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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年浙教新版选择性必修1化学上册月考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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、我国实现了从二氧化碳到淀粉的全合成,该合成分两步进行,首先由和合成甲醇,然后由甲醇合成淀粉。一定条件下和催化反应在一恒温恒容密闭容器中充入1mol和3mol进行上述反应,测得(g)和浓度随时间变化如图甲;在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,相同时间内转化率随温度变化关系如图乙。
下列有关说法不正确的是A.0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol/(L·min)B.该温度下,第一步反应的平衡常数K=4C.T1到T2段随温度升高转化率升高可能原因为温度升高、催化剂活性增加D.T4到T5段随温度升高转化率降低且曲线一致的原因是反应达到平衡,温度升高平衡逆向移动,而催化剂不影响化学平衡移动2、下列说法正确的是A.均为酸性氧化物,CaO、均为碱性氧化物B.胆矾、苛性钠、冰醋酸、氧化钾均是电解质C.灼热的炭与反应、与的反应均可设计成原电池D.电解、电离、电镀、电化学腐蚀过程均需要通电才能发生3、2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为理离子电池发展作出重要贡献的科学家。用太阳能电池给磷酸铁锂电池充电示意图如图所示,阳极反应为:LiFePO4-xe-=xLi++Li1-xFePO4.下列叙述正确的是。
A.晶体硅能将太阳能转化为电能,太阳能电池属于原电池,B.该理电池放电时负极反应为:LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6C.充电时。隔膜每通过3molLi+,俚盐有机溶液中通过3mol电子D.磷酸铁理电池充放电过程中,Fe、P元索化合价均不发生变化4、如图图示与对应的叙述相符的是()
A.图甲表示反应:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)H0,在其他条件不变的情况下,改变起始物CO的物质的量对此反应平衡的影响,则有T1T2,K1K2B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大C.图丙表示的反应是吸热反应,该图表明催化剂能改变化学反应的焓变D.图丁表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中,不同温度下分别发生反应:2NO2(g)N2O4(g)相同时间后测得NO2含量的曲线,则该反应的H05、下列化学用语对事实的表述正确的是A.电解精炼铜时,阴极的电极反应式:Cu2++2e-=CuB.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H5l8OHC17H35COOC2H5+H218OC.苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:2+CO2+H2O→2+Na2CO3D.银氨溶液中滴加过量的盐酸:Ag(NH3)+2H+=Ag++2NH评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)6、(1)重铬酸钾(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、电镀等.其水溶液中存在平衡:Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+。以铬酸钾(K2CrO4)为原料;用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图。
①写出阴极区的电极反应式___________________,透过离子交换膜的离子是____________,移动方向为____________(填“由左向右”或“由右向左)。
②阳极区能得到重铬酸钾溶液的原因为_______________________________________________________。
(2)工业上采用下面的方法处理含有Cr2O72-的酸性工业废水:废水中加入适量NaCl,以铁为电极进行电解,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,关于上述方法,下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.阴极反应:2H++2e-===H2↑
B.阳极反应:Fe-3e-===Fe3+
C.在电解过程中当电路转移0.6mol电子时,被还原的Cr2O72-为0.05mol
