吉安市高二上学期期末教学质量检测 2022.1
化学试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1.宋应星所著《天工开物》共三卷十八篇,书中收录有关机械、砖瓦、陶瓷,火药硫磺等的生产技术。被外国学者誉称为17世纪中国工艺百科全书。下列有关说法不正确的是
A.凡白土曰垩土,为陶家精美启用中陶是一种传统硅酸盐材料
B.古人煮沸海水制取淡水,现代可通过向海水加入明矾实现海水淡化
C.每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜中的黄铜是合金
D.凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴中硫指的是硫黄,硝指的是硝酸钾
2.图为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示)。下列结论错误的是
A.CO2的电子式为
B.CH4分子在催化剂表面会断开C-H键,断键会吸收能量
C.①→②的过程吸收能量
D.生成乙酸的原子利用率为100%
3.已知热化学方程式2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=a kJ/mol。T K时,在2 L恒容密闭容器中充入2mol NO 和2mol CO,保持温度不变,5 min后反应达到平衡状态,此时c(N2)=0.4mol/L。下列说法中错误的是
A.若该反应是放热反应,则a<0
B.用NO表示的平均化学反应速率v(NO)为0.16mol/(L·min)
C.达到化学平衡时,CO的转化率是80%
D.保持温度不变,若再向上述达到平衡的体系中充入2mol NO 和2mol CO,则反应重新达到平衡时c(N2)等于0.8mol/L
4.25℃时,下列有关溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3与0.l mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:2/3 c(Na+) = c() + c() + c(H2CO3)
B.0.1 mol·L-1 Na2C2O4与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c()+c()+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中:c (OH-) - c(H+)= c()+c(H2CO3)
D.0.l mol·L-1 NH4Cl与0.l mol·L-1氨水等体积混合(pH > 7):c(NH3·H2O) >c() >c(Cl-) >c(OH-)
5.一定温度下,向2L恒容容器中充入1molA和1molB,发生反应A(g)+B(g)=C(g)经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据如表。下对说法正确的是
t/s 0 5 15 25 35
n(A)/mol 1.0 0.85 0.81 0.80 0.80
A.前 5 s 的平均反应速率v(A)=0.03 mol·L-1·s-1
B.正反应是吸热反应
C.保持温度不变,起始时向容器中充入2molC,达平衡时,C的转化率大于80%
D.保持温度不变,起始时向容器中充入0.2molA、0.2molB 和1molC, 反应达到平衡前v(正)<v(逆)
6.下列说法正确的是
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
C.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
7.在体积恒定的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应 ,80℃时,反应平衡常数。下列说法正确的是
A.其他条件不变,反应达平衡时增加CO用量,平衡正向移动K值变大
B.80℃时,若不改变反应物用量且起始体积一样的情况下,将恒容条件改成恒压,则达平衡时CO转化率下降
C.在80℃时,测得某时刻,、CO浓度均0.5mol/L,则此时
D.80℃达到平衡时,移走一部分固体镍,平衡向逆反应方向移动
8.在一恒温、恒容密闭容器中,发生反应:,下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变 ②单位时间内生成1molD,同时消耗了2molA ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④C的物质的量浓度不变 ⑤混合气体的压强不变
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②⑤
9.下列有关反应进行方向的叙述中不正确的是:
A.—10℃的液态水就会自动结冰成为固态,因为这是熵增的过程。
B.焓变和熵变都与反应的自发性有关,又都不能独立地作为自发性的判据。
C.大量事实告诉我们,过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
D.放热反应过程中体系能量降低,因此有自发进行的倾向,但是有些吸热反应也可以自发进行。
10.可逆反应mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g),在反应过程中,当其他条件不变时,D的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示,判断下列叙述中不正确的是:
A.达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动
B.达到平衡后,若使用催化剂,D的物质的量分数不变
C.化学方程式中一定有m<p+q
D.平衡后增大B的量,有利于平衡向正反应方向移动
11.常温下,有关盐酸与醋酸溶液的说法正确的是( )
A.pH=2.0 的盐酸和醋酸溶液,等体积混合后溶液的 pH >2.0
