精品解析:内蒙古包头市2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试题
2025-07-25
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内容正文:
2024—2025学年度第一学期高二年级期末教学质量检测试卷
化学
注意事项:
1.考生答卷前,务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡的规定区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:Li 7 O 16 Ca 40 Fe 56
一.选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个项符合题目要求)
1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中,能量直接转化关系错误的是
氧炔焰切割金属
车用燃料电池
电解精炼铜
太阳能电池板
A
B
C
D
A. 化学能→机械能 B. 化学能→电能
C. 电能→化学能 D. 太阳能→电能
2. 改变外界条件可以影响化学反应速率,针对H2(g)+I2(g)2HI(g),其中能使活化分子百分数增加的是
①增加反应物浓度 ②增大气体的压强 ③升高体系的温度 ④使用催化剂
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
3. 能量与人类生存息息相关,已知(石墨,s) ,下列有关说法正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 石墨的燃烧热为
C. 化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现
D. 反应中石墨(s)和的总能量与的能是相对大小决定了此反应为放热反应
4. 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. 的溶液中:、、、
B. 是的倍的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 水电离出的的溶液中:、、、
5. 溶液的酸碱性对人类的生产,生活有十分重要的影响。下列有关叙述中正确的是
A. 100℃时纯水的,所以纯水在100℃时显酸性
B. 将的盐酸稀释1000mL,所得溶液的pH为9
C. 醋酸溶液与等体积水混合后
D. 常温下,的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合后
6. 下列应用问题,主要涉及的反应原理与盐的水解无关的是
A. 用热的纯碱溶液清洗炊具
B. 向溶液中滴加氯水除去混有的
C. 溶液可作焊接金属时的除锈剂
D. 实验室配制溶液时,在溶液中加入少量的盐酸
7. 环己烷有椅型、半椅型、船型,扭船型等多种结构,在一定温度和压强下不同结构的能且不同,它们的相对能量如图所示。下列说法错误的是
A. 相同条件下,椅型结构最稳定
B. 一定条件下,扭船型椅型是自发的
C. 经过(椅型扭船型船型)
D. 椅型转化成船型正反应的活化能大于逆反应的活化能
8. T℃,在容积为2L的密闭容器中发生反应 ,平衡时C生成0.8mol;反应过程中A,B随时间的变化关系如图所示。下列说法。正确的是
A. 前12s内, B. 当表明反应达平衡状态
C. 化学计量数之比 D. 开始至平衡反应放出的热量为0.2QkJ
9. 以物质的量之比为1:2向恒压密闭容器中充入X,Y,发生反应 ,相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. Q点,N点均已达到平衡状态 B. M,N点反应物分子的有效碰撞几率不同
C. 升温平衡逆向移动,说明 D. 由于温度低导致反应速率慢M点未达平衡
10. 利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,正确的是
A. 若X为碳棒,Y为溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
B. 若X为锡棒,Y为溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
C. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将增大
11. 常温下,药物乙酰水杨酸(用HA表示,,且含A粒子为药物有效部分)在胃内吸收模式如图(只有HA可自由穿过胃粘膜进入血液),若不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A. 酸性强的食物有利于药物吸收 B. HA在血液中电离度小于胃中
