2021-2022学年辽宁省铁岭市调兵山市第二高级中学高二(上)期末化学试卷(含解析)
展开2021-2022学年辽宁省铁岭市调兵山市第二高级中学高二(上)期末化学试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共45.0分)
1. 古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是( )
A. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更高
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的石灰石煅烧是吸热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的变化只有化学能转化为热能
D. 苏轼《石炭⋅并引》“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
2. 乙烷燃烧热为QkJ⋅mol−1,则下列热化学方程式中正确的是( )
A. 2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)△H=−2QkJ⋅mol−1
B. 2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H=+2QkJ⋅mol−1
C. C2H6(g)+72O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=−QkJ⋅mol−1
D. 2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H=−2QkJ⋅mol−1
3. 化学知识和技术的发展离不开伟大的化学家。下列人物与其贡献不匹配的是( )
A. 侯德榜——工业制备烧碱 B. 勒夏特列——化学平衡的移动
C. 哈伯——利用氮气和氢气合成氨 D. 盖斯——反应热的计算
4. 某温度下,恒容密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(s)ΔH>0,下列说法正确的是( )
A. 平衡后加入少量W,逆反应速率突然增大,正反应速率逐渐增大直到建立新的平衡状态
B. 平衡后升高温度,平衡正向移动,△H增大
C. 平衡后加入Y,平衡正向移动,X、Y的转化率均增大
D. 容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化时,反应达到平衡
5. 下列反应在任何温度下(所示状态)均不能自发进行的是( )
A. 2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l)△H=−196kJ⋅mol−1
B. 2Ag(s)+Cl2(g)=2AgCl(s)△H=−254kJ⋅mol−1
C. 2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)△H=+163kJ⋅mol−1
D. 2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g)△H=+182kJ⋅mol−1
6. 在10L恒容密闭容器中通入1molN2和3molH2,一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。3min时测得生成1.8molNH3,则0~3min内H2的平均反应速率为( )
A. 0.03mol⋅L−1⋅min−1 B. 0.06mol⋅L−1⋅min−1
C. 0.09mol⋅L−1⋅min−1 D. 0.27mol⋅L−1⋅min−1
7. 反应mA(s)+nB(g)⇌eC(g)+fD(g)△H=Q,反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如图,下列叙述正确的是( )
A. 达到平衡后,若升温,平衡正移
B. 化学方程式中m+n
D. 达到平衡后,充入一定量C,平衡常数不变
8. 下列有关常温下体积相同且pH均为3的HCl和CH3COOH溶液的说法错误的是( )
A. 与相同浓度的NaOH溶液恰好完全反应时,醋酸消耗的NaOH溶液的体积相对较大
B. 加水稀释相同倍数后,c(Cl−)c(CH3COO−)变大
C. 两种溶液的导电性几乎相同
D. 分别加入相同的Zn粒产生等量的H2,醋酸所需时间较短
9. 下列有关判断正确的是( )
A. 蔗糖、硫酸钡和氯化钠分别属于非电解质、弱电解质、强电解质
B. 水的导电性很差,所以水为非电解质
C. 强电解质溶液的导电性肯定强于弱电解质溶液的导电性
D. 部分非电解质可与水反应生成电解质
10. 下列事实中,能说明MOH是弱碱的有( )
①0.1mol/LMOH溶液可以使酚酞试液变红
②常温下,0.1mol/LMOH溶液中c(OH−)<0.1mol/L
③常温下,0.1mol/LMOH溶液的导电能力比0.1mol/LNaOH溶液弱
④0.1mol/L的MOH溶液与等体积0.1mol/L的盐酸恰好完全反应
⑤常温下,往MCl溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈浅红色
A. ①②③ B. ②③④ C. ②③⑤ D. ③④⑤
11. 室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A. Na2S溶液:c(Na+)>c(HS−)>c(OH−)>c(H2S)
B. Na2C2O4溶液:c(OH−)=c(H+)+c(HC2O4−)+2c(H2C2O4)