B.等浓度的盐酸和醋酸与足量的锌反应产生气体的体积(同温同压时)相同
C.相同浓度的两溶液,分别与NaOH 固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl- )
D.浓度为0.1 mol·L -1 等体积的盐酸和醋酸溶液加水稀释 10 倍后,c( Cl-)> c(CH3COO- )
12.在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是(已知t℃时Ksp(AgCl)=4.9×10-10)
A.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
B.在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
C.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到b点
D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K=1000
13.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡时pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断不正确的是
A.稀释前等体积的I、Ⅱ溶液中和氢氧化钠的能力相同
B.I是盐酸,Ⅱ是醋酸
C.a、b、c三点KW的数值相同
D.溶液的导电性a>b>c
14.某工厂采用如图所示装置处理化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气,已知电解池中的两个电极均为惰性电极。下列说法不正确的是
A.反应池中的发生的反应为H2S+2Fe3+==2Fe2++S↓+2H+
B.电极a为阳极,发生氧化反应
C.离子交换膜可以是阳离子交换膜
D.电解池工作转移1mol电子时,可得到X气体11.2L(标准状况)
15.下列说法中,不正确的是( )
A.电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极电极反应式均为2Cl--2e-=Cl2↑
B.酸性介质或碱性介质的氢氧燃料电池的正极反应式均为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.精炼铜和电镀铜时,与电源负极相连的电极反应式均为Cu2++2e-=Cu
D.钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe-2e-=Fe2+
16.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
二、填空题
17.水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可宵接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)纯水在100℃时,pH=6,该温度下1mol L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=___mol L-1。
(2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为___。
(3)体积均为100mLpH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如下右图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数___(填“大于”或“小于”或“等丁”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是___。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为____。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为___。
(5)25℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH = 6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=___mol L-1(填精确值)。
18.在1L恒容密闭容器中,发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。
(1)某温度时,按物质的量比2:1充入NO和O2开始反应,n(NO)随时间变化如表:
以O2浓度变化表示的反应速率,0~4s内的________(填“小于”、“大于”或“等于”)1~5s内的。
(2)该反应的平衡常数表达式为K=________,能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A.气体颜色保持不变 B.气体平均相对分子质量保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2) D.气体密度保持不变
(3)已知:K(300℃)>K(400℃)。下列措施能使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是________。
A.升高温度 B.充入Ar使压强增大 C.充入O2使压强增大 D.选择高效催化剂
19.化学反应的快慢(速率)和化学反应的限度是化学反应原理的重要组成部分。请回答下列问题:
(1)在一定温度下的定容容器中,当C(s)+CO2(g)2CO(g)不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,⑦某种气体的百分含量。能说明C(s)+CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_____。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
