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…………○…………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年外研衔接版选择性必修1化学上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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、下列说法或表示方法正确的是()A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多B.氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1C.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)ΔH<0D.已知中和热为57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的稀溶液混合,则放出的热量大于57.3kJ2、小陈同学利用如图所示装置完成厨房小实验;以下能在碳棒上观察到气泡的溶液是。

A.食醋B.食盐水C.糖水D.纯净水3、从植物花汁中提取的一种有机物;可简化表示为HIn,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可用作酸;碱指示剂:

在上述溶液中加入适量下列物质,最终能使指示剂显黄色的是A.盐酸B.NaHCO3溶液C.NaHSO4溶液D.NaClO(固体)4、100℃时,K=0.36。NO2和N2O4的消耗速率与浓度存在下列关系:其中是与反应及温度有关的常数;其消耗速率与浓度的图像如图所示。下列有关说法正确的是。

A.曲线X表示消耗速率与浓度的关系B.与都有单位,且单位不同C.图中A点处于平衡状态D.若在温度下,则<100℃5、下图中装置Ⅰ是原电池,电池总反应为:N2H4+O2=N2+2H2O,离子交换膜只允许H+通过。装置Ⅱ为电解池,闭合开关K时,b极附近先变红色。下列说法正确的是。

A.原电池负极发生的电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2OB.电解池中,b电极为阳极C.当有0.01molH+通过离子交换膜时,a电极上析出气体112mLD.闭合K后,电子由电极B流向b6、类推是学习化学的一种重要方法,下列类推一定正确的是A.碳酸钙受热分解为吸热反应,故分解反应均为吸热反应B.室温下,的溶液的故的溶液的C.溶液呈中性,故溶液也呈中性D.工业上通过电解熔融的获得金属故也可以通过电解熔融的获得金属7、下列描述中,不符合生产实际的是A.电解熔融的氯化钠制取金属钠,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜,粗铜连接电源的正极C.电解饱和食盐水制烧碱,用铁作阴极D.在镀件上电镀铜,用纯铜作阳极评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)8、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=2H2O9、常温下,一元弱碱甲胺(CH3NH2)电离常数Kb≈4.0×10-4,lg5≈0.7。常温下,用0.02mol/L盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.02mol/L的NaOH溶液和CH3NH2溶液;利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列推断正确的是。

A.曲线Ⅰ代表NaOH滴定曲线,H点对应的溶液中不存在电离平衡B.F点对应的溶液中c平(Cl-)>c平(CH3NH)>c平(H+)>c平(OH-)C.常温下,G点对应的溶液中水电离的c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14D.常温下,F点对应的溶液的pH≈6.310、给定温度下,在4个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:实验测得为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是。容器温度/物质的起始浓度/物质的平衡浓度/Ⅰ40000.200.100.08Ⅱ4000.4000Ⅲ5000.20000.06Ⅳ5000.050.050.30

A.设为该反应的化学平衡常数,则有B.平衡时,容器I中NO的转化率与容器Ⅲ中的转化率之和大于1C.达到平衡时,容器Ⅱ中大于容器I中的两倍D.容器Ⅳ达到平衡前:11、已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+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)△H=+313.2kJ/mol

过程Ⅱ:

下列说法不正确的是。

A.过程Ⅰ中每消耗232gFe3O4转移2mol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12、我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充电、放电时,复合膜层间的H2O解离成H+和OH-,工作原理如图所示。下列说法不正确的是。

A.a膜是阴离子交换膜,b膜是阳离子交换膜B.放电时负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=C.充电时多孔Pd纳米片附近pH升高D.充电时Zn与外接直流电源正极相连,将电能转化为化学能13、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:评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)14、合成氨对人类的生存和发展有着重要意义;1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。

(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为__。

(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是__。序号化学反应K(298K)的数值①N2(g)+O2(g)2NO(g)5×10-31②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)4.1×106

(3)某实验室在三个不同条件的密闭容器中,分别加入浓度均为c(N2)=0.100mol/L,c(H2)=0.300mol/L的反应物进行合成氨反应,N2的浓度随时间的变化如图①;②、③曲线所示。

实验②平衡时H2的转化率为__。

据图所示;②;③两装置中各有一个条件与①不同。请指出,并说明判断的理由。

②条件:___理由:___。

③条件:___理由:___。15、某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出;某研究小组利用设计的电解分离装置(如图所示),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。

