内容正文:
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题05化学反应原理综合题
☆4大考点概览
题型01化学反应能量与机理
题型02化学反应速率与平衡
题型03电化学
题型04水溶液中的离子平衡
题型01
化学反应能量与机理
1.
(2026·天津市和平区一模)下列说法不正确的是
A.HO(1)=HO(s),△H<0,△S>0
B.3H,(g+N,(g)≠2NH,(g,△H<0,升高温度,平衡常数减小
C.CO(g+H,(g=C(s)+H,O(g,AH<0,则活化能:E(正)<E(逆)
D.[Cu(NH,2]+C0+NH,≠[Cu(NH),CO],AH<0,低温高压下利于铜氨液吸收C0
2.(2026天津市塘沽一中一模)1,3-丁二烯与HBr按照1:1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双
键,形成不同的碳正离子,不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的产物。下图是该过程的能
量与反应进程图(△H、△H2、△H,表示各步正反应的焓变),下列说法错误的是
个能量
δ+8+
△H
Br
Br
△H3
H-Br
Br
反应进程
A.增大溴离子浓度,可以提高整体反应的速率
B.1,3丁二烯中碳原子的杂化方式均为sp杂化
C.温度越低,反应时间越长,产物以CH,CH=CHCH,Br为主
1/10
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
D.1,3-丁二烯与HBr发生1,4加成的反应热为AH+AH
3.(2026天津市河东区一模)氢化锂(LiX,X为H、D或T)在国防工业等领域有重要应用。LiX与水反
应进程中的能量变化如下图,R、M、TS、P的相对能量如下表。
E个X、
H-O-H
Li…O-H
一H
R、XLi
H
TS
XH、
M
LiOH
P
反应进程
相对能量(kJ-mol
R
M
TS
X为H
0
-95.7
-81.3
-151.6
X为D
0
-98.1
-85.4
-163.2
X为T
0
-96.2
-84.3
-165.2
下列说法不正确的是
A.H、D、T分别属于三种不同的核素
B.LiX和HO反应过程中,有极性键的断裂
C.等物质的量的LiX与HO反应放出的热量:Li>LD>LiT
D.该条件下LiX与HO反应的速率:LiH<LiD<LiT
题型02
化学反应速率与平衡
4.
(2026天津市南开区一模)在容积可变的密闭容器中,充入2 moINO和nmol02发生反应:
2NO(g)+O2(g=2NO2(g。在不同压强下(pP2),测得NO的平衡转化率随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
2/10
丽学科网
www .zxxk com
让教与学更高效
100
a
80
P
P2
60
40
20
0
200
400600
800
温度/C
A.压强:P2>P1
B.化学平衡常数:b>c
C.反应容器的体积:a>c
D.
02的平衡转化率:b=c=40%
题型03
电化学
5.(2026天津市南开区·一模)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料Li,Co0,(x<1)再锂化为LiCoO2
的电化学装置,其示意图如下。
电源
Pt
02
Li,CoO LiSO
电极
溶液
极
下列说法正确的是
A.Li,CoO2电极上发生的反应:Li,CoO2+xe+xL=LiCoO2
B.再锂化过程中,SO向Li,CoO2电极迁移
2
C.产生标准状况下112L0时,理论上可转化兰mol的LiCo0,
D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高
6.(2026天津市和平区一模)利用有机电化学合成1,2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法不正确的
是
3/10
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
a电源
乙烯
NaOH
电
NaCl
情性电
合成室
溶液
溶液
N
,2-二氯乙烷
M
离子交换膜I
离子交换膜Ⅱ
A.与a相连的电极可改为金属铁,b为电源的正极
B.离子交换膜I为阳离子交换膜,离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
C.X为CuC,Y为CuCl2,合成室内的反应为CH2=CH2+2CuCl,=ClCH,CH,CI+2CuCI
D.中间室要补充NaCl固体
7.(2026·天津市河东区·一模)利用双极膜电渗析装置从巯基乙酸钠(HSCH,COON)废水中再生巯基乙
酸的原理如图所示。下列说法不正确的是
电极1
电极Ⅱ
HSCH COOH
NaOH
膜A.
-双极膜.