C. pH=5的NaHSO3溶液:c(Na+)>c(H2SO3)>c(SO32−)>c(H+)>c(OH−)
D. CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)+2c(Cl−)
12. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A. 在酸性环境下,钢铁只能发生析氢腐蚀
B. 金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程
C. 轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
D. 铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:Fe−3e−=Fe3+,继而形成铁锈
13. 要实现反应:Cu+2HCl=CuCl2+H2↑,设计了下列四个实验,你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
14. 图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同,表示水分子),下列说法正确的是( )
A. X电极与电源负极相连
B. 图b、c中Y电极上会生成不同产物
C. NaCl是电解质,三种状态下都能导电
D. 图b说明通电后发生了:NaCl→Na++Cl−
15. 下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是( )
A. Cr B. P C. Se D. Ca
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共1小题,共16.0分)
16. 根据元素周期表中完整周期元素的性质,完成下列空格。
(1)在第三周期中,第一电离能最小的元素符号是 ______,其原子的结构示意图为 ______。
(2)在元素周期表中,电负性最大的元素名称是 ______,其价电子排布图为 ______。
(3)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多种化合物。
①基态硒原子的价层电子排布式为 ______。
②碳、氮、氧三种元素的第一电离能从大到小排序为 ______。
(4)①Cu元素基态原子的价层电子排布式为 ______。
②L原子核外电子占有9个轨道,而且有一个未成对电子,L是 ______元素。
三、实验题(本大题共2小题,共24.0分)
17. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池探究氯碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜,请按要求回答相关问题:
(1)石墨电极(C)作 ______极,甲装置中甲烷燃料电池的负极反应式为 ______。
(2)若消耗2.24(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为 ______ L。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 ______。
A.a电极为纯铜
B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若将乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池,则石墨(C)电极上发生的电极反应为:______。
18. (14)以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=______。平衡时H2的转化率为 ______%。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有 ______。
A.加了催化剂
B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度
D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
请完成下列问题:
①写出化学平衡常数K的表达式 ______。
②试比较K1、K2的大小,K1______K2(填“>”、“<”或“=”);
③400℃时,反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 ______。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时,则该反应的v(N2)正______v(N2)逆(填“>”、“<”
或“=”)。
四、简答题(本大题共1小题,共15.0分)
19. 某学生用0.2000mol⋅L−1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分为如下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入0.2000mol⋅L−1的标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记录读数;
④量取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞试液;
⑤用标准NaOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面读数;
⑥重复以上滴定操作2~3次。
请回答下列问题:
