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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,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年陜教新版選擇性必修1化學(xué)上冊(cè)月考試卷148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7題,共14分)1、乙醛酸(OHC—COOH)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品。高硅鑄鐵為惰性電極材料,用恒電勢電解NaBr溶液間接氧化乙二醛(OHC—CHO)制備乙醛酸,反應(yīng)方程式為OHC-CHO+Br2+H2O→OHC-COOH+2HBr;裝置如圖所示。
下列說法錯(cuò)誤的是()A.電極b為負(fù)極,高硅鑄鐵不損耗B.陽極的電極反應(yīng)式為2Br--2e-=Br2C.左室電解質(zhì)溶液中n(Br-)保持不變D.電解過程中,右室溶液pH升高2、在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),能說明I2(g)+H2(g)?2HI(g)能說明達(dá)到平衡狀態(tài)的是:
①混合氣體的壓強(qiáng)。
②混合氣體的密度。
③混合氣體的總物質(zhì)的量。
④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量。
⑤混合氣體的顏色。
⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
⑦某種氣體的百分含量A.⑤⑦B.①②C.④⑥⑦D.②④⑥⑦3、歸納法是高中化學(xué)學(xué)習(xí)常用的方法之一;某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了《化學(xué)反應(yīng)原理》后作出了如下的歸納總結(jié):(均在常溫下)
①pH=1的強(qiáng)酸溶液;加水稀釋后,溶液中離子濃度都降低。
②pH=2的鹽酸和pH=l的鹽酸,c(H+)之比為2:1
③pH相等的三種溶液:a.CH3COONab.NaHCO3c.NaOH,其溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度由小到大順序?yàn)椋篶、b;a
④反應(yīng)2A(s)+B(g)=2C(g)+D(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)△H一定大于0
⑤已知醋酸電離平衡常數(shù)為Ka:醋酸根水解常數(shù)為Kb;水的離子積為Kw:則三者關(guān)系為:Ka?Kb=Kw
⑥反應(yīng)A(g)=2B(g)△H,若正反應(yīng)的活化能為EakJ?mol-1,逆反應(yīng)的活化能為EbkJ?mol-1,則△H=(Ea-Eb)kJ?mol-1上述歸納正確的是()A.全部B.③④⑤⑥C.②④⑤⑥D(zhuǎn).①②④⑤4、反應(yīng)中,每生成7gN2,放出166kJ的熱量,該反應(yīng)的速率表達(dá)式為(k、m、n待測),其反應(yīng)包含下列兩步:①(慢);②(快),T℃時(shí)測得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:。序號(hào)c(NO)/(mol?L-1)速率(mol·L-1·min-1)I0.00600.0010II0.00600.0020III0.00100.0060IV0.00200.0060
下列說法錯(cuò)誤的是A.H2O2是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物B.該反應(yīng)的快慢主要取決于步驟①C.該反應(yīng)速率表達(dá)式:D.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為5、25℃時(shí)的三種溶液:①pH=2的醋酸;②pH=2的硫酸;③pH=12的氫氧化鈉溶液。下列有關(guān)說法正確的是A.將①溶液用蒸餾水稀釋,使體積擴(kuò)大100倍,所得溶液pH變?yōu)?B.①與②兩溶液的物質(zhì)的量濃度相等C.①與③兩溶液等體積混合,混合液的pH=7D.V1L②溶液和V2L③溶液混合,若混合后溶液pH=3,則V1∶V2=11∶96、化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。下列實(shí)驗(yàn)操作或做法正確且能達(dá)到目的的是。
。選項(xiàng)。
操作或做法。
目的。
A
將SO2氣體通入紫色石蕊溶液中。
驗(yàn)證SO2的漂白性。
B
向2mL0.lmol·L-1MgCl2溶液中加入lmL0.1mol·L-1NaOH溶液,再加入幾滴FeCl3溶液。
驗(yàn)證Mg(OH)2沉淀能否轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。
C
向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液。
驗(yàn)證氧化性:H2O2>Fe3+
D
淀粉溶液加入稀硫酸;加熱,冷卻后滴入碘水。
探究淀粉是否發(fā)生水解。
A.AB.BC.CD.D7、關(guān)于化學(xué)與生活、化學(xué)與生產(chǎn),下列說法正確的是()A.泡沫滅火器的成分為Al2(SO4)3溶液和Na2CO3溶液,二者接觸后因發(fā)生雙水解反應(yīng)而快速產(chǎn)生CO2B.工業(yè)上常用NH4Cl溶液除銹,利用了NH4Cl溶液水解顯酸性C.工業(yè)電解精煉銅用粗銅作陽極,純銅作陰極,CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液,相同時(shí)間段內(nèi)陰極和陽極的質(zhì)量變化相等D.為了延緩海水中鋼閘門的腐蝕,常將鋼閘門與直流電源的負(fù)極相連,該方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是()
A.外電路中電流方向?yàn)锽.在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)是C.硫酸鹽還原菌分解生成D.若該電池中有參加反應(yīng),則有通過質(zhì)子交換膜9、常溫下,用0.100mol·L-1的NaOH溶液分別滴定同濃度;體積均為20.00mL的鹽酸和醋酸溶液(用HA表示酸);得到2條滴定曲線,如圖所示。
下列說法正確的是A.滴定鹽酸的曲線是圖1B.由圖分析可得b>a=20C.D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:c(Na+)=c(A-)D.根據(jù)E點(diǎn)可計(jì)算得K(HA)=[0.05+(10-6-10-8)]×10-8/(10-6-10-8)10、700℃時(shí),向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)反應(yīng)過程中測得的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中最t2>t1):。
反應(yīng)時(shí)間/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列說法正確的是A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為υ(H2)=mol-1·L-1·min-1B.保持其它條件不變,起始時(shí)向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,達(dá)到平衡時(shí)n(CO2)=0.40molC.保持其它條件不變,向平衡體系中再通入0.20molH2O,與原平衡相比,達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率增大,H2O的體積分?jǐn)?shù)增大D.溫度升高至800℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)11、為完成下列各組實(shí)驗(yàn),所選玻璃儀器和試劑均正確、完整的是(非玻璃儀器任選;不考慮存放試劑的容器)。實(shí)驗(yàn)玻璃儀器試劑A食鹽精制漏斗、燒杯、玻璃棒粗食鹽水、稀鹽酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液B證明HCN和碳酸的酸性強(qiáng)弱玻璃棒、玻璃片0.lmol·L-1NaCN溶液和0.1mol·L-1Na2CO3溶液C乙醛官能團(tuán)的檢驗(yàn)試管、膠頭滴管、酒精燈乙醛溶液、10%NaOH溶液、2%CuSO4溶液D證Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]試管、膠頭滴管含有少量CuCl2的MgCl2溶液、稀氨水
A.AB.BC.CD.D12、以鉛蓄電池為電源,通過電解法制備酒石酸(C4H6O6,簡寫為RH2)的原理如圖所示(A、B為惰性電極,a,b為離子交換膜):下列敘述正確的是。
A.N極的電極反應(yīng)式為:B.b為陽離子交換膜C.陰極反應(yīng)為:陰極區(qū)溶液pH增大D.鉛蓄電池中消耗2molH2SO4時(shí),理論上生成2molRH213、如圖所示,甲池的總反應(yīng)式為:N2H4+O2=N2+2H2O;下列關(guān)于該電池工作時(shí)的說法正確的是()
