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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化学下册阶段测试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9题,共18分)1、我国科学家利用如图所示电化学原理处理废水中的尿素;下列说法正确的是。
A.Pd/CFC极为负极B.正极的pH减小C.图中钾离子移动方向由右向左D.Ni-Co/Ni极发生的电极反应式为:CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2++6H2O2、科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如图所示,该电池在常温下即可工作,总反应为下列说法正确的是。
A.NH3与BH3的分子空间构型相同B.a室发生的电极反应式为C.NH3·BH3中配位原子是BD.1molNH4BO2中含7molσ键3、将金属A放入B(NO3)2溶液中发生反应:A+B2+=A2++B,则下列说法正确的是()A.常温下,A或B可以与水发生反应B.A与B用导线连接插入稀H2SO4中,则形成原电池且B极上有H2放出C.A与B用导线连接插入B(NO3)2溶液中一定能构成原电池D.用惰性电极电解A(NO3)2与B(NO3)2的混合溶液,在阳极上先析出B4、NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体;常温常压下它们之间的反应:
CO(g)+NO(g)=CO2(g)+N2(g)ΔH=-374.3kJ·mol-1K=2.5×1060,反应速率较小。有关该反应的说法正确的是A.K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全B.增大压强,平衡将向右移动,K>2.5×1060C.升高温度,既增大反应速率又增大KD.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准5、某化工厂充分利用工业废气中的CO、将氯代烃;氯碱工业和甲醇联合生产,减少了环境污染,具体流程如图。下列叙述错误的是。
A.为减少副反应的发生,过程II中的装置需使用阳离子交换膜B.过程Ⅳ中的反应是C.在联合生产过程中起催化作用D.理论上每生成1mol可得到1mol6、以下判断正确的是A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H>0,该反应常温下不能自发B.2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)△H<0,该反应高温才能自发C.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小D.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行7、下列有关难溶电解质的溶解平衡的说法中正确的是A.向AgCl悬浊液中加水,平衡右移,c(Ag+)和c(Cl-)均增大B.Ca(OH)2悬浊液存在平衡:升温,溶液碱性增强C.向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加几滴0.1mol/LNaCl溶液,再向其中滴加0.001mol/LNaI溶液,先观察到白色沉淀,后又产生黄色沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D.将0.001mol/LAgNO3溶液滴入含有同浓度KCl和K2CrO4的混合溶液中,先产生AgCl沉淀[]8、在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积缩小到原来的当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.8倍。下列说法中正确的是A.m+n>pB.A的质量分数增大C.平衡向正反应方向移动D.C的体积分数增加9、在的醋酸溶液中,下列关系式中正确的是A.B.mol/LC.D.评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)10、在一恒容密闭容器中发生反应:图甲表示平衡时丙烯的体积分数()与温度T、氯气与丙烯的投料比的关系;图乙表示平衡常数K与温度T的关系。下列说法正确的是。
A.若表示氯气与丙烯按照物质的量之比1∶1投料,则B.图乙中,曲线A表示正反应的平衡常数C.在恒温恒容密闭容器中进行,压强不变时反应达到平衡状态D.当温度为时,的转化率约为33.3%11、我国科学家在利用电解法合成高纯度有机产品的研究上有重大突破。其中在酸性环境中电解糠醛()制备有机产品的原理示意图如下所示。下列说法正确的是。
A.交换膜适宜选用质子交换膜B.N极电势高于M极电势C.N极上发生的电极反应包括+H2O-2e-=+2H+D.电路上每通过1mole-,理论上生成1mol12、利用如图装置;完成很多电化学实验.下列有关此装置的叙述中,不正确的是。
