填空题专练-人教版高中化学选择性必修1期末复习(含解析)

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名称 填空题专练-人教版高中化学选择性必修1期末复习(含解析)
格式 docx
文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-09 19:11:08

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填空题专练-人教版高中化学选择性必修1期末复习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.如图是用Pt作电极,和的原电池。请写出正极的电极反应式 ,电解质A是
2.请根据化学能和热能、电能相关的知识,问答下列问题:
(1)下列变化中,属于吸热反应的是 (填序号)。
①液态水汽化 ②与固体混合 ③浓稀释
④ ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥
(2)已知在101kPa、273K时,1g甲烷燃烧生成和液态水,放出55.6kJ的热量,则甲烷燃烧热的热化学方程式为 。
(3)已知:


根据上述反应
(4)航天技术上使用的氢—氧燃料电池原理可以简单看作下图,则:
①原电池工作时涉及的能量转化形式是 。
②a极为电池的 (填“正极”或“负极”);溶液中移向 电极(填“a”或“b”);
该氢氧燃料电池的正极反应式为 。
③如把改为乙醇蒸汽(),则负极电极反应式为: 。
(5)某学校化学兴趣小组的同学发现:实验室用稀硫酸和锌粒制取时,加入几滴硫酸铜溶液,生成氢气的速率明显加快,并且反应结束后容器中有少量红色固体剩余。已知:将氧化还原反应设计成原电池时会加快反应速率,则在本实验中,加入几滴溶液可以加快生成氢气的速率的原因是 。
(6)实验室中现有、、、等4种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是 。
3.I.食醋常用于食品调味,其主要成分为醋酸。请回答:
(1)写出醋酸的电离方程式
(2)0.1mol/L醋酸溶液中加入少量盐酸,电离平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”)。
(3)在0.1mol/L醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体,晶体溶解后,醋酸溶液的pH (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)0.1mol/L醋酸溶液的pH (选填“>”“=”或“<”)0.1mol/L盐酸溶液的pH。
(5)在0.1mol/L醋酸溶液中加入等体积等浓度的氢氧化钠溶液,反应后溶液显 性。
II.某同学想用实验确定CH3COOH是弱电解质。其方案是:
①称取一定质量的CH3COOH配制0.1mol L-1的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HCOOH是弱电解质。
(1)方案的第①步中,要用到的玻璃定量仪器是 。
(2)该方案中,说明CH3COOH是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(选填>、<、=)。
(3)结合你所学的知识,试再提出一个简单易操作的可行方案证明CH3COOH是弱电解质(药品可任取)。
4.已知:①C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH2
③H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH3
则C(s)+ O2(g)=CO2(g)的 ΔH= (用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
5.氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用:
(1)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比 10(填“大于”“等于”或“小于”),并说明理由 。
(2)常温下向含0.5mol溶质的稀盐酸中缓慢通入0.5molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ;在通入氨气的过程中溶液的导电能力 (选填“变大”、“变小”或“几乎不变”)。请设计实验检验铵盐中的NH4+: 。
6.硫及其化合物在工业上有广泛的用途。
(1)斜方硫和单斜硫是硫常见的两种单质,它们互为 ,斜方硫和单斜硫均溶于CS2,CS2为直线型分子,属于 分子(填写“极性”或“非极性”)。
(2)Na2S又称臭碱、硫化碱,用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因 。Na2S溶液中,c(OH-)-c(H+)= (写出表达式,不含Na+)。
(3)已知NaHSO3溶液显酸性。则溶液中含硫元素的微粒浓度由大到小的顺序是 。
(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”。Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。
(5)Na2SO3的溶解度随温度变化曲线如图所示。
要从34℃的Na2SO3溶液中得到Na2SO3·7H2O晶体,实验步骤依次为: 、过滤、干燥。若要得到无水Na2SO3固体,则要加热浓缩至大量晶体析出,再 ,洗涤、干燥。
7.Ⅰ.氨及铵盐是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
(1)氯化铵作为化肥时不宜与草木灰(主要成分)混用,其原因是 。
(2)常温下,向的氨水中逐滴加入的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH和物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图象回答下列问题。
①表示浓度变化的曲线是 (填“A”或“B”)。
②当加入盐酸体积为50mL时,溶液中 mol/L。(列出计算式即可)
(3)向溶液中滴入溶液,下列说法正确的是
A.加入NaOH溶液后,溶液中一定有:
B.当滴入溶液时:
C.当滴入溶液时(>7):
D.当溶液呈中性时:
Ⅱ.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。
(4)过氧化氢性质探究实验
已知是一种二元弱酸,其中、,则的电离方程式为 (只写第一步电离即可)。
(5)过氧化氢含量的测定实验
①某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,离子反应方程式为 。
②滴定达到终点的现象是 。
③用移液管移取试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
V(溶液)/mL 17.10 18.10 18.00 17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为 mol/L。
④若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
8.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在一定温度下,体积为1L密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1,反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,计算
(1)反应前H2S物质的量 ?
(2)CO的平衡转化率 ?
(3)平衡时H2的体积分数 ?
