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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年湘教新版选择性必修1化学上册月考试卷533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、下列过程属非自发的是A.水由高处向低处流B.室温下水结成冰C.气体从高密度处向低密度处扩散D.加热铁棒一端,热量传向另一端2、列装置图或曲线图与对应的叙述相符的是。
A.图1:负极反应是Fe-2e-=Fe2+B.图2:酸性KMnO4溶液颜色会逐渐变浅乃至褪去C.图3:可表示硫酸溶液中通入NH3至过量过程中溶液导电性的变化D.图4:可表示在恒容密闭容器中反应“2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0”的平衡常数K正、K逆随温度的变化3、下列关于化学反应速率说法中不正确的是()A.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢B.决定反应速率的主要因素是反应物的性质C.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率都为0D.增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率4、如图是铅蓄电池构造示意图;下列说法不正确的是。
A.铅蓄电池充电时电能转化为化学能B.电池工作时,电子由Pb板通过导线流向PbO2板C.电池工作时,H+移向PbO2板D.负极反应:Pb+2e-+SO=PbSO45、以“火法粗炼”“电解精炼”相结合的炼制精铜的工艺流程如图:
已知焙烧中发生的反应为冰铜还原生成粗铜的过程中发生的反应是2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。下列叙述正确的是A.“焙烧”过程中,CuFeS2既是氧化剂又是还原剂B.“还原”过程中,每生成1molCu,Cu元素失去2mole—C.“电解”过程中,粗铜与电源负极相连,作阴极D.该炼铜工艺对环境友好,不会产生大气污染物6、已知的电离平衡常数:和HClO的电离平衡常数:在反应达到平衡后,要使HClO的浓度增大可加入A.NaOHB.HClC.D.评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ/mol。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ/mol
过程Ⅱ:
下列说法正确的是A.过程Ⅰ中每消耗232gFe3O4转移4mol电子B.过程Ⅱ热化学方程式为:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+128.9kJ/molC.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是:太阳能→化学能→热能D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点8、在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上;科学家最近采用碳基惰性电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:
下列说法正确的是A.电极b为负极B.H+由电极a向电极b迁移C.电极a的电极反应式为:D.当电路中转移0.15mol电子时,需消耗标准状况下的氧气的体积为0.84L9、常用电解法处理工业废水中的乙醛。该过程中发生的电极反应为:
①4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
②CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+
③2H2O-4e-=O2↑+4H+
④
⑤
下列说法错误的是A.反应①⑤发生在阴极B.乙醛既体现氧化性又体现还原性C.当生成46g乙醇时,电路中转移2mol电子D.电解过程中,电极附近溶液的pH:阴极>阳极10、常温下向溶液中加入的醋酸,溶液的变化曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.B.a、b两点所示溶液中水的电离程度:C.当时,有D.b点所示溶液中11、下列方程式书写正确且能准确解释相应实验现象或目的的是A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-B.偏铝酸钠溶液和碳酸氢钠溶液混合出现白色沉淀:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3+CO2↑C.用稀氢碘酸溶液除去铁制品表面的铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OD.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:2H2S+SO2=3S↓+2H2O12、室温时,配制一组的和混合溶液,溶液中随的分布如题图所示;下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是。
A.a点:水电离出的B.时:C.时:D.b点:13、常温下,二元弱酸溶液中含A原子的微粒浓度的负对数与溶液的关系如图所示。增大的过程中,滴入的溶液是溶液。已知常温下某酸的电离常数下列说法正确的是。
A.B.与足量的溶液反应的离子方程式为C.的溶液中:D.的溶液中:14、图中所示为零排放车载燃料电池;下列叙述正确的是。
A.正极通入H2,发生还原反应B.负极通入O2,发生氧化反应C.导电离子为质子,且在电池内部由负极定向移向正极D.总反应式为2H2+O2=2H2O15、(g)+(g)(g)+HCl(g)是制备酯类物质的重要有机反应,下列对相关图像做出的判断正确的是。ABCD升高温度,平衡向逆反应方向移动t1时改变的条件可能为增大的浓度0~5min内,的平均反应速率为0.3mol•L-1•min-1x可能为压强
A.AB.BC.CD.D评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能最为E2,且E1>E2,则该反应为_____,(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________。
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(1),放出310.6kJ的热量;2H2O2(1)=O2(g)+2H2O(1)ΔH=-196.4kJ/mol.反应N2H4(1)+2H2O2(g)=N2(g)+4H2O(l)的△H=_____kJ•mol-1.
