精品解析:河北省衡水市安平中学2024-2025学年高二下学期开学考试 化学试卷
2025-03-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 衡水市 |
| 地区(区县) | 安平县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.93 MB |
| 发布时间 | 2025-03-14 |
| 更新时间 | 2026-01-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51012748.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二化学寒假作业考试
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一:单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 北京冬奥会的赛场实现了实时全程转播,该转播技术的实现离不开光导纤维的“大显身手”。下列物质可以制造光导纤维的是
A. Cu B. Fe2O3 C. SiO2 D. Ag
2. 室温下,将1mol 溶于水,会使溶液温度降低,反应热为;将1mol 溶于水,会使溶液温度升高,反应热为。受热分解的热化学方程式为 ,则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
3. 铅蓄电池是常见的二次电池,其结构如下图所示,其中Pb作电池的负极,PbO2作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是
A 放电时Pb电极上有电子流出 B. 放电时PbO2电极失去电子
C. H2SO4是电池的电解质溶液 D. 充电时是电能转化为化学能
4. 一定条件下,在5L恒容密闭容器中进行反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H<0,在0~2min内,NO的物质的量增加了0.6mol。下列说法错误的是
A. 在0~1min内,用NO表示的平均速率v(NO)>0.06mol/(L·min)
B. 在0~2min内,用NH3表示的平均速率v(NH3)=0.00lmol/(L·s)
C. 其他条件不变,降低温度,v(正)增大,v(逆)减小
D. 其他条件不变,升高温度,v(正)、v(逆)均增大
5. 下列有关化学反应自发性说法正确的是
A. 放热反应一定是自发进行的反应
B. 化学反应的熵变与反应的方向无关
C. 反应:,常温下一定能自发进行的判据是,
D. 只有不需要任何条件才能够自动进行的过程才是自发过程
6. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 密闭容器中发生如下反应:,拉伸容器混合气颜色变浅
B. 密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后混合气体颜色加深
C. 向某浓度的溶液中滴加少量溶液,再滴入溶液后红色变浅
D. 将饱和溶液滴入沸水中,制备胶体
7. 化学原理在生活、生产中有广泛的应用。下列说法错误的是
A. 砷化镓太阳能电池的能量转化形式是将太阳能转化为电能
B. 保暖贴遇空气迅速发热与铁发生吸氧腐蚀有关
C. 工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
D. 高压氧舱治疗中毒是增大血氧浓度,促进碳氧血红蛋白解离
8. 二元弱酸的电离过程是吸热过程,某温度下,其电离常数、。下列说法错误的是
A. 升高温度后,、均增大
B. 向溶液中加入少量KHX固体,减小
C. 该温度下0.1的溶液中
D. 向溶液中加水稀释过程中,减小
9. 利用下列实验装置及药品能完成相应实验的是
A. 图一用高锰酸钾标准溶液滴定Na2SO3溶液
B. 图二测定某NaOH溶液的浓度
C. 图三记录终点读数:12.20mL
D. 图四排除滴定管内气泡
10. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 某澄清透明溶液中:K+、H+、Fe2+、Cl-
B. 酸性的溶液中:Na+、K+、SO、ClO-
C. 0.1mol·L-1氨水溶液中:Na+、Al3+、SO、NO
D. 碳酸钠的溶液中:NH、Ca2+、Cl-、NO
11. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
C. 溶液中,离子浓度大小关系为:
D. 同浓度的①②溶液,:①>②
12. 氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等都是常见的化合物,应用广泛,如与两种溶液可用作泡沫灭火剂。下列相关说法错误的是
A. 的液中由水电离出的大于等的氨水中由水电离出的
B 0.1碳酸钠溶液中:
C 碳酸氢钠溶液呈碱性
D. 泡沫灭火器的工作原理:
13. 关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A. Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B. 已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe(OH)3+3H+⇌Fe3++3H2O的平衡常数K=4.0×104
C. 将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)
D. 已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH=11,产生沉淀,则此时溶液中的c(Mg2+)=1.8×10-5mol·L-1
14. 化学与生产、生活密切相关。下列应用中没有涉及水解原理的是
A. NH4Cl和ZnCl2混合溶液可作焊接中的除锈剂