用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是_________________________,分离后含铬元素的粒子是__________,阴极室生成的物质为__________(写化学式)。16、我国首创以铝组成的金属—海水—空气电池作为新型海水标志灯的能源;它以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝组成的金属不断氧化而产生电流。

(1)只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,则该电池的负极反应式为__________;

(2)电解法可制取碳的一种气态氢化物C2H4(如图所示)电极a接电源的__________极,该电极反应式为__________;

(3)将SO2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液中,生成白色沉淀和无色气体NO,有关反应的离子方程式为__________;

(4)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx;

已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ•mol-1;

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ•mol-1

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________;

(5)H2O2在工业、农业、医药上都有广泛的用途。用碱性氢氧燃料电池可合成H2O2,具有效率高、无污染等特点。电池总反应式为H2+O2+OH-=H2O+写出正极反应式__________。17、(1)在一定条件下发生反应:N2+3H2⇌2NH3;请回答:

①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为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_________。(写出计算过程)

(2)已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol。液氢也是一种常用燃料,将煤与水蒸气在高温下反应是获取H2的重要方法。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:

①C(s)+O2(g)=CO2(g)∆H=–393.5kJ/mol

②CO(g)+O2(g)=CO2(g)∆H=–283.0kJ/mol

③H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H=–285.8kJ/mol

根据以上信息,则1molC(s)与水蒸气反应生成H2和CO的热化学方程式为______。

(3)根据下列两个热化学方程式;回答下列问题:

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1

①H2的燃烧热为_______。

②1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为_______。(写出计算过程)18、能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源;具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1

反应II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2

(1)上述反应符合“原子经济”原则的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),反应I的化学平衡常数表达式K=_______。

(2)下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012

①由表中数据判断ΔH2_______0(填“>”;“<”或“=”);

②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_______;

A、升高温度B、将CH3OH(g)从体系中分离C、使用合适的催化剂D、充入He,使体系总压强增大E、按原比例再充入CO和H2

③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为_______,此时的温度为_______(从上表中选择)。19、铁是生产生活中应用最广泛的金属;炼铁技术备受关注,已知:

①2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)△H=+460.5kJ/mol

②Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol

请回答下列问题:

(1)T1℃时,向密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应①,达到平衡后,CO2的浓度为amol/L;若其他条件不变,缩小容器容积再次达到平衡时,CO2的浓度为bmol/L,则a__b(填“>”“<”或“=”)。

(2)起始温度均为T2℃时,向容积为10L的三个恒容密闭容器中,分别加入一定量的Fe2O3和CO发生反应②,测得相关数据如表所示:。编号容器起始时物质的量/mol平衡常数(K)平衡常数(K)Fe2O3COFeCOFe1恒温0.51.50.8K12恒温23mK23绝热11.5nK3

①T2℃时,容器1中反应的平衡常数Kl=__。

②容器2中,5min达到平衡,则0~5min内以CO2表示该反应的速率v(CO2)=__。

③对于三个容器中的反应,下列说法正确的是(填选项字母)__。

A.m>2n

B.容器1和容器2中CO的平衡转化率al2

C.K1=K3

D.平衡时气体压强:P3>Pl

(3)T2℃时,向恒压密闭容器中充入0.5molFe2O3和1.0molCO,发生反应②,CO和CO2的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。

6min时,改变的外界条件为__,理由为__。评卷人得分四、判断题(共2题,共12分)20、泡沫灭火器中的试剂是Al2(SO4)3溶液与Na2CO3溶液。(_______)A.正确B.错误21、升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大。(____)A.正确B.错误评卷人得分五、结构与性质(共4题,共12分)22、钴的氧化物常用于制取催化剂和颜科等。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,还含SiO2及少量A12O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]为原料可制取钴的氧化物。

(1)一种钴氧化物晶胞如图1所示,该氧化物中钴离子基态核外电子排布式为_______。

(2)利用钴矿制取钴的氧化物的主要步骤如下:

①浸取:用盐酸和Na2SO3溶液浸取钴矿,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等离子。写出Co2O3发生反应的离子方程式_______。

②除杂:向浸取液中先加入足量NaClO,氧化Fe2+,再加入NaOH调节pH除去A13+、Fe3+、Cu2+。有关沉淀数据如表(“完全沉淀时金属离子浓度≤10×10-5mol/L)。沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Co(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀时pH5.22.89.46.710.1

