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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2024年西師新版選修4化學(xué)下冊(cè)階段測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8題,共16分)1、根據(jù)熱化學(xué)方程式:S(s)+O2(g)→SO2(g)+297.23kJ,下列說法正確的是A.1molSO2(g)的能量總和大于1molS(s)和1molO2(g)的能量總和B.加入合適的催化劑,可增加單位質(zhì)量的硫燃燒放出的熱量C.S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q1kJ;Q1的值大于297.23D.足量的硫粉與標(biāo)況下1升氧氣反應(yīng)生成1升二氧化硫氣體時(shí)放出297.23kJ熱量2、下列關(guān)于反應(yīng)熱的說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終點(diǎn)狀態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)B.已知C(s)+O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱為110.5kJ/mol,說明碳的燃燒熱為110.5kJC.反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量無關(guān)D.當(dāng)?H為“-”時(shí),表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)3、一定溫度下對(duì)冰醋酸逐滴加水稀釋;發(fā)生如圖變化,圖中Y軸的含義可能是()
A.氫氧根離子濃度B.pHC.氫離子濃度D.溶液密度4、298K時(shí),二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分?jǐn)?shù)如圖所示。下列敘述正確的是。
A.溶液呈中性時(shí):c(Na+)=2c(X2-)B.Ka2(H2X)為10-7C.NaHX溶液c(H+)<c(OH-)D.溶液pH由1開至2.6時(shí)主要存在的反應(yīng)是:H2X+OH-=HX-+H2O5、下列應(yīng)用與鹽類水解無關(guān)的是A.純堿溶液去油污B.明礬做凈水劑C.用氯化鐵溶液制氫氧化鐵膠體D.用Na2S做沉淀劑,除去溶液中的Cu2+6、下列關(guān)于甲;乙、丙、丁四個(gè)圖像的說法中;不正確的是()
A.甲圖表示1L1mol·L-1Na2SO3溶液吸收SO2溶液pH隨n(SO2)的變化,則NaHSO3溶液顯酸性B.由圖乙可知,a點(diǎn)Kw的數(shù)值與b點(diǎn)Kw的數(shù)值相等C.圖丙表示可得堿的強(qiáng)弱:ROH>MOHD.圖丁表示某溫度BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線,則加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn),最終變到c點(diǎn)7、下列關(guān)于除雜方法的敘述正確的是()A.乙烯中混有的SO2可以通過溴水除去B.除去BaCO3固體中混有的BaSO4:加過量鹽酸后,過濾洗滌C.向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末,充分?jǐn)嚢韬筮^濾可除去雜質(zhì)FeCl3D.除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再過濾8、下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作所得出的現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象結(jié)論A向某溶液中先滴加氯水,再滴加少量KSCN溶液溶液變成血紅色該溶液中有無B將石蠟油氣化后,使氣體流經(jīng)碎瓷片,將生成的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液溶液紫紅色褪去碎瓷片的主要作用是使石蠟油受熱均勻C向固體滴加飽和溶液有磚紅色沉淀生成Ksp:D將變黑的銀器放入裝滿食鹽水的鋁盆中,二者直接接觸銀器恢復(fù)往日光澤
A.AB.BC.CD.D評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、某反應(yīng)過程能量變化如圖所示;下列說法正確的是。
A.反應(yīng)過程a有催化劑參與B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于ΔHC.改變催化劑,可改變?cè)摲磻?yīng)的活化能D.有催化劑條件下,反應(yīng)的活化能等于E1+E210、某反應(yīng)的ΔH=+100kJ·mol-1,下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的A.正反應(yīng)活化能小于100kJ·mol-1B.逆反應(yīng)活化能一定小于100kJ·mol-1C.正反應(yīng)活化能不小于100kJ·mol-1D.正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100kJ·mol-111、下列說法或表示方法正確的是A.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同B.放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C.蓋斯定律實(shí)質(zhì)上是能量守恒的體現(xiàn)D.H2的燃燒熱為ΔH=-285.8kJ/mol,2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+285.8kJ/mol12、初始溫度為t℃,向三個(gè)密閉的容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生如下反應(yīng):4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ·mol-1,測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:。容器容器類型初始體積初始?jí)簭?qiáng)/Pa反應(yīng)物投入量/mol平衡時(shí)Cl2的物質(zhì)的量/molHClO2Cl2H2OHClO2Cl2H2OI恒溫恒容1L41001II絕熱恒容1Lp20022aIII恒溫恒壓2Lp38200b
下列說法正確的是()A.反應(yīng)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(l)的ΔH>-116kJ·mol-1B.a>1,b>2C.p2=1.6×105Pa,p3=4×105PaD.若起始向容器Ⅰ中充入0.5molHCl、0.5molO2、0.5molCl2和0.5molH2O,則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行13、對(duì)于可逆反應(yīng):A2(g)+3B2(g)2AB3(g)△H<0,下列圖像中正確的是A.B.C.D.14、在常溫下,將VmL0.05mol·L-1的醋酸溶液緩慢滴加到10mL0.05mol·L-1的Na2CO3溶液中,并不斷攪拌(氣體完全逸出),所得溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是A.當(dāng)V=10時(shí),c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(CH3COO-)>c(H+)B.當(dāng)0<V<20時(shí),c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+c(CH3COO-)+2c(CO32-)+c(OH-)C.當(dāng)V=20時(shí),c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)D.當(dāng)V=40時(shí),c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)15、室溫下,下列說法不正確的是A.相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸充分混合,若則V(氨水)>V(鹽酸)B.均為3的醋酸溶液和鹽酸等體積混合后,混合溶液的C.含等物質(zhì)的量的和的溶液呈堿性,可知D.物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸,存在16、室溫下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。若溶液混合引起的體積變化可忽略,室溫時(shí)下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.向0.1mol·L-1的CH3COONa溶液中通入HCl氣體至pH=7:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)B.相同濃度的CH3COONa和HCOONa的混合溶液中:c(Na+)>c(HCOO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)C.c(NH)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液:c(HCOONH4)>c(CH3COONH4)D.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和0.05mol·L-1的NaOH溶液等體積混合:c(Na+)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)17、(1)氮是動(dòng)植物生長不可缺少的元素,合成氨的反應(yīng)對(duì)人類解決糧食問題貢獻(xiàn)巨大。已知:H-H的鍵能為436kJ/mol,N-H的鍵能為391kJ/mol,生成1molNH3過程中放出46kJ的熱量,則N≡N的鍵能為____________________。
(2)某溫度時(shí);在一個(gè)10L的恒容容器中,X;Y、Z均為氣體,三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示:
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空:
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________;
②反應(yīng)開始至2min,以氣體X表示的平均反應(yīng)速率為_____________________;
(3)將amolX與bmolY的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的量恰好滿足:n(X)=n(Y)=2n(Z),則原混合氣體中a:b=_____________;
(4)在恒溫恒容的密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):a.混合氣體的壓強(qiáng);b.混合氣體的密度;c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量;d.混合氣體的顏色。
