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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年沪科版选择性必修1化学上册月考试卷607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7题,共14分)1、下列叙述正确的是A.室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后pH>7B.由水电离出来的H+的浓度为1.0×10-10mol·L-1,则原溶液的PH=4C.100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性D.一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+12、党的二十大报告中指出:要“加强污染物协同控制;基本消除重污染天气”。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸;发电、环保二位一体的结合,可以解决酸雨等环境污染问题,原理如图所示。下列说法正确的是。
A.该电池放电时电子流向:电极→负载→电极→质子交换膜→电极B.电极附近发生的反应:C.放电过程中若消耗(标准状况),理论上可以消除D.移向电极,导致电极附近减小3、为减少温室气体的排放,科学家研究出以为催化剂,光热化学循环分解的反应;该反应机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。
下列说法正确的是A.该反应中,光能和热能转化为化学能B.该过程中没有电子的转移C.使用作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率D.分解反应的热化学方程式:4、如图所示,开关闭合后,导线中有电流产生,且乙电极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+的是。
。选项。
甲。
乙。
丙溶液。
A
Cu
Fe
Fe2(SO4)3
B
Fe
Fe
CuCl2
C
Zn
Fe
H2SO4
D
C
Fe
蔗糖溶液。
A.AB.BC.CD.D5、若用如图所示实验装置则可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀;两极材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是()
A.a电极材料为石墨,b电极材料为铁B.a电极为负极,其反应式为:Fe-3e-=Fe3+C.若白色沉淀在电极周围生成,则d是氯化钠溶液D.液体c为苯,其作用是隔绝空气,防止白色沉淀被氧化6、在1L恒容密闭容器中充入体积比为3:1的H2和CO2二者在催化剂、加热条件下反应可以合成乙烯:6H2+2CO2CH2=CH2+4H2O(g),不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示。下列有关说法正确的是()
A.其他条件相同时,M点的反应速率一定比N点大B.M点时,产物乙烯的体积分数为7.7%C.其他条件相同时,N点的平衡常数比M点的大D.N点时向容器中再充入体积比为3:1的H2和CO2,再次达平衡时CO2的转化率降低7、实验室配制氯化铁溶液时,常出现浑浊,为了配制澄清的氯化铁溶液,可采取的办法是()A.再加入足量的水B.加少量稀盐酸C.用热水配制D.加入少量铁粉评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、某温度时;在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A;B气体,起始时压强为100KPa,各物质物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为_______________。
(2)若降低温度,则该反应的正反应速率_______(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),逆反应速率_______。
(3)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为v正___v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)0~4min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为___mol•L-1•min-1。
(5)反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为___。
(6)平衡时混合气体中B的分压约为______kPa(保留3位有效数字)。(已知某物质的分压=该物质的体积分数×总压强)
(7)要提高上述反应的转化率,可采取的措施是____________(任写一种)。9、我国科学家设计了一种锂离子电池,并用此电池来电解含有Na2SO3的工业废水;可获得硫酸等物质,该过程示意图如图:
(1)锂离子电池工作时,a极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应,Li+移向_____(填“a”或“b”)极,写出b极的电极反应__________。
(2)电解池中物质A的化学式是_________,其中右侧交换膜的作用是______,写出d极的电极反应___________。
(3)若电解池左侧溶液的体积为2L,其浓度由2mol/L变为4mol/L时,理论上电路中通过的电子是____mol。10、某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:。实验序号0min10min20min30min40min50min60min1800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20
根据上述数据;完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为_________mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度c2=______mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是____________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3_______v1(填>、=、<),且c3_______1.0mol/L(填>、=、<)。11、(1)在一定体积的密闭容器中,进行化学反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表:。T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式K=___________________。
