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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年上教版选择性必修1化学上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6题,共12分)1、二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应:
反应I:
反应II:
反应III:
向恒压密闭容器中按通入CO2和H2;平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是。
A.反应I的平衡常数可表示为B.图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化C.510K时,反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值,延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数D.增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性)2、钠离子电池因具有安全性高、能量密度大等特点而具有良好的发展前景。某钠离子电池工作原理如图所示,下列有关说法中正确的是
A.②表征的是放电时的电子流向B.放电时,M极电极反应式为MoO3+xe-+xNa+=NaxMoO3C.若使用氢氧燃料电池给该电池充电,氢电极应连接M极D.充电时,外电路中每转移0.2mole-,理论上N极将减重4.6g3、下列实验装置能达到实验目的的是。
A.用甲装置除去CO2中的少量SO2气体B.用乙装置完成实验室制取乙酸乙酯C.用丙装置证明温度对化学平衡的影响D.用丁装置验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、氧化性4、类比法是一种学习化学的重要方法。下列“类比”不合理的是A.酸性:则碱性:B.溶液显碱性,则溶液显碱性C.与HCl反应生成则也可与HCl反应生成D.的沸点比的高,则的沸点比的高5、对于常温下pH=2的醋酸溶液,下列叙述正确的是()A.由水电离产生的c(H+)=10-2mol/LB.加水稀释时增大C.与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈中性D.与pH=2的盐酸相比,醋酸中H+浓度更大6、某温度时,AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.加入AgNO3,可以使溶液由c点变到d点B.加入少量水,平衡右移,Cl-浓度减小C.d点没有AgCl沉淀生成D.c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)7、请回答下列问题。
(1)水的电离平衡曲线如图所示;若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度。
①100℃时0.1mol/LNaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=_____mol/L,Kw(25℃)________Kw(100℃)(填“>”、“<”或“=”)。
②25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体,对水的电离平衡的影响是_____(填“促进”;“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。化学式电离平衡常数(25℃)HCNK=4.9×10-10CH3COOHK=1.8×10-5H2CO3K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25℃时,有等浓度的a.NaCN溶液b.CH3COONa溶液c.Na2CO3溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为_______(填序号);
②25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,则c(Na+)_____c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。8、化学电池在通讯;交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸;以下说法中正确的是()
①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应。
③充电时化学能转变为电能④放电时化学能转变为电能。A.①③B.②④C.①④D.②③(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值,在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为___________________。9、根据化学反应速率和化学反应限度的知识回答下列问题:
Ⅰ.某温度时;在2L容器中发生A;B两种物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至4min时,A的平均反应速率为_______。
(3)4min时,反应是否达平衡状态?_______(填“是”或“否”),8min时,v正_______(填“>”“<”或“=”)v逆。
Ⅱ.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),该反应为放热反应,且每生成2molNH3,放出92.4kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为_______。
