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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年上教版選擇性必修1化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、根據(jù)下列熱化學(xué)方程式:
①C(s)+O2=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-870.3kJ·mol-1
可計(jì)算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱A.ΔH=244.1kJ·mol-1B.ΔH=-488.3kJ·mol-1C.ΔH=-996.6kJ·mol-1D.ΔH=996.6kJ·mol-12、如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中.下列分析正確的是()
A.閉合,鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為B.閉合,石墨棒周圍溶液pH逐漸降低C.閉合,鐵棒不會(huì)被腐蝕,屬于外加電流的陰極保護(hù)法D.閉合,電路中通過(guò)個(gè)電子時(shí),兩極共產(chǎn)生氣體3、以甲烷為燃料的新型電池得到廣泛的研究;如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A.以甲烷為燃料,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池B.A電極為電池正極,發(fā)生還原反應(yīng)C.B電極反應(yīng)式為CH4+4O2?-8e-=CO2+2H2OD.該電池的總反應(yīng):CH4+2O2CO2+2H2O4、一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料、氧氣為氧化劑、某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池的工作原理如圖所示。在700~900℃時(shí),O2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng)。生成物為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是。
A.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.甲電極上N2H4失去電子C.電池內(nèi)的O2-由電極甲移向電極乙D.電池總反應(yīng)為:N2H4+2O2=2NO+2H2O5、在相同溫度時(shí),100mL0.01mol/L醋酸與10mL0.1mol/L醋酸相比較,下列數(shù)值中,前者大于后者的是A.溶液中H+的物質(zhì)的量B.CH3COOH的電離常數(shù)C.中和時(shí)所需NaOH的物質(zhì)的量D.溶液中CH3COOH的物質(zhì)的量6、已知:①
②
下列說(shuō)法正確的是A.H2(g)的燃燒熱為571.6kJ/molB.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多C.D.7、25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-,△H>0,下列敘述正確的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)降低B.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,Kw不變C.向水中加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低D.將水加熱,Kw不變,pH不變8、常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.NaHCO3溶液:K+、Cl-、B.由水電離出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:Al3+、Cl-D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SCN-9、在指定環(huán)境中,下列各組離子一定可以大量共存的是A.在無(wú)色透明的溶液中:B.含有大量的溶液中:C.溶液中:D.使pH試紙變成藍(lán)色的溶液中:評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會(huì)網(wǎng)介紹了一種利用電化學(xué)原理凈化魚池中水質(zhì)的方法;其裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是。
A.X為電源負(fù)極B.若該裝置在高溫下進(jìn)行,則凈化效率將降低C.若有1molNO被還原,則有6molH+通過(guò)質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū)D.若BOD為葡萄糖(C6H12O6),則1mol葡萄糖被完全氧化時(shí),理論上電極上流出24mole-11、某種含二價(jià)銅微粒的催化劑可用于汽車尾氣脫硝;催化機(jī)理如圖1,反應(yīng)過(guò)程中不同態(tài)物質(zhì)體系所含的能量如圖2。下列說(shuō)法正確的是。
A.從圖中可知總反應(yīng)吸熱B.由狀態(tài)②到狀態(tài)③是銅元素被氧化的過(guò)程C.狀態(tài)③到狀態(tài)④的變化過(guò)程中有鍵的形成D.該脫硝過(guò)程的總反應(yīng)方程式為:12、科研工作者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬來(lái)研究釕催化劑表面不同位點(diǎn)上合成氨反應(yīng)歷程;如圖5所示,其中實(shí)線表示位點(diǎn)A上合成氨的反應(yīng)歷程,虛線表示位點(diǎn)B上合成氨的反應(yīng)歷程,吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A.由圖可以判斷合成氨反應(yīng)△H<0B.圖中過(guò)程①在低溫下更容易發(fā)生C.整個(gè)反應(yīng)歷程中活化能最大的步驟是2N*+3H2→2N*+6H*D.釕催化劑為固體催化劑,其表面積大小會(huì)影響催化效果13、室溫下,用相同濃度的NaOH溶液,分別滴定濃度均為0.1mol?L-1的三種酸(HA;HB和HD)溶液;滴定曲線如圖所示,下列判斷錯(cuò)誤的是()
A.三種酸的電離常數(shù)關(guān)系:KHA<KHB<KHDB.滴定至P點(diǎn)時(shí),溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7時(shí),三種溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)達(dá)100%時(shí),將三種溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)14、25℃時(shí),用0.0500mol·L-1H2C2O4(二元弱酸)溶液滴定25.00mL0.1000mol·L-1NaOH溶液所得滴定曲線如圖。下列說(shuō)法正確的是。