①该反应为_____反应(填“吸热”或“放热”)。
②某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_____。
③若830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K_____1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。
④若1200℃时在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol·L-1、2mol·L-1、4mol·L-1、4mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为_____(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
20.化学反应的能量变化是中学化学中重要组成部分,回答下列相关问题。
(1)已知:① ,
② ,
则 _______。
(2)某同学用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有琼脂的U形管)设计成一个原电池,如图。下列判断中正确的是_______。
A.实验过程中,左侧烧杯变大
B.若用U形铜代替盐桥,装置中无电流产生
C.若用U形铜代替盐桥则左池中电能转化成化学能,右池中化学能转化成电能
D.若用U形铜代替盐桥,一段时间之后U形铜的质量减小
(3)利用电化学原理,将CO、和熔融制成燃料电池,模拟工业电解法处理含的废水,如图。电解过程中溶液中发生如下反应:。
①甲池内阳离子向石墨_______移动。(填“I”或者“Ⅱ”)。
②如图,CO在石墨I电极放电生成Y,Y可循环使用。甲池工作时,石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为_______。
③Fe(I)的电极反应式为_______。
④甲中消耗,最多可以处理含_______mol的废水。
21.工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有以下两种:
方法1:还原沉淀法。
该法的工艺流程为:Cr3+Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡2(黄色)+2H+ (橙色)+H2O。
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显___________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是___________(填序号)。
A.和的浓度相同 B.2v()=v() C.溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+) c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__。
方法2:电解法。
已知在酸性溶液中重铬酸根离子与亚铁离子有如下反应:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,该法用Fe做电极电解含的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为___________(用电极反应式解释)。
(5)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有___________
高二化学试卷第2页,共2页
高二化学试卷第1页,共1页
参考答案
1.B
【详解】
A.凡白土日垩土,为陶家精美启用中陶是一种陶瓷,属于传统硅酸盐材料,A正确;
B.古人煮沸海水制取淡水,现代人向海水加入明矾是为了净化水,而不是将海水淡化,B错误;
C.每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜“中的黄铜是铜锌形成的合金,C正确;
D.凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中"硫”指的是硫黄,”硝”指的是硝酸钾,D正确;
故合理选项是B。
2.B
【分析】
由图示可知,中间体①生成过程中断裂了碳氢键,中间体②生成过程中形成碳碳键和氧氢键,该反应为CO2与CH4在催化剂存在的过渡态转化为CH3COOH,由此分析。
【详解】
A.二氧化碳分子中的中心原子为碳,最外层含有四个电子,分别与两个氧原子各形成两对共用电子对,CO2的电子式为,故A不符合题意;
B.由图可知,CH4分子在催化剂表面会断开C-H键,生成中间体①,断裂化学键会吸收能量,故C不符合题意;
C.由图可知,①的能量较高,②的能量较低,由高能量转化为低能量需要释放能量,①→②的过程释放能量,故B符合题意;
D.该反应为CO2+CH4CH3COOH,该反应为化合反应,故生成乙酸的原子利用率为100%,故D不符合题意;
答案选C。
3.D
【分析】
在2L恒容密闭容器中充入2mol NO和2mol CO,保持温度不变,5min后反应达到平衡状态,此时c(N2)=0.4 mol/L,可知平衡时生成氮气为0.8mol,则
据此分析作答。
【详解】
A. 放热反应的焓变为负,则若该反应是放热反应,a<0,A项正确;
B. 用NO表示的平均化学反应速率v(NO)为=0.16mol/(L·min),B项正确;
C. 达到化学平衡时,CO的转化率是×100%=80%,C项正确;
D. 保持温度不变,若再向上述达到平衡的体系中充入2mol NO和2mol CO,相当于体积减小一半,且该反应为气体体积减小的反应,则体积减小、压强增大,平衡正向移动,反应重新达到平衡时c(N2)大于0.8mol/L,D项错误;
答案选D。
4.A
【详解】
