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文档简介
…………○…………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年人教版选择性必修1化学下册月考试卷309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6题,共12分)1、某生产工艺中用惰性电极电解溶液获得和其原理如图所示。下列有关说法正确的是。
A.a极接外电源的负极B.B出口为出口为溶液C.阳极反应为D.应选用阳离子交换膜,电解时从右侧往左侧移动2、随着便携式电子设备和电动汽车等产业的快速发展;新型高能量密度二次电池的探索和研发成为了储能领域的研究热点其中锂空气电池就是典型代表之一;如图所示为锂空气电池工作和充电示意图,固体电解质隔膜只允许锂离子穿过。下列说法不正确的是。
A.锂空气电池配置了充电专用的阳极,可防止充电时空气极(纳米碳片)发生腐蚀和劣化:由于有固体电解质膜的存在,比曾通锂电池更安全B.该电池放电时正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-。由于正极反应物来源于空气,整个电池质量相同时,锂空气电池比普通锂电池能提供更多的电能C.当有标准状况下2.24LO2在碳纳米电极参加反应,金属锂电极会损失2.8gD.若用铅蓄电池给锂空气电池充电,Pb电极应与锂空气电池充电专用电极相接3、类比pH的定义,对于稀溶液可以定义pC=-lgc。常温下,某浓度的H2A溶液在不同pH下,测得pC(H2A)、pC(HA-)、pC(A2-)的变化如图所示。下列说法中正确的是。
A.曲线Ⅱ表示pC(HA-)随pH的变化B.当pH=1.40时,c(H2A)>c(A2-)>c(HA-)C.常温下,=104.50D.a、b、c三点对应的溶液中,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)的值相等4、海藻酸钠溶胶可以形成大小均匀的微球,微球内部可以负载固体。某实验小组制得负载CaCO38.9%和负载CaCO332.8%的直径均为2mm的两种微球,在密闭容器中分别与20mL3mol·L-1HCl充分反应;用数字传感器测得容器内压强与反应时间的关系如图所示。
下列说法不正确的是A.两图中a曲线代表负载CaCO332.8%的海藻酸钠微球B.由图2可知,海藻酸钠微球数目:负载CaCO38.9%<负载CaCO332.8%C.由图1可知,固体质量越大,与盐酸反应的速率越快D.由图2可知,固体表面积越大,与盐酸反应的速率越快5、下图为镁-次氯酸盐电池的工作原理;下列说法中正确的是。
A.a极为电池正极B.电子由a极流向b极,再经过溶液回到a极C.电池总反应式为D.外电路中转移2mol电子,b极消耗2mol6、下列说法不正确的是A.活化分子的碰撞不一定是有效碰撞B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.升高温度和增大压强都可以提高反应体系内活化分子百分数D.催化剂可以改变反应的活化能,可以提高活化分子百分数,但是不能改变反应热评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)7、苯与Br2的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是。
A.是总反应的催化剂B.转化为是总反应的决速步骤C.苯与Br2的催化反应是放热反应D.反应生成的有机产物中,取代产物所占比例更大8、室温下,H2SeO3水溶液中含硒的各物种的分布系数δ(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)随pH变化如图所示,下列说法正确的是()
A.C点pH为5.47B.0.1mol·L-1的H2SeO3溶液中:c(H+)=2[c()+c()+c(H2SeO3)]C.0.1mol·L-1的NaHSeO3溶液中(pH<7):c(Na+)>c()>c()>c(H2SeO3)D.向1L含H2SeO3和NaHSeO3的浓度均为1mol·L-1的溶液中,加入1L2mol·L-1NaOH溶液,所得溶液中:c()+3c(H2SeO3)>c()+2c(OH-)9、甲烷是一种清洁燃料,一定条件下可与NO2;NO发生如下反应:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1
下列说法错误的是A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2、CO2和液态水,放出的热量小于173.4kJB.利用以上反应可降低大气中的氮氧化合物的含量,有效减轻光化学烟雾C.甲烷若设计成燃料电池,其能量利用率大于直接燃烧的能量利用率D.反应②中当4.48LCH4反应完全时转移电子的物质的量为1.60mol10、已知氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的历程如图。下列说法错误的是。
过程Ⅰ:Fe3O4(s)=3FeO(s)+O2(g)ΔH=+156.6kJ·mol-1
