内容正文:
高二化学•第一学期
(选修1+选修2)
必考专题
(天津专版)
目 录
专题01 化学反应的热效应 3
专题02 化学反应速率与平衡 6
专题03 化学反应的方向与化学反应的调控 12
专题04 电离平衡 14
专题05 水的电离和溶液的pH 17
专题06 盐类的水解 19
专题07 沉淀的溶解平衡 23
专题08 化学反应与电能 25
专题09 原子结构与性质.........................................................................................................32
专题10 实验题(选择) 36
专题11 综合大题 反应的热效应 40
专题12 综合大题 化学反应速率、平衡 42
专题13 综合大题 电化学 47
专题14 综合大题 原子结构 52
专题15 综合大题 酸碱中和滴定 56
专题16 综合大题 溶液中的电离平衡 58
答 案 及 解 析 66
专题01 化学反应的热效应
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)反应X+Y=M+N的能量变化关系如图所示。下列关于该反应的说法中,正确的是
A. X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的
B. X、Y的总能量一定低于M、N的总能量
C. 因为该反应为吸热反应,故一定要加热才可发生
D. 断裂X、Y的化学键所吸收的能量小于形成M、N的化学键所放出的能量
2.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)已知有如下热化学方程式,下列判断错误的是
①
②
③
④
A. B.
C. D.
3.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B. 步骤②、③反应均为放热反应
C. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D. 使用该催化剂,反应的焓变不变
4.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列说法正确的是
A. 有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
B. 吸热反应一定需要加热才能发生
C. 放热反应在常温下就能迅速发生
D. 化学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
5.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知,则
B. ,则的燃烧热
C. 已知正丁烷(g)→异丁烷(g),则异丁烷比正丁烷稳定
D. 和的相等
6.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)某反应。下列有关该反应的说法正确的是
A. 正反应活化能一定小于100kJ/mol
B. 逆反应活化能一定小于100kJ/mol
C. 正反应活化能比逆反应活化能大100kJ/mol
D. 逆反应活化能比正反应活化能大100kJ/mol
7.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)下列关于能量变化的说法正确的是
A. 催化剂可以改变化学反应的活化能和焓变
B. 有化学键断裂的过程一定发生了化学变化
C. 吸热反应一定需要加热条件才能发生
D. 化学反应过程一定伴随着能量变化
8.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)某反应过程如图所示,,。下列说法正确的是
A. 金刚石的稳定性强于石墨
B. 石墨与金刚石之间的转化是物理变化
C.
D. 断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量多
9.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)根据以下3个放热反应的热化学方程式:
、、三者大小关系的判断正确的是
A. B.
C. D.
10.(2023上·天津西青·高二统考期末)已知H-H键的键能为a kJ⋅mol-1,I-I键的键能为b kJ⋅mol-1,一定条件下:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-c kJ⋅mol-1(c>0),下列说法正确的是
A. 断开1mol Br-Br键所需的能量小于bkJ
B. 上述反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量
C. 向密闭容器中加入2mol H2(g)和1mol I2(g),充分反应后放出热量大于ckJ
D. 断开2mol H-I键所需的能量为(a+b+c)kJ
11.(2023上·天津西青·高二统考期末)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ·mol-1
A. 反应①中电能转化为化学能
B. 反应②为放热反应
C. 反应③使用催化剂,ΔH3减小
D. 反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1
专题02 化学反应速率与平衡
1. (2023上·天津河北·高二统考期末)在反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)中,其他条件不变,采取下列措施,其中能够使反应速率增大的是
①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容通入CO2 ④恒容通入N2 ⑤恒压通入N2
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③ D. ①②④
2. (2023上·天津河北·高二统考期末)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为
①H2O2 + I-→H2O + IO- 慢
②H2O2 + IO-→H2O + O2 + I- 快
下列有关该反应的说法正确的是
A. 当反应放出98 kJ的热量时会生成0.5 mol O2
B. H2O2的分解速率主要是由②反应决定
C. IO-是该反应的催化剂
D. 由于催化剂的加入改变了该反应的反应热
3.(2023上·天津河北·高二统考期末)在1L的密闭容器中进行反应A (g) + 3B (g)⇌2C (g),0~2 min内A的物质的量由2 mol减小到0.8 mol,则用A的浓度变化表示的反应速率为
A. 1.2 mol / ( L·min ) B. 1 mol / ( L·min )
C. 0.6 mol / ( L·min ) D. 0.4 mol / ( L·min )
4.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)N2O4常用作火箭推进器的燃料。已知反应2NO2(g)N2O4(g) △H<0,不同条件下,N2O4的含量随时间(t)的变化如图,则反应历程从I改变为II所采取的措施可能是
A. 增大NO2的浓度 B. 升高温度 C. 增大压强 D. 加入催化剂
5.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)对利用甲烷消除污染进行研究,。在密闭容器中,控制不同温度,分别加入和,测得随时间变化的有关实验数据见表。
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
…
0.15
下列说法正确的是
A. 组别①中,内,的反应速率为
B. 由实验数据可知该反应温度时的转化率较高
C. 时,表格中应填的数据为0.18
D. 内,的反应速率①>②
6.(2023上·天津和平·高二统考期末)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则
A. 无催化剂时,反应不能进行
B. 与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D. 使用催化剂Ⅰ时,内,
7.(2023上·天津红桥·高二统考期末)中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中不正确的是
A. 使用光催化剂不改变反应物的转化率
B. 该“光触媒”技术可以杜绝“光化学烟雾”的产生
C. 升高温度能加快反应速率
D. 缩小体积,各气体的浓度都增大
8.(2023上·天津红桥·高二统考期末)只改变一个条件,化学反应aA(g)+B(g)cC(g)的变化图象如下,其中表示平衡转化率,下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ中,若p1>p2,则此反应的ΔS>0
B. 反应Ⅱ中,T1温度下B的转化率高于T2温度下B的转化率
C. 反应Ⅲ中,若T1>T2,则该反应在一定条件下能自发进行
D. 反应Ⅳ中,该反应正反应为吸热反应
9.(2023上·天津南开·高二统考期末)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A. HCN比HNC稳定 B. 该异构化反应 kJ·mol
C. 使用催化剂,可以改变反应的反应热 D. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
10.(2023上·天津南开·高二统考期末)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。下列叙述正确的是
A. 反应在c 点达到平衡状态 B. 反应物浓度:点小于点
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量 D. 时,SO2的转化率:段小于段
11.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)温度为了时,将H2(g)和I2(g)各1.6mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
t/min
2
4
7
9
n(H2)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
A. 0~4min的平均反应速率(HI)=0.25mol•L-1•min-1
B. 时,反应的平衡常数=1.2
C. 其他条件不变,若降温到T0,达到平衡时,平衡常数K0=4,则此反应的ΔH<0
D. 其他条件不变,9min后,向容器中再充入6molH2,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时,H2的浓度减小,I2的转化率增大
12.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)定条件下将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2:1充入反应容器,发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。其它条件相同时分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是
A. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度增大
B. 400°C时,该反应的化学平衡常数的数值为10/9
C. 400°C、pl条件下,O2的平衡转化率为40%
D. p2<pl
13.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业合成氨的过程中使用过量的以提高的利用率
B. 工业制取金属钾选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来
C. 唾液可以使淀粉水解速率加快
D. 久置氯水颜色变浅,酸性增强
14.(2023上·天津宁河·高二统考期末)已知合成氨反应,既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的方法是
①减压;②加压;③升温;④降温;⑤及时从平衡混合气中分离出;⑥补充或⑦加催化剂;
A. ③④⑤⑦ B. ②④⑥ C. 仅②⑥ D. ②③⑥⑦
15.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)在化学反应中,其他条件不变,仅改变下列其中一个条件,能提高活化分子百分数的是
A. 增大反应物浓度
B. 增大气体反应的压强(压缩体积)
C. 加入高效催化剂
D. 增大固体反应物的接触面积
16.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)一定温度下,在一容积可变的密闭容器中进行反应。下列条件的改变(其他条件不变)可以加快反应速率的是
A. 增加C的物质的量
B. 将容器的容积缩小一半
C. 降低温度
D. 保持容积不变,充入Ne使压强增大
17.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3和CO,模拟高炉炼铁的反应:。下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是
A. 容器中气体的压强不再改变 B. 容器中气体的密度不再改变
C. CO和CO2的正反应速率相等 D. CO和CO2物质的量之比为1∶1
18.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开汽水瓶时有大量气泡逸出
B. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
C. H2、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后气体颜色变深
D. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高SO2的利用率
19.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)1000K时,已知反应Ni(s)+H2O(g)NiO(s)+H2(g)的平衡常数K=0.0059.当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,下列说法正确的是
A. 该反应已达到平衡状态
B. 该反应未达到平衡状态,反应正向进行
C. 该反应未达到平衡状态,反应逆向进行
D. 无法确定该反应是否达到平衡状态
20.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇()的反应为,在其他条件不变的情况下,测得温度对反应的影响结果如图所示。下列有关说法错误的是
A. 平衡时正反应速率:
B. 平衡常数:
C. CO合成反应的
D. 处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡状态时减小
21.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)已知: ,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,时达到平衡状态Ⅰ。在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 时改变的条件可能是减小容器体积
B. 平衡常数K一定有:
C. 平衡时C的体积分数一定有:Ⅱ>Ⅰ
D. 时平衡向正反应方向移动
22.(2023上·天津西青·高二统考期末)四个不同的密闭容器中,采用不同条件进行反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断。速率最快的是:
A. v(X)=0.2mol/(L•min) B. v(Y)=0.4mol/(L•min)
C. v(Z)=0.06mol/(L•s) D. v(Z)=0.6mol/(L•min)
23.(2023上·天津西青·高二统考期末)在恒温、恒容容器中发生反应:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)⇌Si3N4(s)+12HCl(g)。不能表示上述反应达到化学平衡状态的是
A. 3v(N2)逆=v(H2)正 B. 容器内的压强不变
C. 混合气体密度保持不变 D. c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
24.(2023上·天津西青·高二统考期末)下列不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可以减少氯气的损失
C. 将FeCl3溶液加热蒸干不能得到FeCl3固体
D. 工业上SO2催化氧化成SO3的反应,选用常压条件而不选用高压
25.(2023上·天津西青·高二统考期末)如图可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断
A. 正反应是吸热反应 B. 若A、B是气体,则D是液体或固体
C. 改变物质浓度,平衡不会移动 D. A、B、C、D均为气体
26.(2023上·天津西青·高二统考期末)对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g)ΔH>0,下列图象不正确的是
A. B. C. D.
27.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)下列事实中,不能用勒夏特列原理加以解释的是
A. 夏天,打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体
B. 浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C. 压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体,颜色变深
D. 将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气的密闭容器置于冷水中,混合气体颜色变浅
专题03 化学反应的方向与化学反应的调控
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)下列过程是非自发过程的是
A. 气体的扩散 B. 室温下水结成冰
C. 水由高处向低处流 D. 有序排列的火柴散落成无序排列
2.(2023上·天津河北·高二统考期末)下列有关可逆反应的说法不正确的是
A. 可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应
B. 是可逆反应
C. 可逆反应达到化学平衡状态时,反应体系中各物质的浓度相等
D. 可逆反应中反应物和生成物同时存在
3.(2023上·天津河北·高二统考期末)工业生产氨气的适宜条件中不包括
A. 用浓硫酸吸收产物 B. 用铁触媒作催化剂
C. 温度为400~500 ℃ D. 压强为10~30 MPa
4.(2023上·天津河北·高二统考期末)在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O⇌2CrO(黄色)+2H+,溶液颜色介于黄色和橙色之间,现欲使溶液颜色变浅,可以在溶液中加入
①H+ ②OH- ③K+ ④H2O
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
5.(2023上·天津河北·高二统考期末)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s) + 4CO(g)Ni(CO)4(g),下列判断正确的是
A. 增加Ni的用量,可加快该反应速率
B. 该反应达到平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)
C. 减压,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小
D. 选择合适的催化剂可提高CO转化率
6.(2023上·天津河北·高二统考期末)在一定条件下,向2L密闭容器中通入2molN2和6molH2,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列说法能够说明反应已达到平衡状态的是
A. c(NH3):c(H2):c(N2)=2:3:1
B. 单位时间内1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
D. 单位时间内有6个N-H键断裂的同时,有3个H-H键形成
7.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)下列说法正确的是
A. 放热反应一定是自发反应 B. 熵增的反应不一定是自发反应
C. 固体溶解一定是熵减小的过程 D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
8.(2023上·天津和平区·高二统考期末)制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 升高温度,反应速率增大
C. 恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D. 恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
9.(2023上·天津红桥区·高二统考期末)合成氨解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题,下列有关工业合成氨的说法错误的是
A. 反应物是和 B. 过程属于生物固氮
C. 反应属于可逆反应 D. 反应条件是高温、高压、催化剂
10.(2023上·天津红桥·高二统考期末)下列变化的熵变大于零的是
A. 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)
B. CO2(g)→CO2(s)
C. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
D. NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
11.(2023上·天津南开·高二统考期末)下列说法正确的是
A. 放热反应一定是自发反应 B. 熵增的反应不一定是自发反应
C. 固体溶解一定是熵减小的过程 D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
12.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)在刚刚过去的炎热的夏天,湖泊水位大幅下降,这其中有水分蒸发的原因。在水蒸发形成水蒸气的过程中,其焓变和熵变的大小正确的是
A. B.
C. D.
13.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列关于工业合成氨的叙述正确的是
A. 及时从反应体系中分离出氨气,有利于平衡向正反应方向移动
B. 催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用
C. 工业合成氨的反应是熵增的放热反应,在任何温度下都能自发进行
D. 高温、高压都能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而只有高温有利于提高合成氨的产率
14.(2023上·天津西青·高二统考期末)下列说法正确的是
A. 在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B. NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ•mol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
15.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)分析下列反应,在任何温度下均能自发进行的是
A. 2N2(g)+O2(g)=2N2O(g) ΔH=+163 kJ·mol-1
B. 2Ag(s)+Cl2(g)= 2AgCl(s) ΔH=-127 kJ·mol-1
C. 2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g) ΔH=+91 kJ·mol-1
D 2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l) ΔH=-98 kJ·mol-1
专题04 电离平衡
1.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)室温时,关于1mL盐酸的说法不正确的是
A. 此溶液的
B. 此溶液中,由水电离出的
C. 将此溶液加水稀释到100mL,所得溶液
D. 将此溶液与9mLNaOH溶液混合,所得溶液
2.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)室温下,向1LpH=10的NaOH溶液中通入CO2,溶液中水电离出的c(OH-)与通入CO2的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是
A. a点:水电离产生的c(H+)=1×10-4mol•L-1 B. b点:溶液中c(OH—)=1×10-7mol•L-1
C. c点:c(Na+)>c(HCO)>c(CO) D. d点:c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)
3.(2023上·天津和平·高二统考期末)向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中正确的是
A. 的电离程度减小 B. 氨水的增大
C. 的数目增多 D. 减小
4.(2023上·天津和平·高二统考期末)常温下,下列事实能说明是弱电解质的是
A. 在光照条件下易分解成和 B. 溶液的
C. 的电离方程式: D. 与溶液反应,可以得到
5.(2023上·天津红桥·高二统考期末)下列不能证明HA是弱电解质的是
A. 常温下,NaA溶液的pH=9
B. 常温下,浓度均为0.1 mol/L的HA和HCl溶液,后者导电能力明显更强
C. 0.1 mol/LHA溶液的pH=3
D. HA溶液能与Na2CO3反应产生CO2
6.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液中:、、、
C. 透明溶液中:、、、
D. 常温下,水电离出的溶液中:、、、
7.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 使酚酞变红溶液:
B. 水电离的的溶液:
C. 与反应能放出的溶液:
D. 的溶液:
8.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)化学中常用AG表示溶液的酸度,。室温下,向20.00mL0.10mol·L-1的某一元碱MOH溶液中滴加未知浓度的稀硫酸溶液,混合溶液的温度与酸度 AG 随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该硫酸浓度为 0.10mol·L-1
B. 室温下MOH 的电离常数 Kb=10-5
C. b、c、d 三点对应的溶液中,水的电离程度大小为 c>b=d
D. 稀释 MOH 溶液,MOH 的电离程度增大,c(OH-)增大
9.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列说法正确是
A. 将溶液从常温加热至,溶液的pH减小
B. 醋酸溶液加水稀释,促进了醋酸的电离,溶液pH减小
C. 溶液呈酸性,说明为弱酸,且电离程度大于水解程度
D. 室温下测得溶液,则溶液中水电离出的
10.(2023上·天津宁河·高二统考期末)已知水在和时的电离平衡曲线如图所示,下列说法错误的是
A. 时水的电离平衡曲线应为A
B. 时,某溶液由水电离出的的浓度为,则该溶液的或4
C. 时物质的量浓度相同的醋酸与盐酸溶液中水的电离程度:醋酸>盐酸
D. 时等体积等的溶液和氨水分别与的盐酸发生中和反应,碱液恰好完全中和时消耗盐酸的体积前者多
11.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)稀氨水中存在着电离平衡:。下列方法中,可使平衡逆向移动同时增大的是
A. 加KOH固体 B. 加水 C. 加NH4Cl固体 D. 加硫酸
12.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)溶液中,下列关系不能说明第二步电离比第一步电离程度更小的是
A. 的 B. 远大于
C. 远大于 D. 约等于
13.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A. 新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)= c(Cl-)+ c(ClO-)+ c(OH-)
B. pH=5.2的NaHSO3溶液:c(Na+)>c()>c(H2SO3)>c()
C. pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合;c(Cl-)= c()>c(OH-)= c(H+)
D. 0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)= c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
14.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)实验室使用 pH 传感器来测定某 Na2A 和 NaHA 混合溶液中 NaHA 的含量,用 0.1mol/L 盐酸滴定该混合溶液,得到如图曲线。滴定过程中,当滴入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的计量关系时,称反应达到了化学计量点,简称计量点。以下说法错误的是
A. 未滴定时该混合溶液中:2c(Na+)=3c(A2‒)+3c(HA‒)+3c(H2A)
B. 滴定过程中始终有 c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-)+c(OH-)成立
C. 滴加 10mL 盐酸时,溶液中:c(Na+)>c(A2‒)>c(HA‒)>c(H2A)>c(H+)
D. 滴加 30mL 盐酸时,溶液中:c(Na+)=c(Cl‒)>c(H2A>c(H+)>c(OH‒)
专题05 水的电离和溶液的pH
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)向水中加入下列溶质,能促进水电离的是
A. Na2SO4 B. NaOH C. CH3COONa D. HNO3
2.(2023上·天津河北·高二统考期末)25℃时,若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol·L,则下列说法正确的是
A. 该溶液的pH一定为2 B. 该溶液的pH一定为12
C. 该溶液一定是NaOH溶液 D. 该溶液中K+、Na+、Cl-、NO可以大量共存
3.(2023上·天津和平·高二统考期末)下列说法中正确的是
A. 时Kw为,pH=6的纯水呈酸性
B. 常温下将1mL1×10-6mol/L的稀盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C. 常温下当水电离的c(H+)为1×10-13mol/L时,此溶液的pH可能为1或13
D. 常温下将pH=2的盐酸与醋酸各分别稀释至100mL,所得醋酸溶液的pH更大
4.(2023上·天津红桥·高二统考期末)90℃时水的离子积Kw=3.8×10-13,该温度时纯水的pH是( )
A. 等于7 B. 小于7 C. 大于7 D. 无法确定
5.(2023上·天津红桥·高二统考期末)下列解释事实的方程式不正确的是
A. 小苏打溶液呈弱碱性:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
B. 测0.1mol/L氨水pH为11:NH3·H2ONH4++OH-
C. pH=5的硫酸稀释1000倍,pH约等于7:H2OH++OH-
D. 用Na2CO3处理水垢中CaSO4:CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s)
6.(2023上·天津南开·高二统考期末)下列溶液一定呈中性的是
A. 的溶液 B. 的溶液
C. 非电解质溶于水得到的溶液 D. 由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
7.(2023上·天津南开·高二统考期末)将下列各物质加入水中,对水的电离平衡几乎无影响的是
A. CaO B. NaI C. D.
8.(2023上·天津南开·高二统考期末)某温度下,将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A. 溶液中水的电离程度:b点<c点 B. 曲线Ⅱ表示的是稀释的过程
C. 稀释前溶液的浓度: D. 从b点到d点,溶液中逐渐增大
9.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,1LpH=3的H2SO3溶液中,H+的数目为0.001NA
B. 0.1mo1•L-1的NH4NO3溶液中含有NH、NH3、NH3•H2O的总数目为0.1NA
C. 25℃时,pH=13的NaOH溶液中,水电离出的OH-的数目为10-11NA
D. 99°C时,1LpH=7的NaOH溶液中,OH-的数目为10-7NA
10.(2023上·天津西青·高二统考期末)下列溶液一定呈中性的是
A. mol⋅L的溶液 B. 的溶液
C. 使石蕊试液呈紫色的溶液 D. 酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
11.(2023上·天津西青·高二统考期末)室温时,在由水电离出的的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
专题06 盐类的水解
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)下列事实与盐类水解无关的是
A. 热碱液去油污 B. 铝盐作净水剂
C. 用TiCl4制备TiO2 D. 实验室配制FeCl2溶液时,加少量铁粉
2.(2023上·天津河北·高二统考期末)常温下,下列关于溶液中粒子浓度大小关系的说法正确的是
A. 0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(Na+)=2c()+c()+c(H2CO3)
B. 0.1mol/LNH4Cl溶液中:c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
C. 醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,则混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D. 0.1mol/LNaHS溶液中:c(Na+)>c(HS-)
3.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)下列对生产生活中事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
合成氨选择铁触媒做催化剂
铁触媒能提高反应的活化能
B
用醋酸能除去水垢中的
醋酸的酸性强于碳酸
C
用净化天然水
水解生成胶体,吸附水中悬浮物,加速其沉降
D
用作内服造影剂
胃液中的对的沉淀溶解平衡基本没有影响,可以保持在安全浓度范围内
4.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)下列关于室温时溶液中离子浓度关系的说法正确的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. 的、混合溶液:
D. 溶液和相比,前者大于后者
5.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)边搅拌边向溶液中通入制备溶液,水溶液中、、的分布系数δ随pH的变化关系如图所示。[比如的分布系数:]下列有关叙述错误的是
A. 当溶液pH范围为4~5时,停止通入SO2
B. 根据曲线数据计算可知的数量级为
C. a点的溶液中
D. 的溶液中,
6.(2023上·天津和平·高二统考期末)在浓度为的溶液中,如下说法正确的是
A. 溶液中浓度最大的离子是
B.
C.