②某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_____________________。
③若830℃时,向容器中充入1molCO、4molH2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K____(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。
④若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol∙L−1、2mol∙L−1、4mol∙L−1、4mol∙L−1,则此时上述反应的平衡移动方向________________
(2)图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________、________,制得等量H2所需能量较少的是___________。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中;反应平衡后水的物质的量分数为0.04。
①H2S的平衡转化率=________,反应平衡常数K=__________。
②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.05,H2S的转化率_________12、(1)已知在高温;高压、催化剂的条件下;1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9kJ的能量。推测等物质的量的石墨与金刚石在相同条件下完全燃烧,_____放出的热量多。
(2)请认真观察如图,然后回答问题。图中所示反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应,该反应_____(填“需要”或“不需要”)加热,该反应的△H=______(用含E1、E2的代数式表示)。13、工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。如图所示,接通直流电源,电解饱和食盐水,一段时间后,在碳棒和铁钉表面都有气体生成(1)在实验时阳极上产生___________气,检验方法是___________;同时在阴极上产生___________气,检验方法是___________。如果实验前在饱和氯化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,又可以看到___________,说明有___________生成。(2)写出该反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目:__________。(3)上述反应中的氧化剂是:___________还原剂:___________(4)标准状况下,每转移1mol电子,可得到氯气___________L;氢气___________L。14、Ⅰ.已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示;回答下列问题:
(1)0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的过程___(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。
Ⅱ.海水中含有丰富的化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。从海水中提取镁的主要步骤如图:
(2)操作a的名称是___;试剂X可以选用___。
Ⅲ.碘在海水中主要以I-的形式存在,而在地壳中主要以IO的形式存在;在常温下几种粒子之间的转化关系如图所示。
(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知,以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是___。
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2,反应的离子方程式是(已知:反应后所得溶液显酸性)___。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)15、反应条件(点燃或加热)对热效应有影响,所以热化学方程式必须注明反应条件。____A.正确B.错误16、高性能环氧涂层有效阻止了氧气、海水等对钢铁的侵蚀。(_______)A.正确B.错误17、常温下,pH=11的CH3COONa溶液与pH=3的CH3COOH溶液,水的电离程度相同。(_______)A.正确B.错误18、等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸分别与NaOH溶液反应,得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH)相等。(____________)A.正确B.错误19、0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、原理综合题(共2题,共20分)20、(1)可以补充和部分替代石油燃料。利用CO可以合成
(1)已知:
则___________
(2)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入与合成平衡转化率与温度;压强的关系如图所示。
①___________(填“>”、“<”或“=”),理由是___________。
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=___________(用a和V表示)。
③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是:CO___________(填“>”、“<”或“=”)。
④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是___________。(填写相应字母)
A.使用高效催化剂。