9.某课外小组设计如图1所示装置为电源对粗铜(含有Cu,少量Fe、Zn、Ag、Au等)进行精炼。

(1)装置Ⅰ中Fe电极上发生反应的电极反应式为 。
(2)当反应一段时间后,经测量发现,Fe电极质量减少0.80 g,纯铜电极质量增重0.96 g,则实际经过电流表的电子的物质的量为 mol,装置Ⅰ的能量转化率为 。(已知:装置Ⅰ中足量)
(3)有同学提议,为避免副反应的发生,应将装置Ⅰ改为如图2所示装置,则溶液Z中溶质的化学式为 ,阴离子交换膜的作用为 (任写一条)。

(4)装置Ⅱ中X电极材料的名称为 ,Y电极上的电极反应式为 ,一段时间后,装置Ⅱ溶液中阳离子主要为和 。
10.反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。

(1)据图判断该反应是 (填“吸”或“放”)热反应,当反应达 到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)其中B历程表明此反应采用的条件为 (选填下列序号字母),作出正确的判断的理由为
A、升高温度 B、增大反应物的浓度 C、降低温度 D、使用了催化剂
(3)若△H的数值为200kJ/mol,则x值应为 kJ/mol.此反应在A反应历程中的正反应的活化能为 kJ/mol。
11.某化学兴趣小组设计如图所示装置来研究电化学知识。
回答下列问题:
(1)闭合开关K,丙装置将 能转化为 能。Pt电极的名称 (填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极,石墨电极上的电极反应式为 。
(2)乙装置锥形瓶中发生反应的化学方程式为 、 ;长颈漏斗的作用是 。
(3)若装置气密性良好,乙中反应进行完全,当电路中有0.1mol电子发生转移时,理论上乙中生成物质的物质的量浓度为 (忽略溶液体积变化)。
(4)某小组在反应进行一段时间后断开开关K过一段时间再闭合开关K发现电流表指针偏转的方向与开始时不同,出现该现象的原因可能是 。
12.一种甲烷燃料电池的工作原理如图所示。
回答下列问题:
(1)X极的电极反应式为 。以该燃料电池为电源,石墨为电极,电解100mL0.50mol·L-1CuSO4溶液,当阳极产生1.12L(标准状况)气体时,为使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入下列物质中的 (填标号)。
a.0.05molCuCO3 b.0.05molCuO c.0.05molCu(OH)2 d.0.05molCuSO4
(2)若以该燃料电池为电源进行粗铜的精炼,则M极连接的是 (填“粗铜”或“精铜”),N极的电极反应式为 。
(3)若以该燃料电池为电源进行电镀铜,则N极连接的是 (填“镀件”或“精铜”),理论上每消耗1mol甲烷时,M极的质量变化为 g(注明“增加”或“减少”)。
13.I.回答下列问题:
(1)有下列反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;在Cu2+、Fe2+、Fe3+中,其氧化性由强到弱顺序为 。
(2)根据反应MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,回答下列问题:
①反应中n(还原剂):n(氧化剂)= 。
②该反应中盐酸的作用是 (填字母)。
A.只氧化性 B.只有酸性 C.只有还原性 D.有氧化性也有酸性 E.有还原性也有酸性
③在方程式上用单线桥表示上述反应电子转移的方向和数目 。
MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O
④配平方程式: 。
______MnO+______C2O+______H+=______Mn2++______CO2↑+______H2O
II.有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。
(3)在101kPa下,1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,请回答下列问题。
①氢气燃烧热的热化学方程式为 。
②若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量,已知H-O键能为463kJ mol-1,O=O键能为498kJ mol-1,计算H-H键能为 kJ mol-1。
(4)氢能的存储是氢能利用的前提,科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni,已知:
Mg(s)+H2(g)=MgH2(s) △H1=-74.5kJ mol-1;
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2=-64.4kJ mol-1;
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s) △H3。
则△H3= kJ mol-1。
14.如图,一定温度下,分别往容积均为 5L 的甲(恒压容器)、乙(恒容容器)中加入 0.5mol无色的N2O4气体,立即出现红棕色。当反应进行到 2s时,测得乙容器中N2O4的浓度为 0.09mol·L-1.经过 60s,乙容器中的反应达到平衡。(反应过程中两个容器的温度均保持恒定)

(1)容器中气体出现红棕色的原因(用化学方程式表示)是: 。
(2)前 2s内乙容器中以N2O4的浓度变化表示的反应速率为 。
(3)达到平衡时,甲容器中反应所需的时间 60s(填“大于”、“小于”或“等于”,以下同);容器内N2O4的浓度甲 乙;反应过程中吸收的能量甲 乙。
15.如图所示3套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应式为 。
(2)装置2中左池为氯化铁溶液,右池为硫酸铜溶液,一段时间后右池溶液中c(Cu2+) (填“增大”、“减小”或“不变”),若该装置的盐桥中盛装的是NH4NO3的琼脂溶液,则盐桥中的 离子(填“NH4+”或“NO3-”)向氯化铁溶液迁移。
(3)装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,观察到乙烧杯的石墨电极上有气泡生成。
①电源的M端为 极;甲烧杯中铁电极的电极反应式为 。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 。
③停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量,电极增重0.32g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL;电解后乙烧杯溶液的pH为 (假设电解前后溶液的体积不变)。
④若要将乙池设计成电解精炼铜的装置,则乙池的石墨应改成 (填“粗铜”或“精铜”)。
16.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示.
(1)写出该反应的中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol): ;
(2)装置图中碎泡沫塑料所起作用为: ;
(3)①取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,
实验数据如下表.请填写下表中的空白:
温度 实验次数 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 温度差平均值(T2-T1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②若上述实验所测中和热数值偏小,产生偏差的原因可能是
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
17.氢氧燃料电池是的介色化学理的新型发电装置,下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细细的铂粉,吸附气体的能力强,性质稳定,请回答
(1)氢氧燃料电量的转化形式是 ,在导线中电子的流动方向为 (用a,b表示)
(2)负极反应式为
(3)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能,因此大量安全储氢是关键技术之一,金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
I .2Li+H2=2LiH; II. LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应I中的还原剂是 ,反应II中的氧化剂是
②由LiH与H2O作用,放出224L(标准状况)H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol;将产生的电能用来电解饱和食盐水,产生的氢气体积(标准状况)为 L
18.合成氨N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ·mol-1。
(1)该反应的化学平衡常数表达式是K= 。
(2)该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T / K 473 573 673 ……
