精品解析:河南省周口市项城市第二高级中学2025-2026学年高二上学期12月月考化学B卷
2026-06-16
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 周口市 |
| 地区(区县) | 项城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.20 MB |
| 发布时间 | 2026-06-16 |
| 更新时间 | 2026-06-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58374436.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二12月份月考化学试卷B卷
相对原子质量C:12 H:1 O:12
一、选择题(共14小题)
1. 能源与科学、技术、社会密不可分。下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A.风力发电
B.天然气燃烧
C.冶炼金属钠
D.暖宝宝发热
A. A B. B C. C D. D
2. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
3. 在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是
A. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—22.68 kJ/mol
B. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=—1452 kJ/mol
C. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=—725.8 kJ/mol
D. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=+1452 kJ/mol
4. 在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)⇌2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A. 容器内气体密度不随时间变化 B. v(X):v(Y)=1:2
C. 容器内X、Y、Z的浓度不随时间变化 D. 单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
5. 已知反应在某段时间内,以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 ,则此段时间内,以C的浓度变化表示的化学反应速率为
A. 0.5 B. 1 C. 2 D. 3
6. 已知分解1mol H2O2 放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2+I-→H2O+IO- 慢,H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快;下列有关反应的说法正确的是
A. 反应的速率与I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂
C. 反应活化能等于98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
7. 下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A. 抗氧化剂 B. 调味剂
C. 着色剂 D. 增稠剂
8. 某温度下,在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应: (Q>0)。12 s时达到平衡,生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程如图所示。下列说法正确的是
A. 前12 s内,A的平均反应速率为0.025
B. 12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率
C. 化学计量数之比b:c=1:2
D. 12 s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
9. 已知298K条件下,密闭容器中有足量红磷,通入Cl2发生反应:
①
②
下列说法正确的是
A. 再加入P(s),反应①正向移动
B. 适当升温,有利于提高PCl5的平衡产率
C. 向平衡体系中再通入Cl2,反应①、②平衡常数均减小
D. 平衡体系中不随压强改变
10. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天打开某品牌碳酸饮料瓶盖,有气泡产生
B. 向浓氨水中加入浓氢氧化钠溶液产生大量刺激性气味的气体
C. 、、的平衡体系,压缩容器体积后颜色变深
D. 工业生产硫酸时,充入过量的空气以提高的平衡转化率
11. 室温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是
A. 1 的NaCl溶液:
B. 0.1 溶液:
C. 的氨水中:
D. 0.1 溶液:
12. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
13. 下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 向溶液中加入少量水,溶液中减小
B. 将溶液从升温至,溶液中增大
C. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
D. 向、的饱和溶液中加入少量,溶液中不变
14. 锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A. 充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B. 充电时,电解质溶液中c(OH-) 逐渐减小
C. 放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–= Zn(OH)42-
D. 放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
二、填空题(共4小题)
15. 为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量____________(填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过________转化成________释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式:____________________。
16. 甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为: (反应1)
该反应的原料CO和本身都可作为燃料提供动力,已知这两种物质燃烧的热化学方程式为:
(反应2)
(反应3)
某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C≡O
H-O
键能/
348
413
436
358
1072
463
请回答下列问题:
(1)反应1的焓变________。
(2)(g)燃烧生成(g)和(g)的热化学方程式为: ,该反应的焓变_______。与CO和相比,甲醇作为汽车动力燃料的优点是________。
(3)反应1的平衡常数表达式为。为提高甲醇的产率,可以采取的措施有________(写出3点)。
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:。其工作原理如示意图:
①在图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称(或化学式)________。
②负极的电极反应式为:________。
17. 一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图1所示:
(1)从反应开始到10s,用Z表示的反应速率为_____.
(2)Y的转化率为_____.
(3)该反应的化学方程式为_____.
(4)该温度下平衡常数K的表达式为_________
(5)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图2所示:则下列说法符合该图像的是_____.
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂.
