


所属成套资源:2021——2022学年高中化学高二上学期期末测试卷(含答案解析)
2021-2022学年河南省开封市五县高二(上)期末化学试卷(含答案解析)
展开这是一份2021-2022学年河南省开封市五县高二(上)期末化学试卷(含答案解析),共19页。试卷主要包含了6ml⋅L−1,下列叙述正确的是,0kJ⋅ml−1,【答案】C,【答案】B,【答案】D等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年河南省开封市五县高二(上)期末化学试卷
1. 最新报道:科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应 过程的示意图如下:下列说法正确的是( )
A. CO 和 O 生成 CO2 是吸热反应
B. 在该过程中,CO 断键形成 C 和 O
C. CO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2
D. 状态Ⅰ→状态Ⅲ表示 CO 与 O2 反应的过程
2. 关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
CS2
蔗糖
H2CO3
A. A B. B C. C D. D
3. 下列说法中正确的是( )
A. 碱性锌锰电池是二次电池
B. 二次电池又叫蓄电池,它放电后可以再充电使活性物质获得再生
C. 铅酸蓄电池是一次电池
D. 燃料电池的活性物质储存在电池内
4. 反应2A(s)+B(g)⇌2C(g)+D(g)经2min后B的浓度减少0.6mol⋅L−1。下列有关说法正确的是( )
A. 用A表示的反应速率是0.6mol⋅L−1⋅min−1
B. 若分别用B、C、D表示反应的速率,则其比是1:2:1
C. 2min末时的反应速率用反应物B来表示是0.3mol⋅L−1⋅min−1
D. 在2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
5. 关于化学平衡常数的叙述正确的是( )
A. 增大反应物浓度,平衡常数随之增大
B. 两种物质反应,化学方程式的书写方式不同,平衡常数不变
C. 温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
D. 浓度商Q
A. CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−;用热的纯碱溶液清洗油污
B. Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;明矾净水
C. TiCl4+(x+2)H2O(过量)⇌TiO2⋅xH2O↓+4HCl;制备TiO2纳米粉
D. SnCl2+H2O⇌Sn(OH)Cl↓+HCl;配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
7. 化学中常借助曲线图来表示某种变化过程,有关下列四个曲线图的说法不正确的是( )
A. 对反应:aA(s)+2B(g)⇌xC(g),根据图①可以求出x=2
B. 升高温度,图④表示的反应中反应物的转化率增大
C. 图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(g)的影响,乙的压强大
D. 图②可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化
8. 将浓度为0.05mol/L的HClO溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A. c(H+) B. c(H+)c(HClO) C. Ka(HClO) D. c(ClO−)c(H+)
9. 由下列物质所配成的0.lmol×L−1 的溶液中,离子浓度由大到小的顺序正确的是( )
A. NH4Cl:c(Cl−)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH−)
B. Na2CO3:c(Na+)>c(CO32−)>c(HCO3−)>c(OH−)>c(H+)
C. NaHCO3:c(Na+)>c(CO32−)>c(HCO3−)>c(OH−)>c(H+)
D. (NH4)2SO4:c(NH4+)>c(SO42−)>c(H+)>c(OH−)
10. 关于下列装置,叙述错误的是( )
A. 石墨电极反应O2+4H++4e−→2H2O
B. 鼓入少量空气,会加快Fe的腐蚀
C. 加入少量NaCl,会加快Fe的腐蚀
D. 加入HCl,石墨电极反应式:2H++2e−→H2↑
11. 为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A. ①浊液中存在平衡:AgSCN(s)⇌Ag+(aq)+SCN−(aq)
B. ②中颜色变化说明上层清液中含有SCN−
C. ③中颜色变化说明有AgI生成
D. 该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
12. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( )
A. 氯碱工业中,X电极上电子流入 B. 电解精炼铜时,X是粗铜,发生还原反应
C. 在铁片上镀铜时,X是纯铜 D. 制取金属铝时,Z是氯化铝溶液
13. 常温下,0.2mol⋅L−1的一元酸HA的溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法不正确的是( )
A. HA为弱酸
B. 该混合液pH>7
C. 图中X表示HA,Y表示OH−,Z表示H+
D. 该混合溶液中:c(A−)+c(Y)=c(Na+)
14. 某小组为研究电化学原理,设计甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨).下列叙述正确的是( )
A. 甲、丙中是化学能转变为电能,乙中是电能转变为化学能
B. C1、C2分别是阳极、阴极,锌片、铁片上都发生氧化反应
C. C1上和C3上放出的气体相同,铜片上和铁片上放出的气体也相同
D. 甲中溶液的pH逐渐升高,丙中溶液的pH逐渐减小
15. 如图是我国学者研发的高效过氧化氢-尿素电池的原理装置,装置工作时,下列说法正确的是( )