A.該裝置工作時(shí),Ag電極上有氣體生成B.甲池中負(fù)極反應(yīng)為N2H4-4e-=N2+4H+C.甲池和乙池中的溶液的pH均減小D.當(dāng)甲池中消耗0.1molN2H4時(shí),乙池中理論上產(chǎn)生12.8g固體14、如圖a為在恒溫恒容密閉容器中分別充入X、Y、Z三種氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化。若從t2開始,每個(gè)時(shí)刻只改變一個(gè)且不同的條件,物質(zhì)Z的正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化如圖b。下列說法正確的是。
A.0~t1內(nèi)X與Y的平均反應(yīng)速率之比為2∶3B.該反應(yīng)中Z一定為產(chǎn)物C.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.t2時(shí)刻改變的條件可能是壓強(qiáng)或催化劑15、一種廢水凈化及鹵水脫鹽裝置如圖所示;裝置工作時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是。
A.向正極室遷移B.膜為陽離子交換膜C.微生物能加快電極上電子的轉(zhuǎn)移速率D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)16、次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品;具有較強(qiáng)還原性。回答下列問題:
(1)H3PO2是一種一元中強(qiáng)酸,寫出其電離方程式___________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀;從而可用于化學(xué)鍍銀。
①H3PO2中,P元素的化合價(jià)為___________。
②NaH2PO2為___________(填“正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯___________(填“弱酸性”;“中性”或“弱堿性”)。
(3)H3PO2也可用電滲析法制備;“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子;陰離子通過):
①寫出陽極的電極反應(yīng)式___________。
②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因___________。
③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2,將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有PO等雜質(zhì),該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是___________。17、一定溫度下;在2L的密閉容器中,M;N兩種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:
(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(2)反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是___min,該時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N)=__,v(M)=__。
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),放出6QkJ的熱量,當(dāng)容器中充入1molN,反應(yīng)放出的熱量為__。
①等于QkJ②小于QkJ③大于QkJ④等于2QkJ
(4)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是__。
①該條件下;正逆反應(yīng)速率都為零。
②該條件下;混合氣體的密度不再發(fā)生變化。
③該條件下;混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化。
④該條件下;單位時(shí)間內(nèi)消耗2molN的同時(shí),生成1molM
(5)能加快反應(yīng)速率的措施是___。
①升高溫度②容器體積不變,充入惰性氣體Ar③容器壓強(qiáng)不變,充入惰性氣體Ar④使用催化劑18、燃料電池具有能量利用率高;可連續(xù)使用和污染輕等優(yōu)點(diǎn);己成為一種發(fā)展前景十分廣闊的化學(xué)電源。氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,它可以使用不同的電解質(zhì),如酸式、堿式、熔融碳酸鹽、固體電解質(zhì)等?;卮鹨韵聠栴}:
(1)通入氧氣的一極為___________極,若電解質(zhì)溶液為硫酸溶液,負(fù)極反應(yīng)式為________________,若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,正極反應(yīng)式為__________________。
(2)若將氫氣改為CH4,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,此時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為:_________________,—段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH將_________________(填“升高”;“降低”或“不變”)。
(3)肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。已知N2H4燃燒產(chǎn)物之一為空氣中含量最高的一種氣體。
①胼-空氣燃料電池放電時(shí):負(fù)極的電極反應(yīng)式為:_____________________。
②假設(shè)使用肼-空氣燃料電池作為下圖電解過程的電源,當(dāng)陰極增重1.28g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣____________L。(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)
19、合成氨對(duì)人類的生存和發(fā)展有著重要意義;1909年哈伯在實(shí)驗(yàn)室中首次利用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)合成氨,實(shí)現(xiàn)了人工固氮。
(1)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為__。
(2)請(qǐng)結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析,工業(yè)上選用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)固氮,而沒有選用氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)固氮的原因是__。序號(hào)化學(xué)反應(yīng)K(298K)的數(shù)值①N2(g)+O2(g)2NO(g)5×10-31②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)4.1×106
(3)某實(shí)驗(yàn)室在三個(gè)不同條件的密閉容器中,分別加入濃度均為c(N2)=0.100mol/L,c(H2)=0.300mol/L的反應(yīng)物進(jìn)行合成氨反應(yīng),N2的濃度隨時(shí)間的變化如圖①;②、③曲線所示。
實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為__。
據(jù)圖所示;②;③兩裝置中各有一個(gè)條件與①不同。請(qǐng)指出,并說明判斷的理由。
②條件:___理由:___。
③條件:___理由:___。20、(1)在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化如圖所示。
①第一步反應(yīng)是____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是______。
(2)已知,H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=-72kJ/mol,蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸收的能量為30kJ,其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:。物質(zhì)H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ436a369
則表中a為_____。
(3)研究NO2、SO2;CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要的意義。
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=____kJ·mol-1;21、某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Cu。
(1)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖甲所示;請(qǐng)回答下列問題:
①圖中X溶液的溶質(zhì)是______________________;
②Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_________________;
③原電池工作時(shí),鹽橋中的_______________離子填“”或“”不斷進(jìn)入X溶液中。
