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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A版选择性必修1化学下册阶段测试试卷643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、全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池,该电池性能优良,其电池总反应为VO+2H++V2+V3++VO2++H2O。下列叙述正确的是A.放电过程中电解质溶液中H+移向负极B.放电时每转移1mol电子,正极有1molVO被氧化C.开始充电时,电池负极连接电源负极,附近溶液的pH减小D.放电时负极电极反应式为VO2+-e-+H2O=VO+2H+2、下列说法错误的是A.熵是描述系统混乱度的物理量,熵增反应一定是自发反应B.内能是系统内物质各种能量的总和,与温度、压强、聚集状态等有关C.碰撞理论认为:升高温度能增大活化分子百分数,增加有效碰撞几率,加快反应速率D.过滤态理论认为:催化剂能降低反应所需的活化能,同等程度地提高正、逆反应速率3、下列属于弱电解质的是A.B.KOHC.D.HClO4、在通风橱中进行下列实验:
。步骤。
现象。
Fe表面产生大量无色气泡;液面上方变为红棕色。
Fe表面产生少量红棕色气泡后;迅速停止。
Fe;Cu接触后;其表面均产生红棕色气泡。
下列说法不正确的是A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=NO2B.Ⅱ中现象因为Fe被浓HNO3氧化,使其表面生成一层氧化膜,阻止Fe进一步反应C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流表,可判断Fe是否被氧化5、下列说法正确的是A.常温下,同体积的pH=9的NaClO溶液和pH=5的NH4Cl溶液水的电离程度相同B.常温下将醋酸钠、盐酸两溶液混合后溶液呈中性,则混合溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)C.常温下等物质的浓度的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中水的电离程度:①>③>②D.等体积等物质的量浓度的NaClO(aq)与NaCl(aq)中离子总数:N前>N后6、CO和NO都是汽车尾气中的有害物质,它们之间能缓慢地发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0;现利用此反应,拟设计一种环保装置,用来消除汽车尾气对大气的污染,下列方案可以提高尾气处理效率的是()
①选用适当的催化剂②提高装置温度③增大装置的压强④装置中放入碱石灰A.①③④B.①②③C.②③④D.①②③④评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、以Fe3O4/Pd为催化材料,利用电化学原理实现H2消除酸性废水中的其反应过程如图所示[已知Fe3O4中Fe元素化合价为+2;+3价;分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列说法错误的是。
A.处理的电极反应为2+8H++6e-=N2↑+4H2OB.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用C.用该法处理后,水体的pH降低D.消耗6.72LH2,理论上可处理含4.6mg∙L-1的废水2m38、抗“非典”斗争中,消毒液需求量猛增,某单位设计了一种家用消毒液发生器。该发生器利用常见的精盐和自来水为反应物,通电时,发生器电解槽里的极板上产生大量气泡,切断电源后所得消毒液具有较强的杀菌能力,且对人体无害,在发生器内发生的反应是A.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑B.H2+Cl22HClC.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OD.NaClO+HCl=NaCl+HClO9、在钒化合物的催化作用下,H2O2发生反应的反应机理如图甲;反应过程中的能量变化情况如图乙所示,下列说法错误的是。
A.此过程的总反应为H2O2+Cl-+H+=H2O+HClOB.在图示无机反应中,被氧化的是氯元素,被还原的是氧元素C.图中钒的化合价发生了变化D.此过程的总反应速率由D到E的步骤决定10、等质量的三份锌a、b和c,分别加入稀H2SO4中,a中同时加入适量CuSO4溶液,c中加入适量CH3COONa。下列各图中表示其产生的氢气总体积(V)与时间(t)的关系,其中可能正确的是A.B.C.D.11、常温下,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。向20mL0.1mol·L-1BaCl2溶液中滴入0.1mol·L-1的Na2SO4溶液,溶液中pBa2+[pBa2+=-lgc(Ba2+)]与Na2SO4溶液体积的关系如图所示。下列叙述错误的是()
A.图像中,n=1,m=5B.若起始时c(BaCl2)=0.2mol·L-1,m不变,b点向d点移动C.若用同浓度的Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液,可使b点向c点移动D.V。时,向溶液中滴加Na2CO3溶液,产生BaCO3沉淀的条件是>1012、控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是。