A. 向负极迁移的主要是K+,产物M为K2SO4
B. 负极反应为CO(NH2)2+8OH−−6e−=CO32−+N2↑+6H2O
C. Pd/CFC极上发生反应:2H2O2−4e−=2H2O+O2↑
D. Ni−Co/Ni极上的电势比Pd/CFC极上的高
16. (1)①如图所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。
请写出NO2和CO反应的热化学方程式:______。
②如图表示氧族元素中氧、硫、硒、碲在相同条件下生成气态氢化物时的焓变数据,根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素。
试写出该条件下硒化氢发生分解反应的热化学方程式:______。
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
①已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=−185kJ⋅mol−1。
共价键
H−H
Cl−Cl
键能/(kJ⋅mol−1)
436
247
则H−Cl的键能为 ______kJ⋅mol−1。
②CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)催化剂2CO(g)+2H2(g)。已知上述反应中相关的化学键键能数据如表:
化学键
C−H
C−O
H−H
C≡O(CO)
键能(kJ⋅mol−1)
413
745
436
1075
则该反应的ΔH=______。
(3)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3−。两步反应的能量变化示意图如图:
①第一步反应是 ______(填“放热”或“吸热”)反应。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3−(aq)的热化学方程式是 ______。
17. 金属锰和氢气在工业上都有重要的用途。已知:锰能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸锰(MnSO4)。
(1)铜和锰构成的原电池装置如图所示,其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象为 ______。
(2)盐桥中装的是琼脂-饱和KCl溶液,电池工作时盐桥中Cl−移向 ______(左、右)烧杯。
(3)Mn电极的电极反应式为 ______。当电路中转移1mol电子时,铜电极析出的物质及其物质的量为 ______。
(4)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法。将含Cr2O72−的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NaCl进行电解,使阳极生成的Fe2+和Cr2O72−发生反应,其离子方程式为 ______。阴极上Cr2O72−、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O72−放电,则阴极的电极反应式为 ______。
18. 用CO2来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发利用CO2的方法。为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=−49.0kJ⋅mol−1.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=______mol⋅L−1⋅min−1。
(2)氢气的转化率=______。
(3)求此温度下该反应的平衡常数K=______。
(4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)n(CO2)增大的是______。
A.将H2O(g)从体系中分离出去B.充入He(g),使体系压强增大C.升高温度D.再充入1molH2
(5)当反应进行到3min末时,下列说法正确的是______(填字母)。
A.CO和CH3OH(g)的物质的量浓度相等
B.用CO和CH3OH(g)表示的化学反应速率相等
C.上述反应达到平衡状态
D.3min后该反应的正反应速率逐渐增大
(6)当反应达到平衡时,CO2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量CO2,待反应再一次达到平衡后,CO2的物质的量浓度为c2,则c1______c2(填“>”“<”或“=”)。
19. 在室温下,下列六种溶液:
①0.1mol/LNH4Cl;②0.1mol/LCH3COONH4;③0.1mol/LNH4HSO4;④pH=12的NH3⋅H2O和pH=2HCl等体积混合液;⑤0.1mol/LNH3⋅H2O;⑥0.1mol/L(NH4)2CO3
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①、③呈酸性的原因不同,分别用方程式解释 ______。
(2)室温下,测得溶液②的pH=7,则CH3COO−与NH4+浓度的大小关系是:c(CH3COO−)______c(NH4+)(填“>”,“<”或“=”)。
(3)比较溶液①、②、③、⑤中c(NH4+)的大小关系 ______。
(4)写出溶液④中离子浓度的大小关系 ______。
(5)写出溶液⑥的电荷守恒 ______。
20. 如图1所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,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)甲烷燃料电池负极电极反应式是:______;
(2)石墨电极(C)的电极反应式为______;
(3)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体体积为______L;丙装置中阴极析出铜的质量为______g;
(4)某同学利甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图2所示).
