


苏教版高中化学选择性必修1 专题1《化学反应原理》单元检测
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这是一份苏教版高中化学选择性必修1 专题1《化学反应原理》单元检测,共25页。
《化学反应原理》综合复习与测试(2)一、选择题:每题只有一个正确选项。1.下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是( )A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来C.物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D.吸热反应没有利用价值2.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是( )A.土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B.金属棒X的材料应该是比镁活泼的金属C.金属棒X上发生反应:M-ne-===Mn+D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法3.橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图。在其拉伸过程中有放热现象。25℃、101kPa时,下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是( )A.CaCO3===CaO+CO2↑B.NaOH的溶解C.2H2+O2===2H2OD.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O4.下列说法正确的是( )A.S(g)+O2(g)===SO2(g)可用该反应的ΔH表示燃烧热B.通过直接蒸发MgCl2溶液的方法获取无水氯化镁固体C.除去CuCl2溶液中的Fe3+,选用氢氧化钠溶液作沉淀剂D.测定中和热的实验中,参与反应的酸或碱,无论谁过量,都不影响中和热的数值5.已知反应X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )A.ΔH=E2-E1B.更换高效催化剂,E3不变C.恒压下充入一定量的氦气,n(Z)减小D.压缩容器,c(X)减小6.下列方程式书写正确的是( )A.H2S的电离方程式:H2SH++HS-B.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3===Na++H++COeq \o\al(2-,3)C.COeq \o\al(2-,3)的水解方程式:COeq \o\al(2-,3)+2H2OH2CO3+2OH-D.HS-的水解方程式:HS-+H2OS2-+H3O+7.在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。据图分析,下列说法不正确的是( )A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.a、c两点对应的氢气生成速率相等C.b点对应的反应速率为v(H2SO4)=1.0×10-3mol·L-1·s-1D.d点没有构成原电池,反应速率减慢8.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),若保持温度和容器体积不变,再充入n(NH3)∶n(CO2)=2∶1,则再次达到平衡时c(NH3)( )A.增大B.不变 C.变小D.因条件不足无法判断9.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是( )A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数Ka增大B.0.10mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH-)增大C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动D.25℃时,欲使醋酸溶液的pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸10.下列说法正确的是( )A.pH=1的醋酸加水稀释到原体积的100倍,稀释后pH=3B.室温下pH=3的醋酸溶液和pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合后溶液呈酸性C.室温下pH相同的NH4Cl溶液和CH3COOH溶液,由水电离产生的c(H+)相同D.某温度下,水的离子积常数为1×10-12,该温度下pH=7的溶液呈中性11.通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述正确的是( )A.b极为正极,发生还原反应B.一段时间后b极区电解液的pH减小C.H+由a极穿过质子交换膜到达b极D.a极的电极反应式为-e-===Cl-+12.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH3OH(g)+CO(g)===HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是( )A.增大压强甲醇转化率增大B.b点反应速率v正=v逆C.平衡常数K(75℃)>K(85℃),反应速率vb<vdD.生产时反应温度控制在80~85℃为宜13.已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9及表中有关信息:下列判断正确的是( )A.向Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是COeq \o\al(2-,3)+2H2OH2CO3+2OH-B.常温时,CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,则eq \f(cCH3COOH,cCH3COO-)=18C.NaHCO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(COeq \o\al(2-,3))D.2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀,则CaCl2溶液的浓度一定是5.6×10-5mol·L-114.