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【化学】福建省永安市第三中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题(解析版)
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福建省永安市第三中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题
考试时间:70分钟 满分 100分
一、单选题(本大题共24小题,共48分)
1.下列不属于化学电源的是( )
A. 干电池 B. 锂电池 C. 太阳能电池 D. 铅蓄电池
【答案】C
【解析】
【分析】化学电源又称电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。
【详解】A. 干电池,大多为一次电池,属于化学电源;
B. 锂电池,通常为二次电池,属于化学电源;
C. 太阳能电池,将太阳能直接转化为电能,不需发生化学反应,不属于化学电源;
D. 铅蓄电池,为二次电池,属于化学电源。
答案为C。
2.2019年科幻片《流浪地球》中有个画面,冰原上是身穿“核电池全密封加热服”的人类,一旦被卸下核电池,人类就被冻僵,该装置提供电能,并将电能转化为 ( )
A. 化学能 B. 热能 C. 生物质能 D. 动能
【答案】B
【解析】
【详解】根据冰原上是身穿“核电池全密封加热服”的人类,一旦被卸下核电池,人类就被冻僵,可知“核电池全密封加热服”将电能转化为热能,B项正确;
答案选B。
3.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),下列说法中正确的是( )
A. 使用适当的催化剂不改变反应速率
B. 降低压强能提高反应速率
C. 升高温度能提高反应速率
D. 改变压强对反应速率无影响
【答案】C
【解析】
【详解】A. 使用适当的催化剂能降低反应的活化能,从而加快化学反应速率,A不正确;
B. 降低压强能减小各组分的浓度,故可减小反应速率,B不正确;
C. 升高温度能提高活化分子的百分数,故可加快反应速率,C正确;
D. 该反应中各组分均为气体,故改变压强对反应速率有影响,D不正确。
故选C。
4. 下列有关说法正确的是( )
A. 氢氧燃料电池的能量转换形式仅为化学能转化为电能
B 一定条件下,使用催化剂能加快反应速率但不能改变平衡转化率
C. NH4Cl和HCl溶于水后滴加石蕊都变红色,说明它们均能电离出H+
D. 在一密闭容器中发生2SO2+O22SO3反应,增大压强,平衡会正向移动,的值增大
【答案】B
【解析】试题分析:A、氢氧燃料电池中,化学能转化为电能的转化率不是100%,还转化为热能,错误;B、催化剂只能加快反应速率,而不能改变平衡,所以不能改变平衡转化率,正确;C、氯化铵溶于水滴加石蕊变红色,是因为铵根离子水解的缘故,本身不能电离产生氢离子,与HCl不同,错误;D、增大压强,平衡正向移动,但温度不变,平衡时物质的浓度幂比值不变,即平衡常数不变,错误,答案选B。
5.对于工业合成氨反应:N2+3H22NH3,下列说法错误的是( )
A. 使用合适催化剂可以加大反应速率 B. 升高温度可以增大反应速率
C. 增大N2浓度可以使H2完全反应 D. 增大N2浓度可以增大反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、合适的催化剂能够有效的降低化学反应活化能,使活化分子百分含量增加,从而使有效碰撞几率增加,化学反应速率加快,故A不符合题意;
B、升高温度能够提高活化分子百分含量,同时碰撞频率增加,使有效碰撞几率增加,使化学反应速率增加,故B不符合题意;
C、该反应为可逆反应,根据可逆反应特点可知,反应物不可能完全反应,故C符合题意;
D、增加N2浓度,使活化分子数增加,有效碰撞几率增加,使化学反应速率增加,故D不符合题意。
6.下列热化学方程式书写正确的是( )
A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1367.0kl
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.3kl/mol
C. S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8kl/mol
D. 2NO2=O2+2NO △H=+116.2kl/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A项,燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到稳定的产物,H2O的状态必须为液态,正确的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367.0kl,故A项错误;
B项,中和反应是放热反应,△H 应小于0,正确的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kl/mol,故B项错误;
C项,热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、△H的正负号、数值、单位,故C项正确;
D项,热化学反应方程式要注明物质的状态,正确的热化学方程式为:2NO2(g)=O2(g)+2NO(g)△H=+116.2kl/mol,故D项错误;
故答案为C。
7. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是( )
A. 化学反应中一定有物质变化,但不一定有能量变化
B. CaO+H2O=Ca(OH)2是放热反应,说明CaO 的能量大于Ca(OH)2的能量
C. Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵晶体反应不需加热就能发生,说明该反应是放热反应
D. 由H2→2H的过程需要吸收能量
【答案】D
【解析】试题分析:A.化学反应一定伴随着能量的变化;
B.正反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量;
C.反应能否加热才能进行,与反应是否放热无关;
D.共价键的断裂为吸热过程.
解:A.反应的实质是旧键断裂,吸收能量,新键形成放出能量,反应前后一定伴随能量变化,反应物和生成物的能量一定不同,故A错误;
B.正反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,而不是某一种反应物和某一种生成物的能量关系,故B错误;
C.反应能否加热才能进行,与反应是否放热无关,如铝热反应为放热反应,但需要加热才能进行,故C错误;
D.H2→2H的过程时共价键的断裂过程,共价键的断裂为吸热过程,故D正确.
故选D.
