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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年統(tǒng)編版選擇性必修1化學(xué)上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、LiH可作飛船的燃料;已知下列反應(yīng):
①2Li(s)+H2(g)=2LiH(s)△H=-182kJ/mol
②2H2(g)+O(g)=2H2O1)△H=-572kJ/mol
③4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)△H=-1196kJ/mol
則反應(yīng)2LiH(s)+O2(g)=Li2O(s)+H2O(l)的焓變?yōu)锳.+351kJ/molB.-351kJ/molC.+702kJ/molD.-702kJ/mol2、關(guān)于工業(yè)上用接觸法制硫酸的說法不正確的是()A.硫酸廠應(yīng)建在靠近原料產(chǎn)地的地區(qū)B.主要設(shè)備有沸騰爐、接觸室和吸收塔C.三氧化硫不用水吸收,而是用濃硫酸吸收D.尾氣若不經(jīng)處理排放,有可能形成硫酸型酸雨3、沉積物微生物燃料電池(SMFC)可以將沉積物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能;同時加速沉積物中污染物的去除,用SMFC處理含硫廢水的工作原理如圖所示,酸性增強不利于菌落存活。下列說法錯誤的是。
A.碳棒b電勢比碳棒a電勢低B.碳棒a附近酸性增強C.碳棒b存在電極反應(yīng):D.工作一段時間后,電池效率降低4、已知甘氨酸(用表示)在水中存在三種微粒;它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
為該溶液中和數(shù)目相等時的和分別表示:和的解離常數(shù),其各微粒在水中的分布系數(shù)(各微粒數(shù)目占三種微粒總數(shù)的百分比)如圖所示。下列判斷錯誤的是。
A.a點對應(yīng)的B.向甘氨酸溶液中加入溶液,此時溶液中C.甘氨酸溶液的D.甘氨酸溶于水后溶液顯酸性5、常溫下,溶液關(guān)于該溶液下列說法正確的是A.B.C.加水稀釋,溶液增大D.溶液可用玻璃試劑瓶盛裝6、25℃時,將SO2通入NaOH溶液得到一組c(H2SO3)+c(HSO)+c(SO)=0.100mol·L-1的混合溶液;溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的關(guān)系曲線如下圖所示。下列敘述正確的是。
A.H2SO3的Ka2=10-7.2B.pH=1.9的溶液中:c(Na+)>c(SO)>c(H2SO3)=c(HSO)C.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(SO)+c(HSO)D.pH=7.2時,c(HSO)=c(SO)=c(H+)7、向容積均為1L的三個恒容密閉容器(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)中,均投入1molCO2和2molH2,在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):反應(yīng)10min,測得各容器內(nèi)CO2的物質(zhì)的量如圖所示。下列說法正確的是。
A.該反應(yīng)正反應(yīng)的△H>0B.T1時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4C.三個容器中,H2的平衡轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系:Ⅱ>Ⅰ>ⅢD.0~10min內(nèi),容器Ⅱ中反應(yīng)的平均速率:v(CH3OH)2=0.06mol·L-1min-1評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電,在海水中電池總反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是A.正極反應(yīng)式:Ag+Cl--e-=AgClB.每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子C.Na+不斷向“水”電池的負極移動D.AgCl是氧化產(chǎn)物9、一定溫度下,三種碳酸鹽()的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知:下列說法正確的是。
A.的依次增大B.a點可表示的飽和溶液,且C.b點可表示的飽和溶液,且D.c點可表示的不飽和溶液,且10、雙極膜(BP)是陰、陽復(fù)合膜,在直流電作用下,陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH-。利用雙極膜電滲析法和惰性電極電解食鹽水可獲得淡水;NaOH溶液和鹽酸;其工作原理如下圖所示,M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是。
A.M膜為陰離子交換膜B.出口2的產(chǎn)物是鹽酸C.若去掉雙極膜(BP),陽極室會有Cl2生成D.電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子,兩極共得到0.5mol氣體11、KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液500mL,其中c()=6.0mol/L。用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時間后,兩極都收集到22.4L氣體(標(biāo)準狀況),假設(shè)電解后溶液的體積仍為500mL。下列說法不正確的是A.原混合溶液中K+的物質(zhì)的量濃度為1mol/LB.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4mol電子C.加入CuO可使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度D.電解后溶液中H+的物質(zhì)的量濃度4mol/L12、向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molSiHCl3發(fā)生如下反應(yīng):2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)下圖是不同溫度下SiHCl3的物質(zhì)的量分數(shù)隨時間的變化:
下列說法正確的是A.該反應(yīng)正方向為吸熱反應(yīng)B.T2時,0~100min時,v(SiCl4)=0.0025mol·L-1·min-1C.T2時向平衡體系中再充入1molSiHCl3,平衡不移動D.T1時,起始向容器中充入SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4各0.3mol,達到平衡前v(正)<v(逆)13、常溫下,在“”的水溶液體系中,三種微粒的物質(zhì)的量分數(shù)隨溶液pH變化(僅用和NaOH溶液調(diào)節(jié)pH)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是。
A.的數(shù)量級為10-7B.NaHA溶液中,C.當(dāng)體系呈中性時,D.之和不變14、將質(zhì)量相等的銅片和鉑片插入硫酸銅溶液中(足量),銅片與電源正極相連,鉑片與電源負極相連,以電流強度1A通電10min,然后反接電源,以電流強度2A繼續(xù)通電10min。下列表示銅電極鉑電極、電解池中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量和電解時間的關(guān)系圖正確的是A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、能源是現(xiàn)代文明的原動力;電池與我們的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)。
(1)事實證明,能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是___________(填字母)。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)C.2CO(g)+O2=2CO2(l)
(2)如圖為原電池裝置示意圖:
①若A為Zn片,B為石墨棒,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,寫出正極的電極反應(yīng)式___________,反應(yīng)過程中溶液的酸性___________(填“變大”變小“或”不變“)。一段時間后,當(dāng)在電池中放出1.68L(標(biāo)準狀況)氣體時,電路中有___________個電子通過了導(dǎo)線(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。
②燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源;氫氣燃料電池和甲醇燃料電池在北京冬奧會上得到廣泛應(yīng)用。如圖是堿性氫燃料電池的模擬示意圖:
a電極是___________極,將上圖中的H2改為甲醇就構(gòu)成了堿性甲醇燃料電池,a電極發(fā)生的電極反應(yīng)式是___________。若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子,則該燃科電池理論上消耗的O2在標(biāo)準狀況下的體積為___________L。16、硫酸是重要的化工材料;二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫是工業(yè)制硫酸的重要反應(yīng)之一。
(1)將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定條件下經(jīng)20分鐘達到平衡,測得c(SO3)=0.040mol/L。
①從反應(yīng)開始到達到平衡,用SO2表示的平均反應(yīng)速率為________________
②從平衡角度分析采用過量O2的目的是____________;
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=___________。
④已知:K(300℃)>K(350℃),該反應(yīng)是________(選填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。若反應(yīng)溫度升高,SO2的轉(zhuǎn)化率將_______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(P)的關(guān)系如圖所示。平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同)。17、依據(jù)事實;寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)1molN2(g)與適量H2(g)起反應(yīng),生成NH3(g),放出92.2kJ熱量__________。
(2)衛(wèi)星發(fā)射時可用肼(N2H4)作燃料,1molN2H4(l)在O2(g)中燃燒,生成N2(g)和H2O(l),放出622kJ熱量__________。
(3)1molCu(s)與適量O2(g)起反應(yīng),生成CuO(s),放出157kJ熱量__________。
(4)1molC(s)與適量H2O(g)起反應(yīng),生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ熱量__________。
(5)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1molC8H18(l)在O2(g)中燃燒,生成CO2(g)和H2O(l),放出5518kJ熱量__________。18、下圖為兩種銅鋅原電池的示意圖。
(1)寫出它們工作時正極的電極反應(yīng)式___________。
(2)電池B工作時鹽橋中的K+流動方向(填“向ZnSO4”或“向CuSO4”)___________溶液;
(3)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖;該電池電極表面鍍了一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質(zhì)穩(wěn)定。請回答:
①電池的負極反應(yīng)式為:___________。
②電池工作時OH-向___________(填“正極”或“負極”)移動。
③正極上消耗標(biāo)準狀況下1.12L氣體時,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為___________。
④相比與火力發(fā)電,燃料電池的優(yōu)點是:___________。19、(1)用的鹽酸與的溶液在如下圖所示的裝置中進行中和反應(yīng);通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可計算中和反應(yīng)反應(yīng)熱。回答下列問題:
①若將杯蓋改為薄鐵板,求得的反應(yīng)熱將________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
②若通過測定計算出產(chǎn)生的熱量為請寫出該反應(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)化合價表示),則反應(yīng)的________
20、如圖所示為在直流電源的作用下電解CuSO4溶液的裝置,其中A、B為石墨電極,a、b為電源的兩極;當(dāng)接通電源,通電一段時間后,將B電足量極取出,洗干凈并干燥后稱量,其質(zhì)量增加了3.2g,則:
(1)a電極為電源的___極。
(2)寫出電極反應(yīng)式:A極___,B極__。
(3)若要使反應(yīng)后的溶液恢復(fù)到原來狀態(tài),則應(yīng)該加入__,加入__g。21、2018年7月至9月;國家文物局在遼寧開展水下考古,搜尋;發(fā)現(xiàn)并確認了甲午海戰(zhàn)北洋水師沉艦——經(jīng)遠艦。已知:正常海水呈弱堿性。
(1)經(jīng)遠艦在海底“沉睡”124年后,鋼鐵制成的艦體腐蝕嚴重。艦體發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,負極的電極反應(yīng)式為_______。
(2)為了保護文物;考古隊員采用“犧牲陽極的陰極保護法”對艦船進行了處理。
①下列說法不正確的是________。
A.鋅塊發(fā)生氧化反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+
B.艦體有電子流入;可以有效減緩腐蝕。
C.若通過外加電源保護艦體;應(yīng)將艦體與電源正極相連。
D.地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接鋅塊與該種艦體保護法原理相同。
②采用“犧牲陽極的陰極保護法”后,艦體上正極的電極反應(yīng)式為_________。
(3)船上有些器皿是銅制品;表面有銅銹。
①據(jù)了解銅銹的成分非常復(fù)雜,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl??脊艑W(xué)家將銅銹分為無害銹(形成了保護層)和有害銹(使器物損壞程度逐步加劇;并不斷擴散),結(jié)構(gòu)如圖所示。
下列說法正確的是________
A.疏松的Cu2(OH)3Cl屬于有害銹。
B.Cu2(OH)2CO3既能溶于鹽酸也能溶于氫氧化鈉溶液。
C.青銅器表面涂一層食鹽水可以做保護層。
D.用HNO3溶液除銹可以保護青銅器的藝術(shù)價值;做到“修舊如舊”
②文獻顯示Cu2(OH)3Cl的形成過程中會產(chǎn)生CuCl(白色不溶于水的固體),將腐蝕文物置于含Na2CO3的緩沖溶液中浸泡,可以使CuCl轉(zhuǎn)化為難溶的Cu2(OH)2CO3反應(yīng)的離子方程式為______。
(4)考古隊員將艦船上的部分文物打撈出水后,采取脫鹽、干燥等措施保護文物。從電化學(xué)原理的角度分析“脫鹽、干燥”的防腐原理:________。22、在一定條件下xA+yBzC達到平衡時;請?zhí)顚懀?/p>
(1)若A、B、C都是氣體,在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動,則x、y、z關(guān)系是___________。
(2)已知B、C是氣體,現(xiàn)增加A的物質(zhì)的量,平衡不移動,說明A是___________(填狀態(tài))。
(3)若容器容積不變,加入氣體B,氣體A的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)若加熱后,C的百分含量減小,則正反應(yīng)是___________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(5)若容器容積不變,且A、B、C都是氣體,向容器中充入稀有氣體,則___________。
