2020_2021学年苏教版高二化学上学期期中测试卷02(原卷板+解析版)

文档属性

名称 2020_2021学年苏教版高二化学上学期期中测试卷02(原卷板+解析版)
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文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2020-11-03 15:17:50

文档简介

2020-2021学年高二化学上学期期中测试卷02(苏教版)
考试范围:专题1专题2第一、二单元
第I卷(选择题共40分)
1、单选题(每题2分,共40分)
1.有关能量的判断或表示方法正确的是(

A.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,可知:含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量等于57.3kJ
B.已知C2H6的燃烧热为1090kJ·mol-1,则C2H6燃烧的热化学方程式为:C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1090kJ/mol
C.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
D.已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1,则CO的燃烧热ΔH=-283kJ
2.能源问题是当今世界的重要课题,研究反应中的能量变化尤为重要。下列变化过程中的能量变化符合图示过程的是(

A.焦炭制水煤气
B.酸碱中和反应
C.铝与氧化铁的高温反应
D.浓硫酸的稀释
3.以
TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2
反应
,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下所示。
下列说法错误的是(

A.过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以提高化学反应速率
D.使用TiO2作催化剂可以减少分解CO2所需能量
4.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是(

A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应,热效应等于△H
C.使用催化剂,不能改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
5.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)ΔH2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH3
④S(g)=S2(g)ΔH4
则△H4的正确表达式为(

A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2+3ΔH3)
D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
6.某火力发电厂利用SO2传感器监测发电厂周围大气中SO2的含量其工作原理如图所示,在V2O5电极上将SO2转化为SO3。下列说法正确的是(

A.传感器在工作时O2-向正极移动
B.传感器在工作时,V2O5电极上的电极反应式为SO2-2e-+O2-=SO3
C.固体电解质可以用稀硫酸代替
D.外电路中电子由Pt电极流向V2O5电极
7.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆?氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2?)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是(
)
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.O2?移向电池的正极
C.b极对应的电极反应为2H2?4e?+2O2?2H2O
D.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e?4OH?
8.下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是(

A.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-=Fe2+
B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+
D.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑
9.下列各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是(

A.4>2>1>3>5
B.2>1>5>3>4
C.5>4>2>3>1
D.3>5>2>4>1
10.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.d为石墨,铁片腐蚀加快
B.d为石墨,石墨上电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.d为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d为锌块,铁片上电极反应为:2H++2e-=H2↑
11.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,下列措施不能使反应速率加快的是(

A.加热
B.不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液
D.不用铁片,改用铁粉
12.某温度下,浓度都是1
mol·L-1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z,经过t
min后,测得物质的浓度分别为c(X2)=0.4
mol·L-1,c(Y2)=0.8
mol·L-1,c(Z2)=0.4
mol·L-1,则该反应的化学方程式可表示为(  )
A.X2+2Y2=2XY2
B.2X2+Y2=2X2Y
C.3X2+Y2=2X3Y
D.X2+3Y2=2XY3
13.—定温度下,在某密闭容器中发生反应:。若0~15s内c(HI)由0.1降到0.07,则下列说法正确的是
A.0~15s内用表示的平均反应速率
B.c(HI)由0.07降到0.05所用时间小于10s
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
14.下列说法错误的是(

A.ΔH<0,ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.一定温度下,反应MgCl2(l)?Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
C.反应NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
D.NH4HCO3(g)==NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)
 ΔH=185.57
kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
15.某温度下,在2
L的恒容密闭容器中充入气体A和气体B发生反应生成气体C,反应过程中各组分的物质的量随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是(

A.t1时刻反应达到平衡状态
B.B的平衡转化率为10%
C.该反应的化学方程式可表示为:A+3B2C
D.该温度下,反应的平衡常数为300
16.实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是(  )
A.若增大压强,该反应的反应速率一定增大
B.pH=6.8时,随着反应的进行反应速率逐渐增大
C.一定pH范围内,溶液中H+浓度越小,反应速率越快
D.可采用调节pH的方法使反应停止
17.对于给定的可逆反应的平衡常数的说法正确的是
A.K只与温度有关,温度不变,K不变
B.改变条件,反应物的转化率增大,K也一定增大
C.温度一定时,其正、逆反应的K相等
D.若正反应,升高温度,该反应的K增大
18.可逆反应:2NO22NO+O2在密闭容器反应,达到平衡状态的标志是()
(1)单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO2
(2)单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO
(3)用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2:2:1的状态
(4)混合气体的颜色不再改变的状态
(5)混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.
A.
B.
C.
D.
19.在一定条件下发生反应3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g),在2L的密闭容器中把4
mol
A和2
mol
B混合,2
min后反应达到平衡时生成1.6
mol
C,又测得反应速率
v(D)=0.2
mol·L–1
·min–1。则下列说法不正确的是(
)
A.z=4
B.B的转化率是40%
C.A的平衡浓度是1.4
mol·L–1
D.平衡时气体压强是原来的1.2倍
20.对于如下反应,其反应过程的能量变化示意图如图:
下列说法正确的是
A.K3=K1+K2
B.加催化剂,反应①的反应热降低,反应速率加快
C.△H3=△H1+△H2
D.增大压强,K1减小,K2增大,K3不变
第II卷(非选择题,共60分)
二、实验题
21.(每空2分,共10分)(1)如图
是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。
在锌与稀盐酸的反应中,E1______E2
(填“>”或“<”或“=”)
(2)工业上利用
CO
和H2
在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
,已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ/mol)
436
343
1076
465
413