8.下列叙述错误的是( )
A. 利用潮汐能发电,用节能灯代替白炽灯这些措施不能达到节能减排目的
B. 人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由太阳能转变来的
C. 乙醇属于可再生能源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧张的矛盾
D. 太阳能、风能、生物质能、氢能等符合未来新能源的特点
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用潮汐能发电,潮汐是一种绿色能源,利用潮汐发电,又可以节省资源,同时减少了气体的排放,故能节能减排;用节能灯代替白炽灯,消耗相同电力的条件下,节能灯的发光效率比白炽灯更高,能节能,间接减少污染气体排放,故能节能减排,故A错误;
B. 人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由古代的动物、植物等经过漫长的历史时期形成的,因此是由太阳能转变而来的,故B正确;
C. 乙醇属于可再生能源,是由高粱、玉米薯类等经过发酵而制得,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧张的矛盾,故C正确;
D. 未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或者污染很小,且可以再生,太阳能、风能、生物质能、氢能等符合未来新能源的特点,故D正确。
故答案选A。
9.一定温度下用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气,采取下列措施:①将铁块换为等质量的铁粉;②加入少量溶液;③加入少量固体;④加入少量水;⑤加热;⑥将稀硫酸换为98%的硫酸,其中可提高反应速率的措施有
A. ①③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ②⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①将铁块换为等质量的铁粉,使反应物之间接触面积增大,能够提高化学反应速率;
②加入少量溶液,溶液中发生反应实质改变,短时间内不再产生氢气,加入溶液使混合溶液体积增大,氢离子浓度降低,产生氢气化学反应对应速率将降低;
③加入少量固体,因氧化性Cu2+>H+,故铁先与Cu2+反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,析出的铜单质附着在铁表面,此时装置构成了Fe-稀硫酸-Cu原电池,能够加快化学反应速率;
④加入少量水,溶液中氢离子浓度降低,化学反应速率降低;
⑤加热能够提高微粒运动速率,能够加快化学反应速率;
⑥将稀硫酸换为98%的硫酸,溶液中发生的化学反应实质发生了该变,不再产生氢气,且随着反应的进行,铁表面形成致密氧化膜而导致钝化,反应后续几乎停止,化学反应速率降低;
综上所述,答案为B。
10.已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A. 达到平衡后,升高温度平衡正向移动
B. 达到平衡时:v(O2)=2v(SO2)
C. 达到平衡后,降低温度O2的浓度将减小
D. 升高温度,正反应速率增加,逆反应速率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、该反应正向为放热反应,升高温度,平衡将会向吸热方向移动,即反应逆向移动,故A错误;
B、根据化学反应速率之比等于其化学计量数之比,达到平衡时v(O2):v(SO2)=1:2,这里需要注意速率的正逆,因题干数据比例错误以及并未告知速率代表方向,故B错误;
C、达到平衡时,降低温度,平衡将会向放热反应移动,即平衡正向移动,O2的浓度将会降低,故C正确;
D、升高温度,正逆反应速率均会增大,故D错误。
11.已知反应A+3B=2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A. 0.5mol·L-1·min-1 B. 1mol·L-1·min-1
C. 2mol·L-1·min-1 D. 3mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】
【详解】在一化学反应中,不同的物质表示化学反应速率,其化学反应速率之比等于化学计量数之比。A表示的化学反应速率为1 mol·L-1·min-1,则C表示的化学反应速率为A的2倍,为2 mol·L-1·min-1,C项正确;
本题答案选C。
12.升高温度,下列数据一定增大的是( )
①化学反应速率v ②水的离子积常数Kw ③化学平衡常数K ④醋酸的电离平衡常数K ⑤溶液的pH
A. ①②⑤ B. ①②④ C. ②③④ D. ③④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①升高温度,化学反应速率在无特殊说明情况下一定会增大;
②水的电离属于吸热过程,升高温度,将会促进水的电离,平衡正向移动,水的离子积常数Kw一定增大;
③升高温度,若平衡正向移动,化学平衡常数K一定增大,若平衡逆向移动,化学平衡常数K将减小;
④醋酸的电离过程为吸热过程,升高温度将促进其电离,故醋酸的电离平衡常数K一定增大;
⑤升高温度,若对于溶液中氢离子浓度或氢氧根浓度无影响,则溶液的pH不变,若对氢离子或氢氧根浓度有影响,那么溶液pH会发生相应变化,但也不一定会增大;
综上所述,答案为B。
13.下列关于电解质的说法正确的是( )
A. Cl2和SO3溶于水后能导电,故Cl2和SO3为电解质
B. HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
C. 硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡是非电解质
D. 氢氧化钙微溶于水,但溶解的氢氧化钙全部电离,所以氢氧化钙是强电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A、Cl2和SO3溶于水后能导电均不是由于其自身电离,Cl2为单质,不属于电解质,SO3在水溶液或熔融状态下自身均不会发生电离,属于非电解质,故A错误;
B、NaClO是由金属阳离子和酸根阴离子组成的盐,其属于强电解质,故B错误;
C、硫酸钡难溶于水,但溶解在水中的那部分物质发生了完全电离,属于强电解质,故C错误;
D、氢氧化钙微溶于水,但溶解的氢氧化钙全部电离,根据强电解质定义可知,氢氧化钙是强电解质,故D正确。
14.一定温度下,下列溶液呈碱性是( )
A. pH=7.2的溶液 B. (NH4)2SO4 C. KCl D. K2CO3
【答案】D
【解析】
【详解】A、pH=7.2的溶液中c(H+)=1×10-7.2mol/L,c(OH-)==mol/L,因KW与温度有关,故无法确定该溶液中c(H+)与c(OH-)相对大小,无法确定溶液酸碱性,故A不符合题意;
B、(NH4)2SO4为强酸弱碱盐,其溶液一定呈酸性,故B不符合题意;
C、KCl属于强酸强碱盐,其溶液一定呈中性,故C不符合题意;
D、K2CO3属于强碱弱酸盐,其溶液一定呈碱性,故D符合题意。
15.已知25℃时,K==1.75×10-5,其中K是该温度下CH3COOH的电离平衡常数。下列说法正确的是( )
A. 向该溶液中加入一定量的硫酸,K增大
B. 升高温度,K增大
C. 向CH3COOH溶液中加入少量水,K增大
D. 向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液,K增大
【答案】B
【解析】
【分析】电离平衡常数只受温度的影响,醋酸的电离是吸热过程,温度升高,K增大,温度降低,K减小,据此回答判断。
【详解】A. 向该溶液中加入一定量的硫酸时,若加入浓硫酸,浓硫酸溶于水放热,K增大,若为稀硫酸,K不变,硫酸浓度未知,故A错误;
B. 醋酸的电离是吸热过程,温度升高,K增大,故B正确