①一定能證明2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母,下同)_____________;
②一定能證明I2(g)+H2(g)?2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________;
③一定能證明A(s)+2B(g)?C(g)+D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________________。18、依據(jù)敘述;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出450kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為______________________。
(2)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、395kJ、940kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為____________________________。
(3)鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,已知由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為:
已知:①C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH=-395.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g);ΔH=-560kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol
則TiO2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________。19、Ⅰ.已知:反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g);某溫度下,在2L的密閉容器中投入一定量的A;B,兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。
(1)經(jīng)測4s時(shí)間,v(C)=0.05mol·L-1·s-1,則4s時(shí)物質(zhì)C的物質(zhì)的量為___________________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
(2)經(jīng)12s時(shí)間,v(A)=___________,v(C)=___________,該反應(yīng)12s時(shí)___________達(dá)到化學(xué)平衡(“是”或“否”)。
Ⅱ.(3)下列說法可以證明H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí);生成nmolHI
B.一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂。
C.溫度和體積一定時(shí);混合氣體顏色不再變化。
D.反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=v(HI)20、在2L密閉容器中,800℃時(shí),反應(yīng)2NO+O22NO2體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如下表:。時(shí)間(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)如圖表示各物質(zhì)濃度的變化曲線;
A點(diǎn)處,v(正)___________v(逆),A點(diǎn)正反應(yīng)速率_________B點(diǎn)正反應(yīng)速率。(用“大于”;“小于”或“等于”填空)
(2)圖中表示O2變化的曲線是___________。用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=____________________________。
(3)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是____________。
A.及時(shí)分離出NO2氣體B.升高溫度。
C.減小O2的濃度D.選擇高效的催化劑。
(4)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變B.v(NO)=2v(O2)
C.容器內(nèi)的密度保持不變D.v逆(NO2)=2v正(O2)21、“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出了高熱值的煤炭氣,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。生產(chǎn)煤炭氣的反應(yīng)之一是:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ/mol
(1)在容積為3L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),5min后容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g/L,用H2O表示0~5min的平均反應(yīng)速率為_________________________。
(2)關(guān)于上述反應(yīng)在化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的描述正確的是_____________。
A.CO的含量保持不變。
B.v正(H2O)=v正(H2)
C.容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變。
(3)若上述反應(yīng)在t0時(shí)刻達(dá)到平衡(如下圖),在t1時(shí)刻改變某一條件,請(qǐng)?jiān)谙聢D中繼續(xù)畫出t1時(shí)刻之后正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化:(用實(shí)線表示)
①縮小容器體積,t2時(shí)到達(dá)平衡;②t3時(shí)平衡常數(shù)K值變大,t4到達(dá)平衡。
(4)在一定條件下用CO和H2可以制得甲醇,CH3OH和CO的燃燒熱為別725.8kJ/mol,283.0kJ/mol,1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水吸熱44.0kJ,寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:_________________。
(5)如下圖所示,以甲醇燃料電池作為電源實(shí)現(xiàn)下列電解過程。乙池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。當(dāng)甲池中增重16g時(shí),丙池中理論上產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的最大值為_______________________________g。
22、(1)在0.5mol/L的NaHSO3溶液中滴入石蕊,溶液變紅。該溶液中HSO3-的電離程度______HSO3-的水解程度。(填>;<或=)
(2)物質(zhì)的量濃度相同的①氨水;②氯化銨;③碳酸氫銨;④硫酸氫銨;⑤硫酸銨5種溶液中,c(NH4+)的大小順序是__________________。(用序號(hào)從大到小表示)23、如圖是溶液中各離子濃度的相對(duì)大小關(guān)系示意圖:
(1)其中,是______。填微粒符號(hào)
(2)在溶液中各微粒濃度等式關(guān)系正確的是_______
a.
b.
c.24、(1)一定溫度下,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。向濃度均為0.20mol/L的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3P04,先生成___________沉淀(填化學(xué)式);當(dāng)測得溶液其中一種金屬陽離子沉淀完全(濃度小于10-5mol/L)時(shí);溶液中的另一種金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度c=____________mol/L。
(2)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下:
①毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨;目的是_____________________。
②加入NH3·H2O調(diào)節(jié)PH=8可除去_____________(填離子符號(hào)),濾渣II中含____________(填化學(xué)式)。加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過量,原因是_________________。
Ca2+
Mg2+
Fe3+
開始沉淀時(shí)的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀時(shí)的pH
13.9
11.1
3.7
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
(3)已知25℃時(shí),CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0.01mol/LNa2SO4溶液;下列敘述正確的是。
A.溶液中析出CaSO4固體沉淀,最終溶液中c(SO42-)比原來的大。
B.溶液中無沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都變小。
C.溶液中析出CaSO4固體沉淀.溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都變小。
D.溶液中無沉淀析出,但最終溶液中c(SO42-)比原來的大25、Ⅰ.高鐵酸鹽在能源,環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置:
(1)該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_________________;若維持電流強(qiáng)度為lA,電池工作10min,理論消耗Zn______g(已知F=965OOC/mol,計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字)。
(2)鹽橋中盛有飽和KCl溶液,此鹽橋中氯離子向______(填“左”或“右”,下同)池移動(dòng);若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向______移動(dòng)。
(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線.由此可得出高鐵電地的優(yōu)點(diǎn)有______________。
