精品解析:山东省青岛第五十八中学2024-2025学年高二上学期 第一次月考化学试卷
2024-10-27
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2份
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44页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.27 MB |
| 发布时间 | 2024-10-27 |
| 更新时间 | 2025-11-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48228279.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024—2025学年第一学期阶段性模块检测
高二化学试卷
2024.10
注意事项:
1.本试题分第I卷和第II卷两部分。第I卷为选择题,共40分;第II卷为非选择题,共60分,满分100分,考试时间为90分钟。
2.第I卷共4页,1-10题每小题有一个正确答案,11-15题每小题有1或2个正确答案,请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:
第I卷
一、单项选择题(共10小题,每题只有一个正确选项,每题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生活、生产联系密切,下列说法正确的有几个
①“冰寒于水”,说明相同条件下等质量冰能量比液态水高
②黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
③用惰性电极电解水溶液,总反应为:
④采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现
⑤有气体参加的化学反应,若增大压强(缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑥反应在室温下可自发进行,则该反应的
⑦中和热测定时,将50mL 0.55mol/L 溶液与50mL 0.50mol/L盐酸改为用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L 溶液,所得中和热的数值保持不变
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】①同种物质的液态比固态的能量高,则液态水比固态水的能量高,故错误;
②黄铜(铜锌合金)制作的铜锣,铜锌合金可以组成原电池,锌是电池负极被腐蚀,铜做正极被保护,不易产生铜绿,故正确;
③用惰性电极电解氯化镁溶液时,阳极上生成氯气、阴极上生成氢气同时还生成氢氧根离子,氢氧根离子能和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为:,故错误;
④催化剂只能加快反应速率,不能改变熵变和焓变,故不能使不自发的化学反应得以实现,故错误;
⑤增大压强,相当于增大了浓度,单位体积活化分子数目增大,没有改变活化分子百分数,故错误;
⑥反应的ΔS<0,在室温下可自发进行,即ΔG=ΔH-TΔS<0,则该反应的ΔH<0,故正确;
⑦中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O(g)放出的热量,故将50mL 0.55mol/L 溶液与50mL 0.50mol/L盐酸改为用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L 溶液,所得中和热的数值保持不变,故正确;
综上,故①⑥⑦正确;
答案选C。
2. 在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应,当m、n、p、q为任意整数时,下列说法一定能说明反应已达到平衡有几个
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度相等
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率
⑥
⑦体系气体平均相对分子质量不再改变
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】①不传热的固定容积中,若正向为气体气体减小的放热反应,即n减小、T增大,当体系的压强不再改变时,不一定达到平衡状态,故①不选;
②不传热的固定容积中,温度为变量,当体系的温度不再改变时,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故②选;
③各组分的浓度相等,无法判断各组分的浓度是否继续变化,则无法判断是否达到平衡状态,故③不选;
④各组分的质量分数不再改变,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故④选;
⑤反应速率与化学计量数成正比,则反应速率始终满足,无法判断是否达到平衡状态,故⑤不选;
⑥,表示的是正逆反应速率,且满足化学计量数关系,说明达到平衡状态,故⑥选;
⑦m、n、p、q不确定,无法判断体系气体的平均相对分子质量是否为变量,则无法判断平衡状态,故⑦不选;
根据分析可知,一定能说明反应已达到平衡的是②④⑥;
答案选B。
3. 下列示意图表示正确的是
A. 图①表示碳的燃烧热
B. 图②表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,由图可知
C. 已知稳定性顺序:,某反应由两步反应构成,反应过程中的能量变化曲线如③图
D. 由图④可知:该反应在低温下可自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳的燃烧热指1molC完全燃烧生成气态二氧化碳放出的热量,图①的产物为CO,故A错误;
B.图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,a点CO和H2转化率相同,当按照化学计量数之比投入时,两者转化率相同,即a=2,故B错误;
C.物质的总能量越低越稳定,稳定性顺序B<A<C,物质的能量为B>A>C,可知A→B为吸热反应,B→C为放热反应,反应过程中的能量变化曲线如③图,故C正确;
D.由图④可知,该反应随温度升高,Z的体积分数增大,说明反应温度升高,平衡向正反应方向移动,为吸热反应,;随压强增大,Z的体积分数减小,说明反应压强升高,平衡向逆反应方向移动,为分子数增大的反应,,由时反应自发进行,可知反应在高温时可自发进行,故D错误;
故答案选C。
4. 一定条件下,与发生加成反应有①、②两种可能,反应进程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 生成等物质的量 比吸收的热量更多
