内容正文:
宁夏育才中学2022-2023学年第二学期
高二年级开学考试化学试卷
试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 F:19 P:31 Cl:35.5 Na:23 Fe:56 Zn:65
一、单选题(本题共18小题,每小题3分,共计54分)
1. 发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢(H2),氧化剂有液氧(O2)、液态等。下列叙述错误的是
A. 液氢和液氧燃烧放出大量热量,产物对环境友好
B. 发射场因液态产生大量而呈红棕色
C. 液氢和液氧在气化过程中发生了吸热反应
D. 和反应中产物总能量小于反应物总能量
2. 下列热化学方程式正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B. 1mol SO2、0.5molO2混合反应后,放出热量akJ, ΔH=﹣2a kJ•mol﹣1
C. H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) ΔH=﹣57.3 kJ•mol﹣1,H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=﹣114.6 kJ•mol﹣1
D. 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ ,P4(s)=4P(s) ΔH=﹣4b kJ•mol﹣1
3. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B. 100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应时,加入适量的硫酸铜溶液,反应速率不变
C. SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D. 汽车尾气中的NO和CO反应转化为无害的N2和CO2,减小压强,使单位体积内活化分子数减少,反应速率减慢
4. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.气体在热水中比在冷水中颜色深
B.制备氢氧化铁胶体
C.加压后气体颜色变深
D.用浓氨水和固体制取氨气
A. A B. B C. C D. D
5. 气体A、B分别为0.6 mol和0.5 mol,在0.4 L密闭容器中发生反应:3A+B⇌aC+2D,经5 min后,此时C为0.2mol,又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1,下列结论正确的是
A. A的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1 B. a值为2
C. B的转化率为50% D. 此时,反应混合物总的物质的量为1 mol
6. 在密闭容器中进行反应:,有关下列图像说法不正确的是
A. 依据图可判断正反应为放热反应
B. 在图中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若正反应的,图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D. 由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
7. 一定温度下,在恒容密闭容器中,将10 mol CO和一定量的混合加热可得下列平衡:。已知平衡后CO物质的量为8 mol且。下列说法错误的是
A. CO的平衡转化率为20% B. 反应前物质的量为7 mol
C. 通入CO后,正反应速率逐渐增大 D. 升高温度,浓度增加,表明该反应是放热反应
8. 挥发性有机物(VOCs)对环境易造成污染VOCs催化燃烧处理技术具有净化率高、燃烧温度低、无明火,不会有NOx等二次污染物产生等优点,图甲是VOCs处理过程中固体催化剂的催化原理,图乙是反应过程中的能量变化图,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中固体催化剂表面既有化学键裂,也有化学键形成
B. 图甲中固体催化剂可提高该反应的焓变
C. 图乙中曲线1使用了固体催化剂,反应活化能降低
D. VOCs催化氧化过程中所有反应均为放热反应
9. 如图所示,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。下列有关说法正确的是
A. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为O2-4e-+2H2O=4OH-
B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠
D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
10. 将和通入密闭容器中发生反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z物质的量分数与温度和压强的关系如图。下列关于该反应的的判断正确的是
A. B. C. D.
11. 下图是利用盐桥电池从某些含碘物质中提取碘的两个装置
下列说法中正确的是
A. 两个装置中,石墨I和石墨Ⅱ均作负极
B. 碘元素在装置①中被还原,在装置②中被氧化
C. 装置①、②中的反应生成等量的I2时,导线上通过的电子数之比为1∶5
D. 装置①中MnO2的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
12. 在体积都为、都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入锌粒,则如图所示比较符合客观事实的是
