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…………○…………内…………○…○…………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年冀少新版选择性必修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8题,共16分)1、下列实验现象对应的离子方程式正确的是A.用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸(HCOOH)处:H++HCO=H2O+CO2↑B.滴有甲基橙的Na2CO3溶液中加入盐酸至溶液呈红色:CO+H+=HCOC.将Na218O2加入水中:2Na218O2+2H2O=O2↑+4Na++418OH-D.向AgBr悬浊液中滴加足量Na2S溶液,出现黑色沉淀:2AgBr(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2Br-(aq)2、N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NHNO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的NO3-转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列说法正确的是A.该反应的ΔH<0,ΔS<0B.反应的平衡常数可表示为K=C.使用高效催化剂能降低反应的焓变D.其他条件相同,增大NO的转化率下降3、例2已知可逆反应根据表中的数据判断下列图像错误的是()
。
400
95.6
99.7
500
92.9
97.8
A.B.C.D.4、在同温同压下,下列各组热化学方程式中a>b的是A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=a;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=bB.S(g)+O2(g)⇌SO2(g)△H=a;S(s)+O2(g)⇌SO2(g)△H=bC.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=a;C(s)+O2(g)=CO(g)△H=bD.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=a;H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=b5、科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法正确的是。
A.电极b为电池的负极B.电极a上发生的反应式:2H2S+4e-=S2+4H+C.电路中每通过4mol电子,理论上在电极a消耗44.8LH2SD.每17gH2S参与反应,有1molH+经质子膜进入正极区6、一种脱除燃煤烟气中的方法如图所示。室温下用氨水吸收若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略,溶液中含硫物种的浓度
下列说法正确的是A.0.1mol·L氨水中:B.溶液氧化过程中比值逐渐减小C.0.1mol·L氨水吸收mol·L溶液中:D.1L0.1mol·L氨水吸收标准状况1.68L后的溶液中:7、短周期主族元素R;X、Y、Z、M原子序数依次递增;其族序数满足:3Z+M=X+Y,其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法错误的是。
A.R与X、Y、M均能形成含18电子的分子B.上述转化关系中的物质各原子均达8电子稳定结构C.Y、Z、M形成的某种化合物可做漂白剂D.R、X、Y、Z可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物8、已知FeS能与稀硫酸反应生成气体,而CuS不溶于稀硫酸,下列说法正确的是A.B.C.的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力,故无法比较与的大小D.在FeS、CuS的饱和溶液加入稀硫酸与均发生变化评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)9、我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。利用反应:ΔH,可减少CO2排放;并合成清洁能源。
(1).该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90kJ·mol-1
总反应的ΔH=___________kJ·mol-1;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
(2).500℃时,在容积为2L的密闭容器中充入3molCO2和8molH2,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得t=5min时,反应达到平衡,此时n(CO2)=1.0mol。从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=___________;该可逆反应的平衡常数为___________;平衡时H2的转化率为___________。
(3).向恒容密闭容器中加入适量催化剂,并充入一定量的H2和CO2合成甲醇,经相同反应时间测得CO2的转化率[α(CO2)]与反应温度的变化关系如图所示。
①温度为T1~T2℃时,CO2的转化率升高,可能原因是___________。
②温度为T2~T3℃时,CO2的转化率降低,可能原因是___________。10、合成氨对人类的生存和发展有着重要意义;1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为__。
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是__。序号化学反应K(298K)的数值①N2(g)+O2(g)2NO(g)5×10-31②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)4.1×106
(3)某实验室在三个不同条件的密闭容器中,分别加入浓度均为c(N2)=0.100mol/L,c(H2)=0.300mol/L的反应物进行合成氨反应,N2的浓度随时间的变化如图①;②、③曲线所示。
实验②平衡时H2的转化率为__。
据图所示;②;③两装置中各有一个条件与①不同。请指出,并说明判断的理由。
②条件:___理由:___。
③条件:___理由:___。11、聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料;经溶解;氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为___________;水解聚合反应会导致溶液的pH___________。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀硫酸,加热,滴加稍过量的SnSO4溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mo1·L-1.K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。
①配制5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7的标准溶液480mL,需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还应有___________;K2Cr2O7溶液应放在___________(填“酸”或“碱”)式滴定管中。
②上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③计算该样品中铁的质量分数___________(保留4位有效数字)。12、据悉;杭州亚运会会场代步工具将启用氢氧燃料电池车,右图为氢氧燃料电池的工作原理示意图:
(1)请写出电极反应式,负极___________,正极___________