A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极保护法B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子会向铜电极移动D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将减小13、在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5mol·L-1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,再达到平衡,测的A的浓度降低为0.35mol·L-1。下列有关判断正确的是A.x+y<zB.平衡向逆反应方向移动C.C的体积分数降低D.B的浓度增大14、25°C时,醋酸的Ka=1.8×10-5、次氯酸的Ka=3.0×10-8、碳酸的Ka1=4.1×10-7和Ka2=5.6×10-11。下列说法不正确的是A.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合:2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)B.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)C.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=5D.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)15、二元酸H2A在水中发生电离:H2A=H++HA-和HA-H++A2-,则下列几种物质的水溶液中关系式不正确的是A.NaHA:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)B.NaHA:c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)C.Na2A:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)D.H2A:c(H+)=c(HA-)+c(A2-)+c(OH-)评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)16、工业上可用电解法来处理含Cr2O72-的酸性废水,最终可将Cr2O72-转化成Cr(OH)3沉淀而将其除去。如图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。
请回答:
(1)装置中的b电极是________(填“阳极”或“阴极”)。
(2)a电极的电极反应式是__。
(3)完成b电极附近溶液中所发生反应的离子方程式:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2________+6________+7________。____________
(4)电解时用铁作阳极而不用石墨作阳极的原因是____________________________。
(5)电解结束后,若要检验电解液中是否还有Fe2+存在;则可选用的试剂是________(填字母)。
A.KSCN溶液B.CuCl2溶液C.H2O2溶液D.K3[Fe(CN)6]溶液17、丙烯腈(C3H3N)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下。
①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=−515kJ·mol−1
②C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=−353kJ·mol−1
请回答下列各题:
(1)关于上述反应,下列说法正确的是____。
A.增大压强有利于提高丙烯腈平衡产率。
B.反应②的ΔS等于零。
C.可以选择合适的催化剂来提高混合气中丙烯腈的生产效率。
D.上述反应在恒温、恒容密闭容器中进行,若H2O(g)浓度保持不变;则说明两反应均达到平衡状态。
(2)一定温度下,在体积不变的容器中充入C3H6、NH3、O2各1mol,一定时间后反应达到平衡状态,测得容器内C3H6和H2O的物质的量分别为0.4mol和1.4mol,该温度下反应②的平衡常数为____。
(3)若向容器内充入3molC3H6和1molO2只发生反应②,一定时间达到平衡状态,10min时再充入1molO2,15min重新达到平衡,请在图中画出10min~20min内C3H4O的百分含量的变化图__________。
(4)如图为一定时间内丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃。下列说法正确的是_____。
A.460℃之前产率随温度升高而增大是因为随温度升高反应平衡常数变大。
B.高于460℃产率下降的原因可能是温度升高催化剂活性降低。
C.460℃时C3H6的转化率一定大于500℃
D.温度过高副反应可能变多不利于合成丙烯腈18、回答下列问题。
(1)用惰性电极电解足量硫酸铜溶液,其阴极反应式为___________;
(2)铅蓄电池是可充放电的二次电池,其放电时正极反应式为___________;
(3)碱性条件下甲醇燃料电池的负极反应式为___________;
(4)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解酸性亚硫酸氢钠溶液制备连二亚硫酸钠,原理及装置如图1所示,a电极反应为___________
(5)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图2装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。a电极反应式为___________。19、已知的若氨水的浓度为溶液中的_______________20、常温下,有的四种溶液:
①②③④
(1)任选上述一种酸性溶液,用化学用语解释其呈酸性的原因:___________。
(2)溶液①的___________。
