广东省茂名市化州市第一中学2024-2025学年高二上学期期末教学质量监测化学试卷
2025-01-23
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内容正文:
高中二年级化学试卷 第 1页 共 8页
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2024—2025 学年度第一学期期末教学质量监测
高 中 二 年 级 化 学 试 卷
说明:1.本试卷分为第 I卷和第 II卷(共 8页),答题卡(4页)。
2.考试时间为 75分钟,全卷满分 100分。
3. 考试开始前先在答题卡上填上学校、姓名、准考证号等相应的内容。
4. 从第 I卷各小题答案选项中选择正确的答案编号涂写在答题卡相应位置上,答在
试卷上无效;第 II卷必须用黑色钢笔或签字笔答在答题卡上。
5. 可能用到的相对原子质量:C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Mn-55
第 I卷
一、选择题:本题共 16小题,共 44分。第 1~10小题,每小题 2分;第 11~16小题,每
小题 4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.“能源”是人们生活中不可或缺的一部分,化学能与热能的相互转化是能量合理应用的
重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是
太阳能热水器烧水 燃油汽车行驶 氯碱工业制氯气 水力发电
A B C D
A.A B.B C.C D.D
2.某化学反应 A→C分两步进行:①A→B,②B→C.反应过程中的能量变化曲线如图所
示,下列说法错误..的是
A.三种物质中 B最不稳定
B.反应 A→B的活化能为 E1
C.反应 B→C的ΔH=E4-E3
D.整个反应的ΔH=E1-E2+E3-E4
高中二年级化学试卷 第 2页 共 8页
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3.化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是
A. 21H和
4
2He核内中子数之比为 1:2
B.基态铬原子的简化电子排布式: 5 1Ar 3d 4s
C.基态 H原子的轨道表示式:
D. 可表示原子、阳离子以及阴离子
4.将 CO2转化为燃料甲醇是实现碳中和的途径之一、在恒温恒容密闭容器中进行反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H,下列有关说法正确的是
A.若升高温度,反应逆向进行,则∆H<0
B.正反应为熵增过程,∆S>0
C.若混合气体的密度不随时间变化,可说明反应达到平衡
D.加入催化剂,可提高 CO2的平衡转化率
5.自由能的变化 G= H-T S 是判断反应进行方向的复合判据。ΔG<0时,反应能自发进行。
已知工业上常利用 4CH 和 2H O来制备水煤气,化学方程式为
4 2 2CH g +H O g =CO g +3H g , H 0 则下列说法正确的是
A.ΔS>0,低温下该反应能自发进行 B. S 0 ,高温下该反应能自发进行
C. S 0 ,低温下该反应能自发进行 D.ΔS>0,高温下该反应能自发进行
6.设 AN 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. pH 3 的HF溶液中含有H数目为 3 A10 N
B.1L1 1mol L 3CH COONa 溶液中含有 3CH COO
数目为 AN
C.标况下,氢氧燃料电池中,消耗 22.4L 2H 转移电子数目为 2 AN
D.往密闭容器中投入 0.1mol 2H 和 0.1mol 2I 充分反应,生成 HI数目为 0.2 AN
7.宏观辨识和微观探析是化学科的核心素养。下列方程式正确的是
A.NaHCO3的电离:NaHCO3Na++HCO 3
B.AgCl的沉淀溶解平衡:AgCl(aq)Ag+(aq)+Cl-(aq)
C.NaHSO3溶液的水解平衡:HSO 3
+H2O SO 23
+H3O+
D.电解精炼铜,精铜作阴极,其电极反应式:Cu2++2e-= Cu
高中二年级化学试卷 第 3页 共 8页
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8.下列生活、生产中盐类的应用,能用盐类水解原理解释的是
A.用热 2 3Na CO 溶液清洗餐具上的油污
