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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※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年蘇人新版必修2化學下冊階段測試試卷815考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、下列說法中正確的是()A.放熱反應一定不用加熱,吸熱反應一定需加熱B.破壞生成物全部化學鍵所需要的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時,該反應為吸熱反應且ΔH>0C.未來新能源的特點是資源豐富,在使用時對環(huán)境無污染或污染很小且可以再生,所以風能、氫能、太陽能和生物質(zhì)能都屬于未來新能源D.升高溫度或加入催化劑,都可以改變化學反應的反應熱2、下列說法不正確的是A.耐高溫的碳化硅陶瓷是新型無機非金屬材料B.二氧化硅是半導體材料,硅是光導纖維材料C.抗壞血酸(即維生素C)是水果罐頭中常用的抗氧化劑D.綠色化學是要從源頭減少或消除環(huán)境污染3、將51.2gCu完全溶于適量濃硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,這些氣體恰好能被500mLNaOH溶液完全吸收,生成NaNO2和NaNO3兩種鹽溶液,其中NaNO3的物質(zhì)的量為0.2mol,則NaOH的濃度為A.2mol/LB.1.8mol/LC.2.4mol/LD.3.6mol/L4、某種新型超級電池采用高鐵酸鉀()作正極材料,填充的金屬作負極材料,溶液為電解液,該電池具有電壓高且穩(wěn)定、綠色環(huán)保等特點。下列說法正確的是()A.正極的電極反應式為B.負極的電極反應式為C.電池工作過程中,溶液的增大D.該電池工作時,電子從負極經(jīng)溶液流向正極5、下列四組物質(zhì)中,不能用溴水鑒別的是A.和B.NaOH和NaClC.乙烷和乙烯D.正戊烷和正己烷評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)6、下圖中曲線表示一定條件下可逆反應X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s);ΔH<0的反應過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線;可采取的措施是。
A.加入催化劑B.增大Y的濃度C.降低溫度D.增大體系壓強7、為了研究一定濃度Fe2+的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率;實驗結(jié)果如圖所示,下列說法正確的是。
A.pH越小,氧化率越大B.溫度越高,氧化率越小C.Fe2+的氧化率不僅與溶液的pH和溫度有關,還受其他因素影響D.實驗說明降低pH、升高溫度有利于提高Fe2+的氧化率8、“理解與辨析能力”和“分析與推測能力”;都是化學四大關鍵能力之一;讀圖看表識數(shù)據(jù),對關鍵能力的要求很高。一定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應,反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示(6s時反應達到平衡狀態(tài)),對該反應的推斷正確的是。
A.進行到1s時,B.方程式為C.進行到6s時,B的平均反應速率為0.05mol(L·s)D.進行到6s時,B和D的物質(zhì)的量濃度均為9、淀粉通過如圖所示的轉(zhuǎn)化可以得到多種有機物;下列有關說法不正確的是。
A.上述流程中硫酸所起的作用是做催化劑B.酒化酶與乳酸菌遇重金屬鹽會失去活性C.物質(zhì)甲是葡萄糖,它的結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OHD.已知一分子的甲可得到兩分子丙,乙和丙互為同系物10、如圖是用稀HNO3和Cu制取少量NO并驗證氮氧化合物性質(zhì)的裝置.下列說法錯誤的是()
A.吸收劑可以是NaOH溶液B.試管上部的氣體始終為無色C.小試管中溶液最終呈藍色D.試紙先變紅后褪色11、一種鎂氧電池如圖所示;電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭,電解液為KOH濃溶液。下列說法錯誤的是。
A.電池總反應式為:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2B.正極反應式為:Mg-2e-=Mg2+C.活性炭可以加快O2在負極上的反應速率D.電子的移動方向由a經(jīng)外電路到b12、微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。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.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO的反應為HS-+4H2O-8e-=SO+9H+B.電子從電極b流出,經(jīng)外電路流向電極aC.如果將反應物直接燃燒,能量的利用率不會變化D.若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜13、在密閉容器中,一定量混合氣體發(fā)生反應xA(g)+yB(g)=zC(g),達到平衡時,測得A的濃度為0.5mol/L,在溫度不變的條件下,將容器的體積擴大到兩倍,使再達到平衡,測得A的濃度降低為0.3mol/L,下列有關判斷正確的是A.x+y<zB.平衡向逆反應方向移動C.B的濃度增大D.C的體積分數(shù)下降14、分子式為C8H10的芳香烴,其一氯代物的種類不可能為A.1種B.4種C.5種D.6種評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)15、試回答下列各題:
(1)如圖1所示是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式:_______。
(2)化學反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-185kJ·mol-1。請?zhí)羁眨?/p>
。共價鍵。
H-H
Cl-Cl
H-Cl
鍵能/kJ·mol-1
436
247
______
16、熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣,制得在650℃下工作的燃料電池。已知負極反應式為2CO+2CO32--4e-=4CO2,則正極反應式為______________,電池總反應式為___________________。17、利用反應Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+設計一個化學電池(正極材料用碳棒);回答下列問題:
(1)該電池的負極材料是__,發(fā)生__(填“氧化”或“還原”)反應,電解質(zhì)溶液是__。
(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是___。
(3)若導線上轉(zhuǎn)移電子1mol,則生成銀__g。18、某小組為研究電化學原理,設計如圖所示裝置。
(1)若a和b不相連,c是銅片,d是鋅片,m是稀硫酸,則鋅片上的現(xiàn)象是__,此時能量轉(zhuǎn)化的主要形式是化學能轉(zhuǎn)化為____能。
(2)若a和b用導線相連:
①c是石墨電極,d是銅片,m是硝酸銀溶液,電池總反應的離子方程式為______。
②c、d均是Pt電極,m是稀硫酸,分別向兩極通入甲烷和氧氣,通入甲烷一極的電極反應式是_____。
(3)N2O5是一種新型的綠色硝化劑;在含能材料;醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應用。
已知:N2O5(g)?2NO2(g)+O2(g)ΔH=+53.1kJ?mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ?mol-1
則反應2N2O4(g)+O2(g)=2N2O5(g)的ΔH1=_________kJ?mol-119、乙醛酸(OHC-COOH)是一種重要的精細化學品,在有機合成中有廣泛應用,大部分用于合成香料,例如香蘭素、洋茉莉醛等。利用乙二醛(OHC-CHO)催化氧化法是合成乙醛酸的方法之一,反應原理為:可能發(fā)生副反應有:
(1)已知相關共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:。共價鍵C-HO-HC-OC=OO=OC-C鍵能/kJ·mol-1413462351745497348
則ΔH1=______kJ·mol-1。
(2)在反應瓶內(nèi)加入含1mol乙二醛的反應液2L;加熱至45~60℃,通入氧氣并保持氧氣壓強為0.12Mpa,反應3h達平衡狀態(tài),得到的混合液中含0.84mol乙醛酸,0.12mol草酸,0.04mol乙二醛(溶液體積變化可忽略不計)。
①乙二醛的轉(zhuǎn)化率______,草酸的平均生成速率為______mol·L-1·h-1。
②乙醛酸制備反應的經(jīng)驗平衡常數(shù)K=______。(溶液中的溶質(zhì)用物質(zhì)的量濃度表示、氣體物質(zhì)用分壓代替平衡濃度)結(jié)合化學反應原理,簡述改變氧氣壓強對乙醛酸制備反應的影響_________。
(3)研究了起始時氧醛比[];催化劑用量和溫度對乙醛酸產(chǎn)率的影響;如圖1、圖2、表1所示。
表1溫度對乙醛酸合成的影響。溫度t(℃)乙醛酸產(chǎn)率(%)草酸產(chǎn)率(%)產(chǎn)品色澤30~4546.28.6潔白45~6082.416.0白60~7581.618.2微黃
①選擇最佳氧醛比為______;催化劑的合適用量為______。
②選擇溫度在45~60℃的理由是________。20、NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學方程式:__________________________。
(2)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應;其能量變化示意圖如下:
①寫出該反應的熱化學方程式:_______________________________。
②隨溫度升高;該反應化學平衡常數(shù)的變化趨勢是____。
(3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。
①當尾氣中空氣不足時,NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式:______________________________