A.化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動B.化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。
C.化學(xué)平衡不移動D.反應(yīng)停止23、甲烷自熱重整是先進的制氫方法;包含甲烷氧化和水蒸氣重整兩個過程。
(1)甲烷自熱重整時向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下:。反應(yīng)過程反應(yīng)序號化學(xué)方程式△H/kJ·mol-1活化能Ea/kJ·mol-1甲烷氧化ⅠCH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6ⅡCH4(g)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5172.5水蒸氣重整ⅢCH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)+206.2240.1ⅣCH4(g)+2H2O(g)→CO2(g)+4H2(g)+158.6243.9243.9
①請用有關(guān)理論分析以上四個反應(yīng)中反應(yīng)Ⅰ速率最快的原因___。
②以上四個反應(yīng)中,正向反應(yīng)限度最大的是__。
a.反應(yīng)Ⅰb.反應(yīng)Ⅱc.反應(yīng)Ⅲd.反應(yīng)Ⅳ
(2)甲烷水蒸氣催化重整分為兩階段制備甲醇:
(ⅰ)制備合成氣:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=206.2kJ·mol-1
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2
制備合成氣:將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反應(yīng)室(容積為100L),在一定條件下發(fā)生反應(yīng)(ⅰ);CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度;壓強的關(guān)系如圖所示。
①已知100℃時達到平衡的時間為5min,則從反應(yīng)開始到平衡,用氫氣表示的平均反應(yīng)速率為:v(H2)=___mol·L-1·min-1。
②圖中p1___p2(填“<”、“>”或“=”)。
合成甲醇:在Cu2O/ZnO作催化劑的條件下,向2L的密閉容器中通入1molCO(g)和2molH2(g),發(fā)生反應(yīng)(ⅱ),反應(yīng)過程中CH3OH(g)的物質(zhì)的量(n)與時間(t)及溫度的關(guān)系如圖所示。
③據(jù)研究,反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O。實際生產(chǎn)中隨反應(yīng)進行,Cu2O的量會減少,導(dǎo)致催化效率降低。若在反應(yīng)體系中充入少量CO2,有利于保持Cu2O的催化效率不降低,原因是___。
④在500℃恒壓條件下,請在圖中畫出反應(yīng)體系中n(CH3OH)隨時間t變化的總趨勢圖___。
評卷人得分四、判斷題(共3題,共6分)24、升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,此時v放減小,v吸增大。(____)A.正確B.錯誤25、等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸分別與NaOH溶液反應(yīng),得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH)相等。(____________)A.正確B.錯誤26、某鹽溶液呈酸性,該鹽一定發(fā)生了水解反應(yīng)。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共18分)27、含NO的煙氣需要處理后才能排放。
(1)氫氣催化還原含NO的煙氣,發(fā)生“脫硝”反應(yīng):2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-605kJ·mol-1。一定條件下,加入H2的體積分數(shù)對該反應(yīng)平衡時含氮物質(zhì)的體積分數(shù)的影響如圖所示:
①隨著H2體積分數(shù)增加,NO中N被還原的價態(tài)逐漸降低。當(dāng)H2的體積分數(shù)在0.5×10-3~0.75×10-3時,NO的轉(zhuǎn)化率基本為100%,而N2和NH3的體積分數(shù)仍呈增加趨勢,其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
圖中N2減少的原因是N2與H2反應(yīng)生成NH3,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________。
(2)某科研小組研究了NO與H2反應(yīng)生成N2和NH3的轉(zhuǎn)化過程。在起始溫度為400℃時,將n(NO):n(H2)=1:2通入甲;乙兩個恒容密閉容器中;甲為絕熱過程、乙為恒溫過程,兩反應(yīng)體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。
①曲線X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a點在曲線X上,則a點___________是平衡點(填“可能”或“不可能”)。
③曲線Y的容器中反應(yīng)達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為60%,從開始到平衡點Z時用分壓表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃時,“脫硝”反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp=___________kPa-1(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,Kp為用分壓代替濃度計算的平衡常數(shù);分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(3)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),用P1-g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過程如圖所示。
光催化脫除原理和電化學(xué)反應(yīng)原理類似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4兩端類似于兩極,g–C3N4極發(fā)生___________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),該極的電極反應(yīng)式為___________。28、周期表前四周期的元素A;B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同;B的價電子層中有3個未成對電子,C的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,D與C同族;E的最外層只有2個電子,但次外層有18個電子?;卮鹣铝袉栴}:
(1)常溫下(BA4)DC4溶液顯______性;用離子方程式解釋原因______。
(2)B;C、D中第一電離能最大的是______(填元素符號);基態(tài)E原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為______。
(3)A和其他元素形成的二元共價化合物中,有一種分子空間構(gòu)形呈三角錐形,該分子極易溶于水,卻不溶于CCl4;請解釋原因______;分子中既含有極性共價鍵;又含有非極性共價鍵的化合物是______(填化學(xué)式,寫一種)。
(4)A2C內(nèi)的C—A鍵、A2C分子間的范德華力和氫鍵,從強到弱依次是______。A3C+中A—C—A鍵角比A2C中的______(填“大”或“小”或“相等”)
(5)與E同周期的元素中,基態(tài)原子在4s軌道上只有1個電子的元素共有______種。評卷人得分六、有機推斷題(共4題,共36分)29、碘番酸是一種口服造影劑;用于膽部X-射線檢查。其合成路線如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可發(fā)生銀鏡反應(yīng);A分子含有的官能團是___________。