A.點(diǎn)①所示溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-)B.點(diǎn)②所示溶液中:c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)C.點(diǎn)③所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)D.滴定過(guò)程中可能出現(xiàn):c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-)15、HA為酸性略強(qiáng)于醋酸的一元弱酸,在0.1mol·L-1NaA溶液中,離子濃度關(guān)系正確的是A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)16、下列各組離子可能大量共存的是A.pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、HCOMnOB.能與金屬鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液中:K+、NOCl-、NHC.含有大量OH-的無(wú)色溶液中:Na+、Cu2+、[Al(OH)4]-、SiOD.常溫下水電離出的c(H+)·c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SO17、某溫度時(shí),BaSO4在水中的溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B.通過(guò)蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)C.d點(diǎn)無(wú)BaSO4沉淀生成D.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp18、工業(yè)上主要采用甲醇與CO的羰基化反應(yīng)來(lái)制備乙酸,發(fā)生反應(yīng)如下:CH3OH(g)+CO(g)?CH3COOH(l)。在恒壓密閉容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO,測(cè)得甲醇的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。假設(shè)在T2溫度下;達(dá)到平衡時(shí)容器的體積為2L。下列說(shuō)法正確的是。
A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)T1<T2B.B點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率約為72.7%C.T1時(shí),該反應(yīng)的正反應(yīng)速率:B點(diǎn)大于A點(diǎn)D.T2時(shí)向上述已達(dá)平衡的恒壓容器中,再通入0.12molCH3OH和0.06molCO氣體時(shí)容器體積變?yōu)?L,此時(shí)平衡不發(fā)生移動(dòng)評(píng)卷人得分三、填空題(共6題,共12分)19、工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。其合成原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,△S<0。
(1)下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說(shuō)法正確的是___。
A.因?yàn)椤鱄<0;所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。
B.因?yàn)椤鱏<0;所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。
C.在高溫下進(jìn)行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
D.生產(chǎn)中在考慮動(dòng)力和設(shè)備材料承受能力的前提下;壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越大。
(2)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng),下列能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___。
A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
B.N2百分含量保持不變。
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。
D.混合氣體的密度保持不變。
(3)工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖:
請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理來(lái)解釋在流程中及時(shí)分離出氨氣和循環(huán)使用氣體的原因___。
(4)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下;改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(圖中T表示溫度)。
①圖像中T2和T1的關(guān)系是:T1___T2(填“>,<或=”;下同)。
②a、b、c、d四點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是___。(填字母)。
(5)恒溫下,往一個(gè)4L的密閉容器中充入2molN2和5.2molH2,反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH3的濃度進(jìn)行檢測(cè),得到的數(shù)據(jù)如表所示:。時(shí)間/min51015202530c(NH3)/mol·L-10.080.140.180.200.200.20
①10min時(shí)用N2表示的平均反應(yīng)速率為___mol/(L·min)-1。此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=___。
②若維持容器體積不變,溫度不變,往原平衡體系中加入N2、H2和NH3各4mol,化學(xué)平衡將向反應(yīng)方向___移動(dòng)(填“正”或“逆”)。
③已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
寫出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式___。20、回答下列問(wèn)題:
(1)將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。圖是通過(guò)人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極b作___________極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________。
(2)濃差電池中的電動(dòng)勢(shì)是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示;該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。
①X為___________極,Y電極反應(yīng)式為___________。
②Y極生成1molCl2時(shí),___________molLi+移向X極。
(3)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑,KOH溶液作電解質(zhì)溶液。負(fù)極反應(yīng)式為___________,正極反應(yīng)式為___________。
21、t℃時(shí),在兩個(gè)相同的密閉剛性容器(恒容)中分別進(jìn)行SO2和SO3相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ的情況分別如圖Ⅰ和圖Ⅱ所示:
分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):達(dá)到平衡時(shí);平衡狀態(tài)Ⅰ和平衡狀態(tài)Ⅱ完全相同。
(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中SO2的起始濃度為1mol·L-1,則實(shí)驗(yàn)Ⅱ中SO3的起始濃度為________mol·L-1。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中O2的初始濃度為0.5mol·L-1,則實(shí)驗(yàn)Ⅰ中O2的初始濃度為________mol·L-1。
(3)若起始濃度c(SO2)=mmol·L-1,c(O2)=nmol·L-1,c(SO3)=pmol·L-1,在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要求達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)與實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ完全相同,則m、n、p必須滿足的條件是________。