B. 处理锅炉水垢中的硫酸钙,可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸洗
C. 用SOCl2与混合共热可得无水AlCl3
D. 向TiCl4中加入大量的水,同时加热,可以制备纳米材料TiO2
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 在下列各组物质中,找出合适的序号填在对应的空格内:
①和②和③异戊烷和新戊烷④ 和 ⑤甲烷和戊烷
(1)互为同位素的是___________;
(2)互为同分异构体的是___________;
(3)互为同系物的是___________;
(4)为同一种物质的是___________;
(5)互为同素异形体的是___________;
16. 电化学装置可实现化学能与电能的直接转化,是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要路径。
(1)图1所示的盐桥电池工作时,Zn为___________极(填“正”或“负”),Cu电极的电极反应式为___________,盐桥中的移向___________池(填“左”或“右”)。
(2)图2所示装置是用甲烷燃料电池电解饱和NaCl溶液实验。
①甲烷燃料电池工作时,负极的电极反应式为___________。
②乙池工作时,电子由___________(填“c”或“d”)极流出,电解总方程式为___________,d电极附近观察到的现象是___________
(3)图3是牺牲阳极保护法实验装置。请根据提供的试剂完成探究防止Fe腐蚀的实验方案:按图3所示连接装置,过一段时间,取Fe电极区域少量溶液于试管中,___________,说明铁片没有被腐蚀(即能有效防腐)。供选试剂:KSCN溶液、溶液、新制氯水、(铁氰化钾)溶液、淀粉KI溶液
17. 25℃时,如果取0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因___________(用离子方程式表示);写出溶液中的电荷守恒___________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)___________0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。(填>、<、=)
(3)将混合溶液从25 ℃升温至30 ℃,溶液中将 ___________。(填增大或减小)
(4)求出混合液中下列算式的计算结果(填具体数字):c (HA)+c (A-)= ___________mol·L-1。
(5)若向0.1 mol·L-1HA溶液中加入少量水,溶液中将___________。(填增大或减小)
(6)25℃时,0.1mol·L-1下列物质的溶液,水电离出的c(H+)由大到小的关系是___________(填序号)。
①HCl ②H2SO4 ③CH3COOH(Ka=1.7×10-5) ④NH3·H2O(Kb=1.7×10-5) ⑤NaOH ⑥Ba(OH)2
(7)已知25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.7×10-5
6.2×10-10
Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
等物质的量浓度的a.CH3COONa溶液、b.NaCN溶液、c.Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为___________(填字母)。
18. I.一定温度下,在的密闭容器中,、、三种气体的量随时间变化的曲线如图。
(1)从反应开始到时,用Z表示的反应速率为_______,Y的转化率为_______。
(2)该反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(3)该反应_______0,该反应在_______能自发进行(填高温、低温或任意温度)。
(4)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______。
(5)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,和的变化是:_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)该反应的反应热为_______(用、表示)。
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高二化学寒假作业考试
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一:单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 北京冬奥会的赛场实现了实时全程转播,该转播技术的实现离不开光导纤维的“大显身手”。下列物质可以制造光导纤维的是
A. Cu B. Fe2O3 C. SiO2 D. Ag
【答案】C
【解析】
【详解】SiO2可用于制造光导纤维,故答案选C。
2. 室温下,将1mol 溶于水,会使溶液温度降低,反应热为;将1mol 溶于水,会使溶液温度升高,反应热为。受热分解的热化学方程式为 ,则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】①CuSO4·5H2O(s)溶于水时,溶液温度降低,反应为;
②固体硫酸铜溶于水,溶液温度升高,则:;
③ ΔH3;
结合盖斯定律可知①-②得到③,ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH3>0,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,ΔH1>0,而ΔH2<0,则ΔH1>ΔH2,故A错误;