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

H=_____kJ?mol-1
(3)化学兴趣小组进行测定中和热的实验,装置如图,步骤如下。
a.用量筒量取
50
mL
0.50
mol·L-1
盐酸倒入如图装置的小烧杯中,测出盐酸温度。
b.用另一量筒量取
50
mL
0.55
mol·L-1
NaOH
溶液,并用另一温度计测出其温度。
c.将NaOH
溶液倒入小烧杯中,使之混合均匀,测得混合液最高温度。
①实验中,倒入
NaOH
溶液的正确操作是_____。
A.一次性快速倒入
B.分
3
次倒入
C.边搅拌边慢慢倒入
②若将各含
1mol
溶质的
NaOH
稀溶液、Ca(OH)2
稀溶液、稀氨水,分别与足量的稀盐酸反应,放出的热量分别为
Q1、Q2、Q3,则
Q1、Q2、Q3
的关系为_____。
③若通过测定计算出产生的热量为
1.39kJ,请写出该反应的热化学方程式:_______________。
22.(每空2分,共10分)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1
000
1
200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_________________________。
(2)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________℃。
(5)在800
℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2
mol·L-1,c(H2)为1.5
mol·L-1,c(CO)为1
mol·L-1,c(H2O)为3
mol·L-1,则下一时刻,反应向________(填“正向”或“逆向”)进行。
23.(每空2分,共12分)(1)
对于Fe+2H+===Fe2++H2↑改变下列条件对反应速率和产量有何影响
(填“增大”“减小”或“不变”):把铁片改成铁粉:________;滴加几滴浓硫酸_______;加压:________;
(2)
某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:
实验编号
0.1mol/L酸性KMnO4溶液的体积/mL
0.6mol/LH2C2O4溶液的体积/mL
H2O的体积/mL
实验温度/℃
溶液褪色所需时间/min

10
V1
35
25

10
10
30
25

10
10
V2
50
①表中V1=__________mL
②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号)
③实验③测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=________mol·L-1·min-1。
24.(每空2分,共16分)A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子的离子如下表所示:
阳离子
Na+、K+、Cu2+、
阴离子
、OH-,
在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16.0
g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:
(1)b电极上的电极反应式为:_______________________________________;
(2)计算电极e上生成的气体在标况下的体积为_____;
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式:_______________________________________;
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的浓度,需要向丙烧杯中加入_____________,______________(填加入物质的名称和质量)。
(5)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池放电产生的MnOOH。电池反应的离子方程式为:____________________________________________;维持电流强度为0.5A,电池工作5min,理论上消耗锌_____g(已知F=96500C·mol-1)。
25.(每空2分,共12分)《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________。
(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:

过程Ⅰ的正极反应物是___________。

过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。
(4)青铜器的修复有以下三种方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;
ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保护法:
请回答下列问题:
①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。
②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈
C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
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12020-2021学年高二化学上学期期中测试卷02(苏教版)
考试范围:专题1专题2第一、二单元
第I卷(选择题共40分)
1、单选题(每题2分,共40分)
1.有关能量的判断或表示方法正确的是(

A.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,可知:含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量等于57.3kJ
B.已知C2H6的燃烧热为1090kJ·mol-1,则C2H6燃烧的热化学方程式为:C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1090kJ/mol
C.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
D.已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1,则CO的燃烧热ΔH=-283kJ
【答案】B
【解析】
A.
由于醋酸溶于水存在电离平衡,电离吸热,则由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,可知:含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量小于57.3kJ,A错误;
B.
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,已知C2H6的燃烧热为1090kJ·mol-1,则C2H6燃烧的热化学方程式为:C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1090kJ/mol,B正确;
C.
2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,C错误;
D.
已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1,则CO的燃烧热ΔH=-283kJ·mol-1,燃烧热的单位错误,D错误;
答案选B。
2.能源问题是当今世界的重要课题,研究反应中的能量变化尤为重要。下列变化过程中的能量变化符合图示过程的是(