(1)以上步骤有错误的是 ______(填编号),该步骤错误操作会导致测定结果 ______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)步骤④中,量取20.00mL待测液应使用 ______(填“酸式”或“碱式”)滴定管;在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水,测定结果 ______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)步骤⑤滴定时,眼睛应注视 ______;判断达到滴定终点的依据是 ______。
(4)以下是实验数据记录表:
滴定次数
盐酸体积/mL
NaOH溶液体积读数/mL
滴定前
滴定后
1
20.00
0.00
18.10
2
20.00
0.00
16.30
3
20.00
0.00
16.22
从上表可以看出,第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显大于后两次的体积,其可能的原因是 ______(填字母)。
A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
B.锥形瓶用待测液润洗
C.滴定结束时,俯视读数
(5)根据上表记录数据,通过计算可得,待测盐酸的物质的量浓度为 ______mol⋅L−1。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.冰转化为液态水是吸热过程,因此冰的能量更低,故A错误;
B.石灰石的煅烧是分解反应:CaCO3− 高温 CaO+CO2↑,绝大多数的分解反应吸热,故此反应是吸热反应,故B正确;
C.剧烈的发光放热的氧化还原反应为燃烧,故燃烧能将化学能转变为热能和光能,故C错误;
D.以碳、CO和氢气为还原剂的氧化还原反应为吸热反应,高温时碳与水蒸气反应为以碳为还原剂的氧化还原反应,故为吸热反应,故D错误。
故选:B。
A.冰融化为水要吸热;
B.石灰石的煅烧是分解反应,绝大多数的分解反应吸热;
C.剧烈的发光放热的氧化还原反应为燃烧;
D.以碳、CO和氢气为还原剂的氧化还原反应为吸热反应。
本题结合传统文化考查元素化合物知识,为高频考点,侧重于化学与生活的考查,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,题目难度不大。
2.【答案】D
【解析】解:A.燃烧热是指:在25℃、101KPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,水应该为液态,故A错误
B.该反应为放热反应,△H为负值,故B错误;
C.燃烧热是指:在25℃、101KPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,水应该为液态,故C错误;
D.由于化学计量数增大2倍,所以反应的焓变变为原来的2倍,△H=−2Q kJ⋅mol−1,故D正确;
故选:D。
由乙烷的燃烧热为Q kJ⋅mol−1,所以1mol乙烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热为QkJ,表示其燃烧热的热化学反应方程式为:C2H6(g)+72O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−Q kJ⋅mol−1。
本题考查了热化学方程式的书写,难度不大,注意系数对反应热的影响。
3.【答案】A
【解析】解:A.侯德榜是改进工业制碱,制取的碳酸钠不是烧碱,故A错误;
B.勒夏特列发现化学平衡移动的原理,称之为“勒夏特列”原理,故B正确;
C.哈伯因发明用氨气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖,故C正确;
D.盖斯发现“盖斯定律”,可以进行反应热的计算,故D正确;
故选:A。
A.侯德榜是改进工业制碱;
B.勒夏特列发现化学平衡移动的原理;
C.哈伯因发明用氨气和氢气合成氨气的方法;
D.盖斯发现“盖斯定律”。
本题难度不大,考查化学发展的历史,通过本题的解答有利于激发学生学习化学的兴趣,培养社会责任感。
4.【答案】D
【解析】解:A.W是固体,不影响平衡移动和化学反应速率,平衡后加入少量W,逆反应速率不变,平衡不移动,故A错误;
B.升高温度,平衡正向移动,焓变与反应物和生成物总能量差有关,所以焓变不变,故B错误;
C.平衡后加入Y,平衡正向移动,X的转化率增大,Y的转化率减小,故C错误;
D.反应前后气体总质量减小,气体总物质的量不变,则反应前后气体平均摩尔质量减小,所以容器中混合气体的平均摩尔质量不再变化时,反应达到平衡,故D正确;
故选:D。
A.W是固体,不影响平衡移动和化学反应速率;
B.升高温度,平衡向吸热方向移动,焓变与反应物和生成物总能量差有关;
C.平衡后加入Y,平衡正向移动;
D.反应前后气体总质量减小,气体总物质的量不变,则反应前后气体平均摩尔质量减小。
本题考查化学平衡影响因素、化学平衡状态判断,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确化学平衡影响原理内涵、化学平衡状态判断方法是解本题关键,C为解答易错点。
5.【答案】C
【解析】解:A.2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l)△H=−196kJ⋅mol−1是△S>0、△H<0的反应,任何温度下均能自发进行,故A不选;
B.2Ag(s)+Cl2(g)=2AgCl(s)△H=−254kJ⋅mol−1是△S<0、△H<0的反应,在低温下均能自发进行,故B不选;
C.2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)△H=+163kJ⋅mol−1是△S<0、△H>0的反应,任何温度下均不能自发进行,故C选;