过程Ⅱ:A.该过程总反应为:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1B.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点C.过程Ⅱ热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=-129.2kJ·mol-1D.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能11、下列有关说法正确的是A.可逆反应的△H表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关B.某可逆反应中加入催化剂,化学反应速率增大,但△H大小不变C.甲烷的标准燃烧热△H=-890kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890kJ/molD.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量为57.3kJ评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)12、(1)如图所示;若C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为___________,A电极的电极反应式为_______;反应进行一段时间后溶液C的pH将___(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯;以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是____,负极反应为___________;正极反应为_____________________________。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。负极反应式为2CO+2CO32--4e-=4CO2,正极反应式为___________,电池总反应式为_______。13、25℃,CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5。
(1)计算0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=__________________;
(2)0.1mol·L-1的CH3COOH和0.1mol·L-1的CH3COONa的混合溶液中,c(H+)=_____________;
(3)25°C,将0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释;请填写下列表达式中的数据情况(填“变大”;“变小”或“不变”)。
①=____________;
②=____________;
③=____________;
④=____________。14、依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示(盐桥为盛有KNO3琼脂的U形管)。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是________(填化学式);
(2)银电极为电池的________极,其电极反应为________________________;
(3)盐桥中的移向________溶液;
(4)正极增重21.6g,转移电子数________。15、乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:+H2(g)ΔH=+124kJ·mol-1,工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)变化如图,控制反应温度为600℃的理由___________
16、在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:A(g)+2B(g)xC(g),已知加入1molA和3molB。达到平衡后,生成amolC。
(1)若x=2,在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molA和6molB,达到平衡后,生成C的物质的量为_______。
A.n(C)=amolB.amol<n(C)<2amolC.n(C)=2amolD.n(C)>2amol
(2)若x=2,在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入mmolA、nmolB、pmolC若要求达平衡后反应混合气体中C体积分数保持不变,则m、n的关系为______________。
(3)若x=3,在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molA,则需加入_____molB,_____molC,才能使平衡时C为0.9amol。17、二甲醚是一种清洁能源;用水煤气制取二甲醚的原理如下:
I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