若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,则须调节溶液pH的范围是_______(加入NaClO3和NaOH时;溶液的体积变化忽略)。

③萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂(HA)2,发生反应:Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。实验测得:当溶液pH处于4.5~6.5范围内,Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图2所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入H2SO4,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。

④沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,过滤、洗涤、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶体。图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线;曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。

通过计算确定C点剩余固体的化学成分为_______(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225~300℃发生反应的化学方程式:_______。23、合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。合成氨工业中,用空气、水和焦炭为原料制得原料气(N2、H2以及少量CO、NH3的混合气);常用铁触媒作催化剂。

(1)C、N、O三种元素中第一电离能最大的元素是_____,电负性最大的元是______。

(2)26Fe在周期表中的位置是_____,Fe2+具有较强的还原性,请用物质结构理论进行解释:_____。

(3)与CO互为等电子体的阴离子是_____,阳离子是_____。(填化学式)

(4)NH3可用于制用硝酸。稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,用惰性电极电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应_____。24、铁及其化合物在生活;生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。

(1)基态Fe原子的简化电子排布式为____。

(2)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同;产生的铁单质的晶体结构;密度和性质均不同。

①用____实验测定铁晶体;测得A;B两种晶胞,其晶胞结构如图:

②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为____。

③在A晶胞中,每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有____个。

(3)常温下,铁不易和水反应,而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋,袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时,即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因:___。

(4)工业盐酸因含有[FeCl4]—而呈亮黄色,在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。

①[FeCl4]—的中心离子是____,配体是____;其中的化学键称为____。

②取4mL工业盐酸于试管中,逐滴滴加AgNO3饱和溶液,至过量,预计观察到的现象有____,由此可知在高浓度Cl—的条件下[FeCl4]—才是稳定存在的。25、(CN)2被称为拟卤素,它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。

(1)HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2,写出反应方程式。___________

(2)画出CN-、(CN)2的路易斯结构式。___________

(3)写出(CN)2(g)在O2(g)中燃烧的反应方程式。___________

(4)298K下,(CN)2(g)的标准摩尔燃烧热为-1095kJ·mol-1,C2H2(g)的标准摩尔燃烧热为-1300kJ·mol1,C2H2(g)的标准摩尔生成焓为227kJ·mol1,H2O(l)的标准摩尔生成焓为-286kJ·mol1,计算(CN)2(g)的标准摩尔生成焓。___________

(5)(CN)2在300-500°C形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。___________

(6)电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,写出化学方程式(漂白粉用ClO-表示)。___________参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】

A.硫蒸气变化为硫固体为放热过程;则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧,放出热量硫蒸气多,故A不符合题意;

B.在101kpa时,1molH2完全燃烧,生成液态水,放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)═H2O(l);ΔH=-285.8kJ/mol;故B不符合题意;

C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应,则Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)ΔH>0;故C不符合题意;

D.中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,浓硫酸溶于水放热,将含1molNaOH的溶液和含0.5molH2SO4的浓硫酸混合;放出的热量大于57.3kJ,故D符合题意;

答案选D。2、A【分析】【详解】

A.加食醋,构成原电池,碳棒为正极,溶液呈酸性,正极反应式为2H++2e-=H2↑;故选A;

B.加食盐水,构成原电池,碳棒为正极,溶液呈中性,发生铁的吸氧腐蚀,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,碳棒上没有气泡生成,故不选B;

C.加糖水,糖水不导电,不能形成原电池,碳棒上没有气泡生成,故不选C;

D.加纯净水;纯净水几乎不导电,不能形成原电池,碳棒上没有气泡生成,故不选D;

选A。3、B【分析】【详解】

A.加入盐酸,溶液中c(H+)增大,指示剂的电离平衡逆向移动,使溶液中c(HIn)增大;溶液显红色,A不符合题意;

B.加入NaHCO3溶液,碳酸氢根离子会与溶液中的H+结合形成碳酸,使指示剂的电离平衡正向移动,最终导致c(In-)增大;溶液显黄色,B符合题意;

C.加入NaHSO4溶液,电离产生的H+使溶液中c(H+)增大,使指示剂的电离平衡逆向移动,使溶液中c(HIn)增大;溶液显红色,C不符合题意;