A. B.
C. D.
13. 下列反应的发生与“盐类水解平衡”或“难溶电解质的溶解平衡”无关的是
A. 镁条与NH4Cl溶液反应生成H2 B. 明矾用于净水
C. 盐酸与CaCO3反应生成CO2 D. NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO4
14. 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(HC2O)+2c(H2C2O4)
C. Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)
D. 等浓度Na2CO3和NaHCO3混合溶液中:3c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
15. 为研究沉淀之间的转化,某小组实验设计如下:
下列分析正确的是
A. 实验①无明显现象,说明浊液a中不存在自由移动的Ag+
B. 实验②说明浊液b中存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
C. 黄色浊液d中不含AgCl
D. 浊液c和浊液d中的c(Ag+):c<d
16. 用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是
A 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B. 用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C. 用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定
D. 用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
17. 据最近报道,中国生产的首艘国产航母已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1:舰体镶嵌一些金属块;方法2:航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是
A. 方法1叫外加电流的保护法
B. 方法2叫牺牲阳极的保护法
C. 方法1中金属块可能是锌、锡和铜
D. 方法2中舰体连接电源的负极
18. 下列实验中,操作、现象及推论都正确的是
选项
实验
现象
推论
A
往盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液试管中加入4mL0.1mol/LNaOH溶液,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液
先有白色沉淀生成,后有红褐色沉淀
Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]
B
室温下用pH试纸测定同浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液pH
CH3COONa溶液pH小
次氯酸比醋酸的酸性弱
C
将等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合,充分反应后滴入KSCN溶液
溶液变红
Fe3+与I-的反应是可逆反应
D
往烧杯中加入约20g研细的Ba(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌
有刺激性气味气体生成,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起
吸热反应不一定要加热才能进行
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题共4小题,共46分)
19. 按要求回答下列问题:
(1)下列变化中属于吸热反应的是___________。
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化
④氯酸钾分解制氧气 ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应 ⑥C与H2O(g)高温条件生成水煤气
(2)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是___________。
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图:
从3min到9min,v(CO2)=___________(结果保留两位有效数字);a点时v(正)___________v(逆)(填﹥、﹤或=,下同);第9分钟时v逆(CH3OH)___________第3分钟时v正(CH3OH)。
(4)微生物燃料电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池工作原理如图所示。
①该微生物燃料电池,负极为___________(填“a”或“b”)。
②该电池正极电极反应式为___________。
③当电路中有0.5mol电子发生转移,则有___________mol的H+通过质子交换膜。
(5)我国某科研团队设计了一种电解装置,将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO,原理如图所示:
通入CO2气体的一极为___________(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”),写出该极的电极反应式:___________,若电解时电路中转移0.4mol电子,则理论上生成NaClO的物质的量为___________mol。
20. 二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿(有效成分为MnCO3)为原料,通过热解法进行生产。
(1)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行:
i.MnCO3(s)⇌MnO(s)+CO2(g) △H1=+a kJ∙mol−1
ii.2MnO(s)+O2(g)⇌2MnO2(s) △H2=+b kJ∙mol−1
①反应i的化学平衡常数表达式K=_______;
②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是_________;
(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气的目的是_______;
(3)在其他条件不变时,某科研团队对影响转化率的生产条件进行了研究,结果如图2、图3所示。
①常压下,要提高MnCO3的转化率,应选择的生产条件是____________焙烧68h。
②图3中,焙烧8h时,MnCO3的转化率:干空气<湿空气,原因是______________。
21. 维生素C化学式是C6H8O6,是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化。某兴趣小组测定某橙汁中维生素C的含量。已知测定原理为:。回答下列问题:
(1)用浓度为的I2标准溶液进行滴定,量取标准溶液时用___________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”);指示剂为___________。
(2)实验过程
①洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用。
②用滴定管向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视___________,直到滴定终点。滴定至终点时的现象是___________。
④经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00mL,则此橙汁中维生素C的含___________(保留两位有效数字)
(3)滴定时不能剧烈摇动锥形瓶,除了防止液体溅出,原因还有:___________。
(4)会引起所测橙汁浓度偏大的操作为___________。
A. 滴定前有气泡,滴定后无气泡 B. 滴定后读数时俯视滴定管
C. 滴定管水洗后直接装入标准液 D. 摇动锥形瓶时锥形瓶中有液体溅出
22. I、常温下,向的MOH溶液中逐滴加入溶液,滴定曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)常温下,该碱电离平衡常数______。
(2)滴定到C点时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是________________________。
(3)图中A、B、C三点溶液中水的电离程度最大的是__________________。
II、已知溶液中存在的粒子为、、、、、,回答下列问题:
(4)NaHA溶液显______(填“酸性”或“碱性”或“中性”),原因是___________(用离子方程式表示)
(5)NaHA溶液中有关粒子的浓度关系正确的是_____
A.
B.
C.
D.