D.可以将铁电极改为石墨电极7、在一密闭容器中充入1molI2和1molH2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0。保持容器容积不变,向其中充入1molCO2(不参加反应),反应速率_______(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是_______。8、(1)常温下;向100mL0.01mol/LHA的溶液中逐滴加入0.02mol/LMOH溶液,所得溶液的pH随MOH溶液的体积变化如图所示(溶液体积变化忽略不计)。
①由图中信息可知HA为______酸(填“强”或“弱”)。
②A点时,溶液中c(H+)、c(M+)、c(A-)由大到小的顺序是_____________;
③K点时,溶液中c(H+)+c(M+)-c(OH-)=_________mol/L。
(2)20℃时,在c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol/L的H2C2O4、NaOH混合溶液中,H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物质的量分数δ随溶液pH变化的关系如图所示。
①Q点:c(H2C2O4)______c(HC2O4-)(填“>”、“<”或“=”)
②该温度下HC2O4-的电离常数K=____________。9、氨气具有还原性,例如,氨气能与卤素单质发生置换反应。已知几种化学键的键能数据如表所示。化学键N-HN≡NBr-BrH-Br键能/(kJ·mol-1)391946194366
请写出氨气与溴蒸气反应的热化学方程式:_______10、电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法。在铁质铆钉上镀镍(Ni)能防止铁被腐蚀;如图1。实验室模拟铁片镀镍,装置如图2。
(1)b极材料是__。
(2)电镀液中含有NiSO4;NaCl和硼酸。
已知:NiSO4=Ni2++SONi2++2H2O⇌Ni(OH)2+2H+
①a极的电极反应式是__。
②硼酸的作用是调节溶液的pH。pH较小时,a极易产生__气体,使镀层疏松多孔。pH较大时,a极会吸附__固体而使镀层含有杂质。
(3)铁质铆钉上镀镍能防止铁被腐蚀是因为镀层使铁与__等物质隔离。11、(1)分别写出Na2CO3、NaHCO3、NaOH、NaHSO4、HNO3在水溶液中及Na2O在熔融状态下的电离方程式。
Na2CO3:_______________________________
NaHCO3:_________________________________________
NaOH:__________________________________________
NaHSO4:__________________________________________
HNO3:_____________________________________________
Na2O:_____________________________________________
(2)草酸钙(CaC2O4)是不能被人体吸收的沉积物。豆腐中含有较多的钙盐[如硫酸钙(CaSO4等),菠菜、洋葱、竹笋中含有丰富的草酸(H2C2O4)、草酸钠(Na2C2O4);豆腐和上述几种蔬菜混合食用,可能诱发“结石”症。
①由草酸的化学式可知其中碳元素的化合价是__________价。
②草酸与硫酸钙反应的化学方程式为H2C2O4+CaSO4⟶CaC2O4↓+H2SO4,请写出草酸钠与硫酸钙反应的化学方程式:______________________________________________。12、氮是地球上含量丰富的一种元素;氮及其化合物在工农业生产;生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为的密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应:若在5分钟时反应达到平衡,此时测得的物质的量为则前5分钟的平均反应速率______。平衡时的转化率为_____
(2)下列能判定(1)中合成氨反应到达平衡状态的是___________
A.容器内压强保持不变。
B.容器内混合气体的密度保持不变。
C.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变。
D.
E.单位时间内每断裂同时形成
(3)平衡后,若提高的转化率,可以采取的措施有___________。
A.加了催化剂。
B.增大容器体积。
C.降低反应体系的温度。
D.加入一定量
(4)若在的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:其化学平衡常数与温度的关系如表所示:。2003004000.5
请完成下列问题:
①试比较的大小,___________(填“”“”或“”);
②时,反应的化学平衡常数为___________。当测得和物质的量分别为和时,则该反应的_______(填“”“”或“”)。13、判断下列说法的正误。
(1)与反应能量变化如图,则__。