(2)该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子,消耗标准状态下___________L氧气。13、(1)如图所示,两电极一为碳棒,一为铁片,若电流表的指针发生偏转,且a极上有大量气泡生成,则电子由_____(填“a”或“b”,下同)极流向_____极,电解质溶液中移向_____极,a极上的电极反应式为___________________。
(2)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。其正极反应方程式为___________,若将燃料改为CH4,写出其负极反应方程式_________。
(3)图为青铜器在潮湿环境中因发生电化学反应而被腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是_________(填图中字母“a”或“b”或“c”);
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为_______________________;
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为_______L(标况)。14、实际生产中合成氨的适宜条件。
(1)压强:加压有利于提高反应速率和原料的转化率,但要考虑设备和技术条件等,实际选择的压强为_______。
(2)温度:高温有利于提高反应速率,低温有利于提高原料的转化率,还要考虑催化剂的活性,实际选择的温度为_______。
(3)催化剂:以_____为主体的多成分催化剂。
(4)浓度:①及时补充_______;增大反应物浓度。
②及时分离出_______,减小生成物浓度。15、(1)北京奥运会祥云火炬将中国传统文化、奥运精神以及现代高科技融为一体。火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题:如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图(图中括号内“+”或“—”未标注),写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:__________。
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分数步完成;整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①反应分两步进行:①②下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是___________(填字母)
(a)(b)
(c)(d)
②碳(s)在氧气供应不充分时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:的但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的计算时需要测得的实验数据有__________。
(3)进一步研究表明,化学反应的能量变化()与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据:。化学键P-PP-OO=OP=O键能/197360499X
已知白磷的燃烧热为(可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量为燃烧热),白磷完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中X=________。
16、普通干电池是一种广泛使用的可移动化学电源。某同学在探究废酸性干电池内物质回收利用时;进行如图所示实验:
请回答以下问题:
(1)干电池工作时正极电极反应式为:2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,则负极电极反应式是___________。电池中加入MnO2的作用是除去正极上的某产物,本身生成Mn2O3,该反应的化学方程式是_______________。
(2)步骤③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、______、泥三角和三脚架;灼烧滤渣时,产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有_____。
(3)向步骤④的试管中加入步骤③灼烧后所得黑色固体,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定灼烧后的黑色固体为_____。
(4)查询资料得知,通过电解可将Mn2O3转化为MnO2。为此某同学设计了如图所示装置,并将混合物粉末调成糊状,附在其中的_________(填“左”或“右”)边电极上,该电极上发生反应的电极反应式是_____,在电解过程中溶液的pH将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)17、可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。___A.正确B.错误18、用湿润的试纸测定盐酸和醋酸溶液的醋酸溶液的误差更大。(____)A.正确B.错误19、(_______)A.正确B.错误20、水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。_____21、铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207g。(_______)A.正确B.错误22、2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0。__________________A.正确B.错误23、用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(______________)A.正确B.错误24、100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。(______________)A.正确B.错误评卷人得分四、计算题(共1题,共3分)25、氮是地球上含量丰富的一种元素;氮及其化合物在工农业生产;生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图。请写出N2和H2反应的热化学方程式___。
已如化学键键能是形成或拆开1mol化学键放出或吸收的能量,单位kJ/mol。若已知下表数据,试根据表中及图中数据计算N-H的键能____kJ/mol(用含a、b的式子表示)。化学键H-HNN键能/kJ/molab
(2)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H1=-mkJ/mol①
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=-nkJ/mol②
用NH3还原NO至N2,则反应过程中的反应热△H3=___kJ/mol(用含m;n的式子表示)。
(3)肼(N2H4)是一种可燃性液体,可作火箭燃料。在常温下,1g肼在氧气中完全燃烧生成氮气,放出QkJ的热量,写出N2H4燃烧热的热化学方程式____。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共5分)26、碳酸钠俗称纯碱;是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:
步骤I.的制备。
步骤Ⅱ.产品中含量测定。
①称取产品2.500g;用蒸馏水溶解,定容于250mL容量瓶中;
②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸
④平行测定三次,平均值为22.45,平均值为23.51。
已知:(i)当温度超过35℃时,开始分解。
(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表温度/010203040506035.735.836.036.336.637.037.311.915.821.027.06.98.29.611.112.714.516.429.433.337.241.445.850.455.2
回答下列问题:
(1)步骤I中晶体A的化学式为_______,晶体A能够析出的原因是_______;
(2)步骤I中“300℃加热”所选用的仪器是_______(填标号);
A.B.C.D.
