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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年粤人版选择性必修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8题,共16分)1、碳热还原法制备氮化铝的反应式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)。在温度;容积恒定的反应体系中;CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是。
A.从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率B.c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率C.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙D.已知该反应在高温下自发,则随着温度升高,反应物Al2O3的平衡转化率将增大2、下列叙述正确的是A.合成氨反应放热,采用低温可以提高氨的生成速率B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应C.反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(1)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行,该反应的△H<0D.在一容积可变的密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡后,保持温度不变,缩小体积,平衡正向移动,的值增大3、关于反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l)⇌CH3COOC2H5(l)+H2O(1)ΔH=-2.7kJmol-1,下列说法正确的是A.因为化学反应方程式前后物质的化学计量数之和相等,所以反应的ΔS等于0B.加入高效吸水剂有利于平衡正向移动,该反应平衡常数增大C.该反应的平衡常数为:K=D.因为反应的ΔH接近于0,所以温度变化对平衡转化率的影响不大4、利用微生物燃料电池进行废水处理,实现碳氮联合转化。其工作原理如下图所示,其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述不正确的是。
A.相同条件下,M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3:2B.电池工作时,H+由M极移向N极C.负极的电极反应为CH3COO−−8e−+2H2O=2CO2↑+7H+D.好氧微生物反应器中发生的反应为+2O2=+2H++H2O5、一种双室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中酸性污水中含有的有机物用表示。下列有关该电池的说法不正确的是()
A.正极的电极反应为B.电池的总反应为C.该交换膜可选用质子交换膜D.若将溶液改为当有参与反应时,理论上转移电子6、相对于锂而言,钙具有相似的物理化学性质,其储量丰富,使得钙离子电池有望成为下一代新型高效环保储能器件。中科院深圳先进技术研究院团队研发出一种基于双碳结构的钙型双离子电池,和可以在片层结构中可逆地嵌入/脱出。下列说法错误的是。
A.比较而言,该电池材料廉价易得且环保B.充电时,膨胀石墨电极板与电源负极相连C.放电时,正板反应为D.充电时,若电路中转移1mol电子,阴极增重20g7、工业上用催化氧化法制取SO3,再用浓硫酸吸收SO3得到发烟硫酸(H2SO4·SO3),发烟硫酸加水可以得到浓硫酸。催化氧化法制取SO3的反应为:kJ·mol-1,下列关于工业上制取浓硫酸的说法正确的是A.工业上用浓硫酸吸收SO3时是将SO3从吸收塔底部通入,浓硫酸从塔顶喷淋下来,这样操作的目的是为了提高SO3的吸收率B.2molSO2(g)和1molO2(g)所含化学键的键能总和比2molSO3(g)大196.6kJ·mol-1C.催化氧化法制取SO3能够自发进行的原因是△S>0D.将1molH2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗水2mol8、二氧化钛()是一种重要的工业原料,某学习小组由酸性含钛废液(含)制备的主要流程如下,已知不溶于水和硫酸。下列说法正确的。
A.加入铁粉时可以加热,温度越高越好B.结晶时可在坩埚中蒸干溶剂获得绿矾C.“洗涤”时先将沉淀转移至烧杯中再加入洗涤剂D.该方法中可以循环使用评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正•c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆•c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是。容器编号物质的起始浓度/(mol·L-1)物质的平衡浓度/(mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)c(O2)I0.6000.2II0.30.50.2III00.50.35A.达平衡时,容器I与容器II中的总压强之比小于4:5B.达平衡时,容器II中的值比容器I中的大C.达平衡时,容器III中NO的体积分数等于50%D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T110、电有机合成反应温和高效;体系简单,环境友好。电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是。
A.该装置工作时,溶液的浓度不断减小B.液相反应中,被还原为1,2一二氯乙烷C.该装置总反应为D.当电路中转移电子就有通过离子交换膜进入氯化钠溶液11、已知和(的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:反应的部分历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,代表过渡态)。下列说法正确的是。
A.该反应B.比更容易吸附在催化剂表面C.该反应过程中只涉及到键的断裂与形成D.图示中慢反应的方程式为12、甲烷制取氢气的反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),在三个容积均为1L的恒温恒容密闭容器中,按表中起始数据投料(忽略副反应)。甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。容器起始物质的量/molCH4的平衡转化率CH4H2OCOH2H2Ⅰ0.10.10050%Ⅱ0.10.10.10.3/Ⅲ00.10.20.6/
