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…………○…………內…………○…○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬科新版選修4化學下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、已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=akJ·mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=bkJ·mol-1A.a=2b>0B.a<2bC.a>2bD.a=2b<02、在10L密閉容器中,1molA和3molB在一定條件下反應:A(g)+xB(g)2C(g),2min后反應達到平衡時,測得混合氣體共3.4mol,生成0.4molC,則下列計算結果不正確的是()A.平衡時,物質的量比A:B:C=2:11:4B.x值等于4C.A的轉化率20%D.B的平均反應速率為0.04mol·L-1·min-13、已知HF是一種弱酸,則等體積等濃度的KOH溶液和HF溶液混合后,混合液中有關離子的濃度應滿足的關系是A.c(K+)>c(OH-)>c(F-)>c(H+)B.c(K+)>c(F-)>c(H+)>c(OH-)C.c(K+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)D.c(K+)>c(H+)=c(OH-)>c(F-)4、某酸H2A為二元弱酸.20℃時,配制一組c(H2A)+c(HA﹣)+c(A2﹣)=0.100mol?L﹣1的H2A和NaOH混合溶液;溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中微粒的物質的量濃度關系一定正確的是()

A.pH=2.5的溶液中:c(H2A)+c(A2﹣)>c(HA﹣)B.c(Na+)=0.100moL?L﹣1的溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH﹣)+c(A2﹣)C.c(HA﹣)=c(A2﹣)的溶液中:c(Na+)>0.100mol?L﹣1+c(HA﹣)D.pH=7.0的溶液中:c(Na+)<2c(A2﹣)5、合理利用某些鹽能水解的性質,能解決許多生產、生活中的問題,下列敘述的事實與鹽類水解的性質無關的是A.金屬焊接時可用NH4Cl溶液作除銹劑B.配制FeSO4溶液時,加入一定量Fe粉C.飽和氯化鐵溶液滴入沸水中制備氫氧化鐵膠體D.熱的純堿去油污能力強6、按如圖裝置進行實驗(a、b電極均為Cu電極);實驗開始觀察到靈敏電流計的指針發生偏轉。下列有關說法正確的是。

A.b極電極反應為Cu-2e-=Cu2+B.溶液中Cu2+穿過交換膜發生遷移C.電流計指針偏轉幅度將保持不變D.外電路轉移的電子最多為0.02mol7、2019年諾貝爾化學獎頒給了三位為鋰離子電池發展作出重要貢獻的科學家。用太陽能電池給磷酸鐵鋰鋰離子電池充電示意圖如圖所示,陽極反應式為:LiFePO4-xe-=xLi++Li1-xFePO4。下列敘述正確的是。

A.晶體硅能將太陽能轉化為電能,太陽能電池屬于原電池B.該鋰電池放電時負極反應為:LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6C.放電時,Li+通過隔膜向鋁箔電極移動D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程中,Fe、P元素化合價均不發生變化評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)8、溫度為T℃,向體積不等的恒容密閉容器中分別加入足量活性炭和1molNO2,發生反應:2C(s)+2NO2(g)?N2(g)+2CO2(g)反應相同時間,測得各容器中NO2的轉化率與容器體積的關系如圖所示。下列說法正確的是。

A.T℃時,該反應的化學平衡常數為B.圖中c點所示條件下,v(正)>v(逆)C.向a點平衡體系中充入一定量的NO2,達到平衡時,NO2的轉化率比原平衡大D.容器內的壓強:Pa:Pb>6:79、一定條件下,測得反應3CO(g)+3H2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)達平衡時CO的平衡轉化率與溫度和壓強的關系如圖所示(假定過程中不發生其他反應)。溫度為T時,向體積為1L的恒容密閉容器中充入0.4molCO和0.4molH2,反應達平衡時測得CO2物質的量為0.1mol。下列說法正確的是()

A.該反應的ΔH<0,圖中壓強p1>p2B.壓強為p2時,圖中Q點所示條件下v(正)C.溫度為T時,若向體積為1L的恒壓容器中充入0.4molCO和0.4molH2,達平衡時CO的轉化率大于75%D.溫度為T時,若向原容器中充入0.1molCO、0.2mol(CH3)2O和0.2molCO2,則該反應的平衡常數大于10410、工業上主要采用甲醇與CO的羰基化反應來制備乙酸,發生反應如下:CH3OH(g)+CO(g)=CH3COOH(l)。在恒壓密閉容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO,測得甲醇的轉化率隨溫度變化如圖所示。已知在T2溫度下;達到平衡時容器的體積為2L。下列說法正確的是。

A.該反應的ΔH>0B.縮小容器容積,既能加快反應速率,又能提高乙酸的產率C.溫度為T1時,該反應的正反應速率:B點大于A點D.溫度為T2時,向上述已達到平衡的恒壓容器中,再通入0.12molCH3OH和0.06molCO的混合氣體,平衡不移動11、在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數據如下(已知kJ·mol)

下列說法正確的是A.B.C.D.12、時,下列溶液中微粒的物質的量濃度關系正確的是A.溶液中:B.溶液中:C.溶液中:D.溶液中:13、已知25℃時有關弱酸的電離平衡常數:則下列有關說法正確的是。弱酸化學CH3COOHHCNH2CO3電離平衡常數(25℃)1.8×l0-54.9×l0-10K1=4.3×l0-7K2=5.6×l0-11

A.等物質的量濃度的各溶液pH關系為:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)B.amol·L-1HCN溶液與bmol·L-1NaOH溶液等體積混合后;所得溶液中。

c(CN-)>c(Na+),則a一定大于bC.冰醋酸中逐滴加水,則溶液的導電性、醋酸的電離度、pH均先增大后減小D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)14、20℃時,下列有關電解質溶液的說法正確的是A.pH=9.25,濃度均為0.1mol/L的NH4Cl和NH3?H2O的混合溶液:c(NH4+)+c(H+)>c(NH3?H2O)+c(OH-)B.向澄清石灰水中通入Cl2至Ca(OH)2恰好完全反應:c(OH-)=c(H+)+2c(HClO)+2c(ClO-)C.向0.1mol/LNaHSO3溶液中通入NH3至pH=7的溶液:c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+)D.CO2通入KOH溶液,當由水電離的c(H+)=10-7mol/L,一定存在:c(K+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)15、25℃時,用0.10mol?L-1的氨水滴定10.00mL0.05mol?L-1的二元酸H2A的溶液,滴定過程中加入氨水的體積(V)與溶液中的關系如圖所示。下列說法正確的是()