②當尾氣中空氣過量時,催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是___________________________________________;
元素的金屬性逐漸增強,金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。
(4)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量;其工作原理示意圖如下:
①Pt電極上發(fā)生的是________反應(填“氧化”或“還原”)
②寫出NiO電極的電極反應式:______________________________________。評卷人得分四、判斷題(共4題,共36分)21、一般來說,帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高。(_______)A.正確B.錯誤22、植物油在空氣中久置,會產(chǎn)生“哈喇”味,變質(zhì)原因是發(fā)生加成反應。(_______)A.正確B.錯誤23、石油裂解可以得到更多的汽油,這種汽油是一種純凈物。(____)A.正確B.錯誤24、在原電池中,發(fā)生氧化反應的一極一定是負極。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分五、工業(yè)流程題(共4題,共16分)25、硅是無機非金屬材料的主角;硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90%以上。請回答下列問題:
(1)Si元素位于元素周期表____,在硅酸鹽中,Si和O構(gòu)成了結(jié)構(gòu)____。
(2)國家速滑館用到建筑黏合劑和防火劑硅酸鈉,硅酸鈉在空氣中易與二氧化碳和水反應生成硅酸沉淀而變質(zhì),反應的離子方程式為____。
(3)生產(chǎn)磨砂玻璃時可以用HF溶蝕玻璃,是因為HF溶液可與SiO2反應,其化學方程式為____。
(4)由SiO2制備高純度硅的工業(yè)流程如圖所示,X為____,可以循環(huán)使用的物質(zhì)為H2和____。
(5)氮化硅陶瓷因其熔點高、耐高溫、耐磨蝕,越來越多地被應用于高溫等領域,氮化硅的化學式為____,在高溫燒結(jié)氮化硅陶瓷的過程中,二氧化硅、碳、氮氣以物質(zhì)的量之比為3:6:2發(fā)生反應生成兩種化合物,反應中氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為____。26、二次電池鋰離子電池廣泛應用于手機和電腦等電子產(chǎn)品中。某常見鋰離子電池放電時電池的總反應為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。2018年中國回收了全球可回收鋰離子電池總量的69%。但現(xiàn)階段我國廢舊電池回收仍屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè);效率仍需提高。一種回收該鋰離子電池中的鋰和鈷的流程:
已知:①Na2S2O3是一種中等強度的還原劑;遇強酸分解。
②Li2CO3溶解度隨溫度升高而減小。
(1)關于該鋰離子電池說法不正確的是_______________________________
A.鋰離子電池中無金屬鋰,充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌。
B.集中預處理時;為防止短時間內(nèi)快速放電引起燃燒甚至爆炸,應先進行放電處理。
C.充電時若轉(zhuǎn)移0.01mol電子;石墨電極將減重0.07g
D.充電時,陽極的電極反應式為LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+
(2)LiCoO2是一種具有強氧化性的難溶復合金屬氧化物,且Co3+在常溫、pH=0.5條件下即開始水解。LiCoO2可溶于硫酸得CoSO4。用硫酸酸浸時,需要加入Na2S2O3作助溶劑,從化學反應原理的角度解釋原因:_______________________________,寫出浸出CoSO4的離子反應方程式:__________________
(3)控制氫離子濃度為4mol/L,反應溫度90℃,測得相同時間內(nèi)離子的浸出率與Na2S2O3溶液的變化關系如圖。則酸浸時應選用濃度為_______mol/L的Na2S2O3溶液。Na2S2O3溶液濃度增至0.3mol/L時,LiCoO2的浸出率明顯下降,可能的原因是_________________(用化學方程式結(jié)合文字說明)
(4)整個回收工藝中,可循環(huán)使用的物質(zhì)是_____________________
(5)已知15℃左右Li2CO3的Ksp為3.210-2,該溫度下Li2CO3的溶解度約為_____g。將萃取后的Li2SO4溶液加熱至95℃,加入飽和Na2CO3溶液,反應10min,________________(填操作)得Li2CO3粉末。27、鉻酸鉛俗稱鉻黃,是一種難溶于水的黃色固體,也是一種重要的黃色顏料,常用作橡膠、油墨、水彩、色紙等的著色劑。工業(yè)上用草酸泥渣(主要含草酸鉛、硫酸鉛)和鉻礦渣(主要成分為Cr2O3,含有少量的SiO2、Fe2O3、Al2O3)為原料制備鉻酸鉛;實現(xiàn)資源的回收再利用,其流程如下:
回答下列問題:
(1)將鉻礦渣“粉碎”的目的是___________。
(2)“濾渣Ⅱ”的主要成分是___________(填化學式)。
(3)“氧化焙燒”時,Cr2O3被氧化的反應的化學方程式為___________。
(4)“一系列操作”包括___________;粉碎。
(5)為了使產(chǎn)品更純,需將“含Na2Cr2O7、Na2SO4的溶液”分離提純,依據(jù)如圖所示的溶解度信息,“含Na2Cr2O7、Na2SO4的溶液”分離提純的操作是___________。分離提純后得到的固體的化學式為___________。
(6)“焙燒”時加入碳酸鈉是為了將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為氧化鉛(PbO),流程中加入碳酸鈉的量為理論值的1.5倍,已知草酸泥渣中硫酸鉛的含量為20.2%,則加入碳酸鈉與草酸泥渣的質(zhì)量之比為___________。28、海洋植物如海帶;海藻中含有豐豐富的碘元素;碘元素以碘離子的形式存在。實.驗室里從海帶中提取碘的流程如圖。
(1)操作①為分液,若試劑a為苯,則有機溶液需從分液漏斗__(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(2)加入雙氧水的作用是__,操作③的名稱是__。
(3)I-和IO在酸性條件下生成I2的離子方程式是__。
(4)圖中,含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I2的懸濁液,其目的是__。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】
A.反應是放熱反應;還是吸熱反應,主要與反應物總能量和生成物總能量的相對大小有關系,而與反應條件無關系,故A錯誤;
B.破壞生成物全部化學鍵所需的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時;也就表示形成生成物全部化學鍵所放出的能量大于破壞反應物全部化學鍵所消耗要的能量,該反應為放熱反應,ΔH<0,故B錯誤;
C.未來新能源的特點是資源豐富;在使用時對環(huán)境無污染或污染很小且可以再生,所以風能;氫能、太陽能和生物質(zhì)能都屬于未來新能源,故C正確;
D.升高溫度;可以改變化學反應的反應熱,加入催化劑改變反應速率,不能改變化學平衡,故D錯誤。
故選C。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.碳化硅屬于無機物;且不是硅酸鹽,所以碳化硅陶瓷是新型無機非金屬材料,A正確;
B.硅單質(zhì)是半導體材料;二氧化硅是光導纖維材料,B錯誤;
C.維生素C具有還原性;可以作抗氧化劑,C正確;
D.綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染;D正確;
綜上所述答案為B。3、A【分析】【詳解】
試題分析:n(Cu)=51.2g÷64g/mol=0.8mol,由于Cu是+2價的金屬,所以Cu失去電子的物質(zhì)的量是n(e-)=0.8mol×2=1.6mol;Cu失去電子的物質(zhì)的量與硝酸變?yōu)榈难趸铮ê琋O、N2O4、NO2)得到電子的物質(zhì)的量相等。由于這些氣體恰好能被500mLNaOH溶液完全吸收,生成NaNO2和NaNO3兩種鹽溶液,在NaNO3中N元素的化合價是+5價,與硝酸中N的化合價相同,所以產(chǎn)生NaNO2得到電子的物質(zhì)的量就是Cu失去電子的物質(zhì)的量。n(NaNO2)×2=1.6mol,n(NaNO2)=0.8mol.根據(jù)元素守恒可知n(NaOH)=n(NaNO2)+n(NaNO3)=0.8mol+0.2mol=1mol,所以c(NaOH)=1mol÷0.5L=2mol/L,選項是A。4、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)題意可知,正極發(fā)生氧化反應,電極反應式為故A錯誤;
B.根據(jù)題意可知,負極發(fā)生氧化反應,堿性環(huán)境下的電極反應式為故B錯誤;
C.電池總反應為所以電池工作過程中,溶液的pH增大,故C正確;
D.該電池工作時電子從負極經(jīng)外電路流向正極;故D錯誤;
故選C。5、D【分析】【詳解】
A.能與溴水發(fā)生反應使溴水褪色,與溴水不反應;不能使溴水褪色,A項可鑒別;
B.NaOH能與溴水發(fā)生反應使溴水褪色;NaCl與溴水不反應,不能使溴水褪色,B項可鑒別;
C.乙烯能與溴水發(fā)生加成反應使溴水褪色;乙烷與溴水不反應,不能使溴水褪色,C項可鑒別;
D.烷烴與溴水均不反應;D項不能鑒別;
故選D。二、多選題(共9題,共18分)6、AD【分析】【分析】
【詳解】
a曲線變?yōu)閎曲線,反應速率增大,但平衡不移動。加入催化劑可實現(xiàn)此目的。又因為該反應是反應前后氣體體積不變的反應,故增大體系壓強也可實現(xiàn)此目的,因此答案選AD。7、CD【分析】【分析】
【詳解】
A.由②③可知;溫度相同時,pH越小,氧化率越大,錯誤;
B.由①②可知;pH相同時,溫度越高,氧化率越大,錯誤;
C.Fe2+的氧化率除受pH;溫度影響外;還受其他因素影響,如濃度等,正確;
D.綜上降低pH、升高溫度有利于提高Fe2+的氧化率;正確;
故選CD。8、BC【分析】【分析】