(2)反应的可通过下式估算:反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和__。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)14、利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热。___A.正确B.错误15、的反应速率一定比的反应速率大。(_______)A.正确B.错误16、恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态。(____)A.正确B.错误17、25℃时,0.01mol·L-1的盐酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(____________)A.正确B.错误18、NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。__________________A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共1题,共5分)19、纯碱是人们生活的必需品和重要的化工原料。我国化学家侯德榜开创了侯德榜制碱法;解决了20世纪初我国的用碱问题。
I.工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和等杂质;为提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠的简要工艺流程如图:
已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
(1)热的Na2CO3溶液有较强的去油污能力,其原因是(用离子方程式及必要的文字加以解释____________。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________。
II.电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如图所示。
在阳极区发生的反应包括____________。阳离子交换膜允许____________通过。物质B是____________(填化学式),作用为____________。评卷人得分五、原理综合题(共3题,共24分)20、氮氧化物(NOx)是一类特殊的污染物;它本身会对生态系统和人体健康造成危害,必须进行治理或综合利用。
(1)一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示;A在沸石笼内转化为B;C、D等中间体的过程如图2所示。
①由A到B的变化过程可表示为____。
②已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H1=-907.28kJ·mol-1
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H2=-1269.02kJ·mol-1
则图1脱除NO的总反应的热化学方程式为___。
③关于该催化剂的说法正确的是____(填标号)。
A.能加快反应速率;并且改变反应的焓变。
B.能增大NH3还原NOx反应的平衡常数。
C.具有选择性;能降低特定反应的活化能。
(2)在温度500K时,向盛有食盐的恒容密闭容器中加入NO2、NO和Cl2;发生如下两个反应:
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H2
①关于恒温恒容密闭容器中进行的反应Ⅰ和Ⅱ的下列说法中,正确的是___(填标号)。
a.△H1和△H2不再变化;说明反应达到平衡状态。
b.反应体系中混合气体的颜色保持不变;说明反应Ⅰ达到平衡状态。
c.同等条件下,反应Ⅰ的速率远远大于反应Ⅱ,说明反应Ⅰ的活化能小,△H1<△H2
d.达平衡后,向反应体系中再通入一定量ClNO(g),NO2(g)和NO(g)的百分含量均减小。
②若向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2发生反应Ⅱ,起始总压为p。10分钟后达到平衡,用ClNO(g)表示平均反应速率v平(ClNO)=0.008mol·L-1·min-1。则NO的平衡转化率α=_____,该反应的平衡常数Kp=____(以分压表示;分压=总压×物质的量分数)。
③假设反应Ⅱ的速率方程为:v=k(1-nαt)式中:k为反应速率常数;随温度t升高而增大;α为NO平衡转化率,α′为某时刻NO转化率,n为常数。在α′=0.8时,将一系列温度下的k;α值代入上述速率方程,得到v~t曲线如图所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度tm,tm时,v逐渐提高;t>tm后,v逐渐下降。原因是____。21、水是宝贵资源;研究生活和工业用水的处理有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知水的电离平衡曲线如图所示。A、B、C三点水的电离平衡常数KA、KB、KC关系为_______,若从B点到D点,可采用的措施是_______(填序号)。
a.加入少量盐酸。
b.加入少量碳酸钠。
c.加入少量氢氧化钠。
d.降低温度。
(2)饮用水中的主要来自于已知在微生物的作用下,经过两步反应被氧化成两步反应的能量变化示意图如下:
1mol全部被氧化成的热化学方程式为_______。
(3)某工厂用电解法除去废水中含有的Cr2O72-;总反应方程式为:
+6Fe+17H2O+2H+=2Cr(OH)3↓+6Fe(OH)3↓+6H2↑,该电解反应的负极材料反应的电极式为___,若有9mol电子发生转移,则生成的cr(OH)3物质的量为____。
(4)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的主要因素,农药厂排放的废水中。常含有较多的和其中一种方法是:在废水中加入镁矿工业废水,可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应的离子方程式为Mg2+++=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5—10,若pH高于l0.7,鸟粪石产量会降;低,其原因可能是_____。22、运用化学反应原理研究碳;氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.氨为重要的化工原料;有广泛用途。
(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H1=+216.4kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)∆H2=–41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)∆H=_____________。
(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol;3mol;在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是_____________(填序号)
A.和的转化率相等B.反应体系密度保持不变。
C.相同时间内;断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相同。
D.容器内气体浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
②P1_____P2(填“>”“<”“=”或“不确定”,下同);反应的平衡常数:C点______B点_______D点。
③C点的转化率为________;在A、B两点条件下,该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率:υ(A)__________υ(B)。
Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。
(3)已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为_____________。反应过程中通过质子交换膜(ab)的为2mol时,吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为_____________L。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
A.由图甲可知,0~10min内甲醇浓度变化量为0.75mol/L,则甲醇的平均反应速率化学反应速率之比等于化学计量数之比,则0~10min内,氢气的平均反应速率为30.075mol·L-1·min-1=A正确;
B.由图甲可知,0~10min内甲醇浓度变化量为0.75mol/L,则平衡时二氧化碳的浓度为1mol/L-0.75mol/L=0.25mol/L,氢气的浓度为3mol/L-30.75mol/L=0.75mol/L,甲醇的浓度为0.75mol/L,水蒸气浓度为0.75mol/L,则反应的平衡常数B错误;
C.由图乙可知,到段随温度升高转化率升高;可能原因为温度升高或催化剂活性增加,C正确;
D.T1到T4随温度升高二氧化碳转化率增加,反应未达到平衡状态,a点时反应达到平衡状态,到段随温度升高转化率降低且曲线一致的原因是:a点反应达到平衡后;温度升高平衡逆向移动,而催化剂不影响化学平衡移动,D正确;
答案选B。2、B【分析】【详解】
A.NO2和碱反应生成硝酸钠、亚硝酸钠,发生了氧化还原反应,二氧化氮不属于酸性氧化物;Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气;发生了氧化还原反应,不属于碱性氧化物,故A错误;
B.胆矾是硫酸铜结晶水合物;苛性钠为氢氧化钠、冰醋酸是醋酸的固态形式、氧化钾;均为化合物,溶于水均能电离而导电,都属于电解质,故B正确;
C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应不属于氧化还原反应;不能设计成原电池,故C错误;
D.电解;电镀需通电;电离是溶液中水分子或熔融作用下进行的,不需要通电;电化腐蚀是形成原电池反应发生的腐蚀,不需要通电,故D错误;
故选B。3、B【分析】【分析】
由磷酸铁锂锂离子电池图解可知;该装置为电池充电状态,属于电解池,电解池中阳离子向阴极移动,锂离子从右向左移动,则钢箔为阳极,铝箔为阴极,据此回答问题。
【详解】
A.原电池是将化学能转化为电能的装置;晶体硅能将太阳能转化为电能,则硅太阳能电池不属于原电池,故A错误;