(3)溶液①、③等体积混合后,溶液中___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)溶液④中各离子浓度从大到小的顺序是___________。
(5)向中滴加溶液过程中,变化如图所示。
①滴加过程中发生反应的离子方程式是___________。
②下列说法正确的是___________。
a.A、C两点水的电离程度:A>C
b.B点溶液中微粒浓度满足:
c.D点溶液微粒浓度满足:21、工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产;回答下列问题:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)⇌CO2+H2。T℃时,往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=___________(填计算结果)。
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为___________。评卷人得分四、判断题(共3题,共15分)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、时,若测得溶液取该溶液加蒸馏水稀释至测得则是弱酸。(________)A.正确B.错误24、如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性。(____________)A.正确B.错误评卷人得分五、元素或物质推断题(共1题,共3分)25、下图表示各物质之间的转化关系。已知A;D、F、H均为单质;X常温下为液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液。
请按要求填空:
(1)写出生成E的电极反应式:_______________________
反应⑤的现象是:__________________________________________________
(2)反应①的化学反应方程式:_____________________________________
在实验室中引发反应④的操作是:_______________________________
(3)I和G溶液反应的化学方程式:__________________________________________评卷人得分六、工业流程题(共3题,共24分)26、氧化锌在橡胶、油漆涂料、化工、医疗及食品等行业有着广泛应用。一种以含锌烟灰(含有ZnO、CuO、PbO、FeO、Fe2O3、MnO、MnO2;CdO等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图所示:
已知:i.二价金属氧化物能分别与氨配合生成配离子,如[Fe(NH3)2]2+、[Mn(NH3)2]2+、[Zn(NH3)4]2+;
ii.25°C时相关物质的Ksp如下表:。物质MnSFeSZnSPbSCdSCuSKsp2.5×10-136.3×10-181.6×10-248.0×10-283.6×10-295.0×10-36
iii.Zn(OH)2和ZnCO3的分解温度分别为125°C;300°C。
请回答下列问题:
(1)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2,写出生成FeOOH的离子方程式:___________;“氧化预处理”的目的是___________。
(2)若“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3·H2O):n(NH4HCO3)=2:1,写出该反应的离子方程式:___________。
(3)已知:4NH3(aq)+Cu2+(aq)=[Cu(NH3)4]2+(aq)K=1013,则[Cu(NH3)4]2+(aq)+S2-(aq)=CuS(s)+4NH3(aq)的化学平衡常数K1为___________。
(4)实验室模拟蒸氨装置如图所示。蒸氨时控制温度为95°C左右,在装置b中[Zn(NH3)4]2+转化为碱式碳酸锌沉淀。
①用水蒸气对装置b加热时,连接装置a、b的导管应插入装置b的位置为___________(填字母)。
A.液面上方但不接触液面。
B.略伸入液面下。
C.伸入溶液底部。
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,为提高蒸氨效率和锌的沉淀率,可采取的措施是___________(写出一种)。
③混合气体e可返回至“___________”阶段循环利用。
(5)研究发现Znx(OH)y(CO3)z。热分解得到ZnO的过程可分为两步。某实验小组取11.2gZnx(OH)y(CO3)z固体进行热重分析,两步反应的固体失重率()依次为8.0%、19.6%,则Znx(OH)y(CO3)z的化学式为___________。27、二硫化钼是重要的固体润滑剂,被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:
(1)(NH4)2MoO4中Mo的化合价为___________。
(2)“转化”中第一步加入Na2S后,(NH4)2MoO4转化为(NH4)2MoS4,写出第二步(NH4)2MoS4与盐酸生成MoS3的离子方程式为___________。
(3)由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________,利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时,MoS3的产率均下降的原因___________。