A.H2A的電離方程式為H2A?H++HA-B.B點溶液中,水電離出的氫離子濃度為1.0×10-6mol?L-1C.C點溶液中,c(NH4+)+c(NH3?H2O)=2c(A2-)D.25℃時,氨水的電離平衡常數為16、改變0.1mol·L-1己二酸(簡寫為H2A,電離常數分別為Ka1、Ka2)溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物質的量分數δ(X)隨pH的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是。

A.Ka1=10-4.4B.曲線II表示的是HA-的物質的最分數δ(X)肋pH的變化關系C.NaHA溶液中:c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)-c(H2A)D.等物質的量濃度的Na2A與NaHA混合溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)17、(6分)肼(N2H4)可作為火箭發動機的燃料,與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。

已知:①N2(g)+2O2(g)===N2O4(l)ΔH1=-19.5kJ·mol-1

②N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ·mol-1

(1)寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式__________。

(2)已知H2O(l)===H2O(g)ΔH3=+44kJ·mol-1;則表示肼燃燒熱的熱化學方程式為__________。

(3)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池,該電池放電時,負極的反應式為__________。18、碳是形成化合物種類最多的元素;其單質及形成的化合物是人類生產生活的主要能源物質。

(1)有機物M經過太陽光光照可轉化成物質N,其能量變化如圖所示。則M、N相比,較穩定的是_____(填“M”或“N”)。

(2)已知:C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=bkJ·moL-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3=ckJ·moL-1,則C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=____(用a、b、c表示)kJ·moL-1。

(3)根據鍵能數據估算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反應熱ΔH=____。

化學鍵C—HC—FH—FF—F鍵能(kJ·mol-1)41448956515519、合成氨是人類科學技術上的一項重大突破,其反應原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)?H=-92.4kJ?mol-1。一種工業合成氨的簡易流程圖如下:

(1)天然氣中的H2S雜質常用常用氨水吸收,產物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質硫并使吸收液再生,寫出再生反應的化學方程式:______。

(2)步驟II中制氯氣原理如下:

對于反應①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應速率的是______。

a.升高溫度b.增大水蒸氣濃度c.加入催化劑d.降低壓強。

利用反應②,將CO進一步轉化,可提高H2產量。若1molCO和H2的混合氣體(CO的體積分數為20%)與H2O反應,得到1.18molCO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉化率為______。

(3)下圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分數的關系。根據圖中a點數據計算N2的平衡體積分數:______。

(4)依據溫度對合成氨反應的影響,在下圖坐標系中,畫出一定條件下的密閉容器內,從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質的量變化的曲線示意圖______。

(5)上述流程圖中,使合成氨放出的熱量得到充分利用的主要步驟是(填序號)______,簡述本流程中提高合成氨原料總轉化率的方法:______。20、研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。

(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g),ΔH1=+489.0kJ·mol-1、C(s)+CO2(g)="2CO(g)",ΔH2=+172.5kJ·mol-1。則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為_____________________

(2)某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同溫度下發生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,測得CH3OH的物質的量隨時間的變化如圖所示;請回答下列問題:

①曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為KⅠ__________KⅡ(填“大于”;“等于”或“小于”)。

②在上圖a、b、c三點中,H2的轉化率由低到高的順序是______________(填字母)。

③在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的1/2,與原平衡相比,下列有關說法正確的是___________。

a.正反應速率加快;逆反應速率也加快。

b.氫氣的濃度減小。

c.重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大。

d.甲醇的物質的量增加。

e.達到新的平衡時平衡常數增大21、對可逆反應aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)達到平衡時,各物質的物質的量濃度滿足以下關系:=K(為一常數),K稱為化學平衡常數,其反應的K值只與溫度有關?,F有反應:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=-QkJ·mol-1。在850℃時;K=1。

(1)若升高溫度到950℃時,達到平衡時K_______1(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)850℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,則:①當x=5.0時,上述平衡向_______(填“正反應”或“逆反應”)方向移動。

②若要使上述反應開始時向正反應方向進行,則x應滿足的條件是_______。

(3)在850℃時,若設x=5.0和x=6.0,其他物質的投料不變,當上述反應達到平衡后,測得H2的體積分數分別為a%、b%,則a_______b(填“大于”“小于”或“等于”)。22、近年來將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。

(1)迪肯發明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為密閉容器中,進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1;4∶1、7∶1時HCl平衡轉化率隨溫度變化的關系:

①據圖像可知反應平衡常數K(300℃)______K(400℃),(填“>”或“<”)。判斷理由是:________________________________________________;

②若進料濃度比c(HCl)∶c(O2)等于1∶1,400℃時,O2的轉化率是______。

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1,CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1,4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3

若是利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時,還需要利用__________反應的ΔH。

(3)在傳統的電解氯化氫回收氯氣技術的基礎上;科學家最近采用碳基電極材料設計了一種新的工藝方案,主要包括電化學過程和化學過程,如下圖所示:

陰極區發生的反應有Fe3++e-=Fe2+和___________________(寫反應方程式)。

電路中轉移1mol電子,可生成氯氣__________L(標準狀況)。23、按要求填寫下面的空。

(1)溫度相同、濃度均為0.2mol/L的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4④NH4NO3⑤NaClO⑥CH3COONa溶液;它們的pH值由小到大的排列順序是________

A.③①④②⑥⑤B.③①④②⑤⑥C.③②①⑥④⑤D.⑤⑥②④①③

(2)25℃時,利用pH試紙測得0.1mol?L-1醋酸溶液的pH約為3;則可以估算出醋酸的電離常數約為_______;向10mL此溶液中加水稀釋。pH值將_____(填“增大”;“減小”或“無法確定”)

(3)25℃時,pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______(取近似值)

(4)pH=2的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,分別加水至pH再次相等,則加入水的體積V(HCl)__________V(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”;下同)

(5)濃度均為0.1mol/L的鹽酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等體積的水稀釋后pH(HCl)_____pH(CH3COOH)24、鋁-空氣電池是正在探索的車用新型電池。電池工作時,金屬鋁被氧化為并形成空氣中的氧氣發生還原而生成

(1)寫出鋁-空氣電池中的正、負極反應和總反應________。

(2)廣泛采用鋁-空氣電池的好處有哪些?不足有哪些?就你的發現寫出簡要的報告,并預測其未來的應用前景________。25、.按要求寫出下列化學方程式或離子方程式。

(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式_________________________________

(2)7.80g乙炔氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態水;放出389.9kJ的熱量,寫出反應的熱化學方程式_______________________________

(3)氫氧燃料電池是最常見的燃料電池,電解質溶液通常是KOH溶液,寫出負極電極反應式______________________________評卷人得分四、判斷題(共1題,共8分)26、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、有機推斷題(共1題,共9分)27、某溫度時,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請回答下列問題:

(1)A點表示Ag2SO4是_____(填“過飽和”“飽和”或“不飽和”)溶液。

(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數Ksp=_____。(列式帶入數據并計算出結果)

(3)現將足量的Ag2SO4固體分別加入:

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。

b.10mL蒸餾水。

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。

則Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序為_____(填字母)。

(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,可觀察到有磚紅色沉淀生成(Ag2CrO4為磚紅色),寫出沉淀轉化的離子方程式:_____。評卷人得分六、原理綜合題(共4題,共24分)28、用CaSO4代替O2與燃料CO反應,既可以提高燃燒效率,又能得到高純CO2;是一種高效;清潔、經濟的新型燃燒技術,反應①為主反應,反應②和③為副反應。

①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)△H1=-47.3kJ/mol

②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ/mol

③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)△H3=-86.2kJ/mol

(1)反應2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=_______(用△H1△H2△H3表示)。

(2)反應①~③的平衡常數的對數lgK隨反應溫度T的變化曲線見圖18.結合各反應的△H;歸納lgK~T曲線變化規律:

a)__________________________________

b)__________________________________

(3)向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO,反應①于900oC達到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5mol·L-1;計算CO的轉化率(忽略副反應,結果保留2位有效數字)。

(4)為減少副產物,獲得更純凈的CO2,可在初始燃料中適量加入_______。

(5)以反應①中生成的CaS為原料,在一定條件下經原子利用率100%的高溫反應,可再生成CaSO4,該反應的化學方程式為_______;在一定條件下CO2可與對二甲苯反應,在其苯環上引入一個羧基,產物的結構簡式為_______。29、80℃時,將0.40mol的N2O4氣體充入2L已經抽空的固定容積的密閉容器中,發生如下反應:N2O4?2NO2△H>0隔一段時間對該容器內的物質進行分析,得到如下數據。020406080100n(N2O4)0.40a0.200.140.100.10n(NO2)0.000.24b0.520.600.60

(1)計算20s?40s內用N2O4表示的平均反應速率為______mol?L?1?s?1

(2)40s時,NO2的濃度=_____mol/L,反應最遲到____s到達平衡狀志。

(3)100s后將混合物的溫度降低,混合氣體的顏色_______(填“變淺”“變深”或“不變”)

(4)要增大該反應的K值,可采取的措施有_____(填序號)

A.增大N2O4的起始濃度B.向混合氣體中通入NO2

C.使用高效催化劑D.升高溫度。

(5)能說明該反應達到平衡狀態的標志是____(填序號)

A.2V(N2O4)=V(NO2)B.容器內壓強保持不變。

C.容器內密度保持不變D.NO2的體積分數保持不變30、傳統工藝采用酸催化水解苯乙腈()生產苯乙酸();某科研工作者研究了近臨界水(250℃~350℃之間的壓縮液態水,可同時溶解有機物和無機物)中苯乙腈無外加催化劑水解生成苯乙酸的反應,反應體系中的有機物均為液態。反應原理為:

反應Ⅰ:(苯乙酰胺)

反應Ⅱ:

當反應釜維持壓強為8Mpa,苯乙腈的進料濃度為時;獲得如圖1;圖2、圖3所示實驗結果。

請回答:

(1)反應Ⅱ的___________0(填“>”;“<”或“=”)

(2)關于近臨界水、不加催化劑條件的反應工藝說法正確的是___________。

A.苯乙腈;苯乙酰胺在近臨界水中具有更大的溶解度;有利于加快反應速率。

B.上述實驗條件下;苯乙腈的轉化率與溫度有關,與反應時間無關。

C.近臨界水本身的pH<7,水電離的H+起催化作用。

D.恒壓通入N2有利于提高反應Ⅱ的平衡轉化率。

(3)對于物質狀態不同的多相反應,其平衡常數表達式中液相物質可用[c(X)為平衡濃度,為標準濃度]表示,氣相物質可用[為平衡分壓,為標準壓強]表示。請寫出苯乙腈水解生成苯乙酸總反應的平衡常數表達式___________;某溫度下測得各物質的平衡濃度分別為忽略苯乙酸的電離及與氨氣的作用,則反應Ⅰ的平衡常數的值為___________。

(4)溫度升高,對反應速率的影響更大的是___________(填“反應Ⅰ”、“反應Ⅱ”)。說明判斷依據,并從碰撞理論角度解釋原因___________。31、合成氣的生產和應用在化學工業中有極為重要的地位。回答下列問題:

(1)利用合成氣(主要成分CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇;可能發生的反應有:

①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-63kJ?mol-1

②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2

③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)ΔH3

已知部分化學鍵鍵能數據如下表:。化學鍵H=HC=OCOO-H鍵能(kJ?mol-1)4368031076465

則ΔH3=_______kJ?mol-1。

(2)工業上可用CH4-H2O催化重整法制備合成氣;其原理為:

反應?。篊H4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

反應ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

將1molCH4(g)和1molH2O(g)充入溫度恒為298K、壓強恒為100kPa的密閉容器中,發生反應ⅰ,不考慮反應ⅱ的發生。反應ⅰ中,正反應速率v正=k正×p(CH4)×p(H2O),p為分壓(分壓=總壓×物質的量分數)。若該條件下k正=4.5×10-4kPa-1?s-1,當CH4分解率為20%時,v正=_______kPa?s-1。

(3)CO2和CH4在一定條件下反應也可制得合成氣。在1.0L密閉容器中充入1.0molCH4和1.0molCO2,在一定條件下發生反應CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2,測得CH4的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如下圖所示。

①比較壓強大?。簆1_______p3。(填“>”“<”或“=”)

②若要提高CH4的平衡轉化率,可采取的措施有_______,_______。(任寫兩條)

③若p4=2.0MPa,則x點的平衡常數Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。

(4)科學家設計了一種電解裝置,能將甘油(C3H8O3)和二氧化碳轉化為甘油醛(C3H6O3)和合成氣;裝置如下圖所示。

①催化電極b應與電源_______(填“正”或“負”)極相連。

②電解一段時間后,催化電極a附近的pH值將_______(填“增大”“減小”或“不變”),用電極反應方程式解釋原因:_______。

③當外電路轉移2mole-時,生成的合成氣在標況下的體積為_______。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】

反應焓變和物質聚集狀態有關及熱化學方程式中物質的系數有關,由②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=bkJ·mol-1可改寫為②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=2bkJ·mol-1,水由液態變為氣態需要吸熱,即生成液態水放出的熱量更多,氫氣的燃燒屬于放熱反應,放熱反應都小于0,則a和b都小于0,放出的熱量越多,焓變越小,則a<2b<0。