某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4,装置如图所示。下列说法错误的是( )A.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜B.a处进入稀氨水,d处流出浓H3PO4溶液C.阴极区总反应式为2H2O+2NHeq \o\al(+,4)+2e-===2NH3·H2O+H2↑D.每放出11.2L(标准状况)H2时,能回收98gH3PO415.25℃时,将1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中加入CH3COOH或CH3COONa固体(忽略体积和温度变化),引起溶液pH的变化如图所示。下列叙述错误的是( )A.该温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=eq \f(10-8,c)B.a点对应的混合溶液中c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)C.水的电离程度:c>b>aD.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)二、非选择题16.(1)已知:①Fe(s)+eq \f(1,2)O2(g)===FeO(s) ΔH1=-272.0kJ·mol-1;②2Al(s)+eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7kJ·mol-1。Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________________。某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是________(填“能”或“不能”),你的理由是____________________________________________________________。(2)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②其中B历程表明此反应采用的条件为______(填字母)。A.升高温度 B.增大反应物的浓度C.降低温度 D.使用催化剂17.用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。(1)写出上述反应的平衡常数表达式_______________________________。(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。①结合表中数据,判断该反应的ΔH_____0(填“>”或“<”),理由是__________。②判断该反应达到平衡的依据是________(填字母)。A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)=v逆(N2)(3)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。①0~10min内的CO2平均反应速率v=_________________。②图中A点v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。③第10min时,外界改变的条件可能是__________(填字母)。A.加催化剂 B.增大C的物质的量C.减小CO2的物质的量 D.升温E.降温18.含铬(+6价)废水严重危害人体健康,工业上常用还原法进行处理。其部分工艺流程如下:(1)废水中,六价铬以CrOeq \o\al(2-,4)或者Cr2Oeq \o\al(2-,7)的形式存在,写出其相互转化的离子方程式:__________________________________________。常用NaHSO3作还原剂,写出还原池中反应的离子方程式:_________________________________。(2)废水中残留六价铬的浓度随溶液pH变化如图所示。实际生产中需控制pH=2.5~3.0,原因可能是__________________________________________________________________。(3)沉淀池中生成Cr(OH)3的颗粒太细,为促使其更好地沉淀,可采取的措施是________________。(4)我国规定,工业废水中含Cr(Ⅵ)量的排放标准为0.1mg·L-1。已知:Cr的相对原子质量为52,Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10。若用Ba2+除去废水中的CrOeq \o\al(2-,4),达到废水排放标准时,废水中Ba2+浓度最低为________mol·L-1(保留小数点后2位)。用Ba2+除去废水中的CrOeq \o\al(2-,4)是否可行,为什么?______________________________________________________________。19.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择_________(填字母)。a.碳棒 b.锌板 c.铜板(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的_____(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为_________________。②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因__________________________________________________________________________。(3)乙醛酸(HOOC—CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图3所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。①N电极上的电极反应式为__________________________________________________。