C. 在胃中, D. 血液与胃中药量之比约为
12. 利用下列装置设计的实验方案正确且能达到实验目的的是
A.反应速率①>②,可知催化效果更好
B.验证牺牲阳极的阴极保护法
C.测定生成氢气的速率
D.用已知浓度的测定未知浓度
A. A B. B C. C D. D
13. 在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是(已知t℃时Ksp(AgCl)=4.9×10-10)
A. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
B. 在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
C. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到b点
D. 在t℃时,AgCl(s)+Br—(aq)AgBr(s) +Cl—(aq)的平衡常数K=1000
14. 室温下,向10mLH2A溶液中滴加的NaOH溶液时,pH、pc(X)[pc(X)=﹣lgc(X)](、、)随V(NaOH溶液)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示随V(NaOH溶液)变化
B. 反应的化学平衡常数为
C. 当V(NaOH溶液)=10mL时,
D. 常温下,当pH=7.6时,有
15. 下面是科学家最近研发的可充电电池的工作示意图,锂离子导体膜只允许通过,电池反应为:。
下列说法正确的是
A. 放电时,负极反应为:
B. 充电时,电极发生脱嵌,放电时发生嵌入
C. 放电时,当转移0.2mol电子时,理论上左室中电解质的质量增重4.0g
D. 电解质可用水作溶剂,更有利于传递离子
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在日常生活和工农业生产中经常涉及到吸热反应和放热反应,回答下面问题:
(1)下列反应一定属于吸热反应的是_______(选填序号)。
a.干冰汽化 b.C与反应生成CO c.铝热反应 d.燃烧反应 e.碳酸钙的分解
(2)科学家利用计算机模拟了单个甲醇分子与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应Ⅰ的_______0(填“<”“>”或“=”);反应Ⅱ的活化能为_______。
②决定反应速率快慢的步骤为_______(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
(3)和是重要的化学原料。
①由:
则:和的燃烧热之和_______。(填“大于”,“等于”或“小于”)
②根据图1中的能量关系,可求得中的键能为_______。
③图2表示氧、硫、硒、碲在相同条件下生成气态氢化物时的焓变数据,试写出该条件下硫化氢发生分解反应的热化学方程式:_______。
17. 甲醇既是重要的化工原料,又是一种清洁燃料。利用CO和加氢均可合成。向容积为2L的刚性容器中通入一定量的、和,在一定温度下合成甲醇,其中两种物质的物质的量随时间变化如下图所示。根据上述信息回答下列问题:
(1)图中B物质为_______。
(2)由CO合成甲醇时,以下有关该反应的说法正确的是_______(填字母)。
A. 恒温,恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡
B. 一定条件下,的消耗速率是的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡
C. 使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高的产率
D. 某温度下,将2mol和6mol充入2L密闭容器中,达到平衡后,测得,则的转化率为80%
(3)在℃时,体积为2L的容器中充入和1mol。
①若经过5min达到平衡,的转化率为60%,则0~5min内平均反应速率_______。
②若5min时,再向容器中加入和各0.2mol,平衡将_______(填“向右”,“向左”或“不”)移动,的转化率将_______(选填“增大”,“减小”或“不变”)。
(4)在3L密闭容器中,发生 ,起始充入和,测得反应体系中的平衡转化率%与温度的关系曲线如下图所示。
①该反应在_______有利于自发进行(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②在温度600K下,经10min时该反应达到平衡,此时该反应化学平衡常数为_______。
18. 常温下,根据表中的几种物质的电离平衡常数回答下列问题:
弱酸
电离平衡常数
(1)由已知数据可知的溶液呈_______(选填“酸性”,“中性”或“碱性”),此时溶液中_______(填“>”“=”或“<”)