A.焦炭制水煤气
B.酸碱中和反应
C.铝与氧化铁的高温反应
D.浓硫酸的稀释
【答案】A
【解析】
根据图示可知变化过程中最终生成物质的能量比开始时反应物的能量高,该反应为吸热反应。
A.焦炭与水蒸气在高温下反应制水煤气的反应是吸热反应,生成物的能量比反应物的高,A符合题意;
B.酸碱中和反应是放热反应,反应物的能量比生成物的高,与图象不符合,B不符合题意;
C.铝与氧化铁的高温反应产生铁和氧化铝的反应是放热反应,反应物的能量比生成物的高,与图象不符合,C不符合题意;
D.浓硫酸的稀释会放出大量的热,没有发生化学反应,D不符合题意;
故合理选项是A。
3.以
TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2
反应
,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下所示。
下列说法错误的是(

A.过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以提高化学反应速率
D.使用TiO2作催化剂可以减少分解CO2所需能量
【答案】D
【解析】
A.过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂,故A正确;
B.该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和氧气,根据能量守恒定律知,该反应中,光能和热能转化为化学能,故B正确;
C.催化剂能降低活化能,因此使用TiO2作催化剂可以提高化学反应速率,故C正确;
D.催化剂降低反应所需活化能,不影响焓变,因此使用TiO2作催化剂不能减少分解CO2所需能量,故D错误;故答案选D。
4.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是(

A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应,热效应等于△H
C.使用催化剂,不能改变该反应的活化能
D.有催化剂的条件下,反应的活化能等于E1+E2
【答案】B
【解析】
A.催化剂可降低反应需要的活化能,则过程b有催化剂参与,选项A错误;
B.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,热效应等于△H,选项B正确;
C.反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,选项C错误;
D.催化剂不改变反应的始终态,焓变等于正逆反应的活化能之差,图中不能确定正逆反应的活化能,选项D错误;
答案选B。
【点睛】
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、焓变、活化能为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的难点,催化剂不改变反应的始终态。
5.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)ΔH2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH3
④S(g)=S2(g)ΔH4
则△H4的正确表达式为(

A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2+3ΔH3)
D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
【答案】A
【解析】
根据盖斯定律①+②-③×3,可得2S(g)=S2(g),则△H4=△H1+△H2-3△H3,答案为A。
6.某火力发电厂利用SO2传感器监测发电厂周围大气中SO2的含量其工作原理如图所示,在V2O5电极上将SO2转化为SO3。下列说法正确的是(

A.传感器在工作时O2-向正极移动
B.传感器在工作时,V2O5电极上的电极反应式为SO2-2e-+O2-=SO3
C.固体电解质可以用稀硫酸代替
D.外电路中电子由Pt电极流向V2O5电极
【答案】B
【解析】
V2O5电极上SO2转化为SO3,发生氧化反应,所以V2O5电极为负极,Pt电极为正极。
A.传感器工作时为原电池,原电池中阴离子流向负极,故A错误;
B.V2O5电极上SO2失电子结合迁移到负极的氧离子生成SO3,电极反应式为SO2-2e-+O2-=SO3,故B正确;
C.氧离子无法在水溶液中进行传导,负极无法生成SO3,故C错误;
D.Pt电极为正极,V2O5电极为负极,外电路中电子由负极流向正极,故D错误;
综上所述答案为B。
7.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆?氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2?)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是(
)
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.O2?移向电池的正极
C.b极对应的电极反应为2H2?4e?+2O2?2H2O
D.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e?4OH?
【答案】C
【解析】
A、在燃料电池中,有O2放电的a极为原电池的正极,A错误;
B、O2?移向电池的负极,B错误;
C、有H2放电的b极为电池的负极,电极反应为2H2?4e?+2O2?=2H2O,C正确;
D、a极是正极,氧气在正极得电子,则对应的电极反应为O2+4e?=2O2?,D错误;
答案选C。
【点睛】
明确原电池的工作原理是解答的关键,即原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。难点是电极反应式的书写和正误判断,判断时一定要结合电解质溶液的酸碱性,例如本题是熔融的电解质,而不是水溶液,否则会错选D选项。
8.下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是(