若用于制漂白液时a为电池______极,电解质溶液最好用______.
若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠做电解质溶液,阳极选用______作电极.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.由图可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B.由图可知不存在CO的断键过程,故B错误;
C.CO与O在催化剂表面形成CO2,CO2具有极性共价键,故C正确;
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,而不是与氧气反应,故D错误;
故选:C。
由图可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,CO与O在催化剂表面形成CO2,不存在CO的断键过程,以此解答该题。
本题考查能量变化图像分析,侧重于化学反应原理的探究的考查,题目着重于考查学生的分析能力和自学能力,注意把握题给信息,难度不大。
2.【答案】C
【解析】解:A.氯气为单质,不是非电解质,故A错误;
B.硫酸钡为强电解质,故B错误;
C.碳酸钙为强电解质,次氯酸为弱酸电解质,蔗糖为非电解质,故C正确;
D.碳酸为电解质,故D错误。
故选:C。
电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;例:酸、碱、盐,金属氧化物等;
非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;例:部分有机物,非金属氧化物等;
强电解质:在水溶液中或熔融状态下能完全电离的化合物;
弱电解质:在水溶液中或熔融状态下不能完全电离的化合物。
本题考查了物质的分类,熟悉电解质和非电解质定义,明确强电解质和弱电解质划分依据是解题关键,题目难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:A.碱性锌锰电池是一次电池,故A错误;
B.二次电池又叫蓄电池,放电时化学能转化为电能,充电时使活性物质获得再生,电能转化为化学能,故B正确;
C.铅酸蓄电池可以循环充电,属于二次电池,故C错误;
D.燃料电池的活性物质为负极和正极通入的物质,不储存在电池中,故D错误;
故选:B。
A.碱性锌锰电池是一次电池;
B.二次电池又叫蓄电池,放电时化学能转化为电能,充电时使活性物质获得再生;
C.铅酸蓄电池可以循环充电;
D.燃料电池的活性物质为负极和正极通入的物质。
本题考查原电池原理和电解池原理,题目难度中等,能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。
4.【答案】B
【解析】解:A、A物质为纯固体,不能表示反应速率,故A错误;
B、速率之比等于化学计量数之比,故v(B):v(C):v(D)=1:2:1,故B正确
C、2min内,B的浓度减少0.6mol/L,故2min内B的平均速率v(B)=0.6mol⋅L−12min=0.3mol/(L⋅min),又随着反应进行,速率在减慢,所以2min末时的反应速率用反应物B来表示应该小于0.3mol⋅L−1⋅min−1,故C错误;
D、速率之比等于化学计量数之比,故在2min内用B和C表示的反应速率之比v(B):v(C)=1:2,故D错误;
故选:B。
A、A物质为纯固体,不能表示化学反应的速率;
B、速率之比等于化学计量数之比,据此判断;
C、根据v=△c△t计算2min内B的平均速率v(B)再结合随着反应进行,速率在减慢判断;
D、速率之比等于化学计量数之比,据此判断.
本题考查化学反应速率的有关计算,比较基础,注意常用计算由定义法与化学计量数法,根据情况选择合适的计算方法.
5.【答案】C
【解析】解:A.平衡常数与温度有关,与浓度无关,则增大反应物浓度,平衡常数不变,故A错误;
B.K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则化学方程式的书写方式不同,平衡常数不同,故B错误;
C.若反应为A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),平衡常数K=c(C)⋅c(D)c(A)⋅c(B),而C(g)+D(g)⇌A(g)+B(g),平衡常数K′=c(A)⋅c(B)c(C)⋅c(D),可知温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,故C正确;
D.浓度商Q
故选:C。
A.平衡常数与温度有关,与浓度无关;
B.K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
C.若反应为A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),平衡常数K=c(C)⋅c(D)c(A)⋅c(B),而C(g)+D(g)⇌A(g)+B(g),平衡常数K′=c(A)⋅c(B)c(C)⋅c(D);
D.浓度商Q
6.【答案】D
【解析】解:A.CO32−水解是吸热反应,升高温度促进CO32−水解,导致溶液碱性增强,碱能使油脂水解,所以用热的纯碱溶液清洗油污,故A正确;
B.铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而净水,所以可以用明矾净水,故B正确;
C.纳米材料中粒子直径在1−100nm之间,TiCl4水解生成TiO2⋅xH2O的微粒直径在1−100nm之间,所以可以制备纳米材料,故C正确;
D.SnCl2水解生成HCl,NaOH和HCl反应生成水而促进水解,导致生成Sn(OH)Cl沉淀,为防止生成沉淀,应该加入HCl抑制水解,故D错误;
故选:D。
A.盐类水解是吸热反应,升高温度促进水解;
B.铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性;
C.TiCl4水解生成TiO2⋅xH2O而制备纳米材料;
D.NaOH和HCl反应生成水而促进水解.