(3)实验室用50mL0.50mol/L盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为_______;实验室提供了0.50mol/L和0.55mol/L两种浓度的NaOH溶液。应选择_____mol/L的溶液进行实验。
17、从Cl-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1)两极分别放出H2和O2时,电解质的化学式可能是_______(只写一种即可;下同);
(2)若阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式可能是_______;
(3)两极分别放出气体,气体体积为1﹕1(同温同压),电解质的化学式可能是_______;18、在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
(1)在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+;下列物质可采用的是__。
A.KMnO4B.H2O2C.氯水D.HNO3
(2)然后再加入适当物质调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3;调整溶液pH可选用下列中的__。
A.NaOHB.NH3·H2OC.CuOD.Cu(OH)219、碳酸盐燃料电池,以一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650℃,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(CO、H2的体积比为3:1)直接作燃料;其工作原理如图所示,并以此电源用于工业生产。
(1)H2(g)、CO(g)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1,18g液态水变为水蒸气时吸热44.0kJ,则电池总反应3CO(g)+H2(g)+2O2(g)=3CO2(g)+H2O(g)的△H=___kJ•mol-1,B电极上发生反应的电极反应式为___。
(2)若以此电源生产新型硝化剂N2O5,装置如图所示。已知两室加入的试剂分别是a.硝酸溶液;b.N2O4+无水硝酸,则左室加入的试剂应为___(填“a”或“b”),其电极反应式为___。
(3)若以此电源用惰性电极电解足量的硝酸银溶液,阴极产物的质量为5.4g,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为___L。电解后溶液体积为500mL,溶液的pH约为___。20、工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为lL的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=—49.0kJ·mol-1。
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________,CO2的转化率=________。
(2)该反应的平衡常数表达式k=__________。
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_________________(填编号)。
A.将H2O(g)从体系中分离B.充入He(g);使体系压强增大。
C.升高温度D.再充入lmolCO2和3molH221、300℃时,将气体X和气体Y各1.6mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:。t/min2479n(Y)/mol1.21.11.01.0
回答下列问题:
(1)反应0~2minZ的平均速率v(Z)=________________
(2)温度为300℃时,该反应的化学平衡常数K=____________________
(3)右图表示该反应变化过程中物质的浓度与反应的时间变化关系。图中t2→t3间的曲线变化是由于下列哪种条件的改变所引起的_______
A.增大了压强B.降低温度。
C.增加了x和y的浓度D.使用了催化剂。
(4)若起始时向该容器中充入X、Y、Z各2.0mol,则反应将向_______(填“正”或“逆”)反应方向进行,达平衡时Z的体积分数=____________,平衡时n(Y)=_______________。22、汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况,控制一定条件,让反应在恒容密闭容器中进行,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表:。时间/s012345c(NO)/(mol·L-1)10.08.07.06.24.04.0c(CO)/(mol·L-1)8.06.05.04.22.02.0
(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=___。
(2)反应达到平衡时CO的转化率为___。
(3)下列条件的改变能使上述反应的速率加快的是___(填字母)。A.降低温度B.充入HeC.移走部分COD.使用催化剂(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___(填字母)。A.n(CO2)=2n(N2)B.混合气体的平均相对分子质量不变C.气体密度不变D.容器内气体压强不变(5)平衡时容器内压强为P平,开始时压强为P始,则P平∶P始=__。23、对于2X(g)Y(g)的体系;在压强一定时,平衡体系中Y的质量分数w(Y)随温度的变化情况如图曲线所示。