K 4.4×10-2 K1 K2 ……
其中,K1 K2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)合成氨在农业和国防中有很重要的意义,在实际工业生产中,常采用下列措施,其中可以用勒夏特列原理解释的是_______(填字母)。
A.用铁触媒加快化学反应速率 B.采用较高压强(20 MPa~50 MPa)
C.采用较高温度(400℃~500℃) D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
(4)在一定温度下,向容积不变的容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂,平衡时,容器内气体压强为起始时的80%。反应达到平衡时,则N2的转化率是 ,此时反应放出的热量 (填“>”、“=”或“<”)92.4 kJ。
19.我国《生活饮用水卫生标准》冲规定生活用水中镉的排放量不超过0.005mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。
(1)写出磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式:Ksp[Cd3(PO4)2]= 。
(2)一定温度下,CdCO3的,Cd(OH)2的,该温度下 [填“CdCO3”或“Cd(OH)2”]的饱和溶液中Cd2+浓度较大。
(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到时,废水中Cd2+的浓度为 mol·L-1[已知],此时 (填“符合”或“不符合”)《生活饮用水卫生标准》。
20.结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):请回答下列问题:
酸 电离常数(Ka)
HClO
(1)同浓度的、中结合的能力最强的 。
(2)常温下0.1mol/L的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)取等体积物质的量浓度相等的、HClO两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为: (填“>”、“<”或“=”)
21.在溶液中加入,调节溶液,可以得到不同沉淀。,得到沉淀;,得到沉淀。在氧气中加热升温过程中固体的质量变化如图:
(1)配制溶液时,不能将固体直接溶于水,而是将固体溶于浓硝酸中,然后加水稀释,其目的是 。
(2)在热水中会与水反应生成,该反应的化学方程式是 。
(3)在足量的氧气中加热至300℃时,所得的固体残留物为,测得所得气体中仅含有、 和 等三种气体(填化学式)。
(4)根据以上实验数据计算,确定中x的值 (写出计算过程)。
22.某可逆反应在体积为5 L的密闭容器中进行,0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2 min时,B的平均反应速率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.v(A)=2v(B)
b.容器内压强保持不变
c.2v逆(A)=v正(B)
d.容器内混合气体的密度保持不变
e.c(A):c(B):c(C)=2:1:2
f.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)在密闭容器里,通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是 (填字母)。
a.降低温度 b.加入催化剂 c.增大容器体积 d.恒容下,充入He
(5)将a mol A与b mol B的混合气体通入5L的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(A)=n(B)=3n(C),则原混合气体中a:b= 。
23.已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。
该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH= kJ· mol-1(用含E1、E2的代数式表示),1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量 ”(填“>”“<”或“=”)1 mol气体 C和1 mol气体D具有的总能量。
24.近年来,全国部分地区被雾霾笼罩,机动车尾气排放成为引发雾霾的罪魁祸首。提高空气质量,减少机动车尾气排放成为当务之急。汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g) 2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。已知断裂某些共价键需要的能量如表:
断裂的共价键 O =O N≡N N—O
需要的能量 495 kJ·mol-1 945 kJ·mol-1 630 kJ·mol-1
(1)机动车发动机工作时会引发N2和O2的反应,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,1 molO2与1 molN2的总能量比2 molNO的总能量 (填“大”或“小”)。
(2)N2与O2合成NO的热化学方程式可以表示为N2(g)+O2(g)=NO(g)ΔH,则ΔH= 。
(3)NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH=a kJ·mol-1,但该反应的速率很小,若使用机动车尾气催化转化器,尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后,a (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)已知:①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH1=-275.0 kJ·mol-1;
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH2=-1 675.0 kJ·mol-1。
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是 。
25.工业上制取硝酸铵的流程图如下所示:
已知:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1745.2 kJ·mol-1;
6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1925.2 kJ·mol-1。
则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为 。
26.内酯也可以通过电化学合成。以石墨电极为阳极,铂电极为阴极,CH3CN作为溶剂,LiClO4作为电解质,经电解合成内酯的反应式如图,写出石墨电极上的电极反应式: 。
27.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、温度对反应快慢的影响。按照下表的方案完成实验:
反应物 催化剂 温度
① 10mL 10% H2O2溶液 无 25℃
② 10mL 20% H2O2溶液 无 25℃
③ 10mL 20% H2O2溶液 无 40℃
④ 10mL 20% H2O2溶液 1~2滴 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 40℃
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如上图所示。回答下列问题∶
(1)表示实验①的曲线是 (填序号)。
(2)实验③和④的目的是 。
(3)通过以上 4个实验,所得出的实验结论是 。
28.连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。
(1)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1的H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式: 。
②c点溶液中个离子溶度由大到小的顺序
③b点时溶液中c(H2N2O2) c()(填“>”、“<”或 “=”,下同)。
④a点时溶液中c(Na+) c()+c()。
(2)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中= 。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5]
29.830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0试回答下列问题:
(1)若起始时c(CO)=2 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=