D. 磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为
7.(2023上·天津和平·高二统考期末)常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 约为
B. 点a:
C. 点b:
D. 水的电离程度:
8.(2023上·天津红桥·高二统考期末)下列关系的表述中,正确的是( )
A. 0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(OH-)
B. 中和pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量之比为1∶1
C. 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)
D. pH=3的盐酸和pH=3的AlCl3溶液中,水电离出的c(H+)后者大
9.(2023上·天津南开·高二统考期末)下列应用与盐类水解无关的是
A. 用醋酸除去茶壶里的水垢 B. 可溶性铝盐、铁盐作净水剂
C. 草木灰与铵态氮肥不能混合施用 D. 用溶液除去钢铁表面的铁锈
10.(2023上·天津南开·高二统考期末)25℃时,向10 mL 0.01 mol/L盐酸中滴加0.01 mol/L氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是
A. 时,
B. 时,
C. mL时,
D. mL时,
11.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列化学用语表示正确的是
A. 在水中的电离方程式:
B. 在水中的水解方程式:
C. 表示燃烧热的热化学方程式:
D. 可逆反应的平衡常数:
12.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)实验室使用 pH 传感器来测定某 Na2A 和 NaHA 混合溶液中 NaHA 的含量,用 0.1mol/L 盐酸滴定该混合溶液,得到如图曲线。滴定过程中,当滴入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的计量关系时,称反应达到了化学计量点,简称计量点。以下说法错误的是
A. 未滴定时该混合溶液中:2c(Na+)=3c(A2‒)+3c(HA‒)+3c(H2A)
B. 滴定过程中始终有 c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-)+c(OH-)成立
C. 滴加 10mL 盐酸时,溶液中:c(Na+)>c(A2‒)>c(HA‒)>c(H2A)>c(H+)
D. 滴加 30mL 盐酸时,溶液中:c(Na+)=c(Cl‒)>c(H2A>c(H+)>c(OH‒)
13. (2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列叙述及对应图示错误的是
A. 图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与pH的关系曲线,的溶液中:
B. 图乙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C. 图丙是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,时刻溶液的温度最高
D. 图丁是在的溶液中加水稀释,随着加入水的体积的增大,溶液中的变化曲线,的水解程度:A点小于B点
14.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)将下列物质的水溶液在空气中蒸干后充分灼烧,最终能得到该溶质固体的是
A. CuCl2 B. Na2CO3 C. Na2SO3 D. NaHCO3
专题07 沉淀的溶解平衡
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中,正确的是
A. 升高温度,AgCl的溶解度不变
B. AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C. AgCl的沉淀溶解平衡体系中,沉淀和溶解不断进行,但速率相等
D. 向AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl溶解的量不变
2.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 ,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是
A. AgCl>AgI>Ag2CrO4 B. AgCl>Ag2CrO4>AgI
C. Ag2CrO4>AgCl>AgI D. Ag2CrO4>AgI>AgCl
3.(2023上·天津和平·高二统考期末)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:
[已知,,的电离常数],下列有关说法正确的是
A. 上层清液中存在
B. 上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C. 向体系中通入气体,溶液中保持不变
D. 通过加溶液可实现向的有效转化
4.(2023上·天津红桥·高二统考期末)已知AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq),下列说法中错误的是
A. 加入水后溶解平衡不移动
B. AgCl饱和溶液中c(Ag+)= mol/L
C. 用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀损失
D. 反应AgCl+NaBr=AgBr+NaCl易进行,说明溶解度:AgCl>AgBr
5.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
来源丰富,易于制取和储存
用液态作火箭发动机燃料
B
NaClO水解使溶液呈碱性
用“84”消毒液给日常用品消毒
C
比更难溶于水
用除去水垢中的
D
活性炭具有强氧化性
用活性炭除冰箱异味
6.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)常温时,、、的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:,,。下列说法正确的是
A. 图中x代表曲线,z代表曲线
B. 常温时,的平衡常数
C. 常温时,若增大p点的阴离子浓度,则y上的点沿曲线向上移动
D. 相同温度下,在和的物质的量浓度均为的溶液中,滴入少量溶液,先产生沉淀
7.(2023上·天津西青·高二统考期末)下列解释实验事实的方程式不正确的是
A. NH4Cl溶液显酸性:
B. “NO2球”浸泡在冷水中,颜色变浅:
C. 向悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:
D. 用Na2S去除废水中的:
8.下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(;可认为离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A. 由点可求得
B. 时的溶解度为
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 混合溶液中时二者不会同时沉淀
专题08 化学反应与电能
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,其结构示意图如图所示,电池总反应式为:。下列说法中不正确的是
A. 电池工作时,电子转移方向是由经外电路流向
B. 电池正极反应式为
C. 电池工作时,不参与反应
D. 电池工作时,发生氧化反应,发生还原反应
2.(2023上·天津河北·高二统考期末)如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是
A. 该装置是将电能转化为化学能的装置
B. 该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过
C. 装置中发生反应的离子方程式为2Cl-+2H+Cl2+2H2
D. 装置中出口①处的物质是氯气,出口②处的物质是氢气
3.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)氯气是一种重要的工业原料,在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新工艺方案,如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极B与外接电源的正极相连
B. 负极区仅发生反应:
C. 电解时,总的电解方程式可以写为
D. 电路中转移时,理论上需消耗氧气(标准状况)
4.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)有关电解池的应用,下列叙述错误的是
A. 使用阳离子交换膜工业电解饱和食盐水时,阴极区获得烧碱溶液和氧气
B. 电解精炼铜时外电路通过,阳极质量减少64g
C. 以硫酸铜溶液为电镀液,在铁件上镀铜的过程中,硫酸铜溶液的浓度保持不变
D. 工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时,阳极因被氧气氧化需定期更换
5.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)某实验设计小组对和反应探究,得出结论,并根据此反应设计如图所示装置。下列说法错误的是
A. 反应开始时,电流表指针发生偏转,该装置中能量转化形式为化学能转化为电能
B. 反应开始时,石墨(a)作正极,石墨(b)上发生氧化反应
C. 反应开始时,电子沿导线移动方向为
D. 反应进行一段时间后,电流表读数为0,说明该反应已经达到平衡状态
6.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)处理工业酸性废水中的电解池工作原理如图所示,电解总反应为。下列说法正确的是
A. X电极上发生还原反应 B. 电解池工作时,电路中每通过2mol电子,生成15.68L气体
C. 电解池工作时,H+从质子交换膜右侧向左侧移动 D. Y电极上发生电极反应为
7.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)下列表述不正确的是
A. I装置中盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液 B. II中正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
C. III装置模拟工业上在镀件上镀银 D. IV装置可以达到保护钢闸门的目的
8.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测得具支锥形瓶中压强、溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列分析错误是
A. 压强增大主要是因为产生了H2 B. pH=4时正极只发生:O2+ 4e+ 4H+→2H2O
C. 负极的反应都为:Fe-2e-→ Fe2+ D. 都发生了吸氧腐蚀
9.(2023上·天津和平·高二统考期末)下列有关电极方程式或离子(化学)方程式错误的是
A. 电解饱和食盐水的阴极反应:
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 锅炉除垢过程中将转化为:
D. 制备的反应:
10.(2023上·天津和平·高二统考期末)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是
A. 加入溶液产生沉淀 B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入溶液无红色出现 D. 加入溶液无蓝色沉淀生成
11.(2023上·天津红桥·高二统考期末)下表中对于现象或事实的解释合理的是
选项
现象或事实
解释
A
大坝铁闸常连接直流电源的负极
利用外接电流的阴极保护法防止铁闸被腐蚀
B
厨房天然气泄漏有一种特殊的味道
CH4是无色有刺激性气味的可燃性气体
C
石墨应用于导电设备
在通电作用下,石墨能释放出自由移动的电子
D
可用铁槽车运输浓硫酸
常温下浓硫酸与铁不反应
(
1
)
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12.(2023上·天津南开·高二统考期末)海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭,常用下图所示的方法对其进行保护,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关叙述中正确的是
A. 这种电化学保护法是牺牲阳极法 B. 通电后外电路的电子被强制流向高硅铸铁
C. 通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零 D. 高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
13.(2023上·天津南开·高二统考期末)如图是模拟铁制品镀铜工艺的装置,下列说法不正确的是
A. a电极为铜 B. b电极上发生还原反应
C. 电解质溶液可以是溶液 D. 电镀过程中,溶液中浓度不断减小
14.(2023上·天津南开·高二统考期末)家庭煤气(液化石油气)灶的部件说明如图所示,下列说法正确的是
A. 外壳是铝合金材料,不易锈蚀是因为铝不活泼 B. 炉头容易生锈,主要是高温下铁发生电化学腐蚀
C. 锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水,铁发生化学腐蚀
D. 灶脚由螺钉和外层电木(一种耐高温塑料)组成,电木起到了防止金属腐蚀的作用
15.(2023上·天津南开·高二统考期末)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法正确的是
A. 惰性电极2为阴极 B 反应前后保持不变
C. 外电路通过1 mol电子,可得到1 mol D. 该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
16.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)工业上利用电解精炼锡后的阳极泥(含 Cu、Ag、PbSO4 及少量的 Sn 等)回收金属 Cu 和Ag 的流程如图,下列说法正确的是
A. “清洗”时加入浓盐酸的作用是除去 PbSO4
B. “浸液 2”的主要成分是[Ag(NH3)2]Cl,氨水溶解氯化银的离子方程式为:
C. 若运用铅蓄电池来电解精炼锡,Pb 电极与粗锡相连
D. 若制得 2mol 银,至少需要水合肼(N2H4•H2O)12.5g
17.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)电化学降解的原理如图所示,下列说法正确的是
A. N为电源的正极
B. 电池工作时,通过质子交换膜从左侧移向右侧
C. Pt电极上的反应式为
D. 每生成,左右两侧溶液质量变化差为18g
18.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下图为相互串联的三个装置,下列说法正确的是
A. 写出甲池A极的电极反应式为
B. 若利用乙池在铁片上镀银,则C是铁片
C. 往丙池中滴加酚酞试剂,石墨极附近溶液先变红
D. 若甲池消耗标况下气体,则丙池中阳极上产生气体的物质的量为
19.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A. 风力发电 B. 火力发电 C. 电解炼铝 D. 锂离子电池
20.(2023上·天津宁河·高二统考期末)如图所示电解装置,通电后石墨电极Ⅱ上有生成,逐渐溶解,下列判断错误的是
A. b是电源的正极
B. 通电一段时间后,向石墨电极II附近滴加石蕊溶液,出现红色
C. 当完全溶解时,至少产生气体(折合成标准状况下)
D. 随着电解的进行,溶液浓度变大
21.(2023上·天津西青·高二统考期末)锌铜原电池装置如图,下列说法不正确的是
A. 锌电极上发生氧化反应 B. 盐桥中的移向溶液
C. 电子从锌片经电流计流向铜片 D. 铜电极上发生反应:
22.(2023上·天津西青·高二统考期末)已知可用来检验呈蓝色将图I装置中的铁棒末段分别联上一块锌片和铜片,并静置于含有及酚酞的混合凝胶上.一段时间后发现凝胶的某些区域(如图)II示发生了变化.则下列说法正确的是
A. 甲区不变色 B. 乙区呈现蓝色
C. 丙区产生离子 D. 丁区产生离子
23.(2023上·天津西青·高二统考期末)“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫——空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池放电时质子从电极b移向电极a
B. 相同条件下,放电过程中消耗的,和的体积比为2∶1
C. 电极a附近发生的电极反应为
D. 电极b附近发生的电极反应为
24.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)下列叙述错误的是
A. 与连接时为硫酸,一段时间后溶液的增大
B. 与连接时为硫酸,一段时间后溶液的减小
C. 与连接时为氯化钠,石墨电极上的反应为
D. 与连接时为氯化钠,石墨电极上的反应为
25.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙,并用钙还原TiO2 制备金属钛。下列说法正确的是
A. 电解过程中,Ca2+ 向阳极移动 B. 阳极的电极反应式为: C+ 2O2--4e-=CO2 ↑
C. 在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少D. 若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱连接Pb 电极
26.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能,并生成对环境友好物质的装置,同时利用此装置产生的电能对乙装置进行铁上镀铜的实验,下列说法中不正确的是
A. H+透过质子交换膜由左向右移动
B. M电极反应式:
C. 铁电极应与X相连接 D. 当N电极消耗0.5气体时,则铁电极增重64g
专题09 原子结构与性质
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A. Mg2+1s22s22p6 B. Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5
C. O2-1s22s22p6 D. Cr 1s22s22p63s23p63d44s2
2.(2023上·天津河北·高二统考期末)下列叙述正确是
A. 同周期元素中第VIIA族元素的第一电离能最大
B. 第IA、IIA族元素的原子半径越大,元素的第一电离能越大
C. 元素的电负性越大,表示其原子对键合电子的吸引力越大
D. 第IA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而第VIIA族元素的电负性从上到下逐渐增大
3.(2023上·天津河北·高二统考期末)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示,下列叙述不正确的是
A. 第一电离能:X>Y
B. Z的电负性小于W
C. Y元素原子核外共有5种不同运动状态的电子
D. X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应
4..(2023上·天津部分区县·高二统考期末)科学家利用强大的X射线脉冲将密封舱内氖原子中的一个电子敲除,下列关于敲除一个电子后的剩余粒子的说法正确的是
A. 剩余粒子质子数为9
B. 剩余粒子的电子排布式为1s22s22p6
C. 氖原子与剩余粒子的化学性质相同
D. 氖原子与剩余粒子是同种元素的不同微粒
5.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)下列说法正确是
A. p能级能量一定比s能级的能量高
B. 电子云表示电子在原子核外的运动轨迹图
C. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D. 2p和3p轨道的形状均为哑铃形
6.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)元素周期表中共有18纵列,从左到右排为18列,第1列为碱金属元素(氢元素除外),第18列为稀有气体元素,则下列说法正确的是
A. 第9列元素中没有非金属元素
B. 第15列元素原子的最外层电子排布式是
C. 最外层电子排布式为的元素一定在第2列
D. 第14列元素原子的未成对电子数是同周期元素中最多的
7.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)关于原子结构的叙述正确的是
A. 基态铁原子M层上有8个电子
B. 基态铬原子的电子排布式是:
C. 基态铜原子的价电子排布式是:
D. 基态氢原子的电子跃迁到2s能级和2p能级需吸收相同的能量
8.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)已知某些元素在周期表中的位置如图所示,下列说法错误的是
A. 元素②和⑤位于同一区
B. 元素③的基态原子中,未成对电子数为5
C. 与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
D. s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
9.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)对于前四周期元素,下列说法正确的是
A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定是IA族元素
B. 原子的最外层电子排布为ns2的元素一定是主族元素
C. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D. 基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y
10.(2023上·天津南开·高二统考期末)下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是
A. Cr B.
C. Cu D.
11.(2023上·天津南开·高二统考期末)对基态碳原子核外两个未成对电子的描述,不正确的是
A. 能量相同 B. 自旋方向相同 C. 在同一原子轨道 D. 原子轨道的形状相同
12.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列氧原子轨道表达式中,能量最低的是
A. B.
C. D.
13.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A. 能级能量大小关系:
B. 基态铜原子的价层电子排布式:
C. 处于基态的电子排布式为
D. 的电子排布图:
14.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)向含的废水中加入铁粉和可制备,发生反应:,下列说法错误的是
A. 依据反应可知:;还原性:
B. 基态碳原子和基态氮原子的未成对电子之比为2∶3
C. 位于周期表中第VIII族;反应中失去电子
D. 离子半径大小:
15.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N 的原子序数依次增大,X 核外电子只有 1 种运动状态,Y、W 的 2p 轨道均含有 2 个未成对电子,M 是与X 不同主族的金属元素,N 的氢氧化物具有两性,下列说法正确的是
A. 电负性:Z<Y<W
B. Y 的氢化物沸点不一定低于W 的氢化物
C. 第一电离能:M<N
D. N 的单质可以在高温下还原 M 的氧化物
16.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列说法正确的是
A. 错误,违反了泡利不相容原理
B. 各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍,支持这一结论的理论是构造原理
C. 的电子排布式违反了洪特规则
D. 电子排布式违反了泡利不相容原理
17.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)矩周期元素X、Y、Z、W分属三个周期,且原子序数依次增大。其中Y与X、Z均可形成或的二元化合物,X与Z最外层电子数相同,Y与W的一种化合物是一种新型的自来水消毒剂。下列说法中正确的是
A. Y与X形成化合物的电子式为:
B. Y原子的电子排布图:
C. Z元素在周期表中的位置:区、第三周期、第IA族
D. W原子价层电子排布式
18.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列表示正确的是
A. 中子数为176的某核素: B. 基态锌原子的价层电子排布式:
C. 的结构示意图: D. 基态氮原子的轨道表示式:
19.(2023上·天津西青·高二统考期末)下列化学用语表达正确的是
A. 的离子结构示意图: B. 镁原子最外层电子的电子云图:
C. 基态的核外电子排布式为D. 基态硫原子的价层电子轨道表示式:
20.(2023上·天津和平·高二耀华中学·校考期末)下列说法正确的是
A. 错误,违反了泡利不相容原理
B. 各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍,支持这一结论的理论是构造原理
C. 电子排布式违反了洪特规则
D. 电子排布式违反了泡利不相容原理
21.(2023上·天津和平·高二耀华中学·校考期末)尿素的结构可表示为 ,下列有关说法正确的是
A. 1CO(NH2)2分子中含有7molσ键
B. CO(NH2)2分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3
C. 组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>N>C>H
D. 尿素的分子的空间结构是平面三角形,所有原子在同一平面内
22.(2023上·天津和平·高二耀华中学·校考期末)短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N 的原子序数依次增大,X 核外电子只有 1 种运动状态,Y、W 的 2p 轨道均含有 2 个未成对电子,M 是与X 不同主族的金属元素,N 的氢氧化物具有两性,下列说法正确的是
A. 电负性:Z<Y<W
B. Y 的氢化物沸点不一定低于W 的氢化物
C. 第一电离能:M<N
D. N 的单质可以在高温下还原 M 的氧化物
专题10 实验题(选择)
1.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)下列实验中,对现象的解释不正确的是
选项
A
B
C
D
装置及操作
向右轻轻推动活塞压缩体积
分别测定20℃和80℃蒸馏水的电导率
现象
气体红棕色先变深再变浅
溶液血红色加深
80℃蒸馏水的电导率大于20℃的
加入粉末后电导率增大
解释
压强增大,平衡先逆向移动,再正向移动
增大反应物浓度,平衡正向移动
温度升高,水的电离平衡正向移动
在水中存在
2.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
实验探究方案
探究目的
A.
用pH试纸测量相同浓度和NaClO溶液的pH
比较和HClO的酸性
B.
将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
铁锈中含有二价铁
C.
常温下,向溶液中滴加5滴溶液,充分反应后,再滴加5滴溶液,观察沉淀颜色变化
D.
将硫酸酸化滴入溶液,观察溶液颜色
氧化性:
3.(2023上·天津和平·高二统考期末)下列实验操作会使最终结果偏高的是( )
A. 配制溶液,定容时俯视刻度线
B. 用盐酸滴定溶液,起始读数时仰视
C. 用湿润的pH试纸测定溶液的pH
D. 测定中和热的数值时,将溶液倒入盐酸后,立即读数
4.(2023上·天津红桥·高二统考期末)下列关于酸碱中和滴定实验的说法错误的是
A. 指示剂变色点必须在滴定突跃范围内
B. 酸碱滴定实验中,用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
C. 若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,则测得结果不可靠
D. 滴定管用蒸馏水洗净后,不能使用高温烘箱进行快速烘干
5.(2023上·天津南开·高二统考期末)下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是
A
B
C
D
实验目的
测定锌与稀硫酸反应速率
测定中和反应的反应热
比较和溶解度大小
探究铁的析氢腐蚀
实验装置
6. (2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)用如图所示实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A. 图甲:电解熔融制备Al B. 图乙:测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热
C. 图丙:蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝 D. 图丁:验证电解NaCl溶液的阳极产物
7.(2023上·天津南开·南开中学高二校考期末)下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作和现象
结论
A
常温下,用计分别测定等体积溶液和溶液的,均为7
两种溶液中水的电离程度相同
B
常温下,向的溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为浅红色
C
向溶有的的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
X具有强氧化性
D
向溶液中滴入3滴溶液,再滴入4滴溶液,先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀
同温度下的:
8.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列实验过程中可以观察到实验对象颜色变浅的是
A. 加热经漂白的品红溶液
B. 光照和的混合气体
C. 加热含酚酞的溶液
D. 滴入氯化亚铁和的混合溶液中
9.(2023上·天津宁河·高二统考期末)下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的的是
A. 实验①,设计铜银双液原电池
B. 实验②,将钢闸门与外接电源的负极相连,可防止钢闸门腐蚀
C. 实验③,准确量取一定体积标准溶液
D. 实验④,蒸干氯化铁溶液制
10.(2023上·天津西青·高二统考期末)下列装置不能达到实验目的的是
A.用装置Ⅰ在铁制品上镀铜
B.若装置Ⅱ中反应速率①>②,可以验证的催化效果比好
C.可通过装置Ⅲ测定反应速率的大小
D.用装置Ⅳ探究温度对平衡的影响
11.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作和现象
结论
A
常温下,用计分别测定等体积溶液和溶液的,均为7
两种溶液中水的电离程度相同
B
常温下,向的溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为浅红色
C
向溶有的的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
X具有强氧化性
D
向溶液中滴入3滴溶液,再滴入4滴溶液,先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀
同温度下的:
专题11 综合大题 反应的热效应
1.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)回答下列问题
(1)甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
kJ/mol
kJ/mol
①由上述方程可知甲醇的燃烧热为___________;
②上述第二个反应的能量变化如图所示,则___________kJ/mol。(用、的相关式子表示);
(2)已知反应 kJ/mol,试根据表中所列键能数据估算___________。
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能/kJ/mol
436
391
945
(3)1 mol 和1 mol 完全燃烧放出热量分别为:286 kJ、890 kJ,等质量的和完全燃烧放出的热量,___________(填化学式)放出的热量多。
(4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 kJ的热量。
①写出该反应的热化学方程式:___________。
②此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是___________。
2.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将50mL盐酸与50mLNaOH溶液加入如图所示的装置中,进行中和反应。
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是_____,其作用是_____。
(2)实验中NaOH稍过量原因是_____。
(3)实验数据如表所示。
实验次数
起始温度/℃
终止温度
盐酸
NaOH溶液
/℃
1
26.2
26.0
29.4
2
25.9
25.9
29.1
3
26.4
26.2
29.7
已知:,反应后溶液的比热容c为,反应后溶液的总质量均为100g。
①三次测量所得温度差的平均值为_____。
②50mL的盐酸与50mL的NaOH溶液发生中和反应放出的热量为_____。
③根据实验结果,写出盐酸与NaOH溶液反应生成1molH2O时的热化学方程式:_____。
④若实验中改用50mL醋酸与50mLNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量会_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
专题12 综合大题 化学反应速率、平衡
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=-90.7kJ•mol-1 K1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ•mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ•mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=______kJ•mol-1;该反应的平衡常数K=______(用K1、K2、K3表示)。
(2)下列措施中,能提高反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)中CH3OCH3产率的有______。
A.使用过量的H2 B.升高温度 C.增大压强
(3)一定温度下,将0.2molCO和0.1molH2O(g)通入2L恒容密闭容器中,发生反应③,5min后达到化学平衡,平衡后测得反应体系中H2的体积分数为10%。则0~5min内v(H2O)=______,CO的转化率α(CO)=______。
(4)将合成气=2通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是______。
A.△H<0
B.p1>p2>p3
C.若在p3和316℃时,起始时=3,则平衡时,α(CO)小于50%
2.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)(节选)回答下列问题:
(1)在恒容密闭容器中充入和,发生反应,实验数据如下表:
实验编号
温度/
起始时物质的量
平衡时物质的量
①
800
0.10
0.40
0.080
0.080
②
800
0.20
0.80
③
600
0.10
0.15
0.06
0.06
①实验②中,达到平衡时,a_______0.16(填写“>”“=”或“<”)
②判断该反应是否达到平衡的依据为_______(选填字母)
a.不再改变 b.混合气体的密度不再改变
c.体系内压强不再改变 d.单位时间内生成C和消耗B的物质的量相等
③欲提高该反应中A的平衡转化率,可采取的措施是_______(选填字母)。
a.加入合适的催化剂 b.增加A的浓度 c.增加B的浓度
④计算实验①的平衡常数数值_______。
3.(2023上·天津和平·高二统考期末) Ⅰ.含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量: 。判断该反应的自发性并说明理由___________。
(2)已知 。850K时,在一恒容密闭反应器中充入一定量的和,当反应达到平衡后测得、和的浓度分别为、和。
①该温度下反应的平衡常数为___________。
②平衡时的转化率为___________。
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法不正确的是___________。
A.须采用高温高压的反应条件使氧化为
B.进入接触室之前的气流无需净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示,其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是___________。
A. B. C. D. E. F. G.
Ⅱ.一定条件下,用、NiO或作催化剂对燃煤烟气回收。反应为 。
(4)其他条件相同、催化剂不同,的转化率随反应温度的变化如图3,和NiO作催化剂均能使的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择的主要优点是:___________。
(5)某科研小组用作催化剂。在380℃时,分别研究了为1:1、3:1时转化率的变化情况图4。则图4中表示的变化曲线为___________。
4.(2023上·天津红桥·高二统考期末)中科院天津工业生物技术研究所科学家在国际上首次突破二氧化碳人工合成淀粉,对减少CO2在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。CO2和H2在一定条件下能发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。回答下列问题:
(1)该反应中反应物与生成物的能量与活化能的关系如图所示,该反应的ΔH=________kJ·mol-1(用含Ea1和Ea2的代数式表示)。
(2)恒温恒容条件下,下列不能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. ʋ(CO2)正=ʋ(CH3OH)逆
B. CH3OH(g)的体积分数与H2O(g)的体积分数相等
C. 混合气体的密度不再变化
D. 混合气体的压强不再变化
(3)一定温度下,向一体积为3L的刚性密闭容器中充入3molCO2和6molH2,此时容器内的压强为45kPa,发生上述反应,进行5min时达到平衡,此时容器内的压强为30kPa,则0~5min内用H2表示的化学反应速率为________mol·L-1·min-1。该温度下,该反应的平衡常数K=________L2·mol-2。
(4)以CO2、H2为原料合成CH3OH时,还发生了副反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.5kJ·mol-1。其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。
②该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则此时的温度为___________℃。
5.(2023上·天津南开·高二统考期末)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。回答下列问题:
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
总反应:的______;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是______(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少的浓度 d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(2)已知反应②某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
浓度/(mol·L)
0.44
0.6
0.6
①比较此时正、逆反应速率的大小:______(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入后,经10 min反应达到平衡,此时______mol/L;该时间内反应速率______。
6.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)合成氨工艺是人工固氮最重要的途径。回答下列问题:
(1)工业合成氨的反应为。在容积为2L的密闭容器中,通入amolN2和bmolH2,若在一定条件下tmin后反应达到平衡,平衡后容器中剩余cmolN2.