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3与0.l mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合根据物料守恒2 c(Na+) = 3c() + 3c() + 3c(H2CO3),故A正确;
B.0.1 mol·L-1 Na2C2O4与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸),根据电荷守恒,2c()+c()+c(OH-)+ c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),故B错误;
C.根据质子守恒,在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中c (OH-) - c(H+)= c()+2c(H2CO3),故C错误;
D.0.l mol·L-1 NH4Cl与0.l mol·L-1氨水等体积混合(pH > 7),氨水电离大于铵根离子水解,所以 c() >c(Cl-) > c(NH3·H2O) >c(OH-),故D错误;
选A。
5.D
【详解】
A.反应在前5 s的平均速率v(A)=,A错误;B.根据表中数据无法判断反应热,B错误;C.充入1.0mol A和1.0mol B,平衡时n(A)=n(B)=0.80mol,生成n(C)=△n(A)=0.20mol,则c(A)=c(B)=0.80mol÷2L=0.40mol/L,c(C)=0.20mol÷2L=0.10mol/L,化学平衡常数K=0.10/(0.40×0.40)=0.625;若起始时向容器中充入2.0 mol C,设剩余C的物质的量为xmol,则
A(g)+B(g)C(g)
开始(mol) 0 0 2.0
反应(mol)2.0-x 2.0-x 2.0-x
平衡(mol)2.0-x 2.0-x x
平衡时c(A)=c(B)=(2.0 x)/2mol/L、c(C)=x/2mol/L,温度相同化学平衡常数相同,所以=0.625,x=1.6,所以达到平衡时C的转化率是80%,C错误;D.相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,则浓度熵>0.625,所以应达到平衡前v(正)<v(逆),D正确;答案选D。
点睛:本题考查化学平衡常数有关计算,侧重考查学生分析计算能力,明确化学平衡常数只与温度有关是解本题关键,注意化学平衡计算中三段式的灵活运用,题目难度中等,C选项是解答难点。
6.B
【详解】
A.增加反应物浓度,活化分子增加,使有效碰撞次数增大,活化分子百分含量不变,活化分子体积分数增大,故A错误;
B.升高温度,活化分子数增大,分子数不变,活化分子百分数增大,且分子运动速率加快,使化学反应速率增大,故B正确;
C.催化剂能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数增大,有效碰撞次数增大,化学反应速率增大,故C错误;
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),活化分子百分数不变,主要是增大了单位体积内活化分子数,使有效碰撞次数增大,使化学反应速率增大,故D错误;
故答案为:B。
【点睛】
对于有效碰撞相关理论的理解需注意:活化分子数与体系的能量有关,若升高温度或加入催化剂,体系内活化分子数将增加,活化分子百分含量将增加;增加反应物浓度,活化分子数将增加,活化分子百分含量不变,单位体积内活化分子数增加;对于有气体参加的反应,通过压缩体积增大容器内压强,活化分子数不变,活化分子百分含量不变,单位体积内活化分子数增加,需注意理解与区分。
7.C
【详解】
A.温度不变,化学平衡常数不变 ,故A错误;
B.80℃时,若不改变反应物用量且起始体积一样的情况下,将恒容条件改成恒压,正向是气体物质的量减少的反应,随着反应的进行,反应容积不断减少,相当于恒容条件下加压了,平衡正向进行,则达平衡时CO转化率增大,故B错误;
C.在该温度下, >2=K,平衡逆向进行,则此时 ,故C正确;
D.固体对化学平衡移动无影响 ,故D错误;
故选:C。
8.B
【分析】
当可逆反应达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质的浓度,百分含量保持不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,选择判断的物质量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应达到平衡状态,据此解答。
【详解】
①密度= ,总质量在变,体积不变,故密度会变,则混合气体的密度不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故①正确;
②生成1molD是正反应,消耗2molA也是正反应,不能说明正逆反应速率相等,故②错误;
③混合气体的平均相对分子质量等于质量和物质的量的比,质量变,物质的量不变,则平均相对分子质量变,即混合气体的平均相对分子质量不变可作为判断依据, 故③正确;
④C (g)的物质的量浓度不变,可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故④正确;
⑤反应前后气体的体积不变,故混合气体的压强不变,不能作为判断依据,故⑤错误;
能表明反应已达到平衡状态的是①③④,B正确;
9.A
【解析】
试题分析:水结成冰,是需要降温才能达到的,体系能量混乱程度自然会下降是熵减过程,所以A错。吉布斯自由能才是判断反应自发性的依据,焓变与熵变确实都与反应的自发性有关,但是都不能作为反应是否可以自发进行的依据,故B对。C中,反应的自发性只能判断反应发生的过程,不可以确定一个反应是否一定会发生以及该反应过程进行的速率,C正确。D中,放热过程体系能量会下降,所以放热反应有自发进行反应的倾向,但是也有很多吸热反应可以自发的进行。
考点:对热化学内容的考查。
10.D
【分析】