B.降低反应温度。
C.增大体系压强。
D.不断将从反应混合物中分离出来。
E.以1:2的比例加入CO和21、能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景,因此甲醇被称为2l世纪的新型燃料。工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线_____(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据“图2”判断,下列说法不正确的是______________。
A.起始充入的CO为1mol
B.增加CO浓度;CO的转化率增大。
C.容器中压强恒定时;反应已达平衡状态。
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会增大。
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=__________;该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为___________。若保持其他条件不变,向平衡体系中再充入0.5molCO、1molH2、1.5molCH3OH,此反应进行的方向为____________(填“正反应方向”或“逆反应方向)”。
(4)科学家常用量热剂来直接测定某一反应的反应热,现测得:CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol,又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式:___________________________。评卷人得分五、结构与性质(共3题,共9分)22、铁及其化合物在生活;生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。
(1)基态Fe原子的简化电子排布式为____。
(2)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同;产生的铁单质的晶体结构;密度和性质均不同。
①用____实验测定铁晶体;测得A;B两种晶胞,其晶胞结构如图:
②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为____。
③在A晶胞中,每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有____个。
(3)常温下,铁不易和水反应,而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋,袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时,即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因:___。
(4)工业盐酸因含有[FeCl4]—而呈亮黄色,在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。
①[FeCl4]—的中心离子是____,配体是____;其中的化学键称为____。
②取4mL工业盐酸于试管中,逐滴滴加AgNO3饱和溶液,至过量,预计观察到的现象有____,由此可知在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。23、VA族元素及其化合物在生产;生活中用途广泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。试比较下列关系:原子半径P_______S(填选项序号,下同),气态氢化物的稳定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.无法确定。
(2)As4S4俗称雄黄。As原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6_______(补充完整),该原子核外有_______个未成对电子。
(3)NH4NO3受撞击分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中发生还原过程元素的变化为_______;若在反应中转移5mol电子,则反应产生的气体在标准状况下体积为_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反应必须在密闭的耐高温容器中进行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反应在2L的密闭容器中进行,经5分钟反应炉内固体的质量减少60.0g,则用氨气来表示该反应在5分钟内的平均速率为_______。达到平衡后,增大反应容器体积,在平衡移动过程中,直至达新平衡,逆反应速率的变化状况为_______。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,其中气态PCl3分子属于极性分子,其空间构型为_______。PCl5水解生成两种酸,请写出发生反应的方程式_______。24、周期表前四周期的元素A;B、C、D、E原子序数依次增大。A的核外电子总数与其周期数相同;B的价电子层中有3个未成对电子,C的最外层电子数为其内层电子数的3倍,D与C同族;E的最外层只有2个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
(1)常温下(BA4)DC4溶液显______性;用离子方程式解释原因______。
(2)B;C、D中第一电离能最大的是______(填元素符号);基态E原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______。
(3)A和其他元素形成的二元共价化合物中,有一种分子空间构形呈三角锥形,该分子极易溶于水,却不溶于CCl4;请解释原因______;分子中既含有极性共价键;又含有非极性共价键的化合物是______(填化学式,写一种)。
(4)A2C内的C—A键、A2C分子间的范德华力和氢键,从强到弱依次是______。A3C+中A—C—A键角比A2C中的______(填“大”或“小”或“相等”)
(5)与E同周期的元素中,基态原子在4s轨道上只有1个电子的元素共有______种。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】【详解】