B.根据分析可知ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH2=ΔH1-ΔH3,故B错误;
C.根据分析可知,ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH1<ΔH3,故C正确;
D.根据分析可知ΔH3=ΔH1-ΔH2,即ΔH1=ΔH3+ΔH2,ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH1+ΔH2<ΔH3,故D错误;
故答案选C。
3. 铅蓄电池是常见的二次电池,其结构如下图所示,其中Pb作电池的负极,PbO2作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是
A. 放电时Pb电极上有电子流出 B. 放电时PbO2电极失去电子
C. H2SO4是电池的电解质溶液 D. 充电时是电能转化为化学能
【答案】B
【解析】
【分析】在铅蓄电池中,Pb作电池的负极,PbO2作正极,电解质溶液为H2SO4,放电时发生的总反应为Pb+ PbO2+ 2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
【详解】A.放电时Pb电极发生的反应为Pb-2e-+=PbSO4,Pb电极上有电子流出,A正确;
B.PbO2作正极,电极发生的反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4,放电时,PbO2得到电子,B错误;
C.铅蓄电池的电解液为硫酸,C正确;
D.充电时,外接直流电源,将电能转化为化学能,D正确;
答案选B。
4. 一定条件下,在5L恒容密闭容器中进行反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H<0,在0~2min内,NO的物质的量增加了0.6mol。下列说法错误的是
A. 在0~1min内,用NO表示的平均速率v(NO)>0.06mol/(L·min)
B. 在0~2min内,用NH3表示的平均速率v(NH3)=0.00lmol/(L·s)
C. 其他条件不变,降低温度,v(正)增大,v(逆)减小
D. 其他条件不变,升高温度,v(正)、v(逆)均增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~2min内,用NO表示的平均速率,则在0~1min内,用NO表示的平均速率v(NO)>0.06mol/(L·min),A正确;
B.,B正确;
C.降低温度,正反应、逆反应的速率均减小,C错误;
D.升高温度,正反应、逆反应的速率均增加,D正确;
故答案为:C。
5. 下列有关化学反应自发性的说法正确的是
A. 放热反应一定是自发进行的反应
B. 化学反应的熵变与反应的方向无关
C. 反应:,常温下一定能自发进行的判据是,
D. 只有不需要任何条件才能够自动进行的过程才是自发过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.放热反应容易自发进行,但不是所有的放热反应都能自发进行,故A错误;
B.反应能否自发进行,取决于=△H-T•△S的差值,当△H-T•△S<0时,反应能自发进行,可见熵变是影响化学反应方向的因素之一,故B错误;
C.该反应生成气体,反应放热,焓变小于0而熵变大于0的反应,△H-T△S<0,则反应常温下可自发进行,故C正确;
D.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0;自发进行的反应也需要一定条件才可以发生,故D错误;
故选:C。
6. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 密闭容器中发生如下反应:,拉伸容器混合气颜色变浅
B. 密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后混合气体颜色加深
C. 向某浓度的溶液中滴加少量溶液,再滴入溶液后红色变浅
D. 将饱和溶液滴入沸水中,制备胶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.密闭容器中发生如下反应:,拉伸容器混合气体浓度变小,颜色变浅,不能用勒夏特利原理来解释,A符合题意;
B.存在平衡,受热平衡逆向移动,混合气体颜色加深,能用勒夏特利原理来解释,B不符合题意;
C.向某浓度的溶液中滴加少量溶液,存在平衡,再滴入溶液后铁离子浓度减小,平衡逆向移动,红色变浅,能用勒夏特利原理来解释,C不符合题意;
D.将饱和溶液滴入沸水中,温度升高,促进铁离子水解,制备胶体,能用勒夏特利原理来解释,D不符合题意;
故选A。
7. 化学原理在生活、生产中有广泛的应用。下列说法错误的是
A. 砷化镓太阳能电池的能量转化形式是将太阳能转化为电能
B. 保暖贴遇空气迅速发热与铁发生吸氧腐蚀有关
C. 工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
D. 高压氧舱治疗中毒是增大血氧浓度,促进碳氧血红蛋白解离
【答案】C
【解析】
【详解】A.砷化镓太阳能电池能够将太阳能转化为电能,为人们提供电能,这是太阳能电池的基本工作原理,A正确;
B.保暖贴中含有铁粉等物质,在空气中,铁会发生吸氧腐蚀,吸氧腐蚀过程中会放出热量,从而使保暖贴遇空气迅速发热,B正确;
C.工业上获取钠、镁是通过电解熔融氯化物(如电解熔融氯化钠获取钠,电解熔融氯化镁获取镁),但是获取铝是通过电解熔融氧化铝,因为氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,不能通过电解熔融氯化铝来制取铝,C错误;
D.一氧化碳中毒是因为一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,阻碍氧气与血红蛋白结合。高压氧舱治疗 CO 中毒的原理是增大血氧浓度,使平衡向碳氧血红蛋白解离的方向移动,从而促进碳氧血红蛋白解离,D正确;