(4)用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图所示。b电极的材料为___________(填“镍”或“钼”),电极反应为___________。
(5)已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,若溶液中某离子浓度≤1×10-5mol/L时可认为该离子已完全沉淀。不纯的Na2MoO4溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质,可加入Ba(OH)2固体除去SO(忽略溶液体积变化),则当SO完全沉淀时,溶液中c(MoO)<___________mol/L(保留2位有效数字)。28、经多年勘测,2018年11月23日安徽省自然资源厅发布消息称在皖江地区发现特大铜矿床,具有重大实际意义。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)为原料制取胆矾的流程如下图:
已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。
(1)写出上述流程中生成亚硫酸铵的离子方程式:___________,试剂B为H2O2,写出相应的离子方程式:___________;
(2)最适合的试剂A是___________(写化学式)溶液,固体2的成份为PbSO4和___________(写化学式)。当试剂A的浓度为6mol·L-1时,“浸出”实验中,铜的浸出率结果如图所示。所采用的最佳实验条件(温度、时间)为___________。
(3)操作2的步骤为___________、___________过滤;洗涤。
(4)试剂C的作用是调节pH,可以选择的药品是___________(写化学式);
(5)根据已知信息,请计算:当Fe3+完全沉淀时,溶液中Al3+理论最大浓度为___________。(提示:当离子浓度≤1×10-5mol·L时,认为该离子沉淀完)参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【分析】
根据题中图示信息可知,左边Ni-Co/Ni极,输入物质为CO(NH2)2和KOH,输出物质为N2和K2CO3,N元素化合价升高,失电子发生氧化反应,为负极,电极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2++6H2O,右边Pd/CFC极,输入物质为H2O2和H2SO4,输出物质为H2O和K2SO4,O元素的化合价降低,得电子发生还原反应,为正极,电极反应为H2O2+2e-+2H+=2H2O;据此解答。
【详解】
A.由上述分析可知,在Pd/CFC极,发生还原反应,电极反应为H2O2+2e-+2H+=2H2O;Pd/CFC极为正极,故A错误;
B.由上述分析可知,正极的电极反应为H2O2+2e-+2H+=2H2O,消耗了H+;酸性下降,pH升高,故B错误;
C.由上述分析可知,左边为负极,右边为正极,在原电池中,阳离子向正极移动,即K+由左边向右移动;故C错误;
D.由上述分析可知,Ni-Co/Ni极为负极,N元素失电子发生氧化反应,其电极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2++6H2O;故D正确;
答案为D。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.NH3中N原子的价层电子对数=3+=4,VSEPR模型为正四面体,NH3分子中含有1对孤对电子对,因此NH3为三角锥型,BH3中B原子的价层电子对数=3+=3,VSEPR模型为平面三角形,BH3分子中无孤对电子对,因此BH3为平面三角形;故A错误;
B.a室中为还原剂失去电子发生氧化反应,该装置中含质子交换膜,因此电解质环境为酸性,由此可知a室发生的电极反应式为故B正确;
C.中B原子具有2p空轨道,N原子含1对孤对电子对,因此中配位原子为N;故C错误;
D.NH4BO2中与之间通过离子键连接,因此1molNH4BO2中含(4+2)mol=6molσ键;故D错误;
综上所述,答案为B。3、C【分析】【详解】
将金属A放入B(NO3)2溶液中发生反应:A+B2+=A2++B;则失去电子的是金属A,金属A的活泼性大于B;
A.金属Fe放入盐Cu(NO3)2的溶液中,发生铁置换铜的反应:A+B2+═A2++B;但是金属铁和金属铜和水都不反应,故A错误;
B.A与B用导线连接插入H2SO4中;不一定能发生自发的氧化还原反应,故B错误;
C.A与B用导线连接插入B(NO3)2中,B极发生的电极反应式可能为:B2++2e-═B;符合构成原电池的条件,故C正确;
D.用惰性电极电解A(NO3)2与B(NO3)2的混合液;阳极发生氧化反应,所以在阳极是氢氧根离子失电子放出氧气,故D错误;
故选C。4、D【分析】【详解】
A.平衡常数很大;表示该反应所能进行的程度大,由于NO与CO反应速率较小,在排入大气之前没有反应完全,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关;增大压强,K不变,故B错误;
C.CO(g)+NO(g)=CO2(g)+N2(g)正反应放热;升高温度,速率加快,平衡逆向移动,K减小,故C错误;
D.选用适宜催化剂可加快反应速率;使尾气得到净化,达到尾气排放标准,故D正确;
选D。5、D【分析】【分析】
由联合生产流程图可知,过程II中发生反应2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,生成的H2参与过程I,与CO2、CO反应生成CH3OH,Cl2参与过程Ⅲ,发生反应2CuCl+Cl2==2CuCl2,CuCl2进入过程IV中发生反应2CuCl2+C2H4=C2H4Cl2+2CuCl。