B.用 4BaSO 做X射线透视肠胃的内服药
C.用 3FeCl 溶液腐蚀铜制电路板
D.用 2Na S除去工业废水中的 2Cu 和 2Hg
9.根据下列实验不能..证明一元酸 HR为弱酸的是
A.室温下,0.01mol·L-1的 HR溶液 pH 2.8
B.HR溶液的导电性比盐酸弱
C.HR溶液加入少量 NaR固体,溶解后溶液的 pH变大
D.室温下,NaR溶液的 pH大于 7
10.如图所示为 NH3—O2燃料电池装置,下列说法错误的是
A.燃料电池可以把化学能全部转化为电能
B.电极 b上的电极反应式为 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O
C.电池工作时,O2得到电子,发生还原反应
D.电池工作时,溶液中的 Na+向电极 a迁移
11.下列实验装置使用正确并且能达到实验目的的是
A.图①用标准 NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸待测液
B.图②在铁上镀铜
C.比较 AgCl和 Ag2S溶解度大小
D.图④蒸干溶液获得 2 4 3Fe SO
高中二年级化学试卷 第 4页 共 8页
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12.下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是 6种元素的代号。J为 0
族元素,下列说法正确的是
A.R在周期表的位置是第三周期Ⅴ族
B.6种元素所在的区域都是 p区
C.Y的第一电离能大于 Z的第一电离能
D.电负性最大的元素为 J
13.《自然》发表的关于乳酸的研究认为,乳酸是经血液循环转换能量的基本成员。常温下,
乳酸(用HA表示)的 -4a=1.4 10K ,碳酸的
-7
a1=4.5 10K 。下列说法正确的是
A.乳酸酸性比碳酸弱 B. -10.01mol L 乳酸溶液的 pH=2
C.稀释乳酸溶液,乳酸电离程度减小 D.乳酸溶液中: - - +A + OH = Hc c c
14. 下列陈述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
为保护铁闸门不被腐蚀,常将铁闸门与电源
负极相连
利用外加电流的阴极保护法使
金属构件不被腐蚀
B
将合成氨 2 2 3N 3H 2NH 平衡体系的体
积压缩一半后压强低于原平衡压强的两倍
加压使反应
2 2 3N 3H 2NH 的平衡常
数增大
C 常温下, 2 3Na CO 的溶解度大于 3NaHCO
相同浓度的 2 3Na CO 溶液水解
程度大于 3NaHCO
D
将 2SO 气体通入 2BaCl 溶液中没有明显现
象,将 3NH 、 2SO 混合气体通入 2BaCl 溶液中
产生白色沉淀
sp 4 sp 3BaSO BaSOK K
A.A B.B C.C D.D
15.已知常温时 CH3COOH的电离平衡常数为 K。该温度下向 20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH
溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,其 pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下
列说法中错误的是
A.a点表示的溶液中 c(H+)等于 10-3 mol·L-1
B.b点表示的溶液中 c(CH3COO-)>c(Na+)
C.c点表示 CH3COOH和 NaOH恰好反应完全
D.b、d点表示的溶液中 3
3
c CH COO c H
c CH COOH
( ) ( )
( )
均等于 K
X Y Z
R
W
J
高中二年级化学试卷 第 5页 共 8页
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16. 科研工作者利用如图所示装置除去含NaCl废水中的尿素[CO(NH2)2]。下列说法错误的是
A.b为直流电源的负极
B.工作时,废水中 NaCl的浓度保持不变
C.工作时,N极区 NaCl溶液的质量基本不变
D.若导线中通过 6mol电子,则理论上生成 1molN2
第 II卷
二、非选择题:本题共 4小题,共 56分。
17.(14分)某小组同学探究 2CaCl 溶液能否与 3NaHCO 溶液反应。回答下列问题:
(1)常温下,测得 0.01 1mol L 3NaHCO 溶液呈碱性,则:
①溶液溶液中的 2-3c CO 、 - -13c HCO =0.49mol L、 2- -2 3 3 3c H CO <c CO <c HCO由大到小的顺序为: 。