(2)B無支鏈;B的名稱為___________。B的一種同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜只有一組峰,結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(3)E為芳香族化合物;E→F的化學(xué)方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯環(huán)上不相鄰的碳原子上。碘番酸的相對分了質(zhì)量為571;J的相對分了質(zhì)量為193。碘番酸的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(6)口服造影劑中碘番酸含量可用滴定分析法測定;步驟如下。
第一步2稱取amg口服造影劑,加入Zn粉、NaOH溶液,加熱回流,將碘番酸中的碘完全轉(zhuǎn)化為I-;冷卻;洗滌、過濾,收集濾液。
第二步:調(diào)節(jié)濾液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至終點,消耗AgNO3溶液的體積為cmL。已知口服造影劑中不含其它含碘物質(zhì)。計算口服造影劑中碘番酸的質(zhì)量分數(shù)___________。:30、X;Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X與Y位于不同周期,X與W位于同一主族;原子最外層電子數(shù)之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序數(shù)等于Y、W、Q三種元素原子的最外層電子數(shù)之和。請回答下列問題:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的電子式為_____________。
(2)一種名為“PowerTrekk”的新型充電器是以化合物W2Q和X2Z為原料設(shè)計的,這兩種化合物相遇會反應(yīng)生成W2QZ3和氣體X2,利用氣體X2組成原電池提供能量。
①寫出W2Q和X2Z反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,向兩極分別通入氣體X2和Z2可形成原電池,其中通入氣體X2的一極是_______(填“正極”或“負極”)。
③若外電路有3mol電子轉(zhuǎn)移,則理論上需要W2Q的質(zhì)量為_________。31、已知A;B、C、E的焰色反應(yīng)均為黃色;其中B常作食品的膨化劑,A與C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶質(zhì)也只含有一種,并有無色、無味的氣體D放出。X為一種黑色固體單質(zhì),X也有多種同素異形體,其氧化物之一參與大氣循環(huán),為溫室氣體,G為冶煉鐵的原料,G溶于鹽酸中得到兩種鹽。A~H之間有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)未寫出):
(1)寫出物質(zhì)的化學(xué)式:A______________;F______________。
(2)物質(zhì)C的電子式為______________。
(3)寫出G與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(4)已知D→G轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)移4mol電子時釋放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(5)科學(xué)家用物質(zhì)X的一種同素異形體為電極,在酸性介質(zhì)中用N2、H2為原料,采用電解原理制得NH3,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)方程式:____________________。32、甲;乙、丙是都含有同一種元素的不同物質(zhì);轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫滅火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②濃度均為0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的電離程度較大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
②當(dāng)n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2時,丙的化學(xué)式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲轉(zhuǎn)化為乙的離子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
寫出TiO2和Cl2反應(yīng)生成TiCl4和O2的熱化學(xué)方程式:_________。
③常溫下,將amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等體積混合生成丙,溶液呈中性,則丙的電離平衡常數(shù)Ka=___________(用含a的代數(shù)式表示)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【詳解】
將上述三個反應(yīng)的焓變依次標(biāo)記為:△H1、△H2、△H3,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)2LiH(s)+O2(g)=Li2O(s)+H2O(l)可由得到,則該反應(yīng)的焓變==D選項正確;
故選:D。2、A【分析】【分析】
【詳解】
A.硫酸因有強腐蝕性而不能較多地貯存;其運輸費用也較高,從而決定了硫酸廠靠近消費中心更為有利,故A說法錯誤;
B.工業(yè)上制硫酸的設(shè)備分為三大部分;一是沸騰爐;二是接觸室、三是吸收塔;在沸騰爐內(nèi)煅燒黃鐵礦生成二氧化硫,在接觸室內(nèi)有催化劑存在下二氧化硫進一步與氧氣結(jié)合,生成三氧化硫,三氧化硫流經(jīng)吸收塔時,采用98.3%的濃硫酸吸收,使三氧化硫最終與水化合形成硫酸,故B說法正確;
C.三氧化硫若用水吸收;反應(yīng)放熱,放出的熱量易導(dǎo)致酸霧形成,阻礙三氧化硫的吸收,故工業(yè)制取硫酸過程中用濃硫酸吸收,故C說法正確;
D.硫酸工業(yè)的尾氣中含有二氧化硫;尾氣若不經(jīng)處理排放,有可能形成硫酸型酸雨,故D說法正確;
答案選A。3、B【分析】【分析】
根據(jù)光合菌產(chǎn)生的O2得電子結(jié)合H+得到H2O,碳棒a為正極,F(xiàn)eSx在硫氧化菌的作用下被氧化為S;S在硫氧化菌的作用下被氧化為硫酸根。
【詳解】
A.根據(jù)分析可知b極為負極;a極為正極,正極的電勢高于負極,A正確;
B.a(chǎn)為正極,光合菌產(chǎn)生的O2得電子結(jié)合H+得到H2O,電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O;酸性減弱,B錯誤;
C.根據(jù)圖示,碳棒b存在電極反應(yīng):C正確;
D.酸性增強不利于菌落存活;負極失電子發(fā)生的氧化反應(yīng)會減慢,故工作一段時間后,電池效率降低,D正確;
綜上所述答案為B。4、B【分析】【詳解】
溶液堿性越強,溶液中越低,越高,因此圖像中X為A+,Y為Z為A-。
A.a(chǎn)點溶液中溶液故A項正確;
B.向甘氨酸溶液中加入溶液,完全反應(yīng)后,溶質(zhì)為等濃度和NaA,NaA完全電離,溶液中發(fā)生酸式電離的平衡常數(shù)溶液中發(fā)生堿式電離的平衡常數(shù)溶液中A-發(fā)生水解的平衡常數(shù)由于因此的消耗濃度大于生成濃度,A-的生成濃度大于消耗濃度,因此由平衡常數(shù)相對大小可知,溶液呈酸性,即因此溶液中故B項錯誤;
C.由圖可知,和數(shù)目相等時的pH=6;故C項正確;
D.由B項分析可知,甘氨酸溶液中酸式電離程度大于其堿式電離程度,即甘氨酸溶液中因此溶液呈酸性,故D項正確;
綜上所述,錯誤的是B項。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.是強堿弱酸鹽、溶液水解生成HF和氫氧化鈉、使溶液呈堿性,按物料守恒可知A正確;
B.溶液水解呈堿性,但水解程度小,故B錯誤;
C.溶液水解呈堿性,加水稀釋,促進水解但堿性下降、溶液減?。籆錯誤;