III、
(6)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中:。该反应的平衡常数K为__________(保留两位有效数字,CuS和MnS的分别为、)。
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宁夏育才中学2022-2023学年第二学期
高二年级开学考试化学试卷
试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 F:19 P:31 Cl:35.5 Na:23 Fe:56 Zn:65
一、单选题(本题共18小题,每小题3分,共计54分)
1. 发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢(H2),氧化剂有液氧(O2)、液态等。下列叙述错误的是
A. 液氢和液氧燃烧放出大量热量,产物对环境友好
B. 发射场因液态产生大量而呈红棕色
C. 液氢和液氧在气化过程中发生了吸热反应
D. 和反应中产物总能量小于反应物总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.液氢和液氧燃烧是放热反应,产物为水,不污染环境,故A正确;
B.液态气化过程中,部分转化成,产生红棕色的雾,故B正确;
C.液氢、液氧气化过程属于物理变化,不属于吸热反应,故C错误;
D.和反应是放热反应,反应物总能量高于产物总能量,故D正确;
答案选C。
2. 下列热化学方程式正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B. 1mol SO2、0.5molO2混合反应后,放出热量akJ, ΔH=﹣2a kJ•mol﹣1
C. H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) ΔH=﹣57.3 kJ•mol﹣1,H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=﹣114.6 kJ•mol﹣1
D. 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ ,P4(s)=4P(s) ΔH=﹣4b kJ•mol﹣1
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢气的燃烧热应该生成液态水放出的热量为燃烧热,A错误;
B.为可逆反应,反应热代表已经完全反应的热量值,1mol SO2、0.5molO2混合反应后,放出热量akJ,则实际消耗1mol SO2、0.5molO2时放出的热量大于akJ, ΔH<﹣2a kJ•mol﹣1,B错误;
C.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) 除酸碱中和放出热量,二者还生成了硫酸钡沉淀,也有反应热,C错误;
D.白磷比红磷能量多,白磷到红磷是放热反应,P4(s)=4P(s) ΔH=﹣4b kJ•mol﹣1正确,D正确;
答案选D。
3. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B. 100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应时,加入适量的硫酸铜溶液,反应速率不变
C. SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D. 汽车尾气中的NO和CO反应转化为无害的N2和CO2,减小压强,使单位体积内活化分子数减少,反应速率减慢
【答案】D
【解析】
【详解】A.98%的浓硫酸常温下与铁钝化,加热时产生二氧化硫气体,不产生氢气,A错误;
B.100mL2mol·L-1的盐酸跟锌片反应时,加入适量的硫酸铜溶液,锌置换出铜,形成铜锌原电池,可以加快反应速率,B错误;
C.升高温度,无论放热反应还是吸热反应,反应速率均加快,C错误;
D.减小压强,扩大体积,反应物浓度减小,单位体积内活化分子数减少,反应速率减慢,D正确;
答案选D。
4. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.气体在热水中比在冷水中颜色深
B.制备氢氧化铁胶体
C.加压后气体颜色变深
D.用浓氨水和固体制取氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体在热水中比在冷水中颜色深,说明升高温度平衡向生成二氧化氮的方向移动,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.加热促进铁离子的水解,反应向生成氢氧化铁胶体的方向移动,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.平衡体系加压后,体积缩小,各物质浓度变大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.用浓氨水和NaOH固体制取氨气,氢氧化钠固体吸收水放出大量的热,导致氨气逸出,平衡向生成氨气的方向移动,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
5. 气体A、B分别为0.6 mol和0.5 mol,在0.4 L密闭容器中发生反应:3A+B⇌aC+2D,经5 min后,此时C为0.2mol,又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1,下列结论正确的是
A. A的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1 B. a值为2
C. B的转化率为50% D. 此时,反应混合物总的物质的量为1 mol
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,在此反应时间D的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1,则D的物质的量变化为0.2mol,利用三段式分析:
【详解】A. 在此反应时间,D的平均反应速率 为0.1mol·L-1·min-1,根据化学计量数关系可知,A的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1,A错误;
B. C和D两种物质的变化量相等,说明C和D的化学计量数相等,a值为2,B正确;
C. B的转化率为:,C错误;
D. 结合以上分析,平衡时,反应混合物总物质的量为1.1mol,D错误;
故答案为:B。
6. 在密闭容器中进行反应:,有关下列图像说法不正确的是
A. 依据图可判断正反应为放热反应
B. 在图中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若正反应的,图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D. 由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据图可知,当反应达到平衡后,由于升高温度, ,平衡逆向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,因此可判断正反应为放热反应,故A正确;
B.在图中,最后达到的平衡状态相同,但是达到平衡所需要的时间缩短,由于该反应是气体体积减小的反应,不是改变压强,所以虚线可表示是加入了催化剂,故B正确;
C.若正反应的,升高温度,正逆反应速率都增大,根据平衡移动原理,平衡逆向移动,,故可以用图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动,故C正确;
D.由于升高温度,气体的平均相对分子质量减小,则说明气体分子数增多,即升高温度,平衡逆向移动,逆向是吸热方向,可推知正反应的,故D错误;
选D。
7. 一定温度下,在恒容密闭容器中,将10 mol CO和一定量的混合加热可得下列平衡:。已知平衡后CO物质的量为8 mol且。下列说法错误的是
A. CO的平衡转化率为20% B. 反应前物质的量为7 mol
C. 通入CO后,正反应速率逐渐增大 D. 升高温度,浓度增加,表明该反应是放热反应
【答案】C
【解析】
【分析】设反应前硫化氢的物质的量为a,根据三段式
根据平衡常数, 解之a =7mol。
【详解】A. CO的平衡转化为,A正确;
B.由三段式知反应前硫化氢的物质的量为7mol,B正确;
C.通入CO后,反应速率在加入的瞬间变大,随着反应的进行,浓度减小,速率也跟着减小,故正反应速率不是逐渐增大,C错误;
D.升高温度,硫化氢浓度增加,即平衡逆向移动,因逆反应为吸热反应,正反应即为放热反应,D正确;
故选C。
8. 挥发性有机物(VOCs)对环境易造成污染VOCs催化燃烧处理技术具有净化率高、燃烧温度低、无明火,不会有NOx等二次污染物产生等优点,图甲是VOCs处理过程中固体催化剂的催化原理,图乙是反应过程中的能量变化图,下列叙述正确的是( )
A. 图甲中固体催化剂表面既有化学键裂,也有化学键形成
B. 图甲中固体催化剂可提高该反应的焓变
C. 图乙中曲线1使用了固体催化剂,反应活化能降低
D. VOCs催化氧化过程中所有反应均为放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,VOCs与氧气固体催化剂的催化作用下发生化学反应,反应过程中,既有化学键的断裂,也有化学键的形成,A正确;
B.催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡,则不能改变反应的焓变,B错误;
C.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,由图乙中可知曲线Ⅰ的活化能比曲线Ⅱ的活化能高,说明曲线II为使用催化剂的能量变化曲线,C错误;
D.由图乙可知,使用催化剂后的反应过程中有中间产物生成,其中反应物转化为中间产物的反应中,反应物的总能量比中间产物的总能量低,则该反应为吸热反应,D错误,
故答案为:A。
9. 如图所示,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。下列有关说法正确的是
A. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为O2-4e-+2H2O=4OH-
B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠
D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】
根据装置的特点,甲装置为燃料电池,乙、丙装置为电解池,通甲醚的一极为负极,通氧气的一极为正极,根据电解原理,Fe电极为阴极,石墨为阳极,精铜为阴极,粗铜为阳极,据此分析;
【详解】A.甲装置为燃料电池,通氧气一极为正极,电解质为KOH,发生电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故A错误;
B.通甲醚的一极为负极,即Fe电极为阴极,电极反应式为2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B错误;
C.根据B选项分析,X为阳离子交换膜,允许Na+通过,反应一段时间后,乙装置中铁电极区生成NaOH,故C正确;
D.根据上述分析,精铜作阴极,电极反应式Cu2++2e-=Cu,粗铜作阳极,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,但粗铜中含有比Cu活泼的金属,这些金属先失电子,使CuSO4溶液的浓度减小,故D错误;
答案为C。
10. 将和通入密闭容器中发生反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数与温度和压强的关系如图。下列关于该反应的的判断正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,压强相同时升高温度,Z的物质的量分数减小,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,即;温度相同时增大压强,Z的物质的量分数增大,可知增大压强使平衡正向移动,正反应为气体总物质的量减小的反应,可知,答案选B。
