海南省(2018-2022)五年高考化学真题分层汇编-06化学反应原理(基础题)
一、单选题(共15题)
1.(2022·海南·统考高考真题)依据下列实验,预测的实验现象正确的是
选项 实验内容 预测的实验现象
A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D 酸性溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
A.A B.B C.C D.D
2.(2022·海南·统考高考真题)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A.增大压强,,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
3.(2022·海南·统考高考真题)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A.在b电极上,被还原
B.金属Ag可作为a电极的材料
C.改变工作电源电压,反应速率不变
D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断减少
4.(2021·海南·统考高考真题)2020年9月22日,中国向全世界宣布,努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中减少的是
A.用氨水捕集废气中的,将其转化为氮肥
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
5.(2021·海南·统考高考真题)元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是
A.将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D.硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
6.(2021·海南·统考高考真题)一次性鉴别等浓度的、、三种溶液,下列方法不可行的是
A.测定 B.焰色试验
C.滴加溶液 D.滴加饱和溶液,微热
7.(2021·海南·统考高考真题)制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A.该反应
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
8.(2021·海南·统考高考真题)液氨中存在平衡:。如图所示为电解池装置,以的液氨溶液为电解液,电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是
A.b电极连接的是电源的负极 B.a电极的反应为
C.电解过程中,阴极附近K+浓度减小 D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
9.(2020·海南·高考真题)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:
CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060, 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A.K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强,平衡将向右移动,K> 2.5×1060
C.升高温度,既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
10.(2020·海南·高考真题)某燃料电池主要构成要素如图所示,下列说法正确的是
A.电池可用于乙醛的制备
B.b电极为正极
C.电池工作时,a电极附近pH降低
D.a电极的反应式为O2+4e- -4H+ =2H2O
11.(2020·海南·高考真题)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该酸-lgKa ≈4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=
C.当该溶液的pH= 7.0时,c(HA)D.某c(HA):c(A- )=4: 1的缓冲溶液,pH≈4
12.(2019·海南·高考真题)反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H>0,在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中,不能提高乙烷平衡转化率的是
A.增大容器容积 B.升高反应温度
C.分离出部分氢气 D.等容下通入惰性气体
13.(2019·海南·高考真题)根据图中的能量关系,可求得的键能为
A. B. C. D.
14.(2018·海南·高考真题)某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是
A.AgCl的溶解度、Ksp均减小 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的溶解度减小、Ksp不变 D.AgCl的溶解度不变、Ksp减小
15.(2018·海南·高考真题)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.12 g金刚石中含有化学键的数目为4NA
B.18 g的D2O中含有的质子数为10
C.28 g的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为6NA
D.1 L 1mol·L 1的NH4Cl溶液中NH4+和Cl―的数目均为1NA
二、多选题(共8题)
16.(2022·海南·统考高考真题)NaClO溶液具有漂白能力,已知25℃时,Ka(HClO)=4.0×10-8。下列关于NaClO溶液说法正确的是
A.0.01mol/L NaClO溶液中,c(ClO—)<0.01mol/L
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2+ClO—+H2O=HSO+HClO
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO—)=c(Na+)
17.(2022·海南·统考高考真题)某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值。下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