II.2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
(1)300℃和500℃时,反应I的平衡常数分别为K1、K2,且K1>K2,则其正反应为______反应(填”吸热”’或”放热”)。
(2)在恒容密闭容器中发生反应I:
①下图能正确反映体系中甲醇体积分数随温度变化情况的曲线是____(填“a”或“b”)。
②下列说法能表明反应已达平衡状态的是____(填标号)。
A.容器中气体的压强不再变化B.混合气体的密度不再变化。
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化D.v正(H2)=2v正(CH3OH)
(3)500K时,在2L密闭容器中充入4molCO和8molH2,4min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3);则:
①0~4min,反应I的v(H2)=______,反应I的平衡常数K=______。
②反应II中CH3OH的转化率α=_______。18、结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):。酸电离常数(Ka)酸电离常数(Ka)酸电离常数(Ka)酸电离常数(Ka)CH3COOH1.8×10-5H2CO3K1=4.4×10-7H2C2O4K1=5.4×10-2H2SK1=1.3×10-7HClO3×10-8K2=4.7×10-11K2=5.4×10-5K2=7.1×10-15K2=5.4×10-5K2=7.1×10-15
请回答下列问题:
(1)同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、HC2O4-、ClO-、S2-中结合H+的能力最弱的是_________。
(2)0.1mo1/L的H2C2O4溶液与0.1mo1/L的KOH的溶液等体积混合后所得溶液呈酸性,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
(3)pH相同的NaC1O和CH3COOK溶液中,[c(Na+)-c(C1O-)]______[c(K+)-c(CH3COO-)](填“>”、“<”或“=”)。
(4)向0.1mo1/LCH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=_________。19、工业上以黄铜矿为原料;采用火法熔炼工艺生产铜。
(1)该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,反应的氧化剂是__,氧化产物为__。
(2)在精炼铜的过程中,电解液中c(Cu2+)逐渐下降,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增加,所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+。如表为几种物质的溶度积。物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2溶度积Ksp4.9×10-172.6×10-391.2×10-172.2×10-20
甲同学设计了如图除杂方案:
①试剂a是__,其目的是__;根据溶度积该方案能够除去的杂质金属阳离子是__。写出检验该杂质金属阳离子的操作方法:___。
②乙同学在查阅资料时发现,“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶入水,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+生成Fe(OH)3。沉淀而除去。”乙同学认为甲同学的方案中也应该将溶液pH调至7~8。你认为乙同学的建议是否正确?___(填“是”或“否”),理由是__。20、电能是一种清洁的二次能源,是用途最广泛的能源之一。一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能,实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和粗铜的精炼原理。
(1)燃料电池放电过程中正极的电极反应式为_______。
(2)乙装置中物质A是______(填化学式)。
(3)丙装置中粗铜含有锌、银等杂质,工作一段时间后,CuSO4溶液的浓度将______。(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若甲装置有3.36L(标准状况下)O2参加反应,则丙装置中析出铜的质量为_____g。评卷人得分四、判断题(共2题,共16分)21、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误22、一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正确B.错误评卷人得分五、计算题(共3题,共15分)23、一定温度下;将3molA气体和1molB气体通入一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)若容器体积固定为2L,反应2min时测得剩余0.6molB,C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白:
(1)2min内,A的平均反应速率为____;x=_____;
(2)若反应经4min达到平衡,平衡时C的浓度_____0.8mol/L(填“大于”;“等于”或“小于”);
(3)若达到平衡时C的体积分数为22%,则B的转化率为_____。(结果保留小数点后一位)24、采用科学技术减少氮氧化物等物质的排放可促进社会主义生态文明建设。
用CH4催化还原氮氧化物的相关热化学方程式如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(1)∆H=-662kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)∆H=-1248kJ•mol-1
反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)∆H=_____kJ•mol-125、(1)有关研究需要得到反应C3H8(g)=3C(石墨,s)+4H2(g)的△H,但测定实验难进行。设计如图1可计算得到:△H=____________________(用图中其他反应的反应热表示)。
(2)已知在压强为aMPa、500℃下,2molH2和1molCO2在某密闭容器中反应,生成水和气态二甲醚CH3OCH3。其中CO2的转化率为60%,此过程中放出0.3QkJ热量。此反应的热化学方程式为_________________________________________。
(3)下表是部分化学键的键能数据:。化学键P-PP-OO=OP=O键能/(kJ⋅mol−1)abcx
已知,白磷在空气中燃烧生产P4O10,白磷的燃烧热为dkJ⋅mol−1,白磷(P4)、P4O10结构如图所示,则上表中x=__________________。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【分析】
根据图示,a极放出氧气,是溶液中的水失去电子发生氧化反应,a极为阳极,阳极区生成氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,电极反应式为4+2H2O−4e−=4+O2↑,则b极为阴极,阴极上水得电子生成氢气和OH−,反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−;溶液中的水得到电子发生还原反应,阴极区生成的氢氧根离子与阳极区迁移过来的钠离子结合形成氢氧化钠,阳极连接原电池正极;阴极连接原电池负极,据此分析解答。
【详解】
A.根据题图所示,a极逸出是溶液中水电离出的失去电子发生氧化反应;故a极为阳极,应接外电源的正极,故A错误;
B.阴极反应为B出口为C出口为氢氧化钠溶液,故B错误;
C.A出口为溶液,阳极反应为故C正确;
D.阳极区的需要向阴极区迁移,应选用阳离子交换膜,电解时从左侧往右侧移动;故D错误;
答案选C。2、D【分析】【分析】
图甲为放电装置,化学能转化为电能,负极Li失电子变为Li+,电极反应为:Li-e-=Li+,正极O2得电子生成OH-,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,图乙为充电装置,电能转化为化学能,右边为阳极,OH-放电生成O2,电极反应为:4OH--4e-=O2+2H2O,左边为阴极,电极反应为Li++e-=Li。
【详解】
A.充电时阳极OH-放电产生O2,若没有充电专用阳极,则O2在纳米碳片上产生;容易与碳反应,固体电解质膜的存在,可防止锂电极接触到水与水反应,也可防止氧气与锂电极接触,更安全,A正确;
B.由于氧气来源于空气;即氧气不在电池内储存,电池质量较小,所以当整个电池质量相同时,锂空气电池比普通电池能提供更多的电能,B正确;
C.根据关系O2~4e-可知转移电子=4n(O2)=结合负极反应Li-e-=Li+可知;参与反应的Li的物质的量=转移电子的物质的量=0.4mol,即锂电极损失Li的质量=0.4mol×7g/mol=2.8g,C正确;
D.由图示知,充电专用电极为阳极,充电时应连接电源的正极,而Pb电极为铅蓄电池的负极;D错误;
故答案选D。3、D【分析】【详解】
A.根据pC的含义可知,浓度越大,pC的值越小,pH增大,促进H2A的电离,故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示HA-、H2A、A2-的pC随pH的变化;A错误;
B.pH=1.40时,pC(A2-)>pC(H2A)>pC(HA-),则c(A2-)2A)-);B错误;
C.曲线Ⅰ、Ⅱ交点处c(HA-)=c(H2A),Ka1=c(H+)=1×10-0.80,曲线Ⅰ、Ⅲ交点处c(HA-)=c(A2-),Ka2=c(H+)=1×10-5.30,====10-4.50;C错误;
D.根据物料守恒可知,a、b、c三点对应的溶液中c(A2-)+c(H2A)+c(HA-)的值相等;D正确;