②溶液中存在: + 2- -2 3 3 3c Na =c H CO +c CO +c HCO = 。
该小组设计实验进行探究
查阅资料: -9sp 3CaCO =3.4 10K , -7a1 2 3H CO =4.2 10K 、 -11a2 2 3H CO =5.6 10K
实验 1:向 3 15.0 10 mol L 3NaHCO 溶液中加入等体积 4 11.0 10 mol L 2CaCl 溶液,无现象。
实验 2:向 0.5mol/L 3NaHCO 溶液中加入等体积 0.5mol/L 2CaCl 溶液,有白色沉淀产生,
有少量气体产生。
(2)实验 2产生白色沉淀的原因是 3CaCOQ sp 3CaCOK (填“>”、“=”或“<”),
室温下,测得 0.50 1mol L 3NaHCO 溶液 pH 8.48 ,该溶液中 - -13c HCO =0.49mol L ,
计算该溶液中 2-3c CO 。
(3)该小组在查阅资料过程中得知该反应可以通过 3HCO
的自偶电离解释,类似水的自
偶电离( 22H O + -3H O +OH ),
-
3HCO 的自偶电离方程式为 。
-
3HCO 的
自偶电离平衡促进了实验 2中沉淀的形成,试解释 。
(4)实验 2发生反应的离子方程式为 。
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18.(14分)从某含锌矿渣(主要成分是ZnO,杂质是 2SiO 、 3 4Fe O 、CuO )中分离出相应金
属资源物质(金属单质或含金属元素的化合物),并制备金属锌的流程如图所示:
常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下:
金属离子 3Fe 2Fe 2Zn 2Cu
开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 5.2
沉淀完全 5 11.0 10 mol Lc 的 pH 2.8 8.3 8.2 7.2
回答下列问题:
(1)能提高“溶浸”速率的具体措施为 (任写一条);“滤渣 1”的主要成
分为 (填化学式)。
(2)常温下, sp 2Fe(OH)K ;通入氧气的目的是 。
(3)为了将三种金属资源逐一完全分离,“氧化除杂”时需要调节的 pH范围为 。
(4)“电解”制锌后的电解液可返回“ ”工序继续使用。
(5)该流程中除了回收制备金属锌外,还可回收的金属资源物质为 (填化学式)。
19.(14分)工业合成氨是人类科学技术的重大突破,其反应为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1。合成氨原料气中的 N2可采用液态空
气分馏的方法获得,H2主要来源于水煤气,相关反应如下:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
(1)已知:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH3=+90.1kJ•mol-1,则ΔH2= 。
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(2)在密闭容器中同时发生反应①②,下列说法正确的是 。
A.升温,H2O(g)的转化率一定增大
B.使用高效催化剂可提高 H2平衡产率
C.缩小体积加压,v 正增大,v 逆减小
D.不断分离 H2可提高 H2O(g)转化率
(3)比较 C、N、O的第一电离能,按由大到小的顺序排列: 。
(4)实验发现,其他条件不变时,在相同时间内,向反应②体系中投入一定量 CaO可增
大 H2体积分数,投入 CaO可增大 H2体积分数的原因是 。
(5)在刚性密闭容器中,将 2.0molCO(g)与 8.0molH2O(g)混合加热到 830℃发生反应②,
达到平衡时 CO(g)的转化率是 80%,计算反应②的平衡常数 。
(6)以氨为燃料的质子导电电池,产物为无污染的 N2和 H2O。写出氨燃料质子导电电池
的负极的电极反应式: 。
(7)合成氨总反应在起始反应物 2
2
n(H )
n(N ) =3时,在不同条件下达到平衡,设体系中 NH3
的体积分数为 x(NH3),在 t=400℃下的 x(NH3)--p、p=30MPa下的 x(NH3)--t如图所
示,当 x(NH3)=50%时,反应条件可能为 。
20.(14分)化学反应的过程,既是物质的转化过程,也是化学能与热、电等其他形式能量
的转化过程。