B. 反应刚开始时,产物中的比例更大
C. 适当提高反应温度,可以提高产物中的比例
D. 反应①、反应②对应生成物的总键能相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.焓变在给定反应中,只与始态和终态有关,与中间状态无关,根据图像可知,两个反应均为放热反应,生成等物质的量 CH3CHClCH3( g)比CH3CH2CH2Cl(g)放出的热量更多,故A错误;
B.反应②的活化能比反应①的活化能低,化学反应速率快,因此相同条件下,CH3CHClCH3( g)的生成速率大于CH3CH2CH2Cl(g),反应刚开始时,产物中CH3CHClCH3( g)比例更大,故B错误;
C.生成CH3CHClCH3( g)时焓变更小,升温时产生的逆向移动效应更明显,相对CH3CH2CH2Cl(g)生成率更大,升高温度,平衡逆向进行,可以提高CH3CH2CH2Cl(g)的比例,故C正确;
D.反应的焓变反应物的总键能-生成物的总键能,两个反应反应物相同,,则反应②对应生成物的总键能更大,故D错误;
故答案为C。
5. 下列图示与对应的叙述相符的是
A.中和反应反应热的测定
B.探究催化剂对反应速率的影响
C.制备并能较长时间观察其颜色
D.铁勺上镀铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碎纸条应装满烧杯,大小烧杯杯口不相平,会导致热量散失,故A错误;
B.根据控制变量法可知,其余量均相同,一支中滴加氯化铁溶液,另外一支滴加等体积的蒸馏水,可以探究催化剂对反应速率的影响,故B正确;
C.用电解装置制备Fe(OH)2,Fe应该为阳极,故C错误;
D.在铁勺上镀铜,铁勺应该为阴极,铜为阳极,故D错误;
答案选B。
6. 用催化还原和,可以消除氮氧化物的污染。已知:
反应①:
反应②:
下列说法错误的是
A. 还原生成、和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B. 已知的燃烧热为,由组成的混合物2mol,完全燃烧并恢复到常温时放出的热量为,则的燃烧热为。
C. 反应①②生成的物质的量相同时,转移的电子数也相同
D. 由反应①可推知
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知:反应①: ;
反应②: ;
还原生成、和水蒸气的化学方程式为①+②,即:=-1734,即32g的CH4完全反应放热1734,故3.2g的CH4完全反应放热173.4,故A正确;
B.由组成的混合物2mol,则,,设的燃烧热为x,有1.5a+0.5x=,解得x=,故B正确;
C.反应①和反应②转移的电子数都等于甲烷失去电子的数目,甲烷中C从-4价升高为+4价,转移电子数都为8,故生成的物质的量相同时,转移的电子数也相同,故C正确;
D.反应①如果生成液态水,放出的热量更多,则更小,故,故D错误;
答案选D。
7. 体积恒定的密闭容器中加入和各,发生反应: ,反应分别在不同的温度和催化剂下进行,保持其他初始实验条件不变,经测得气体转化率如图所示,温度下两曲线相交,下列说法正确的是
A. 在A点时,反应恰好达到平衡
B. 相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高
C. C点时,两种催化剂下反应速率相同,该化学反应速率为
D. 温度为时,该反应平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.若A点达平衡,由于B点温度更高且反应,为放热反应,温度升高平衡逆移,B点CO的转化率应该更小,而B点CO转化率比A点高,则在A点时,反应一定未达到平衡,A错误;
B.温度低于T2时,催化剂1的催化效率比催化剂2高,温度高于T2时,催化剂2的催化效率比催化剂1高,B错误;
C.C点时,两种催化剂催化CO在10min内转化率都为20%,则两种催化剂下反应速率相同,当CO转化率为20%时,该反应的反应速率为,C错误;
D.温度为T2时,CO转化率为20%,则此时CO为0.4mol/L,为0.4mol/L,CO2为0.1mol/L,H2为0.1mol/L ,则此时浓度熵为,此时反应还未达平衡,还在继续向正向进行,则平衡常数,D正确;
故选D。
8. 等物质的量的、和溶于水形成混合溶液,用石墨电极电解此溶液,经过一段时间后,阴、阳两极收集到的气体物质的量之比为。下列说法正确的是
A. 两极共生成两种气体
B. 向电解后溶液中通入适量的可使溶液恢复到电解前的状态
C. 电解过程中混合溶液的持续增大
D. 阴极上因放电,导致电极质量增加
【答案】C
【解析】
【分析】等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液,发生反应SO+Ba2+=BaSO4↓、Cl-+Ag+=AgCl↓,混合后溶液中的溶质为等物质的量的氯化钾、硝酸钾。用石墨电极电解此溶液,阳极首先是氯离子失电子发生氧化反应,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,然后是氢氧根离子放电,电极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极发生还原反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-,结合电子转移计算,一段时间后,阴、阳两极产生的气体的体积比为3:2,说明阳极生成氯气、氧气,阴极生成氢气。
【详解】A.由上述分析可知,两极共生成Cl2、O2、H23种气体,故A错误;
B.电解的本质为电解氯化氢、电解水,仅向电解后的溶液中通入适量的HCl,不能使溶液恢复到电解前的状态,故B错误;
C.由分析可知,开始阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极发生还原反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-,pH增大,后面是电解水,OH-的浓度继续增大,pH继续增大,故C正确;
D.阴极发生还原反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Ag+已经变为沉淀,故D错误;
答案选C。
9. 羟基自由基具有极强的氧化能力,它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A. M极为阴极,电极反应式:
B. 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动
C. 每处理甲醛,理论上有透过膜b
D. 通电一段时间后,理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7