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生还原反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极13、某科研机构研发的NO—空气燃料电池的工作原理如图所示;下列叙述正确的是。
A.a电极为电池负极B.电池工作时H+透过质子交换膜从左向右移动C.b电极的电极反应:NO—3e—+2H2O=4H++NOD.当外电路中通过0.2mol电子时,a电极消耗O2的体积1.12L14、二氧化氯(ClO2;黄绿色易溶于水的气体)是一种高效;低毒的消毒剂。其一种生产工艺如图。
下列说法正确的是A.气体A为H2B.参加反应的NaClO2和NCl3的物质的量之比为3:1C.溶液B中含有大量的Na+、Cl-、OH-D.可将混合气通过饱和食盐水除去C1O2中的NH315、一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时到达平衡。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCOCl2COCl2COCl2COCl2COCl2Ⅰ5001.01.000.8Ⅱ5001.0a00.5Ⅲ6000.50.50.50.7
下列说法中正确的是()A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率(CO)=0.32mol·L-1·min-1B.该反应正反应为吸热反应C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55molD.若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)16、NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=−116.1kJ·mol−1
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol−1
反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol−1。17、常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
根据题意回答下列问题:
①写出酸H2A的电离方程式___。
②若溶液M由2mol/LNaHA溶液与2mol/LNaOH溶液等体积混合而得,则溶液M的pH___7(填“>”“<”或“=”);溶液M中各微粒的浓度关系正确的是___。
A.c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(HA-)+c(H2A)+c(H+)=c(OH-)
C.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=1mol/L
D.c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)18、甲酸是基本有机化工原料之一;广泛用于农药;皮革、染料、医药和橡胶等工业。
(1)已知热化学方程式:
I:HCOOH(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1=+72.6kJ·mol-1;
II:2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1;
III:2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ·mol-1
则反应IV:CO2(g)+H2(g)⇌HCOOH(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。
(2)查阅资料知在过渡金属催化剂存在下,CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行:第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)=M·HCOOH(s);则第二步反应的方程式为_______。19、已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ/mol
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号);固体碳的燃烧热为_______。
(2)1molH2完全燃烧生成液态水;放出的热量为_______。
(3)依据事实;写出下列反应的热化学方程式。
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g);需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______。
②已知HCl稀溶液与NaOH稀溶液反应生成1molH2O时,放出57.3kJ热量,用离子方程式表示该反应的热化学方程为_______。20、(1)实验室用浓硫酸制取氯化氢是因为它有_______性,用标况下收集的氯化氢做喷泉实验,若水只有充满烧瓶的则所得溶液的物质的量浓度为_________mol/L;用排空气法收集的HCl气体对H2的相对密度为17,用同样的方法做喷泉实验,则水能够喷到整个烧瓶的_______。