(2)在相同温度下,若起始时c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=2 mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”与“否”),此时v(正) v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
(3)若降低温度,该反应的K值将 ,该反应的化学反应速率将 (均填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H=-47.2kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H=+640.5kJ·mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式: 。
30.Ⅰ、某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究,请回答下列问题:(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)
(1)在甲图装置中,当电流计中指针发生偏转时,盐桥中的离子移动方向为:K+移向 烧杯,Cl-移向 烧杯(填“A”或“B”),装置中电子的移动路径和方向为 。
Ⅱ、该小组同学提出设想:如果将实验中的盐桥换为导线(铜制),电流表是否也发生偏转呢?带着疑问,该小组利用图乙装置进行了实验,发现电流计指针同样发生偏转。回答下列问题:
(2)该小组的一位成员认为溶液中的阴阳离子能通过铜导线从而构成闭合回路形成电流,该装置仍然为原电池。你对该观点的评价是 (填“正确”或“不正确”)。
(3)对于实验中产生电流的原因,该小组进了深入探讨,后经老师提醒注意到使用的是铜导线,烧杯A实际为原电池。那么在烧杯B中铜片上发生反应的电极反应式为 。
(4)对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上,该小组成员发生了很大分歧:
①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性,此时原电池实际是由Zn、Cu做电极,H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。如果这个观点正确,那么原电池的电极反应式为:
正极: 。
②另一部分同学认为是溶液酸性较弱,由于溶解在溶液中的氧气的作用,使得Zn、Cu之间形成原电池。如果这个观点正确,那么原电池的电极反应式为:
正极: 。
(5)若第(4)问中②观点正确,则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。其具体装置为以金属铝和石墨为电极,以海水为电解质溶液,请写出该电池工作时总反应的化学方程式

参考答案:
1. 氯化铵
【详解】电池正极发生还原反应,氮气得电子发生还原反应,,A是铵根离子与氯离子结合形成氯化铵, 故答案为:;氯化铵;
2.(1)②④⑥
(2)
(3)-392.8
(4) 化学能转化为电能 负极 a
(5)锌粒先与反应生成Cu附着在其表面,形成原电池
(6)溶液
【解析】(1)
①液态水汽化属于物理变化,故不选①;
②与固体混合生成氯化钡和氨气、水,反应吸热,属于吸热反应,故选②;
③浓稀释是物理变化,过程放热,故不选③;
④,反应吸收能量,属于吸热反应,故选④;
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰,反应放出热量,所以放热反应,故不选⑤;
⑥反应吸收能量,属于吸热反应,故选⑥;
属于吸热反应的是②④⑥。
(2)
已知在101kPa、273K时,1g甲烷燃烧生成和液态水,放出55.6kJ的热量,甲烷的燃烧热是55.6 ×16=889.6kJ/mol,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 。
(3)


根据盖斯定律-①-②×2,
(4)
①原电池把化学能转化为电能。
②电子由a经导线流入b,则a极为电池的负极、b是正极;原电池中阴离子向负极移动,溶液中移向a;氢氧燃料电池,氧气在正极得电子生成氢氧根离子,正极反应式为。
③如把改为乙醇蒸汽(),乙醇在负极失电子生成碳酸根离子和水,负极电极反应式为。
(5)
实验室用稀硫酸和锌粒制取时,加入几滴硫酸铜溶液,锌粒与反应生成Cu附着在其表面,形成原电池,所以生成氢气的速率明显加快。
(6)
锌的活泼性大于银,锌能置换出中的银,可与上述实验中溶液起相似作用的是。
3. CH3COOHCH3COO-+H+ 逆 增大 > 碱 100mL的容量瓶 > 用量筒量取0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液各2mL,测量其pH值,然后分别加水稀释10倍,再次测量二者的pH值,比较二者稀释前后的pH的变化值△pH,可以看出,故可知醋酸为弱电解质
【详解】I.(1)醋酸为弱电解质,电离时部分电离,其电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+,答案为:CH3COOHCH3COO-+H+。
(2)0.1mol/L醋酸溶液中加入少量盐酸,盐酸是强电解质,在溶液中完全电离,即HCl=H++Cl-,溶液中c(H+)浓度增大,抑制了醋酸的电离,使CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡向左移动,即向逆反应方向移动。故答案为:逆。
(3)醋酸钠是强电解质,溶解后完全电离:CH3COONaCH3COO- +Na+,电离出的CH3COO-抑制了醋酸的电离,使CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡向左移动,c(H+)减小,pH增大,故答案为:增大。
(4)醋酸为弱电解质,盐酸为强电解质。浓度均为0.1mol/L醋酸和盐酸中,,故0.1mol/L醋酸溶液的pH大于0.1mol/L盐酸溶液的pH。故答案为:>。
(5)等物质的量醋酸和氢氧化钠发生反应:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,生成的CH3COONa是强碱弱酸盐,在溶液中完全电离,而CH3COO-在水溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使得溶液中,故溶液显碱性。答案为:碱。
II.(1)称取一定质量的CH3COOH配制0.1mol L-1的溶液100mL,需要用到的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶,其中定量仪器是100mL的容量瓶。故答案为: 100mL的容量瓶。
(2)0.1mol L-1的CH3COOH溶液,若是强电解质,则完全电离,其中的c(H+)=0.1mol L-1,pH=1,但测得的pH>1,说明c(H+)<0.1mol L-1,故答案为:>。
(3)证明CH3COOH是弱电解质,可选择已知的强电解质如盐酸做对照实验进行验证。如分别量取等体积、等物质量浓度的盐酸和醋酸,可向其中分别加入相同大小的过量Zn粒,比较相同的反应时间内收集到的H2的量或分别加水稀释相同倍数,比较二者稀释后的pH的变化值等方法。故答案为:用量筒量取0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液各2mL,测量其pH值,然后分别加水稀释10倍,再次测量二者的pH值,比较二者稀释前后的pH的变化值△pH,可以看出,故醋酸为弱电解质。
【点睛】判断弱电解质的三个思维角度:
(1)角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH>1。
(2)角度二:弱电解质中存在电离平衡,条件改变,平衡发生移动,如pH=1的CH3COOH溶液加水稀释10倍,。
(3)角度三:弱电解质形成的盐类能水解,如配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色。
4.ΔH1+ΔH2-ΔH3
【详解】已知:①C(s)+H2O(g) =CO(g)+H2(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH2
③H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH3
根据盖斯定律,由①+②×-③可得C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。
5. 小于 加水稀释,弱电解质的电离程度增大 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 几乎不变 取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+
【详解】(1)浓溶液加水稀释,越稀越电离,故0.1mol/L的氨水中电离程度更大,故甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比小于10;
答案为:小于;加水稀释,弱电解质的电离程度增大;