18. 氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示总图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)为了有效地除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、离子,加入试剂的合理顺序为:先加入足量NaOH溶液,再依次滴加___________、___________,过滤,向滤液中滴加足量的___________,蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥。
(2)用上述方法得到氯化钠,配制氯化钠饱和溶液进行如图1所示电解实验。
①写出该电解反应的化学方程式___________。
②阳极产物检验方法及现象是___________。
(3)离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小、产物纯度高等优点,其装置图如图2所示。据图判断,E处收集到的气体是___________,离子交换膜左侧是___________极区(选填“阴”或“阳”),A处应通入___________。
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高二12月份月考化学试卷B卷
相对原子质量C:12 H:1 O:12
一、选择题(共14小题)
1. 能源与科学、技术、社会密不可分。下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A.风力发电
B.天然气燃烧
C.冶炼金属钠
D.暖宝宝发热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.风力发电是将风能转化为电能,A错误;
B.天然气燃烧是将化学能转化为热能(和光能),B错误;
C.冶炼金属钠通常采用电解熔融氯化钠的方法,该过程需要消耗电能,将电能转化为化学能,C正确;
D.暖宝宝发热的原理是铁的氧化反应放热,将化学能转化为热能,D错误;
故答案选C。
2. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】首先总反应为放热反应,即M与Z的总能量比Q的总能量高,排除A和B,其次M+Z→X是吸热反应,即M与Z的总能量低于X总能量,排除C,又由于X→Q是放热反应,说明X能量也高于Q能量,D正确;
故选D。
3. 在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是
A. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—22.68 kJ/mol
B. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=—1452 kJ/mol
C. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=—725.8 kJ/mol
D. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=+1452 kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为726kJ,64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1452kJ,根据热化学方程式的书写方法写出为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—726 kJ/mol或2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452kJ·mol-1,答案选B。
【点睛】本题主要考查学生热化学方程式的书写方法及系数的含义,易错点D,注意焓变的正负和单位问题。
4. 在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)⇌2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A. 容器内气体密度不随时间变化 B. v(X):v(Y)=1:2
C. 容器内X、Y、Z的浓度不随时间变化 D. 单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,所以选项C正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,所以选项A不能说明。平衡时各种物质的浓度不再发生变化,但各种的浓度之间不一定满足某种关系,C不能说明。D中反应速率的方向是相同,速率之比是相应的化学计量数之比,因此D中的关系始终是成立的,D不能说明,因此答案选C。
考点:考查可逆反应平衡状态的判断
点评:该题的关键是明确平衡状态的特点,然后结合具体的可逆反应灵活运用即可,有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
5. 已知反应在某段时间内,以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 ,则此段时间内,以C的浓度变化表示的化学反应速率为
A. 0.5 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【详解】化学反应速率与各物质的化学计量数成正比。反应中,A与C的化学计量数之比为1:2,因此以C的浓度变化表示的速率v(C)与以A的浓度变化表示的速率v(A)满足关系v(C) = 2×v(A)。已知v(A) = ,故v(C) =,故选C。
6. 已知分解1mol H2O2 放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2+I-→H2O+IO- 慢,H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快;下列有关反应的说法正确的是
A. 反应的速率与I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂
C. 反应活化能等于98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂,碘离子浓度大,产生的IO-就多反应速率就快,A正确;
B、IO-不是该反应的催化剂,B错误;
C、98kJ·mol-1为1 mol H2O2分解时对应总反应的焓变,不是活化能,C错误;
D、 H2O2分解的总方程式是2H2O2=2H2O+ O2↑;由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,而且H2O2和O2的系数不同,表示的化学反应速率也不同,D错误;
故合理选项为A。
7. 下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是( )
A. 抗氧化剂 B. 调味剂
C. 着色剂 D. 增稠剂
【答案】A
【解析】
【详解】A. 抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;