①该反应的平衡常数表达式_____。
②达到平衡时,H2的转化率为_____。
③在tmin内以NH3的浓度变化表示的化学反应速率为_____。
④若把容器的容积缩小一半,则正反应速率_____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),N2的转化率_____。
(2)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为:。铜氨液吸收CO适宜的生产条件是_____。
(3)合成氨工业中采用循环操作,主要是为了_____(填序号)。
a.增大化学反应速率b.提高平衡混合物中氨的含量
c.降低氨的沸点d.提高氮气和氢气的利用率
(4)合成氨气的氢气可由天然气制备。
①其反应为 ,该反应自发的条件是_____(填“低温自发”、“高温自发”或“任意温度自发”)。
②为提高CH4平衡转化率,可采用的措施是_____(填序号)。
a.使用合适的催化剂b.采用较高的温度
c.采用较高的压强d.延长反应时间
7.(2023上·天津西青·高二统考期末)已知某气体反应的平衡常数可表示为K=,该反应在不同温度下的平衡常数:400℃,K=32;500℃,K=44。请回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式___________。
(2)该反应的△H___________0。
(3)已知在密闭容器中,测得某时刻各组分的浓度如下:
物质
c(CH3OH)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
浓度/(mol/L)
0.54
0.68
0.68
①此时温度400℃,比较正、逆反应速率的大小关系v正___________ v逆(填“<”“>”或“=”,下同)。
②若以温度为横坐标,以该温度下甲醇物质的量n为纵坐标,此时反应点在图象的位置是图中___________点。比较图中B、D两点所对应的正反应速率vB___________vD,理由是___________。
(4)一定条件下要提高反应物的转化率,可以采用的措施是___________。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.压缩容器的体积 d.增加水蒸气的浓度 e.及时分离出产物
专题13 综合大题 电化学
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)根据所学电化学知识填空。
(1)如图为锌铜原电池的装置示意图,其中盐桥内装有含饱和KCl溶液的琼胶。请回答下列问题:
①Zn电极为电池的______(填“正极”或“负极”)。
②写出电极反应式:Zn电极______,Cu电极______。
③盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是______(填离子符号)。
(2)金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在,依据下列两种腐蚀现象回答下列问题:
①图1中被腐蚀的金属为______(填化学式);图2中金属腐蚀类型属于______(填字母)。
A.化学腐蚀 B.析氢腐蚀 C.吸氧腐蚀
②图1中Cu的作用是______(填“负极”或“正极”)。
③图2中铁的生锈过程中正极反应式为______。
2.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)某锂电池的反应式为,回答下列问题:
(1)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀,可采用外加电源的阴极保护法,如图是以海水中的钢铁闸门为例的保护图示,则锂电池_______(填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。
(2)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池,其负极的电极反应式为_______。在铁制品表面镀锌也可防止铁制品被腐蚀,镀锌层即使局部破损,仍可防止破损部位被腐蚀,原因是_______。
(3)下列“铁钉镀铜”实验装置设计正确的是_______。
(4)若以该锂电池为电源,电解稀溶液,制备和,则阴极的电极反应式为_______。
(5)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是_______(写化学式),充电时外电路中转移了,则阴极产物的质量为_______g。
3.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)Ⅰ.一种用于心脏起搏器的微型电池具有容量大、寿命长和电压稳定等特点。该电池的电极材料是石墨和锂,电解质溶液为等物质的量的LiCl、溶解在中形成的溶液。
(1)这种电池的总反应为,则该电池的负极反应式为___________,正极反应式为___________。
Ⅱ.如图所示装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近溶液呈红色。请回答:
(2)A极是电源的___________极,一段时间后,甲中溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”),丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶粒带___________(填“正”或“负”)电荷。
(3)现用丙装置精炼铜,则H应是___________(填“粗铜”或“精铜”);若用丙装置给铜件镀银,电镀液是___________(填化学式)溶液。
(4)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极上均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为___________。
Ⅲ.某小组运用离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解溶液制备硫酸和KOH溶液。
(5)该电解槽B口排出的气体为___________阴极反应式为___________。
(6)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为___________。
4.(2023上·天津和平·高二统考期末)Ⅰ.次磷酸具有较强的还原性,可用于制药工业。
(1)是一元酸,25℃时,。写出其电离方程式:___________。
(2)用电渗析法制备的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
①写出阴极的电极反应:___________。
②的移动方向是:移向___________(填“阴极室”或“原料室”)。
③阳极室得到,的浓度逐渐增大。
a.结合电极反应说明其原因是___________。
b.该方法得到的产品溶液中会混有。产生的原因是___________。
Ⅱ.氢能是极具发展潜力的清洁能源,以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。
(3)298K时,燃烧生成放热121kJ,蒸发吸热44kJ,表示燃烧热热化学方程式为___________。
(4)氢氧燃料电池中氢气在___________(填“正”或“负”)极发生反应。
(5)在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中,放电的电极反应式为___________。
(6)甲醇燃料电池中,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步可能脱氢产物及其相对能量如图,则最可行途径为a→___________(用b~j等代号表示)。
5.(2023上·天津红桥·高二统考期末)载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义,其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”,神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射,又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高,反应生成的水可作为航天员的饮用水,氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的______极,OH-向______(填“正”或“负”)极作定向移动,Y极的电极反应式为___________。
(2)“神舟”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将______能转化为______能,除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,充电时,阳极的电极反应式为_______;当飞船运行到地影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,此时负极附近溶液的碱性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
②紧急状况下,应急电池会自动启动,工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为_________。
6.(2023上·天津南开·高二统考期末)现代生活离不开方便实用的化学电源。各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。回答下列问题:
(1)锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨,正极材料为(钴酸锂),电解质溶液为(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。该电池放电时的主要反应为。
①放电时,负极反应式为______。由______极向______极迁移(填“正”或“负”)。
②充电时,电池的______(填“正”或“负”)极应与电源的正极相连,充电时该极的电极反应式为____________。
(2)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注,DMFC的工作原理如图所示。
①通入a物质一侧的电极反应式为____________。
②通入11.2 L(折算为标准状况下)甲醇蒸气,测得电路中转移1.8 mol电子,则甲醇的利用率为______。
(3)电池工作原理如图所示,利用该电池能有效地将转化成化工原料草酸铝。
①电池的总反应式为____________。
②电池的正极反应式:(草酸根)正极反应过程中,是催化剂,催化过程可表示为:
ⅰ. ⅱ.……
写出反应ⅱ的离子方程式:____________。
7.(2023上·天津宁河·高二统考期末)(节选)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置.利用微生物处理有机废水,可获得电能,同时实现海水淡化.现以溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例).
①a极为该电池的______________,发生的电极反应式为______________
②为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯离子需要移向______________极(填“a”或“b”),隔膜2为______________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)
③当电路中转移电子时,模拟海水理论上除盐______________g
8.(2023上·天津西青·高二统考期末)(1)某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
①若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为_______B极的Fe发生_______腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)
②若开始时开关K与b连接,则装置内总反应的离子方程式为_______;根据此时的装置,判断下列说法正确的是_______(填序号)
a. 溶液中Na+向A极移动 b. 从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
c. 反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
d. 若标准状况下B极产生2.24L气体,则溶液中转移0.2mol电子
(2)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:
①已知该电池电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的_______极(填“正”或“负”),该电极反应式为_______。
②用此电池电解含有0.1mol/LCuSO4和0.1mol/LNaCl的混合溶液100mL,假如电路中转移了0.02mole-,且电解池的电极均为惰性电极,则阳极产生的气体在标准状况下的体积是_______L。
专题14 综合大题 原子结构
1. (2023上·天津河北·高二统考期末)根据原子核外电子排布规律,回答下列问题:
(1)写出基态S原子的核外电子排布式:______。
(2)画出基态N原子的轨道表示式:______。
(3)Fe3+比Fe2+的稳定性______(填“强”或“弱”),从结构上分析原因是______;基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。
(4)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______。
(5)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是______(填元素符号),该元素基态原子核外M层电子的自旋状态______(填“相同”或“相反”)。
(6)在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是______(填离子符号)。
2. (2023上·天津部分区县·高二统考期末)(节选)Ⅰ.对锂原子结构及其性质的研究
(1)基态原子的核外电子排布式为_______,其处于元素周期表中的_______(填“s”、“d”、"ds”或“p”)区。
(2)基态原子的电子发生跃迁形成激发态原子时,_______(填“吸收”或“释放”)能量。
(3)已知,从原子结构的角度解释第一电离能大于的原因:_______。
(4)请按电负性由大到小的顺序排列三种元素:_______。
3.(2023上·天津和平·高二统考期末)回答下列问题。
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为___________,有___________个未成对电子,在光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂,Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是___________。
(2)某原子的基态电子排布式为,该元素的电子有___________种空间运动状态。
(3)Fe3+的价电子轨道表示式为_______,Fe3+比Fe2+稳定性更强,原因是________。
(4)根据元素周期律,原子半径Ge___________(填“大于”或“小于”)As,第一电离能Ge___________(填“大于”或“小于”)As。
(5)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是___________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。
(6)将C、N、O、F四种元素第二电离能按从大到小顺序排序___________(写元素符号),第二电离能大小比较Cu___________Zn(填“”或“”)。
4.(2023上·天津和平·高二统考期末)回答下列问题:
(1)基态Li原子的电子排布式为___________,其处于元素周期表中的___________(填“s”、“d”、“ds”或“p”)区。
(2)现有4种元素的基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④。则下列比较中,正确的是___________。
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高化合价:④>③=②>①
(3)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A. 微粒半径:③>①>②
B. 电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C. 电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D. 得电子能力:①>②
(4)在第四周期元素中,未成对电子数最多的元素是___________(写元素符号),它的价层电子的轨道表达式___________。
(5)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是___________(写元素符号),原因是___________。
5. (2023上·天津红桥·高二统考期末)已知A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是:I1=738kJ/molI2=1451kJ/mol
I3=7733kJ/molI4=10540kJ/mol
D元素简单离子半径是该周期中最小的
E元素是该周期电负性最大的元素
F所在族的元素种类是周期表中最多的
G在周期表的第十一列
(1)写出BA3的电子式___________。
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有___________个方向,原子轨道呈___________形。
(3)实验室制备E的单质的离子反应方程式为___________。
(4)B和A中非金属性较强的是___________(填元素的符号)。
(5)C与D的第一电离能大小为___________。
(6)G价电子排布图为___________,位于___________区。
(7)F元素的原子结构示意图为___________,前四周期中未成对电子数最多的元素在周期表中位置为___________。
6.(2023上·天津南开·高二统考期末)(节选)硫及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)S在元素周期表中位于第______族,属于______区。
(2)基态S原子的价层电子轨道表示式为______,其原子核外电子共有______种空间运动状态。
(3)完成下列比较(填“>”、“<”或“=”)。
第一电离能:S______P;电负性:S______O;半径:______Na+。
7.(2023上·天津宁河·高二统考期末)回答下列问题:
(1)某基态原子的价层电子的轨道表示式为
①s电子的电子云轮廓图是______________形
②有______________种空间运动状态不同的电子
③最外层有______________个电子
④有______________种能量不同的电子
(2)四种元素基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④
①第一电离能:①______________②(填“>”、“=”或“<”)
②电负性:③______________④(填“>”、“=”或“<”)
8.(2023上·天津西青·高二统考期末)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中,是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为___________,占据最高能级电子的电子云轮廓图为___________形。
②分子中,与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为___________。
(2)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂,通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中d区的元素是___________。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小:___________。O的第一电离能小于N,原因是___________。
(3)我国科研人员研制出了“Fe-LiH”催化剂,温度、压强分别降到了350℃、1 MPa,这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①基态Fe原子的核外电子排布式为___________,铁在元素周期表中的位置___________。
②比较与的半径大小关系:___________(填“>”或“<”)。
9.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)回答下列问题
(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2空间结构为___________,电负性O___________F;其中氧原子的杂化方式为___________。
(2)X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成NH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等。空间结构是___________;X与Z形成化合物中含有的化学键是___________。
(3)的空间结构为___________。(用文字描述,下同):的空间结构是___________。
(4)在BF3分子中:的键角是___________,B原子的杂化轨道类型为___________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,的空间结构为___________。
(5)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种___________(填字母)。
A.吸收光谱 B.发射光谱
(6)已知(CN)2是直线形分子,且有对称性,则(CN)2分子的结构式为___________;其中π键与σ键的个数比为___________。
(7)基态S原子价电子排布式___________;S原子的核外电子运动状态有___________种,空间运动状态有___________种:能量最高的轨道的电子云的形状是___________。
10.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)W、X、Y、Z、M、N六种元素的原子序数依次递增,其中W、X、Y、Z为短周期元素,六种元素的元素性质或原子结构特征如下表,回答下列问题。
元素
元素性质或原子结构特征
W
原子p轨道的电子数为2
X
原子中最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同
Y
最外能层电子数是最内能层电子数的3倍
Z
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能都高于同周期相邻元素
M
第24号元素
N
一种常见的金属元素,正三价离子遇硫氰化钾显红色
(1)写出元素Z元素周期表中的位置___________。
(2)W、X、Y三种元素的电负性数值由大到小的顺序为___________(用元素符号作答,下同),这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)写出元素M价层电子排布式___________。
(4)写出元素N的N3+最外层电子排布式___________。
专题15 综合大题 酸碱中和滴定
1.(2023上·天津河北·高二统考期末)化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题:
I.中和反应反应热的测定。
测定50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液中和反应时放出的热量。
(1)采用稍过量的NaOH溶液的原因是______。
(2)以下操作可能会导致测得的中和反应放出热量数值偏大的是______。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量筒量取量取稀盐酸的体积时仰视读数
C.分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
Ⅱ.某学生用0.1032mol·L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,重复三次的实验数据如表所示。
实验次数
HCl溶液的体积/mL
待测
NaOH溶液的体积/mL
1
27.84
25.00
2
27.83
25.00
3
27.85
25.00
(3)配制250mL0.1032mol·L-1的HCl溶液,必须使用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。
(4)若用酚酞做指示剂,达到滴定终点的标志是:直到加入______酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且______内不变色。
(5)滴定过程中观察酸式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的NaOH溶液浓度______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度______mol·L-1。
2.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)(节选)(2)用溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,可在未知浓度氢氧化钠溶液中滴入_______作为指示剂。如图显示滴定终点时,滴定管读数为_______。接近滴定终点时,改为滴加半滴酸,直到滴加半滴酸_______表示已经达到滴定终点。
(3)关于用标准溶液滴定未知浓度的溶液,下列说法错误的是_______。
a.在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
b.锥形瓶盛装左右的溶液前必须保持干燥
c.酸式滴定管在盛装溶液前要用该溶液润洗2~3次
3.(2023上·天津宁河·高二统考期末)滴定法是实验室和工业生产中常用的一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法.在实验室用溶液分别滴定体积均为浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到溶液随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线.
(1)用溶液滴定醋酸溶液,滴定终点的现象是______________,若滴定终点时仰视滴定管刻度线,则会使所测的消耗的溶液体积______________(填“偏大”、或“偏小”)
(2)滴定醋酸的曲线是______________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(3)图中和大小的比较:_______________(填“>”、“<”或“=”)
(4)下列方法中可使溶液中醋酸的电离程度增大的是______________(填字母序号)
A. 适度升温 B. 加少量冰醋酸
C. 加少量醋酸钠固体 D. 加少量碳酸钠固体
(5)下列图像能说明醋酸钠水解反应达到平衡的是______________
A.溶液中与反应时间t的关系
B.的水解速率与反应时间t的关系
C.溶液的pH与反应时间t的关系
D.与反应时间t的关系
(6)室温时,向醋酸溶液中加入等体积的溶液,充分反应后所得溶液显酸性,则所得溶液中的离子大小顺序为______________
专题16 综合大题 溶液中的电离平衡
1.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)Ⅰ.已知下列热化学方程式:
①
②
③
④
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号)。
(2)的燃烧热为_______。
(3)写出燃烧热的热化学方程式_______。
Ⅱ.室温下,有浓度均为的下列五种溶液,请回答问题。
① ② ③ ④ ⑤
资料:室温下电离平衡常数,醋酸;碳酸。
(4)上述溶液中水的电离被抑制的是_______(填序号),溶液⑤中溶质与水作用的离子方程式表示为_______。
(5)上述②④⑤溶液由大到小的顺序为_______(填序号)。
(6)比较溶液③和④中的物质的量浓度:③_______④(4)(填“<”、“=”或“>”)。
(7)向溶液中滴加溶液的过程中,变化如图所示。
①滴加过程中发生反应的离子方程式是_______。
②列说法正确的是_______。
a. A、C两点水的电离程度:
b.B点溶液中微粒浓度满足:
c.D点溶液中微粒浓度满足:
2.(2023上·天津部分区县·高二统考期末)(节选)常温下,某小组同学用图1装置探究的沉淀溶解平衡。
实验操作:向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水。(图1中传感器为电导率传感器,实验测得电导率随时间变化的曲线如图2所示。)
已知:ⅰ.在稀溶液中,溶液中离子浓度越大,电导率越大。
(5)点电导率不等于0的原因是水能发生_______。
(6)由图2可知,在悬浊液中加入少量水的时刻为_______(填“b”、“c”或“d”)点。
(7)分析电导率在de段逐渐上升的原因:时刻,_______(填“>”、“<”或“=”),导致_______(结合沉淀溶解平衡解释原因)。
已知:ⅱ.
(8)常被用于水质改良剂,能够使水体约为9,进而抑制细莑的生长。时,水体中约为_______。
3.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)常温下,有浓度均为0.1mol/L的下列4种溶液:
①NaCN溶液②NaOH溶液③溶液④溶液
HCN
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是___________(填序号)。
(2)①溶液中各离子浓度由大到小的顺序是___________。将等浓度、等体积的和溶液混合,溶液中各微粒浓度由大到小的顺序是___________(不考虑水分子)
(3)的溶液中___________(填数值)。
(4)常温时,向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为:___________。
(5)常温下,向0.1mol/L的溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是___________。(填字母)
A. B. C. D.醋酸电离度 E.水电离出的
(6)结合所给的电离平衡常数解释,为什么溶液呈碱性:___________。
4.(2023上·天津和平·高二天津一中·校考期末)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体():
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
开始沉淀时()的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时()的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH溶液可以有效地除去金属铝及其氧化物,写出NaOH溶液除去铝单质的离子方程式___________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子有Fe2+和___________,检验Fe2+的试剂是铁氰化钾溶液,写出Fe2+和铁氰化钾溶液反应的离子方程式___________。
(3)“转化”中可替代的物质是___________(填序号)
①O2 ②氯水 ③酸性溶液
若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即。“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。
(4)利用上述表格数据,计算的___________(写出计算结果)。如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是___________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式___________。
5.(2023上·天津和平·高二统考期末) 请回答下列问题:
Ⅰ.已知:和HClO的电离平衡常数(25℃)如下:
化学式
HClO
电离平衡常数()
(1)相同物质的量浓度的、、NaClO溶液,pH由小到大的顺序是___________。
(2)的溶液中,结合化学用语解释其原因:___________。
(3)请写出NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式___________。
(4)盐碱地(含有较多的NaCl、)不利于农作物生长,通过施加适量的石膏可以降低土壤的碱性。试用离子方程式表示盐碱地呈碱性的原因___________,用石膏降低其碱性的反应原理___________(用离子方程式及必要的文字说明)。
(5)根据酸碱质子理论,给出质子()的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,写出上述物质的酸性由强到弱的顺序___________。
Ⅱ.在粗制晶体中常含有杂质。在提纯时,为了除去,常加入少量,使氧化为,然后调节溶液pH=4,可以达到除去而不损失的目的。
(6)通过计算解释原因___________(已知:①25℃时饱和溶液中。②25℃时,)。
(7)计算过程:___________。
6.(2023上·天津南开·高二统考期末)(节选)(4)已知:25℃时的电离常数: ,则NaHS的水解常数______,NaHS溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)。
(5)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,又会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的可先用溶液处理,写出该反应的离子方程式:__________________。
(6)0.1 mol/L 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______。
7.(2023上·天津南开·高二统考期末)Ⅰ.影响化学平衡的因素
溶液中存在平衡:(蓝色)(黄色)
(1)取两支试管,分别加入2 mL 0.5 mol/L 溶液,溶液呈绿色,其原因为____________。
(2)将其中一支试管加热,溶液变为黄绿色,则该反应的______0(填“>”或“<”),在另一支试管中加入5滴溶液,静置,上层清液呈______色。
Ⅱ.电离平衡常数
(3)是二元弱酸,其电离平衡常数的表达式为______。
(4)向盛有2 mL 1 mol/L醋酸的试管中滴加1 mol/L 溶液,观察到试管中有气泡产生,由此推断的______(填“>”或“<”),发生反应的离子方程式为____________。
Ⅲ.盐类水解的应用
(5)向一支试管中加入少量晶体,然后加入5 mL蒸馏水、振荡,观察到慢慢溶解,但有少量浑浊,此溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”),配制溶液的正确方法是____________。
(6)向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至水沸腾,然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸制得胶体。该反应的化学方程式为____________,胶体呈______色。
Ⅳ.亚铁离子的检验
(7)与______色的溶液反应有特征蓝色沉淀产生,这是检验溶液中的常用方法。写出该反应的离子方程式:____________。
8.(2023上·天津宁河·高二统考期末)电离平衡、化学平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是重要的化学反应原理内容:
(1)常温下,将稀释,则稀释后的数目______________(填“增多”或“减少”)
(2)常温下,稀释溶液时,的不变,水的离子积_______________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)时,将和两种气体混合于密闭容器中,发生如下反应:末达到平衡,生成.