下列说法正确的是A.起始时,容器Ⅱ中甲烷的正反应速率大于甲烷的逆反应速率B.该反应为吸热反应,压强:p2>p1C.达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足:n(CO)Ⅱ<n(CO)ⅠD.达到平衡时,容器Ⅱ、Ⅲ中总压强:pⅢ>pⅡ13、已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)∆H=-890.3kJ/mol。下列说法正确的是()A.∆H与方程式中各物质的化学计量数无关B.CH4的燃烧热∆H=-890.3kJ/molC.8gCH4完全燃烧生成液态水,放出445.15kJ热量D.1molCH4完全燃烧生成气态水,放出890.3kJ热量14、25℃时,向的溶液中逐滴加入的溶液,溶液的随加入溶液体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是。
A.X点时,B.Y点时,C.的水解平衡常数D.水的电离程度:15、5mL0.01mol·L−1KI溶液与1mL0.01mol·L−1CuCl2溶液发生反应:2Cu2+(aq)+4I−(aq)2CuI(s)+I2(aq),达到平衡。下别说法不正确的是A.加入苯,振荡,平衡正向移动B.过滤,滤液经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入适量浓氨水出现蓝色沉淀,表明该化学反应存在限度C.该反应的平衡常数D.往平衡体系中加水稀释,平衡正向移动评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)16、(1)对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。
CO还原法:一定条件下,由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示,每生成16gS(s),该反应___(填“放出”或“吸收”)的热量为__。
(2)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。已知:
①
②
③
Ⅰ.CO的燃烧热为___。若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ。
Ⅱ.CO将NO2还原为单质的热化学方程式为___。17、二氧化碳的捕集;利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向;CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。
(1)国外学者提出的由CO2制取C的太阳能工艺如图1所示。
①“热分解系统”发生的反应为每分解1molFe3O4转移的电子数为________。
②“重整系统”发生反应的化学方程式为________________________________。
(2)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题,起始时以0.1MPa,的投料比充入反应器中,发生反应:不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示:
①曲线b表示的物质为________(写化学式)。②该反应的________0。(填:“>”或“<”)
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是________________(列举1项)。
(3)据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料;其原理如题图3所示。
①该工艺中若选择用熔融K2CO3作介质的甲烷燃料电池替代太阳能电池,则负极反应式为________。
②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为________________________________。18、硫酸是重要的化工原料,生产过程中SO2催化氧化生成SO3的化学反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1).实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是___________。压强转化率温度1×105Pa5×105Pa10×105Pa15×105Pa400℃0.99610.99720.99840.9988500℃0.96750.97670.98520.9894600℃0.85200.88970.92760.9468
(2).反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是___________(填字母)。A.保持温度和容器体积不变,充入1molO2(g)B.保持温度和容器体积不变,充入2molSO3(g)C.降低温度D.在其他条件不变时,减小容器的容积
(3).某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)___________K(B)(填“>”;“<”或“=”)。
(4).在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2。t1时刻达到平衡,测得容器中含SO30.18mol。
①tl时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化,则改变的条件是___________。
A.体积不变,向容器中通入少量O2
B.体积不变,向容器中通入少量SO2
C.缩小容器体积。
D.升高温度。
E.体积不变;向容器中通入少量氮气。
②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2,则平衡___________移动(填“向正反应方向”;“向逆反应方向”或“不”)。
(5).某时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp=__________ (用分数表示) [对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]19、氧化剂H2O2在反应时不产生污染物;被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。实验编号反应物催化剂①
10mL2%H2O2溶液
无
②
10mL5%H2O2溶液
无
③
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
(1)实验①和②的目的是______________________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是_______________(填一种即可)。
(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示。分析该图能够得出的实验结论是_____________________。
Ⅱ.资料显示,某些金属离子对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果;该实验小组的同学设计了如图2所示的实验装置进行实验。