D.2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g)△H=+182kJ⋅mol−1是△S>0、△H>0的反应,高温下均能自发进行,故D不选;
故选:C。
由化学计量数判断△S:若正反应是气体体积增大的反应,则△S>0,反之相反;△H−T△S<0的反应可自发进行,反之则不能自发进行,注意结合温度T的高低分析判断△H−T△S的正负,据此分析解答。
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握焓变与熵变对反应进行方向的影响为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意熵变正负的判断,题目难度不大。
6.【答案】C
【解析】先根据v=△c△t计算出0~3min内NH3的平均反应速率,然后利用反应速率与化学计量数成正比计算出0~3min内H2的平均反应速率。
3min时测得生成1.8molNH3,则0~3min内NH3的平均反应速率为v(NH3)=1.8mol10L3min=
0.06mol⋅L−1⋅min−1,同一反应中,化学反应速率与化学计量数成正比,根据N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)可知,v(H2)=32v(NH3)=0.06mol⋅L−1⋅min−1×32=0.09mol⋅L−1⋅min−1,
故选:C。
7.【答案】D
【解析】解:A.压强不变时,升高温度,C%减小,平衡逆向移动,故A错误;
B.温度不变,增大压强,C%增大,平衡正向移动,则m+n>e+f,故B错误;
C.催化剂不影响焓变,只改变反应所需活化能,所以达到平衡后,加入催化剂,该反应△H不变,故C错误;
D.化学平衡常数只与温度有关,达到平衡后充入一定量C,平衡逆向移动,但温度不变,化学平衡常数不变,故D正确;
故选:D。
A.压强不变时,升高温度,平衡向吸热方向移动;
B.温度不变,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;
C.催化剂不影响焓变;
D.化学平衡常数只与温度有关。
本题以图象分析为载体考查外界条件对化学平衡影响,侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力,明确浓度、温度、催化剂对化学反应影响原理内涵是解本题关键,题目难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A.常温下体积相同且pH均为3的HCl和CH3COOH溶液,醋酸为弱电解质,氯化氢为强电解质,醋酸的浓度大于氯化氢,两溶液中醋酸的物质的量较大,所以与相同浓度的NaOH溶液恰好完全反应时,醋酸消耗的NaOH溶液的体积相对较大,故A正确;
B.HCl完全电离,CH3COOH部分电离,稀释过程中n(Cl−)不变,n(CH3COO−)增大,两溶液的体积相同,根据c=nV可知,c(Cl−)c(CH3COO−)=n(Cl−)n(CH3COO−)的比值减小,故B错误;
C.常温下体积相同且pH均为3的HCl和CH3COOH溶液中阴、阳离子总浓度相同,且离子所带电荷相同,所以两溶液的导电能力几乎相同,故C正确;
D.醋酸为弱酸,氯化氢为强酸,反应过程中醋酸的电离程度增大,醋酸溶液中c(H+)较大,反应速率较快,所以分别加入相同的Zn粒产生等量的H2,醋酸所需时间较短,故D正确;
故选:B。
A.醋酸为弱酸,氯化氢为强酸,则醋酸的浓度较大;
B.稀释后醋酸的电离程度增大,醋酸根离子的数目增大,而氯离子的数目始终不变,稀释溶液体积相同分析;
C.溶液导电性与溶液中离子浓度、所带电荷有关,结合两溶液的pH相同分析;
D.醋酸为弱酸,反应过程中醋酸的电离程度增大,导致醋酸溶液中氢离子浓度较大。
本题考查弱电解质的电离平衡,为高频考点,明确弱电解质的电离特点为解答关键,注意掌握电离平衡的影响因素,题目难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:A.硫酸钡在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故A错误;
B.水能部分电离产生自由移动的氢离子和氢氧根离子,属于电解质,故B错误;
C.溶液的导电性强取决于自由移动离子浓度的大小和所带电荷多少,与电解质的强弱无关,故C错误;
D.氨气与水反应生成一水合氨,氨气为非电解质,一水合氨为电解质,故D正确;
故选:D。
A.硫酸钡在水溶液中能完全电离;
B.在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质;
C.溶液的导电性强取决于自由移动离子浓度的大小和所带电荷多少;
D.氨气与水反应生成一水合氨。
本题考查了物质的分类,熟悉电解质、非电解质、强电解质、弱电解质概念是解题关键,题目难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:①0.1mol⋅L−1 MOH溶液可以使酚酞试液变红,说明MOH电离出OH−而使溶液呈碱性,不能说明MOH部分电离,则不能证明MOH为弱碱,故错误;
②常温下,0.1mol⋅L−1 MOH溶液中c(OH−)<0.1mol⋅L−1,说明MOH部分电离,为弱碱,故正确;
③0.1mol⋅L−1 MOH溶液的导电能力比0.1mol⋅L−1 NaOH溶液弱,说明相同浓度的这两种碱中,两种浓度:MOH
⑤常温下,往MCl溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈浅红色,说明MOH是强酸弱碱盐,则MOH为弱碱,故正确;
