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单元质量评估(一)
第一章
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1.能源是当今社会发展的三大支柱之一，有专家提出：如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能让它们重新组合，使之能够实现下图所示循环，那么不仅可以消除燃烧产物对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( )
A.化学能 B.热能 C.生物质能 D.电能
2.(2012·潍坊高二检测)反应 A+B→C(ΔH＜0)分两步进行： ① A+B→X
(ΔH＞0) ② X→C(ΔH＜0)下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
3.下列关于反应热的说法正确的是( )
A.当ΔH为“-”时,表示该反应为吸热反应
B.已知C(s)+O2(g)====CO(g)的反应热为-110.5 kJ·mol-1,说明碳的燃烧热
ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C.反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
4.相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中ΔH最小的是( )
A.2A(l)＋B(l)====2C(g) ΔH1
B.2A(g)＋B(g)====2C(g) ΔH2
C.2A(g)＋B(g)====2C(l) ΔH3
D.2A(l)＋B(l)====2C(l) ΔH4
5.2CO(g)＋4H2(g)====2CH4(g)＋O2(g) ΔH=+71 kJ·mol-1
CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(l) ΔH=-90.5 kJ·mol-1
已知CH4(g)的燃烧热为-890 kJ·mol-1，则CH3OH(l)的燃烧热为( )
A.－1 528 kJ·mol-1 B.－764 kJ·mol-1
C.－382 kJ·mol-1 D.无法计算
6.(2012·惠州高二检测)下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2====2SO3 ΔH=－196.6 kJ·mol－1
B.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)
ΔH=－571.6 kJ·mol－1
C.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=－571.6 kJ
D.C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol－1
7.(2012·临沂高二检测)已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)====2Fe(s)＋3CO(g)
ΔH=＋489.0 kJ·mol-1
CO(g)＋O2(g)====CO2(g) ΔH=－283.0 kJ·mol-1
C(石墨)＋O2(g)====CO2 (g) ΔH=－393.5 kJ·mol-1
则4Fe(s)＋3O2(g)====2Fe2O3(s)的ΔH为( )
A.＋1 641.0 kJ·mol-1 B.－1 641.0 kJ·mol-1
C.－259.7 kJ·mol-1 D.－519.4 kJ·mol-1
8.已知下面表格中的数据
根据上述表格中的数据，推断下列反应为吸热反应的是( )
2H2O(g)====2H2(g)＋O2(g) ②H2(g)＋Cl2(g)====2HCl(g)
③H2(g)＋Br2(g)====2HBr(g) ④2HI(g)====H2(g)＋I2(g)
A.①④ B.②③ C.只有① D.只有④
9.(2012·宿州高二检测)下列说法不正确的是( )
A.化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
B.盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
C.反应前后原子种类和数目不变遵循的是质量守恒定律
D.需要加热才能进行的反应，一定是吸热反应
10.下列有关热化学方程式的评价合理的是( )
11.符合如图所示的化学反应的热化学方程式是( )
A.CO＋H2O====CO2＋H2 ΔH=＋41 kJ·mol-1
B.CO(g)＋H2O(g)====CO2(g)＋H2(g) ΔH=－41 kJ·mol-1
C.CO2(g)＋H2(g)====CO(g)＋H2O(g) ΔH=＋41 kJ·mol－1
D.CO2(g)＋H2(g)====CO(g)＋H2O(g) ΔH=－41 kJ·mol－1
12.(双选)完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳，消耗掉8 mol·L－1的氢氧化钠溶液50 mL，则1 mol无水乙醇燃烧放出的热量不可能是( )
A.10Q B.5Q～10Q C.大于10Q D.小于5Q
13.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为
H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g) ΔH=－283.0 kJ·mol-1
C8H18(l)+25/2O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=－5 518 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－890.3 kJ·mol-1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是( )
A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)
14.下列说法或表示法正确的是( )
A.氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多
B.需要加热的反应说明它是吸热反应
C.在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，若将含
0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ
D.1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，其热化学方程式为S＋O2====SO2
ΔH＝－297.3 kJ·mol-1
15.如图是298 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的
是( )
A.该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92 kJ·mol-1
B.b曲线是升高温度时的能量变化曲线
C.加入催化剂, 该化学反应的活化能和反应热都改变
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
16.(双选)以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式
C2H2(g)+5/2 O2====2CO2(g)+H2O(l) ΔH＝-1 300 kJ·mol-1的说法中，正确的是( )
A.有10NA个电子转移时，该反应放出1 300 kJ的能量
B.有NA个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量
C.有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D.有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17.(12分)某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”(已知煤炭的燃烧热ΔH=-393.15 kJ·mol-1，氢气的燃烧热
ΔH=-242 kJ·mol-1，一氧化碳的燃烧热ΔH=-283 kJ·mol-1)
(1)写出该同学看到燃烧现象所涉及的所有热化学反应方程式：
___________________________________________________________________；
___________________________________________________________________；
___________________________________________________________________；
___________________________________________________________________。
(2)你认为该同学的结论是否正确__________，请简要说明理由_____________
___________________________________________________________________。
18.(6分)同素异形体相互转化的反应热相当少而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难，现在可根据盖斯定律进行计算。
已知：P4(s，白磷)+5O2(g)====P4O10(s) ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1 ①
P(s，红磷)+O2(g)====P4O10(s) ΔH＝－738.5 kJ·mol－1 ②
由热化学方程式来看，更稳定的磷的同素异形体是________。
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式________________________________。
19.(12分)根据下图所示,写出反应的热化学方程式并回答问题：
(1)反应过程A的热化学方程式:_______________________________________;
(2)反应过程B的热化学方程式:_______________________________________;
(3)Q与Q1的关系:Q_____Q1(填“大于”“小于”或“等于”)。
20.(10分)(1)3 mol甲烷燃烧时，生成液态水和二氧化碳，同时放出2 670.9 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________________。
(2)当1 g氨气完全分解为N2和H2时，吸收2.7 kJ的热量，写出其热化学方程式___________________。
(3)HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式为_______________________________________________。
21.(12分)(1)广州亚运会“潮流”火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_________________________________
__________________________________________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为__________。
(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分数步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：
已知：H2O(g)====H2O(l) ΔH1＝-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)====C2H5OH(l) ΔH2＝-Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)＋3O2(g)====2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝-Q3 kJ·mol-1