(2)二者恰好反应生成氯化铵,铵根水解溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH ),依据溶液呈电中性有:c(H+)+c(NH4+)=c(OH )+c(Cl ),因为c(H+)>c(OH ),所以c(NH4+)<c(Cl ),故离子浓度大小关系为:c(Cl )>c(NH4+)>c(H+)>c(OH );溶液中离子浓度几乎不变,所以导电能力几乎不变;铵盐能与强碱反应放出氨气,则检验铵根离子的实验方案:取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+。
【点睛】浓溶液加水稀释,越稀越电离;溶液的导电能力主要取决于溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数:离子的浓度越大,导电能力越强;离子所带的电荷数越大,导电能力越强。
6.(1) 同素异形体 非极性
(2) S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH- c(HS-)+2c(H2S)
(3)c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3)
(4)1:4
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶 趁热过滤
【详解】(1)斜方硫和单斜硫为硫元素形成的不同单质,互为同素异形体;CS2为直线型分子,C原子位于中心,正负电荷中心重合,为非极性分子;
(2)Na2S溶液中存在硫离子的水解:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,所以溶液显碱性;Na2S溶液中,存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),所以c(OH-)-c(H+)=c(HS-)+2c(H2S);
(3)NaHSO3溶液显酸性,说明HSO的电离程度大于水解程度,则c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3);
(4)根据所给反应物和产物可知,Na2S2O3被氧化为还原剂,Cl2被还原为氧化剂,S元素化合价升高2价,Cl元素化合价降低1价,根据得失电子守恒可知还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4;
(5)据图可知34℃以前,Na2SO3·7H2O随温度升高而明显增大,所以要从34℃的Na2SO3溶液中得到Na2SO3·7H2O晶体,可蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥;据图可知若要得到无水Na2SO3固体,需要温度高于34℃,则要加热浓缩至大量晶体析出,再趁热过滤,洗涤、干燥。
7.(1)氯化铵与碳酸钾发生相互促进的水解反应生成氨气,会降低肥效
(2) A
(3)AC
(4)
(5) 锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅红色,且30秒内溶液不褪色 0.1800 偏高
【详解】(1)由于氯化铵与碳酸钾发生相互促进的水解反应生成氨气,会降低肥效,所以氯化铵作为化肥时不宜与草木灰(主要成分)混用。
(2)①随着盐酸的加入,一水合氨和盐酸反应生成氯化铵和水,氨水浓度降低,铵根离子浓度增大,则表示浓度变化的曲线是A。
②当加入盐酸体积为50mL时,此时溶液pH=9,溶液中存在等浓度的一水合氨、氯化铵,溶液中存在电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),物料守恒得到:c(NH)+c(NH3 H2O)=2c(Cl-),得到2c(OH-)-2c(H+)=mol/L。
(3)A. 加入NaOH溶液后,根据电荷守恒可知溶液中一定有:,A正确;
B. 当滴入溶液时氢离子恰好被中和,得到硫酸铵和硫酸钠的混合液,根据物料守恒可知:,B错误;
C.当滴入溶液时(>7)生成硫酸钠、硫酸铵和一水合氨,溶液显碱性,说明一水合氨的电离程度大于铵根的水解程度,则溶液中:,C正确;
D.当溶液呈中性时生成硫酸钠、硫酸铵和一水合氨,且一水合氨的电离程度和铵根的水解程度相同,根据选项C分析可知此时加入氢氧化钠溶液的体积小于30mL,则溶液中:,D错误;
答案选AC。
(4)已知是一种二元弱酸,其中、,则的电离方程式为(只写第一步电离即可)。
(5)①某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,双氧水被氧化为氧气,离子反应方程式为。
②高锰酸钾溶液显红色,则滴定达到终点的现象是锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅红色,且30秒内溶液不褪色。
③第一次实验误差太大,舍去,消耗标准液体积的平均值为18.00mL,根据方程式可知试样中过氧化氢的浓度为=0.1800mol/L。
④若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,消耗标准液体积偏大,则测定结果偏高。
8.(1)7mol
(2)20%
(3)2/17或11.8%
【分析】应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n, 则:
反应前后气体分子数目不变,可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数,则平衡常数K=,解得:n=7,以此解答该题。
【详解】(1)根据上述分析,设反应前H2S物质的量为n,运用三段式法解得n=7mol,故答案为:7mol;
(2)CO的平衡转化率为,故答案为:20%;
(3)平衡时,H2S的物质的量为7mol-2mol=5mol,平衡时H2的体积分数等于物质的量分数:,故答案为:2/17或11.8%。
9.(1)
(2) 0.03 75%
(3) 提高能量转化率
(4) 粗铜 、
【分析】该装置中,铁能和硫酸铜发生自发的氧化还原反应,则装置Ⅰ为原电池,铁为负极,铜为正极,装置Ⅱ为电解池,则和铜相连的X为阳极,和Fe相连的Y为阴极。
【详解】(1)装置Ⅰ中Fe电极是负极,发生反应的电极反应式为。
(2)当反应一段时间后,经测量发现,Fe电极质量减少0.80 g,纯铜电极质量增重0.96 g,由于硫酸铜和铁直接接触,铁失去的部分电子直接被溶液中的铜离子在铁上得到,即直接发生了置换反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,所以实际经过电流表的电子的物质的量只能用铜电极质量增加计算,0.96gCu的物质的量为0.96g÷64g/mol=0.015mol,则实际经过电流表的电子的物质的量为0.015mol×2=0.03mol。若没有铁和硫酸铜直接发生的反应,则铁电极质量应减少,即Fe和硫酸铜直接发生置换反应导致质量增加0.04g。根据反应方程式,若1mol铁参加反应,则质量增加8g,若反应后铁质量增加0.04g,则有0.005mol铁参加了直接的置换反应,所以铁共失去(0.005mol+0.015mol)×2=0.04mol电子,装置Ⅰ的能量转化率为。
(3)图2中用阴离子交换膜隔开正负两极,可以避免铁和硫酸铜直接接触。铁为负极,失去电子转化为Fe2+,则溶液Z可以为FeSO4溶液。阴离子交换膜可以避免铁和硫酸铜直接发生置换反应,从而能提高能量转化率,且可以获得持续稳定的电流。
(4)精炼粗铜时,粗铜为阳极,则装置Ⅱ中X电极材料的名称为粗铜。Y电极是阴极,电极反应式为;粗铜中含有的铁和锌比铜活泼,电解过程中都会失去电子转化为、,所以电解一段时间后,装置Ⅱ溶液中阳离子除了Cu2+外,还有、。
10. 吸 增大 D 使用催化剂能降低反应物的活化能 70 +580
【详解】(1)根据图可知,该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量,所以该反应是吸热反应;升高温度,平衡正向移动,反应物的转化率增大;
(2)B历程正反应的活化能降低,所以是使用了催化剂,答案选D;
(3)△H的数值为200 kJ/mol,所以x=70kJ/mol,活化能是反应物达到活化分子时吸收的能量,所以A历程的活化能=650 kJ/mol -70 kJ/mol =+580kJ/mol。
11.(1) 电 化学 阳 (或)
(2) 平衡气压,充当安全瓶
(3)
(4)断开开关后,由于硝酸的浓度变稀,溶解了表面的氧化膜,再闭合开关,此时为原电池的负极
【详解】(1)由图分析可知,若闭合开关K,甲装置为原电池,丙装置为电解池,因此丙装置将电能转化为化学能。甲装置中铝与浓硝酸反应钝化,因此铜为原电池的负极,铝为原电池的正极,则Pt电极为阳极,石墨为阴极,阴极氢离子得电子生成氢气,电极反应式为:2H2O+2e =2OH +H2↑(或2H++2e =H2↑)。
(2)铝为原电池的正极,正极硝酸根离子得电子生成NO2,Pt电极为阳极,阳极氢氧根离子失电子生成O2,即甲装置向乙装置中通入了NO2,丙装置向乙装置中通入了O2,因此发生反应的化学方程式为:3NO2+H2O=NO+2HNO3,2NO+O2=2NO2,而长颈漏斗的作用是平衡气压,充当安全瓶。