答案選B。2、A【分析】【詳解】

混合氣體共3.4mol=0.8mol+(3-0.2x)mol+0.4mol;解得x=4。

A.根據方程式知;生成0.4molC需要0.2molA;0.8molB,平衡時,A、B、C的物質的量分別為(1-0.2)mol=0.8mol、(3-0.8)mol=2.2mol、0.4mol,A、B、C的物質的量之比=0.8mol:2.2mol:0.4mol=2:11:1,故A錯誤;

B.根據計算可知x=4;故B正確;

C.A的轉化率=×100%=20%;故C正確;

D.平衡時B的平均反應速率==0.04moL·L-1·min-1;故D正確;

故選A。3、C【分析】【詳解】

KOH為強堿溶液,和等體積、等濃度的HF弱酸溶液混合后,恰好反應為KF,為強堿弱酸鹽,F-水解,則c(K+)>c(F-),水解顯堿性,則c(OH-)>c(H+),溶液中顯性離子大于隱性離子,則濃度關系為(K+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+),故選C。4、B【分析】【詳解】

A.根據圖像知pH=2.5的溶液中:c(H2A)+c(A2-)<c(HA-);A錯誤;

B.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液,根據c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·L-1知此時溶液中的溶質為NaHA,溶液中存在質子守恒:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+cA2-);B正確;

C.c(HA-)=c(A2-)的溶液中有電荷守恒:c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)=c(Na+)+c(H+),已知c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·L-1,此溶液中H2A濃度幾乎為0,可以忽略,把c(HA-)=c(A2-)和c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·L-1帶入電荷守恒的等式,得到:c(OH-)+c(HA-)+0.100mol·L-1=c(Na+)+c(H+),溶液的pH<7,c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<0.100mol·L-1+c(HA-);C錯誤;

D.pH=7時,c(H+)=c(OH-),根據電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)可知:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),則c(Na+)>2c(A2-);D錯誤。

答案選B。

【點睛】

本題考查粒子間濃度的關系,學會分析圖形,利用電離和水解的知識點,結合電荷守恒、物料守恒和質子守恒進行解題。5、B【分析】【分析】

【詳解】

A.NH4Cl溶液水解顯酸性;能和鐵銹反應從而除去鐵銹,故和鹽類水解有關,故A不選;

B.2Fe3++Fe=3Fe2+,配制FeSO4溶液時;為了防止亞鐵離子被氧化,需要加入少量鐵粉,和鹽類的水解無關,故B選;

C.FeCl3是強酸弱堿鹽;水解生成氫氧化鐵,則飽和氯化鐵溶液滴入沸水中制備氫氧化鐵膠體,和鹽類的水解有關,故C不選;

D.碳酸鈉是強堿弱酸鹽;水解使其溶液呈堿性,堿能促進油脂水解,所以熱純堿溶液的洗滌油污能力強,應用了鹽類水解原理,故D不選;

故選B。

【點睛】

本題的易錯點為B,配制FeSO4溶液時,常常加入少量的鐵粉和稀硫酸,要注意稀硫酸和鐵粉的作用是不同的,應用的原理也不同。6、D【分析】【分析】

靈敏電流計指針發生偏轉,說明有電流產生,則裝置一定是原電池,負極電極反應式是Cu-2e-=Cu2+,正極反應不可能發生2H++2e-=H2↑,因此正極反應必是Cu2++2e-=Cu,溶液中離子從高濃度的右室經過離子交換膜遷往低濃度的左室才是自發過程,如果溶液中遷移Cu2+,由于負極與正極消耗或產生的Cu2+相等,則左、右兩室溶液濃度不變,但負極Cu減少,正極Cu增加,需要消耗能量而不可能提供電能,所以溶液中遷移離子不可能是Cu2+,就只能是SO42-,從右室向左室遷移,因此b為正極;a為負極;

【詳解】

A、該裝置濃度差電池,濃度增大,還原性或氧化性增強,右側CuSO4濃度大,氧化性增強,因此b電極為正極,a電極為負極,電極反應式為Cu-2e-=Cu2+;故A錯誤;

B、溶液中離子從高濃度的右室經過離子交換膜遷往低濃度的左室才是自發過程,如果溶液中遷移Cu2+,由于負極與正極消耗或產生的Cu2+相等,則左、右兩室溶液濃度不變,但負極Cu減少,正極Cu增加,需要消耗能量而不可能提供電能,所以溶液中遷移離子不可能是Cu2+,就只能是SO42-;從右室向左室遷移,故B錯誤;

C、隨著電流的產生,左、右兩室SO42-濃度的差值逐漸減小,SO42-從右室向左室遷移的速率逐漸減?。粍t外電路的電流強度將逐漸減小,靈敏電流計指針偏轉的幅度也會逐漸減小,故C錯誤;

D、當左右兩室SO42-濃度相等,即均為(0.3mol·L-1+0.1mol·L-1)/2時,電池將停止工作,不再有電流產生,溶液中遷移的n(SO42-)=0.1L×[0.3mol·L-1-(0.3mol·L-1+0.1mol·L-1)/2]=0.01mol,因此外電路轉移電子物質的量最多為0.02mol,故D正確。7、B【分析】【分析】

由磷酸鐵鋰鋰離子電池圖解可知;該裝置為電池充電狀態,屬于電解池,電解池中陽離子向陰極移動,鋰離子從右向左移動,則鋼箔為陽極,鋁箔為陰極,據此回答問題。

【詳解】

A.原電池是將化學能轉化為電能的裝置;晶體硅能將太陽能轉化為電能,則硅太陽能電池不屬于原電池,故A錯誤;

B.該鋰電池放電時負極為鋁箔,發生氧化反應,陽極反應式為LiFePO4-xe-=xLi++Li1-xFePO4,即放電時正極為xLi++Li1-xFePO4+xe-=LiFePO4,即負極反應為:LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6;故B正確;

C.根據分析,充電時為電解池,鋼箔為陽極,鋁箔為陰極,放電時為原電池,則鋼箔為正極,鋁箔為負極,原電池中陽離子向正極移動,則Li+通過隔膜向鋼箔電極移動;故C錯誤;

D.磷酸鐵鋰鋰離子電池充放電過程通過Li+遷移實現,根據B項分析,放電時正極為xLi++Li1-xFePO4+xe-=LiFePO4;Li;Fe元素化合價發生變化,故D錯誤;