在可逆反应中,温度越高或压强越大,平衡越快到达平衡。由图可知,T2温度时反应较快达到平衡,即T2>T1,在同一时间,降低温度,平衡转化率升高,故可逆正反应放热;P2压强时反应较快平衡,即P2>P1,在同一时间,降低压强,平衡转化率升高,故m
【详解】
A. 反应放热,达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A正确;
B. 达到平衡后,若使用催化剂,催化剂不改变平衡状态,只改变反应速率,故D的物质的量分数不变,B正确;
C.降低压强,平衡正向移动,故化学方程式中一定有m<p+q,C正确;
D. B为固体,在平衡中增大浓度不改变反应平衡,D错误;
答案为D。
【点睛】
本题难点是温度或压强对于反应反应快慢的影响,然后根据因素变化进行分析,易错点在于固体物质的质量不影响平衡或反应速率。
11.D
【详解】
A、pH=2.0 的盐酸和醋酸溶液,等体积混合后,醋酸的浓度减小,促进醋酸的电离,溶液的 pH<2.0,故A错误;
B、没有注明溶液的体积是否相等,无法判断等浓度的盐酸和醋酸反应生成的氢气的体积,故B错误;
C、相同浓度的盐酸与醋酸溶液,分别与NaOH 固体反应后呈中性,根据电荷守恒,盐酸中c(Na+)=c(Cl-),由于醋酸为弱酸,中性时,醋酸未完全反应,需要的氢氧化钠少于盐酸中的用量,所以c(CH3COO-)<c(Cl-),故C错误;
D、醋酸是弱电解质,不能全部电离,浓度为0.1mol L-1等体积的盐酸和醋酸溶液加水稀释10倍后,c(Cl-)>c(CH3COO-),故D正确
故选D。
12.C
【详解】
A.c点在沉淀溶解平衡曲线上,a、c两点的c(Br-)相等,c(Ag+):c>a,则a点的浓度熵Qc<c点的Ksp(AgBr),所以a点时溶液为不饱和溶液,故A正确;
B.由图象上c点c(Br-)=c(Ag+)=7×10-7mol/L,Ksp(AgBr)=c(Br-)·c(Ag+)=7×10-7×7×10-7=4.9×10-13,故B正确;
C.由于c点为AgBr的饱和溶液,满足Ksp(AgBr)=c(Br-)·c(Ag+),加入NaBr固体,可使溶液中c(Br-)、c(Ag+)减小,在曲线上下滑、不可能达到b点,故C错误;
D.由B选项可知,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K=c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)==1000,故D正确;
故选C。
13.A
【详解】
A、相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,所以等体积的 I、Ⅱ溶液中和氢氧化钠的能力II比I强,选项A不正确;B、I是盐酸稀释时的pH值变化曲线,II为醋酸稀释时的pH值变化曲线,选项B正确; C、KW的大小只取决于温度,所以a、b、c三点KW的数值相同,选项C正确;D、溶液导电性取决于离子浓度,pH小时,H+浓度大,导电性强,则溶液的导电性a>b>c,选项D正确;答案选A。
点睛:本题考查强弱电解质溶液稀释时的浓度变化,注意加水促进弱电解质电离的特点,根据盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,溶液稀释时,醋酸进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,故II应为醋酸稀释时的pH值变化曲线,利用a点、c点、b点溶液中的离子浓度来分析导电性;KW只与温度有关,与溶液的种类以及浓度大小没有关系。
14.C
【详解】
A. 反应池中Fe3+把H2S氧化为S,发生的反应为H2S+2Fe3+==2Fe2++S↓+2H+,故A正确;
B. 电极a发生反应Fe2+-e-= Fe3+,a为阳极,发生氧化反应,故B正确;
C. 若为阳离子交换膜,b极会生成红褐色氢氧化铁沉淀,故C错误;
D. 电解池阴极生成氢气,电解池工作转移1mol电子时,可得到氢气11.2L(标准状况),故D正确;
选C。
15.B
【详解】
A.水溶液中阳极阴离子的放电顺序:Cl->OH-,所以用惰性电极电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极上都是Cl-放电生成Cl2,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,A正确;
B.酸性介质中,氢氧燃料电池中正极上生成水,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,在碱性介质中,氢氧燃料电池中正极上生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,B错误;
C.电解精炼铜或电镀铜时,阴极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,C正确;
D.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中负极电极反应式相同,都是铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,D正确;
故合理选项是B。
16.B
【详解】
A.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极区定向移动,因此通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移;在正极区带负电荷的OH-失去电子,发生氧化反应而放电,由于破坏了附近的水的电离平衡,使溶液中c(H+)>c(OH-),所以正极区溶液酸性增强,溶液的pH减小,故A错误;
B.阳极区氢氧根放电,溶液中产生硫酸,阴极区氢离子获得电子,发生还原反应而放电,破坏了附近的水的电离平衡,使溶液中c(OH-)>c(H+),所以产生氢氧化钠,因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品,故B正确;