(1)该反应的△H______0(填“<”;“>”或“=”)。
(2)A、B、C、D、E各状态中,v正<v逆的是________。
(3)维持t1不变,E→A所需时间为x,维持t2不变,D→C所需时间为y,则x______y(填“<”;“>”或“=”)。
(4)欲要求使E状态从水平方向到C状态后,再沿平衡曲线到达A状态,从理论上来讲,可选用的条件是____________。评卷人得分四、判断题(共1题,共2分)24、pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)。(_______)A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共2题,共18分)25、氮及其化合物在工农业生产;生活中有着重要应用;减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-l
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-l
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-l
若某反应的平衡常数表达式为:请写出此反应的热化学方程式_。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:。t/min0.001.002.003.004.005.00c(N2O5)(mol/L)1.000.710.500.350.250.17
①反应开始时体系压强为P0,第3.00min时体系压强为p1,则p1:p0=_______;2.00min~4.00min内,NO2的平均反应速率为_______。
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______。
a.NO2和O2的体积比保持不变b.容器中压强不再变化
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5)d.气体的平均相对分子质量保持不变。
(3)N2O4与NO2之间存在反应:N2O4(g)⇌2NO2(g)△H=QkJ·molˉ1。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。
如图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为200kPa,该温度下反应的平衡常数Kp=_______(小数点后保留一位数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。26、氨是化学实验室及化工生产中的重要物质;应用广泛。
(1)已知25℃时:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+183kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH=-1164.4kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=______kJ/mol
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:。N2H2NH3投料Ⅰ1.0mol/L3.0mol/L0投料Ⅱ0.5mol/L1.5mol/L1.0mol/L
①按投料Ⅰ进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为_______。
②按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数________(填“变大”;“变小”或“不变”)。
④L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰX代表的物理量是______。
ⅱ判断L1、L2的大小关系,并简述理由______。
(3)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量;其工作原理示意图如下:
①电极b上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出电极a的电极反应式_________。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共28分)27、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:28、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。29、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。30、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
A.水由高处向低处流势能减小;自发进行,A不符合题意;
B.水结成冰这个变化;虽然是放热的,但是同时也是熵减的,因此必须在某一温度(0°C)以下才能自发进行,室温下不能自发进行,B符合题意;