Ⅱ.第三代混合動(dòng)力車,可以用電動(dòng)機(jī),內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車輛。汽車上坡或加速時(shí),電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力.降低汽油的消耗;在剎車或下坡時(shí),電池處于充電狀態(tài)。
(4)混合動(dòng)力車的內(nèi)燃機(jī)以汽油為燃料,汽油(以辛烷C8H18計(jì))和氧氣充分反應(yīng),生成1mol水蒸氣放熱550kJ;若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱2.5kJ,則辛烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_____________。
(5)混合動(dòng)力車目前一般使用鎳氫電池,該電池中鎳的化合物為正極,儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極,堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖,其總反應(yīng)式為:
H2+2NiOOH2Ni(OH)2。
根據(jù)所給信息判斷,混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí).乙電極周圍溶液的pH______(填“增大”,“減小”或“不變”),該電極的電極反應(yīng)式為_______________。
(6)遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)有腐蝕中的______腐蝕。為防止這種腐蝕,通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連,或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的______(填“正”或“負(fù)”)極相連,鉛酸蓄電池放電時(shí)的總反應(yīng)式為_____________。
Ⅲ.(7)市售一次電池品種很多,除熟知的普通鋅錳干電池外.還有堿性鋅錳電池,鋰電池等。堿性鋅錳電池的正極材料為_________,該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為________。
Ⅳ.催化劑是化工技術(shù)的核心,絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)均需采用催化工藝。
(8)人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向.圖1所示為一定條件下1molCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí).生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下,CH3OH與O2反應(yīng)主要生成________(填“CO”、“CO2”或“HCHO”);2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H=________。
評(píng)卷人得分四、判斷題(共1題,共6分)26、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共9分)27、隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強(qiáng)B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計(jì)算式;對(duì)于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點(diǎn)為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對(duì)總能量(括號(hào)里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對(duì)總能量_______eV(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)28、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。29、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共4題,共16分)30、利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理。某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(III)的處理工藝流程如下:
已知:①硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②Cr2O+H2O2CrO+2H+
③常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下:。陽離子Fe3+Mg2+Al3+Cr3+沉淀完全時(shí)的pH3.711.15.4(>8溶解)9(>9)溶解
(1)實(shí)驗(yàn)室用18.4mol·L-1的濃硫酸配制480mL2mol·L-1的硫酸,配制時(shí)所用玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和膠頭滴管外,還需________。
(2)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,既可以除去某些雜質(zhì)離子,同時(shí)又可以將Cr2O轉(zhuǎn)化為__________(填微粒的化學(xué)式)。
(3)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為Mn++nNaR=MRn+nNa+,則利用鈉離子交換樹脂可除去濾液II中的金屬陽離子有_______。
(4)寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________。
(5)沉淀滴定法是測定粒子濃度的方法之一,為了測定某廢水中SCN-的濃度,可用0.1000mol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測液,已知:。銀鹽性質(zhì)AgClAgIAgCNAg2CrO4AgSCN顏色白色黃色白色磚紅色白色Ksp1.8×10-108.3×10-171.2×10-163.5×10-111.0×10-12
①滴定時(shí)可選為滴定指示劑的是_______(填編號(hào)),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_________。
A.NaClB.K2CrO4C.KID.NaCN
②取某廢水25.00mL,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL,則廢水中SCN-的物質(zhì)的量濃度為______________。31、從鈷鎳廢渣(主要成分為Co2O3、NiS及鐵、鋁等元素的化合物等雜質(zhì))中提取制備鋰離子電池的電極材料LiCoO2的工藝如下:
已知:CoC2O4?2H2O微溶于水,它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大,且能與過量的離子生成而溶解。
(1)“煅燒1”的主要目的是________________。
(2)“還原酸浸”過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。
(3)“除鐵、鋁”過程的兩種試劑的作用分別是______________________。
(4)“沉鈷”過程中,(NH4)2C2O4的加入量(圖a)、沉淀反應(yīng)的溫度(圖b)與鈷的沉淀率關(guān)系如圖所示:
①隨n():n(Co2+)比值的增加,鈷的沉淀率又逐漸減小的原因是__________。
②沉淀反應(yīng)時(shí)間為10min,當(dāng)溫度高于50℃以上時(shí),鈷的沉淀率下降的原因可能是_______。
(5)為了獲得較為純凈的CoC2O4?2H2O,“操作X”的實(shí)驗(yàn)操作為_______________。
(6)已知煅燒CoC2O4?2H2O時(shí)溫度不同,產(chǎn)物不同。400℃時(shí)在空氣中充分煅燒,得到鈷的氧化物質(zhì)量為2.41g,CO2的體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則此時(shí)所得鈷的氧化物的化學(xué)式為____________。
(7)利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,開發(fā)出石墨烯電池,電池反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理如圖。則充電時(shí)LiCoO2的電極反應(yīng)式為__________________。
32、從鎳礦石尾礦中提取NiSO4是解決我國鎳資源匱乏的一條重要途徑;已知該過程如下:
表1:各物質(zhì)的Ksp數(shù)據(jù)如下表:。物質(zhì)MnSNiSPbSCuSNi(OH)2Ksp2.5×10-131.1×10-218.0×10-286.3×10-362.0×10-15
表2:濾液A中各金屬離子的含量如下表:。成分Ni2+Fe3+Fe2+Mn2+Cu2+Pb2+含量/g·L-13.804.80x0.200.15<0.001
根據(jù)以上信息;回答下列問題:
(1)步驟I酸浸之前需將礦石粉碎,目的是_______________。
(2)若雜質(zhì)離子的濃度c≤1.0×10-5mol/L即可認(rèn)定沉淀完全,則步驟Ⅱ中當(dāng)Pb2+恰好沉淀完全時(shí),溶液中硫離子的濃度c(S2-)=_____________mol·L-1;此時(shí)Ni2+是否已開始沉淀____(填“是”或“否”)。
(3)常溫下進(jìn)行步驟Ⅲ的目的是為了除去鐵和錳元素,已知除鐵元素的離子反應(yīng)如下:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+,此時(shí)Mn2+的氧化產(chǎn)物為MnO2,寫出除錳元素的離子方程式_____________。
(4)所得Ni(OH)2是制造鎳鎘電池的重要原料,鎳鎘電池工作原理如下:Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,則隨著放電的進(jìn)行,正極區(qū)pH______(填“增大”、“減小”或“不變”);充電時(shí)陰極電極反應(yīng)式為______________________。33、(1)工業(yè)上制取純凈的CuCl2·2H2O的主要過程是。
①將粗氧化銅(含少量Fe)溶解于稀鹽酸中;加熱;過濾,調(diào)節(jié)濾液的pH為3;
②對(duì)①所得濾液按下列步驟進(jìn)行操作:
已知:。物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25℃mol3·L-38.0×10-162.2×10-204.0×10-38完全沉淀時(shí)的pH范圍≥9.6≥6.43~4
請(qǐng)回答下列問題:
①加入的氧化劑X,下列物質(zhì)最好選用的是______.