(2)向的溶液中加入等体积的水,的电离平衡_______(填“向左”,“向右”或“不”)移动;若向原溶液中滴加溶液至,此时溶液_______。
(3)25℃时,向的氨水中缓缓通入少量气体的过程中(忽略溶液体积的变化),下列表达式的数值变小的有_______。
A. B. C. D.
(4)在25℃下,将的氨水与的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中,用含x的代数式表示的电离常数_______。
(5)25℃时,有起始体积均为,的盐酸和醋酸溶液,加水稀释过程中pH的变化如下图所示(V表示稀释后的溶液体积):
①代表盐酸稀释情况的是曲线_______(填“M”或“N”)。
②分别取c、d两点溶液与溶液恰好中和,消耗溶液体积_______(填“>”“=”或“<”)。
19. 为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
I.用图甲所示装置进行第一组实验:
(1)在保证电极反应不变的情况下,Mg不能替代Cu作电极的原因是_______。
(2)一段时间后,可观察到滤纸上的现象是_______。
Ⅱ.该小组同学用图乙所示装置进行二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根在溶液中呈紫红色,具有极强的氧化性。回答下列问题:
(3)若通过该实验制备,降低的区域在_______(填“阴极区”或“阳极区”);电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
(4)根据实验现象及所查信息,电解过程中,Y极发生的电极反应分别为_______和_______。
(5)电解进行一段时间后,若在X极收集到448mL气体,Y电板(铁电极)质量减小0.28g,则在Y极收集到气体为_______mL(均已折算为标准状况时气体体积)。
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2024—2025学年度第一学期高二年级期末教学质量检测试卷
化学
注意事项:
1.考生答卷前,务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡的规定区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:Li 7 O 16 Ca 40 Fe 56
一.选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个项符合题目要求)
1. 能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中,能量直接转化关系错误的是
氧炔焰切割金属
车用燃料电池
电解精炼铜
太阳能电池板
A
B
C
D
A. 化学能→机械能 B. 化学能→电能
C. 电能→化学能 D. 太阳能→电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧炔焰是将化学能转化为热能,A错误;
B.车用燃料电池是将化学能转化为电能,B正确;
C.电解精炼铜是将电能转化为化学能,C正确;
D.太阳能电池将太阳能转化为电能,D正确;
故选A。
2. 改变外界条件可以影响化学反应速率,针对H2(g)+I2(g)2HI(g),其中能使活化分子百分数增加的是
①增加反应物浓度 ②增大气体的压强 ③升高体系的温度 ④使用催化剂
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①增大反应物浓度,增大了单位体积的活化分子数,没有改变活化分子百分数,故①错误;
②增大压强,相当于增大了浓度,活化分子数目增大,没有改变活化分子百分数,故②错误;
③升高温度,增大了分子能量,增大了活化分子百分数,故③正确;
④加入催化剂,降低了反应能量,增加了活化分子百分数,故④正确;
故选D。
3. 能量与人类生存息息相关,已知(石墨,s) ,下列有关说法正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 石墨的燃烧热为
C. 化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现
D. 反应中石墨(s)和的总能量与的能是相对大小决定了此反应为放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.需要加热的反应不一定是吸热反应,如木炭燃烧需点燃但属放热反应,A错误;
B.燃烧热应为正值,则石墨的燃烧热为,B错误;
C.化学反应的能量变化除了以热量形式体现外,还能以光、电等形式体现,C错误;