(3)当电路中转移0.1mol电子时,甲装置产生二氧化氮0.1mol,丙装置中产生氧气0.025mol,若乙中反应完全,则有反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,二氧化氮和氧气恰好完全反应生成0.1mol硝酸,则硝酸浓度为0.1mol/0.2L=0.5mol/L。
(4)随着反应进行,硝酸浓度变稀,断开开关K后,由于硝酸的浓度变稀,溶解了Al表面的氧化膜,再闭合开关K,此时Al为原电池的负极。
12. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ c 粗铜 Cu2++2e-=Cu 镀件 减少256
【分析】X处通入燃料甲烷,左侧电极为负极,负极上甲烷失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子,Y处通氧气,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,右侧为电解池,根据精炼铜原理和电镀原理答题。
【详解】(1)由图可知X电极为负极,该电极的电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,以该燃料电池为电源,石墨为电极,电解100mL0.50mol·L-1CuSO4溶液,阳极是氢氧根离子放电生成氧气,当阳极产生1.12L(标准状况)气体即0.05mol氧气时,转移0.2mol电子,硫酸铜是0.05mol,铜离子完全放电转移0.1mol电子,这说明阴极还有0.05mol氢气生成,因此为使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入0.05molCu(OH)2,答案选c;
(2)若用该燃料电池进行粗铜精炼,M极与正极相连,所以M极为阳极,连接的是粗铜,N极为阴极,阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu;
(3)若用该燃料电池进行电镀铜,则N极(阴极)连接的是镀件,根据CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,Cu2++2e-=Cu,得关系式CH4~8e-~4Cu,每消耗1mol甲烷,阳极损失4molCu,可知阳极减少的质量为4mol×64g/mol=256g。
13.(1)Fe3+>Cu2+>Fe2+
(2) 2:1 E 2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3) H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H=-285.8kJ mol-1 436
(4)+84.6
【详解】(1)氧化性:氧化剂>氧化产物,Cu2+>Fe2+,Fe3+>Cu2+;
故答案为:Fe3+>Cu2+>Fe2+。
(2)①Mn化合价由+4降低到+2作氧化剂,Cl化合价由-1升高到0作还原剂,则n(还原剂):n(氧化剂)=2:1;
故答案为:2:1。
②该反应中有4个HCl参与反应,其中2个HCl化合价升高作还原剂,2个HCl化合价不变体现酸的同性;
故答案为:E。
③根据单线桥原则,表示电子转移方向及数目
故答案为:。
④根据得失电子守恒,Mn由+7降低+2,C由+3升高到+4,需要有10个C原子反应,1个Mn原子反应,则有方程式:2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
故答案为:2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)①根据热化学方程式书写原则,H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H=-285.8kJ mol-1
故答案为:H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H=-285.8kJ mol-1。
②设H-H键能为x,则有关系式x ,x=436kJ/mol;
故答案为:436
(4)③=②-2①,△H3=-64.4kJ mol-1-2(-74.5kJ mol-1)=+84.6kJ mol-1
故答案为:+84.6
14. N2O4 2NO2 0.005mol·L-1·s-1 大于 小于 大于
【详解】(1)四氧化二氮可以分解生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体,方程式为:N2O4 2NO2(2)乙容器中原来四氧化二氮的物质的量浓度为0.5/5=0.1mol/L,反应后浓度为0.。09mol/L,说明反应消耗了0.1-0.09=0.01mol/L,所以用四氧化二氮表示速率=0.01/2= 0.005mol·L-1·s-1.(3)甲容器的压强不变,乙容器体积不变,随着反应进行,乙中气体增多,压强变大,所以乙中反应速率快,甲容器中反应速率慢,所需时间长,大于60秒;甲中压强小于乙中压强,平衡正向移动,所以甲中四氧化二氮的浓度小于乙中,甲中吸收的能量大于乙。
【名师点睛】影响化学平衡移动的因素有浓度、温度、压强。
1、浓度,增大反应物浓度,平衡正向移动,减小反应物浓度,平衡逆向移动。
2、温度:升温,平衡向吸热方向移动,降温,平衡向放热方向移动。
3、压强:增大压强,平衡向气体体积减小方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。注意压强的改变必须有气体浓度的改变才可能引起平衡的移动。
15. O2+4e-+2H2O═4OH- 增大 NH4+ 正 Fe-2e-═Fe2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 112 1 粗铜
【详解】(1)电解质溶液中滴有酚酞,反应一段时间后,碳棒附近溶液变红,说明碳棒附近产生OH-,即碳棒电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;
(2)电池总反应是Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,即Cu电极为负极,反应式为Cu-2e-=Cu2+,右池中c(Cu2+)增大;石墨为正极,根据原电池的工作原理,NH4+向FeCl3溶液迁移;
(3)①乙烧杯石墨电极上有气泡产生,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,即石墨为阳极,Cu为阴极,根据电解原理,N为电源的负极,M为电源的正极;Fe电极与M相连,即Fe电极为阳极,根据电解池放电顺序,Fe失电子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
②乙烧杯电解是CuSO4水溶液,总电极反应式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+;
③Cu电极增重0.32g,增重的是析出Cu的质量,即整个电路转移电子物质的量为0.32×2/64mol=0.01mol,甲池中石墨电极反应式为2H++2e-=H2↑,标准状况下,产生氢气的体积为0.01×22.4/2L=0.112L,即112mL;根据②,产生n(H+)=2×0.32/64mol=0.01mol,即c(H+)=0.01/(100×10-3)mol·L-1=0.1mol·L-1,pH=1;
④精炼铜时,粗铜为阳极,阴极为纯铜,故乙池的石墨应改为粗铜。
16. H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol 保温、隔热,防止热量损失 4.0 a、c、d
【详解】(1)稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,应生成1mol液态水,热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol ;答案为H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol ;
(2)碎泡沫的作用是保温、隔热、减少热量损失,故答案为保温、隔热、减少热量损失;(3)①根据表格数据求得温差平均值为℃=4.0℃,故答案为4.0;
②a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a选;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,故b不选;c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,可保证实验成功,故c选;d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故选;故答案为acd。
17. 化-电 由a到b 2H2+4OH--4e-=4H2O Li H2O 16 179.2L
【分析】(1)根据原电池的定义分析;根据得失电子判断;
(2)根据得失电子写出电极反应式;
(3)根据外界条件对化学反应速率的影响因素分析;
(4)①根据化合价的变化判断;
②根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算.
【详解】(1)该装置把化学能转变为电能,所以是原电池;发生反应时,氢气失电子,氧气的电子,所以电子的流动方向是由由a到b.
