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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年华师大新版必修2化学下册月考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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、下列说法正确的是()A.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应B.0.1mol/L氨水溶液加水稀释后,溶液中的值减小C.标准状况下,11.2LN2和O2的混合气体中分子数为6.02×1023D.反应Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)的△H<0,△S>02、2021年8月,我国科研人员采用富勒烯材料,在实验室成功合成新型非晶碳材料(AM-Ⅲ),其密度与金刚石相当。下列说法错误的是A.一定条件下,富勒烯可以与发生加成反应B.一定条件下,富勒烯可以与CuO发生置换反应C.富勒烯转化为非晶碳材料(AM-Ⅲ)是物理变化D.富勒烯、金刚石、石墨烯都属于碳的同素异形体3、下列气体中既可用浓硫酸干燥、又可用碱石灰干燥的是A.NH3B.SO2C.Cl2D.H24、两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响);你认为不能构成原电池的是()
。选项。
A
B
C
D
电极材料。
Zn
Fe
Cu
Al
电极材料。
Cu
Zn
Ag
C
电解质溶液。
CuCl2溶液。
H2SO4溶液。
CuSO4溶液。
NaOH溶液。
A.AB.BC.CD.D5、结合图示判断;下列叙述正确的是。
A.K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大B.K与N连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为2H++2e-=H2↑C.K与M连接时,X为硫酸铜,一段时间后溶液的pH增大D.K与M连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)6、CH2=CH2、CH3CH=CH2、HOOCCOOH、HOCH2CH2OH为五种常见合成有机高分子的单体。现只提供这五种单体,可以合成下列高分子中的A.B.C.D.7、碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s)+I2(g)WI2(g)ΔH<0(温度T1<T2)。下列说法正确的是A.灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W重新沉积到灯丝上B.灯丝附近温度越高,WI2(g)的转化率越低C.该反应的平衡常数表达式是D.利用该反应原理可以提纯钨8、关于如图所示的原电池,下列说法正确的是()
A.电子从锌电极通过导线流向铜电极B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.锌电极发生还原反应D.铜电极上发生的电极反应为9、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.4v(W)=3v(Y)B.v(X)=v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.v(W):v(X)=2:310、下列与有机物结构、性质相关的叙述不正确的是A.乙烯能使高锰酸钾溶液和溴水褪色,两者原理相同B.酚酞溶液可鉴别乙酸和乙醇C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有碳碳双键11、乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多;如图所示,则下列说法正确的是。
A.反应①、③均是取代反应B.反应②、③的原子利用率均为100%C.反应④中该有机反应物只有一种结构D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别12、甲图为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能;乙图是含Cr2O72-酸性废水的处理装置。将甲、乙两装置连接[Fe(Ⅱ)极与X极连接],可将Cr2O72-转化成Cr(OH)3沉淀而除去。下列说法错误的是。
A.若废水中含有乙醛,则M极的电极反应为:CH3CHO+2H2O-8e-=2CO2↑+8H+,B.电解一段时间后,在Fe(I)极附近有沉淀析出C.装置乙的隔膜是阳离子交换膜D.电路中每转移3mol电子,最多有0.25molCr2O72-被还原13、某镁燃料电池以镁片、石墨作为电极,电池反应为:Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+2H2O。电池工作时;下列说法正确的是。
A.镁片的质量减小B.镁片是电池的正极C.电子由镁片经导线流向石墨棒D.镁片上发生还原反应评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)14、甲醇(CH3OH)是一种无色有刺激性气味的液体;在生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气、KOH溶液(电解质溶液)构成,则下列说法正确的是___。
(已知甲醇在空气中燃烧生成CO2和H2O)
A.电池放电时通入空气的电极为负极。
B.电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e-=CO2↑+2H2O
C.电池放电时;电解质溶液的碱性逐渐减弱。
D.电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子。
(2)写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式:___。15、将反应2H++Zn=Zn2++H2↑为依据设计一个原电池。