故选D。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.图1中负载CaCO332.8%的海藻酸钠微球和盐酸反应生成二氧化碳多,压强变化快;图2中负载CaCO332.8%的微球数目少,相同时间内生成二氧化碳少,压强变化慢,所以两图中a曲线代表负载CaCO332.8%的海藻酸钠微球;A正确;
B.负载的CaCO3总量相等,微球数目的直径相同,所以负载CaCO38.9%的微球数目应该更多;从而在相同时间内生成更多的气体,B错误;
C.微球数相等,负载不等量碳酸钙,由图1可知,负载CaCO332.8%的质量大;固体质量越大,在相同时间生成二氧化碳多,与盐酸反应的速率越快,C正确;
D.由图2可知,负载等量的碳酸钙,负载CaCO38.9%的微球数目更多;接触面积更大,与盐酸的反应速率快,D正确;
故选:B。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.在b极,ClO-得到电子转化为Cl-,所以b极为原电池的正极;则a为负极,故A错误;
B.电子由负极流向正极;但不经过电解质溶液,故B错误;
C.a为负极,则负极是镁失去电子,生成的Mg2+和溶液中的OH-结合成Mg(OH)2;正极是ClO-得到电子转化为Cl-,所以电池总反应式为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-;故C正确;
D.1molClO-得到2mol电子转化为Cl-,所以当外电路中转移2mol电子时,b极消耗1molClO-;故D错误;
故选C。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞;活化分子只有沿着一定的取向才能发生有效碰撞,活化分子的碰撞不一定是有效碰撞,A正确;
B.能发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞;发生有效碰撞的分子,具有足够的能量及合适的取向,这样的分子一定是活化分子,B正确;
C.升高温度;活化分子百分数增加,增大压强是增加了单位体积内活化分子的数量,而并没有增大活化分子的百分数,C错误;
D.催化剂可以降低反应的活化能;不改变始终态,则催化剂可以提高活化分子百分数,导致反应速率加快,但是不能改变反应热,D正确。
答案选C。二、多选题(共5题,共10分)7、BD【分析】【分析】
【详解】
A.是第一步反应的过渡态;A错误;
B.由于转化为的活化能最大;反应速率最慢,故是总反应的决速步骤,B正确;
C.由图可知,苯与的加成反应是吸热反应;取代反应是放热反应,C错误;
D.第三步中取代反应的活化能低;生成物本身所具有的能量低,更稳定,故反应生成的有机产物中,取代产物所占比例更大,D正确;
故选BD。8、AC【分析】【分析】
H2SeO3分布系数δ随pH的升高在减小,HSeO分布系数δ随pH的升高先增大后减小,分布系数δ随pH的升高而增大,A点c()=c(H2SeO3)时,Ka1==c(H+)=10−2.62,B点c()=c()时,Ka2==c(H+)=10−8.32;由此分析。
【详解】
A.c()=c(H2SeO3),Ka1×Ka2=×=c(H+)2,c(H+)==mol/L=10−5.47mol/L;则溶液的pH=5.47,故A正确;
B.0.1mol·L-1的H2SeO3溶液中存在电荷守恒c(H+)=c()+2c()+c(OH-),该酸电离程度较小,所以c(H+)<2[c()+c()+c(H2SeO3)];故B错误;
C.0.1mol/LNaHSeO3溶液中(pH<7),说明电离程度大于水解程度,则c()>c(H2SeO3),但是其电离和水解程度都较小,所以存在c(Na+)>c()>c()>c(H2SeO3);故C正确;
D.混合后溶液中溶质为等物质的量浓度的Na2SeO3和NaHSeO3,溶液中存在物料守恒2c(Na+)=3[c()+c()+c(H2SeO3)]、电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),所以得到:c()+3c(H2SeO3)+2c(H+)=c()+2c(OH−),所以c()+3c(H2SeO3)<c()+2c(OH−);故D错误;
答案选AC。9、AD【分析】【分析】
【详解】
A.根据盖斯定律,(①+②)×得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=[(-574kJ•mol-1)+(-1160kJ•mol-1)]=-867kJ/mol,标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2、CO2和气态水,放出的热量为×867kJ/mol=173.4kJ;则生成液态水放出的热量>173.4kJ,故A错误;
B.利用以上反应可降低大气中的氮氧化合物(NO2;NO)的含量;可以有效减轻光化学烟雾,故B正确;
C.甲烷燃烧时要放出热量;光能;所以燃料电池中甲烷的利用率比甲烷燃烧的能量利用率高,故C正确;
D.反应中N由+2价降低为0价,C由-4价升高为+4价,转移8个电子,未告知是否为标准状况,无法计算4.48LCH4的物质的量;因此无法判断反应完全时转移电子的物质的量,故D错误;
故选AD。10、CD【分析】【分析】