D.NaClO具有强氧化性;能将指示剂氧化为无色物质,不能显黄色,D不符合题意;

故合理选项是B。4、B【分析】【分析】

根据图象,曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化,结合分析判断曲线X、Y代表的物质,图中交点A表示消耗的速率v(N2O4)=v(NO2);结合平衡时速率的关系分析判断。

【详解】

A.根据图象,曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化,因为所以曲线X表示NO2消耗速率与浓度的关系;故A错误;

B.根据浓度的单位为mol/L,而反应速率的单位为mol/(L·s),因此与都有单位,且单位不同,的单位是s-1,的单位为L/(mol·s);故B正确;

C.交点A表示的消耗速率v(N2O4)=v(NO2),而达到平衡时NO2的消耗速率应该是N2O4消耗速率的2倍,v(NO2)=2v(N2O4),因此此时v逆<v正;反应向正反应方向移动,故C错误;

D.100℃时,K=0.36=而平衡时,v(NO2)=2v(N2O4),因此=2则==0.36;若在温度下,则=2,平衡常数增大,反应需要正向移动,温度需要升高,即>100℃;故D错误;

故选B。5、D【分析】【分析】

装置Ⅱ为电解池,闭合开关K时,b极附近先变红色,则水电离的氢离子在b电极得电子生成氢气,b为电解池阴极;a为电解池阳极,电极B为原电池负极,电极A为原电池正极。

【详解】

A.离子交换膜只允许H+通过,则原电池负极发生的电极反应式为N2H4-4e-=N2+4H+;A错误;

B.由分析可知,b电极为电解池阴极;B错误;

C.由电荷守恒可知,当有0.01molH+通过离子交换膜时,a电极失去0.01mol电子,a电极反应式为Cu-2e-=Cu2+;不产生气体,C错误;

D.闭合K后,电极B为原电池负极,失电子,b为电解池阴极,得电子,因此电子由电极B流向b;D正确。

答案选D。6、D【分析】【分析】

【详解】

A.过氧化氢分解为放热反应;A错误:

B.为弱碱,不能全部电离,所以的溶液中c(OH-)<0.1mol.L-1;则其pH小于13,B错误;

C.相同条件下,与水解程度不同,水解程度更强;溶液呈碱性,C错误;

D.为活泼金属,会与水反应,可以通过点解熔融的获得;D正确。

答案选D7、A【分析】【分析】

【详解】

A.活泼金属还原性较强,电解池中阳极发生氧化反应,如果用铁做阳极会发生反应:Fe-2e-=Fe2+,生成的亚铁离子移动到阴极又会先与Na+放电生成铁单质;导致制取的钠不纯或得不到钠单质,故A错误;

B.电解精炼铜时,需要粗铜与电源正极相连做阳极,将铜即粗铜中比铜活泼的金属氧化成相应的金属阳离子,继而金属阳离子在阴极放电,而Cu2+氧化性较强;优先在阴极放电生成铜单质,从而得到纯净的铜,故B正确;

C.电解池中阴极发生还原反应;铁单质不能被还原,做阴极不影响阴极反应,故可做阴极,故C正确;

D.电镀铜时;需要镀件作阴极,铜离子在镀件上被还原生成铜单质,而为了补充电解质溶液中铜离子,需要纯铜作阳极被氧化成铜离子,故D正确;

故答案为A。二、多选题(共6题,共12分)8、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。9、BD【分析】【详解】

A.浓度相同时NaOH的导电性强;则曲线Ⅰ代表NaOH滴定曲线,且溶液中存在水的电离平衡,则H点对应的溶液中存在电离平衡,故A错误;

B.F点溶质为CH3NH3Cl,水解使溶液显酸性,则F点对应的溶液中:c平(Cl-)>c平(CH3NH)>c平(H+)>c平(OH-);故B正确;

C.E点溶质为NaCl,对应的溶液中水电离的c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10−14;G点溶质为CH3NH3Cl和HCl,因过量HCl对水的电离起抑制作用,G点对应的溶液中水电离的c平(H+)·c平(OH-)<1.0×10−14;故C错误;

D.一元弱碱甲胺(CH3NH2)的电离常数Kb≈4.0×10−4,F点Kh==25×10−12,c(H+)=mol/L=5×10−7mol/L;F点对应的溶液的pH=7−lg5≈6.3,故D正确;