若使23 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。
答案解析
1.【解析】选B。由题图中的转化关系可知能量转化依次为太阳能→化学能→热能。
2.【解析】选 D。A项中A与B反应生成X的反应是放热反应, X生成C的反应是吸热反应，均与题意矛盾，Ａ项不正确；B项X生成C的反应是吸热反应，与题意不符，Ｂ项不正确；Ｃ项中A与B反应生成X的反应是放热反应, 与题意矛盾，Ｃ项不正确；D项中A与B反应生成X的反应是吸热反应，X生成C的反应是放热反应，且A与B反应生成Ｃ的反应是放热反应，符合题意，因此Ｄ项正确。
3.【解析】选D。A中ΔH为“+”时,反应为吸热反应,错误。B中生成物为CO,该反应热不是碳的燃烧热,错误。C中反应热的大小与反应物和生成物的能量有关,错误。D为盖斯定律,正确。
4.【解析】选C。题中所给四个选项中各反应物和生成物物质的量对应相等，但聚集状态各不相同。由于同种物质气态时的能量高于液态时的能量，故B、C项反应物的能量最高，C、D项生成物的能量最低，故C项中反应物的总能量与生成物的总能量差值最大，由于反应放热，ΔH3为负值，故ΔH3最小。
【方法技巧】各情况下的反应热的判断
(1)比较“反应热”或ΔH的大小时，必须带“+”“-”符号。
(2)比较“燃烧热”时，只需比较数值大小即可。等量的同种物质完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多。
(3)中和热为稀溶液中强酸和强碱反应生成1 mol H2O时的反应热。
当为浓酸或浓碱时，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
当为弱酸或弱碱时，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。
(4)反应物的物质的量不同，则反应热也发生相应变化，对应扩大或缩小相应的倍数。
(5)同一物质的聚集状态不同，反应热也不同。当同一反应中只有聚集状态不同，比较热量的大小时，反应物为固态比其为液态或气态时放出的热量少，若生成物为固态时，比其为液态或气态时放出的热量多。
5.【思路点拨】首先将已知热化学方程式围绕着CH3OH(l)燃烧的热化学方程式进行“变形”，然后根据盖斯定律计算。
【解析】选B。2CO(g)＋4H2(g)====2CH4(g)＋O2(g) ΔH = ＋71 kJ·mol-1 ①；CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(l) ΔH=-90.5 kJ·mol-1 ②；CH4(g)＋2O2(g)====CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890 kJ·mol-1 ③，根据盖斯定律，［③×2＋①］/2－②得CH3OH(l)＋O2(g)====CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-764 kJ·mol-1，即CH3OH(l)的燃烧热为-764 kJ·mol-1。
6.【解析】选B。书写热化学方程式必须标明物质的聚集状态，焓变及其单位，并且要用正负号标明是吸热反应还是放热反应。A项无物质的聚集状态；C项单位错误；D项该反应为放热反应。
7.【解析】选B。本题考查反应热的计算，意在考查考生对盖斯定律的理解和应用能力。根据盖斯定律，将③×6－①×2－②×6得：
4Fe(s)＋3O2(g)====2Fe2O3(s)，则ΔH＝-393.5 kJ·mol-1×6－489.0 kJ·mol-1×2＋283.0 kJ·mol-1×6＝－1 641.0 kJ·mol-1。
8.【解析】选A。已知1个水分子中含有两个H—O共价键。
对于①：4×463 kJ·mol-1－496 kJ·mol-1－2×436 kJ·mol-1 =＋484 kJ·mol-1。
对于②：436 kJ·mol-1＋243 kJ·mol-1－2×432 kJ·mol-1=－185 kJ·mol-1
对于③：436 kJ·mol-1＋193 kJ·mol-1－2×366 kJ·mol-1=－103 kJ·mol-1
对于④： 2×298 kJ·mol-1－151 kJ·mol-1－436 kJ·mol-1=＋9 kJ·mol-1。
9.【解析】选D。化学反应是放热反应还是吸热反应与反应物和生成物的能量的相对大小有关，而与反应条件无关，所以选项D是错误的。
10.【解析】选D。A项，因为反应生成了BaSO4沉淀，故放出的热量大于114.6 kJ，A错；B项，醋酸为弱酸，故放出的热量小于57.3 kJ，B错；C项，评价错误，该热化学方程式的反应热为-130.3 kJ·mol-1；D项正确。
11. 【思路点拨】解答该题注意如下两点：
(1)判断反应是放热还是吸热。
(2)注意物质的物质的量及聚集状态。
【解析】选C。从题图分析得，由反应物CO2(g)和H2(g)生成CO(g)和H2O(g)的反应是吸热反应，其ΔH＝＋41 kJ·mol-1，由于题中已明确了反应物和生成物，因此只能选C。
12.【思路点拨】解答该题注意如下两点：
(1)CO2和NaOH反应要考虑三种情况。
(2)找准无水乙醇的物质的量是解题的关键。
【解析】选C、D。NaOH与CO2反应可生成Na2CO3，也可以生成NaHCO3，n(NaOH)＝0.4 mol，若生成Na2CO3，则C2H5OH～2CO2～4NaOH～Q
0.1 mol 0.4 mol
所以此时1 mol无水乙醇燃烧放出10Q的热量。
若生成NaHCO3，则C2H5OH～2CO2～2NaOH～Q
0.2 mol 0.4 mol
所以此时1 mol无水乙醇完全燃烧放出5Q热量。若反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物，则1 mol无水乙醇完全燃烧放出的热量在5Q～10Q之间。
13.【解析】选B。由所给热化学方程式可得1 mol H2、CO、C8H18、CH4燃烧放出的热量，根据反应热与可燃物的物质的量成正比计算，取1 g可燃物：如1 g H2燃烧放出的热量为285.8 kJ·mol-1×=142.9 kJ。同理可计算得出，相同质量的CO放出的热量最少。
14.【解析】选C。A中H2与O2反应生成等量的水蒸气和液态水，后者放出热量多；B中某些反应需要提供“加热”的外部条件，但本身是放热反应，如碳的燃烧；D中热化学方程式未注明物质的状态。
15.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)外界条件不影响化学反应的反应热。
(2)可逆反应的反应热是指完全反应的反应热。
【解析】选D。A项，由图像可知，该反应为放热反应，ΔH应为负值；B项，b曲线是使用催化剂的能量变化曲线；C项，该化学反应的活化能降低，但反应热没有改变。
16.【解析】选A、D。A项中的10NA个电子转移即有1 mol C2H2燃烧，所以放出的热量为1 300 kJ，D项中有8NA个碳氧共用电子对，即有2 mol CO2 生成，故放出1 300 kJ的热量。
【误区警示】因不清楚1 mol CO2分子中含有4 mol碳氧共用电子对而误选C。
17.【解析】(1)炭上加水，燃烧更旺，说明水参加了化学反应，故要考虑炭与水的反应，然后考虑它们反应后生成CO、H2与O2的反应。
(2)可根据盖斯定律的内容，进行判断。
答案:(1)C(s)＋O2 (g)====CO2(g) ΔH=－393.15 kJ·mol-1
C(s)＋H2O(l)====CO(g)＋H2(g) ΔH=+131.85 kJ·mol-1
H2(g)＋1/2O2(g)====H2O(l) ΔH=-242 kJ·mol-1
CO(g)＋1/2O2(g)====CO2(g) ΔH=－283 kJ·mol-1
(2)不正确 因为根据盖斯定律，反应过程中的热效应与途径无关，只与反应物和生成物的能量相对大小有关
18.【解析】根据盖斯定律，将两个反应方程式作如下处理：①－②×4，得：P4(s，白磷)====4P(s，红磷) ΔH=－29.2 kJ·mol-1
答案:红磷 P4(s，白磷)====4P(s，红磷) ΔH=－29.2 kJ·mol-1
【误区警示】同种元素形成的各种同素异形体具有不同的能量，因此涉及书写该类单质的热化学方程式不仅要注明单质聚集的状态，还要注明同素异形体的名称。
19.【解析】图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热,热化学方程式不难写,但两个反应互为逆反应,因此两反应的反应热数值相等,符号相反。
答案:(1)A2(g)+B2(g)====C(g) ΔH=-Q kJ·mol-1
(2)C(g)====A2(g)+B2(g) ΔH=+Q1 kJ·mol-1
(3)等于
20.【解析】(1)每摩尔CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，
放热2 670.9 kJ ÷3＝890.3 kJ。
(2)2 mol NH3(g)完全分解为N2(g)和H2(g)吸热2.7 kJ ×17×2＝91.8 kJ。
(3)H2SO4和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，故热化学方程式为
H2SO4(aq)＋NaOH(aq)====Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1
答案:(1)CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
(2)2NH3(g)====N2(g)+3H2(g) ΔH=+91.8 kJ·mol-1
(3)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)====Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1
21.【解析】(1)①因反应物能量高于生成物的能量，故该反应为放热反应，
ΔH<0。
②因为1 mol C3H8完全燃烧生成4 mol H2O(l)，所以放出热量为553.75 kJ×4=
2 215 kJ，所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)====3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215 kJ·mol-1。
③
所以C3H8与二甲醚物质的量之比为190∶570=1∶3。
(2)设已知三个方程式分别为a、b、c，则据盖斯定律知：
c-b+3a得到：C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)
反应热ΔH=-Q3-(-Q2)+3(-Q1)=-(Q3-Q2+3Q1) kJ·mol-1
所以23 g(即0.5 mol)液态无水酒精完全燃烧生成液态H2O时放出热量为0.5(Q3-Q2+3Q1) kJ。
答案:(1)①- ②C3H8(g)+5O2(g)====3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215 kJ·mol-1
③1∶3 (2)0.5(Q3-Q2+3Q1)
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单元质量评估(三)
第三章
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1.(双选)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的
是( )
A.温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小
B.三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大
C.283 K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
2.喷墨打印机墨汁的pH为7.5～9.0。当墨汁喷在纸上时，生成不溶于水的固体。由此可知( )
①墨汁偏碱性 ②墨汁偏酸性 ③纸张偏酸性 ④纸张偏碱性
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
3.在25 ℃时，用蒸馏水稀释1 mol·L-1氨水至0.01 mol·L-1，随溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B.