(2)工业制氯化氢的原料来自于氯碱工业:电解饱和食盐水的化学反应方程式_______________,一段时间后,两极都有气体产生,在阴极附近滴加酚酞,溶液变___;同时阳极放出气体有刺激性气味,能使湿润碘化钾淀粉试纸变____。评卷人得分四、结构与性质(共2题,共6分)21、探究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中;发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_________(任答两种);
(2)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响;该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
。实验。
混合溶液。
A
B
C
D
E
F
4mol/LH2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计,其中:V1=______,V6=_________,V9=__________;
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因__________________。22、常温下;有浓度均为0.1mol/L的下列4种溶液:
①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液④NaHCO3溶液。HCNH2CO3CH3COOH
(1)这4种溶液pH由大到小的排列顺序是_____________(填序号);
(2)④的水解平衡常数Kh=___________。
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_______④(填“>”“<”或“=”)。
(4)常温下NaCN溶液中,将粒子浓度由大到小排序________(包括HCN)
向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为__________________。
(5)CO2可以被NaOH溶液捕获,若所得溶液溶液pH=_________。评卷人得分五、原理综合题(共2题,共20分)23、金属铝有广泛的应用,有人对碳还原氧化铝制备铝进行了实验研究。在2.0L真空密闭容器中稍过量石墨与1.0molAl2O3混合后加热,图1是体系压强随着加热时间变化的曲线图,图2是在不同的恒定温度下,反应达到平衡,冷却后容器内剩余固体中部分含铝元素物质的物质的量随温度变化曲线图。
已知:1.01×105Pa下Al熔点933K,沸点2700K;10Pa下Al沸点低于1000K,Al2O3和C沸点高于2000K。
反应I:Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g)△H1=+1339.1kJ·mol-1
反应II:2Al2O3(s)+9C(s)Al4C3(s)+6CO(g)△H2=+2249.5kJ·mol-1
反应III:Al2O3(s)+Al4C3(s)6Al(s)+3CO(g)△H3
请回答下列问题:
(1)工业上电解法治炼铝的化学方程式为___。
(2)△H3=___。
(3)图1中石墨与Al2O3混合物加热至150min时容器内温度约为___。
(4)从反应自发性推测,实验室进行碳还原氧化铝制备铝的实验需要在真空容器中进行,可能的原因是___。
(5)由图2可得1650K时,反应I的平衡常数K=___。
(6)下列说法不正确的是___。
A.图1中约170min后体系压强很快减小可能是反应I;II急剧发生;吸收了大量的热,容器内温度降低,导致反应I、II平衡向逆方向移动。
B.图2显示约1650~1700K之间是石墨与Al2O3反应制备Al的最佳温度。
C.图2中T≥1700K时体系中一定还发生了其他副反应。
D.综合分析可得;碳还原氧化铝制备铝比电解法成本更低,产率更高,适合大规模应用。
(7)请在图3中画出温度在1450-1650K之间2.0L真空密闭容器中CO的浓度随温度变化曲线图___。
24、脱除工业废气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气;改善环境;是环境保护的主要课题。
(1)早期是利用NH3还原法,可将NOx还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.9kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1
③H2O(g)H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1
写出常温下,NH3还原NO反应的热化学方程式__。
(2)以漂粉精溶液为吸收剂可以有效脱除烟气中的NO。
①漂粉精溶液的主要成分是Ca(ClO)2,若吸收过程中,消耗的Ca(ClO)2与吸收的NO的物质的量之比为3∶4,则脱除后NO转化为__。
②某一兴趣小组研究不同温度下相同浓度漂粉精溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。图中,40~60℃NO脱除率上升可能的原因为__;60~80℃NO脱除率下降可能的原因为__。