已知氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1;则表示燃烧热的热化学方程式为。
H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1①
由图中可以看出,过程Ⅰ:Fe3O4(s)=3FeO(s)+O2(g)ΔH=+156.6kJ·mol-1②
过程Ⅱ:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)。
【详解】
A.将①得,该过程总反应为:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1;A正确;
B.铁氧化合物循环制H2以太阳能为热源,以Fe3O4和水为原料;具有成本低的特点,氢气和氧气分步生成,具有产物易分离的优点,B正确;
C.利用盖斯定律,将(①+②)×(-1),可得出过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+129.2kJ·mol-1;C错误;
D.过程Ⅰ和过程Ⅱ都为吸热过程;过程Ⅰ是将光能转化为热能,热能转化为化学能,过程Ⅱ也是将热能转化为化学能,D不正确;
故选CD。11、AB【分析】【详解】
A.△H表示完全反应时的热量变化;与反应是否可逆无关,故A正确;
B.焓变与反应条件无关;与反应是否有催化剂无关,加入催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,则△H相同,故B正确;
C.燃烧热中生成液态水,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol;故C错误;
D.浓硫酸稀释放热,则含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合;放出的热量大于57.3kJ,故D错误;
故选:AB。三、填空题(共9题,共18分)12、略
【分析】【详解】
(1)铁和铜做两极,浓硝酸做电解质溶液。由于铁在浓硝酸中会发生钝化,所以铜是负极,铁是正极。在负极,铜失去电子变成铜离子,在正极,溶液中的硝酸根离子得电子生成二氧化氮。由于正极反应消耗氢离子,所以溶液的pH升高,故答案为:4H++2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2O,Cu-2e-=Cu2+;升高;
(2)铝-空气-海水电池中,铝被空气中的氧气不断氧化而产生电流,所以铝做负极。在负极,铝失去电子变成铝离子,电池正极是氧气得电子。故答案为:铝,4Al-12e-=4Al3+,3O2+6H2O+12e-=12OH-;
(3)一氧化碳是负极燃气,空气和二氧化碳的混合气是正极助燃气,电池的总反应就是一氧化碳燃烧的反应,即2CO+O2=2CO2,用总反应式减去负极反应式,即可得正极反应式。故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO,2CO+O2=2CO2。
【点睛】
浓硝酸会使金属铁、铝钝化,所以如果铁或铝和另一个不如它活泼的金属作两极,浓硝酸作电解质溶液时,铁或铝都作正极。在燃料电池中,通常都是通燃料气的一极作负极,助燃气(通常是氧气或空气)作正极。铝-空气-海水电池也可看做燃料电池,铝作负极,通空气的一极是正极。熔融碳酸盐电池中,配平电极反应式时,需要用CO32-使电荷守恒,而不能用H+或OH-。【解析】4H++2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2OCu-2e-=Cu2+升高铝4Al-12e-=4Al3+3O2+6H2O+12e-=12OH-O2+2CO2+4e-=2CO2CO+O2=2CO213、略
【分析】【分析】
0.1mol/L醋酸溶液中,存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-
【详解】
(1)CH3COOH是弱酸,存在电离平衡,可用三段式计算,设溶液中H+浓度为
根据Ka=带入数据,x=1.32×10-3mol·L-1,则0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=1.32×10-3mol·L-1。
(2)0.1mol·L-1的CH3COOH和0.1mol·L-1的CH3COONa的混合溶液中,设溶液中H+浓度为列三段式如下。
Ka=x=1.75×10-5mol·L-1则c(H+)=1.75×10-5mol·L-1
(3)将①做如下改变,=Ka在稀释过程中不变,减小,则①表达式数据变小;
②=Ka,Ka只与温度有关;所以②表达式数据不变;
③=Ka在稀释过程中不变,减小,则③表达式数据变大;
④Ka及KW在稀释过程中不变;则④表达式数据不变。
【点睛】
弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子浓度会发生相应变化,但电离平衡常数不变,考题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。【解析】1.32×10-3mol·L-11.75×10-5mol·L-1变小不变变大不变14、略
【分析】【分析】