【答案】C
【解析】
【详解】A.M电极通入,发生反应生成自由基,反应式为:,M作阴极,A正确;
B.N为阳极,电解时阴离子向阳极移动,所以透过膜a向N极移动,B正确;
C.甲醛与反应生成的反应:,甲醛为,有,透过膜b,C错误;
D.根据氧化还原反应规律,甲醛生成转移,生成转移,理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7,D正确;
故选C。
10. 近些年,我国在人工光合成方面取得突破性进展,其中一个突破就是将CO2催化还原为CH3OH.已知CO2催化加氢的主要反应有:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) K1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K2
恒温条件下,向体积为1L的反应器中通入3molH2、lmolCO2气体,CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如图所示。
已知:。
下列说法不正确的是
A. 可通过加压的方式提高CH3OH的选择性
B. 700K时,反应②的平衡常数K2<
C. 结合图中信息分析可知,H1<0,H2>0
D. 当体系压强维持不变时,可判断反应①和②都达到平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的平衡产率增大,故A正确;
B.由图可知,600K时,CO2的平衡转化率为0.28,CH3OH的平衡产率为0.2,设反应①的变化量为x mol,反应②的变化量是y mol,则有:,,解得x=0.2,y=0.08。由此可得平衡时CO2、H2(g)、CO、H2O的浓度依次为0.72mol/L、2.32mol/L、0.08mol/L、0.28mol/L,此时反应②的平衡常数,因为反应②是吸热反应,升高温度会导致平衡常数增大,所以700K时,K2>,故B不正确;
C.由图可知,温度升高甲醇的平衡产率降低,说明升温①反应平衡左移,所以①反应为放热反应,即,从图中还能发现,温度升高到一定程度后二氧化碳的平衡转化率升高,即升温②反应平衡右移,所以②反应为吸热反应,即,故C正确;
D.反应在恒温恒容反应器中进行,①反应前后气体化学计量数不同,反应过程中压强一直在变化,压强不变可以证明①反应到达平衡,而①反应到达平衡后氢气的物质的量不再变化,氢气是②反应的反应物,所以此时②反应也到达平衡,即两个反应都达到了平衡,故D正确;
故选B。
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
11. 某反应在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,为过渡态)。下列有关说法错误的是
A. 该反应的<0
B. 催化剂能降低反应活化能,提高反应物的平衡转化率
C. 该历程中,决速反应为H2COO*+2H2(g)→H2CO*+OH*+H2(g)
D. 有催化剂时决速反应的活化能为1.3
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图象可知,反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)为放热反应,故A正确;
B.催化剂能降低反应活化能,但不能提高反应物的平衡转化率,故B错误;
C.多步反应中,活化能越大,反应速率越慢,决定着总反应的速率,由图示可知该反应历程中决速步骤的化学方程式为H2COO*+2H2(g)→H2CO*+OH*+H2(g),故C正确;
D.由图象可知,决速步骤的化学方程式为H2COO*+2H2(g)→H2CO*+OH*+H2(g),该步骤有催化剂时的活化能为:[0.4-(-1.00)]=1.40eV,故D错误;
故选BD。
12. NO—空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某化学兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程,已知:电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是
A. a为阳离子交换膜
B. 甲池中正极反应式为
C. 在标准状况下,乙池中若处理11.2L废气还需通入17.92L
D. 甲池中参加反应的NO与乙池中处理的NO物质的量相等
【答案】AC
【解析】
【分析】由图可知,甲为原电池,乙和丙为电解池;甲中通入一氧化氮的电极为负极,通入氧气的电极为正极;乙池中通入二氧化硫的电极为电解池的阳极,二氧化硫在阳极上失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子,通入一氧化氮的电极为阴极,酸性条件下一氧化氮在阴极上得到电子发生还原反应生成铵根离子;丙池中,左侧电极为电解池的阳极,水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,氢离子从M室通过阳离子交换膜a进入浓缩室,右侧电极为阴极,镍离子在阴极得到电子发生还原反应生成镍, N室中氯离子通过阴离子交换膜b进入浓缩室,最终在浓缩室得到较浓的盐酸。
【详解】A.根据分析知,a为阳离子交换膜,A正确;
B.甲池中正极反应式为,B错误;
C.乙池中SO2被氧化为,而NO被还原为,按得失电子守恒5molSO2只能还原2molNO,反应中需要补充NH3,所以总反应的离子方程式为5SO2+2NO+8H2O+8NH310NH+5SO,则标准状况下处理11.2L(0.5mol)还需通入0.8mol (即17.92L),C正确;
D.甲池NO反应为:NO+2H2O-3e-=NO+4H+,乙池NO反应为:,根据电子守恒知,甲池中参加反应的NO与乙池中处理的NO物质的量不相等,D错误;
故选AC。
13. 利用甲烷制取乙烯:2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g) △H>0。T℃,向2L恒容密闭容器中充入1molCH4(g),反应过程中n(CH4)随时间t的变化如图所示。已知,,、为速率常数,只与温度有关。下列说法正确的是
A. 混合气体的密度不再改变时,反应达到平衡状态
B. ,
C. 升高温度,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m>n
D. 达到平衡后,向容器中充入1molCH4,重新达到平衡时,H2的体积分数变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题干反应方程式可知,反应物和生成物均为气体,在恒容密闭容器中,混合气体的密度一直保持不变,故混合气体的密度不再改变时,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.由题干信息可知,,,当上述反应达到化学平衡时,,即有T℃,=K,根据三段式分析可知,,=K=,B正确;