答案為B。

【點睛】

本題易錯點為A,原電池是將化學能轉化為電能的裝置,但是硅太陽能電池是將太陽能轉化為電能的裝置,不屬于原電池。二、多選題(共9題,共18分)8、BD【分析】【分析】

由反應可知容器體積越大,壓強越小,反應往正方向移動,NO2的轉化率提高,由圖像可知,相同時間,a,b為已達到平衡點;c還未達到平衡,利用化學平衡常數和等效平衡進行分析。

【詳解】

A.a點時反應達到平衡,NO2轉化率為40%;則。

T℃時,該反應的化學平衡常數為故A錯誤;

B.圖中c點還未達到平衡;反應往正方向進行,v(正)>v(逆),故B正確;

C.向a點平衡體系中充入一定量的NO2;等效于加壓,平衡逆移,轉化率降低,C錯誤;

D.由A可知a點時容器內氣體物質的量為1.2mol;b點時反應三段式為。

則b點容器內氣體物質的量為1.4mol,由于V1<V2,則Pa:Pb>6:7;故D正確;

故答案選:BD。

【點睛】

計算化學平衡常數時是用濃度進行計算而不是物質的量進行計算。9、AC【分析】【詳解】

A.由圖可知,在壓強不變的條件下,升高溫度一氧化碳的轉化率降低,說明升溫向逆反應反應移動,故正反應是放熱反應,即該反應的ΔH<0,該反應正反應是體積縮小的反應,增大壓強一氧化碳的轉化率增大,所以圖中壓強p1>p2;故A正確;

B.壓強為p2時,圖中Q點在該溫度下要達到平衡狀態,要增大一氧化碳的轉化率,即要向正反應方向進行,所以v(正)>v(逆);故B錯誤;

C.溫度為T時,向體積為1L的恒容密閉容器中充入0.4molCO和0.4molH2,反應達平衡時測得CO2物質的量為0.1mol,由化學方程式可知消耗的一氧化碳是0.3mol,一氧化碳的轉化率是75%,若向恒溫恒壓的容器中加入0.4molCO和0.4molH2;由于該反應的正反應是體積縮小的反應,所以壓強增大,平衡正向進行,達平衡時CO的轉化率大于75%,故C正確;

D.溫度為T時,化學平衡常數K===104,向原容器中充入0.1molCO、0.2mol(CH3)2O和0.2molCO2,溫度不變,則該反應的平衡常數等于104;故D錯誤;

故選:AC。10、BD【分析】【詳解】

A.根據圖像,隨著溫度升高甲醇的平衡轉化率降低,平衡向逆反應方向進行,根據勒夏特列原理,該反應的正反應為放熱反應,即△H<0;故A錯誤;

B.縮小容器的體積;相當于增大體系壓強,反應速率加快,且平衡正向移動,乙酸的產率提高,故B說法正確;

C.根據圖像,T1溫度下未達到平衡;反應向正方向進行,該反應的正反應速率:A點大于B點,故C說法錯誤;

D.T2下,甲醇的轉化率為60%,達到平衡,此時容器的體積為2L,c(CH3OH)=0.04mol·L-1,c(CO)=0.05mol·L-1,化學平衡常數K==500,再充入0.12molCH3OH和0.06molCO,此時氣體總物質的量與原平衡時氣體總物質的量相等,即容器的體積為4L,此時c(CH3OH)==0.05mol·L-1,c(CO)==0.04mol·L-1,Qc==K;說明平衡不移動,故D說法正確;

答案:BD。

【點睛】

本題的難點是選項D的判斷,再通入一定物質的量的物質,判斷平衡如何移動,一般是通過Qc和K之間的關系進行分析,本題中容器為恒壓密閉容器,即容器的體積可變,再充入0.12molCH3OH和0.06molCO時,容器的體積不是2L,投入氣體總物質的量等于原平衡氣體總物質的量,利用阿伏加德羅推論,推出此時容器的體積應為4L。11、BD【分析】【詳解】

A.甲、丙相比較,把甲等效為開始加入2molNH3,丙中NH3的物質的量為甲的2倍,壓強增大,對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡向生成NH3的方向移動,故2c1<c3;故A錯誤;

B.甲、乙為完全等效平衡,平衡時相同組分的物質的量相等,令平衡時NH3為nmol,對于甲容器,a=92.4×對于乙容器b=92.4×(),故a+b=92.4;故B正確;

C.比較乙、丙可知,丙中NH3的物質的量為乙的2倍,壓強增大,對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡向生成NH3的方向移動,故2p2>p3;故C錯誤;

D.甲、乙處于相同的平衡狀態,則α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1;故D正確。

故選BD。12、BC【分析】【詳解】

A.任何電解質溶液中都存在質子守恒,溶液中根據質子守恒得故A錯誤;

B.溶液中存在物料守恒,故B正確;

C.溶液中存在電荷守恒,即:故C正確;

D.溶液中電離小于其水解程度,溶液顯堿性,溶液中離子濃度大小為:故D錯誤。

故選BC。

【點睛】

本題考查了電解質溶液中物料守恒、電荷守恒、離子濃度大小比較、注意溶液中離子水解和電離程度的比較,掌握基礎是解題關鍵。13、BD【分析】【詳解】

A.由電離常數Ka的關系可知,1.8×10-5>4.9×10-10>5.6×10-11,則酸性CH3COOH>HCN>顯然等濃度時Na2CO3的水解程度最大,其溶液的pH最大,則等物質的量濃度的各溶液pH關系為pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa);故A錯誤;

B.等體積混合,若a=b恰好完全反應,因CN-的水解溶液中存在c(Na+)>c(CN-),a<b時溶液中存在c(Na+)>c(CN-),即所得溶液中c(CN-)>c(Na+),則a一定大于b;故B正確;

C.冰醋酸中逐滴加水;電離產生的離子濃度增大,導電性增大,但隨水的量增大,濃度變小,導電性減小,而在加水的過程中電離程度;pH一直在增大,故C錯誤;

D.因溶液不顯電性,則所有陽離子帶的電荷總數等于陰離子帶的負電荷總數,即c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c();故D正確;

故答案為:BD。14、AC【分析】【詳解】

A.濃度均為0.1mol/L的NH4Cl和NH3?H2O的混合溶液顯堿性,說明銨根的水解程度小于一水合氨的電離程度,所以c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3?H2O),電荷守恒式為c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH4+)+c(H+)>c(NH3?H2O)+c(OH-);故A正確;

B.向澄清石灰水中通入Cl2至Ca(OH)2恰好完全反應,溶液中的溶質為等物質的量的CaCl2和Ca(ClO)2,溶液中存在電荷守恒2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-),存在物料守恒2c(Ca2+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO),聯立可得c(OH-)=c(H+)-c(HClO);故B錯誤;