反應系數(shù)之比等于物質(zhì)的變化量之比,等于反應速率之比,根據(jù)圖像,6s到達平衡時,A增加了1.2mol,B減少了0.6mol,C減少了0.8mol,D增加了0.4mol,故各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為A:B:C:D=1.2:0.6:0.8:0.4=6:3:4:2,即該反應的化學方程式為3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)。
【詳解】
A.反應到1s時,v(A)═=0.6mol÷2L÷1s=0.3mol/(L?s),v(C)═=0.2mol÷2L÷1s=0.1mol/(L?s);所以v(A)≠v(C),A錯誤;
B.各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為A:B:C:D=1.2:0.6:0.8:0.4=6:3:4:2,即該反應的化學方程式為3B+4C6A+2D;B正確;
C.反應進行到6s時,v(B)==0.05mol?L-1?s-1;C正確;
D.反應進行到6s時,n(B)=n(D)=0.4mol?L-1,n(B)=n(D)===D錯誤;
故選BC。9、CD【分析】【分析】
淀粉在稀硫酸的作用下;水解為葡萄糖,則甲為葡萄糖;葡萄糖在酒化酶的作用下,生成乙醇,則乙為乙醇;葡萄糖在乳酸菌的作用下,生成乳酸,則丙為乳酸。
【詳解】
A.淀粉在稀硫酸的作用下;水解為葡萄糖,則硫酸所起的作用是做催化劑,A項正確;
B.蛋白質(zhì)遇重金屬鹽會變性失活;酒化酶為蛋白質(zhì),乳酸菌含有蛋白質(zhì),則酒化酶與乳酸菌遇重金屬鹽會失去活性,B項正確;
C.葡萄糖含有醛基,結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH-CHO;C項錯誤;
D.乙醇為醇類;乳酸為羧酸;結(jié)構(gòu)式不同,不互為同系物,D項錯誤;
答案選CD。10、BD【分析】【詳解】
銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水,反應的方程式為3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O,2NO+O2=2NO2;無色氣體變化為紅棕色氣體二氧化氮,可以用堿溶液吸收;
A.上述分析可知得到的氣體主要是NO2和NO;可以被氫氧化鈉溶液吸收,所以吸收劑可以是NaOH溶液,故A正確;
B.銅和稀硝酸反應生成硝酸銅;一氧化氮和水;一氧化氮和試管中的氧氣反應生成紅棕色氣體二氧化氮,試管上部氣體不始終為無色,故B錯誤;
C.銅和稀硝酸反應得到溶液為硝酸銅溶液;溶液為藍色,故C正確;
D.生成的一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮紅棕色氣體;二氧化氮具有氧化性,和碘化鉀溶液反應生成碘單質(zhì),碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色,故D錯誤;
故答案為BD。
【點睛】
本題考查稀硝酸、氮氧化物性質(zhì)的分析,注意一氧化氮和二氧化氮氣體顏色變化和二氧化氮具有氧化性的分析,實驗裝置中有有空氣,生成的一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮紅棕色氣體,二氧化氮具有氧化性,和碘化鉀溶液反應生成碘單質(zhì),碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色,吸收劑是和氮氧化物反應的溶液應為堿溶液。11、BC【分析】【詳解】
A.電池總反應式為:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2;不符合題意;
B.正極應該是氧氣得電子,發(fā)生還原反應,反應式為:O2+4e-+4OH-=2H2O;符合題意;
C.氧氣在正極參與反應;符合題意;
D.外電路中,電子由負極移向正極,該反應中a為負極,b為正極;故不符合題意;
故答案為BC。
【點睛】
盡管原電池外觀形形色色,五花八門,但其原理是相同的,即要緊緊抓住原電池中負極失電子發(fā)生氧化反應,正極得電子發(fā)生還原反應;外電路中,電子由負極流向正極,電流方向與電子流動方向相反這一基本規(guī)律。12、AD【分析】【分析】
由圖可以知道硫酸鹽還原菌可以將有機物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以將硫氫根離子氧化成硫酸根離子,所以兩種細菌存在,就會循環(huán)把有機物氧化成CO2放出電子,負極上HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO失電子發(fā)生氧化反應,正極上是氧氣得電子的還原反應。
【詳解】
A.負極上HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式是HS-+4H2O-8e-=SO+9H+;故A正確;
B.b是電池的正極,a是負極,所以電子從a流出,經(jīng)外電路流向b;故B錯誤;
C.如果將反應物直接燃燒;化學能除了轉(zhuǎn)化為熱能還會有一部分能量轉(zhuǎn)化為光能,能量的利用率會發(fā)生變化,故C錯誤;
D.根據(jù)電子守恒,若該電池有0.4mol電子轉(zhuǎn)移,有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜;故D正確;
綜上所述本題答案為AD。13、BD【分析】【詳解】