可选:Zn片;Mg片、A1片、石墨棒、稀硫酸、稀硝酸、导线、烧杯、U形管。
(1)画出原电池装置,标明正负极和电核材料,以及电解质溶液,标出电子转移的方向___。
(2)写出正极的电极反应式:___。
(3)H+离子向___极移动,阴离子向__极移动。(填“正”或““负”)。16、运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义;请完成下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)△H=+131.3kJ·mol-1,△S=+133.7J·mol-1·K-1。
①该反应在低温下_________(填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式_________。
(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K=0.5。
①在400℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K'=_________(填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应v正(N2)_________v逆(N2)(填“>”、“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡_________移动(填“向左”、“向右”或“不”);加入催化剂,反应的△H_________(填“增大”、“减小”或“不改变”)。17、如图所示;组成一种原电池。试回答下列问题(灯泡功率合适):
(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡_______(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a题,填“不亮”做b题)。
a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为:_________________________
Al电极上发生的反应为:_______________________________
b.若灯泡不亮,其理由为:______________________________
(2)电解质溶液为NaOH(aq)时,灯泡__________
(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a题,填“不亮”做b题)。
a.若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为:____________________
Al电极上发生的反应为:_______________________________。
b.若灯泡不亮,其理由为:_________________________________________。18、Ⅰ;某温度时;在一个10L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为:________________________。
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为:____________________。
(3)将amolX与bmolY的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=2n(Z),则原混合气体中a∶b=________。
Ⅱ;在恒温恒容的密闭容器中;当下列物理量不再发生变化时:
①混合气体的压强;②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比。
(1)一定能证明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是__________________填序号;下同)。
(2)一定能证明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是____________________。
(3)一定能证明A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)达到平衡状态的是_________________(B、C、D均无色)。19、某温度时,VIA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ•mol-1
②H2(g)+S(g)=H2S(g)ΔH=-20kJ•mol-1
③H2(g)+Se(g)⇌H2Se(g)ΔH=+81kJ•mol-1
④H2O(g)=H2O(l)∆H=-44kJ/mol
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号,下同),属于吸热反应的是_______。
(2)2gH2完全燃烧生成气态水,放出的热量为_______。
(3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式_______。
(4)根据下图写出热化学方程式_______。
(5)加入催化剂该反应的反应热∆H是否发生了改变_______(填“是”或“否”)。
(6)请写出H2燃烧热的热化学方程式_______。20、燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为:__________________________
(2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的_____(填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:______
(3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性_________(填“增大”;“减小”或“不变”)