11. 下图是利用盐桥电池从某些含碘物质中提取碘的两个装置
下列说法中正确的是
A. 两个装置中,石墨I和石墨Ⅱ均作负极
B. 碘元素在装置①中被还原,在装置②中被氧化
C. 装置①、②中的反应生成等量的I2时,导线上通过的电子数之比为1∶5
D. 装置①中MnO2的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个装置中,①中左边碘离子化合价升高变为单质碘,因此石墨I作负极,②中左边碘酸根离子化合价降低变为单质碘,因此石墨Ⅱ作正极,故A错误;
B.碘元素在装置①中化合价升高,被氧化,在装置②中化合价降低,被还原,故B错误;
C.装置①、②中的反应生成1mol的I2时,导线上通过的电子数物质的量分别为2mol和10mol,导线上通过的电子数之比为1∶5,故C正确;
D.装置①中MnO2的电极反应式应该为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,故D错误。
综上所述,答案为C。
12. 在体积都为、都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入锌粒,则如图所示比较符合客观事实的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因盐酸为强酸、醋酸为弱酸,故pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,c(HCl)=0.01 ,而c(CH3COOH)>0.01 ,1 L溶液中n(HCl)=0.01 mol,n(CH3COOH)> 0. 01 mol。
A.相同时间内pH变化较大的应为HCl,错误;
B.产生H2的速率大的应为CH3COOH,故B错误;
C.n(CH3COOH)> n(HCl),醋酸与Zn反应产生的H2量大,故C正确;
D.相同时间内c(H+ )变化较大的为HCl,故D错误;
故答案为C
13. 下列反应的发生与“盐类水解平衡”或“难溶电解质的溶解平衡”无关的是
A. 镁条与NH4Cl溶液反应生成H2 B. 明矾用于净水
C. 盐酸与CaCO3反应生成CO2 D. NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO4
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中,水解使溶液显酸性,镁条与酸反应生成氢气,A错误;
B.明矾用于净水,水解生成胶体,吸附水中的悬浮物质,B错误;
C.盐酸与发生反应生成,使溶解平衡正向移动,C错误;
D.溶液与溶液反应生成,与水解平衡和沉淀的溶解平衡无关,D正确;
故选D。
14. 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(HC2O)+2c(H2C2O4)
C. Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)
D. 等浓度Na2CO3和NaHCO3混合溶液中:3c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2S溶液中,S2-水解生成HS-,HS-部分水解生成H2S,两者水解均生成氢氧根离子,正确的离子浓度大小为: c(Na+)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),故A错误;
B.Na2C2O4溶液中,根据质子守恒可知:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4),故B正确;
C.Na2CO3溶液中,根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),故C错误;
D.等浓度Na2CO3和NaHCO3混合溶液中,根据物料守恒,存在2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3),故D错误;
答案选B。
15. 为研究沉淀之间的转化,某小组实验设计如下:
下列分析正确的是
A. 实验①无明显现象,说明浊液a中不存在自由移动的Ag+
B. 实验②说明浊液b中存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
C. 黄色浊液d中不含AgCl
D. 浊液c和浊液d中的c(Ag+):c<d
【答案】B
【解析】
【详解】A.浊液a中存在AgCl的沉淀溶解平衡,存在自由移动的Ag+,之所有无明显现象可能是滴入的NaCl溶液被稀释后,不足以使平衡逆向移动,产生更多沉淀,A错误;
B.实验②中发生沉淀的转化,说明浊液b中存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入KI溶液后,I-结合Ag+生成更难溶的AgI,使其平衡正向移动,转化为AgI沉淀,B正确;
C.滴入的KI溶液较少,AgCl沉淀不会全部转化为AgI,所以浊液d中依然含有AgCl,C错误;
D.沉淀发生转化,说明AgI更难溶,加入KI后部分Ag+生成AgI沉淀,所以浊液c和浊液d中的c(Ag+):c>d,D错误;
综上所述答案为B。
16. 用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B. 用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C. 用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定
D. 用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,应该先使用标准溶液润洗酸式滴定管,然后再装入标准盐酸进行滴定,否则测定浓度会偏大,A错误;
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,直接将待滴定的NaOH溶液放入锥形瓶中,再加入指示剂,不能用待测NaOH溶液润洗锥形瓶,否则会使测定浓度偏大,B错误;
C.碱式滴定管中量取10.00 mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水滴定,不会引起实验误差,C正确;