(3)过硫酸钠(Na2S2O8)氧化去除NO
第一步:NO在碱性环境中被Na2S2O8氧化为NaNO2
第二步:NaNO2继续被氧化为NaNO3,反应为++2OH-+2+H2O。
不同温度下,平衡时的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度(指第二步反应的初始浓度)的关系如图所示。
①a、b、c、d四点平衡常数K由大到小的顺序为__,原因是__。
②若a点(0.1,40%)时,的初始浓度为amol·L-1,平衡时pH=13,则65℃时,第二步反应的平衡常数K=__。(用含a的代数式表示,已知65℃时Kw=1.0×10-13)
(4)利用新型材料光催化脱除NO法如图所示。
某电化学小组将过程A、B设计成酸性电解池反应,则该反应中阴极反应方程式为___。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
放电时,根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知,反应中V3+离子被还原,应是原电池的正极,VO2+离子中V的化合价从+4升高到中的+5价;化合价升高,应是原电池的负极。
【详解】
A.放电过程为原电池;原电池中阳离子向正极移动,故A错误;
B.放电过程为原电池;原电池中正极得电子发生还原反应,故B错误;
C.放电时电池的负极失电子发生氧化反应,则充电时得电子发生还原反应,所以与电源的负极相连作阴极,被还原生成VO2+,电极方程式为+2H++e-=VO2++H2O;阴极附近溶液的pH增大,故C错误;
D.放电时负极失电子发生氧化反应,根据总反应可知电极反应为VO2+-e-+H2O=VO+2H+;故D正确;
故答案为D。2、A【分析】【详解】
A.熵是描述系统混乱度的物理量;熵增反应ΔS>0,ΔS>0时,ΔG不一定小于0,该反应不一定是自发反应,故A错误;
B.内能是系统内物质各种能量的总和;与温度;压强、聚集状态等有关,故B正确;
C.碰撞理论认为;升高温度能增大活化分子百分数,增加有效碰撞几率,加快反应速率,故C正确;
D.过渡态理论认为;催化剂能降低反应所需的活化能,同等程度地提高正;逆反应速率,故D正确;
故选A。3、D【分析】【详解】
A.氯气是单质;既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.KOH在水溶液或者熔融状态下能完全电离;是强电解质,B错误;
C.NH3在水溶液和熔融状态下自身不能电离出阴阳离子;是非电解质,C错误;
D.HClO在水溶液中不完全电离;属于弱电解质,D正确;
故答案选D。4、C【分析】【分析】
I中铁和稀硝酸生成一氧化氮;一氧化氮遇空气生成二氧化氮;Ⅱ中Fe遇浓硝酸钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,所以产生少量红棕色气泡后,迅速停止;Ⅲ中构成原电池,Fe作为负极,且Fe与浓硝酸直接接触,会产生少量二氧化氮,Cu作为正极,发生得电子的反应,生成二氧化氮。
【详解】
A.I中铁和稀硝酸生成一氧化氮,一氧化氮遇空气生成二氧化氮,化学方程式为:2NO+O2=2NO2;选项A正确;
B.常温下;Fe遇浓硝酸易钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,选项B正确;
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明浓HNO3的氧化性强于稀HNO3;选项C错误;
D.Ⅲ中构成原电池;在Fe;Cu之间连接电流计,可判断Fe是否持续被氧化,选项D正确;
答案选C。5、A【分析】【详解】
A.NaClO是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性。常温下,同体积的pH=9的NaClO溶液中水电离产生的H+的浓度c(H+)水=c(OH-)=NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,pH=5的NH4Cl溶液中水电离产生的H+的浓度c(H+)水=10-5mol/L;故两种盐溶液中水电离程度相同,A正确;
B.常温下将醋酸钠、盐酸两溶液混合后溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒守恒可得c(Na+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),根据物料守恒有c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),有c(Cl-)=c(CH3COOH);B错误;
C.等物质的量浓度的三种盐中电离产生浓度相等,水解消耗水电离产生的OH-,使水电离程度增大,最终溶液中溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性;在(NH4)2CO3中同时水解,水解消耗水电离产生的H+,对水解平衡起促进作用,导致水电离程度比等浓度的NH4)2SO4大;在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中同时存在Fe2+的水解平衡,Fe2+水解消耗水电离产生的OH-,对水解平衡起抑制作用,导致水电离程度比NH4)2SO4小;故三种盐溶液中水电离程度:①>②>③,C错误;