②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为___mol。20.我国国标推荐的食品药品中Ca元素含量的测定方法之一为利用Na2C2O4将处理后的样品中的Ca2+沉淀,过滤洗涤,然后将所得CaC2O4固体溶于过量的强酸,最后使用已知浓度的KMnO4溶液通过滴定来测定溶液中Ca2+的含量。针对该实验中的滴定过程,回答以下问题:(1)KMnO4溶液应该用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,除滴定管外,还需要的玻璃仪器有________________________。(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式:__________________________________。(3)滴定终点的颜色变化为溶液由________色变为________色。(4)以下操作会导致测定的结果偏高的是____(填字母)。a.装入KMnO4溶液前未润洗滴定管b.滴定结束后俯视读数c.滴定结束后,滴定管尖端悬有一滴溶液d.滴定过程中,振荡时将待测液洒出参考答案一、选择题:每题只有一个正确选项。1.下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是( )A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来C.物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D.吸热反应没有利用价值答案:D2.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是( )A.土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B.金属棒X的材料应该是比镁活泼的金属C.金属棒X上发生反应:M-ne-===Mn+D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法答案:B解析:潮湿的土壤中有水和氧气,形成原电池环境,钢铁易被腐蚀,A项正确;只要金属棒X的材料比铁活泼,则在形成原电池时,X就作负极被腐蚀,Fe作正极被保护,比镁活泼的金属在空气、土壤中易被氧化,不能起到长期防腐作用,B项错误;金属棒X作负极,发生氧化反应,电极反应式为M-ne-===Mn+,C项正确;牺牲阳极的阴极保护法实质上是牺牲了原电池的负极,保护了原电池的正极,D项正确。3.橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图。在其拉伸过程中有放热现象。25℃、101kPa时,下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是( )A.CaCO3===CaO+CO2↑B.NaOH的溶解C.2H2+O2===2H2OD.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O答案:D解析:橡皮筋拉伸过程中有放热现象,则橡皮筋从拉伸状态变收缩状态是吸热过程,混乱度增加,即熵增过程且在25℃、101kPa时自发进行。CaCO3分解是吸热反应,且熵增,但CaCO3在25℃、101kPa下不会自发分解,A错误;NaOH的溶解放热,且混乱度增加,熵增,B错误;H2在O2中燃烧放热,且熵减,C错误;该反应是吸热反应,且熵增,在25℃、101kPa下能自发进行,D正确。4.下列说法正确的是( )A.S(g)+O2(g)===SO2(g)可用该反应的ΔH表示燃烧热B.通过直接蒸发MgCl2溶液的方法获取无水氯化镁固体C.除去CuCl2溶液中的Fe3+,选用氢氧化钠溶液作沉淀剂D.测定中和热的实验中,参与反应的酸或碱,无论谁过量,都不影响中和热的数值答案:D解析:燃烧热应是固体硫完全燃烧生成SO2(g)放出的热量,A错误;直接蒸发MgCl2溶液,Mg2+水解生成Mg(OH)2,最后得到MgO,B错误;除去CuCl2溶液中的Fe3+,可加入适量的CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3促进Fe3+水解,且不引入杂质,C错误。5.已知反应X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )A.ΔH=E2-E1B.更换高效催化剂,E3不变C.恒压下充入一定量的氦气,n(Z)减小D.压缩容器,c(X)减小答案:C解析:由图像可知,该反应为放热反应,ΔH=E1-E2,A错误;使用催化剂,降低反应活化能,反应速率加快,B错误;恒压下充入一定量的氦气,容器体积增大,反应体系的分压减小,平衡向气体增多的方向移动,则n(Z)减小,C正确;压强增大,容器体积缩小,反应体系中各物质的浓度都增大,D错误。6.下列方程式书写正确的是( )A.H2S的电离方程式:H2SH++HS-B.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3===Na++H++COeq \o\al(2-,3)C.COeq \o\al(2-,3)的水解方程式:COeq \o\al(2-,3)+2H2OH2CO3+2OH-D.HS-的水解方程式:HS-+H2OS2-+H3O+答案:A解析:多元弱酸的电离是分步的,H2S的第一步电离方程式为H2SH++HS-,A正确;NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3===Na++HCOeq \o\al(-,3)、HCOeq \o\al(-,3)H++COeq \o\al(2-,3),B错误;COeq \o\al(2-,3)的水解是分步的,第一步水解方程式为COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-,C错误;HS-的水解方程式为HS-+H2OH2S+OH-,D错误。7.在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。