(3)指示剂N为_______,描述第二滴定终点前后颜色变化_______;
(4)产品中的质量分数为_______(保留三位有效数字);
(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则质量分数的计算结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。评卷人得分六、结构与性质(共2题,共12分)27、(CN)2被称为拟卤素,它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。
(1)HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2,写出反应方程式。___________
(2)画出CN-、(CN)2的路易斯结构式。___________
(3)写出(CN)2(g)在O2(g)中燃烧的反应方程式。___________
(4)298K下,(CN)2(g)的标准摩尔燃烧热为-1095kJ·mol-1,C2H2(g)的标准摩尔燃烧热为-1300kJ·mol1,C2H2(g)的标准摩尔生成焓为227kJ·mol1,H2O(l)的标准摩尔生成焓为-286kJ·mol1,计算(CN)2(g)的标准摩尔生成焓。___________
(5)(CN)2在300-500°C形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。___________
(6)电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,写出化学方程式(漂白粉用ClO-表示)。___________28、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。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.蚁酸(HCOOH)为弱酸,在离子方程式中要保留化学式,正确的离子方程式为:CH3COOH+HCO=H2O+CO2↑+CH3COO-;A错误;
B.能使甲基橙溶液变红的溶液显酸性,则Na2CO3溶液中加入盐酸至溶液中显红色,所以盐酸过量,其离子方程式为:CO+2H+=H2O+CO2↑;B错误;
C.过氧化钠与水发生歧化反应生成氢氧化钠和氧气,则将Na218O2加入水中的离子方程式为:2Na218O2+2H2O=18O2↑+4Na++218OH-+2OH-;C错误;
D.向AgBr悬浊液中滴加足量Na2S溶液,出现黑色沉淀,说明生成了硫化银沉淀,实现了沉淀的转化,其离子方程式为:2AgBr(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2Br-(aq);D正确;
故选D。2、A【分析】【详解】
A.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-116.4kJ·mol-1,反应气体物质的量减少,ΔS<0;故A正确;
B.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数可表示为K=故B错误;
C.使用高效催化剂;反应的焓变不变,故C错误;
D.其他条件相同,增大NO的转化率增大,故D错误;
选A。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.根据题表数据可知,在相同的压强下,升高温度,A的转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应。该反应为气体体积减小的反应,在相同的温度下,增大压强,A的转化率增大,则升高温度;A的转化率降低,化学反应速率增大,所以500℃时先达到平衡,A项正确;
B.压强一定时;升高温度,平衡逆向移动,C的百分含量减小,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,C的百分含量增大,B项正确;
C.升高温度,均增大,但吸热反应方向增大的程度大,即所以平衡逆向移动,经过一段时间后反应达到平衡,C项正确;
D.增大压强,均增大,但平衡正向移动,最终达到新的平衡状态,D项错误;
故选D。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.两个反应都是氢气和氧气生成水,因为气态的水转化为液态的水后要放出热量,所以A正确;
B.因为气态S的能量比固态S的能量高,气态硫燃烧比固态硫燃烧产生热量多,所以B不符合;
C.因为C完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,所以C不符合;
D.反应的能量变化和反应物中个物质的量成正比,1molH2(g)与Cl2(g)完全反应比0.5molH2(g)与Cl2(g)完全反应放出的热量多,所以D不符合;