(1)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢,实验时可以通过测量______________________________________来比较。
(2)0.1gMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如下图所示。解释反应速率变化的原因:_______________。
(3)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是_________(填序号)。
A.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品。
B.勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品。
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效办法。
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益20、瑞典化学阿伦尼乌斯(Arrhenius)创立的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为:(为活化能-假设受温度影响忽略不计,k为速率常数,R和C为常数),为探究催化剂m、n的催化效率,进行了相应的实验,依据实验数据获得如图曲线。在催化剂m作用下,该反应的活化能_______J・mol-1,假设催化剂n的催化效率大于m的催化效率,请在如图中画出催化剂n的相应曲线图和标注。_______
21、根据所学电化学知识填空。
(1)如图为锌铜原电池的装置示意图;其中盐桥内装有含饱和KCl溶液的琼胶。请回答下列问题:
①Zn电极为电池的_______(填“正极”或“负极”)。
②写出电极反应式:Zn电极_______,Cu电极_______。
③盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是_______(填离子符号)。
(2)金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在;依据下列两种腐蚀现象回答下列问题:
①图1中被腐蚀的金属为_______(填化学式);图2中金属腐蚀类型属于_______(填字母)。
A.化学腐蚀B.析氢腐蚀C.吸氧腐蚀。
②图2中铁的生锈过程中正极反应式为_______。评卷人得分四、判断题(共4题,共32分)22、滴定终点就是酸碱恰好中和的点。(____________)A.正确B.错误23、某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=()A.正确B.错误24、任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。(______________)A.正确B.错误25、0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)。(_______)A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共3题,共30分)26、哈伯发明用氮气和氢气合成氨的方法,获得了1918年诺贝尔化学奖。其原理为________(填“>”“<”或“=”)0。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是__________(填标号)。
A.因为所以该反应一定能自发进行。
B.采用高压是为了增大反应速率;但会使反应物的转化率降低。
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率。
D.使用催化剂增大反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是________(填标号)。
a.容器内的浓度之比为1∶3∶2
b.
c.容器内压强保持不变。
d.混合气体的密度保持不变。
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如图:
请用平衡移动原理解释在工艺流程中及时分离出氨气和将分离后的原料气循环使用的原因___________________。
(4)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始时氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示的物质的量)。
①图中和的关系:________(填“>”“<”或“=”)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,的转化率最高的是__________(填字母)。
(5)恒温下,向一个4L的密闭容器中充入5.2mol和2mol反应过程中对的浓度进行测定,得到的数据如表所示:。时间/min510152025300.080.140.180.200.200.20
①此条件下该反应的化学平衡常数________。
②若维持容器容积不变,温度不变,向原平衡体系中加入和各4mol,化学平衡将向_______(填“正”或“逆”)反应方向移动。
(6)已知:
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式________________。27、汽车尾气中CO;氮氧化物(NOx)严重影响人们的生活和健康;化学工作者对氮氧化物的处理做了广泛而深人的研究。
I.利用甲烷还原NOX
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mol;
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ/mol。
(1)甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______________________________。
(2)在恒容(2L)密闭容器中充入1molCH4和2moINO2进行(1)中反应,CH4的平衡转化率φ。(CH4)与温度和压强的关系如图甲所示。
①若容器中的压强为p2,y点;v正________V逆(填“大于"“等于“或“小于”)。
②图中压强大小P1_______P2
③X点对应温度下反应的平衡常数K=______________。
II.某研究小组以Ag-ZSM-5为催化剂模拟汽车尾气的处理;实现NO和CO反应转化为无毒气体。同时利用反应放出的热量预热NO和CO。实验测得NO的转化率随温度的变化如图乙所示。
(1)高于773K,NO的转化率降低的可能原因是_________________。
(2)为提高汽车尾气中NO的转化率,除了改变温度、压强外,还可以采取的措施有_________28、弱电解质的电离平衡;盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
I.已知在水中存在以下平衡:
(1)某温度下,若向的溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______。
A.B.
C.D.