故选:BD。10、BD【分析】【详解】

A.达到平衡时,v正=v逆,则k正c2(NO2)=k逆c2(NO)•c(O2),则K═=A错误;

B.根据容器I的数据:

容器I中NO的转化率

根据容器III的数据:

容器III中NO2的转化率

所以两个转化率之和大于1;B正确;

C.若恒温恒压下,容器I的投料量“一边倒”后是容器Ⅱ中投料量的1/2,两者互为等效平衡,则达到平衡时容器II的是容器I中的两倍,但由于题干所给条件是恒容,所以容器II的压强较大,导致容器II更往逆向移动,减少,因此容器II中小于容器I中的两倍;C错误;

D.温度为500℃;反应达平衡时,根据容器III中的数据列三段式:

平衡常数因为温度不变,所以K值不变,则容器IV反应达平衡前,Qc==0.30>K=0.0228,此时反应向着逆方向进行,v正逆;D正确;

故选BD。11、BC【分析】【详解】

A.过程Ⅰ为2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g),方程式显示当有2molFe3O4分解时生成1molO2,转移4mol电子,232gFe3O4的物质的量为1mol;故转移2mol电子,故A正确;

B.已知反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.0kJ/mol①,过程Ⅰ反应2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g)△H=+313.2kJ/mol②,根据盖斯定律,将(①-②)可得过程Ⅱ热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s)△H=(+571.0kJ/mol-313.2kJ/mol)=+128.9kJ/mol;故B正确;

C.过程Ⅰ;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,H2为气体,Fe3O4为固体,故铁氧化合物循环制H2的产物易分离;且由廉价易得的太阳能做能源,成本低,故D正确;

答案选C。12、AD【分析】【分析】

根据图示可知,放电时是原电池,放电时,负极为锌,锌在负极上失去电子生成锌离子,结合复合膜间的水解离出的氢氧根离子生成负极的电极反应式为:Zn+4OH--2e-=多孔Pd纳米片为正极,二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸,电极反应式为:CO2+2H++2e-=HCOOH。

【详解】

A.复合膜间的H2O解离成H+和OH-,根据图中复合膜中H+通过a膜、OH-通过b膜可知,a膜是阳离子膜,b膜是阴离子膜;故A错误;

B.根据图示可知,放电时是原电池,负极为锌,锌在负极上失去电子生成锌离子,结合复合膜间的水解离出的氢氧根离子生成负极的电极反应式为:Zn+4OH--2e-=故B正确;

C.放电时多孔Pd纳米片为正极,二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸,充电时是电解池,据图可知,充电时甲酸在多孔Pd纳米片表面发生失电子的氧化反应转化为CO2,电极反应式为:HCOOH+2OH--2e-=CO2+2H2O,消耗OH-;则pH升高,故C正确;

D.放电时;Zn作负极,则充电时Zn与外接电源的负极相连,将电能转化为化学能,故D错误;

答案选AD。13、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。三、填空题(共6题,共12分)14、略

【分析】【详解】

(1)根据平衡常数的概念可知该反应的平衡常数表达式为K=

(2)平衡常数越大;反应程度越大,由表中数据可知氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的,则工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮;

(3)实验②平衡时H2的转化率为α(H2)=

②到达平衡的时间比①短,反应速率更快,但到达平衡时N2的浓度与①相同;化学平衡不移动,故②与①相比加了催化剂;

③到达平衡的时间比①短,反应速率更快,到达平衡时N2的浓度高于①,与①相比平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,故③与①相比温度升高。【解析】①.K=②.氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度③.40%④.加了催化剂⑤.因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间,但化学平衡不移动,所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同⑥.温度升高⑦.该反应为放热反应,温度升高,达到平衡的时间缩短,但平衡向逆反应方向移动,③中到达平衡时N2的浓度高于①15、略

【分析】【分析】

电解时,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极移动;阴极发生还原反应生成氢气和NaOH,以此解答该题。

【详解】

电解时,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,则分离后含铬元素的粒子是CrO42-、Cr2O72-,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH,故答案为:CrO42-通过阴离子交换膜进入阳极室;CrO42-、Cr2O72-;NaOH和H2。

【点睛】

电化学题目中经常遇到离子交换膜,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过,质子交换膜是只允许氢离子通过。【解析】CrO42-通过阴离子交换膜进入阳极室CrO42-、Cr2O72-H2、NaOH16、略