膜B
重复n组
Ht←
→OH
H,0
-H,0
HSCH,COONa H,O
H,O HSCH,COONa
废水
(含少量酸)
(含少量碱)废水
A.电极Ⅱ与电源负极相连
B.阴极的电极反应为:2H2O+2e-H2个+2OH
C.再生巯基乙酸的反应为:HSCH,COO+H=HSCH,COOH
D.膜A表示阴离子交换膜
8.(2026天津市河西区一模)以一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,
4/10
丽学科网
www .zxxk com
让教与学更高效
可实现高效制H2和O2,电极材料为Pt,装置如图所示。下列说法错误的是
电源
Br
>
催化剂
离子泵BrO
A.电极a端溶液的pH增大
B.与电极b相连的是电源正极
C.催化反应阶段,产物物质的量之比(Z:nBr=2:3
D.为维持电解池离子浓度的稳定,加入的Y应为HO
9.(2026天津市塘沽一中一模)利用如图所示微生物脱盐燃料电池可同时淡化盐水和处理氨氮废水(主
要含NH4)
用电器
NH
C02
N反硝
微生
脱盐室
NaCl、
不
高浓度
氨氮废
NO
水
CH206
下列说法正确的是
A.M为阴离子交换膜
B.负极的电极反应式为CH12O6+24e+6H0=6C02↑+24H
C.正极附近pH增大
D.外电路转移1mole,脱盐室质量减少58.5g
10.(2026·天津市十二区重点学校联考)研究人员利用电化学原理吸收废气中的O2,其工作原理如下
图所示。
5/10
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
溶液X
b
(含NH4)
d
NO,
电极
ZnCl,
惰性电极
惰性电
稀H,SO4
溶液
惰性电极
NO质子交换膜
下列说法正确的是()
A.a电极为阳极,c电极为负极
B.b电极的电极反应式为:NO2+e=NO,
C.反应一段时间后,c极区溶液pH增大D.每吸收Imol NO2,理论上可以得到Imol NH4
11.(2026天津市芦台一中·一模)我国研究团队通过在导电碳纳米管上负载空间分离的Pt和FO纳米
粒子制备出了纳米电催化高性能催化剂,实现了硝基芳烃上硝基基团的选择性加氢,工作原理如图所
示。下列说法错误的是
H
Pt
e,0
交换膜
NH2
I室
Ⅱ室
A.交换膜应为质子交换膜
B.Ⅱ室发生的电极反应为
NO2+6e+6H=〈
NH,2H,O
C.若外电路中有2NA个电子通过,则I室的质量减轻2g
D.若Pt和FezO,位置互换,将影响电池的正常工作
12.(2026·天津市河北区一模)科学家最近发明了一种A1-PbO2电池,电解质为KOH、KSO4、稀硫酸,
通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开,形成M、R、N三个电解质溶液区域(>b),结构示意
图如图。下列说法正确的是
6/10
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
PbO2
Al(OH)4
b%硫酸溶液
Al
M☒
RX
N区
a%硫酸溶液
A,R区域的电解质浓度逐渐减小
B.SO通过Y膜移向N区
C.放电时PbO2电极上反应为Pb02+2e+4H++SO4=PbS04+2H20
D.理论上当电路中通过2mol电子,N极区溶液质量减少96g
题型04
水溶液中的离子平衡
13.(2026天津市河西区·一模)25℃时,通过下列四组实验(均取2mL溶液),多视角探究
0.1 mol.LNH,HS溶液的性质,已知:H,S的K1=1.1×107:K2=1.3×1013:NH,H,0的
K。=1.8×10
实
验
实验操作和预期现象
①
滴加几滴甲基橙,现象为…
②
加入少量NaCIO溶液,现象为…
②
加入少量CuSO4溶液,产生黑色沉淀
④
加入等体积0.2mol·L'NaOH溶液充分混合,溶液中无明显现象
下列有关说法正确的是
A.0.Imol.L-NH,.HS溶液中:cNH)=c(Hs)+c(H,S+c(s2-)
B.实验①、②溶液中的现象分别为:溶液变黄、产生黄色沉淀
C.实验③发生反应的离子方程式:Cu2++HS=CuS↓+H
D.实验④所得溶液中:cOH=cH)+cHS+2c(H,S
14.(2026天津市和平区一模)常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:已知:25℃时,H2C204的电
离常数K1=1.0×1012,K2=1.0×1038,Km(BaC04)=1076,6为混合溶液中某粒子的分布分数
7/10
丽学科网
www .zxxk com
让教与学更高效
cC,0】
[比如co的分布分数:c.o]=cH,C0,+cHc0+c4C,0]
实验1:向10mL0.20 mol/L H,C,04溶液中滴入一定量0.20mol/LKOH溶液。
实验2:向10mL0.20 mol/L H,C,04溶液中加入10mL0.2mol/LBaC2溶液,混合后溶液体积变化忽
略不计。
下列说法不正确的是
A.实验1,当溶液中c(H,C,04)=cC,O)时,pH=2.5
KaK2
B.实验1,溶液中:8C,0)=cH+KHr)+KK
C.实验2,溶液中有沉淀生成,且2c(Ba2)+cH)=c(CT)+cHC,O+2cC,O)
D.NaHC,O4溶液中,cH)+cH,CO4)=c(OH)+c(C,O),则
cH)=KalK.c(HC,0+KkoH】
K+c(HCO)K.
