误;
B.胶体能透过滤纸,应该用渗析的方法分离出Fe(OH)3胶体;B错误;
C.氯气和NaOH反应生成NaClO;阳极上应该生成氯气,阴极生成NaOH,为增大反应物接触时间,应该将电源正负极更换,C错误;
D.FeS和稀硫酸反应生成H2S,FeS为块状固体,且该反应不需要加热,则该装置能制取H2S;D正确;
答案选D。7、D【分析】【分析】
电解法制备碘酸钾,根据图知,a是阳极,b是阴极;电解时,阳极上碘离子失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,据此分析解答。
【详解】
A.在电解池的阳极a极,是碘离子发生失电子的氧化反应,最终生成碘酸根离子,电极反应式为I--6e-+6OH-═IO+3H2O;故A错误;
B.电解池中阴离子移向阳极,即OH-从b极区通过离子交换膜进入a极区;该离子交换膜为阴离子交换膜,故B错误;
C.电解过程中b电极附近H+被消耗,b极区溶液的pH增大;故C错误;
D.在电解池的阳极a极,是碘离子发生失电子的氧化反应,最终生成碘酸根离子,则a极区的KI最终转变为KIO3;故D正确;
故选D。8、C【分析】【详解】
A.由图可知,反应达到平衡时,A物质增加了1.2mol,D物质增加了0.4mol,B物质减少了0.6mol,C物质减少了0.8mol,所以A、D为生成物,B、C为反应物,A、B、C、D变化的物质的量之比为反应系数之比,且反应为可逆反应,反应的化学方程式为3B+4C6A+2D;故A错误;
B.从反应开始到1s时,v(A)==0.3mol·L-1·s-1,v(C)==0.2mol·L-1·s-1,v(A)≠v(C);故B错误;
C.反应进行到6s时,v(B)==0.05mol·L-1·s-1;故C正确;
D.各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比;故D错误;
故答案为C。9、C【分析】【分析】
【详解】
A.充电时,阴极发生还原反应,电极反应为K++e-+Sn=KSn;A错误;
B.气体未指明状况;无法根据体积确定其物质的量,B错误;
C.放电时;KSn合金作负极,MWCNTs-COOH作正极,在内电路中电流由负极流向正极,C正确;
D.若用KOH溶液代替酯基电解质;则KOH会与正极上的MWCNTs-COOH发生反应,因此不能使用KOH溶液代替酯基电解质,D错误;
故选:C。二、多选题(共6题,共12分)10、BD【分析】【分析】
【详解】
A.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数表达式K=故A错误;
B.由图可知,T2温度下到达平衡需要的时间较短,反应速率较快,故温度T2>T1。温度越高,平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,在T1时的平衡常数比T2时的大;故B正确;
C.由图可知,T2温度下到达平衡需要的时间较短,反应速率较快,故温度T2>T1。温度越高;平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以合成甲醇的反应为放热反应,故C错误;
D.由图可知,处于A点的反应体系从T1变到T2,温度升高,平衡向逆反应方向移动,氢气物质的量增大,甲醇的物质的量减小,增大;故D正确;
故选BD。11、AB【分析】【分析】
根据题目所给信息分析,题图左侧为原电池设备,右侧为电解池设备;左侧Z极上发生氧化反应是原电池负极,W极上发生还原反应是原电池正极,电解质溶液中H+由左到右穿过a膜;右侧Y极连接原电池负极(Z极),是电解池阴极,发生还原反应X极连接原电池正极(W极),是电解池阳极,发生氧化反应原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒,通过c膜进入产品室,M室中生成的H+通过b膜进入产品室,H+与按个数比1﹕1生成H3PO2;
【详解】
A.根据分析;Y极为阴极,A错误;
B.标况下,11.2LO2物质的量是0.5mol,根据电极反应式代入计算,转移电子2mol,本题中原电池与电解池之间是简单串联,所以X极上反应也应失去电子2mol,代入电极反应式计算,应生成2molH+,故最终应生成2molH3PO2;B错误;
C.根据题目分析,a、b;d膜均过阳离子;c膜过阴离子,C正确;
D.根据选项分析;电子反应式正确,D正确;
综上,本题选AB。12、AC【分析】【分析】
由图可知,右侧装置为电解池,a极为电解池的阳极,在阳极失去电子发生氧化反应生成电极反应式为b为电解池阴极,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成电极反应式为则c为直流电源的正极,d为负极;a极生成的进入左侧的二氧化氯发生器中与发生如下氧化还原反应
【详解】
A.由分析可知,c为直流电源的正极,b为电解池阴极,氢离子得到电子生成电极反应式为在b极区流出的Y溶液是稀盐酸;故A错误;
B.由分析可知,a极为电解池的阳极,在阳极失去电子发生氧化反应生成电极反应式为故B正确;
C.由分析可知,二氧化氯发生器中发生的反应为其中作氧化剂,作还原剂;氧化剂与还原剂之比为1:6,故C错误;
D.当有0.3mol阴离子通过离子交换膜时,说明b电极消耗0.3mol由得失电子数目守恒可知,转移0.3mol电子时,二氧化氯发生器中生成0.05mol在标准状况下其体积为1.12L;故D正确;