C.气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程;C不符合题意;
D.加热铁棒一端;热量传向另一端是自发过程,D不符合题意;
故选B。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.图1为原电池,Zn比Fe活泼,应为原电池的负极,负极反应是Zn-2e-=Zn2+;故A错误;
B.浓硫酸和蔗糖反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,二氧化硫具有还原性,能与酸性的KMnO4发生氧化还原反应,而使酸性KMnO4溶液颜色会逐渐变浅乃至褪去;故B正确;
C.硫酸是强电解质,通入NH3发生反应生成(NH4)2SO4,即H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4,而(NH4)2SO4也是强电解质;溶液的导电性不会下降为0,故C错误;
D.恒容密闭容器中反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0,该反应是一个吸热反应,升高温度,平衡正向移动,K正增大,K逆减小;故D错误;
答案为B。3、C【分析】【详解】
A.反应速率是一种用于衡量化学反应进行快慢的物理量;用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,A正确;
B.决定反应速率的主要因素是反应物本身的性质;B正确。
C.可逆反应达到化学平衡状态时;正;逆反应的速率相等,但都不为0,C错误;
D.增大反应物的浓度;提高反应温度都能增大反应速率;D正确。
答案选C。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.铅蓄电池充电时电能转化为化学能;A正确;
B.电池工作时,电子由负极Pb板通过导线流向正极PbO2板;B正确;
C.电池工作时,阳离子由负极移向正极,故H+移向PbO2板;C正确;
D.负极发生氧化反应,故负极反应:Pb-2e-+SO=PbSO4↓;D错误;
故答案为:D。5、A【分析】【分析】
由题给流程和方程式可知,CuFeS2焙烧得到冰铜;冰铜还原生成粗铜,粗铜电解得到精铜。
【详解】
A.由方程式可知,焙烧中CuFeS2中铜元素的化合价降低被还原,铁元素化合价没有变化,硫元素化合价部分升高被氧化,所以CuFeS2既是反应的氧化剂又是反应的还原剂;故A正确;
B.由方程式可得冰铜还原生成粗铜的总反应为Cu2S+O22Cu+SO2,由方程式可知,每生成1mol铜,铜元素得到1mole—;故B错误;
C.电解过程中;粗铜应与直流电源的正极相连,做精炼池的阳极,故C错误;
D.冰铜还原得粗铜过程中发生反应生成的二氧化硫对环境不友好;能引起酸雨,属于大气污染物,故D错误;
故选A。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.加入NaOH时;平衡虽然右移,但HClO也参与了反应,导致HClO的浓度减小,A错误;
B.加入HCl时,平衡左移,减小;B错误;
C.由题给电离平衡常数知,酸性:故加入时,只与HCl反应,减小溶液中氢离子的浓度,导致化学平衡平衡正向移动,增大;C正确;
D.加水稀释溶液中溶质浓度减小;HClO浓度减小,D错误;
故选:C。二、多选题(共9题,共18分)7、BD【分析】A、过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)当有2molFe3O4分解时;氧元素由-2价变为0价,反应转移4mol电子;
B、将反应①2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ/mol和反应②2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ/mol;根据盖斯定律变形即可得过程II的热化学方程式;
C;过程I和过程II均为吸热反应;
D、反应3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)的产物中,氢气为气体,而Fe3O4为固体。
【详解】
A、过程Ⅰ:2Fe3O4(s)═6FeO(s)+O2(g)当有2molFe3O4分解时,生成1mol氧气,而232gFe3O4的物质的量故生成0.5mol氧气,而氧元素由−2价变为0价,故转移2mol电子,故A错误;
B、已知反应①2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ/mol和反应②2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)ΔH=+313.2kJ/mol,根据盖斯定律,将可得过程II的热化学方程式为:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)ΔH=+128.9kJ/mol;故B正确;
C;过程I和过程II均为吸热反应;故不存在将化学能转化为热能的过程,故C错误;
D、反应3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)的产物中,氢气为气体,而Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离;且由于利用太阳能,故成本低,故D正确;
故选:BD。8、CD【分析】【分析】
【详解】
