《选择性必修1》综合测试题（二）（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

《选择性必修1》综合测试题(二) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ag-108 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．红棕色NO2加压后颜色先变深，后逐渐变浅 B．在H2、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 C．FeCl3溶液加热后颜色变深 D．FeCl3和KSCN的混合溶液中加入无色KSCN溶液，颜色变深 2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( ) A．反应SO2(g)+2H2S(g)= 3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0 B．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1 C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a、 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b，则a>b D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 3．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．该反应中熵变、焓变皆大于0 B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行 C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行 D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 4．下列推论正确的是( ) A．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1，S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2；则：△H1＞△H2 B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)  △H =-57.4kJ/mol，则：含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H＞0，△S＞0，则：该反应任何温度下都能自发进行 5．某温度下，反应2A(g) B(g)　ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时＝b，下列叙述正确的是(　　) A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a＜b B．若a＝b，则容器中一定使用了催化剂 C．若其他条件不变，升高温度，则a＜b D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b 6．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)　ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　) A．在容器中加入氩气，反应速率不变 B．加入少量W，逆反应速率增大 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．将容器的体积压缩，可增加活化分子的百分数，有效碰撞次数增加 7．硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的磺化试剂，其可利用SO2(g)+ Cl2 (g) SOCl2 (g) ∆H<0制备。1000C时，该反应的压强平衡常数，在恒温恒容的容器中发生反应，下列说法正确的是( ) A．已知硫酰氯结构式为，硫酰氯每个原子均达到8电子稳定结构 B．容器内气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡 C．温度升高，平衡逆向移动，反应的压强平衡常数增大 D．上述制备硫酰氯的反应，在高温下自发 8．反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，700℃时平衡常数为1.47，900℃时平衡常数为2.15。下列说法错误的是( ) A．反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动 B．反应达到平衡后，向体系中加入NaOH溶液，平衡逆向移动 C．该反应的化学平衡常数表达式为K= D．温度不变时，为定值 9．下列说法正确的是( ) A．电解精炼铜时，阳极只发生Cu-2e-=Cu2+ B．如图为外加电流法保护钢闸门不被腐蚀 C．测定中和反应的反应热应使用玻璃棒搅拌 D．增大反应物浓度，单位体积内的活化分子数增多，反应速率加快 10．根据如图所示， 下列说法不正确的是( ) A．反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H = +131．3 kJ·mol-1 B．使用催化剂可以改变图上b的值 C．该反应反应物的键能大于生成物的键能 D．由图可知，1mol C和1 mol H2O反应生成1 mol CO和1mol H2吸收的热量一定为 131．3 kJ 11．在固体M的催化下，NO的氧化反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H 分两步进行： 步骤Ⅰ．