C. 向醋酸溶液中加水,温度不变,K不变,故C错误;
D. 向醋酸溶液中加氢氧化钠,温度不变,K不变,故D错误。
答案选B。
16. 下列说法不利于金属腐蚀防护的是( )
A. 在铁塔的表面喷油漆 B. 将钢铁制成不锈钢
C. 菜刀切菜后不洗净就放回刀架 D. 埋在地下的钢管与锌块连接
【答案】C
【解析】试题分析:A. 在铁塔的表面喷油漆,就可以阻止金属与空气接触,从而可以保护金属,防止金属被腐蚀,错误;B. 将钢铁制成不锈钢,从而增强了金属的抗腐蚀性能,有利于金属腐蚀防护,错误;C. 菜刀切菜后不洗净就放回刀架,在菜刀上附着的物质会导致金属更容易被腐蚀,不利于金属腐蚀防护,正确;D. 埋在地下的钢管与锌块连接,由于金属活动性Zn>Fe,铁为正极,得到保护,错误。
17.下列说法正确的是 ( )
A. 水的电离方程式:H2O = H++OH-
B. pH=7的溶液一定是中性溶液
C. 升高温度,水的电离程度增大
D. 将稀醋酸加水稀释时,溶液中所有离子浓度均减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、水为弱电解质,其电离属于不完全电离,其电离方程式为:H2OH++OH-,故A错误;
B、pH=7的溶液中c(H+)=1×10-7mol/L,c(OH-)==mol/L,因KW与温度有关,故无法确定该溶液中c(H+)与c(OH-)相对大小,即该溶液可能呈中性、酸性、碱性,故B错误;
C、水的电离属于吸热过程,升高温度,水的电离平衡正向移动,水的电离程度增大,故C正确;
D、将醋酸溶液加水稀释时,溶液中H+、CH3COO-浓度将减小,根据温度不变,KW= c(H+)×c(OH-)不变可知,c(OH-)将增大,故D错误。
18.下列说法正确的是( )
A. 原电池中,物质在正极发生还原反应
B. 电解池中,物质在阴极发生氧化反应
C. 氯碱工业制氢,阳极附近生成大量H2
D. 铁制品上镀银,用金属铁作阳极
【答案】A
【解析】
【详解】A、原电池工作过程中,原电池正极上得到电子,电极上发生还原反应,故A正确;
B、电解池工作过程中,阴极上得到电子,电极上发生还原反应,故B错误;
C、氯碱工业制氢中,阳极上发生氧化反应,其电极上产生Cl2,阴极上发生还原反应,其电极上产生H2,故C错误;
D、在铁上镀银,金属铁应作阴极,银作阳极材料,故D错误。
19.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:HCO3-、SO42-、K+、Cl-
B. 无色透明的溶液中:K+、SO42-、Na+、MnO4-
C. 遇石蕊变蓝的溶液中:NO3-、Na+、Cl-、K+
D. 含大量NO3-的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH4+
【答案】C
【解析】
【详解】A、pH=1的溶液中含有大量H+,其能与HCO3-发生复分解反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B、无色透明溶液中不可能含有MnO4-(紫红色),故B不符合题意;
C、遇石蕊变蓝的溶液,说明溶液中含有大量H+,其与NO3-、Na+、Cl-、K+之间均不反应,且NO3-、Na+、Cl-、K+之间也不会发生化学反应,故C符合题意;
D、H+与NO3-的组成具有氧化性,能够与具有还原性的Fe2+、NH4+发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意。
20.下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
电离常数
6.2×10-10
6.8×10-4
1.8×10-5
6.4×10-6
则0.1 mol/L的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A. HCN B. HF C. CH3COOH D. HNO2
【答案】B
【解析】
【详解】对于一元弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,c(H+)越大。
c(H+)大小关系:HF >CH3COOH>HNO2> HCN;
正确答案选B。
21.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A. HS- + H2OH3O+ + S2- B. CO2 + 2H2OHCO3- + H3O+
C. NH4++H2ONH3•H2O + H+ D. HCO3- + OH-CO32- + H2O
【答案】C
【解析】
详解】A、HS- + H2OH3O+ + S2-=H2O+H++ S2-,属于电离离子方程式,故A不符合题意;
B、CO2 + 2H2OHCO3- + H3O+= H2O+H++ HCO3-,属于电离离子方程式,故B不符合题意;
C、NH4++H2ONH3•H2O + H+,属于水解离子方程式,故C符合题意;
D、HCO3- + OH-CO32- + H2O,属于化学反应的离子方程式,故D不符合题意。
22.关于水的电离平衡: H2OH + + OH-,下列说法正确的是( )
A. 通入HCl,溶液的pH增大
B. 加入少量NaOH固体,将促进水的电离
C. 温度升高,c(OH-)增大
D. 加入少量FeCl3固体,将抑制水的电离
【答案】C
【解析】
【详解】水的电离为吸热过程,且该过程为可逆过程,因此升高温度能够促进其电离,使纯水中c(H+)与c(OH-)增大,但二者依旧相等,溶液仍为中性;
外加酸或碱会使溶液中c(H+)或c(OH-)增大,水的电离平衡将逆向移动,会抑制水的电离;
若外加会发生水解的盐,盐中会水解的离子结合水电离的c(H+)或c(OH-),使水的电离平衡正向移动,会促进水的电离;
综上所述,答案为C。
23.原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程,改变了人们的生活方式。关于下图所示原电池的说法 不正确的是 ( )
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 反应一段时间后溶液的pH会增大
C. 铜片上发生的反应是Cu2+ + 2e-=Cu
D. 该装置使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行
【答案】C
【解析】
【详解】因金属活泼性:Zn>Cu,结合装置可知,该原电池中Zn作负极,Cu作正极;
A、该装置为原电池,其主要能量转化形式为化学能→电能,故A不符合题意;
B、该原电池总反应为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,因此反应一段时间后,溶液中氢离子浓度将会降低,溶液pH将会增大,故B不符合题意;
C、铜片上发生还原反应,其电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故C符合题意;
D、该装置中Zn电极上发生氧化反应,Cu电极上发生还原反应,实现了使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,故D不符合题意。
24.室温下,稀氨水中存在电离平衡NH3•H2ONH4++ OH-,有关叙述正确的是( )
A. 加入氯化铵固体,溶液中c(OH-)增大 B. 加水不断稀释,溶液碱性一定增强
C. 加水稀释,平衡常数Kb增大 D. 加入NaOH固体,平衡逆向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A、加入的氯化铵属于易溶强电解质,固体溶解后,电离平衡中生成物浓度增大,电离平衡将逆向移动,溶液中c(OH-)将减小,故A错误;
B、加水稀释,溶液中c(OH-)将减小,溶液的碱性将减弱,故B错误;
C、平衡常数Kb只与温度有关,温度不变,常数不变,故C错误;
D、加入的NaOH属于易溶强电解质,固体溶解后,电离平衡中生成物浓度增大,电离平衡将逆向移动,故D正确。