C.由题干信息可知,该反应正反应是一个吸热反应,升高温度,平衡正向移动,即=K 增大,故有k正增大m倍,k逆增大n倍,则m>n,C正确;
D.达到平衡后,向容器中充入1molCH4,则容器的压强增大,上述化学平衡逆向移动,故重新达到平衡时,H2的体积分数变小,D错误;
故答案为:BC。
14. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时,在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A. “全氢电池”的总反应为
B. “全氢电池”的双极膜中产生的向右移动,向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为
D. 理论上负极消耗1mol ,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
【答案】C
【解析】
【分析】由图知,左图为原电池,其中左边吸附层为负极,发生氧化反应,,右边吸附层为正极,发生还原反应,;右图为电解池,因为电解氯化钠溶液制备和HClO,则阳极反应式,阴极反应式为。
【详解】A.根据分析知,“全氢电池”的总反应为,A正确;
B.原电池中阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移,所以“全氢电池”的双极膜中产生的向右移动,向左移动,B正确;
C.因为电解氯化钠溶液制备和HClO,则阳极反应式,C错误;
D.理论上负极消耗1mol,即转移2mol电子,则有2mol阳离子(钠离子或者氢离子)通过阳离子交换膜进入阴极区,转移2mol电子根据,可以知道又得到1mol氢离子,则阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离),D正确;
故选C。
15. 工业试剂硫酰氯制备原理为 。恒容密闭容器中按不同进料比充入和,测定、和温度下体系达平衡时的(,其中,为体系初始压强,为体系平衡压强),结果如图所示。下列说法正确的是
A. 温度关系为
B. 温度下,平衡常数
C. 点时,的体积分数为
D. 且时,
【答案】BD
【解析】
【详解】A.该反应的正反应为气体体积减小的反应,因此反应正向进行程度越大,平衡时容器内压强越小,就越大。从T3到T1,增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正反应为放热反应,则温度由T3到T1逐渐降低,即T3﹥T2﹥T1,故A项错误;
B.由题图中M点可知,进料比为n(SO2): n(Cl2)=2,平衡时=60kPa,已知恒温恒容情况下,容器内气体物质的量之比等于压强之比,根据三段式:,,故B项正确;
C.由题图中N点可知,进料比为n(SO2): n(Cl2)=1,平衡时=55kPa,已知恒温恒容情况下,容器内气体物质的量之比等于压强之比,根据三段式:,SO2Cl2的体积分数为: ,故C项错误;
D.根据“等效平衡”原理,该反应中SO和Cl2的化学计量数之比为1:1,则SO和Cl2的进料比互为倒数(如2与0.5)时,则相等,即=60kPa,故D项正确;
故本题选BD。
第Ⅱ卷
三、填空题(共5大题,每题12分,共60分。)
16. 环境保护、绿色能源的使用是当今社会的热点问题
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成64g S(s),该反应___________(填“放出”或“吸收”)的热量为___________kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ的热化学方程式为___________。
(3)消除汽车尾气中含有NO、、CO等气体,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应: ;
已知: ;CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式: ___________(用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分,在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,反应Ⅱ为决速步,如下图所示:
化学键
能量/kJ
a
b
c
①根据气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据,计算反应Ⅰ的___________kJ/mol。
②反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中正反应活化能最小的是___________。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 540
(2);
(3)
(4) ①. ②. 反应Ⅲ
【解析】
【小问1详解】
从图中可知,该反应中反应物总能量大于生成物总能量,因此属于放热反应,每生成64gS,物质的量为2mol,放出热量为(679-409)kJ×2=540kJ。
【小问2详解】
从图中可知,反应I是硫酸分解生成SO2、O2和水,反应Ⅰ=-(反应Ⅱ+反应Ⅲ),ΔH1=-(-254-297)kJ/mol=551kJ/mol,反应I的热化学方程式为
【小问3详解】
CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3,将小问中的三个反应依次标号为①、②、③,目标反应=反应①-反应②+反应③×2,ΔH=ΔH1-ΔH2+2ΔH3。
【小问4详解】
①反应I的ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(2a+0.5b-3c)kJ/mol。
②反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ,其中反应Ⅱ为决速步骤,因此反应Ⅱ的速率最慢,活化能最高,反应I为总反应,活化能与反应Ⅱ相同,反应Ⅲ反应速率最快,活化能最小。
17. 已知: 。请回答下列问题:
(1)该反应在_______(填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)若上述反应在恒温恒容密闭容器中进行,则下列条件能判断该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 容器内混合气体的平均相对分子质量不变
B.