A.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-=Fe2+
B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+
D.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑
【答案】D
【解析】
钢铁发生电化学腐蚀时,负极上Fe失电子发生氧化反应,所以负极反应式为,故A错误;
B.氢氧燃料电池中,负极上氢气失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,如果是氢氧燃料碱性电池,则正极反应式为,故B错误;
C.精炼粗铜时,粗铜连接电源正极、纯铜连接电源负极,则阳极上电极反应式为、阴极电极发生有为,故C错误;
D.电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电,则阳极、阴极反应式分别为、,故D正确;
故选:D。
9.下列各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是(

A.4>2>1>3>5
B.2>1>5>3>4
C.5>4>2>3>1
D.3>5>2>4>1
【答案】A
【解析】
根据装置图可知,1是化学腐蚀。2、3都是原电池,其中2中铁是负极,失去电子,被腐蚀。3中铁是正极,被保护。4、5都是电解池,其中4中铁是阳极,失去电子,腐蚀最快。5中铁是阴极,被保护,腐蚀最慢,所以答案选A。
10.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.d为石墨,铁片腐蚀加快
B.d为石墨,石墨上电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.d为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d为锌块,铁片上电极反应为:2H++2e-=H2↑
【答案】D
【解析】
A、由于活动性:Fe>石墨,所以铁、石墨及海水构成原电池,Fe为负极,失去电子被氧化变为Fe2+进入溶液,溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原,比没有形成原电池时的速率快,选项A正确;
B、d为石墨,由于是中性电解质,所以发生的是吸氧腐蚀,石墨上氧气得到电子,发生还原反应,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,选项B正确;
C、若d为锌块,则由于金属活动性:Zn>Fe,Zn为原电池的负极,Fe为正极,首先被腐蚀的是Zn,铁得到保护,铁片不易被腐蚀,选项C正确;
D、d为锌块,由于电解质为中性环境,发生的是吸氧腐蚀,在铁片上电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,选项D错误。
答案选D。
【点睛】
根据电极上得失电子判断正负极,再结合电极反应类型、电子流向来分析解答,熟记原电池原理,电极反应式的书写是本题解题的难点。
11.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,下列措施不能使反应速率加快的是(

A.加热
B.不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液
D.不用铁片,改用铁粉
【答案】B
【解析】
A.加热,温度升高,能使反应速率加快,A项不选;
B.改用98%的浓硫酸,常温铁在浓硫酸中发生钝化,表面生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行,B项选;
C.
滴加少量的CuSO4溶液,铁与CuSO4反应生成Cu,铜与铁、稀硫酸组成原电池,使反应速率加快,C项不选;
D.
改用铁粉,增大了接触面积,使反应速率加快,D项不选;
答案选B。
12.某温度下,浓度都是1
mol·L-1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z,经过t
min后,测得物质的浓度分别为c(X2)=0.4
mol·L-1,c(Y2)=0.8
mol·L-1,c(Z2)=0.4
mol·L-1,则该反应的化学方程式可表示为(  )
A.X2+2Y2=2XY2
B.2X2+Y2=2X2Y
C.3X2+Y2=2X3Y
D.X2+3Y2=2XY3
【答案】C
【解析】
计算各物质的浓度变化量,利用浓度变化量之比等于化学计量数之比,据此确定各物质的化学计量数,再利用原子守恒用X、Y表示Z的组成,据此书写方程式。
tmin后,△c(X2)=1
mol·L-1?0.4
mol·L-1=0.6
mol·L-1,
△c(Y2)=1
mol·L-1?0.8
mol·L-1=0.2
mol·L-1,△c(Z)=0.4
mol·L-1,
则X2、Y2、Z的化学计量数之比为=0.6
mol·L-1:0.2
mol·L-1:0.4
mol·L-1=3:1:2,
故反应为3X2+Y2?2Z,根据原子守恒可知,Z为X3Y,故反应可以表示为:3X2+Y2?2X3Y,
故选:C。
13.—定温度下,在某密闭容器中发生反应:。若0~15s内c(HI)由0.1降到0.07,则下列说法正确的是
A.0~15s内用表示的平均反应速率
B.c(HI)由0.07降到0.05所用时间小于10s
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
【答案】D
【解析】
A.若在0~15
s内(HI)=mol/(L·s)=0.002mol/(L·s),相同时间内(I2)=(HI)=×0.002mol/(L·s)=0.001mol/(L·s),故A错误;
B.反应物浓度越大,化学反应速率越快,则c(HI)由0.07
mol?L-1降到0.05
mol?L-1所需时间大于10s,故B错误;
C.升高温度活化分子百分数增大,则正逆反应速率都加快,故C错误;
D.减小反应体系的体积,相当于增大压强,各物质浓度均增大,则化学反应速率加快,故D正确;
故答案为D。
14.下列说法错误的是(