C.0.1mol?L-1的NaHSO3溶液中通NH3至pH=7,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)①,溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),因為pH=7所以c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)②,由①得c(Na+)>c(SO32-);將①式左右兩邊都加上c(NH4+)得c(Na+)+c(NH4+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)+c(NH4+)③,結合②③得c(SO32-)=c(NH4+)+c(H2SO3),故c(SO32-)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+);故C正確;

D.若溶液中存在c(K+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),對應的溶液溶質應為KHCO3,而碳酸氫鉀溶液顯堿性,溶液中水電離的c(H+)不等于10-7mol/L;故D錯誤;

故答案為AC。

【點睛】

選項C為難點,要充分利用電荷守恒、物料守恒式結合溶液的酸堿性進行離子濃度比較,需要學生有較強的數學推理能力,難度較大。15、BD【分析】【詳解】

A.0.05mol?L-1的二元酸H2A的溶液中=-12,c(H+)c(OH-)=10-14,則c(H+)=0.1mol/L=2c(H2A),說明該二元酸完全電離,所以H2A為強酸,電離方程式為H2A=2H++A2-;故A錯誤;

B.B點溶液加入氨水10mL,反應恰好生成(NH4)2A,銨根離子水解,溶液呈酸性,溶液中H+來自水的電離,此時溶液中=-2,則c(OH-)=10-2c(H+),c(H+)c(OH-)=10-14,所以c(H+)=10-6mol/L,即水電離出的氫離子濃度為1.0×10-6mol/L;故B正確;

C.C點溶液中含有(NH4)2A和NH3?H2O,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根據電荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-),所以c(NH4+)=2c(A2-),則c(NH4+)+c(NH3?H2O)>2c(A2-);故C錯誤;

D.C點溶液呈中性,則c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根據電荷守恒得c(NH4+)=2c(A2-)=2×mol/L=mol/L,根據物料守恒得c(NH3?H2O)=mol/L-mol/L=mol/L,氨水的電離常數表達式為Kb===故D正確;

故選BD。

【點睛】

正確判斷H2A酸性強弱是解題的關鍵。本題的難點為D,要注意根據電離平衡常數的表達式結合電荷守恒和物料守恒計算微粒濃度。16、CD【分析】【詳解】

A.由圖可知:Ka1=又因為在pH=4.4時,c(HA-)=c(H2A),所以Ka1=c(H+)=10-4.4;故A正確;

B.由電離H2A?HA-+H+,HA-?H++A2-可知Ⅱ曲線表示HA-;故B正確;

C.NaHA溶液中:由質子守恒得c(H+)=c(OH-)+c(A2-)-c(H2A);故C錯誤;

D.等物質的量濃度的Na2A與NaHA混合溶液中,由于A2-和HA-要發生水解使溶液顯堿性,故c(OH-)>c(H+);故D錯誤;

故答案選CD。

【點睛】

判斷鹽溶液中離子濃度大小關系時,要考慮鹽類水解的問題,綜合運用三大守恒進行分析。三、填空題(共9題,共18分)17、略

【分析】試題分析:(1)①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)△H1=-19.5kJ?mol-1

②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ?mol-1

根據蓋斯定律寫出肼和N2O4反應的熱化學方程:②×2-①得到:2N2H4(l)++N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=—1048.9kJ/mol;

(2)燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量;此時生成的水必須為液態,可燃物必須為1mol.

由反應。

①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ?mol-1

②H2O(l)═H2O(g)△H3=+44kJ?mol-1

將①-2×②可得:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H2=—622.2kJ?mol-1;

(3)負極發生還原反應,是肼在反應,肼中的N從-2價升高到0價,堿性電池中,其電極反應式應為:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;

考點:考查蓋斯定律的計算、燃燒熱的計算及燃料電池電極反應式的書寫等。【解析】(各2分;共6分)

(1)2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9kJ·mol-1;

(2)N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622.2kJ·mol-1

(3)N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑18、略

【分析】【分析】

(1)M轉化為N是吸熱反應;所以N的能量高,不穩定;

(2)燃燒熱是1mol可燃物質完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量;根據蓋斯定律來回答;

(3)化學反應的焓變可以用反應物和生成物的鍵能計算;依據△H=反應物鍵能之和?生成物鍵能之和計算得到。

【詳解】

(1)有機物M經過太陽光光照可轉化成N,:△H=+88.6kJ?mol?1;過程是吸熱反應,N暗處轉化為M,是放熱反應,能量越低越穩定,說明M穩定,故答案為:M;

(2)將已知反應依次編號為①、②、③,由蓋斯定律可知2×①+②+③]×得到熱化學方程式C(s)+O2(g)=CO2(g),則△H=△H1+=a+故答案為:a+

(3)由反應熱△H=反應物鍵能之和?生成物鍵能之和,結合圖表中鍵能數據可知△H=414kJ/mol×4+4×155kJ/mol?(489kJ/mol×4+4×565kJ/mol)=?1940kJ/mol,故答案為:?1940kJ/mol?!窘馕觥縈a+-1940kJ·mol-119、略

【分析】【詳解】

試題分析:(1)O2把NH4HS氧化為S,可得化學方程式:2NH4HS+O2=2NH3?H2O+2S↓

(2)a、反應①為吸熱反應,反應速率加快,平衡向右移動,H2的百分含量增大,正確;b、增大水蒸氣濃度,H2的百分含量減小,錯誤;c、加入催化劑,H2的百分含量不變;錯誤;d;降低壓強,反應速率減小,錯誤;設CO的轉化量為x

CO+H2OCO2+H2

轉化量(mol)0.200.8

轉化量(mol)xxx

轉化量(mol)0.2-xx0.8+x

1mol+x=1.18mol;則x=0.18mol,可得CO轉化率=0.18mol÷0.2mol×100%=90%

(3)根據圖1可知H2與N2的投料比為3,平衡時NH3體積分數為42%,設H2物質的量為3amol,N2物質的量為amol,N2轉化的物質的量為x則。

N2+3H22NH3

轉化量(mol)a3a0

轉化量(mol)x3x2x

轉化量(mol)a-x3a-3x2x

2x÷(4a-2x)×100%=42%,解得x=0.592a,則N2的平衡體積分數=(a—0.592a)÷(4a—2×0.592a)×100%=14.5%

(4)隨著反應的進行,NH3的物質的量逐漸增大,當反應平衡后,升高溫度,平衡向左移動,NH3的物質的量逐漸減??;可畫出圖像。

(5)步驟IV為熱交換,使合成氨放出的熱量得到充分利用;對原料氣加壓,使平衡向正反應方向移動,分離液氨,減少生成物濃度,未反應的N2、H2循環使用等措施可提高提高合成氨原料總轉化率。