Ⅰ.肼 2 4N H 又称联氨,在航空航天方面应用广泛,可用作火箭燃料。已知 N−H键、
O=O键的键能分别为 391 kJ∙mol−1、497 kJ∙mol−1, 2 4N H (g)与 2O 反应的能量变化如图
所示:
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(1)已知肼 2 4N H 的结构式为: 。 2 4N H g中 N−N键的键能为 kJ∙mol−1。
请写出一定条件下, 2 4N H g 与 2O 反应的热化学方程式为 。
Ⅱ.某兴趣小组的同学以甲醇 3CH OH 燃料电池为电源研究有关电化学的问题。
(2)甲池中,通入 3CH OH一极为 (填电极名称)。
(3)乙池中,若饱和 NaCl溶液足量,通电一段时间后,向乙池溶液中加入一定量的
(填物质名称),可使溶液复原。
(4)丙池中,通电一段时间后,溶液中 Agc 将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)丁池中,利用离子交换膜控制电解液中 OHc 来制备纳米Cu2O,该膜为阴离子交换膜。
①电解结束后,Ti电极所在的溶液的 pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②Cu电极上会得到 Cu2O,则该电极反应式为 。
∆H=—534
高中二年级化学答案 第 1页 共 6页
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2024—2025 学年度第一学期期末学科素养测评
高中二年级化学参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C C A D C D A
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案 B A D B D A C B
1.B
【详解】A.太阳能烧水是将太阳能转换为热能,A错误;
B.燃油汽车行驶是化学能转化为热能,热能再转化为动能,属于化学能与热能的转化,B正确;
C.氯碱工业制氯气过程是将电能转化为化学能,是储存化学能的过程,C错误;
D.水力发电是将水能转换为电能,不涉及化学变化,D错误。
2.C
【详解】A.由反应过程中的能量变化曲线图可知,A、B、C三种物质中,物质 B的能量最高,物质含有
的能量越高,物质的稳定性越弱,则三种物质中 B最不稳定,A正确;
B.反应物 A的分子变成活化分子需吸收的能量为 E1,所以反应 A→B的活化能为 E1,B正确;
C.物质 B的能量比物质 C的能量高,则 B→C的反应为放热反应,ΔH=E3-E4,C错误;
D.整个反应的ΔH= A B B CΔH +ΔH =E1-E2+E3-E4,D正确。
3.C
【详解】A. 21H原子核内中子数为 1,
4
2He原子核内中子数为 2,A正确;
B.基态铬原子电子数是 24,价层电子排布为 3d54s1半充满稳定结构,故其简化电子排布式为[Ar]3d54s1,
B正确;
C.K能层只有 1个能级 1s,不存在 1p能级,H原子的 1s能级上的电子可以跃迁到 L能层的 s能级或 p
能级上,故 C错误;
D.当 y=8时,应为有 18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、
钙离子等,D正确。
4.A
【详解】A.若升高温度,反应向逆反应方向进行,说明该反应为放热反应,反应∆H<0,故 A正确;
B.由方程式可知,该反应是一个气体体积减小的反应,反应∆S<0,故 B错误;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,
则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故 C错误;
D.加入催化剂,降低反应的活化能,反应速率加快,但化学平衡不移动,二氧化碳的平衡转化率不变,
故 D错误。
5.D
【详解】由方程式可知,该反应是一个熵增的吸热反应,则反应ΔS>0,高温下反应的自由能的变化
G= H-T S <0,能自发进行,故选 D。
6.C
【详解】A.溶液体积未知,无法计算溶液中氢离子数目,故 A项错误;
高中二年级化学答案 第 2页 共 6页
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B.醋酸钠溶液中醋酸根离子水解,所以溶液中醋酸根离子数目小于 NA,故 B项错误;
C.标准状况下,氢氧燃料电池中,负极电极反应式为:H2-2e-=2H+,22.4氢气的物质的量为 1mol,因此