故选:C。
部分电离的电解质为弱电解质,要想证明MOH为弱碱,只要证明MOH部分电离即可。
本题考查电解质强弱判断,侧重考查对基本概念的理解和运用,明确电解质强弱根本区别是解本题关键,注意:电解质强弱与电离程度有关,与其溶解性强弱无关。
11.【答案】B
【解析】解:A.Na2S溶液,硫离子水解生成HS−和氢氧根离子,HS−水解生成H2S,因而Na2S溶液:c(Na+)>c(OH−)>c(HS−)>c(H2S),故A错误;
B.草酸钠溶液中,由质子守恒可知c(OH−)=c(H+)+c(HC2O4−)+2c(H2C2O4),故B正确;
C.pH=5的NaHSO3溶液,因而亚硫酸氢根离子电离大于水解,c(H2SO3)
故选:B。
A.Na2S溶液,硫离子水解生成HS−和氢氧根离子,HS−水解生成H2S;
B.草酸钠溶液中,由质子守恒可知;
C.pH=5的NaHSO3溶液,因而亚硫酸氢根离子电离大于水解;
D.任何电解质溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒判断。
本题考查离子浓度大小比较,侧重考查分析判断能力,明确溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意守恒思想的灵活运用,易错点是B中质子守恒判断,题目难度不大。
12.【答案】C
【解析】解:A.强酸性环境下,钢铁发生析氢腐蚀,弱酸性或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,所以酸性条件下钢铁不一定发生析氢腐蚀,故A错误;
B.金属腐蚀的实质是金属失去电子发生氧化反应,所以属于被氧化的过程,故B错误;
C.Zn、Fe和海水构成原电池,Zn易失电子作负极而被腐蚀,Fe作正极被保护,所以轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;
D.Cu、Fe和电解质溶液构成原电池,发生吸氧腐蚀,Fe作负极、Cu作正极,负极反应式为Fe−2e−=Fe2+,故D错误;
故选:C。
A.强酸性环境下,钢铁发生析氢腐蚀,弱酸性或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀;
B.金属失电子被氧化;
C.Zn、Fe和海水构成原电池,Zn作负极被腐蚀,Fe被保护;
D.Cu、Fe和电解质溶液构成原电池,发生吸氧腐蚀,Fe作负极、Cu作正极.
本题考查金属腐蚀与防护,明确原电池原理是解本题关键,作原电池负极或电解池阴极的金属被保护,易错选项是D,注意铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时生成亚铁离子而不是铁离子,为易错点.
13.【答案】C
【解析】解:A.为原电池反应,铁为负极被氧化,正极析出氢气,故A错误;
B.为非自发进行的氧化还原反应,不能形成原电池,故B错误;
C.为电解池,铜为阳极被氧化,阴极析出氢气,故C正确;
D.石墨为阳极,阳极生成氯气,故D错误;
故选:C。
一般条件下,盐酸和铜不反应,如发生2HCl+Cu=CuCl2+H2↑,应形成电解池反应,铜为阳极,且盐酸为电解质溶液,以此解答该题。
本题考查电解原理,明确Cu与盐酸常温下不能反应,应设计为电解池为解答的关键,题目难度不大。
14.【答案】B
【解析】解:由于氯离子半径大于钠离子,则图中黑色球表示氯离子、白色球代表钠离子,
A.根据图b装置中钠离子和氯离子的移动方向可知,X电极为阳极、Y电极为阴极,阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接,故A错误;
B.b、c中含有自由移动的离子,均能导电并发生氧化还原反应,b中Y电极上钠离子放电生成钠、c中Y电极上氢离子放电生成氢气,即图b、c中Y电极上产物不同,故B正确;
C.不含自由移动离子的离子晶体不导电,图a中不含自由移动的阴阳离子,则不导电,故C错误;
D.图b为电解熔融NaCl装置,氯化钠熔化过程中发生电离生成钠离子和氯离子,其电离过程与通电无关,故D错误;
故选:B。
由于氯离子半径大于钠离子,则图中黑色球表示氯离子、白色球代表钠离子:图a为电解固态NaCl装置,钠离子和氯离子不能自由移动,不能形成电解池;图b为电解熔融NaCl装置,钠离子移向阴极,氯离子移向阳极,则X电极与电源正极相连、为阳极,Y电极为阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上钠离子放电生成金属钠;图c为电解NaCl溶液装置,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,据此分析解答。
本题考查电解原理,电解质与导电性关系等知识点,侧重考查基础知识理解和灵活运用能力,明确电解中各个电极上发生的反应、离子放电顺序、电解质与导电关系是解本题关键,注意电解质概念和电极反应产物的判断,题目难度不大。
15.【答案】A
【解析】解:Cr位于第四周期第ⅥB族,外围电子排布图为,有6个未成对电子;P位于第三周期第ⅤA族,外围电子排布图为,有3个未成对电子;Se位于第四周期第ⅥA族、外围电子排布图为,有2个未成对电子;Ca位于第四周期第ⅡA族,外围电子排布图为,未成对电子数为0,故Cr原子未成对电子数最多,
故选:A。
Cr、P、Se、Ca分别处于周期表中第四周期第ⅥB族、第三周期第ⅤA族、第四周期第ⅥA族、第四周期第ⅡA族,先画出外围电子排布图,再确定未成对电子数目。
本题考查核外电子排布,明确核外电子排布规律即可解答,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
16.【答案】Na 氟 4s24p4 N>O>C 3d104s1 Cl