D.等体积等物质的量浓度的NaClO(aq)与NaCl(aq)中两种盐的物质的量相等,两种溶液中Na+浓度相同;溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液中离子总浓度等于阳离子浓度的2倍。由于NaClO是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,该溶液中c(H+)<c(OH-),而NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液中c(H+)=c(OH-),则H+的浓度:c(H+)前<c(H+)后;故溶液中离子总浓度:NaClO(aq)<NaCl(aq),两种溶液体积相同,所以NaClO(aq)与NaCl(aq)中离子总数:N前<N后,D错误;
故合理选项是A。6、A【分析】【分析】
要提高尾气处理效果;需要尾气排放到大气之前尽可能的转化为无害气体,应从速率及平衡的角度分析。
【详解】
①选用适当的催化剂;可以加快反应速率,但不影响转化率,使有害气体在排出之前尽可能地转化为无害气体,可以提高尾气处理效果;故正确;
②提高装置温度;虽然能加快反应速率,但因该反应为放热反应,会降低转化率,故不正确;
③增大装置的压强;既加快反应速率,又提高转化率,故正确;
④装置中放入碱石灰;可以吸收生成的二氧化碳,使平衡向右移动,提高转化率,故正确。
答案选A。二、多选题(共9题,共18分)7、CD【分析】根据图示可知,Fe3O4/Pd为催化材料,Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ),处理得到电子转化为氮气,电极反应分别为2+8H++6e-=N2↑+4H2O,3H2-6e-=6H+,总反应为:2H++2+3H2N2+4H2O,该反应中N元素化合价降低被还原,H元素化合价升高被氧化,氢气为还原剂,为氧化剂;据此分析。
【详解】
A.根据图示,处理得到电子转化为氮气,电极反应为2+8H++6e-=N2↑+4H2O;故A不符合题意;
B.Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ);Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ),则Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用,故B不符合题意;
C.根据图示,总反应方程式可知:2H++2+3H2N2+4H2O;所以用该法处理后水体的pH升高,故C符合题意;
D.6.72LH2的条件未知;无法计算氢气的物质的量,故无法计算废水的体积,故D符合题意;
答案选CD。8、AC【分析】【分析】
【详解】
略9、CD【分析】【详解】
A.根据题给循环过程,可以判断此过程的总反应为故A正确;
B.总反应中;氧元素化合价降低;氯元素化合价升高,被氧化的是氯元素,被还原的是氧元素,故B正确;
C.仔细分析题图中A;B、C、D、E之间的转化关系;含钒化合物中钒的配位数虽然发生了改变(配位数为5或6),但钒的化合价未发生变化,始终是+5价,故C错误;
D.慢反应速率决定总反应速率;活化能越大反应速率越慢,此过程的总反应速率由活化能最大的反应步骤C→D决定,故D错误;
选CD。10、AD【分析】【分析】
【详解】
略11、BC【分析】【详解】
A.图像中pBa2+=−lgc(Ba2+)=−lg0.1=1,因此n=1,b点是恰好完全反应,pBa2+=−lgc(Ba2+)=−lg1×10−5=5;因此m=5,故A正确;
B.若起始时c(BaCl2)=0.2mol∙L−1,m不变,则加入的Na2SO4溶液体积增大,因此应该b点向右移动;故B错误;
C.BaCO3的溶度积大于BaSO4的溶度积,恰好完全反应生成碳酸钡时,钡离子浓度大,pBa2+值小,而用等浓度的Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液,消耗的碳酸钠溶液体积相同,因此b点应竖直向下迁移;故C错误;
D.V。时,向溶液中滴加Na2CO3溶液,因此产生BaCO3沉淀的条件是故D正确。
综上所述,答案为BC。12、AD【分析】【分析】
【详解】
A.由反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2可知,反应开始时,乙中石墨电极上发生的电极反应为:2I--2e-=I2;故发生氧化反应,A不正确;
B.由反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2可知,反应开始时,甲中石墨电极上发生的电极反应为:Fe3++e-=Fe2+,故Fe3+被还原;B正确;
C.电流计读数为零时;说明正向反应产生的电流和逆向反应产生的电流相等,故反应达到化学平衡状态,C正确;
D.电流计读数为零时,在甲中加入FeCl2固体后;平衡向逆反应方向移动,则甲中石墨电极上亚铁离子失电子发生氧化反应,则为负极,故乙中的石墨电极为正极,D不正确;
故答案为:AD。13、BC【分析】【分析】
由图可知,通入一氧化氮的b电极为燃料电池的负极;水分子作用下一氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子,通入氧气的a电极为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【详解】
A.由分析可知;a电极为原电池的正极,故A错误;