(2)在一定温度下;向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂,使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。
①N2的转化率为_______。
②反应达到平衡时,放出的热量_______(填字母;下同)。
A.小于92.4kJ
B.等于92.4kJ
C.大于92.4kJ
D.可能大于;小于或等于92.4kJ
(3)若该反应在绝热条件下进行,下列能证明反应已达化学平衡的为_______。
A.压强不变。
B.体系的温度不变。
C.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
D.混合气体的质量不变10、在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2+3H22NH3△H<0。
(1)反应开始阶段,v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆),随后v(正)逐渐______(填“增大”或“减小”,下同),v(逆)逐渐________,反应达到平衡时,V(正)_______(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(2)达到平衡后,若正反应速率用v(N2)表示,逆反应速率用v’(H2)表示,则V(N2)=____v'(H2)。
(3)下列措施中不能加快反应速率的是___________(填字母)。
A.其他条件不变时,压缩容器体积B.其他条件不变时;升高反应体系温度。
C.使用合适的催化剂D.保持容器体积不变;充入一定量的氦气。
(4)写出合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数表达式:_____________________________。11、(1)甲烷(CH4)燃料电池是利用燃料CH4与氧气反应;将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾溶液作为电解质溶液。
①该燃料电池正极的电极反应式为___________,负极的电极反应式为___________。
②随着电池不断放电,电解质溶液的碱性___________。(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(2)铅蓄电池的总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO2PbSO4+2H2O,放电时,负极的反应式是___________,当外电路通过2mol电子时消耗H2SO4___________mol;充电时,铅蓄电池负极与直流电源极相连,其电极反应式是___________。12、回答下列问题。
(1)下列物质中属于强电解质的是___________(填序号)。
①稀硫酸②硫酸钡③熔融氯化钠④氯水⑤醋酸铵。
(2)已知水的电离平衡曲线如图所示。
①写出使A点变为B点的措施:___________,采取该措施的原因是___________。
②向水中滴加适量NaOH溶液可实现A点→D点的变化,则D点对应溶液的pH为___________。
③℃时,的NaOH溶液中___________,若向该溶液中滴加盐酸使溶液呈中性,则所用溶液的体积比___________。
(3)常温下,碳酸的电离平衡常数为次氯酸的电离平衡常数向NaClO溶液中通入少量发生反应的离子方程式为___________。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)13、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误14、化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。___A.正确B.错误15、镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵。_______A.正确B.错误16、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17、新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)。(_______)A.正确B.错误18、(1)用碳酸钠粉末可以制备CO2_______
(2)用铁片和稀H2SO4反应制取H2时,为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4_______
(3)加热分解NH4HCO3固体,将所得的气体进行适当处理可获得NH3_______
(4)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同_______
(5)由MgCl2溶液制备无水MgCl2:将MgCl2溶液加热蒸干_______
(6)用向上排空气法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO_______
(7)排水法收集KMnO4分解产生的O2:先熄灭酒精灯,后移出导管_______
(8)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2:气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水_______A.正确B.错误19、一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共3题,共6分)20、废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(总含量约为99%)回收并制备的部分实验过程如下:
(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%反应的化学方程式___________,铜帽溶解完全后,需加热(至沸)将溶液中过量的除去。