D.反应物(石墨和)总能量高于生成物()总能量,导致该反应为放热反应,D正确;
故答案为:D。
4. 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. 的溶液中:、、、
B. 是的倍的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 水电离出的的溶液中:、、、
【答案】AB
【解析】
【详解】A.的溶液中、、、互不反应,可以大量共存,A正确;
B.是的倍的溶液为碱性,、、、互不反应,均能大量共存,B正确;
C.的溶液中不能大量共存,会生成氢氧化铝沉淀,C错误;
D.水电离出的的溶液水的电离受到抑制,可能为酸性,不能大量共存;也可能为碱性,、不能大量共存,D错误;
故选AB。
5. 溶液的酸碱性对人类的生产,生活有十分重要的影响。下列有关叙述中正确的是
A. 100℃时纯水的,所以纯水在100℃时显酸性
B. 将的盐酸稀释1000mL,所得溶液的pH为9
C. 醋酸溶液与等体积水混合后
D. 常温下,的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合后
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯水在100℃时pH=6,但此时水的离子积Kw增大,和OH-浓度相等,仍为中性,A错误;
B.盐酸为强酸,稀释时pH趋近于7但不会超过7,稀释1000倍后pH≈7而非9,B错误;
C.0.2mol/L醋酸稀释后浓度为0.1mol/L,但醋酸为弱酸,浓度远小于0.1mol/L,pH>1,C错误;
D.pH=3的醋酸浓度远高于pH=11的NaOH,反应后醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7,D正确;
故选D。
6. 下列应用问题,主要涉及的反应原理与盐的水解无关的是
A. 用热的纯碱溶液清洗炊具
B. 向溶液中滴加氯水除去混有的
C. 溶液可作焊接金属时的除锈剂
D. 实验室配制溶液时,在溶液中加入少量的盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.纯碱(Na2CO3)水解生成碱性溶液,加热促进水解,增强去污能力,涉及盐的水解,A不符合题意;
B.FeCl3溶液中加入氯水,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,属于氧化还原反应,与水解无关,B符合题意;
C.ZnCl2水解产生HCl,可以溶解金属氧化物用于除锈,涉及盐的水解,C不符合题意;
D.AlCl3易水解,加盐酸可以抑制水解以稳定溶液,涉及盐的水解,D不符合题意;
故选B。
7. 环己烷有椅型、半椅型、船型,扭船型等多种结构,在一定温度和压强下不同结构的能且不同,它们的相对能量如图所示。下列说法错误的是
A. 相同条件下,椅型结构最稳定
B. 一定条件下,扭船型椅型是自发的
C. 经过(椅型扭船型船型)
D. 椅型转化成船型正反应的活化能大于逆反应的活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同条件下椅型结构能量最低,最稳定,A正确;
B.扭船型结构转化成椅型结构要释放能量,ΔH<0,一定条件下可自发转化,B正确;
C.经过(椅型扭船型船型)ΔH=+28.9kJ/mol,C错误;
D.椅型转化成扭船型是吸热反应,ΔH>0,正反应的活化能大于逆反应的活化能,D正确;
故选C。
8. T℃,在容积为2L的密闭容器中发生反应 ,平衡时C生成0.8mol;反应过程中A,B随时间的变化关系如图所示。下列说法。正确的是
A. 前12s内, B. 当表明反应达平衡状态
C. 化学计量数之比 D. 开始至平衡反应放出的热量为0.2QkJ
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,12s时反应达到平衡,B的浓度变化量,A的浓度变化量,生成C的物质的量为0.8mol,则,则::=3:1:4,化学计量数之比b:c=1:4,该方程式为,以此解题。
【详解】A.前12s内,A的平均反应速率为,A错误;
B.结合分析可知,当,此时正、逆反应速率相等,表明反应达平衡状态,B错误;
C.由分析可知,化学计量数之比b:c=1:4,C错误;
D. 表示消耗3molA,放出QkJ能量,平衡时A的消耗量为0.6mol,结合方程式可知,放出的热量为0.2Q kJ,D正确;
故选D。
9. 以物质的量之比为1:2向恒压密闭容器中充入X,Y,发生反应 ,相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. Q点,N点均已达到平衡状态 B. M,N点反应物分子的有效碰撞几率不同