该反应的平衡常数表达式为:_______________;已知,则_______________0(填“>”或“<”),在末时,D的平均反应速率为______________
(4)在实验室配制溶液时,常滴加几滴溶液,试用离子方程式及简要文字解释说明原因:______________
(5)某温度下,向含有固体的饱和溶液中加入少量稀盐酸,则______________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(6)冰融化为水的过程:_______________0(填“>”、或“<”)
9.(2023上·天津南开·天津中学高二校考期末)化学中,酸的电离平衡常数()是评估酸性强弱的重要依据。几种酸的电离常数(25℃)如下表所示。
酸
CH3COOH
H2CO3
HClO
()()
回答下列问题:
(1)写出CH3COOH的电离方程式:_____。
(2)T℃下,CH3COOH的电离平衡常数值为,则T_____25℃(填“>”、“<”或“=”)。估算T℃下,0.1mol/LCH3COOH溶液中_____。保持温度不变,将该溶液加水稀释至0.01mol/L,在稀释过程中,_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)根据以上数据,写出将少量CO2通入NaClO溶液发生反应的离子方程式:_____。
(4)向相同的两个密闭容器中加入0.05g镁条,分别注入2mL2mol/L盐酸、2mL2mol/L醋酸,测得容器内压强随时间变化如图所示。反应为醋酸的曲线是_____(填字母)。
10.(2023上·天津西青·高二统考期末) 溶液是常见的强碱弱酸盐,可由醋酸和溶液反应得到。
(1)用化学用语表示溶液呈碱性的原因___________(用离子方程式表示);溶液呈电中性,请用等式表示这一现象___________(用浓度符号“c”表示)
(2)用分别滴定盐酸和醋酸,滴定过程中变化曲线如图所示。
①在上述滴定过程中,不需要使用的玻璃仪器是___________(填序号)。
A.容量瓶 B.碱式滴定管 C.锥形瓶 D.胶头滴管
②由图中数据判断滴定盐酸的变化曲线为___________(填“图1”或“图2”),判断的理由:
ⅰ、起始未滴加液时,盐酸的___________。
ⅱ、加入溶液恰好反应时,所得溶液的___________。
③滴定溶液的过程中,当滴加溶液时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是___________(用符号“c”及“>”表示),此时溶液中___________。
(3)用盐酸滴定未知浓度的溶液。下列操作会使测定结果偏低的是___________。
A. 量取溶液的碱式滴定管未用待测碱液润洗
B. 酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C. 滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D. 滴定前俯视读数,滴定后读数正确
11.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)磷酸锌常用作氯化橡胶合成高分子材料的阻燃剂。工业上利用烧渣灰(主要含ZnO,还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2)为原料制取磷酸锌的工艺流程如图所示:
已知:①[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶,其在水中的溶解度随温度的升高而降低;
②“溶液1”中几种金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如表所示:
金属离子
Al3+
Fe3+
Cu2+
Zn2+
开始沉淀的pH
3.0
2.2
5.4
6.5
完全沉淀的pH
5.0
3.6
6.7
8.5
(1)烧渣灰加入稀硫酸时,请写出ZnO与稀硫酸反应的离子方程式___________
(2)加入H2O2的作用___________
(3)经过滤2得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3,则用NaOH溶液调节pH的范围是___________。
(4)加入Na2HPO4溶液发生反应的离子方程式为___________。
(5)洗涤磷酸锌沉淀时应选用___________(填“冷水”或“热水”),确认磷酸锌洗涤干净的操作是___________。
(6)通入H2S是为了除铜离子,25°C时,当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH=1,c(H2S)=0.1 mol·L-1,此时溶液中c(Cu2+)=6.3×10-15mol·L-1,则CuS的溶度积Ksp=___________(已知:25°C时,H2S的电离平衡常数Ka1=1×10-7 mol∙L-1,Ka2=1×10-15 mol∙L-1)。
12.(2023上·天津和平·耀华中学高二校考期末)完成下列问题
(1)H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因为___________。
(2)H2S溶液中H2S、HS-、S2-含硫粒子总浓度中所占分数δ随溶液pH的变化关系如图计算H2S的Ka2=___________。
(3)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
键能/ kJ∙mol-1
413
745
436
1075
则该反应的△H=___________。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___________(填“A”或“B")。
(4)用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是___________(填“I”或“Ⅱ”)。V1和V2关系:V1_______V2(填“>”“=”或“<”)。
(5)25℃时,amol/L的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为___________。(用含a的代数式表示)。
答 案 及 解 析
专题01 化学反应的热效应
1.【答案】B
【详解】A.X+Y=M+N为吸热反应,说明反应物总能量低于生成物总能量,但X的能量不一定低于M的,Y的能量不一定低于N的,选项A错误;
B.X+Y=M+N为吸热反应,说明反应物总能量低于生成物总能量,因此X、Y的总能量一定低于M、N的总能量,选项B正确;
C.反应是否需要加热与反应是放热反应或吸热反应没有关系,有些吸热反应不一定需要加热,选项C错误;
D.ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量,由于X+Y=M+N为吸热反应,这说明断裂X、Y的化学键所吸收的能量大于形成M、N的化学键所放出的能量,选项D错误;
2.【答案】C
【详解】A.①②均为放热反应,,,碳完全燃烧生成二氧化碳比碳不完全燃烧生成一氧化碳放出热量多,对应小,所以,A正确;
B.根据盖斯定律,方程式关系 ,进行对应计算,则,B正确;
C.方程式,则,C错误;
D.由C选项分析,整理得,D正确;
3.【答案】A
【详解】A.断开1molC-H键需要吸收440kJ能量,1mol甲烷分子中有4molC-H键,完全断开需要吸收1760kJ能量,即1mol甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760kJ能量,而不是甲烷催化裂解成C和 H2 需要吸收1760kJ能量,故A错误;
B.步骤②、③反应中,反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以均为放热反应,故B正确;
C.从图中可以看出,甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的,催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积,堵塞了催化剂表面的活性中心,故C正确;
D.催化剂不影响反应物和生成物的总能量,使用该催化剂,反应的焓变不变,故D正确;
4.【答案】D
【详解】A.化学变化一定伴随着能量的变化,物理变化也可以伴随着能量的变化,故有能量变化的过程不一定是化学变化,故A错误;
B.吸放热反应与反应条件无必然的联系,故B错误;
C.化学反应是放热反应还是吸热反应,不能用是否需要加热才能发生来判断,故C错误;
D.化学键的断裂需吸收能量、化学键的形成会放出能量,则学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关,故D正确;
5.【答案】C
【详解】A.碳完全燃烧生成的是二氧化碳放出的热量比不完全燃烧生成一氧化碳的更多,故,选项A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,根据 ,则H2的燃烧热为285.8kJ/mol,选项B错误;
C.能量越低越稳定,由已知正丁烷(g)→异丁烷(g) ,可得异丁烷能量更低,异丁烷更稳定,选项C正确;
D.方程式的系数扩大或缩小几倍,对应的也要扩大或缩小几倍,故扩大一倍后不相等,选项D错误;
6.【答案】C
【分析】ΔH=+100kJ/mol,则正反应活化能-逆反应活化能=+100kJ/mol。
【详解】A.该反应为吸热反应,且ΔH=+100kJ/mol,故正反应活化能一定大于100kJ/mol,A错误;
B.根据题给信息,无法确定逆反应活化能的具体数值,无法确定其一定小于100kJ/mol,B错误;
C.ΔH=+100kJ/mol,则正反应活化能-逆反应活化能=+100kJ/mol,C正确;
D.ΔH=+100kJ/mol,则逆反应活化能比正反应活化能小100kJ/mol,D错误;
7.【答案】D
【详解】A.催化剂可以改变化学反应的活化能,但不能改变焓变,故A错误;
B.有化学键断裂的变化不一定是化学变化,例如氯化氢溶于水共价键断键,不是化学变化,故B错误;
C.吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,为吸热反应,常温下可进行,故C错误;
D.化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成,化学键的断裂吸收能量,形成化学键放出能量,则化学反应一定伴随着能量变化,故D正确;
8.【答案】D
【详解】A.由图可知,1mol石墨所含能量低于1mol金刚石所含能量,所以石墨的稳定性强于金刚石,A错误;
B.石墨和金刚石的转化有新物质生成,属于化学变化,B错误;
C.由图可知,1mol石墨所含能量低于1mol金刚石所含能量,所以石墨转化为金刚石为吸热反应,ΔH为正,所以ΔH=-393.5kJ/mol-(-395.4kJ/mol)=+1.9kJ/mol,石墨转化为金刚石的热化学方程式为:C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9kJ/mol,C错误;
D.C(s,石墨)=C(s,金刚石)的ΔH>0,所以断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比形成1mol金刚石中的化学键放出的能量多,所以,断裂1mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量多,D正确;
9.【答案】B
【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,①;②;③ ;ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数,反应②③相比,生成气态水和生成液态水相比,生成液态水放出的热量多,所以 ΔH3>ΔH2;反应①②相比,②反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量,所以 ΔH2>ΔH1,综上所述,ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为:;
10.【答案】D
【详解】A.原子半径越小,共价键的键长越短,键能越大,则断开1mol Br-Br键所需的能量大于bkJ,A错误;
B.由方程式可知,该反应是反应物的总能量高于生成物的总能量的放热反应,B错误;
C.该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则向密闭容器中加入2mol氢气和1mol碘蒸气充分反应后放出热量小于ckJ,C错误;
D.设氢碘键的键能为x kJ/mol,反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能,则-ckJ/mol=(a+b)kJ/mol-2xkJ/mol,解得x=kJ,则断开2mol H-I键所需的能量为(a+b+c)kJ,D正确;
11.【答案】D
【详解】A. 反应①中,太阳光催化分解水制氢,由光能转化为化学能,A不正确;
B. 反应②中,ΔH2>0,为吸热反应,B不正确;
C. 反应③中,使用催化剂,对ΔH3不产生影响,C不正确;
D. 应用盖斯定律,将反应③-反应②得,反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1,D正确;
专题02 化学反应速率与平衡
1.【答案】C
【详解】①该反应为气体参加的反应,缩小体积,增大压强,反应速率加快,①正确;
②碳为固体,增加碳的量,不影响化学反应速率,②错误;
③恒容通入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快,③正确;
④恒容下充入N2,参与反应的各物质浓度不变,反应速率不变,④错误;
⑤恒压下充入N2,容器体积增大,参与反应的各物质浓度减小,反应速率减小,⑤错误;
综上分析,①③可使反应速率增大;
2.【答案】A
【解析】
【详解】A. 当反应放出98 kJ的热量时,消耗1mol H2O2,会生成0.5 mol O2,A正确;
B. H2O2分解速率主要是由①反应决定,B错误;
C. I-是该反应的催化剂,C错误;
D. 由于催化剂的加入改变了该反应的活化能,对反应热无影响,D错误;
3.【答案】C
【解析】
【详解】在1L的密闭容器中进行反应A(g)+3B(g)⇌2C(g),0~2min内A的物质的量由2mol减小到0.8mol,则用A的浓度变化表示的反应速率v(A)= =0.6mol·L-1•mol-1;
答案为C。
4.【答案】D
【解析】
【分析】由图分析,使反应历程从I改变为II,反应达到平衡的时间缩短,但各物质的含量不变,即反应速率加快,但平衡不移动,N2O4的含量不变,据此分析。
【详解】A.增大NO2的浓度,反应速率会加快,但平衡向正向移动,再次达到平衡时N2O4的含量会增大,与图象不符,故A不符合题意;
B.该反应放热,升高温度,反应速率加快,但平衡逆向移动,再次达到平衡时N2O4的含量会减小,与图象不符,故B不符合题意;
C.该反应正向为气体分子数减小的平衡体系,增大压强,反应速率加快,但平衡向正向移动,再次达到平衡时N2O4的含量会增大,与图象不符,故C不符合题意;
D.加入催化剂,平衡体系反应速率加快,平衡不移动,再次达到平衡时N2O4的含量会增大,N2O4的含量不变,与图象相符,故D符合题意;
5.【答案】B
【解析】
【详解】A.组别①中,内,,,A错误;
B.由图可知,组别①中反应温度,在平衡时剩余量较少,的转化率较高,B正确;
C.温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短,组别①在40min时达平衡,则组别②在40min也达平衡,则表格中应填的数据为0.15,C错误;
D.根据表中数据,内,组别①中甲烷剩余量大于组别②中的,故的反应速率①<②,D错误;
6.答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;
B.由图可知,催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故B错误;
C.由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化,故C错误;
D.使用催化剂I时,在0~2min 内,Y的浓度变化了4.0mol/L,则(Y) ===2.0,(X) =(Y) =2.0=1.0,故D正确;
7.【答案】B
【解析】
【分析】据外界条件(浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积)对化学反应速率影响和平衡移动原理分析判断,反应方程式为:2NO+2CON2+2CO2;反应特征是气体体积减少的反应。
【详解】A. 催化剂不影响平衡移动,不改变反应物的转化率,故A正确;
B. NO和CO转化成N2和CO2的反应时可逆反应,NO不能完全转化成N2,该“光触媒”技术不能杜绝“光化学烟雾”的产生,故B错误;
C. 升高温度能加快反应速率,故C正确;
D. 缩小体积,各气体的浓度都增大,故D正确;
8.【答案】C
【解析】
【详解】A.若反应Ⅰ中p1>p2,由图可知,压强越大,A的转化率越大,说明平衡向正反应方向移动,则该反应为气体体积减小的熵减的反应,ΔS<0,故A错误;
B.由图可知,反应Ⅱ中T1>T2,升高温度,B的转化率减小,故B错误;
C.由图可知,升高温度,反应Ⅲ中α(A)减小,压强增大,则α(A)不变,则该反应为熵变化较小的放热反应,一定条件下能自发进行,故C正确;
D.由图可知,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则反应Ⅳ正反应为放热反应,故D错误;
9.【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,故A正确;
B.根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的ΔH=59.3kJ⋅mol−1−0=+59.3kJ⋅mol−1,故B正确;
C.使用催化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应物和生成物的总能量有关,故C错误;
D.根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,故D正确;
10.【答案】D
【解析】
【详解】A、化学平衡状态实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率还在改变,未达平衡,错误;
B、a到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,错误;
C、从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,错误;
D、随着反应的进行,正反应速率增大,△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段,正确;
11.【答案】C
【解析】
【详解】A.(HI)=0.025mol•L-1•min-1,故A错误;
B.由题可列三段式
密闭容器体积为10L,计算可得K==1.44,故B错误;
C.其他条件不变,若降温到T0,达到平衡时平衡常数增大,与时状态相比平衡正向移动,正反应为放热反应,因此ΔH<0,故C正确;
D.通入氢气后,再次达到平衡时,氢气的浓度增大,故D错误。
12.【答案】C
【解析】
【详解】A.由图象可知,随着温度的升高,NO的转化率减小,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应的反应限度减小,故A错误;
B.该反应为气体的体积发生变化的反应,根据平衡常数K=,而c=,因此K=与气体的物质的量和容器的体积有关,题中均未提供,因此无法计算400℃时,该反应的化学平衡常数K,故B错误;
C.根据图象,400℃、p1条件下,NO的平衡转化率为40%,将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2∶1充入反应容器,则O2的平衡转化率也为40%,故C正确;
D.升高温度,NO的平衡转化率降低,即平衡逆向移动,则正反应为放热,ΔH<0;2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是正方向体积减小的反应,增大压强平衡正移,则NO的转化率会增大,由图可知,相同温度下,p2时NO的转化率大,则p2时压强大,即p1<p2,故D错误;
13.【答案】C
【解析】
【详解】A.工业合成氨的过程中使用过量的氮气可以增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,则工业合成氨的过程中使用过量的氮气以提高氢气的利用率能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.工业制取金属钾选取适宜的温度,使钾变成蒸气从反应混合物中分离出来可以减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,有利于钾的生成,则工业制取金属钾选取适宜的温度,使钾变成蒸气从反应混合物中分离出来能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.唾液可以使淀粉水解速率加快是因为唾液中的淀粉酶做催化剂加快淀粉水解的反应速率,与平衡移动无关,则唾液可以使淀粉水解速率加快不能用勒夏特列原理解释,故C符合题意;
D.氯水中的次氯酸遇光分解使生成物的浓度减小,平衡向正反应方向移动,氯水中氯气的浓度减小,盐酸的浓度增大,氯水的酸性增强、颜色变浅,则久置氯水颜色变浅,酸性增强能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
14.【答案】C
【解析】
【分析】合成氨反应,该反应的特点为:正反应放热且气体分子数减小;据此分析。
【详解】①减压,反应速率减慢,平衡逆向移动,的产率减小,①不可采取;
②加压,反应速率加快,平衡正向移动,的产率增大,②可采取;
③升温,反应速率加快,平衡逆向移动,的产率减小,③不可采取;
④降温,反应速率减慢,平衡正向移动,的产率增大,④不可采取;
⑤及时从平衡混合气中分离出,反应速率减慢,平衡正向移动,的产率增大,⑤不可采取;
⑥补充N2或H2,反应速率加快,平衡正向移动,的产率增大,⑥可采取;
⑦加催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,的产率不变,⑦不可采取;
故选②⑥;
15.【答案】C
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度,只能提高单位体积内活化分子总数,但不能改变活化分子百分数,A错误;
B.增大气体反应的压强,只能提高单位体积内活化分子总数,但不能改变活化分子百分数,B错误;
C.加入高效催化剂,降低活化能,可提高活化分子百分数,C正确;
D.增大固体反应物的接触面积,能提高活化分子碰撞频率,但活化分子百分数不变,D错误;
16.【答案】B
【解析】
【详解】A.C为固体,其浓度视为常数,增加C的量对于化学反应速率无影响,A项不符合题意;
B.将容器的容积缩小一半,反应物、生成物的浓度均增大,化学反应速率加快,B项符合题意;
C.降低温度,反应速率降低,C项不符合题意;
D.保持容积不变,充入不参与反应的Ne,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,D项不符合题意;
17.【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,反应在恒温恒容密闭容器中进行,则反应前后气体的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应有固体参加,则质量发生变化,恒容下,体积不变,则密度不变,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.由于方程式中CO和CO2的化学计量数相等,则二者的正反应速率始终相等,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意
D.容器中CO和CO2的浓度比不再改变,说明气体物质中任何一组分的浓度不变,反应达到了平衡状态,D不符合题意;
18.【答案】C
【解析】
【详解】A.在汽水中存在平衡CO2(g)+H2OH2CO3(aq),打开汽水瓶,压强减小,该平衡逆向移动,有大量CO2气体逸出,能用勒夏特列原理解释,A项不符合题意;
B.Cl2在水溶液中的反应为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,在饱和食盐水中,Cl-浓度大,该平衡逆向移动,降低Cl2的溶解度,故实验室常用排饱和食盐水的方法收集Cl2能用勒夏特列原理解释,B项不符合题意;
C.H2、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系中的反应为H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应反应前后气体分子数不变,加压平衡不移动,但由于体积变小,I2(g)的浓度增大,气体颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,C项符合题意;
D.工业上生产硫酸的过程中发生反应:2SO2+O22SO3,使用过量的空气,增大O2浓度,该平衡正向移动,提高SO2的利用率,能用勒夏特列原理解释,D项不符合题意;
19.【答案】C
【解析】
【详解】当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,,则该反应未达到平衡状态,反应逆向进行,C正确;
20.【答案】D
【解析】
【详解】A.B点温度高,达平衡时反应速率快,A项正确;
B.由图像可知,反应从到甲醇的物质的量增大,则时的平衡常数比时的大,B项正确;
C.由图像可知,在下反应先达到平衡,反应速率较快,则温度大于,温度降低,平衡正向移动,则正反应为放热反应,即,C项正确;
D.处于A点的反应体系从变到的过程中,平衡逆向移动,则增大,而减小,达到平衡状态时增大,D项错误;
21.【答案】B
【解析】
【详解】A.减小容器体积,增大压强,正逆反应速率均立即增加,故时改变的条件不可能是减小容器体积,时正反应速率瞬时不变,随后增大,说明改变的条件是增大生成物浓度,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,时增大生成物浓度,温度不变,一定有:,B正确;
C.时增大生成物浓度,压强增大,该反应为等体积反应,最终达到平衡时一定有:Ⅱ=Ⅰ,C错误;
D.时增大生成物浓度,时反应向逆反应方向进行,D错误;
22.【答案】C
【解析】
【分析】同一反应,不同条件下,物质的反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,同时在进行比较时,要注意转化为同一单位;
【详解】A.;
B.;
C.v(Z)=0.06mol/(L•s)=3.6 mol/(L•min),;
D.;
23.【答案】D
【解析】
【详解】A.在任何时刻都存在3v正(N2)=v正(H2),若3v(N2)逆=v(H2)正,则v正(N2)=v逆(N2),反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应为气体体积变化的反应,故反应前后气体的压强为变量,则压强不变则达到了平衡,B不符合题意;
C.该反应在恒容密闭容器中进行,前后气体质量发生改变,当气体质量不变时,此时气体的密度不变,反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.反应体系中c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6时,反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,这与反应条件以及反应开始时加入反应物的多少有关,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D符合题意;
24.【答案】D
【解析】
【详解】A.,加入固体KSCN后,平衡正向移动,溶液颜色加深,能用勒夏特列原理解释,A项不选;
B.,在饱和食盐水中,平衡逆向移动,抑制氯气和水反应,可以减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,B项不选;
C.加热蒸干FeCl3溶液过程中,温度升高,,平衡正向移动,故FeCl3溶
液加热蒸干不能得到FeCl3固体,能用勒夏特列原理解释,C项不选;
D.常压下的SO2转化率已经很大,增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加成本,所以采用常压条件不能用勒夏特列原理解释,D项选;
25.【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应移动,则该反应的正反应为放热反应,逆反应吸热,A错误;
B.增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B、C、D均为气体,增大压强平衡向逆反应方向移动,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,B正确;
C.改变物质浓度,平衡可以发生移动;C错误;
D.增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B、C、D均为气体,增大压强平衡向逆反应方向移动,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,D错误;
26.