故本题答案为:C。
8. 二元弱酸的电离过程是吸热过程,某温度下,其电离常数、。下列说法错误的是
A. 升高温度后,、均增大
B. 向溶液中加入少量KHX固体,减小
C. 该温度下0.1的溶液中
D. 向溶液中加水稀释过程中,减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.二元弱酸的电离过程是吸热过程,温度升高,平衡正向移动,、均增大,A项正确;
B.,加入KHX,平衡向左移动,减小,B项正确;
C.,忽略的电离,,c()≈0.1则=,C项正确;
D.加水稀释过程中,的电离程度增大,n()减小,增大,增大,D项错误;
故选D。
9. 利用下列实验装置及药品能完成相应实验的是
A. 图一用高锰酸钾标准溶液滴定Na2SO3溶液
B. 图二测定某NaOH溶液的浓度
C. 图三记录终点读数:12.20mL
D. 图四排除滴定管内气泡
【答案】D
【解析】
【详解】A.眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,从而判断滴定终点,操作不合理,故A错误;
B.由图中所给药品可知,缺少指示剂,不能确定滴定终点,不能完成实验,故B错误;
C.滴定管的0刻度在上方,故读数为:11.80mL,故C错误;
D.图中挤压橡胶管,挤压时尖嘴向上,气泡密度较小,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,可将气泡赶出,操作合理,故D正确;
故答案为D。
10. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 某澄清透明溶液中:K+、H+、Fe2+、Cl-
B. 酸性的溶液中:Na+、K+、SO、ClO-
C. 0.1mol·L-1氨水溶液中:Na+、Al3+、SO、NO
D. 碳酸钠的溶液中:NH、Ca2+、Cl-、NO
【答案】A
【解析】
【详解】A.在澄清透明溶液中、、、可以大量共存,A正确;
B.在酸性溶液中会形成而不能大量存在,B错误;
C.在氨水溶液中会形成而不能大量存在,C错误;
D.在碳酸钠溶液中会形成而不能大量存在,同时碳酸根离子和铵根离子会发生双水解反应不能大量共存,D错误;
故选A;
11. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
C. 溶液中,离子浓度大小关系为:
D. 同浓度的①②溶液,:①>②
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH =3的醋酸溶液稀释100倍,醋酸又电离出氢离子,溶液的pH<5,故A错误;
B.向氨水中加入稀硫酸至pH=7,溶液中c(H+)=c(OH-),电荷守恒得到:,则,故B错误;
C.NaClO溶液中,次氯酸根离子水解,溶液显碱性,离子浓度大小关系为:,故C正确;
D.硫酸氢铵溶液中电离出的氢离子会抑制铵根离子的水解,同浓度的①②溶液中:①<②,故D错误;
故选C。
12. 氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等都是常见的化合物,应用广泛,如与两种溶液可用作泡沫灭火剂。下列相关说法错误的是
A. 的液中由水电离出的大于等的氨水中由水电离出的
B. 0.1碳酸钠溶液中:
C. 碳酸氢钠溶液呈碱性
D. 泡沫灭火器的工作原理:
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH=11的NaOH溶液中由水电离出的等于等pH的氨水中由水电离出的,常温下都为1×10-11mol•L-1,故A错误;
B.0.1mol•L-1碳酸钠溶液,含碳元素的微粒为0.1mol•L-1,根据物料守恒得到,故B正确;
C.碳酸氢根水解显碱性,电离显酸性,碳酸氢根水解程度大于电离程度,则碳酸氢钠溶液呈碱性,故C正确;
D.泡沫灭火器的工作原理是硫酸铝和碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝、二氧化碳和硫酸钠,其反应的离子方程式为,故D正确;
答案选A。
13. 关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A. Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B. 已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe(OH)3+3H+⇌Fe3++3H2O的平衡常数K=4.0×104
C. 将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)
D. 已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH=11,产生沉淀,则此时溶液中的c(Mg2+)=1.8×10-5mol·L-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与溶液中的离子浓度无关,A项正确;
B.25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应平衡常数,B项正确;
C.溶液中硫酸根离子和氢氧根离子的浓度未知,无法比较的大小,C项错误;
D.在MgCl2溶液中加入氨水调混合液pH=11,此时,又,则,D项正确;
答案选C。
14. 化学与生产、生活密切相关。下列应用中没有涉及水解原理的是
A. NH4Cl和ZnCl2混合溶液可作焊接中的除锈剂
B. 处理锅炉水垢中的硫酸钙,可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸洗
C. 用SOCl2与混合共热可得无水AlCl3
D. 向TiCl4中加入大量的水,同时加热,可以制备纳米材料TiO2
【答案】B
【解析】