15.(2026天津市南开区一模)某二元酸(用H2A表示)第一步完全电离,第二步部分电离。向
10.00mL0.10mol/LH,A溶液中滴加0.10mol/LNaOH溶液。溶液中cA2)、cHA、cH)随滴加
NaOH溶液体积的变化如图所示。
0.10-X
道0.05
0.010
0
5101520
VNaOH(aq)]/mL
下列说法错误的是
A.曲线Y表示CHA)的变化
B.V[NaOH(aq)]=l0.O0mL时,溶液中存在:cNa*)>cA2+c(HA
C.曲线X和z的交点处对应的溶液中存在:cNa)=cHA+cA2+cOH】
D.H,A的第二步电离常数为1.0×102
8/10
丽学科网
www .zxxk com
让教与学更高效
16.(2026·天津市芦合一中·一模)向一定浓度的AgNO3溶液中加入足量PbL2固体,溶液中部分离子的浓
度随时间的变化如图所示。(s时改变条件,已知Kp(Ag=xI0”。下列说法错误的是
Ac/(mol-L)
0.1
c(Pb2-)
2×104
c()
不
A.Kp(PbL2)的数量级为109
B.4s时,改变的条件可能是加入少量AgNO固体
C.ts时,溶液中存在2cPb+)+cAg)+cH)=cI)+cNO+c(OH
D.反应PbL,(s)+2Ag(aq)=2AgIs)+Pb2+(aq)的K=4x102
17.(2026·天津市十二区重点学校联考)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
H2S04H2C204
NH42Fe(SO42→酸化沉淀过滤→洗涤→FeC2O4H,0
已知:K(H,C,04)=5.6×102、K2(H,C0)=1.5×104、Kp(FeC,04=3.2×10。下列说法不正确
的是
A.pH-2时的H,C,O4溶液中:cHCO>c(HC,O4】
B.“酸化”后的溶液中:cNH)+2cFe2+<2cSO)
C.“沉淀”后的上层清液中:cFe2+)cC,0}>3.2×I07
D.水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
18.(2026天津市塘沽一中一模)常温下,用0.1mol-LNa0H溶液滴定20.00mL0.1moLH,A溶液,得
PH(NaOti)、-erX
cA2)Rc(HA】
到
与
或
cHA-c(HA)
的关系如图所示。下列叙述正确的是
9/10
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
20
40
V(NaOH)/mL
10h
N
6
M
n
m
0
1.4
6.7
-lgX
A.水的电离程度:M>N
B.若向M点溶液滴加0.05mol/LNaOH溶液时,2c(A2)+cHA)+cOH)的值保持不变
C.浓度均为0.1mol/L的H,A、NaHA的混合液中:c(HA)>cH,A)
D.N点溶液,cH+cHA+c(H,A=cOH
丽学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
10/10
专题05 化学反应原理综合题
4大考点概览
题型01 化学反应能量与机理
题型02 化学反应速率与平衡
题型03 电化学
题型04 水溶液中的离子平衡
化学反应能量与机理
题型01
1.(2026·天津市和平区·一模)下列说法不正确的是
A.,,
B.,,升高温度,平衡常数减小
C.,,则活化能:(正)(逆)
D.,,低温高压下利于铜氨液吸收CO
【答案】A
【解析】A.液态水凝固为冰,是放热过程,故,液态变为固态,混乱度减小,故,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小,B正确;
C.反应焓变△H=E(正反应活化能)一E(逆反应活化能),放热反应△H<0,则E(正)<E(逆),C正确;
D.该反应为放热反应,,该反应为气体分子数减小的反应,则其,结合时,反应可以发生,则低温高压下利于铜氨液吸收CO,D正确;
故选A。