根据题意;Cu化合价升高,失去电子,是原电池的负极,银离子在正极得到电子,电解液为硝酸银。
【详解】
(1)左边为负极,因此电极X的材料是Cu;电解质溶液Y是AgNO3;故答案为:Cu;AgNO3。
(2)根据题意分析得到银电极为电池的正极,其电极反应为Ag++e-=Ag;故答案为:正;Ag++e-=Ag
(3)根据原电池离子移动方向是“同性相吸”原理,盐桥中的移向负极移动即向Cu(NO3)2溶液;故答案为:Cu(NO3)2。
(4)根据正极Ag++e-=Ag,正极增重21.6g即物质的量为转移电子数0.2NA;故答案为:0.2NA。【解析】CuAgNO3正Ag++e-=AgCu(NO3)20.2NA15、略
【分析】【详解】
根据图中信息,升高温度,甲苯的转化率不断升高,氮苯乙烯的选择性逐渐降低,温度越高,需要的能源越多,耗能越大,工业生产既要考虑速率,也要考虑成本,而在600℃,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降,高温还可能使催化剂失活,且能耗大;故答案为:600℃,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降,高温还可能使催化剂失活,且能耗大。【解析】600℃,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降,高温还可能使催化剂失活,且能耗大16、略
【分析】【分析】
(1)若x=2,反应A(g)+2B(g)2C(g);恒温恒容下,开始加入2molA和6molB,可等效为原平衡压强增大一倍,平衡向体积减小方向移动;
(2)恒温恒容情况下;对于前后气体体积变化的反应,构成等效平衡,按化学计量数转化到一边满足对应物质的物质的量相等即可;
(3)平衡后C在反应混合气中的体积分数不变;两平衡等效,反应为前后气体体积不变的反应,按化学计量数转化到左边,满足A;B的物质的量之比为1:3即可。
【详解】
(1)若x=2,反应A(g)+2B(g)2C(g),恒温恒容下,开始加入2molA和6molB,可等效为原平衡压强增大一倍,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应移动,C在混合气体中的体积百分含量增大,n(C)>2amol,选D,
因此,本题正确答案是:D;
(2)若x=2,反应A(g)+2B(g)2C(g),恒温恒容情况下,对于前后气体体积变化的反应,构成等效平衡,按化学计量数转化到左边满足1molA和3molB即可,所以有:m+=1;n+p=3;整理得2m+1=n,
因此;本题正确答案是:2m+1=n;
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molA,加入B的物质的量为y,加入C的物质的量为z,反应前后是气体体积不变的反应,根据等效平衡分析计算;
A(g)+2B(g)3C(g),
起始量0.5yz
0.5+y+0
已知加入1molA和3molB,达到平衡后,生成amolC,所以生成0.9amolC;需要A为0.9mol,B为2.7mol;
(0.5+)=0.9;(y+)=2.7;计算得到;z=1.2,y=1.9;
因此;本题正确答案是:1.9;1.2。
.【解析】①.D②.2m+1=n③.1.9④.1.217、略
【分析】【详解】
(1)300℃和500℃时,反应I的平衡常数分别为K1、K2,且K1>K2;温度升高,K值减小,由K的表达式可知,平衡逆向移动,则正反应为放热反应;
(2)①在恒容密闭容器中发生反应I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0;由图分析,升高温度平衡逆向移动,CH3OH的百分含量减小;故a曲线符合。
②A.随反应进行,混合气体的总的物质的量减小,压强是变化量,当反应容器中气体的压强不再变化,说明反应达到平衡,A正确;B.都为气体,容器的体积不变,混合气体的总质量不变,密度自始至终为定值,密度是不变,故B错误;C.混合气体的总质量不变,随反应进行,混合气体的总的物质的量减小,即平均相对分子质量减小,最后为定值,说明反应达到平衡,C正确;D.v正(H2)、v正(CH3OH)方向相同;不能说明达到平衡。选AC。
(3)某温度下,将4molCO和8molH2充入2L的密闭容器中,4min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)
对于可逆反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
开始(mol/L):2401.600
变化(mol/L):1.63.21.62xx
平衡(mol/L):0.40.81.61.6-2xx
(1.6-x)/x=1/2x=0.64即平衡时c(CH3OH)=1.6-2x=0.32mol/L
①0~4min,反应I的v(H2)=3.2mol/L/4min=0.8mol·L-1·min-1;反应I的平衡常数K=0.32/0.4×0.82=1.25;
②反应II中CH3OH的转化率α=2x/1.6=0.64×2/1.6==80%【解析】①.放热②.a③.AC④.0.8mol·L-1·min-1⑤.1.25⑥.80%18、略
【分析】【详解】