(2)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的電解池如圖乙所示;乙燒杯中金屬陽離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙,請(qǐng)回答下列問題:
①M(fèi)是___________極;
②圖丙中的②線是_______________離子的變化。
③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時(shí),向乙燒杯中加入_________溶液才能使所有的金屬陽離子沉淀完全。22、在醫(yī)藥;電子工業(yè)中用途廣泛。
(1)常溫時(shí),溶液的___________c(Al3+)+c[Al(OH)3](填“>”“=”“<?!?;___________(寫出精確式)。
(2)常溫時(shí),向溶液中滴加溶液,得到的溶液與溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。
①向溶液中滴加溶液,從a點(diǎn)至c點(diǎn)的過程中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。
②圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中水的電離程度最大的是___________。
③b點(diǎn)溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是___________。
23、I.認(rèn)真觀察下列裝置;回答下列問題:
(1)裝置B中上發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________________。
(2)裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
(3)若裝置E的目的是在銅上鍍銀,則X為____,極板N的材料為____。
(4)當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變時(shí),裝置D中產(chǎn)生的氣體體積為____標(biāo)準(zhǔn)狀況
鋁電池性能優(yōu)越,電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如圖所示:請(qǐng)寫出該電池正極反應(yīng)式________________;常溫下,用該化學(xué)電源和惰性電極電解300ml硫酸銅溶液過量消耗27mgAl,則電解后溶液的___________不考慮溶液體積的變化
24、鈷(Co)的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天;機(jī)械制造等領(lǐng)域。下圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。
回答下列問題:
(1)上述裝置中的陽極室是___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)室;該裝置工作一段時(shí)間后,Ⅱ室的pH將___________(填“增大”或“減小”)。
(2)若反應(yīng)生成1molCo,則I室溶液質(zhì)量理論上減少___________g,若外接電源使用鉛蓄電池,則此時(shí)鉛蓄電池中消耗的H2SO4的物質(zhì)的量為___________mol。
(3)若反應(yīng)一段時(shí)間后移除兩離子交換膜,此時(shí)石墨電極的電極反應(yīng)式為___________,當(dāng)電路中再通過2mol電子時(shí),陰極再得到的Co的質(zhì)量小于59g,其原因可能是___________。評(píng)卷人得分四、判斷題(共1題,共7分)25、當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)熱與正反應(yīng)熱的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。____A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共3題,共6分)26、利用化學(xué)原理對(duì)廢氣;廢水進(jìn)行脫硝、脫碳處理;可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用,對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明有重要意義。
(1)燃煤廢氣中的CO2能轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)化工原料、清潔能源甲醇(CH3OH;甲醇的結(jié)構(gòu)式如圖):
3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H
①已知:
?;瘜W(xué)鍵。
C-H
C-O
C=O
H-H
O-H
鍵能/KJ/mol
412
351
745
436
462
則△H=_________________
②廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醇可用于制作甲醇燃料電池(結(jié)構(gòu)如圖),質(zhì)子交換膜左右兩側(cè)的溶液均為1L2mol·L-1H2SO4溶液。該燃料電池中通入甲醇的一極為____(填a或b),當(dāng)電池中有1mole-發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為______g(假設(shè)反應(yīng)物耗盡;忽略氣體的溶解)。
(2)H2還原法可消除氮氧化物。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ·mol-1
H2的燃燒熱為285.8kJ·mol-1
①在催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式為_____________。
②以H2(g)為燃料可以設(shè)計(jì)氫氣燃料電池,該電池以稀NaOH作電解質(zhì)溶液,其負(fù)極電極反應(yīng)式為___________________________________________________________,已知該電池的能量轉(zhuǎn)換效率為86.4%,則該電池的比能量為________kW·h·kg-1(結(jié)果保留1位小數(shù),比能量=1kW·h=3.6×106J)。
(3)微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化的氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去除的示意圖。
①已知A、B兩極生成CO2和N2的物質(zhì)的量之比為5:2,寫出A極的電極反應(yīng)式____________________________________________。
②解釋該裝置去除NH4+的原理_______________________________________________。
(4)利用“Na—CO2”電池可將CO2變廢為寶。
我國科研人員研制出的可充電“Na—CO2”電池,以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料(反應(yīng)前兩電極質(zhì)量相等),總反應(yīng)為4Na+3CO22Na2CO3+C。放電時(shí)該電池“吸入”CO2;其工作原理如圖所示:
①放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為______________________。
②若生成的Na2CO3和C全部沉積在電極表面,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mole-時(shí),兩極的質(zhì)量差為_________g。27、I.(1)浙江大學(xué)用甲醇、CO、O2在常壓;某溫度和催化劑的條件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究開發(fā)。
已知:ⅰ.CO的燃燒熱:△H=-283.0kJ?mol-1;
ⅱ.1molH2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44kJ的熱量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=-15.5kJ?mol-1
則2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)△H=_________。該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為:____________。
(2)甲醇也是制備甲酸的一種重要原料。某溫度時(shí),將10mol甲酸鈉溶于水,溶液顯堿性,向該溶液中滴加1L某濃度的甲酸,使溶液呈中性,則滴加甲酸的過程中水的電離平衡將_____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng),此中性溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篲____________。
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g);但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會(huì)超過1%,制約該反應(yīng)走向工業(yè)化生產(chǎn)。