A.測得A的濃度為0.5mol/L;在溫度不變的條件下,將容器的體積擴大到兩倍,濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?,即濃度?.25mol/L,平衡移動后再達到平衡,測得A的濃度為0.3mol/L,說明A濃度增大,平衡逆向移動,逆向是體積增大的反應,x+y>z,故A錯誤;
B.根據(jù)A分析得到平衡向逆反應方向移動;故B正確;
C.體積擴大到2倍;B的濃度減小,故C錯誤;
D.平衡逆向移動;因此C的體積分數(shù)下降,故D正確。
綜上所述,答案為BD。14、AD【分析】【分析】
【詳解】
略三、填空題(共6題,共12分)15、略
【分析】【詳解】
(1)從能量變化示意圖可以看出,反應物總能量高于生成物總能量,此反應是個放熱反應,放出的熱量Q=E2-E1=368kJ·mol-1-134kJ·mol-1=234kJ·mol-1,故NO2和CO反應的熱化學方程式:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234kJ·mol-1。
(2)根據(jù)ΔH=E反應物鍵能-E生成物鍵能,設H-Cl鍵能為x,則可得代數(shù)式436+247-2x=-185,解得x=434,故H-Cl鍵能為434kJ·mol-1?!窘馕觥縉O2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234kJ·mol-143416、略
【分析】【詳解】
該熔融鹽燃料電池中,負極上燃料CO失電子和碳酸根離子反應生成二氧化碳,電極反應式為2CO+2CO32--4e-═4CO2,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應生成碳酸根離子,電極反應式為O2+2CO2+4e-═2CO32-,在得失電子相同條件下將正負極電極反應式相加得電池反應式2CO+O2═2CO2,故答案為:O2+2CO2+4e-═2CO32-;2CO+O2═2CO2。
【點睛】
本題以燃料電池為載體考查原電池原理,注意結(jié)合電解質(zhì)書寫電極反應式?!窘馕觥縊2+2CO2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO217、略
【分析】【分析】
(1)在Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+反應中,Cu被氧化,應為原電池的負極,電解反應為:Cu-2e-=Cu2+,電解質(zhì)溶液為含Ag+離子的溶液,如AgNO3,故答案為:Cu;氧化;AgNO3溶液;
(2)Ag+得電子被還原生成單質(zhì)Ag,正極上有銀白色物質(zhì)生成,電極反應為Ag++e-=Ag;應為原電池正極反應,故答案為:出現(xiàn)銀白色物質(zhì);
(3)正極反應為Ag++e-=Ag;若導線上轉(zhuǎn)移電子1mol,則生成銀1mol,質(zhì)量為108g,故答案為:108。
【詳解】
(1)在Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+反應中,Cu被氧化,應為原電池的負極,電解反應為:Cu-2e-=Cu2+,電解質(zhì)溶液為含Ag+離子的溶液,如AgNO3,故答案為:Cu;氧化;AgNO3溶液;
(2)Ag+得電子被還原生成單質(zhì)Ag,正極上有銀白色物質(zhì)生成,電極反應為Ag++e-=Ag;應為原電池正極反應,故答案為:出現(xiàn)銀白色物質(zhì);
(3)正極反應為Ag++e-=Ag,若導線上轉(zhuǎn)移電子1mol,則生成銀1mol,質(zhì)量為108g,故答案為:108。【解析】Cu(或銅)氧化AgNO3溶液有銀白色物質(zhì)生成10818、略
【分析】【分析】
(1)若a和b不相連;d是鋅片,m是稀硫酸,不能形成原電池,為鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣;
(2)①若a和b用導線相連;c是石墨電極,d是銅片,m是硝酸銀溶液,可形成銅;石墨原電池;
②c;d均是Pt電極;m是稀硫酸,分別向兩極通入甲烷和氧氣,則形成燃料電池;
(3)根據(jù)蓋斯定律計算。
【詳解】
(1)若a和b不相連;d是鋅片,m是稀硫酸,鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣,則觀察到的現(xiàn)象為鋅片的表面有氣泡產(chǎn)生;反應為放熱反應,則此時化學能主要為熱能;
(2)①若a和b用導線相連,c是石墨電極,d是銅片,m是硝酸銀溶液,則銅與硝酸銀反應生成硝酸銅和單質(zhì)銀,總反應離子方程式為Cu+2Ag+=Cu2++2Ag;
②c、d均是Pt電極,m是稀硫酸,分別向兩極通入甲烷和氧氣,則形成燃料電池,甲烷失電子,作負極,與水反應生成二氧化碳和氫離子,電極反應式為CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+;
(3)①N2O5(g)?2NO2(g)+O2(g)ΔH=+53.1kJ?mol-1②2NO2(g)?N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,2①+2②可得2N2O4(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH1=+53.1kJ?mol-1×2-55.3kJ?mol-1×2=-4.4kJ?mol-1。【解析】鋅片的表面有氣泡產(chǎn)生熱能Cu+2Ag+=Cu2++2AgCH4-8e-+2H2O=CO2+8H+-4.419、略