(4)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。21、(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,作负极的分别是____(填字母)。A.铝片、铜片B.铜片、铝片C.铝片、铝片D.铜片、铜片写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式:______。
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出A电极反应式:______;该电池在工作时,A电极的质量将____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4;则转移电子的数目为____。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2;该电池即为氢氧燃料电池,写出B电极反应式:____;该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)若A、B均为铂片,电解质为H2SO4溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,写出A电极反应式:_______;若该电池反应消耗了6.4gCH4,则转移电子的数目为_____。评卷人得分四、判断题(共3题,共30分)22、化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的。_____A.正确B.错误23、化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。_____A.正确B.错误24、用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨。(____)A.正确B.错误评卷人得分五、实验题(共1题,共2分)25、某化学学习小组采用如图所示装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O)。
请回答下列问题:
(1)检查装置气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,伸入三口烧瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三口烧瓶中产生的气体颜色为__,产生该现象的化学方程式是__。
(2)装置C中盛有足量澄清石灰水,炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中的现象是__。
(3)装置B的作用是__。
(4)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合适的是__。
A.将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内;观察蓝色石蕊试纸是否变红。
B.敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化。
C.将带火星的木条伸入集气瓶中;观察木条是否复燃。
②如果D中集气瓶中收集的无色气体是氧气,则氧气的来源是__。评卷人得分六、元素或物质推断题(共2题,共20分)26、某强酸性溶液X,可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一种或几种离子;取该溶液进行实验,其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题:
(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有___________________。
(2)溶液X中,关于NO3-的判断一定正确的是___________。
a.一定有b.一定没有c.可能有。
(3)产生气体A的离子方程式为________________;并用双线桥法表示电子转移的方向和数目。
(4)若转化③中,D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E,则反应中D与O2的物质的量之比为__________。
(5)对不能确定是否存在的离子,可以另取X溶液,加入下列溶液中的—种,根据现象即可判断,该试剂最好是_____________。
①NaOH溶液②KSCN溶液③石蕊试剂④pH试纸⑤KMnO4溶液⑥氯水和KSCN的混合溶液27、A;B、C三种不同的物质中均含有同一种元素;它们之间存在如图所示的转化关系(部分反应物及生成物已略去)。请回答下列问题:
(1)若常温时B为红棕色气体,C为无色气体,则B生成C的化学方程式:____________。
(2)若常温时A为气态氢化物,B为淡黄色固体,C为气体,则CO2中混有少量气体C杂质可以用_________________来除(写一种即可)。
(3)若A为金属氧化物,B为工业制玻璃的主要原料之一,常温时0.1mol/L的C溶液的pH值为13,则检验A、B、C中共有的金属离子的方法是_____________________;现象为____________________。
(4)若常温时A为气体单质,①②③④均为化合反应,C的相对分子质量大于B,则C的电子式为:_____________________。
(5)若A是第三周期某金属的氧化物,B、C均为正盐且B的水溶液呈酸性,C的水溶液呈碱性。请写出反应③的离子方程式:________________________________________。
(6)若反应②③④均为化合反应,反应①为置换反应。当A为一种金属单质时,B中阳离子的检验方法为_________________________________________(写出具体操作过程)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应;选项A错误;
B.加水稀释后,促进一水合氨的电离,则减小、而增大,则减小;选项B正确;
C.混合气体的物质的量为标准状况下不发生反应,则分子数为选项C错误;
D.中和反应为放热反应,且混乱度减小,可知选项D错误;