C.负极区氢离子得到电子,使溶液中c(H+)增大,所以负极区溶液pH升高,故C错误;
D.当电路中通过1mol电子的电量时,根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol,故D错误。
故选B。
【点睛】
本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。电化学是历年高考的重要考点之一,考查的内容为:提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池,原电池电极名称判断及电极反应式的书写,提供反应方程式设计原电池、电解池(包括电镀池、精炼池),根据电解时电极质量或溶液p H的变化判断电极材料或电解质种类,电解产物的判断和计算,结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。
17.10-12mol·L-1。 CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH- 小于 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小,故酸性较弱,电离平衡常数较小 pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液) NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3 9.9×10-7
【分析】
(1)纯水在100℃时,Kw=10-12,1mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+);
(2)碳酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,碳酸钠的水解反应分步进行,以第一步为主;
(3)根据图像可知,稀释相同体积时,HX的pH变化量比醋酸的小;
(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱,其水解程度就越大,pH越大,弱酸的电离平衡常数越小。
(5)25℃时,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)计算。
【详解】
(1)纯水在100℃时,pH=6,即c(H+)=c(OH-)=10-6mol·L-1,可知Kw=10-12,1mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+),即c水电离(OH-)=c(H+)=10-12mol·L-1。
(2)碳酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,碳酸钠的水解反应分步进行,以第一步为主,则电离方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-;
(3)根据图像可知,稀释相同体积时,HX的pH变化量比醋酸的小,则HX的酸性较弱,电离平衡常数较小;
(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱,其水解程度就越大,pH越大,弱酸的电离平衡常数越小。
①25℃时,根据表中数据可知,酸性:CH3COOH>HCN>HCO3-,则溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3溶液、NaCN溶液、CH3COONa溶液;
②K2小于K(HCN),K1大于K(HCN),因此向NaCN溶液中通入少量的CO2,产物应是NaHCO3,反应的方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;
(5)25℃时,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液的pH=6,则c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,故c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7mol/L。
18.大于 ABC C
【详解】
(1)根据表中数据可知0~4s内和1~5s内浓度的变化量相同,又因为物质反应速率之比与反应系数之比相等,故以O2浓度变化表示的反应速率,0~4s内的大于1~5s内的。
(2)根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K= ;A.二氧化氮是红棕色气体,一氧化氮和氧气均为无色气体,到达反应平衡后,气体颜色保持不变,A正确;B.密闭环境,根据质量守恒定律,反应前后气体质量不变,到达反应平衡时,气体总物质的量不变,气体平均相对分子质量不变,B正确;C.反应到达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,且反应速率之比与反应系数之比相同,v逆(NO)=v正(NO)=2v正(O2),C正确;D.密闭环境,体系总体积不变,气体质量守恒,故反应过程中气体密度保持不变,无法判断平衡状态,D错误;综上所述,能说明该反应已达到平衡状态的是ABC。
(3)已知:K(300℃)>K(400℃),故温度升高,平衡逆向移动,反应属于放热反应。A.升高温度,反应速度增大,但反应向逆反应移动,A错误;B.充入Ar使压强增大,密闭环境,不改变体系中的反应物浓度,反应平衡不移动,B错误;C.充入O2使压强增大,增大反应物浓度,反应速率增大,反应向正向移动,C正确;D.选择高效催化剂,加快反应速率,但是反应平衡不移动,D错误。答案为C。
【点睛】
判断压强改变是否引起气体物质的浓度变化,需要注意只有引起气体物质(至少一种气体物质)浓度变化的压强改变,才会引起反应速率变化。恒容、恒温时:①充入气体反应物压强增大,气体反应物浓度增大,反应速率加快;②充入惰性气体,压强增大,各气体物质浓度不变,反应速率不受影响。
19.