B.由分析可知,a电极为燃料电池的正极,b电极为燃料电池的负极;则电池工作时氢离子透过质子交换膜从左向右移动,故B正确;
C.由分析可知,通入一氧化氮的b电极为燃料电池的负极,水分子作用下一氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子,电极反应式为NO—3e—+2H2O=4H++NO故C正确;
D.缺标准状况下;无法计算当外电路中通过0.2mol电子时,a电极消耗氧气的体积,故D错误;
故选BC。14、AC【分析】氯化铵溶液中加入盐酸通电电解,得到NCl3溶液,氮元素化合价由-3价升高为+3价,在阳极发生氧化反应,阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,则气体A为氢气;在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液B;由氢元素守恒可知,有水参加反应,结合得失电子守恒;原子守恒和电荷守恒可知,反应还生成NaCl与NaOH,由此分析。
【详解】
A.根据分析,阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,气体A为H2;故A符合题意;
B.在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液B,由氢元素守恒可知,有水参加反应,结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可知,反应还生成NaCl与NaOH,方程式为:6NaClO2+NCl3+3H2O=3NaCl+6ClO2+NH3+3NaOH,参加反应的NaClO2和NCl3的物质的量之比为6:1;故B不符合题意;
C.根据分析,结合反应6NaClO2+NCl3+3H2O=3NaCl+6ClO2+NH3+3NaOH可知,溶液B中含有NaCl与NaOH,则含有大量的Na+、Cl-、OH-;故C符合题意;
D.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,不可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3;故D不符合题意;
答案选AC。15、AC【分析】【详解】
A.容器I中前5min的平均反应速率依据速率之比等于化学计量系数之比,则(CO)=(COCl2)=0.32mol/(L•min);故A正确;
B.依据图中数据可知:若I和Ⅲ温度相同,则互为等效平衡,升高温度,COCl2物质的量减小;说明平衡逆向移动,则逆向为吸热反应,正向为放热反应,故B错误;
C.依据方程式:CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g);根据容器I可知:
反应平衡常数平衡时CO转化率:
依据容器Ⅱ中数据;结合方程式可知:
Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则:解得:a=0.55mol,故C正确;
D.CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)为气体体积减小的反应,若起始时向容器I加入CO0.8mol,Cl20.8mol;相当于给体系减压,减压平衡向系数大的方向移动,平衡转化率降低,小于80%,故D错误;
故答案为AC。三、填空题(共5题,共10分)16、略
【分析】【分析】
根据盖斯定律和热化学方程式的书写进行分析。
【详解】
(1)将两个热化学方程式编号,2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=−116.1kJ·mol−1(①式)3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol−1(②式)应用盖斯定律,将(①式×3+②式)÷2得,反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=[(−116.1kJ·mol−1)×3+75.9kJ·mol−1]÷2=-136.2kJ·mol−1。【解析】−136.217、略
【分析】【分析】
①由溶液中存在H2A、A2-、HA-,可推出H2A为二元弱酸,所以酸H2A的电离方程式应分两步书写。
②2mol/LNaHA溶液与2mol/LNaOH溶液等体积混合,生成1mol/LNa2A溶液;由于H2A为弱酸,所以在溶液中A2-会发生水解;从而使溶液显碱性。
A.从水解反应分析c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)是否正确;
B.从质子守恒分析c(HA-)+c(H2A)+c(H+)=c(OH-)是否正确;
C.从物料守恒分析c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=1mol/L是否正确;
D.从电荷守恒分析c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)是否正确。
【详解】
①由以上分析知,H2A为二元弱酸,从而得出弱酸H2A的分步电离方程式为H2AHA-+H+;HA-A2-+H+。答案为:H2AHA-+H+;HA-A2-+H+;
②2mol/LNaHA溶液与2mol/LNaOH溶液等体积混合,生成1mol/LNa2A溶液,A2-+H2OHA-+OH-,则溶液M的pH>7。答案为:>;