2NO(g)=N2O2(g)   ∆H1 步骤Ⅱ．N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H2 反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．总反应的焓变∆H = E5-E1 B．决定NO氧化反应速率的是步骤Ⅱ C．步骤Ⅱ的活化能为E4-E3 D．催化剂的作用是降低反应的活化能，但活化分子百分数不变 12．一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为：Na1-xFePO4+ NaxC= NaFePO4+C。下列说法正确的是( ) A．放电时，X电极为负极 B．放电时，Na+向极迁移 C．充电时，X极电极反应式为Na1-xFePO4+xNa++xe-=NaFePO4 D．充电时，每转移1mole-，Y极质量增加23g 13．某温度下，向2L恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的X(g)和Y(g)，同时发生以下两个反应：①X(g) + Y(g)Z(g) + W(g) ，②X(g) + Y(g)Z(g) + M(g) 。反应体系中组分X(g)、W(g)的物质的量浓度c随时间的变化情况如图所示{已知：Z(g)的选择性。下列说法正确的是( ) A．0~10min内，Y(g)的平均反应速率为 B．相比反应②，反应①的Z(g)的选择性更高 C．平衡时，反应①的平衡常数 D．当容器内气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态 14．已知：CH3NH2、H3BO3分别为一元弱碱和一元弱酸，二者在水中电离方程式分别为：CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-；H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+，25℃时，将10mL浓度均为1mol·L-1的CH3NH2、H3BO3两种溶液分别加水稀释，曲线如图所示，V是溶液体积(mL)，pOH=-lg c(OH-)，下列说法正确的是( ) A．Kb(CH3NH2)＜Ka(H3BO3) B．水的电离程度： N＜M C．溶液中的阴、阳离子总浓度： Q＜P D．常温下，向上述pOH=3的CH3NH溶液加入等体积pH=3的盐酸后呈中性 二、填空题(本大题共4小题，共58分) 15．(14分)时，三种弱酸的电离平衡常数如下表所示。 名称 醋酸 亚硝酸 草酸 化学式 CH3COOH HNO2 H2C2O4 电离平衡常数 1.8×10-5 5.6×10-4 Ka1=5.6×10-2，Ka2=1.5×10-4 (1) 0.1mol·L-1的NaNO₂ 性，(填“酸”、“碱”或“中”)，其溶液中各离子浓度大小顺序为 。 (2)将和体积均相同的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别稀释，其随加水体积的变化如图所示。 ①曲线Ⅰ代表溶液 (填“HNO2”或 “NaOH”)。 ②图中，点水的电离程度 (填“大于”、“小于”或“等于”) 点水的电离程度。 ③若向上述CH3COOH和HNO2溶液中分别滴加等浓度的溶液，恰好中和时消耗NaOH溶液体积分别为V1和V2。则V1 V2 (填“”、“”或“”)。 (3)向H2C2O4溶液中加入少量的CH3COONa，写出该反应的离子方程式： 。 (4)某实验小组探究某食用白醋中醋酸的准确浓度，在实验室用标准NaOH溶液对其进行滴定。 ①如图表示25 mL滴定管中液面的位置，A处的刻度为19，滴定管中液面读数应为 。 ②为了减小实验误差，某同学用标准溶液进行了三次实验，假设每次所取白醋体积均为，三次实验结果记录如下： 实验次数 第一次 第二次 第三次 消耗溶液体积 18.02 16.35 16.30 从上表可看出，第一次实验中记录消耗溶液的体积明显多于后两次，原因可能是 。 A．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡 B．第一次滴定用的锥形瓶用白醋润洗 C．滴定结束时，俯视读数 D．NaOH标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低 16．(15分)硫酸是一种重要的基础化工原料，可用不同的方法制备。 (1)18～19世纪，利用SO2和氢氧化物制硫酸，过程中的物质转化如图1所示。 ①工业上可用生产NO，为该工艺提供氮氧化物，反应的化学方程式是 。 ②制硫酸总反应的化学方程式是 。 (2)现代用接触法制硫酸，关键工序是SO2的催化氧化：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝-196kJ·mol−1。 ①中硫氧键键能的平均值为akJ·mol−1，SO3中硫氧键键能的平均值为bkJ·mol−1，则中氧氧键的键能为 kJ·mol−1。 ②其他条件不变，相同时间内SO2的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于，SO2的转化率减小，可能的原因是 。 (3)人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。 电解(NH4)2SO4废液制较浓硫酸，同时获得氨水，其原理示意图如图3所示。 注：X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，电极均为惰性电极。 ①结合化学用语解释图3装置中生成较浓硫酸的原理： 。 ②有同学设计燃料电池，利用图3中产生的M、N、较浓硫酸和较浓氨水联合处理(NH4)2SO4废液，其原理示意图如图4所示。 ⅰ．较浓硫酸应注入 (填“C极区”或“D极区”)。 ⅱ．