A.KMnO4B.H2O2C.氯水D.HNO3
②加入Y的作用是___________________________,Y的化學(xué)式為____________。
③溶液乙在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)應(yīng)注意:________________________________。
(2)如圖為相互串聯(lián)的甲;乙兩個(gè)電解池;試回答下列問題:
甲池若為用電解原理精煉銅的裝置,陰極增重19.2g,則乙池陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__________L(不考慮氣體的溶解情況)參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
A.放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,所以1molSO2(g)的能量總和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量總和;故A錯(cuò)誤;
B.加入合適的催化劑不會(huì)影響反應(yīng)焓變;即單位質(zhì)量的硫燃燒放出的熱量不變,故B錯(cuò)誤;
C.因物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)也要吸收熱量,所以S(g)+O2(g)→SO2(g)的反應(yīng)熱的數(shù)值大于297.23kJ?mol?1;故C正確;
D.熱化學(xué)方程式的系數(shù)只表示物質(zhì)的量;標(biāo)準(zhǔn)狀況下1L氧氣的物質(zhì)的量小于1mol,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C。2、A【分析】【詳解】
A;蓋斯定律認(rèn)為:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終點(diǎn)狀態(tài)有關(guān);而與反應(yīng)的途徑無關(guān),A正確;
B;燃燒熱:1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量;碳完全燃燒生成二氧化碳,B錯(cuò)誤;
C;反應(yīng)熱的大小即反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量的差異;C錯(cuò)誤;
D、?H<0;為放熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選A。3、C【分析】【詳解】
A.隨水的增加電離程度在增大;電離出來的氫離子濃度增大,氫氧根離子濃度減小,后來溶液體積變化大于氫離子物質(zhì)的量的變化,氫離子濃度減小,氫氧根離子濃度增大,故A錯(cuò)誤;
B.隨水的增加電離程度在增大;電離出來的氫離子濃度增大,pH減小,后來溶液體積變化大于氫離子物質(zhì)的量的變化,氫離子濃度減小,pH增大,故B錯(cuò)誤;
C.隨水的增加電離程度在增大;電離出來的氫離子濃度增大,后來溶液體積變化大于氫離子物質(zhì)的量的變化,氫離子濃度減小,故C正確;
D.醋酸的密度大于1g/mL;隨水的增加,溶液的密度減小,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)睛】
一定溫度下對(duì)冰醋酸逐滴加水稀釋,醋酸的濃度逐漸減小,電離出來的氫離子濃度先增大后減小,所以導(dǎo)電能力先增大后減小,溶液密度逐漸減小。4、B【分析】【詳解】
A.溶液顯中性,pH=7的時(shí)候,溶液中的HX-和X2-相等,存在的電荷守恒為:c(Na+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-),因?yàn)槿芤猴@中性有c(H+)=c(OH-),所以得到c(Na+)=2c(X2-)+c(HX-);選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.溶液顯中性,pH=7的時(shí)候,溶液中的HX-和X2-相等,所以選項(xiàng)B正確;
C.從圖中得到當(dāng)HA-占主導(dǎo)的時(shí)候,溶液顯酸性,所以NaHX溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-);選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.溶液pH由1至2.6時(shí),圖中看出主要是將H3X+轉(zhuǎn)化為H2X;所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
故答案選B。5、D【分析】【分析】
根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行作答;油污能在堿性環(huán)境下水解,明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體,氯化鐵在煮沸的水中生成氫氧化鐵膠體,金屬陽離子常用沉淀法去除。
【詳解】
A.純堿溶液碳酸鈉水解生成氫氧根離子;油污中的酯基在氫氧根環(huán)境下水解,與鹽類水解有關(guān),A錯(cuò)誤;
B.明礬溶于水;鋁離子發(fā)生水解生成氫氧化鋁膠體,能吸附水中懸浮的雜質(zhì)形成沉淀,與鹽類水解有關(guān),B錯(cuò)誤;
C.用氯化鐵溶液在沸水中發(fā)生水解;制氫氧化鐵膠體,與鹽類水解有關(guān),C錯(cuò)誤;
D.用Na2S做沉淀劑,硫離子與Cu2+結(jié)合生成硫化銅沉淀;與鹽類水解無關(guān),D正確。
答案為D。6、D【分析】【詳解】
A.Na2SO3溶液吸收SO2,發(fā)生反應(yīng)1L1mol·L-1Na2SO3溶液中Na2SO3的物質(zhì)的量為1mol,可吸收1molSO2,由圖可看出但吸收5/6molSO2時(shí),此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為Na2SO3和NaHSO3,溶液呈酸性,所以但繼續(xù)吸收SO2溶液中的溶質(zhì)只有NaHSO3時(shí);溶液呈酸性,故A正確;
B.Kw只與溫度有關(guān),a、b兩點(diǎn)溫度相同,故a點(diǎn)Kw的數(shù)值與b點(diǎn)相等;故B正確;
C.稀釋相同的倍數(shù);pH值變化慢的為弱堿,所以堿的強(qiáng)弱:ROH>MOH,故C正確;
D.硫酸鋇溶液中存在溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),a點(diǎn)在平衡曲線上,加入Na2SO4,平衡左移,c(SO42-)增大,c(Ba2+)降低;故D錯(cuò)誤;
故答案為D。7、D【分析】【詳解】
A.乙烯與二氧化硫均能與溴水反應(yīng),乙烯中混有的SO2;可以通過氫氧化鈉溶液除去,故A錯(cuò)誤;
B.碳酸鋇溶于鹽酸但是硫酸鋇不溶,所以固體中加入鹽酸后會(huì)將BaCO3溶解而除去,反應(yīng)的離子方程式為BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑;剩余的是硫酸鋇,故B錯(cuò)誤;
C.向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末,CaCO3與氫離子反應(yīng)生成鈣離子,引入新的雜質(zhì),應(yīng)加入MgCO3或MgO或Mg(OH)2除去雜質(zhì)FeCl3;故C錯(cuò)誤;
D.Na2S與AgCl發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,生成Ag2S和NaCl,過濾除去Ag2S和剩余的AgCl;達(dá)到除雜的目的,故D正確;
答案為D。8、D【分析】【詳解】
A.含有鐵離子的溶液中先滴加氯水,再滴加少量KSCN溶液,也會(huì)出現(xiàn)溶液變成血紅色現(xiàn)象,不能判斷是否一定含有故A錯(cuò)誤;
B.碎瓷片是石蠟油分解反應(yīng)的催化劑;故B錯(cuò)誤:
C.同類型的難溶電解質(zhì),Ksp小的先沉淀,而類型不同,不能由現(xiàn)象直接比較Ksp的大??;故C錯(cuò)誤;
D.銀器、金屬鋁與食鹽水構(gòu)成原電池,鋁做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),硫化銀在正極被還原為銀,生成的鋁離子和硫離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫氣體,因此總反應(yīng)為故D正確;
故選D。二、多選題(共8題,共16分)9、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖示可知反應(yīng)過程a需要的活化能較高;沒有催化劑參與,錯(cuò)誤;
B.由于反應(yīng)物的能量高于生成物的能量;多余的能量就以熱能的形式釋放出來。所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于反應(yīng)物與生成物能量的差值ΔH,正確;
C.改變催化劑;改變了反應(yīng)途徑,降低了反應(yīng)的活化能,但是反應(yīng)熱不變,正確;
D.E1是正反應(yīng)的活化能,E2是中間產(chǎn)物的活化能,有催化劑條件下,正反應(yīng)的活化能等于E1;錯(cuò)誤。
答案選B。10、CD【分析】【詳解】
某反應(yīng)的△H=+100kJ?mol-1,則正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能=+100kJ?mol-1,說明正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能大100kJ?mol-1;無法確定正;逆反應(yīng)活化能的大小,CD正確,故選CD。
【點(diǎn)睛】
正確理解焓變與活化能的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。本題可以借助于圖象分析:11、AC【分析】【詳解】
A.反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)有關(guān),與反應(yīng)條件無關(guān),同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的△H相同;故A正確;
B;反應(yīng)速率與反應(yīng)熱無關(guān);故B錯(cuò)誤;