D.溶液水解生成HF;氫氟酸能和玻璃中的二氧化硅反應(yīng),不能貯存在玻璃瓶中,應(yīng)儲存在塑料瓶中,D錯誤;
答案選A。6、A【分析】【分析】
從圖中獲取有效信息;結(jié)合電離平衡常數(shù)的定義;電荷守恒式回答。
【詳解】
A.當(dāng)pH=7.2時,由圖知,H2SO3的二級電離方程式為:則H2SO3的;A正確;
B.由圖知:pH=1.9的溶液中SO不存在;B錯誤;
C.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中,電荷守恒,則:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO);C錯誤;
D.由圖知:pH=7.2時,H2SO3不存在,已知c(H2SO3)+c(HSO)+c(SO)=0.100mol·L-1則c(HSO)=c(SO)=0.0500mol·L-1,D錯誤;
答案選A。7、D【分析】【詳解】
A.由圖可知,達平衡后升高溫度,CO2的物質(zhì)的量增大,說明升高溫度,平衡逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0;故A錯誤;
B.T1時;沒有達到平衡狀態(tài),不能根據(jù)圖象計算平衡常數(shù),故B錯誤;
C.其它條件相同時,正反應(yīng)△H<0,升高溫度,平衡逆移,故H2的平衡轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系:Ⅲ<Ⅱ<Ⅰ;故C錯誤;
D.0~10min內(nèi),容器Ⅱ轉(zhuǎn)化的CO2的物質(zhì)的量為0.6mol,由方程式可知生成CH3OH的物質(zhì)的量為0.6mol,則容器Ⅱ中反應(yīng)的平均速率:v(CH3OH)=0.06mol·L-1min-1;故D正確;
答案選D。二、多選題(共7題,共14分)8、BD【分析】【分析】
根據(jù)電池總反應(yīng)5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,Ag的化合價升高,被氧化,Ag為原電池的負極,MnO2作正極;結(jié)合原電池中電子從負極向正極移動,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,以形成閉合電路,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
A.銀發(fā)生氧化反應(yīng),與氯離子結(jié)合生成氯化銀,負極的電極反應(yīng)式為Ag+Cl--e-=AgCl,正極的電極反應(yīng)式為5MnO2+2e-═Mn5O故A錯誤;
B.每生成2molAgCl轉(zhuǎn)移2mol電子,同時生成1molNa2Mn5O10,所以每生成1molNa2Mn5O10;轉(zhuǎn)移2mol電子,故B正確;
C.原電池中陽離子向正極移動;所以鈉離子向正極移動,故C錯誤;
D.反應(yīng)中Ag的化合價升高;被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),則AgCl是氧化產(chǎn)物,故D正確;
故選BD。9、BD【分析】【詳解】
A.pM、越大,則越小,越小,根據(jù)題圖,可以判斷的依次減??;A錯誤;
B.a點在的沉淀溶解平衡曲線上,表示的飽和溶液,且則B正確;
C.b點在的沉淀溶解平衡曲線上,表示的飽和溶液,則C錯誤;
D.c點在的沉淀溶解平衡曲線上方,則表示的不飽和溶液,且D正確。
答案為BD。10、AD【分析】【分析】
由題給示意圖可知;該裝置為電解池,左側(cè)與電源負極相連的電極為電解池的陰極,BP雙極膜解離出的氫離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,解離出的氫氧根離子進入1室,使1室中溶液電荷不守恒,促使鹽室中的鈉離子從陽離子交換膜進入1室,則M膜為陽離子交換膜,出口1的產(chǎn)物為氫氧化鈉溶液;右側(cè)與電源正極相連的電極為陽極,BP雙極膜解離出的氫氧根離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,解離出的氫離子進入2室,使2室中溶液電荷不守恒,促使鹽室中的氯離子從陽離子交換膜進入2室,則N膜為陰離子交換膜,出口2的產(chǎn)物為鹽酸。
【詳解】
A.由分析可知;M膜為陽離子交換膜,故A錯誤;
B.由分析可知;出口2的產(chǎn)物為鹽酸,故B正確;
C.若去掉雙極膜;濃氯化鈉溶液中的氯離子會在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,則陽極室會有氯氣生成,故C正確;
D.由分析可知,氫離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,氫氧根離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,若電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子,由得失電子數(shù)目守恒可得兩極共得到氣體的物質(zhì)的量為1mol×+1mol×=0.75mol;故D錯誤;
故選AD。11、AC【分析】【分析】
用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時間后,兩極都收集到22.4L氣體(標(biāo)準狀況),陽極反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2↑,陰極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu;2H++2e-=H2↑;陽極電子守恒分析計算。
【詳解】
兩極都收集到22.4L氣體(標(biāo)準狀況),氣體物質(zhì)的量為1mol,陽極反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2↑,可知電解過程中參加電極反應(yīng)的OH-為4mol,轉(zhuǎn)移電子4mol,兩電極電子轉(zhuǎn)移相同;陰極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑;其中生成1molH2轉(zhuǎn)移2mol電子,則被還原的Cu2+也為1mol;已知500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,c()=6.0mol/L,C(Cu2+)=2mol/L,溶液中存在電荷守恒為:c(K+)+2c(Cu2+)=c(),計算c(K+)=2mol/L;
A.根據(jù)計算可知原混合溶液中c(K+)為2mol/L;故A錯誤;
B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4mol電子;故B正確;
C.根據(jù)原理知道電解得到的是Cu;氫氣和氧氣;電解質(zhì)復(fù)原:出什么加什么,所以應(yīng)該加入氫氧化銅,故C錯誤;
D.電解后溶液中H+的物質(zhì)的量濃度是氫氧根離子減少的量減去氫離子減少量,H+的物質(zhì)的量濃度為=4mol/L;故D正確;
故答案為AC。12、AD【分析】【分析】
因兩曲線對應(yīng)的狀態(tài)只是溫度不同,由圖像知道到平衡所需時間T2溫度下小于T1溫度下,溫度越高反應(yīng)速率越快,所以溫度T2>T1。又T2溫度下達到平衡時SiHCl3的物質(zhì)的量分數(shù)比T1溫度下平衡時小;說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動。
【詳解】
A.由圖像分析可知;溫度升高平衡向正反應(yīng)方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故A正確;
B.2L容器,初始SiHCl3為1mol,故初始c(SiHCl3)=0.5mol/L,設(shè)SiHCl3轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為x,列出三段式:由圖可知,T2溫度下100min達到平衡時,SiHCl3物質(zhì)的量分數(shù)為0.5,所以解得x=0.25mol/L;v(SiCl4)=故B錯誤;
C.溫度不變,向平衡后的容器中充入一定量的SiHCl3,平衡正向移動;故C錯誤;
D.由題意和三段式計算得到T2溫度下的平衡常數(shù)K2=而正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以T1溫度下的平衡常數(shù)K12=0.25,T1溫度下2L容器初始通入SiHCl3?SiH2Cl2?SiCl4各0.3mol,則初始時濃度商Qc=>0.25=K2>K1,所以平衡前,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,達到平衡前v(正)