【分析】盐类水解是指在溶液中盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子与水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱酸或弱碱的反应。例如氯化铵()在水溶液中,铵根离子()会水解:,使溶液显酸性。
【详解】A.和都是强酸弱碱盐,水解:,水解:,溶液显酸性,酸能与铁锈(主要成分是)反应:,涉及水解原理,A不符合题意;
B.处理锅炉水垢中的硫酸钙(),用饱和碳酸钠溶液浸泡,发生沉淀的转化:,这是因为碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,然后用酸洗,碳酸钙与酸反应:,此过程不涉及盐类水解原理,B符合题意;
C.直接加热时,水解:,生成氢氧化铝,且氯化氢易挥发,促进水解平衡正向移动,最终得不到无水,而与水反应:,生成的HCl能抑制的水解,从而得到无水,涉及水解原理,C不符合题意;
D.向中加入大量的水,同时加热,水解:,加热促进水解,最终得到,涉及水解原理,D不符合题意;
故答案选B。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 在下列各组物质中,找出合适的序号填在对应的空格内:
①和②和③异戊烷和新戊烷④ 和 ⑤甲烷和戊烷
(1)互为同位素的是___________;
(2)互为同分异构体的是___________;
(3)互为同系物的是___________;
(4)为同一种物质的是___________;
(5)互为同素异形体的是___________;
【答案】(1)② (2)③
(3)⑤ (4)④
(5)①
【解析】
【分析】同位素是同一元素的不同原子的互称,同素异形体是同一元素组成的不同性质的单质的互称,同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称,同系物是通式相同、结构相似、组成上相差1个或若干个“CH2”的有机物的互称。①和是氧元素形成的两种碳单质\互为同素异形体;②和是质子数都为6、质量数分别为12、14的碳元素的两种核素、互为同位素;③异戊烷和新戊烷的分子式都为C5H12,但结构不同、互为同分异构体;④和 分子式都为CH2Cl2,都呈四面体结构、为同一种物质;⑤甲烷和戊烷通式相同、结构相似、组成上相差4个 “CH2”、 互为同系物,据此回答;
【小问1详解】
互为同位素的是②;
【小问2详解】
互为同分异构体的是③;
【小问3详解】
互为同系物的是⑤;
【小问4详解】
为同一种物质的是④;
小问5详解】
互为同素异形体的是①。
16. 电化学装置可实现化学能与电能的直接转化,是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要路径。
(1)图1所示的盐桥电池工作时,Zn为___________极(填“正”或“负”),Cu电极的电极反应式为___________,盐桥中的移向___________池(填“左”或“右”)。
(2)图2所示装置是用甲烷燃料电池电解饱和NaCl溶液的实验。
①甲烷燃料电池工作时,负极的电极反应式为___________。
②乙池工作时,电子由___________(填“c”或“d”)极流出,电解总方程式为___________,d电极附近观察到的现象是___________
(3)图3是牺牲阳极保护法实验装置。请根据提供的试剂完成探究防止Fe腐蚀的实验方案:按图3所示连接装置,过一段时间,取Fe电极区域少量溶液于试管中,___________,说明铁片没有被腐蚀(即能有效防腐)。供选试剂:KSCN溶液、溶液、新制氯水、(铁氰化钾)溶液、淀粉KI溶液
【答案】(1) ①. 负 ②. Cu2++2e-=Cu ③. 右
(2) ①. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ②. c ③. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ④. 溶液变红,有气泡产生
(3)加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,没有现象
【解析】
【小问1详解】
原电池负极发生氧化反应,锌失去电子被氧化,故锌为负极,Cu电极为正极,铜离子得到电子发生还原反应,电极反应式Cu2++2e-=Cu;原电池中阳离子向正极移动,故盐桥中的K+移向右池;
【小问2详解】
①甲为原电池,负极甲烷失去电子发生氧化生成二氧化碳和氢离子,电极反应为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+;
②原电池a极为负极,b为正极,电子从负极流向正极,则a→d,c→b,故乙池工作时,电子由c极流出;氯化钠饱和溶液电解产生氢氧化钠、氯气和氢气,反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;d为阴极,水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,有氢氧根生成,使酚酞溶液变红,同时产生氢气,有气泡产生;
【小问3详解】
按图3所示连接装置,过一段时间,如果Fe片被腐蚀,则溶液中有Fe2+,加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,会产生蓝色沉淀,如果没有现象证明铁片没有被腐蚀;故答案为:加入K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液,没有现象。
17. 25℃时,如果取0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因___________(用离子方程式表示);写出溶液中的电荷守恒___________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)___________0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。(填>、<、=)