(2)为确定加入锌灰要成分为杂质为铁及其氧化物的量,实验中需测定除去后溶液中的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液加入过量的用标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下:(白色)
①滴定终点的判断方法是___________;
②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验,得到含有的溶液,量取上述含有的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液加入过量的用终点。再重复操作实验3次,记录数据如下:。实验编号1234()28.3225.3125.3025.32
计算电池铜帽中的质量分数为___________%(结果保留四位有效数字),若滴定前溶液中的没有除尽,则所测定将会___________(填“偏高”;“偏低”或“无影响”)。
(3)已知时能溶于溶液生成下图列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的(开始沉淀以离子浓度为计)。
实验中可选用的试剂:30%由除去铜的滤液制备的实验步骤依次为(以最佳方案填写):①向滤液中加入适量30%使其充分反应;②___________;③过滤;④___________;⑤过滤;洗涤、干燥;⑥900℃煅烧。
(4)常温下,若向溶液中加入溶液,生成了沉淀。已知计算沉淀生成后溶液中___________21、高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为MnO2,含有少量铁和铝的氧化物)、硫铁矿(主要成分为FeS2)、钛白废酸(主要成分为H2SO4)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图:
(1)“酸浸”时,为提高锰的浸出率,可采取的措施是___,“酸浸”过程中钛白废酸不宜过量太多,原因是___。
(2)在“酸浸”过程中,FeS2和MnO2颗粒组成两个原电池,如图所示,其中,MnO2原电池反应迅速,而FeS2原电池由于生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面;溶解速率受阻变慢。
①MnO2原电池中,MnO2为原电池的___(填“正极”或“负极”),每消耗1molMnO2,生成___molFe3+。
②FeS2原电池负极上的电极反应式为___。
(3)已知部分金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表:。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.93.2Al3+3.44.7Mn2+8.110.1Fe2+79.5
①要除去Fe3+和Al3+,需要调节溶液的pH的范围为___。
②加入CaCO3也可以将滤液中的Fe3+转化为Fe(OH)3而除去,该反应的化学方程式为___。
③若石灰乳用量过大,则MnSO4·H2O的产量会___(填“增加”;“减少”或“无影响”)。
(4)“操作X”为蒸发浓缩、___;过滤、洗涤、烘干。
(5)某工厂用10t软锰矿(含87%MnO2)制备MnSO4·H2O,最终得到MnSO4·H2O13.52t,则MnSO4·H2O的产率为___。22、开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作,科学家开发一种形状记忆陶瓷,它的主要原材料是纳米级用锆石(含少量和)制备纳米级的流程设计如图:
回答下列问题:
(1)锆石杂质中含铁元素,则基态Fe的价电子排布式为________,易被氧化为的原因是________。(从原子结构角度解释)
(2)为提高碱熔率,可采取的措施是________(至少写出两种)。
(3)“酸浸”过程中发生氧化还原反应的离子方程式为________,滤渣2的主要成分是________。
(4)“除铜”过程中,若要完全除掉溶液中的浓度至少为________mol/L。(已知常温下)
(5)“酸浸”时,得到的溶质主要是而不是是因为很容易水解,则水解的化学方程式是________。
(6)若锆石中含有的质量分数是73.2%,在制备的过程中损失10%的锆元素,则1kg锆石理论上能够制得的质量是________g。评卷人得分五、原理综合题(共2题,共12分)23、铬(Cr)是周期表中VIB族元素,化合价可以是0~+6的整数价态。回答下列问题:
(1)某铬化合物的化学式为Na3CrO8,其阴离子结构可表示为则Cr的化合价为_______。
(2)在如图装置中,观察到Cu电极上产生大量的无色气泡,Cr电极周围出现天蓝色(Cr2+),而后又变成绿色(Cr3+)。该电池总反应的过程表示为:________,2Cr2++2H+=2Cr3++H2。左侧烧杯溶液中c(Cl-)______(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(3)已知Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10,Ksp(PbCrO4)=2.8×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12。某溶液中含有Ba2+、Pb2+、Ag+,浓度均为0.01mol/L,向该溶液中逐滴入0.01mol/LNa2CrO4溶液时,三种阳离子产生沉淀的先后顺序为____________________。
(4)在溶液中存在如下平衡:
则反应的平衡常数K=__________________。
(5)CrO2-4呈四面体构型,结构为CrO2-7由两个CrO2-4四面体组成,这两个CrO2-4四面体通过共用一个顶角氧原子彼连,结构为则由n(n>1)个CrO2-4通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为______。