【详解】
A.过程II为电解饱和NaCl溶液的过程,根据上述分析,电解过程中阳极发生氧化反应生成Cl2,阴极发生还原反应生成OH-,使用阳离子交换膜可防止Cl2和阴离子OH-通过;减少副反应,A正确;
B.过程Ⅳ中的反应是B正确;
C.CuCl2进入过程IV反应,过程Ⅲ发生的反应主要为过程IV产生的CuCl与过程Ⅱ产生的Cl2反应生成CuCl2,实现了CuCl2的再生,故在联合生产过程中起催化作用;C正确;
D.过程I为H2与CO2、CO反应生成CH3OH,过程中H元素的化合价由0价升高为+1价,则每生成1molCH3OH转移4mol电子,过程Ⅲ发生反应2CuCl+Cl2=2CuCl2,过程IV中发生反应每生成1molC2H4Cl2转移2mol电子,结合过程II中发生的反应,则理论上每生成1molCH3OH,可得到2molC2H4Cl2;D错误;
故选D。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.在高温下△G=△H-T△S<0反应能进行,△H>0;该反应常温下不能自发,故A正确;
B.△G=△H-T△S<0反应能进行,由于△H<0;则该反应在常温就能自发进行,故B错误;
C.自发进行的反应熵值不一定增大;化学反应的方向由焓变和熵变共同决定,非自发反应的熵不一定减小,故C错误;
D.不能根据焓变判断反应的自发性;放热反应不一定都是自发进行的,吸热反应也可能是自发进行,如碳酸氢铵的分解,故D错误;
故选A。7、D【分析】【详解】
A.AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),向其中加水,对溶液中c(Ag+)和c(Cl-)起稀释作用,沉淀溶解平衡向右移动,由于温度不变,因此最终达到平衡时溶液c(Ag+)和c(Cl-)均不变;A错误;
B.Ca(OH)2悬浊液存在平衡:该平衡正向是放热过程,升温,平衡向吸热的逆向移动,导致溶液中c(OH-)减小;最终达到平衡时,溶液碱性减弱,B错误;
C.向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加几滴0.1mol/LNaCl溶液,由于c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp(AgCl),因此反应产生AgCl白色沉淀,由于AgNO3溶液过量,再向其中滴加0.001mol/LNaI溶液时,过量Ag+与加入的I-反应产生AgI黄色沉淀,因此观察到的现象是:先观察到白色沉淀,后又产生黄色沉淀,但不能据此说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI);C错误;
D.由于将0.001mol/LAgNO3溶液滴入含有同浓度KCl和K2CrO4的混合溶液中,假设KCl和K2CrO4的浓度分别是amol/L,二者形成沉淀需Ag+的浓度分别是c(Ag+)=c(Ag+)=可见K2CrO4产生Ag2CrO4沉淀需Ag+浓度比KCl形成AgCl沉淀需要的Ag+浓度大;故首先反应产生AgCl白色沉淀,D正确;
故合理选项是D。8、B【分析】【详解】
A.将容器体积缩小到原来的若平衡不移动,则C的浓度应变为原来的3倍,但实际上为1.8倍,说明压缩体积增大压强时平衡逆向移动,所以m+n
B.根据A选项分析可知平衡逆向移动;所以A的质量分数增大,故B正确;
C.根据A选项分析可知平衡逆向移动;故C错误;
D.平衡逆向移动;C的体积分数减小,故D错误;
综上所述答案为B。9、B【分析】【分析】
醋酸溶液中存在平衡:CH3COOHCH3COO-+H+、H2OH++OH-;据此解答;
【详解】
A.由于还存在水的电离平衡,所以溶液中A错误;
B.根据物料守恒可知溶液中mol/L;B正确;
C.根据电荷守恒可知C错误;
D.根据电荷守恒可知D错误;
答案选B。二、多选题(共6题,共12分)10、AD【分析】【详解】
A.增大氯气的浓度,平衡向正反应方向移动,丙烯的体积分数减小,故图甲中选项A正确;
B.由图甲可知;温度升高,丙烯的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,升高温度,放热反应的平衡常数减小,则图乙中,曲线B表示正反应的平衡常数,选项B错误;
C.该反应是一个气体体积不变的可逆反应;无论是否达到平衡,在恒温恒容密闭容器中压强始终不变,则在恒温恒容密闭容器中进行,压强不变时不能说明反应达到平衡状态,选项C错误;
D.设温度为时,设容器体积为的起始物质的量为则的起始物质的量为消耗的物质的量为由题意建立如下三段式:
由平衡常数可得解得则的转化率为选项D正确。
答案选AD。11、AB【分析】【分析】
M电极上醛基被还原为羟基,所以M为阴极,N为阳极,Br-被氧化为Br2。
【详解】
A.右侧发生反应+Br2+H2O=+2H++2Br-,产生氢离子,而左侧发生+2e-+2H+=需要氢离子,电解池中阳离子向阴极移动,所以为了使氢离子顺利到达左侧,交换膜适宜选用质子交换膜,A正确;
B.根据分析可知N为阳极;M为阴极,阳极电势高于阴极,B正确;
C.N电极上的反应为2Br--2e-=Br2,生成的Br2再将糠醛氧化;C错误;
D.M电极上的反应为+2e-+2H+=转移1mol电子,生成0.5molD错误;
综上所述答案为AB。12、BD【分析】【详解】
A.开关K置于M处,则该装置为原电池,由于活动性Zn>Fe;所以Zn为负极,Fe为正极,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法,A正确;