C. 升温平衡逆向移动,说明 D. 由于温度低导致反应速率慢M点未达平衡
【答案】A
【解析】
【详解】A.观察图可知,点的产率小于平衡产率,Q点未达到平衡,A错误;
B.点Z的产率相同,但温度不同,所以反应物分子的有效碰撞几率不同,B正确;
C.根据图中在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系可知,随着温度升高,Z的平衡产率逐渐降低,说明升温平衡逆向移动,说明,该反应是放热反应,C正确;
D.根据图可知,点Z的产率小于Z的平衡产率,说明M点还没有达到平衡,说明温度较低,反应速率较慢,D正确;
故选A。
10. 利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,正确的是
A. 若X为碳棒,Y为溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
B. 若X为锡棒,Y为溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
C. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将增大
【答案】C
【解析】
【分析】当开关K置于M时形成原电池,当K置于N时形成电解池,X作阳极,铁作阴极。
【详解】A.开关K置于N处,形成电解池,铁与负极相连作阴极,减缓铁的腐蚀,故A错误;
B.开关K置于M处,为原电池,X为锡棒,Y为NaCl溶液,锡比铁不活泼,锡作正极,铁作负极,可加速铁的腐蚀,故B错误;
C.开关K置于M处,为原电池,铁比铜活泼,铁作负极,电子由铁经导线流向铜,铜棒上铜离子得电子生成铜单质,质量增加,故C正确;
D.开关K置于N处,X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,形成电镀装置,实现在铁表面镀铜,电解质溶液中铜离子浓度不变,故D错误;
故选:C。
11. 常温下,药物乙酰水杨酸(用HA表示,,且含A粒子为药物有效部分)在胃内吸收模式如图(只有HA可自由穿过胃粘膜进入血液),若不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A. 酸性强的食物有利于药物吸收 B. HA在血液中电离度小于胃中
C. 在胃中, D. 血液与胃中药量之比约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.HA的电离方程式为HAH++A-,酸性增强,平衡逆向移动,有利于药物吸收,A正确;
B.HA的电离方程式为HAH++A-,血液中pH=7.4,呈弱碱性,促进HA电离,胃中pH=1.0,呈酸性,抑制HA的电离,血液中HA的电离程度比胃中大,B错误;
C.,胃中pH=1.0,c(H+)=1×10-1.0mol/L,则胃中,C正确;
D.血液中存在,则血液中药物有效部分以A-为主,HA可以忽略不计;胃中存在,则血液中药物有效部分以HA为主,A-可以忽略不计;血液中HA浓度由胃中扩散平衡决定,故血液中和胃中近似相等,则 ,D正确;
故选B。
12. 利用下列装置设计的实验方案正确且能达到实验目的的是
A.反应速率①>②,可知催化效果更好
B.验证牺牲阳极的阴极保护法
C.测定生成氢气的速率
D.用已知浓度的测定未知浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液和硫酸铜溶液的阴离子不同,不能判断阳离子的催化效果,A不符合题意;
B.取出少量Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6],溶液不显蓝色,说明Fe未反应,为牺牲阳极的阴极保护法,B符合题意;
C.测定速率缺少计时器,C不符合题意;
D.氢氧化钠溶液不能使用酸式滴定管,D不符合题意;
故选B。
13. 在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是(已知t℃时Ksp(AgCl)=4.9×10-10)
A. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
B. 在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
C. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到b点
D. 在t℃时,AgCl(s)+Br—(aq)AgBr(s) +Cl—(aq)的平衡常数K=1000