2.(2026·天津市塘沽一中·一模)1,3-丁二烯与按照1:1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双键,形成不同的碳正离子,不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的产物。下图是该过程的能量与反应进程图(、、表示各步正反应的焓变),下列说法错误的是
A.增大溴离子浓度,可以提高整体反应的速率
B.1,3-丁二烯中碳原子的杂化方式均为杂化
C.温度越低,反应时间越长,产物以为主
D.1,3-丁二烯与发生1,4加成的反应热为
【答案】A
【解析】A.由图可知,第一步反应的活化能最大,反应速率最慢,所以该步为反应的决速步,增大溴离子浓度可以提高第二步反应的速率,不能提高整体反应的速率,A错误;
B.1,3-丁二烯中碳原子均形成碳碳双键,杂化方式均为杂化,B正确;
C.由图可知,1,3-丁二烯1、2加成产物的能量高于1,4加成产物的能量,更加稳定,另外1,2加成的活化能低,1,4加成的活化能高,1,4加成的反应速率慢,则温度越低,反应时间越长,产物以为主,C正确;
D.由图可知,1,3-丁二烯与发生1,4加成分两步进行,根据盖斯定律,该反应的反应热为,D正确;
故选A。
3.(2026·天津市河东区·一模)氢化锂(LiX,X为H、D或T)在国防工业等领域有重要应用。LiX与水反应进程中的能量变化如下图,R、M、TS、P的相对能量如下表。
相对能量(kJ·mol-1)
R
M
TS
?
X为H
0
-95.7
-81.3
-151.6
X为D
0
-98.1
-85.4
-163.2
X为T
0
-96.2
-84.3
-165.2
下列说法不正确的是
A.H、D、T分别属于三种不同的核素
B.LiX和H2O反应过程中,有极性键的断裂
C.等物质的量的LiX 与 H2O反应放出的热量:LiH>LiD>LiT
D.该条件下LiX与H2O反应的速率:LiH<LiD<LiT
【答案】C
【解析】A.H、D、T为氢的同位素,质子数均为1,质量数分别为1、2、3,属于三种不同的核素,A正确;
B.LiX和反应生成XH和LiOH,中O-H极性键断裂,B正确;
C.等物质的量的LiX与反应放出热量为|ΔH|=|E(P)-E(R)|,且E(R)=0,故LiH、LiD、LiT反应焓变分别为-151.6、-163.2、-165.2 ,所以放出的热量分别为151.6、163.2、165.2 ,则放出热量LiH<LiD<LiT,C错误;
D.反应速率取决于活化能,Ea=E(TS)-E(M),故LiH、LiD、LiT的活化能分别为LiH:(-81.3)-(-95.7)=14.4 kJ/mol,LiD:(-85.4)-(-98.1)=12.7 kJ/mol,LiT:(-84.3)-(-96.2)=11.9 kJ/mol,活化能越低速率越快,故速率LiH<LiD<LiT,D正确;
故选C。
化学反应速率与平衡
题型02
4.(2026·天津市南开区·一模)在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强: B.化学平衡常数:
C.反应容器的体积: D.的平衡转化率:
【答案】C
【分析】由图像可知,随温度升高,NO的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则正向为放热反应;相同温度下,时NO的平衡转化率小于时,该反应为气体分子数减小的反应,故,据此回答问题;
【解析】A.由分析可知,压强,A 正确;
B.化学平衡常数只与温度有关,由分析知该反应为放热反应,,温度升高平衡常数减小,故化学平衡常数,B 正确;
C. a和c压强相同,a点NO的平衡转化率高、气体的物质的量更小,温度更低,故体积更小,故反应容器的体积,C 错误;
D.充入和发生反应,且两者反应比例为,由图可知的平衡转化率:,故的平衡转化率,D 正确;
故答案选C。
电化学
题型03
5.(2026·天津市南开区·一模)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化为的电化学装置,其示意图如下。
下列说法正确的是
A.电极上发生的反应:
B.再锂化过程中,向电极迁移
C.产生标准状况下时,理论上可转化的