(4)若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中SO2的轉(zhuǎn)化率為a%,則實(shí)驗(yàn)Ⅱ中SO3的轉(zhuǎn)化率為________。22、(1)A;B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。
①B中Sn極的電極反應(yīng)式為____,Sn極附近溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”)_____。
②A中總反應(yīng)離子方程式為___。比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率,由快到慢的順序是_____。
(2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖;回答下列問(wèn)題:
①電池的負(fù)極是_____(填“a”或“b”),該極的電極反應(yīng)是:_____。
②電池工作一過(guò)程中正極pH_____,負(fù)極pH值___,一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH____(填“增大”、“減小”或“不變”)。23、(1)用的鹽酸與的溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng);通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和反應(yīng)反應(yīng)熱?;卮鹣铝袉?wèn)題:
①若將杯蓋改為薄鐵板,求得的反應(yīng)熱將________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。
②若通過(guò)測(cè)定計(jì)算出產(chǎn)生的熱量為請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________。
(2)①已知:
則與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式為________。
②一定條件下,在水溶液中所含離子各其相對(duì)能量的大小如下圖所示(各離子在圖中用氯元素的相應(yīng)化合價(jià)表示),則反應(yīng)的________
24、已知H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2-?;卮鹨韵聠?wèn)題:
(1)NaHA溶液_______(填“顯酸性”“顯堿性”“顯中性”或“酸堿性無(wú)法確定”),原因是_________________________________________________________。
(2)某溫度下,向0.1mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1mol·L-1KOH溶液至中性,此時(shí)溶液中以下關(guān)系一定正確的是__________(填字母)。A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)C.c(Na+)>c(K+)D.c(Na+)+c(K+)=0.05mol·L-1(3)已知常溫下H2A的鈣鹽(CaA)飽和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)ΔH>0。
①溫度升高時(shí),Ksp_________(填“增大”“減小”或“不變”;下同)。
②滴加少量濃鹽酸,c(Ca2+)_________,原因是_____________________(用文字和離子方程式說(shuō)明)。
(4)若向CaA懸濁液中加入CuSO4溶液,生成一種黑色固體物質(zhì),寫出該過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式:__________________________________________________。評(píng)卷人得分四、判斷題(共4題,共28分)25、增大反應(yīng)物的濃度,能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大。(____)A.正確B.錯(cuò)誤26、影響鹽類水解的因素有溫度、濃度、壓強(qiáng)等。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤27、在任何條件下,純水都呈中性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤28、任何水溶液中均存在H+和OH-,且水電離出的c(H+)和c(OH-)相等。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共8分)29、VA族元素及其化合物在生產(chǎn);生活中用途廣泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。試比較下列關(guān)系:原子半徑P_______S(填選項(xiàng)序號(hào),下同),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.無(wú)法確定。
(2)As4S4俗稱雄黃。As原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p6_______(補(bǔ)充完整),該原子核外有_______個(gè)未成對(duì)電子。
(3)NH4NO3受撞擊分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中發(fā)生還原過(guò)程元素的變化為_______;若在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移5mol電子,則反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反應(yīng)必須在密閉的耐高溫容器中進(jìn)行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反應(yīng)在2L的密閉容器中進(jìn)行,經(jīng)5分鐘反應(yīng)爐內(nèi)固體的質(zhì)量減少60.0g,則用氨氣來(lái)表示該反應(yīng)在5分鐘內(nèi)的平均速率為_______。達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)容器體積,在平衡移動(dòng)過(guò)程中,直至達(dá)新平衡,逆反應(yīng)速率的變化狀況為_______。
(5)白磷在氯氣中燃燒可以得到PCl3和PCl5,其中氣態(tài)PCl3分子屬于極性分子,其空間構(gòu)型為_______。PCl5水解生成兩種酸,請(qǐng)寫出發(fā)生反應(yīng)的方程式_______。30、合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破。合成氨工業(yè)中,用空氣、水和焦炭為原料制得原料氣(N2、H2以及少量CO、NH3的混合氣);常用鐵觸媒作催化劑。
(1)C、N、O三種元素中第一電離能最大的元素是_____,電負(fù)性最大的元是______。
(2)26Fe在周期表中的位置是_____,F(xiàn)e2+具有較強(qiáng)的還原性,請(qǐng)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行解釋:_____。
(3)與CO互為等電子體的陰離子是_____,陽(yáng)離子是_____。(填化學(xué)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,用惰性電極電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)_____。評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共10分)31、氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實(shí)驗(yàn)室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如圖:
已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有較多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等雜質(zhì)。
②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。
(1)過(guò)濾所需要的主要玻璃儀器除燒杯,漏斗外,還需要___。
(2)加H2O2調(diào)節(jié)pH后過(guò)濾所得濾渣的主要成分為___。
(3)試劑X的滴加順序?yàn)開__(填字母)
a.BaCl2溶液,Na2CO3溶液;過(guò)濾后加適當(dāng)鹽酸。
b.Na2CO3溶液,BaCl2溶液;過(guò)濾后加適當(dāng)鹽酸。
c.以上兩種順序都可以。
(4)加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___,再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:①蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過(guò)濾;③___;④過(guò)濾;洗滌。
(5)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測(cè)定:
步驟1:準(zhǔn)確稱量4.20g產(chǎn)品配成100mL溶液。
步驟2:取10.00mL于錐形瓶中,加入30.00mL0.200mol/LNa2S2O3溶液。
步驟3:用0.100mol/L碘滴定液滴定剩余的Na2S2O3,此過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為:2S2O+I2=S4O+2I-
步驟4:將步驟2;3重復(fù)兩次;平均消耗標(biāo)準(zhǔn)碘液20.00mL。
其中,步驟2發(fā)生的反應(yīng)為3S2O+4ClO+3H2O=6SO+4Cl-+6H+
產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【分析】
由蓋斯定律可知,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);以此計(jì)算反應(yīng)熱。
【詳解】
①C(s)+O2=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-870.3kJ·mol-1
由蓋斯定律可知,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱△H=(-393.5kJ·mol-1)×2+(-285.8kJ·mol-1)×2-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1;故選B。
【點(diǎn)睛】
把握反應(yīng)中能量變化、已知反應(yīng)與目標(biāo)反應(yīng)的關(guān)系為解答的關(guān)鍵,注意蓋斯定律的應(yīng)用,①×2+②×2-③得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)。2、C【分析】【分析】
若閉合該裝置沒(méi)有外接電源,所以構(gòu)成了原電池;組成原電池時(shí),較活潑的金屬鐵作負(fù)極,負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng);石墨棒作正極,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子發(fā)生還原反應(yīng);若閉合該裝置有外接電源,所以構(gòu)成了電解池,F(xiàn)e與負(fù)極相連為陰極,碳棒與正極相連為陽(yáng)極,據(jù)此判斷。
【詳解】
A.若閉合該裝置沒(méi)有外接電源,所以構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬鐵作負(fù)極,負(fù)極上鐵失電子,故A錯(cuò)誤;
B.若閉合該裝置沒(méi)有外接電源,所以構(gòu)成了原電池,不活潑的石墨棒作正極,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為所以石墨棒周圍溶液pH逐漸升高,故B錯(cuò)誤;
C.閉合;Fe與負(fù)極相連為陰極,鐵棒不會(huì)被腐蝕,屬于外加電源的陰極保護(hù)法,故C正確;
D.閉合,電路中通過(guò)個(gè)電子時(shí),陰極生成氫氣,陽(yáng)極生成氯氣,兩極共產(chǎn)生氣體,狀況不知無(wú)法求體積,故D錯(cuò)誤。3、D【分析】【詳解】
A.因?yàn)榧淄楸葰錃庖椎玫剑怀杀镜?,所以甲烷為燃料,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,故A正確;
B.A電極通入氧氣;化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),A電極為電池正極,故B正確;
C.B電極通入甲烷,甲烷失去電子和陽(yáng)離子結(jié)合生成二氧化碳和水,其反應(yīng)式為CH4+4O2?-8e-=CO2+2H2O;故C正確;
D.甲烷燃料電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,不是化學(xué)能變?yōu)闊崮?,該電池的總反?yīng):CH4+2O2=CO2+2H2O;故D錯(cuò)誤。
故答案為D。4、B【分析】【分析】
該燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)物為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì),則電極反應(yīng)式為:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e-=2O2-,電池總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2↑+2H2O;結(jié)合離子的移動(dòng)方向;電流的方向分析解答。
【詳解】
A.該裝置為燃料電池;是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;
B.由圖示知,甲電極反應(yīng)為:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,N2H4失去電子;故B正確;
C.根據(jù)上述分析,電池內(nèi)的O2-由電極乙移向電極甲;故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)上述分析,電池總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2↑+2H2O;故D錯(cuò)誤;
故選:B。5、A【分析】【詳解】
A.醋酸是弱酸,存在電離平衡,濃度越大,電離程度越小,所以在相同溫度時(shí),100mL0.01mol/L醋酸與10mL0.1mol/L醋酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等,但H+的物質(zhì)的量前者大于后者;A符合題意;
B.電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);溫度相同,電離常數(shù)相同,B不符合題意;
C.100mL0.01mol/L醋酸與10mL0.1mol/L醋酸中含有溶質(zhì)CH3COOH的物質(zhì)的量相等;因此中和時(shí)所需NaOH的物質(zhì)的量也相等,C不符合題意;
D.溶液中CH3COOH的物質(zhì)的量根據(jù)公式n=cV,結(jié)合二者的濃度與體積大小可知:100mL0.01mol/L醋酸與10mL0.1mol/L醋酸中含有溶質(zhì)CH3COOH的物質(zhì)的量相等;D不符合題意;
故合理選項(xiàng)是A。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量;方程式中給出的是2mol的氫氣完全燃燒所放出的熱量為571.6kJ,A錯(cuò)誤;
B.由方程式可知1gH2燃燒放出熱量142.9kJ,1gCH3OH(l)完全燃燒放出熱量則同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多;B正確;