B.开关K置于N处;,则该装置为电解池,若阳极X为碳棒,Y为NaCl溶液,Fe为阴极,被保护,不会引起Fe的腐蚀,B错误;
C.开关K置于M处,则该装置为原电池,若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,由于活动性Fe>Cu,Fe作负极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-=Cu;此时铜棒质量将增加,在外电路中的电子由Zn经导线向铜电极移动,C正确;
D.开关K置于N处,则该装置为电解池,Y为硫酸铜溶液,若阳极X为铜棒,电极反应:Cu-2e-=Cu2+,Fe为阴极,电极反应:Cu2++2e-=Cu可用于铁表面镀铜;由于两电极溶解的Cu的质量和析出的Cu的质量相等,所以溶液中铜离子浓度将不变,D错误;
答案选BD。13、BC【分析】【分析】
达到平衡时;测得A的浓度为0.5mol/L,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,若平衡不移动,A的浓度应为0.25mol/L,而再达到平衡,A的浓度降低为0.3mol/L,可知体积增大;压强减小,平衡逆向移动,以此来解答。
【详解】
A.压强减小,平衡逆向移动,则x+y>z;故A错误;
B.由上述分析可知;平衡逆向移动,故B正确;
C.平衡逆向移动;C的体积分数下降,故C正确;
D.体积变为原来的2倍;B的浓度比原来的小,故D错误;
故选:BC。14、BD【分析】【分析】
【详解】
略15、AD【分析】【详解】
A、根据电离过程可以知道二元酸的一级电离是完全的,二级电离是可逆的所以HA-离子不水解而电离显酸性,c(H+)>c(OH-);故A错误;
B、在NaHA溶液中存在阳离子是Na+、H+,阴离子HA-、A2-、OH-,溶液中存在物料守恒,c(Na+)=c(A2-)+c(HA-);故B正确;
C、在Na2A溶液中A2-离子水解溶液显碱性,A2-+H2OHA-+OH-,HA-+H2OH2A+OH-;溶液中离子浓度一定是c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+);故C正确;
D、在H2A溶液中阳离子H+,阴离子HA-、A2-、OH-,溶液中存在电荷守恒一定是c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-);故D错误;
故选AD。三、填空题(共6题,共12分)16、略
【分析】【分析】
由电池符号可以确定a电极作阴极,发生还原反应,b电极作阳极;发生氧化反应,据题中具体信息分析电极材料及及电极反应。
【详解】
(1)根据分析,b电极为阳极;
(2)a电极为阴极,溶液中的氢离子得电子,发生还原反应,该电极方程式为2H++2e-===H2↑;
(3)b电极附近溶液中亚铁离子与重铬酸根离子发生氧化还原反应,在电解的过程中氢离子被消耗,溶液中发生氧化还原反应时氢离子又被消耗,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒规律,b电极附近的方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(4)第(3)小题可知溶液中产生有亚铁离子;因此铁作阳极;石墨作阴极,阳极铁失去电子,发生氧化反应生成亚铁离子,产生还原剂;阴极上氢离子得到电子,发生还原反应生成氢气;
(5)检验亚铁离子用K3[Fe(CN)6]溶液,Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应有蓝色沉淀生成;故答案选D。
【点睛】
金属铁做阳极,发生氧化反应,失电子,变为Fe2+,不生成Fe3+;Fe2+具有强的还原性,可以被强氧化性的粒子如Cr2O72-等氧化,Fe2+的检验可以用K3[Fe(CN)6]溶液,简单方便。【解析】阳极2H++2e-===H2↑Cr3+Fe3+H2O铁作阳极,可产生还原剂亚铁离子,而石墨作阳极不能提供还原剂D17、略
【分析】【分析】
(1)关于上述反应的判断;按相关原理进行判断;
(2)按已知条件;结合三段式计算一定温度下反应②的平衡常数;
(3)在图中画出10min~20min内C3H4O的百分含量的变化图,抓住10min、15min瞬间C3H4O的百分含量即可;
(4)关于一定时间内丙烯腈产率与反应温度的关系曲线说法的判断;结合图示信息和相应原理判断即可;
【详解】
(1)A.生产丙烯腈的反应为:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=−515kJ·mol−1;增大压强,平衡左移,则增压不利于提高丙烯腈平衡产率,A错误;
B.反应②为C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=−353kJ·mol−1,虽然气体分子数目不变,但各物质的熵不同,故ΔS不等于零;B错误;
C.可以选择合适的催化剂极大地提高反应速率;从而提高混合气中丙烯腈的生产效率,C正确;
D.上述反应在恒温、恒容密闭容器中进行,若H2O(g)浓度保持不变;则意味着一定时间内反应中生成水和消耗水的量相等,则说明反应①;②这两反应均达到平衡状态,D正确;
答案为:CD;
(2)已知一定温度下,在体积不变的容器中充入C3H6、NH3、O2各1mol,一定时间后反应达到平衡状态,测得容器内C3H6和H2O的物质的量分别为0.4mol和1.4mol,运用三段式进行计算如下:则解得则②C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)的平衡常数=3.5;
答案为:3.5;