D.电解过程中,阳极附近溶液升高
【答案】C
【分析】由装置图可知,该装置中有直流电源,为电解池,电极转化为,Co元素化合价由+(4-x)降为+3,得电子发生还原反应,为阴极,电极反应式为;Pt电极为阳极,失电子,发生氧化反应,且产物为O2,说明水参与该电极反应,电极反应式为;
【解析】A.由分析,电极上发生的反应:,A错误;
B.再锂化过程中,阴离子向阳极Pt电极迁移,B错误;
C.由电极反应式可知,产生标准状况下11.2 L (0.5 mol) O2时转移2 mol 电子,每1 mol 转化为会转移(1-x) mol 电子,所以每产生0.5 mol O2则对应转化,C正确;
D.由阳极电极反应式可知,电解过程中,阳极产生氢离子且消耗水,酸性增强,则阳极附近pH降低,D错误;
故选C。
6.(2026·天津市和平区·一模)利用有机电化学合成1,2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.与a相连的电极可改为金属铁,b为电源的正极
B.离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
C.X为CuCl,Y为,合成室内的反应为
D.中间室要补充NaCl固体
【答案】C
【分析】合成室内X与乙烯合成1,2-二氯乙烷,结合选项C,则N电极上CuCl转化为CuCl2,失电子发生氧化反应,因此N为阳极,连接电源正极,故为电源正极,为电源负极,M为阴极。
【解析】A.a连接阴极M,Fe作阴极时,阴极本身不参与反应,不会被氧化,因此可更换为铁电极,b为电源正极,A正确;
B.阴极M反应为,左室负电荷增多,中间室需移向左室平衡电荷,因此离子交换膜I允许阳离子通过,为阳离子交换膜;阳极N反应为,消耗,中间室需移向右室,因此离子交换膜Ⅱ允许阴离子通过,为阴离子交换膜,B正确;
C.循环过程为:从合成室流出回到N极,在N极被氧化为,流入合成室,与乙烯反应生成1,2-二氯乙烷和。因此X应为,Y应为,选项中X、Y颠倒,C错误;
D.中间室中经交换膜I移向左室,经交换膜Ⅱ移向右室,NaCl不断消耗,因此需要补充NaCl固体,D正确;
故选C。
7.(2026·天津市河东区·一模)利用双极膜电渗析装置从巯基乙酸钠()废水中再生巯基乙酸的原理如图所示。下列说法不正确的是
A.电极Ⅱ与电源负极相连
B.阴极的电极反应为:
C.再生巯基乙酸的反应为:
D.膜A表示阴离子交换膜
【答案】A
【分析】根据双极膜中离子的移动方向,电极Ⅰ是阴极,电极反应:,通过膜A与双极膜解离的再生为,离子方程式:,故膜A为阴膜,电极Ⅱ为阳极,电极反应:,结合再生为,通过膜B与双极膜解离的可以得到NaOH浓溶液,故膜B可为钠离子交换膜,据此解答。
【解析】A.根据分析,电极Ⅱ为阳极,与电源正极相连,A错误;
B.根据分析,阴极发生还原反应,电极反应:,B正确;
C.根据分析,再生巯基乙酸的反应为:,C正确;
D.根据分析,膜A允许阴离子通过进入区域,为阴离子交换膜,D正确;
答案选A。
8.(2026·天津市河西区·一模)以一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,电极材料为,装置如图所示。下列说法错误的是
A.电极a端溶液的pH增大
B.与电极b相连的是电源正极
C.催化反应阶段,产物物质的量之比
D.为维持电解池离子浓度的稳定,加入的应为
【答案】C
【解析】A.在b电极上,变为,化合价升高,发生氧化反应,b作阳极,所以a作阴极,发生还原反应。该装置用于制和,则X应为,电极反应式为,由此可知电解过程中,电极a端附近溶液的pH增大,A正确;
B.b电极为阳极,与正极相连,B正确;
C.催化阶段,分解生成和,配平反应:,因此,C错误;
D. 总反应为,过程消耗水,因此补充Y为可维持离子浓度稳定,D正确;
故选C。
9.(2026·天津市塘沽一中·一模)利用如图所示微生物脱盐燃料电池可同时淡化盐水和处理氨氮废水(主要含NH)。
下列说法正确的是
A.M为阴离子交换膜
B.负极的电极反应式为C6H12O6+24e−+6H2O=6CO2↑+24H+
C.正极附近pH增大