消耗 22.4LH2转移电子数目为 2NA,故 C项正确;
D.氢气和碘单质的反应为可逆反应,所以往密闭容器中投入 0.1molH2和 0.1molI2充分反应,生成 HI数目
小于 0.2NA,故 D项错误。
7.D
【详解】A.NaHCO3是强电解质,完全电离,电离方程式为:NaHCO3=Na++ -3HCO ,故 A错误;
B.AgCl固体部分溶解,溶解部分的氯化银完全电离生成银离子和氯离子,沉淀溶解平衡:
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),故 B错误;
C.NaHSO3溶液的 -3HSO 发生水解平衡生成亚硫酸和氢氧根离子,水解的离子方程式为:
2 2 3
- -
3H SOSO +H O H +OH ,故 C错误;
D.电解精炼铜,精铜作阴极,阴极上发生还原反应,铜离子得电子生成铜,电极反应式:Cu2++2e-=Cu,
故 D正确。
8.A
【详解】A.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,
溶液中氢氧根离子浓度增大,油脂的水解程度增大,所以用热碳酸钠溶液清洗餐具上的油污能用盐类水解
原理解释,故 A符合题意;
B.硫酸钡不能与胃液的主要成分盐酸反应,所以可以用硫酸钡做X射线透视肠胃的内服药,则用硫酸钡
做X射线透视肠胃的内服药不用盐类水解原理解释,故 B不符合题意;
C.氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,常用于腐蚀铜制电路板,则用氯化铁溶液腐蚀铜制电路
板不用盐类水解原理解释,故 C不符合题意;
D.硫化钠溶液能与铜离子、汞离子反应生成硫化铜沉淀、硫化汞沉淀,常用于除去工业废水中的铜离子、
汞离子,则硫化钠用于除去工业废水中的铜离子、汞离子不用盐类水解原理解释,故 D不符合题意。
9.B
【详解】A.0.01mol·L-1的 HR溶液 pH=2.8>2,说明 HR没有完全电离,能证明一元酸 HR为弱酸,A不
符合题意;
B.没有指明浓度是否相同,HR溶液的导电性比盐酸弱,不能说明 HR是弱酸,B符合题意;
C.HR溶液加入少量 NaR固体,溶解后溶液的 pH变大,说明 R-是弱酸根离子,抑制 HR的电离,能证明
一元酸 HR为弱酸,C不符合题意。
D.室温下,NaR溶液的 pH大于 7,说明 NaR是强碱弱酸盐,能证明一元酸 HR为弱酸,D不符合题意;
10.A
【分析】由图可知,氮元素价态升高失电子,故 b极为负极,电极反应式为 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,a
极为正极,电极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH-,据此作答。
【详解】A.燃料电池是将化学能转变为电能的装置,但仍有部分化学能转化为热能,不可能完全转化为
电能,故 A错误;
B.b极为负极,电极反应式为 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,故 B正确;
C.电池工作时,a极为正极,O2得到电子,发生还原反应,故 C正确;
D.电池工作时,阳离子(Na+)向正极(a极)移动,故 D正确。
高中二年级化学答案 第 3页 共 6页
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11.D
【详解】A.标准 NaOH溶液应该装在碱式滴定管中,右边的滴定管才是碱式滴定管,且应该观察 溶液颜
色变化而不是注视滴定管刻度,选项 A错误;
B.铁件与电源的正极相连为电解池的阳极发生反应 Fe-2e-=Fe2+,且 Cu2+应该在阴极发生还原反应,无法
实现镀铜,选项 B错误。
C.溶液中滴入 NaCl之后有 AgCl和 AgNO3等,加入 Na2S产生黑色沉淀 Ag2S。沉淀转化的一般规律溶解
度大的转化为溶解度小的。但具体是 AgCl转化为 Ag2S还是 AgNO3转化为 Ag2S无法确定,选项 C错误;
12.B
【分析】J为 0族元素,J为 Xe,由位置关系可知 X为 N,Y为 O,Z为 F,R为 S,W为 Br。
【详解】
A.R为 S,在周期表的位置是第三周期 VIA 族,A错误;
B.6种元素所在的区域都是 p区,B正确;
C.Y为 O,Z为 F,F第一电离能大于 O,C错误;
D.同周期从左往右电负性逐渐增大,同主族从上往下电负性逐渐减弱,表中电负性最大的元素为 F,D
错误。
13.D
【详解】A.乳酸的 -4a=1.4 10K ,碳酸的
-7