B.该锂电池放电时负极为铝箔,发生氧化反应,阳极反应式为LiFePO4-xe-=xLi++Li1-xFePO4,即放电时正极为xLi++Li1-xFePO4+xe-=LiFePO4,即负极反应为:LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6;故B正确;
C.电子不能在溶液中移动;故C错误;
D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现,根据B项分析,放电时正极为xLi++Li1-xFePO4+xe-=LiFePO4;Li;Fe元素化合价发生变化,故D错误;
答案为B。4、D【分析】【详解】
A.反应:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H<0,温度越高,氮气的百分含量越低,平衡常数越小,所以则有T1<T2,K1>K2;A不合题意;
B.可逆反应2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(s),增大压强,平衡正向移动,反应速率加快,反应物的百分含量减小,B不合题意;
C.催化剂不能改变化学反应的焓变只能降低反应的活化能,反应物的能量低于生成物的能量,反应是吸热反应,C不合题意;
D.反应:2NO2(g)=N2O4(g),反应达到平衡时,NO2%最小;产物的产率最高,曲线的最低点即为反应达到平衡时的关键点,根据图象,反应达到平衡后,升高温度,二氧化氮的百分含量升高,反应逆向进行,所以反应是放热的,该反应的△H<0,D符合题意;
故答案为:D。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.电解精炼铜时,阴极的电极反应式:Cu2++2e-=Cu;A正确;
B.酯化反应的机理为:酸脱羟基,醇脱氢,故硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H5l8OHC17H35CO18OC2H5+H2O;B错误;
C.由于酸性:H2CO3>苯酚>故苯酚钠溶液中通入少量CO2气体的反应方程式为:+CO2+H2O→+NaHCO3;C错误;
D.银氨溶液中滴加过量的盐酸的离子反应方程式为:Ag(NH3)+OH-+3H++Cl-=AgCl↓+2NH+H2O;D错误;
故答案为:A。二、填空题(共8题,共16分)6、略
【分析】【详解】
(1)①与电源的负极相连作阴极,溶液中氢离子得电子生成氢气,阴极区的电极反应式:2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑;离子交换膜为阳离子交换膜,所以透过离子交换膜的离子是K+;电解池中,阳离子向阴极移动,即由右向左移动;综上所述,本题答案是:.2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,K+;由右向左。
②与电源的正极相连作阳极,溶液中的OH﹣放电,溶液中H+浓度增大,使Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+向生成Cr2O72﹣方向移动,(部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区),使阳极区主要成分是K2Cr2O7;综上所述,本题答案是:阳极OH﹣放电,溶液中H+浓度增大,使Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+向生成Cr2O72﹣方向移动,(部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区),使阳极区主要成分是K2Cr2O7。
(2)A、阴极得到电子,则溶液中的氢离子放电产生氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;A正确;
B、有氢氧化铁生成,这说明铁是阳极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;B错误;
C、铁做阳极,失电子,极反应为:Fe-2e-=Fe2+,若转移0.6mol电子时,生成n(Fe2+)=0.3mol;Cr2O72-能够氧化亚铁离子,本身被还原为Cr(OH)3,根据电子得失守恒可知,设被还原的Cr2O72-有xmol;则x×2×(6-3)=0.3,x=0.05mol,C正确;
D;铁作阳极提供还原剂亚铁离子;所以不能将铁电极改为石墨电极,D错误;
综上所述,本题选A、C。【解析】2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑K+由右向左阳极OH﹣放电,溶液中H+浓度增大,使Cr2O72﹣+H2O2CrO42﹣+2H+向生成Cr2O72﹣方向移动,(部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区),使阳极区主要成分是K2Cr2O7A、C7、略
【分析】【分析】
【详解】
在体积不变的容器中充入二氧化碳气体,原体系内的反应物和生成物的浓度均未发生改变,因此反应速率不变,故答案为:不变;反应物的浓度不变,反应速率不变;【解析】①.不变②.反应物的浓度不变,反应速率不变8、略
【分析】【分析】
(1)①根据开始滴定时溶液的pH与酸的浓度分析判断;