18.(2021·海南·统考高考真题)25℃时,向的溶液中滴加的盐酸,溶液的随加入的盐酸的体积变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.点,溶液是由于水解程度大于电离程度
B.点,
C.点,溶液中的主要来自的电离
D.点,
19.(2019·海南·高考真题)微型银-锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是和,电解质为溶液,电池总反应为,下列说法正确的是
A.电池工作过程中,溶液浓度降低
B.电池工作过程中,电解液中向负极迁移
C.负极发生反应
D.正极发生反应
20.(2019·海南·高考真题)一定温度下,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl-)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c三点对应的Ksp相等
B.AgCl在c点的溶解度比b点的大
C.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)
D.b点的溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)沿曲线向c点方向变化
21.(2018·海南·高考真题)一种镁氧电池如图所示,电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭,电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是
A.电池总反应式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2
B.正极反应式为:Mg-2e-=Mg2+
C.活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D.电子的移动方向由a经外电路到b
22.(2018·海南·高考真题)絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物。下列物质可作为絮凝剂的是
A.NaFe(SO4)2·6H2O B.CaSO4·2H2O
C.Pb(CH3COO)2·3H2O D.KAl(SO4)2·12H2O
23.(2018·海南·高考真题)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法正确的是
A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
三、填空题(共2题)
24.(2019·海南·高考真题)连二亚硫酸钠,俗称保险粉,易溶于水,常用于印染、纸张漂白等。回答下列问题:
(1)中S的化合价为______。
(2)向锌粉的悬浮液中通入,制备,生成,反应中转移的电子数为____mol;向溶液中加入适量,生成并有沉淀产生,该反应的化学方程式为_________
(3)电池具有高输出功率的优点。其正极为可吸附的多孔碳电极,负极为金属锂,电解液为溶解有的碳酸丙烯酯-乙腈溶液。电池放电时,正极上发生的电极反应为,电池总反应式为____________。该电池不可用水替代混合有机溶剂,其原因是_______________。
25.(2018·海南·高考真题)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题:
(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为__________________。
(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式____________。配制的FeCl3溶液应保持_______(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是_____________。
(3)溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得:
①2Cu2++5I-=2CuI↓+ ②I3- +2=3I-+2
反应①中的氧化剂为_____________。现取20.00 mL含Cu2+的溶液,加入足量KI充分反应后,用0.1000 mol·L 1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL,此溶液中Cu2+的浓度为_______mol·L 1。
四、计算题(共1题)
26.(2019·海南·高考真题)由羟基丁酸生成丁内酯的反应如下:HOCH2CH2CH2COOH+H2O
在298K下,羟基丁酸水溶液的初始浓度为,测得丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题:
21 50 80 100 120 160 220
0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
(1)该反应在50~80min内的平均反应速率为_____。
(2)120min时羟基丁酸的转化率为______。
(3)298K时该反应的平衡常数_____。
(4)为提高羟基丁酸的平衡转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是______。
五、实验题(共1题)
27.(2019·海南·高考真题)干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铵固体,化学方程式为:,在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制备氨基甲酸铵的实验装置如下图所示,回答下列问题:
(1)装置1用来制备二氧化碳气体:将块状石灰石放置在试管中的带孔塑料板上,漏斗中所加试剂为____;装置2中所加试剂为____;
(2)装置4中试剂为固体NH4Cl和Ca(OH)2,发生反应的化学方程式为________;试管口不能向上倾斜的原因是__________。装置3中试剂为KOH,其作用为______________。
(3)反应时三颈瓶需用冷水浴冷却,其目的是_______________________。
六、原理综合题(共4题)
28.(2022·海南·统考高考真题)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:
回答问题:
(1)已知:电解液态水制备,电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。