答案选A。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.根据图示,电极a上H2S失去电子被氧化成S2;电极a为负极,A错误;
B.电极a上发生的反应式:2H2S-4e-=S2+4H+;B错误;
C.没有给出气体的状态,无法计算电极a消耗H2S的体积;C错误;
D.17gH2S参与反应,只失去1mol电子,对应移动的离子也是1mol,故每17gH2S参与反应,有1molH+经质子膜进入正极区;D正确;
故选D。6、C【分析】【详解】
A.0.1mol·L氨水中部分电离产生和OH-,溶液呈碱性,溶液中个各粒子浓度关系为故A错误;
B.溶液和氧气反应生成(NH4)2SO4,离子方程式为:2+O2=2+2H+,溶液酸性增强,c(OH-)减小,则增大;故B错误;
C.和得到0.1mol·L氨水吸收mol·L溶液时,此时溶液为等浓度的和混合溶液,电荷守恒:物料守恒:则则故C正确;
D.1.68L的物质的量为=0.075mol,1L0.1mol·L氨水吸收0.075mol得到含有0.075mol和0.025mol的混合溶液,则存在物料守恒故D错误;
故选C。7、B【分析】【分析】
短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增,在结构式中R、M形成1个共价键,X形成4个共价键,Y形成2个共价键,结合原子序数相对大小可知X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7,最外层电子数3Z+M=X+Y,则Z的最外层电子数为×(4+6-7)=1;结合原子序数可知Z为Na元素,R为H,X为C,Y为O,M为Cl元素。
【详解】
A.由分析可知,R即H与X、Y、M即C、O、Cl均能形成含18电子的分子即C2H6、H2O2;HCl;A正确;
B.由分析可知;R为H,在上述转化关系的物质中H未达到8电子稳定结构,其余各原子均达8电子稳定结构,B错误;
C.由分析可知;Y;Z、M即O、Na、Cl形成的某种化合物即NaClO可做漂白剂,C正确;
D.由分析可知,R、X、Y、Z即H、C、O、Na可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物,如NaHCO3、CH3COONa,CH3CH2COONa等;D正确;
故答案为:B。8、A【分析】【分析】
【详解】
A.的溶解度较小,将投入到稀硫酸溶液中,溶解平衡电离出的不足以与发生反应生成而将投入到稀硫酸后可以得到气体,说明在稀硫酸中电离的大于在稀硫酸中中电离的故A正确;
B.B错误;
C.虽然的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力,但是通过题干的信息,可以从其他的实验方法得知可知与的大小;C错误;
D.只与温度有关,只要温度不变不变,在FeS、CuS的饱和溶液加入稀硫酸,与均不发生变化;D错误;
故选A。二、填空题(共8题,共16分)9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1).根据盖斯定律可知,反应①+反应②可得总反应:
为放热反应,则反应物的总能量高于生成物的总能量,排除B,D,由反应①为慢反应,结合活化能越大反应速率越慢可知,反应①的活化能大于反应②的活化能,故选C。
(2).v(CO2)=v(H2)=3v(CO2)=0.6mol·L-1·min-1
平衡时容器的体积是2L,平衡常数为,平衡时H2的转化率=
(3).①温度升高反应速率变快所以原因为:反应未达平衡,由T1到T2温度升高,反应速率加快,CO2的转化率升高;
②反应在T2时达到平衡,且反应为放热反应所以反应已达平衡,该可逆反应正反应放热,由T2到T3温度升高,化学平衡逆向移动,CO2的转化率降低。【解析】-49C0.6mol·L-1·min-12L2•mol-275%反应未达平衡,由T1到T2温度升高,反应速率加快,CO2的转化率升高反应已达平衡,该可逆反应正反应放热,由T2到T3温度升高,化学平衡逆向移动,CO2的转化率降低10、略
【分析】【详解】
(1)根据平衡常数的概念可知该反应的平衡常数表达式为K=
(2)平衡常数越大;反应程度越大,由表中数据可知氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的,则工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮;
(3)实验②平衡时H2的转化率为α(H2)=
②到达平衡的时间比①短,反应速率更快,但到达平衡时N2的浓度与①相同;化学平衡不移动,故②与①相比加了催化剂;
③到达平衡的时间比①短,反应速率更快,到达平衡时N2的浓度高于①,与①相比平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,故③与①相比温度升高。【解析】①.K=②.氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度③.40%④.加了催化剂⑤.因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间,但化学平衡不移动,所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同⑥.温度升高⑦.该反应为放热反应,温度升高,达到平衡的时间缩短,但平衡向逆反应方向移动,③中到达平衡时N2的浓度高于①11、略