②X点溶质为等浓度的HA和NaA,HA为强电解质,完全电离,结合A-部分水解判断c(H+)、c(M+)、c(A-)的浓度大小;
③K点反应后溶质为等浓度的MA和MOH;结合电荷守恒分析;
(2)①依据图像可知Q点c(H2C2O4)=c(C2O42-)≈0,c(HC2O4-)的浓度最大;
②P点c(HC2O4-)=c(C2O42-),据此计算该温度下HC2O4-的电离常数。
【详解】
(1)①根据图甲可知,0.01mol/LHA溶液的pH=2,c(H+)=0.01mol/L=c(HA);说明HA为强酸;
②A点加入25mL0.02mol/LMOH,反应后溶质为等浓度的HA和MA,HA为强电解质,完全电离,则c(A-)的浓度最大,M+部分水解而消耗,则c(H+)>c(M+),因此溶液中c(H+)、c(M+)、c(A-)由大到小的顺序是:c(A-)>c(H+)>c(M+);
③K点时,根据电荷守恒可知:c(H+)+c(M+)–c(OH-)=c(A-)==0.005mol/L;
(2)①根据图乙可知,Q点c(H2C2O4)=c(C2O42-)≈0,c(HC2O4-)的浓度最大,则c(H2C2O4)<c(HC2O4-);
②P点c(HC2O4-)=c(C2O42-),该温度下HC2O4-的电离平衡常数Ka==c(H+)=1×10-4.2mol/L。
【点睛】
本题考查酸碱混合的定性判断及溶液中离子浓度大小比较,明确图像曲线变化的含义为解答关键,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系及弱电解质的电离和盐水解的特点。试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。【解析】①.强②.c(A-)>c(H+)>c(M+)③.0.05④.<⑤.1×10-4.29、略
【分析】【详解】
NH3与溴蒸气发生置换反应,化学方程式为2NH3(g)+3Br2(g)=N2(g)+6HBr(g)ΔH=∑(反应物的键能)-∑(生成物的键能)=(6×391kJ·mol-1+3×194kJ·mol-1)-(946kJ·mol-1+6×366kJ·mol-1)=-214kJ·mol-1。【解析】2NH3(g)+3Br2(g)=N2(g)+6HBr(g)ΔH=-214kJ·mol-110、略
【分析】【分析】
电镀是应用电解原理,与电源正极相连的为电解池阳极,与电源负极相连的为电解池阴极,根据图示,a为电解池的阴极,b为电解池的阳极,在电镀过程中,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,则在铁片上镀镍时,铁是待镀金属,为电解池阴极,则a电极材料为Fe,发生的电极反应为Ni2++2e-=Ni;镍为镀层金属,为电解池阳极,b电极材料为Ni,发生的电极反应为Ni-2e-=Ni2+;据此分析解答。
【详解】
(1)根据分析,b极材料是镍(Ni);
(2)①根据分析,a极的电极反应式是Ni2++2e-=Ni;
②由于镍离子在溶液中发生水解反应:Ni2++2H2O⇌Ni(OH)2+2H+,硼酸的作用是调节溶液的pH,阻止镍离子发生水解。若pH较小时,溶液中氢离子浓度增大,a极为阴极,电极上易发生反应:2H++2e-=H2↑,产生氢气(H2),使镀层疏松多孔;pH较大时,电解质溶液中由于镍离子水解生成Ni(OH)2;吸附在a极上而使镀层含有杂质;
(3)铁质铆钉上镀镍能防止铁被腐蚀是因为镀层使铁与O2和H2O等物质隔离;不易发生腐蚀。
【点睛】
本题难度不大,主要考查电解池的应用,电镀的基本原理,易错点为(2)中利用平衡移动的原理分析解答pH值对电极反应的影响。【解析】镍(Ni)Ni2++2e-=Ni氢气(H2)Ni(OH)2O2和H2O11、略
【分析】【详解】
(1)Na2CO3电离生成钠离子和碳酸根:
NaHCO3在水溶液中电离生成钠离子和碳酸氢根:
NaOH电离生成钠离子和氢氧根:
NaHSO4在水溶液中电离生成钠离子氢离子和硫酸根:
HNO3电离生成氢离子和硝酸根:
Na2O在熔融状态下电离生成钠离子和氧负离子:故答案为:
(2)由草酸化学式H2C2O4,设碳元素的化合价为x,根据化合物化合价和为0计算可得x=+3;故答案为:+3;
(3)由方程H2C2O4+CaSO4⟶CaC2O4↓+H2SO4可知草酸钙为不溶于酸的沉淀,则草酸钠与硫酸钙反应的化学方程式:故答案为:【解析】①.②.③.④.⑤.⑥.⑦.+3⑧.12、略
【分析】【详解】
(1)达到平衡时测得的物质的量为根据化学方程式,则过程中消耗了N2的物质的量为0.1mol,H2消耗了0.3mol,=氢气的转化率100=50
(2)合成氨反应达到平衡状态时;正逆反应速率相等,反应物;生成物的量不再增加,据此分析:
A.合成氨反应是反应后物质的量减少的反应。容器内压强保持不变;说明容器内物质的量不再减少,反应达到了最大限度,即达到平衡状态,故A正确;
B.反应环境是恒容密封的体系;因此反应的始终密度都不会改变,无论是否达到平衡状态,故B错误;
C.平均相对分子质量是由总质量和总物质的量两个因素决定的;反应过程中,总质量是不会变的,但总物质的量是会变的,当总物质的量不再发生变化,即平均分子相对质量不再发生变化,所以当平均相对分子质量保持不变时,就是总物质的量不再发生变化,即达到了平衡状态,故C正确;
D.从合成氨开始反应,到平衡时,是不会变的;无法证明是否达到平衡状态,故D错误;