(2)已知常温下的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:若要使该溶液中浓度变小,可采取的措施有_______。
A.升高温度B.降低温度C.加入晶体D.加入固体。
II.含有的废水毒性较大,某工厂废水中含的为了使废水的排放达标;进行如下处理:
(3)该废水中加入绿矾和发生反应的离子方程式为_______。
(4)若处理后的废水中残留的则残留的的浓度为_______。(已知:)评卷人得分六、结构与性质(共1题,共7分)29、盐是一类常见的电解质;事实表明盐的溶液不一定呈中性。
(1)CH3COONa、NH4Cl、KNO3的水溶液分别呈____性、_____性、_____性。
(2)CH3COONa和NH4Cl在水溶液中水解的离子方程式分别为:______、_______。0.1mol/LNH4Cl溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______。
(3)盐类的水解在日常生活中也有一定的应用,如实验室配制FeCl3溶液时常会出现浑浊,若要避免这种情况,则在配制时需要在蒸馏水中加入少量_________,其目的是_____。在日常生活中,可以用明矾KAl(SO4)2∙12H2O净化水质的原因________。(用离子反应方程式及必要的文字回答)参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.由图可以得到单位时间内一氧化碳浓度的变化量,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,则从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率;故A正确;
B.c点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间;为一氧化碳的瞬时速率,故B正确;
C.维持温度、容积不变,若减少反应物N2的物质的量进行反应;平衡向逆反应方向进行,达到新的平衡状态,平衡状态与原来的平衡状态不同,曲线甲不会变为曲线乙,故C错误;
D.该反应为气体体积增大的反应,反应△S>0,该反应在高温下自发,则反应△H—T△S<0,反应△H>0,升高温度,平衡向正反应方向进行,反应物Al2O3的平衡转化率将增大;故D正确;
故选C。2、C【分析】【分析】
【详解】
A.不管是放热反应还是吸热反应;降低温度都会减慢正;逆反应速率,A不正确;
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极;都工作过程中都失去电子,均发生氧化反应,B不正确;
C.反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(1)+O2(g)=4Fe(OH)3(s),常温下能自发进行,因为反应后气体分子数减小,即ΔS<0,所以该反应的△H<0;C正确;
D.温度不变时,不管反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡如何移动,的值都不发生改变;D不正确;
故选C。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.不同的液体的熵不可能相等;即使化学计量数相同也不会相同的,因此反应前后熵变不为0,A错误;
B.化学平衡常数只与温度有关;温度不变,化学平衡常数不变,与改变的外界条件及平衡的移动方向无关,B错误;
C.根据平衡常数的含义可该反应的化学平衡常数K=C错误;
D.因为该反应的ΔH不大;所以温度变化对化学平衡移动的影响不大,故改变温度对化学平衡转化率的影响就不大,D正确;
故合理选项是D。4、A【分析】【分析】
该微生物燃料电池M极是CH3COO-是电子生成CO2,电极反应为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+;N极是得电子生成N2,电极反应为
【详解】
A.根据分析,相同条件下,M、N两极失去和得到的电子数相等,生成的CO2和N2的体积之比为5:2;A错误;
B.该微生物燃料电池用质子交换膜,电池工作时,H+由负极移向正极;即从M极移向N极,B正确;
C.据分析,负极的电极反应为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+;C正确;
D.从图中得知,该好氧微生物反应器中发生的反应为+2O2=+2H++H2O;D正确;
故答案选A。5、D【分析】【详解】
A.正极发生还原反应,由题图中的电极反应物和电极产物可知,正极反应为故A正确;
B.酸性条件下,在负极失去电子被氧化成二氧化碳,则负极的电极反应为正、负电极反应相加即得电池总反应:故B正确;
C.电极乙为负极,负极附近产生的通过交换膜向正极移动;则该交换膜可选用质子交换膜,故C正确;
D.指明氧气所处状态是否为标准状况;不能确定其物质的量,故D错误;