A.根据图示,b是阳极,阳极发生的电极反应式为2HCl-2e-=2H++Cl2;A项错误;
B.b是阳极,a极是阴极,则H+由电极b向电极a迁移;B项错误;
C.电解池左侧发生反应Fe3+→Fe2+,左侧是阴极,电极反应式为:C项正确;
D.根据电子守恒,电路中转移1mol电子,需要消耗0.25mol氧气,当电路中转移0.15mol电子时,需消耗标准状况下的氧气的体积为D项正确;
答案选CD。9、AC【分析】【分析】
【详解】
A.由反应①4H2O+4e-=2H2↑+4OH-可知,得到电子发生还原反应,在阴极上发生,由反应⑤可知;失去电子发生氧化反应,在阳极上发生,故A错误;
B.由反应④可知,乙醛得到电子,发生还原反应,作氧化剂,体现氧化性,由反应⑤可知;乙醛失去电子,发生氧化反应,作还原剂,体现还原性,故B正确;
C.阴极上发生①④反应,而由反应④可知;生成5mol乙醇转移10mol电子,生成46g乙醇即1mol乙醇转移2mol电子,还要发生反应①,则电路中转移电子大于2mol,故C错误;
D.阴极上发生①④反应,产生OH-,阳极上发生②③⑤反应,产生H+;则电解过程中,电极附近溶液的pH为阴极>阳极,故D正确;
答案为AC。10、AD【分析】【详解】
A.a点与恰好完全反应,因为弱酸,发生了水解反应,溶液的呈碱性,则A项正确;
B.a点发生了水解反应,促进了水的电离,b点的溶质是等物质的量的醋酸和醋酸钾,使溶液呈酸性主要由于的电离大于醋酸根的水解,抑制了水的电离,所以a点水的电离程度大于b点水的电离程度;则B项错误;
C.根据电荷守恒:则可得则C项错误;
D.b点溶液中溶质为等物质的量的和溶液呈酸性,说明的电离程度大于的水解程度,所以则D项正确。
故答案为:AD11、AD【分析】【详解】
A.醋酸钠溶液中由于CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-使溶液呈碱性;故滴入酚酞变为浅红色,A正确;
B.偏铝酸钠溶液和碳酸氢钠溶液混合出现白色沉淀的离子方程式为:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3+原离子方程式电荷不守恒,B错误;
C.用稀氢碘酸溶液除去铁制品表面的铁锈的离子方程式为:Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O;C错误;
D.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀的反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;D正确;
故答案为:AD。12、BC【分析】a点溶液pH=1.8,此时溶液中则Ka1===10-1.8;b点溶液pH=7,此时溶液中则Ka2===10-7。
【详解】
A.a点溶液pH=1.8,溶液中H+来自H2SO3的电离,水的电离受抑制,此时溶液中其中==10-12.2mol/L,来自水的电离,且水电离的H+和OH-浓度相等,则水电离出的故A错误;
B.Ka1×Ka2=×==10-1.8×10-7=10-8.8,当时,=mol/L=10-4.4mol/L;溶液pH=4.4,故B正确;
C.当时溶质为NaHSO3,已知的水解常数Kh2===10-12.2<Ka2,说明溶液中的电离程度大于水解程度,即故C正确;
D.b点溶液pH=7,此时溶液中溶液中存在的电荷守恒式为,由可得则可知即则故D错误;
故答案为BC。13、BC【分析】【详解】
A.由图可知,当时,当时,选项A错误;
B.因为电离常数所以酸性与足量的溶液反应的离子方程式为选项B正确;
C.由图可知,的溶液中:因为与成反比,所以选项C正确;
D.增大的过程中,滴入的溶液是溶液,故的溶液中存在电荷守恒:选项D错误。
答案选BC。14、CD【分析】【分析】
【详解】
由图中信息可知;该装置为酸式氢氧燃料电池。
A.通入氢气的电极为负极;发生氧化反应,选项A错误;
B.通入氧气的电极为正极;发生还原反应,选项B错误;
C.内电路;质子即氢离子从负极向正极运动,选项C正确;
D.电池总反应为2H2+O2=2H2O;选项D正确。
答案选CD。15、AC【分析】【详解】
A.由A图可知;反应物的能量高于生成物的能量,该反应时放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故A正确;
B.由B图可知,t1时刻,正反应速率和逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,增大的浓度;正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变,故B错误;
C.由图C可知,0~5min内,的平均反应速率为=0.3mol⋅L−1⋅min−1;故C正确;
D.增大压强;但温度不变,平衡常数不变,故D错误;
正确答案是AC。三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【详解】
(1)①反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,而当反应物的总能量大于生成物的总能量时,E1>E2,反应为放热反应;②在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1molNN键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1;(2)16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出310.6kJ的热量,热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-621.2kJ•mol-1①