(3)若向容器内充入3molC3H6和1molO2只发生反应②,一定时间达到平衡状态,10min时再充入1molO2,则此瞬间C3H4O的百分含量下降,因为增大氧气浓度,平衡向右移动,15min重新达到平衡,C3H4O的百分含量增大,则10min~20min内C3H4O的百分含量的变化图为
答案为:
(4)已知生产丙烯腈的反应为:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=−515kJ·mol−1;则:
A.460℃之前产率随温度升高而增大是因为随温度升高反应速率加快;同时生产丙烯腈的反应为放热反应,温度升高反应平衡常数变小,A错误;
B.催化剂在一定温度范围内活性较高;若温度过高,活性降低,高于460℃产率下降的原因可能是温度升高催化剂活性降低;反应速率变慢,B正确;
C.460℃时C3H6转化率不一定高于500℃;因为不明确是否处于平衡状态,C错误;
D.温度超过460℃时;产率下降,意味着可能有副反应,则温度过高副反应可能变多不利于合成丙烯腈,D正确;
答案为:BD。
【点睛】
关于产率和转化率,转化率(α)=n(转化)÷n(起始),关注在反应物的变化,产率=m(实际)÷m(理论),更加关注生成物的变化。有同学会认为,转化率和产率的变化趋势是相同的。在通常情况下,这个结论是正确的。但是一个化学反应伴随着副反应时这个结论就不对了。转化率变大意味着反应物反应的多了,但是不一定转化成我们想要的物质,此时转化率变大了而产率有可能变小了。对于一个放热反应,产率先增大后减小,说明此反应伴随着副反应。【解析】CD3.5BD18、略
【分析】(1)
用惰性电极电解硫酸铜溶液,铜离子在阴极得电子被还原,电极反应为:Cu2++2e-=Cu;
(2)
铅蓄电池是可充放电的二次电池,其放电时正极反应式为PbO2+2e-+SO+4H+=PbSO4+2H2O;
(3)
碱性条件下甲醇燃料电池的负极为甲醇,反应生成碳酸根离子,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O;
(4)
从图分析,a电极上实现了亚硫酸氢根离子生成连二硫酸根离子,电极反应为2HSO+2H++2e-=S2O+2H2O;
(5)
图2中a电极上为乙酸根离子生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+。【解析】(1)Cu2++2e-=Cu
(2)PbO2+2e-+SO+4H+=PbSO4+2H2O
(3)CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
(4)2HSO+2H++2e-=S2O+2H2O
(5)CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+19、略
【分析】【分析】
结合的电离方程式与平衡常数的表达式进行计算。
【详解】
的电离方程式为:则其平衡常数
又氨水中则溶液中的。
'。【解析】20、略
【分析】【详解】
(1)②③④都是酸性溶液,若选②其属于弱酸,能电离出氢离子,CH3COOHCH3COO-+H+;若选③强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,NaHSO4=Na++H++SO若选④其属于强酸弱碱盐,水解显酸性,NH+H2ONH3·H2O+H+;故答案为:若选②其属于弱酸,在水溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+;(或者若选③强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,NaHSO4=Na++H++SO若选④其属于强酸弱碱盐,水解显酸性,NH+H2ONH3·H2O+H+;)
(2)常温下,有①常温下水的离子积KW=1×10-14,所以溶液①的13;故答案为:13。
(3))将溶液①和③等体积混合后,正好反应生成正盐Na2SO4,强酸强碱盐显中性,所以c(H+)=c(OH-);故答案为:=
(4)④其属于强酸弱碱盐;水解显酸性,溶液④中各离子浓度从大到小的顺序是。
c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),故答案为:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(5)①向中滴加溶液过程中发生中和反应,离子方程式为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,故答案为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。
②a.A点为醋酸溶液;酸抑制水的电离,随着氢氧化钠的加入,水的电离程度增大,C点是醋酸和醋酸钠的混合溶液,水的电离程度比A点大,故a错误;
b.B点是醋酸和醋酸钠为1:1的混合溶液,溶液中存在电荷守恒故b正确;
c.由图可知D点为正好中和的点,生成醋酸钠,根据物料守恒得:故c正确;
故答案为bc。【解析】若选②其属于弱酸,在水溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,电离出氢离子显酸性;(或者若选③强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离,NaHSO4=Na++H++SO电离出氢离子显酸性;若选④其属于强酸弱碱盐,水解显酸性,NH+H2ONH3·H2O+H+;)13=c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2Obc21、略
【分析】【分析】
(1)
T℃时,往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1,则反应后c(CO2)=0.12mol·L-1,c(CO)=0.08mol·L-1,c(H2O)=0.18mol·L-1,该温度下此反应的平衡常数