D.外电路转移1 mol e−,脱盐室质量减少58.5 g
【答案】C
【分析】据图可知a电极上C6H12O6被氧化生成CO2,所以右边为负极,左边为正极,硝酸根被还原生成氮气。
【解析】A.脱盐室中Na+向正极移动,Cl-向负极移动。因此M需允许Na+通过,应为阳离子交换膜,A错误;
B.右室C6H12O6被氧化生成CO2,根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+,B错误;
C.b为正极,硝酸根被还原生成氮气,根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为,生成氢氧根,所以pH增大,C正确;
D.外电路转移1 mol e−时,脱盐室中Na+和NH(共1mol)向正极移动、1molCl-向负极移动,脱盐室质量减少无法计算,D错误;
故选C。
10.(2026·天津市十二区重点学校·联考)研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.a电极为阳极,c电极为负极 B.b电极的电极反应式为:
C.反应一段时间后,c极区溶液pH增大 D.每吸收,理论上可以得到
【答案】B
【分析】由图可知,左侧为原电池,锌电极a为负极,电极反应式为:,惰性电极b为正极,电极反应式为:;右侧为电解池,惰性电极c与电源正极相连,为阳极,电极反应式为:,氢离子经过质子交换膜移向惰性电极d,惰性电极d与电源负极相连,为阴极,电极反应式为:,由此答题;
【解析】A.由分析知,a电极为负极,c电极为阳极,A 错误;
B.由分析知,b电极的电极反应式为:,B 正确;
C.电极c电极反应式为,即每转移电子,生成,同时有通过质子交换膜进入d极区,但c极区溶液中的水被消耗,溶液中浓度增大,因此减小,C 错误;
D.根据电子守恒,吸收转移电子,而生成需要电子,故每吸收,理论上可以得到,D 错误;
故答案选B。
11.(2026·天津市芦台一中·一模)我国研究团队通过在导电碳纳米管上负载空间分离的Pt和Fe2O3纳米粒子制备出了纳米电催化高性能催化剂,实现了硝基芳烃上硝基基团的选择性加氢,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.交换膜应为质子交换膜
B.Ⅱ室发生的电极反应为
C.若外电路中有个电子通过,则I室的质量减轻2 g
D.若Pt和Fe2O3位置互换,将影响电池的正常工作
【答案】C
【分析】
该装置为原电池装置,I室中由氢气生成氢离子,发生氧化反应,故其为负极,其电极反应式为;II室中由硝基变成氨基,发生还原反应,故其为正极,其电极反应式为;交换膜需要允许氢离子从I室迁移到II室,以平衡电荷。
【解析】A.根据分析可知,交换膜需要允许氢离子从I室迁移到II室,以平衡电荷,A正确;
B.根据分析可知,Ⅱ室为正极,其电极反应式为,B正确;
C.当外电路通过个电子时,I室消耗,同时生成并迁移至II室。根据质量守恒,进入I室反应的质量与迁出的质量相等,故I室溶液质量基本不变,C错误;
D.若Pt与互换,氢气在上氧化效率低,无法有效供电子;且在 Pt 上还原失去选择性,D正确;
故答案为C。
12.(2026·天津市河北区·一模)科学家最近发明了一种Al-PbO2电池,电解质为KOH、K2SO4、稀硫酸,通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开,形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b),结构示意图如图。下列说法正确的是
A.R区域的电解质浓度逐渐减小
B.通过Y膜移向N区
C.放电时PbO2电极上反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O
D.理论上当电路中通过2mol电子,N极区溶液质量减少96g
【答案】C
