2024届高三化学二轮复习基础夯实练——化学反应与能量(含解析)

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名称 2024届高三化学二轮复习基础夯实练——化学反应与能量(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2024-03-07 17:28:23

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2024届高三化学二轮复习基础夯实练——化学反应与能量
一、单选题
1.下列应用不涉及氧化还原反应的是(  )
A.根瘤菌固氮
B.将NH3和CO2通入饱和食盐水制备小苏打
C.用硫粉覆盖散落的汞
D.用二氧化氯对环境消毒
2.下列反应中的能量变化关系符合如图所示的是(  )
A.盐酸与烧碱反应 B.天然气燃烧
C.三氧化硫与水反应 D.煅烧石灰石
3.下列反应中反应物总能量小于生成物总能量的是(  )
A.钠和水的反应 B.灼热的木炭与CO2的反应
C.生石灰与水反应 D.铝在氧气中燃烧的反应
4.下列反应既属于氧化还原反应,又属于放热反应的是(  )
A.灼热的木炭与水蒸气的反应 B.与水的反应
C.受热分解 D.与水的反应
5.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见(  )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.同种物质的状态不同,具有的能量相同
6.锰及其化合物在工业上应用十分广泛。利用如图装置,可从MnSO4溶液中电沉积金属锰,并联产MnO2,同时回收硫酸。下列叙述错误的是(  )
A.a连接电源负极
B.膜n为阴离子交换膜
C.阳极上的反应式为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
D.阴极析出11gMn,理论上外电路中迁移了0.4mol电子
7.下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据是(  )
A B C D
勒夏特列原理 元素周期律 盖斯定律 阿伏加德罗定律
实 验 方 案
结果 左球气体颜色加深 右球气体颜色变浅 烧瓶中冒气泡, 试管中出现浑浊 测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和 H2与O2的体积比约为2︰1
A.A B.B C.C D.D
8.下列叙述错误的是(  )
A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应
B.原电池跟电解池连接后,电子从原电池的负极流向电解池的阴极,经过溶液到达电解池的阳极,然后再回流到原电池的正极
C.电镀时,电镀池中的阳极发生氧化反应
D.用惰性电极电解饱和食盐水时,在阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气
9.因被氧化而使溴水褪色的是(  )
A.苯 B.二氧化硫
C.乙烯 D.氢氧化钠溶液
10.二氧化硒(Se)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。在回收过程当中涉及到如下化学反应:
①SeO2+4KI+4HNO3→Se+2I2+4KNO3+2H2O;
②Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O。下列有关叙述错误的是(  )
A.反应①中每有0.6mol I2生成,转移电子数目为1.2NA
B.①中Se是还原产物,I2是氧化产物
C.反应①中KI是氧化剂,SeO2是还原剂
D.SeO2、H2SO4(浓)、I2的还原性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2
11.常温下,某小组探究不同溶液中钢铁的腐蚀,结果如下。下列说法错误的是
溶液
腐蚀快慢 较快 慢 慢 较快
主要产物
A.在溶液中,主要发生的是析氢腐蚀
B.在溶液中,发生腐蚀时正极反应为:
C.由实验可知,溶液碱性越强,钢铁腐蚀越困难
D.钢铁腐蚀的产物受到溶液酸碱性的影响
12.我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述错误的是(  )
A.放电时,a电极反应为
B.放电时,溶液中离子的数目增大
C.充电时,b电极每增重 ,溶液中有 被氧化
D.充电时,a电极接外电源负极
13.根据如图所得判断正确的是(  )
已知H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol
A.图1反应为吸热反应
B.图1反应使用催化剂时,会改变其△H
C.图2中若H2O的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
D.图2中反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l) △H=+41kJ/mol
14.下列说法正确的是(  )
A. 可与 完全反应生成
B. 即可作氧化剂又可作还原剂
C.二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液和紫色石蕊试液褪色
D.陶瓷餐具、混凝土桥墩、水晶镜片都使用了硅酸盐材料
15.下列有关反应热的叙述中正确的是(  )
①已知 ,则氢气的燃烧热;
②单质A和单质B互为同素异形体,由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定;
③ ,恒温恒压条件下达到平衡后加入X,上述反应的增大;
④根据下表数据可以计算出3H2+的焓变;
共价键 C-C C-H H-H
键能/() 348 610 413 436
⑤根据盖斯定律可推知在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成1mol(g)时,放出的热量相等;
⑥25℃、101kPa时,1mol碳完全燃烧生成(g)所放出的热量为碳的燃烧热。
A.①②③④ B.③④⑤ C.④⑤ D.⑥
16.某原电池装置如图所示,下列说法正确的是(  )
A.总反应方程式为
B.铜为负极,发生氧化反应
C.装置工作时,溶液中的 向铁极移动
D.装置工作时每转移 电子,将消耗
17.类比推理是化学中常用的思维方法,下列推理正确的是(  )
A.MgCl2溶液低温蒸干得到Mg(OH)2,NaCl溶液低温蒸干也可得到NaOH