考點:本題考查化學反應速率和化學平衡的移動、化學計算、化學圖像、化學流程的分析?!窘馕觥竣?2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓②.a③.90%④.14.5%⑤.⑥.IV⑦.對原料氣加壓;分離液氨后。未反應的N2、H2循環使用20、略

【分析】【分析】

【詳解】

試題分析:(1)化學反應①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJ/mol;②C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ/mol,根據蓋斯定律,反應①-②×3可得:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-28.5kJ/mol;

(2)①曲線Ⅱ比I先達到平衡。說明溫度曲線Ⅱ>I。由于溫度高,CH3OH含量低,化學反應平衡逆向移動,說明化學平衡常數KⅠ>KⅡ;

②增大氫氣的濃度,平衡向正反應方向移動,但氫氣的轉化率是降低的,在上圖a、b、c三點中,H2的轉化率由低到高的順序是c

③在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應方向移動,與原平衡相比,a.將容器體積壓縮到原來的1/2,反應物和生成物的濃度都增大,正反應速率和逆反應速率都加快,a項正確;b.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應方向移動,H2濃度仍然增大,b項錯誤;C.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應方向移動,重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)減??;c項錯誤;d.將容器體積壓縮到原來的1/2,平衡向正反應方向移動,甲醇的物質的量增加,d項正確;e.溫度不變,平衡常數不變,e項錯誤;答案選ad。

考點:考查熱化學方程式的書寫、化學平衡常數、溫度對化學平衡常數的影響、物質轉化率等知識?!窘馕觥看笥赾baad21、略

【分析】【詳解】

試題分析:(1)從題給信息知:正反應是放熱反應,升溫,平衡向逆反應方向移動,CO2和H2的濃度將減少,而CO和H2O(g)的濃度將增大;故K值減少;

(2)將1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2代入式中,得x=3.0mol<5.0mol,平衡向逆反應方向移動。若要使上述反應開始時向正反應方向進行,則x應滿足的條件是:x<3.0mol。

(3)其他物質的投料不變,增加H2的量,平衡向逆反應方向移動,但H2的轉化率將減少。

考點:化學平衡【解析】①.小于②.逆反應③.x<3.0④.小于22、略

【分析】【分析】

(1)①根據圖知,進料濃度比c(HCl):c(O2)一定時;升高溫度,HCl的轉化率降低,說明平衡逆向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,則正反應為放熱反應,溫度越高,化學平衡常數越小。

②溫度一定時,進料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉化率越小,400℃進料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1時,HCl的轉化率為a曲線,HCl轉化率為84%,根據三段式:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)

開始(mol/L)c0c000

反應(mol/L)0.84c00.21c00.42c00.42c0

平衡(mol/L)0.16c00.79c00.42c00.42c0

計算氧氣的轉化率。

(2)①CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1;

②CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1;

③4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3

若是利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時,由蓋斯定律,③-②-①得:需要利用CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)的ΔH。

(3)由圖可知,H+向左側移動,則左側為電解池的陰極,陰極上發生還原反應,根據圖示信息可知,其陰極電極反應式為:Fe3++e-=Fe2+和4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,右側為陽極,陽極電極反應式為:2HCl-2e-=Cl2↑+2H+。

【詳解】

(1)①根據圖知,進料濃度比c(HCl):c(O2)一定時,升高溫度,HCl的轉化率降低,說明平衡逆向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,則正反應為放熱反應,溫度越高,化學平衡常數越小,所以K(300℃)>K(400℃),故答案為:>;圖像表明;進料濃度比相同時溫度升高HCl的平衡轉化率降低,說明平衡逆向移動,生成物濃度降低,反應物濃度升高,K值越小。

②溫度一定時,進料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉化率越小,400℃進料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1時,HCl的轉化率為a曲線,HCl轉化率為84%,根據三段式:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)

開始(mol/L)c0c000

反應(mol/L)0.84c00.21c00.42c00.42c0

平衡(mol/L)0.16c00.79c00.42c00.42c0

則氧氣的轉化率為:故答案為:

(2)①CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g)ΔH1=-20kJ·mol-1;

②CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH2=-121kJ·mol-1;

③4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3

若是利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時,由蓋斯定律,③-②-①得:需要利用CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)的ΔH,故答案為:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)。

(3)由圖可知,H+向左側移動,則左側為電解池的陰極,陰極上發生還原反應,根據圖示信息可知,其陰極電極反應式為:Fe3++e-=Fe2+和4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,右側為陽極,陽極電極反應式為:2HCl-2e-=Cl2↑+2H+,電路中轉移1mol電子,生成0.5molCl2,其標準狀況下的體積為故答案為:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;

【點睛】

進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1,溫度一定,進料濃度比c(HCl):c(O2)越大,HCl的轉化率越小,所以圖像中,a曲線代表c(HCl)∶c(O2)=1∶1,b曲線代表c(HCl)∶c(O2)=4∶1,c曲線代表c(HCl)∶c(O2)=7∶1?!窘馕觥?gt;圖像表明,進料濃度比相同時溫度升高HCl的平衡轉化率降低,說明平衡逆向移動,生成物濃度降低,反應物濃度升高,K值越小。21%CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)或CuCl(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O11.223、略

【分析】【分析】

(1)先判斷出溶液的酸堿性;然后利用鹽類水解規律進行分析;

(2)利用電離平衡常數進行計算;以及濃度對弱電解質電離的影響進行分析;

(3)根據電荷守恒以及離子積進行分析判斷;

(4)先稀釋相同倍數;判斷出pH的大小,然后繼續加水稀釋得出結果;

(5)利用強電解質完全電離;弱電解質部分電離進行分析;

【詳解】

(1)①(NH4)2SO4溶液顯酸性,②NaNO3溶液顯中性,③NH4HSO4溶液顯酸性,④NH4NO3溶液顯酸性,⑤NaClO溶液顯堿性,⑥CH3COONa溶液顯堿性,CH3COOH的酸性強于HClO,即ClO-水解能力強于CH3COO-,即NaClO溶液的pH大于CH3COONa,NH4HSO4完全電離NH4HSO4=NH4++H++SO42-,酸性最強,pH最小,(NH4)2SO4和NH4NO3溶液顯酸性,是因為NH4+水解造成,水解程度微弱,相同濃度時,(NH4)2SO4的酸性強于NH4NO3;因此pH由小到大的順序是③①④②⑥⑤,故A正確;

答案為A;