C.在反應(yīng)中除了H+、OH-反應(yīng)生成水外;還有沉淀產(chǎn)生,放出熱量不是57.3kJ,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)蓋斯定律,將整理可得D錯(cuò)誤;
故選B。7、B【分析】【詳解】
A.向水中加入稀氨水,一水合氨電離產(chǎn)生OH-使溶液中c(OH-)增大,導(dǎo)致水的電離平衡逆向移動(dòng),但平衡移動(dòng)是微弱的,最終達(dá)到平衡時(shí)溶液c(OH-)增大;A錯(cuò)誤;
B.硫酸氫鈉是強(qiáng)酸的酸式鹽,完全電離產(chǎn)生H+,使溶液中c(H+)增大,但由于溶液的溫度不變,故水的離子積常數(shù)Kw不變;B正確;
C.向水中加入少量固體CH3COONa,CH3COO-消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動(dòng),最終達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(H+)降低;C錯(cuò)誤;
D.將水加熱,水的電離平衡正向移動(dòng),c(H+)、c(OH-)都增大,因而Kw增大;pH減小,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。8、C【分析】【詳解】
A.在NaHCO3溶液中,可與發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸根離子;不能大量共存,A錯(cuò)誤;
B.由水電離出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液呈現(xiàn)酸性或堿性,會(huì)在酸性條件下反應(yīng)生成水和二氧化碳,兩者不能共存,且Ca2+和在堿性條件下反應(yīng)也不能大量共存;B錯(cuò)誤;
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液顯酸性;該組離子不反應(yīng),可大量共存,C正確;
D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中,SCN-會(huì)與Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而不共存;D錯(cuò)誤;
故選C。9、D【分析】【分析】
【詳解】
A.有顏色且與反應(yīng)而不能大量共存;A項(xiàng)不符合題意;
B.具有強(qiáng)還原性,會(huì)和發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存;B項(xiàng)不符合題意;
C.和發(fā)生雙水解反應(yīng);不能大量共存,C項(xiàng)不符合題意;
D.使pH試紙變成藍(lán)色的溶液;說(shuō)明溶液顯堿性,題給四種離子能大量共存,D項(xiàng)符合題意;
答案選D。二、多選題(共9題,共18分)10、BD【分析】【分析】
由裝置圖可知,X端連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是在微生物作用下BOD、H2O反應(yīng)生成CO2;Y端連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是在微生物作用下NO反應(yīng)生成N2,氮元素化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極,則Y為電源負(fù)極,X為電源正極,質(zhì)子膜允許H+通過(guò);據(jù)此解答。
【詳解】
A.由上述分析可知;X為電源正極,故A錯(cuò)誤;
B.若該裝置在高溫下進(jìn)行;作為催化劑的微生物會(huì)失去活性,則凈化效率將降低,故B正確;
C.根據(jù)陰極的電極反應(yīng)式2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O可知,若有1molNO被還原,轉(zhuǎn)移5mol電子,根據(jù)電荷守恒,則有5molH+通過(guò)質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū);故C錯(cuò)誤;
D.若BOD為葡萄糖(C6H12O6),則1mol葡萄糖被完全氧化時(shí),碳元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià),理論上電極上流出4×6mol=24mole-;故D正確;
答案選BD。11、CD【分析】【分析】
根據(jù)圖2判斷,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則為放熱反應(yīng);元素化合價(jià)升高的反應(yīng)是氧化反應(yīng),元素化合價(jià)降低的反應(yīng)是還原反應(yīng);由圖1狀態(tài)3到狀態(tài)4的變化過(guò)程中有H2O生成;由圖2可知,該脫硝過(guò)程中參與反應(yīng)的NH3、NO、O2的物質(zhì)的量之比;結(jié)合電子守恒;原子守恒寫出總反應(yīng)方程式。
【詳解】
A.由圖2可知;起始態(tài)物質(zhì)總能量大于終態(tài)物質(zhì)總能量,則總反應(yīng)放熱,A錯(cuò)誤;
B.狀態(tài)②到狀③的過(guò)程中;Cu和N的化合價(jià)發(fā)生變化,其中Cu的化合價(jià)降低,屬于還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.狀態(tài)③到狀態(tài)④的變化過(guò)程中有H2O生成;即有O-H鍵的形成,故C正確;
D.由圖2可知,該脫硝過(guò)程中參與反應(yīng)的NH3、NO、O2的物質(zhì)的量之比為2:2:
4:4:1,所以脫硝總反應(yīng)方程式為:D正確;
故本題選CD。12、BC【分析】【詳解】
A.據(jù)圖可知,始態(tài)*N2+3H2的相對(duì)能量為0eV,生成物*+2NH3的相對(duì)能量約為-1.8eV;反應(yīng)物的能量高于生成物,所以為放熱反應(yīng),故A正確;
B.由圖可知,圖中過(guò)程①是H2轉(zhuǎn)化成H原子的過(guò)程;需要吸收能量,所以在低溫下不易發(fā)生,故B錯(cuò)誤;
C.由圖像可知,整個(gè)反應(yīng)歷程中2N*+3H2→2N*+6H*活化能幾乎為零;為最小,故C錯(cuò)誤;
D.由圖像可知氮?dú)饣罨谖稽c(diǎn)A上活化能較低;速率較快,故D正確;
故答案為BC。13、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.三種酸的濃度相等,根據(jù)題圖可知,滴定前,pH:說(shuō)明電離程度:則故選A;
B.P點(diǎn)溶液中含有等物質(zhì)的量的與此時(shí)溶液顯酸性,說(shuō)明的電離程度大于的水解程度,所以由物料守恒知,綜上所述,P點(diǎn)溶液中故B不選;
C.三種溶液中均存在電荷守恒(代表),時(shí),則三種酸消耗的物質(zhì)的量不相等,故三種溶液中不相等,則也不相等;故選C;
D.中和百分?jǐn)?shù)為100%的三種溶液中的溶質(zhì)分別是由混合后溶液中質(zhì)子守恒可得即故D不選。
答案選AC。14、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.點(diǎn)①所示的溶液的加入的草酸為體積25mL,草酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng),溶質(zhì)為Na2C2O4,溶液中存在電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)+c(OH-),物料守恒有c(Na+)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4),兩式結(jié)合得c(OH-)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(H+);A錯(cuò)誤;
B.點(diǎn)②pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),可知c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+);B正確;