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,c点时,溴化银饱和溶液中银离子浓度和溴离子浓度都为7×10-7mol/L,则溴化银的溶度积Ksp=7×10-7×7×10-7=4.9×10-13;a点时,溶液中的浓度熵Qc<Ksp,则a点对应的是溴化银的不饱和溶液;b点时,溶液中的浓度熵Qc>Ksp,则b点对应的是溴化银的过饱和溶液,有沉淀生成。
【详解】A. 由分析可知,a点对应的是溴化银的不饱和溶液,故A正确;
B.由分析可知,溴化银的溶度积Ksp为4.9×10-13,故B正确;
C.向溴化银饱和溶液中加入溴化钠固体时,溴离子浓度增大,溶度积不变,银离子浓度减小,则不可能使溶液由c点变到b点,故C错误;
D.由方程式可得,反应的平衡常数K=====1000,故D正确;
故选C。
14. 室温下,向10mLH2A溶液中滴加的NaOH溶液时,pH、pc(X)[pc(X)=﹣lgc(X)](、、)随V(NaOH溶液)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示随V(NaOH溶液)变化
B. 反应的化学平衡常数为
C. 当V(NaOH溶液)=10mL时,
D. 常温下,当pH=7.6时,有
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2A与NaOH溶液反应,随pH的增大c(H2A)减小、c(HA-)先增大后减小(加入10.00mL时达最大),增大,当V(NaOH溶液)>20mL时,NaOH过量,溶液体积增大,变小,曲线①表示随V(NaOH溶液)变化,曲线②表示pc(HA-)随V(NaOH溶液)变化,曲线③表示pc(H2A)随V(NaOH溶液)变化,A项错误;
B.由pH=2.2、pH=7.6可分别求出、,反应的化学平衡常数为,B项错误;
C.当V(NaOH溶液)=10mL时,溶液中溶质为NaHA,根据电荷守恒得根据元素质量守恒得,综上可得,C项正确;
D.当pH=7.6时,,根据电荷守恒得,代入转换得:,此时,则,D项错误。
故选C。
15. 下面是科学家最近研发的可充电电池的工作示意图,锂离子导体膜只允许通过,电池反应为:。
下列说法正确的是
A. 放电时,负极反应为:
B. 充电时,电极发生脱嵌,放电时发生嵌入
C. 放电时,当转移0.2mol电子时,理论上左室中电解质的质量增重4.0g
D. 电解质可用水作溶剂,更有利于传递离子
【答案】B
【解析】
【分析】根据电池反应可知,放电时:Ca为负极,反应为:Ca-2e- = Ca2+,正极反应为:,据此作答。
【详解】A.根据方程式分析,放电时,Ca为负极,则负极反应为:Ca-2e- = Ca2+,故A错误;
B.充电时,LiFePO4 变为Li1-xFePO4和x Li+,则Li1-xFePO/LiFePO4电极发生Li+脱嵌,放电时发生Li+嵌入,故B正确;
C.放电时,当转移0.2 mol电子时,有0.1mol钙单质变为钙离子进入到电解质中,有0.2mol Li+向右移动,则理论上左室中电解质的质量增重0.1mol×40g∙mol−1−0.2mol×7g∙mol−1=2.6 g,故C错误;
D.钙是活泼金属,与水反应,不可能是水溶液,因此LiPF6-LiAsF6为非水电解质,其与Li2SO4溶液的主要作用都是传递离子,故D错误;
故答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在日常生活和工农业生产中经常涉及到吸热反应和放热反应,回答下面问题:
(1)下列反应一定属于吸热反应的是_______(选填序号)。
a.干冰汽化 b.C与反应生成CO c.铝热反应 d.燃烧反应 e.碳酸钙的分解
(2)科学家利用计算机模拟了单个甲醇分子与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应Ⅰ的_______0(填“<”“>”或“=”);反应Ⅱ的活化能为_______。
②决定反应速率快慢的步骤为_______(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
(3)和是重要的化学原料。
①由:
则:和的燃烧热之和_______。(填“大于”,“等于”或“小于”)
②根据图1中的能量关系,可求得中的键能为_______。
③图2表示氧、硫、硒、碲在相同条件下生成气态氢化物时的焓变数据,试写出该条件下硫化氢发生分解反应的热化学方程式:_______。
【答案】(1)be (2) ①. > ②. a ③. 反应I
(3) ①. 大于 ②. 414 ③.
【解析】
【小问1详解】
a.干冰汽化是物理变化,是吸热过程;
b.C与反应生成CO是典型的吸热反应;
c.铝热反应需要高温才能发生,但该反应是放热反应;
d.燃烧反应是放热反应;
e.碳酸钙分解反应是吸热反应;