(2)
氨气在纯氧中燃烧生成氮气和水,利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。【解析】(1)1
(2)2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O四、判断题(共3题,共15分)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】【详解】
无论是强酸还是弱酸,当时,稀释10倍后溶液仍然是酸性,溶液始终小于7,即则
故答案为:错误。24、A【分析】【分析】
【详解】
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性,故答案为:正确。五、元素或物质推断题(共1题,共3分)25、略
【分析】【详解】
B为淡黄色固体,则B为Na2O2,X常温下为液体,X为H2O,则G为NaOH,F为O2;由J溶于酸得到黄色溶液可知J中含有Fe元素,又A为单质,故A为Fe,Fe在NaOH溶液中进行电解要得到含铁的化合物,Fe必须作阳极失去电子生成Fe2+,则阴极生成H2,Fe和H2O蒸汽反应生成Fe3O4和H2,所以C为Fe3O4,D为H2,E为Fe(OH)2。H和NaOH溶液反应生成K和H2,且H能与Fe3O4高温反应,故H一定为Al,所以K为NaAlO2,I为Al2O3。Fe(OH)2、O2和H2O反应生成J,J为Fe(OH)3。
(1)Fe作阳极失去电子生成Fe2+然后结合OH-生成Fe(OH)2:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3;沉淀由白色变成灰绿色,最后变成红褐色。
(2)Fe和H2O反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;Al和Fe3O4发生铝热反应,该反应需要高温,引发的操作是:加少量KClO3;插上Mg条并将其点燃来引发铝热反应。
(3)Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。【解析】①.Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2②.沉淀由白色变成灰绿色,最后变成红褐色③.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2④.加少量KClO3,插上Mg条并将其点燃来引发铝热反应⑤.Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O六、工业流程题(共3题,共24分)26、略
【分析】【分析】
“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2,氨浸”阶段ZnO、CuO、PbO、CdO转化为[Zn(NH3)4]2+等配离子,过滤,得到滤液b,深度净化阶段,加入Na2S溶液,生成CuS、PbS、CdS,过滤,除去杂质,得到滤液d,蒸氨时,[Zn(NH3)4]2+转化为碱式碳酸锌沉淀;煅烧,得到氧化锌。
【详解】
(1)已知“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平生成FeOOH的离子方程式:2FeO+ClO-+H2O=2FeOOH+C1-;根据相关物质的Ksp表格可知,“氧化预处理”的目的是避免FeO、MnO在“氨浸”时溶解,导致后续无法除去Fe2+、Mn2+。
(2)若“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3·H2O):n(NH4HCO3)=2:1,该反应的离子方程式:ZnO+4+2=[Zn(NH3)4]2++2+5H2O。
(3)已知:4NH3(aq)+Cu2+(aq)=[Cu(NH3)4]2+(aq)K=1013;则。
(4)①用水蒸气对装置b加热时,连接装置a、b的导管应插入装置b的位置为伸入溶液底部;保证将氨气充分蒸出,故选C。
②在不改变水蒸气的温度;浸出液用量和蒸氨时间的条件下;为提高蒸氨效率和锌的沉淀率,可采取的措施是增加水蒸气的流速(或增加单位时间通入的水蒸气用量,或在水蒸气出口采用多孔球泡等)。
③混合气体e为氨气和水蒸气的混合气体;故可返回至“氨浸”阶段循环利用。
(5)热分解得到ZnO的过程中,第一步失去水,第二步失去二氧化碳,故则故Znx(OH)y(CO3)z的化学式为Zn2(OH)2CO3。【解析】(1)2FeO+ClO-+H2O=2FeOOH+C1-避免FeO;MnO在“氨浸”时溶解。
(2)ZnO+4+2=[Zn(NH3)4]2++2+5H2O
(3)2×1022
(4)C增加水蒸气的流速(或增加单位时间通入的水蒸气用量;或在水蒸气出口采用多孔球泡等)氨浸。
(5)Zn2(OH)2CO327、略
【分析】【分析】
由题可知,制备高纯二硫化钼的流程为:辉钼矿用盐酸、氢氟酸酸浸,除去CuFeS2、SiO2杂质,得到粗MoS2,将粗MoS2洗涤、干燥、氧化焙烧得到MoO3,再将MoO3氨浸得到(NH4)2MoO4。加入Na2S后,钼酸铵转化为硫代钼酸铵,再加入盐酸,硫代钼酸铵与盐酸反应生成MoS3沉淀,最后通过干燥、研磨,在氢气/Ar环境下高温获得高纯的二硫化钼。据此分析解答。
【详解】
(1)(NH4)2MoO4中NH为+1价,O元素为-2价,根据化合物中元素化合价的代数和为零,可知(NH4)2MoO4中Mo的化合价为+6价;答案为:
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