从物质和能量的角度说明联合生产的优点： 。 17．(14分)镍氢电池广泛用于油电一体的混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。 Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为，其中，MH为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。 (1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。 ①电极A是 (填“正极”或“负极”)。 ②正极的电极反应式为 。 (2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电，此时电极A附近的pH (填“变大”“不变”或“变小”) Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中，金属镍的转化过程如下： 转化过程中所用H2SO4和NaOH溶液通过电解Na2SO4溶液获得，装置如图2。 已知：阴离子交换膜可选择性透过阴离子，阳离子交换膜可选择性透过阳离子。 (3)图2中，电极C为电解池的 (填“阴极”或“阳极”)。 (4)产生H2SO4的是 (填“甲池”“乙池”或“丙池”)，结合化学用语说明产生H2SO4的原理： 。 (5)回收该品牌废旧镍氢电池过程中，在阴极收集到气体134.4L(标准状况下)，理论上最多可回收得到Ni(OH)2的质量为 。 18．(15分)某小组同学欲探究AgNO3溶液与FeSO4溶液的反应，进行如下实验。 序号 实验操作 实验现象 I 将2mL0.04 mol/LAgNO3溶液与2mL0.04 mol/LFeSO4溶液(调pH=3)混合后密封 观察到产生灰黑色沉淀，溶液变为黄色，数小时后，溶液颜色无变化，沉淀不增加 II 将2mL0.04 mol/LNaNO3溶液与2mL0.04 mol/LFeSO4溶液(调pH=3)混合后密封 数小时后，未观察到明显现象 III 取少量I中反应后的上层清液，逐滴加入KSCN溶液 观察到溶液先变红，稍振荡后红色消失，同时产生白色沉淀；再次滴入KSCN溶液，上述现象再次出现 资料：反应i．Ag++SCN- AgSCN↓ (白色) 反应ii．Fe.3++SCN- Fe(SCN)]2+ (红色) (1)取实验I中灰黑色沉淀，加入浓硝酸，沉淀溶解，产生红棕色气体。经后续检验，证明沉淀中含银。写出加入浓硝酸后发生的离子方程式： 。 (2)实验II的目的为： 。 (3)根据实验III中现象，推测资料中的两个反应在实验III的条件下： ①反应速率： (填“＞”、“＝”或“＜”，下同)。 ②反应限度： 。 (4)综合实验I~III可知，实验I中发生反应的离子方程式为： 。 【反思与迁移】 小组同学对实验I进行定量分析，取1mL实验I反应后的上层清液于10mL锥形瓶中，用c mol/LKSCN标准溶液滴定，消耗KSCN溶液的体积为VmL。 (5)能指示滴定终点的现象为： 。 (6)实验I中反应的平衡常数K= 。 (7)取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 《选择性必修1》综合测试题(二) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ag-108 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．红棕色NO2加压后颜色先变深，后逐渐变浅 B．在H2、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 C．FeCl3溶液加热后颜色变深 D．FeCl3和KSCN的混合溶液中加入无色KSCN溶液，颜色变深 【答案】B 【解析】A项中加压后c(NO2)变大，颜色加深，但加压使平衡向右移动，颜色又变浅， A正确；B项中H2(g)＋I2(g)2HI(g)是反应前后气体体积不变的反应，加压后，平衡不移动，但体积变小，c(I2)增大，颜色变深，故B错；C项中Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋是吸热反应，加热平衡正移，C正确；D项Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入SCN－，增大反应物浓度，平衡正移，D正确。 2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( ) A．反应SO2(g)+2H2S(g)= 3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH<0 B．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1 C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a、 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b，则a>b D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 【答案】A 【解析】A项，该反应的气体反应物总物质的量为3 mol，产物均为固体和液体，熵减(ΔS<0)。根据ΔG=ΔH−TΔS<0，常温下自发需ΔH<0，A正确；B项，燃烧热应生成液态水，而题中生成气态水，故氢气的燃烧热应大于241.8 kJ·mol⁻¹，B错误；C项，完全燃烧生成CO2放热更多，焓变更负，故a应小于b，C错误；D项，ΔH>0说明石墨转化为金刚石吸热，石墨能量更低更稳定，D错误；故选A。 3．已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．