D.用酚酞作指示剂时,开始溶液显红色,随着标准盐酸的滴入,溶液碱性逐渐减弱,当滴至红色变无色,30 s后溶液不再变为红色时即停止加盐酸,此时滴定达到终点,D错误;
故合理选项是C。
17. 据最近报道,中国生产的首艘国产航母已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1:舰体镶嵌一些金属块;方法2:航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是
A. 方法1叫外加电流的保护法
B. 方法2叫牺牲阳极的保护法
C. 方法1中金属块可能是锌、锡和铜
D. 方法2中舰体连接电源的负极
【答案】D
【解析】
【详解】A.舰体上镶嵌活泼性比铁强的金属,形成原电池,比铁活泼的金属作负极,该方法为牺牲阳极保护法,A错误;
B.舰体与直流电源的负极相连,该法为外加电流保护法,B错误;
C.舰体上镶嵌活泼性比铁强的金属,形成原电池,比铁活泼的金属作负极,该方法为牺牲阳极保护法,C错误;
D.舰体与直流电源的负极相连,该法为外加电流保护法,D正确;
选D。
18. 下列实验中,操作、现象及推论都正确的是
选项
实验
现象
推论
A
往盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中加入4mL0.1mol/LNaOH溶液,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液
先有白色沉淀生成,后有红褐色沉淀
Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]
B
室温下用pH试纸测定同浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液pH
CH3COONa溶液pH小
次氯酸比醋酸的酸性弱
C
将等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合,充分反应后滴入KSCN溶液
溶液变红
Fe3+与I-的反应是可逆反应
D
往烧杯中加入约20g研细的Ba(OH)2·8H2O晶体和10gNH4Cl晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌
有刺激性气味气体生成,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起
吸热反应不一定要加热才能进行
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.往盛有1mL0.1molLMgCl2溶液的试管中加入4mL0.1molLNaOH溶液,生成氢氧化镁沉淀后氢氧化钠溶液过量,再滴加2滴0.1molLFeCl3溶液必定产生红褐色氢氧化铁沉淀,不能说明氢氧化镁和氢氧化铁溶解度的相对大小,且二者是不同类型的沉淀,难以比较Ksp[Fe(OH)3]和Ksp[Mg(OH)2]的相对大小,A错误;
B.由于NaClO水解生成的HClO具有强氧化性,可以漂白pH试纸,即不能用pH试纸测量NaClO溶液的pH值,B错误;
C.根据反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知,未告知溶液的体积,将等浓度的KI溶液和FeCl3溶液混合,不确定哪个反应物过量,若FeCl3过量充分反应后滴入KSCN溶液,溶液变红,则不能探究Fe3+与I-的反应是可逆反应,若KI过量,则可以探究Fe3+与I-的反应是可逆反应,C错误;
D.铵盐与碱的反应是一个典型的无需加热就能自发进行的吸热反应,D正确;
故选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共46分)
19. 按要求回答下列问题:
(1)下列变化中属于吸热反应的是___________。
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化
④氯酸钾分解制氧气 ⑤甲烷在氧气中的燃烧反应 ⑥C与H2O(g)高温条件生成水煤气
(2)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是___________。
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图:
从3min到9min,v(CO2)=___________(结果保留两位有效数字);a点时v(正)___________v(逆)(填﹥、﹤或=,下同);第9分钟时v逆(CH3OH)___________第3分钟时v正(CH3OH)
(4)微生物燃料电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池工作原理如图所示。
①该微生物燃料电池,负极___________(填“a”或“b”)。
②该电池正极电极反应式为___________。
③当电路中有0.5mol电子发生转移,则有___________mol的H+通过质子交换膜。
(5)我国某科研团队设计了一种电解装置,将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO,原理如图所示:
通入CO2气体的一极为___________(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”),写出该极的电极反应式:___________,若电解时电路中转移0.4mol电子,则理论上生成NaClO的物质的量为___________mol。
【答案】(1)②④⑥ (2)①③
(3) ①. 0.042mol/(L·min) ②. > ③. <
(4) ①. a ②. O2+4e-+4H+=2H2O ③. 0.5
(5) ①. 阴极 ②. 2H++CO2+2e-=CO+H2O ③. 0.2
【解析】
【小问1详解】
①铝片与稀盐酸的反应是放热反应,故①不选;
②将胆矾加热变为白色粉末是分解反应,是吸热反应,故②选;
③干冰汽化是吸热的物理过程,故③不选;
④氯酸钾分解制氧气是吸热反应,故④选;
⑤甲烷在氧气中的燃烧反应,是放热反应,故⑤不选;
⑥碳与水蒸气反应是吸热反应,故⑥选;