本题考查盐类水解的应用,明确物质的性质是解本题关键,知道哪些方法能促进水解、哪些方法能抑制水解,题目难度不大.
7.【答案】D
【解析】解:A.由图可知,消耗0.2molB,生成0.2molC,则B、C的化学计量数相同,可知x=2,故A正确;
B.图④中交点为平衡状态,升高温度正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,可增大反应物的转化率,故B正确;
C.为气体体积不变的反应,乙中反应速率快,则乙的压强大,且平衡不移动,故C正确;
D.升高温度,正逆反应速率均增大,不可能瞬间正反应速率减小,图②不能可表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化,故D错误;
故选:D。
A.由图可知,消耗0.2molB,生成0.2molC;
B.图④中交点为平衡状态,升高温度正逆反应速率均增大;
C.为气体体积不变的反应,乙中反应速率快;
D.升高温度,正逆反应速率均增大。
本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、压强对平衡及速率的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意平衡移动原理与图象的结合,题目难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:A.加水稀释促进HClO电离,但是HClO电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)减小,故A错误;
B.加水稀释促进HClO电离,但是HClO电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)、c(ClO−)、c(HClO)都减小,但是温度不变电离平衡常数不变,c(H+)c(HClO)=c(H+)c(HClO)×c(ClO−)c(ClO−)=Kac(ClO−)增大,故B正确;
C.温度不变电离平衡常数不变,则Ka(HClO)不变,故C错误;
D.加水稀释导致溶液酸性减弱,水的电离程度增大,则溶液中c(H+)减小程度小于c(ClO−)减小程度,则c(ClO−)c(H+)减小,故D错误;
故选:B。
加水稀释促进HClO电离,但是HClO电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)、c(ClO−)、c(HClO)都减小,但是温度不变离子积常数不变,c(OH−)增大。
本题以HClO为载体考查弱电解质的电离,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确加水稀释过程中各微粒浓度改变特点是解本题关键,注意:离子积常数和电离平衡常数都只与温度有关,D为解答易错点。
9.【答案】D
【解析】解:A.氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,NH4++H2O⇌NH3.H2O+H+,所以c(H+)>c(OH−),铵根离子水解、钠离子不水解,所以c(Cl−)>c(NH4+),铵根离子水解较微弱,所以c(NH4+)>c(H+),所以溶液中离子浓度大小顺序为:c(Cl−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−),故A错误;
B.Na2CO3溶液中,碳酸根离子部分水解,溶液显示碱性,则:c(OH−)>c(H+)、c(Na+)>c(CO32−)>c(HCO3−),由于氢氧根离子来自水的电离和碳酸根离子的水解,则:c(OH−)>c(HCO3−),所以溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CO32−)>c(OH−)>c(HCO3−)>c(H+),故B错误;
C.NaHCO3溶液中,碳酸氢根离子部分水解,溶液显示碱性,由于氢氧根离子来自水的电离和碳酸氢根离子的水解,则c(OH−)>c(HCO3−),溶液中正确离子浓度大小为:c(Na+)>c(CO32−)>c(OH−)>c(HCO3−)>c(H+),故C错误;
D.(NH4)2SO4溶液中,铵根离子部分水解,溶液显示酸性,则c(H+)>c(OH−),由于水解程度较小,则c(NH4+)>c(SO42−),溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(SO42−)>c(H+)>c(OH−),故D正确;
故选:D。
A.氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,钠离子不水解,据此判断离子浓度大小;
B.碳酸钠溶液中,碳酸根离子部分水解,溶液显示碱性,则c(OH−)>c(H+),由于氢氧根离子来自水的电离和碳酸根离子的水解,则c(HCO3−)
本题考查了离子浓度大小比较,题目难度中等,试题侧重考查盐的水解原理的应用,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法.