该反应中熵变、焓变皆大于0 B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行 C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自发进行 D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 【答案】A 【解析】根据化学方程式可知该反应中熵变、焓变都大于0，A项正确；该反应是吸热反应，但也是熵增大的反应，所以有可能自发进行，B项错误；碳酸盐分解反应中熵增加，但不是在任何条件下碳酸盐分解都能够自发进行，如CaCO3的分解仅在高温下自发，C项错误；能自发进行的反应不一定是放热反应，不能自发进行的反应也不一定是吸热反应，D项错误。 4．下列推论正确的是( ) A．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1，S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2；则：△H1＞△H2 B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)  △H =-57.4kJ/mol，则：含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ C．C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9kJ/mol，则：由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H＞0，△S＞0，则：该反应任何温度下都能自发进行 【答案】B 【解析】A项，固态硫变为气态硫是吸热过程，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生的热量多，但反应热为负值，△H1＜△H2，故A错误；B项，NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/mol，即在稀溶液中1mol NaOH完全反应放出57.4kJ热量，则含20g NaOH即0.5mol的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ，故B正确；C项，C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.9 kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石的能量高于石墨的能量，则石墨比金刚石稳定，故C错误；D项，CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H ＞0，△S＞0，高温下才能使ΔG=ΔH-TΔS＜0，故高温下能自发进行，故D错误；故选B。 5．某温度下，反应2A(g) B(g)　ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时＝b，下列叙述正确的是(　　) A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a＜b B．若a＝b，则容器中一定使用了催化剂 C．若其他条件不变，升高温度，则a＜b D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b 【答案】B 【解析】A项，充入B气体相当于增大压强，B的体积分数增大，故a>b；B项，只有使用催化剂，平衡不移动，a＝b；C项，升高温度，平衡正向移动，a>b；D项，相当于扩大容器容积，减小压强，平衡逆向移动，a＜b。 6．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)　ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　) A．在容器中加入氩气，反应速率不变 B．加入少量W，逆反应速率增大 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．将容器的体积压缩，可增加活化分子的百分数，有效碰撞次数增加 【答案】A 【解析】在容器中加入氩气，压强增大，但参与反应的物质的浓度不变，所以反应速率不变，A项正确；W是固体，所以加入少量W，正、逆反应速率均不变，B项不正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项不正确；将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子数，有效碰撞次数增多，反应速率增大，但活化分子的百分数不变，D项不正确。 7．硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的磺化试剂，其可利用SO2(g)+ Cl2 (g) SOCl2 (g) ∆H<0制备。1000C时，该反应的压强平衡常数，在恒温恒容的容器中发生反应，下列说法正确的是( ) A．已知硫酰氯结构式为，硫酰氯每个原子均达到8电子稳定结构 B．容器内气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡 C．温度升高，平衡逆向移动，反应的压强平衡常数增大 D．上述制备硫酰氯的反应，在高温下自发 【答案】B 【解析】A项，已知硫酰氯结构式为，硫原子的最外层电子全部参与成键，所以硫原子已达12个电子，A错误；B项，因为反应体系中反应物和生成物都是气体，正向气体体积减小的反应，所以只不达到平衡状态，气体的总物质的量都在变化，则气体的平均摩尔质量也在变化，当容器内气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡，B正确；C项，该反应正向为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应的压强平衡常数减小，C错误；D项，该反应为气体体积减小的反应，△S＜０，又因为△H＜0，在低温时易自发进行，D错误；故选B。 