A.pH=2的盐酸中c(H+)=10-2mol/L,pH=12的氨水中c(OH‑)=10-2mol/L,故等体积混合时,HCl与已经电离的NH3·H2O恰好反应,但大部分NH3·H2O未电离,故反应后NH3·H2O大量剩余;溶液显碱性,即pH>7,A正确;
B.c(H+,水)=10-10mol/L<10-7mol/L,故水的电离受到抑制,原溶液可能是酸或碱,若为酸,则c(OH-)=c(OH-,水)=c(H+,水)=10-10mol/L,则溶液中c(H+)=pH=4;若为碱,则溶液中c(H+)=c(H+,水)=10-10mol/L;pH=10,B错误;
C.100℃时,Kw=10-12,pH=2的HCl中c(H+)=10-2mol/L,但pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=故等体积混合时NaOH过量,溶液显碱性,C错误;
D.NH3·H2O属于弱电解质,稀释时NH3·H2O会继续电离补充OH-,故稀释10倍后,OH-浓度大于原本故b>a-1,即a<b+1;D错误;
故答案选A。2、C【分析】【分析】
由图可知,氧气得到电子发生还原反应,故为正极;电极为负极,二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸,
【详解】
A.电子不能进入内电路;A错误;
B.由分析可知,电极为负极,二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸,B错误;
C.根据电子守恒可知,放电过程中若消耗(标准状况1mol),理论上可以消除C正确;
D.原电池中阳离子向正极移动,故移向电极;D错误;
故选C。3、A【分析】【详解】
A.由图中信息可知;该反应中,在太阳能的作用下,二氧化碳发生了分解反应,光能和热能转化为化学能,A正确;
B.该过程中二氧化碳发生了分解反应属于氧化还原反应,故有电子转移,B不正确;
C.催化剂不能改变反应的焓变,但是可以降低反应的活化能,故使用作催化剂可以提高化学反应速率;C不正确;
D.化学反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差,则分解反应的热化学方程式为D不正确。
本题选A。4、A【分析】【分析】
开关闭合后,导线中有电流通过说明该装置是原电池,符合原电池构成条件;乙电极的电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+;乙极失电子发生氧化反应,则乙极是负极,即铁作负极,不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极。
【详解】
A.该装置中;能自发的发生氧化还原反应,铁的活泼性大于铜,所以铁作负极,铜作正极,符合题意,故A正确;
B.该装置;两个电极材料相同,所以不符合原电池构成条件,故B错误;
C.该装置中;铁的活泼性小于锌,所以铁作正极,与题意不符合,故C错误;
D.该装置不能自发的进行氧化还原反应;蔗糖溶液不是电解质溶液,故D错误;
故选A。5、D【分析】【分析】
Fe(OH)2是借助反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓生成的,制纯净的Fe(OH)2沉淀,Fe为阳极,失去电子,a与电源正极相连,则a为阳极,电极材料为Fe,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,b为阴极;电极材料为石墨。苯的密度水的小,不溶于水,可隔绝空气,防止氢氧化亚铁被氧化,并在实验加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是排出溶液中的氧气,以此解答该题。
【详解】
A.结合分析,a电极材料为铁,b电极材料为石墨;故A错误;
B.a电极为阳极,其反应式为:Fe-2e-=Fe2+;故B错误;
C.若电解液d是NaCl溶液;阳极生成亚铁离子,阴极生成氢氧根离子,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,则白色沉淀在两电极之间的溶液中生成,故C错误;
D.根据分析;苯的密度水的小,不溶于水,可隔绝空气,防止氢氧化亚铁被氧化,故D正确;
答案选D。6、B【分析】【详解】
A.温度越高反应速率越快;催化剂的催化效率越高反应速率越快;据图可知,催化效率大于温度对反应速率的影响;若没有催化剂的情况下,M点的反应速率比N点小,故A错误;
B.设开始投料n(H2)为3mol,则n(CO2)为1mol,则M点平衡时二氧化碳的转化率为50%;根据该可逆反应可知,平衡时,n(H2)=3-50%×1×3=1.5mol;n(CO2)=1-50%×1=0.5mol,n(C2H4)=0.25mol,n(H2O)=1mol;同一条件下,体积分数之比和气体的物质的量成正比,所以平衡时乙烯的体积分数×100%=7.7%;故B正确;
C.由图可知;升高温度,二氧化碳平衡转化率减小,平衡左移,该反应正反应放热;升高温度,平衡向左移动,平衡常数减小,所以其他条件相同时,N点的平衡常数比M点的小,故C错误;
D.N点时向容器中再充入体积比为3:1的H2和CO2,同比例增大反应的量或浓度,相对于原平衡来讲,等效于加压的过程,该反应正反应为气体体积减小的反应,所以平衡向右移动,再次达平衡时CO2的转化率增大;故D错误;
故选B。7、B【分析】【详解】
A.铁离子易发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,生成Fe(OH)3所以会出现浑浊;加水促进铁离子水解,浑浊更明显,故A错误;
B.加少量稀盐酸,增大H+浓度;抑制铁离子水解,可以得到澄清溶液,故B正确;
C.温度越高越容易水解;故C错误;
D.向氯化铁溶液中加入铁粉;铁粉与氯化铁反应生成氯化亚铁,不仅去除不了浑浊,还引入新杂质氯化亚铁,故D错误;
故答案为B。二、填空题(共7题,共14分)8、略
【分析】(1)
根据图示可知在前4min内A减少0.4mol,B增加0.2mol,一定时间后A、B都存在,且物质的量不再发生变化,说明该反应是可逆反应,其中A是反应物,B是生成物,二者改变的物质的量的比是0.4mol:0.2mol=2:1,故反应方程式为:2A(g)B(g);
(2)
降低温度;活化分子百分数减小,有效碰撞几率减小,正;逆反应速率都减慢;
(3)
4min后,A的物质的量减小,B的物质的量增加,则反应正向进行,因此正、逆反应速率的大小关系为v正>v逆;
(4)
在0~4minB物质的量改变△n(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,则用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)=