C.點(diǎn)③所示溶液中加入的草酸為體積50mL,溶液中的溶質(zhì)為NaHC2O4,溶液顯酸性,說(shuō)明HC2O的電離程度大于水解程度,則溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4);C錯(cuò)誤;
D.點(diǎn)②溶質(zhì)為Na2C2O4和少量的NaHC2O4,此時(shí)溶液中c(Na+)>c(C2O)>c(HC2O)>c(H+)=c(OH-),點(diǎn)③所示溶液中c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),所以在②和③存在一點(diǎn)滿足:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-);D正確;
答案選BD。15、BD【分析】【詳解】
A.NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽,A-水解導(dǎo)致溶液呈堿性,則c(H+)-),A-水解、鈉離子不水解,所以c(Na+)>c(A-),A-水解程度較小,則溶液中離子濃度大小順序?yàn)椋篶(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)A的分析可知,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);B正確;
C.溶液中存在電荷守恒,根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),溶液呈堿性,鈉離子不水解,所以c(Na+)+c(OH-)>c(A-)+c(H+);C錯(cuò)誤;
D.溶液中存在電荷守恒,根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-);D正確;
答案選BD。16、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.pH=1時(shí),選項(xiàng)中各離子可以發(fā)生以下反應(yīng):故不能大量共存,A錯(cuò)誤;
B.能與金屬鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液可能是酸性也可能是堿性。堿性環(huán)境下,NH與OH-反應(yīng)生成一水合氨;酸性環(huán)境下,K+、NOCl-、NH可以共存。即該組離子可能大量共存;B正確;
C.OH-與Cu2+可反應(yīng)生成Cu(OH)2;故不能共存,C錯(cuò)誤;
D.水電離受到抑制,可能是酸性或者堿性環(huán)境。在酸性環(huán)境下,H+與S2-、SO之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存;若是堿性環(huán)境下;則可以大量共存。故D正確。
故本題選BD。17、CD【分析】【分析】
【詳解】
A.硫酸鋇溶液中存在著沉淀溶解平衡;a點(diǎn)在平衡曲線上,加入硫酸鈉,會(huì)增大硫酸根的濃度,平衡左移,鋇離子濃度降低,故A錯(cuò)誤;
B.d點(diǎn)溶液是不飽和溶液;蒸發(fā)溶液,硫酸根離子;鋇離子濃度均增大,所以不能由d點(diǎn)變到c點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C.d點(diǎn)表示QcD.溶度積只隨溫度的改變而改變,溫度不變,溶度積不變,在曲線上任一點(diǎn)溶度積相等,則a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp;故D正確;
故選:CD。18、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)圖可知,甲醇的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小,說(shuō)明升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,因此平衡常數(shù)T1>T2;故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)圖像,B點(diǎn)時(shí)CH3OH的轉(zhuǎn)化率為80%,即反應(yīng)的甲醇為0.16mol,則反應(yīng)的CO為0.16mol,CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=72.7%;故B正確;
C.T1時(shí),A點(diǎn)未達(dá)到平衡,此時(shí)甲醇的濃度大于B點(diǎn)甲醇的濃度,濃度越大,反應(yīng)速率越快,因此溫度為T1時(shí);該反應(yīng)的正反應(yīng)速率:B點(diǎn)小于A點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)圖像,溫度為T2時(shí),CH3OH的轉(zhuǎn)化率為60%,即反應(yīng)的甲醇為0.12mol,則反應(yīng)的CO為0.12mol,平衡時(shí)甲醇為0.08mol,則反應(yīng)的CO為0.10mol,平衡時(shí)容器的體積為2L,平衡濃度分別為甲醇為0.04mol/L,CO為0.05mol/L。再通入0.12molCH3OH和0.06molCO的混合氣體,容器體積變?yōu)?L,此時(shí)濃度分別為甲醇為=0.05mol/L,CO為=0.04mol/L,Qc==K=平衡不移動(dòng),故D正確;
故選BD。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)為D,要注意根據(jù)Qc與K=的關(guān)系判斷平衡是否移動(dòng)。三、填空題(共6題,共12分)19、略
【分析】【分析】
合成氨反應(yīng)為正向放熱;氣體分子數(shù)增大的反應(yīng);因此升高溫度平衡逆向移動(dòng)不利于氨的合成,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)利于氨的合成;計(jì)算平衡常數(shù)列三段式進(jìn)行計(jì)算,據(jù)此分析。
【詳解】
(1)單獨(dú)用?H或?S判斷反應(yīng)的自發(fā)性都會(huì)有缺陷,應(yīng)根據(jù)吉布斯自由能?G=?H–T?S,當(dāng)?G<0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,A、B均不符合要求;合成氨反應(yīng)是△H<0,放熱反應(yīng)升高溫度平衡逆向移動(dòng),不利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,升高溫度的目的是增大反應(yīng)速率;C不正確,該反應(yīng)正向是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),有利于提高轉(zhuǎn)化率,實(shí)際生產(chǎn)中在設(shè)備材料承受能力范圍內(nèi)采用10~30MPa進(jìn)行;D正確;
(2)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡的標(biāo)志是v正=v逆,特征是達(dá)到平衡后各組分的濃度、百分含量等保持不變,容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2不能說(shuō)明v正=v逆,A錯(cuò)誤;N2的百分含量保持不變,即單位時(shí)間生成1mol氮?dú)獾耐瑫r(shí)消耗1mol氮?dú)?,v正=v逆,B正確;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)變化的反應(yīng),恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),體系的壓強(qiáng)會(huì)隨氣體物質(zhì)的量變化而變化,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,C正確;根據(jù)氣體密度公式氣體的總質(zhì)量m不變;恒容容器V不變,密度是定值,不隨反應(yīng)而改變,D錯(cuò)誤,故答案選BC;
(3)及時(shí)分離出產(chǎn)物;生成物濃度減小,平衡正向移動(dòng),將氣體中未反應(yīng)完的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)使用,增大反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動(dòng),提高氨的產(chǎn)率,故答案為:減少生成物濃度,同時(shí)增加反應(yīng)物濃度,可以使平衡正向進(jìn)行程度更大,提高產(chǎn)率;