A.ΔH<0,ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.一定温度下,反应MgCl2(l)?Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
C.反应NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
D.NH4HCO3(g)==NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)
 ΔH=185.57
kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
【答案】A
【解析】
A.
根据△G=△H-T△S判断,对于ΔH<0,ΔS>0的反应,在任何温度时,△G<0,反应均能自发进行,故A错误;
B.
反应MgCl2(l)?Mg(l)+Cl2(g)为分解反应,故为吸热反应,则ΔH>0,反应物无气体,生成物有气体,则ΔS>0,故B正确;
C.
该反应NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)的ΔS<0,在室温下可自发进行,则△G=△H-T△S<0,则该反应的ΔH<0,故C正确;
D.
该反应的ΔH>0,由于该反应是固体反应物生成气体,△S>0,则该反应在一定条件下能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故D正确;
故选A。
15.某温度下,在2
L的恒容密闭容器中充入气体A和气体B发生反应生成气体C,反应过程中各组分的物质的量随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是(

A.t1时刻反应达到平衡状态
B.B的平衡转化率为10%
C.该反应的化学方程式可表示为:A+3B2C
D.该温度下,反应的平衡常数为300
【答案】C
【解析】
A.t1时刻三种物质的物质的量相等,但由于此时可后各种物质的物质的量仍然发生变化,故该时刻反应达到平衡状态,A错误;
B.反应开始时n(B)=2.0
mol,平衡时n(B)=0.2
mol,所以B的平衡转化率为×100%=90.0%,B错误;
C.根据图示可知A、B的物质的量在减少,C的物质的量在增加,说明A、B是反应物,C是生成物,在前10
min内三种物质的物质的量改变为△n(A):△n(B):△n(C)=0.6
mol:1.8
mol:1.2
mol=1:3:2,10
min后三种物质都存在,且物质的量不再发生变化,说明该反应为可逆反应,三种物质的物质的量变化比等于化学方程式中该物质的化学计量数的比,故该反应方程式为:A+3B2C,C正确;
D.根据图示可知平衡时n(A)=0.6
mol,n(B)=0.2
mol,n(C)=1.2
mol,由于容器的容积是2
L,故平衡时各种物质的浓度c(A)=0.3
mol/L,c(B)=0.1
mol/L,c(C)=0.6
mol/L,故该温度下的化学平衡常数K==1200,D错误;
故答案为C。
16.实验测得某反应在不同pH下产物A的浓度随时间变化的关系如图(其他条件相同)。则下列有关说法正确的是(  )
A.若增大压强,该反应的反应速率一定增大
B.pH=6.8时,随着反应的进行反应速率逐渐增大
C.一定pH范围内,溶液中H+浓度越小,反应速率越快
D.可采用调节pH的方法使反应停止
【答案】D
【解析】
A.图象没有给出压强对反应速率的影响,不能确定,A错误;
B.pH=6.8时,随着反应的进行,曲线斜率逐渐减小,则说明反应速率逐渐减小,B错误;
C.由图象可知,一定pH范围内,溶液中H+浓度越小反应速率越小,C错误;
D.当pH=8.8时,c(A)基本不变,说明反应停止,D正确;
答案选D。
17.对于给定的可逆反应的平衡常数的说法正确的是
A.K只与温度有关,温度不变,K不变
B.改变条件,反应物的转化率增大,K也一定增大
C.温度一定时,其正、逆反应的K相等
D.若正反应,升高温度,该反应的K增大
【答案】A
【解析】
A.
平衡常数指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,只与温度有关,故A正确;
B.
改变条件,如果正反应是体积缩小的可逆反应,增大压强,化学平衡可能向正反应方向移动,则反应物的转化率增大,但K不变,故B错误;
C.
温度相同时,正逆反应方向的反应物和生成物正好反过来,则K表达式不同,且互为倒数,故C错误;
D.
正反应△H<0,放热,升高温度向逆反应方向移动,则生成物浓度降低,反应物浓度增大,该反应的K减少,故D错误;
故选:A。
18.可逆反应:2NO22NO+O2在密闭容器反应,达到平衡状态的标志是()
(1)单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO2
(2)单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO
(3)用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2:2:1的状态
(4)混合气体的颜色不再改变的状态
(5)混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
(1)单位时间内生成n?mol?O2,同时生成2n?mol
NO2,说明反应v正=v逆;
(2)未体现正与逆的关系,不能说明达到平衡状态;
(3)从反应开始就符合速率的比为2:2:1的状态;
(4)混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变;
(5)当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均相对分子质量不再改变。
(1)单位时间内生成n?mol?O2,同时生成2n?molNO2,说明反应v正=v逆,达到平衡状态,故(1)正确;
(2)生成n
mol
O2,生成2n
mol
NO,表示的均为正反应过程,未体现正与逆的关系,不能说明达到平衡状态,故(2)错误;
(3)任意时刻,同一个化学反应中用不同的物质表示的化学反应速率等于计量数之比,所以不能说明达平衡状态,故(3)错误;
(4)混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,故(4)正确;
(5)混合气体的平均相对分子质量=,各物质均为气体,总质量不变;反应前后物质的量变化。当平均相对分子质量不变的时候,说明总物质的量不变,各物质的物质的量不变,达到平衡状态,故(5)正确;
答案选C。
【点睛】
本题考查了化学平衡状态的判断,难度不大,注意当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0。
19.在一定条件下发生反应3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g),在2L的密闭容器中把4
mol
A和2
mol
B混合,2
min后反应达到平衡时生成1.6
mol
C,又测得反应速率
v(D)=0.2
mol·L–1
·min–1。则下列说法不正确的是(
)
A.z=4
B.B的转化率是40%
C.A的平衡浓度是1.4
mol·L–1
D.平衡时气体压强是原来的1.2倍
【答案】D
【解析】
A.根据反应速率之比等于化学计量数之比来确定化学计量数之比,vD=0.2mol/(L·min),vC==0.4mol/(L·min),则z=4,A正确;
B.B的转化率=×100%=40%,B正确;
C.A的平衡浓度=2.8mol÷2L=1.4mol/L,C正确;
D.气体物质的量之比等于压强之比,平衡时气体压强是原来的=,D错误;
答案选D。
20.对于如下反应,其反应过程的能量变化示意图如图:
下列说法正确的是
A.K3=K1+K2
B.加催化剂,反应①的反应热降低,反应速率加快
C.△H3=△H1+△H2
D.增大压强,K1减小,K2增大,K3不变
【答案】C
【解析】
A.
依据化学平衡常数的计算表达式列式计算分析,K3==K2×K1,故A错误;
B.
催化剂改变反应速率,但不改变化学平衡和反应焓变,加催化剂,反应①的反应热不变,反应速率加快,故B错误;
C.
已知:
①A(g)B(g)+C(g)△H1
②B(g)+C(g)D(g)△H2
③A(g)D(g)△H3
依据盖斯定律①+②得到反应③的△H3=△H1+△H2,故C正确;
D.
平衡常数随温度变化,增大压强不改变平衡常数,平衡常数都不变,故D错误;
故答案选C。
第II卷(非选择题,共60分)
二、实验题
21.(每空2分,共10分)(1)如图
是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。
在锌与稀盐酸的反应中,E1______E2
(填“>”或“<”或“=”)
(2)工业上利用
CO
和H2
在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
,已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ/mol)
436
343
1076
465
413