据图分析,下列说法不正确的是( )A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B.a、c两点对应的氢气生成速率相等C.b点对应的反应速率为v(H2SO4)=1.0×10-3mol·L-1·s-1D.d点没有构成原电池,反应速率减慢答案:D解析:根据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的用量增加,化学反应速率先加快后减慢,则饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气,A项正确;a、c两点对应的氢气生成速率相等,B项正确;b点收集336mL氢气用时150s,336mL氢气的物质的量为0.015mol,消耗硫酸0.015mol,则b点对应的反应速率为v(H2SO4)=0.015mol÷0.1L÷150s=1.0×10-3mol·L-1·s-1,C项正确;d点锌置换出铜,锌、铜和硫酸构成原电池,化学反应速率加快,但硫酸铜用量增多,锌置换出来的铜附着在锌表面,导致锌与硫酸溶液接触面积减小,反应速率减慢,D项错误。8.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),若保持温度和容器体积不变,再充入n(NH3)∶n(CO2)=2∶1,则再次达到平衡时c(NH3)( )A.增大 B.不变 C.变小 D.因条件不足无法判断答案:B解析:温度不变平衡常数不变,K=c2(NH3)·c(CO2),再充入n(NH3)∶n(CO2)=2∶1,则再次达到平衡时,c(NH3)=2xmol·L-1,则c(CO2)=xmol·L-1,K=c2(NH3)·c(CO2)=(2x)2·x=4x3,x=eq \r(3,\f(K,4)),c(NH3)是定值,保持不变。9.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是( )A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数Ka增大B.0.10mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH-)增大C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动D.25℃时,欲使醋酸溶液的pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸答案:D解析:弱电解质的电离平衡常数只受温度影响,升高温度电离平衡常数增大,A项正确;将溶液稀释,c(H+)减小,c(OH-)增大,B项正确;加入CH3COONa会抑制CH3COOH电离,C项正确;加入冰醋酸,溶液的pH、电离程度均减小,但电离常数不变,D项错误。10.下列说法正确的是( )A.pH=1的醋酸加水稀释到原体积的100倍,稀释后pH=3B.室温下pH=3的醋酸溶液和pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合后溶液呈酸性C.室温下pH相同的NH4Cl溶液和CH3COOH溶液,由水电离产生的c(H+)相同D.某温度下,水的离子积常数为1×10-12,该温度下pH=7的溶液呈中性答案:B解析:醋酸是弱酸,加水稀释会促进其电离,故pH=1的醋酸加水稀释到原体积的100倍后pH<3,A错误;室温下pH=3的醋酸溶液和pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合后,醋酸过量,混合液呈酸性,B正确;CH3COOH抑制水的电离,NH4Cl促进水的电离,所以pH相同的NH4Cl溶液和CH3COOH溶液,由水电离产生的c(H+)不相同,C错误;某温度下,水的离子积常数为1×10-12,该温度下pH=7的溶液中c(H+)=10-7mol·L-1,c(OH-)=eq \f(1×10-12,1×10-7)mol·L-1=10-5mol·L-1,则c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,D错误。11.通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述正确的是( )A.b极为正极,发生还原反应B.一段时间后b极区电解液的pH减小C.H+由a极穿过质子交换膜到达b极D.a极的电极反应式为-e-===Cl-+答案:B解析:原电池工作时,正极上发生得电子的还原反应,即:4+8e-+4H+===4Cl-+4,则a极为正极,b极为负极,负极反应式为CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+,A、C、D错误;由电极反应式可知当转移8mol电子时,正极消耗4molH+,负极生成7molH+,则处理后的废水pH降低,B正确。12.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH3OH(g)+CO(g)===HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是( )A.增大压强甲醇转化率增大B.b点反应速率v正=v逆C.平衡常数K(75℃)>K(85℃),反应速率vb<vdD.生产时反应温度控制在80~85℃为宜答案:B解析:A项,温度超过约83℃时,随着温度的升高,CO的转化率降低,说明该反应是可逆反应;由于该反应是气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,即增大甲醇的转化率,正确;B项,题中说明该曲线是测得相同时间内CO的转化率随温度变化曲线,并非是在不同温度下的平衡转化率;b点之后,仍有一段曲线表示CO的转化率随温度升高而升高,说明b点不是平衡状态,则此时正反应速率不等于逆反应速率,错误;C项,温度超过约83℃时,随着温度的升高,CO的转化率降低,则说明该反应是放热反应;对于放热反应而言,温度越高,平衡常数K越小,故K(75℃)>K(85℃);b点的温度比d点的低,故vb<vd,正确;D项,根据图可知,温度在80~85℃的范围内,CO的转化率最高,超过该温度范围,随着温度的升高,CO的转化率降低,说明反应的最适温度在80~85℃之间,故生产时反应温度控制在80~85℃为宜,正确。13.已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9及表中有关信息:下列判断正确的是( )A.向Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是COeq \o\al(2-,3)+2H2OH2CO3+2OH-B.