二、填空题(共4大题,共52分)
25.已知下列各物质:
①CO2 ②NaHCO3溶液 ③熔融NaOH ④CaCO3⑤CH3COOH ⑥NH3•H2O ⑦乙醇 ⑧液态氯化氢
I.①能导电的物质___________;(请用序号填空,下同,多选错选不给分)
②强电解质______________;
③非电解质______________;
II.按要求写出方程式。
(1)②的电离方程式:____________
(2)③与⑤在水溶液中反应的化学方程式___________;
(3)碳酸钙和盐酸(写出对应的离子方程式)____________
【答案】(1). ②③ (2). ③④⑧ (3). ①⑦ (4). NaHCO3=Na++HCO3- (5). NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O (6). CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
【解析】
【详解】①CO2自身不含有可移动离子,不能导电,在水中或熔融状态下均不会发生电离,属于非电解质;
②NaHCO3溶液中有可移动离子,能导电,其属于混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;
③熔融NaOH中含有可移动离子,能导电,在熔融状态下完全电离,属于强电解质;
④CaCO3自身不含有可移动离子,不能导电,其在熔融状态下能够发生完全电离,属于强电解质;
⑤CH3COOH自身不含有可移动离子,不能导电,其在水中能够发生部分电离,属于弱电解质;
⑥NH3•H2O自身不含可移动离子,不能导电,其在水中能够发生部分电离,属于弱电解质;
⑦乙醇自身不含有可移动离子,不能导电,在水溶液或熔融状态下均不会发生电离,属于非电解质;
⑧液态氯化氢自身不含有可移动离子,不能导电,在水中能够发生完全电离,属于强电解质;
I.①能导电的为:②③;②属于强电解质的为:③④⑧;③属于非电解质的为:①⑦;
II.(1)NaHCO3属于盐,在水溶液中完全电离,其电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-;
(2)NaOH与CH3COOH反应化学方程式为:NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O;
(3)碳酸钙和盐酸生成氯化钙、水、二氧化碳,碳酸钙为难溶性固体,不能拆分,氯化氢为强酸,需要拆分,生成物氯化钙为盐,需要拆分,水和二氧化碳均不拆分,以此写出其离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
26.(1)化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,请回答下列问题:
常温下,某Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液呈_____色,则该溶液呈 ______ 性,原因是 ______(用离子方程式表示),若在该溶液中再滴入过量的氯化钡溶液,所观察到的现象是_________,
(2)已知在H2S溶液中存在下列平衡:H2SHS- + H+
①向H2S溶液中加入NaOH固体时(不考虑温度变化),电离平衡向 ______ 移动(填“左”或“右”)______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②向H2S溶液中加入NaHS固体时,电离平衡向______ 移动(填“左”或“右”),pH ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1). 浅红 (2). 碱 (3). CO32-+H2O=HCO3-+OH- (4). 溶液中有白色沉淀析出 (5). 右 (6). 减小 (7). 左 (8). 增大
【解析】
【详解】(1)Na2CO3为强碱弱酸盐,CO32-在水中会发生水解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-(一级水解为主),导致溶液呈碱性,加入酚酞后,溶液呈浅红色,若在该溶液中再滴入过量的氯化钡溶液,溶液中会发生离子反应:Ba2++CO32-=BaCO3↓,因此能够观察到溶液中有白色沉淀析出;
故答案为:浅红;碱;CO32-+H2O=HCO3-+OH-;溶液中有白色沉淀析出;
(2)①H2S为二元弱酸,其电离过程为:H2SH++HS-(一级电离为主),若向溶液中加入NaOH固体,固体溶解后,OH-会与H+发生反应,导致电离平衡向右移动,溶液中氢离子浓度减小;
②向H2S溶液中加入NaHS固体时,固体溶解后,溶液中c(HS-)增大,电离平衡将向左移动,c(H+)减小,溶液pH将增大;故答案为:右;减小;左;增大。
27.工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) 。
(1)甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=________mol•L-1•1min-1。
(2)乙图表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化。反应的焓变是__________(填“△H<0”或“△H>0”)反应,写出该反应的热化学方程式:__________;
(3)该反应平衡常数K的表达式为____,温度升高,平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)下列措施能加快反应速率的是__________。
A 升高温度 B 增大容器的容积
C 再充入0.1molCO D 及时分离出CH3OH
(5)下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
A 体系压强保持不变 B 混合气体总质量保持不变
C H2和CO的浓度相等 D 每消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
【答案】(1). 0.075 (2). <0 (3). CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) =-91 kJ/mol (4). (5). 减小 (6). AC (7). A
【解析】
【详解】(1)由图甲可知,该反应在10min后处于平衡状态,故从反应到平衡时,v(CO)===0.075mol·L-1·min-1;
(2)由图乙可知,反应物总能量较生成物总能量高,故该反应正向为放热反应,即反应的焓变<0;由图可知,该反应的焓变=(419-510)kJ/mol=-91 kJ/mol,故该反应的热化学方程式为:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) =-91 kJ/mol;
(3)根据平衡常数表达式定义,写出其平衡常数K=;该反应为放热反应,升高温度,平衡将逆向移动,平衡常数将减小;
(4)A、升高温度能够增加活化分子数以及提高有效碰撞频率,化学反应速率加快,符合题意;
B、增大容器体积,活化分子之间的有效碰撞几率将减小,化学反应速率将减小,不符合题意;
C、再冲入0.1molCO,容器内活化分子数增加,有效碰撞几率增加,化学反应速率将增大,符合题意;
D、及时分离出CH3OH,使反应物分压减小,化学反应速率将减小,不符合题意;
故答案为AC;
(5)A、恒温恒容下,气体的物质的量之比与压强呈正比,该反应为气体非等体积反应,未达到平衡时,气体总物质的量会发生变化,即压强也会变化,当体系内压强保持不变时,可说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B、该反应中物质均为气体,根据质量守恒可知在反应过程中,气体总质量不会改变,故气体总质量不变不能说明反应达到了平衡状态,故B不符合题意;