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.4kJ•mol-1②
根据盖斯定律,①+②得:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ•mol-1;(3)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;实验室提供了0.50mol•L-1和0.55mol•L-1两种浓度的NaOH溶液,为了使反应充分,NaOH应过量,所以选择0.55mol•L-1的溶液进行实验。【解析】放热N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol-817.6环形玻璃搅拌棒0.5517、略
【分析】【分析】
一般情况下;电解池可以分为以下四种类型:
1;电解水型:强酸(含氧酸)、强碱以及二者形成的盐溶液的电解;
2、电解电解质型:无氧酸(如HC1)、不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)溶液的电解;
3、放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、MgBr2等)溶液的电解;
4、放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。
【详解】
(1)两极分别放出H2和O2,说明电解池的类型为电解水型,溶质可以是强碱、强酸(含氧酸)、或二者形成的盐,故该电解质可以是H2SO4或HNO3或Ba(NO3)2;
(2)阴极析出金属,阳极放出O2,说明电解池是放氧生酸型,溶质是不活泼金属的含氧酸盐,故该电解质可以是CuSO4或AgNO3;
(3)两极分别放气体体积为1﹕1的气体,说明不是电解水型,电解水时H2与O2的体积比为2:1,所以该电解池属于电解电解质型,由于能生成两种气体,所以溶质为HCl(2HClH2+Cl2)。【解析】H2SO4或HNO3或Ba(NO3)2CuSO4或AgNO3HCl18、B:C:D【分析】【分析】
【详解】
(1)除杂满足条件:加入的试剂只能与杂志反应;不能与原物质反应;反应后不能引入新杂质,四个选项中,只有过氧化氢被还原后生成水,且过氧化氢受热见光易分解,没有多余的杂志,故选B。
(2)调整溶液的pH时,加入的物质不能引入新的杂质粒子,氢氧化钠中含有钠离子,氨水反应后生成铵根离子,所以氢氧化钠和氨水能够引进新的杂质离子;氧化铜粉末、氢氧化铜固体反应后生成铜离子和水,不引进新的杂质离子,故选CD。19、略
【分析】【分析】
(1)结合已知条件书写热化学方程式;根据盖斯定律计算;该装置为燃料电池,通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极,则A为负极,B为正极,B电极上氧气和二氧化碳得电子,发生还原反应;
(2)先根据化合价判断生成N2O5的电极;再根据离子的放电顺序写出电极反应式;
(3)依据消耗的氧气的量计算转移电子数;依据转移电子守恒,计算生成银的质量,根据消耗氢氧根计算氢离子浓度,从而计算pH。
【详解】
(1)已知:H2(g)、CO(g)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1;18g液态水为1mol,变为水蒸气时吸热44.0kJ,则热化学方程式分别为:
①H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=-285.8kJ/mol
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol
③H2O(1)=H2O(g)△H=+44kJ/mol
根据盖斯定律,②×3+①+③可得:3CO(g)+H2(g)+2O2(g)=3CO2(g)+H2O(g)△H=-1090.8kJ•mol-1;该装置为燃料电池,通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极,则A为负极,B为正极,B电极上氧气和二氧化碳得电子,发生还原反应,电极反应式为2CO2+O2+4e-=2CO32-;
(2)N2O5中氮元素的化合价是+5价,而硝酸中氮元素也是+5价,若只有硝酸作电解液的电极室生成N2O5未发生氧化还原反应,由于N2O4中N为+4价,则含有N2O4的电极室电解后产生N2O5,氮元素的化合价由+4价变为+5价,发生氧化反应,该电极室作阳极,应与电源正极相连,根据(1)中分析,A为负极,因此应该在左侧生成N2O5,则左侧室应加入试剂b;其电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+;
(3)电解足量的硝酸银溶液,阳极为氢氧根失电子生成氧气,阴极上发生反应:Ag++e−=Ag,产物的质量为5.4g,即=0.05mol,转移电子是0.05mol,在阳极上:4OH−−4e−=2H2O+O2↑,产生氧气的物质的量是0.0125mol,标况下的体积是0.0125mol×22.4L/mol=0.28L,则消耗氢氧根的物质的量为0.05mol,则溶液中氢离子为0.05mol,浓度为=0.1mol/L,所以溶液的pH为1。【解析】-1090.82CO2+O2+4e-=2CO32-bN2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+0.28120、略