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

H=_____kJ?mol-1
(3)化学兴趣小组进行测定中和热的实验,装置如图,步骤如下。
a.用量筒量取
50
mL
0.50
mol·L-1
盐酸倒入如图装置的小烧杯中,测出盐酸温度。
b.用另一量筒量取
50
mL
0.55
mol·L-1
NaOH
溶液,并用另一温度计测出其温度。
c.将NaOH
溶液倒入小烧杯中,使之混合均匀,测得混合液最高温度。
①实验中,倒入
NaOH
溶液的正确操作是_____。
A.一次性快速倒入
B.分
3
次倒入
C.边搅拌边慢慢倒入
②若将各含
1mol
溶质的
NaOH
稀溶液、Ca(OH)2
稀溶液、稀氨水,分别与足量的稀盐酸反应,放出的热量分别为
Q1、Q2、Q3,则
Q1、Q2、Q3
的关系为_____。
③若通过测定计算出产生的热量为
1.39kJ,请写出该反应的热化学方程式:_______________。
【答案】
(1)<
(2)
-
99
(3)①A

Q2
>
Q1
>
Q3
或Q2
=
2Q1>
Q3

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-55.6kJ·mol-1
【解析】
该实验室测定中和热的实验,首先用量筒量取
50
mL
0.50
mol·L-1
盐酸倒入如图装置的小烧杯中,测出盐酸温度。然后用另一量筒量取
50
mL
0.55
mol·L-1
NaOH
溶液,并用另一温度计测出其温度。最后将NaOH
溶液倒入小烧杯中,使之混合均匀,测得混合液最高温度。根据公式:Q=mcΔt计算中和热。
(1)锌与稀盐酸的反应是放热反应,则旧键断裂吸收的热量小于新键生成的热量,故E1<
E2;
(2)反应热=反应物键能-生成物键能,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