B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2,推测Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2
C.Mg—Al原电池,Mg的活泼性比Al强,在稀硫酸介质中,Mg做负极,则在稀氢氧化钠介质中,也是Mg做负极
D.CO2为直线形分子,推测COS(氧硫化碳)也是直线形分子
18.下列叙述不正确的是(  )
A.铁制品上镀铜:铁制品为阳极,铜盐为电镀液
B.电解饱和食盐水,Cl-比OH-更易在阳极失去电子
C.放电时,铅酸蓄电池中硫酸浓度不断变小
D.外加电流法保护钢铁设备时,选用惰性辅助阳极
19.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象,所得到的结论错误的是(  )
选项 实验操作和现象 结论
A 将NH3通过灼热的CuO粉末,有红色固体生成 NH3具有还原性
B 将某溶液滴在KI淀粉试纸上,试纸变蓝 原溶液中可能存在I2
C 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红 氧化性:Fe3+D 向盛有2mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2mol·L-1的KI溶液,产生黄色沉淀 [Ag(S2O3)2]3-发生了电离
A.A B.B C.C D.D
20.下列反应没有涉及原电池的是(  )
A.生铁投入稀盐酸中
B.铜片与银片用导线连接后,同时插入FeCl3溶液中
C.纯锌投入硫酸铜溶液中
D.含铜的铝片投入浓硫酸中
二、综合题
21.我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气CO2中的含量,以CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
Ⅰ.主反应:
Ⅱ.副反应:
(1)已知:Ⅲ.
Ⅳ.
则   
(2)CO2加氢合成甲烷时,通常控制温度为左右,其可能的原因为____
A.反应速率快 B.平衡转化率高
C.催化剂活性高 D.主反应催化剂选择性好
(3)时,向1L恒容密闭容器中充入和,初始压强为p,时主、副反应都达到平衡状态,测得,体系压强为,则内   ,平衡时选择性=   (选择性,计算保留三位有效数字)
(4)以催化加氢合成的甲醇为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arhenius经验公式(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。则该反应的活化能   。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是   。
22.北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)
   KIO3+   KI+   H2SO4=   K2SO4+   I2+   H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是   。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是   。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a. 准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是   。
②b中反应所产生的I2的物质的量是   mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)   mg/kg。
23.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
① CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=   kJ·mol-1。
下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有   。
A.使用合适的催化剂 B.升高温度 C.增大压强
(2)将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是____。
A.△H < 0
B.P1C.若在P3和316℃时,起始n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为   时最有利于二甲醚的合成。
(4)图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,b电极的电极反应式为   。
(5)甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是:
CH3OH
+H2SO4 → CH3HSO4+H2O,
CH3
HSO4+CH3OH → CH3OCH3+H2SO4。
与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是   。
24.新一代锂二次电池体系和全固态锂二次电池体系是化学、物理等学科的基础理论研究与应用技术的前沿。
I.原电池是化学对人类的一项重大贡献。实验室为研究原电池原理,将a和b用导线连接,设计如图装置。
(1)Cu电极为原电池   极(填“正”或“负”),电极反应式为   。
(2)溶液中移向   极(填“Cu”或“Zn”)。
(3)若工作前两极质量相等,工作一段时间后,导线中通过了1mol电子,则两极的质量差为   g。
(4)II.将除锈后的铁钉(含有少量的碳)用饱和食盐水浸泡一下,放入下图所示的具支试管中。
几分钟后,可观察到右边导管中的水柱   (填“升高”或“降低”),水柱变化的原因是铁钉发生了电化学腐蚀,写出正极的电极反应式:   
(5)III. Li-CuO二次电池的比能量高、工作温度宽。Li-CuO二次电池中,金属锂作   极。比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,用来衡量电池的优劣,则Li、Na、Al分别作为电极时比能量由大到小的顺序为   。
(6)锂硒电池具有优异的循环稳定性。
①一种锂硒电池放电时的工作原理如图1所示,正极的电极反应式为   。
②Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示,图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是   。
25.