(1)在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(選填編號(hào))。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2)B.CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變。
C.容器內(nèi)氣體的密度不變D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變。
(2)某研究小組在某溫度下,在100mL恒容密閉容器中投入2.5molCH3OH(g)、適量CO2和6×10-5mol催化劑,研究反應(yīng)時(shí)間對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響,其變化曲線如圖所示。計(jì)算公式為:TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。在該溫度下,最佳反應(yīng)時(shí)間是______;4~10h內(nèi)碳酸二甲酯的平均反應(yīng)速率是________。28、I.目前我國城市居民所用燃料一般為煤氣與石油液化氣兩種。煤氣的主要成分為一氧化碳與氫氣,煤氣主要是在高溫下由煤炭與水蒸氣反應(yīng)制得的;石油液化氣的主要成分是
請(qǐng)回答下列問題:
(1)由煤炭制備煤氣的化學(xué)方程式為_______,該反應(yīng)的△S_______0(填“>”或“<”)。
已知:C3H8(g)+O2(g)=3CO(g)+4H2(g)△H=-227.7kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
(2)C3H8(g)完全燃燒生成H2O(l)的熱化學(xué)方程式為_______。
II.汽車尾氣中的主要污染物是NOx(包括NO、等氮氧化物)和CO。
(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)生成NO,其能量變化如圖1所示,則圖1中三種分子中最穩(wěn)定的是_______(填化學(xué)式)。
N2O和CO均是有害氣體,可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其反應(yīng)原理如下:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)△H=QkJ/mol。有關(guān)能量變化過程如圖2所示。
(4)圖2中反應(yīng)是_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(5)在反應(yīng)體系中加入Pt2O+作為該反應(yīng)的催化劑,則△H_______QkJ/mol(選填“>”“<”或“=”)。評(píng)卷人得分六、計(jì)算題(共1題,共4分)29、(1)由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______。若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kJ,則反應(yīng)H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH=_______kJ/mol。氫氣的燃燒熱為_______kJ/mol。
(2)火箭發(fā)射時(shí)可用肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮作氧化劑,它們相互反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ/mol;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/mol;則N2H4和NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
該裝置為電解NaBr溶液得到溴單質(zhì),間接氧化乙醛(OHC—CHO)制備乙醛酸,根據(jù)反應(yīng)方程式為OHC-CHO+Br2+H2O→OHC-COOH+2HBr可知,OHC-CHO中C元素化合價(jià)升高,在陽極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則左池為陽極,電極反應(yīng)式為:2Br--2e-=Br2,右池為陰極,電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,則a電極為正極,b電極為負(fù)極;據(jù)此分析解答問題。
【詳解】
A.根據(jù)上述分析,左池為陽極,電極反應(yīng)式為:2Br--2e-===Br2,右池為陰極,電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,則a電極為正極,b電極為負(fù)極;又高硅鑄鐵為惰性電極材料,則高硅鑄鐵不損耗,A選項(xiàng)正確;
B.依據(jù)上述分析,陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2Br--2e-=Br2;B選項(xiàng)正確;
C.從總反應(yīng)可以看出;陽極上生成溴單質(zhì),溴單質(zhì)又氧化乙二醛生成溴離子,溴離子濃度保持不變,C選項(xiàng)正確;
D.石墨電極為陰極,發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑,每生成2molOH-時(shí),2molH+由左室向右室遷移,理論上Na2SO4溶液的濃度保持不變;pH不變,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選D。2、A【分析】【詳解】
①兩邊氣體的計(jì)量數(shù)相等,混合氣體的壓強(qiáng)始終不變,故錯(cuò)誤;
②體積和氣體的質(zhì)量一定,混合氣體的密度始終不變,故錯(cuò)誤;
③兩邊氣體的計(jì)量數(shù)相等,混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變,故錯(cuò)誤;
④兩邊氣體的計(jì)量數(shù)相等,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變,故錯(cuò)誤;
⑤混合氣體的顏色不變,說明碘蒸氣的濃度不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故正確;
⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,并不能說明濃度不變,故錯(cuò)誤;
⑦某種氣體的百分含量;說明各物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故正確;
綜上所述⑤⑦正確,故選A。3、B【分析】【詳解】
由于水的離子積不變,溶液中氫氧根離子濃度減小,所以氫離子濃度一定增大,故錯(cuò)誤;
的鹽酸和的鹽酸,之比為:10,故錯(cuò)誤;
酸根離子對(duì)應(yīng)的酸的酸性越弱,相同濃度時(shí)水解程度越大,酸性:CH3COOH大于H2CO3,所以pH相等的三種溶液:其溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度由小到大順序?yàn)椋篶、b、a,故正確;
反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,說明:△H-T△S>0,該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),所以熵增大,要使△H-T△S>0,則△H一定大于0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,故正確;
故正確;
反應(yīng)的焓變=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能,所以故正確;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
本題考查的的歸納法在化學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用,此題考查的是知識(shí)的歸納總結(jié),因?yàn)闅w納總結(jié)和分類一樣都是化學(xué)中常用的學(xué)習(xí)方法.但此題覆蓋的知識(shí)面很廣,所以要求同學(xué)們要多方面的掌握化學(xué)知識(shí),對(duì)這樣的題目才能游刃有余的完成。4、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由題干信息可知,H2O2是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物;A正確;
B.①2NO+H2═N2+H2O2(慢),②H2O2+H2═2H2O(快);反應(yīng)歷程中反應(yīng)慢的決定反應(yīng)速率,整個(gè)反應(yīng)速度由第①步反應(yīng)決定,B正確;
C.比較圖表數(shù)據(jù)Ⅰ、Ⅱ數(shù)據(jù)NO濃度不變,氫氣濃度增大一倍,反應(yīng)速率增大一倍,Ⅲ、Ⅳ數(shù)據(jù)分析,H2濃度不變,NO濃度增大一倍,反應(yīng)速率增大到4倍,據(jù)此得到速率方程,v=Kc2(NO)?c(H2),依據(jù)Ⅰ中數(shù)據(jù)計(jì)算K=5000,則速率方程v=5000c2(NO)?c(H2),C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2放出166kJ的熱量,生成28gN2放熱664KJ,熱化學(xué)方程式為:2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-664kJ?mol-1,D正確;