(4)①合成氨反應(yīng)的△H<0,正反應(yīng)放熱,升高溫度,不利于氨的合成,起始?xì)錃獾奈镔|(zhì)的量相等時(shí),溫度越高,氨的百分含量越低,則T1>T2;②升高溫度不利于氨的合成;增大氫氣的濃度,能提高氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率,故平衡點(diǎn)中c點(diǎn)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率最高;
(5)①10min時(shí)用NH3表示的平均反應(yīng)速率為v(NH3)===0.014mol/(L·min)-1,v(N2)=v(NH3)=×0.014=0.007mol/(L·min)-1;依題意列出三段式:
帶入平衡常數(shù)的表達(dá)式計(jì)算K===0.1;
②若維持容器體積不變,溫度不變,往原平衡體系中加入N2、H2和NH3各4mol,則容器內(nèi)N2、H2和NH3的濃度分別為:1.4mol/L、2mol/L、1.2mol/L,此時(shí)Qc=0.13>K,反應(yīng)將向逆反應(yīng)進(jìn)行;③依題意氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的反應(yīng)方程式為4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),分別記已知方程式及△H為:①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H1=-92kJ/mol,②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+181kJ/mol,③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-484kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,則目標(biāo)方程式的△H=ΔH3×3+ΔH2×2-△H1×2=-484×3+181×2-(-92)×2=-906kJ·mol-1。
【點(diǎn)睛】
判斷平衡的標(biāo)志是v正=v逆,方法總結(jié)為“正逆相等,變量不變”,“正逆”是對(duì)同一物質(zhì),即單位時(shí)間消耗1molA的同時(shí)會(huì)生成1molA,不同物質(zhì)與化學(xué)計(jì)量系數(shù)成正比,“變量不變”是體系一些物理量如密度、總壓強(qiáng)、氣體平均摩爾質(zhì)量等,當(dāng)這些物理量隨反應(yīng)的改變而改變,當(dāng)物理量不變時(shí)就能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡,反之,這些物理量不隨反應(yīng)的改變而改變,是一個(gè)定值,那么就不能用該物理量作為判定平衡的標(biāo)志?!窘馕觥緿BC減少生成物濃度,同時(shí)增加反應(yīng)物濃度,可以使平衡正向進(jìn)行程度更大,提高產(chǎn)率>c0.0070.1逆4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-906kJ·mol-120、略
【分析】【分析】
(1)
圖中裝置沒(méi)有外加電源,屬于原電池裝置,CO2在電極b附近轉(zhuǎn)化為HCOOH,發(fā)生還原反應(yīng),因此電極b作正極;結(jié)合得失電子守恒可知發(fā)生的電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=HCOOH;
(2)
①由圖可知原電池裝置電極X附近H+轉(zhuǎn)化為H2,發(fā)生還原反應(yīng),則X為正極;Y電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑;
②由電極反應(yīng)式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y極生成1molCl2時(shí),轉(zhuǎn)移電荷數(shù)為2mol,則有2molLi+移向X極;
(3)
燃料在負(fù)極失電子,即負(fù)極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;氧氣在正極得電子,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-?!窘馕觥浚?)正極CO2+2H++2e-=HCOOH
(2)正極2Cl--2e-=Cl2↑2
(3)N2H4+4OH--4e-=N2+4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-21、略
【分析】【分析】
平衡狀態(tài)Ⅰ和平衡狀態(tài)Ⅱ完全相同,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ?yàn)橥耆刃胶?,根?jù)(1)判斷實(shí)驗(yàn)Ⅰ中SO2的起始濃度,根據(jù)(2)判斷實(shí)驗(yàn)Ⅰ中O2的起始濃度;結(jié)合等效平衡的特征和規(guī)律分析解答。
【詳解】
(1)平衡狀態(tài)Ⅰ和平衡狀態(tài)Ⅱ完全相同,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中SO3完全轉(zhuǎn)化為SO2時(shí),二氧化硫的濃度也應(yīng)該為1mol?L-1,根據(jù)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)知;三氧化硫的濃度應(yīng)該是1mol/L,故答案為:1;
(2)平衡狀態(tài)Ⅰ和平衡狀態(tài)Ⅱ完全相同,二者為完全等效平衡,從正、逆不同方向建立平衡,結(jié)合(1)的計(jì)算可知Ⅱ中起始時(shí)有1mol/L的SO3和0.5mol/L的O2,若完全轉(zhuǎn)化則相當(dāng)于1mol/L的SO2和1mol/L的O2,則Ⅰ中O2的初始濃度為1mol?L-1;故答案為:1;
(3)由(1)(2)可知,實(shí)驗(yàn)Ⅰ中二氧化硫、氧氣的起始濃度分別為1mol/L、1mol/L;若起始濃度c(SO2)=mmol?L-1,c(O2)=nmol?L-1,c(SO3)=pmol?L-1,在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將SO3按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,得到SO2濃度為pmol/L、O2濃度為mol/L;由于恒溫恒容下的等效平衡,將三氧化硫完全轉(zhuǎn)化為二氧化硫和氧氣時(shí),總的二氧化硫的濃度、氧氣的濃度與實(shí)驗(yàn)I中二氧化硫、氧氣起始濃度對(duì)應(yīng)相等,應(yīng)滿足:m+p=1、n+=1,故答案為:m+p=1、n+=1;
(4)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ?yàn)榈刃胶?,從正、逆不同方向建立平衡,由方程式可知起始濃度:c(SO2)=c(SO3),令起始濃度都是1mol/L,則二氧化硫濃度變化量為a%mol/L,由方程式可知平衡時(shí)c′(SO3)=a%mol/L,故SO3的轉(zhuǎn)化率==1-a%;故答案為:1-a%。
【點(diǎn)睛】
理解等效平衡規(guī)律是解題的關(guān)鍵,(4)因?yàn)榭梢愿鶕?jù)“從正、逆不同方向建立的等效平衡時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率之和為1”直接判斷?!窘馕觥?1m+p=1、n+=11-a%22、略
【分析】【分析】
(1)①該裝置中;鐵易失電子作負(fù)極,Sn作正極,正極上氫離子放電生成氫氣;根據(jù)氫離子濃度變化確定溶液pH變化;
②該裝置中;鋅易失電子作負(fù)極;Fe作正極,實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于鋅和氫離子之間的置換反應(yīng);作原電池負(fù)極的金屬加速被腐蝕,作原電池正極的金屬被保護(hù);
(2)①燃料電池中;通入燃料的電極是負(fù)極,負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水;