(6)CrO3是H2CrO4的酸酐,受热易分解。把一定量的CrO3加热至790K时,残留固体的质量为原固体质量76%。写出CrO3受热分解化学方程式:_____________________。24、请按要求回答下列问题:
Ⅰ.已知H2A在水中的电离如下:H2A=H++HA-,HA-⇌H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH____(填字母,下同),原因是____。
A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定。
(2)某温度下,若向0.1mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是____。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)⇌Ca2+(aq)+A2-(aq)ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有____。
A.升高温度B.降低温度C.加入NH4Cl晶体D.加入Na2A固体。
Ⅱ.(4)已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下,向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成____沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____。向0.0180mol·L-1的MgCl2溶液中,逐滴加入浓NaOH溶液,刚好出现沉淀时,溶液的pH为__(忽略溶液体积变化)。
(5)25℃时,pH=5的CH3COOH溶液中,c(CH3COO-)=______(写出计算式)。评卷人得分六、实验题(共1题,共7分)25、50mL1.0mol∙L-1盐酸跟50mL1.1mol∙L-1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应;并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___。
(2)不能将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒,其原因是___。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是___(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)Q=cmΔt,其中Q表示此中和反应放出的热量,m表示反应后混合液的质量,c表示反应后混合溶液的比热容,Δt表示反应前后溶液的温度的差值。该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50mL,并记录如下原始数据:。实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃温差(t1-t2)/℃125.032.6225.131.8325.131.9
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g·cm-3,中和后混合液的比热容c=4.184×10-3kJ•g-1•c-1则该反应的中和热为ΔH=___(保留小数点后一位)。
(5)上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是___(填字母)。
a.实验装置保温;隔热效果差。
b.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数。
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中。
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.反应Ⅰ中H2O也是气态,所以平衡常数为A错误;
B.只有反应Ⅲ涉及CH3OCH3,反应Ⅲ焓变小于0,升高温度平衡逆向移动,所以CH3OCH3的体积分数会随温度升高而降低,则b代表的应该是CH3OCH3,a代表CO2;B错误;
C.b代表的应该是CH3OCH3,X点位于曲线下方,所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数;C错误;
D.反应Ⅰ为气体系数之和减小的反应,反应Ⅱ、Ⅲ均为气体系数之和不变的反应,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CH3OH的浓度增大,虽然H2O的浓度也增大,但CH3OH的系数为2,所以反应Ⅲ平衡正向移动,CH3OCH3的选择性增大;D正确;
综上所述答案为D。2、B【分析】【详解】
A.由电池的工作原理图可知放电时Na转变为Na+,N极为负极,M极为正极。②表征的是充电时电子的流向,A项错误;
B.放电时,M极的电极反应式为MoO3+xe-+xNa+=NaxMoO3,B项正确;
C.若使用氢氧燃料电池给该电池充电,氢电极应连接该电池负极,即N极,C项错误;
D.充电时,由电子守恒可知外电路每转移0.2mole-,理论上N极将增重4.6g,D项错误;
故选:B。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.氢氧化钠是碱性溶液,可以和酸性气体CO2、SO2等反应,故不能用NaOH溶液除去CO2中的少量SO2气体;故A错误;
B.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解反应;应该用饱和的碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故B错误;
C.热水与冷水的温度不同;根据容器内气体颜色的变化,判断平衡移动的方向,证明温度对化学平衡的影响,故C正确;