故答案為:C。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.①CH3COOH是弱酸,存在電離平衡,加水促進(jìn)電離,所以CH3COOH溶液稀釋100倍后;pH變化小于2個(gè)單位,即所得溶液pH<4,故A錯(cuò)誤;
B.pH=2的醋酸的濃度c遠(yuǎn)大于0.01mol/L;pH=2的硫酸的濃度為0.005mol/L,所以①與②兩溶液的物質(zhì)的量濃度不相等,故B錯(cuò)誤;
C.CH3COOH是弱酸;①與③兩溶液等體積混合,醋酸過量,溶液呈酸性,pH<7,故C錯(cuò)誤;
D.pH=2的硫酸中c(H+)=0.01mol/L,pH=12的氫氧化鈉溶液中c(OH-)=0.01mol/L,混合后溶液中c(H+)=0.001mol/L,則0.01V1-0.01V2=0.001(V1+V2),V1:V2=11:9;故D正確;
故選:D。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.SO2是酸性氣體,通入紫色石蕊溶液中,會(huì)使紫色石蕊溶液變紅,但不能使紫色石蕊溶液褪色,不能驗(yàn)證SO2的漂白性;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.MgCl2與NaOH的量為2:1,NaOH完全反應(yīng),加入FeCl3,沉淀從白色轉(zhuǎn)化為紅褐色,可驗(yàn)證Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀;B項(xiàng)正確;
C.NO在酸性條件下有強(qiáng)氧化性,也能氧化Fe2+,對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,無法驗(yàn)證氧化性:H2O2>Fe3+;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.探究淀粉是否發(fā)生水解;應(yīng)該驗(yàn)證淀粉水解的產(chǎn)物葡萄糖,而葡萄糖的檢驗(yàn)不能用碘水,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。7、B【分析】【詳解】
A.泡沫滅火器的成分為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,二者接觸后因發(fā)生雙水解反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀和CO2;A錯(cuò)誤;
B.工業(yè)上常用NH4Cl溶液除銹,是利用NH4Cl中的NH4+發(fā)生水解反應(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的OH-,當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí),c(H+)>c(OH-);因此其溶液水解顯酸性,B正確;
C.工業(yè)電解精煉銅時(shí),用粗銅作陽極,純銅作陰極,CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液,陽極上先是活動(dòng)性比Cu強(qiáng)的金屬失去電子,變?yōu)榻饘訇栯x子進(jìn)入溶液,后Cu失去電子,變?yōu)镃u2+進(jìn)入溶液,活動(dòng)性比Cu弱的沉積在容器底部,形成陽極泥,在陰極上溶液中的Cu2+獲得電子變?yōu)镃u單質(zhì);由于同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,所以在時(shí)間段內(nèi)陰極和陽極的質(zhì)量變化不相等,C錯(cuò)誤;
D.為了延緩海水中鋼閘門的腐蝕;常將鋼閘門與直流電源的負(fù)極相連,該方法為外接電流的的陰極保護(hù)法,D錯(cuò)誤;
故答案是B。二、多選題(共8題,共16分)8、AB【分析】【分析】
根據(jù)體系中H+移動(dòng)方向可判斷a為電池負(fù)極,b為正極;有機(jī)物和在硫酸鹽還原菌作用下生成HS-和CO2,HS-在硫氧化菌作用下,在負(fù)極失電子被氧化為失去的電子由負(fù)極經(jīng)過負(fù)載流入正極(b),O2在正極得電子被還原。
【詳解】
A.電流由正極(b)流入負(fù)極(a);A正確;
B.HS-在負(fù)極被氧化為即根據(jù)圖示可添加H+和H2O配平電極反應(yīng)式,得B正確;
C.根據(jù)圖示判斷CO2來源于有機(jī)物;C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電極反應(yīng):O2+4H++4e-=2H2O,確定0.2molO2反應(yīng)時(shí),消耗0.8molH+,為了維持正極區(qū)域電荷守恒,需有0.8molH+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極;D錯(cuò)誤;
故答案選AB。9、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)圖知,圖1中A點(diǎn)未加氫氧化鈉溶液時(shí)溶液的pH=1,由于酸的濃度是0.1mol·L-1;所以圖1中為強(qiáng)酸,即滴定鹽酸的曲線是圖1,描述正確,符合題意;
B.由選項(xiàng)A分析可知圖1滴定鹽酸且滴定終點(diǎn)溶液呈中性,圖2滴定醋酸且滴定終點(diǎn)溶液呈堿性,故b=a=20;描述錯(cuò)誤,不符題意;
C.根據(jù)圖示可知,D點(diǎn)顯示中性:c(H+)=c(OH-),結(jié)合電荷守恒可知:c(Na+)=c(A-);描述正確,符合題意;
D.E點(diǎn)pH=8,則c(H+)=10-8mol·L-1,c(OH-)=10-6mol·L-1,c(Na+)=0.05mol·L-1,結(jié)合電荷守恒可知:c(A-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=0.05mol·L-1+10-8mol·L-1-10-6mol·L-1,c(HA)=0.05mol·L-1-(0.05+10-8-10-6)mol·L-1=(10-6-10-8)mol·L-1,描述錯(cuò)誤,不符題意;
綜上,本題選AC。10、BC11、CD【分析】【詳解】
A.食鹽精制要經(jīng)過溶解;過濾和結(jié)晶;缺少蒸發(fā)皿,不能達(dá)到目的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.0.lmol·L-1NaCN溶液和0.1mol·L-1Na2CO3溶液;通過pH試紙,可以比較HCN和碳酸的酸性強(qiáng)弱,缺少pH試紙,不能達(dá)到目的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.檢驗(yàn)醛基在堿性溶液中;乙醛可被新制氫氧化銅氧化,且需要加熱,需要儀器為試管;燒杯、膠頭滴管、酒精燈,C項(xiàng)正確;
D.含有少量CuCl2的MgCl2溶液,滴加稀氨水,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,可知?dú)溲趸~更難溶,證明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2];D項(xiàng)正確;
答案選CD。12、AC【分析】【分析】
原料室中RNa2電離出R2-和Na+,R2-經(jīng)過陰離子交換膜b進(jìn)入電解池右側(cè),結(jié)合H+生成RH2,則電極B上反應(yīng)應(yīng)該產(chǎn)生H+,對(duì)應(yīng)電極反應(yīng)為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故電極B為陽極,則電極A為陰極,發(fā)生反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Na+經(jīng)過陽離子交換膜a進(jìn)入陰極室,結(jié)合OH-生成NaOH;根據(jù)電解池工作原理知,電極M為鉛蓄電池負(fù)極,N為正極。
【詳解】
A.N為鉛蓄電池正極,電極反應(yīng)為PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O;A正確;
B.由分析可知,b為陰離子交換膜;B錯(cuò)誤;
C.由分析知,陰極電極反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-濃度增大;pH增大,C正確;
D.鉛蓄電池放電時(shí)總反應(yīng)為:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,當(dāng)電池中消耗2molH2SO4時(shí),則電路中轉(zhuǎn)移2mole-,根據(jù)B極電極反應(yīng)2H2O-4e-=O2↑+4H+,可知,轉(zhuǎn)移2mole-,原料室有2molH+生成,R2-+2H+=RH2,所以理論上可生成1molRH2;D錯(cuò)誤;
故答案選AC。13、CD【分析】【分析】
甲池能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)而作原電池,通入肼的電極為負(fù)極,通入氧氣的電極為正極,負(fù)極反應(yīng)為N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,正極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-,乙池為電解池,陰極Ag反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu、陽極石墨反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑;據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.通入肼的電極為負(fù)極;負(fù)極與陰極相連,銀極為陰極,銅離子得電子生成銅單質(zhì),無氣體生成,故A錯(cuò)誤;