H=1076kJ?mol-1+2436
kJ?mol-1-3413kJ?mol-1-343
kJ?mol-1-465
kJ?mol-1=-99
kJ?mol-1;
(3)①倒入NaOH溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,否则会导致热量散失,影响测定结果,故选A;
②和热是稀的强酸和强碱之间反应生成1mol水所放出的热量,NaOH溶液、氢氧化钙溶液和稀盐酸恰好反应生成1mol水时,放出的热量是中和热,氨水是弱碱,它的电离是吸热的,所以氨水时放出的热量小于5.73kJ,即Q2>Q1>Q3或Q2=2Q1>Q3;
③50mL?0.50mol?L?1盐酸、50mL?0.55mol?L?1?NaOH溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,放出的热量为Q=1.39kJ,所以实验测得的中和热△H==?55.6kJ/mol,故答案为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-55.6kJ·mol-1。
22.(每空2分,共10分)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1
000
1
200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_________________________。
(2)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________℃。
(5)在800
℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2
mol·L-1,c(H2)为1.5
mol·L-1,c(CO)为1
mol·L-1,c(H2O)为3
mol·L-1,则下一时刻,反应向________(填“正向”或“逆向”)进行。
【答案】
(1)c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)]
(2)吸热
(3)BC
(4)830
(5)逆向
【解析】
根据平衡常数的含义结合方程式书写表达式;根据温度对化学平衡的影响判断平衡常数与温度的关系;根据化学平衡的本质(正逆反应速率相等)或特征(各物质的物质的量或浓度保持不变)判断平衡标志;根据相同温度下浓度商与平衡常数的关系判断可逆反应进行的方向。
(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数表达式K=c(CO)·c(H2O)/[c(CO2)·c(H2)]。
(2)题中表格数据表明,随着温度升高,该反应平衡常数K增大。据平衡移动原理,升温平衡右移,正反应吸热。
(3)A、题中反应气体分子总数不变,据PV=nRT,恒温恒容时容器内压强必然不变,即“容器中压强不变”不一定是化学平衡状态,A不选;
B、当“混合气体中c(CO)不变”时,其它三种成分的浓度也不变,必为化学平衡状态,B选;
C、不论是否平衡,υ正(H2)=υ正(H2O),则“υ正(H2)=υ逆(H2O)”时即υ正(H2O)=υ逆(H2O),必为化学平衡状态,C选;
D、“c(CO2)=c(CO)”不一定是化学平衡状态,D不选;
故答案选BC。
(4)某温度下,平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则K=1,表中对应温度为830℃。
(5)在800
℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2
mol·L-1,c(H2)为1.5
mol·L-1,c(CO)为1
mol·L-1,c(H2O)为3
mol·L-1,则该时刻浓度商Qc=(1mol/L×3mol/L)/(2mol/L×1.5mol/L)=1>K=0.9,因此下一时刻,反应向逆向进行。
23.(每空2分,共12分)(1)
对于Fe+2H+===Fe2++H2↑改变下列条件对反应速率和产量有何影响
(填“增大”“减小”或“不变”):把铁片改成铁粉:________;滴加几滴浓硫酸_______;加压:________;
(2)
某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:
实验编号
0.1mol/L酸性KMnO4溶液的体积/mL
0.6mol/LH2C2O4溶液的体积/mL
H2O的体积/mL
实验温度/℃
溶液褪色所需时间/min