【解析】解:(1)同周期元素中稀有气体的第一电离能最大,同周期主族元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,故第三周期中Na的第一电离能最小,其原子结构示意图为,
故答案为:Na;;
(2)同周期主族元素自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,同周期元素中稀有气体的电负性最小,故元素周期表中F的电负性最大,其元素名称为氟,其价其价电子排布图为,
故答案为:氟;;
(3)①Se处于第四周期第ⅥA族,其价层电子排布式为4s24p4,
故答案为:4s24p4;
②同周期主族元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能大于氧元素,故第一电离能:N>O>C,
故答案为:N>O>C;
(4)①Cu是29号元素,处于周期表中第四周期第IB族,其价层电子排布式为为3d104s1,
故答案为:3d104s1;
②L原子核外电子占有9个轨道,而且有一个未成对电子,则其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,则L是Cl元素,
故答案为:Cl。
(1)同周期元素中稀有气体的第一电离能最大,同周期主族元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,故第三周期中Na的第一电离能最小;
(2)同周期主族元素自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,同周期元素中稀有气体的电负性最小,故元素周期表中F的电负性最大;
(3)①Se处于第四周期第ⅥA族;
②同周期主族元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能大于氧元素;
(4)①Cu是29号元素,处于周期表中第四周期第IB族;
②L原子核外电子占有9个轨道,而且有一个未成对电子,则其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5。
本题是对物质结构与性质的考查,涉及电离能、电负性、核外电子排布等,注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
17.【答案】阳 CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O 4.48 AD O2+4e−+2H2O=4OH−
【解析】解:(1)乙为电解池,C为阳极,甲为原电池,甲烷通入极为负极,电极反应式为CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O,
故答案为:阳;CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O;
(2)若消耗2.24(标况)即0.1mol氧气时,转移电子0.4mol,Fe为阴极,则乙装置中铁电极上生成的氢气体积(标况)为0.4mol2×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:4.48;
(3)A.a为阴极,电极材料为纯铜,故A正确;
B.粗铜作阳极,接电源正极,发生氧化反应,故B错误;
C.阳极Cu和比Cu活泼的金属放电,阴极铜离子得电子生成Cu,故CuSO4溶液的浓度减小,故C错误;
D.阳极比Cu活泼性差的Ag、Pt、Au等金属不放电,形成阳极泥可回收利用,故D正确;
故答案为:AD;
(4)若将乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池,Fe比C活泼,Fe作负极,C作正极,则石墨(C)电极上发生的电极反应为O2+4e−+2H2O=4OH−,
故答案为:O2+4e−+2H2O=4OH−。
由图可知,甲为原电池,甲烷通入极为负极,氧气通入极为正极,乙为电解池,Fe为阴极,C为阳极,丙为电解池,a为阴极,b为阳极,据此作答。
本题考查原电池和电解池,题目难度中等,能依据图象和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。
18.【答案】0.05mol/L 50 CD K=c2(NH3)c(N2)c3(H2) > K=c3(H2)c(N2)c2(NH3) >
【解析】解:(1)5min达平衡,Δc(NH3)=0.1mol/L,所以v(NH3)=△c△t=0.1mol/L5min=0.02mol/(L⋅min),根据反应速率之比等于系数之比,则v(N2)=12×0.02mol/(L⋅min)=0.01mol/(L⋅min),物质的量浓度变化为0.01×5mol/L=0.05mol,剩余的氮气的物质的量浓度为(0.1−0.05)mol/L=0.05mol/L;Δc(NH3)=0.1mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以Δc(H2)=32Δc(NH3)=32×0.1mol/L=0.15mol/L,故参加反应的氢气的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol,所以氢气的转化率为0.3mol0.6mol×100%=50%,
故答案为:0.05mol/L;50;
(2)A.催化剂不改变平衡移动,故A错误;
B.增大容器体积,相当于减小压强,平衡逆反应方向移动,故B错误;
C.反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应移动,故C正确;
D.加入一定量N2,平衡向正反应方向移动,故D正确.