D.该装置中,若蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性,浓硫酸将碳单质氧化生成CO2和SO2,说明浓硫酸具有强氧化性,反应生成SO2使品红溶液褪色,使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性;还原性;故D错误;
答案选C。4、A【分析】【详解】
A.氟的电负性很强,吸引电子的能力很强,使得O-H键的极性增强,电离氢离子的能力增强,故酸性:中氟的吸电子效应使N-H键的极性增强,使其结合氢离子的能力减弱,碱性减弱,则碱性:故A错误;
B.溶液碳酸根发生水解产生氢氧根离子使溶液呈碱性,溶液中发生水解产生氢氧根离子使溶液呈碱性;故B正确;
C.中含有孤电子对,则与HCl反应生成而中每个N上均含有1个孤电子对,则也可与HCl反应生成故C正确;
D.互为同分异构体的有机物,支链越多,熔沸点越低,的沸点比的高,则的沸点比的高;故D正确;
故选A。5、B【分析】【详解】
A.由pH=2可知溶液中c(H+)=10-2mol/L,则常温下该溶液中c(OH-)=10-12mol/L,由水电离出的氢氧根和氢离子浓度相同,所以水电离产生的c(H+)=10-12mol/L;大部分氢离子由醋酸电离,故A错误;
B.由可知加水稀释溶液酸性变弱,氢离子浓度变小,所以增大;故B正确;
C.氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等的醋酸与氢氧化钠;醋酸的物质的量大于氢氧化钠,其等体积混合,醋酸过量,溶液显酸性,故C错误;
D.pH=2的盐酸中c(H+)=10-2mol/L;与醋酸相同,故D错误;
故答案为B。6、D【分析】【详解】
A.加入AgNO3,使溶液中Ag+的浓度增大,由于Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,Cl-的浓度较小,而溶液中的c点和d点的Cl-浓度相等;故A错误;
B.加入少量水;对溶液中的离子的浓度起到了稀释作用,平衡右移,这时溶液中的沉淀会继续溶解电离,最终使溶液中的各种离子的浓度保持不变,故B错误;
C.在d点时由于c(Ag+)c(Cl-)>Ksp;所以会产生AgCl沉淀,故C错误;
D.由于这是在某一温度下的AgCl的沉淀溶解平衡曲线,物质的溶度积常数只与温度有关,而与物质的浓度无关,所以c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp;故D正确;
答案选D。二、填空题(共6题,共12分)7、略
【分析】【详解】
(1)①由图示可知100℃时谁的电离平衡常数所以100℃时0.1mol/LNaOH溶液的pH=11,则c(H+)=1×10-11mol/L;由水的电离吸热,所以升高温度促进水的电离,则Kw增大,故答案为:<;
②氯化铵为强酸弱碱盐;根据盐类水解规律可知,铵根离子会水解,水解能促进水的电离,故答案为:促进;
(2)①Ka越小其盐溶液水解程度越大,由题意可知H2CO3的K2最小,CH3COOH的K知最大,所以Na2CO3溶液25℃时,有等浓度的a.NaCN溶液b.CH3COONa溶液c.Na2CO3溶液,三种溶液的pH最大的为:Na2CO3溶液,最小的为:CH3COONa溶液,故答案为:c>a>b;
②CH3COOH溶液和NaOH溶液反应生成CH3COONa弱酸强碱盐,会水解,浓度会减小,则25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,则c(Na+)>c(CH3COO-),故答案为:>。【解析】①.1×10-11②.<③.促进④.c>a>b⑤.>8、略
【分析】(1)NiCd电池的充;放电条件不相同;因此电池的充、放电反应不属于可逆反应。
(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2在酸性土壤中溶解,生成重金属离子Ni2+和Cd2+,污染土壤。【解析】(1)B
(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液9、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)从图像可以看出,在反应过程中,A的物质的量减小,为反应物,B的物质的量增加,为生成物。从开始到4min时,A的物质的量从0.8mol减小到0.4mol,减小了0.4mol,B的物质的量从0.2mol增加到0.4mol,增加了0.2mol。A和B变化的物质的量之比为0.4mol:0.2mol=2:1,变化的物质的量之比等于方程式的系数比,同时可以从图像中看出,8min后,A和B的物质的量不再变化,说明该反应是可逆反应,8min后,反应达到了平衡状态,则反应的化学方程式为:2AB。
(2)从开始到4min时,消耗的A的物质的量为0.4mol,容器体积为2L,则消耗的A的物质的量浓度为0.2mol/L,用A表示的反应速率为=0.05mol/(L▪min)。
(3)4min时,A和B的物质的量仍在变化,所以没有达到平衡状态。8min时,A和B的物质的量不再变化,达到了平衡状态,则v正=v逆。
Ⅱ.(1)正逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,所以处于化学平衡状态的时间段为t2-t3和t4-t5。
(2)①起始时容器中共有气体10mol,平衡时压强为开始时的80%,在恒温恒容的容器中,压强之比等于物质的量之比,则平衡时混合气的总的物质的量为10mol×80%=8mol,比起始时减小了2mol,根据合成氨反应的方程式可知,反应中变化的物质的量即为生成氨气的物质的量,所以生成氨气2mol,则消耗了1mol氮气,所以氮气的转化率为=50%。
②已知每生成2molNH3,放出92.4kJ的热量。该反应中生成了2molNH3;所以放出92.4kJ的热量,故选B。
(3)A.该反应前后气体系数之和不相等;即反应前后气体物质的量有变化,所以反应前后压强会发生变化,当压强不变时,反应达到了化学平衡,故A选;
B.该反应在绝热条件下进行;当体系温度不变时,反应达到了化学平衡,故B选;
C.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2;和反应是否平衡无关,故C不选;