B.甲池負(fù)極反應(yīng)為N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O;氫離子不能在堿性溶液中出現(xiàn),故B錯(cuò)誤;
C.甲池生成水;導(dǎo)致溶液中KOH濃度降低,則溶液pH減小,乙池中氫氧根離子放電,導(dǎo)致溶液pH減小,故C正確;
D.甲池N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O消耗0.1molN2H4時(shí),轉(zhuǎn)移0.4mol電子,乙池Cu2++2e?=Cu;產(chǎn)生0.2mol銅,為12.8g固體,故D正確;
故選CD。14、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.如圖a所示Y的濃度在增加,增加量為X的濃度減小,減小量為根據(jù)相同時(shí)間內(nèi),速率與濃度變化量成正比,X與Y的平均反應(yīng)速率之比為故A錯(cuò)誤;
B.圖b中時(shí)刻平衡未移動(dòng),根據(jù)題意,則分別改變的條件為催化劑或加壓,則該反應(yīng)為分子數(shù)不變的反應(yīng),又Y的濃度在增加,增加量為X的濃度減小,減小量為系數(shù)之比為所以Z一定為生成物,故B正確;
C.圖b中平衡逆向移動(dòng);改變的條件為降低溫度,所以該反應(yīng)正反應(yīng)吸熱反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.圖b中時(shí)刻平衡未移動(dòng);根據(jù)題意,每一個(gè)時(shí)刻改變一個(gè)條件,反應(yīng)速率增加,則分別改變的條件為催化劑或加壓,且該反應(yīng)為分子數(shù)不變的反應(yīng),故D正確;
故選BD。15、BD【分析】【分析】
由裝置圖可知,該裝置為原電池,右室中[Fe(CN)6]3-轉(zhuǎn)化為[Fe(CN)6]4-,F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+3價(jià)降低為+2價(jià),得電子,發(fā)生還原反應(yīng),則右室為正極室,左室為負(fù)極室,正極電極反應(yīng)為[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-,負(fù)極電極反應(yīng)為CH3COO8e-+2H2O=2CO2↑+7H+。
【詳解】
A.原電池中,陽離子向正極移動(dòng),則向正極室遷移;故A正確;
B.膜所在電極為負(fù)極;陰離子向負(fù)極移動(dòng),則X為陰離子交換膜,故B錯(cuò)誤;
C.在微生物的作用下;將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,構(gòu)成原電池,微生物起到催化作用,加快了反應(yīng)速率,所以微生物能加快電極上電子的轉(zhuǎn)移速率,故C正確;
D.負(fù)極上失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+;故D錯(cuò)誤;
答案選BD。三、填空題(共9題,共18分)16、略
【分析】【詳解】
(1)H3PO2是一種一元中強(qiáng)酸,電離出一個(gè)氫離子,其電離方程式H3PO2H++H2PO故答案為:H3PO2H++H2PO
(2)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀;從而可用于化學(xué)鍍銀;
①H3PO2中;H為+1價(jià),O為?2價(jià),根據(jù)化合價(jià)計(jì)算出P元素的化合價(jià)為+1價(jià);故答案為:+1;
②H3PO2是一元酸,只能電離出一個(gè)氫離子,被NaOH反應(yīng),因此NaH2PO2為正鹽;該鹽為強(qiáng)堿弱酸鹽,因此其溶液顯弱堿性;故答案為:正鹽;弱堿性;
(3)①陽極是水中的氫氧根失去電子變?yōu)檠鯕猓潆姌O反應(yīng)式2H2O-4e-=4H++O2↑;故答案為:2H2O-4e-=4H++O2↑;
②陽極是水中的氫氧根失去電子變?yōu)檠鯕猓S嗟臍潆x子通過陽膜進(jìn)入到產(chǎn)品室,陰極是水中的氫離子得到電子變?yōu)闅錃?,原料室的鈉離子穿過陽膜進(jìn)入陰極室,致使原料室負(fù)電荷多,因此原料室的H2PO穿過陰膜進(jìn)入到產(chǎn)品室,與氫離子反應(yīng)生成H3PO2;故答案為:陽極室的H+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,原料室的H2PO穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,二者反應(yīng)生成H3PO2;
③陽極室與產(chǎn)品室合并,產(chǎn)品室中的產(chǎn)品中混有PO等雜質(zhì),主要是陽極產(chǎn)生氧氣,H3PO2或H2PO被氧氣氧化導(dǎo)致的;故答案為:H3PO2或H2PO被氧化?!窘馕觥縃3PO2H++H2PO+1正鹽弱堿性2H2O-4e-=4H++O2↑陽極室的H+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,原料室的H2PO穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,二者反應(yīng)生成H3PO2H3PO2或H2PO被氧化17、略
【分析】【詳解】
(1)反應(yīng)進(jìn)行到6min時(shí)N減少了8mol-2mol=6mol,N為反應(yīng)物,M增加了5mol-2mol=3mol,M為生成物,二者化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為:6mol∶3mol=2∶1,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NM;
(2)根據(jù)題圖可知,反應(yīng)進(jìn)行到6min時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,因此反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是6min;該時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N)==0.5mol/(L·min),v(M)=v(N)=0.25mol/(L·min);
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗6molN;放出6QkJ的熱量,當(dāng)容器中充入1molN,若N完全反應(yīng),則放出QkJ的熱量,但該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以反應(yīng)放出的熱量小于QkJ,答案為:②;
(4)①.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí);正;逆反應(yīng)速率相等但不能為零,①不選;
②.密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值;在反應(yīng)過程中氣體質(zhì)量和容器的容積始終是不變的,因此該條件下混合氣體的密度不再發(fā)生變化不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),②不選;
③.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不相等的可逆反應(yīng);該條件下混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),③選;
④.該條件下;單位時(shí)間內(nèi)消耗2molN的同時(shí),生成1molM,均表示正反應(yīng)速率,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④不選;
故答案為:③;
(5)①.升高溫度;反應(yīng)速率加快,①符合題意;
②.容器容積不變,充入惰性氣體Ar;參加反應(yīng)的物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變,②不符合題意;
③.容器壓強(qiáng)不變,充入惰性氣體Ar;容器容積增大,參加反應(yīng)的物質(zhì)濃度減小,反應(yīng)速率減慢,③不符合題意;
④.使用催化劑;反應(yīng)速率加快,④符合題意;
故答案為:①④。【解析】2NM60.5mol/(L·min)0.25mol/(L·min)②③①④18、略
【分析】(1)燃料電池中通入氧化劑的一極為正極,故氫氧燃料電池中通入氧氣的一極為正極;H2失電子發(fā)生氧化反應(yīng),若電解質(zhì)溶液為硫酸溶液,則負(fù)極反應(yīng)為H2-2e-=2H+;O2得電子發(fā)生還原反應(yīng),若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。
(2)若將氫氣改為CH4,CH4中則-4價(jià)C元素被氧化為+4價(jià),電解質(zhì)溶液為KOH溶液,OH-參與負(fù)極反應(yīng),此時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;總反應(yīng)為:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,反應(yīng)消耗OH-;—段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH將降低。