C.蓋斯定律是變化過程中能量變化和途徑無關(guān);與反應(yīng)物和生成物能量有關(guān),可以看作是能量守恒的體現(xiàn),故C正確;
D.燃燒熱為1mol物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定氧化物的能量變化,則氫氣燃燒熱的△H為-285.8kJ?mol-1,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,因此2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ/mol;故D錯(cuò)誤;
故選AC。12、BD【分析】【分析】
三個(gè)容器中,Ⅰ與Ⅱ均為恒容容器,差別在于前者恒溫,后者絕熱;不妨設(shè)想容器Ⅳ,其與容器Ⅰ其余的條件相同,僅投料方式按照容器Ⅱ中的投料方式進(jìn)行,那么容器Ⅳ中的平衡與Ⅰ中的等效,容器Ⅳ中的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Cl2的物質(zhì)的量為1mol。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ,體積擴(kuò)大了一倍,初始投料也增加了一倍,但容器Ⅲ是在恒溫恒壓的條件下反應(yīng)的;不妨設(shè)想容器Ⅴ,其與容器Ⅲ的其他的條件相同,僅容器類型更改為恒溫恒容的容器,那么容器Ⅴ中的平衡狀態(tài)與Ⅰ中的等效,容器Ⅴ中的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Cl2的物質(zhì)的量為2mol。
【詳解】
A.4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ·mol-1,反應(yīng)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(l),生成液態(tài)水,氣態(tài)水變液態(tài)水放出熱量,因此ΔH<-116kJ·mol-1;故A錯(cuò)誤;
B.構(gòu)造的容器Ⅳ的類型是恒溫恒容,容器Ⅱ的類型是絕熱恒容,二者都是逆向反應(yīng)建立的平衡狀態(tài),容器Ⅱ由于是絕熱的,所以容器Ⅱ中的溫度會(huì)越來越低,不利于反應(yīng)逆向進(jìn)行,相比于容器Ⅳ達(dá)到平衡時(shí)消耗的Cl2更少,所以a>1;構(gòu)造的容器Ⅴ的類型為恒溫恒容,容器Ⅲ的類型為恒溫恒壓,二者都是正向反應(yīng)建立的平衡,由于容器Ⅴ為恒容容器,所以反應(yīng)開始后容器Ⅴ中的壓強(qiáng)逐漸小于容器Ⅲ中的壓強(qiáng),壓強(qiáng)越小越不利于反應(yīng)正向進(jìn)行,因此平衡時(shí),容器Ⅴ中的Cl2的量小于容器Ⅲ中的,所以b>2;故B正確;
C.根據(jù)阿伏加德羅定律PV=nRT可知,溫度相同,體積相同,則壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比解得p2=1.6×105Pa,III容器體積和加入的物質(zhì)的量都是I容器的2倍,因此壓強(qiáng)相同p3=2×105Pa;故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)容器Ⅰ平衡常數(shù)若起始向容器Ⅰ中充入0.5molHCl、0.5molO2、0.5molCl2和0.5molH2O,則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,故D正確。
綜上所述,答案為BD。13、AB【分析】【分析】
對(duì)于可逆反應(yīng)A2(g)+3B2(g)2AB3(g)△H<0;正反應(yīng)放熱,升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大,化學(xué)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)合圖像分析解答。
【詳解】
A.升高溫度;正逆反應(yīng)速率都增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),交叉點(diǎn)后,逆反應(yīng)速率應(yīng)該大于正反應(yīng)速率,故A正確;
B.該反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng);增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以A的含量減??;壓強(qiáng)不變的情況下升高溫度,平衡逆向移動(dòng),A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,故B正確;
C.溫度越高;反應(yīng)速率越快,則到達(dá)平衡的時(shí)間越短,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物A的含量增大,圖像不符合,故C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng);增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)速率應(yīng)該大于逆反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;
故選AB。14、BC【分析】【詳解】
A、當(dāng)V=10時(shí),得到等濃度的CH3COONa、NaHCO3混合溶液,醋酸根、碳酸氫根水解溶液呈堿性,由于醋酸的酸性比碳酸的強(qiáng),HCO3-的水解程度大于CH3COO-的水解程度,水解程度是微弱的,則溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+);故A錯(cuò)誤;
B、溶液呈電中性,一定存在電荷守恒,則溶液中c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+c(CH3COO-)+2c(CO32-)+c(OH-);故B正確;
C、當(dāng)V=20時(shí),得到CH3COONa溶液,溶液中有電荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),有物料守恒c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),結(jié)合兩式得到c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+);故C正確;
D、當(dāng)V=40時(shí),得到等濃度的CH3COONa、CH3COOH混合溶液,醋酸的電離程度大于CH3COO-的水解程度,電離產(chǎn)生更多的c(CH3COO-),溶液呈酸性,弱電解質(zhì)電離程度不大,則溶液c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);故D錯(cuò)誤;
故選BC。
【點(diǎn)睛】
解答本題需要掌握兩個(gè)方面的知識(shí);
混合后的溶液的溶質(zhì)是什么,根據(jù)醋酸和Na2CO3反應(yīng)量的關(guān)系得出。如C選項(xiàng),醋酸和Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2∶1,恰好完全反應(yīng)。所以溶質(zhì)是CH3COONa溶液;
能夠靈活運(yùn)用鹽類水解的三合守恒,即電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒,來比較溶液當(dāng)中離子濃度大小。15、BC【分析】【詳解】
A.相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸充分混合,若則V(氨水)>V(鹽酸);溶質(zhì)為氯化銨和氨水的混合物,故A正確;
B.均為3的醋酸溶液和鹽酸等體積混合后;混合溶液的pH=3,故B錯(cuò)誤;
C.含等物質(zhì)的量的和的溶液呈堿性,說明水解程度大于電離程度,則c(CN-)<c(Na+);故C錯(cuò)誤;
D.物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸,根據(jù)物料守恒,兩者存在故D正確。
綜上所述,答案為BC。16、AB【分析】【分析】
由Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5可知,酸性HCOOH>CH3COOH。
【詳解】
A.由pH=7可知:c(H+)=c(OH-),由物料守恒可知:由電荷守恒可知故可知離子濃度為c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH);故A正確;
B.相同濃度的CH3COONa和HCOONa的混合溶液中,可知由酸性HCOOH大于CH3COOH,由鹽類水解規(guī)律越弱越水解可知相同濃度的CH3COONa和HCOONa溶液中,CH3COONa水解程度較大,故c(HCOO-)>c(CH3COO-),故溶液中的離子濃度關(guān)系是c(Na+)>c(HCOO-)>c(CH3COO-)>c(OH-);故B正確;
C.由酸性HCOOH>CH3COOH可知,HCOONH4的水解程度小于CH3COONH4的水解程度,故c(NH)相等時(shí)c(HCOONH4)<c(CH3COONH4);故C錯(cuò)誤;
D.0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和0.05mol·L-1的NaOH溶液等體積混合溶液中的溶質(zhì)CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量濃度相等,由物料守恒可知:電荷守恒可知:故可知c(Na+)+c(OH-)=故D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
【點(diǎn)睛】
本題目中主要考核鹽類溶液中微粒濃度之間的關(guān)系,注重考查物料守恒和電荷守恒規(guī)律。三、填空題(共9題,共18分)17、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物鍵能總和與生成物鍵能總和之差可計(jì)算得到N≡N的鍵能;
(2)①化學(xué)方程式中;化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各個(gè)物質(zhì)的量的變化量之比;