(2)已知:的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______,反应温度t约为_______℃。
(3)在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应:,在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。
催化剂 t=350℃ t=400℃
催化剂Ⅰ 10.8 12722 345.2 42780
催化剂Ⅱ 9.2 10775 34 38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成的平均反应速率为_______;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是_______。
29.(2021·海南·统考高考真题)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,时:
①葡萄糖完全燃烧生成和,放出热量。
② 。
回答问题:
(1)25℃时,与经光合作用生成葡萄糖和的热化学方程式为___________。
(2)25℃,时,气态分子断开化学键的焓变称为键焓。已知、键的键焓分别为、,分子中碳氧键的键焓为___________。
(3)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则___________(用含的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数___________。[已知,]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因___________。
30.(2020·海南·高考真题)作为一种绿色消毒剂,H2O2在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应:H2O2(l)= H2O(1)+ O2(g) ΔH= -98 kJ·mol-1 K= 2.88×1020
回答问题:
(1) H2O2的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H2O2对传染病房喷洒消毒时,地板上有气泡冒出,该气体是____________________。
(2)纯H2O2可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下,H2O2剧烈分解:H2O2(l) = H2O(g)+O2(g),放出大量气体,驱动火箭升空。每消耗34g H2O2,理论上 __________(填“放出”或“吸收”)热量__________98kJ (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)纯H2O2相对稳定,实验表明在54℃下恒温贮存2周,浓度仍能保持99%,原因是H2O2分解反应的_______________(填编号)。
a. ΔH比较小 b. K不够大 c.速率比较小 d.活化能比较大
(4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,反应中Mn2+起_________作用。某组实验数据如下:
t/min 0 10 20 30 40 50
c(H2O2)/mol ·L-1 0.70 0.49 0.35 0.25 0.17 0.12
0-30 min H2O2反应的平均速率v=_____ mol ·L·min-1
(5) H2O2的一种衍生物K2S2O8,阴离子结构式为( )。其中性溶液加热至沸后,溶液pH降低,用离子方程式表明原因:_______________。
31.(2018·海南·高考真题)过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品,广泛应用于绿色化学合成.医疗消毒等领域。
回答下列问题:
(1)已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H1=-286 kJ·mol 1
H2(g)+O2(g)=H2O2(l) △H2=-188 kJ·mol 1
过氧化氢分解反应2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)的△H=______kJ·mol 1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡常数K(313K)_____K(298K) (填大于、小于或等于)。
(2)100℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24 h的分解率见下表:
离子 加入量(mg·L 1) 分解率% 离子 加入量(mg·L 1) 分解率%
无 0 2 Fe3+ 1.0 15
Al3+ 10 2 Cu2+ 0.1 86
Zn2+ 10 10 Cr3+ 0.1 96
由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_______。贮运过氧化氢时,可选用的容器材质为_________(填标号)。
A.不锈钢 B.纯铝 C.黄铜 D.铸铁
(3)过氧化氢的Ka1=2.24×10 12,H2O2的酸性________H2O (填大于、小于或等于)。
研究表明,过氧化氢溶液中HO2-的浓度越大,过氧化氢的分解速率越快。常温下,不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢,pH增大分解率增大的原因是___________________:相同pH下,过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是__________________________________________。
七、有机推断题(共1题)
32.(2018·海南·高考真题)二甲醚(CH3OCH3)是一种气体麻醉剂,可由“可燃冰”为原料合成。回答下列问题:
(1)B为黄绿色气体,其化学名称为____________。
(2)由A和B生成D的化学方程式为__________________。
(3)E的结构简式为____________。
(4)由E生成二甲醚的反应类型为______________________。
(5)二甲醚的同分异构体的结构简式为_____________。
试卷第4页,共14页
试卷第3页,共14页
参考答案:
1.D
【详解】A.MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量,两者发生反应产生白色沉淀,白色沉淀为氢氧化镁,氢氧化镁为中强碱,其不与过量的NaOH溶液发生反应,因此,沉淀不消失,A不正确;