【分析】由图可知,原电池工作时,Al为负极,被氧化生成[Al(OH)4]-,PbO2为正极,发生还原反应,电解质溶液M区为KOH,R区为K2SO4,N区为H2SO4,原电池工作时,负极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-,则消耗OH-,钾离子向正极(M区向R区)移动,X为阳离子交换膜;正极电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,正极消耗氢离子,硫酸根向负极(N区向R区)移动,则Y是阴离子交换膜。在同一闭合回路中电子转移数目相等,结合溶液酸碱性及电极材料书写电极反应式和总反应的方程式,以此解答该题。
【解析】A.据分析,钾离子向正极(M区向R区)移动,硫酸根向负极(N区向R区)移动,R区域的电解质浓度逐渐增大,故A错误;
B.据分析,向负极移动,通过Y膜移由N区向R区移动,故B错误;
C.据分析,放电时,PbO2电极为正极,电极反应式为,故C正确;
D.结合分析可知,消耗27g Al,电子转移3mol,N区消耗6mol H+、1.5mol ,同时有1.5mol 移向R区,则相当于减少3mol H2SO4,同时生成3mol H2O,则N区实际减少质量为3mol×98g/mol-3mol×18g/mol=240g,则当电路中通过2mol电子,N极区溶液质量减少160g,故D错误;
故选C。
水溶液中的离子平衡
题型04
13.(2026·天津市河西区·一模)25℃时,通过下列四组实验(均取溶液),多视角探究溶液的性质,已知:的;;的
实验
实验操作和预期现象
①
滴加几滴甲基橙,现象为…
②
加入少量溶液,现象为…
③
加入少量溶液,产生黑色沉淀
④
加入等体积溶液充分混合,溶液中无明显现象
下列有关说法正确的是
A.溶液中:
B.实验①、②溶液中的现象分别为:溶液变黄、产生黄色沉淀
C.实验③发生反应的离子方程式:
D.实验④所得溶液中:
【答案】B
【分析】实验①:滴加甲基橙,探究溶液酸碱性首先分析溶液的酸碱性:水解常数:,水解常数:,电离常数,电离可忽略,水解程度大于水解程度,溶液整体显碱性。甲基橙变色范围为红色,橙色,黄色,因此预期现象为溶液变为黄色;实验②:加少量,探究氧化还原性,具有强还原性,是强氧化剂,二者发生氧化还原反应生成硫单质和氯离子;实验③:加少量,探究沉淀反应的溶度积极小,即使溶液中浓度很低,也可以和反应生成难溶于酸的黑色沉淀,对应现象就是题干描述的“产生黑色沉淀”,反应的离子方程式为;实验④:加等体积,探究与强碱的反应原理,的物质的量为,加入的物质的量为,即,恰好完全反应: 最终得到等浓度的和混合溶液,无明显沉淀气体,符合题干描述。
【解析】A.溶液中会水解生成,根据物料守恒,正确关系为,选项等式缺少,A错误;
B.经计算溶液显碱性,甲基橙遇碱性溶液变黄,实验①现象正确;为强氧化剂,碱性条件下可将氧化为S单质,会生成黄色S沉淀,实验②现象正确,B正确;
C.CuS溶度积极小,不溶于稀酸,溶液过量,与反应生成黑色CuS沉淀和,离子方程式书写错误,C错误;
D.实验④反应后溶质为等物质的量的和,质子守恒关系为,选项等式缺少,D错误;
故选B。
14.(2026·天津市和平区·一模)常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:已知:25℃时,的电离常数,,,为混合溶液中某粒子的分布分数[比如的分布分数:]。
实验1:向溶液中滴入一定量0.20 mol/L KOH溶液。
实验2:向溶液中加入溶液,混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法不正确的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,溶液中:
C.实验2,溶液中有沉淀生成,且
D.溶液中,,则
【答案】C
【解析】A.已知:,,两式相乘得:,当时,,代入数据:,,A正确;
B.分布分数定义:,将分子分母同除以,并代入电离平衡表达式:=,B正确;
C.根据电荷守恒可知,,C错误;
D.溶液中,,结合草酸的电离平衡常数,,,可知,,,同时结合,将其带入可得,,D正确;
故选C。
15.(2026·天津市南开区·一模)某二元酸(用表示)第一步完全电离,第二步部分电离。向溶液中滴加溶液。溶液中随滴加溶液体积的变化如图所示。