A.在溶液中,A2-发生水解,使溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+);A错误;
B.从质子守恒分析,c(HA-)+2c(H2A)+c(H+)=c(OH-);B错误;
C.从物料守恒分析,c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=1mol/L;C正确;
D.从电荷守恒分析,2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+);D错误;
故选C。
【点睛】
在平时的解题中,我们应注意总结经验,对于题给等量关系式,我们应能判断其建立的前提,即利用什么守恒建立起来的,从而沿着此思路进行分析,以确定正误。【解析】①.H2AHA-+H+;HA-A2-+H+②.>③.C18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)已知I:HCOOH(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1=+72.6kJ·mol-1;
II:2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1;
III:2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ·mol-1;
根据盖斯定律,由Ⅲ×-Ⅰ-Ⅱ×得反应Ⅳ:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH=(-483.6kJ·mol-1)×-72.6kJ·mol-1-(-566.0kJ·mol-1)×=-31.4kJ·mol-1;
(2)CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的总反应为CO2(g)+H2(g)HCOOH(g);第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)=M·HCOOH(s);总反应减去第一步反应可得第二步反应的方程式为M·HCOOH(s)=HCOOH(g)+M(s)。【解析】-31.4M·HCOOH(s)=HCOOH(g)+M(s)19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)△H<0的反应为放热反应,△H>0的反应为吸热反应,则反应①②为放热反应;固体碳的燃烧热是指1molC单质完全燃烧生成二氧化碳气体时放出的热量,有定义可知②对应的反应热△H=-393.5kJ/mol;即固体碳的燃烧热为393.5kJ/mol;
(2)由反应①可知,2mol氢气完全燃烧生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量,则1molH2完全燃烧生成液态水;放出的热量为285.8kJ;
(3)①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68kJ的热量,反应热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+68kJ/mol;
②已知HCl稀溶液与NaOH稀溶液反应生成1molH2O时,放出57.3kJ热量,用离子方程式表示该反应的热化学方程为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=−57.3kJ⋅mol−1。【解析】①②393.5kJ/mol285.8kJN2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+68kJ/molH+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=−57.3kJ⋅mol−120、略
【分析】【详解】
(1)由不挥发性酸制取挥发性酸的原理可知,实验室用不挥发性的浓硫酸与氯化钠固体反应制取氯化氢;设烧瓶的体积为V,若水只充满烧瓶的可知,烧瓶中氯化氢的体积为L,溶液的体积为L,则所得盐酸溶液的物质的量浓度为=mol/L;用排空气法收集的HCl气体对H2的相对密度为17可知混合气体的相对分子质量为17×2=34,设混合气体中氯化氢的物质的量分数为x,混合气体的相对分子质量为34可得关系式36.5x+29(1-x)=34,解得x=则氯化氢的体积为烧瓶体积的由氯化氢气体体积等于进入烧瓶中水的体积可知,水能够喷到整个烧瓶的故答案为难挥发性;
(2)电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;一段时间后,阴极上水得电子发生还原反应生成氢气和氢氧根,使阴极附近溶液显碱性,滴加酚酞溶液变红色,阳极上氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成单质碘,单质碘淀粉溶液变蓝色,故答案为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;红;蓝。
【点睛】