B.FeCl3溶液中滴加 KSCN洛液,溶液变血红色,实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在;FeCl2溶液中滴加 KSCN洛液,溶液不变色,B不正确;
C.AgI的溶解度远远小于AgCl,因此,向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量,黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀,C不正确;
D.酸性KMnO4溶液呈紫红色,其具有强氧化性,而乙醇具有较强的还原性,因此,酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去,D正确;
综上所述,依据相关实验预测的实验现象正确的是D,本题选D。
2.C
【详解】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反应速率增大的幅度大于逆反应的,故v正> v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,故平衡常数不变,A不正确;
B.催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确;
综上所述,本题选C。
3.A
【分析】由装置可知,b电极的N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,因此b为阴极,电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,a为阳极,电极反应式为2O2--4e-=O2,据此分析解答;
【详解】A.由分析可得,b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,即N2被还原,A正确;
B.a为阳极,若金属Ag作a的电极材料,则金属Ag优先失去电子,B错误;
C.改变工作电源的电压,电流强度发生改变,反应速率也会改变,C错误;
D.电解过程中,阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2O2-+4e-=O2,因此固体氧化物电解质中O2-不会改变,D错误;
答案选A。
4.C
【详解】A.氨水能与酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,则用氨水捕集废气中的二氧化碳,将其转化为氮肥有利于大气中二氧化碳的减少,故A不符合题意;
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源可以减少化石能源的使用,从而减少二氧化碳气体的排放,有利于大气中二氧化碳的减少,故B不符合题意;
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,会增加大气中二氧化碳的量,不利于大气中二氧化碳的减少,故C符合题意;
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的二氧化碳有利于大气中二氧化碳的减少,故D不符合题意;
故选C。
5.D
【详解】A.将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积,有助于发火和燃烧,A正确;
B.发烛具有可燃性,“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性,B正确;
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化,如化学能转化为光能、热能等,C正确;
D.硫磺也燃烧,不是催化剂,D错误;
选D。
6.C
【详解】A.溶液显中性,溶液显酸性,溶液显碱性,故可以用测定pH的方法鉴别,故A正确;
B.的焰色试验中现象为透过蓝色钴玻璃为紫色,的焰色试验中无现象,的焰色试验中现象为黄色,故可以用焰色试验的方法鉴别,故B正确;
C.、、中只有能与反应有现象,故和不能鉴别,故C错误;
D.2+CaCl2+2NH3+2H2O有刺激性气味气体产生,+=CaCO3+2NaOH有白色沉淀产生,而不反应无现象,故可以鉴别,故D正确;
故选C。
7.B
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B正确;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C错误;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D错误;
故合理选项是B。
8.B
【详解】A.根据图示可知:在b电极上产生N2,N元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,所以b电极为阳极,连接电源的正极,A错误;
B.电极a上产生H2,H元素化合价降低得到电子,发生还原反应,所以a电极为阴极,电极反应式为:,B正确;
C.电解过程中,阴极附近产生,使附近溶液中阴离子浓度增大,为维持溶液电中性,阳离子K+会向阴极区定向移动,最终导致阴极附近K+浓度增大,C错误;
D.每反应产生1 mol H2,转移2 mol电子,每反应产生1 mol N2,转移6 mol电子,故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3:1,D错误;
选B。
9.D
【详解】A.平衡常数很大,表示该反应所能进行的程度大,由于NO与CO反应速率较小,在排入大气之前没有反应完全,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关,增大压强,K不变,故B错误;
C.CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)正反应放热,升高温度,速率加快,平衡逆向移动,K减小,故C错误;
D.选用适宜催化剂可加快反应速率,使尾气得到净化,达到尾气排放标准,故D正确;
选D。
10.A
【分析】该燃料电池中,乙烯和水发生氧化反应,所以通入乙烯和水的电极是负极,氧气易得电子发生还原反应,所以通入氧气的电极是正极,由图可知负极上乙烯和水生成乙醛和氢离子,氢离子移向正极,正极上氧气和氢离子反应生成水,x为水,由此分析。
【详解】A.该电池将乙烯和水转化为了乙醛,可用于乙醛的制备,故A符合题意;
B.根据分析,a电极为正极,b电极为负极,故B不符合题意;
C.电池工作时,氢离子移向正极,a电极的反应式为O2+4e- +4H+ =2H2O,a电极附近pH不变,故C不符合题意;