答案选B。2、C【分析】【详解】
A.富勒烯的结构中含键;可发生加成反应,选项A正确;
B.富勒烯是碳的一种单质;与CuO可发生置换反应,选项B正确;
C.富勒烯与非晶碳材料是不同的物质;二者的转化是化学变化,选项C错误;
D.富勒烯;金刚石、石墨烯是碳元素组成的不同单质;选项D正确。
答案选C。3、D【分析】【详解】
A.NH3是碱性气体;不能用浓硫酸干燥,可以用碱石灰干燥,A不选;
B.SO2是酸性气体;不能用碱石灰干燥,可以用浓硫酸干燥,B不选;
C.Cl2是酸性气体;不能用碱石灰干燥,可以用浓硫酸干燥,C不选;
D.H2既可用浓硫酸干燥;又可用碱石灰干燥;D选;
答案选D。4、C【分析】【分析】
根据原电池的构成条件分析;原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应.
【详解】
A.锌为活泼金属;可与氯化铜发生氧化还原反应,可形成原电池反应,故A错误;
B.锌比铁活泼;可与硫酸溶液发生氧化还原反应,可形成原电池,故B错误;
C.不能形成自发进行的氧化还原反应;不能形成原电池,故C正确;
D.铝比碳活泼;铝可与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,能形成原电池,故D错误;
故选C.5、A【分析】【分析】
【详解】
A.K与N连接时,X为硫酸,该装置是原电池,铁作负极,石墨作正极,负极上铁失电子生成Fe2+,正极上H+放电生成H2;导致溶液中氢离子浓度降低,所以一段时间后溶液的pH增大,A正确;
B.K与N连接时,X为氯化钠,该装置是原电池,铁作负极,石墨作正极,石墨上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;B错误;
C.K与M连接时;X为硫酸铜,该装置是电解池,石墨作阳极,铁作阴极,阳极上氢氧根放电,阴极上铜离子放电,电解产物是铜;氧气和硫酸,所以溶液的pH减小,C错误;
D.K与M连接时,X为氯化钠,该装置是电解池,石墨作阳极,铁作阴极,阳极上氯离子放电,所以阳极上的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;D错误;
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查原电池和电解池原理,易错点是选项C,注意该反应中,实际上电解的是水,溶质的物质的量不变,而溶液的体积减小,所以溶质的物质的量浓度增大。二、多选题(共8题,共16分)6、AC【分析】【详解】
A.是由CH3CH=CH2通过加聚反应产的,题目提供了物质CH3CH=CH2;A符合题意;
B.是发生加聚反应产生的,题目给出的物质没有B不符合题意;
C.是由和CH2=CH2通过加聚反应产生的,单体是和CH2=CH2是题目提供的物质;C符合题意;
D.的单体是HOCH2CH2OH和通过缩聚反应产生的,题目给出的物质无D不符合题意;
故合理选项是AC。7、AD【分析】【详解】
A、灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W重新沉积到灯丝上;A正确;
B、该反应的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡向左移动,所以灯丝附近温度越高,WI2的转化率越高;B错误;
C、根据方程式可知平衡常数应为K=c(WI2)/c(W)·c(I2);C错误;
D、利用该反应,可往钨矿石中,加入I2单质,使其反应生成WI2富集,再通过高温加热WI2生成钨;从而提纯W,D正确。
答案选AD。8、AB【分析】【分析】
该原电池中,Zn易失电子作负极、Cu作正极,正极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;电子从负极沿导线流向正极,盐桥中阳离子向正极移动;阴离子向负极移动,据此分析解答。
【详解】
A.锌作负极;铜作正极;电子从锌电极通过电流计流向铜电极,故A正确;
B.该原电池中;Zn易失电子作负极;Cu作正极,电子从负极沿导线流向正极,盐桥中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,故B正确;
C.Zn易失电子作负极;发生氧化反应,故C错误;
D.该原电池中,Zn易失电子作负极、Cu作正极,正极电极反应式为Cu2++2e-=Cu;故D错误;
正确答案是AB。
【点睛】
本题考查了原电池原理,明确正负极上发生的反应、电子及离子移动方向即可解答,题目难不大。9、AC【分析】【分析】
【详解】
A.反应速率之比是化学计量数之比;则根据方程式可判断4v(W)=3v(Y),A正确;
B.反应速率之比是化学计量数之比;则根据方程式可判断3v(X)=2v(Z),B错误;
C.反应速率之比是化学计量数之比;则根据方程式可判断2v(X)=v(Y),C正确;
D.反应速率之比是化学计量数之比;则根据方程式可判断v(W):v(X)=3:2,D错误;
答案选AC。10、AB【分析】【分析】
【详解】
A.乙烯和溴水发生加成反应使其褪色;乙烯被酸性高锰酸钾氧化使其褪色,原理不同,A错误;
B.乙酸和乙醇遇酚酞后均没有明显的颜色变化;B错误;
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷为取代反应;苯和硝酸反应生成硝基苯的反应为取代反应,二者反应类型相同,C正确;
D.苯的结构中没有碳碳双键;相邻碳原子之间的键完全相同,苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确;
答案为:AB。11、BD【分析】【分析】
【详解】
A.反应①为C2H5OH与CH3COOH在浓硫酸存在、加热时发生酯化反应制备乙酸乙酯,属于取代反应,反应②为乙烯和乙酸反应生成CH3COOCH2CH3;属于加成反应;不属于取代反应,A错误;
B.反应②为2CH3CHOCH3COOCH2CH3,反应③为CH2=CH2+CH3COOHCH3COOCH2CH3;生成物都只有1种,原子利用率均为100%,B正确;
C.C4H10有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3;C错误;