D.反应物和生成物均为气体;混合气的总质量一直不变,所以混合气体质量不变不能证明反应达到了化学平衡,故D不选;
故选AB。【解析】2AB0.05mol/(L▪min)否=t2-t3t4-t550%BAB10、略
【分析】【详解】
在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2+3H22NH3△H<0。
(1)反应开始阶段,反应物的浓度较大,反应正向进行,v(正)>v(逆);随后反应物浓度降低,生成物浓度增大,v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大,反应达到平衡时,V(正)=v(逆);
(2)达到平衡后,若正反应速率用v(N2)表示,逆反应速率用v’(H2)表示,因正逆反应速率相等,则V(N2)=v(H2)=v'(H2);
(3)A.其他条件不变时;压缩容器体积,相当于增大压强,化学反应速率增大,选项A不选;
B.其他条件不变时;升高反应体系温度,活化分子数目增多,反应速率加快,选项B不选;
C.使用合适的催化剂;降低反应的活化能,活化分子数目增多,化学反应速率加快,选项C不选;
D.保持容器体积不变;充入一定量的氦气,各反应物浓度不变,化学反应速率不变,选项D选;
答案选D;
(4)合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数表达式为:K=【解析】>减小增大=DK=11、略
【分析】【分析】
碱性条件下,甲烷在负极失电子生成碳酸根离子和水,氧气在正极上得电子生成氢氧根离子,根据电池总反应判断溶液氢氧根离子浓度的变化;铅蓄电池中,Pb失电子为负极,PbO2为正极;由总反应判断转移电子的物质的量;充电时,铅蓄电池负极与外接电源的负极相连,作阴极,阴极上PbSO4得电子生成Pb。
【详解】
(1)①该燃料电池碱性条件下,氧气在正极上得电子生成氢氧根离子,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,甲烷在负极失电子生成碳酸根离子和水,负极的电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO+7H2O。故答案为:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣;CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO+7H2O;
②甲烷与氧气反应生成碳酸根离子和水,即CH4+2O2+2OH-═CO+3H2O;反应过程中,氢氧根离子浓度减小,pH减小,随着电池不断放电,电解质溶液的碱性减小。故答案为:减小;
(2)铅蓄电池的总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO2PbSO4+2H2O,铅蓄电池中,Pb失电子为负极,PbO2为正极,放电时,负极上Pb失电子生成硫酸铅,负极的反应式是Pb+SO﹣2e﹣=PbSO4,当外电路通过2mol电子时消耗2molH2SO4;充电时,铅蓄电池负极与直流电源极相连,作阴极,阴极上PbSO4得电子生成Pb,其电极反应式是PbSO4+2e﹣=Pb+SO故答案为:Pb+SO﹣2e﹣=PbSO4;2;PbSO4+2e﹣=Pb+SO【解析】O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO+7H2O减小Pb+SO﹣2e﹣=PbSO42PbSO4+2e﹣=Pb+SO12、略
【分析】【详解】
(1)根据强碱;强酸、大多数盐等化合物都属于强电解质分析①稀硫酸为强电解质溶液;②硫酸钡是盐;属于强电解质;③熔融氯化钠属于盐,属于强电解质;④氯水是混合物;⑤醋酸铵是盐,属于强电解质。故选②③⑤。
(2)①由图示可知,图像中的各点对应的温度高低关系为所以A点变为B点的措施为升温,原因是水的电离为吸热过程。
②A点和D点对应温度相同,且为D点对应的pH为13。
③℃时,为的NaOH溶液中若向该溶液中滳加盐酸使溶液呈中性,则解得:
(3)由电离常数可知,酸性强弱顺序为故向NaClO溶液中通入少量发生反应的离子方䅣式为【解析】(1)②③⑤
(2)升高温度水的电离属于吸热过程131:10
(3)三、判断题(共7题,共14分)13、B【分析】【分析】
【详解】
水的电离过程为吸热过程,升高温度,促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度均增大,且增大幅度相同;因此100℃时,纯水中c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,溶液仍为中性,故此判据错误。14、A【分析】【分析】
【详解】
由盖斯定律可知:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关,正确。15、B【分析】【详解】
镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染,故错误。16、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a17、B【分析】【详解】
遵循电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),错误。18、B【分析】【分析】
【详解】
(1)用碳酸钠粉末与酸反应可以制备CO2;故正确;
(2)用铁片和稀H2SO4反应制取H2时,为加快产生H2的速率不可改用浓H2SO4;浓硫酸遇铁,常温下发生钝化,故错误;
(3)加热分解NH4HCO3固体,将所得的气体进行适当处理除去二氧化碳和水,可获得NH3;故正确;
(4)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同;均是固体加热,故正确;
(5)由MgCl2溶液制备无水MgCl2:应在HCl气流中将MgCl2溶液加热;故错误;
(6)应用排水法收集铜粉和稀硝酸反应产生的NO;故错误;