(5)
该反应达到平衡时,n(A)=0.2mol,n(B)=0.5mol;恒温恒容下,气体的体积比等于气体的物质的量之比,故平衡时总压强和起始时总压比为(0.5+0.2)mol:(0.8+0.2)mol=7:10;
(6)
结合(5)可知7:10=p平:100kPa,因此平衡时总压p平=70kPa,平衡时B的体积分数为则平衡时混合气体中B的分压为×70KPa=50.0kPa;
(7)
该反应为气体分子数减小的反应,要提高上述反应的转化率,可采取的措施是增大压强(合理即可)。【解析】(1)2A(g)B(g)
(2)减慢减慢。
(3)>
(4)0.1
(5)7:10
(6)50.0
(7)增大压强9、略
【分析】【分析】
在该锂电池中,b电极Li失去电子;为原电池负极,a电极Mn元素得到电子,为原电池正极,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则判断离子移动方向;与电源负极连接的电极为阴极,发生还原反应;与电源正极连接的电极为阳极,发生氧化反应,结合离子放电能力大小判断电解池两个电极产生的物质;电极反应式及交换膜的种类,根据转移电子与产生微粒的物质的量关系计算电子转移的物质的量的多少。
【详解】
(1)锂离子电池工作时,a极发生Mn得到电子,发生还原反应;Li+带有正电荷,向负电荷较多的正极a极移动,负极b极上Li失去电子变为Li+,该电极反应式为Li−e−=Li+,故答案为:还原;a;Li−e−=Li+;
(2)在电解池中,c电极连接电源负极,为阴极,在阴极c上溶液中的H+得到电子变为H2逸出,电极反应式为2H++2e−=H2↑,所以物质A的化学式是H2,在右侧溶液中的离子失去电子发生氧化反应,阴离子不断放电,使右侧溶液中正电荷较多,所以右侧交换膜应选用阴离子交换膜,该交换膜的作用是能选择性的通过SO起到平衡电荷的作用,在d极的电极反应式为:SO−2e−+H2O=2H++SO或写为2H2O−4e−=O2↑+4H+,2SO+O2=2SO故答案为:H2;能选择性的通过SO起到平衡电荷的作用;SO−2e−+H2O=2H++SO或写为2H2O−4e−=O2↑+4H+,2SO+O2=2SO
(3)若电解池左侧溶液的体积为2L,其浓度由2mol/L变为4mol/L时,△n(OH−)=2L×(4mol/L−2mol/L)=4mol,由于左侧电极为2H++2e−=H2↑,每消耗2molH+,就会同时产生2molOH−,转移2mol电子,现在溶液中OH−物质的量增加了4mol,因此理论上电路中通过的电子是4mol,故答案为:4。【解析】还原aLi−e−=Li+H2能选择性的通过SO起到平衡电荷的作用SO−2e−+H2O=2H++SO或写为2H2O−4e−=O2↑+4H+,2SO+O2=2SO410、略
【分析】【详解】
(1)实验1中,反应在10min至20min时间内,A的浓度减少0.8mol/L−0.67mol/L=0.13mol/L,10min至20min时间内平均速率v(A)为=0.013mol/(L⋅min);故答案为:0.013;
(2)实验1、2温度相同平衡常数相同,且平衡浓度相同,则起始浓度也相同,可知A的初始浓度c1=1.0mol/L;实验2中反应速率快,则实验2中还隐含的条件是使用了催化剂,故答案为:1.0;使用了催化剂;
(3)实验1和实验3温度一样,平衡常数相同,平衡浓度大的起始浓度大,起始浓度大的反应速率块,实验3中平衡浓度较大,则起始浓度大,反应速率v3>v1,起始浓度c3>c1=1.0mol/L,故答案为:>;>。【解析】①.0.013②.1.0③.使用催化剂④.>⑤.>11、略
【分析】【详解】
(1)①根据反应方程式得到该反应的化学平衡常数表达式K=故答案为:
②某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),因此该温度为700℃;故答案为:700℃。
③若830℃时,向容器中充入1molCO、4molH2O,反应达到平衡后,平衡常数与平衡时浓度无关,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,因此化学平衡常数K等于1.0;故答案为:等于。
④若1200℃时,平衡常数为2.6,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol∙L−1、2mol∙L−1、4mol∙L−1、4mol∙L−1,则此时平衡逆向移动;故答案为:向逆反应方向进行。
(2)可知系统(Ⅰ)中三个方程式相加得到制氢的热化学方程式:H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ∙mol−1,系统(Ⅱ)中三个方程式相加得到制氢的热化学方程式H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ∙mol−1,根据两个方程式分析得到等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ);故答案为:H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ∙mol−1;H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ∙mol−1;系统(Ⅱ)。
(3)①解得a=0.02,H2S的平衡转化率=反应平衡常数故答案为:20%;0.013或
②根据表格,温度升高,平衡常数增大,转化率增大,因此620K重复试验,该温度大于610K,因此H2S的转化率>故答案为:>。【解析】700℃等于向逆反应方向进行H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=+286kJ∙mol−1H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ∙mol−1系统(Ⅱ)20%0.013或>12、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)在高温;高压、催化剂的条件下;1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9kJ的能量,说明石墨具有的能量低于金刚石,因此等物质的量的石墨与金刚石在相同条件下完全燃烧,金刚石放出的热量多;
(2)根据图像分析可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此所示反应为放热反应,该反应需要加热,以达到活化分子所需要的最低能量,其ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=E2-E1。【解析】金刚石放热需要E2﹣E113、略