(3)将混合溶液从25 ℃升温至30 ℃,溶液中将 ___________。(填增大或减小)
(4)求出混合液中下列算式的计算结果(填具体数字):c (HA)+c (A-)= ___________mol·L-1。
(5)若向0.1 mol·L-1HA溶液中加入少量水,溶液中将___________。(填增大或减小)
(6)25℃时,0.1mol·L-1下列物质的溶液,水电离出的c(H+)由大到小的关系是___________(填序号)。
①HCl ②H2SO4 ③CH3COOH(Ka=1.7×10-5) ④NH3·H2O(Kb=1.7×10-5) ⑤NaOH ⑥Ba(OH)2
(7)已知25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.7×10-5
62×10-10
Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
等物质的量浓度的a.CH3COONa溶液、b.NaCN溶液、c.Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为___________(填字母)。
【答案】(1) ①. A-+H2OHA+OH- ②. c(A-)+c()=c()+c(Na+)
(2)> (3)减小
(4)0.05 (5)增大
(6)③=④>①=⑤>②=⑥
(7)c>b>a
【解析】
【小问1详解】
等物质的量的一元酸和一元碱恰好反应生成盐和水,生成的盐溶液呈碱性说明该酸是弱酸,生成的盐能水解导致溶液中c()>c(),溶液的pH>7,水解的离子方程式为:;溶液中存在电荷守恒:c(A-)+c()=c()+c(Na+);
【小问2详解】
该盐含有弱酸根离子能促进水电离,氢氧化钠是强碱能抑制水电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H+) > 0.1mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+);
【小问3详解】
将混合溶液从25 ℃升温至30 ℃,溶液中,根据水解平衡常数,升高温度促进盐类的水解,Kh增大,将减小;
【小问4详解】
等体积混合所得溶液中根据物料守恒,可知c (HA)+c (A-)=0.05mol·L-1;
【小问5详解】
0.1 mol·L-1HA溶液,,加入少量水,促进电离,n(A-)增大,c(A-)减小,不变,那么将增大;
【小问6详解】
酸或碱均会抑制水的电离,且水电离的OH-和H+浓度始终相等;
①HCl溶液中OH-全部来自于水的电离,溶液中;
②H2SO4 溶液中OH-全部来自于水的电离,溶液中;
⑤NaOH溶液中H+全部来自于水的电离,溶液中;
⑥Ba(OH)2溶液中H+全部来自于水的电离,溶液中;
CH3COOH和NH3·H2O均为弱电解质,因此溶液中H+或OH-浓度小于同浓度盐酸和NaOH溶液,其对水的电离影响相对强电解质溶液小,CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数相等,因此0.1mol/LCH3COOH电离出的H+与0.1mol/LNH3·H2O电离出的OH-浓度相等,同浓度H+和OH-对水的电离抑制程度相同,因此水的电离程度:③=④>①=⑤>②=⑥;
【小问7详解】
根据“越弱越水解”,结合题表中数据“”可知,等物质的量浓度的三种溶液的pH由大到小的顺序为溶液溶液溶液,故答案为:c>b>a。
18. I.一定温度下,在的密闭容器中,、、三种气体的量随时间变化的曲线如图。
(1)从反应开始到时,用Z表示的反应速率为_______,Y的转化率为_______。
(2)该反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(3)该反应_______0,该反应在_______能自发进行(填高温、低温或任意温度)。
(4)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______。
(5)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,和变化是:_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)该反应的反应热为_______(用、表示)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. < ②. 低温
(4)否 (5)减小
(6)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,10s时,Z的物质的量为1.58mol,则Z的反应速率为;Y的物质的量0.21mol,转化率为;
【小问2详解】
由图可知,10s时,X的物质的量减少量为、Y的物质的量减少量为、Z的物质的量增加量为1.58mol,则反应物X、Y与生成物Z的物质的量的比值为0.79mol∶0.79mol∶1.58mol=1∶1∶2,所以反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
由方程式可知,该反应是气体体积减小的反应,反应的熵变小于0,即;由图可知,该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,,低温条件下反应,能自发进行;
【小问4详解】
反应体系中加入催化剂对反应热无影响,故填“否”;
【小问5详解】
在反应体系中加入催化剂,正、逆反应的活化能均减小,反应速率增大,则正反应的活化能E1减小;
【小问6详解】
由图可知,由图可知,该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的反应热为。
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