②根據(jù)化反應(yīng)速率來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率;
(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的三段式進(jìn)行計(jì)算;
(4)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷;當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度;百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化。解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),以此解答該題。
【詳解】
(1)設(shè)N≡N的鍵能為xkJ/mol,根據(jù)題意寫出熱化學(xué)方程式ΔH=-46kJ/mol;根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物鍵能總和與生成物鍵能總和之差可得:
解得x=946,因此N≡N的鍵能為946kJ/mol;
故答案為:946kJ/mol。
(2)①根據(jù)圖示內(nèi)容可知;X和Y是反應(yīng)物,Z是生成物,X;Y、Z的變化量之比是0.3:0.1:0.2=3:1:2,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
3X+Y?2Z;
故答案為:3X+Y?2Z;
②反應(yīng)開始至2min;以氣體X表示的平均反應(yīng)速率為:v=0.3mol÷10L÷2min=0.015mol/(L?min);
故答案為:0.015mol/(L?min);
(3)設(shè)Y的變化量是xmol,
當(dāng)n(X)=n(Y)=2n(Z)時(shí),可得:a-3x=b-x=4x,則a=7x,b=5x,所以原混合氣體中a:b=7:5;
故答案為:7:5;
(4)①對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),a.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故a正確;b.該反應(yīng)中混合氣體的密度一直不變,故b錯(cuò)誤;c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故c正確;d.SO2、O2和SO3均為無色;混合氣體的顏色一直不變,故d錯(cuò)誤;
故選:ac;
②對(duì)于反應(yīng)I2(g)+H2(g)?2HI(g),a.該反應(yīng)中混合氣體的壓強(qiáng)一直不變,故a錯(cuò)誤;b.該反應(yīng)中混合氣體的密度一直不變,故b錯(cuò)誤;c.該反應(yīng)中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一直不變;故c錯(cuò)誤;d.混合氣體的顏色不再發(fā)生變化,說明碘蒸氣的濃度不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故d正確;
故選:d;
③對(duì)于反應(yīng)A(s)+2B(g)?C(g)+D(g),a.該反應(yīng)中混合氣體的壓強(qiáng)一直不變,故a錯(cuò)誤;b.混合氣體的密度不變,說明氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故b正確;c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變;說明氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故c正確;d.由于B;C、D三種氣體的顏色未知,因此混合氣體的顏色一直不變無法判斷是否達(dá)平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤;
故選:bc。
【點(diǎn)睛】
本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算,涉及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算以及平衡狀態(tài)的判斷,明確化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系為解答關(guān)鍵,注意掌握化學(xué)平衡圖象的分析方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力,題目難度中等?!窘馕觥?46kJ/mol;3X+Y?2Z;0.015mol/(L?min);7:5;ac;d;bc。18、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)乙炔分子中碳元素的化合價(jià)是-1價(jià),反應(yīng)后變?yōu)椋?價(jià),失去5個(gè)電子,即1mol乙炔失去10mol電子,則每有4NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),消耗乙炔的物質(zhì)的量是0.4mol,所以每消耗1mol乙炔放出的熱量是因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol。
(2)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量,和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)鍵能可知,每生成2mol氨氣的反應(yīng)熱△H=436kJ/mol×3+940kJ/mol-2×3×395kJ/mol=-122kJ/mol,即反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol。
(3)根據(jù)蓋斯定律可知,③+②-①×2,即得到反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=―80kJ/mol-560kJ/mol+395.5kJ/mol×2=+151kJ/mol。
考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫以及反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算?!窘馕觥浚?3分)
(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1125kJ/mol(4分)
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-122kJ/mol(4分)
(3)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH=+151kJ/mol(5分)19、略
【分析】【分析】
依據(jù)圖象可知:A、B為反應(yīng)物,且A的初始物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L,B的初始濃度為0.5mol/L,反應(yīng)進(jìn)行到12s時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)A的平衡濃度為0.2mol/L,B的平衡濃度為0.3mol/L,則A、B變化的濃度分別為0.6mol/L、0.2mol/L,推知a:b=3:1。
【詳解】
(1)經(jīng)測4s時(shí)間,v(C)=0.05mol·L-1·s-1,則4s時(shí)物質(zhì)C的物質(zhì)的量為0.05mol·L-1·s-14s2L=0.4mol;由圖可知,4s內(nèi)A的變化濃度為0.3mol/L,C的變化濃度為0.2mol/L,則a:c=3:2,又因a:b=3:1,則a:b:c=3:1:2,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)+B(g)2C(g)。
(2)從反應(yīng)開始到12s時(shí),A的濃度變化量△c=0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L,時(shí)間為12s,故v(A)=因v(A):v(C)=3:2,則有圖可知12s后各組分濃度不再改變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
(3)A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí);生成nmolHI,速率之比不等于物質(zhì)的量之比,A錯(cuò)誤;
B.一個(gè)H-H鍵斷裂等效于兩個(gè)H-I鍵形成的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂;說明正逆反應(yīng)速率相等,B正確;
C.混合氣體顏色不再變化;說明碘蒸氣的濃度不變,正逆反應(yīng)速率相等,C正確;
D.反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=v(HI);未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系,D錯(cuò)誤;
答案選BC?!窘馕觥?.4mol3A(g)+B(g)2C(g)0.05mol/(Ls)0.03mol/(Ls)是BC20、略
【分析】【分析】
(1)A點(diǎn)后c濃度繼續(xù)減??;a的濃度繼續(xù)增大,故A點(diǎn)向正反應(yīng)進(jìn)行,正反應(yīng)速率繼續(xù)減小;逆反應(yīng)速率繼續(xù)增大到平衡狀態(tài)B點(diǎn)時(shí)正、逆速率相等;
由表中數(shù)據(jù)可知從3s開始;NO的物質(zhì)的量為0.007mol,不再變化,3s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡;
(2)氧氣是反應(yīng)物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO);
根據(jù)v=計(jì)算v(NO),再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(NO2);
(3)升高溫度;使用催化劑、增大反應(yīng)物濃度都可能加快反應(yīng)速率;減低濃度反應(yīng)速率會(huì)減慢.