10
V1
35
25

10
10
30
25

10
10
V2
50
①表中V1=__________mL
②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号)
③实验③测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=________mol·L-1·min-1。
【答案】
(1)
增大
增大
不变
(2)
5
②和③
0.025
【解析】
(1)根据影响化学反应速率的因素进行分析;
(2)①由表中实验②和实验①知道温度相同,所以溶液的总体积也应该相同均为50mL,分析知道表中V1溶液的体积为50-35-10=5mL;
②根据上表分析实验②和实验③反应物浓度相同,温度不同,所以探究温度对化学反应速率影响的因素的实验编号是②和③;
③根据方程式5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O计算v(H2C2O4)的平均反应速率。
(1)对于反应Fe+2H+===Fe2++H2↑,把铁片改成铁粉,增大接触面积,化学反应速率增大;滴加几滴浓硫酸,增大反应物的浓度,化学反应速率增大;加压,对化学反应速率无影响,故答案为增大,增大,不变。
(2)①由表中实验②和实验①知道温度相同,是讨论浓度对化学反应速率的影响。所以溶液的总体积也应该相同均为50mL,分析知道表中V1溶液的体积为50-35-10=5mL,故答案为5。
②根据上表分析实验②和实验③反应物浓度相同,温度不同,所以探究温度对化学反应速率影响的因素的实验编号是②和③,故答案为②和③。
③由化学反应方程式关系可知:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,加入的KMnO4的物质的量为0.1mol/L×0.01L=0.001mol,加入的H2C2O4的物质的量为0.005L×0.6mol/L=0.003mol,由5H2C2O4~2KMnO4关系可知H2C2O4过量,所以参加反应的n(H2C2O4)=0.1mol/L×0.01L×5/2=0.0025mol,实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,所以H2C2O4在2min内的平均反应速率为v(H2C2O4)=0.0025mol÷0.05L÷2min=0.025mol·L-1·min-1,故答案为0.025。
24.(每空2分,共16分)A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子的离子如下表所示:
阳离子
Na+、K+、Cu2+、
阴离子
、OH-,
在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16.0
g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:
(1)b电极上的电极反应式为:_______________________________________;
(2)计算电极e上生成的气体在标况下的体积为_____;
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式:_______________________________________;
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的浓度,需要向丙烧杯中加入_____________,______________(填加入物质的名称和质量)。
(5)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池放电产生的MnOOH。电池反应的离子方程式为:____________________________________________;维持电流强度为0.5A,电池工作5min,理论上消耗锌_____g(已知F=96500C·mol-1)。
【答案】
(1)4OH--4e-=O2↑+2H2O
(2)5.6L
(3)2Cu2++2H2O2Cu+
O2↑+4H+
---3分
(4)CuO,20g
(5)Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH
--3分
0.05
【解析】
根据电解时溶液pH的变化及乙烧杯中c电极质量增加了16.0
g,铜离子与氢氧根离子不能共存,可知溶液乙为硫酸铜溶液;溶液甲溶液显碱性,含有氢氧根离子;溶液丙为中性,含有硫酸根离子。乙烧杯中c电极质量增加了16.0
g,溶液中铜离子得电子生成单质铜,则c电极为阴极,则M为负极。
(1)分析可知,溶液甲为碱性溶液,b电极为阳极,溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气和水,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(2)溶液丙为中性溶液,电解时产生氢气和氧气,乙烧杯中c电极质量增加了16.0
g,转移电子的物质的量为×2=0.5mol,e电极为阴极,生成的气体为氢气,物质的量为0.25mol,标况下的体积为5.6L;
(3)乙烧杯中的电解质为硫酸铜,阴极上铜离子得电子生成单质铜,而阳极上水失电子生成氧气和氢离子,总反应式为2Cu2++2H2O2Cu+
O2↑+4H+;
(4)根据方程式可知,析出的物质为铜、氧气,要还原时应加入CuO,生成的Cu为16g,即0.25mol,则氧化铜的质量为20g;
(5)Zn失电子生成锌离子,MnO2得电子与氢离子反应生成MnOOH,池反应的离子方程式为Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH;维持电流强度为0.5A,电池工作5min,Q=It=0.5A×300s=150C,m(Zn)=×0.5×65g/mol=0.052g。
25.(每空2分,共12分)《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________。
(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:

过程Ⅰ的正极反应物是___________。

过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。
(4)青铜器的修复有以下三种方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;
ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保护法:
请回答下列问题:
①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。
②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈
C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
【答案】
(1)O2、H2O、CO2
(2)碱式碳酸铜为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜;而碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀
(3)氧气(H2O)
Cu-e-+Cl-=CuCl
(4)4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-
ABC
【解析】
【分析】
(1)由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变;
(2)结合图像可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,Cu2(OH)3Cl为疏松结构;
(3)正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,Cu作负极;
(4)在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜;替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈;BTA保护法不破坏无害锈。
【详解】
(1)铜锈为Cu2(OH)2CO3,由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2;
(2)结合图像可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜,属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈;
(3)①结合图像可知,正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-;
②结合图像可知,过程Ⅰ中Cu作负极,电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl;
(4)①碳酸钠法中,Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3,离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;
②A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,能保护内部金属铜,这能使BTA保护法应用更为普遍,故A正确;
B.Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈。替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈,这能使BTA保护法应用更为普遍,故B正确;
C.酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3,BTA保护法不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”,这能使BTA保护法应用更为普遍,故C正确;
答案选ABC。
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