C、平衡时反应物浓度与其起始浓度和转化率有关,因此当H2和CO的浓度相等时,反应不一定处于平衡状态,故C不符合题意;
D、根据化学反应物质转化关系可知,任意时刻每消耗1 mol CO的同时一定会生成1 mol CH3OH,故D不符合题意;
故答案为A。
28.(1)现有如下两个反应:(A)NaOH + HCl =" NaCl" + H2O(B)Fe +H2SO4= FeSO4 + H2 ↑;根据两反应本质,判断能否设计成原电池A B (填“能”或“不能”)
(2)根据下图填空
①负极为 ,该电极的方程式为
②正极的现象是 ,发生 反应(填写“氧化”或“还原”)
③电子从 经导线流向 ,溶液中H+向 移动(填具体电极材料)。
④若反应过程中有0.1mol电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为 L。
【答案】(1)不能 能 (2)① Zn Zn—2e—===Zn2+
② 有气泡产生 还原
③ Zn Cu Cu ④ 1.12L
【解析】(1)在原电池中有电子的转移,所以只有氧化还原反应才能设计成原电池,A是中和反应,不能设计成原电池,B是氧化还原反应,可以设计成原电池。
(2)在原电池较活泼的金属作负极,锌比铜活泼,锌是负极,失去发生氧化反应,所失去的电子经导线传递到正极上。铜是正极,溶液中的氢离子向正极移动,在正极上得到电子,发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e—===H2↑。若转移0.1mol电子,则生成氢气0.05mol,其体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
考试时间:70分钟 满分 100分
一、单选题(本大题共24小题,共48分)
1.下列不属于化学电源的是( )
A. 干电池 B. 锂电池 C. 太阳能电池 D. 铅蓄电池
【答案】C
【解析】
【分析】化学电源又称电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。
【详解】A. 干电池,大多为一次电池,属于化学电源;
B. 锂电池,通常为二次电池,属于化学电源;
C. 太阳能电池,将太阳能直接转化为电能,不需发生化学反应,不属于化学电源;
D. 铅蓄电池,为二次电池,属于化学电源。
答案为C。
2.2019年科幻片《流浪地球》中有个画面,冰原上是身穿“核电池全密封加热服”的人类,一旦被卸下核电池,人类就被冻僵,该装置提供电能,并将电能转化为 ( )
A. 化学能 B. 热能 C. 生物质能 D. 动能
【答案】B
【解析】
【详解】根据冰原上是身穿“核电池全密封加热服”的人类,一旦被卸下核电池,人类就被冻僵,可知“核电池全密封加热服”将电能转化为热能,B项正确;
答案选B。
3.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),下列说法中正确的是( )
A. 使用适当的催化剂不改变反应速率
B. 降低压强能提高反应速率
C. 升高温度能提高反应速率
D. 改变压强对反应速率无影响
【答案】C
【解析】
【详解】A. 使用适当的催化剂能降低反应的活化能,从而加快化学反应速率,A不正确;
B. 降低压强能减小各组分的浓度,故可减小反应速率,B不正确;
C. 升高温度能提高活化分子的百分数,故可加快反应速率,C正确;
D. 该反应中各组分均为气体,故改变压强对反应速率有影响,D不正确。
故选C。
4. 下列有关说法正确的是( )
A. 氢氧燃料电池的能量转换形式仅为化学能转化为电能
B 一定条件下,使用催化剂能加快反应速率但不能改变平衡转化率
C. NH4Cl和HCl溶于水后滴加石蕊都变红色,说明它们均能电离出H+
D. 在一密闭容器中发生2SO2+O22SO3反应,增大压强,平衡会正向移动,的值增大
【答案】B
【解析】试题分析:A、氢氧燃料电池中,化学能转化为电能的转化率不是100%,还转化为热能,错误;B、催化剂只能加快反应速率,而不能改变平衡,所以不能改变平衡转化率,正确;C、氯化铵溶于水滴加石蕊变红色,是因为铵根离子水解的缘故,本身不能电离产生氢离子,与HCl不同,错误;D、增大压强,平衡正向移动,但温度不变,平衡时物质的浓度幂比值不变,即平衡常数不变,错误,答案选B。
5.对于工业合成氨反应:N2+3H22NH3,下列说法错误的是( )
A. 使用合适催化剂可以加大反应速率 B. 升高温度可以增大反应速率
C. 增大N2浓度可以使H2完全反应 D. 增大N2浓度可以增大反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、合适的催化剂能够有效的降低化学反应活化能,使活化分子百分含量增加,从而使有效碰撞几率增加,化学反应速率加快,故A不符合题意;
B、升高温度能够提高活化分子百分含量,同时碰撞频率增加,使有效碰撞几率增加,使化学反应速率增加,故B不符合题意;
C、该反应为可逆反应,根据可逆反应特点可知,反应物不可能完全反应,故C符合题意;
D、增加N2浓度,使活化分子数增加,有效碰撞几率增加,使化学反应速率增加,故D不符合题意。
6.下列热化学方程式书写正确的是( )
A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1367.0kl
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.3kl/mol
C. S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8kl/mol
D. 2NO2=O2+2NO △H=+116.2kl/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A项,燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到稳定的产物,H2O的状态必须为液态,正确的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367.0kl,故A项错误;
B项,中和反应是放热反应,△H 应小于0,正确的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kl/mol,故B项错误;
C项,热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、△H的正负号、数值、单位,故C项正确;
D项,热化学反应方程式要注明物质的状态,正确的热化学方程式为:2NO2(g)=O2(g)+2NO(g)△H=+116.2kl/mol,故D项错误;
故答案为C。
7. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是( )
A. 化学反应中一定有物质变化,但不一定有能量变化
B. CaO+H2O=Ca(OH)2是放热反应,说明CaO 的能量大于Ca(OH)2的能量
C. Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵晶体反应不需加热就能发生,说明该反应是放热反应
D. 由H2→2H的过程需要吸收能量
【答案】D
【解析】试题分析:A.化学反应一定伴随着能量的变化;
B.正反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量;
C.反应能否加热才能进行,与反应是否放热无关;
D.共价键的断裂为吸热过程.
解:A.反应的实质是旧键断裂,吸收能量,新键形成放出能量,反应前后一定伴随能量变化,反应物和生成物的能量一定不同,故A错误;
B.正反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,而不是某一种反应物和某一种生成物的能量关系,故B错误;
C.反应能否加热才能进行,与反应是否放热无关,如铝热反应为放热反应,但需要加热才能进行,故C错误;
D.H2→2H的过程时共价键的断裂过程,共价键的断裂为吸热过程,故D正确.
故选D.