C. 容器内混合气体的压强不变
D. 容器内混合气体的密度不变
(3)若在10L的密闭容器内2mol与进行上述反应,测得的平衡转化率与投料比,以及温度的关系如图所示。
①反应从开始分别进行到A、B、C点时,放出的热量、、由大到小的顺序为_______。
②_______(填“>”、“<”或“=”)。
③若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2min,则0~2min内的平均反应速率_______。温度下,反应的平衡常数_______。
④B点对应的体系中a=_______。A、B、C点对应体系的气体总压强、、由小到大的顺序为_______。
(4),其中和为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从变化到的过程中,下列推断合理的是_______(填标号)。
A. 增大的倍数大于 B. 增大的倍数小于
C. 减小的倍数大于 D. 减小的倍数小于
【答案】(1)低温 (2)ABC
(3) ①. QA=QB>QC ②. < ③. 0.08mol/(L) ④. 100 ⑤. 1.8 ⑥. pA>pC>pB (4)B
【解析】
【小问1详解】
的、,要使,需要低温的条件;
【小问2详解】
A.该反应是气体体积减小的反应,向右进行时容器内混合气体的平均相对分子质量要增大,故容器内混合气体的平均相对分子质量不变可以说明达到平衡,故A选;
B.即表示正逆反应速率相等,说明达到平衡,故B选;
C.容器是恒温恒容,该反应是气体体积减小的反应,向右进行时容器内混合气体的压强减小,现容器内混合气体的压强不变可以可以说明达到平衡,故C选;
D.容器是恒温恒容,容器内混合气体的密度始终不变,故不能说明达到平衡,故D不选;
答案为ABC;
【小问3详解】
①该反应放热,加入的H2都是2mol,H2的转化率越高,放出的热量越大,则量QA、QB、QC由大到小的顺序为QA=QB>QC;
②该反应是放热反应,在投料比相同时,温度越高,H2的平衡转化率越低,根据B、C点可知,投料比相同时,T2时的转化率低于T1时,故T1<T2;
③A点对应的体系中,H2的平衡转化率为80%,故,故=0.08mol/(L);A点的投料比为1,即a为2,容器体积为10L,列三段式如下:
K===100;
④由A、B、C点可知,A、C点对应的平衡常数相等,B、C点对应体系起始通入的反应物的物质的量相等,故将C点对应的体系列三段式:
K==100,解得a=1.8;结合图中A、C点的信息以及上述计算,可计算出,A、C点对应的体系中气体的总物质的量分别为(0.04+0.04+0.16)×10=2.4mol、(0.05+0.03+0.15)×10=2.3mol,B点时的三段式如下:
即B点时的气体物质的量为(0.04+0.02+0.16)×10=2.2mol;即A、B、C点对应的体系中气体的总物质的量分别为2.4mol、2.2mol、2.3mol,依据pV=nRT判断,A、C点对应的温度相同,气体的物质的量越大,容器的压强越大,即pA>pC,将数据代入公式pV=nRT,得到pB:pC=2.2T1:2.3T2,因为T1<T2,所以pC>pB,即pA>pC>pB;
【小问4详解】
,,和为速率常数,只与温度有关,温度升高和都增大;平衡时,即,,反应是放热反应,T1<T2,升高温度K减小,故温度从变化到过程中k正增大的倍数小于k逆,故B正确。
18. I、某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图1为某实验小组设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过_______mol电子。
(2)如图1,其他条件不变,若将乙烧杯中的溶液换为溶液,则石墨电极的电极反应方程式为_______。
(3)如图2,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成型,在甲装置中铜电极反应为_______;乙装置中石墨(1)为_______极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为_______。
II、氢能是发展中的新能源,化工生产的副产品也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的,同时获得氢气。总反应方程式为:,工作原理如下图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:只在强碱性条件下稳定,易被还原。
(4)电解一段时间后,降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”) 。
(5)电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
(6)随初始的变化如图,任选M、N两点中的一点,分析低于最高值的原因:_______。
【答案】(1)0.2 (2)Fe3++e-=Fe2+
(3) ①. O2+2H2O+4e-═4OH- ②. 阴 ③. 2Cl--2e-═Cl2↑
(4)阳极室 (5)防止Na2FeO4与H2反应使产率降低
(6)M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢(或N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低)
【解析】
【小问1详解】
图1为原电池反应,Fe为负极,发生:Fe-2e-=Fe2-,石墨为正极,发生Cu2++2e-=Cu,总反应式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu,一段时间后,两电极质量相差12g;
则n=0.2mol;
【小问2详解】
若将CuCl2溶液换为溶液,石墨为正极,Fe3+得到电子变为Fe2+,电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+;
【小问3详解】
若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,甲装置为铁的吸氧腐蚀,铁为负极,铜为正极,正极发生 O2+2H2O+4e-═4OH-,则乙装置为电解池,石墨(1)为阴极,与铜丝相连的石墨为阳极,阳极发生:2Cl--2e-═Cl2↑;
【小问4详解】
根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室;
【小问5详解】
氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低;
【小问6详解】
根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢,在N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低。
19. 是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化制备并对其性质进行探究。
【的制备】
(1)用下图装置制备(加热和夹持装置已略去),装置B的作用是___________。
(2)C中发生反应的离子反应方程式:;___________。
【的性质探究】
资料:i.在强酸性条件下被还原为,在近中性条件下被还原成。
ii.单质硫可溶于溶液,溶液呈淡黄色。
某小组研究溶液与溶液反应,探究过程如下。
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
紫色变浅(),生成棕褐色沉淀()
Ⅱ