D.根据分析,a电极为正极,正极发生还原反应,a电极的反应式为O2+4e- +4H+ =2H2O,故D不符合题意;
答案选A。
11.B
【分析】根据图象可知,c(HA)=c(A-)时,pH=4.7,即c(H+)=10-4.7mol/L。
【详解】A.分析可知,c(HA)=c(A-)时,pH=4.7,该酸K==c(H+)=10-4.7mol/L,故-lgKa ≈4.7,A说法正确;
B.NaA的水解平衡常数Kh==,B说法错误;
C.根据图象可知,当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A- ),C说法正确;
D.根据图象可知,c(HA)为0.8,c(A-)为0.2时,pH约为4,故某c(HA):c(A- )=4:1的缓冲溶液,pH≈4,D说法正确;
答案为B。
12.D
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,增大反应容器的容积,体系的压强减小,化学平衡正向移动,能提高乙烷平衡转化率,A不符合题意;
B.该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,升高反应温度,化学平衡正向移动,可提高乙烷的平衡转化率,B不符合题意;
C.分离出部分氢气,减少了生成物浓度,平衡正向移动,可提高乙烷的平衡转化率,C不符合题意;
D.等容下通入惰性气体,体系的总压强增大,物质的浓度不变,因此化学平衡不移动,对乙烷的平衡转化率无影响,D符合题意;
故合理选项是D。
13.A
【详解】根据图示可知1molCH4分解变为1molC(g)原子和4molH(g)原子共吸收的能量是(75+717+864)kJ=1656kJ的能量,则C-H键的键能为1656kJ÷4mol=414kJ/mol,故合理选项是A。
14.C
【详解】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),当加入少量稀盐酸时,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,溶解的氯化银质量减小,AgCl的溶解度减小;AgCl的Ksp只受温度影响,温度不变,AgCl的Ksp不变。
故答案选C。
【点睛】本题涉及难溶电解质的溶解度和溶度积常数两个概念,解题时要注意两个概念的区别和联系。注意溶度积常数只和温度有关,温度不变,Ksp不变。溶解度则随沉淀溶解平衡的移动而改变,不仅和温度有关,还和影响平衡的离子浓度有关。
15.C
【详解】A. 金刚石中每一个碳原子有四条共价键,但一个碳碳键被2个碳原子共用,即一个碳原子只分摊2个共价键,所以12 g金刚石中,即1mol金刚石中含有化学键的数目为2NA,故不符合题意;
B. D2O的摩尔质量为(22+16)g/mol=20g/mol,则18 g的D2O中中含有的质子数为NA=9 NA,故不符合题意;
C.乙烯和环己烷的最简式都为CH2,故等质量的气体所含原子总数相同,所含原子总数为3 NA=6NA,符合题意;
D. NH4+会发生水解,故数目<1NA,不符合题意;
故答案为C。
【点睛】解题时注意易错点:A中容易忽略一个共价键是两个原子共用的;B中同位素原子质量数不同;D中容易忽略铵根离子的水解。
16.AD
【详解】A.由题意可知,次氯酸是弱酸,次氯酸根离子会在溶液中发生水解反应使溶液呈碱性,则0.01mol/L次氯酸钠溶液中次氯酸根离子浓度0.01mol/L,故A正确;
B.次氯酸钠是强碱弱酸盐,次氯酸钠在溶液中发生水解反应生成次氯酸和氢氧化钠,溶液中次氯酸长期露置在空气中遇光会发生分解反应生成盐酸和氧气,不可能释放出氯气,故B错误;
C.过量的二氧化硫与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成硫酸和氯化钠,反应的离子方程式为SO2+ClO +H2O=Cl—++2H+,故C错误;
D.25℃,pH=7.0的次氯酸钠和次氯酸的混合溶液呈中性,溶液中存在电荷守恒关系c(ClO—)+c(OH—)=c(H+)+c(Na+),则溶液中c(ClO—)=c(Na+),由次氯酸的电离常数可知,次氯酸根离子在溶液中水解常数为Kh===>Ka,则等浓度的次氯酸钠和次氯酸的混合溶液中,次氯酸根离子的水解程度大于次氯酸的电离程度,溶液呈碱性,所以中性溶液中次氯酸的浓度大于次氯酸根离子,溶液中微粒浓度的大小关系为c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),故D正确;
故选AD。
17.BD
【分析】由题干信息,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH)(aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH)]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH)]减小,因此曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH)]与pH的关系,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;
B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;
C.向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图象,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;
D.根据图象,c[M(OH)]=0.1mol/L时溶液的pH约为14.5,c(OH-)≈mol/L≈3.2mol/L,加入等体积的0.4mol/L的HCl后,发生中和反应,反应后c (OH-)=mol/L=1.4mol/L,此时体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D错误;
答案选BD。
18.AB
【详解】A.存在水解平衡和电离平衡,点溶液是由于水解程度大于电离程度,故A正确;
B.根据电荷守恒,,b点pH=7即,所以,故B正确;
C.点,溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的主要来自的电离,故C错误;
D.点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应,,故D错误;
选AB。
19.BC
【分析】根据电池反应式知,Zn失电子发生氧化反应而作负极,氧化银作正极,负极发生反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,正极上发生反应:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动,以此解答该题。