B. 调味剂是为了增加食品的味道,与速率无关,故B错误;
C. 着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;
D. 增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误。
故选:A。
8. 某温度下,在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应: (Q>0)。12 s时达到平衡,生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程如图所示。下列说法正确的是
A. 前12 s内,A的平均反应速率为0.025
B. 12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率
C. 化学计量数之比b:c=1:2
D. 12 s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
【答案】C
【解析】
【分析】内,的浓度变化量为,的浓度变化量为,的浓度变化量为。根据浓度变化量之比等于化学计量数之比,,已知的化学计量数为,故,,据此分析。
【详解】A.前内,的浓度变化量为,根据平均反应速率公式,代入数据得,A不符合题意;
B.后反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,的消耗速率为正反应速率,的生成速率为逆反应速率,根据反应速率与化学计量数的关系,平衡时,B不符合题意;
C.化学计量数之比,C符合题意;
D.该反应的,表示完全反应放出热量。内,的物质的量变化量为,则反应放出的热量为,D不符合题意;
故选C。
9. 已知298K条件下,密闭容器中有足量红磷,通入Cl2发生反应:
①
②
下列说法正确的是
A. 再加入P(s),反应①正向移动
B. 适当升温,有利于提高PCl5的平衡产率
C. 向平衡体系中再通入Cl2,反应①、②平衡常数均减小
D. 平衡体系中不随压强改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.固体物质的浓度视为常数,增加红磷的量不会改变其浓度,因此不能使反应①的化学平衡发生移动,A错误;
B.根据题意可知:这两个反应的正反应均为放热反应,根据平衡移动原理,升高温度会使化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,导致PCl5的平衡产率降低,B错误;
C.化学平衡常数仅与温度有关,与其他外界条件无关,通入Cl2时由于反应温度未变,因此反应的化学平衡常数就不变,C错误;
D.化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比。①×2可得反应a:2P(s)+3Cl2(g)2PCl3(g),其化学平衡常数K(a)==;②×3可得反应b:3PCl3(g)+3Cl2(g)3PCl5(g),其化学平衡常数K(b)==,,K1、K2是反应1、反应2的化学平衡常数,只与温度有关,而与外界条件无关,因此温度不变,K1、K2不变,则就不变,与外界压强无关,即平衡体系中不随压强改变,D正确;
故合理选项是D。
10. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天打开某品牌碳酸饮料瓶盖,有气泡产生
B. 向浓氨水中加入浓氢氧化钠溶液产生大量刺激性气味的气体
C. 、、的平衡体系,压缩容器体积后颜色变深
D. 工业生产硫酸时,充入过量的空气以提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.打开碳酸饮料瓶盖,减小压强,平衡正向移动,符合勒夏特列原理,A正确;
B.向浓氨水中加入浓NaOH增加OH⁻浓度,平衡逆向移动,导致一水合氨浓度增大,促进其分解为氨气逸出,符合勒夏特列原理,B正确;
C.反应前后气体体积相等,压缩容器体积后各物质浓度均增大,颜色变深是因I2浓度增加,但平衡未移动,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.充入过量空气(O2)使平衡向生成SO3方向移动,提高SO2转化率,符合勒夏特列原理,D正确;
故答案选C。
11. 室温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是
A. 1 的NaCl溶液:
B. 0.1 溶液:
C. 的氨水中:
D. 0.1 溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.与Al3+在溶液中发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,A不符合题意;
B.Fe2(SO4)3溶液水解呈酸性,在此条件下不反应,能大量共存,B符合题意;
C.pH=11的氨水为碱性环境,Fe2+会生成Fe(OH)2沉淀,且ClO-与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.AgNO3溶液中的Ag+与Cl-生成AgCl沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
12. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.图中曲线为一定温度下的离子积常数曲线,升高温度,c(H+)和c(OH-)均增大,水的离子积常数增大,所以升高温度将不在曲线上,不可能由c变到b,,故A错误;
B.根据离子积常数可知,该温度下Kw=c(H+)⋅c(OH−)=1×10−7×1×10−7=1×10−14,故B错误;
C.该温度下,加入FeCl3水解显酸性,氢离子浓度增大而氢氧根离子浓度减小,可以引起曲线b向a的变化,故C正确;
D.该温度下,离子积常数不变,稀释溶液,只能在这条曲线上,不能造成由c向d的变化,故D错误;
故答案为C。
13. 下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 向溶液中加入少量水,溶液中减小
B. 将溶液从升温至,溶液中增大
C. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
D. 向、的饱和溶液中加入少量,溶液中不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.将关系式上下同乘化简为,加水稀释,不变,减小,溶液中增大,A错误;
B.溶液中水解方程式为:,水解平衡常数为:,而溶液中刚好为,升高温度,水解增强,增大,则减小,B错误;
C.向盐酸中加入氨水后,任何时候溶液中都存在以下电荷守恒:,当溶液呈中性时,有,则得出,C错误;
D.向、的饱和溶液中加入少量,溶液中关系式上下同乘得,温度不变比值始终不变,D正确;
故答案为:D。
14. 锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A. 充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B. 充电时,电解质溶液中c(OH-) 逐渐减小
C. 放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–= Zn(OH)42-