故選AD?13、BC【分析】【詳解】
A.在pH=13.0時,和離子濃度相等,所以=10-13;則A錯誤;
B.由上圖可知,在pH=10時,溶液的主要成分NaHA,溶液呈堿性,NaHA的水解大于電離,水解生成電離生成則離子濃度大于離子濃度,所以,在NaHA溶液中,B正確;
C.由上圖可知,當(dāng)pH=6.9時,的離子濃度和的濃度相等,當(dāng)pH>6.9時,的離子濃度大于的濃度,所以,當(dāng)體系呈中性時,C正確;
D.隨著氫氧化鈉溶液的滴加,溶液的體積增大,之和減?。籇錯誤;
故選BC。14、BC【分析】【分析】
【詳解】
略三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【詳解】
(1)設(shè)計原電池需要反應(yīng)發(fā)生的是氧化還原反應(yīng);原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),比較分析可知A為吸熱反應(yīng),B為復(fù)分解反應(yīng),C為放熱反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),所以C符合原電池設(shè)計原理的要求,故答案為C;
(2)若A為Zn片,B為石墨棒電解質(zhì)溶液為稀硫酸,則Zn作負極,石墨作正極,正極的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;反應(yīng)過程中消耗H+,H+濃度降低,溶液酸性變??;當(dāng)在電池中放出1.68L(標(biāo)準狀況)氣體時,生成H2的物質(zhì)的量為=0.075mol,根據(jù)2H++2e-=H2↑可知,轉(zhuǎn)移0.15mol電子,則電路中有0.15NA個電子通過了導(dǎo)線;
在堿性氫氧燃料電池中,通入燃料H2的電極a為負極;將上圖中的H2改為甲醇就構(gòu)成了堿性甲醇燃料電池,a電極上甲醇失去電子被氧化,在堿性環(huán)境中變?yōu)楣拾l(fā)生的電極反應(yīng)式是正極電極反應(yīng)式為根據(jù)電極反應(yīng)可知,若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子,則該燃科電池理論上消耗的O2在標(biāo)準狀況下的體積為L。【解析】(1)C
(2)2H++2e-=H2↑變小0.15NA負11.216、略
【分析】【詳解】
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
開始(mol/L)0.0500.0300
改變(mol/L)0.0400.0200.040
平衡(mol/L)0.0100.0100.040
①從反應(yīng)開始到達到平衡,用SO2表示的平均反應(yīng)速率:
②加入過量O2;使另一反應(yīng)物二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,目的是提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率;
③反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)表達式為
④已知:K(300℃)>K(350℃),則升高溫度平衡常數(shù)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動,而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。若反應(yīng)溫度升高,平衡逆向移動,則SO2的轉(zhuǎn)化率將減?。?/p>
故正確答案:0.002mol/(L?min);提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率;放;減小。
(2)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);與壓強無關(guān),在溫度不變的條件下,無論壓強怎樣變化,平衡常數(shù)都不變。
故正確答案:=?!窘馕觥?.002mol/(L?min)提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率放減小=17、略
【分析】【詳解】
(1)1molN2(g)與適量H2(g)反應(yīng),生成NH3(g),放出92.2kJ熱量,放熱為負值,所以該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol,故答案為:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol;
(2)1molN2H4(l)在O2(g)中燃燒,生成N2(g)和H2O(l),放出622kJ熱量,放熱為負值,所以該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622kJ/mol,故答案為:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622kJ/mol;
(3)1molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng),生成CuO(s),放出157kJ熱量,放熱為負值,所以該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為Cu(s)+O2(g)=CuO(s)ΔH=-157kJ/mol,故答案為:Cu(s)+O2(g)=CuO(s)ΔH=-157kJ/mol;
(4)1molC(s)與適量H2O(g)起反應(yīng),生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ熱量,吸熱為正值,所以該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ/mol,故答案為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ/mol;
(5)1molC8H18(l)在O2(g)中燃燒,生成CO2(g)和H2O(l),放出5518kJ熱量,放熱為負值,所以該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ/mol,故答案為:C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ/mol?!窘馕觥?1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol
(2)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622kJ/mol
(3)Cu(s)+O2(g)=CuO(s)ΔH=-157kJ/mol
(4)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ/mol
(5)C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ/mol18、略
【分析】【分析】
根據(jù)裝置圖;電池A與電池B的負極均為鋅,正極均為銅;在氫氧燃料電池中通入燃料的是負極,通入空氣或氧氣的為正極,結(jié)合原電池原理分析解答。
【詳解】
(1)由裝置圖可知,電池A與電池B的負極均為金屬活潑性強的鋅,正極均為金屬活潑性弱的銅,銅離子在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,電極反應(yīng)式均為Cu2++2e-=Cu,故答案為:Cu2++2e-=Cu;
(2)原電池工作時,陽離子向正極移動,因此電池B工作時,鹽橋中的K+向硫酸銅溶液方向移動,故答案為:CuSO4;
(3)氫氧燃料電池屬于原電池;將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,負極是氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。
①負極上是氫氣失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀,電極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O;故答案為:H2+2OH--2e-=2H2O;
②電池內(nèi)部,陰離子向負極移動,因此OH-向負極移動;故答案為:負極;