【详解】A.根据电池工作原理可知,在电池工作过程中,KOH的物质的量不变,但反应消耗水,使c(KOH)增大,A错误;
B.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,电池工作过程中,电解液中向负极迁移,B正确;
C.负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,C正确;
D.正极上Ag2O获得电子,发生还原反应,由于电解质溶液为碱性,不可能大量存在H+,电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,D错误;
故合理选项是BC。
【点睛】本题考查新型电池的工作原理的知识,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液酸碱性书写,易错选项是D。
20.AC
【分析】A.溶度积常数只与温度有关;
B.AgCl在溶液中存在沉淀溶解平衡,向溶液中加入与AgCl电离产生的相同离子时,根据沉淀溶解平衡的影响因素分析移动方向,判断物质溶解度大小;
C.根据AgCl在溶液中的沉淀溶解平衡电离产生的Ag+、Cl-的关系判断离子浓度大小;
D.向AgCl饱和溶液中加入AgNO3固体,溶液中c(Ag+)会增大。
【详解】A.a、b、c三点对应的AgCl的沉淀溶解平衡所处的温度相同,而溶度积常数Ksp只与温度有关,温度相同,则Ksp相等,A正确;
B. 在AgCl溶于水形成的饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-),在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(Aq)平衡体系中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),若溶液中c(Cl-)大,则溶液中c(Ag+)小,AgCl的溶解度小,在b点溶液中c(Cl-)小于c点,则溶解度b点大于c点,B错误;
C.根据溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知,在AgCl溶于水形成的饱和溶液中,溶解的AgCl电离产生的Cl-、Ag+的浓度相等,c(Ag+)=c(Cl-),C正确;
D.在b点的溶液中加入AgNO3固体,溶液中c(Ag+)增大,则c(Cl-)减小,所以c(Ag+)变化应该是沿曲线向a点方向变化,D错误;
故合理选项是AC。
【点睛】本题考查难溶电解质的溶解平衡及溶度积常数等知识,解答本题时注意把握横坐标、纵坐标的含义及曲线变化趋势,了解图象曲线的意义。
21.BC
【详解】A.电池总反应式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,不符合题意;
B.正极应该是氧气得电子,发生还原反应,反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,符合题意;
C.氧气在正极参与反应,符合题意;
D.外电路中,电子由负极移向正极,该反应中a为负极,b为正极,故不符合题意;
故答案为BC。
【点睛】尽管原电池外观形形色色,五花八门,但其原理是相同的,即要紧紧抓住原电池中负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应;外电路中,电子由负极流向正极,电流方向与电子流动方向相反这一基本规律。
22.AD
【分析】由题意知,絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物,因此,絮凝剂本身或与水生成的产物具有吸附性。
【详解】A.铁离子能水解生成氢氧化铁胶体可吸附悬浮物,符合题意;
B.硫酸钙本身是微溶物,没有吸附作用,不符合题意;
C.醋酸铅没有吸附性,不符合题意;
D.明矾可净水,其原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可吸附悬浮物,符合题意;
故答案为AD。
23.CD
【详解】A. 由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放出能量,故A不符合题意;
B. 由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故B不符合题意;
C. 由图可知,氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程,故C符合题意;
D. 活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂,故D符合题意;
故答案为CD。
24. +3 2 与水反应
【分析】(1)根据化合物中所有元素正负化合价的代数和等于0,结合常见的Na为+1价,O为-2价判断S元素的化合价;
(2)根据反应前后Zn元素的化合价的变化判断转移电子的物质的量,根据质量守恒定律书写反应方程式;
(3)负极上是Li失去电子变为Li+,根据闭合回路中电子转移数目相等,结合正极反应式,叠加,可得总反应方程式;Li是比较活泼的金属,可以与水反应产生相应的碱和氢气。
【详解】(1)在中Na为+1价,O为-2价,由于化合物中所有元素正负化合价的代数和等于0,所以S元素化合价为+3价;
(2)向锌粉的悬浮液中通入SO2,制备ZnS2O4,反应前Zn为单质中的0价,反应后变为ZnS2O4中的+2价,所以每生成 ZnS2O4,反应中转移的电子数为2mol;向ZnS2O4溶液中加入适量Na2CO3,生成Na2S2O4并有沉淀产生,生成的沉淀为ZnCO3,则该反应的化学方程式为Na2CO3+ ZnS2O4=Na2S2O4+ZnCO3↓;
(3)电池具有高输出功率的优点,负极是Li失去电子,电极反应式为Li-e-=Li+,电池放电时,正极上发生的电极反应为,根据闭合回路中电子转移数目相等,将两个电极反应式叠加,可得电池总反应式为。锂是碱金属,比较活泼,可以与水发生反应生成LiOH和H2,所以该电池不可用水替代。
【点睛】本题考查了化合物中元素化合价的标定、氧化还原反应中的电子转移、化学方程式的书写及原电池反应原理的应用的知识。掌握化学反应基本原理及元素化合物的基础知识是解题关键。
25. Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 酸性 防止Fe3+水解生成Fe(OH)3 Cu2+ 0.125
【分析】(1)铜与稀硫酸不反应,稀硫酸的作用是提供酸性环境,增强过氧化氢的氧化性;
(2)由于Fe3+易水解,因此配制的FeCl3溶液要保持在酸性条件下,抑制水解;
(3)根据转移的电子数守恒可列关系式求解。