C. D.c(OH-)
4.有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1 mol·L-1的HCl溶液，将①加热蒸发至体积减小一半；在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性)；
③不作改变。然后以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，所消耗NaOH溶液的体积是( )
A.①=③＞② B.③＞②＞①
C.③=②＞① D.①=②=③
5.(2012·烟台高二检测)相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应，下列说法中正确的是( )
A.弱酸溶液产生较多的氢气
B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气
D.无法比较两者产生氢气的量
6.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，HClOH++ClO-。达平衡后，要使HClO浓度增大，可加入( )
A.H2S B.Na2CO3 C.盐酸 D.NaOH
7.(双选)(2012·徐州高二检测)下列溶液中有关离子浓度的说法可能正确的
是( )
A.NH4Cl溶液：c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.Na2CO3溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.显酸性的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.在NaHCO3溶液中：c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
8.(2012·苏州高二检测)二元酸H2A在水中发生电离：H2A====H++HA-和HA-H++A2-，则下列几种物质的水溶液中关系式不正确的是( )
A.NaHA：c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
B.NaHA：c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)
C.Na2A：c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
D.H2A：c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)
9.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 ℃)下列的溶液，可以得到该物质的固体是( )
A.氯化镁溶液 B.硫酸亚铁溶液
C.碳酸氢钠溶液 D.硫酸铝溶液
10.常温下，一定浓度的某溶液，由水电离产生的c(OH-)=10-4 mol·L-1，则该溶液中的溶质可能是( )
A.Al2(SO4)3 B.CH3COONa C.NaOH D.KHSO4
11.已知当NH4Cl溶液的浓度小于0.1 mol·L-1时，其pH＞5.1。现用0.1 mol·L-1的盐酸滴定10 mL 0.05 mol·L-1的氨水，用甲基橙作指示剂，达到终点时所用盐酸的量应是( )
A.10 mL B.5 mL C.大于5 mL D.小于5 mL
12.25 ℃时，将某强酸溶液与某强碱溶液按1∶10的体积比混合后溶液恰好呈中性，则混合前此强酸溶液与强碱溶液的pH之和是( )
A.12 B.13 C.14 D.15
13.(2012·济宁高二检测)由一价离子组成的四种盐：AC、BD、AD、BC的1 mol·L-1的溶液，在室温下，前两种溶液的pH=7，第三种溶液的pH＞7，最后一种溶液的pH＜7，则( )
14.常温时0.1 mol·L-1 HA溶液的pH＞1，0.1 mol·L-1 BOH溶液中
c(OH-)∶c(H+)=1012，将两溶液等体积混合，以下判断正确的是( )
A.c(OH-)＜c(H+)＜c(B+)＜c(A-)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HA)
C.c(H+)+c(B+)＜c(A-)+c(OH-)
D.c(A-)=c(B+)＞c(H+)=c(OH-)
15.(2012·宁波高二检测)已知4种无机化合物在水中和液氨中的溶解度(g/100g溶剂)为：
由此溶解度可知在水溶液中上述化合物发生复分解反应为:
2AgNO3+BaCl2====2AgCl↓+Ba(NO3)2，那么上述几种化合物在液氨溶液中发生复分解反应的化学方程式为( )
A.2AgNO3+BaCl2====2AgCl↓+Ba(NO3)2
B.2AgNO3+BaCl2====2AgCl+Ba(NO3)2↓
C.2AgCl+Ba(NO3)2====2AgNO3↓+BaCl2
D.2AgCl+Ba(NO3)2====2AgNO3+BaCl2↓
16.电离常数(Ka或Kb)、溶度积常数(Ksp)是判断物质性质的重要常数，下列关于这些常数的计算或运用正确的是( )
A.某亚硫酸溶液pH=4.3，若忽略二级电离，则其一级电离平衡常数K1=1.0×10-8.60
B.Ka(HCN)C.Ksp(AgI)D.Ksp(AgCl)二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17.(12分)现有下列五种溶液：盐酸、NH3·H2O、NH4HSO4、NaOH、CH3COOH。回答下列问题：
(1)将1 L pH=2的HCl溶液分别与0.01 mol·L-1的NH3·H2O溶液x L、0.01 mol·L-1的NaOH溶液y L充分反应至中性，x、y大小关系为：y____x(填“>”“<”或“=”)。
(2)用水稀释0.1 mol·L-1 NH3·H2O时，随着水量的增加而减小的是_______(填序号)。
① ②
③c(H+)和c(OH-)的乘积 ④OH-的物质的量
(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液：盐酸和CH3COOH，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是_________(填写序号)。
①反应所需要的时间CH3COOH >HCl
②开始反应时的速率HCl>CH3COOH
③参加反应的锌粉物质的量HCl=CH3COOH
④反应过程的平均速率CH3COOH>HCl
⑤HCl溶液里有锌粉剩余
⑥CH3COOH溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4HSO4溶液混合后，升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的曲线_______(填写序号)。
(5)室温下，向0.01 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.01 mol·L-1 NaOH溶液至中性，得到的溶液中：c(Na+)+c(NH4+)________ 2c(SO42- )(填“>”“=”或“<”)；用NH4HSO4与氢氧化钡溶液制取硫酸钡，若溶液中SO42- 完全沉淀，则反应后溶液的pH_______7(填“>”“=”或“<”)。
18.(8分)(2012·华师大高二检测)将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中c(Na+)＞c(A-)，则(用“＞”“＜”或“=”填写下列空白)。
(1)混合溶液中c(HA)_______c(A-)。
(2)混合溶液中c(HA)+c(A-)_______0.1 mol·L-1。
(3)混合溶液中，由水电离出的c(OH-)_______0.2 mol·L-1 HA溶液中由水电离出的c(H+)。
(4)25 ℃时，如果取0.2 mol·L-1 HA溶液与0.11 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，则HA的电离程度_______NaA的水解程度。
19.(10分)(2012·抚顺高二检测)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它们都可看作化学平衡。请根据所学的知识回答：
(1)A为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为_________________________________________________________。
(2)B为0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因：
__________________________________________________________________。
(3)C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时常加入_______溶液以抑制其水解，若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为_____________________________________________________________。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag++Cl-，在25 ℃时，氯化银的Ksp=1.8×10-10。现将足量氯化银分别放入：①100 mL蒸馏水中；②100 mL 0.2 mol·L-1 AgNO3溶液中；③100 mL 0.1 mol·L-1氯化铝溶液中；④100 mL 0.1 mol·L-1盐酸溶液中，充分搅拌后，相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是________(填写序号)；②中氯离子的浓度为________ mol·L-1。
20.(12分)工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO)，充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液，采用以下步骤［参考数据：pH≥9.6时，Fe2+完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4时，Cu2+完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7时，Fe3+完全水解成Fe(OH)3。］请回答以下问题：
(1)第一步除去Fe2+，能否直接调整pH=9.6，将Fe2+沉淀除去？_______，理由是
___________________________________________________________________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是_________ (填序号)。
A.一定增大 B.一定减小
C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？_________，理由是_________________