③標(biāo)準狀況下1.12L氧氣的物質(zhì)的量==0.05mol,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,則轉(zhuǎn)移電子0.05mol×4=0.2mol,數(shù)目為0.2NA,故答案為:0.2NA。
④相比與火力發(fā)電,燃料電池的優(yōu)點有:燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率高,而且還可以做到污染物的少排放甚至零排放,故答案為:燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率高,而且還可以做到污染物的少排放甚至零排放?!窘馕觥緾u2++2e-=CuCuSO4H2-2e-+2OH-=2H2O負極0.2NA燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率高,而且還可以做到污染物的少排放甚至零排放19、略
【分析】【分析】
(1)中和熱是強酸;強堿完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量;測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),氫氧化鈉過量,反應(yīng)生成放出的熱量為那么生成時放出的熱量,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由圖象可知的相對能量為的相對能量為的相對能量為焓變=生成物總能量-反應(yīng)物總能量,該反應(yīng)的【解析】偏大-11720、略
【分析】【分析】
B電極質(zhì)量增加依據(jù)電解池原理分析判斷,B為電解池的陰極,A為陽極,a為電源正極,b為電源負極;電解過程中陽極電極反應(yīng)4OH--4e-=2H2O+O2↑,陰極電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu。
【詳解】
(1)a為電源正極;故答案為:正;
(2)依據(jù)分析可知A為陽極,溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣,電極反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2↑,B為陰極,溶液中銅離子得到電子生成銅,電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑,Cu2++2e-=Cu;
(3)將B電極取出洗干凈并干燥后稱量其質(zhì)量增加了3.2g,則析出銅的物質(zhì)的量=如果想使反應(yīng)溶液恢復(fù)到原來狀態(tài),可以加入CuO恢復(fù)溶液濃度,依據(jù)元素守恒得到加入氧化銅質(zhì)量=0.05mol×80g/mol=4.0g,故答案為:CuO,4.0?!窘馕觥空?H2O-4e-=O2↑+4H+Cu2++2e-=CuCuO4.021、略
【分析】【分析】
艦體發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,負極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-;“犧牲陽極的陰極保護法”,用比鐵活潑的金屬如鋅,讓其充當(dāng)原電池的負極先被氧化;銅銹的成分非常復(fù)雜,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。銅銹分為無害銹(形成了保護層)如Cu2(OH)2CO3和有害銹(使器物損壞程度逐步加劇,并不斷擴散)如Cu2(OH)3Cl;“脫鹽;干燥”的防腐原理:脫鹽、干燥處理破壞了微電池中的離子導(dǎo)體(或電解質(zhì)溶液);使文物表面無法形成微電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
【詳解】
(1)艦體發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,負極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+。故答案為:Fe-2e-=Fe2+;
(2)①A.鋅比鐵活潑,鋅塊先發(fā)生氧化反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+;故A正確;
B.艦體為正極;是電子流入的一極,正極被保護,可以有效減緩腐蝕,故B正確;
C.采用外加電流的陰極保護法保護金屬時;被保護的金屬作陰極,若通過外加電源保護艦體,應(yīng)將艦體與電源負極相連,故C錯誤;
D.地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接鋅塊與該種艦體保護法原理相同;都是犧牲陽極的陰極保護法,故D正確;
故答案為:C;
②采用“犧牲陽極的陰極保護法”后,正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),艦體上正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案為:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(3)①A.由圖片信息可知,Cu2(OH)3Cl疏松;易吸收水;會使器物損壞程度逐步加劇,并不斷擴散,所以屬于有害銹,故A正確;
B.Cu2(OH)2CO3能溶于鹽酸但不能溶于氫氧化鈉溶液;故B錯誤;
C.青銅器表面涂一層食鹽水提供形成原電池的電解質(zhì)溶液;加快銅的腐蝕,故C錯誤;
D.HNO3溶液具有強氧化性;加快銅的腐蝕,故D錯誤;
故答案為:A;
②將腐蝕文物置于含Na2CO3的緩沖溶液中浸泡,可以使CuCl轉(zhuǎn)化為難溶的Cu2(OH)2CO3反應(yīng)的離子方程式為4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;故答案為:4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;
(4)從電化學(xué)原理的角度分析“脫鹽;干燥”的防腐原理:脫鹽、干燥處理破壞了微電池中的離子導(dǎo)體(或電解質(zhì)溶液);使文物表面無法形成微電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕;故答案為:脫鹽、干燥處理破壞了微電池中的離子導(dǎo)體(或電解質(zhì)溶液),使文物表面無法形成微電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
【點睛】
本題考查電化學(xué)腐蝕及其防護,把握電化學(xué)反應(yīng)原理等為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意理解電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條件和防止金屬銹蝕的措施,難點(3)新情境下的氧化還原反應(yīng)方程式的書寫,CuCl轉(zhuǎn)化為難溶的Cu2(OH)2CO3銅的化合價發(fā)生了變化,需要有氧氣參加?!窘馕觥縁e-2e-=Fe2+CO2+4e-+2H2O=4OH-A4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-脫鹽、干燥處理破壞了微電池中的離子導(dǎo)體(或電解質(zhì)溶液),使文物表面無法形成微電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕22、略
【分析】【詳解】
(1)在一定條件下xA+yBzC達到平衡時;當(dāng)其他條件不變時,減小壓強平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動。若A;B、C都是氣體,在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動,則x、y、z關(guān)系是x+y﹥z;
(2)增加固體或純液體的用量對化學(xué)反應(yīng)速率幾乎無影響?,F(xiàn)增加A的物質(zhì)的量;平衡不移動,說明A是固體或液體;
(3)若容器容積不變;加入氣體B,平衡正向移動,氣體A的轉(zhuǎn)化率增大;
(4)當(dāng)其他條件不變時;升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。若加熱后,C的百分含量減小,平衡逆向移動,則正反應(yīng)是放熱反應(yīng);