一定属于吸热反应的是be;
【小问2详解】
①由图可知:反应I是吸热反应,△H>0;反应活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,反应Ⅱ的活化能是akJ•mol-1;
②反应I的活化能比反应Ⅱ大,在相同条件下反应I的反应速率小于反应Ⅱ的反应速率,则决定反应速率快慢的步骤为反应I;
【小问3详解】
①的燃烧热指定产物是,会放出热量,因此:和的燃烧热之和大于;
②据图可知, ,根据=反应物的键能和-生成物的键能和可知,,解得;
③根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成的气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d分别代表碲化氢、硒化氢、硫化氢、水;硫化氢发生分解反应的热化学方程式: 。
17. 甲醇既是重要的化工原料,又是一种清洁燃料。利用CO和加氢均可合成。向容积为2L的刚性容器中通入一定量的、和,在一定温度下合成甲醇,其中两种物质的物质的量随时间变化如下图所示。根据上述信息回答下列问题:
(1)图中B物质为_______。
(2)由CO合成甲醇时,以下有关该反应的说法正确的是_______(填字母)。
A. 恒温,恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡
B. 一定条件下,的消耗速率是的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡
C. 使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高的产率
D. 某温度下,将2mol和6mol充入2L密闭容器中,达到平衡后,测得,则的转化率为80%
(3)在℃时,体积为2L的容器中充入和1mol。
①若经过5min达到平衡,的转化率为60%,则0~5min内平均反应速率_______。
②若5min时,再向容器中加入和各0.2mol,平衡将_______(填“向右”,“向左”或“不”)移动,的转化率将_______(选填“增大”,“减小”或“不变”)。
(4)在3L密闭容器中,发生 ,起始充入和,测得反应体系中的平衡转化率%与温度的关系曲线如下图所示。
①该反应在_______有利于自发进行(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②在温度600K下,经10min时该反应达到平衡,此时该反应化学平衡常数为_______。
【答案】(1) (2)AD
(3) ①. ②. 向右 ③. 增大
(4) ①. 低温 ②. 2.08或或
【解析】
【小问1详解】
甲醇的合成反应方程式为: CO+2H2CH3OH,从图中可以看出,0~8min时内,反应物B的变化量为0.6 mol,生成物A的变化量为0.3 mol。根据反应方程式,1 mol的CO和2 mol的H2反应生成1 mol的甲醇,因此,图中B物质为。故答案为:;
【小问2详解】
A. CO+2H2CH3OH,合成甲醇的反应是气体体积减小的反应,恒温,恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡,故A正确;
B. 一定条件下,的消耗速率是的消耗速率的2倍时,末指明正反应速率还是逆反应速率,无法确定可逆反应是否达到平衡,故B错误;
C. 使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间但不能使平衡发生移动,不能提高的产率,故C错误;
D. 某温度下,将2mol和6mol充入2L密闭容器中,达到平衡后,测得,则的转化率为 80%,故D正确;
故答案为:AD;
【小问3详解】
在℃时,体积为2L的容器中充入和1mol。
①若经过5min达到平衡,的转化率为60%,生成0.6mol甲醇,消耗1.2mol氢气,余0.8mol氢气,余0.4molCO,则0~5min内平均反应速率 =。故答案为:;
②原平衡常数K= ,若5min时,再向容器中加入和各0.2mol,Q=<K,平衡将向右移动,的转化率将增大。故答案为:向右;增大;
【小问4详解】
①该反应,随温度升高,二氧化碳的平衡转化率降低,平衡逆向移动,说明该反应为放热反应,∆H<0,该反应的∆S<0,该反应在低温有利于自发进行。故答案为:低温;
②在温度600K下,经10min时该反应达到平衡,
此时该反应化学平衡常数为 2.08或或。
故答案为:2.08或或。
18. 常温下,根据表中的几种物质的电离平衡常数回答下列问题:
弱酸
电离平衡常数
(1)由已知数据可知的溶液呈_______(选填“酸性”,“中性”或“碱性”),此时溶液中_______(填“>”“=”或“<”)