【分析】(1)
酸性条件下,H2O2氧化Fe2+生成Fe2+,同时自身被还原生成H2O,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,Fe3+水解导致溶液中c(H+)增大;则溶液的pH减小;
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;减小;
(2)
①配制一定浓度的溶液需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;配制5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7的标准溶液480mL,需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还应有500mL容量瓶、量筒、胶头滴管;K2Cr2O7溶液是强氧化剂;能腐蚀橡胶管,应放在酸式滴定管里;
②Sn2+具有还原性,能被K2Cr2O7,氧化,从而导致K2Cr2O7消耗偏多;则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大,故答案为:偏大;
③根据得失电子守恒可知:根据关系式可得。
样品中铁的质量分数为:【解析】(1)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O减小。
(2)500mL容量瓶、量筒、胶头滴管酸式滴定管偏大12.32%12、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)电解质溶液为KOH溶液,负极是H2失去电子和OH-反应产生H2O,电极反应式为:正极是O2得到电子和水反应生成OH-,电极反应式为:
(2)根据正极反应式:可知,每转移0.1mol电子,消耗0.025molO2,标况下,其体积为【解析】0.5613、略
【分析】【分析】
在铁、碳、稀硫酸形成的原电池中,气泡应在正极表面产生,由此确定a、b与正、负极的关系,从而得出电子流动的方向、电极反应式及离子迁移;在CH4碱性燃料电池中,通O2的电极为正极,通燃料的电极为负极,由于电解质呈碱性,所以CH4燃烧的最终生成物应为青铜器在潮湿环境中发生的电化学反应中;依据电极产物,判断电子得失情况,从而确定正;负极;在利用腐蚀产物进行耗氧量计算时,需从电荷守恒角度分析产物与电子守恒的关系。
【详解】
(1)a极上有大量气泡生成,则a极为正极(碳棒),b极为负极(铁片),电子由负极流向正极,即由b极流向a极,电解质溶液中,阴离子向负极移动,即移向b极,a极上的H+得电子生成H2,电极反应式为2H++2e-=H2↑。答案为:b;a;b;2H++2e-=H2↑;
(2)在氢氧燃料电池中,负极为Pt(通H2),正极为Pt(通O2),正极O2得电子产物与水反应生成OH-,正极反应方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,若将燃料改为CH4,则负极为通CH4的电极,CH4失电子产物与电解质反应生成和水,负极反应方程式为CH4+10OH--8e-=+7H2O。答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;CH4+10OH--8e-=+7H2O;
(3)青铜器在潮湿环境中因发生电化学腐蚀,Cu失电子生成Cu2+,O2得电子产物与水反应生成OH-。
①腐蚀过程中;Cu作负极,负极是c;
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物OH-和负极反应产物Cu2+作用,生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-==Cu2(OH)3Cl↓;
③Cu2(OH)3Cl的质量为4.29g,物质的量为=0.02mol,需消耗0.04molCu2+、0.06molOH-,电极反应式为Cu-2e-==Cu2+,O2+4e-+2H2O==4OH-,则线路中转移电子0.08mol,需消耗O20.02mol;则理论上耗氧体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L(标况)。
答案为:c;2Cu2++3OH-+Cl-==Cu2(OH)3Cl↓;0.448。
【点睛】
因为求理论上耗氧体积,所以我们常会利用O2与OH-建立关系式,而忽视了在原电池反应中,存在得失电子的守恒关系,从而得出错误的结论。【解析】bab2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-CH4+10OH--8e-=+7H2Oc2Cu2++3OH-+Cl-==Cu2(OH)3Cl↓0.44814、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】10~30MPa400~500铁和15、略