(3)①肼(N2H4)-空氣堿性燃料電池,總反應(yīng)為:N2H4+O2=N2+H2O,負(fù)極上N2H4失電子,氫氧根離子參與反應(yīng),生成水和氮?dú)?,電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。②電池放電時(shí)正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,以該燃料電池做電源,銅作陽極電解硫酸銅溶液時(shí),陰極反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+,當(dāng)陰極增重1.28g時(shí),生成0.02molCu,轉(zhuǎn)移0.04mol電子,根據(jù)電子守恒,有0.01mol氧氣反應(yīng),則需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積=0.01mol×22.4L?mol-1÷20%=1.12L。
點(diǎn)睛:本題考查燃料電池,綜合性較強(qiáng),主要考查電極反應(yīng)式書寫和有關(guān)計(jì)算,書寫電極反應(yīng)式時(shí),要注意電解質(zhì)溶液的酸堿性;根據(jù)得失電子守恒,利用電極反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?!窘馕觥空鼿2-2e-=2H+O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+100H+-8e-=CO32-+7H2O-降低N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑1.1219、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)平衡常數(shù)的概念可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
(2)平衡常數(shù)越大;反應(yīng)程度越大,由表中數(shù)據(jù)可知氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的限度(或化學(xué)平衡常數(shù))遠(yuǎn)大于氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的,則工業(yè)上選用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)固氮,而沒有選用氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)固氮;
(3)實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為α(H2)=
②到達(dá)平衡的時(shí)間比①短,反應(yīng)速率更快,但到達(dá)平衡時(shí)N2的濃度與①相同;化學(xué)平衡不移動(dòng),故②與①相比加了催化劑;
③到達(dá)平衡的時(shí)間比①短,反應(yīng)速率更快,到達(dá)平衡時(shí)N2的濃度高于①,與①相比平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故③與①相比溫度升高?!窘馕觥竣?K=②.氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的限度(或化學(xué)平衡常數(shù))遠(yuǎn)大于氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的限度③.40%④.加了催化劑⑤.因?yàn)榧尤氪呋瘎┠芸s短達(dá)到平衡的時(shí)間,但化學(xué)平衡不移動(dòng),所以①②兩裝置達(dá)到平衡時(shí)N2的濃度相同⑥.溫度升高⑦.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),③中到達(dá)平衡時(shí)N2的濃度高于①20、略
【分析】【分析】
(1)①第一步反應(yīng)中;根據(jù)圖像可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;
②第一步反應(yīng)+第二步反應(yīng)即可;
(2)已知,Br2(l)=Br2(g)△△H=+30kJ/mol,H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)H=-72kJ/mol,則H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=-102kJ/mol,436+a-2369=-102;
(3)根據(jù)蓋斯定律求解;
【詳解】
(1)①第一步反應(yīng)中;根據(jù)圖像可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,為放熱反應(yīng);
②第一步反應(yīng)+第二步反應(yīng)可得:NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△ΔH=-346kJ/mol;
(2)已知,Br2(l)=Br2(g)△H=+30kJ/mol,H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=-72kJ/mol,則H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)H=-102kJ/mol,436+a-2369=-102;求解a=200kJ;
(3)根據(jù)蓋斯定律2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△ΔH=-196.6kJ/mol,減去2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△ΔH=-113.0kJ/mol,再除以2,即可得到,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ/mol;【解析】放熱NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-120041.821、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)所給物質(zhì),能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu,裝置甲為電池,溶液X為FeCl3和FeCl2;以及原電池工作原理,據(jù)此分析;
(2)根據(jù)丙圖可知溶液中有三種金屬陽離子,而根據(jù)X的成分可知X中只有兩種金屬陽離子,說明在電解過程中還有Cu2+生成;Cu作陽極,石墨作陰極,據(jù)此分析;
【詳解】
(1)①甲為電池,發(fā)生氧化還原反應(yīng),據(jù)反應(yīng)物和生成物可以確定該反應(yīng)為X為溶液;
答案為:
②根據(jù)①的分析,Cu為負(fù)極,Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:
答案為:
③原電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,石墨為正極,鹽橋中的離子不斷進(jìn)入X溶液中;
答案為:
(2)①根據(jù)丙圖可知溶液中有三種金屬陽離子,而根據(jù)X的成分可知X中只有兩種金屬陽離子,說明在電解過程中還有生成;因此Cu作陽極,石墨作陰極,所以M是負(fù)極;
答案為:負(fù);
②根據(jù)丙圖可知溶液中有三種金屬陽離子,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽離子的物質(zhì)的量的變化,可知①為②為③為
答案為:
②當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時(shí),溶液中有為1mol,所以需要加入NaOH溶液14mol,所以NaOH溶液等體積為
答案為:
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)是(1)①,學(xué)生能判斷出X中含有FeCl3,是否含有其他,需要根據(jù)丙圖進(jìn)行分析,沒有電子通過時(shí),X中應(yīng)有兩種金屬陽離子,因此X中除了FeCl3外,還含有FeCl2。【解析】負(fù)22、略
【分析】(1)
據(jù)物料守恒,中N原子與原子個(gè)數(shù)比為1∶1,所以根據(jù)電荷守恒得2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=(10-3-10-11)mol/L;故答案為:=;
(2)
①NH4HSO4溶液中滴加NaOH,OH-先與NH4HSO4電離出H+反應(yīng),當(dāng)加入100mLNaOH時(shí),NaOH恰好與NH4HSO4電離出H+反應(yīng)完全,再加入NaOH,OH-與NH反應(yīng),即a到c時(shí)發(fā)生故答案為
②a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系,a點(diǎn)恰好消耗完H+,溶液中只有與b、c、d三點(diǎn)溶液均含有(NH4)2SO4可以促進(jìn)水的電離,而抑制水的電離;所以a點(diǎn)水的電離程度最大,故答案為:a;
③a點(diǎn)恰好消耗完溶液中只有(NH4)2SO4與Na2SO4且物質(zhì)的量之比是1∶1,b點(diǎn)溶液均含有Na2SO4,NH3·H2O,(NH4)2SO4,所以離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+),故答案為:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)?!窘馕觥?1)=