溶液呈淡黄色(),生成浅粉色沉淀(MnS)
(3)①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验,检测有,得出被氧化成的结论,乙同学否定了该结论,理由是___________。
②同学讨论后,设计了如下实验,证实该条件下的确可以将氧化成。
a.右侧烧杯中的溶液是___________。
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后,___________(填操作和现象)。
(4)实验I的现象与资料i不相符,其原因是新生成的产物()与过量的反应物()发生反应,该反应的离子方程式是___________。
(5)实验II的现象与资料也不完全相符,丙同学猜想原因与(4)中所述原因相似,其原因是___________,请设计验证此猜想的实验方案___________。
(6)反思:反应物相同而现象不同,表明物质变化不仅与其自身的性质有关,还与___________等因素有关。
【答案】(1)除去中含有的
(2)
(3) ①. 溶液用酸化导致溶液中已存在 ②. 溶液(酸化至) ③. 取左侧烧杯中溶液加足量酸化再加入有白色沉淀
(4)
(5) ①. 产物与过量的反应物发生了反应 ②. 将加入溶液中,观察是否有浅粉色沉淀生成
(6)试剂浓度、溶液酸碱性
【解析】
【分析】装置A中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,生成的氯气中混有HCl气体,用装置B中的饱和食盐水除去HCl气体,将Cl2通入溶液中发生反应:,过量的氯气用NaOH溶液吸收,以此解答。
【小问1详解】
装置B的作用是除去中含有的。
【小问2详解】
溶液中含有NaOH,氯气除了和溶液反应外,还会和NaOH溶液反应,离子方程式为。
【小问3详解】
①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验,检测有,得出被氧化成的结论,乙同学否定了该结论,理由是:溶液用酸化导致溶液中已存在;
②a.证实该条件下的确可以将S2-氧化成,设计成原电池,S2-失去电子变成,发生氧化反应,应该在负极上反应,左侧烧杯应该是负极室,硫酸酸化的高锰酸钾溶液放在右侧烧杯,右侧为正极,故右侧烧杯中的溶液是溶液(酸化至);
b. 连通后电流计指针偏转,一段时间后,该条件下负极S2-失去电子生成,证明S2-氧化成了,取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加溶液,观察到有白色沉淀生成,说明生成了。
【小问4详解】
与过量的反应物()发生反应生成MnO2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问5详解】
实验II的现象与资料也不完全相符,丙同学猜想原因与(4)中所述原因相似,其原因是产物与过量的反应物发生了反应,设计验证此猜想的实验方案为:将加入溶液中,观察是否有浅粉色沉淀生成。
【小问6详解】
反思该实验,反应物相同,滴加顺序不同,反应物浓度不同,酸碱性不同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与浓度、用量、溶液中的酸碱性。
20. 我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气中的含量,以为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生主反应I,同时伴有副反应II发生。
主反应I:
副反应II:
回答下列问题:
(1)为了进一步研究上述两个反应,某小组在三个容积相同的刚性容器中,分别充入1mol和4mol,在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应,反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示:
实验编号
a
b
c
温度/K
催化剂的比表面
80
120
120
①_______(填“>”“<”或“=”),曲线II对应的实验编号是_______。
②若在曲线II的条件下,20min时达到平衡生成1.2mol,则20min内反应的平均速率______,反应II的平衡常数______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量份数),平衡时选择性=______(选择性,计算结果保留三位有效数字)。
(2)对于反应I,在一定条件下存在:或,相应的速率与温度关系如图。
反应I的平衡常数_______(用含、的代数式表示);图中A、B、C、D四个点中,能表示反应已达到平衡状态的是_______点。
【答案】(1) ①. < ②. a ③. 2.4 ④. ⑤. 71.4%
(2) ①. ②. C
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,曲线Ⅱ、Ⅲ为同一温度,不同的催化剂比表面积,为实验a、b;曲线II的反应速率小于Ⅲ,则曲线Ⅱ的催化剂比表面积小,为实验a;曲线Ⅲ为实验b,曲线I为实验c, c与b比较,平衡时压强更大,说明主反应平衡逆向移动,而主反应是放热反应,升高温度逆向移动,则说明T1<T2;
②反应Ⅰ、Ⅱ同时进行,曲线Ⅱ压强由200Kpa降到160Kpa,,即有,n平=4mol,设反应Ⅰ生成2xmol水,
可得等式:5-消耗的二氧化碳和氢气+生成的甲烷+生成的水+生成的一氧化碳=5-(x+4x+1.2-2x+1.2-2x)+x+1.2+1.2-2x=4,x=0.5,平衡时水为1.2mol,甲烷为0.5mol,一氧化碳为0.2mol,氢气为1.8mol,二氧化碳为0.3mol,若在曲线Ⅱ的条件下,20min达到平衡时生成1.2molH2O,则20min内反应的平均速率===2.4kPa•min-1,反应Ⅱ的平衡常数Kp===;平衡时选择性==71.4%;
【小问2详解】
反应Ⅰ的平衡常数K=,且平衡时v正(H2)=v逆(H2)=2v逆(H2O),可得k1•c4(H2)•c(CO2)=2k2•c2(H2O)•c(CH4),整理得:=,图中A、B、C、D四个点中,上升速度较快的为v(H2),即斜率大的表示v(H2),在平衡时,应有v正(H2)=v逆(H2),由v逆(H2)=2v逆(H2O),即v正(H2)=2v正(H2O),在C点v(H2)=2v(H2O),能表示反应已达到平衡状态的是C。
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2024—2025学年第一学期阶段性模块检测
高二化学试卷
2024.10
注意事项:
1.本试题分第I卷和第II卷两部分。第I卷为选择题,共40分;第II卷为非选择题,共60分,满分100分,考试时间为90分钟。
2.第I卷共4页,1-10题每小题有一个正确答案,11-15题每小题有1或2个正确答案,请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:
第I卷
一、单项选择题(共10小题,每题只有一个正确选项,每题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生活、生产联系密切,下列说法正确的有几个
①“冰寒于水”,说明相同条件下等质量冰的能量比液态水高
②黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
③用惰性电极电解水溶液,总反应为:
④采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现