【分析】【分析】
(1)分析图象得到生成1mol水的焓变△H=-553.75KJ/mol;依据1mol丙烷燃烧生成4mol水计算对应的焓变;再写热化学方程式;
(2)①根据物质具有的能量进行计算:△H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量);当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热,以此解答;
②设计实验、利用盖斯定律计算C(s)+O2(g)=CO(g)的△H;需要知道碳和一氧化碳的燃烧热;
(3)按照焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能列式计算;
【详解】
(1)图象是丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,设热化学方程式为Q=2215.0kJ;
答案为:
(2)①由反应A+B→C(△H<0)分两步进行①A+B→X(△H>0)②X→C(△H<0)可以看出,A+B→C(△H<0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,由①A+B→X(△H>0)可知这步反应是吸热反应,X→C(△H<0)是放热反应;故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C;X的能量大于C,图象d符合;
答案为:d;
②求C(s)+O2(g)=CO(g)的△H,可利用盖斯定律,通过反应Ⅰ减去反应Ⅱ得到C(s)+O2(g)=CO(g)△H,则△H=△H1-△H2;所以设计实验计算,需要知道碳和一氧化碳的燃烧热;
答案为:碳;一氧化碳的燃烧热;
(3)白磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)=P4O10(s),△H=-2378.0kJ/mol;1mol白磷完全燃烧需拆开6molP-P;5molO=O,形成12molP-O、4molP=O;
△H=-2378.0kJ/mol=(6mol×197kJ/mol+5mol×499kJ/mol)-(12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol);x=433.75。
【点睛】
焓变与物质能量、键能的关系是易错点,焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能,有键能数据可查,所以经常通过这个关系计算焓变;焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量,但是物质的总能量是未知的,所以只能用于理解概念。【解析】d碳、一氧化碳的燃烧热433.7516、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)在锌锰干电池中,活泼金属锌为电池负极,反应式为Zn-2e-=Zn2+,MnO2生成Mn2O3,该过程中的Mn化合价降低,被还原,还原剂就是正极产物氢气,反应式为2MnO2+H2=Mn2O3+H2O;
(2)灼烧操作需要坩埚;转移坩埚需要坩埚钳,坩埚需要放置在三脚架或铁架台的铁圈上的泥三角中,灼烧过程中要用玻璃棒搅拌,则还缺少的仪器为坩埚;无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,说明分离出的固体残渣中含有碳单质(C);
(3)双氧水在催化剂二氧化锰作用下可快速释放出氧气;氧气能使带火星的木条复燃,则灼烧产生的黑色固体中含有二氧化锰;
(4)以通过电解的方式,将Mn2O3转化为MnO2,在阳极上失去电子实现转化,由图可知,左侧与电源正极相连为阳极,则将混合物粉末调成糊状,附在其中的左边电极上,该电极上发生的电极反应式是:Mn2O3-2e−+2OH−=2MnO2+H2O,阴极氢离子放电,2H2O+2e−=2OH−+H2↑,总反应消耗水,最终氢氧根离子浓度增大,则在电解过程中溶液的pH将变大。【解析】Zn-2e-=Zn2+2MnO2+H2=Mn2O3+H2O坩埚C(碳)二氧化锰(MnO2)左Mn2O3+2OH--2e-=2MnO2+H2O变大三、判断题(共8题,共16分)17、A【分析】【分析】
【详解】
根据盖斯定律,反应热只与反应物和生成物的状态有关,与路径无关,因此可以将难于或不能测量反应热的反应设计成多个可以精确测定反应热的方程式,用盖斯定律计算,该说法正确。18、B【分析】【详解】
湿润的试纸测定盐酸和醋酸溶液的两者均为稀释,醋酸为弱酸电离程度变大,故醋酸溶液的误差更小。
故错误。19、B【分析】【详解】
焓变ΔH的单位为kJ/mol,不是kJ,故错误。20、×【分析】【详解】