10.【答案】A
【解析】解:A、钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,石墨做正极,电极反应为2H2O+O2+4e−=4OH−,故A错误;
B、铁发生的是吸氧腐蚀,鼓入少量的空气,增加了氧气的量,加快腐蚀,故B正确;
C、加入氯化钠,增加了溶液的导电性,加快了钢铁的腐蚀,故C正确;
D、加入HCl后,溶液呈强酸性,铁发生析氢腐蚀,石墨为正极,为2H++2e−→H2↑,故D正确;
故选:A。
A、钢铁在接近中性的溶液中,发生吸氧腐蚀,石墨做正极;
B、铁发生的是吸氧腐蚀,鼓入少量的空气,增加了氧气的量,加快腐蚀;
C、加入氯化钠,增加了溶液的导电性;
D、强酸性条件,铁发生析氢腐蚀,石墨为正极;
本题考查原电池的电极反应,主要考查铁的“吸氧”“析氢”两种腐蚀,注意两种腐蚀发生的条件,难度中等。
11.【答案】D
【解析】
【分析】本题以化学实验,考查难溶电解质的沉淀溶解平衡,解题的关键是掌握物质的性质、沉淀溶解平衡原理及应用,侧重分析推理,难度一般。
【解答】A.①浊液中存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s)⇌Ag+(aq)+SCN−(aq),故A正确;
B.铁离子与SCN−结合生成络离子,则②中颜色变化说明上层清液中含有SCN−,故B正确;
C.银离子与碘离子结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,故C正确;
D.硝酸银过量,余下的浊液中含银离子,与KI反应生成黄色沉淀,不能证明AgI比AgSCN更难溶,故D错误;
故选:D。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了氯碱工业,电解精炼铜,电镀铜,冶炼铝等几种工业制备的原理应用,熟练掌握电解原理是解题关键。
【解答】
A、氯碱工业中,X电极连接电源正极,为电解池的阳极,是电子流出的电极,故A错误;
B、电解精炼铜时,粗铜做阳极含有铁、锌、镍等活泼金属,发生氧化反应,精铜做阴极,发生还原反应,故B错误;
C、在铁片上镀铜时,铁片做阴极为Y电极,铜做阳极为X电极,故C正确;
D、金属铝是电解熔融的氧化铝制得的,电解氯化铝溶液不能得到金属铝,故D错误;
故选:C。
13.【答案】C
【解析】解:A.通过以上分析知,HA是弱酸,故A正确;
B.NaA是强碱弱酸盐,弱酸根离子水解导致溶液呈碱性,则混合溶液pH>7,故B正确;
C.通过C分析知,X、Y、Z分别表示OH−,Y表示HA,Z表示H+,故C错误;
D.该混合溶液中水电离、A−水解都生成OH−,只有A−水解生成HA,溶液中c(HA)
等浓度、等体积的HA和NaOH溶液混合,二者恰好完全反应生成NaA,如果NaA不水解,则c(A−)=0.1mol/L,根据图知c(A−)<0.1mol/L,说明HA是弱酸,则NaA是强碱弱酸盐,溶液中存在电荷守恒、物料守恒,据此分析解答。
本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生图象分析、判断能力,正确判断HA酸性强弱及图中各微粒名称是解本题关键,题目难度中等。
14.【答案】C
【解析】解:A.甲没有外接电源,是将化学能转化为电能的装置,乙、丙有外接电源,是将电能转化为化学能的装置,为电解池,故A错误;
B.C1、C2分别连接原电池正负极,所以是电解池的阳极、阴极,锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应,铁片作阴极,阴极上得电子发生还原反应,故B错误;
C.C1和C3都是阳极,阳极上氯离子失电子发生氧化反应而生成氯气,铜片上和铁片上都是氢离子得电子发生还原反应生成氢气,故C正确;
D.甲、丙溶液中,甲中正极和丙中阴极上都是氢离子得电子生成氢气,随着反应的进行,氢离子浓度都逐渐减少,则溶液的pH增大,故D错误;
故选C.
A.丙有外接电源,属于电解池;
B.连接原电池正极的电极是阳极,连接原电池负极的电极是阴极,锌作负极,铁作阴极,失电子的物质发生氧化反应,得电子的物质发生还原反应;
C.C1和C3都是阳极,阳极上氯离子放电,铜片上和铁片上都是氢离子放电;
D.甲、丙溶液中,随着反应的进行,氢离子浓度都逐渐减少,pH增大.