(1)在101kPa时, 在 中完全燃烧生成2mol液态水,放出 的热量,请写出 燃烧热的热化学方程式为    。
(2)已知1g碳粉在氧气中完全燃烧放出的热量是 ,试写出相关的热化学方程式   。
(3)已知在常温常压下:



写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:   
(4)将 和 充入2L盛有催化剂的密闭容器中,发生氨的催化氧化。如图为不同温度下,反应5min时NO的产率图。
① 下,5min内该反应的平均反应速率    
②若不考虑催化剂的影响,5min时 下和 下逆反应速率较快的为    填“ ”或“ ” ,原因为   
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.根瘤菌固氮是根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物,为植物提供营养,该过程中氮元素的化合价发生了改变,则该应用涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.将NH3和CO2通入饱和食盐水制备小苏打,化学方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,该反应中没有元素化合价的变化,故该应用不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.用硫粉覆盖散落的汞,发生化学反应的方程式为Hg+S=HgS,该应用涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.用二氧化氯对环境消毒,是利用了ClO2的强氧化性,该应用涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用反应过程中有无化合价的变化分析。
2.【答案】D
【解析】【解答】图像显示该反应为吸热反应。
A.盐酸与烧碱反应为中和反应,是放热反应,选项A不符合题意;
B.燃烧为放热反应,选项B不符合题意;
C.三氧化硫与水反应属于放热反应,选项C不符合题意;
D.煅烧石灰石属于吸热反应,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当生成物的总能量高于反应物的能量时,则反应是吸热反应,根据常见的吸热反应、放热反应知识来解答即可。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.钠和水发生置换反应,会放出热量,属于放热反应,A不合题意;
B.灼热的木炭与CO2反应,制得CO,需要不断提供高温条件,属于吸热反应,B符合题意;
C.生石灰与水反应发生化合反应,会释放热量,属于放热反应,C不合题意;
D.铝在氧气中燃烧,生成氧化铝,会产生热量,属于放热反应,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】常见吸热反应:①大多数分解反应;②盐的水解;③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.灼热的木炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,反应吸热,C、H元素化合价有变化,属于氧化还原反应,故不选A;
B.Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放热,Na、H元素化合价有变化,属于氧化还原反应,故选B;
C.CaCO3受热分解为氧化钙和二氧化碳,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故不选C;
D.CaO与水反应生成氢氧化钙,是放热反应,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故不选D;
故答案为:B。
【分析】利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断,掌握常见的反应反应。
5.【答案】B
【解析】【解答】A. NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应,A错误;
B.该反应为吸热反应,所以该反应将热能转化为化学能即产物内部能量,B正确;
C. 该反应为吸热反应,E生-E反>0,所以反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误;
D.同种物质的状态不同,具有的能量不同,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题主要考查化学反应中能量的变化。
A.反应中醋酸逐渐凝固,说明温度降低,该反应即为吸热反应;
B.该反应为吸热反应,所以该反应将热能转化为化学能即产物内部能量;
C.在化学反应中,生成物总能量大于反应物总能量的为吸热反应,反之,为放热反应;