【分析】【詳解】
(1)反應熱=反應物總鍵能-生成物總能鍵能,由有機物的結(jié)構(gòu)可知,該反應的反應熱為:2molC-H、1molO=O總鍵能與2molC-O、2molO-H總鍵能之差,△H1=2mol×413kJ?mol-1+1mol×497kJ?mol-1-2mol×(351kJ?mol-1+462kJ?mol-1)=-303kJ?mol-1;
(2)在反應瓶內(nèi)加入含1mol乙二醛的反應液2L;加熱至45~60℃,通入氧氣并保持氧氣壓強為0.12Mpa,反應3h達平衡狀態(tài),得到的混合液中含0.84mol乙醛酸,0.12mol草酸,0.04mol乙二醛(溶液體積變化可忽略不計)。
①乙二醛的轉(zhuǎn)化率為草酸的平均生成速率為=0.02mol·L-1·h-1;
②根據(jù)反應結(jié)合計算可知,乙醛酸的濃度為0.42mol/L,乙二醛的濃度為0.02mol/L,乙醛酸制備反應的經(jīng)驗平衡常數(shù)K==3765(MPa)-1;增大壓強;一方面可以加快乙醛酸制備反應的反應速率,另一方面也有利于增大乙二醛的轉(zhuǎn)化率;(但是氧氣壓強不宜過高,過高會使乙醛酸進一步被氧化,減少乙醛酸的產(chǎn)率);
(3)①根據(jù)圖1中氧醛比對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響;選擇最佳氧醛比為0.55;催化劑的合適用量為0.20g;
②溫度較低時,反應速率較慢;溫度高于60℃,乙醛酸產(chǎn)率下降,副產(chǎn)物草酸產(chǎn)率增加,產(chǎn)品的純度下降(產(chǎn)品的顏色可能是乙醛酸分解產(chǎn)物污染了產(chǎn)品),故選擇溫度在45~60℃?!窘馕觥?30396%0.023675(MPa)-1增大壓強,一方面可以加快乙醛酸制備反應的反應速率,另一方面也有利于增大乙二醛的轉(zhuǎn)化率;(但是氧氣壓強不宜過高,過高會使乙醛酸進一步被氧化,減少乙醛酸的產(chǎn)率。)0.550.20g溫度較低時,反應速率較慢;溫度高于60℃,乙醛酸產(chǎn)率下降,副產(chǎn)物草酸產(chǎn)率增加,產(chǎn)品的純度下降(產(chǎn)品的顏色可能是乙醛酸分解產(chǎn)物污染了產(chǎn)品)20、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮,反應方程式為:3NO2+H2O=2HNO3+NO,答案為:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(2)①該反應中的反應熱=(945+498)kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol,所以其熱化學反應方程式為:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183kJ?moL-1,答案為:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183kJ?moL-1;②該反應的正反應是吸熱反應;升高溫度,平衡向正反應方向移動,生成物濃度增大,反應物濃度減小,所以平衡常數(shù)增大,答案為:增大;
(3)①在催化劑條件下,一氧化碳被氧化生成二氧化碳,一氧化氮被還原生成氮氣,所以其反應方程式為:2CO+2NON2+2CO2,答案為:2CO+2NON2+2CO2;②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù),得知它們均為ⅡA族元素.同一主族的元素,從上到下,原子半徑逐漸增大,原子半徑越大,反應接觸面積越大,則吸收能力越大,答案為:根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù);得知它們均為ⅡA族元素,同一主族的元素,從上到下,原子半徑逐漸增大;
(4)①鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原,答案為:還原;②NiO電極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮,所以電極反應式為:NO+O2--2e-=NO2,答案為:NO+O2--2e-=NO2.【解析】3NO2+H2O=2HNO3+NON2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+183kJ·mol-1增大2CO+2NON2+2CO2根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù),得知它們均為ⅡA族元素。同一主族的元素,從上到下,原子半徑逐漸增大還原NO+O2--2e-=NO2四、判斷題(共4題,共36分)21、A【分析】【詳解】
一般來說,帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高,正確。22、B【分析】略23、B【分析】【詳解】
通過石油分餾和石油裂化可獲得汽油,兩種汽油分別稱為分餾汽油和裂化汽油,均屬于混合物,題干說法錯誤。24、A【分析】【詳解】
在原電池中,負極失去電子發(fā)生氧化反應,正極得到電子發(fā)生還原反應,正確。五、工業(yè)流程題(共4題,共16分)25、略
【分析】【分析】