D.向三种无色液体中分别加入Na2CO3溶液;产生无色无味气体的为乙酸,振荡后静置出现分层现象的为乙酸乙酯,无明显现象的为乙醇,现象不同,可以鉴别,D正确;
答案选BD。12、C【分析】【分析】
甲装置为原电池装置;根据装置图以及原电池工作原理,M极为负极,N极为正极,Fe(II)与X电极相连,则Fe(II)为阴极,Fe(I)为阳极,即乙装置为电解池,然后利用原电池工作原理和电解池工作原理进行分析;
【详解】
A.甲装置是利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能,即甲装置为原电池,根据原电池工作原理,M极为负极,若废水中含有乙醛,则其电极反应式为CH3CHO+2H2O-8e-=2CO2↑+8H+;故A正确;
B.Fe(I)连接Y,即Fe(I)为阳极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,该区域发生氧化还原反应6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,Fe(II)电极为阴极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,H+不断在阴极上得电子成为H2而析出,且Cr2O72-与Fe2+的反应也在消耗H+,使得溶液酸性变为中性,再由中性变为碱性,Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;因隔膜为离子交换膜,因此Fe(I)附近有沉淀产生,故B正确;
C.根据乙装置以及B选项分析,乙装置右侧中Cr2O72-向左侧移动;则隔膜为阴离子交换膜,故C错误;
D.根据B选项分析,建立12e-~6Fe2+~Cr2O72-,每转移3mol电子,最多有=molCr2O72-被还原;故D错误;
答案:CD。13、AC【分析】【分析】
某镁燃料电池以镁片、石墨作为电极,电池反应为:Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+2H2O,Mg化合价升高,失去电子,作负极,H2O2中O化合价降低;得到电子,作正极。
【详解】
A.镁片作负极,Mg-2e-=Mg2+;因此镁的质量减小,故A正确;
B.镁片是电池的负极;故B错误;
C.电子由镁片经导线流向石墨棒;故C正确;
D.镁片上发生氧化反应;故D错误。
综上所述,答案为AC。三、填空题(共8题,共16分)14、略
【分析】【详解】
(1)A.通甲醇的电极为负极,通空气的电极为正极,A项错误;
B.在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为B项错误;
C.在放电过程中,OH-参与电极反应,不断被消耗,导致电解质溶液碱性减弱,C项正确;
D.电池放电时每消耗6.4gCH3OH,即0.2molCH3OH,转移电子数D项正确;故答案选CD;
(2)甲醇燃料电池中,在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO2,电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+,故答案为:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+。【解析】CDCH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)在反应2H++Zn=Zn2++H2↑中,Zn失去电子,发生氧化反应,H+得到电子,发生还原反应产生H2,所以若将该反应设计一个原电池,应该Zn为负极,活动性比Zn弱的石墨棒为正极。由于硝酸具有强氧化性,与金属反应不能产生氢气,因此电解质溶液为稀硫酸,电子由负极Zn经外电路流向正极石墨,装置图为:
(2)石墨棒为正极,在正极上硫酸电离产生的H+得到电子发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-=H2↑;
(3)负极上Zn失去电子变为Zn2+进入溶液,电子由负极Zn经导线流向正极石墨。根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,溶液中H+向负电荷较多的正极移动;阴离子向正电荷较多的负极移动。【解析】2H++2e-=H2↑正负16、略
【分析】【详解】
(1)①△H−T△S=131.3kJ/mol−T×133.7×0.001kJ/(k⋅mol);在低温下,该值一定是大于0的,所以不能在低温下自发进行,故答案为:不能;
②由C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)可知,K=故答案为:K=
(2)①反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)和反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是互为可逆反应;平衡常数互为倒数,故此反应的平衡常数是2,故答案为:2;
②一段时间后,当N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L时,Qc==0.5=K1;所以该状态是平衡状态,正逆反应速率相等,故答案为:=;
③恒压条件下向平衡体系中通入氩气,体积增大,平衡向逆方向移动;加入催化剂,只改变反应的活化能,但反应热不变;故答案为:向左;不改变。【解析】不能2=向左不改变17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)Mg、Al做两极,稀H2SO4为电解质溶液时构成原电池,化学能转化为电能,所以灯泡会亮。Mg比Al活泼,Mg做负极,发生的反应为:Mg-2e=Mg2+,Al做正极,溶液中的H+得电子生成氢气,发生的反应为:2H++2e=H2↑。
(2)Mg、Al做两极,NaOH(aq)为电解质溶液时构成原电池,化学能转化为电能,所以灯泡会亮。由于Al能自发地和NaOH溶液发生氧化还原反应,所以Al做负极,Al失去电子生成AlO2-,发生的反应为:2Al-6e+2OH-=2AlO2-+6H2O,Mg做正极,溶液中水电离的H+得电子生成氢气,电极反应为:6H2O+6e=3H2↑+6OH-。【解析】亮aMg-2e=Mg2+2H++2e=H2↑亮a6H2O+6e=3H2↑+6OH-2Al-6e+2OH-=2AlO2-+6H2O18、略