(4)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正=v逆(同種物質(zhì)表示)或正;逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比(不同物質(zhì)表示);反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量、濃度、含量不再變化,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);
【詳解】
(1)A點(diǎn)后c濃度繼續(xù)減小,a的濃度繼續(xù)增大,故A點(diǎn)向正反應(yīng)進(jìn)行,則v(正)>v(逆);而B點(diǎn)處于平衡狀態(tài),即v(正)=v(逆),A點(diǎn)正反應(yīng)速率繼續(xù)減小、逆反應(yīng)速率繼續(xù)增大到平衡狀態(tài)B點(diǎn),A點(diǎn)正反應(yīng)速率>B點(diǎn)正反應(yīng)速率;
答案為大于;大于;
(2)氧氣是反應(yīng)物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO);由圖可知曲線c的濃度變化為曲線d的2倍,故曲線c表示NO,曲線d表示氧氣;
2s內(nèi)用NO表示的平均反應(yīng)速率v(NO)==0.003mol?L?1?s?1,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol?L?1?s?1;
答案為d;0.003mol?L?1?s?1;
(3)
A.及時(shí)分離出NO2氣體,會(huì)使NO2氣體濃度降低;反應(yīng)速率減慢,故A錯(cuò)誤;
B.升高溫度反應(yīng)速率加快;故B正確;
C.減少O2的濃度;反應(yīng)速率減慢,故C錯(cuò)誤;
D.選擇高效的催化劑;加快反應(yīng)速率,故D正確;
答案選BD。.
(4)
A.隨反應(yīng)進(jìn)行;反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量在減小,恒溫恒容下容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化說明反應(yīng)到達(dá)平衡,故A正確;
B.若表示同一方向反應(yīng)速率,v(NO)自始至終為v(O2)的2倍;不能說明達(dá)到平衡,故B錯(cuò)誤;
C.混合氣體的總質(zhì)量不變;容器容積不變,所以密度自始至終不變,不能說明達(dá)到平衡,故C錯(cuò)誤;
D.由方程式可知v正(NO2)=2v正(O2),而v逆(NO2)=2v正(O2),故v逆(NO2)=v正(NO2);反應(yīng)到達(dá)平衡,故D正確;
答案選AD【解析】①.大于②.大于③.d④.0.003mol·L-1·s-1⑤.BD⑥.AD21、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)因?yàn)槭堑润w積,因此密度增大了0.12g·L-1,氣體質(zhì)量增大了3×0.12g=0.36g,根據(jù)質(zhì)量差,求出消耗的H2O的物質(zhì)的量0.36/12mol=0.03mol,v(H2O)="0.03/(3×5)mol/(L·min)=0.002"mol/(L·min);(2)A、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,CO的含量保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;B、反應(yīng)方向都是向正反應(yīng)方向進(jìn)行,要求是一正一逆,故錯(cuò)誤;C、根據(jù)摩爾質(zhì)量的定義,氣體的質(zhì)量增大,氣體的物質(zhì)的量增大,因此摩爾質(zhì)量不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;(3)①縮小容器的體積,增大壓強(qiáng),根據(jù)勒夏特列原理,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),圖像是:②平衡常數(shù)增大,只改變溫度,說明化學(xué)反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此升高溫度,圖像是:(4)①CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ·mol-1,②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1,③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1,CH3OH+O2=CO+2H2O(g),①-②+2×③得出:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(-725.8+283+2×44)kJ·mol-1=-354.8kJ·mol-1;(5)甲池為原電池,乙池、丙池為電解池,通甲醇的一極為負(fù)極,通氧氣的一極為正極,乙池中石墨跟電池的正極相連,即石墨為陽極,Ag作陰極,因此電極總反應(yīng)式是:2Cu2++2H2O2Cu+O2+4H+,甲池反應(yīng)方程式為CH3OH+3/2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,甲池溶液增重的質(zhì)量為甲醇和氧氣的質(zhì)量,設(shè)甲醇的物質(zhì)的量為xmon,則氧氣的物質(zhì)的量為3x/2mol,因此有32x+3×32x/2=16,解得x=0.2mol,整個(gè)電路中通過電子的物質(zhì)的量為0.2×6mol=1.2mol,丙池中沉淀:Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2,m[Mg(OH)2]=1.2×58/2g=34.8g。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、勒夏特列原理、化學(xué)平衡常數(shù)、電極反應(yīng)式的書寫等知識(shí)。【解析】0.002mol∕L·minAC如圖:CH3OH(l)+O2(g)="CO"(g)+2H2O(g)ΔH="-354.8"kJ∕mol2Cu2++2H2O2Cu+O2+4H+,34.822、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)HSO3?的電離使溶液呈酸性,HSO3?的水解使溶液呈堿性分析;
(2)根據(jù)NH4+水解方程式NH4++H2O?NH3?H2O+H+分析;
【詳解】
(1)HSO3?的電離使溶液呈酸性,HSO3?的水解使溶液呈堿性;根據(jù)指示劑變色,判斷溶液呈酸性,故電離大于水解。
故答案為:>;
(2)水解和電離是微弱,⑤中銨根離子為硫酸根離子的兩倍,故銨根離子濃度最大;④中氫離子抑制了銨根離子的水解;②中只有銨根離子水解,不促進(jìn)也不抑制;③中碳酸氫根離子的水解產(chǎn)生氫氧根離子,促進(jìn)了銨根離子的水解。所以銨根離子的濃度由大到小為④②③,①為弱電解質(zhì),只能很少部分電離,水解和電離是微弱的,故很小。所以c(NH4+)的大小順序?yàn)棰茛堍冖邰佟?/p>
故答案為:⑤④②③①。【解析】①.>②.⑤④②③①23、略
【分析】【分析】
⑴先寫出離子濃度大??;再得出結(jié)論。
⑵根據(jù)和三大守恒分析。
【詳解】
⑴亞硫酸鈉雖然能水解,但程度不大,所以主要離子為鈉離子和亞硫酸根離子,由于還能少量水解,溶液中水電離出氫氧根離子和氫離子,故氫氧根離子濃度略大于由于溶液呈堿性,所以是最小的,所以離子濃度大小關(guān)系為:故是故答案為:
⑵亞硫酸鈉為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,亞硫酸根離子為多元弱酸根離子,部分發(fā)生水解生成亞硫酸氫根離子和氫氧根離子,亞硫酸氫根離子繼續(xù)水解生成硫離子和氫氧根離子,溶液中還存在水的電離,
a.根據(jù)物料守恒可知,故a錯(cuò)誤;
b.根據(jù)電荷守恒可知,故b正確;
c.根據(jù)質(zhì)子守恒可知,故c錯(cuò)誤。
故答案為:b?!窘馕觥縝24、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)難溶物溶度積常數(shù)小的先沉淀,根據(jù)溶度積常數(shù)相對(duì)大小知,Mg3(PO4)2先生成沉淀,當(dāng)溶液中C(Mg2+)=10-5mol/L時(shí),認(rèn)為鎂離子完全沉淀,則溶液中的磷酸根濃度為C2(PO43-)===6.0×10-14,所以c(Ca2+)==10-4.故答案為Mg3(PO4)2;10-4;
(2)①化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)物的接觸面積有關(guān);毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率,故答案為增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快;