___________________________________________________________________。
现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去混合溶液中Fe2+的有_________(多选，填代号)。
A.浓硝酸 B.KMnO4 C.Cl2 D.O2 E.H2O2
(2)除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有_________ (多选，填代号)。
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3
D.Na2CO3 E.CuO F.Cu(OH)2
21.(10分)物质A～E都是由下表中的离子组成的，常温下各物质从1 mL稀释到1 000 mL，pH的变化如甲图所示，其中A与C反应得到E。请回答：
(1)根据甲图中各物质的pH变化关系，写出下列物质的化学式：
B_____________________________，D_____________________________。
(2)甲图中a＞9的理由是_____________________________________________。
(3)另取浓度为c1的B溶液25 mL，向其中逐滴滴加0.2 mol·L-1的D溶液，滴定过程中溶液pH的变化曲线如乙图所示。
①c1为__________mol·L-1；
②G点溶液呈中性，则加入D溶液的体积V____(填“＞”“＜”或“=”)12.5 mL；
③常温下B、C溶液的pH分别是a、b，且a+b=13，则将B、C混合恰好完全反应时所消耗B、C溶液的体积比VB∶VC=__________。
答案解析
1.【解析】选B、C。A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关，A项错误。D项，283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后，因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp，故溶液变为过饱和溶液，D项错误。
2.【解析】选A。常温下pH＞7的液体呈碱性，碱性墨汁喷到纸上，生成不溶于水的固体，由题意可知，纸张偏酸性。
3.【解析】选A。随着氨水的稀释，n(NH4+)、n(OH-)增大，n(NH3·H2O)减小，对于A、C选项，因体积相同，则增大，减小。B项，c(H+)·c(OH-)保持不变，D项氨水稀释时c(OH-)减小。
4.【解析】选C。③溶质的物质的量不变，①蒸发过程中HCl挥发一部分，②虽一部分转化为CH3COOH，但最终还要转化为CH3COONa，因此②③不变，①变小。
5.【解析】选A。pH都等于3的强酸与弱酸溶液的c(H+)相同，因弱酸部分电离，而强酸完全电离，所以等体积时n(弱酸)＞n(强酸)，与足量Mg反应时弱酸溶液产生的氢气较多。
6.【解析】选B。A项，加入H2S会与Cl2反应，HClO浓度减小；B项加入Na2CO3会与盐酸反应，使平衡右移，使HClO浓度增大，由于HClO比碳酸弱，故Na2CO3不与HClO反应；C项，加入盐酸使电离平衡向左移动，HClO浓度减小；D项，加入NaOH会与HClO反应，使HClO浓度减小。
7.【解析】选C、D。氯化铵由于NH4+水解，溶液显酸性，所以A错误；电荷守恒注意带几个单位电荷，等式中浓度前面化学计量数就是电荷数，所以碳酸根前面为2而不是1，所以B错误；混合溶液显酸性，所以c(H+)>c(OH-)，根据电荷守恒，就可以确定c(CH3COO-)>c(Na+)；所以C正确；根据物料守恒，碳酸氢钠中钠离子与碳原子相等，c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)，所以D正确。
8.【解析】选A。因为HA-H++A2-，所以NaHA只存在电离不存在水解，所以显酸性，所以A错误；NaHA溶液中根据物料守恒c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)，所以B正确；Na2A中存在水解，所以呈碱性，因此离子浓度大小顺序为：c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)，所以C正确；H2A溶液根据电荷守恒，c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)，所以D正确。
【互动探究】
如果第一步电离变为H2AH++HA-，那么离子浓度大小关系如何变化？
提示：既然第一步变为可逆号，即不完全电离，所以NaHA溶液的酸碱性就应该由电离和水解程度相对大小确定，而不能思维定势直接确定溶液显酸性或者显碱性。
9.【解析】选D。氯化镁蒸干并灼烧得到氧化镁；硫酸亚铁蒸干并灼烧最后得到硫酸铁；碳酸氢钠溶液蒸干并灼烧最后得到碳酸钠，硫酸铝溶液蒸干并灼烧最后得到硫酸铝，所以选D。
10.【解析】选B。常温下，由纯水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1，因为10-4>10-7，因而该溶液中的溶质是促进水的电离，且使溶液显碱性即可得出结论。
11.【解析】选C。盐酸与氨水完全中和时生成NH4Cl，NH4Cl为强酸弱碱盐，水解后溶液的pH＞5.1，当用甲基橙作指示剂时，甲基橙的变色范围是3.1～4.4，小于5.1，因此，盐酸的用量要偏大。
12.【解析】选B。设反应前强酸溶液的pH=a，强碱溶液的pH=b，则c(H+)酸=
10-a mol·L-1，c(H+)碱=10-b mol·L-1，c(OH-)碱=10b-14 mol·L-1，根据题意，当酸取1 L和碱取10 L混合时刚好中和，即1×10-a=10×10b-14,1×10-a=10b-13，所以a=13-b，b+a=13。
【方法技巧】判断强酸强碱能否恰好完全反应的方法
强酸强碱恰好发生中和反应时需要的条件是：酸中的氢离子物质的量等于碱中的氢氧根离子物质的量，换算成溶液的pH就是依据已知的酸碱溶液的pH的数值，确定酸碱体积比，即V酸/V碱=10a+b-14，从而进行计算。
13.【解析】选A。由AD溶液的pH＞7，可知AOH的电离程度大于HD的，由BC溶液的pH＜7，可知BOH的电离程度小于HC的，同理由AC、BD溶液的pH=7，可知AOH与HC、BOH与HD的电离程度相同。故有电离程度HC=AOH＞HD=BOH，即HC的酸性大于HD，AOH的碱性大于BOH。
14.【解析】选B。根据题意可以确定为弱酸强碱，恰好中和，所以溶液显碱性，因此A、D错误；根据电荷守恒，所以C错误；B选项为电荷守恒［c(H+)+c(B+)
=c(A-)+c(OH-)］和物料守恒［c(B+)=c(A-)+c(HA)］的差值可以确定：c(OH-)=c(H+)+c(HA)，所以B正确。
【误区警示】酸与碱恰好中和反应还是酸与碱反应后溶液呈中性，一定注意区分开来，进而确定离子浓度相对大小。
15.【解析】选D。在液氨中物质的溶解度通过表中数据，可以确定能够发生反应的是溶解度大的转化为溶解度小的，否则不能发生，所以氯化银可以转化为更难溶的氯化钡，因此答案为D。
16.【解析】选C。A项缺少亚硫酸的浓度，无法计算其一级电离平衡常数；B项说明醋酸易电离，醋酸的酸性强；C项根据沉淀转化的本质AgCl会转化为溶解度更小的AgI；D项只能说明AgOH和AgCl在水中的溶解度大小，而AgOH易溶于稀硝酸。
17.【解析】(1)NH3·H2O是弱碱，NaOH是强碱，相同物质的量浓度的NH3·H2O和NaOH分别与等体积等物质的量浓度的HCl溶液反应，NH3·H2O消耗的量多。
(2)用水稀释0.1 mol·L-1 NH3·H2O时，随着水量的增加而减小的是与(可以从量的关系掌握) 。
(3)等pH等体积的盐酸和醋酸，与锌反应生成氢气相同且有一份溶液中锌剩余，所以盐酸中锌剩余，醋酸中锌不足，且参加反应的锌相同，开始反应速率相同，由于醋酸存在电离平衡，所以需要的时间比盐酸短。
(4)将等体积、等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4HSO4溶液混合后，生成硫酸铵，所以温度升高水解程度增大，氢离子浓度增大，pH减小且小于7，所以图示为④。
(5)溶液呈中性，所以根据电荷守恒可以确定c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)，用NH4HSO4与氢氧化钡溶液反应，若溶液中SO42- 完全沉淀，则生成了氨水，呈碱性，所以反应后溶液的pH>7。
答案:(1)＜ (2)①② (3)③④⑤ (4)④ (5)= >
18.【思路点拨】在本题中主要是对水解的考查，所以首先确定水解的离子和溶液酸碱性，再求离子浓度大小关系(或者互推)；然后依据电荷守恒和物料守恒解决其余相关问题。
【解析】 (1)混合后恰生成NaA， 由于c(Na+)＞c(A-)，根据电荷守恒得
c(H+)＜c(OH-)，溶液呈碱性，A-水解程度很小，c(HA)＜c(A-)。
(2)由物料守恒，c(HA)+c(A-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1。
(3)混合溶液中促进了水的电离，故前者大。
(4)HA剩余溶液呈酸性，故前者程度大。
答案:(1)＜ (2)= (3)＞ (4)＞
19.【思路点拨】首先利用水解平衡和影响因素解决水解平衡问题，进而展开盐类水解的应用；然后利用溶解平衡解决离子浓度问题和沉淀问题。
【解析】(1)(NH4)2SO4溶液中NH4+水解使溶液呈酸性。
(2)NaHCO3溶液的电离程度小于其水解程度，故溶液显碱性。
(3)抑制FeCl3水解常加入盐酸，Fe3+与HCO3-可发生双水解反应。
(4)Ag+浓度与溶液中的Cl-浓度有关，即c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp。
答案:(1)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
(2)HCO3-的水解程度大于其电离程度，溶液中c(OH-)>c(H+)
(3)盐酸 Fe3++3HCO3-====Fe(OH)3↓+3CO2↑
(4)②①④③ 9×10-10
20.【解析】由题意可知：Fe2+沉淀的pH≥9.6，如果直接调整pH=9.6，Cu2+、Fe3+先于Fe2+沉淀(这两种离子沉淀的pH均比Fe2+沉淀的pH小)，故不能直接调整pH=9.6，可将Fe2+氧化成Fe3+。NaClO在酸性条件下与Fe2+的反应是：2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O。由于反应过程中要消耗H+，溶液pH一定升高。NaClO可以将Fe2+氧化成Fe3+，但引入了新杂质Na+，实际上不能采用。必须用既能氧化Fe2+又不能引入新杂质的氧化剂，例如Cl2、O2、H2O2。同理，调整pH所选用的试剂可以是CuO、Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2等不会引入新杂质的物质。
答案:(1)不能 因Fe2+沉淀的pH最大，Fe2+沉淀完全时Cu2+、Fe3+亦沉淀完全
①A ②不妥当 引入新杂质Na+ C、D、E
(2)C、E、F