8．反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，700℃时平衡常数为1.47，900℃时平衡常数为2.15。下列说法错误的是( ) A．反应达到平衡后，升高温度，平衡正向移动 B．反应达到平衡后，向体系中加入NaOH溶液，平衡逆向移动 C．该反应的化学平衡常数表达式为K= D．温度不变时，为定值 【答案】C 【解析】A项，根据题意可知升高温度平衡常数变大，说明升温平衡正向移动，故A正确；B项，平衡后加入NaOH溶液，NaOH溶液会吸收二氧化碳，二氧化碳的浓度减小，平衡逆向移动，故B正确；C项，在该反应中Fe和FeO为固体，所以平衡常数的表达式为K=，故C错误；D项，温度不变平衡常数不变，即不变为定值，故D正确；故选C。 9．下列说法正确的是( ) A．电解精炼铜时，阳极只发生Cu-2e-=Cu2+ B．如图为外加电流法保护钢闸门不被腐蚀 C．测定中和反应的反应热应使用玻璃棒搅拌 D．增大反应物浓度，单位体积内的活化分子数增多，反应速率加快 【答案】D 【解析】A项，电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为纯铜，阳极主要发生反应Cu-2e-=Cu2+，也有其他杂质发生氧化反应，A错误；B项，外加电流保护法防止钢闸门被腐蚀时，钢闸门作阴极，与直流电源的负极相连，题目所给图中没有外加电源，B错误；C项，中和反应热测定要用专门的玻璃搅拌器搅拌使反应充分，不能使用普通玻璃棒，防止热损失，C错误；D项，增大反应物浓度，单位体积内的活化分子数增多，分子有效碰撞增加，反应速率加快，D正确；故选D。 10．根据如图所示， 下列说法不正确的是( ) A．反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H = +131．3 kJ·mol-1 B．使用催化剂可以改变图上b的值 C．该反应反应物的键能大于生成物的键能 D．由图可知，1mol C和1 mol H2O反应生成1 mol CO和1mol H2吸收的热量一定为 131．3 kJ 【答案】D 【解析】A项，据图可知生成物[1molCO(g)和1molH2(g)]的能量之和比反应物[1molC(s)和H2O(g)]的能量之和高131.3kJ，为吸热反应，热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH = +131.3 kJ·mol-1，故A正确；B项，b为正反应活化能，催化剂可以同时降低正逆反应的活化能，故B正确；C项，该反应为吸热反应，所以反应物断键吸收的能量要大于生成物成键放出的能量，即反应物的键能大于生成物的键能，故C正确；D项，各物质的状态不明确，所以吸收的热量不一定是 131.3 kJ，故D错误；故选D。 11．在固体M的催化下，NO的氧化反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H 分两步进行： 步骤Ⅰ．2NO(g)=N2O2(g)   ∆H1 步骤Ⅱ．N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H2 反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．总反应的焓变∆H = E5-E1 B．决定NO氧化反应速率的是步骤Ⅱ C．步骤Ⅱ的活化能为E4-E3 D．催化剂的作用是降低反应的活化能，但活化分子百分数不变 【答案】B 【解析】A项，由图中信息可知，反应物的总能量为E2，生成物的总能量为E5，则∆H = E5-E2，A不正确；B项，从图中可以看出，步骤Ⅰ的活化能小于步骤Ⅱ的活化能，则决定NO氧化反应速率的是步骤Ⅱ，B正确；C项，步骤Ⅱ中，反应物的总能量为E4，活化分子的最低能量为E3，则活化能为E3-E4，C错误；D项，加入催化剂，降低活化能，活化分子百分数增大，D错误；故选B。 12．一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为：Na1-xFePO4+ NaxC= NaFePO4+C。下列说法正确的是( ) A．放电时，X电极为负极 B．放电时，Na+向极迁移 C．充电时，X极电极反应式为Na1-xFePO4+xNa++xe-=NaFePO4 D．充电时，每转移1mole-，Y极质量增加23g 【答案】D 【解析】放电时电池反应为：Na1-xFePO4+ NaxC= NaFePO4+C，则NaxC失电子，Y电极为负极，Na1-xFePO4得电子，X电极为正极。A项，放电时，X电极为正极，A不正确；B项，放电时，阳离子向正极移动，则Na+向X极迁移，B不正确；C项，充电时，X电极为阳极，反应式为NaFePO4-xe-=Na1-xFePO4+xNa+，C不正确；D项，充电时，Y极发生反应xNa++C+xe-=NaxC，则每转移1mole-，有1molNa+附着在Y极表面，Y极质量增加23g，D正确；故选D。 13．某温度下，向2L恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的X(g)和Y(g)，同时发生以下两个反应：①X(g) + Y(g)Z(g) + W(g) ，②X(g) + Y(g)Z(g) + M(g) 。反应体系中组分X(g)、W(g)的物质的量浓度c随时间的变化情况如图所示{已知：Z(g)的选择性。下列说法正确的是( ) A．0~10min内，Y(g)的平均反应速率为 B．相比反应②，反应①的Z(g)的选择性更高 C．平衡时，反应①的平衡常数 D．