D.同种物质的状态不同,具有的能量不同,例如水的三态转化。
水由液态到气态叫汽化是一个吸热过程,到固态叫凝固是一个放热过程;
水由固态到液态叫熔化是一个吸热过程,到气态叫升华是一个吸热过程;
水由气态到液态叫液化是一个放热过程,到固态叫凝华是一个放热过程。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.根据上述分析可知,a极区是电解池的阴极,连接电源的负极,A不符合题意;
B.根据上述分析,b极区的氢离子需移向中间室的硫酸溶液中,所以膜n为阳离子交换膜,B符合题意;
C.阳极Mn2+失去电子转化为MnO2,其电极反应式为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,C不符合题意;
D.阴极电极反应式为:Mn2++2e- =Mn,所以析出11gMn(0.2mol),理论上外电路中迁移了0.4mol电子,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据图示,锰离子到锰单质,以及锰离子到二氧化锰的过程即可判断左侧发生的还原反应是阴极去,连接的是电池的负极,右侧是阳极区,连接的是电池的正极。结合产物分析即可判断出氢离子从右侧移动到中间,结合选项即可判断
7.【答案】B
【解析】【解答】A. 反应2NO2(g)
N2O4(g)的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产生更多的NO2气体,二氧化氮浓度增大,左侧气体颜色加深;降低温度,化学平衡向放热的正反应方向移动,二氧化氮浓度减小,右侧气体颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B. 烧瓶中冒气泡,证明酸性:HCl>H2CO3,但HCl不是最高价氧化物对应的水化物,不能比较C、Cl的非金属性强弱;试管中出现浑浊,可能是由于发生反应:2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3↓,也可能是由于发生反应:CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,无法用元素周期律解释,B符合题意;
C. 根据盖斯定律可知:△H=△H1+△H2,能够用盖斯定律解释,C不符合题意;
D. 根据电子守恒可知,电解水生成H2与O2的物质的量之比2:1,结合阿伏加德罗定律可知,H2与O2的体积比约为2:1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.2NO2(g)
N2O4(g),温度改变平衡移动,可以用 勒夏特列原理 解释;
B.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,盐酸是非含氧酸;
C.化学反应的热效应只与始末状态有关,与途径无关;
D.同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比。
8.【答案】B
【解析】【解答】A. 电解池中阳极上失电子发生氧化反应、阴极上得电子发生还原反应,故A不符合题意;
B. 电子不进入电解质溶液,原电池与电解池连接后,电子从负极沿导线流向阴极、从阳极沿导线流向正极,故B符合题意;
C. 电镀时,电镀池中阳极失电子发生氧化反应,故C不符合题意;
D. 用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极上水得电子生成氢气和NaOH,阳极上氯离子放电生成氯气,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解池中阳极上失电子、阴极上得电子;
B.电子不进入电解质溶液;
C.电镀时,电动池中阳极失电子;
D.用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极上水得电子。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.苯使溴水褪色是因为发生了萃取,故A不符合题意;
B.SO2使溴水褪色是因为SO2被氧化,故B符合题意;
C.乙烯使溴水褪色是因为发生了加成反应,故C不符合题意;
D.氢氧化钠使溴水褪色是因为 Br2发生了歧化反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】被溴水氧化褪色,说明该物质具有还原性,而二氧化硫具有还原性
10.【答案】C
【解析】【解答】A.该反应中生成1mol碘转移2mol电子,则每有0.6 mol I2生成,转移电子1.2mol,转移电子数目为1.2NA,故A不符合题意;
B.还原剂对应的产物是氧化产物、氧化剂对应的产物的还原产物,①中氧化剂是SeO2、KI是还原剂,则Se是还原产物、碘是氧化产物,故B不符合题意;
C.得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,①中氧化剂是SeO2、KI是还原剂,故C符合题意;