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g)ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,温度对正反应速率的影响大于逆反应速率,故A正确;
B.对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g),升高温度,平衡正向移动,AB3的百分含量减小,故B正确;
C.2AB3(g)2A(g)+3B2(g)正反应气体物质的量增大,增大压强平衡逆向移动,AB3的百分含量增大,故C错误;
D.对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g)ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,AB3的百分含量减小;2AB3(g)2A(g)+3B2(g)正反应气体物质的量增大,增大压强平衡逆向移动,AB3的百分含量增大,故D正确;
27.【答案】C
【解析】
【详解】A、啤酒瓶内存在平衡:CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) ,当开启瓶盖时,体系压强降低,为了减弱这种改变,平衡逆向移动,产生大量气泡,可用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B、浓氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-,加入氢氧化钠固体时,OH-的浓度增大,平衡会向逆向移动,会产生较多的刺激性气味的气体,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C、氢气与碘蒸气反应的平衡为H2(g)+I2(g)2HI(g),反应前后气体系数和相等,压强对平衡无影响,压缩气体,碘单质的浓度增大,使得颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,故C符合题意;
D、二氧化氮和四氧化二氮混合气体密闭容器内存在平衡:2NO2(g)N2O4(g),该反应正反应为放热反应,将密闭容器置于冷水中,温度降低,化学平衡正向移动,NO2的浓度减小,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
专题03 化学反应的方向与化学反应的调控
1.【答案】B
【解析】
详解】A.气体扩散,分子自由移动,自发进行,A不符合题意;
B.水结成冰这个变化,虽然是放热的,但是同时也是熵减的,因此必须在某一温度(0°C)以下才能自发进行,要在室温下结成冰需借助外力,B符合题意;
C.水由高处向低处流势能减小,自发进行,C不符合题意;
D.有序排列的火柴散落成无序排列,体系混乱度增大,为自发过程,D不符合题意;
2.【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应是指在相同条件下,既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应,A正确;
B.可逆反应是指在相同条件下,既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应,在加热条件下,该反应既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应,该反应为可逆反应,B正确;
C.可逆反应达到化学平衡状态时,反应体系中各物质的浓度保持不变,但不一定相等,C错误;
D.可逆反应的特点:反应不能进行到底。可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物,所以反应物和生成物同时存在,D正确;
3.【答案】A
【解析】
【详解】工业生产氨气整个反应N₂+3H₂2NH₃,催化剂不能改变化学平衡,但可以加快反应速率,升高温度可以加快反应速率,考虑反应平衡,温度不宜太高;增大压强可以加快反应速率,也可以促进化学平衡正向移动,但生产时的条件会限制压强;从反应速率和化学平衡两方面看,合成氨的适宜条件一般为压强:20MPa-50MPa,温度:500℃左右,催化剂:铁触媒,用浓硫酸吸收氨气会生成硫酸铵,不适合吸收产物,答案选A。
4.【答案】B
【解析】
【详解】①加入使增大,平衡向逆方向移动,溶液颜色变深,不符合;②加入,使减小,平衡正方向移动,溶液颜色变浅,符合;③加入,不影响平衡状态,不符合;④加入H2O,溶液被稀释,颜色变浅,符合;
5.【答案】B
【解析】
【详解】A. Ni为固体,增加Ni的用量,反应速率不变,A错误;
B. 该反应达到平衡时,反应方向相反,速率之比等于计量数之比,则4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),B正确;
C. 减压,平衡逆向移动,温度未变,则反应的平衡常数不变,C错误;
D. 选择合适的催化剂可提高反应速率,对CO转化率无影响,D错误;
6.【答案】C
【解析】
【详解】A.恒容容器按照系数比充入反应物,任何时候物质浓度比都等于系数比,不能作为平衡标志,故A错误;
B.平衡时v正=v逆,单位时间内1个N≡N键断裂表示正向反应,有6个N-H键形成也是正向速率,同向不能作为平衡标志,故B错误;
C.平均相对分子质量为,该反应是气体物质的量变化的反应,始终在变化,当不变了反应达到平衡,故C正确;
D.平衡时v正=v逆,单位时间内有6个N-H键断裂表示逆向速率,同时有3个H-H键形成表示逆向速率,同向不能作为平衡标志,故D错误;
7.【答案】B
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,放热反应△H<0,若△S<0,高温下是非自发进行的反应,故A错误;
B.依据△H-T△S<0反应自发进行,△H-T△S>0属于非自发进行分析,熵增大反应△S>0,△H>0低温下反应自发进行,高温下反应不能自发进行,熵增的反应不一定是自发反应,故B正确;
C.混乱度越大,熵值越大,则固体溶解是一个熵增大的过程,故C错误;
D.非自发反应在一定条件下也能发生,如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应,但是在高温下能自发进行,故D错误;
8.【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B正确;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C错误;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D错误;
9.【答案】B
【解析】
【详解】A.工业合成氨的原料是N2和H2 ,故A正确;
B.工业合成氨属于人工固氮,故B错误;
C.工业合成氨N2+3H2⇌2NH3是一个可逆反应,故C正确;
D.为了有利于合成氨,选择了500℃左右的高温,20MPa-50MPa的高压,同时使用铁触媒做催化剂,故D正确;
10.【答案】A
【解析】
【详解】A.2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g),液体的熵值小于气体,所以熵变大于零,A正确;
B.CO2(g)→CO2(s),气体的熵值大于固体,所以熵变小于零,B错误;
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l),溶液的熵值大于液体的熵值,所以熵变小于零,C错误;
D.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s),气态NH3和HCl的熵值大于固体NH4Cl的熵值,所以熵变小于零,D错误; 11.【答案】B
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,放热反应△H<0,若△S<0,高温下是非自发进行的反应,故A错误;
B.依据△H-T△S<0反应自发进行,△H-T△S>0属于非自发进行分析,熵增大反应△S>0,△H>0低温下反应自发进行,高温下反应不能自发进行,熵增的反应不一定是自发反应,故B正确;
C.混乱度越大,熵值越大,则固体溶解是一个熵增大的过程,故C错误;
D.非自发反应在一定条件下也能发生,如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应,但是在高温下能自发进行,故D错误;
12.【答案】B
【解析】
【详解】在水蒸发形成水蒸气的过程,是吸热且混乱度增加的过程,则其焓变和熵变均大于0,B正确;
答案选B。
13.【答案】A
【解析】
【详解】A.减少生产物的浓度有利于平衡向正反应方向移动,则及时从反应体系中分离出氨气,有利于合成氨平衡向正反应方向移动,A正确;
B.缩小体积 、增大压强,能增大反应速率、缩短反应达到平衡状态所用的时间,B错误;
C. 工业合成氨的反应是熵减的放热反应,在较低温度下使ΔH-TΔS<0而自发进行,C错误;
D.工业合成氨的反应是放热反应,升高温度使平衡左移、不利于提高合成氨的产率,D错误;
14.【答案】B
【解析】
【详解】A.某些吸热反应也可以自发进行,依据△H-T△S<0分析,△H>0,△S>0,常温下可以△H-T△S<0,如氢氧化钡晶体和氯化铵反应,是吸热反应,常温下可以自发进行,故A错误;
B.反应焓变大于0,熵变大于0,反应向熵变增大的方向进行,NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ/mol,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故B正确;
C.依据反应自发进行的判断依据△H-T△S<0分析,反应自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定,故C错误;
D.催化剂改变反应速率不改变化学平衡,使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向,故D错误;
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1
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15.【答案】D
【解析】
【分析】△H-T△S<0的反应可自发进行,即任何温度下均能自发进行,必须是放热反应,且是熵增的过程。
【详解】A.反应是吸热反应,△H>0,△S<0,任何温度下都不能自发进行,A错误;
B.反应是放热反应,△H<0,△S<0,高温下不能自发进行,B错误;
C.反应是吸热反应,△H>0,△S>0,低温下不能自发进行,C错误;
D.反应是放热热反应,△H<0,△S>0,任何温度下能自发进行,D正确;
专题04 电离平衡
1.【答案】D
【解析】
【详解】A.1mL盐酸中c(H+)=,pH=-lgc(H+)=2,故A正确;
B.盐酸中由水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根的浓度,则由水电离出的,故B正确;
C.将此溶液加水稀释到100mL,c(H+)=,pH=-lgc(H+)=4,故C正确;
D.将1mL盐酸与9mLNaOH溶液混合,混合后c(H+)=,pH=-lgc(H+)=4,故D错误;
2.【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a点为氢氧化钠溶液,b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,溶液呈碱性,c点氢氧化钠溶液与二氧化碳恰好反应,反应得到的溶液为碳酸钠溶液,d点为碳酸氢钠和碳酸的混合液,溶液呈中性。
【详解】A.由分析可知,a点为pH=10的氢氧化钠溶液,溶液中氢氧根离子会抑制水的电离,则溶液中水电离出的氢离子浓度为=1×10-10mol/L,故A错误;
B.由分析可知,b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,溶液呈碱性,则溶液中氢氧根离子浓度大于1×10-7mol/L,故B错误;
C.由分析可知,c点氢氧化钠溶液与二氧化碳恰好反应,反应得到的溶液为碳酸钠溶液,溶液中碳酸根离子浓度大于碳酸氢根离子,故C错误;
D.由分析可知,d点为碳酸氢钠和碳酸的混合液,溶液呈中性,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,由电荷守恒c(Na+)+ c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+ c(OH—)可知,溶液中c(Na+)=2c(CO)+c(HCO),故D正确;
3.【答案】C
【解析】
【详解】A.加入蒸馏水导致氨水浓度减小,将其稀释促进氨水的电离,电离程度变大,A错误;
B.Kb只与温度有关,温度不变,Kb不变,B错误;
C.加水稀释促进电离,所以的数目增多,C正确;
D.,加入蒸馏水导致氨水浓度减小,氢氧根离子浓度减小,比值增大,D错误;
4.【答案】B
【解析】
【详解】A.在光照条件下分解只能证明其不稳定,不能证明是弱电解质,A项不选;
B.溶液,说明发生了水解,使溶液呈碱性,即为弱酸,B项选;
C.的电离方程式:,说明为强电解质,不能证明为弱电解质,C项不选;
D.与溶液反应,可以得到,体现了的氧化性,D项不选;
5.【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下,强酸强碱盐NaA溶液的pH=7,强碱弱酸盐NaA溶液的pH>7,NaA溶液的pH=9,该溶液的pH>7,故可以说明HA是弱酸,A不符合题意;
B.同浓度的HA和HCl溶液,HCl是强电解质,在溶液中完全电离,HCl溶液的导电能力明显强于HA溶液,说明HA溶液中自由移动的离子浓度比HCl小,故HA在溶液中不完全电离,HA是弱酸,B不符合题意;
C.0.1 mol/LHA溶液的pH=3,说明HA在溶液中不完全电离,证明HA是弱酸,C不符合题意;
D.HA溶液能与Na2CO3反应产生CO2,只能说明酸性:HA>H2CO3,而不能证明HA是否完全电离,即不能证明HA是弱酸,D符合题意;
6.【答案】C
【解析】
【详解】A.在的溶液中,会与发生剧烈的双水解,不能大量共存,A错误;
B.使甲基橙变红的溶液,溶液呈酸性,、不能大量共存,B错误;
C.透明溶液中:、、、能大量共存,C正确;
D.常温下,水电离出的溶液中,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,在酸性溶液中不能大量共存,D错误。
7.【答案】D
【解析】
【详解】A.使酚酞变红的溶液为碱性溶液,碱性溶液中氢氧根离子与钙离子、镁离子生成沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.水电离的氢离子浓度为1×10−13mol/L的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,碱溶液中氢氧根离子与铁离子、铜离子生成沉淀,不能大量共存,故B错误;
C.与铝反应能放出氢气的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,碱溶液中氢氧根离子与铵根离子、亚硫酸氢根离子和碳酸氢根离子反应,酸溶液中氢离子与亚硫酸氢根离子和碳酸氢根离子反应,则四种离子在与铝反应能放出氢气的溶液一定不能大量共存,故C错误;
D.的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故D正确;
8.【答案】B
【解析】
【分析】依题意,AG<0,,溶液呈碱性;AG=0,,溶液呈中性;AG>0,,溶液呈酸性。酸碱中和反应是放热反应,随着反应进行,溶液温度逐渐升高,溶液温度最高时恰好完全反应,因此c点时酸碱恰好完全反应。此时溶液的AG>0,溶液呈酸性,则中和反应生成了强酸弱碱盐,MOH是一元弱碱。
【详解】A.根据分析知,稀硫酸加入20mL时恰好完全中和,设稀硫酸浓度为,则:
,
稀硫酸浓度为,A错误;
B.未加稀硫酸时,AG=-8,则,常温下,根据两式可求得该溶液中,根据得MOH的电离常数,B正确;
C.c点为酸碱恰好完全反应时,生成了强酸弱碱盐,M+的水解促进水的电离。b点时MOH有一半被中和,混合溶液含有MOH与M2SO4,MOH是弱碱,对水的电离有一定抑制作用,但不大;从c点以后,硫酸过量,硫酸属于强酸,对水的电离抑制程度较大。因此水的电离程度:c>b>d,C错误;
D.稀释 MOH 溶液,MOH 的电离程度增大,但小于被稀释的程度,故c(OH-)减小,D错误;
9.【答案】A
【解析】
【详解】A.为强酸强碱盐,溶液呈中性,但升温过程中水的电离程度增大,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,故A正确;
B.醋酸溶液加水稀释,促进了醋酸的电离,但氢离子浓度减小,pH增大,故B错误;
C.溶液呈酸性,说明溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,不能说明为弱酸,如溶液呈酸性,硫酸为强酸,故C错误;
D.室温下测得溶液,则溶液中水电离出的,故D错误;
10.【答案】D
【解析】
【分析】水的电离是吸热过程,升高温度,促进水的电离,水的离子积增大,水中氢离子、氢氧根离子浓度都增大;
【详解】A.据分析,时水的电离平衡曲线应为A,A正确;
B.由图知,时,,某溶液由水电离出的的浓度等于水电离出的的浓度、为,则该溶液中溶质电离出氢离子或氢氧根离子、抑制水的电离,当溶液呈碱性时,、则pH=8,当溶液呈酸性时,,则pH=4,则该溶液的或4,B正确;
C.盐酸为强电解质在水溶液中完全电离,醋酸为弱电解质在水溶液中部分电离,时物质的量浓度相同的醋酸与盐酸溶液中氢离子浓度:醋酸<盐酸,酸抑制水的电离,溶液中氢离子浓度越大水的电离程度越小,则水的电离程度:醋酸>盐酸,C正确;
D.氢氧化钠为强电解质在水溶液中完全电离,一水合氨为弱电解质、在水溶液中部分电离,所以25℃时,等体积的等pH的NaOH和氨水溶液,氢氧化钠的物质的量小于氨水的物质的量,则与0.1mol/L的盐酸发生中和反应时,恰好完全反应时消耗盐酸的体积氨水多于氢氧化钠, D不正确;
11.【答案】A
【解析】
【详解】A.加入KOH固体,氢氧根浓度增大,平衡逆方向移动,c(OH-)增大,A符合题意;
B.加水,平衡正向移动,c(OH-)减小,B不符合题意;
C.加入NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡向逆方向移动,c(OH-)减小,C不符合题意;
D.加入硫酸,氢离子消耗氢氧根,平衡正向移动,D不符合题意;
12.【答案】B
【解析】
【分析】是二元弱酸,在溶液中分步电离,,,第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离,电离以第一步电离为主,则溶液中氢离子约等于浓度,硫离子浓度远小于浓度、氢离子浓度和浓度。
【详解】A.由以上分析可知,的,说明第二步电离比第一步电离程度更小,A不符合题意;
B. 远大于,不能说明第二步电离比第一步电离程度更小,B符合题意;
C.远大于,说明第二步电离出的远小于第一步电离出的,则第二步电离程度远小于第一步电离程度,C不符合题意;
D.约等于,说明电离以第一步为主,第二步电离出的氢离子浓度很小,可知第一步电离程度大于第二步电离程度,D不符合题意;
13.【答案】D
【解析】
【详解】A.新制氯水中加入固体NaOH,存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+ c(ClO-)+ c(OH-),所以c(Na+)<c(Cl-)+ c(ClO-)+ c(OH-),A不正确;
B.NaHSO3溶液的pH=5.2,表明的电离趋势大于水解趋势,则c()>c(H2SO3),所以溶液中c(Na+)>c()>c()>c(H2SO3),B不正确;
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合后,发生反应生成NH4Cl等,同时NH3∙H2O大量剩余,发生电离使溶液呈碱性,则溶液中存在;c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),C不正确;
D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中含有等物质的量CH3COOH和CH3COONa,溶液中存在物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),电荷守恒:c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-),从而得出溶液中2c(H+)-2c(OH-)= c(CH3COO-)-c(CH3COOH),D正确;
14.【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,滴加盐酸10mL时,达到第一个计量点,此时Na2A与HCl刚好完全反应生成NaHA和NaCl,从而得出n(Na2A)=n(HCl)=0.001mol;当滴加盐酸30mL时,达到第二个计量点,此时NaHA与HCl刚好完全反应生成NaCl和H2A,从而得出原溶液中,n(Na2A)=n(NaHA)=0.001mol。
【详解】A.由分析可知,未滴定时,n(Na2A)=n(NaHA)=0.001mol,依据物料守恒,该混合溶液中:2c(Na+)=3c(A2‒)+3c(HA‒)+3c(H2A),A正确;
B.滴定过程中,溶液中的阴、阳离子始终满足电荷守恒,则有 c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-)+c(OH-)成立,B正确;
C.滴加 10mL 盐酸时,溶液中溶质为NaHA和NaCl,此时混合溶液的pH=8,溶液呈碱性,HA-以水解为主,则溶液中微粒浓度关系为:c(Na+)>c(HA‒)>c(H2A)>c(A2‒)>c(H+),C错误;
D.滴加 30mL 盐酸时,溶液中的溶质为NaCl和H2A,且2c(Na+)=3c(H2A),此时H2A发生部分电离,溶液呈酸性,则溶液中微粒浓度关系为:c(Na+)=c(Cl‒)>c(H2A>c(H+)>c(OH‒),D正确;
专题05 水的电离和溶液的pH
1.【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2SO4为强电解质,产生的钠离子、硫酸根离子对水的电离平衡无影响,选项A与题意不符;
B.NaOH为强电解质,电离产生氢氧离子,水中氢氧离子浓度增大,导致水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,选项B与题意不符;
C.CH3COONa为强电解质,产生的醋酸根离子能与水电离产生的氢根离子结合生成醋酸,导致水的电离平衡正向进行,促进水的电离,选项C符合题意;
D.HNO3为强电解质,电离产生氢离子,水中氢离子浓度增大,导致水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,选项D与题意不符;
2.【答案】D
【解析】
【详解】25℃时,若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol·L,说明水的电离被抑制,酸或者碱抑制水的电离,若溶液呈酸性,则,pH=2;若溶液为碱性,则;溶液有可能呈酸性也有可能呈碱性,无论在酸性环境还是碱性环境K+、Na+、Cl-、NO均不反应,可以大量,故答案为D;
3.【答案】C
【解析】
【详解】A.在100°C时,水中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,pH约为6的纯水呈中性,A错误;
B.将1mL1×10-6mol/L的盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH接近于7,B错误;
C.在常温下,当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时,水的电离被抑制,如加入酸,溶液中c(H+)=10-1mol/L,pH =1,如加入碱,溶液中c(H+)=10-13mol/L,pH=13,C正确;
D.1mLpH=2的盐酸稀释至100mL,氢离子浓度变为10-4mol/L,溶液pH=4,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,氢离子的物质的量增大,故1mLpH =2的醋酸稀释至100mL,氢离子浓度大于10-4mol/L,溶液pH<4,D错误;
4.【答案】B
【解析】
【详解】常温下,水的离子积Kw=1.0×10-14,90℃时水的离子积Kw=3.8×10-13,说明升高温度,水的电离电离程度增大,水电离出的氢离子的浓度大于1×10-7mol/L,pH=-lgc(H+)可知,氢离子浓度越大,pH越小,所以90℃时pH<7,答案选B。
5.【答案】A
【解析】
【详解】分析:A. 小苏打水解呈弱碱性;B. NH3·H2O为弱电解质,不完全电离;C.pH=5的硫酸稀释1000倍,接近中性,因此pH约等于7;D. CaCO3沉淀比CaSO4沉淀容易除去。
详解:A.小苏打溶液呈弱碱性,离子方程式:HCO3-+H2OHCO3-+OH-,故A错误;B. NH3·H2O为弱电解质,不完全电离,电离方程式为:NH3·H2ONH4++OH-,故B正确;C. pH=5的硫酸稀释1000倍,接近中性,因此pH约等于7,水的电离方程式为:H2OH++OH-,故C正确;D.水垢中含有CaSO4,用Na2CO3 转化为CaCO3沉淀,CaCO3沉淀易被酸所溶解,便于水垢的除去,离子方程式:CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s),故D正确;答案选A.