故选D。6、B【分析】【分析】
根据放电时电子的流向可知左侧Al板电极为负极,Ca失电子生成Ca2+,右侧膨胀石墨电极为正极,CxPF6得电子生成
【详解】
A.钙的储量丰富;且该电池不含重金属元素,所以该电池材料廉价易得且环保,A正确;
B.放电时膨胀石墨电极为正极;发生还原反应,则充电时要发生氧化反应,为阳极,与电源正极相连,B错误;
C.放电时正极CxPF6得电子生成电极反应为C正确;
D.充电时左侧为阴极,电极反应为Ca2++2e-=Ca,转移1mol电子时生成0.5molCa,增重为0.5mol40g/mol=20g;D正确;
综上所述答案为B。7、A【分析】【分析】
【详解】
A.工业上用浓硫酸吸收SO3时是将SO3从吸收塔底部通入;浓硫酸从塔顶喷淋下来,使浓硫酸和三氧化硫充分接触,增大接触面积,提高吸收效率,故A正确;
B.该反应为放热反应,说明2molSO2和1molO2中的化学键键能总和小于2molSO3中的化学键键能总和;故B错误;
C.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1在一定条件下可自发进行,则△G=△H-T•△S<0,该反应的△H<0,△S<0,只有在低温下才能使△G<0,能够自发进行的原因不是△S>0;故C错误;
D.SO3+H2O=H2SO4,将1molH2SO4•SO3全部转化为H2SO4需消耗1mol水;故D错误;
故选A。8、D【分析】【详解】
A.升高温度能加快化学反应速率,但升高温度促进Fe2+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀;所以不是温度越高越好,故A错误;
B.结晶应在蒸发皿中进行;为获得绿矾晶体,不能将溶剂蒸干,故B错误;
C.洗涤时直接在过滤器中加水淋洗;并用玻璃棒不断搅拌,重复此操作2~3遍,故C错误;
D.水解所得滤液中的溶质有洗涤时需要稀硫酸,所以该方法中硫酸可以循环使用,故D正确;
故答案选D。二、多选题(共7题,共14分)9、AD【分析】【详解】
由容器I中反应,可以求出平衡常数K==0.8,平衡时气体的总物质的量为0.8mol,其中NO占0.4mol,所以NO的体积分数为50%,=1。在平衡状态下,v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗,所以k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2),进一步求出=K=0.8;
A.容器II起始时Q≈0.56
B.若容器II在某时刻=1,由反应因为,解之得x=求出此时浓度商Q=>K,容器II达平衡时,一定小于1;故B错误;
C.若容器III在某时刻,NO的体积分数为50%,由反应由×100%=50%,解之得,x=0.05,求出此时浓度商Q==4.8>K;说明此时反应未达平衡,反应继续向逆反应方向进行,NO进一步减少,故C错误;
D.温度为T2时,=K2>0.8,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1;故D正确;
答案为AD。10、BD【分析】【详解】
A.钠离子进入阴极区;氯离子进入阳极区,氯化钠浓度逐渐减小,故A正确;
B.CuCl2能将氧化为1;2一二氯乙烷,故B错误;
C.以NaCl和CH2=CH2为原料合成1,2-二氯乙烷中,CuCl→CuCl2→CuCl,CuCl循环使用,其实质是NaCl、H2O与CH2=CH2反应,所以总反应为故C正确;
D.阴极H2O或H+放电生成NaOH,所以离子交换膜Y为阳离子交换膜;阳极CuCl放电转化为CuCl2;所以离子交换膜X为阴离子交换膜,钠离子应通过离子交换膜进入阴极区,故D错误;
故选BD。11、BD【分析】【分析】
【详解】
A.图中未给出反应物CH4的相对能量;所以无法判断该反应的焓变,故A错误;
B.反应开始时H2O(g)和O2(g)的相对能量都为0,与催化剂接触后,*H2O的相对能量更低,说明H2O(g)在催化剂表面上更容易被吸附;故B正确;
C.O2分子中含有O=O,O=O是由一个键和一个π键构成,据图可知,在反应过程中,O2分子中的O=O断裂,则该反应过程中既有键断裂也有π键断裂;故C错误;
D.正反应的活化能越大,反应越慢,由图可知,该历程中正反应最大的活化能的步骤是*CH4、*OH和*H生成*CH3OH和2*H,此步骤正反应最大活化能是:(﹣12.68kJ/mol)﹣(﹣35.03)kJ/mol=22.37kJ/mol,对应方程式为:*CH4+*OH=*CH3OH+*H;故D正确;
答案选BD。12、BD【分析】【详解】
A.根据容器Ⅰ中反应的数据计算反应的平衡常数依据容器Ⅱ的起始物质的数据可计算出浓度商>K;则起始时,容器Ⅱ中甲烷的正反应速率小于甲烷的逆反应速率,故A错误;
B.根据CH4的平衡转化率随温度变化的曲线,可知同压下,温度越高,转化率越大,根据勒夏特列平衡移动原理,可知该反应正反应为吸热反应;同温下,p1的转化率大于p2,该反应是气体体积增大的反应,根据平衡移动原理,压强越大,CH4的平衡转化率越小,则压强:p2>p1;故B正确;