常温时,CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,则eq \f(cCH3COOH,cCH3COO-)=18C.NaHCO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(COeq \o\al(2-,3))D.2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀,则CaCl2溶液的浓度一定是5.6×10-5mol·L-1答案:C解析:弱酸根离子水解是分步进行的,以第一步为主,向Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-,故A错误;常温时,CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,醋酸的电离平衡常数表达式为K=eq \f(cCH3COO-·cH+,cCH3COOH),eq \f(1.8×10-5,10-6)=eq \f(cCH3COO-,cCH3COOH),eq \f(cCH3COOH,cCH3COO-)=eq \f(1,18),故B错误;NaHCO3溶液中的物料守恒:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCOeq \o\al(-,3))+c(COeq \o\al(2-,3)),电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3)),两式联立得:c(OH-)+c(COeq \o\al(2-,3))=c(H2CO3)+c(H+),故C正确;已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9=c(COeq \o\al(2-,3))·c(Ca2+),2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,c(COeq \o\al(2-,3))=2×10-4mol·L-1×V/2V=1×10-4mol·L-1,代入公式,得c(Ca2+)=2.8×10-5mol·L-1,则原CaCl2溶液中c(Ca2+)>2.8×10-5mol·L-1×2=5.6×10-5mol·L-1,故D错误。14.某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4,装置如图所示。下列说法错误的是( )A.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜B.a处进入稀氨水,d处流出浓H3PO4溶液C.阴极区总反应式为2H2O+2NHeq \o\al(+,4)+2e-===2NH3·H2O+H2↑D.每放出11.2L(标准状况)H2时,能回收98gH3PO4答案:D解析:A项,废水中存在的主要离子为NHeq \o\al(+,4)、H2POeq \o\al(-,4)和HPOeq \o\al(2-,4),在电解过程中,NHeq \o\al(+,4)向左室迁移结合OH-生成NH3·H2O,H2POeq \o\al(-,4)和HPOeq \o\al(2-,4)向右室迁移结合H+生成H3PO4,所以膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜,正确;B项,为了增强溶液的导电性,a处进入稀氨水,c处充入稀磷酸,b处流出浓氨水,d处流出浓磷酸,正确;C项,阴极区发生2H2O+2e-===2OH-+H2↑,NHeq \o\al(+,4)+OH-===NH3·H2O,总反应式为2H2O+2NHeq \o\al(+,4)+2e-===2NH3·H2O+H2↑,正确;D项,11.2L(标准状况)H2的物质的量为0.5mol,根据阴极区反应:2H2O+2NHeq \o\al(+,4)+2e-===2NH3·H2O+H2↑,当生成n(H2)=0.5mol,转移电子n(e-)=1mol,根据阳极区反应:2H2O+2HPOeq \o\al(2-,4)-4e-===2H3PO4+O2↑,2H2O+4H2POeq \o\al(-,4)-4e-===4H3PO4+O2↑,根据电子守恒,回收H3PO4的质量为49gc(OH-)C.水的电离程度:c>b>aD.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)答案:A解析:a点溶液的pH=3.1,是加入醋酸后的结果,根据电荷守恒知,c(CH3COO-)>c(Na+),醋酸的电离程度较小,则c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),B正确;a以醋酸的电离为主,抑制水的电离,酸性越强,水的电离程度越小,c点加入醋酸钠,水的电离程度增大,故水的电离程度:c>b>a,C正确;当混合溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)=c(CH3COO-),则c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),D正确。二、非选择题16.(1)已知:①Fe(s)+eq \f(1,2)O2(g)===FeO(s) ΔH1=-272.0kJ·mol-1;②2Al(s)+eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7kJ·mol-1。Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________________。某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是________(填“能”或“不能”),你的理由是____________________________________________________________。(2)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②其中B历程表明此反应采用的条件为______(填字母)。A.升高温度 B.增大反应物的浓度C.降低温度 D.