【分析】【详解】
(1)利用三段式解题法计算。
从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)===0.225mol•L-1•min-1;CO2的转化率=0.75/1=0.75;
(2)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,则反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数K=(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是:A、将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动,比值增大,故A正确;B、充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,比值不变,故B错误;C、因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则比值减小,故C错误;D、再充入1molCO2和3molH2,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,则比值增大,故D正确.故答案为AD;【解析】①.0.225mol/(L·min)②.75%③.④.AD。21、略
【分析】【分析】
(1)由表格数据和化学反应速率公式计算;
(2)建立三段式计算;
(3)依据图像判断平衡移动方向;依据化学平衡移动原理分析;
(4)依据浓度熵和平衡常数的大小判断平衡移动方向;建立三段式计算。
【详解】
(1)由表格数据可知,0~2min内Y的浓度变化量为(0.16-0.12)mol/L=0.04mol/L,由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,v(Z)=2v(Y)=2×=0.04mol/(L·min);故答案为0.04mol/(L·min);
(2)由表格数据可知,7min时反应达到平衡,由题意建立如下三段式:X(g)+Y(g)2Z(g)
起(mol/L)0.160.160
变(mol/L)0.060.060.12
平(mol/L)0.10.10.12
则反应的化学平衡常数K===1.44;故答案为1.44;
(3)由图可知,t2→t3间生成物Z的浓度增大;反应物X或Y的浓度减小,平衡向正反应方向移动。
A;该反应是气体体积不变的反应;增大压强,平衡不移动,故错误;
B;该反应是放热反应;降低温度,平衡向正反应方向移动,生成物Z的浓度增大,反应物X或Y的浓度减小,故正确;
C、增加了X和Y的浓度,条件改变的t2时刻;X或Y的浓度应增大,故错误;
D;使用催化剂;平衡不移动,故错误;
B正确;故答案为B;
(4)若起始时向该容器中充入X、Y、Z各2.0mol,浓度熵Qc===1<K,平衡向正反应方向移动,设A的消耗量为a,由题意建立如下三段式:X(g)+Y(g)2Z(g)
起(mol/L)0.20.20.2
变(mol/L)aa2a
平(mol/L)0.2-a0.2-a0.2+2a
则反应的化学平衡常数K===1.44,解得a=0.0125mol/L,则Z的体积分数为=37.5%;平衡时n(Y)=(0.2-0.0125)mol/L×10L=1.875mol。故答案为0.375;1.875。
【点睛】
本题考查化学反应速率和化学平衡移动,注意依据速率公式和速率公式计算,注意平衡常数和浓度熵判断移动方向,注意三段式的建立是解答关键。【解析】①.0.04mol/L/min②.1.44③.B④.正⑤.0.375⑥.1.875mol22、略
【分析】【分析】
(1)
前2s内NO变化浓度为(10.0-7.0)=3mol/L,v(NO)==1.5mo/(L∙s),v(N2)=v(NO)=0.75mol/(L∙s);
(2)
由图表可知反应进行到4s时达到平衡状态,平衡时CO的转化率为=75%;
(3)
A.降低温度;反应速率减慢,A不符合题意;
B.充入He;各反应物的浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;
C.移走部分CO;浓度减小,反应速率减慢,C不符合题意;
D.使用催化剂;能够加快反应速率,D符合题意;
故选D。
(4)
A.n(CO2)=2n(N2)不能说明二者的物质的量是否不变;因此无法判断是否平衡状态,A不符合题意;
B.混合气体的质量不变,气体的总物质的量减少,则混合气体的相对分子质量M=为变量;当容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.混合气体的质量和体积始终不变,则容器内混合气体的密度ρ=始终保持不变;无法根据密度判断平衡状态,C不符合题意;
D.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少;则气体的物质的量为变量,则压强为变量,当容器内混合气体的压强保持不变,说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BD。
(5)
对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应后气体的物质的量减少;则气体的压强逐渐减小。根据表格数据,平衡时,NO;CO的浓度分别为4.0mol/L、2.0mol/L,列三段式可得:
则平衡时N2、CO2的浓度分别为3.0mol/L、6.0mol/L,压强之比=物质的量之比=总物质的量浓度之比,则【解析】(1)0.75mol/(L∙s)
(2)75%
(3)D
(4)BD
(5)23、略
【分析】【分析】
分析图中曲线上的点;A;B、C都在曲线上,三点都是该温度下的平衡点;D点位于曲线的上方,则Y的质量分数大于同温度下的平衡质量分数,此时反应有逆向进行的趋势;E点在曲线的下方,则Y的质量分数小于同温度下的平衡质量分数,此时反应有正向进行的趋势。
【详解】
(1)从图中看,升高温度,Y的质量分数减小,则平衡逆向移动,所以该反应为放热反应,其△H<0。答案为:<;
(2)A、B、C、D、E各状态中,在v正<v逆的点时;反应逆向进行,则是D点。答案为:D;
(3)t1时温度比t2时温度低,所以反应速率在t2时快,完成相同量的Y的转化,t2时消耗的时间短;则x>y。答案为:>;
(4)欲使E状态从水平方向到C状态,则应快速升温但平衡不发生移动;沿平衡曲线到达A状态,则温度降低过程中平衡始终不发生移动,即温度降低应尽可以慢,所以从理论上来讲,可选用的条件是先突然升温到t2,然后无限缓慢地降低温度到t1。答案为:先突然升温到t2,然后无限缓慢地降低温度到t1。
【点睛】
分析曲线中的非平衡点时,应与同温度下的平衡点进行对比分析,否则我们易得出相反的结论。【解析】①.<②.D③.>④.先突然升温到t2,然后无限缓慢地降低温度到t1四、判断题(共1题,共2分)24、B【分析】【分析】
【详解】
pH=11的氨水中氢氧根浓度和pH=3的盐酸中氢离子浓度相等。盐酸是强酸,一水合氨是弱碱,故等体积的混合溶液呈碱性,则结合电中性:得故答案为:错误。五、原理综合题(共2题,共18分)25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据平衡常数可得反应方程式④:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),将上述三个已知方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律可知④=②×2−③−①,则有2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=−746.5kJ/mol;
(2)①同温同压下;气体的物质的量之比等于压强之比;根据已知条件列出三段式:
反应前后气体的压强之比等于物质的量之比,所以p1:p0=(0.35+1.30+0.325):1=1.975:1;
2min~4min内,△c(N2O5)=(0.50-0.25)mol/L=0.25mol/L,v(N2O5)===0.125mol/(L·min)。
故答案为1.975:1;0.125mol·L-1·min-1;
②变量不变达平衡。a、NO2和O2的浓度比始终等于化学计量数之比,不能说明反应达到平衡状态,故a错误;b、恒温恒容时,压强与气体的总物质的量成正比,该反应气体的总物质的量是变量,则压强也是变量,当压强不变时,反应达到平衡,故b正确;c、v正(NO2)=2v逆(N2O5)时才能说明反应达到平衡;故c错误;d;该反应气体的总质量不变,若反应向右进行,气体的总物质的量增大,气体的平均相对分子质量减小,当气体的平均相对分子质量不再改变时,则反应达到平衡状态,故d正确。
故答案为:bd。
(3)设起始时N2O4的物质的量为1mol;则a点时其转化量为0.4mol,列三段式得:
根据压强之比等于物质的量之比得:p平==1.4×200=280kPa,p(NO2)=kPa=160kPa,p(N2O4)=kPa=120kPa;
Kp=kPa,故答案为:213.3kPa;【解析】2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ·molˉ11.975:10.125mol·Lˉ1·minˉ1b、d213.3kPa26、略
【分析】【详解】
(1)已知25℃时:
①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+183kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol
③4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)ΔH=-1164.4kJ/mol
根据盖斯定律①+②×3/2﹣1/2×③得N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;
(2)①因为平衡常数等于生成物浓度的幂次方之积与反应物浓度的幂次方之积的比值,所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数表达式为K=
②按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边,则与投料Ⅰ完全相同,为完全等效平衡,所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度为3.0mol/L×(1-40%)=1.8mol/L>1.5mol/L;所以按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方
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