当容器内气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态 【答案】A 【解析】A项，0~10min内，mol·L，因此，A项正确；B项，相同时间内，反应②生成Z(g)消耗的X(g)更多，选择性更高，B项错误；C项，平衡时，mol⋅L，mol⋅L，mol⋅L，，C项错误；D项，容器内气体质量不变，容器体积不变，气体密度一直不变，故容器内气体的密度不变不能说明反应达到了平衡状态，D项错误；故选A。 14．已知：CH3NH2、H3BO3分别为一元弱碱和一元弱酸，二者在水中电离方程式分别为：CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-；H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+，25℃时，将10mL浓度均为1mol·L-1的CH3NH2、H3BO3两种溶液分别加水稀释，曲线如图所示，V是溶液体积(mL)，pOH=-lg c(OH-)，下列说法正确的是( ) A．Kb(CH3NH2)＜Ka(H3BO3) B．水的电离程度： N＜M C．溶液中的阴、阳离子总浓度： Q＜P D．常温下，向上述pOH=3的CH3NH溶液加入等体积pH=3的盐酸后呈中性 【答案】B 【解析】由图可知，1mol/甲胺溶液的pOH为1.69，则甲胺的电离常数约为=10-3.38，1mol/L硼酸溶液的pOH为9.38，则硼酸的电离常数约为=10-9.24，所以甲胺的电离常数大于硼酸，相同浓度的甲胺溶液的电离程度大于硼酸溶液，溶液中离子浓度大于硼酸溶液。A项，甲胺的电离常数大于硼酸的电离常数，故A错误；B项，由图可知，1mol/甲胺溶液的pOH为1.69，溶液的氢氧根离子浓度为10-1.69mol/L，1mol/L硼酸溶液的pOH为9.38，溶液的氢氧根离子浓度为10-4.62mol/L，酸溶液电离出的氢离子和碱溶液电离出的氢氧根离子均抑制水的电离，则等浓度的甲胺溶液中水的电离程度小于硼酸溶液，故B正确；C项，1mol/甲胺溶液和1mol/L硼酸溶液稀释相同倍数所得溶液浓度相等，由分析可知，甲胺的电离常数大于硼酸，相同浓度的甲胺溶液的电离程度大于硼酸溶液，溶液中离子浓度大于硼酸溶液，所以等浓度甲胺溶液中阴阳离子总浓度大于硼酸溶液，故C错误；D项，常温下，pOH为3的甲胺溶液与pH为3的盐酸溶液反应时，弱碱甲胺溶液过量，溶液呈碱性，故D错误；故选B。 二、填空题(本大题共4小题，共58分) 15．(14分)时，三种弱酸的电离平衡常数如下表所示。 名称 醋酸 亚硝酸 草酸 化学式 CH3COOH HNO2 H2C2O4 电离平衡常数 1.8×10-5 5.6×10-4 Ka1=5.6×10-2，Ka2=1.5×10-4 (1) 0.1mol·L-1的NaNO₂ 性，(填“酸”、“碱”或“中”)，其溶液中各离子浓度大小顺序为 。 (2)将和体积均相同的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别稀释，其随加水体积的变化如图所示。 ①曲线Ⅰ代表溶液 (填“HNO2”或 “NaOH”)。 ②图中，点水的电离程度 (填“大于”、“小于”或“等于”) 点水的电离程度。 ③若向上述CH3COOH和HNO2溶液中分别滴加等浓度的溶液，恰好中和时消耗NaOH溶液体积分别为V1和V2。则V1 V2 (填“”、“”或“”)。 (3)向H2C2O4溶液中加入少量的CH3COONa，写出该反应的离子方程式： 。 (4)某实验小组探究某食用白醋中醋酸的准确浓度，在实验室用标准NaOH溶液对其进行滴定。 ①如图表示25 mL滴定管中液面的位置，A处的刻度为19，滴定管中液面读数应为 。 ②为了减小实验误差，某同学用标准溶液进行了三次实验，假设每次所取白醋体积均为，三次实验结果记录如下： 实验次数 第一次 第二次 第三次 消耗溶液体积 18.02 16.35 16.30 从上表可看出，第一次实验中记录消耗溶液的体积明显多于后两次，原因可能是 。 A．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡 B．第一次滴定用的锥形瓶用白醋润洗 C．滴定结束时，俯视读数 D．NaOH标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低 【答案】(1)碱(1分) c(Na＋)＞c(NO3-)＞c(OH-)＞c(H＋)(2分) (2)HNO2(2分) 大于(2分) ＞(2分) (3) H2C2O4+CH3COO-=CH3COOH+ HC2O4-(2分) (4)19.40 (1分) AB(2分) 【解析】(1)HNO2为弱酸，共有NaNO2为强碱弱酸盐，0.1mol·L-1的NaNO₂溶液中NO2-离子水解溶液显碱性，溶液中离子浓度大小为：c(Na＋)＞c(NO3-)＞c(OH-)＞c(H＋)；(2)①常温下pH和体积均相同的HNO2和CH3COOH溶液分别稀释，pH变化较大的酸其酸性较强，根据电离平衡常数知，亚硝酸酸性较强，根据图知I酸性较强，为HNO2；②酸抑制水电离，则酸中氢离子浓度越大，水的电离程度越小，c(H+): a<b点，则水电离程度: a点> b点，a点水的电离程度大于b点水的电离程度；③等体积等pH值的CH3COOH溶液和HNO2溶液，酸的物质的量:n(CH3COOH)>n(HNO2)，消耗碱的体积与酸的物质的量成正比，则醋酸消耗的碱较多，即V1>V2；(3)由于H2C2O4的Ka1=5.6×10-2大于CH3COOH的电离常数1.8×10-5，向H2C2O4溶液中加入少量的CH3COONa，该反应的离子方程式为：H2C2O4+CH3COO-=CH3COOH+ HC2O4-；(4)①如图表示25mL滴定管中液面的位置，A处的刻度为19，滴定管中液面读数应为：19.40；②A项，滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束尖嘴部分充满溶液，导致氢氧化钠溶液的体积偏大，故A正确；B项，第一次滴定用的锥形瓶用白醋润洗，锥形瓶预先用食用白醋润洗过，醋酸的物质的量偏大，导致氢氧化钠溶液的体积偏大，故B正确；C项，实验结束时，俯视刻度线读取滴定终点时 NaOH溶液的体积，导致氢氧化钠溶液的体积偏小，故C错误；D项，该NaOH标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低，如用酚酞为指示剂，最终产物不变，没有影响，故D错误；故选AB。 