故选AC。13、AC【分析】【分析】
【详解】
A.根据上述分析可知,a电极为电解池的阴极,H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2,电极反应式为A选项正确;
B.电解过程中,两个离子交换膜之间的硫酸钠溶液中,Na+通过阳离子交换膜c进入阴极区,通过阴离子交换膜d进入阳极区;c;d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜,B选项错误;
C.电池放电过程中,Cu(2)电极上发生反应产生Cu2+电极方程式为:C选项正确;
D.电池从开始工作到停止放电,正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5mol·L-1降低到1.5mol·L-1,负极区硫酸铜溶液同时由0.5mol·L-1升到1.5mol·L-1,正极反应中还原Cu2+的物质的量为电路中转移4mol电子,电解池的阴极生成4molOH-;即阴极区可得到4mol氢氧化钠,其质量为160g,D选项错误;
答案选AC。14、CD【分析】【详解】
W;X、Y、Z的化学计量数之比为3:2:4:3;且反应速率之比等于化学计量数之比,则:
A.v(W)=v(Z);故A错误;
B.2v(Z)=3v(X);故B错误;
C.2v(X)=v(Y);故C正确;
D.2v(W)=3v(X);故D正确;
故选CD。15、AD【分析】【详解】
A.因醋酸为弱酸;则不断加水稀释,促进电离,平衡正向移动,电离程度增大,氢离子的物质的量增大,但其浓度减小,因水的离子积不变,因此,氢氧根离子浓度增大,故A正确;
B.因电离平衡常数只与温度有关;温度不变,电离平衡常数不变,故B错误;
C.随稀释不断进行,氢离子浓度不断减小,但不会小于而仍不断减小;则该比值会不断变小,故C错误;
D.稀释过程中;电离程度增大,醋酸的物质的量减少,氢离子的物质的量增加,同一溶液中则氢离子的物质的量浓度与醋酸的物质的量浓度之比等于其物质的量之比,因此,该比值逐渐增大,故D正确。
答案选AD。三、填空题(共7题,共14分)16、略
【分析】试题分析:由图中信息可知;该电池为锌锰干电池,不可充电或投入火中。其中汞含量小于0.025%,由于汞可以严重污染环境,故该电池不可随意丢弃,用后应回收处理。
(1)该电池的种类是干电池;填①.
(2)该电池含有的金属元素中;毒性最大的是汞.
(3)A.该电池可应用于闹钟;收音机、照相机等;A正确;B.该电池不可充电,是一次电池,B不正确;C.该电池使用后不能投入火中,不能埋入地下以防污染环境,C不正确。综上所述,关于该电池的使用和性能,以上说法中不正确的是BC。
(4)该电池的总反应为Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+Mn2O3+H2O,由总反应可知,Zn是负极,其发生氧化反应,其电极反应式为Zn–2e‾=Zn2+,由总反应式和负极反应式可以写出正极的电极反应式为2MnO2+2e‾+2NH4+=2NH3↑+Mn2O3+H2O。
点睛:本题考查了常见的化学电源——锌锰干电池的有关知识,主要考查了化学电源的分类方法、化学电源的安全使用、化学电源对环境的影响、原电池电极反应式的书写,要求学生要知道化学电源的分类方法和电池的安全使用方法,了解电池的反应原理,能根据总反应写出电极反应式。本题以卡片的形式给出相关信息,目的是让学生能用化学视角观察生活,能把所学的化学知识服务于生活、解决生活中与化学相关的问题,保护环境。【解析】①汞BCZn–2e‾=Zn2+2MnO2+2e‾+2NH4+=2NH3↑+Mn2O3+H2O17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据图像可知平衡时甲醇的浓度是0.75mol/L,体积为1L,则其物质的量是0.75mol,根据方程式可知同时生成水蒸气0.75mol,消耗二氧化碳0.75mol,氢气2.25mol,剩余二氧化碳0.25mol,氢气0.75mol,由于压强之比是物质的量之比,则达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比
(2)①根据三段式可知。
则该温度下上述反应的平衡常数K=
②正反应吸热,升高温度平衡正向进行,因此反应混合气体中CO2的物质的量分数减小。【解析】①.5:8②.1.0③.减小18、略
【分析】【分析】
根据题中信息;由反应现象与速率关系进行判断;根据实验①;②的温度不同,可探究温度对反应速率的影响,而要探究温度对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致;根据实验①、③的溶液总体积相同,只有加入硫酸的量不同,即硫酸的浓度不同,故可探究浓度对反应速率的影响;据此解答。
【详解】
(1)①比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的时间实现;答案为时间。
②在KMnO4与H2C2O4反应中,是紫红色,Mn2+是无色的,还产生CO2气体,可通过观察单位时间内溶液颜色变化或产生的气体来测定,即KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应,生成Mn2+、CO2和H2O,离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;答案为颜色(或气泡),2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