21.【思路点拨】首先根据溶液稀释确定酸性强弱或碱性强弱，进而可以确定A、B、C、D、E等物质，然后对电离平衡的讨论和酸碱中和滴定过程中溶液酸碱性的变化以及加入酸碱量的关系(主要考查盐类的水解)。
【解析】(1)根据图示信息，知道E显中性，所以A为NH3·H2O(弱碱)，D为CH3COOH(弱酸)，E为CH3COONH4，所以B为NaOH,C为HCl。
(2)弱酸弱碱存在电离平衡，所以稀释1 000倍以后，弱电解质的pH变化单位小于3。
(3)①根据乙图可以确定B溶液的物质的量浓度，因为未加入D以前溶液的pH为13，所以氢氧化钠物质的量浓度为0.1mol·L-1；②因为恰好中和点为强碱弱酸盐，呈碱性，所以加入D溶液的体积大于12.5 mL；③常温下B、C溶液的pH分别是a、b，且a+b=13，则将B、C混合恰好完全反应时所消耗酸碱溶液的体积比VC∶VB=10a+b-14=10-1=1∶10。
答案:(1)NaOH CH3COOH
(2)A是氨水，稀释平衡向电离的方向移动
(3)①0.1 ②＞ ③10∶1
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单元质量评估(二)
第二章
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1.下列说法正确的是( )
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.熵值增大的反应都能自发进行
C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，适合于所有的反应
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
2.下列关于平衡常数K的说法中，正确的是( )
A.在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C.平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关
D.从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
3.下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是( )
编号
金属(粉末状) (mol)
酸的浓度及体积
反应温度(℃)
A
Mg，0.1
6 mol·L-1硝酸10mL
60
B
Mg，0.1
3 mol·L-1盐酸10mL
60
C
Fe，0.1
3 mol·L-1盐酸100mL
60
D
Mg，0.1
3 mol·L-1硫酸5mL
60
4.(2012·南昌高二检测)(双选)下列有关反应限度的叙述正确的是( )
A.可逆反应达到平衡状态后，改变外界条件后，若反应速率发生变化，则平衡一定发生移动
B.大多数化学反应在一定条件下都有一定限度
C.使用催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，改变反应限度
D.FeCl3溶液与KSCN溶液反应达到平衡时，加入少量KCl固体，因K+、Cl-与溶液颜色无关，所以溶液颜色不会变化
5.下列说法中，能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是( )
A.N2O4(g)2NO2(g)，改变某一条件后，气体颜色加深
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，改变某一条件后，NH3的体积分数增加
C.H2(g)+I2(g)2HI(g)，单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1∶2
D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，恒温恒压条件下，充入He
6.增大压强，对已达平衡的反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)产生的影响
是( )
A.正反应速率加大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动
C.正、逆反应速率都加大，平衡向正反应方向移动
D.正、逆反应速率都没有变化，平衡不发生移动
7.在反应A+B(s)C中，若增大压强或降低温度，B的转化率均增大，则反应体系应是( )
A.A是固体，C是气体，正反应吸热
B.A是气体，C是气体，正反应放热
C.A是气体，C是固体，正反应放热
D.A是气体，C是气体，正反应吸热
8.下列各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是( )
9.(2012·潍坊高二检测)在一定条件下的密闭容器中投入4 mol A和n mol的B，发生如下反应4A+5B4C+6D。达到平衡时，测得A的转化率大于B的转化率。则n的取值范围正确的是( )
A.n=5 B.n＜5 C.n＞5 D.无法判断
10.如图所示，一定条件下将1 mol A2气体和3 mol B2气体充入一容积可变的密闭容器中，可滑动的活塞的位置如图1所示。
在恒温恒压下发生如下反应：A2(g)+3B2(g)2AB3(g)。当反应达到平衡时，活塞位置如图2所示，则平衡时A2的转化率是( )
A.20% B.40%
C.60% D.无法确定
11.(2012·长春高二检测)可逆反应aA(g)+bB(s)cC(g)+dD(g)在反应过程中，其他条件不变，C的物质的量分数和T或p关系如图所示，下列叙述中正确的是( )
A.温度降低，化学平衡向逆反应方向移动
B.使用催化剂，C的物质的量分数增加
C.化学方程式化学计量数a＜c+d
D.无法根据图像确定改变温度后化学平衡移动方向
12.某温度下，H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。
下列判断不正确的是 ( )
A.平衡时，乙中CO2的转化率大于60％
B.平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60％
C.平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol·L-1
D.反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
13.(2012·济南高二检测)一定温度下，在2 L的密闭容器中发生反应A(g)+2B(g) xC(g)
ΔH＜0，B、C的物质的量随时间变化的关系如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.x=2
B.反应开始2 min内，v(C)=0.1 mol·L-1·min-1
C.2 min后，降低温度平衡向右移动
D.当容器内混合气体压强不再改变时，反应体系达到化学平衡状态
14.在固定密闭容器中，可逆反应2X(g)+2Y(s)3Z(g)，达到平衡后，若将容器中X、Y、Z的物质的量均减少一半，对该反应产生的影响是( )
A.正、逆反应速率都减小，平衡不移动
B.正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动
C.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
D.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
15.(2012·郑州高二检测)一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，部分数据见下表(表中t2>t1)：
下列说法正确的是( )
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2) mol·L-1·min-1
B.平衡时CO的转化率为66.67%
C.该温度下反应的平衡常数为1
D.其他条件不变，若起始时n(CO)=0.60 mol,n(H2O)= 1.20 mol,则平衡时n(CO2)=0.20 mol
16.常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两实验：(N2O42NO2 ΔH＞0)
(a)将两容器置于沸水中加热。
(b)在活塞上都加2 kg的砝码。
在以上两情况下，甲和乙两容器的体积大小的比较，正确的是 ( )
A.(a)甲＞乙，(b)甲＞乙 B.(a)甲＞乙，(b)甲=乙
C.(a)甲＜乙，(b)甲＞乙 D.(a)甲＞乙，(b)甲＜乙
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17.(12分)(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是__________，
下列关系中能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是______。
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
(2)在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a各物质的浓度不变，b平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c容器内气体压强不变，d容器内气体密度不变，e容器内气体颜色不变。
①能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有__________(填字母)；
②能说明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有___________(填字母)；
③能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有_______________(填字母)；
④能说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡状态的有______(填字母)。
18.(8分)如图所示，在烧杯A中盛有20 ℃、50 mL水，B中盛有1 mol·L-1盐酸50 mL，试管C、D相通，其中盛有红棕色气体，它处于下列平衡状态：2NO2N2O4 ΔH<0 。当向A中加入50 g硝酸铵使其溶解，往B中加入2 g苛性钠，也使其溶解时，问：
(1)A、B的烧杯中，A杯溶液温度________，B杯溶液温度________。
(2)试管C中气体颜色变________，D中气体颜色变________；
(3)在20 ℃时，硝酸铵的溶解度为197 g，则推知：A中的溶液______达到饱和。
(4)在测定NO2相对分子质量时，下列条件较为适宜的是________。
A.温度130 ℃、压强3.03×105 Pa
B.温度25 ℃、压强1.01×105 Pa
C.温度130 ℃、压强5.05×104 Pa
D.温度0 ℃、压强5.05×104 Pa
19.(8分)(2012·福州高二检测)在一体积为1 L的容器中，通入一定量的N2O4，在100 ℃时发生如下反应：N2O4(g) 2NO2(g)
ΔH>0，其中N2O4和NO2浓度变化如图如示。