16．(15分)硫酸是一种重要的基础化工原料，可用不同的方法制备。 (1)18～19世纪，利用SO2和氢氧化物制硫酸，过程中的物质转化如图1所示。 ①工业上可用生产NO，为该工艺提供氮氧化物，反应的化学方程式是 。 ②制硫酸总反应的化学方程式是 。 (2)现代用接触法制硫酸，关键工序是SO2的催化氧化：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝-196kJ·mol−1。 ①中硫氧键键能的平均值为akJ·mol−1，SO3中硫氧键键能的平均值为bkJ·mol−1，则中氧氧键的键能为 kJ·mol−1。 ②其他条件不变，相同时间内SO2的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于，SO2的转化率减小，可能的原因是 。 (3)人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。 电解(NH4)2SO4废液制较浓硫酸，同时获得氨水，其原理示意图如图3所示。 注：X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，电极均为惰性电极。 ①结合化学用语解释图3装置中生成较浓硫酸的原理： 。 ②有同学设计燃料电池，利用图3中产生的M、N、较浓硫酸和较浓氨水联合处理(NH4)2SO4废液，其原理示意图如图4所示。 ⅰ．较浓硫酸应注入 (填“C极区”或“D极区”)。 ⅱ．从物质和能量的角度说明联合生产的优点： 。 【答案】(1) 4NH3+5O24NO+6H2O(2分) 2SO2+O2+2H2O2H2SO4(2分) (2) (6b-4a-196)(2分) 温度升高，催化剂失去活性，同时该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率减小(2分) (3) A极附近，发生反应为：2H2O+2e-=2H2↑+2OH-，c(OH-)增大，铵根离子通过阳离子交换膜X进入A极，最终得到较浓氨水，同理B极负极发生反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，c(H+)增大，硫酸根离子通过阴离子交换膜进入B极区，硫酸根离子浓度增大，最终得到较浓硫酸(3分) D极区(2分) 利用H2和O2制成燃料电池，提供电能，得到更高浓度的硫酸和氨水(2分) 【解析】(1)①工业上可用NH3生产NO，该反应的化学方程式是：4NH3+5O24NO+6H2O；②由图可知，制硫酸总反应的化学方程式是2SO2+O2+2H2O2H2SO4； （2） 现代用接触法制硫酸，关键工序是SO2的催化氧化：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝-196kJ·mol−1；①SO2中硫氧键键能的平均值为akJ•mol-1，SO3中硫氧键键能的平均值为bkJ•mol-1，设O2中氧氧键的键能为ckJ•mol-1，则有(4a+c)-6b=-196kJ•mol-1，解得c=(6b-4a-196)kJ•mol-1，即O2中氧氧键的键能为(6b-4a-196)kJ•mol-1；②其他条件不变，相同时间内SO2的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于T，SO2的转化率减小，可能的原因是温度升高，催化剂失去活性，同时该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率减小； (3)①由图可知，A极附近，稀氨水转化为较浓氨水，电极反应为：2H2O+2e-=2H2↑+2OH-，c(OH-)增大，铵根离子通过阳离子交换膜X进入A极，最终得到较浓氨水，同理B极负极稀硫酸转化为浓硫酸，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，c(H+)增大，硫酸根离子通过阴离子交换膜进入B极区，硫酸根离子浓度增大，最终得到较浓硫酸；②i.图3中产生的M、N分别为O2、H2，氢氧燃料电池中，C极O2得到电子，发生还原反应：O2+4e-+4H+=2H2O，c(H+)减小，c(OH-)增大，铵根离子通过阳离子交换膜X进入C极，则较浓氨水应该注入C极区，同理，D极，H2失去电子，发生氧化反应，2H2-4e-=4H+，c(H+)增大，硫酸根离子通过阴离子交换膜Y进入D极区，故较浓硫酸注入D极区；ⅱ.从物质和能量的角度说明联合生产的优点是利用H2和O2制成燃料电池，提供电能，得到更高浓度的硫酸和氨水。 17．(14分)镍氢电池广泛用于油电一体的混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。 Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为，其中，MH为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。 (1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。 ①电极A是 (填“正极”或“负极”)。 ②正极的电极反应式为 。 (2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电，此时电极A附近的pH (填“变大”“不变”或“变小”) Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中，金属镍的转化过程如下： 转化过程中所用H2SO4和NaOH溶液通过电解Na2SO4溶液获得，装置如图2。 