6.【答案】B
【解析】
【详解】A.在常温下pH=7的溶液为中性,100℃,pH=7的溶液为碱性,故A不符合题意;
B.的溶液,根据,则c(H+)= c(OH-),则溶液呈中性,故B符合题意;
C.非电解质溶于水得到的溶液不一定呈中性,比如氨气溶于水的溶液呈碱性,故C不符合题意。
D.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液不一定呈中性,比如NaOH与H2SO4等物质的量反应后溶液呈酸性,故D不符合题意;
7.【答案】B
【解析】
【详解】A.CaO和H2O反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2电离出OH-,抑制水的电离,故A不选;
B.NaI是强酸强碱盐,Na+和I-均不水解,不影响水的电离,故B选;
C.在水溶液中电离出H+,,抑制水的电离,故C不选;
D.KAl(SO4)2电离出的Al3+发生水解,促进水的电离,故D选;
8.【答案】D
【解析】
【详解】A.b点比c点pH小,氢离子浓度大对水电离的抑制程度大,溶液中水的电离程度:b点点,故A正确;
B.据解析A可知醋酸浓度大,稀释时pH减小相对缓慢,曲线Ⅱ表示的是稀释的过程,故B正确;
C.a点pH相同,醋酸是弱酸水溶液中不完全电离,盐酸是强酸水溶液中完全电离,因此,故C正确;
D.水的离子积常数只与温度有关,则温度没改变,不变,故D错误;
9.【答案】A
【解析】
【详解】A.25℃时,1LpH=3的H2SO3溶液中c(H+)=10-3mol/L,H+的物质的量n=1L×10-3mol/L=0.001mol,个数为0.001NA,故A正确;
B.体积未知,无法计算,故B错误;
C.体积未知,无法计算,故C错误;
D.99°C时的Kw未知,无法计算,故D错误;
10.【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液,氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,溶液一定呈中性,故A正确;
B.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;
C.使石蕊试液呈紫色的溶液,常温下溶液显酸性,故C错误;
D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液,若是强酸强碱反应,溶液呈中性,若是强酸弱碱反应,溶液呈酸性,若是弱酸强碱反应溶液呈碱性,故D错误;
11.【答案】C
【解析】
【分析】水电离出的的溶液呈酸性或碱性。
【详解】A.碳酸氢根在酸性或碱性溶液中均不能大量共存,A不符合题意;
B.Fe3+在碱性溶液中不能大量共存,B不符合题意;
C.所有离子均不与酸碱反应,能大量共存,C符合题意;
D.、在碱性溶液中不能大量共存,D不符合题意;
专题06 盐类的水解
1.【答案】D
【解析】
【详解】A.使用热的纯碱溶液去油污,是利用碳酸根离子水解溶液显碱性,油脂在碱溶液中水解生成溶于水的物质,易于洗涤,与盐类水解有关,选项A不符合;
B.铝盐常用于净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附悬浮杂质,起到净水作用,与盐类水解有关,选项B不符合;
C.在加热的条件下,TiCl4水解得TiO2•xH2O和HCl,反应方程式为:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4HCl↑,加热制备得到TiO2,和盐类水解有关,选项C不符合;
D.氯化亚铁是强酸弱碱盐,空气中易氧化为氯化铁,加入少量铁粉可以和氯化铁反应生成氯化亚铁,防止氯化亚铁被氧化,和水解无关,选项D符合;
2.【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1mol/L的Na2CO3溶液中物料守恒式为c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3),选项A错误;
B.0.1mol/L的NH4Cl溶液中水解使溶液呈酸性,离子浓度大小关系为c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-),选项B错误;
C.醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,溶液pH=7时,依据电荷守恒得到:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO−)+C(OH−),得到c(Na+)=c(CH3COO−),溶液pH>7时,c(Na+)>c(CH3COO−),溶液pH<7时,c(Na+)<c(CH3COO−),选项C错误;
D.0.1mol/LNaHS溶液中HS−既水解也电离,且水解大于电离溶液呈碱性c(OH−)>c(H+),且溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(HS−)+2c(S2−),故c(Na+)>c(HS-),选项D正确;
3.【答案】A
【解析】
【详解】A.加入铁触媒催化剂,降低反应的活化能,从而加快正反应速率,故A错误;
B.醋酸具有酸的通性,并且酸性大于碳酸,则醋酸能与CaCO3反应,醋酸可用于除去水垢中的CaCO3,故B正确;
C.Al2(SO4)3溶液水解形成的Al(OH)3胶体具有较大的表面积能吸附水中悬浮物,可用于水的净化,故C正确;
D.由平衡BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+ (aq)可知,H+不能平衡使向溶解方向移动,不能增加Ba2+或SO42-的浓度,故D正确;
4.【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中CO发生两步水解产生HCO和H2CO3,根据物料守恒,故A错误;
B.溶液中NH部分水解产生和H+,溶液中:,故B错误;
C.、混合溶液的,说明的电离程度大于的水解程度,则混合溶液中,故C错误;
D.是强电解质,在水溶液中完全电离出NH和Cl-,NH有很少一部分发生水解;是弱碱,电离程度很小,溶液中NH很小,所以溶液和相比,前者大于后者,故D正确;
5.【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,当溶液 pH 范围为 4~5 时,二氧化硫与碳酸钠恰好反应生成亚硫酸氢钠,则当溶液pH范围为4~5 时,停止通入二氧化硫,A正确;
B.由图可知,当溶液中时,溶液pH值为7.2,则,则的数量级为,B正确;
C.由图可知,a点为亚硫酸氢钠、亚硫酸和碳酸的混合溶液,溶液中存在电荷守恒关系,C正确;
D.由图可知,pH=3的溶液为亚硫酸氢钠、亚硫酸和碳酸的混合溶液,,D错误;
6.【答案】B
【解析】
【详解】A.在水溶液中完全电离生成Na+和,又发生电离和水解,则溶液中浓度最大的离子是Na+,故A错误;
B.根据NaH2PO4溶液中的物料守恒可得:c(Na+)=c()+c(PO)+c(HPO)+c(H3PO4)=0.1mol/L,故B正确;
C.根据NaH2PO4溶液中的电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO),故C错误;
D.磷酸第二步电离方程式为:,电离平衡的平衡常数表达式为,故D错误;
7.【答案】D
【解析】
【分析】NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时NaOH溶液反应掉一半的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH,据此解答。
【详解】A.由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,==10-4.76,故A正确;
B.a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物料守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正确;
C.点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和 CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故C正确;
D.c点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d,故D错误;
8.【答案】D
【解析】
【详解】A、电荷守恒:0.1 mol·L-1NaHSO4溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),故A错误;B、醋酸是弱酸难电离,中和pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量,醋酸远大于硝酸,故B错误;C、NaHCO3溶液中HCO3-水解程度大于电离程度,c(Na+)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO),故C错误;D. pH=3的盐酸和pH=3的AlCl3溶液中,HCl抑制水电离,AlCl3水解,促进水电离,水电离出的c(H+)后者大,故D正确;故选D。
9.【答案】A
【解析】
【详解】A.用醋酸除去茶壶里的水垢,利用的是沉淀溶解平衡原理,A符合题意;
B.可溶性铝盐、铁盐水解生成胶体,胶体可以吸附悬浮物达到净水的目的,B不符合题意;
C.铵盐中铵根离子和草木灰中的碳酸根离子可以互促水解,使得铵盐的肥效降低,C不符合题意;
D.氯化铵中的铵根离子水解,使溶液显酸性,可以除去铁锈,D不符合题意;
10.【答案】C
【解析】
【详解】A.时,离子浓度大小为,故A错误;
B.时,离子浓度大小为,故B错误;
C. mL时,根据根据物料守恒可得,故C正确;
D. mL时,溶质为氯化铵,溶液显酸性,故D错误;
11.【答案】A
【解析】
【详解】A.在水中发生电离会生成亚硫酸根离子和氢离子,其电离方程式为:,A项正确;
B.多元弱酸根离子水解要分步进行,B项错误;
C.燃烧热生成的水应为液态,C项错误;
D.平衡常数中,液态水浓度不写在平衡表达式中,D项错误;
12.【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,滴加盐酸10mL时,达到第一个计量点,此时Na2A与HCl刚好完全反应生成NaHA和NaCl,从而得出n(Na2A)=n(HCl)=0.001mol;当滴加盐酸30mL时,达到第二个计量点,此时NaHA与HCl刚好完全反应生成NaCl和H2A,从而得出原溶液中,n(Na2A)=n(NaHA)=0.001mol。
【详解】A.由分析可知,未滴定时,n(Na2A)=n(NaHA)=0.001mol,依据物料守恒,该混合溶液中:2c(Na+)=3c(A2‒)+3c(HA‒)+3c(H2A),A正确;
B.滴定过程中,溶液中的阴、阳离子始终满足电荷守恒,则有 c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-)+c(OH-)成立,B正确;
C.滴加 10mL 盐酸时,溶液中溶质为NaHA和NaCl,此时混合溶液的pH=8,溶液呈碱性,HA-以水解为主,则溶液中微粒浓度关系为:c(Na+)>c(HA‒)>c(H2A)>c(A2‒)>c(H+),C错误;
D.滴加 30mL 盐酸时,溶液中的溶质为NaCl和H2A,且2c(Na+)=3c(H2A),此时H2A发生部分电离,溶液呈酸性,则溶液中微粒浓度关系为:c(Na+)=c(Cl‒)>c(H2A>c(H+)>c(OH‒),D正确;
13.【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像中交点的坐标可知,的电离常数,时电离常数不变,故A正确;
B.由图可知,时刻突然变大,一段时间后,浓度与改变前相同,则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,故B正确;
C.铁条与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,故C错误;
D.Na2CO3溶液中加水稀释,越稀越水解,随着加水量的增加,Na2CO3的水解程度越来越大,A点小于B点,故D正确;
14.【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu2+水解,盐酸易挥发,蒸干后灼烧会得到氧化铜,A项错误;
B.Na2CO3较稳定,加热Na2CO3溶液蒸干后再灼烧最终得到的是碳酸钠固体,B项正确;
C.Na2SO3具有还原性,加热过程中被氧化,最终得到硫酸钠,C项错误;
D.NaHCO3不稳定,加热易分解,最终得到碳酸钠,D项错误;
专题07 沉淀的溶解平衡
1.【答案】C
【解析】
【详解】A.溶解度与温度有关,氯化银的溶解为吸热过程,则升高温度后AgCl沉淀的溶解度变大,选项A错误;
B.AgCl难溶于水,溶解度很小,但是不为零,所以溶液中含有少量的Ag+和Cl-,选项B错误;
C.达到沉淀溶解平衡时,AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,平衡时速率相等,达到动态平衡,选项C正确;
D.加入NaCl固体,氯离子浓度增大,抑制氯化银沉淀的溶解,平衡逆向进行,会析出AgCl固体,AgCl的溶解的量减小,选项D错误;
2.【答案】C
【解析】
【详解】AgCl和AgI的结构相似,由Ksp可知AgCl饱和溶液中的c(Ag+)大于AgI饱和溶液中的c(Ag+);AgCl饱和溶液中的c2(Ag+)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ (aq)的Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c()=c3(Ag+)=2.0×10-12,可得Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag+)大于AgCl饱和溶液中的c(Ag+);故Ag+浓度大小顺序Ag2CrO4>AgCl>AgI;
3.【答案】B
【解析】
【详解】A.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子,因此,A错误;
B.根据Ka2=4.7×10-11可得,则碳酸根的水解平衡常数为,说明碳酸根的水解程度较大,则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子,B正确;
C.向体系中通入CO2,,c()减小,CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动,溶液中钙离子浓度增大,C错误;
D.由题干可知,,,则的平衡常数K,故通过加溶液不可实现向的有效转化,D错误;
4.【答案】A
【解析】
【详解】A.加水相当于降低银离子和氯离子的浓度,沉淀溶解平衡正向移动,选项A错误;
B.氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,且乘积等于KSP,所以c(Ag+)= mol/L,选项B正确;
C.因为氯化钠溶液中有大量的氯离子,所以氯化银在氯化钠溶液中的溶解度会进一步降低,则用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀损失,选项C正确;
D.溶解度相对较大的沉淀易转化为溶解度较小的沉淀,所以反应AgCl + NaBr = AgBr + NaCl易进行,说明溶解度:AgCl>AgBr,选项D正确。
5.【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气作为火箭发动机燃料,主要利用了氢气的热值高,A项不符合题意;
B.NaClO用于消毒,利用的是NaClO的强氧化性,B项不符合题意;
C.微溶于水,难溶于水,可利用除去水垢中的,实现沉淀的转化,C项符合题意;
D.活性炭疏松多孔,可用于冰箱除异味,D项不符合题意;
6.【答案】D
【解析】
【详解】A.、均为型,且,当相等时,<,而为型,则曲线x为,曲线y为,曲线z为,故A项错误;
B.常温时,此反应的平衡常数,故B项错误;
C.常温时,若增大p点的阴离子浓度,减小,由图可知,沿曲线y向下移动,故C项错误;
D.和均为,由图可知,,,从而沉淀所需约为,沉淀所需约为,因此先产生沉淀,故D项正确;
7.答案】B
【解析】
【详解】A.NH4Cl是强酸弱碱盐,在溶液中NH4+发生水解作用,消耗水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),水解存在平衡,水解方程式为:NH4++2H2ONH3·H2O+H3O+,A正确;
B.根据实验现象,降低温度,化学平衡正反应方向移动,使c(NO2)降低,因此混合气体颜色变浅,所以正反应是放热反应,B错误;
C.Mg(OH)2难溶于水,在溶液中存在沉淀溶解平衡,Mg(OH)2电离出的OH-与氯化铵电离出的NH4+反应生成氨水,氢氧化镁溶解,离子方程式为Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O,C正确;
D.用Na2S去除废水中的Hg2+:二者反应产生HgS黑色沉淀,离子方程式为Hg2++S2-= HgS↓,D正确;
8.【答案】C
【解析】
【详解】A.由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则===,故A错误;
B.由图中信息可知,时的浓度为,因此,的溶解度不是,故B错误;
C.由图可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀和,故C正确;
D.由图可知,沉淀完全时,,pM5,此时pH约为4.7,在此pH下刚开始沉淀的浓度为,而题中>,则会同时沉淀,故D错误;
专题08 化学反应与电能
1.【答案】C
【解析】
【详解】A.失电子的一极是负极,电子从负极流向正极,负极是金属锌失电子,电子转移方向是由Zn经外电路流向MnO2,故A正确;
B.正极上得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:,故B正确;
C.电池工作时,KOH电离出离子,增大溶液的导电性,KOH不参与反应,但是能提高溶液的导电性,故C错误;
D.负极上锌失电子,Zn发生氧化反应,正极得电子,发生还原反应,则MnO2发生还原反应,故D正确;
2.【答案】C
【解析】
【分析】装置是电解饱和食盐水,将电能转化为化学能;电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气;出口①是电解池的阳极,出口②是电解池的阴极;依据装置图可知,阳离子向电解池的阴极移动,故离子交换膜是阳离子交换膜。
【详解】A.装置是电解池,是将电能转化为化学能的装置,选项A正确;
B.依据装置图可知,离子交换膜是阳离子交换膜,只允许阳离子通过,不能让阴离子通过,选项B正确;
C.装置是电解饱和食盐水,电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气,反应的离子方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+2H2↑+2OH-,选项C不正确;
D.根据钠离子移向阴极确定②是阴极,出口①是电解池的阳极,溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气,出口②是电解池的阴极,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,选项D正确;
3.【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,B极氯离子发生氧化反应生成氯气,B为阳极,则A为阴极;
【详解】A.电极B为阳极,与外接电源的正极相连,A正确;
B.电解池中没有负极,应该为阴极区,阴极铁离子得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子又和氧气生成铁离子和水,B错误;
C.由分析可知,在阳极氯离子失去电子生成氯气,在阴极氧气得到电子结合氢离子生成水,则电解时,总的电解方程式可以写为,C正确;
D.氧气中氧元素化合价由0变为-2,,电路中转移lmol电子时,理论上需消耗氧气0.25mol,标况体积为5.6L(标准状况),D正确;
4.【答案】B
【解析】
【详解】A.工业电解饱和食盐水,阴极上H2O得电子生成氢气和OH-,因此阴极区获得烧碱溶液和氢气,A正确;
B.电解精炼铜时外电路通过2mol电子,则阴极上生成1mol铜,阳极上为粗铜,除了铜还有其它金属失电子,转移2mol电子并不是消耗1mol铜,阳极质量减少量不是64g,B错误;
C.以硫酸铜溶液为电镀液,在铁件上镀铜的过程中,阳极铜溶解、阴极铜析出,硫酸铜溶液的浓度保持不变,C正确;
D.工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时,阳极上生成氧气,石墨高温下容易被氧气氧化因此需定期更换,D正确;
5.【答案】C
【解析】
【分析】由总反应可知,I-发生氧化反应生成I2,则石墨(b)极负极,那么石墨(a)极为正极。
【详解】A.该装置形成原电池,原电池是将化学能转化为电能的装置,A正确;
B.由上述分析可知,石墨(a)为正极,石墨(b)为负极, 负极上发生氧化反应,B正确;
C.原电池中,电子由负极经导线流向正极,即电子沿导线移动方向为b→a,C错误;
D.反应进行一段时间后,电流表读数为0,电路中不再产生电流,此时反应达到平衡状态,D正确;
6.【答案】D
【解析】
【分析】根据图示可知该装置为电解池,X与电源正极相连,为电解池的阳极,Y与电源负极相连,为电解池的阴极。
【详解】A.根据图示,X电极为阳极,发生氧化反应, A说法错误;
B.根据反应,可知生成2molN2,5molO2时转移20mol电子。电路中每通过2mol电子,生成0.7mol气体,由于未告知是否为标准状况,因此无法确定气体的体积是否为15.68L, B说法错误;
C.电解池工作时,阳离子移向阴极,即H+从质子交换膜左侧向右侧移动,C说法错误;
D.Y电极为阴极,阴极上发生还原反应,电极反应为, D说法正确;
7.【答案】C
【解析】
【详解】A.Ⅰ装置是双液原电池,Zn的活泼性强于Cu,则Zn电极是负极,Cu电极是正极,原电池中阴离子向负极移动,盐桥中Cl-移向ZnSO4溶液,故A说法正确;
B.Ⅱ装置中Fe发生吸氧腐蚀,O2在正极上被还原生成OH-,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B说法正确;
C.Ⅲ装置中Ag电极与电源正极相连,作电解池的阳极,镀件与电源负极相连,作电解池的阴极,在镀件上镀银,电解质溶液要选用AgNO3溶液,故C说法错误;
D.Ⅳ装置为外加电流法,钢闸门与电源负极相连,作电解池的阴极而受到保护,故D说法正确;
8.【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=2.0的溶液,酸性较强,因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀,析氢腐蚀产生氢气,因此会导致锥形瓶内压强增大,A正确;
B.若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀,那么锥形瓶内的压强会有下降;而图中pH=4.0时,锥形瓶内的压强几乎不变,说明除了吸氧腐蚀,Fe粉还发生了析氢腐蚀,消耗氧气的同时也产生了氢气,因此锥形瓶内压强几乎不变,B错误;
C.锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池,Fe粉作为原电池的负极,发生的电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+,C正确;
D.由题干溶解氧随时间变化曲线图可知,三种pH环境下溶解氧的浓度都有减小,则都发生了吸氧腐蚀,D正确;
9.【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和氯化钠溶液,阴极的水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,,A正确;
B.铅酸蓄电池充电时的阳极的硫酸铅失去电子发生氧化反应:,B错误;
C.锅炉除垢过程中将转化为,为沉淀的转化过程:,C正确;
D.制备反应为加热水解生成沉淀,D正确;
10.【答案】D
【解析】
【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀,则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中,会构成原电池,由于锌比铁活泼,作原电池的负极,而铁片作正极,溶液中破损的位置会变大,铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气,溶液中会有亚铁离子生成,据此分析解答。
【详解】A.氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A不符合题意;
B.淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质与碘化钾发生反应,故B不符合题意;
C.KSCN溶液可检测铁离子的存在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,故C不符合题意;
D.K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D符合题意。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.大坝的铁闸常连接直流电源的负极,作阴极,以防止铁闸被腐蚀,A项正确;
B.甲烷没有气味,特殊气味来自添加的其他警示气体,B项错误;
C.在通电作用下,石墨中自由移动的电子会定向移动,C项错误;
D.常温下浓硫酸与铁发生钝化反应,钝化是化学变化,D项错误。
答案选A。
12.【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,该金属防护法为外加直流电源的阴极保护法,钢制管桩与直流电源的负极a极相连,作电解池的阴极,高硅铸铁与直流电源正极b极相连,作阳极。
【详解】A.这种电化学保护法是外加电流法,A错误;
B.被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护,则钢制管桩应与电源的负极相连,即a为负极,b为正极,电子被强制流向钢制管桩,B错误;
C.被保护的钢制管桩作为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零,避免或减弱电化学腐蚀的发生,C正确;
D.高硅铸铁为惰性辅助电极,作为阳极材料不损耗,D错误;
13.【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电镀池,与直流电源正极相连的a电极为铜,铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子,与负极相连的b电极为铁制品,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜,电解质溶液为可溶性铜盐,电镀过程中,溶液中铜离子浓度不变。
【详解】A.与直流电源正极相连的a电极为铜,A正确;
B.与负极相连的b电极为铁制品,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜,B正确;
C.由分析可知,该装置为电镀池,电解质溶液为可溶性铜盐,可以是硫酸铜溶液,C正确;
D.由分析可知,电镀过程中,溶液中铜离子浓度不变,D错误;
14.【答案】D
【解析】
【详解】A.铝合金材料,不易锈蚀是因为铝表面形成致密的氧化膜,不是因为铝不活泼,故A错误;
B.燃气灶中心部位容易生锈,主要是高温下铁发生是化学腐蚀,不是电化学腐蚀,故B错误;
C.锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水,发生电化学腐蚀,故C错误;
D.外层电木保护了内层的螺钉,起到了防止金属腐蚀的作用,故D正确;