(2)CH3COOH的電離CH3COOHCH3COO-+H+,c(H+)=c(CH3COO-)=10-3mol·L-1,醋酸為弱電解質,電離程度微弱,溶液中C(CH3COOH)約為0.1mol·L-1,電離平衡常數Ka==10-5;向此溶液中加水稀釋,雖然促進醋酸的電離,但c(H+)減?。患磒H增大;

答案為10-5;增大;

(3)根據電荷守恒,c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),該溶液的pH=3,則溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,代入上述表達式,2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-11≈10-3mol·L-1;

答案為10-3mol·L-1;

(4)醋酸為弱酸,部分電離,加水稀釋促進電離,鹽酸為強酸,全部電離,相同pH的鹽酸和醋酸,加水稀釋相同倍數,醋酸的pH小于鹽酸的pH,為達到pH再次相等,需要向醋酸中繼續加水稀釋,因此加水的體積V(HCl)3COOH);

答案為<;

(5)鹽酸為強酸,0.1mol·L-1鹽酸其pH=1,醋酸是弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH>1,加水稀釋相同倍數后,鹽酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即pH(HCl)3COOH);

答案為<。

【點睛】

稀釋一元弱酸和一元強酸時,應注意是濃度相同還是pH相同,如果是濃度相同,體積相同,一元強酸完全電離,一元弱酸是部分電離,稀釋相同倍數,強酸中c(H+)始終大于弱酸;如果是pH相同,體積相同,則弱酸的濃度大于強酸,加水稀釋,促進醋酸的電離,弱酸的pH小于強酸?!窘馕觥緼10-5增大10-3mol·L-1<<24、略

【分析】【分析】

鋁—空氣電池工作時,金屬鋁被氧化為Al3+,鋁為負極,正極上空氣中的O2發生得電子的還原反應生成OH-。

【詳解】

(1)鋁—空氣電池中負極為Al,負極電極反應式為4Al-12e-=4Al3+,正極上為O2發生得電子的還原反應生成OH-,正極電極反應式為3O2+12e-+6H2O=12OH-,根據正、負極得失電子總數相等,電池總反應為4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓;答案為:正極反應:3O2+12e-+6H2O=12OH-;負極反應:4Al-12e-=4Al3+;總反應:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓。

(2)鋁—空氣電池的的好處有:(1)比能量大;(2)質量輕;(3)無毒危險(副產物氫氧化鋁可回收使用);(4)鋁原材料豐富;(5)生產成本低;(6)使用方便;(7)安全;環保等;

不足有:(1)雖然鋁—空氣電池比能量高;但比功率低;(2)放電速率比較緩慢,電壓滯后;(3)不能反復充電,需要更換鋁電極或更換電池才能繼續工作;(4)自放電率較大,需要采用熱管理系統來防止鋁—空氣電池工作時的過熱;

鋁—空氣電池未來的應用前景:(1)電動車電源的有力競爭者;(2)潛艇AIP系統的優秀能源;(3)水下機器人的最佳動力電源;(4)價廉物美的高能電源等。【解析】(1)正極反應:3O2+12e-+6H2O=12OH-;負極反應:4Al-12e-=4Al3+;總反應:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓

(2)好處有:(1)比能量大;(2)質量輕;(3)無毒危險(副產物氫氧化鋁可回收使用);(4)鋁原材料豐富;(5)生產成本低;(6)使用方便;(7)安全;環保等;

不足有:(1)雖然鋁—空氣電池比能量高;但比功率低;(2)放電速率比較緩慢,電壓滯后;(3)不能反復充電,需要更換鋁電極或更換電池才能繼續工作;(4)自放電率較大,需要采用熱管理系統來防止鋁—空氣電池工作時的過熱;

未來的應用前景:(1)電動車電源的有力競爭者;(2)潛艇AIP系統的優秀能源;(3)水下機器人的最佳動力電源;(4)價廉物美的高能電源等。25、略

【分析】【分析】

(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣;

(2)0.3mol乙炔燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時;放出389.9kJ熱量,則2mol乙炔完全燃燒生成二氧化碳和液體水放出熱量為2599.2kJ;

(3)氫氧燃料電池中;氫氣做負極,堿性條件下在負極放電生成水。

【詳解】

(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,反應的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;

(2)7.80g乙炔的物質的量為=0.3mol,0.3mol乙炔燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時,放出389.9kJ熱量,則2mol乙炔完全燃燒生成二氧化碳和液體水放出熱量為=2599.2kJ,反應的熱化學方程式為2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599.2kJ·mol-1,故答案為2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599.2kJ·mol-1;

(3)氫氧燃料電池中,氫氣做負極,堿性條件下在負極放電生成水,電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O,故答案為H2-2e-+2OH-=2H2O。

【點睛】

書寫熱化學方程式時注意物質的聚集狀態不能漏寫、反應熱的符號和單位不要漏寫是解答易錯點?!窘馕觥?2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599.2kJ·mol—1H2-2e-+2OH-=2H2O四、判斷題(共1題,共8分)26、×【分析】【詳解】

向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯;【解析】錯五、有機推斷題(共1題,共9分)27、略

【分析】【分析】

某溫度時,在Ag2SO4沉淀溶解平衡曲線上每一點;都是該溫度下的平衡點,所以利用濃度冪與沉淀溶解平衡常數進行比較,可確定曲線外的某一點是否達到沉淀溶解平衡;利用沉淀溶解平衡常數,可由一種離子濃度計算另一種離子的濃度。

【詳解】

(1)A點時,c(Ag+)=1×10-2mol/L,c()=4×10-2mol/L,與A點c(Ag+)相同的曲線上的點相比,4×10-2mol/L<16×10-2mol/L,所以A點未達沉淀溶解平衡,表示Ag2SO4是不飽和溶液。答案為:不飽和;

(2)該溫度下Ag2SO4的溶度積常數Ksp=c2(Ag+)?c()=(1×10-2mol/L)2×16×10-2mol/L=1.6×10-5(mol/L)3。答案為:1.6×10-5(mol/L)3;

(3)在飽和Ag2SO4溶液中,c2(Ag+)?c()是一個定值,溶液中c()越大,c(Ag+)越??;

a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,c()=0.01mol·L-1;

b.10mL蒸餾水,c()=0;

c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,c()=0.02mol·L-1;

在溶液中,c():c>a>b,則溶液中c(Ag+):b>a>c,從而得出Ag2SO4的溶解程度由大到小的順序為b>a>c。答案為:b>a>c;

(4)向Ag2SO4懸濁液中加入足量Na2CrO4固體,生成Ag2CrO4和Na2SO4,沉淀轉化的離

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