C.根据勒夏特列原理和等效平衡模型分析,Ⅱ中起始物质的量相当于Ⅰ中起始物质的量的2倍,由于两种情况是在同温下进行的,反应的平衡常数是不变的,故Ⅱ中平衡后CO的物质的量满足n(CO)Ⅱ>n(CO)Ⅰ,故C错误;
D.根据勒夏特列原理和等效平衡模型分析,Ⅲ中起始物质的量相当于Ⅱ中达到平衡时又增加了0.1mol的H2O(g),平衡正向移动,总物质的量增多,所以平衡后压强pⅢ>pⅡ;故D正确;
本题答案BD。13、BC【分析】【分析】
【详解】
A.∆H与方程式中各物质的物质的量成正比;A说法错误;
B.CH4的燃烧热为1mol甲烷,完全燃烧生成稳定的氧化物时,释放的能量,则燃烧热的∆H=-890.3kJ/mol;B说法正确;
C.8gCH4即0.5mol;完全燃烧生成液态水,放出445.15kJ热量,C说法正确;
D.气态水变为液态时,释放热量,则1molCH4完全燃烧生成气态水;放出的热量小于890.3kJ,D说法错误;
答案为BC。14、CD【分析】【详解】
A.X点时;是亚硫酸与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,由质子守恒得。
即故A不选;
B.Y点时,电荷守恒得将代入得因为pH=7.19,所以所以故B不选;
C.的水解平衡常数在Y点,代入得故C选;
D.水的电离程度与氢离子浓度或者氢氧根浓度有关,当只有亚硫酸时,水的电离程度最小,随着氢氧根的加入,到X点,相当于亚硫酸氢钠,其电离大于水解,抑制水的电离,只不过抑制程度减少,Y点接近水的正常电离,到Z点生成亚硫酸钠,促进水的电离,电离程度最大,则水的电离程度:故D选;
故选:CD。15、CD【分析】【详解】
A.加入苯;振荡,萃取出碘单质,降低了水溶液中碘单质的浓度,平衡正向移动,故A正确;
B.由题中数据可知,I−过量,过量的I−与少量Cu2+反应后,经苯萃取后在水溶液中加入适量浓氨水出现蓝色沉淀,则溶液中仍有Cu2+;说明反应物无法完全转化,该反应存在限度,是可逆反应,故B正确;
C.平衡常数表达式中缺少应该为故C错误;
D.加水稀释,假设稀释后溶液体积加倍,则各离子或分子浓度减半,有:可判断平衡逆向移动,故D错误;
答案选CD。三、填空题(共6题,共12分)16、略
【分析】【详解】
(1)根据图示可知,SO2和CO反应生成S和CO2的反应是放热反应;每生成1molS(s);该反应放出的热量为679kJ-409kJ=270kJ;则生成16gS(s)该反应放出的热量为135kJ;
(2)已知:①
②
③
Ⅰ根据反应①可知,1molCO完全燃烧生成CO2所放出的热量为燃烧热,CO的燃烧热为283kJ·mol-1;反应物的总键能-生成物的总键能=焓变,故1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为:
Ⅱ根据盖斯定律可知,由反应①×2-反应③-反应②可得CO将NO2还原为单质,则热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ·mol-1。【解析】放出135kJ283kJ·mol-1631.752NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ·mol-117、略
【分析】【详解】
(1)①反应中O元素化合价由-2价升高到0价,由方程式可知,2molFe3O4参加反应,生成1mol氧气,转移4mol电子,则每分解lmolFe3O4转移电子的物质的量为2mol,每分解1molFe3O4转移的电子数为2NA或故答案为2NA或
②由示意图可知,重整系统中CO2和FeO反应生成Fe3O4和C,反应的方程式为故答案为:
(2)①随着温度升高,氢气的物质的量逐渐增多,因氢气为反应物,则另一条逐渐增多的曲线为CO2,由计量数关系可知b为水,c为C2H4的变化曲线,故答案为:H2O;
②由曲线变化可知随着温度升高;氢气的物质的量逐渐增多,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应放热,故答案为:<;
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是增大压强或提高比值,故答案为:增大压强或提高比值;
(3)①用熔融K2CO3作介质的甲烷燃料电池替代太阳能电池,则负极上甲烷失电子结合碳酸根生成二氧化碳,负极反应式为故答案为:
②电解时,二氧化碳在b极上生成乙烯,电极反应式为故答案为:
【点睛】
本题较为综合,涉及氧化还原、化学平衡移动以及原电池反应等知识,考查了学生分析问题、解决问题的能力。注意电极正负极的判断以及反应式的书写,注意燃料电池的负极上是燃料发生失电子的氧化反应。【解析】2NA或H2O<增大压强或提高比值18、略
【分析】【分析】
【小问1】