D. 放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
【答案】C
【解析】
【详解】A.充电时,阳离子向阴极移动,即K+向阴极移动,A项错误;
B.放电时总反应为2Zn+O2+4OH–+ 2H2O=2Zn(OH)42-,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,B项错误;
C.放电时,锌在负极失去电子,电极反应为Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-,C项正确;
D.标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔,电路中转移4摩尔电子,D项错误;
答案选C。
【点睛】电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容,一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物),然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式,作为原电池,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极电极反应式为:Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-;充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,不能接反,否则发生危险或电极互换,电极反应式是原电池电极反应式的逆过程;涉及到气体体积,首先看一下有没有标准状况,如果有,进行计算,如果没有必然是错误选项。
二、填空题(共4小题)
15. 为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量____________(填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过________转化成________释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式:____________________。
【答案】(1)放热 (2)高
(3) ①. 化学 ②. 热
(4)低 (5)2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑
【解析】
【分析】当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,说明A和B反应是放热反应,放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。
【小问1详解】
当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,说明A和B反应生成C和D的反应是放热反应,故答案为放热;
【小问2详解】
放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故答案为高;
【小问3详解】
A和B反应生成C和D的反应是放热反应,反应的物质中的化学能转化成热能释放出来,故答案为化学;热;
【小问4详解】
化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,A和B反应生成C和D的反应是放热反应,说明形成化学键放出的热量大于断裂化学键所吸收热量,故答案为低;
【小问5详解】
该反应为放热反应,且不需要加热即可发生,如铝与稀盐酸的反应,反应的化学方程式为:2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑,故答案为2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑。
16. 甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为: (反应1)
该反应的原料CO和本身都可作为燃料提供动力,已知这两种物质燃烧的热化学方程式为:
(反应2)
(反应3)
某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C≡O
H-O
键能/
348
413
436
358
1072
463
请回答下列问题:
(1)反应1的焓变________。
(2)(g)燃烧生成(g)和(g)的热化学方程式为: ,该反应的焓变_______。与CO和相比,甲醇作为汽车动力燃料的优点是________。
(3)反应1的平衡常数表达式为。为提高甲醇的产率,可以采取的措施有________(写出3点)。
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:。其工作原理如示意图:
①在图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称(或化学式)________。
②负极的电极反应式为:________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 储存运输方便、单位体积热值高、产物污染小
(3) ①. ②. 增大压强、降低温度、及时分离出甲醇(或增大反应物浓度,合理即可)
(4) ①. a:二氧化碳、b:甲醇、c:空气(或氧气)、d:水 ②.
【解析】
【小问1详解】
焓变反应物总键能-生成物总键能。 反应物总键能: ,生成物总键能:,因此。
【小问2详解】
根据盖斯定律,目标反应反应2+2×反应3−反应1,因此: 。 与气态的、相比,甲醇常温下为液态,更易储存运输、污染更小,单位体积热值更高。
【小问3详解】
平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,;该反应正反应是气体分子数减少的放热反应,平衡正向移动可提高甲醇产率,因此可采取增大压强、降低温度、及时分离产物、增大反应物浓度等措施。
【小问4详解】
①原电池中阳离子移向正极,图中向右移动,因此左侧为负极、右侧为正极;负极通入燃料甲醇,反应生成排出,正极通入空气(氧气),反应生成水排出。 原电池中阳离子向正极移动,因此左侧电极为负极,右侧电极为正极:负极通入甲醇,反应生成二氧化碳从负极排出;正极通入空气(氧气),反应生成水从正极排出,因此物质依次为a:二氧化碳,b:甲醇,c:空气(氧气),d:水。
②酸性质子交换膜环境中,负极甲醇失电子生成,配平后得到上述电极反应式。
17. 一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图1所示:
(1)从反应开始到10s,用Z表示的反应速率为_____.
(2)Y的转化率为_____.
(3)该反应的化学方程式为_____.
(4)该温度下平衡常数K的表达式为_________
(5)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图2所示:则下列说法符合该图像的是_____.
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂.