使用催化剂答案:(1)3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ·mol-1 不能 该反应为引发反应,需消耗大量能量,成本较高 (2)①吸 ②D解析:(1)②-①×3即得:3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ·mol-1。利用铝热反应在工业上大面积炼铁时,为了引发反应需要消耗大量能源,冶炼Fe的成本就太高了,所以不能使用铝热反应炼铁。(2)①反应物能量低于最后的生成物能量,所以该反应为吸热反应。②从A到B反应的活化能明显降低了,所以是加入了催化剂。17.用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。(1)写出上述反应的平衡常数表达式_______________________________。(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。①结合表中数据,判断该反应的ΔH_____0(填“>”或“<”),理由是__________。②判断该反应达到平衡的依据是________(填字母)。A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)=v逆(N2)(3)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。①0~10min内的CO2平均反应速率v=_________________。②图中A点v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。③第10min时,外界改变的条件可能是__________(填字母)。A.加催化剂 B.增大C的物质的量C.减小CO2的物质的量 D.升温E.降温答案:(1)K=eq \f(cN2·cCO2,c2NO) (2)①> 计算700℃和800℃的平衡常数K1,K2,得K1<K2,所以ΔH>0 ②AB (3)①0.01mol·L-1·min-1 ②> ③AD解析:(2)①根据表格数据,列出实验1(700℃)的三段式:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)起始物质的量/mol 0.40 0 0变化物质的量/mol 0.18 0.090.09平衡物质的量/mol 0.22 0.090.09K1=eq \f(cN2·cCO2,c2NO)=eq \f(\f(0.09,2)×\f(0.09,2),\f(0.22,2)2)=eq \f(81,484),据表格数据,列出实验2(800℃)的三段式:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)起始物质的量/mol 0.24 0 0变化物质的量/mol 0.16 0.08 0.08平衡物质的量/mol 0.08 0.08 0.08K2=eq \f(cN2·cCO2,c2NO)=eq \f(\f(0.08,2)×\f(0.08,2),\f(0.08,2)2)=1>K1;温度升高,K增大,则正反应为吸热反应,ΔH>0。②该反应气体的总质量是个变量,容器体积不变,所以密度是一个变量,当容器内气体密度恒定时,则反应达到平衡状态,故A正确;各组分的浓度不再改变能说明反应达到平衡状态,故B正确;该反应前后气体分子的数目相同,则气体的总物质的量一直不变,根据pV=nRT,恒温恒容条件下,压强一直不变,所以容器内压强恒定不能说明反应达到平衡状态,故C错误;2v正(NO)=v逆(N2),此时正反应速率和逆反应速率不相等,应是v正(NO)=2v逆(N2)时反应达到平衡状态,故D错误。(3)①随着反应进行,n(N2)逐渐减小,n(NO)逐渐增大,10min内,Δn(N2)=0.2mol,物质的量变化之比等于化学计量数之比,则Δn(CO2)=0.2mol,所以v(CO2)=eq \f(ΔnCO2,V·Δt)=eq \f(0.2 mol,2 L×10 min)=0.01mol·L-1·min-1。②根据图像可知A点反应向正反应方向进行,则v正>v逆。③第10min时,N2、NO物质的量没有发生突变,N2的物质的量逐渐减小,速率比10min前大;NO物质的量逐渐增大,速率比10min前大。加催化剂,不会引起物质的量的突变,只会增大反应速率,故A正确;增大碳固体的物质的量,对反应速率没有影响,故B错误;减小CO2的物质的量,反应速率减小,故C错误;升温,反应速率增大,故D正确;降温,反应速率减小,故E错误。18.含铬(+6价)废水严重危害人体健康,工业上常用还原法进行处理。其部分工艺流程如下:(1)废水中,六价铬以CrOeq \o\al(2-,4)或者Cr2Oeq \o\al(2-,7)的形式存在,写出其相互转化的离子方程式:__________________________________________。常用NaHSO3作还原剂,写出还原池中反应的离子方程式:_________________________________。(2)废水中残留六价铬的浓度随溶液pH变化如图所示。实际生产中需控制pH=2.5~3.0,原因可能是__________________________________________________________________。(3)沉淀池中生成Cr(OH)3的颗粒太细,为促使其更好地沉淀,可采取的措施是________________。(4)我国规定,工业废水中含Cr(Ⅵ)量的排放标准为0.1mg·L-1。已知:Cr的相对原子质量为52,Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10。若用Ba2+除去废水中的CrOeq \o\al(2-,4),达到废水排放标准时,废水中Ba2+浓度最低为________mol·L-1(保留小数点后2位)。用Ba2+除去废水中的CrOeq \o\al(2-,4)是否可行,为什么?______________________________________________________________。