【分析】【详解】
Ⅰ、(1)同一反应中不同物质反应速率之比等于计量数之比,据图可知相同时间内X、Y、Z的物质的量变化为0.3mol、0.1mol、0.2mol,则反应速率之比为3:1:2,且X和Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增加,应为生成物,所以方程式为3X+Y2Z;
(2)反应开始至2min,△n(Z)=0.2mol,容器体积为10L,所以v(Z)==0.01mol·L-1·min-1;
(3)amolX与bmolY的混合气体发生上述反应;设Y的转化量为x,列三段式有:
所以有解得a:b=7:5;
Ⅱ;(1)①恒容容器中进行反应;该反应前后气体的系数之和不相等,所以未平衡时压强会变,压强不变时说明反应平衡,故①选;
②气体总体积不变;反应物和生成物均为气体,则总质量不变,所以混合气体的密度一直不变,故②不选;
③该反应前后气体的系数之和不相等;所以未平衡时气体总物质的量会变,故③选;
④气体总质量不变;气体总的物质的量会变,所以未平衡时混合气体的平均相对分子质量会变,故④选;
⑤反应物和生成物均为无色;体系颜色不发生改变,故⑤不选;
⑥反应只要进行;各反应物或生成物的反应速率之比就等于化学计量数之比,故⑥不选;
综上所述选①③④;
(2)①恒容容器中进行反应;该反应前后气体的系数之和相等,所以压强一直不变,故①不选;
②气体总体积不变;反应物和生成物均为气体,则总质量不变,所以混合气体的密度一直不变,故②不选;
③该反应前后气体的系数之和相等;所以气体的物质的量一直不变,故③不选;
④气体总质量不变;气体总的物质的量也不变,所以混合气体的平均相对分子质量一直不变,故④不选;
⑤I2蒸气有颜色;所以平衡正向移动颜色变浅,逆向移动颜色加深,体系颜色不发生改变说明反应到达平衡,故⑤选;
⑥反应只要进行;各反应物或生成物的反应速率之比就等于化学计量数之比,故⑥不选;
综上所述选⑤;
(3)①恒容容器中进行反应;该反应前后气体的系数之和相等,所以压强一直不变,故①不选;
②气体总体积不变;反应物中有气体,所以未平衡时气体总质量会变,即密度会变,所以密度不变时说明反应平衡,故②选;
③该反应前后气体的系数之和相等;所以气体的物质的量一直不变,故③不选;
④气体总质量改变;气体总的物质的量不变,所以未平衡时混合气体的平均相对分子质量会变,故④选;
⑤反应物和生成物均为无色;体系颜色不发生改变,故⑤不选;
⑥反应只要进行;各反应物或生成物的反应速率之比就等于化学计量数之比,故⑥不选;
综上所述选②④;
【点睛】
当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。【解析】3X+Y2Z0.01mol·L-1·min-17:5①③④⑤②④19、略
【分析】【详解】
(1)放热反应中ΔH<0,吸热反应中ΔH>0;上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③,④是物理变化,不是化学反应。
(2)2gH2的物质的量为1mol,根据反应①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ•mol-1可知,1molH2完全燃烧生成气态水时放出的热量为242kJ,则2gH2完全燃烧生成气态水放出的热量为242kJ。
(3)已知:①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ•mol-1,②H2(g)+S(g)=H2S(g)ΔH=-20kJ•mol-1
根据盖斯定律:(①-②)×2可得O2与H2S反应生成S的热化学方程式O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g)ΔH=-444kJ•mol-1。
(4)根据图示,反应物为N2和O2,生成物为NO,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,ΔH=+182.6kJ/mol,则该热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+182.6kJ/mol。
(5)催化剂只改变反应活化能;改变反应速率和反应历程,不改变反应的焓变,故答案为否。
(6)根据燃烧热的定义,根据①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ•mol-1,④H2O(g)=H2O(l)∆H=-44kJ/mol,可知H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-286kJ•mol-1。【解析】①②③242kJO2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g)ΔH=-444kJ•mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+182.6kJ/mol否H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-286kJ•mol-120、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)甲烷是可燃性气体,与氧气反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,反应中甲烷失去电子,因此这个电极是燃料电池的负极,另一个电极上是氧气得到电子,所以根据总反应式可知正极的电极反应式为2O2+4H2O+8e-==8OH-;
(3)根据总反应式可知随着电池不断放电;氢氧化钾的浓度逐渐减小,电解质溶液的碱性逐渐减小;