15.【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,惰性电极2,Br-被氧化为Br2,惰性电极2为阳极,则惰性电极1为阴极,以此解题。
【详解】A.惰性电极2,Br-被氧化为Br2,惰性电极2为阳极,A错误;
B.可循环反应,反应前后数量不变,但是反应生成水,故减小,B错误;
C.外电路通过1mol电子,生成0.5molH2O2,H2O2最终生成水,根据氧原子守恒,可得到1mol水,C正确;
D.该制备过程应是电解法制备,应是电能转化为化学能,D错误;
16.【答案】B
【解析】
【分析】阳极泥(含 Cu、Ag、PbSO4 及少量的 Sn 等)中加入浓盐酸清洗,Sn溶解生成SnCl2;阳极泥中加入浓盐酸、KClO3,Cu溶解生成CuCl2溶液,Ag转化为AgCl,过滤后,滤液中加入Fe等还原剂,将Cu2+还原为Cu;浸渣中加入氨水,AgCl溶解并转化为[Ag(NH3)2]Cl,PbSO4不溶而成为滤渣2;浸液2中加入水合肼发生还原,生成Ag、N2等。
【详解】A.由分析可知,“清洗”时加入浓盐酸的作用是除去Sn,将Sn转化为SnCl2进入溶液,A不正确;
B.浸渣1中加入氨水,AgCl溶解并生成[Ag(NH3)2]Cl,则“浸液 2”的主要成分是[Ag(NH3)2]Cl,氨水溶解氯化银的离子方程式为:,B正确;
C.若运用铅蓄电池来电解精炼锡,则Pb电极作负极,而粗锡作阳极,所以粗锡应与铅蓄电池的正极相连,C不正确;
D.水合肼还原银氨溶液时,可建立关系式:4Ag——N2H4•H2O,若制得 2mol 银,至少需要水合肼(N2H4•H2O)的质量为0.5mol×50g/mol=25g,D不正确;
17.【答案】B
【解析】
【分析】该装置为电解池装置,右侧Ag-Pt电极上硝酸根转化为氮气,故为阴极,N为负极,M为正极,左侧Pt电极为阳极。
【详解】A.根据分析,N为负极,A错误;
B.电解池工作时,氢离子通过质子交换膜移向阴极,即从左侧移向右侧,B正确;
C.Pt电极为阳极,电极反应时为:,C错误;
D.5.6g氮气的物质的量为0.2mol,每生成0.2mol氮气转移电子的物质的量为2mol,阳极生成0.5mol氧气和2molH+,故阳极减少质量为1mol水的质量:18g;阴极生成0.2mol氮气同时有2mol H+转移过来,阴极减少的质量为:5.6g-2g=3.6g,左右两侧溶液质量变化差为18g -3.6g=14.4g,D错误;
18.【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,甲池为甲烷燃料电池,通入氧气的一极为正极,通入甲烷的一极为负极,乙池和丙池均为电解池,C极和石墨电极与电源正极相连均为阳极,D极和铁电极与电源负极相连均为阴极。
【详解】A.由分析可知,通入甲烷的一极为负极,碱性条件下甲烷失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为,故A错误;
B.若利用乙池在铁片上镀银,铁做电镀池的阴极,由分析可知,D极和铁电极与电源负极相连为阴极,则D是铁片,故B错误;
C.由分析可知,丙池为电解池,铁电极与电源负极相连为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,则往丙池中滴加酚酞试剂,铁电极附近溶液先变红,故C错误;
D.若甲池消耗标况下1.4L甲烷气体,则失去的电子的物质的量为,根据串联电路中得失电子守恒,丙池阳极失去的电子的物质的量也为0.5mol,丙池中阳极反应开始为,溶液中,所以氯离子消耗电子,产生,氯离子完全反应后阳极反应为,该阶段转移电子,产生,所以阳极共生成气体,故D正确;
19.【答案】C
【解析】
【详解】A.风力发电的过程是风能转化为电能的过程,故A不符合题意;
B.火力发电的过程是化学能转化为机械能、机械能转化为电能的过程,故B不符合题意;
C.电解炼铝的过程是电能转化为化学能的过程,故C符合题意;
D.锂离子电池放电的过程是化学能转化为电能的过程,故D不符合题意;
20.【答案】D
【解析】
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,说明石墨电极Ⅱ为阳极,则电源b为正极,a为负极,石墨电极Ⅰ为阴极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,b是电源的正极,A正确;
B.石墨电极Ⅱ为阳极,通电一段时间后,产生氧气和氢离子,所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色,B正确;
C.当完全溶解时,消耗氢离子为0.06mol,根据阳极电极反应式:,产生氧气为0.015mol,体积为336mL (折合成标准状况下),C正确;
D.随着电解的进行,铜离子在阴极得电子生成铜单质,所以CuCl2溶液浓度变小,D错误;
21.【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,该装置为原电池,Zn比Cu活泼,Zn作负极,电极反应式为Zn−2e−=Zn2+,Cu作正极,电极反应式为Cu2++2e−=Cu,据此作答。
【详解】A.Zn作负极,失电子,发生氧化反应,故A正确;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,因而K+移向硫酸铜溶液,故B错误;
C.原电池工作时,电子从负极(Zn)经电流计流向正极(Cu),故C正确;
D.Cu作正极,电极反应式为Cu2++2e−=Cu,故D正确;
22.【答案】D
【解析】
【分析】铁棒末段分别联上一块锌片和铜片,并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上,则形成原电池装置,活泼金属为负极,甲区发生电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,乙区发生电极反应:2Zn-4e-=2Zn2+,丙区发生电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,丁区发生电极反应:2Fe-4e-=2Fe2+,根据电极反应式来判断各个电极的变化情况。
【详解】A.甲区发生电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,生成的氢氧根离子能使酚酞变红色,所以甲极区变红色,故A错误;
B.乙区发生电极反应:2Zn-4e-=2Zn2+,所以乙极区不变色,故B错误;
C.丙区发生电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,不会产生铜离子,故C错误;
D.丁区发生电极反应:2Fe-4e-=2Fe2+,故D正确;
故选D。
23.【答案】B
【解析】
【分析】电极a中SO2转化为H2SO4,发生氧化反应,则a电极为负极,发生的电极反应为;电极b中消耗O2,则b电极为正极,发生的电极反应为。
【详解】A.由分析可得,电极a为负极,电极b为正极,阳离子向正极移动,则质子从电极a向电极b移动,A错误;
B.电池总反应为,相同条件下,放电过程中,和的体积比为2∶1,B正确;
C.电极a附近发生的电极反应为,C错误;
D.电极b附近发生的电极反应为,D错误;
24.【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.与连接时为硫酸,形成Fe—石墨—H2SO4原电池,正极氢离子得到电子变为氢气,氢离子浓度降低,因此一段时间后溶液的增大,故A正确;
B.与连接时为硫酸,石墨为阳极,水中氢氧根失去电子变为氧气,铁为阴极,氢离子得到电子变为氢气,整个过程是电解水,溶液体积减少,浓度变大,一段时间后溶液的减小,故B正确;
C.与连接时为氯化钠,发生铁的吸氧腐蚀,因此石墨电极上的反应为,故C错误;
D.与连接时为氯化钠,石墨为阳极,氯离子失去电子变为氯气,因此石墨电极上的反应为,故D正确。
25.【答案】B
【解析】
【详解】A. 电解过程中,阳离子移向阴极,Ca2+ 向阴极移动,故A错误;B. 阳极产生二氧化碳,阳极的电极反应式为: C+2O2--4e-=CO2↑,故B正确;C. 阴极反应为:Ca2++2e-=Ca,钙还原二氧化钛:2Ca+TiO2=Ti+2CaO,在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量不变,故C错误;D. 若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱连接的是正极PbO2电极而不是负电极Pb电极,故D错误。故选B。
点睛:在进行化学电源充电时,电极的连接需要符合“正极接正极,负极接负极”的对应关系。
26.【答案】B
【解析】
【分析】在M极,有机废水中的尿素(H2NCONH2)失电子生成N2等,则M电极为负极,N电极,O2得电子产物与电解质反应生成H2O,M极为正极;Fe表面镀Cu,则Fe电极为阴极,Cu电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,N电极为正极,原电池工作时,阳离子向正极移动,则H+透过质子交换膜由左向右移动,A正确;
B.甲池为原电池,电解质呈酸性,所以M电极反应式:,B不正确;
C.铁电极为阴极,X电极为负极,则铁电极应与X相连接,C正确;
D.当N电极消耗0.5气体(O2)时,转移电子的物质的量为0.5mol×4=2mol,在铁电极上发生反应Cu2++2e-=Cu,则生成Cu1mol,增重64g,D正确;
专题09 原子结构
1.【答案】D
【解析】
【详解】A、Mg2+电子排布式为1s22s22p6,符合能量最低原理,故A正确;
B.Br电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p5,符合能量最低原理,故B正确;
C.O2-电子排布式为1s22s22p6,符合能量最低原理,故C正确;
D.Cr电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2,不符合能量最低原理,正确的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,故D错误;
2.【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期元素的第一电离能0族的元素最大,故A错误;
B.第IA、IIA族元素的原子,其半径越大,第一电离能越小,故B错误;
C.电负性就是元素对键合电子的吸引能力,故元素的电负性越大,表示其原子对键合电子的吸引力越大,故C正确;
D.在同一主族中,自上而下由于原子半径逐渐增大,电负性逐渐减小,故D错误。
3.【答案】C
【解析】
【分析】根据短周期元素的化合价与元素的原子半径大小关系可知:X是Mg,Y是Al,Z是N,W是O元素,然后根据元素周期律分析判断。
【详解】根据上述分析可知X是Mg,Y是Al,Z是N,W是O元素。
A.X是Mg,Y是Al,二者是同一周期元素,一般情况下,同一周期主族元素的原子序数越大,元素的第一电离能越大,但当元素处于第ⅡA时,处于原子轨道的全充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,所以镁的第一电离能大于铝,A正确;
B.Z是N,W是O元素,二者是同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:O>N,则电负性:Z(N)<W(O),B正确;
C.在任何原子中都不存在运动状态完全相同的电子存在。Y是13号Al元素,铝原子核外有13个电子,每个电子的运动状态都不同,则有13种不同运动状态的电子,C错误;
D.X是Mg,Z是N,W是O元素,Mg能与N2反应产生Mg3N2,Mg与O2反应产生MgO,D正确;
4.【答案】D
【解析】
【详解】A.敲除氖原子的一个电子后,剩余的粒子为,与Ne相比,少一个电子,质子数不变,仍为10,A错误;
B.敲除氖原子的一个电子后,剩余的粒子为,电子排布式为1s22s22p5,B错误;
C.化学性质与核外最外层电子数密切相关,氖原子与剩余粒子的最外层电子数不同,化学性质不同,C错误;
D.氖原子与剩余粒子的质子数相同,是同种元素的不同微粒,D正确;
5.【答案】D
【解析】
【详解】A.同能层的p能级能量一定比s能级的能量高,不同能级的p能级能量不一定比s能级的能量高,故A错误;
B.电子云是形象化的描述电子在原子核外的运动状态,不是轨迹图,故B错误;
C.2p、3p、4p能级的轨道数都是3个,故C错误;
D.2p和3p轨道的形状均为哑铃形(纺锤形),故D正确。
6.【答案】A
【解析】
【详解】A.元素周期表中,第9列为第Ⅷ族,全部为金属元素,A项正确;
B.第15列为第ⅤA族,其元素原子的最外层电子排布式为,B项错误;
C.He的最外层电子排布式为,却在第18列,C项错误;
D.第14列(碳族)元素原子的价层电子排布式为,未成对电子数为2,第15列(氨族)元素原子的价层电子排布式为,未成对电子数为3,D项错误;
7.【答案】C
【解析】
【详解】A.基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,M层上有14个电子,故A错误;
B.基态铬原子的电子排布式是:,故B错误;
C.基态铜原子的价电子排布式是:,故C正确;
D.基态氢原子的电子跃迁到2s能级和2p能级需吸收不同的能量,故D错误;
8.【答案】C
【解析】
【分析】根据元素在周期表的位置,5种元素分别为H、O、Mn、Zn、Ge;据此分析;
【详解】A.O的价电子排布式为2s22p4,Ge的价电子排布式为4s24p2,最后一个电子均填充到p能级,两种元素均位于p区,故A说法正确;
B.Mn元素价电子排布式为3d54s2,d能级有5个原子轨道,根据洪特规则,d能级上的5个电子,分别填充到5个原子轨道,因此Mn元素基态原子,未成对电子数为5,故B说法正确;
C.元素④的价电子排布式为3d104s2,最外层有2个电子,最外层有2个电子:第ⅡA族元素、He,还有部分ds区的元素,第ⅡA族元素位于s区,He位于p区,故C说法错误;
D.d区和ds区均为金属元素,故D说法正确;
9.【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,价电子排布式可能为4s1、3d54s1、3d104s1,元素可能为K、Cr、Cu,K为ⅠA元素,而Cr、Cu分别为ⅥB族、ⅠB族元素,A错误;
B.基态原子的价电子排布式为ns2的元素,可能是第ⅡA族元素、第ⅡB族元素等,所以原子的最外层电子排布为ns2的元素不一定是主族元素,B错误;
C.基态原子的p能级处于半充满状态的元素,属于ⅤA族元素,电子最后填充p能级,属于p区元素,C正确;
D.某元素基态原子的价电子排布式为的元素,该元素可能位于d区,也可能位于ds区,与(n-1)d、ns能级填充的电子数有关,若为ⅢB族~ⅦB族,族序数等于电子数,即族序数为x+y,否则不存在这一关系,而其它是价电子数等于列数,D错误;
10.【答案】A
【解析】
【详解】A.Cr的原子序数为24,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,A正确;
B.O的原子序数为8,得2个电子形成,核外有10个电子,的电子排布式为:1s22s22p6,B错误;
C.Cu的原子序数为29,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,C错误;
D.Fe的原子序数为26,失两个电子形成Fe2+, Fe2+核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d6,D错误;
11.【答案】C
【解析】
【详解】A.两个电子所处的轨道都为p轨道,所以具有的能量相同。故A正确。
B.两个电子占据两个p轨道自旋方向相同,故B正确。
C.两个未成对电子占据着两个p轨道,故C不正确。
D.碳原子的核外电子排布为1s22s22p2,两个未成对电子处于p轨道电子云形状相同都为哑铃型,故D正确。
12.【答案】A
【解析】
【详解】根据原子核外电子排布原则:电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,原子的能量最低,故O原子能量最低排布是 ,A正确。
13.【答案】B
【解析】
【详解】A.根据构造原理,电子填充的先后顺序为,故能级能量大小关系为,A错误;
B.元素是29号元素,核外电子排布式为:,其价层电子排布式:,B正确;
C.根据造原理处于基态,电子排布式为,C错误;
D.根据泡利原理,的电子排布图:,D错误;
14.【答案】A
【解析】
【详解】A.由方程式可知,该反应为有化合价变化氧化还原反应,因此无法判断和的酸性强弱,即无法比较酸的电离常数的大小,故A项错误;
B.基态碳原子的电子排布式为,基态氮原子的电子排布式为,因此基态碳原子、氮原子的未成对电子数分别为2、3,故B项正确;
C.Fe是26号元素,在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族,的价层电子排布式为,在该反应中元素升两价,失两个电子,因此失去了电子,故C项正确;
D.离子半径大小比较,电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,故D项正确。
15.【答案】B
【解析】
【分析】依题意,X只有一个原子轨道,是氢元素;Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子,则Y的2p轨道只有2个电子,是碳元素,W的2p轨道有4个电子,是氧元素;Z位于Y、W中间,是氮元素;N的氢氧化物具有两性,则N是铝元素;M位于氧之后,与X不同主族,又在N之前,则M是镁元素。
【详解】A.Y、Z、W分别是碳、氮、氧,同一周期元素电负性从左到右增大,电负性大小顺序是Y<Z<W,A错误;
B.Y是碳,其氢化物是烃,种类繁多,气态、液态、固态的都有,W的氢化物是H2O,所以Y的氢化物沸点不一定低于W的,B正确;
C.N是铝元素,第一电离能失去的电子是3p能级的,M是镁元素,第一电离能失去的电子是3s能级的,3p能级的能量比3s能级的高,失去的电子能量高,更易失去,需要的第一电离能低,因此第一电离能大小顺序是M>N,C错误;
D.镁的金属性比铝的强,因此N的单质铝不能还原M的氧化物MgO,D错误;
16.【答案】C
【解析】
【详解】A.根据洪特规则:基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行,因此违反了洪特规则,故A错误;
B.泡利原理是一个原子轨道中,最多只能容纳2个电子,它们自旋相反,因此各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍,支持这一结论的理论是泡利原理,故B错误;
C.根据洪特规则,6C的电子排布式,题给电子排布式违反了洪特规则,故C正确;
D.电子排布式(22Ti)违反了能量最低原理,故D错误;
17.【答案】A
【解析】
【详解】A.根据结构与性质推断,短周期元素X、Y、Z、W分别为H、O、、。Y与X形成化合物为,电子式为,A正确;
B.O原子的电子排布图,B错误;
C.Na元素在周期表中的位置:s区、第三周期、第ⅠA族,C错误;
D.Cl原子价层电子排布式,D错误。
18.【答案】B
【解析】
【详解】A.中子数为176的某核素:,故A错误;
B.基态锌原子是30号元素,价层电子排布式:,故B正确;
C.是在26个电子的基础上失去3个电子,应该还有23个电子,故C错误;
D.基态氮原子的轨道表示式:,违背了洪特规则,故D错误;
19.【答案】D
【解析】
【详解】A.最外层有8个电子,其离子结构示意图为,A错误;
B.镁原子的电子排布式为1s22s22p63s2,最外层为s能级,s能级的电子云图为球形,B错误;
C.基态的核外电子排布式为,C错误;
D.基态硫原子的价层电子排布式为,其轨道表示式为 ,D正确;
20.【答案】C
【解析】
【详解】A.根据洪特规则:基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行,因此违反了洪特规则,故A错误;
B.泡利原理是一个原子轨道中,最多只能容纳2个电子,它们自旋相反,因此各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍,支持这一结论的理论是泡利原理,故B错误;
C.根据洪特规则,6C的电子排布式,题给电子排布式违反了洪特规则,故C正确;
D.电子排布式(22Ti)违反了能量最低原理,故D错误;
21.【答案】A
【解析】
【详解】A.在CO(NH2)2分子中,含有4个C-H键、2个C-N键、1个C=O键,共含有7个σ键、1个π键,则1CO(NH2)2分子中含有7molσ键,A正确;
B.CO(NH2)2分子中C原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,N原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,B不正确;
C.组成尿素的四种元素为H、C、N、O,C、N、O位于同一周期且左右相邻,但N原子的2p轨道半充满,其第一电离能比O大,则第一电离能由大到小的顺序是N>O>C>H,C不正确;
D.尿素的分子中C原子发生sp2杂化,则C、N、O的空间结构是平面三角形,但N原子与相连的C、H不可能在同一平面内,D不正确;
22.【答案】B
【解析】
【分析】依题意,X只有一个原子轨道,是氢元素;Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子,则Y的2p轨道只有2个电子,是碳元素,W的2p轨道有4个电子,是氧元素;Z位于Y、W中间,是氮元素;N的氢氧化物具有两性,则N是铝元素;M位于氧之后,与X不同主族,又在N之前,则M是镁元素。
【详解】A.Y、Z、W分别是碳、氮、氧,同一周期元素电负性从左到右增大,电负性大小顺序是Y<Z<W,A错误;
B.Y是碳,其氢化物是烃,种类繁多,气态、液态、固态的都有,W的氢化物是H2O,所以Y的氢化物沸点不一定低于W的,B正确;
C.N是铝元素,第一电离能失去的电子是3p能级的,M是镁元素,第一电离能失去的电子是3s能级的,3p能级的能量比3s能级的高,失去的电子能量高,更易失去,需要的第一电离能低,因此第一电离能大小顺序是M>N,C错误;
D.镁的金属性比铝的强,因此N的单质铝不能还原M的氧化物MgO,D错误;
专题10 实验题(选择)
1.【答案】A
【解析】
【详解】A.压缩体积,物质浓度变大,颜色变深;反应为气体分子数减小的反应,平衡正向移动,颜色变浅,故A错误;
B.滴加更浓的KSCN溶液,增大反应物浓度,平衡正向移动,溶液颜色加深,故B正确;
C.溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,温度升高,水的电离平衡正向移动,水的导电能力增强,故C正确;
D.在水中存在,加入碳酸钙使得溶液中离子浓度变大,电导率增大,故D正确;
2.【答案】C
【解析】
【详解】A.次氯酸钠具有强氧化性,能使pH试纸褪色,不能测其pH值,A错误;
B.浓盐酸也能和高锰酸钾发生反应使得溶液褪色,该实验无法确定二价铁,B错误;
C.Cl-过量,生成AgCl,再滴加碘化钾,若出现黄色沉淀AgI,则说明AgI溶解度更小,可得出Ksp(AgCl)> Ksp(AgI),C正确;
D.酸性条件下硝酸根离子也会氧化亚铁离子生成铁离子,干扰了实验,D错误;
3.【答案】A
【解析】
【详解】A.配制溶液,定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,由c=可知所配溶液浓度偏高,故A正确;
B.用盐酸滴定溶液,起始读数时仰视,即起始时读数偏大,则滴定时消耗标准液的体积偏小,由c(测)=可知测定浓度偏低,故B错误;
C.用湿润的pH试纸测定溶液的pH,NaOH溶液被稀释,所测溶液的pH偏低,故C错误;
D.测定中和热的数值时,将溶液倒入盐酸后,立即读数,测定温度偏低,即放出的热量偏低,导致中和热数值偏低,故D错误;
故答案为A。
4.【答案】B
【解析】
【详解】A.为了及时判断滴定终点,指示剂变色点必须在滴定突跃范围内,A正确;
B.若用待测液润洗锥形瓶,会造成待测液物质的量偏大,测得的浓度偏高,实验误差变大,B错误;
C.若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使最终测得的待测液浓度偏高,结果不可靠,C正确;
D.滴定管用蒸馏水洗净后,不能使用高温烘箱进行快速烘干,否则会使滴定管刻度不准确,D正确;
5.【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中可以通过生成氢气的快慢来测定锌与稀硫酸反应速率,A符合题意;
B.测定中和反应的反应热应该在量热计中进行,B不符合题意;
C.反应中硝酸银过量,过量银离子和硫离子生成硫化银沉淀,不能比较AgCl和硫化银溶解度大小,C不符合题意;
D.探究铁的析氢腐蚀应该在酸性环境中,D不符合题意;
6.【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,A错误;
B.温度计应测量混合溶液的温度,不是环境的温度,B错误;
C.氯化铝溶液中存在铝离子的水解,加热促进水解,又生成的HCl气体挥发,氯化铝会彻底水解,所以蒸干后无法得到无水氯化铝,C错误;
D.电解饱和食盐水,由电流方向知右侧为阳极,发生氧化反应,Cl-放电生成Cl2,又Cl2具有氧化性将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘变蓝,D正确;
7.【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液为中性,但浓度不同,对水电离的影响不同,A错误;
B.向的溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为浅红色,溶液呈碱性,说明的水解程度大于电离程度,,B正确;
C.若X为碱性气体,如氨气,通入溶液后二氧化硫与氢氧根会反应生成亚硫酸根,也会生成亚硫酸钡白色沉淀,氨气并不具有强氧化性,C错误;
D.向溶液中滴入3滴溶液,生成白色沉淀且没有剩余,再滴入4滴溶液,产生红褐色沉淀,说明转化为,溶解度较大的难溶电解质容易转化为溶解度较小的难溶电解质,则同温度下的:,D错误;
8.【答案】B
【解析】
【详解】A.加热经SO2漂白的品红溶液,颜色恢复红色,A错误;
B.甲烷和氯气发生取代反应,随着氯气被消耗,气体的黄绿色逐渐变浅,B正确;
C.加热含酚酞的Na2CO3溶液,碳酸钠水解程度增大,氢氧根离子溶度增大,颜色加深,C错误;
D.H2O2滴入氯化亚铁和KSCN的混合溶液中,过氧化氢氧化亚铁离子变为铁离子,铁离子浓度增大,颜色加深,D错误;
9.【答案】B
【解析】
【详解】A.含有盐桥的原电池中,电极材料与其相对应的电解质具有相同的金属元素,所以要使该装置构成原电池,则两个电极应该互换,否则不能构成原电池,也就是Ag电极插入硝酸银溶液中构成正半电池,铜插入硫酸铜溶液,构成负半电池,A错误;
B.将钢闸门与外加电源负极相连,阴极上电解质溶液中阳离子得电子发生还原反应,此方法叫外加电源的阴极保护法,可防止钢闸门腐蚀,B正确;
C.具有强氧化性,可氧化橡胶管,应选酸式滴定管,C错误;
D.加热蒸干溶液,会促进氯化铁水解,生成的盐酸易挥发,不能得到氯化铁,所以应在HCl气流中蒸发,D错误;
10.【答案】B
【解析】
【详解】A.在铁制品上镀铜时铜作阳极,与电源正极相连,铁制品与电源负极相连,作阴极,硫酸铜溶液作电解液,该装置可以实现,A不选;
B.氯化铁、硫酸铜中阴离子不同,应控制阴离子相同,则图中装置不能证明的催化效果比好,B选;
C.秒表测定时间,针筒测定气体的体积,图中装置可测定反应速率,C不选;
D.氧化钙与水反应放热,氯化铵与氢氧化钡反应吸热,只有温度不同,可探究温度对平衡的影响,D不选;
11.【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液为中性,但浓度不同,对水电离的影响不同,A错误;
B.向的溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为浅红色,溶液呈碱性,说明的水解程度大于电离程度,,B正确;
C.若X为碱性气体,如氨气,通入溶液后二氧化硫与氢氧根会反应生成亚硫酸根,也会生成亚硫酸钡白色沉淀,氨气并不具有强氧化性,C错误;
D.向溶液中滴入3滴的溶液,生成白色沉淀且没有剩余,再滴入4滴溶液,产生红褐色沉淀,说明转化为,溶解度较大的难溶电解质容易转化为溶解度较小的难溶电解质,则同温度下的:,D错误;
专题11 综合大题 反应的热效应
1.【答案】(1) ①. 764.7 kJ/mol ②.