D.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,①中氧化剂是SeO2、碘是氧化产物,②中氧化剂是浓硫酸,氧化产物是SeO2,所以氧化性:H2SO4(浓)>SeO2>I2,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.先计算出以化学方程式中的系数进行反应时,转移的电子数,再计算当有0.6mol I2生成时,转移的电子数;
B.:①中Se是SeO2发生还原反应得到的,因此是还原产物,I2是KI发生氧化反应得到的,因此是氧化反应;
C.在反应①中KI中的I-发生氧化反应,得到I2,因此KI是还原剂,而SeO2是氧化剂;
D.根据在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,可知SeO2、H2SO4(浓)、I2的还原性H2SO4(浓)最强,I2最弱。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.在溶液中,酸性条件下,主要发生的是析氢腐蚀,故A不符合题意;
B.在溶液中,发生吸氧腐蚀,正极反应为:,故B不符合题意;
C.中腐蚀速度快,说明溶液碱性越强,钢铁腐蚀越容易,故C符合题意;
D.不同pH条件下,钢铁腐蚀的产物不同,受到溶液酸碱性的影响,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.中性或弱酸性条件下,金属发生吸氧腐蚀,酸性环境下,金属发生析氢腐蚀;
C.依据表中数据对比分析;
D.不同pH条件下,钢铁腐蚀的产物不同。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、放电时,a电极为正极,碘得电子变成碘离子,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,故A不符合题意;
B、放电时,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,溶液中离子数目增大,故B不符合题意;
C、充电时,b电极反应式为Zn2++2e-=Zn,每增加0.65g,转移0.02mol电子,阳极反应式为Br-+2I--2e-=I2Br-,有0.02molI-失电子被氧化,故不符合题意;
D、充电时,a是阳极,应与外电源的正极相连,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,充电时,阳极反应式为Br-+2I--2e-=I2Br-、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn,只有阳离子能穿过交换膜,阴离子不能穿过交换膜,据此分析解答。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.由图1可知反应后能量降低,所以该反应是放热反应,故A不符合题意;
B.催化剂只改变反应速率,不改变△H,故B不符合题意;
C.图1反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41 kJ/mol,则图2反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol,图2中若H2O的状态为液态,H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol,生成物的总能量有所降低,则能量变化曲线可能为①,故C符合题意;
D.由图1可知CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41 kJ/mol,则图2反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据反应前后能量变化分析;
B.催化剂只改变反应速率,不改变焓变;
C.H2O的状态由气态变为液态,总能量有所降低;
D.正反应与逆反应吸、放的热量相等;
14.【答案】B
【解析】【解答】A.3 + ,该反应为可逆反应, 与 不能完全反应生成 ,A不符合题意;
B. 中N为0价,介于N的最低价-3和最高价+5之间,化合价可升高又可降低,可作氧化剂又可作还原剂,B符合题意;
C.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸使石蕊变红,但不能褪色,C不符合题意;
D.水晶主要成分为SiO2,水晶镜片没有使用硅酸盐材料,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.可逆反应不能完全反应
B.氮气中氮元素处于0价,处于中间价态可升高可降低既有氧化性又有还原性
C.二氧化硫不能漂白指示剂
D.水晶镜片材料不是硅酸盐材料而是二氧化硅
15.【答案】D
【解析】【解答】①燃烧热概念中生成的应是液态,故①不符合题意;
②A→B是吸热过程,说明A具有的能量比B低,能量越低越稳定,则A比B稳定,故②不符合题意;