已知：阴离子交换膜可选择性透过阴离子，阳离子交换膜可选择性透过阳离子。 (3)图2中，电极C为电解池的 (填“阴极”或“阳极”)。 (4)产生H2SO4的是 (填“甲池”“乙池”或“丙池”)，结合化学用语说明产生H2SO4的原理： 。 (5)回收该品牌废旧镍氢电池过程中，在阴极收集到气体134.4L(标准状况下)，理论上最多可回收得到Ni(OH)2的质量为 。 【答案】(1)负极(2分) H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-(2分) (2)变大(2分) (3)阳极(2分) (4)甲 (2分) 电极C为该电解池的阳极，H2O在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，生成H+，同时SO42-通过阴离子交换膜进入甲池，产生H2SO4(2分) (5)558(2分) 【解析】(1)①由电池中电子流向可知，电极A是负极；②镍氢电池的总反应为，正极NiOOH得电子发生还原反应，电极方程式为：H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-。(2)电池充电时A是阴极，由可知，充电时M得电子生成MH，电极方程式为：H2O+M+e-=MH+OH-，此时电极A附近的氢氧根浓度增大，pH变大。(3)电解池中阳离子向阴极移动，由Na+的流向可知，电极D为阴极，电极C为阳极。(4)电极C为该电解池的阳极，H2O在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，生成H+，同时SO42-通过阴离子交换膜进入甲池，产生H2SO4的是甲池。(5)电解过程中，H2O在阴极得到电子生成H2，电极方程式为：2H2O+2e-= H2↑+2OH-，在阴极收集到H2的体积为134.4L(标准状况下)，物质的量为，转移电子12mol，则在阳极生成6molH2SO4，则生成6molNiSO4，最终得到6mol Ni(OH)2，质量为6mol×93 g·molˉ1=558g。 18．(15分)某小组同学欲探究AgNO3溶液与FeSO4溶液的反应，进行如下实验。 序号 实验操作 实验现象 I 将2mL0.04 mol/LAgNO3溶液与2mL0.04 mol/LFeSO4溶液(调pH=3)混合后密封 观察到产生灰黑色沉淀，溶液变为黄色，数小时后，溶液颜色无变化，沉淀不增加 II 将2mL0.04 mol/LNaNO3溶液与2mL0.04 mol/LFeSO4溶液(调pH=3)混合后密封 数小时后，未观察到明显现象 III 取少量I中反应后的上层清液，逐滴加入KSCN溶液 观察到溶液先变红，稍振荡后红色消失，同时产生白色沉淀；再次滴入KSCN溶液，上述现象再次出现 资料：反应i．Ag++SCN- AgSCN↓ (白色) 反应ii．Fe.3++SCN- Fe(SCN)]2+ (红色) (1)取实验I中灰黑色沉淀，加入浓硝酸，沉淀溶解，产生红棕色气体。经后续检验，证明沉淀中含银。写出加入浓硝酸后发生的离子方程式： 。 (2)实验II的目的为： 。 (3)根据实验III中现象，推测资料中的两个反应在实验III的条件下： ①反应速率： (填“＞”、“＝”或“＜”，下同)。 ②反应限度： 。 (4)综合实验I~III可知，实验I中发生反应的离子方程式为： 。 【反思与迁移】 小组同学对实验I进行定量分析，取1mL实验I反应后的上层清液于10mL锥形瓶中，用c mol/LKSCN标准溶液滴定，消耗KSCN溶液的体积为VmL。 (5)能指示滴定终点的现象为： 。 (6)实验I中反应的平衡常数K= 。 (7)取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 【答案】(1)Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O(1分) (2)证明实验I中的氧化剂是Ag⁺，而不是NO3-(2分) (3) >(2分) >(2分) (4)Ag++Fe2+= Fe3+ + Ag(2分) (5)滴加过量一滴SCN⁻，溶液变为红色，且半分钟红色不褪去(2分) (6)(2分) (7)偏高(2分) 【解析】(1)灰黑色沉淀中含Ag，与浓硝酸发生氧化还原反应，Ag 被氧化为 Ag⁺，HNO₃被还原为红棕色的NO₂气体，反应的离子方程式为Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O； (2)实验II用NaNO₃代替AgNO₃，与FeSO₄(pH=3)混合后无现象，说明 在酸性条件下不能氧化Fe²⁺，从而证明实验I中的氧化剂是Ag⁺，而不是NO3-； (3)滴加KSCN后先变红说明Fe³⁺与SCN⁻快速结合，但红色迅速消失并生成白色AgSCN沉淀，表明Ag⁺与SCN⁻的反应速率更快，迅速夺取SCN⁻，故>；AgSCN 的Ksp很小，反应进行得很完全,而Fe(SCN)²⁺的稳定常数相对较小，反应限度较低，故>； (4)溶液变黄说明生成Fe³⁺，产生灰黑色Ag沉淀，说明Ag⁺被还原为Ag，Fe²⁺ 被氧化为Fe³⁺，即反应的离子方程式为Ag++Fe2+= Fe3+ + Ag； (5)用KSCN滴定Ag⁺，Ag⁺优先与SCN⁻生成白色AgSCN沉淀；Ag⁺完全沉淀后，过量一滴SCN⁻即与Fe³⁺生成红色Fe(SCN)²⁺，且红色不褪去，即为终点； (6)反应Ag++Fe2+= Fe3+ + Ag的， 初始==8×10-5 mol，总体积4 mL，滴定得= mol/L，平衡时：==，=，代入得：； (7)浊液中存在的Ag颗粒可能吸附Ag⁺，导致测得的 偏低，由可知，偏低会使 K值偏高。 1 / 1 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