(4)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。【解析】CH4+2O2CO2+2H2O负极2O2+4H2O+8e-==8OH-减小大于21、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)将铝片和铜片用导线相连,插入浓硝酸中,铝与浓硝酸发生钝化,铜与浓硝酸反应,因此铜作负极,铝作正极,将铝片和铜片用导线相连,插入烧碱溶液中,铝与氢氧化钠溶液反应,铜与氢氧化钠溶液不反应,因此铝作负极,铜作正极,故B符合题意;插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式:Al−3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。Pb化合价升高,作原电池负极,因此A电极反应式:Pb−2e-+SO42−=PbSO4;该电池在工作时,A电极Pb变为PbSO4,其质量增加;根据反应总方程式知2mol硫酸参与反应转移2mol电子,因此若该电池反应消耗了0.1molH2SO4,则转移电子物质的量为0.1mol,电子数目为0.1NA或6.02´1022;
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,通入燃料的一极为负极,通入氧化剂氧气的一极为正极,因此B电极反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-;总的反应为2H2+O2=2H2O;该电池在工作一段时间后,KOH物质的量未变,但反应生成水,溶液体积变大,KOH浓度变小,因此溶液的碱性将减弱;
(4)若A、B均为铂片,电解质为H2SO4溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,通入燃料的一极作负极,A电极反应式:CH4−8e-+2H2O=CO2+8H+;反应中1mol甲烷转移8mol电子,因此若该电池反应消耗了6.4gCH4物质的量为0.4mol,则转移电子的物质的量为3.2mol,电子的数目为3.2NA或3.2´6.02´1023。【解析】BAl-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OPb-2e-+SO42-=PbSO4增加0.1NA或6.02´1022O2+4e-+2H2O=4OH-减弱CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+3.2NA或3.2´6.02´1023四、判断题(共3题,共30分)22、A【分析】【分析】
【详解】
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的,该说法正确。23、A【分析】【分析】
【详解】
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在植物中,植物、动物躯体经过几百万年复杂的物理、化学变化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能,正确。24、A【分析】【详解】
烧碱(NaOH)和含高浓度的废水反应可以生成氨气,故可以回收利用氨,正确。五、实验题(共1题,共2分)25、略
【分析】【分析】
本实验的目的是探究浓硝酸与木炭的反应,连接装置,检查装置的气密性,然后装药品,实验开始,装置A中进行碳单质和浓硝酸加热反应,浓硝酸具有强氧化性可以将碳单质氧化成成二氧化碳,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,根据题意可知同时有副反应副反应:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O;装置B作为安全瓶;可以防倒吸,装置C中盛有足量澄清石灰水溶液,可以检验并吸收二氧化碳,装置D收集尾气。
【详解】
(1)反应过程中有二氧化氮气体生成,二氧化氮为红棕色,所以可以观察到三口烧瓶中产生的气体颜色为红棕色;化学方程式为C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O;
(2)木炭与浓硝酸反应会生成二氧化碳;从而使澄清石灰水变浑浊;
(3)装置B为安全瓶;可以防止倒吸;
(4)①A.一氧化氮不溶于水;与水不反应,湿润的蓝色石蕊试纸不能区别一氧化氮和氧气,故A检验方法不合适;
B.一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色,如果集气瓶内气体是NO,向装置D中通入O2;可以看到红棕色,故B检验方法合适;
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,若为氧气则木条复燃,故C检验方法合适;
综上所述答案为BC;
②根据题意可知浓硝酸在加热条件下可以分解产生氧气。【解析】红棕色C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O澄清石灰水变浑浊防倒吸BC浓硝酸的分解六、元素或物质推断题(共2题,共20分)26、略
【分析】【分析】
某强酸性溶液X,则溶液中不存在弱酸根离子CO32-、SiO32-,溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液中存在SO42-,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,沉淀C是BaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,因此A是NO;A是NO,则D是NO2,二氧化氮化和水反应生成硝酸和NO,则E是HNO3;溶液B中加入氢氧化钠溶液时,产生气体F,则溶液中含有NH4+,F是NH3,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,则I是NH4NO3;溶液中存在Fe3+,产生沉淀G,则沉淀G是Fe(OH)3,氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl3,则J是FeCl3,溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀,则溶液中存在Al3+,沉淀K是Al(O
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