本题考查了原电池和电解池原理,明确离子放电顺序是解本题关键,结合电极上发生的电极反应来分析解答,难度中等.
15.【答案】B
【解析】解:A.由于存在阳离子交换膜。原电池内电路中阳离子移向正极,则向正极迁移的主要是K+,故A错误;
B.尿素失去电子被氧化为负极,电极反应式为CO(NH2)2−6e−+8OH−=CO32−+N2↑+6H2O,故B正确;
C.H2O2得到电子被还原为正极即Pd/CFC极,电极反应式为H2O2+2H++2e−=2H2O,故C错误;
D.过氧化氢一尿素电池工作时,尿素失去电子被氧化为负极即Ni−Co/Ni极,H2O2得到电子被还原为正极即Pd/CFC极,所以Ni−Co/Ni极上的电势比Pd/CFC极上的低,故D错误;
故选:B。
过氧化氢一尿素电池工作时,尿素失去电子被氧化为负极,电极反应式为CO(NH2)2−6e−+8OH−=CO32−+N2↑+6H2O,H2O2得到电子被还原为正极,电极反应式为H2O2+2H++2e−=2H2O,原电池内电路中阳离子移向正极、阴离子移向负极,正极的上的电势比负极上的高,以此解答该题。
本题考查原电池原理和电解池原理,题目难度中等,能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。
16.【答案】NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=−234kJ⋅mol−1 H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H=−81kJ/mol434+120kJ/mol放热 NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+NO3−(aq)△H=−346kJ⋅mol−1
【解析】解:(1)①由图可知,1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量368−134=234kJ,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=−234kJ⋅mol−1,
故答案为:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=−234kJ⋅mol−1;
②非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为:根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d依次为:H2Te、H2Se、H2S、H2O,可知,b为硒化氢的生成热数据,则硒化氢分解吸热,△H=−81kJ/mol,所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为:H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H=−81kJ/mol,
故答案为:H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H=−81kJ/mol;
(2)①△H=436kJ/mol+247kJ/mol−2E(H−Cl)=−185kJ/mol,解得:E(H−Cl)=434kJ/mol,
故答案为:434;
②反应的△H=反应物总键能-生成物总键能=(4×413+2×745−2×1075−2×436)kJ/mol=+120kJ/mol,
故答案为:+120kJ/mol;
(3)①由图可知,第一步反应的△H=−273kJ⋅mol−1<0,则该反应是放热反应,
故答案为:放热;
②由图可知第一步热化学方程式为NH4+(aq)+1.5O2(g)=NO2−(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=−273kJ⋅mol−1,第二步热化学方程式为NO2−(aq)+0.5O2(g)=NO3−(aq)△H=−73kJ⋅mol−1,根据盖斯定律第一步+第二步得NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+NO3−(aq)△H=(−273−73)kJ⋅mol−1=−346kJ⋅mol−1,
故答案为:NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+NO3−(aq)△H=−346kJ⋅mol−1。
(1)①由图可知,1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO放出热量=368−134=234kJ,根据热化学方程式书写原则进行书写;
②根据图象判断出abcd对应的各氢化物,根据焓变的大小书写热化学方程式;
(2)①根据△H=反应物总键能-生成物总键能计算;
②反应的△H=反应物总键能-生成物总键能;
(3)①由图可知,第一步反应的△H=−273kJ⋅mol−1;
②由图可知第一步热化学方程式为NH4+(aq)+1.5O2(g)=NO2−(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=−273kJ⋅mol−1,第二步热化学方程式为NO2−(aq)+0.5O2(g)=NO3−(aq)△H=−73kJ⋅mol−1,根据盖斯定律第一步+第二步得NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+NO3−(aq)。
本题考查反应热与键能的计算等知识,侧重学生分析能力、计算能力和灵活运用能力的考查,注意反应热与键能的计算,题目难度中等。
17.【答案】铜电极上有气泡生成 左 Mn−2e−=Mn2+ 12molH2 Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OCr2O72−+14H++6e−=2Cr3++7H2O
【解析】解:(1)根据题中信息可知在图1装置中,Mn失去电子生成Mn2+,氢离子在铜电极上得到电子生成氢气,
故答案为:铜电极上有气泡生成;
(2)原电池中,阴离子移向负极,故Cl−移向左烧杯,