(1)在0 s～60 s这段时间内，以N2O4表示的平均反应速率为_______mol·L-1·s-1。
(2)上述反应的平衡常数表达式为_______，升高温度K值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)反应进行到100 s时，若有一项条件发生变化，变化的条件不可能是_______ (填选项序号)。
A.降低温度 B.通入氦气使其压强增大
C.又往容器中充入N2O4 D.使用催化剂
20.(12分)(2012·济南高二检测)汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0已知该反应在
2 404 ℃时，平衡常数K=64×10-4。请回答：
(1)某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则N2的反应速率为______________________________________。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志_______(填字母序号)。
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.2v(N2)正=v(NO)逆
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是_______(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气体中NO的体积分数_______(填“变大”“变小”或“不变”) 。
(5)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1，此时反应_____________(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是__________。
21.(12分)(2012·杭州高二检测)研究和开发CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题。CO可用于合成甲醇。在压强为0.1 MPa条件下，在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2，在催化剂作用下合成甲醇：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，平衡时CO的转化率与温度，压强的关系如图所示：
(1)该反应属于________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)100 ℃时，该反应的平衡常数：K=________；(用a、b的代数式表示)。
(3)在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO，2a mol H2，达到平衡时CO转化率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡常数________。
(4)在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO，7.5 mol H2，反应生成CH3OH(g)，达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时压强的________倍。
答案解析
1.【解析】选C。有些吸热反应也能自发进行，A错；有些熵值增大的吸热反应，就不一定能自发进行，B错。焓变与熵变均是影响反应自发进行的因素，它们组合而成的复合判据，适合于所有的反应，C对；同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。
2.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)平衡常数是温度的函数，只与温度有关。
(2)当K≥105可以认为反应已进行到底。
【解析】选C。平衡常数K是一个只随温度变化而变化的量，当温度一定时与浓度和压强无关；从平衡常数表达式可以看出，K越大反应越彻底，故D错。
3.【解析】选D。A中HNO3与Mg反应不生成H2；3 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)最大。
4.【解析】选B、D。催化剂能改变反应速率，但不能改变反应限度，D中K+，Cl-由于不能影响平衡而不使溶液颜色变化。
【误区警示】正、逆反应速率发生了变化并不一定意味着化学平衡一定发生了移动，只有某些条件的改变导致正、逆反应速率发生变化且不相等时，化学平衡才会发生移动。
5.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)颜色加深可能由于缩小容积导致，理解成加压。
(2)恒温恒压条件下，加入无关气体，体系体积变大，相当于减压。
【解析】选C。A项加入NO2，NO2浓度变大，气体颜色加深，但平衡向逆反应方向移动；B项加入NH3，NH3的体积分数增加，但是平衡向逆反应方向移动；D项恒温恒压下充入He，相当于减压，平衡向逆反应方向移动。
6.【思路点拨】解答本题时要注意：压强与温度对体系中反应速率的影响都是一致的。
【解析】选C。增大压强，正、逆反应速率都加大，但正反应速率增大得更多，平衡朝正反应方向移动，即向气体体积减小的方向移动。
7.【解析】选C。增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动，结合B的转化率的变化可以判断出上述反应的特点，即：正反应方向为气体体积减小、放热的反应，由于A与C的反应化学计量数相等，所以A必为气体，C必为固体，否则压强变化将对本反应无影响。
8.【解析】选D。A项，加入CH3COONa，使CH3COOH的电离平衡逆向移动，c(H+)减小，pH增大；B项，加入KCl，对平衡没有影响，c(Fe3+)不变；C项，加入氩气，在恒温、恒压下，体积增大，平衡左移，H2转化率减小；D项，所给反应是吸热反应，升高温度，平衡右移，反应物转化率增大，正确。
9.【思路点拨】解答本题时要注意：当加入的反应物的量正好都与对应的反应物的化学计量数相同时，它们在任何时候的转化率都相同。
【解析】选C。假设n=5，则A、B转化率相等，根据增加一种反应物浓度，该反应物转化率降低，另一种反应物转化率增大，推知n>5。
10.【解析】选B。根据容器中含有4 mol气体时活塞在5的位置，而平衡时在4的位置，故平衡时气体的总物质的量为×4=3.2，即减少了0.8 mol，A2转化了0.4 mol，A2的转化率为×100%=40%。
11.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)先拐先平，温度高或压强大。
(2)定一议二，先确定一个量，然后讨论其他的两个量。
【解析】选C。根据左图所示，T2时达到平衡所需时间短，说明温度T2比T1高，因此降低温度平衡向正反应方向移动，A、D错误；加入催化剂，平衡不会移动，C的物质的量分数不变，B错误；根据右图所示，p2时达到平衡所需时间短，说明压强p2比p1大，再分析纵坐标，可以看出压强越大C的物质的量分数越小，即增大压强平衡向n(C)%减小的方向移动，即a＜c+d，C正确。
12.【解析】选C。
H2(g) + CO2(g) H2O(g)+ CO(g)
甲：
起始浓度/mol·L-1 0.010 0.010 0 0
转化浓度/mol·L-1 x x x x
平衡浓度/mol·L-1 0.010-x 0.010-x x x
则：K==，x=0.006，故甲中CO2的转化率为60％，乙中c(H2)比甲的大，CO2的转化率增大，故A正确；丙和甲是等比平衡，丙中各组分的浓度是甲的2倍，但百分含量相等，甲中c(CO2)=(0.010-0.006) mol·L-1=0.004 mol·L-1，丙中c(CO2)是0.008 mol·L-1，故B正确，C错误；浓度越大，反应速率越大，故D正确。
13.【解析】选B。2 min内B、C变化的物质的量分别为：0.2 mol、0.2 mol，故B、C的化学计量数相等，x=2，A项正确；v(C)=0.2 mol/(2 L×2 min)=
0.05 mol·L-1·min-1，B项错误；该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，C项正确；该反应为气体体积减小的反应，在恒容的容器中压强不变，则反应达到平衡状态，D项正确。
14.【解析】选B。假设在容器中X、Y、Z的物质的量均减少一半的同时，将容器的体积缩小为原来的1/2，则平衡不发生移动，正、逆反应速率不变；然后再将容器体积恢复到原体积，在体积增大的过程中，相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，平衡向气体体积增大的方向，即向正反应方向移动，所以B对。
【方法技巧】在一定温度下，可逆反应达到平衡状态，生成物、反应物的浓度不再变化，平衡常数是一定值。当外界条件发生改变时，化学平衡是否移动、平衡移动的方向等问题分析的一般思路为：
K变：引起K变化的外界条件一定是温度的改变，K变，平衡一定发生移动;
K不变：分析浓度商Q的变化，如果Q≠K，则平衡发生移动，再根据Q与K的相对大小判断平衡移动的方向。
需注意的几个问题：
(1)浓度和压强的改变不一定会使平衡发生移动，但温度改变平衡一定发生移动。
(2)压强对平衡的影响实质是相同倍数地改变反应物及生成物的浓度，故恒压容器中充入不参加反应的气体可按减小压强处理。
(3)压强的改变如果没有引起浓度的改变则平衡不移动，如恒容容器中充入不参加反应的气体。
15.【解析】选C。A项v(H2)=v(CO)=(1.20-0.8)/(2×t1)mol·L-1·min-1=
0.2/t1 mol·L-1·min-1，A项错误；从所给数据可知，t1时H2O的物质的量即为0.2 mol，已达到平衡，CO的转化率约为33.3%，B项错误；平衡常数为(0.4 mol/
2 L×0.4 mol/2 L)/(0.8 mol/2 L×0.2 mol/2 L)=1，C项正确；D项将有关数据代入平衡常数表达式得平衡常数数值为0.1，故未达到平衡，D项错误。
16.【解析】选D。N2O42NO2 ΔH>0为体积增大的吸热反应。(a)升高温度，平衡正向移动，气体的总物质的量增大，体积增大，V(甲)>V(乙)；(b)加2 kg的砝码，压强增大，平衡逆向移动，V(甲)17.【解析】(1)中选项正、逆反应速率之比等于方程式化学计量数之比，即为平衡状态，选项C正确。
(2)中判断时首先要注意到本题中反应的条件是恒温恒容，其次要注意化学反应方程式中是否有固体物质存在。
反应①在反应过程中气体的质量不变，因此在恒容状态下不能用密度判断反应是否达到平衡状态，由于反应物和生成物均为无色气体，因此也不能用颜色来判定。
反应②是一个气体体积不变的反应，反应过程中气体的质量不变，物质的量也不变，所以不能用压强和密度判定反应是否达到平衡状态。
反应③在反应过程中气体的质量保持不变，因此同样不能用密度来判定。
反应④中反应过程中气体的质量和气体的物质的量均发生改变，因此a、b、c、d均可用来判定反应是否达到平衡状态，由于反应物和生成物均为无色气体，因此不能用颜色来判定。
答案:(1)正反应速率与逆反应速率相等 C