故答案为:由化学能转变为电能;由a到b;
(2)负极上氢气失电子和氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O;
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O;
(3)①2Li+H2=2LiH该反应中锂失电子发生氧化反应,所以锂是还原剂;LiH+H2O=LiOH+H2↑,该反应中H2O得电子生成氢气,发生还原反应,所以H2O是氧化剂;
故答案为:Li; H2O;
②由LiH与H2O作用,放出的224L(标准状况)H2用作电池燃料,则H2物质的量为10mol,而实际参加反应的H2为10mol×80%=8mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以8molH2可转移16mol的电子;产生的电能用来电解饱和食盐水,生成氢气的物质的量是8mol,产生的氢气体积V=n×Vm=8mol×22.4L/mol=179.2L,
故答案为:16;179.2L。
18.(1)
(2)>
(3)BD
(4) 50% =
【详解】(1)根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K=;
(2)该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,所以K1>K2;
(3)A.铁触媒为催化剂,催化剂不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.增压,平衡朝着气体分子总数减小的方向移动,采用较高压强,利于氨的合成,能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,采用较高温度不利于氨的合成,不能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.减小生成物浓度,平衡右移,将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,平衡右移,利于氨的合成,能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
综上所述答案为BD;
(4)设平衡时Δn(N2)=x,列三行式有:
恒容容器中压强之比等于气体的物质的量之比,所以有=80%,解得x=1mol,所以N2的转化率是×100%=50%,此时反应放出的热量= 92.4 kJ。
19.(1)c3(Cd2+)·c2(PO)
(2)Cd(OH)2
(3) 1.0×10-19 符合
【详解】(1)难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称之为沉淀溶解平衡常数,Cd3(PO4)2沉淀溶解平衡常数表达式为Ksp[Cd3(PO4)2]= c3(Cd2+)·c2(PO);
(2)CdCO3饱和溶液中c(Cd2+)====2.0×10-6mol/L,Cd(OH)2饱和溶液中c(Cd2+)===mol/L=2.0×10-5mol/L,则Cd(OH)2的饱和溶液中Cd2+浓度较大;
(3)当S2-浓度达到7.9×10-8mol L-1时,废水中Cd2+的浓度c(Cd2+)==mol/L=1.0×10-19mol/L,即为1.0×10-19×112×103mg L-1<0.005mg L-1,符合《生活饮用水卫生标准》。
20.(1)
(2)AC
(3)=
【详解】(1)电离平衡常数越小、电离出氢离子能力越小、酸越弱,则其阴离子结合质子能力越强。由表知:HS-电离能力最差,则同浓度的、中结合的能力最强的是;
(2)A.稀释促进电离,有所增大,而体积增加得更快、变小,A正确;
B.稀释促进电离,有所增大,n(CH3COOH)变小,则增大,B错误;
C.稀释变小,常温下Kw不变,则变小,C正确;
D.稀释变小,常温下Kw不变,则增大,D错误;
故选AC;
(3)、HClO溶液体积相等、物质的量浓度相等,即物质的量相等,分别用NaOH稀溶液中和可得到对应的钠盐溶液,则它们消耗的的NaOH物质的量相等,故消耗的等浓度NaOH溶液的体积大小关系为:=。
21. 抑制水解
7
【详解】(1)Bi(NO3)3为强酸弱碱盐,能够发生水解,因此将其溶于浓硝酸中进行配制,其目的是抑制Bi(NO3)3水解;
(2)中Bi元素化合价为+3价,中Bi元素化合价为+3价,与热水反应的化学方程式为:;
(3)反应前后Bi元素化合价未发生变化,草酸根离子在无氧环境加热条件下会生成CO、CO2,因通入的氧气过量,因此最终所得气体为O2、CO2、H2O;
(4)300℃下,固体为Bi2O3,根据守恒关系可列出关系式:
根据题意可得:,解得x≈7。
22. 2A+B2C 0.1 mol·L-1·min-1 bf ac 8:7
【详解】(1)根据图示可知:随着反应的进行,A、B物质的量减少,C的物质的量减少,因此A、B是反应物,C是生成物。在2 min内A、B、C改变的物质的量分别是2 mol、1 mol、2 mol,它们的比是2:1:2,物质改变的物质的量的比等于方程式中化学计量数的比,则方程式中A、B、C的化学计量数分别是2、1、2,且2 min后随着反应进行,各种物质都存在,物质的量不变,说明反应是可逆反应,此时反应达到了平衡状态,故该反应方程式为:2A+B2C;
(2)用B物质浓度变化表示反应速率v(B)=;
(3)a.在v(A)=2v(B)中未指明反应速率的正、逆,因此不能判断反应是否达到平衡状态,a不符合题意;
b.该反应是反应前后气体体积不等的反应,若容器内压强保持不变,则反应达到平衡状态,b符合题意;
c.在任何情况下都存在v正(A)=2v正(B),若2v逆(A)=v正(B),则v正(A)=2v正(B)=4v逆(A),反应正向进行,未达到平衡状态,c不符合题意;
d.反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应在恒容密闭容器中进行,容器的容积不变,则容器内混合气体的密度始终保持不变,则不能据此判断反应是否处于平衡状态,d不符合题意;
e.当c(A):c(B):c(C)=2:1:2时,反应可能处于平衡状态,也可能未达到平衡状态,这与反应开始时加入的物质的量的多少及转化率、反应条件有关,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,e不符合题意;
f.气体的质量不变,气体的物质的量发生改变,若混合气体的平均相对分子质量保持不变,则气体的物质的量不变,反应处于平衡状态,f符合题意;
故合理选项是bf;
(4)a.降低温度,化学反应速率减小,a符合题意;
b.加入催化剂,化学反应速率大大加快,b不符合题意;
c.增大容器体积,物质的浓度减小,反应速率减小,c符合题意;
d.恒容下,充入He,物质的浓度不变,反应速率不变,d不符合题意;
故合理选项是ac;
(5)假设反应的B物质的物质的量是x,则根据物质反应转化关系可知,此时A的物质的量是(a-2x) mol,B的物质的量是(b-x) mol,C的物质的量是2x mol,反应到该时刻各物质的量恰好满足:n(A)=n(B)=3n(C),则(a-2x) mol=(b-x) mol=3×2x mol,解得a=8x mol,b=7x mol,所以a:b=8:7。
23. 吸热 E1-E2 <
【详解】由图知,反应物总能量低于生成物总能量,因此该反应是吸热反应,焓变等于生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=(E1-E2)kJ· mol-1,由图知,1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量<1 mol气体 C和1 mol气体D具有的总能量。
24. 吸热 小 +90 kJ·mol-1 不变 2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-850 kJ·mol-1
【分析】(1)根据图示数据,结合焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,计算判断;
(2)根据焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量计算解答;
(3)催化剂只能改变反应的速率,不能改变反应热的大小;
(4)根据盖斯定律分析解答。
【详解】(1)焓变ΔH=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,根据图示数据可知,N2+O2═2NO,△H=945kJ/mol+495kJ/mol-2×630kJ/mol=+180kJ/mol>0,是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,即1mol O2与1mol N2的总能量比2mol NO的总能量小,故答案为吸热;小;
(2)N2+O2═2NO,△H=945kJ/mol+495kJ/mol-2×630kJ/mol=+180kJ/mol,则N2(g)+O2(g)═NO(g)的△H=×(+180kJ/mol)=+90kJ/mol,故答案为+90kJ/mol;
(3)催化剂只改变反应速率,不改变化学平衡,不改变反应的反应热,所以2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)△H=a kJ mol-1,使用机动车尾气催化转化器,a值不变,故答案为不变;
(4)①Fe(s)+O2(g)=FeO(s)△H=-275.0kJ mol-1,②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)△H=-1675.0kJ mol-1,由盖斯定律②-①×3计算得到:3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-850kJ/mol,故答案为3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-850kJ/mol。
25.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1025.2 kJ·mol-1
【详解】将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②,根据盖斯定律由①×5-②×4得:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1025.2 kJ·mol-1。
26.