故答案为:左;
(3)Mn失去电子生成Mn2+,对应的电极反应方程式为Mn−2e−=Mn2+,当电路中转移1mol电子时,铜电极析出的氢气的物质的量为1×12mol=12mol,
故答案为:Mn−2e−=Mn2+;12molH2;
(4)根据题意可知,该溶液环境为酸性环境,则Fe2+和Cr2O72−发生的反应为:Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,Cr2O72−放电的阴极电极反应式为:Cr2O72−+14H++6e−=2Cr3++7H2O,
故答案为:Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;Cr2O72−+14H++6e−=2Cr3++7H2O。
(1)根据题中信息可知在图1装置中,Mn失去电子生成Mn2+;
(2)原电池中,阴离子移向负极;
(3)Mn失去电子生成Mn2+,对应的电极反应方程式为Mn−2e−=Mn2+,当电路中转移1mol电子时,铜电极析出的物质为氢气;
(4)根据题意可知,该溶液环境为酸性环境,则Fe2+和Cr2O72−生成Cr3+、Fe3+和H2O,Cr2O72−放电的阴极电极反应式为:Cr2O72−+14H++6e−=2Cr3++7H2O。
本题考查原电池原理和电解池原理,题目难度中等,能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。
18.【答案】0.07575%5.33ADAB<
【解析】解:(1)v(CO2)=0.75mol/L10min=0.075mol/(L⋅min),故答案为:0.075;
(2)氢气的转化率=2.253×100%=75%,故答案为:75%;
(3)衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,则k=c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)=0.75×0.750.25×0.753=5.33,故答案为:5.33;
(4)要使n(CH3OH)n(CO2)增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,故A正确;
B.充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变,故B错误;
C.因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则n(CH3OH)/n(CO2)减小,故C错误;
D.再充入1molCO2和3molH2,等效于在原来基础上缩小体积一半,压强增大,平衡向正反应方向移动,则n(CH3OH)/n(CO2)增大,故D正确。
故答案为:AD;
(5)A.由图象可知CO和CH3OH(g)的物质的量浓度相等,故A正确;
B.方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),由方程式可知用CO和CH3OH(g)表示的化学反应速率相等,故B正确;
C.3min后浓度发生变化,上述反应没有达到平衡状态,故C错误;
D.3min后该反应的正反应速率逐渐减小,正反应速率逐渐增大,故D错误。
故答案为:AB;
(6)当反应达到平衡时,CO2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量CO2,平衡正向移动,CH3OH(g)、H2O浓度增大,由于平衡常数不变,则CO2的物质的量浓度也增大,
故答案为:<。
由图象可知 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),
开始(mol/L):1 3 0 0
变化(mol/L):0.752.250.750.75
平衡(mol/L):0.250.750.750.75
以此可计算(1)、(2)、(3)题;
(4)要使n(CH3OH)n(CO2)增大,应使平衡向正反应方向移动;
(5)当反应进行到3min末时,CO和CH3OH(g)的物质的量浓度,反应速率相等,没有达到平衡状态;
(6)当反应达到平衡时,CO2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量CO2,平衡正向移动,CH3OH(g)、H2O浓度增大,结合平衡常数不变判断。
本题考查较为综合,涉及化学平衡计算以及平衡移动等问题,为高考常见题型,题目难度较大,注意根据图象计算各物质的平衡浓度为解答该题的关键。
19.【答案】NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+;NH4HSO4=NH4++H++SO42− =③>①>②>⑤ c(NH4+)>c(NH3⋅H2O)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+)c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−)
【解析】解:(1)NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4Cl中铵根离子水解显酸性,水解离子方程式为NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+;NH4HSO4是强电解质,在溶液中完全电离出氢离子,所以溶液显酸性,电离方程式为NH4HSO4=NH4++H++SO42−,
故答案为:NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+;NH4HSO4=NH4++H++SO42−;
(2)0.1mol/LCH3COONH4中电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(CH3COO−)+c(OH−),由于溶液显中性,则c(H+)=c(OH−),所以c(NH4+)=c(CH3COO−),
故答案为:=;