(1)①②③④⑦
(2) 吸热 700℃ 等于 逆反应方向
【解析】
(1)
反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)为气体体积增大的可逆反应,且反应物中C为固体;
①混合气体的压强不变,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,①符合题意;
②混合气体的密度不变,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,②符合题意;
③混合气体的总物质的量,则同一物质正逆反应速率相等,反应达平衢状态,③符合题意;④混合气体的平均相对分子质量不变,则同一物质正逆反应速率相等,反应达平衡状态,④符合题意;
⑤混合气体的颜色一直无色不变,反应不一定达平衡状态,⑤不符合题意;
⑥各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比,不能说明各物质的量不变,所以不一定达平衡状态,⑥不符合题意;
⑦某种气体的百分含量不变,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,⑦符合题意;
综上所述①②③④⑦符合题意;
故选①②③④⑦。
(2)
①温度升高平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;
②某溫度下,平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),则K===0.6,此时的温度为700℃;
③化学平衡常数只随温度的改变而改变,温度为830°C时,向容器中充入1molCO、 5molH2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K不变,仍为1;
④1200℃时在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol·L-1、2mol·L-1、4mol·L-1、4mol·L-1,则浓度商Qc= ==4> K=2.6,所以化学平衡逆向移动;
20. AC Ⅱ 0.02
【详解】
① ,② ,根据盖斯定律:(①+②)3得到 ;
故答案为:。
(2)A.原电池中,较活泼的Cu做负极,负极上失去电子发生氧化反应,较不活泼的Ag做正极,正极上得电子发生还原反应,外电路上,电子从负极沿着导线流向正极,当电池工作时,盐桥中的向负极移动,因此左侧烧杯变大,故A正确;
B.若用U型铜代替盐桥,则左侧烧杯相当于电解池,右侧烧杯相当于原电池,装置有电流产生,故B错误;
C.左侧电解池将电能转化为化学能,右侧原电池将化学能转化为电能,故C正确;
D.阳极:4OH—-4e-=O2↑+2H2O;阴极:2Cu2++4e-=2Cu;正极:4Ag++4e-=4Ag;负极:2Cu-4e-=2Cu2+,由此可知U型铜质量不变,故D错误;
故选AC;
(3) ①甲池为原电池,石墨Ⅰ为负极,石墨Ⅱ为正极,阳离子应向正极移动;
②Y为CO2,电极反应式为:;
③Fe(Ⅰ)为阳极,电极反应式为:;
④甲中消耗0.12molCO,则转移0.24mole-,乙中生成0.12mol Fe2+,根据可知应为0.02mol;
故答案为:Ⅱ;;;0.02。
21.
(1)橙
(2)C
(3)5
(4)Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂
(5)Fe(OH)3
【分析】
(1)
2(黄色)+2H+ (橙色)+H2O,若平衡体系的pH=2,溶液显酸性,促进平衡正向移动,则溶液显橙色;
(2)
A.和的浓度相同不能说明发到平衡状态,A项不选;
B.2v()=v(),没有标出正、逆反应速率,无法判定反应是否达到平衡状态,B项不选;
C.显黄色,显橙色,当溶液的颜色不变,说明和的浓度不变,反应达到平衡状态,C项选;
答案选C;
(3)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+) c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,则,溶液的pH=5;
(4)
用Fe做阳极,发生氧化反应,失电子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,产生的亚铁离子做还原剂;
(5)
溶液中Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+和OH-反应生成Fe(OH)3沉淀。
答案第1页,共2页
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