【分析】【分析】

(1)铝组成的金属—海水—空气电池中;铝作负极失电子,发生氧化反应;

(2)根据图示,CO2中碳元素显+4价,C2H4中碳元素显-2价;碳元素的化合价降低,据此分析判断电解池的阴阳极,原电池的正极与电解池阳极相连,原电池的负极与电解池的阴极相连;

(3)将SO2通入BaCl2和HNO3的混合溶液中,SO2具有还原性,易被HNO3氧化生成HNO3被还原成NO,生成的与Ba2+结合生成BaSO4沉淀;根据电荷守恒及物料守恒书写离子反应方程式;

(4)根据盖斯定律,书写甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式;

(5)根据电池总反应式为H2+O2+OH-=H2O+HO2-可知,O2中O由0价降低到-1价,正极为O2得电子。

【详解】

(1)该原电池中Al易失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为Al–3e-=Al3+;

(2)CO2中碳元素显+4价,C2H4中碳元素显-2价,碳元素的化合价降低,得到电子,CO2作氧化剂,故电极a为阴极,接电源的负极,电解质溶液为硫酸,电极反应式为2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O;

(3)将SO2通入BaCl2和HNO3的混合溶液中,SO2具有还原性,易被HNO3氧化生成HNO3被还原成NO,生成的与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,离子方程式为3SO2+2+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+;

(4)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ•mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ•mol-1

根据盖斯定律:由得,甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-867kJ·mol-1;

(5)根据电池总反应式为H2+O2+OH-=H2O+可知,O2中O由0价降低到-1价,正极为O2得电子,则正极反应式为O2+H2O+2e-=+OH-。

【点睛】

电解池中,阴极与电源负极相连,阳极与电源正极相连。【解析】Al–3e-=Al3+负2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O3SO2+2+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-867kJ·mol-1O2+H2O+2e-=+OH-17、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2;则焓变小于0,该反应为放热反应;

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,利用化学键的键能计算该反应焓变为:ΔH=946+436×3-6×391=-92kJ·mol-1;则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1;

(2)根据以上信息,1molC(s)与水蒸气反应生成H2和CO的焓变为:∆H=–393.5kJ/mol-44.0kJ/mol+285.8kJ/mol+283.0kJ/mol=+131.3kJ/mol,则该反应的热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)∆H=+131.3kJ/mol;

(3)①H2的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH=-571.6kJ·mol-1知,H2的燃烧热:285.8kJ·mol-1;

②1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为Q放=1mol×285.8kJ·mol-1+2mol×2220kJ·mol-1=4725.8kJ。【解析】放热N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)∆H=+131.3kJ/mol285.8kJ·mol-14725.8kJ18、略

【分析】【分析】

(1)反应在不同温度下的化学平衡常数随温度变化判断平衡移动方向;结合平衡移动规律分析反应热量变化;

(2)①根据表中数据可判断;随着温度的升高,平衡常数逐渐减小;

②依据平衡移动影响因素结合产率的计算概念分析判断;正向进行可以提高甲醇的产率;

③依据化学平衡三段式列式计算;根据转化率概念,平衡常数概念计算,依据平衡常数判断反应温度;

【详解】

(1)原子利用率达到100%的即符合绿色化学原则,所以反应Ⅱ符合“原子经济”原则;反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)化学平衡常数表达式K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2);

综上所述,本题正确答案:Ⅱ,K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2);

(2)①根据表中数据可判断,随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即ΔH2<0;

综上所述;本题正确答案:<;

②A.该反应为吸热反应;升高温度平衡向逆反应方向移动,生成物的产率降低,A不正确;

B.相当于降低生成物浓度;平衡向逆反应方向移动,增大产率,B正确;

C.催化剂只影响反应速率;不影响平衡状态,C不正确;

D.只是体系的压强增大;但反应物的浓度并没有增大,平衡不移动,D不正确;

E.相当于增大反应物的浓度平衡平衡向正反应方向移动,产率增大,E正确;

综上所述;本题正确选项BE。

③平衡时剩余一氧化碳的物质的量=0.2×2=0.4mol;一氧化碳的转化率=(2-0.4)/2×100%=80%;

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始量130

变量0.81.60.8

平衡量0.21.40.8

K=0.8/0.2×1.42=2.041;对照图表数据判断温度为250℃;