E.单位时间内每断裂同时形成即反应了3molH2,生成了2molNH3;根据化学计量数比,可知从反应开始到平衡,都是这样反应的,故无法说明是否达到平衡状态,故E错误;
本题答案AC;
(3)平衡后,若提高的转化率;就是打破平衡,使平衡向正反应方向移动,结合平衡移动原理分析:
A.加了催化剂;只是同时改变正逆反应速率,平衡不移动,故A错误;
B.增大容器体积,容器内压强减小,体系向增大压强方向移动,即平衡逆向移动,会降低的转化率;故B错误;
C.降低反应体系的温度,平衡向放热方向移动,即向正方向移动,能提高的转化率;故C正确;
D.加入一定量平衡向正反应方向移动,能提高的转化率;故D正确;
本题答案CD;
(4)①合成氨反应是个放热反应,升高温度,平衡向逆方向移动,生成物浓度变小,反应物浓度变大,即温度高的平衡常数小,故K1>K2;
②时,反应的化学平衡常数与反应化学平衡常数互为倒数,所以K==2;容器的体积为0.5L,和的浓度分别为6mol/L、4mol/L、2mol/L,即浓度商Qc==<K=2,说明反应向正方向进行,即>【解析】50A、CC、D213、略
【分析】【分析】
根据焓变的计算方法解答。
【详解】
(1).化学键断裂吸收能量,化学键形成释放能量,故
故答案为:正确;
(2).反应的焓变等于反应物断裂旧共价键的键能之和减去生成物形成新共价键的键能之和,故答案为:错误。【解析】正确错误三、判断题(共5题,共10分)14、A【分析】【分析】
【详解】
有些反应的反应热,难以通过实验直接测定,但是通过盖斯定律可以间接计算该反应的反应热,例如碳和氧气生成一氧化碳的反应。故答案是:正确。15、B【分析】【详解】
没有确定的化学反应;确定的物质种类;不能判断反应速率大小;
故错误。16、B【分析】【分析】
【详解】
恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的生成速率相等时,即正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,故错误。17、A【分析】【分析】
【详解】
25℃时,KW=1.0×10-14,0.01mol·L-1的盐酸中,c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,根据KW=c(H+)×c(OH-),可知c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,故答案为:正确。18、A【分析】【分析】
【详解】
NH4HCO3(g)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH>0,该反应若能自发进行,反应能自发进行是因为体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故正确。四、工业流程题(共1题,共5分)19、略
【分析】【分析】
I.根据题中信息可知,工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和等杂质,为了提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠,根据简要工艺流程可知:首先将工业碳酸钠溶解于水,然后加入适量的氢氧化钠溶液将Ca2+、Mg2+、Fe3+充分沉淀,过滤后将滤液蒸发浓缩、结晶,趁热过滤后可得到Na2CO3∙H2O,将Na2CO3∙H2O加热脱水;得到试剂级碳酸钠;
II.装置图分析阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气;溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,阴极电极附近氢离子放电生成氢气,水电离平衡被破坏,溶液中氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠,加入水中含少量氢氧化钠增强溶液导电性,阳离子交换膜允许阳离子通过,阴离子不能通过,据此分析。
【详解】
I.(1)Na2CO3在溶液中存在水解平衡+H2O⇌+OH-;溶液呈碱性,当温度升高时水解平衡正向移动,使溶液碱性增强,故去油污能力增强;
(2)由题中信息可知,碳酸钠的饱和溶液在36℃以上析出的是流程中所得到的Na2CO3∙H2O;则“趁热过滤”时的温度应控制在36℃以上;
II.装置图分析,阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气,溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,阳极区发生的反应有:2H2O-4e-=O2↑+4H+、H++=阳离子交换膜使允许阳离子通过,电极过程中溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移;水为弱电解质,导电能力弱,随着反应不断进行,阴极溶液中氢氧根离子不断减少,应及时补充稀氢氧化钠,增强溶液导电性。【解析】Na2CO3在溶液中存在水解平衡+H2O⇌+OH-,溶液呈碱性,当温度升高时水解平衡正向移动,使溶液碱性增强,故去油污能力增强36℃以上2H2O-4e-=O2↑+4H+、H++=Na+NaOH增强溶液的导电性五、原理综合题(共3题,共24分)20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①A在沸石笼内转化为B、C、D,由图1可知,由A到B的变化过程中,Cu(NH3与O2反应生成B,发生的反应可表示为2Cu(NH3+O2=[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+,故答案为:2Cu(NH3+O2=[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+;