②根據(jù)電池反應(yīng)式確定溶液pH變化。
【詳解】
(1)①該裝置中,鐵易失電子作負(fù)極,Sn作正極,正極上氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)為2H++2e-=H2,消耗H+;pH增大;
因此,本題正確答案是:2H++2e-=H2;增大;
②鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,離子方程式為:Fe+2H+=Fe2++H2↑;C裝置中;鋅易失電子作負(fù)極;Fe作正極,鋅被腐蝕,鐵被保護(hù);B裝置中,鐵做負(fù)極,Sn為正極,F(xiàn)e被腐蝕;A中發(fā)生化學(xué)腐蝕,所以則A、B、C中鐵被腐蝕的速率,由快到慢的順序是B、A、C;
因此,本題正確答案是:Fe+2H+=Fe2++H2↑;BAC。
(2)①在堿性溶液中,甲烷燃料電池,甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),即a為負(fù)極,該極極反應(yīng)為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
綜上所述,本題正確答案:aCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
②在堿性溶液中,甲烷燃料電池,甲烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),極反應(yīng)為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,氫氧根離子不斷被消耗,負(fù)極pH值減??;氧氣在正極被還原,極反應(yīng)為:O2+4e﹣+2H2O=4OH-,氫氧根離子濃度增大,正極pH值增大;電解總反應(yīng)為:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;氫氧根離子不斷被消耗,一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH減小;
綜上所述,本題正確答案:增大,減小,減小。【解析】2H++2e-=H2↑增大Fe+2H+=Fe2++H2↑BACaCH4-8e-+10OH-=+7H2O增大減小減小23、略
【分析】【分析】
(1)中和熱是強(qiáng)酸;強(qiáng)堿完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量;測(cè)定中和熱要防止熱量損失;
(2)①根據(jù)蓋斯定律書寫與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式;
②焓變=生成物總能量-反應(yīng)物總能量;
【詳解】
(1)①若改為薄鐵板;則有熱量散失,測(cè)得的反應(yīng)熱偏大;
②該反應(yīng)中的溶液與的鹽酸反應(yīng),氫氧化鈉過(guò)量,反應(yīng)生成放出的熱量為那么生成時(shí)放出的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
(2)①㈠
㈡
根據(jù)蓋斯定律,㈠×2-㈡得
②由圖象可知的相對(duì)能量為的相對(duì)能量為的相對(duì)能量為焓變=生成物總能量-反應(yīng)物總能量,該反應(yīng)的【解析】偏大-11724、略
【分析】(1)
NaHA溶液中存在HA-的電離平衡和水解平衡,HA-電離呈酸性、HA-水解呈堿性,由于不能確定HA-的電離程度和水解程度的大?。凰匀芤核釅A性無(wú)法確定;
(2)
A.溫度不確定,所以水的離子積常數(shù)不能確定,所以某溫度下,c(H+)·c(OH-)不一定等于1×10-14,故不選A;B.根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),溶液呈中性c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-),故選B;向0.1mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1mol·L-1KOH溶液至中性時(shí),NaHA的物質(zhì)的量大于KOH,所以c(Na+)>c(K+),故選C;V1L0.1mol·L-1的NaHA溶液中滴入V2L0.1mol·L-1KOH溶液,根據(jù)物料守恒,c(Na+)+c(K+)=mol·L-1;故不選D;
(3)
①CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)ΔH>0,升高溫度平衡正向移動(dòng),離子濃度增大,所以溫度升高時(shí)Ksp增大;②滴加少量濃鹽酸,H+與A2-生成HA-,A2-濃度減小,CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)平衡正向移動(dòng),所以c(Ca2+)增大;
(4)
若向CaA懸濁液中加入CuSO4溶液,生成一種黑色固體物質(zhì)CuA,發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,反應(yīng)離子方程式是CaA(s)+Cu2+(aq)Ca2+(aq)+CuA(s)。【解析】(1)酸堿性無(wú)法確定不能確定HA-的電離程度和水解程度的大小。
(2)BC
(3)增大增大加鹽酸發(fā)生反應(yīng):A2-+H+HA-A2-濃度減小CaA的溶解平衡向右移動(dòng)n(Ca2+)顯著增大。而溶液體積變化不大所以c(Ca2+)增大。
(4)CaA(s)+Cu2+(aq)Ca2+(aq)+CuA(s)四、判斷題(共4題,共28分)25、B【分析】【詳解】
增大反應(yīng)物濃度,能增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目,能加快化學(xué)反應(yīng)速率。在溫度一定時(shí),活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的,所以增大反應(yīng)物濃度,不能增大活化分子百分?jǐn)?shù),故錯(cuò)誤。26、B【分析】【詳解】
除鹽的組成對(duì)鹽的水解有影響外,鹽溶液的濃度,溫度和溶液的酸堿性對(duì)鹽類的水解也有很大的影響,壓強(qiáng)對(duì)鹽類水解沒(méi)有影響,所以答案是:錯(cuò)誤。27、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何條件下,純水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),因此純水都呈中性,故該說(shuō)法是正確的。28、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何水溶液中都存在水的電離平衡,水電離產(chǎn)生H+和OH-,根據(jù)水電離方程式:H2OH++OH-可知:水電離出的H+和OH-數(shù)目相等,由于離子處于同一溶液,溶液的體積相等,因此溶液中c(H+)和c(OH-)相等,所以任何水溶液中水電離出的c(H+)和c(OH-)相等這句話是正確的。五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共8分)29、略
【分析】【分析】
達(dá)到平衡后,增大反應(yīng)容器體積,壓強(qiáng)減小反應(yīng)速率減小,平衡正向進(jìn)行;PCl5與足量的水能完全水解生成兩種酸,則生成H3PO4與HCl;
【詳解】
(1)同周期從左向右原子半徑減小,則原子半徑P>S,同周期從左向右非金屬性增大,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,則基態(tài)As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,
4p能級(jí)半滿,含有3個(gè)單電子,故答案為:3d104s24p3;3;
(3)化合價(jià)有升降反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),化合價(jià)降低的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),對(duì)反應(yīng)2NH4NO3→2
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