8.下列叙述错误的是( )
A. 利用潮汐能发电,用节能灯代替白炽灯这些措施不能达到节能减排目的
B. 人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由太阳能转变来的
C. 乙醇属于可再生能源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧张的矛盾
D. 太阳能、风能、生物质能、氢能等符合未来新能源的特点
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用潮汐能发电,潮汐是一种绿色能源,利用潮汐发电,又可以节省资源,同时减少了气体的排放,故能节能减排;用节能灯代替白炽灯,消耗相同电力的条件下,节能灯的发光效率比白炽灯更高,能节能,间接减少污染气体排放,故能节能减排,故A错误;
B. 人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由古代的动物、植物等经过漫长的历史时期形成的,因此是由太阳能转变而来的,故B正确;
C. 乙醇属于可再生能源,是由高粱、玉米薯类等经过发酵而制得,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧张的矛盾,故C正确;
D. 未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或者污染很小,且可以再生,太阳能、风能、生物质能、氢能等符合未来新能源的特点,故D正确。
故答案选A。
9.一定温度下用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气,采取下列措施:①将铁块换为等质量的铁粉;②加入少量溶液;③加入少量固体;④加入少量水;⑤加热;⑥将稀硫酸换为98%的硫酸,其中可提高反应速率的措施有
A. ①③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ②⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①将铁块换为等质量的铁粉,使反应物之间接触面积增大,能够提高化学反应速率;
②加入少量溶液,溶液中发生反应实质改变,短时间内不再产生氢气,加入溶液使混合溶液体积增大,氢离子浓度降低,产生氢气化学反应对应速率将降低;
③加入少量固体,因氧化性Cu2+>H+,故铁先与Cu2+反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,析出的铜单质附着在铁表面,此时装置构成了Fe-稀硫酸-Cu原电池,能够加快化学反应速率;
④加入少量水,溶液中氢离子浓度降低,化学反应速率降低;
⑤加热能够提高微粒运动速率,能够加快化学反应速率;
⑥将稀硫酸换为98%的硫酸,溶液中发生的化学反应实质发生了该变,不再产生氢气,且随着反应的进行,铁表面形成致密氧化膜而导致钝化,反应后续几乎停止,化学反应速率降低;
综上所述,答案为B。
10.已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A. 达到平衡后,升高温度平衡正向移动
B. 达到平衡时:v(O2)=2v(SO2)
C. 达到平衡后,降低温度O2的浓度将减小
D. 升高温度,正反应速率增加,逆反应速率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、该反应正向为放热反应,升高温度,平衡将会向吸热方向移动,即反应逆向移动,故A错误;
B、根据化学反应速率之比等于其化学计量数之比,达到平衡时v(O2):v(SO2)=1:2,这里需要注意速率的正逆,因题干数据比例错误以及并未告知速率代表方向,故B错误;
C、达到平衡时,降低温度,平衡将会向放热反应移动,即平衡正向移动,O2的浓度将会降低,故C正确;
D、升高温度,正逆反应速率均会增大,故D错误。
11.已知反应A+3B=2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A. 0.5mol·L-1·min-1 B. 1mol·L-1·min-1
C. 2mol·L-1·min-1 D. 3mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】
【详解】在一化学反应中,不同的物质表示化学反应速率,其化学反应速率之比等于化学计量数之比。A表示的化学反应速率为1 mol·L-1·min-1,则C表示的化学反应速率为A的2倍,为2 mol·L-1·min-1,C项正确;
本题答案选C。
12.升高温度,下列数据一定增大的是( )
①化学反应速率v ②水的离子积常数Kw ③化学平衡常数K ④醋酸的电离平衡常数K ⑤溶液的pH
A. ①②⑤ B. ①②④ C. ②③④ D. ③④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①升高温度,化学反应速率在无特殊说明情况下一定会增大;
②水的电离属于吸热过程,升高温度,将会促进水的电离,平衡正向移动,水的离子积常数Kw一定增大;
③升高温度,若平衡正向移动,化学平衡常数K一定增大,若平衡逆向移动,化学平衡常数K将减小;
④醋酸的电离过程为吸热过程,升高温度将促进其电离,故醋酸的电离平衡常数K一定增大;
⑤升高温度,若对于溶液中氢离子浓度或氢氧根浓度无影响,则溶液的pH不变,若对氢离子或氢氧根浓度有影响,那么溶液pH会发生相应变化,但也不一定会增大;
综上所述,答案为B。
13.下列关于电解质的说法正确的是( )
A. Cl2和SO3溶于水后能导电,故Cl2和SO3为电解质
B. HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
C. 硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡是非电解质
D. 氢氧化钙微溶于水,但溶解的氢氧化钙全部电离,所以氢氧化钙是强电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A、Cl2和SO3溶于水后能导电均不是由于其自身电离,Cl2为单质,不属于电解质,SO3在水溶液或熔融状态下自身均不会发生电离,属于非电解质,故A错误;
B、NaClO是由金属阳离子和酸根阴离子组成的盐,其属于强电解质,故B错误;
C、硫酸钡难溶于水,但溶解在水中的那部分物质发生了完全电离,属于强电解质,故C错误;
D、氢氧化钙微溶于水,但溶解的氢氧化钙全部电离,根据强电解质定义可知,氢氧化钙是强电解质,故D正确。
14.一定温度下,下列溶液呈碱性是( )
A. pH=7.2的溶液 B. (NH4)2SO4 C. KCl D. K2CO3
【答案】D
【解析】
【详解】A、pH=7.2的溶液中c(H+)=1×10-7.2mol/L,c(OH-)==mol/L,因KW与温度有关,故无法确定该溶液中c(H+)与c(OH-)相对大小,无法确定溶液酸碱性,故A不符合题意;
B、(NH4)2SO4为强酸弱碱盐,其溶液一定呈酸性,故B不符合题意;
C、KCl属于强酸强碱盐,其溶液一定呈中性,故C不符合题意;
D、K2CO3属于强碱弱酸盐,其溶液一定呈碱性,故D符合题意。
15.已知25℃时,K==1.75×10-5,其中K是该温度下CH3COOH的电离平衡常数。下列说法正确的是( )
A. 向该溶液中加入一定量的硫酸,K增大
B. 升高温度,K增大
C. 向CH3COOH溶液中加入少量水,K增大
D. 向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液,K增大
【答案】B
【解析】
【分析】电离平衡常数只受温度的影响,醋酸的电离是吸热过程,温度升高,K增大,温度降低,K减小,据此回答判断。
【详解】A. 向该溶液中加入一定量的硫酸时,若加入浓硫酸,浓硫酸溶于水放热,K增大,若为稀硫酸,K不变,硫酸浓度未知,故A错误;
B. 醋酸的电离是吸热过程,温度升高,K增大,故B正确
C. 向醋酸溶液中加水,温度不变,K不变,故C错误;
D. 向醋酸溶液中加氢氧化钠,温度不变,K不变,故D错误。
答案选B。
16. 下列说法不利于金属腐蚀防护的是( )
A. 在铁塔的表面喷油漆 B. 将钢铁制成不锈钢
C. 菜刀切菜后不洗净就放回刀架 D. 埋在地下的钢管与锌块连接
【答案】C
【解析】试题分析:A. 在铁塔的表面喷油漆,就可以阻止金属与空气接触,从而可以保护金属,防止金属被腐蚀,错误;B. 将钢铁制成不锈钢,从而增强了金属的抗腐蚀性能,有利于金属腐蚀防护,错误;C. 菜刀切菜后不洗净就放回刀架,在菜刀上附着的物质会导致金属更容易被腐蚀,不利于金属腐蚀防护,正确;D. 埋在地下的钢管与锌块连接,由于金属活动性Zn>Fe,铁为正极,得到保护,错误。