二氧化硅與焦炭在高溫下反應,生成粗硅和一氧化碳;提純粗硅時,通入HCl,將硅氧化為SiHCl3與雜質(zhì)分離;再用H2還原;便可獲得高純硅。
(1)
Si元素是14號元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為所以其位于元素周期表第三周期第ⅣA族,在硅酸鹽中,1個Si原子與4個O原子形成共價單鍵,1個O原子與2個Si原子形成共價單鍵,從而構(gòu)成了硅氧四面體。答案為:第三周期第ⅣA族;硅氧四面體;
(2)
硅酸鈉在空氣中易與二氧化碳和水反應生成硅酸沉淀和碳酸鈉,反應的離子方程式為+CO2+H2O=H2SiO3↓+答案為:+CO2+H2O=H2SiO3↓+
(3)
HF溶液與SiO2反應,生成四氟化硅氣體和水,化學方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。答案為:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(4)
分析由SiO2制備高純度硅的工業(yè)流程,可確定X為CO;從流程圖中可以看出,反應過程中所用原料H2和HCl,又在反應過程中生成,所以可以循環(huán)使用的物質(zhì)為H2和HCl。答案為:CO;HCl;
(5)
在氮化硅中,N顯-3價,Si顯+4價,所以氮化硅的化學式為Si3N4;在高溫燒結(jié)氮化硅陶瓷的過程中,二氧化硅、碳、氮氣以物質(zhì)的量之比為3:6:2發(fā)生反應,生成兩種化合物氮化硅和一氧化碳,化學方程式為3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,反應中氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為7:9。答案為:Si3N4;7:9。
【點睛】
二氧化硅與焦炭在高溫下反應,生成粗硅和一氧化碳,由于在此高溫下,二氧化碳能與焦炭反應生成一氧化碳,所以產(chǎn)物中不存在二氧化碳?!窘馕觥?1)第三周期第ⅣA族硅氧四面體。
(2)+CO2+H2O=H2SiO3↓+
(3)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(4)COHCl
(5)Si3N47:926、略
【分析】【分析】
廢舊鋰離子電池處理拆解后分離出LiCoO2、碳粉、Cu、Al、Ni等小顆粒混合物,通過電選將LiCoO2、碳粉與Cu、Al、Ni分離,向LiCoO2;碳粉混合物中加入硫酸;碳不與硫酸反應,過濾可得硫酸鈷和硫酸鋰溶液,得到濾液加入萃取劑萃取分液得到水層為硫酸鋰,有機層通過反萃取得到水層硫酸鈷溶液,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)A.根據(jù)鋰離子電池放電時電池的總反應為:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1),放電時,則Li1-xCoO2為正極,LixC6為負極,負極LixC6失去電子得到Li+,在原電池中,陽離子移向正極,則Li+在電解質(zhì)中由負極向正極遷移;充電時,石墨(C6)電極變成LixC6,電解池中陽離子向陰極移動,陰極電極反應式為:xLi++C6+xe-═LixC6,則石墨(C6)電極增重的質(zhì)量就是鋰離子的質(zhì)量,則鋰離子電池中無金屬鋰,充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌;故A正確;
B.集中預處理時;為防止短時間內(nèi)快速放電引起燃燒甚至爆炸,根據(jù)流程圖,放電處理”有利于鋰的回收,故B正確;
C.充電時,石墨(C6)電極變成LixC6,電極反應式為:xLi++C6+xe-═LixC6,則石墨(C6)電極增重的質(zhì)量就是鋰離子的質(zhì)量,根據(jù)關系式:xLi+~~xe-,可知若轉(zhuǎn)移0.01mole-,就增重0.01molLi+;即0.07g,故C錯誤;
D.正極上Co元素化合價降低,放電時,電池的正極反應為:Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2;充電是放電的逆反應,故D正確;
答案選C;
(2)LiCoO2是一種具有強氧化性的難溶復合金屬氧化物,Na2S2O3是一種中等強度的還原劑,二者發(fā)生氧化還原反應有利于提高酸浸時LiCoO2的浸出率和浸出速率,浸出CoSO4的離子反應方程式:8LiCoO2+S2O32-+22H+=8Li++8Co2++11H2O+2SO42-;
(3)通過酸浸,加入Na2S2O3溶液,將Cu、Al、Ni與Li、Co分離,提高Li、Co離子的浸出率,當Li、Co離子的浸出率最高時,Na2S2O3溶液的濃度為0.25mol/L;Na2S2O3溶液濃度增至0.3mol/L時,Na2S2O3是一種中等強度的還原劑,遇強酸分解,發(fā)生反應為:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,反應中產(chǎn)生硫單質(zhì),附著在固體表面阻止反應進行,導致LiCoO2的浸出率明顯下降;
(4)整個回收工藝中;通過反萃取,可以再生有機萃取劑(有機相),該有機相可循環(huán)使用流程中萃取環(huán)節(jié);
(5)溶解度是指一定溫度下達到飽和時,100g水中溶解溶質(zhì)的質(zhì)量,15℃左右,100g水的體積100mL,
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