(3)⑤NH3⋅H2O溶液中c(NH4+)小于铵盐的c(NH4+),所以一水合氨溶液中铵根离子浓度最小;③中氢离子抑制铵根离子水解,所以③>①,②中的醋酸根离子水解促进了铵根离子的水解,所以①>②,即③>①>②>⑤,
故答案为:③>①>②>⑤;
(4)pH=12的NH3⋅H2O和pH=2HCl等体积混合液,溶液中溶质为NH4Cl和NH3⋅H2O,溶液呈碱性则氢离子浓度最小,所以粒子浓度大小顺序是:
c(NH4+)>c(NH3⋅H2O)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+),
故答案为:c(NH4+)>c(NH3⋅H2O)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+);
(5)(NH4)2CO3中电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−),
故答案为:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−)。
(1)NH4Cl中铵根离子水解显酸性;NH4HSO4是强电解质,在溶液中完全电离出氢离子;
(2)根据溶液中电荷守恒分析;
(3)氢离子抑制铵根离子水解,醋酸根离子促进铵根离子水解,一水合氨部分电离;
(4)pH=12的NH3⋅H2O和pH=2HCl等体积混合液,溶液中溶质为NH4Cl和NH3⋅H2O;
(5)根据(NH4)2CO3中阳离子和阴离子判断。
本题主要考查了影响盐类水解的影响、溶液中离子浓度大小比较、水解离子方程式等知识点,题目难度中等,解题时注意盐类水解规律的应用,侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力。
20.【答案】CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O2Cl−−2e−=Cl2↑4.4812.8负 饱和食盐水 铁
【解析】解:燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极.
(1)燃料电池中,负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:
CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O.
故答案为:CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O.
(2)甲中投放氧化剂的电极是正极,所以乙装置中石墨电极是阳极,阳极上氯离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2Cl−−2e−=Cl2↑.
故答案为:2Cl−−2e−=Cl2↑.
(3)串联电池中转移电子数相等,若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则转移电子的物质的量=2.24L22.4L/mol×4=0.4mol,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,设生成氢气的体积为xL;丙装置中阴极上析出铜,设析出铜的质量为yg.
2H++2e−=H2↑
2mol22.4L
0.4molxL
x=4.48
2Cu2++2e−=Cu
2mol 64g
0.4molyg
y=12.8
故答案为:4.48;12.8.
(4)电解饱和食盐水时,阴极上析出氢气,阳极上析出氯气,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠是漂白液的有效成分,B电极上生成氯气,氯气的密度小于溶液的密度,所以生成的氯气上升,能和氢氧化钠溶液充分的接反应生成次氯酸钠,所以A极上析出氢气,即A极是阴极,所以a为电池负极;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠做电解质溶液,阴极上氢离子放电生成氢气,如果阳极是惰性电极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气得不到氢氧化亚铁,所以阳极上应该是铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁.
故答案为:负极;饱和食盐水;铁.
燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极.
(1)燃料电池中,负极上投放燃料,负极上失电子发生氧化反应.
(2)甲中投放氧化剂的电极是正极,所以乙装置中石墨是阳极,阳极上氯离子失电子发生氧化反应.
(3)根据串联电池中转移电子数相等计算铁电极上生成氢气的体积、丙装置中析出铜的质量.
(4)电解饱和食盐水时,阴极上析出氢气,阳极上析出氯气,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠是漂白液的有效成分;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠做电解质溶液,阴极上氢离子放电生成氢气,阳极上铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁.
本题考查了原电池和电解池原理及物质的量的有关计算,难点是(4)题中电解质溶液的选取及电极材料的选取,根据实验目的进行正确选取即可.
相关试卷
这是一份2021-2022学年河南省信阳市高二(上)期末化学试卷(含答案解析),共23页。试卷主要包含了4aL,6aLD,5g,【答案】B,【答案】D,【答案】A等内容,欢迎下载使用。
这是一份2021-2022学年河南省新乡市高二(上)期末化学试卷(含答案解析),共22页。试卷主要包含了8g,6kJ⋅ml−1,【答案】A,【答案】B,【答案】C等内容,欢迎下载使用。
这是一份2021-2022学年河南省濮阳市高二(上)期末化学试卷(含答案解析),共22页。试卷主要包含了48kJ⋅ml−1,2kJ的热量,1NA,60×10−4,Kb=4,【答案】A,【答案】C,【答案】D等内容,欢迎下载使用。