(1)一定温度下;弱酸电离常数越大,酸性越强,根据表格数据可知酸性:
H2C2O4>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3->HS-,酸根离子对应的酸酸性越强,该酸根离子结合氢离子的能力越弱,则同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、HC2O4-、C1O-、S2-中结合H+的能力最弱是HC2O4-,故答案为HC2O4-;
(2)H2C2O4溶液与KOH溶液等浓度等体积混合,二者完全反应生成NaHC2O4和H2O。NaHC2O4溶液中存在三个平衡:HC2O4-⇌C2O42-+H+;HC2O4-+H2O⇌H2C2O4+OH-;H2O⇌H++OH-。溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),HC2O4-的电离程度大于水解程度,所以c(C2O42-)>c(OH-);又因为H+来自于HC2O4-的电离和水的电离,而C2O42-只来自于HC2O4-的电离,所以c(H+)>c(C2O42-);则溶液中离子浓度大小顺序为:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)。
(3)NaClO溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-),则c(Na+)-c(ClO-)=c(OH-)-c(H+);CH3COOK溶液中存在电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(K+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+);又因为NaC1O溶液和CH3COOK溶液pH相同,[c(Na+)-c(C1O-)]=[c(K+)-c(CH3COO-)];故答案为=;
(4)常温下CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5==所以又则c(H+)=1.0×10-5mol/L;pH=-lgc(H+)=5;故答案为5.
点睛:溶液中判断某些微粒的大小关系,要以三大守恒式及平衡常数表达式为突破口,进行式子变形。【解析】①.HC2O4-②.c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)③.=④.519、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,Cu2O、Cu2S中铜元素的化合价从+1价降低到0价,Cu2S中硫元素的化合价从-2价升高到+4价,化合价降低的物质作氧化剂,反应的氧化剂是Cu2O、Cu2S,SO2是硫元素化合价升高后得到的物质;是氧化产物;
(2)①加入氧化剂,将Fe2+氧化成Fe2+,根据Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39,Fe(OH)2的Ksp=4.9×10-17可知,Fe(OH)3的Ksp较小,调节pH,Fe(OH)3易先沉淀,达到除去Fe2+的目的;Fe2+的检验方法为先加入KSCN溶液;若溶液不变红,再滴入几滴氯水,若溶液变成红色,说明含有该离子;
②将溶液pH调至7~8,c(H+)=10-7mol/L~10-8mol/L,c(OH-)=10-7mol/L~10-6mol/L,Qc>10-5mol/L×(10-7mol/L)2=10-19>2.2×10-20,溶液A中Cu2+同时生成沉淀而被除去,乙同学的建议不正确。【解析】Cu2O、Cu2SSO2H2O2H2O2将Fe2+氧化成Fe3+Fe2+先加入KSCN溶液,若溶液不变红,再滴入几滴氯水,若溶液变成红色,说明含有该离子否根据溶度积,当溶液pH为7~8时,溶液A中Cu2+同时生成沉淀而被除去20、略
【分析】【分析】
某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和粗铜的精炼原理,甲装置为原电池,通入氧气的电极为原电池正极,氧气得到电子生成水,电极反应:O2+4H++4e-=2H2O,通入NO的电极为原电池负极,NO转化为HNO3,电极反应为:NO-3e-+2H2O=+4H+,乙池为电解池,左边石墨为阳极,电极反应为:SO2-2e-+2H2O=+4H+,右边为电解池阴极,电极反应为:NO+5e-+6H+=+H2O;粗铜为电解池阳极,精铜为电解池阴极。
【详解】
(1)在甲装置的燃料电池中,在放电时通入O2的电极为正极,正极的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;
(2)根据反应5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4可知:产物中除有(NH4)2SO4外还有H2SO4生成,故乙装置中物质A是H2SO4;
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,则阳极上不仅铜失去电子,还有锌
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