a1=4.5 10K , a a1K K> ,K 越大,酸性越强,所以乳酸的酸性比
碳酸强,A错误;
B.乳酸是弱酸, -10.01mol L 乳酸溶液的 pH 2> ,B错误;
C.稀释乳酸溶液,根据越稀越电离,乳酸的电离程度增大,C错误;
D.乳酸溶液中存在电荷守恒,即 - - +A + OH = Hc c c ,D正确。
14.A
【详解】A. 为保护铁闸门不被腐蚀,常将其与电源负极相连,该方式属于外加电流的阴极保护法,A项正
确;
B. 压强不影响平衡常数,B项错误;
C. 溶解度和水解程度之间不存在因果关系,C项错误;
D. 2 3H SO 酸性弱于 HCl,不能与 2BaCl 发生反应,再通入 3NH 使溶液呈碱性后,
2
3SO
可以与 2Ba 反应,生
成的白色沉淀是 3BaSO ,与 sp 4BaSOK 、 sp 3BaSOK 之间无因果关系,D项错误。
15.C
【详解】A.a点 pH=3,则 c(H+)=10-3mol/L,故不选 A;
B.溶液电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),b点时,c(H+)>c(OH-),则有 c(CH3COO-)
>c(Na+),故不选 B;
C.醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,当酸碱恰好反应时溶液应该呈
碱性,但 C点溶液呈中性,说明酸过量,故选 C;
D.b、d两点溶液的温度相同,所以 b、d点表示的溶液中 3
3
c CH COO c H
c CH COOH
( ) ( )
( )
均等于 K。
16.B
【详解】A.由图知,N极区生成 2H ,N极作阴极, b为直流电源的负极,故 A正确;
高中二年级化学答案 第 4页 共 6页
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B.工作时,阳极区的反应为 26Cl 6e 3Cl
═ 、 2 2 2 2 223Cl CO NH H O 6Cl 6H CO N
═ ,氢
离子通过质子交换膜进入阴极区,阳极消耗水而使废水中NaCl的浓度增大,故 B错误;
C.工作时,H由M极区通过质子交换膜移向N极区,转移相同量的电子,N极区产生的 2H 质量与H进
入N极区的质量相等,N极区 NaCl溶液的质量基本不变,故 C正确;
D.阳极区的反应为 26Cl 6e 3Cl
═ 、 2 2 2 2 223Cl CO NH H O 6Cl 6H CO N
═ ,若导线中通
过 6mol电子,理论上应生成 1mol 2N ,故 D正确。
17.(1)① - -13c HCO =0.49mol L> 2- -2 3 3 3c H CO <c CO <c HCO> 2-3c CO (2分) ② -10.01mol L 或 + 2- -2 3 3 3c Na =c H CO +c CO +c HCO(2分)
(2) >(2分)
- -11
2- 2.523 a2 2 3
3 + -8.48
c(HCO ) (H CO ) 0.49 5.6 10c(CO )= = mol/L=2.744 10 mol/L
c(H ) 10
K (2分)
(3) - 2-3 3 2 32HCO CO +H CO (2分)
2-
3CO 与 Ca2+结合生成 CaCO3不溶物,
2-
3CO 浓度下
降,使
-
3HCO 的自偶电离平衡正向移动,补充了
2-
3CO ,从而促进了沉淀的形成(2分)
(4) - 2+3 3 2 22HCO +Ca =CaCO +CO +H O (2分)
【详解】(1)①溶液呈碱性,水解大于电离,故顺序为 - -13c HCO =0.49mol L> 2- -2 3 3 3c H CO <c CO <c HCO> 2-3c CO
②由物料守恒可得
+ 2- -2 3 3 3c Na =c H CO +c CO +c HCO = -10.01mol L =
+ 2- -
2 3 3 3c Na =c H CO +c CO +c HCO
(2)混合溶液中 c(NaHCO3)=0.5mol/L
1
2
=0.25mol/L,
2- -11 6
3 3 a2 2 3c(CO )= c(NaHCO ) (H CO )= 0.25 5.6 10 mol/L 3.7 10 mol/LK
,c(Ca2+)=0.25mol/L,
2- 2+ -6 -7 2
3 3 sp 3(CaCO )=c(CO ) c(Ca )=3.7 10 mol/L 0.25mol/L=9.25 10 (mol/L) (CaCO )Q K ;
2- +
3
a2 -
3
c(CO ) c(H )=