③在Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O反应中;产生S沉淀,可以通过出现浑浊需要的时间来判断;答案为出现浑浊的时间。
(2)实验①、②的温度不同,故可探究温度对反应速率的影响;而要探究温度对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致:即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V1=10.0mL,加入的硫酸的量相同,故V2=10.0mL,加入水的体积使总体积一样,故V3=0;实验①、③加入的硫酸的量不同,故可探究浓度对反应速率的影响;而要探究硫酸的浓度不同对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致,即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V4=10.0mL,溶液总体积也须相同,故加入的水的体积V5=6.0mL;答案为温度,10,0,6。【解析】时间颜色(或气泡)出现浑浊的时间温度100619、略
【分析】【分析】
⑴a.N2O4是正向,NO2是逆向,两个不同方向,速率比不等于计量系数比;b.体系颜色开始要变;后来不变;c.气体平均相对分子质量等于质量除以物质的量,质量不变,物质的量增加,气体平均相对分子质量减少;d.气体密度等于质量除以体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变。
⑵根据反应得到平衡常数。
⑶根据v正=v逆,得出Kp,再根据题知算N2O4、NO2物质的量进行计算正反应速率。
⑷温度相同;前后两次建立,因此前后两次的平衡常数相同建立关系计算。
【详解】
⑴a.N2O4是正向,NO2是逆向,两个不同方向,速率比不等于计量系数比,不能说明达到平衡,故a不符合题意;b.体系颜色开始要变,后来不变,能说明达到平衡,故b符合题意;c.气体平均相对分子质量等于质量除以物质的量,质量不变,物质的量增加,气体平均相对分子质量减少,后来不变,则达到平衡,故c符合题意;d.气体密度等于质量除以体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,不能说明达到平衡,故d不符合题意;综上所述,答案为:bc。
⑵上述反应平衡常数故答案为:
⑶上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,v正=v逆,则Kp=若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强100kPa),已知该条件下k正=4.8×104s-1,当N2O4分解10%时,假设开始有1molN2O4分解0.1mol,生成0.2molNO2,故答案为:3.9×106。
⑷温度相同,因此前后两次的平衡常数相同,保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率为y;
解得故答案为:【解析】bc3.9×10620、略
【分析】【分析】
(1)随反应的进行浓度减小;速率降低,根据3s时的浓度来求解;
(2)根据等效平衡理论;结合平衡移动规律进行分析;
(3)两种物质参加反应;当增加一种物质的浓度时,另外一种物质的转化率增大;结合图像根据温度对平衡移动影响的规律进行分析。
【详解】
(1)因为1s到2s的平均速率大于2s到3s的平均速率,即即3.05-c2>c2-2.75,解之得c2<2.9;故应选D;
(2)由H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)可知Ⅱ中平衡时n(H2O)=0.6mol,Ⅱ可看作向容器中加入1molCO、1molH2O建立平衡后又加1molCO重新建立的平衡,Ⅲ可看作向容器中加入1molCO、1molH2O,建立平衡后又加1molH2O重新建立的平衡,故对平衡右移的促进作用完全相同,故c(CO)=0.6mol,αⅡ(H2O)=αⅢ(CO);
(3)①α(CO)越大,越大,故a>b>c,当投料比相同时,②由图像知温度越高,α(CO)越小,平衡左移,故正反应为放热反应。【解析】①.D②.0.6③.=④.a>b>c⑤.投料比相同,温度越高,α(CO)越小,平衡左移,该反应为放热反应21、略
【分析】【分析】
【详解】
合成氨反应为N2+3H22NH3,设N≡N的键能为x,∆H=反应物的总键能-生成物的总键能,即(x+436kJ/mol×3)﹣391k/mol×6=﹣46kJ/mol×2,解得x=946kJ/mol,故N≡N的键能为946kJ/mol。【解析】94622、略
【分析】【分析】
提高反应中的平衡转化率;改变条件使平衡向正反应移动,根据平衡移动原理结合选项分析解答,注意不能增大氯气的用量;
根据计算的物质的量,由方程式可知,的物质的量等于的物质的量,计算二者的浓度,代入平衡常数表达式计算;
氯化银的溶解度远远小于的溶解度,溶于水所得溶液中2;溶液中离子浓度为硫酸根离子的2倍,故AgCl最先沉淀,依据氯化银和硫酸银沉淀溶解平衡定量关系计算;
发生反应根据计算的物质的量,由S元素质量守恒可得再根据计算硫酸钡的质量.