【分析】【分析】
接通直流电源进行电解饱和食盐水,连接电源正极的碳棒为阳极,在阳极上氯离子失电子生成氯气,连接电源负极的铁钉为阴极,氢离子在阴极上得电子生成氢气;
【详解】
(1)在实验时,氯离子在阳极上失电子生成氯气,检验氯气的方法是用湿润的淀粉-KI试纸靠近碳棒,若试纸变蓝,说明是氯气;氢离子在阴极上得电子生成氢气,检验氢气的方法是收集阴极上产生的气体,验纯后点燃,若火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩一干冷小烧杯,观察杯壁是否有水滴,往烧杯中倒入澄清的石灰水,若不变浑浊,则是氢气;电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,由方程式可知,电解后所得溶液呈碱性,如果实验前在饱和氯化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,可以看到溶液呈红色;(2)电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,用双线桥表示电子转移的方向和数目为:(3)在上述反应中,氢元素的化合价降低,氧化剂是水;氯元素的化合价升高,还原剂是NaCl;(4)由化学方程式可知,每转移1mol电子,生成氢气和氯气的物质的量均为0.5mol,在标准状况下的体积均为:0.5mol×22.4L/mol=11.2L。【解析】氯气用湿润的淀粉-KI试纸靠近碳棒,若试纸变蓝,说明是氯气氢气收集阴极上产生的气体,验纯后点燃,若火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩一干冷小烧杯,观察杯壁是否有水滴,往烧杯中倒入澄清的石灰水,若不变浑浊,则是氢气红色碱性物质水NaCl11.211.214、略
【分析】【分析】
向海水中加入石灰水,其中Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀,然后通过操作a为过滤,得到A为Mg(OH)2,将Mg(OH)2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2,电解熔融MgCl2得到Mg单质;以此解答。
【详解】
Ⅰ.(1)由图可知,0.5molN2(g)和1.5molH2(g)所具有的能量高于1molNH3(g)具有的能量,则0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的过程放出(b-a)kJ能量,故答案为:放出;(b-a);
Ⅱ.(2)上述分析可知,操作a的名称为过滤,试剂X的作用是将Mg(OH)2溶解得到MgCl2;则试剂X可以选用稀盐酸,故答案为:过滤;稀盐酸;
Ⅲ.(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知,I-和Cl2反应可能发生反应Ⅲ生成IO也可能发生反应Ⅰ生成I2,以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是控制Cl2的用量,故答案为:Cl2的用量;
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2的过程中,IO和HSO反应生成I2和SOI元素由+5价下降到0价,S元素由+4价上升到+6价,根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为:2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2,故答案为:2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2。【解析】放出(b-a)过滤稀盐酸Cl2的用量2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2三、判断题(共5题,共10分)15、B【分析】【分析】
【详解】
热化学方程式主要是强调这个反应的反应热是多少,而不是强调这个反应在什么条件下能发生,根据盖斯定律,只要反应物和生成物一致,不管在什么条件下发生反应热都是一样的,因此不需要注明反应条件,该说法错误。16、A【分析】【详解】
高性能环氧涂层有效阻止了氧气、海水等对钢铁的侵蚀,该说法正确。17、B【分析】【详解】
酸抑制水的电离,能水解的盐促进水的电离,错误。18、B【分析】【分析】
【详解】
醋酸钠显碱性,等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸分别与NaOH溶液反应,得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH):盐酸>醋酸,故答案为:错误。19、B【分析】【分析】
【详解】
0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,NaHA水溶液呈酸性,则HA-水解程度小于电离程度、溶液中A2-离子浓度大于H2A浓度,故答案为:错误。四、原理综合题(共2题,共20分)20、略
【分析】【详解】
(1)根据盖斯定律知
(2)①相同温度下(在100℃时对x轴作垂线),由p1到p2,CO的转化率升高,平衡正向移动,正向是气体系数减小的方向,所以使平衡移动的条件为压强增大,所以p12;
②
③解法一:根据三段式计算所以转化率相同;
解法二:CO和H2的反应比例为1:2;投料比为1:2,所以剩余量为1:2,则转化率相同;
④A.催化剂可以加快反应速率;但不能影响平衡,CO转化率不变,A项不符合题意;
B.温度降低;反应速率降低,反应为放热反应,降低温度时平衡向正向进行,CO转化率提高,B项不符合题意;
C.压强增大;反应速率增大,正向为气体系数之和减小的反应,增大压强,反应正向移动,CO转化率提高,C项符合题意;
D.甲醇浓度降低;反应速率降低,分离甲醇有利于平衡正向移动,CO转化率提高,D项不符合题意;
E。容积不变;以1:2通入气体,相当于增大压强,反应速率加快,平衡正向移动,CO转化率提高,E项符合题意;
故正确选项为CE【解析】-90.1<合成甲醇的反应为气体分子数减小的反应,其它条件相同时(温度相同时),增大压强,CO的转化率增大=CE21、略
【分析】【详解】
(1)反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应正反应放热反应,在催化剂的作用下,降低了反应的活化能,加快反应速率,但是反应的热效应不变;正确答案:b;放热;