水蒸气变为液态水时放出能量,该变化中没有新物质生成,不属于化学反应,故水蒸气变为液态水时放出的能量不能称为反应热,错误。【解析】错21、B【分析】【分析】
【详解】
由铅蓄电池负极反应:Pb+-2e‑=PbSO4↓,知反应后负极由Pb转化为PbSO4,增加质量,由电极反应得关系式:Pb~PbSO4~2e-~△m=96g,知电路通过2mol电子,负极质量增加96g,题干说法错误。22、B【分析】【详解】
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,其ΔS<0,则ΔH<0,错误。23、B【分析】【分析】
【详解】
广范pH试纸只能读取1~14的整数,没有小数;因此用广范pH试纸测得某溶液的pH可能为3或4,不能为3.4,故此判据错误。24、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。四、计算题(共1题,共3分)25、略
【分析】【详解】
(1)据图可知,N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中放出热量:E2-E1=46kJ,则N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol;
设N-H的键能为xkJ/mol,△H=反应物键能总和-生成物键能总和=(b+3a)kJ/mol-6xkJ/mol=-92kJ/mol,解得x=kJ/mol;
(2)用NH3还原NO至N2的化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g),由盖斯定律可知,①-②×3得:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H3=(3n-m)kJ/mol;
(3)在常温下,1g肼在氧气中完全燃烧生成氮气,放出QkJ的热量,则1mol肼即32g肼完全燃烧放出的热量为32QkJ,表示N2H4燃烧热的热化学方程式为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-32QkJ/mol。【解析】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol(3n-m)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-32QkJ/mol五、工业流程题(共1题,共5分)26、略
【分析】【分析】
步骤I:制备Na2CO3的工艺流程中,先将NaCl加水溶解,制成溶液后加入NH4HCO3粉末,水浴加热,根据不同温度条件下各物质的溶解度不同,为了得到NaHCO3晶体,控制温度在30-35C发生反应,最终得到滤液为NH4Cl,晶体A为NaHCO3,再将其洗涤抽干,利用NaHCO3受热易分解的性质,在300C加热分解NaHCO3制备Na2CO3;
步骤II:利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量,第一次滴定发生的反应为:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,因为Na2CO3、NaHCO3溶于水显碱性,且碱性较强,所以可借助酚酞指示剂的变化来判断滴定终点,结合颜色变化可推出指示剂M为酚酞试剂;第二次滴定时溶液中的溶质为NaCl,同时还存在反应生成的CO2,溶液呈现弱酸性,因为酚酞的变色范围为8-10,所以不适合利用酚酞指示剂检测判断滴定终点,可选择甲基橙试液,所以指示剂N为甲基橙试液,发生的反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,再根据关系式求出总的NaHCO3的物质的量,推导出产品中NaHCO3的,最终通过计算得出产品中NaHCO3的质量分数。
【详解】
根据上述分析可知;
(1)根据题给信息中盐在不同温度下的溶解度不难看出,控制温度在30-35C,目的是为了时NH4HCO3不发生分解,同时析出NaHCO3固体,得到晶体A,因为在30-35C时,NaHCO3的溶解度最小,故答案为:NaHCO3;在30-35C时NaHCO3的溶解度最小;
(2)300C加热抽干后的NaHCO3固体;需用坩埚;泥三角、三脚架进行操作,所以符合题意的为D项,故答案为:D;
(3)根据上述分析可知,第二次滴定时,使用的指示剂N为甲基橙试液,滴定到终点前溶液的溶质为碳酸氢钠和氯化钠,滴定达到终点后溶液的溶质为氯化钠和碳酸(溶解的CO2);所以溶液的颜色变化为:由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色;
(4)第一次滴定发生的反应是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,则n(Na2CO3)=n生成(NaHCO3)=n
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