(2)向的溶液中加入等体积的水,的电离平衡_______(填“向左”,“向右”或“不”)移动;若向原溶液中滴加溶液至,此时溶液_______。
(3)25℃时,向的氨水中缓缓通入少量气体的过程中(忽略溶液体积的变化),下列表达式的数值变小的有_______。
A. B. C. D.
(4)在25℃下,将的氨水与的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中,用含x的代数式表示的电离常数_______。
(5)25℃时,有起始体积均为,的盐酸和醋酸溶液,加水稀释过程中pH的变化如下图所示(V表示稀释后的溶液体积):
①代表盐酸稀释情况的是曲线_______(填“M”或“N”)。
②分别取c、d两点溶液与溶液恰好中和,消耗溶液体积_______(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. 中性 ②. <
(2) ①. 向右 ②. 5 (3)AC
(4)
(5) ①. M ②. >
【解析】
【小问1详解】
水解使溶液呈碱性,水解使溶液呈酸性, 的水解常数 ;的水解常数 ,两者水解常数相等,水解程度相同,溶液呈中性;由于发生水解:,其浓度减小,故小于;
【小问2详解】
加入等体积水后,溶液体积加倍,浓度减半,根据勒夏特列原理,稀释弱酸溶液时,电离平衡向电离方向移动(向右),以部分抵消浓度减小的变化;由电离平衡 ,给定 ,代入公式,解得 ,所以;
【小问3详解】
通入后,先发生反应 ,溶液碱性减弱,pH 减小, 增大, 和 减小,继续通入发生反应:,增大,据此分析;
A.由分析可知,通入的过程中 增大,也增大,所以减小,故选A;
B.通入少量CO2气体的过程中,溶液碱性减弱、酸性增强,增大,故不选B;
C.通入少量CO2气体的过程中,增大,Kb=不变,所以减小,故选C;
D.,所以不变,故不选D;
故选AC;
【小问4详解】
在25℃下,将xmol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根据电荷守恒可知混合液中存在:,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-)=0.005mol/L,根据物料守恒得c(NH3·H2O)=(0.5x-0.005)mol/L,NH3•H2O的电离常数。
【小问5详解】
①盐酸是强酸,稀释时变化明显,pH 随体积增大快速上升(曲线陡峭),故表示盐酸稀释情况的是曲线M;
②c、d两点溶液的pH相等,盐酸为强酸溶液、醋酸为弱酸,则盐酸的浓度小于醋酸,浓度越大,中和10mLNaOH溶液所需要的体积就越少,故积>。
19. 为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
I.用图甲所示装置进行第一组实验:
(1)在保证电极反应不变的情况下,Mg不能替代Cu作电极的原因是_______。
(2)一段时间后,可观察到滤纸上的现象是_______。
Ⅱ.该小组同学用图乙所示装置进行二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根在溶液中呈紫红色,具有极强的氧化性。回答下列问题:
(3)若通过该实验制备,降低的区域在_______(填“阴极区”或“阳极区”);电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
(4)根据实验现象及所查信息,电解过程中,Y极发生的电极反应分别为_______和_______。
(5)电解进行一段时间后,若在X极收集到448mL气体,Y电板(铁电极)质量减小0.28g,则在Y极收集到气体为_______mL(均已折算为标准状况时气体体积)。
【答案】(1)原装置Zn做负极,根据金属活动性顺序,因此Mg不能替代Cu
(2)滤纸上有蓝色斑点产生
(3) ①. 阳极区 ②. 防止生成的与高铁酸钠反应
(4) ①. ②.
(5)56
【解析】
【分析】Ⅰ.甲装置中,Zn比Cu活泼,Zn为负极,Cu为正极,则M(Cu)为阳极,N(Cu)为阴极。
Ⅱ.由图可知:X为阴极,电解过程中,X极上发生:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,由图干可知两极均有气体产生,且Y极处溶液逐渐变成紫红色,所以Y极发生的电极反应为和,据此解答。
【小问1详解】
在保证电极反应不变的情况下,Mg不能替代Cu作电极是因为原装置Zn做负极,根据金属活动性顺序,因此Mg不能替代Cu;
【小问2详解】
利用该原电池电解氢氧化钠溶液,由于电极均是铜,在阳极M(Cu)上发生反应Cu-2e-=Cu2+,产生的Cu2+在溶液中发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,所以在滤纸上能观察到的现象是滤纸上有蓝色斑点产生;
【小问3详解】
由图可知:X为阴极,电解过程中,X极(阴极)上发生:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以阴极区溶液的c(OH-)增大,Y极(阳极)发生的电极反应为和,消耗OH-,导致阳极区降低,电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,是因为氢气具有还原性,高铁酸钠具有强氧化性,防止生成的与高铁酸钠反应;
【小问4详解】
由于实验时发现,两极均有气体产生,且Y极处溶液逐渐变成紫红色,停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清,又因为高铁酸根在溶液中呈紫红色,所以在电解过程中,Y极发生的电极反应为和;
【小问5详解】
电解进行一段时间后,X极上发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-,若在X极收集到448mL气体,即0.02mol H2,转移0.04mol电子,Y电板(铁电极)质量减小0.28g,即铁反应掉0.005mol,根据反应可知转移0.03mol电子,则转移0.04mol-0.03mol=0.01mol电子,在Y极收集到0.0025mol氧气,标准状况下体积为0.0025mol ×22.4L/mol×1000mL/L=56mL。
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