②根据盖斯定律,由第二个热化学方程式-第一个热化学方程式,可得4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=(-1269.02kJ·mol-1)2-(-907.28kJ·mol-1)=-1630.76kJ·mol-1,故答案为:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1630.76kJ·mol-1;
③A.催化剂能加快反应速率;但不能改变反应的焓变,故A错误;
B.催化剂不能使平衡发生移动;不能改变反应的平衡常数,故B错误;
C.催化剂具有选择性;能降低特定反应的活化能,使反应速率加快,故C正确;
故答案为:C;
(2)①a.反应热与方程式有关;方程式确定,反应热始终不会改变,不能判断是否达到平衡状态,故a错误;
b.气体的颜色代表浓度,颜色不变说明气体的浓度不变,是平衡判断的标志,故b正确;
c.同等条件下;反应Ⅰ的活化能小,说明速率大,但不能确定反应热的相对大小,故c错误;
d.平衡后,通入ClNO(g),对于反应Ⅱ相当于增大压强,平衡正向移动,NO(g)的百分含量减小,对于反应Ⅰ,平衡逆向移动,但移动生成的NO2(g)的量比加入的的量少,所以NO2(g)的百分含量减小;故d正确;
故答案为:bd;
②===0.008mol·L-1·min-1,c(ClNO)=0.008mol·L-1·min-110min=0.08mol·L-1,(ClNO)=0.08mol·L-12L=0.16mol;列出三段式:
NO的平衡转化率α=100%=80%;
恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,=所以平衡时总压p平=p0,因为分压=总压×物质的量分数,平衡时各气体的分压为:p(NO)=p0=p0,p(Cl2)=p0=p0,p(ClNO)=p0=p0,则Kp===故答案为:80%;
③反应Ⅱ是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率降低,由题中信息可知,升高温度,k增大使v逐渐提高,但α降低使v逐渐下降。tm时,k增大对v的提高大于α引起的降低。t>tm后,k增大对v的提高小于α引起的降低,故答案为:升高温度,k增大使v逐渐提高,但α降低使v逐渐下降。tm时,k增大对v的提高大于α引起的降低。t>tm后,k增大对v的提高小于α引起的降低。【解析】2Cu(NH3+O2=[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)△H=-1630.76kJ·mol-1Cbd80%升高温度,k增大使v逐渐提高,但α降低使v逐渐下降。tm时,k增大对v的提高大于α引起的降低。t>tm后,k增大对v的提高小于α引起的降低21、略
【分析】【分析】
(1)根据KW=c(H+)×c(OH-),根据图象分析c(OH-)增大;但Kw不变;
(2)先结合图象写出热化学方程式;根据盖斯定律来解答;
(3)根据负极失去电子化合价升高;根据电子和Cr(OH)3的关系式:Cr(OH)3—9e-;来计算;
(4)根据Mg2+能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀来分析。
【详解】
(1)A点的c(OH-)和C点c(OH-)相等,但A点c(H+)大于C点c(H+),所以KA>KC,C点的c(H+)和c(OH-)都大于B点c(H+)和c(OH-),所以KC>KB,即KA>KC>KB;从B点到D点c(OH-)变大,但c(H+)变小,温度不变,Kw不变,溶液碱性增强,可以加人少量碳酸钠或少量氢氧化钠可达到目的,bc可选;
因此,本题正确答案是:KA>KC>KB;bc;
(2)第一步的热化学方程式为:(aq)+1.5O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l),∆H=-273KJ/mol,第二步的热化学方程式为:(aq)+0.5O2(g)=(aq)∆H=-73KJ/mol;根据盖斯定律二式相加可得(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+(aq)∆H=-346KJ/mol;
因此,本题正确答案是:(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+(aq)∆H=-346KJ/mol;
(3)根据总反应可知,铁发生氧化反应,做负极材料,反应的电极式为:Fe-2e-=Fe2+;因电子和Cr(OH)3的关系式:Cr(OH)3—9e-,所以9mol电子发生转移,生成的Cr(OH)3物质的量为1mol;
因此,本题正确答案是:Fe-2e
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