(2)①a、b、c ②a、b、e ③a、b、c、e ④a、b、c、d
18.【解析】(1)由于硝酸铵溶解时，吸热可使溶液温度降低。而苛性钠与盐酸中和放热可使溶液的温度升高。
(2)C试管温度降低，使2NO2N2O4平衡正向移动，气体颜色应变浅，D试管升温化学平衡逆向移动，气体颜色加深。
(3)根据溶解度计算：设50 mL水溶解x g硝酸铵，x∶50=197∶100，解得x=98.5(g)，所以A为不饱和溶液。
(4)要测NO2的相对分子质量，必须使平衡尽量向左移动，即要有比较纯的NO2。
答案:(1)降低 升高 (2)浅 深 (3)未 (4)C
19.【解析】(1)0 s～60 s内N2O4的浓度变化值为0.060 mol·L-1，其反应速率为0.001 mol·L-1·s-1。
(2)所给反应的平衡常数表达式为K=，该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡右移，所以K值增大。
(3)由图中曲线知，100 s时NO2的浓度降低，N2O4的浓度增大，说明平衡向左移动，降低温度可实现平衡左移；若通入氦气使其压强增大，因容器容积一定，NO2和N2O4的浓度均不改变，B不可能；若又往容器中充入N2O4，达到新的平衡时N2O4和NO2的浓度都应比原来大，C不可能；使用催化剂不能使平衡移动，D不可能；故选B、C、D。
答案:(1)0.001 (2)K= 增大 (3)B、C、D
20.【解析】(1)v(N2)=v(O2)=0.5 mol/(5 min×2 L)=0.05 mol·L-1·min-1。
(2)该反应是气体体积不变的反应，C项错误。A项N2的消耗和O2的生成分别表示正反应和逆反应，比例符合方程式化学计量数之比，正确；容器体积不变，反应前后气体的密度始终不变，B项错误；D项分别表示向正、逆反应方向进行，比例关系符合方程式化学计量数比例，正确。
(3)该反应为吸热反应，随着温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大，平衡常数增大，A、C项正确；催化剂不能影响化学平衡，B项错误。
(4)由于该反应前后气体体积不变，故不受压强影响，反应达到平衡后再充入NO，重新达到平衡后相当于对原平衡的加压过程，故NO的体积分数不变。
(5)该反应的平衡常数表达式为c2(NO)/［c(N2)×c(O2)］，将所给物质浓度带入表达式求浓度商：(3.0×10-3 mol·L-1)2/(2.5×10-1 mol·L-1×4.0×10-2 mol·L-1)
=9×10-4<64×10-4，故反应向正反应方向进行。
答案:(1)0.05 mol·L-1·min-1 (2)A、D (3)A、C (4)不变
(5)向正反应方向进行 根据计算得浓度商Qc21.【解析】(1)观察同一压强下的CO转化率随温度的升高而减小，所以该反应为放热反应。
(2)100 ℃时CO的转化率为0.5，列式求算：
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始：a mol 2a mol 0
转化：0.5a mol a mol 0.5a mol
平衡：0.5a mol a mol 0.5a mol
K等于平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，求得K为b2/a2。
(3)由于该反应为气体体积减小的反应，再通入a mol CO，2a mol H2有利于平衡向正反应方向移动，所以CO转化率增大，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，所以不会改变。
(4) CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始：2.5 mol 7.5 mol 0
转化：2.25 mol 4.5 mol 2.25 mol
平衡：0.25 mol 3 mol 2.25 mol
由于压强之比等于物质的量之比，平衡时的物质的量总数为5.5 mol，起始时为10 mol，所以平衡时压强为起始时的0.55倍。
答案:(1)放热 (2)b2/a2 (3)增大 不变 (4)0.55
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单元质量评估(四)
第四章
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A.原电池反应均是自发的氧化还原反应
B.锌锰干电池中锌在负极被还原
C.氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置
D.铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小
2.(2012·蚌埠高二检测)某学生欲完成2HCl+2Ag====2AgCl+H2↑的反应，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的实验是( )
3.(双选)关于金属腐蚀的叙述中，错误的是( )
A.金属被腐蚀的本质是M＋nH2O====M(OH)n＋H2↑
B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后铁的腐蚀会加快
C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
4.(2012·富阳高二检测) 有关如图所示原电池的叙述，正确的是( )
A.铜片上有气泡逸出
B.取出盐桥后，电流计依然发生偏转
C.反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液
D.反应前后铜片质量不改变
5.(2012·银川高二检测)如图所示，装置中都盛有0.1 mol·L-1 的NaCl 溶
液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A.①②③④ B.①②④③
C.③①④② D.②①④③
6.下列事实不能用电化学原理解释的是( )
A.铝片不用特殊方法保护
B.轮船水线下的船体上装一定数量的锌块
C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后速率增大
D.镀锌铁比较耐用
7.下列叙述正确的是( )
A.电解饱和食盐水制烧碱时，Fe作阳极，石墨作阴极
B.电解氯化铜时，阳极上产生的气体质量和阴极上析出的铜的质量相等
C.钢铁在空气中发生电化学腐蚀时，铁作负极
D.原电池工作时，阳离子移向电池的负极
8.(双选)如图，缠上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在金属条附近的溶液出现粉红色。该金属条可能是( )
A.镁 B.铜 C.石墨 D.铂
9.一个电池的总反应式：Zn+Cu2+====Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成
是( )
10.将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是( )
A.阴极产物是氢气 B.阳极产物是氧气
C.阴极产物是铝和氧气 D.阳极产物是氯气
11.(2012·北京高考)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是( )
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生
C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强
D.催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e-====HCOOH
12.用惰性电极电解一定量的Cu(NO3)2溶液，下列说法中正确的是( )
A.阳极发生的电极反应式为Cu2++2e－====Cu
B.阴极发生的电极反应式为4OH－－4e―====2H2O+O2↑
C.若有6.4 g金属Cu析出，放出的O2一定为0.05 mol
D.电解完成后，加入一定量的Cu(OH)2，溶液可能恢复到原来的浓度
13.(2012·北京西城高二检测)用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是( )
A.CuSO4 B.Na2SO4
C.CuCl2 D.NaCl
14.按如图装置实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴应表示
①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量( )
A.①③ B.③④
C.①②④ D.②
15.(2012·台州高二检测)一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如下图所示，该电池的电解质为6 mol·L-1的KOH溶液，下列说法中正确的是( )
A.放电时K＋移向负极
B.放电时电池负极的电极反应式为H2－2e－====2H＋
C.放电时电池正极的电极反应式为NiO(OH)＋H2O＋e－====Ni(OH)2＋OH－
D.该电池充电时将碳电极与电源的正极相连，发生氧化反应
16.(2012·安徽高考)某兴趣小组设计如图所示的微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是( )
A.断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl-Cl2↑+H2↑
B.断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C.断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl2+2e-====2Cl-
D.断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17.(8分)(2012·吉林高二检测)农药波尔多液不能用铁质的容器盛装，其原因是(用离子方程式表示)_____________________；若将该反应设计成原电池，则正极反应式为_____________________。当电路中转移0.25 mol 电子时，消耗负极材料的质量为_____________________。
18.(12分)(2012·潍坊高二检测)(1)下列物质中可以作为燃料电池的负极反应物的是( )
A.CH4 B.H2 C.CH3OH D.O2
(2)最新研制的一种新型乙醇电池示意图如图，电池的两极分别充入乙醇和氧气，用磺酸类离子作溶剂。
则电池工作时_______(选填“a”或“b”)为负极，b 极的电极反应式为_____
__________________________________________________________________。
(3)欲在某镀件上镀银，在大烧杯中加入电镀液(含AgNO3的溶液)。银片和待镀镀件分别做两极，其中待镀的镀件做________极。接通直流电源后几分钟，就看到镀件的表面镀上了一层银。银电极发生________反应，镀件上发生的电极反应式是：_____________________________。