【分析】石墨电极为阳极,失电子,发生氧化反应。
【详解】石墨电极为阳极,失电子,发生氧化反应,其电极反应式为:,
故答案为:。
27. Ⅳ 探究催化剂对反应快慢的影响 其他条件不变,增大反应物浓度、升高温度或加入合适的催化剂,化学反应加快
【分析】实验①中 H2O2溶液浓度最小,没有使用催化剂,温度为25 ℃,则在实验①~④中,①的反应最慢,图中曲线斜率越大,反应越快,并且①中产生 O2的体积比②、③、④的少。
【详解】(1)实验①中 H2O2溶液浓度最小,没有使用催化剂,温度为25 ℃,则在实验①~④中,①的反应最慢,图中曲线斜率越大,反应越快,并且①中产生 O2的体积比②、③、④的少,则表示实验①的为Ⅳ。
(2)实验③、④中,反应物浓度、反应温度相同,而实验④使用了催化剂,所以实验③和④的目的是研究催化剂对反应快慢的影响。
(3)根据实验①、②可知,增大反应物浓度,反应加快;根据实验②、③可知,升高温度,反应加快;根据实验③、④可知,使用合适的催化剂,反应加快。
28.(1) H2N2O2+H+( +H+) c(Na+)>c()>c(OH—)>c()>c(H+) > >
(2)3.0×10-4
【分析】(1)①连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,多元弱酸的电离分部电离,答案为:H2N2O2+H+( +H+);②c点溶液取用20mL,显碱性,则考虑水的电离及Na2N2O2的水解即可;③b点时溶液为NaHN2O2,此时溶液显碱性,则H2N2O2+H+,+ H2O H2N2O2 + OH-,水解程度大于电离程度;④a点时溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)=c()+2c() +c(OH-);(2)Ksp(Ag2N2O2)=(Ag+)c(),Ksp(Ag2SO4) =(Ag+)c(), = Ksp(Ag2N2O2)/ Ksp(Ag2SO4);
【详解】(1)①由0.01mol·L-1的H2N2O2溶液pH=4.3知连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元弱酸,多元弱酸的电离分部电离,答案为:H2N2O2+H+( +H+);
②c点溶液取用20mL, H2N2O2恰好中和得Na2N2O2显碱性,则考虑水的电离及Na2N2O2的水解即可得到答案:c c(Na+)>c()>c(OH—)>c()>c(H+);
③b点时溶液为NaHN2O2,此时溶液显碱性,则H2N2O2+H+,+ H2O H2N2O2 + OH-,水解程度大于电离程度,则c(H2N2O2)>c(),答案为:>;
④a点时溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据溶液呈电中性,c(Na+)+ c(H+)=c()+2c() +c(OH-),则c(Na+)>c()+c(),答案为>;
(2)Ksp(Ag2N2O2)=(Ag+)c(),Ksp(Ag2SO4) =(Ag+)c(), 3.0×10-4。
【点睛】通过观察图象中的关键点,分析其生成物的量,再根据溶液的酸碱性来判断水解程度与电离程度的大小关系,从而确定溶液中的离子浓度的大小顺序。
29.(1)1
(2) 否 大于
(3) 增大 减小
(4)CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=-218.00kJ·mol-1
【详解】(1)根据三段式:
(2)根据三段式:
,根据计算则此时该反应未达到平衡状态,反应接着正向反应所以:v(正)大于v(逆)。
(3)该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,该反应的K值将增大,降低温度速率减小。
(4)设方程式①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H=-47.2kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H=+640.5kJ·mol-1
根据盖斯定律:得
CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=-218.00kJ·mol-1。
30. B A 由Zn电极沿导线流向Cu电极 不正确 Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑ O2+4e-+2H2O=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
【详解】(1)在甲图装置中,当电流计指针发生偏转时,形成原电池,锌为活泼金属,被氧化而失去电子,铜为原电池正极,正极上得电子而被还原,原电池中,电子由负极经外电路流向正极,电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;故K+移向B烧杯,装置中电子由Zn电极沿导线流向Cu电极;
(2)如果将盐桥换成导线(铜制)(如乙图),该小组同学发现电流表指针仍然发生偏转,则A中可以构成原电池,锌为活泼金属,被氧化而失去电子,铜为原电池正极,正极上得电子而被还原,B中铜和石墨分别连接电源的正负极,正极反应为Cu2++2e-=Cu,负极反应为Cu-2e-=Cu2+,B为电解或电镀装置,故该小组同学提出的观点不正确;
(3)烧杯A实际为原电池,烧杯B中铜片连接正极,发生反应的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu;
(4)①由Zn、Cu做电极,H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池,正极氢离子得电子产生氢气,电极反应式为:2H++2e-=H2↑;
②若溶液酸性较弱,由于溶解在溶液中的氧气的作用,使得Zn、Cu之间形成原电池,则正极氧气得电子产生氢氧根离子,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(5)以金属铝和石墨为电极,以海水为电解质溶液,Al为负极,氧化反应,电极反应为Al-3e-+3OH-=Al(OH)3,正极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-,该电池工作时总反应的化学方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
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