故答案为:CD;
(3)①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,平衡常数K=c2(NH3)c(N2)c3(H2),
故答案为:c2(NH3)c(N2)c3(H2);
②该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1>K2,
故答案为:>;
③400℃时,反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K=c3(H2)c(N2)c2(NH3),反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数呈倒数,所以K=10.5=2;容器的体积为0.5L,NH3和N2.H2的物质的量浓度分别为:6mol/L、4mol/L、2mol/L,400℃时,浓度商Qc=4×2362=89
故答案为:c3(H2)c(N2)c2(NH3);>。
(1)利用浓度变化量之比等于化学计量数之比,根据Δc(NH3)计算Δc(H2),再根据n=cV计算参加反应的氢气的物质的量,据此计算转化率;
(2)要增加NH3产率,应使平衡向正反应移动,结合选项分析平衡移动;
(3)①平衡常数K=c2(NH3)c(N2)c3(H2);
②对于放热反应,温度越高,平衡逆向移动,反应平衡常数越小;
③化学平衡常数,正反应平衡常数和逆反应的平衡常数互为倒数,根据浓度熵和平衡常数的关系来确定平衡的移动方向。
本题考查化学平衡常数及影响因素、意义,反应速率计算等,题目难度中等,注意化学平衡常数大小说明反应进行程度,与反应难易无关、与反应速率无关。
19.【答案】① 偏大 酸式 无影响 锥形瓶中溶液颜色变化 锥形瓶中溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 AB 0.1626
【解析】解:(1)碱式滴定管在洗涤后需要润洗,步骤①中碱式滴定管未洗涤,所以错误步骤是①;未润洗滴定管,导致c(NaOH)偏低,滴定过程中,消耗V(NaOH)偏大,测定值偏大,
故答案为:①;偏大;
(2)酸性溶液用酸式滴定管盛放,所以盐酸用酸式滴定管盛放;根据“c(待测)=c(标准)⋅V(标准)V(待测)”知,在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水,c(标准)、V(标准)不变、V(待测)都不变,则测定结果无影响,
故答案为:酸式;无影响;
(3)中和滴定中,眼睛应注视的是锥形瓶中溶液颜色变化,滴定时,当溶液颜色变化且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点,所以当滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,
故答案为:锥形瓶中溶液颜色变化;锥形瓶中溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
(4)从上表可以看出,第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显多于后两次的体积,测得的盐酸浓度偏大;
A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,导致氢氧化钠溶液体积偏大,所测盐酸浓度偏大,故A正确;
B.锥形瓶用待测液润洗,待测液的物质的量偏大,导致氢氧化钠溶液体积偏大,所测盐酸浓度偏大,故B正确;
C.滴定结束时,俯视计数,导致氢氧化钠溶液体积偏小,所测盐酸浓度偏小,故C错误;
故选:AB;
(5)三次滴定消耗的体积为:18.10mL、16.30mL、16.22,舍去第1组数据,然后求出2、3组平均消耗V(NaOH)=(16.30+16.22)mL2=16.26mL,c(待测)=c(标准)⋅V(标准)V(待测)=0.2000mol/L×0.01622L0.0200L=0.1626 mol⋅L−1,
故答案为:0.1626。
(1)碱式滴定管在洗涤后需要润洗;未润洗滴定管,导致c(NaOH)偏低,滴定过程中,消耗V(NaOH)偏大;
(2)酸性溶液用酸式滴定管盛放;c(待测)=c(标准)⋅V(标准)V(待测);
(3)中和滴定中,眼睛应注视的是锥形瓶中溶液颜色变化;根据溶液颜色变化且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点;
(4)A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,气泡当做V(NaOH)计算;
B.锥形瓶用待测液润洗,导致稀盐酸的物质的量偏大;
C.滴定结束时,俯视读数,V(NaOH)偏小;
(5)c(待测)=c(标准)⋅V(标准)V(待测)。
本题考查滴定实验,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确实验原理、元素化合物的性质、实验操作规范性是解本题关键,易错点是误差分析,注意滴定管“0”刻度在上方。
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