③只跟始态和终态有关,代表1molX完全反应后产生的热效应,平衡后加入X,不变,故③不符合题意;
④由于苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间特殊的键,题目中没有说明键能是多少,无法计算反应的焓变,故④不符合题意;
⑤金刚石和石墨的结构不同,所具有的能量不同,燃烧生成气体时放出的热量是不同的,故⑤不符合题意;
⑥25℃、101kPa时,1mol碳完全燃烧生成气体所放出的热量为碳的燃烧热,故⑥符合题意。综上,正确的为⑥;
故答案为:D。
【分析】易错分析:①燃烧热:1mol物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量,应该生成液态水。
②物质能量越高,越不稳定。③焓变只与起始状态有关,不随物质的量发生改变。
④苯环中不含碳碳双键,无法计算该反应热。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.还原性Fe>Cu,Fe和Fe3+反应生成Fe2+,总反应方程式为 ,A项不符合题意;
B.Cu作正极,铁离子在此极发生还原反应,B项不符合题意;
C.装置工作时,阴离子向负极移动,即溶液中的 向铁极移动,C项符合题意;
D.Cu作正极,电极反应式为 ,反应过程中不消耗Cu,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】还原性Fe>Cu,Fe和Fe3+反应生成Fe2+,总反应方程式为 ,Fe作负极,电极反应式为 ,Cu作正极,电极反应式为 。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.氯化钠是强酸强碱盐,在溶液中不发生水解,溶液低温蒸干得到氯化钠固体,故A不符合题意;
B.二氧化硫具有还原性,与具有强氧化性的过氧化钠反应生成硫酸钠,故B不符合题意;
C.镁与氢氧化钠溶液不反应,镁铝氢氧化钠溶液构成的原电池中,铝做负极、镁做正极,故C不符合题意;
D.等电子体具有相同的空间构型,二氧化碳和氧硫化碳的原子个数都为3、价电子数都为16,互为等电子体,二氧化碳的空间构型为直线形,则氧硫化碳的空间构型也为直线形,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯化钠为强酸强碱盐,不会发生水解;
B.二氧化硫与过氧化钠反应生成硫酸钠;
C.镁铝氢氧化钠溶液构成的原电池中,铝做负极、镁做正极。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.铁制品上镀铜时,铜为阳极,铁为阴极,铜盐为电镀液,故A符合题意;
B.用惰性电极电解饱和食盐水时,电解池的阳极上Cl-比OH-优先失去电子,发生的电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,故B不符合题意;
C.铅酸蓄电池放电时,发生的反应是PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,硫酸不断被消耗,浓度不断变小,故C不符合题意;
D.外加电流法是利用电解原理,把被保护的钢铁设备作为阴极,用惰性电极作为辅助阳极,两者均在电解质溶液里,外加直流电源,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极;
B.Cl-比OH-还原性强,更易失去电子;
C.根据放电时的总反应分析;
D.保护的钢铁作阴极。
19.【答案】C
【解析】【解答】A. 将NH3通过灼热的CuO粉末,有红色固体生成 ,发生的是2NH3+4CuO=4Cu+3H2O+N2,即可判断出氨气具有还原性,故A不符合题意
B. 将某溶液滴在KI淀粉试纸上,试纸变蓝 ,淀粉试纸变蓝说明有碘单质,故B不符合题意
C. 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红 ,硝酸具有氧化性将亚铁离子氧化为铁离子,氧化性是硝酸>Fe3+,故C符合题意
D. 向盛有2mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2mol·L-1的KI溶液,产生黄色沉淀 ,说明 [Ag(S2O3)2]3-发生了电离 产生了碘化银沉淀,故D不符合题意
【分析】A.根据写出方程式标出化合价即可判断
B.根据实验现象即可判断出含有碘单质
C.根据现象证明的是硝酸的氧化性强于铁离子
D.通过现象说明有碘化银沉淀,说明发生电离
20.【答案】D
【解析】【解答】A.生铁投入稀盐酸中,Fe能够与盐酸反应,生铁中含有碳,能够形成铁碳原电池,A不符合题意;
B.Cu能够与三价铁离子反应,在氯化铁溶液中形成铜银原电池,B不符合题意;
C.Zn能够置换出铜,在硫酸铜溶液中形成锌铜原电池,C不符合题意;
D.铝在浓硫酸中钝化,不能继续反应,不能形成原电池,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应,据此分析.