(5)若容器容積不變,且A、B、C都是氣體,向容器中充入稀有氣體,與反應(yīng)相關(guān)的各物質(zhì)的濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變,化學(xué)平衡不移動,選C?!窘馕觥竣?x+y>z②.固體或液體③.增大④.放熱⑤.C23、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①比較反應(yīng)速率快慢時;通常看正反應(yīng)的活化能,正反應(yīng)的活化能越小,反應(yīng)速率越快,則以上四個反應(yīng)中反應(yīng)Ⅰ速率最快的原因是:反應(yīng)Ⅰ的活化能小,活化分子數(shù)(活化分子百分數(shù))多,反應(yīng)快。
②以上四個反應(yīng)中;反應(yīng)Ⅰ放出的熱量最多,產(chǎn)物最穩(wěn)定,反應(yīng)進行的程度最大,所以正向反應(yīng)限度最大的是a。答案為:反應(yīng)Ⅰ的活化能小,活化分子數(shù)(活化分子百分數(shù))多,反應(yīng)快;a;
(2)①將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反應(yīng)室(容積為100L),在一定條件下發(fā)生反應(yīng)(ⅰ),已知100℃時達到平衡的時間為5min,CH4OH的平衡轉(zhuǎn)化率為0.5,從反應(yīng)開始到平衡,生成H2的物質(zhì)的量為1.0mol×0.5×3=1.5mol,則用氫氣表示的平均反應(yīng)速率為:v(H2)==0.003mol·L-1·min-1。
②正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率增大,若保持CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率不變,應(yīng)設(shè)法使平衡逆向移動,因為反應(yīng)物的氣體分子數(shù)小于生成物的氣體分子數(shù),所以應(yīng)增大壓強,故圖中p1<p2。
③反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O,實際生產(chǎn)中,反應(yīng)生成的CO會還原Cu2O,導(dǎo)致催化效率降低,若在反應(yīng)體系中充入少量CO2,則抑制平衡的正向進行,有利于保持Cu2O的催化效率不降低,原因是:在反應(yīng)體系中存在如下平衡:Cu2O+CO2Cu+CO2,充入少量CO2,可抑制反應(yīng)的正向進行,有利于保持Cu2O的量的穩(wěn)定。
④恒溫恒容時,隨反應(yīng)的不斷進行,混合氣的壓強不斷減小,在500℃恒壓條件,相當(dāng)于恒容容器加壓,平衡正向移動,反應(yīng)速率快、且n(CH3OH)增大,則反應(yīng)體系中n(CH3OH)隨時間t變化的總趨勢圖為答案為:0.003;<;在反應(yīng)體系中存在如下平衡:Cu2O+CO2Cu+CO2,充入少量CO2,可抑制反應(yīng)的正向進行,有利于保持Cu2O的量的穩(wěn)定;
【點睛】
畫圖時,應(yīng)以原平衡體系作參照,從達平衡的時間和CH3OH的物質(zhì)的量兩個方面作圖?!窘馕觥糠磻?yīng)Ⅰ的活化能小,活化分子數(shù)(活化分子百分數(shù))多,反應(yīng)快a0.003<在反應(yīng)體系中存在如下平衡:Cu2O+CO2Cu+CO2,充入少量CO2,可抑制反應(yīng)的正向進行,有利于保持Cu2O的量的穩(wěn)定四、判斷題(共3題,共6分)24、B【分析】【分析】
【詳解】
升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,反應(yīng)混合物分子能量增大,單位體積活化分子數(shù)、活化分子百分數(shù)均增大,此時v放增大,v吸增大,故錯誤。25、B【分析】【分析】
【詳解】
醋酸鈉顯堿性,等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸分別與NaOH溶液反應(yīng),得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH):鹽酸>醋酸,故答案為:錯誤。26、B【分析】【詳解】
鹽溶液有可能因溶質(zhì)直接電離而呈酸性,如硫酸氫鈉溶液;鹽溶液也可能因水解而呈酸性,如氯化氨溶液;鹽溶液可能因水解大于電離和呈酸性,如亞硫酸氫鈉溶液。故答案是:錯誤。五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共18分)27、略
【分析】【詳解】
(1)①根據(jù)題中信息,隨著氫氣體積分數(shù)的增加,NO中被還原的價態(tài)逐漸降低,根據(jù)圖像可知,當(dāng)氫氣的體積分數(shù)在0.5×10-3~0.75×10-3時,NO轉(zhuǎn)化率基本為100%,而氮氣和氨氣的體積分數(shù)仍呈增加趨勢,NO中N顯+2價,N2中N顯0價,NH3中N顯-3價,因此當(dāng)氫氣較少時,NO被還原為N的+1價化合物或N2O;故答案為當(dāng)氫氣較少時,NO被還原為N的+1價化合物或N2O;
②根據(jù)蓋斯定律可知,-脫硝反應(yīng),推出N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=()kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ/mol;
(2)①該過程發(fā)生的兩個反應(yīng)都是物質(zhì)的量減少的放熱反應(yīng);恒溫恒容狀態(tài)下,隨著時間的進行,氣體物質(zhì)的量減小,壓強降低,而絕熱容器中,雖然氣體物質(zhì)的量減小,但溫度升高,氣體壓強增大,因此根據(jù)圖像可知,X為絕熱容器,Y為恒溫容器;故答案為甲;
②因為反應(yīng)為放熱;甲絕熱容器內(nèi)反應(yīng)體系溫度升過高,反應(yīng)速率快,先達到平衡,溫度升高,平衡左移,平衡時壓強增大,因此點a可能已達到平衡;故答案為可能;
③曲線Y是恒溫過程的乙容器,恒溫容器中反應(yīng)達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為60%,開始時體系總壓強為9kPa,n(NO)∶n(H2)=1∶2,p(NO)=3kPa,p(H2)=6kPa;
(3)g-C3N4極氧氣得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+2H++2e-=H2O2;故答案為還原;O2+2H++2e-=H2O2?!窘馕觥?1)H2較少時,NO主要被還原為N2O(或+1價含氮化合物等)(合理即可)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.5kJ·mol-1
(2)甲可能0.110.12
(3)還原O2+2H++2e-=H2O228、略
【分析】【分析】
周期表前四周期的元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大。A的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,則A是H元素;B的價電子層中有3個未成對電子,則B核外電子排布是1s22s22p3;所以B是N元素;C的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,C的核外電子排布是2;6,所以C是O元素;D與C同族,則D是S元素;E的最外層只有2個電子,但次外層有18個電子,則E是Zn元素,然后根據(jù)元素周期律及物質(zhì)性質(zhì)分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知:A是H;B是N,C是O,D是S,E是Zn元素。
(1)化合物(BA4)DC4是(NH4)2SO4,該物質(zhì)是強酸弱堿鹽,在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)消耗水電離產(chǎn)生的OH-,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時,溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液顯酸性,水解反應(yīng)的離子方程式為:
(2)一般情況下原子核外電子層數(shù)越少;元素的第一電離能越大;同一周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大而增大,但當(dāng)元素處于第IIA;第VA時,原子核外電子排布處于軌道的全滿、半滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于相鄰元素;所以N、O、S三種
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