②根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知:Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2,加入氨水,調(diào)pH為8,F(xiàn)e3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,F(xiàn)e3+完全沉淀,濾渣1為Fe(OH)3,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=12.5,Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9,Mg2+完全沉淀時(shí)的pH為11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2,溶液中主要含Ca2+、Ba2+,Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,易形成CaC2O4沉淀,加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過量,防止CaC2O4沉淀完全后,過量的H2C2O4會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少,故答案為Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4過量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀;產(chǎn)品的產(chǎn)量減少;
(3)由圖示可知,在該條件下,CaSO4飽和溶液中,c(Ca2+)=c(SO42-)=3.0×10-3mol/L,Ksp(CaSO4)=9.0×10-6.當(dāng)向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0.01mol/L的Na2SO4溶液后;
混合液中c(Ca2+)==6.0×10-4mol/L;
c(SO42-)==8.6×10-3mol/L;
溶液中c(Ca2+)?c(SO42-)=5.16×10-6<Ksp(CaSO4)=9.0×10-6;所以混合液中無沉淀析出,最終溶液中硫酸根離子濃度增大;故選D。
【考點(diǎn)定位】考查難溶物的溶解平衡;物質(zhì)的分離和提純。
【名師點(diǎn)晴】本題考查了實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2?2H2O的設(shè)計(jì)方法,側(cè)重考查影響反應(yīng)速率的因素、實(shí)驗(yàn)基本操作、沉淀溶解平衡的應(yīng)用等知識(shí),實(shí)驗(yàn)步驟結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析是解答的關(guān)鍵。制備BaCl2?2H2O的流程:毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),加鹽酸溶解,碳酸鋇和鹽酸反應(yīng):BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,加入氨水,調(diào)pH為8,F(xiàn)e3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2,只有Fe3+完全沉淀,濾渣1為Fe(OH)3,溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=12.5,Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9,Mg2+完全沉淀時(shí)的pH為11.1,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;溶液中主要含Ca2+、Ba2+,加入H2C2O4,得到CaC2O4↓,除去Ca2+,蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到BaCl2?2H2O?!窘馕觥浚?)Mg3(PO4)2,c=10-4mol/L
(2)①可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率;②Fe3+;Mg(OH)2,Ca(OH)2;會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品產(chǎn)量會(huì)減少;(3)D。25、略
【分析】【詳解】
Ⅰ.(1)根據(jù)電池裝置,Zn做負(fù)極,C為正極,高鐵酸鉀的氧化性很強(qiáng),左邊燒杯只能生成三價(jià)鐵,三價(jià)鐵離子在堿溶液中沉淀下來,正極上高鐵酸鉀發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧化鐵,正極電極反應(yīng)式為:FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3↓+5OH-;若維持電流強(qiáng)度為1A,電池工作十分鐘,通過電子為1A×600s÷(96500C/mol),則理論消耗Zn為1A×600s÷(96500C/mol)×1/2×65g/mol=0.2g;(2)鹽橋中陰離子移向負(fù)極移動(dòng),鹽橋起的作用是使兩個(gè)半電池連成一個(gè)通路,使兩溶液保持電中性,起到平衡電荷,構(gòu)成閉合回路,放電時(shí)鹽橋中氯離子向右移動(dòng),用某種高分子材料制成陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向左移動(dòng);(3)由圖可知高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有:使用時(shí)間長;工作電壓穩(wěn)定;
Ⅱ.(4)辛烷C8H18和氧氣充分反應(yīng),生成lmol水蒸氣放熱550kJ,當(dāng)生成9mol水蒸氣則會(huì)放出550kJ×9=4950kJ的能量;若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱2.5kJ,則9mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出的熱量是2.5kJ×9×18=405kJ,因此辛烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5355kJ/mol;(4)混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí),發(fā)生的是放電過程,在乙電極,發(fā)生電極反應(yīng):NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,該極附近氫氧根濃度增大,所以堿性增強(qiáng),電極周圍溶液的pH增大;(6)鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕,在電解池中,陰極是被保護(hù)的電極,可以把船體與浸在海水里的Zn塊相連,或與電源的負(fù)極相連;鉛酸蓄電池放電時(shí)的總反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;
Ⅲ.(7)堿性鋅錳電池的正極材料為MnO2,該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-。
Ⅳ.(8)催化劑降低反應(yīng)的活化能,因此根據(jù)圖像可知在有催化劑作用下,CH3OH與O2反應(yīng)主要生成HCHO;根據(jù)圖像可知反應(yīng)2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)的△H=-2×(676-158-283)kJ/mol=-470kJ/mol。
點(diǎn)睛:該題的難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫,明確原電池和電解池的工作原理是解答的關(guān)鍵,注意電極名稱的判斷、離子的移動(dòng)方向、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及是否存在交換膜等。注意掌握電極反應(yīng)式的書寫方法,即“二判二析一寫”。二判:①判斷陰陽極;②判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電。二析:①分析溶液中離子的種類;②根據(jù)離子放電順序,分析電極反應(yīng)。一寫:根據(jù)電極產(chǎn)物,寫出電極反應(yīng)式?!窘馕觥縁eO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-0.2右左使用時(shí)間長、工作電壓穩(wěn)定C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5355kJ/mol△H=-5355kJ/mol增大NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-吸氧負(fù)Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OMnO22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-HCHO-470kJ/mol四、判
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