因此,本题正确答案是:80%,250℃。【解析】①.Ⅱ②.K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2)③.<④.BE⑤.80%⑥.250℃19、略

【分析】【详解】

(1)平衡常数只与温度有关,T1℃时,K=c(CO2)=amol/L,故其他条件不变,缩小容器容积,再次达到平衡时,CO2的浓度为bmol/L,K=bmol/L,故a=b;

(2)①依据反应②热化学方程式计算。

K1===64;

②设5min达到平衡时CO2的物质的量为xmol

温度未变,则K2=K1==64=解得:x=0.8mol;v(CO2)==0.048mol/(L•min);

③A.编号3中反应物是编号2的一半,且反应前后体积不变,如果编号3中仍是恒温条件,平衡时n=m,但容器是绝热装置,此反应是放热反应,容器内温度升高,平衡逆向移动,则n<m;即m>2n,A说法正确;

B.根据①②的数据分析如下:al=×100%=80%;a2=×100%=80%;容器1和容器2中CO的平衡转化率al=a2;B说法错误;

C.编号3中温度高,则平衡常数发生改变,平衡逆向移动,K1>K3;C说法错误;

D.n=1.2mol>0.8mol,则平衡时气体压强:P3>P1;D说法正确;

答案为AD;

(3)①依据勒夏特列原理,反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO浓度增大,CO2浓度减小。【解析】=640.048mol/(L▪min)AD升温升温平衡逆移四、判断题(共2题,共12分)20、B【分析】【详解】

泡沫灭火器中的试剂是Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液。故错误。21、B【分析】【分析】

【详解】

升高温度,平衡向吸热反应方向移动,反应混合物分子能量增大,单位体积活化分子数、活化分子百分数均增大,此时v放增大,v吸增大,故错误。五、结构与性质(共4题,共12分)22、略

【分析】【详解】

(1)一种钴氧化物晶胞如图1所示,根据晶胞结构,可得:钴离子=12×+1=4,O2-=8×+6×=4:故晶胞为:CoO,即钴为+2价,Co的原子序数为27,失去2个电子后,Co2+的基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7,该氧化物中钴离子基态核外电子排布式为[Ar]3d7。故答案为:[Ar]3d7;

(2)①Co2O3在酸性条件下,把Na2SO3氧化为Na2SO4,自身被还原为Co2+,Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O。故答案为:Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O;

②首先满足:pH>6.7,使Al3+、Fe3+、Cu2+完全沉淀,根据Co2+完全沉淀时(c(Co2+)≤1.0×10-5mol•L-1)的为9.4,可得c(H+)=1×10-9.4,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,解得:c(OH-)=1×10-4.6,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-4.6)2=1.0×10-14.2,现浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-14.2,解得:c(OH-)=1×10-6.6,进一步解得:c(H+)=1×10-7.4,pH=7.4,若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,则须调节溶液pH的范围是6.7≤pH<7.4(加入NaClO3和NaOH时,溶液的体积变化忽略)。故答案为:6.7≤pH<7.4;

③Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+,当溶液pH处于4.5~6.5范围内,Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图2所示),其原因是pH增大,c(H+)减小,平衡正向进行,Co2+萃取率增大。向萃取所得有机相中加入H2SO4,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是富集、提纯Co2+(或分离Co2+和Mn2+)。故答案为:pH增大,c(H+)减小,平衡正向进行,Co2+萃取率增大;富集、提纯Co2+(或分离Co2+和Mn2+);

④由图可知,CoC2O4•2H2O的质量为18.3g,其我知道可为0.1mol,Co元素质量为5.9g,C点钴氧化物质量为8.03g,氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol:≈3:4,C的Co氧化物为Co3O4;B点对应物质的质量为14.7g,与其起始物质的质量相比减少18.3g-14.7g=3.6g,为结晶水的质量,故B点物质为CoC2O4,与氧气反应生成Co3O4与二氧化碳,反应方程式为:3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。故答案为:Co3O4;3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。【解析】[Ar]3d7Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O6.7≤pH<7.4pH增大,c(H+)减小,平衡正向进行,Co2+萃取率增大富集、提纯Co2+(或分离Co2+和Mn2+)Co3O43CoC2O4+2O2Co3O4+6CO223、略

【分析】【详解】

(1)同一周期元素;元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以这三种元素第一电离能大小顺序是N>O>C;同一周期元素,元素电负性随着原子序数增大而呈增

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