17.下列说法正确的是 ( )
A. 水的电离方程式:H2O = H++OH-
B. pH=7的溶液一定是中性溶液
C. 升高温度,水的电离程度增大
D. 将稀醋酸加水稀释时,溶液中所有离子浓度均减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、水为弱电解质,其电离属于不完全电离,其电离方程式为:H2OH++OH-,故A错误;
B、pH=7的溶液中c(H+)=1×10-7mol/L,c(OH-)==mol/L,因KW与温度有关,故无法确定该溶液中c(H+)与c(OH-)相对大小,即该溶液可能呈中性、酸性、碱性,故B错误;
C、水的电离属于吸热过程,升高温度,水的电离平衡正向移动,水的电离程度增大,故C正确;
D、将醋酸溶液加水稀释时,溶液中H+、CH3COO-浓度将减小,根据温度不变,KW= c(H+)×c(OH-)不变可知,c(OH-)将增大,故D错误。
18.下列说法正确的是( )
A. 原电池中,物质在正极发生还原反应
B. 电解池中,物质在阴极发生氧化反应
C. 氯碱工业制氢,阳极附近生成大量H2
D. 铁制品上镀银,用金属铁作阳极
【答案】A
【解析】
【详解】A、原电池工作过程中,原电池正极上得到电子,电极上发生还原反应,故A正确;
B、电解池工作过程中,阴极上得到电子,电极上发生还原反应,故B错误;
C、氯碱工业制氢中,阳极上发生氧化反应,其电极上产生Cl2,阴极上发生还原反应,其电极上产生H2,故C错误;
D、在铁上镀银,金属铁应作阴极,银作阳极材料,故D错误。
19.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:HCO3-、SO42-、K+、Cl-
B. 无色透明的溶液中:K+、SO42-、Na+、MnO4-
C. 遇石蕊变蓝的溶液中:NO3-、Na+、Cl-、K+
D. 含大量NO3-的溶液中:H+、Fe2+、Cl-、NH4+
【答案】C
【解析】
【详解】A、pH=1的溶液中含有大量H+,其能与HCO3-发生复分解反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B、无色透明溶液中不可能含有MnO4-(紫红色),故B不符合题意;
C、遇石蕊变蓝的溶液,说明溶液中含有大量H+,其与NO3-、Na+、Cl-、K+之间均不反应,且NO3-、Na+、Cl-、K+之间也不会发生化学反应,故C符合题意;
D、H+与NO3-的组成具有氧化性,能够与具有还原性的Fe2+、NH4+发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意。
20.下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
电离常数
6.2×10-10
6.8×10-4
1.8×10-5
6.4×10-6
则0.1 mol/L的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A. HCN B. HF C. CH3COOH D. HNO2
【答案】B
【解析】
【详解】对于一元弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,c(H+)越大。
c(H+)大小关系:HF >CH3COOH>HNO2> HCN;
正确答案选B。
21.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A. HS- + H2OH3O+ + S2- B. CO2 + 2H2OHCO3- + H3O+
C. NH4++H2ONH3•H2O + H+ D. HCO3- + OH-CO32- + H2O
【答案】C
【解析】
详解】A、HS- + H2OH3O+ + S2-=H2O+H++ S2-,属于电离离子方程式,故A不符合题意;
B、CO2 + 2H2OHCO3- + H3O+= H2O+H++ HCO3-,属于电离离子方程式,故B不符合题意;
C、NH4++H2ONH3•H2O + H+,属于水解离子方程式,故C符合题意;
D、HCO3- + OH-CO32- + H2O,属于化学反应的离子方程式,故D不符合题意。
22.关于水的电离平衡: H2OH + + OH-,下列说法正确的是( )
A. 通入HCl,溶液的pH增大
B. 加入少量NaOH固体,将促进水的电离
C. 温度升高,c(OH-)增大
D. 加入少量FeCl3固体,将抑制水的电离
【答案】C
【解析】
【详解】水的电离为吸热过程,且该过程为可逆过程,因此升高温度能够促进其电离,使纯水中c(H+)与c(OH-)增大,但二者依旧相等,溶液仍为中性;
外加酸或碱会使溶液中c(H+)或c(OH-)增大,水的电离平衡将逆向移动,会抑制水的电离;
若外加会发生水解的盐,盐中会水解的离子结合水电离的c(H+)或c(OH-),使水的电离平衡正向移动,会促进水的电离;
综上所述,答案为C。
23.原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程,改变了人们的生活方式。关于下图所示原电池的说法 不正确的是 ( )
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 反应一段时间后溶液的pH会增大
C. 铜片上发生的反应是Cu2+ + 2e-=Cu
D. 该装置使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行
【答案】C
【解析】
【详解】因金属活泼性:Zn>Cu,结合装置可知,该原电池中Zn作负极,Cu作正极;
A、该装置为原电池,其主要能量转化形式为化学能→电能,故A不符合题意;
B、该原电池总反应为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,因此反应一段时间后,溶液中氢离子浓度将会降低,溶液pH将会增大,故B不符合题意;
C、铜片上发生还原反应,其电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故C符合题意;
D、该装置中Zn电极上发生氧化反应,Cu电极上发生还原反应,实现了使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,故D不符合题意。
24.室温下,稀氨水中存在电离平衡NH3•H2ONH4++ OH-,有关叙述正确的是( )
A. 加入氯化铵固体,溶液中c(OH-)增大 B. 加水不断稀释,溶液碱性一定增强
C. 加水稀释,平衡常数Kb增大 D. 加入NaOH固体,平衡逆向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A、加入的氯化铵属于易溶强电解质,固体溶解后,电离平衡中生成物浓度增大,电离平衡将逆向移动,溶液中c(OH-)将减小,故A错误;
B、加水稀释,溶液中c(OH-)将减小,溶液的碱性将减弱,故B错误;
C、平衡常数Kb只与温度有关,温度不变,常数不变,故C错误;
D、加入的NaOH属于易溶强电解质,固体溶解后,电离平衡中生成物浓度增大,电离平衡将逆向移动,故D正确。
二、填空题(共4大题,共52分)
25.已知下列各物质:
①CO2 ②NaHCO3溶液 ③熔融NaOH ④CaCO3⑤CH3COOH ⑥NH3•H2O ⑦乙醇 ⑧液态氯化氢
I.①能导电的物质___________;(请用序号填空,下同,多选错选不给分)
②强电解质______________;
③非电解质______________;
II.按要求写出方程式。
(1)②的电离方程式:____________
(2)③与⑤在水溶液中反应的化学方程式___________;
(3)碳酸钙和盐酸(写出对应的离子方程式)____________
【答案】(1). ②③ (2). ③④⑧ (3). ①⑦ (4). NaHCO3=Na++HCO3- (5). NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O (6). CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
【解析】
【详解】①CO2自身不含有可移动离子,不能导电,在水中或熔融状态下均不会发生电离,属于非电解质;