下列说法错误的是
A.曲线表示的变化
B.时,溶液中存在:
C.曲线和的交点处对应的溶液中存在:
D.的第二步电离常数为
【答案】B
【解析】A.初始时。H2A第一步完全电离,HA-的初始浓度约为0.1mol/L,H+初始浓度也约为0.1mol/L,但是会比HA-的浓度大,A2-的浓度接近0,随着NaOH的加入,HA-被消耗,浓度逐渐降低,A2-浓度逐渐升高,H+浓度随着OH-中和而降低,所以X为c(H+),Y为c(HA-),Z为c(A2-),A正确;
B.当滴加的NaOH为10mL时,此时溶液中的溶质为NaHA,根据溶液中的物料守恒,因为H2A第一步完全电离,所以有:,B错误;
C.曲线和的交点处对应的溶液有c(H+)=c(A2-),根据电荷守恒,有,代入c(H+)=c(A2-),得,C正确;
D.H2A第二步电离,电离常数,以Y与Z的交点处来计算电离常数,此时c(HA-)=c(A2-),c(H+)=10-2 mol/L,所以Ka2=10-2mol/L,D正确;
故答案选B。
16.(2026·天津市芦台一中·一模)向一定浓度的AgNO3溶液中加入足量PbI2固体,溶液中部分离子的浓度随时间的变化如图所示。 s时改变条件,已知。下列说法错误的是
A.的数量级为10-9
B. s时,改变的条件可能是加入少量AgNO3固体
C. s时,溶液中存在
D.反应的
【答案】B
【分析】向溶液中加入足量固体,发生沉淀转化反应,初始阶段溶解产生和,与生成沉淀,使和浓度上升,达到平衡后浓度约为、浓度约为,时刻改变条件后浓度显著下降、浓度略有下降,据此可结合溶度积、平衡移动、电荷守恒等知识分析各选项。
【解析】A.平衡时浓度约为,结合的及反应中与的转化关系,可推知饱和溶液中浓度远大于,根据,可判断的数量级为,A正确;
B.若时刻加入少量固体,浓度增大,会使沉淀转化平衡正向移动,导致浓度增大,但图像显示时刻后浓度略有下降,因此改变的条件不可能是加入固体,B错误;
C.时刻的溶液呈电中性,根据电荷守恒定律,溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,即存在,C正确;
D.反应的平衡常数可由两个沉淀的溶度积推导得到,即,代入、,可计算得,D正确;
故答案选B。
17.(2026·天津市十二区重点学校·联考)实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:。下列说法不正确的是
A.时的溶液中:
B.“酸化”后的溶液中:
C.“沉淀”后的上层清液中:
D.水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
【答案】C
【解析】A.由,当pH=2时,c(H+)=10-2 mol/L,代入得,故,A正确;
B.溶液电荷守恒式为,酸化后c(H+)> c(OH-),移项后得,B正确;
C.上层清液为 FeC2O4的饱和溶液,满足溶度积定义:,C错误;
D.水洗后用乙醇洗涤有利于快速干燥,乙醇易挥发,可有效带走晶体表面残留水分;避免高温烘干导致晶体分解或氧化,D正确;
故答案选C。
18.(2026·天津市塘沽一中·一模)常温下,用溶液滴定溶液,得到与、的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.水的电离程度:
B.若向M点溶液滴加溶液时,的值保持不变
C.浓度均为的、的混合液中:
D.点溶液,
【答案】C
【分析】M点正好生成NaHX,N点溶液成分为Na2X;H2X的Ka1>Ka2,Ka1=,Ka2=,c(H+)浓度相同时,>,-lg<-lg,m曲线代表-lg与pH关系,n曲线代表-lg与pH关系。
【解析】A.点溶质为,只水解,促进水的电离,故点水的电离程度更大,A错误;
B.根据电荷守恒:,点为的溶液,滴加溶液时,不变,减小,的值在减小,B错误;
C.由图可得的,,均为的、的混合液中,的水解常数Kh=,的电离程度远大于的水解程度,平衡时,,C正确;
D.点溶质为,质子守恒式应为:,D错误;
答案选C。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$