(7)排水法收集KMnO4分解产生的O2:先移出导管;后熄灭酒精灯,故错误;
(8)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2:气体产物应先通过饱和食盐水,后通过浓硫酸,故错误。19、A【分析】【详解】
一定温度下,反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正确。四、工业流程题(共3题,共6分)20、略
【分析】【分析】
由题给流程可知;废旧电池的铜帽用水超声清洗后,加入稀硫酸和30%过氧化氢混合溶液,锌;铜与混合溶液反应得到硫酸锌和硫酸铜混合溶液,铜帽溶解完全后,加热至沸除去溶液中过量的过氧化氢,向除去过氧化氢的冷却混合溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为2,加入锌灰,锌灰中的锌、铁与溶液中的铜离子发生置换反应生成铜,过滤得到海绵铜和含有亚铁离子、锌离子的滤液;向滤液中加入30%过氧化氢溶液,将亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为5,使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有锌离子的滤液,向滤液中再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为10,使溶液中锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀,过滤、洗涤、干燥得到氢氧化锌,900℃煅烧氢氧化锌制得氧化锌。
(1)
由分析可知,铜帽溶解时铜发生的反应为铜与稀硫酸和30%过氧化氢混合溶液反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为故答案为:
(2)
①由题意可知,硫代硫酸钠标准溶液与溶液中的碘完全反应后,溶液蓝色会褪去,且半分钟内颜色不变,则滴定终点的判断方法是当滴加最后一滴硫代硫酸钠标准溶液后,溶液蓝色褪去,且半分钟内颜色不变,故答案为:当滴加最后一滴标准溶液后;溶液蓝色褪去,且半分钟内颜色不变;
②由题给数据可知,第一次数据偏差较大,为偶然误差,应去掉,则反应消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为=25.32mL,由题给方程式可得关系式2Cu—2Cu2+—I2—则电池铜帽中铜的质量分数为×100%≈80.99%;若滴定前溶液中的过氧化氢没有除尽,过量的过氧化氢能将溶液中的碘离子氧化为单质碘,导致消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积偏大,使测定的铜离子浓度偏高,故答案为:80.99;偏高;
(3)
由分析可知,除去铜的滤液制备氧化锌的实验步骤依次为;向滤液中加入30%过氧化氢溶液,将亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为3.2—5.9范围内,使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀,而锌离子不产生沉淀,过滤得到含有锌离子的滤液,向滤液中再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为8.9—11范围内,使溶液中锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀,过滤、洗涤、干燥得到氢氧化锌,900℃煅烧氢氧化锌制得氧化锌,故答案为:滴加调节溶液约为5(或或中间其他数等合理答案);向滤液中滴加调节溶液约为10(或或中间其他数等合理答案);
(4)
由题意可知,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液完全反应后溶液中氢氧根离子的浓度为=2.0×10—4mol/L,则溶液中铜离子浓度为==5.0×10—13mol/L,故答案为:5.0×10—13。【解析】(1)
(2)当滴加最后一滴标准溶液后;溶液蓝色褪去,且半分钟内颜色不变80.99偏高。
(3)滴加调节溶液约为5(或或中间其他数等合理答案)向滤液中滴加调节溶液约为10(或或中间其他数等合理答案)
(4)21、略
【分析】【分析】
由题给流程可知;软锰矿;硫铁矿和钛白废酸混合时,二氧化锰在酸性条件下与二硫化铁反应生成锰离子、铁离子、硫和水,铁的氧化物和铝的氧化物溶于酸生成铁离子、亚铁离子和铝离子,过滤得到含有硫的滤渣和含有锰离子、铁离子、亚铁离子和铝离子的滤液;向滤液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,加入石灰乳调节溶液pH使铁离子、铝离子转化为沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙的滤渣和含有锰离子的滤液;滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到一水硫酸锰晶体。
(1)
酸浸时,将硫铁矿和软锰矿粉碎,可以增大软锰矿、硫铁矿和钛白废酸的接触面积,加快反应速率,使反应更加充分,提高浸出率;若钛白废酸过量时,溶液中H+的量过多;会使调节溶液pH时消耗石灰乳的量增多,造成不必要的浪费,故答案为:将硫铁矿和软锰矿粉碎;避免后续反应中消耗更多的石灰乳;
(2)
①由图可知,二氧化锰原电池中,锰元素的化合价降低被还原,二氧化锰为原电池的正极,酸性条件下二氧化锰得到电子发生还原反应生成锰离子和水,亚铁离子在正极失去电子发生氧化反应生成铁离子,由得失电子数目守恒可知,当电路中转移2mole—时;生成2mol铁离子,故答案为:正极;2;
②二硫化铁原电池中,二硫化铁做原电池的负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子和硫,电极反应式为FeS2-2e-=Fe2++2S,故答案为:FeS2-2e-=Fe2++2S;
(3)