(2)-93 (3)
(4) ①. kJ/mol ②. 生成的物质无污染
【解析】
【小问1详解】
①先对已知热化学方程式编号:
① kJ/mol
② kJ/mol
根据盖斯定律,①+②得,则=-571.8kJ/mol+(-192.9 kJ/mol)=- 764.7 kJ/mol;故甲醇的燃烧热为764.7 kJ/mol;
②生成物总能量-反应物总能量,即;
【小问2详解】
反应物总键能-生成物总键能=945 kJ/mol+3436 kJ/mol-6391 kJ/mol=-93 kJ/mol;
【小问3详解】
和得质量都定为1g,1g完全燃烧放出的热量为143 kJ,1g完全燃烧放出的热量为 kJ,故放出的热量多;
【小问4详解】
①0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出256 kJ的热量,则1mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出热量256kJ×2.5=640kJ,热化学方程式为 kJ/mol;
②液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,生成物对环境无污染。
2.【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 搅拌使溶液混合均匀充分反应
(2)保证盐酸完全被中和
(3) ①. 3.3℃ ②. 1.386kJ ③. ④. 偏小
【解析】
【分析】本实验为中和热测定实验,需要用到的玻璃仪器为烧杯、环形玻璃搅拌棒、温度计、量筒,操作过程需要减少热量的损失,最后利用公式进行计算。
【小问1详解】
从实验装置上看,图中缺少玻璃搅拌器;其作用是搅拌使溶液混合均匀充分反应;
【小问2详解】
实验需要保证盐酸完全反应,则实验中NaOH稍过量的原因是保证盐酸完全被中和;
小问3详解】
①第一组温度差为℃,第二组温度差为℃,第三组温度差为℃,则三次测量所得温度差的平均值为3.3℃;
②50mL的盐酸与50mL的NaOH溶液发生中和反应放出的热量为;
③实验测得中和热为,则盐酸与NaOH溶液反应生成1molH2O时的热化学方程式为 ;
④若实验中改用50mL醋酸与50mLNaOH溶液进行反应,醋酸电离需要吸热,则与上述实验相比,所放出的热量会偏小。
专题12 综合大题化学反应速率、平衡
1.【答案】(1) ①. -246.1 ②. K12·K2·K3
(2)AC (3) ①. 0.003mol·L-1·min-1 ②. 15%
(4)AB
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,因此有2×①+②+③,ΔH=2×ΔH1+ΔH2+ΔH3=-246.1kJ·mol-1,根据化学平衡常数的数学表达式,得出、、、,从而推出K=K12·K2·K3;故答案为-246.1kJ·mol-1;K=K12·K2·K3;
【小问2详解】
A.使用过量的CO,c(CO)增大,平衡向正反应方向移动,CH3OH产率增加,故A符合题意;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,CH3OH产率降低,故B不符合题意;
C.反应前的气体系数之和大于反应后气体系数,增大压强,平衡向正反应方向移动,CH3OH的产率增大,故C符合题意;
答案为AC;
【小问3详解】
反应③中反应前后气体系数之和相等,即反应前后气体物质的量保持不变,达到平衡后H2的物质的量为0.3mol×0.1=0.03mol,此时消耗H2O的物质的量为0.03mol,0~5min内,v(H2O)==0.003mol·L-1·min-1;0~5min内,消耗n(CO)=0.03mol,CO的转化率为=15%;故答案为0.003mol·L-1·min-1;15%;
【小问4详解】
A.根据图像,随着温度的升高,CO的平衡转化率减小,说明升高温度,平衡向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,该反应的正反应方向为放热反应,即ΔH<0,故A正确;
B.作等温线,根据勒夏特列原理,增大压强,反应向正反应方向进行,CO的转化率增大,从而推出p1<p2<p3,故B正确;
C.=3,相当于在=2基础上通入H2,通入H2,反应向正反应方向进行,CO的转化率增大,CO的转化率大于50%,故C错误;
答案为AB。
2.【答案】(1) ①. > ②. abc ③. c ④. 12.5
【解析】
【小问1详解】
①实验②中各反应物浓度是实验①的2倍,结合反应特征,浓度增大2倍同时压强也增大,相当于在原平衡基础上,平衡正向移动,则平衡后C的浓度大于原来的2倍,故a>0.16;
②a.不再改变,说明反应达到平衡状态;
b.该反应中生成固体D,则随反应进行,体系内气体总质量减小,容器体积不变,则密度减小,当密度不变时,反应达到平衡状态;
c.由反应可知,随反应进行,气体分子数减小,体系内压强减小,当压强不变时反应达到平衡状态;
d.生成C和消耗B均为正向反应,不能说明正逆反应速率相等,不能据此判断平衡状态;
故选abc。
③a.加入合适的催化剂,只能加快反应速率,不影响化学平衡,对A的转化率无影响;
b.增加A的浓度,会降低A的转化率;
c.增加B的浓度,可使平衡正向移动,从而提高A的转化率;
故选c。
④由①中数据列三段式得:
K=。
3.【答案】(1)该反应在任何温度下都能自发进行
(2) ①. ②. 88%
(3) ①. C ②. BDF
(4)作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的转化率,从而节约能源
(5)a
【解析】
【小问1详解】
由反应可知,该反应为放热的熵增反应,故该反应在任何温度下都能自发进行;
【小问2详解】
①该温度下反应的平衡常数为;
②由反应可知,平衡时的转化率为;
【小问3详解】
①A.在常压下二氧化硫催化氧化为三氧化硫的反应中,的转化率已经很高,工业上不是必须采用高压的反应条件,不正确;
B.进入接触室之前的气流中含有会使催化剂中毒的物质,需经净化处理以防止催化剂中毒,不正确;
C.通入过量的空气可以增大氧气的浓度,可以使含硫矿石充分反应,并使化学平衡向正反应方向移动,因此可以提高含硫矿石和的转化率,正确;
D.与水反应放出大量的热,在吸收塔中若采用水或稀硫酸吸收,反应放出的热量会使硫酸形成酸雾从而影响被水吸收导致的吸收速率减小,因此,在吸收塔中不宜采用水或稀硫酸吸收,不正确。
故选C;
②反应混合物在热交换气中与原料气进行热交换,在热交换过程中,反应混合物不与催化剂接触,化学反应速率大幅度减小,故虽然反应混合物的温度降低,的转化率基本不变,因此,图2所示进程中表示热交换过程的是、、,因此选BDF;
【小问4详解】
根据图可知,和NiO作催化剂均能使的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择的主要优点是:作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的转化率,从而节约能源。
【小问5详解】
在其他条件不变时,增大CO的浓度,可以提高的平衡转化率。由图可知转化率:a>b,所以曲线a表示的变化曲线,曲线b表示的变化曲线。
4.【答案】(1)Ea1-Ea2 (2)BC
(3) ①. 0.3 ②. 4
(4) ①. ②. 吸热 ③. 830
【解析】
【小问1详解】
该反应的ΔH等于断键吸收的能量与成键放出的能量差,即ΔH=(Ea1-Ea2)kJ·mol-1,故答案为:Ea1-Ea2;
【小问2详解】
A.ʋ(CO2)正=ʋ(CH3OH)逆=ʋ(CO2)逆,二氧化碳的正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故A能说明;
B.CH3OH(g)的体积分数与H2O(g)的体积分数在反应过程中始终相等,故B不能说明;
C.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,故C不能说明;
D.该反应是一个气体物质的量减小的反应,恒温恒容条件下,混合气体的压强减小,当减小到不能再减小时达到平衡,故D能说明;
答案选BC;
【小问3详解】
n(CO2)=3mol,n(H2)=6mol,恒温恒容条件下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,所以平衡时混合气体总物质的量=×9mol=6mol,设达到平衡时消耗的n(CO2)=xmol,列出三段式:
,
平衡时混合气体总物质的量=(3-x+6-3x+2x)=6mol,x=1.5mol,0~5min内用H2表示的化学反应速率为
=0.3mol·L-1·min-1;该反应的平衡常数K===4L-2·mol2;
【小问4详解】
①平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,则该反应的化学平衡常数表达式为,故答案为: ;
②温度升高,平衡常数增大,则平衡正移,该反应为吸热反应,故答案为:吸热;
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则K= 1,则此时的温度为830°C,故答案为: 830。
5.【答案】(1) ①. -246.4 kJ·mol ②. ce
(2) ①. > ②. 0.04 ③. 0.16 mol/(L·min)
【解析】
小问1详解】
已知① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
根据盖斯定律可知,①×2+②+③得: ΔH=-246.4 kJ·mol-1,故答案为-246.4 kJ·mol-1;
a.该反应为气体分子数减小的放热反应,则高温平衡会逆向移动,一氧化碳转化率减小,a错误;
b.加入催化剂,平衡不移动,一氧化碳转化率不变,b错误;
c.减少的浓度,平衡正向移动,一氧化碳转化率增大,c正确;
d.增加CO的浓度,一氧化碳转化率减小,d错误;
e.分离出二甲醚,则其浓度减小,平衡正向移动,一氧化碳转化率增大,e正确;
故选ce;
【小问2详解】
①由表中数据可知,反应进行到某时刻时:Qc===1.86<K=400,说明此时反应正向进行,v正>v逆,故答案为>;
②由反应2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)和表中数据可知,起始时加入CH3OH的物质的量为1.64mol,反应经10 min达到平衡,根据平衡三段式法有:
K===400,解得a=0.8,则达到平衡时c(CH3OH)=(1.64-2×0.8)mol/L=0.04mol/L,该时间内用CH3OH表示的反应速率为v(CH3OH)==0.16mol/(L·min),故答案为0.04mol/L;0.16mol/(L·min)。
6.【答案】(1) ①. ②. ③. ④. 增大 ⑤. 增大
(2)低温和高压 (3)d
(4) ①. 高温自发 ②. b
【解析】
【小问1详解】
①该反应的平衡常数表达式;
②根据已知条件列出“三段式”
达到平衡时,H2的转化率为;
③在tmin内以NH3的浓度变化表示的化学反应速率为=;
④若把容器的容积缩小一半,反应物浓度增大,则正反应速率增大,平衡正向移动,N2的转化率增大。
【小问2详解】
是气体体积减小的放热反应,则铜氨液吸收CO适宜的生产条件是低温和高压。
【小问3详解】
合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高氮气和氢气的利用率,故选d。
【小问4详解】
①的、,当时,反应能自发进行,该反应自发的条件是高温自发;
②a.催化剂不改变平衡状态,使用合适的催化剂不能提高CH4的平衡转化率,故a不选;
b.该反应为吸热反应,采用较高的温度,平衡正向移动,能提高CH4的平衡转化率,故b选;
c.该反应是气体体积增大的反应,采用较高的压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,故c不选;
d.延长反应时间,不能提高CH4的平衡转化率,故d不选;
故选b。
7.【答案】(1)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
(2)> (3) ①. > ②. A ③. < ④. D点温度高于B点温度
(4)ae
【解析】
【小问1详解】
化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则由化学平衡常数
K=可知可逆反应方程式为:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);
【小问2详解】
根据该反应在不同温度下的平衡常数:400℃,K=32;500℃,K=44可知:升高温度,化学平衡常数增大,说明升高温度,化学平衡正向移动,正反应是吸热反应,因此反应热△H>0;
【小问3详解】
①将各种气体浓度带入浓度商公式Qc==<32,此时反应未达到平衡状态,反应正向进行,故正、逆反应速率的大小关系为:v(正)>v(逆);
②在图象中,处于斜线上的B、D点处于平衡状态,处于斜线上方的A点甲醇的物质的量高于平衡点,反应正向进行;处于斜线下方的C点甲醇的物质的量低于平衡点,反应逆向进行因此此时反应点在图象的位置是图中的A点;
温度越高,反应速率越快;物质的浓度越大,反应速率越快,且温度对化学反应速率的影响大于浓度增大对化学反应速率的影响。由于反应温度:D>B,所以图中B、D两点所对应的正反应速率大小关系为:vB<vD;
【小问4详解】
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H>0,该反应的正反应是反应前后气体体积不变的吸热反应。
a.升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,导致反应物的转化率提高,a符合题意; b.加入催化剂只能加快化学反应速率,但化学平衡不发生移动,因此反应物的转化率不变,b不符合题意;
c.压缩容器的体积,导致体系的压强增大,由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,因此反应物的转化率不变,c不符合题意;
d.增加水蒸气的浓度,化学平衡逆向移动,反应物的转化率降低,d不符合题意;
e.及时分离出产物,化学平衡正向移动,从而可提高反应物的平衡转化率,e符合题意;
故合理选项是ae。
专题13 综合大题 电化学
1.【答案】(1) ①. 负极 ②. ③. ④. K+
(2) ①. Fe ②. C ③. 正极 ④.
【解析】
【小问1详解】
铜锌形成的原电池,比活泼,为负极,发生反应为:,为正极,在溶液中发生反应:,在原电池中,阳离子向正极移动,所以盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是。
【小问2详解】
图1中,和形成原电池的两级,比活泼,做负极,被腐蚀;图2在碱性条件下,有参与反应,故该腐蚀为吸氧腐蚀,选C;图1中,和形成原电池的两级,比活泼,做负极,作正极;图2在铁生锈的过程中,正极反应为:。
2.【答案】(1)负极 (2) ①. ②. 的活泼性比强,
(3)b (4)
(5) ①. ②. 14
【解析】
【小问1详解】
采用外加电源的阴极保护法,则钢铁闸门连接外接电源的负极,使得闸门做阴极被保护,故锂电池负极接钢铁闸门。
【小问2详解】
碳钢管中铁为活泼金属,发生电化学腐蚀是因为形成了原电池,其负极的电极反应为铁失去电子被氧化,;锌比铁活泼,破损后形成原电池,做负极反应物发生反应:,使得铁做正极,保护铁不被氧化;
【小问3详解】
电镀时,镀层金属为阳极,待镀金属为阴极,电解质溶液含有镀层金属离子,“铁钉镀铜”中铜为阳极,铁为阴极,电解质溶液可为硫酸铜;故选b;
【小问4详解】
电解稀溶液,制备和,则阴极的电极反应为水放电得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子:;
【小问5详解】
由总反应可知,该蓄电池放电过程中得到电子发生还原反应为正极,发生还原反应的物质是,充电时,锂极为阴极,锂离子得到电子发生还原反应生成锂单质:,外电路中转移了,则阴极产物得到2mol Li,质量为14g。
3.【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 正 ②. 减小 ③. 正
(3) ①. 精铜 ②. AgNO3
(4)1:2:2:2 (5) ①. 氧气 ②.
(6)b<a<c<d
【解析】
【小问1详解】
由总反应可知,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子:,为负极;正极上得到电子发生还原反应生成亚硫酸根离子和硫单质:;
【小问2详解】
将直流电源接通后,F极附近呈红色,说明F极显碱性,是水中氢离子在该电极放电生成氢气和氢氧根离子,所以F即是阴极,可得出D、F、H、Y均为阴极,C、E、G、X均为阳极,A是电源的正极,B是负极;甲中生成铜、氧气和硫酸,所以一段时间后,甲中溶液酸性增强,pH减小,丁中Y极是阴极,该电极颜色逐渐变深,说明氢氧化铁胶体粒子向该电极阴极移动,异性电荷相互吸引,所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷;
【小问3详解】
用丙装置精炼铜,则精铜为阴极、粗铜为阳极,则H应是精铜;若用丙装置给铜件镀银,电镀液是含银离子的溶液,故电镀液是AgNO3溶液
【小问4详解】
C、D、E、F电极发生的电极反应分别为:、、、,当各电极转移电子均为1mol时,生成单质的量分别为:0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol,所以单质的物质的量之比为1:2:2:2;
【小问5详解】
由图可知,阳极室中水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,故B得到氧气;阴极室中水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子:;中间室的钾离子进入阴极室得到氢氧化钾、硫酸根离子进入阳极室得到硫酸;
【小问6详解】
由(5)分析可知,A处硫酸浓度大于进口处的硫酸,则b值小于a,且均为酸性;D处氢氧化钾浓度大于进口处的氢氧化钾,则d值大于c,且均为碱性;故a、b、c、d由小到大的顺序为b<a<c<d。
4.【答案】(1).
(2). ①. ②. 阴极室 ③. 阳极反应为水放电失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子:,通过阴离子交换膜进入阳极室/产品室,与氢离子反应得到 ④. 氧气可以将氧化为
(3).
(4). 负 18.
(5) a→b→e→h→j
【解析】
【小问1详解】
是一元酸,25℃时,,则为弱酸,发生部分电离,为:;
【小问2详解】
电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上发生还原反应,内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极;
①阴极室中是水放电得到电子发生还原反应生成氢气与氢氧根,阴极的电极反应:;
②的移动方向是:移向阴极方向,也就是阴极室;
③阳极室得到,的浓度逐渐增大。
a.阳极反应为水放电失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子:,通过阴离子交换膜进入阳极室/产品室,与氢离子反应得到,故生成且浓度不断增大;
b.已知次磷酸具有较强的还原性,阳极室有氧气产生,氧气具有氧化性,氧气可以将氧化为,而混入杂质;
【小问3详解】
298K时,1g氢气(为0.5mol)燃烧生成放热121kJ,1mol H2O(l)蒸发吸热44kJ,则1mol氢气燃烧生成H2O(l)放热121kJ ×2+44 kJ =286kJ,表示氢气燃烧热的热化学方程式为;
【小问4详解】
燃料电池中的燃料氢气在负极失去电子发生氧化反应,因此,氢氧燃料电池中氢气在负极发生反应;
【小问5详解】
在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中,失去电子发生氧化反应和结合生成二氧化碳和水,电极反应式为;
【小问6详解】
由图示可知,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,能垒越低,活化能越小,越容易进行,则可行的途径为a→b→e→h→j。
5.【答案】(1) ①. 负 ②. 负 ③. O2+2H2O+4e-=4OH-
(2) ①. 太阳 ②. 电 ③. Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O ④. 减弱 ⑤. Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
【解析】
【小问1详解】
根据电子流向可知,X电极是电子流出的一极,由此判断X极为电池的负极,原电池中阴离子向负极移动,则OH-向负极作定向移动,Y极是正极,氧气得到电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
【小问2详解】
①飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将太阳能转化为电能,除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,充电时相当于是电解池,阳极Ni失去电子,其电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O;当飞船运行到地影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,此时相当于是原电池,Cd失去电子结合氢氧根离子生成Cd(OH)2,因此负极附近溶液的碱性减弱。
②紧急状况下,应急电池会自动启动,工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2,其负极是Zn失去电
子,其电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
6.【答案】(1) ①. ②. 负 ③. 正e ④. 正 ⑤.
(2) ①. ②. 60%
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①由总反应方程式知放电时,负极反应式为,原电池中阳离子移向正极,所以Li+由②负极向③正极极迁移;④充电时,电池的正极应与电源的正极相连;⑤充电时该极的电极反应与正极相反,电极反应式为:
【小问2详解】
①由电子移动方向知,a为负极甲醇,b为正极氧气,a物质一侧的电极反应式为:; ②n(CH3OH)=,根据电极方程式转移3mole-, 测得电路中转移1.8 mol电子,则甲醇的利用率为= 60%
【小问3详解】
①由题干电池装置图可知,Al为负极,电极反应为:Al-3e-=Al3+”,多孔碳电极为正极,电极反应为:2CO2+2e-=,故电池的总反应式为,故答案为: ;②电池的正极反应式:2CO2+2e-=,正极反应过程中,O2是催化剂,催化过程可表示为:①,根据电子守恒并用正极反应式减去反应①即得反应②,反应②的离子方程式为:,故答案为: 。
7.【答案】
(3) ①. 负极 ②. ③. ④. 阳离子 ⑤. 117
【小问3详解】
结合装置图可知,微生物脱盐池的装置是将废水中有机物的化学能转化为电能的装置,即为原电池,图中 a 极上有机废水发生失电子的氧化反应生成 CO2,则a 极为负极,b 极为正极,正极上O2发生还原反应,则负极反应式为;在原电池内电路中:阳离子通过阳离子交换膜移向正极(b极)、阴离子通过阴离子交换膜移向负极(a 极),从而使模拟海水中 NaCl 含量减少形成淡水,达到脱盐目的,可知隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜;当电路中转移电子时,则有2mol的氯化钠被除去,因此被除去的盐的质量为。
8.【答案】 ①. O2+2H2O+4e-=4OH- ②. 吸氧 ③. 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ④. b ⑤. 正 ⑥. FePO4+e-+Li+=LiFePO4 ⑦. 0.168L
【解析】
【分析】(1)①若开始时开关K与a连接,构成原电池,铁是负极、石墨为正极;
②若开始时开关K与b连接,构成电解池,石墨作阳极;
(2)①根据图示,放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4;
②根据离子的放电顺序,阳极电极反应依次为:2Cl--2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑;
【详解】(1)①若开始时开关K与a连接,构成原电池,铁是负极、石墨为正极,电解质为中性,属于Fe的吸氧腐蚀,正极是氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-;
②若开始时开关K与b连接,构成电解池,石墨作阳极,阳极氯离子失电子生成氯气、阴极氢离子得电子生成氢气,则装置内总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;a. 原电池中阳离子移向阴极,所以溶液中Na+向B极移动,故a错误;
b. A是阳极,生成氯气,所以从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,故b正确;
c. 电解饱和食盐水放出氢气和氯气,所以反应一段时间后加适量氯化氢可恢复到电解前电解质的浓度,故c错误;
d.溶液中通过离子移动导电,溶液中没有电子移动,故d错误。
(2)①根据图示,放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4,所以FePO4是正极,电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4;
②0.1 mol/LCuSO4和0.1 mol/LNaCl混合溶液100 mL含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl,阳极电极反应依次为:2Cl--2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑,当电路中转移了0.02 mole-时,生成氯气0.005mol,转移0.001mol电子,利用电子守恒生成氧气0.0025mol,所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=(0.005mol+0.0025mol)×22.4L/mol=0.168L。
专题14 综合大题 原子结构
1.【解析】
【小问1详解】
S 位于第三周期第 VIA 族,核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4);
【小问2详解】
N 位于第二周期 VA 族,根据泡利原理和洪特规则,核外电子排布图为;
【小问3详解】
的价层电子排布式为3d5,3d能级处于半满状态,故更稳定,故Fe3+比Fe2+的稳定性强;
基态Fe2+与Fe3+离子的价层电子排布式分别为3d6和3d5,其未成对电子数分别为4和5,即未成对电子数之比为4:5;
【小问4详解】
基态K原子核外有4个电子层,核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1,最高能层为第4层,即N层,最外层电子为4s电子,该能层电子的电子云轮廓图形状为球形;答案为N;球形;
【小问5详解】
由元素周期表中的“对角线规则”可知,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg;Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上,故M层的2个电子自旋状态相反,故答案为:Mg;相反;
【小问6详解】
在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和S2-,其中核外电子排布相同的是K+和S2-;答案为:K+和S2-。
2.【答案】(1) ①. ②. s
(2)吸收 (3)原子能级半满
(4)
小问1详解】
Li为第3号元素,基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1,最外层电子处于s能级,其处于元素周期表中的s区;
【小问2详解】
基态是能量最低的状态,基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时,需要吸收能量;
【小问3详解】
N的价层电子排布式为2s22p3,O的价层电子排布式为2s22p4,则第一电离能大于的原因:原子能级半满;
【小问4详解】
非金属性越强,电负性越强,Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是:O>P>Li;
3.【答案】(1). ①. [Ar] 3d104s24p2 ②. 2 ③. O>Ge>Zn
(2). 15 (3). ①. ②. Fe3+的价层电子排布式为3d5,为半满结构,更加稳定
(4). ①. > ②. <
(5). ①. N ②. 球形
(6). ①. ②. >
【解析】
【分析】元素的非金属性越强,其吸引电子的能力就越强,元素的电负性就越大。核外电子占据多少个轨道,就有多少种空间运动状态。
【小问1详解】
Ge是32号元素,与碳元素是同一主族的元素,在元素周期表中位于第四周期IVA族;基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2。元素的非金属性越强,其吸引电子的能力就越强,元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是:O>Ge>Zn,所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn,故答案为:[Ar]3d104s24p2;O>Ge>Zn;
【小问2详解】
某原子的基态电子排布式为,核外25个电子,分占15分轨道,电子有15种空间运动状态,故答案为:15;
【小问3详解】
Fe3+价电子为3d5,轨道表示式;Fe3+比Fe2+的稳定性更强,从结构上分析原因是:Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5;Fe3+的3d轨道是半充满、处于稳定结构,答案为:; Fe3+的价层电子排布式为3d5,为半满结构,更加稳定;
【小问4详解】
.同周期元素原子的电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,故原子半径:;同一周期从左向右第一电离能呈增大的趋势,但第ⅤA族元素比相邻元素的大,故第一电离能:,故答案为:>;<;
【小问5详解】
基态K原子的价电子排布式为:4s1,核外电子占据最高能层的符号是N,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形,故答案为:N;球形;
【小问6详解】
C、N、O、F的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5;分别失去一个电子后排布式为:2s22p1、2s22p2、2s22p3、2s22p4。核外电子在全满,半满和全空时较稳定;O原子的价层电子排布式是:2s22p4,失去一个电子后2p轨道达到了半充满的稳定状态,再失去一个电子所需的能量较大,故第二电离能:;Cu元素为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去最外层一个电子形成Cu+,所以Cu+的价电子排布式为3d10,Cu的第二电离能失去的是3d10电子全满结构最稳定,第二电离能: ;故答案为:;>。
4.【答案】(1). ①. 1s22s1 ②. s (2). A (3). AB
(4). ①. Cr ②.
(5). ①. Cu ②. 失去1个电子后Zn+的价电子排布式为3d104s1,失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10,此时Cu+的3d轨道处于全充满状态,更稳定
【解析】
【小问1详解】
锂为3号元素,基态Li原子的电子排布式为1s22s1,其处于元素周期表中的s区;
小问2详解】
①为硫;②为磷;③为氮;④为氟;
A.同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能N<F,但P元素原子3p能级容纳3个电子,为半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能S<P,同主族自上而下第一电离能减小,所以第一电离能N>P,所以第一电离能S<P<N<F,即④>③>②>①,A正确;
B.同周期自左而右原子半径减小,所以原子半径P>S,N>F,电子层数越多原子半径越大,故原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,B错误;
C.同周期自左而右电负性增大,所以电负性P<S,N<F,同主族自上而下电负性减小,所以电负性P<N,N元素非金属性比S元素强,故电负性P<S<N<F,即④>③>①>②,C错误;
D.元素的最高正化合价一般等于原子最外层电子数,但F元素没有正化合价,只有负价,所以最高化合价:①>②=③>④,D错误;
故选A;
【小问3详解】
硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①为基态Si原子、②为基态Si+、③为激发态Si原子;
A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;则微粒半径:③>①>②,正确;
B.由分析可知,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②,正确;
C.②为基态Si+,再电离1个电离1个电子所需能量最大;③为激发态Si原子,电离1个电子所需能量最小;故电离一个电子所需最低能量:②>①>③,错误;
D.②为基态Si+,容易得到1个电子,故得电子能力:①<②,错误;
故选AB;
【小问4详解】
在第四周$$