21.【答案】(1)
(2)A;C;D
(3);66.7%
(4)64;使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律反应Ⅲ的2倍减去反应Ⅰ得到Ⅳ,则;故答案为:。
(2)CO2加氢合成甲烷时,也有副产物发生,主反应是放热反应,副反应是吸热反应,通常控制温度为左右,此时催化剂的活性高,反应速率快,由于有副反应发生,因此应是主反应催化剂选择性好,而温度高,对副反应平衡正向移动,对主反应平衡逆向移动;故答案为:ACD。
(3)时,向1L恒容密闭容器中充入和,初始压强为p,时主、副反应都达到平衡状态,测得,体系压强为,建立三段式,,2x+y=5,根据物质的量之比等于压强之比得到,解得x=2,y=1,则内,平衡时选择性;故答案为:;66.7%。
(4)根据题意和a曲线上两点得到8.0= 3.2×103×Ea+C,1.6= 3.3×10 3×Ea+C,两者方程式相减得到Ea=64,则该反应的活化能64。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,斜率降低,说明活化能降低,则实验可能改变的外界条件是使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积;故答案为:64;使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积。
【分析】(1)根据盖斯定律计算。
(2)利用催化剂的特性分析。
(3)利用三段式计算。
(4)根据提供信息和图像进行分析。
22.【答案】(1)1;5;3;3;3;3
(2)I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置
(3)溶液由蓝色恰好变为无色;1.0×10-5;4.2 ×102/w
【解析】【解答】(1)该反应中,KIO3中I元素化合价由+5价变为0价、KI中I元素化合价由-1价变为0价,转移电子总数为5,再结合原子守恒配平方程式为KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,故答案为:1;5;3;3;3;3;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为I-,离子方程式为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,故答案为:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;②如果不振荡,二者反应不充分,所以在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置,故答案为:在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置;
(3)①碘遇淀粉试液变蓝色,如果碘完全反应,则溶液会由蓝色转化为无色,所以当溶液由蓝色转化为无色时说明反应完全,故答案为:溶液由蓝色恰好变为无色;②设碘的物质的量为x,
I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-
1mol 2mol
x 1.00×10-3mol L-1×0.024L
1mol:2mol=x:(1.00×10-3mol L-1×0.024L)
x=
=1.2×10-5mol,
故答案为:1.2×10-5;
③根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O得 n(I2)=(KIO3)=4×10-6mol,碘酸钾中碘的质量=4×10-6mol×127g/mol=0.508mg,
设每kg食盐中碘的质量为y,
则y:1000g=0.508mg:wg,
y= = mg或 mg。
【分析】(1)主要考察氧化还原反应的配平,可根据转移电子相等配平方程式;
(2)①I2具有氧化性, Na2SO3稀 中S元素化合价为+4价,I2能将SO32-氧化为SO42-;
②利用分液漏斗分液时,需要震荡,使混合液中反应完全进行,最后静置,分层;
(3)①根据碘与淀粉变蓝色,发生氧化还原反应时,碘在不断减少,二者恰好反应时,溶液由蓝色恰好变为无色;
②根据I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,利用 Na2S2O3的物质的量计算碘的物质的量;
③利用②中计算出电刀额物质的量,根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O计算出KIO3的物质的量与质量,最后碘和食盐质量之比计算百分含量;
23.【答案】(1)-246.1;C
(2)A
(3)2.0
(4)O2+4e-+4H+=2H2O
(5)H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,通过①×2+②+③可得反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.1 kJ·mol-1。根据该反应特点,下列措施中,A.使用合适的催化剂不能使平衡发生移动; B.升高温度,平衡左移。C.增大压强,平衡右移。故能提高CH3OCH3产率的有C。因此,本题正确答案是:-246.1 ; C ;