(2)从图像看出,起始充入的CO为的浓度为1mol/L,容器体积为2L,CO的物质的量2mol,A错误;两种物质参加反应,增加CO浓度,CO的转化率减少,B错误;该反应为反应前后气体总量∆n≠0的反应,当容器中压强恒定时,反应已达平衡状态,C正确;保可持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,同比例增加反应物,相当于加压过程,平衡向右移动,n(CH3OH)增大,n(CO)减少,达到平衡时,n(CH3OH)/n(CO)增大;D正确;正确答案选项:AB;
(3)从反应开始到建立平衡,c(CO)减少了0.75mol/L,v(CO)=0.075mol/(L·min);根据速率之比与系数成正比关系,v(H2)=0.15mol/(L·min);由题意可知:反应开始时,c(CO)=1mol/L,c(H2)=2mol/L,
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始浓度120
变化浓度0.751.50.75
平衡浓度0.250.50.75
根据平衡常数计算公式:c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)=(0.75)/(0.5)2(0.25)=12;
若保持其他条件不变,向平衡体系中再充入0.5molCO、1molH2、1.5molCH3OH,此时各物质的总量变为:1molCO,2molH2,3molCH3OH;各物质浓度变为:0.5mol/LCO,1mol/LH2,1.5mol/LCH3OH;带入浓度商计算公式:c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)=(1.5)/0.5×12=3<12,
平衡向正反应方向;正确答案:0.15mol/(L·min);12正反应方向;
(4)CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol,①,H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,②,用①-②×2:CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol,32gCH3OH(g)正好为1mol;
正确答案:CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9KJ/mol;
点睛:其他条件不变的条件下,有浓度变化的两种物质参加反应的可逆反应,增加该物质浓度,该物质的转化率减少,另外一种物质的转化率增大。【解析】b放热AB0.15mol/(L·min)12正反应方向CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9KJ/mol五、结构与性质(共3题,共9分)22、略
【分析】(1)
铁元素的原子序数为26,基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2,故答案为:[Ar]3d64s2;
(2)
①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构;故答案为:X射线衍射;
②由晶胞结构可知,晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2,晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4;则A;B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1:2,故答案为:1:2;
③由晶胞结构可知;在A晶胞中,位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近,则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个,故答案为:8;
(3)
由铁的吸氧腐蚀原理可知;解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水;无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池,铁粉做负极,失去电子被氧化,氧气在碳粉正极得电子被还原,原电池反应加速了铁粉被氧化放热,故答案为:暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池,铁粉做负极,失去电子被氧化,氧气在碳粉正极得电子被还原,原电池反应加速了铁粉被氧化放热;
(4)
①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子,具有孤对电子的氯离子是配体,中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键,故答案为:Fe3+;Cl—;配位键;
②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡:[FeCl4]—Fe3++4Cl—,向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时,溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀,溶液中的氯离子浓度减少,络合平衡向右移动,四氯合铁离子的浓度减小,溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的,故答案为:白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。【解析】(1)[Ar]3d64s2
(2)X射线衍射1:28
(3)暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水;无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池;铁粉做负极,失去电子被氧化,氧气在碳粉正极得电子被还原,原电池反应加速了铁粉被氧化放热。
(4)Fe3+Cl—配位键白色沉淀、亮黄色逐渐变浅23、略
【分析】【分析】
达到平衡后,增大反应容器体积,压强减小反应速率减小,平衡正向进行;PCl5与足量的水能完全水解生成两种酸,则生成H3PO4与HCl;
【详解】
(1)同周期从左向右原子半径减小,则原子半径P>S,同周期从左向右非金属性增大,气态氢化物的稳定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104
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