答案:(1)2CrOeq \o\al(2-,4)+2H+Cr2Oeq \o\al(2-,7)+H2O 3HSOeq \o\al(-,3)+Cr2Oeq \o\al(2-,7)+5H+===2Cr3++3SOeq \o\al(2-,4)+4H2O(2)溶液中pH越高,废水中六价铬残留越多;溶液中pH越低,会腐蚀设备管道(3)加入絮凝剂(4)6.24×10-5 不可行,因为废水中含有Ba2+,同样有毒解析:(1)由工艺流程可知,加酸可以使CrOeq \o\al(2-,4)转化为Cr2Oeq \o\al(2-,7),转化的离子方程式为2CrOeq \o\al(2-,4)+2H+Cr2Oeq \o\al(2-,7)+H2O;还原池中,Cr2Oeq \o\al(2-,7)在酸性条件下将HSOeq \o\al(—,3)氧化生成SOeq \o\al(2-,4),本身被还原为Cr3+,反应的离子方程式为3HSOeq \o\al(-,3)+Cr2Oeq \o\al(2-,7)+5H+===2Cr3++3SOeq \o\al(2-,4)+4H2O。(2)由图可知,溶液中pH越大废水中残留六价铬的浓度越大,而溶液中pH越小,酸性越强,可能会腐蚀设备管道,所以实际生产中需控制pH=2.5~3.0。(3)沉淀池中生成Cr(OH)3的颗粒太细,可向沉淀池中加入絮凝剂,使Cr(OH)3更好地沉淀。(4)达到废水排放标准时,CrOeq \o\al(2-,4)的浓度为eq \f(\f(0.000 1 g,52),1 L)=eq \f(0.000 1,52)mol·L-1,则溶液中Ba2+浓度为eq \f(KspBaCrO4,cCrO\o\al(2-,4))=eq \f(1.2×10-10,\f(0.000 1,52))mol·L-1=6.24×10-5mol·L-1;Ba2+在溶液中有毒,则用Ba2+除去废水中的CrOeq \o\al(2-,4)是不可行的。19.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择_________(填字母)。a.碳棒 b.锌板 c.铜板(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的_____(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为_________________。②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因__________________________________________________________________________。(3)乙醛酸(HOOC—CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图3所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。①N电极上的电极反应式为__________________________________________________。②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为___mol。答案:(1)b(2)①负 ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH- ②Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑(3)①HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H2O ②2解析:(1)形成原电池时,Fe作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的金属作负极,所以选锌。(2)①“镁—次氯酸盐”燃料电池中失电子的为负极,则Mg为负极;正极上ClO-得电子生成氯离子,则正极的电极反应式为ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH-;②Mg的活泼性较强,能与水反应生成氢气,其反应为Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑。(3)①N电极上HOOC—COOH得电子生成HOOC—CHO,则电极反应式为HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H2O;②2molH+通过质子交换膜,则电池中转移2mol电子,根据电极方程式HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H2O,可知生成1mol乙醛酸,由于两极均有乙醛酸生成,所以生成的乙醛酸为2mol。20.我国国标推荐的食品药品中Ca元素含量的测定方法之一为利用Na2C2O4将处理后的样品中的Ca2+沉淀,过滤洗涤,然后将所得CaC2O4固体溶于过量的强酸,最后使用已知浓度的KMnO4溶液通过滴定来测定溶液中Ca2+的含量。针对该实验中的滴定过程,回答以下问题:(1)KMnO4溶液应该用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,除滴定管外,还需要的玻璃仪器有________________________。(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式:__________________________________。(3)滴定终点的颜色变化为溶液由________色变为________色。(4)以下操作会导致测定的结果偏高的是____(填字母)。a.装入KMnO4溶液前未润洗滴定管b.滴定结束后俯视读数c.滴定结束后,滴定管尖端悬有一滴溶液d.滴定过程中,振荡时将待测液洒出答案:(1)酸式 烧杯、锥形瓶(2)2MnOeq \o\al(-,4)+5C2Oeq \o\al(2-,4)+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O(3)无 浅紫(4)ac解析:(1)KMnO4溶液具有强氧化性,应放在酸式滴定管中。(3)KMnO4溶液本身可以作为指示剂,终点的颜色变化为无色变为浅紫色。弱酸CH3COOHH2CO3电离平衡常数(常温)Ka=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11实验编号温度/℃起始时NO的物质的量/mol平衡时N2的物质的量/mol17000.400.0928000.240.08弱酸CH3COOHH2CO3电离平衡常数(常温)Ka=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11实验编号温度/℃起始时NO的物质的量/mol平衡时N2的物质的量/mol17000.400.0928000.240.08