(2)a23、略
【分析】【分析】
I.和C裝置形成原電池;鉛作負(fù)極,二氧化鉛作正極,正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛;
連接電源;則A是電解池,左邊Pt作陰極,右邊Cu作陽極,陽極上Cu放電,陰極上氫離子放電;
電鍍時(shí);鍍層作陽極,鍍件作陰極;
根據(jù)各電極的電極反應(yīng)式以及轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等計(jì)算;
寫電極反應(yīng)式;再根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等計(jì)算。
【詳解】
I.和C裝置形成原電池,鉛作負(fù)極,二氧化鉛作正極,原電池放電時(shí),正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:故答案為:
連接電源,則A是電解池,左邊Pt作陰極,右邊Cu作陽極,陽極上Cu放電,陰極上氫離子放電,裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為
故答案為:
電鍍時(shí);鍍層作陽極,鍍件作陰極,電解質(zhì)溶液中陽離子和鍍層金屬相同,若裝置E的目的是在銅上鍍銀,則X為硝酸銀溶液,N作陽極,應(yīng)該是銀,故答案為:硝酸銀溶液;銀;
當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變時(shí),則轉(zhuǎn)移電子,裝置D中陽極首先發(fā)生其次發(fā)生則陽極首先生成其次生成陰極只發(fā)生生成則總共生成氣體,體積為故答案為:
正極上氧化銀得電子和水反應(yīng)生成銀和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為:消耗Al失去電子電解硫酸銅溶液,陰極為水電離的氫氧根離子放電,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,陽極為Cu2+放電,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可得,溶液中增加氫離子物質(zhì)的量為則溶液中氫離子的濃度故答案為:2。
【點(diǎn)睛】
第問,易忽略裝置D中NaCl的物質(zhì)的量因此當(dāng)轉(zhuǎn)移電子0.2mol時(shí),陽極首先發(fā)生其次發(fā)生為易錯(cuò)點(diǎn)。【解析】硝酸銀溶液銀224、略
【分析】【分析】
該裝置為電解池,石墨電極為陽極,電解質(zhì)溶液為硫酸,氫氧根離子放電,電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+,Ⅰ室溶液中的氫離子經(jīng)過陽離子交換膜由Ⅰ室進(jìn)入Ⅱ室;Co電極為陰極,電解質(zhì)溶液為CoCl2,Co2+離子放電,電極反應(yīng)為:Co2++2e-=Co;溶液中的氯離子經(jīng)陰離子交換膜由Ⅲ室進(jìn)入Ⅱ室;氫離子和氯離子在Ⅱ室生成鹽酸,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)與電源正極相連的電極為陽極,上述裝置中的陽極室是I室,陰極室是Ⅲ室;石墨電極為陽極,電解質(zhì)溶液為硫酸,電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+,Ⅰ室溶液中的氫離子濃度增大,氫離子經(jīng)過陽離子交換膜由Ⅰ室進(jìn)入Ⅱ室;Co電極為陰極,電解質(zhì)溶液為CoCl2,Co2+離子放電,電極反應(yīng)為Co2++2e-=Co;溶液中的氯離子經(jīng)陰離子交換膜由Ⅲ室進(jìn)入Ⅱ室;氫離子和氯離子在Ⅱ室生成鹽酸,Ⅱ室的pH將減小,故答案為:I;減小;
(2)若反應(yīng)生成1molCo,根據(jù)電極反應(yīng)為Co2++2e-=Co轉(zhuǎn)移2mol電子,I室的電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+,轉(zhuǎn)移2mol電子,消耗1mol水放出0.5mol氧氣,有2mol氫離子進(jìn)入Ⅱ室,I室溶液質(zhì)量理論上減少18g;若外接電源使用鉛蓄電池,總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,則此時(shí)鉛蓄電池中消耗的H2SO42mol;故答案為:18;2;
(3)若反應(yīng)一段時(shí)間后移除兩離子交換膜,此時(shí)氯離子在陽極石墨電極上放電,石墨電極的電極反應(yīng)式為當(dāng)電路中再通過2mol電子時(shí),陰極上除Co2+離子放電,氫離子也要放電,使得得到的Co的質(zhì)量小于59g,故答案為:移去交換膜后,H+參與陰極反應(yīng)。【解析】I減小182移去交換膜后,H+參與陰極反應(yīng)四、判斷題(共1題,共7分)25、A【分析】【分析】
【詳解】
正反應(yīng)的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,逆反應(yīng)的反應(yīng)熱=生成物的鍵能總和-反應(yīng)物的鍵能總和,因此兩者反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反,該說法正確。五、原理綜合題(共3題,共6分)26、略
【分析】【詳解】
(1)①拆開3molH2(g)和1molCO2(g)中化學(xué)鍵所吸收的總能量為3×436KJ+2×745KJ=2798KJ,形成1molCH3OH(g)和1molH2O(g)所放出的能量是3×412KJ+351KJ+3×462KJ=2973KJ;所以該反應(yīng)的焓變?yōu)?798KJ/mol-2973KJ/mol=-175KJ/mol;
②根據(jù)電子流動(dòng)方向?yàn)橛蒫電極流向d電極,則c電極電子流出,作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故a口輸入甲醇,電極反應(yīng)為:H2O+CH3OH-6e-=CO2+6H+,通入的甲醇以及生成二氧化碳都不影響溶液質(zhì)量,轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí),消耗了1molH2O,生成了6molH+,減小的質(zhì)量m=18g-6g=12g,當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),左側(cè)質(zhì)量減輕2g,還有1molH+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右側(cè),質(zhì)量減少1g;d電極電子流入,作正極,發(fā)生還原反應(yīng),故b口進(jìn)入氧氣,電極反應(yīng)為:4H++O2+4e-=2H2O,轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),1molO2生成2molH2O;增加的質(zhì)量為消耗氧氣的質(zhì)量m=32g,當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),右側(cè)質(zhì)量增加8g,加上轉(zhuǎn)移過來的氫離子1g,因此左右兩側(cè)溶液的質(zhì)量之差為:8g+1g+2g+1g=12g。
(2)①
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+133kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l)△H2=-44kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ·mol-1
④4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+N2(g)△H
由蓋斯定律得:④=4×③-4×②-①,所以△H=4×△H3-4×△H2-△H1=-1100.2kJ·mol-1
綜上所述,4H2(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+N2(g)△H=-1100.2kJ·mol-1;
②氫氧燃料電池中,負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),所以氫氣作負(fù)極,因?yàn)殡娊赓|(zhì)為氫氧化鈉,所以電極反應(yīng)為:H2-2e-+2OH-=2H2O;根據(jù)公式:比能量=1mol氫氣參加反應(yīng),放出的熱量為285.8kJ,因?yàn)樵撾姵氐哪芰哭D(zhuǎn)換效率為86.4%,所以輸出電能為285800J×86.4%/(3.6×106J)×1kW·h=6.8×10-3kW·h,1mol氫氣的質(zhì)量為2×10-3Kg,所以比能量=6.8×10-3kW·h÷2×10-3Kg=3.4_kW·h·kg-1;
(3)①原電池中A電極作負(fù)極,醋酸根被氧化為二氧化碳,所以電極反應(yīng)為:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+;B電極作正極;得到電子,硝酸根被還原為氮?dú)猓?/p>
②NH4+在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NO3-,NO3-在MFC電池正極轉(zhuǎn)化為N2,從而除去NH4+;
(4)①正極CO2的電子發(fā)生還原反應(yīng),故電極方程式
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