【详解】
提高反应中的平衡转化率;改变条件使平衡向正反应移动,不能增大氯气的用量;
A.缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应移动,的转化率增大;故A正确;
B.使用催化剂,缩短到达平衡的时间,不影响平衡移动,的转化率不变;故B错误;
C.增加浓度,平衡向正反应移动,的转化率增大;故C正确;
D.该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,的转化率降低;故D错误;
故答案为AC;
发生反应的物质的量为由方程式可知,二者浓度都为故参加反应的的物质的量为的物质的量为平衡时的物质的量为故的平衡浓度为故的合成反应的平衡常数为
氯化银的溶解度远远小于的溶解度,溶于水所得溶液中2,溶液中离子浓度为硫酸根离子的2倍,故AgCl最先沉淀,当浓度为时,浑浊液中浓度与浓度之比
发生反应的物质的量为由S元素质量守恒可得故硫酸钡的质量为
【点睛】
本题难点为中计算注意根据硫元素守恒进行计算。【解析】AC由S元素质量守恒,可得:的物质的量为质量为:四、判断题(共2题,共20分)23、B【分析】【详解】
稀释使盐水解程度增大,但溶液总体积增加得更多。盐的浓度降低、水解产生的氢氧根浓度也降低,碱性减弱。所以答案是:错误。24、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。五、原理综合题(共2题,共14分)25、略
【分析】【分析】
利用盖斯定律求反应热;达到平衡时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不变,气体的总物质的量不变,以此判断;增大压强,平衡正向移动,平衡混合气体中氨气的百分含量增大;升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),C点氨气的含量为50%,结合方程式计算;压强越大、温度越高,反应速率越快;根据图示可知,阴极通入的亚硫酸根发生得电子的还原反应生成S2O结合溶液为酸性书写阴极反应式;写出电解池的总反应,根据通过的氢离子物质的量可知转移电子的物质的量,吸收柱中生成的气体为氮气,然后利用电子守恒计算氮气的物质的量,最后根据V=n·Vm计算标况下体积。
【详解】
I.(1)已知a.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H1=+216.4kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)∆H2=–41.2kJ/mol
将a+b,可得CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)∆H=(+216.4-41.2)kJ/mol=+175.2kJ/mol;
(2)①A.N2和H2的起始物料比为1:3,且按照1:3反应,则无论是否达到平衡状态,转化率都相等,N2和H2转化率相等不能用于判断是否达到平衡状态;故A错误;
B.气体的总质量不变;由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,恒压条件下,当反应体系密度保持不变时,说明体积不变,则达到平衡状态,故B正确;
C.相同时间内,3H2+N22NH3,假设断开3molH-H键的数目为3NA,和生成6molN-H键的数目为6NA;数目不相等,且代表相同方向的速率,不能代表化学平衡,故C错误;
D.达平衡时各物质的浓度保持不变,但不一定等于化学计量数之比,c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2;不能确定反应是否达到平衡状态,D错误;
故正确的是B;
②由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,平衡混合气体中氨气的百分含量增大,由图象可知P1<P2;该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则反应平衡常数:B点>D点,B和C在相同的温度下,平衡常数相等,B点=C点,C点=B点>D点;
③起始时投入氮气和氢气分别为1mol、3mol,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),C点氨气的含量为50%,设转化N2物质的量为xmol,则
则×100%=50%,解得x=则C点H2的转化率为×100%=66.7%,B点的压强、温度都比A点高,压强越大、温度越高,反应速率越大,所以υ(A)<υ(B);
II.(3)根据图示可知,阴极通入的亚硫酸根-发生得电子的还原反应生成S2O则阴极反应式为:2SO+4H++2e-=S2O+2H2O;反应过程中通过质子交换膜(ab)的H+为2mol时,吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为电解池的阳极水电离出的氢氧根离子放电生成氧气,发生反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,则电解池中总反应为:4SO
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