①由表中数据可知,Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,Al3+完全沉淀时的pH为4.7,Mn2+开始沉淀时的pH为8.1,在除去Fe3+和Al3+而不影响Mn2+的情况下;pH应控制在[4.7,8.1)范围内,故答案为:[4.7,8.1);
②铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性,加入的碳酸钙能与水解生成的氢离子反应,溶液中氢离子浓度减小,水解平衡向正反应方向移动,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,同时钙离子和溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀,反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑,故答案为:Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑;
③石灰乳用量过大,会导致Mn2+与其反应生成Mn(OH)2,而使Mn2+的量减少,所以MnSO4·H2O产量减少;故答案为:减少;
(4)
由分析可知;硫酸锰溶液经蒸发浓缩;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锰晶体,故答案为:冷却结晶;
(5)
设一水硫酸锰的理论产量为xt,由锰原子个数守恒可得:解得x=16.9,则一水硫酸锰的产率为×100%=80%,故答案为:80%。【解析】(1)将硫铁矿和软锰矿粉碎避免后续反应中消耗更多的石灰乳。
(2)正极2FeS2—2e—=Fe2++2S
(3)[4.7,8.1)Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑减少。
(4)冷却结晶。
(5)80%22、略
【分析】【分析】
锆石粉碎后加NaOH进行碱熔;过程中氧化铝和二氧化硅与NaOH反应生成盐,碱熔后固体加足量盐酸溶解,此时硅酸钠与盐酸反应生成硅酸沉淀即滤渣1,加过氧化氢将亚铁离子氧化为三价铁,再加氨水调节pH值使三价铁转化为氢氧化铁,铝离子转化为氢氧化铝沉淀即滤渣2,滤液中甲KCN使铜离子沉淀,过滤后滤液中加氨水调节使锆沉淀,过滤后灼烧得到氧化锆,据此解答。
【详解】
(1)Fe为26号元素,其价电子排布式为:价电子排布为失去一个电子后形成价电子排布为半满结构更稳定,因此易被氧化成故答案为:价电子排布为失去一个电子形成更稳定的半满结构;
(2)为提高碱熔率;可以适当升高温度,碱熔时进行搅拌或者适当增大NaOH的用量等,故答案为:升高温度;搅拌、增大NaOH用量等;
(3)“酸浸”过程中与发生氧化还原反应,1molFeO失1mol电子,1mol得2mol电子,根据得失电子守恒可得反应方程式:酸浸后的溶液中加氨水调节溶液的pH值,使三价铁离子完成沉淀为氢氧化铁,铝离子转化为氢氧化铝沉淀,可知滤渣2为故答案为:
(4)若要完全除掉则铜离子的浓度应小于mol/L,溶液中的浓度至少为mol/L,故答案为:
(5)水解生成根据元素守恒都反应方程式为:故答案为:
(6)根据元素守恒可知n()=n()=m()==442.8g,故答案为:442.8。【解析】(1)价电子排布为失去一个电子形成更稳定的半满结构。
(2)升高温度;搅拌、增大NaOH用量等。
(3)
(4)
(5)
(6)442.8五、原理综合题(共2题,共12分)23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据物质的结构式可知O原子周围都形成2个共价键,所以O元素的化合价为-1价,所以Cr元素的化合价为+5价;
(2)Cu电极上产生大量的无色气泡,Cr电极周围出现天蓝色(Cr2+),说明Cu极为正极,产生氢气,Cr极为负极,产生Cr2+,Cr2+再被氧化为Cr3+,则电池的总反应是Cr+2H+=Cr2++H2↑、2Cr2++2H+=2Cr3++H2;左侧为负极,则盐桥中食盐水中的氯离子向负极移动,导致左侧烧杯溶液中c(Cl-)增大;
(3)0.01mol/LNa2CrO4溶液中离子的浓度是0.01mol/L,根据沉淀的溶度积可计算Ba2+、Pb2+、Ag+开始沉淀时的浓度,Pb2+开始沉淀时浓度=2.8×10-13/0.01=2.8×10-11mol/L;Ba2+开始沉淀时浓度=1.2×10-10/0.01=1.2×10-8mol/L;Ag+开始沉淀时浓度=2.0×10-12/0.012=2.0×10-8mol/L,离子的浓度小的先沉淀,所以三种离子沉淀的先后顺序是Pb2+、Ba2+、Ag+;
(4)根据盖斯定律,则2+2H++H2O可由第一个方程式的2倍减去第二个方程式得到,所以平衡常数K=K12/K2=(105.9)2/10-2.2=1014;
(5)根据离子的球棍模型可知,每个中有1个独立的Cr原子,n个相连时,每两个四面体通过共用一个顶角氧原子彼连,根据均摊法则O原子的个数是3n+1,所以该结构的化学式是
(6)CrO3的摩尔质量是100g/mol,则残留固体的质量为原固体质量76%,即1molCrO3分解后得到固体质量是76g,其中Cr元素的质量是52g,根据元素守恒,则固体中另一种元素为O元素,则O元素的质量是76g-52g=24g,O原子的物质的量是24g/16g/mol=3/2ml,所以固体化学式中Cr与O原子的物质的量之比是1:3/2=2:3,所以该固体为Cr2O3,所以固体质量减少时,说明有氧气生成,则反应的化学方程式是4CrO32Cr2O3+3O2↑。【解析】+5Cr+2H+=Cr2++H2↑增大Pb2+、Ba2+、Ag+1014
CrO32Cr2O3+3O2↑24、略
【分析】【分析】
H2A=H++HA-,HA-⇌H++A2-,第一步为完全电离,说明HA-只电离不水解,据此分析解答;根据溶度积常数可知,先生成氢氧化铜沉淀,结合Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)计算解答;
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