【答案】 ①. 0.079mol/(L•s) ②. 79% ③. X(g)+Y(g)⇌2Z(g) ④. ⑤. C、D
【解析】
【详解】(1)根据v=计算反应速率;
(2)Y的转化率为×100%;
(3)根据物质的量的变化与化学计量数成正比书写化学方程式;
(4)平衡常数K等于生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积;
(5)由图像可知正逆反应速率增大,平衡没移动。
解:(1)ν(Z)==0.079mol/(L•s),故答案为0.079mol/(L•s);
(2)Y的转化率为×100%=×100%=79%,故答案为79%;
(3)由图像可以看出,反应到10s时,X的物质的量减小,变化值为1.20mol﹣0.41mol=0.79mol,Y的物质的量减小,变化值为1.0mol﹣0.21mol=0.79mol,则X、Y为反应物,Z的物质的量增多,变化值为1.58mol,为生成物,根据物质的量的变化与化学计量数呈正比,则有n(X):n(Y):n(Z)=0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2,所以反应的方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),故答案为X(g)+Y(g)⇌2Z(g);
(4)反应的方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),平衡常数K等于生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积,所以K=,故答案为;
(5)由图像可知正逆反应速率增大,平衡没移动:
A.t1时刻,增大了X的浓度,平衡正移,不符合题意,故A错误;
B.t1时刻,升高了体系温度,平衡移动,不符合题意,故B错误
C.t1时刻,缩小了容器体积,速率增大,由于反应前后计量数相等,平衡不移动,符合题意,故C正确;
D.t1时刻,使用了催化剂,速率增大,平衡不移动,符合题意,故D正确;
故答案为C、D。
18. 氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示总图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)为了有效地除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、离子,加入试剂的合理顺序为:先加入足量NaOH溶液,再依次滴加___________、___________,过滤,向滤液中滴加足量的___________,蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥。
(2)用上述方法得到氯化钠,配制氯化钠饱和溶液进行如图1所示电解实验。
①写出该电解反应的化学方程式___________。
②阳极产物检验方法及现象是___________。
(3)离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小、产物纯度高等优点,其装置图如图2所示。据图判断,E处收集到的气体是___________,离子交换膜左侧是___________极区(选填“阴”或“阳”),A处应通入___________。
【答案】(1) ①. 足量BaCl2溶液 ②. 足量Na2CO3溶液 ③. 稀盐酸
(2) ①. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ②. 用湿润的淀粉-KI试纸检验,试纸变为蓝色
(3) ①. H2 ②. 阳极 ③. 饱和NaCl溶液
【解析】
【分析】粗盐中含有的较多的可溶性杂质(氯化镁、氯化钙、硫酸钠等)和不溶于水的杂质,精制过程就是将杂质离子转化为沉淀除去的过程,加水溶解,加Na2CO3、NaOH,Ca2+、Mg2+等杂质分别与碳酸钠、NaOH反应转化为沉淀,电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,脱盐可分别得到氯化钠、氢氧化钠,氯化钠再进行循环利用。
【小问1详解】
为了有效地除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、离子,加入试剂的合理顺序为:先加入足量NaOH溶液,使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀;然后再滴加足量BaCl2溶液,使溶液中的形成BaSO4沉淀,然后加入足量Na2CO3溶液,使溶液中的Ca2+及加入的Ba2+反应产生CaCO3、BaCO3沉淀,然后过滤,除去Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3沉淀,所得溶液中含有NaCl、Na2CO3、NaOH,向滤液中滴加足量稀盐酸只不再产生气体为止,HCl与NaOH、 Na2CO3反应产生NaCl,然后蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,获得纯净NaCl晶体;
【小问2详解】
①电解饱和NaCl溶液,在阳极Cl-失去电子变为Cl2,阴极上H2O电离产生的H+得到电子被还原产生H2,同时溶液中产生NaOH,则电解NaCl溶液的反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
②电解NaCl溶液时,在阳极上Cl-失去电子变为Cl2,Cl2检验强氧化性,会将KI氧化为I2,I2能够使淀粉溶液变为蓝色,故检验阳极产生的Cl2的方法是使用湿润的淀粉-KI试纸,现象是试纸变为蓝色;
【小问3详解】
根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸入的原则,Na+向右侧移动,则阳离子交换膜左侧电极为阳极,阳离子交换膜右侧电极为阴极。在阴极上H2O电离产生的H+放电产生H2,产生的OH-与溶液中Na+结合为NaOH溶液,所以E处收集到的气体是H2,D出流出的溶液为NaOH溶液;离子交换膜左侧是是阳极,在A处应该加入饱和NaCl溶液,溶液中的阴离子Cl-在左侧阳极上失去电子被氧化变为Cl2逸出。
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