c(HCO )
K ,则 0.50 1mol L 3NaHCO 溶液中
- -11
2- 2.523 a2 2 3
3 + -8.48
c(HCO ) (H CO ) 0.49 5.6 10c(CO )= = mol/L=2.744 10 mol/L
c(H ) 10
K 。
(3)水的自偶电离为 22H O + -3H O +OH ,则
-
3HCO 的自偶电离方程式为
- 2-
3 3 2 32HCO CO +H CO ;
2-
3CO 与
Ca2+结合生成 CaCO3不溶物, 2-3CO 浓度下降,使
-
3HCO 的自偶电离平衡正向移动,补充了
2-
3CO ,从而促进
了沉淀的形成。
(4)实验 2中 NaHCO3溶液与 CaCl2反应生成白色 CaCO3沉淀、CO2气体、H2O和 NaCl,离子方程式为
- 2+
3 3 2 22HCO +Ca =CaCO +CO +H O 。
18.(1)适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等(2分) 2SiO (2分)
(2) 16.410 (2分) 将 2Fe 氧化成 3Fe ,便于沉淀分离(2分)
(3) 2.8 5.2 (2分) (4)溶浸(2分) (5) 3Fe(OH) 、Cu(2分)
【分析】含锌矿渣(主要成分是ZnO,杂质是 2SiO 、 3 4Fe O 、CuO )用稀硫酸溶浸得到滤渣 2SiO ,溶液中含
有金属离子 2Zn 、 3Fe 、 2Fe 、 2Cu ,加入 ZnO和 O2进行氧化除杂后过滤,得到滤渣 Fe(OH)3,l往滤液
中加入锌粉还原除杂,过滤除去铜单质和过量的锌粉,再电解滤液得到锌单质。
【详解】(1)能提高“溶浸”速率的具体措施为适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等; 2SiO 不溶于
硫酸,所以“滤渣 1”的主要成分为 2SiO 。
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(2)根据沉淀完全的 pH为 8.3,可得 25 5.7 16.4sp 2Fe(OH) 1.0 10 10 10K ;通入氧气的目的是将 2Fe
氧化成 3Fe ,便于沉淀分离。
(3)要将三种金属完全分离,就需要将 3Fe 沉淀,而 2Cu 不沉淀,所以“氧化除杂”时需要调节 pH的范围
为 2.8 5.2 。
(4)“溶浸”时需要用到硫酸,“电解”制锌后的电解液为硫酸,所以可返回“溶浸”工序继续使用。
(5)据分析,该流程除了回收制备金属锌外,还可回收的金属资源为 3Fe(OH) 、Cu。
19.(1)-41.2kJ•mol-1(2分) (2) D(2分) (3)N>O>C(2分)
(4)二氧化碳和氧化钙反应生成碳酸钙,使平衡正向移动(2分)
(5) 1(2分) (6)2NH3-6e-=N2↑+6H+(2分) (7)400℃、30Mpa(2分,两个都要写才得分)
【详解】(1)根据盖斯定律,反应①+②可得反应 C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g),则ΔH1+ΔH2=ΔH3,则
ΔH2=90.1-131.3=-41.2kJ•mol-1;
(2)A.反应①是吸热反应,升温平衡正向移动,反应②是放热反应,升温平衡逆向移动,若温度对反应
②的平衡移动影响更大,则 H2O(g)的转化率会减小,A错误;
B.催化剂改变反应速率,不影响平衡移动,则使用高效催化剂但 H2平衡产率不变,B错误;
C.缩小体积加压,反应物和生成物的浓度均增大,则 v 正增大,v 逆也增大,C错误;
D.不断分离 H2,减小生成物浓度可使平衡正向移动,可提高 H2O(g)转化率,D正确;
故选 D;
(3)C、N、O的原子序数增大,同一周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第 IIA、VA族的比相邻主
族的较大,N位于 VA族,则第一电离能:N>O>C;
(4)投入 CaO时,H2的体积分数增大的原因是二氧化碳和氧化钙反应生成碳酸钙,反应的化学方程式:
CO2+CaO═CaCO3,促进平衡正向移动,n(H2)增大;
(5)将 2.0molCO(g)与 8.0molH2O(g)混合加热到 830℃发生反应②,达到平衡时 CO(g)的转化率是 80%,
消耗 n(CO)=2.0mol×80%=1.6mol,列三段式:
2 2 2
6
C
1
O + +
/mol 2.0 8.0 0 0
/mol 1.6 1.6 1.6 1.6
/mol 0.4 6.4 .6 1.