②NaHCO3溶液中有可移动离子,能导电,其属于混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;
③熔融NaOH中含有可移动离子,能导电,在熔融状态下完全电离,属于强电解质;
④CaCO3自身不含有可移动离子,不能导电,其在熔融状态下能够发生完全电离,属于强电解质;
⑤CH3COOH自身不含有可移动离子,不能导电,其在水中能够发生部分电离,属于弱电解质;
⑥NH3•H2O自身不含可移动离子,不能导电,其在水中能够发生部分电离,属于弱电解质;
⑦乙醇自身不含有可移动离子,不能导电,在水溶液或熔融状态下均不会发生电离,属于非电解质;
⑧液态氯化氢自身不含有可移动离子,不能导电,在水中能够发生完全电离,属于强电解质;
I.①能导电的为:②③;②属于强电解质的为:③④⑧;③属于非电解质的为:①⑦;
II.(1)NaHCO3属于盐,在水溶液中完全电离,其电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-;
(2)NaOH与CH3COOH反应化学方程式为:NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O;
(3)碳酸钙和盐酸生成氯化钙、水、二氧化碳,碳酸钙为难溶性固体,不能拆分,氯化氢为强酸,需要拆分,生成物氯化钙为盐,需要拆分,水和二氧化碳均不拆分,以此写出其离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
26.(1)化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,请回答下列问题:
常温下,某Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液呈_____色,则该溶液呈 ______ 性,原因是 ______(用离子方程式表示),若在该溶液中再滴入过量的氯化钡溶液,所观察到的现象是_________,
(2)已知在H2S溶液中存在下列平衡:H2SHS- + H+
①向H2S溶液中加入NaOH固体时(不考虑温度变化),电离平衡向 ______ 移动(填“左”或“右”)______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②向H2S溶液中加入NaHS固体时,电离平衡向______ 移动(填“左”或“右”),pH ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1). 浅红 (2). 碱 (3). CO32-+H2O=HCO3-+OH- (4). 溶液中有白色沉淀析出 (5). 右 (6). 减小 (7). 左 (8). 增大
【解析】
【详解】(1)Na2CO3为强碱弱酸盐,CO32-在水中会发生水解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-(一级水解为主),导致溶液呈碱性,加入酚酞后,溶液呈浅红色,若在该溶液中再滴入过量的氯化钡溶液,溶液中会发生离子反应:Ba2++CO32-=BaCO3↓,因此能够观察到溶液中有白色沉淀析出;
故答案为:浅红;碱;CO32-+H2O=HCO3-+OH-;溶液中有白色沉淀析出;
(2)①H2S为二元弱酸,其电离过程为:H2SH++HS-(一级电离为主),若向溶液中加入NaOH固体,固体溶解后,OH-会与H+发生反应,导致电离平衡向右移动,溶液中氢离子浓度减小;
②向H2S溶液中加入NaHS固体时,固体溶解后,溶液中c(HS-)增大,电离平衡将向左移动,c(H+)减小,溶液pH将增大;故答案为:右;减小;左;增大。
27.工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) 。
(1)甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=________mol•L-1•1min-1。
(2)乙图表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化。反应的焓变是__________(填“△H<0”或“△H>0”)反应,写出该反应的热化学方程式:__________;
(3)该反应平衡常数K的表达式为____,温度升高,平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)下列措施能加快反应速率的是__________。
A 升高温度 B 增大容器的容积
C 再充入0.1molCO D 及时分离出CH3OH
(5)下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
A 体系压强保持不变 B 混合气体总质量保持不变
C H2和CO的浓度相等 D 每消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
【答案】(1). 0.075 (2). <0 (3). CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) =-91 kJ/mol (4). (5). 减小 (6). AC (7). A
【解析】
【详解】(1)由图甲可知,该反应在10min后处于平衡状态,故从反应到平衡时,v(CO)===0.075mol·L-1·min-1;
(2)由图乙可知,反应物总能量较生成物总能量高,故该反应正向为放热反应,即反应的焓变<0;由图可知,该反应的焓变=(419-510)kJ/mol=-91 kJ/mol,故该反应的热化学方程式为:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) =-91 kJ/mol;
(3)根据平衡常数表达式定义,写出其平衡常数K=;该反应为放热反应,升高温度,平衡将逆向移动,平衡常数将减小;
(4)A、升高温度能够增加活化分子数以及提高有效碰撞频率,化学反应速率加快,符合题意;
B、增大容器体积,活化分子之间的有效碰撞几率将减小,化学反应速率将减小,不符合题意;
C、再冲入0.1molCO,容器内活化分子数增加,有效碰撞几率增加,化学反应速率将增大,符合题意;
D、及时分离出CH3OH,使反应物分压减小,化学反应速率将减小,不符合题意;
故答案为AC;
(5)A、恒温恒容下,气体的物质的量之比与压强呈正比,该反应为气体非等体积反应,未达到平衡时,气体总物质的量会发生变化,即压强也会变化,当体系内压强保持不变时,可说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B、该反应中物质均为气体,根据质量守恒可知在反应过程中,气体总质量不会改变,故气体总质量不变不能说明反应达到了平衡状态,故B不符合题意;
C、平衡时反应物浓度与其起始浓度和转化率有关,因此当H2和CO的浓度相等时,反应不一定处于平衡状态,故C不符合题意;
D、根据化学反应物质转化关系可知,任意时刻每消耗1 mol CO的同时一定会生成1 mol CH3OH,故D不符合题意;
故答案为A。
28.(1)现有如下两个反应:(A)NaOH + HCl =" NaCl" + H2O(B)Fe +H2SO4= FeSO4 + H2 ↑;根据两反应本质,判断能否设计成原电池A B (填“能”或“不能”)
(2)根据下图填空
①负极为 ,该电极的方程式为
②正极的现象是 ,发生 反应(填写“氧化”或“还原”)
③电子从 经导线流向 ,溶液中H+向 移动(填具体电极材料)。
④若反应过程中有0.1mol电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为 L。
【答案】(1)不能 能 (2)① Zn Zn—2e—===Zn2+
② 有气泡产生 还原
③ Zn Cu Cu ④ 1.12L
【解析】(1)在原电池中有电子的转移,所以只有氧化还原反应才能设计成原电池,A是中和反应,不能设计成原电池,B是氧化还原反应,可以设计成原电池。
(2)在原电池较活泼的金属作负极,锌比铜活泼,锌是负极,失去发生氧化反应,所失去的电子经导线传递到正极上。铜是正极,溶液中的氢离子向正极移动,在正极上得到电子,发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e—===H2↑。若转移0.1mol电子,则生成氢气0.05mol,其体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
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