氯化氢气体体积等于进入烧瓶中水的体积确定氯化氢气体的体积和盐酸溶液的体积是解答关键,也是难点和易错点。【解析】难挥发性2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑红蓝四、结构与性质(共2题,共6分)21、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)升高反应温度;适当增加硫酸的浓度,增加锌粒的表面积等都可以加快稀硫酸与锌制氢气的速率;
(2)①锌过量,为了使产生的氢气体积相同,则每组硫酸的量需要保持相同,且该实验探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,则六组反应的溶液总体积也应该相同;A组中硫酸为30mL,那么其它组硫酸量也都为30mL,而硫酸铜溶液和水的总量应相同,F组中硫酸铜20mL,水为0,总量为20mL,所以V6=10mL,V9=17.5mL,V1=30mL;
②因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液接触的面积,氢气生成速率下降。【解析】升高反应温度,适当增加硫酸的浓度,增加锌粒的表面积V1=30V6=10V9=17.5当加入一定量的CuSO4后,生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液接触的面积22、略
【分析】【详解】
(1)对应酸的电离平衡常数分析可知:酸性CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸性越弱对应盐的水解程度越大,碱的碱性越强,则溶液碱性②NaOH溶液>①NaCN溶液>④NaHCO3溶液>③CH3COONa溶液;这4种溶液pH由大到小的顺序是:②①④③;
(2)碳酸氢根的水解平衡常数Kh==2.5×10-8;
(3)碳酸氢钠碱性大于同浓度的CH3COONa溶液;则消耗盐酸的体积③<④;
(4)NaCN溶液中存在CN-的水解,溶液显碱性,由于水解是微弱的,且水也会电离出氢氧根,所以溶液中粒子浓度由大到小为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(HCN)>c(H+);
碳酸的一级电离常数大于HCN的,二级电离常数小于HCN的,所以向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN与NaHCO3,该反应离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO
(5)碳酸氢根的电离平衡常数为=5.010-11,则c(H+)=10-10mol/L;所以pH=10。
【点睛】
酸性越强,其对应的盐溶液水解程度越大;比较溶液中粒子浓度大小关系时,要注意弱电解质的电离和盐类的水解都是微弱的。【解析】②①④③2.5×10-8<c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(HCN)>c(H+)CN-+CO2+H2O=HCN+HCO10五、原理综合题(共2题,共20分)23、略
【分析】【详解】
(1)工业上电解法熔融的Al2O3,在阴极上Al3+得到电子被还原变为Al单质,在阳极上O2-失去电子,被氧化为O2,则根据同一闭合电路中电子转移数目相等,可知电解熔融氧化铝来冶炼铝的化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑;
(2)已知:反应I:Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g)△H1=+1339.1kJ·mol-1
反应II:2Al2O3(s)+9C(s)Al4C3(s)+6CO(g)△H2=+2249.5kJ·mol-1
反应III:Al2O3(s)+Al4C3(s)6Al(s)+3CO(g)△H3
根据盖斯定律,将(I)×3-(II),整理可得Al2O3(s)+Al4C3(s)6Al(s)+3CO(g)△H3=+1767.8kJ•mol-1;
(3)图1中石墨与Al2O3混合物加热至150min时容器内压强大约为0.75Pa;结合图2中压强与温度关系可知:反应温度约为1500K;
(4)从反应自发性推测,△H<0,△S>0,△G=△H-T△S<0;反应自发进行。实验室进行碳还原氧化铝制备铝的实验需要在真空容器中进行,这时由于减小体系压强可以使铝沸点降低,实验时铝呈气态,导致反应I熵变(或生成物熵)增大,有利于反应自发进行;
(5)对于反应I:Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g),在1650K时Al2O3的物质的量是0.5mol,反应的Al2O3的物质的量是1mol-0.5mol=0.5mol,根据方程式可知:每有1molAl2O3反应,就会产生3molCO,则反应0.5mol的Al2O3,产生CO的物质的量是1.5mol,容器的容积是2L,故c(CO)=根据已知条件:在10Pa下Al沸点低于1000K,反应在真空容器中进行,压强减小导致Al的沸点低于1000K,此时Al状态为气态,根据图示可知此时Al蒸气的物质的量为0.20mol,则c(Al)=故反应I的化学平衡常数K=c3(CO)·c2(Al)=(0.75)3×(0.10)2=0.0042;
(6)A.图1中约170min后体系压强很快减小可能是反应I;II急剧发生;吸收了大量的热,导致容器内温度降低,降低温度,化学平衡向放热的逆方向移动,A正确;
B.由图2显示约1650~17
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