故答案为:②④⑥;
【小问2详解】
①碳为固体,改变固体用量不影响反应速率,故①正确;
②将容器的体积缩小一半,气体物质浓度增大,反应速率加快,故②错误;
③容器体积不变,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,故③正确;
④保持压强不变,充入N2使容器体积增大,H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度减小,反应速率减小,故④错误;
故答案为:①③;
【小问3详解】
由图象可知:v(CO2)=(0.5mol/L−0.25mol/L)÷6min≈0.042mol/(L•min);
a点时尚未达到平衡状态,仍处于从正反应建立平衡的过程中,则a点时v(正)>v(逆);
3min时反应正向进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,此时v(正)>v(逆),9min是反应处于平衡状态,此时v(正)=v(逆),则第9分钟时v逆(CH3OH)<第3分钟时v正(CH3OH);
故答案为:0.042mol/(L•min);>;<;
【小问4详解】
①失电子发生氧化反应的极为负极,原电池工作时阳离子向正极移动,根据图示可知,b极为正极,a极为负极,故答案为:a;
②正极上氧气在酸性条件下放电生成水,电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,故答案为:O2+4e-+4H+=2H2O;
③由于正极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,可知当电路中有0.5mol电子发生转移时,有0.5molH+通过质子交换膜,故答案为:0.5。
小问5详解】
a极通入CO2气体,在反应中生成了CO,发生还原反应,为阴极,b极电解质溶液为NaCl,反应中生成NaClO,发生氧化反应,为阳极,因此通入CO2气体的一极为阴极,答案为:阴极;
酸性溶液中CO2得电子生成CO的电极反应式为:2H++CO2+2e-=CO+H2O,答案为:2H++CO2+2e-=CO+H2O
阳极b发生的电极反应式为: Cl--2e-+H2O=ClO-+2H+,2mol电子生成1molNaClO,0.4mol电子转移可以生成0.2molNaClO,故答案为:0.2。
20. 二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿(有效成分为MnCO3)为原料,通过热解法进行生产。
(1)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行:
i.MnCO3(s)⇌MnO(s)+CO2(g) △H1=+a kJ∙mol−1
ii.2MnO(s)+O2(g)⇌2MnO2(s) △H2=+b kJ∙mol−1
①反应i的化学平衡常数表达式K=_______;
②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是_________;
(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气的目的是_______;
(3)在其他条件不变时,某科研团队对影响转化率生产条件进行了研究,结果如图2、图3所示。
①常压下,要提高MnCO3的转化率,应选择的生产条件是____________焙烧68h。
②图3中,焙烧8h时,MnCO3的转化率:干空气<湿空气,原因是______________。
【答案】 ①. c(CO2) ②. 2MnCO3(s) +O2(g) 2MnO2(s) +2CO2(g) △H1=+(2a+b) kJ∙mol−1 ③. 保持O2的浓度,降低CO2的浓度,使平衡正向移动,提高碳酸锰的转化率 ④. 湿空气中,350℃左右 ⑤. 干空气中没有催化剂,反应速率比湿空气中慢,8h时未达到平衡
【解析】
【分析】(1)①根据化学平衡常数的定义来书写;②将第i方程式乘以2,再加上第ii个方程式得到焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式。
(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气主要利用平衡移动原理分析。
(3)①根据图中的信息得出;②根据湿空气中会吸收部分的二氧化碳及平衡移动来分析。
【详解】(1)①反应i的化学平衡常数表达式是生成物浓度的系数次方之积除以反应物浓度的系数次方之积,因此K= c(CO2);故答案为:c(CO2)。
②将第i方程式乘以2,再加上第ii个方程式得到焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是2MnCO3(s) +O2(g) 2MnO2(s) +2CO2(g) △H1=+(2a+b) kJ∙mol−1;故答案为:2MnCO3(s) +O2(g) 2MnO2(s) +2CO2(g) △H1=+(2a+b) kJ∙mol−1。
(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气的目的是不断的移出CO2,降低CO2的浓度,保持O2的浓度,使平衡正向移动,提高碳酸锰的转化率;故答案为:保持O2的浓度,降低CO2的浓度,使平衡正向移动,提高碳酸锰的转化率。
(3)①根据图中的信息得出常压下,要提高MnCO3的转化率,应选择的生产条件是湿空气中,350℃左右焙烧68h;故答案为:湿空气中,350℃左右。
②图3中,焙烧8h时,MnCO3的转化率:干空气<湿空气,原因是湿空气中会吸收部分的二氧化碳,降低二氧化碳的浓度,平衡有利于正向移动,增大碳酸锰的转化率,也可能湿空气有催化剂,提高反应速率;故答案为:干空气中没有催化剂,反应速率比湿空气中慢,8h时未达到平衡。
【点睛】化学平衡题型是常考题型,主要考查热化学方程式书写、化学平衡表达式、利用平衡移动原理分析平衡移动、实际工业中的选择。
21. 维生素C化学式是C6H8O6,是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化。某兴趣小组测定某橙汁中维生素C的含量。已知测定原理为:。回答下列问题:
(1)用浓度为的I2标准溶液进行滴定,量取标准溶液时用___________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”);指示剂为___________。
(2)实验过程
①洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用。
②用滴定管向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视___________,直到滴定终点。滴定至终点时的现象是___________。
④经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00mL,则此橙汁中维生素C的含___________(保留两位有效数字)
(3)滴定时不能剧烈摇动锥形瓶,除了防止液体溅出,原因还有:___________。
(4)会引起所测橙汁浓度偏大的操作为___________。
A. 滴定前有气泡,滴定后无气泡 B. 滴定后读数时俯视滴定管
C. 滴定管水洗后直接装入标准液 D. 摇动锥形瓶时锥形瓶中有液体溅出
【答案】(1) ①. 酸式滴定管 ②. 淀粉溶液
(2) ①. 锥形瓶中溶液颜色的变化 ②. 滴入最后一滴标准液,溶液变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色 ③. 0.0056
(3)防止空气进入反应液、避免维生素C被氧气氧化 (4)AC
【解析】
【分析】要测定某橙汁中维生素C的含量,可利用维生素C具有很强的还原性,能发生C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-,用浓度为7.50×10-3mol⋅L-1的I2标准溶液进行氧化还原滴定,以淀粉溶液为指示剂,当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色,即达到滴定终点;为防止维生素C被空气中的氧气氧化、防止液滴溅出,实验过程中不能剧烈摇动锥形瓶。
【小问1详解】
碘会腐蚀橡胶,因此取I2标准溶液用酸式滴定管;测定原理是C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-,需要碘单质参加反应,碘遇淀粉变蓝色,则所需指示剂为淀粉溶液,故答案为:酸式滴定管;淀粉溶液;
【小问2详解】
③滴定过程中,用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,直到滴定终点,滴定至终点时的现象是:滴入最后一滴标准液,溶液变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色,故答案为:锥形瓶中溶液颜色的变化;滴入最后一滴标准液,溶液变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色;
④20.00mL待测橙汁消耗7.50×10-3mol⋅L-1的标准碘溶液15.00mL,则根据测定原理,n(C6H8O6)=n(I2)=15×10-3L×7.50×10-3mol•L-1=1.125×10-4mol,则此橙汁中维生素C的含量是≈0.0056mol/L,故答案为:0.0056;
【小问3详解】
已知维生素C具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化,则滴定时不能剧烈摇动锥形瓶,除了防止液体溅出,原因还有:防止空气进入反应液、避免维生素C被氧气氧化,故答案为:防止空气进入反应液、避免维生素C被氧气氧化;
【小问4详解】
A.滴定前有气泡,滴定后无气泡,消耗标准液体积增大,即所测结果偏高,A正确;
B.滴定后读数时俯视滴定管,所测得的标准液的体积偏小、结果偏低,B错误;
C.滴定管水洗后直接装入标准液,标准液被稀释,消耗标准液体积增大,即所测结果偏高,C正确;
D.摇动锥形瓶时锥形瓶中有液体溅出,消耗标准液体积偏小,即所测结果偏低,D错误;
故答案为:AC。
22. I、常温下,向的MOH溶液中逐滴加入溶液,滴定曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)常温下,该碱的电离平衡常数______。
(2)滴定到C点时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是________________________。
(3)图中A、B、C三点溶液中水的电离程度最大的是__________________。
II、已知溶液中存在粒子为、、、、、,回答下列问题:
(4)NaHA溶液显______(填“酸性”或“碱性”或“中性”),原因是___________(用离子方程式表示)
(5)NaHA溶液中有关粒子的浓度关系正确的是_____
A.
B.
C.
D.
III、
(6)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中:。该反应的平衡常数K为__________(保留两位有效数字,CuS和MnS的分别为、)。
【答案】(1)
(2)
(3)C (4) ①. 酸性 ②. (5)BD
(6)3.3×1025
【解析】
【小问1详解】
常温下,0.1mol/L的MOH的pH=11,则c(OH-)=10-3,该碱的电离平衡常数;
【小问2详解】
滴定到C点时,MOH和HCl恰好反应生成MCl,M+水解溶液呈酸性,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是;
【小问3详解】
图中A点溶质为MOH;B点溶质为MOH、MCl;C点溶质为MCl;MOH抑制水电离、MCl促进水电离,水的电离程度最大的是C。
【小问4详解】
溶液中存在,不存在H2A,只电离不水解, 电离方程式为,所以NaHA溶液呈酸性。
【小问5详解】
A.溶液中不存在H2A分子,溶液呈酸性,故A错误;
B.只电离不水解,溶液呈酸性,所以,故B正确;
C.溶液中不存在H2A分子,根据物料守恒,故C错误;
D.根据电荷守恒,,所以,故D正确;
选BD。
【小问6详解】
该反应的平衡常数K为。
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