根据表中信息知,在1×105Pa下SO2的转化率已经很高,在相同温度下,增大压强,虽然化学反应速率加快,SO2的转化率增大,但转化率增大有限,而增大压强会增加动力和设备的承受能力,会降低综合经济效益,工业上选用1×105Pa;在相同压强下,升高温度,SO2的转化率减小,工业上采用的合适温度为400℃,且此条件下催化剂的活性最大;答案为:400℃、1×105Pa。【小问2】
A.保持温度和容器体积不变,充入1molO2(g),平衡正向移动,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小;A符合题意;
B.保持温度和容器体积不变,充入2molSO3(g),平衡逆向移动,能使SO2(g)平衡浓度比原来增大;B不符合题意;
C.根据表中信息,在相同压强下,升高温度,SO2的转化率减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则降低温度,平衡正向移动,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小;C符合题意;
D.在其他条件不变时,减小容器的容积,虽然平衡正向移动,但由于容器的体积减小,故能使SO2(g)平衡浓度比原来增大;D不符合题意;
答案选AC。【小问3】
化学平衡常数只与温度有关,A、B的温度相同,故平衡常数K(A)=K(B);答案为:=。【小问4】
①A.体积不变,向容器中通入少量O2;正反应速率突然增大,逆反应速率瞬时不变,与图像不吻合,A不可能;
B.体积不变,向容器中通入少量SO2;正反应速率突然增大,逆反应速率瞬时不变,与图像不吻合,B不可能;
C.缩小容器体积;正;逆反应速率瞬时都突然增大,且正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数,平衡正向移动,与图像吻合,C可能;
D.由于该反应的正反应是放热反应;升高温度,正;逆反应速率瞬时都突然增大,且正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数,平衡逆向移动,与图像不吻合,D不可能;
E.体积不变;向容器中通入少量氮气,由于反应体系中各物质的浓度不变,正;逆反应速率都不变,平衡不移动,与图像不吻合,E不可能;
答案选C。
②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2;由于增大反应物浓度,则平衡向正反应方向移动;答案为:向正反应方向。【小问5】
设N2O4起始物质的量浓度为amol,则列出三段式平衡时气体总物质的量为1.75amol,N2O4、NO2的物质的量分数依次为则N2O4、NO2的平衡分压依次为反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp==答案为:【解析】【小题1】400℃、1×105Pa
【小题2】AC
【小题3】=
【小题4】①.C②.向正反应方向。
【小题5】19、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)实验①和②的浓度不同;则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响;为了便于比较,应在相同的条件下利用一个变量来比较,则向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中),故答案为:探究浓度对反应速率的影响;向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中);
(2)由图可知,⑤的反应速率最大,④的反应速率最小,结合实验方案可知,碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率,故答案为:碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率;
Ⅱ.(1)通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢,实验时可以通过测量单位时间生成O2的体积或生成单位体积O2所需要的时间来比较,故答案为单位时间生成O2的体积(或生成单位体积O2所需要的时间);
(2)浓度越大;反应速率越大,反之越小,随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,则速率逐渐减小,故答案为随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢;
(3)A.化学反应速率;表示反应快慢的物理量,故A正确;
B.勒夏特列原理是平衡移动原理;可指导怎样使用有限原料多出产品,故B正确;
C.催化剂的使用提高反应速率;不能改变产量,只能缩短到达平衡时间,故C错误;
D.综合经济效益既考虑原料的利用率又要考虑时间;故D正确;