⑤有气体参加的化学反应,若增大压强(缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑥反应在室温下可自发进行,则该反应的
⑦中和热测定时,将50mL 0.55mol/L 溶液与50mL 0.50mol/L盐酸改为用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L 溶液,所得中和热的数值保持不变
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应,当m、n、p、q为任意整数时,下列说法一定能说明反应已达到平衡有几个
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度相等
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率
⑥
⑦体系气体平均相对分子质量不再改变
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 下列示意图表示正确的是
A. 图①表示碳的燃烧热
B. 图②表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,由图可知
C. 已知稳定性顺序:,某反应由两步反应构成,反应过程中的能量变化曲线如③图
D. 由图④可知:该反应在低温下可自发进行
4. 一定条件下,与发生加成反应有①、②两种可能,反应进程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 生成等物质的量 比吸收的热量更多
B. 反应刚开始时,产物中的比例更大
C. 适当提高反应温度,可以提高产物中的比例
D. 反应①、反应②对应生成物的总键能相同
5. 下列图示与对应的叙述相符的是
A.中和反应反应热的测定
B.探究催化剂对反应速率的影响
C.制备并能较长时间观察其颜色
D.在铁勺上镀铜
A. A B. B C. C D. D
6. 用催化还原和,可以消除氮氧化物的污染。已知:
反应①:
反应②:
下列说法错误的是
A. 还原生成、和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B. 已知的燃烧热为,由组成的混合物2mol,完全燃烧并恢复到常温时放出的热量为,则的燃烧热为。
C. 反应①②生成的物质的量相同时,转移的电子数也相同
D. 由反应①可推知
7. 体积恒定的密闭容器中加入和各,发生反应: ,反应分别在不同的温度和催化剂下进行,保持其他初始实验条件不变,经测得气体转化率如图所示,温度下两曲线相交,下列说法正确的是
A. 在A点时,反应恰好达到平衡
B. 相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高
C. C点时,两种催化剂下反应速率相同,该化学反应速率为
D. 温度为时,该反应平衡常数
8. 等物质的量的、和溶于水形成混合溶液,用石墨电极电解此溶液,经过一段时间后,阴、阳两极收集到的气体物质的量之比为。下列说法正确的是
A. 两极共生成两种气体
B. 向电解后溶液中通入适量的可使溶液恢复到电解前的状态
C. 电解过程中混合溶液的持续增大
D. 阴极上因放电,导致电极质量增加
9. 羟基自由基具有极强的氧化能力,它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A. M极为阴极,电极反应式:
B. 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动
C. 每处理甲醛,理论上有透过膜b
D. 通电一段时间后,理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7
10. 近些年,我国在人工光合成方面取得突破性进展,其中一个突破就是将CO2催化还原为CH3OH.已知CO2催化加氢的主要反应有:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) K1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K2
恒温条件下,向体积为1L的反应器中通入3molH2、lmolCO2气体,CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如图所示。
已知:。
下列说法不正确是
A. 可通过加压的方式提高CH3OH的选择性
B. 700K时,反应②的平衡常数K2<
C. 结合图中信息分析可知,H1<0,H2>0
D. 当体系压强维持不变时,可判断反应①和②都达到平衡
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
11. 某反应在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,为过渡态)。下列有关说法错误的是
A. 该反应的<0
B. 催化剂能降低反应活化能,提高反应物的平衡转化率
C. 该历程中,决速反应为H2COO*+2H2(g)→H2CO*+OH*+H2(g)
D. 有催化剂时决速反应的活化能为1.3
12. NO—空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某化学兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程,已知:电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是
A. a为阳离子交换膜
B. 甲池中正极反应式为
C. 在标准状况下,乙池中若处理11.2L废气还需通入17.92L
D. 甲池中参加反应的NO与乙池中处理的NO物质的量相等
13. 利用甲烷制取乙烯:2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g) △H>0。T℃,向2L恒容密闭容器中充入1molCH4(g),反应过程中n(CH4)随时间t变化如图所示。已知,,、为速率常数,只与温度有关。下列说法正确的是
A. 混合气体的密度不再改变时,反应达到平衡状态
B. ,
C. 升高温度,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m>n
D. 达到平衡后,向容器中充入1molCH4,重新达到平衡时,H2的体积分数变大
14. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时,在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A. “全氢电池”的总反应为
B. “全氢电池”的双极膜中产生的向右移动,向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为
D. 理论上负极消耗1mol ,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
15. 工业试剂硫酰氯制备原理为 。恒容密闭容器中按不同进料比充入和,测定、和温度下体系达平衡时的(,其中,为体系初始压强,为体系平衡压强),结果如图所示。下列说法正确的是
A. 温度关系为
B. 温度下,平衡常数
C. 点时,的体积分数为
D. 且时,
第Ⅱ卷
三、填空题(共5大题,每题12分,共60分。)
16. 环境保护、绿色能源的使用是当今社会的热点问题