19.(12分)新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为
2Na＋xSNa2Sx，回答下列各问题：
(1)放电时S发生________反应，Na作________极。
(2)充电时Na所在电极与直流电源________极相连。
(3)放电时负极反应式为______________________________________________。
(4)若此电池用作电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生11.2 L(标准状况)气体时，消耗金属钠________g。
20.(10分)如图所示装置为在直流电的作用下电解200 mL NaCl溶液图，其中A、B为石墨电极，a、b为电源的两极，当接通电源，通电一段时间后，B电极产生能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体224 mL(标准状况)，则：
(1)a为电源的__________极。
(2)写出A电极反应式_________________________________________________。
(3)如果想使反应溶液恢复到原来状态，应该加入(或通入)__________，加入__________g。
(4)溶液的pH＝__________(忽略溶液体积变化)。
21. (10分)(2012·宣城高二检测)如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答：
(1)电源的A极是__________；
(2)写出甲装置中电解反应的总方程式：_________________________________；
(3)如果收集乙装置中产生的气体，E、F两电极产生的气体的体积比是 _______;
(4)欲用丙装置给铁镀铜，G应该是__________(填化学式)。
答案解析
1.【解析】选A。原电池反应均是自发的氧化还原反应，A正确；锌锰干电池中锌在负极失电子被氧化，氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置，C错误；铅蓄电池工作时，负极反应式是Pb－2e－＋SO42-====PbSO4，故负极质量增加，D错误。
2.【解析】选C。该反应是非自发的氧化还原反应，故必须设计成电解池，且银电极是阳极才能实现。
3.【解析】选A、D。金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化，本质为
M－ne-====Mn＋，A错误；B选项中镀层破损后，Sn、Fe构成原电池，铁较活泼作负极失去电子，Fe－2e－====Fe2＋，故铁的腐蚀会加快，B正确；常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反应，发生化学腐蚀，C正确，D错误。
4.【思路点拨】解答本题时要注意以下三点：
(1)较活泼金属作负极；
(2)盐桥构成闭合回路；
(3)阳离子向正极移动，氧化性强的得电子。
【解析】选C。该原电池中，负极是锌，电极反应式是Zn－2e－====Zn2＋，正极是铜，电极反应式是Cu2++2e－====Cu，盐桥中K+会移向CuSO4溶液(正极区)，若取出盐桥后，不能构成闭合回路，电流计不能发生偏转。
5.【解析】选D。金属腐蚀由快到慢的顺序是：电解池的阳极＞原电池的负极＞一般的化学反应＞有保护措施的。
6.【解析】选A。铝能与空气中的O2化合生成致密的氧化膜，保护铝不受腐蚀；B项是牺牲阳极的阴极保护法；C项锌与置换出的铜构成原电池，加快反应速率；镀锌铁一旦破损，锌比铁活泼，仍能起保护作用，比较耐用。
7.【解析】选C。电解饱和食盐水制烧碱时，阳极必须是惰性电极，A错误；电解氯化铜时，实质是电解氯化铜本身，阳极上产生的气体质量和阴极上析出的铜的质量不相等，B错误；钢铁在空气中发生电化学腐蚀，不论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，均是铁作负极，C正确；原电池工作时，阳离子移向电池的正极，D错误。
8.【解析】选B、D。出现粉红色说明金属条附近产生了OH－，发生了吸氧腐蚀，金属条作正极，其活泼性比铁要差。
【误区警示】该题错选C项的同学较多。原因是只注重了石墨可以作该原电池的正极材料，但本题选择的是金属材料。
9.【解析】选C。据电池的总反应可知负极必须是锌，正极是比锌活泼性差的金属或石墨，电解质是含铜离子的可溶性盐。
10.【解析】选B。氯化铝溶液蒸干灼烧得到三氧化二铝，电解熔融的三氧化二铝，电极反应式是
阳极：2O2--4e-====O2↑
阴极：Al3++3e-====Al
故B正确。
11.【思路点拨】解答本题时应注意以下三点：
(1)能从题目所给的电子、电流方向快速判断原电池的正、负极。
(2)熟练地写出原电池的正、负极的电极反应式和电池总反应式。
(3)两极附近的酸(碱)性变化要从电极反应式得出。
【解析】选C。题中没有外加电源，应是原电池装置，由给出的反应物和生成物得出电池反应式为2CO2+2H2O====2HCOOH+O2 ，再根据电子从a流向b，a为负极，电极反应式是2H2O-4e-====O2↑+4H+，由于产生H+，其附近酸性增强；b是正极，电极反应式是CO2+2H++2e-====HCOOH，由于消耗H+，其附近酸性减弱。
12.【思路点拨】解答本题时要注意以下三点：
(1)Cu2+在阴极得电子，OH－在阳极失电子；
(2)根据得失电子守恒计算；
(3)加入Cu(OH)2有可能使溶液恢复到原浓度。
【解析】选D。用惰性电极电解一定量的Cu(NO3)2溶液，阴极发生的电极反应式为Cu2++2e－====Cu，阳极发生的电极反应式为4OH－－4e―====2H2O+O2↑，A、B错误；若阴极只有铜放电时，每有6.4 g金属Cu(即0.1 mol)析出，转移电子是0.2 mol，根据得失电子守恒知，放出的O2一定为0.05 mol，若阴极还有H＋放电，则产生的O2就比0.05 mol还多，而此时脱离溶液的相当于是CuO和H2O，若二者等物质的量时，可以向其中加入一定量的Cu(OH)2，溶液恢复到原来的浓度，故C错误，D正确。
13.【解析】选B。用惰性电极电解各溶液的反应分别为A项：
2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；B项：2H2O2H2↑+O2↑；
C项，CuCl2Cu+Cl2↑；D项：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，若要恢复原浓度遵循“少什么加什么”，故四项分别加入物质为CuO、H2O、CuCl2、HCl，故选B。
14.【解析】选D。据题意可知，该原电池的负极是a，铁失去电子，溶解，质量减小，正极是b，Ag+得电子析出金属银，故c(Ag+)减小，b棒增重，总电池反应式是Fe+2Ag+====Fe2＋+2Ag，故溶液质量减小，c(NO3-)不变。
15.【解析】选C。放电时是原电池，溶液中K＋移向正极，负极反应式是
H2－2e－＋2OH－====2H2O，正极的电极反应式为NiO(OH)＋H2O＋e－====Ni(OH)2＋OH－，故A、B错误，C正确；该电池充电时将碳电极(作原电池时为负极)与电源的负极相连，发生还原反应，D错误。
16.【解析】选D。断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl-+2H2OH2↑+2OH-+Cl2↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH-，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应式为H2-2e-+2OH-====2H2O，为负极，而石墨电极反应式为Cl2+2e-====2Cl-，为正极，故C项错误，D项正确。
17.【解析】铁与波尔多液中的硫酸铜反应的离子方程式是Fe+Cu2＋====Fe2＋+Cu，设计成原电池时，负极是铁，正极是铜，正极反应式为Cu2＋＋2e－====Cu，当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为0.25 mol×1/2×56 g·mol-1＝7 g。
答案:Fe+Cu2+====Cu+Fe2+ Cu2++2e-====Cu 7 g
18.【解析】(1)可燃性物质可作燃料电池的负极反应物，正极是氧气得电子。
(2)该燃料电池中，通乙醇的一极是负极，通氧气的一极是正极，正极反应式是O2＋4H＋＋4e－====2H2O。
(3)电镀时，镀层金属作阳极，发生氧化反应，镀件作阴极，发生还原反应，是Ag++e-====Ag 。
答案:(1)A、B、C (2)a O2＋4H＋＋4e－====2H2O
(3)阴 氧化 Ag++e-====Ag
19.【思路点拨】解答本题时要注意以下三点：
(1)放电时是原电池，充电时是电解池；
(2)原电池的正极、电解池的阴极发生还原反应；
(3)原电池中发生氧化反应，充电时必发生还原反应。
【解析】本题目已给出了总化学方程式：2Na＋xSNa2Sx，放电时，相当于原电池，充电时，相当于电解池，且充电时原电池负极与电源负极相连，原电池正极与电源正极相连；书写电极反应式时，应根据化学方程式中元素化合价的变化，放电时，负极：2Na－2e－====2Na＋，正极：xS＋2e－====Sx2-。当用此电池电解饱和NaCl溶液时，阳极产生11.2 L (0.5 mol)气体，则根据电子守恒，2Cl－－2e－====Cl2↑，需失去1 mol 电子，则电池需转移1 mol 电子，需23 g金属Na。
答案:(1)还原 负 (2)负 (3)2Na－2e－====2Na＋ (4)23
20.【解析】据题意可知B电极产生氯气，则B是阳极，A是阴极，a是负极，b是正极。A电极反应式是2H++2e-====H2↑，B电极反应式是2Cl－－2e－====Cl2↑，因为产生的氯气是0.01 mol，故使反应溶液恢复到原来状态，应该通入氯化氢气体0.02 mol，即0.02 mol×36.5 g·mol－1＝0.73 g，此时生成的OH－是
0.02 mol，故c(OH－)＝0.02 mol÷0.2 L＝0.1 mol·L－1,pH＝13。
答案:(1)负 (2)2H++2e-====H2↑ (3)氯化氢 0.73 (4)13
21.【思路点拨】解答本题时要注意以下三点：
(1)使酚酞试液变红的溶液显碱性，说明此电极H+放电；
(2)电解池中离子移动方向：阳离子→阴极，阴离子→阳极；
(3)串联电解池电路中电子守恒。
【解析】用惰性电极电解氯化钠溶液的电极反应是：阴极是2H++2e-====H2↑，因H＋放电生成OH－使溶液显碱性而使酚酞变红，所以F极是阴极，则D、H也是阴极，C、E、G是阳极，则A是电源的正极，B是电源的负极。用惰性电极电解硫酸铜的总反应式是2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，电解氯化钠溶液的总反应式是2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH，故阴阳两极产生的气体体积比是1∶1；电镀时镀层金属作阳极，故G是铜。
答案:(1)正极 (2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 (3)1∶1 (4)Cu