(2)A.由图可以知道随温度升高,CO的转化率降低,说明升高温度平衡逆移,则正方向为放热反应,故△H < 0,所以A选项是正确的;
B.该反应正方向为体积减小的方向,增大压强CO的转化率增大,所以P1>P2>P3 ,故B错误;若在P3和316℃时,起始n(H2)/n(CO)=3,则增大了氢气的量,增大氢气的浓度,平衡正移,CO的转化率增大,所以CO转化率大于50%,故C错误;因此,本题正确答案是:A;
(3)观察图2可知催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为2时,二甲醚的选择性最高。因此,本题正确答案是:2;
(4)从图3中看出,b电极是氢离子流向的一极,应该是正极,得电子,氧气要在此极上得到电子,根据电荷守恒,电极反应式为 O2+4e-+4H+=2H2O。因此,本题正确答案是: O2+4e-+4H+=2H2O。
(5)该反应有硫酸参加,因为硫酸是强酸,具有较强的腐蚀性,能腐蚀设备;因此,本题正确答案是:H2SO4腐蚀设备或有硫酸废液产生。
【分析】(1)根据盖斯定律构造目标方程式,然后计算焓变;提高二甲醚的产率即是是平衡向正反应方向移动;
(2)根据图像中温度、压强对化学平衡的影响进行分析;
(3)二甲醚的选择性最高即为最好的物质的量比;
(4)a电极二甲醚发生氧化反应,b电极发生氧气的还原反应,注意溶液的酸碱性;
(5)注意硫酸在反应中的作用。
24.【答案】(1)正;
(2)Zn
(3)32.5
(4)升高;O2+4e-+2H2O=4OH-
(5)负;Li>Al>Na
(6)2Li++xSe+2e-=Li2Sex;Li2Se6>Li2Se4>Li2Se
【解析】【解答】I.(1)锌棒可以自发与硫酸反应,所以锌是负极,铜是正极;正极反应式为2H++2e-=H2 ;
(2)原电池中阴离子向负极移动,所以溶液中SO 移向Zn极;
(3)原电池工作时候,负极质量减少电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极质量不变H+变成H2,所以若工作前两极质量相等,工作一段时间后,导线中通过了1mol电子时,只有Zn质量0.5mol,质量改变为m=65g/mol0.5mol=32.5g;
II.(4)铁在潮湿的空气中生锈,消耗试管中氧气,压强减小,故可观察到右边导管中的水柱上升;在潮湿空气中生锈属于吸氧腐蚀,故正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;
III.(5) Li-CuO二次电池中,Li失去电子,金属锂作负极,比能量是指清耗单位质量的电极所释放的电量,设三种电极的质量均为m,则 ,故Li、Na、Al分别作为电极时比能量由大到小的顺序为Li>Al>Na;
(6)①锂硒电池放电时,锂做负极,硒作正极,正极的电极反应式为2Li++xSe+2e-=Li2Sex;
②Li2Se6、Li2Se4、Li2Se分别与正极碳基体结合时,能量依次降低,所以3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是Li2Se6>Li2Se4>Li2Se。
【分析】(1)活泼金属做负极,不活泼金属做正极;
(2)硫酸根为阴离子,移向负极;
(3)结合化学计量数之比等于物质的量之比和公式n=m/M判断;
(4)铁会发生吸氧腐蚀,装置内部气体含量减少,压强小于外界压强;
(5)金属锂只能发生氧化反应,作为飞机;
(6) ① 锂离子结合硒得到电子生成硒化锂;
② 能量越低,生成的物质越稳定,则结合力越强。
25.【答案】(1)
(2)
(3)
(4);;温度越高,逆反应速率增长的越快
【解析】【解答】(1)1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量为该物质的燃烧热,已知氢气在1mol氧气中完全燃烧放出571.6kJ的能量,则氢气燃烧热的热化学方程式为 ;(2)1g碳粉完全燃烧生成二氧化碳放出32.8kJ的能量,则1mol碳粉完全燃烧生成12×32.8kJ=393.6kJ的能量,故该反应的热化学方程式为 ;(3)根据盖斯定律,将热化学方程式①减去热化学方程式②加上热化学方程式③即可得到目标方程式的热化学方程式,目标方程式的热化学方程式为 ;(4)①T2℃下NO的产率为80%,说明有80%的NH3发生了反应,根据反应方程式4NH3+5O2 4NO+6H2O,可得出v(NH3)=0.032mol/(L·min);
②温度越高,单位体积内的活化分子百分数越大,反应速率越快,故T3下的速率大于T1下的速率,故答案为T3。
【分析】(1)利用燃烧热的定义,燃烧1mol物质进行书写方程式,注意物质状态的表示。
(2)热化学方程式的书写中注意状态的表示及焓变的计算。
(3)利用盖斯定律通过分反应的加合得总反应方程式的焓变,注意在总反应方程式中找分反应的相同物质。
(4)根据速率公式进行计算氨气的速率。根据速率的外界影响因素判断速率的大小。
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