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成64g S(s),该反应___________(填“放出”或“吸收”)的热量为___________kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ的热化学方程式为___________。
(3)为消除汽车尾气中含有NO、、CO等气体,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应: ;
已知: ;CO燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式: ___________(用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分,在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,反应Ⅱ为决速步,如下图所示:
化学键
能量/kJ
a
b
c
①根据气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据,计算反应Ⅰ的___________kJ/mol。
②反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中正反应活化能最小的是___________。
17. 已知: 。请回答下列问题:
(1)该反应在_______(填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)若上述反应在恒温恒容密闭容器中进行,则下列条件能判断该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 容器内混合气体的平均相对分子质量不变
B.
C. 容器内混合气体压强不变
D. 容器内混合气体的密度不变
(3)若在10L的密闭容器内2mol与进行上述反应,测得的平衡转化率与投料比,以及温度的关系如图所示。
①反应从开始分别进行到A、B、C点时,放出的热量、、由大到小的顺序为_______。
②_______(填“>”、“<”或“=”)。
③若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2min,则0~2min内的平均反应速率_______。温度下,反应的平衡常数_______。
④B点对应的体系中a=_______。A、B、C点对应体系的气体总压强、、由小到大的顺序为_______。
(4),其中和为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从变化到的过程中,下列推断合理的是_______(填标号)。
A. 增大的倍数大于 B. 增大的倍数小于
C. 减小的倍数大于 D. 减小的倍数小于
18. I、某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图1为某实验小组设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过_______mol电子。
(2)如图1,其他条件不变,若将乙烧杯中的溶液换为溶液,则石墨电极的电极反应方程式为_______。
(3)如图2,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成型,在甲装置中铜电极反应为_______;乙装置中石墨(1)为_______极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为_______。
II、氢能是发展中的新能源,化工生产的副产品也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的,同时获得氢气。总反应方程式为:,工作原理如下图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:只在强碱性条件下稳定,易被还原。
(4)电解一段时间后,降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”) 。
(5)电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
(6)随初始的变化如图,任选M、N两点中的一点,分析低于最高值的原因:_______。
19. 是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化制备并对其性质进行探究。
【的制备】
(1)用下图装置制备(加热和夹持装置已略去),装置B的作用是___________。
(2)C中发生反应的离子反应方程式:;___________。
【的性质探究】
资料:i.在强酸性条件下被还原为,在近中性条件下被还原成。
ii.单质硫可溶于溶液,溶液呈淡黄色。
某小组研究溶液与溶液反应,探究过程如下。
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
紫色变浅(),生成棕褐色沉淀()
Ⅱ
溶液呈淡黄色(),生成浅粉色沉淀(MnS)
(3)①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验,检测有,得出被氧化成的结论,乙同学否定了该结论,理由是___________。
②同学讨论后,设计了如下实验,证实该条件下的确可以将氧化成。
a.右侧烧杯中的溶液是___________。
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后,___________(填操作和现象)。
(4)实验I的现象与资料i不相符,其原因是新生成的产物()与过量的反应物()发生反应,该反应的离子方程式是___________。
(5)实验II的现象与资料也不完全相符,丙同学猜想原因与(4)中所述原因相似,其原因是___________,请设计验证此猜想的实验方案___________。
(6)反思:反应物相同而现象不同,表明物质变化不仅与其自身的性质有关,还与___________等因素有关。
20. 我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气中含量,以为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生主反应I,同时伴有副反应II发生。
主反应I:
副反应II:
回答下列问题:
(1)为了进一步研究上述两个反应,某小组在三个容积相同的刚性容器中,分别充入1mol和4mol,在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应,反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示:
实验编号
a
b
c
温度/K
催化剂的比表面
80
120
120
①_______(填“>”“<”或“=”),曲线II对应的实验编号是_______。
②若在曲线II的条件下,20min时达到平衡生成1.2mol,则20min内反应的平均速率______,反应II的平衡常数______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量份数),平衡时选择性=______(选择性,计算结果保留三位有效数字)。
(2)对于反应I,在一定条件下存在:或,相应的速率与温度关系如图。
反应I的平衡常数_______(用含、的代数式表示);图中A、B、C、D四个点中,能表示反应已达到平衡状态的是_______点。
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