(g) H O(g) CO (g) H g
起始量
转化量
平衡量
,
反应前后气体体积不变,可以用气体物质的量代替平衡浓度计算平衡常数,反应②的平衡常数
1.6 1.6 1
0.4 6.4
K
;
(6)以氨为燃料的电池,产物为无污染的 N2和 H2O,氮元素化合价升高,发生氧化反应,电池的负极的
电极反应式:2NH3-6e-=N2↑+6H+;
(7)由图可知,a曲线为 t=400℃下的 x(NH3)--p的图像,b曲线为 p=30MPa下的 x(NH3)--t图像,从 a曲
线可知,当 x(NH3)=50%时,对应的压强为 30Mpa;从 b曲线也可知,当 x(NH3)=50%时,对应的温度是 400℃,
所以反应条件可能为 400℃、30Mpa。
20.(1)157 (2分) 2 4 22 2 )O g N H g N g( ) ( ) ( ) 2H gO( 1534kJ molH (2分)
(2)负极(2分) (3)氯化氢气体(2分) (4)不变(2分)
(5)增大(2分) 2 22Cu 2e +2OH =Cu O+H O
(2分)
【分析】甲池为甲醇氧气碱性燃料电池,甲醇为负极,氧气为正极,连接正极的 A为阳极,Ag、Cu为阳
极,B、Pt、Ti为阴极。
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【详解】(1)根据图中信息 E1为 2752 kJ∙mol−1−534 kJ∙mol−1=2218 kJ∙mol−1,已知肼 2 4N H 的结构式为:
,设 2 4N H (g)中 N−N键的键能为 xkJ∙mol−1,E1=2218 kJ∙mol−1=391 kJ∙mol−1×4+xkJ∙mol−1
+497kJ∙mol−1,解得 x=157,则 2 4N H g 中 N−N键的键能为 156 kJ∙mol−1。请写出一定条件下, 2 4N H (g)与 2O
反应的热化学方程式为 2 4 22 2 )O g N H g N g( ) ( ) ( ) 2H gO( 1534kJ molH ;故答案为:157;
2 4 22 2 )O g N H g N g( ) ( ) ( ) 2H gO( 1534kJ molH 。
(2)甲池是甲醇氧气碱性燃料电池,甲醇是燃料,因此甲醇做负极。
(3)乙池中,若饱和 NaCl溶液足量,通电一段时间后,阳极生成氯气,阴极生成氢气,将两者反应生成
氯化氢,因此向乙池溶液中加入一定量的氯化氢气体,可使溶液复原;故答案为:氯化氢气体。
(4)丙池中,Ag为阳极,Ag失去电子变为银离子,Pt为阴极,银离子得到电子变为银单质,通电一段
时间后,溶液中 Agc 将不变;故答案为:不变。
(5)①Ti电极为阴极,水中氢离子得到电子变为氢气,剩余氢氧根,氢氧根向阳极移动,由于溶液体积
减小,因此氢氧化钠溶液浓度增大,因此 Ti电极附近溶液的 pH将增大;故答案为:增大。
②Cu电极失去电子和氢氧根结合生成氧化亚铜,其电极反应式为 2 22Cu 2e +2OH =Cu O+H O
;故答案为:
2 22Cu 2e +2OH =Cu O+H O
。
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