【详解】(1)H2O2在酸性条件下具有强氧化性,能跟铜反应,反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,
故答案为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。
(2)FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,是铁离子把铜氧化成铜离子,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,由于Fe3+易水解,因此FeCl3溶液应保持酸性,目的是防止Fe3+水解生成Fe(OH)3。
故答案为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ ;酸性;防止Fe3+水解生成Fe(OH)3 。
(3)反应①中的铜的化合价由+2→+1价,化合价降低,因此,氧化剂为Cu2+;根据反应关系:
2 2Cu2+
0.1mol/L0.025L x0.02L
0.1mol/L0.025L= x0.02L,解得x=0.125mol/L;
故答案为Cu2+ ;0.125。
26. 0.0007 0.5(50%) 将丁内酯移走
【详解】(1) υ===0.0007mol/(L min);
(2)在120min时反应产生的丁内酯的物质的量浓度0.090mol/L,则反应消耗的羟基丁酸的浓度为0.090mol/L,由于反应开始时羟基丁酸的浓度0.180mol/L,所以羟基丁酸的转化率为=50%;
(3)298K的摄氏温度为25℃,水为液态,则此时该反应的平衡常数K===;
(4)为提高羟基丁酸的平衡转化率,使化学平衡正向移动,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是及时分离出丁内酯。
【点睛】本题考查了有关化学反应速率、化学平衡的知识,包括化学反应速率、物质的平衡转化率、化学平衡常数的计算及提高物质转化率的措施等,掌握化学反应速率和化学平衡理论基础知识是解题关键因素。
27. 稀盐酸 浓H2SO4 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 防止冷凝水倒流到管底部使试管破裂 干燥剂(干燥氨气) 降低温度,使平衡正向移动提高产量
【分析】在装置1中稀盐酸与CaCO3发生反应产生CO2气体,在装置2中用浓硫酸干燥CO2气体,将干燥的CO2通入三颈烧瓶中;在装置4中Ca(OH)2与NH4Cl混合加热发生复分解反应产生NH3,经装置3盛有KOH固体的干燥管干燥后通入三颈烧瓶中,与CO2发生反应2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H<0,制取得到NH2COONH4。
【详解】(1)装置1用来制备二氧化碳气体,反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,在试管的带孔塑料板上放置块状CaCO3,在长颈漏斗中放置稀盐酸;装置2中所加试剂为浓硫酸,作用是干燥CO2气体;
(2)在装置4中试剂为固体NH4Cl和Ca(OH)2,二者混合加热发生反应制取氨气,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;试管口不能向上倾斜的原因是:防止冷凝水倒流到管底部使试管破裂。装置3中试剂为KOH,其作用为干燥氨气。
(3)反应时三颈瓶需用冷水浴冷却,原因是2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H<0的正反应是放热反应,降低温度,化学平衡向放热的正反应方向移动,从而可提高产物的产量。
【点睛】本题考查了化学实验基本操作的知识。涉及仪器的使用,试剂的选择、装置的作用、操作的目的及外界条件对化学平衡移动的影响等知识,体现了化学在实际生产中的应用。
28.(1)-286
(2) 50%或0.5 660.2(或660.1或660.3,其他答案酌情给分)
(3) 5.4 相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高
【详解】(1)电解液态水制备,电解反应的,由此可以判断,2mol完全燃烧消耗,生成液态水的同时放出的热量为572kJ ,故1mol完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ,因此,的燃烧热(焓)-286。
(2)①由的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知,K随着温度升高而减小,故该反应为放热反应。若反应为基元反应,则反应为一步完成,由于反应的与活化能(Ea)的关系为,由图2信息可知=a,则a,该反应为放热反应,生成物的总能量小于反应物的,因此该反应过程的能量变化示意图为: 。
②温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中,则的转化率为,根据C元素守恒可知,的平衡量为,和是按化学计量数之比投料的,则的平衡量为,的平衡量是的2倍,则,的平衡浓度分别为、、、,则该反应的平衡常数K=,根据图1中的信息可知,反应温度t约为660.2℃。
(3)在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,由表中信息可知,的浓度由0增加到10.8,因此,生成的平均反应速率为;由表中信息可知,在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应, 的浓度由0增加到10.8,,:=12722:10.81178;在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下,的浓度由0增加到9.2,:=10775:9.21171;在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应, 的浓度由0增加到345.2,:=42780:345.2124;在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下,的浓度由0增加到34,:=38932:341145。因此,若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是:相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高。
29.(1)
(2)1067.5
(3)
(4)
(5)游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应:,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏
【解析】(1)
由题意可知,反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量,反应的热化学方程式为=,二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应,生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量,反应的热化学方程式为=,故答案为:=;
(2)
由题干信息结合反应②知,=反应物总键能-生成物总键能=E(CO)+E(O=O)-2E(C=O)=E(CO)+-=-283kJ·mol-1。解得E(CO)=1067.5kJ·mol-1。故答案为:1067.5;
(3)
当反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,则由v(H2CO3)=v(CO2)可得:k1c(H2CO3)= k2c(CO2),==K=600,解得k2=,故答案为:;
(4)
由方程式可知,反应的平衡常数K=====3.25×103,故答案为:3.25×103;
(5)
二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡,当游客数量增大,反应物二氧化碳的浓度增大,平衡向正反应方向移动,碳酸钙因反应而减少,导致钟乳石被坏,故答案为:游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应:,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏。
30. O2(或氧气) 放出 小于 cd 催化剂 0.015mol·L-1·min-1 S2O+H2OHSO+H++SO
【分析】根据过氧化氢分解的方程式分析产生的气体;根据过氧化氢的质量计算放出的热量;根据化学反应速率分析反应快慢的原因;根据一段时间内浓度的变化量计算化学反应速率;根据过硫酸根结构分析水解产物。
【详解】(1)利用双氧水消毒的时候会有气泡放出,是由于双氧水分解生成的氢气的缘故,故放出的气体是氧气,故答案为:氧气;
(2)过氧化氢的分解反应为放热反应,根据题干,34g过氧化氢为1mol,1mol过氧化氢完全分解生成水蒸气和氧气,由于液态水变成水蒸气需要吸收一部分能量,故生成水蒸气时放出是热量小于生成液态水使放出的热量,故答案为:放出、小于;
(3)实验表明在54℃下恒温贮存2周,浓度仍能保持99%,说明在54℃下过氧化氢的分解速率较慢,产生较慢反应速率的原因是过氧化氢分解过程中的需要的能量较高,化学反应活化能较大,而54℃的温度所提供的能量较少,故反应速率较慢,故答案选择cd;
(4)向H2O2稀溶液中滴加数滴含Mn2+的溶液,即有气泡快速逸出,说明Mn2+的加入加快双氧水的分解速率,但Mn2+本身没有发生任何变化,故Mn2+起到了催化剂的作用;起始时双氧水的浓度为0.7mol/L,30min时双氧水的浓度为0.25mol/L,其浓度变化量Δc=0.7mol/L -0.25mol/L =0.45mol/L,则这段时间内双氧水的反应速率v===0.015mol·L-1·min-1,故答案为:催化剂、0.015mol·L-1·min-1;
(5)过硫酸根在水中易发生水解生成过一硫酸氢根、硫酸根和氢离子,加热升高温度有助于加速水解,其溶液pH降低,故过硫酸根水解的方程式为S2O+H2OHSO+H++SO,故答案为:S2O+H2OHSO+H++SO。
31. -196 小于 Cr3+ B 大于 pH升高,c()增大,分解速率加快 H2O2浓度越大,其电离度越小,分解率越小
【详解】(1)已知:① H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H1=-286 kJ·mol 1
②H2(g)+O2(g)=H2O2(l) △H2=-188 kJ·mol 1
根据盖斯定律,①×2-②×2得:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)的△H=2△H1-2△H2=-196kJ·mol 1。
该反应为放热反应,温度升高,化学平衡常数减小,所以K(313K)故答案为:-196 ;小于。
(2)由表中数据可知,加入铬离子,加入量最小,分解率最大,所以能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是铬离子;过氧化氢具有氧化性,可以氧化其他金属,但铝表面可以生成致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝继续腐蚀,因此长时间可以选纯铝容器来贮运过氧化氢,故选B。
故答案为Cr3+ ;B。
(3)Ka1>Kw,故H2O2电离出氢离子浓度大于水电离出的氢离子浓度,故H2O2的酸性>H2O;
pH增大,氢离子浓度减小,反应正向进行,HO2-的浓度增加,分解速率加快;
过氧化氢浓度越高,其电离程度越低,故分解率越小。
故答案为:大于;pH升高,c()增大,分解速率加快;H2O2浓度越大,其电离度越小,分解率越小。
32. 氯气 CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3OH 取代反应 CH3CH2OH
【分析】可燃冰的主要成分A是甲烷,电解食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,由图反应关系可确定B为氯气,C为氢氧化钠。D为一氯甲烷,一氯甲烷在碱性条件下水解生成甲醇,甲醇在浓硫酸加热的条件下分子间脱水生成二甲醚。
【详解】根据以上分析,A为甲烷,B为氯气,C为氢氧化钠,D为一氯甲烷,E为甲醇,
(1)B为黄绿色气体,其化学名称为氯气。
故答案为:氯气。
(2)由A和B生成D的反应为甲烷和氯气在光照条件下生成一氯甲烷的反应,反应方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
故答案为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
(3)E为甲醇,结构简式为CH3OH。
故答案为:CH3OH。
(4)由E生成二甲醚的反应为甲醇的分子间脱水,类型为取代反应。
故答案为:取代反应。
(5)二甲醚的分子式为C2H6O,同分异构体是乙醇,结构简式为CH3CH2OH。
故答案为:CH3CH2OH。
【点睛】本题为有机和无机综合的推断题,思维跨度大,解决此类问题的关键是了解常见物质的主要成分,食盐水的电解产物,还要熟悉有机物的官能团的结构和性质,不能局限于某一知识范围。
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