故选C。【解析】①.探究浓度对反应速率的影响②.向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)③.碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率④.单位时间生成O2的体积(或生成单位体积O2所需要的时间)⑤.随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢⑥.C20、略
【分析】【详解】
①根据图像得两点坐标(7.2×10-3,54)、(7.5×10-3,27),代入得54=−7.2×10-3Ea+C;27=−7.5×10-3Ea+C;等式联立求得Ea=90000J・mol-1;
②催化剂n的催化效率大于m的催化效率,则在催化剂n的作用下,反应的活化能Ea更小,根据在温度一定的情况下,Ea越小,RlnK越大,催化剂n的相应曲线图在原曲线之上,故图像为:【解析】9000021、略
【分析】【详解】
(1)铜锌形成的原电池,Zn比Cu活泼,Zn作负极,发生氧化反应,电极反应式为:Cu作正极;发生还原反应,电极反应式为:Cu作正极,在原电池中,阳离子移向正极,故盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是K+;
(2)图1中,Fe和Cu形成原电池的两极,Fe比Cu活泼,Fe作负极,被腐蚀;图2在碱性条件下,有O2参与反应,为吸氧腐蚀;O2作正极,发生还原反应,电极反应式为:【解析】(1)负极K+
(2)FeC四、判断题(共4题,共32分)22、B【分析】【分析】
【详解】
滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,并不一定是酸碱恰好中和的点,故答案为:错误。23、B【分析】【分析】
【详解】
纯水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某温度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此该温度下,c(OH-)=故此判据错误。24、A【分析】【分析】
【详解】
在任何溶液中都存在水的电离平衡:H2OH++OH-。若溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性;若c(H+)=c(OH-),溶液显中性;若c(H+)<c(OH-),溶液显碱性,这与溶液所处的外界温度无关,故在任何温度下,都利用H+和OH-浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性,这句话是正确的。25、B【分析】【分析】
【详解】
0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得碳酸钠溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO),错误。五、原理综合题(共3题,共30分)26、略
【分析】【详解】
合成氨反应为气体分子数减小的反应,故为熵减反应,即故答案为:<;
(1)A.由可知;该反应需在一定温度下才能自发进行,A错误;
B.该反应为气体分子数减小的反应;因此高压可提高反应物的转化率,B错误;
C.该反应的升温使平衡逆向移动,反应物的转化率降低,C错误;
D.催化剂可改变反应历程;降低反应活化能,D正确;
故答案为:D;
(2)a.容器中的浓度之比为1∶3∶2是反应可能达到的一个特殊状态;与该反应是否达到平衡状态无关,a不合题意;
b.由化学方程式可知,则由可知,说明该反应达到平衡状态,b符合题意;
c.该反应达到平衡前;压强逐渐减小,则容器内压强保持不变说明该反应达到平衡状态,c符合题意;
d.恒容容器;容积不变,容器内混合气体的质量不变,则混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度保持不变不能作为该反应达到平衡的标志,d不合题意;
故答案为:bc;
(3)及时分离出氨气,可减小生成物的浓度,从而可使平衡正向移动,提高产率,将分离后的原料气循环利用可提高原料的利用率,故答案为:减小生成物的浓度,可使平衡正向移动,提高产率;将分离后的原料气循环利用可提高原料的利用率;
(4)①达到平衡时,时的体积分数大于时的体积分数,则故答案为:<;
②增大的物质的量,可提高的转化率,则c点的转化率最高;故答案为:c;
(5)①由表中数据可知,达到平衡时,则:
故平衡浓度分别为:c(N2)=0.4mol/L,c(H2)=1.0mol/L,c(NH3)=0.2mol/L,平衡常数故答案为:0.1;
②向原平衡体系中加入4mol4mol4mol则
故化学平衡逆向移动,故答案为:逆;
(6)已知的3个反应;从上至下依次标记为①;②、③,根据盖斯定律;
由得
故答案为:【解析】<Dbc减小生成物的浓度,可使平衡正向移动,提高产率;将分离后的原料气循环利用可提高原料的利用率<c0.1逆27、略
【分析】【详解】
I.(1)已知:①CH4(g)+4N02(g)=
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