内容正文:
2024级高二上学期2月初期末质量检测
化学(鲁科版)试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Ca-40 Cu-64 Ga-70 As-75
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 风能发电、电解水制氢与二氧化碳资源化利用如图所示。下列说法错误的是
A. 图中至少存在3种形式的能量相互转化
B. 电解水制氢时,阴极产生
C. 催化合成甲醇,甲醇是不可再生能源
D. 电解水产生和,同时吸收能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中能量转化包括风能转变为电能,电能转变为化学能,化学能转变为热能、动能等,故至少3种,A正确;
B.电解水制氢时,水电离的氢离子在阴极发生还原反应产生还原性气体,B正确;
C.该工艺利用二氧化碳合成甲醇,二氧化碳可从工业废气中获取,且甲醇可通过人工合成不断得到,甲醇是可再生能源,C错误;
D.水的分解是吸热反应,电解水需吸收能量,D正确;
故选C。
2. 反应 达到平衡时,下列措施既能减小反应速率,又能增大的平衡转化率的是
A. 降低温度 B. 增加ZnO的用量
C. 增大压强 D. 使用高效催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.降低温度,反应速率减慢,平衡向放热反应方向移动,的平衡转化率增大,A正确;
B.ZnO为固体,增加其用量,不影响化学平衡和反应速率,B错误;
C.增大压强,气体浓度增加,反应速率加快,该反应正向气体分子数增加,增大压强使平衡逆向移动,的平衡转化率减小,C错误;
D.使用高效催化剂加快反应速率,但不影响化学平衡,的平衡转化率不变,D错误;
故选A。
3. 化学用语是学习化学的重要工具,下列化学用语正确的是
A. 用除去工业废水中的:
B. 氢氧燃料电池的负极反应式:
C. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:
D. 惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2S是可溶性强电解质,书写离子方程式时需要拆分为离子,正确反应为Hg2++S2−=HgS↓,A错误;
B.氢氧燃料电池的负极是氢气失去电子发生氧化反应,B错误;
C.钢铁电化学腐蚀中,失电子是负极反应,正极应为得电子的还原反应,C错误;
D.惰性电极电解饱和食盐水时,阳极Cl-放电顺序优先于OH-,Cl-失电子生成Cl2,电极反应式书写正确,D正确;
故选D。
4. 常温下,下列各种情况下可能大量共存的离子组为
A. 与Al反应生成的溶液:、、、
B. 溶液:、、、
C. 由水电离出来的的溶液:、、、
D. 的溶液:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.与Al反应生成的溶液为酸性或强碱性,既能与反应生成和水,又能与反应生成和水,另外酸性环境中具有强氧化性,不能和Al反应生成,不能大量共存,A错误;
B.和会发生双水解反应,生成和沉淀,不能大量共存,B错误;
C.常温下水电离出的,远小于纯水电离的,说明水的电离被抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性;若为碱性溶液,则,会与反应生成沉淀,不能大量共存;若为酸性溶液,则,、、、之间不发生反应,可以大量共存;因此该情况可能存在,C正确;
D.常温下,由得,溶液呈碱性,会与反应生成沉淀,不能大量共存,D错误;
故选C。
5. 完全燃烧生成88g 和液态水时放出的热量为a kJ。则燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】摩尔质量,。根据的计量关系,生成时,反应的物质的量,该过程放热。设完全燃烧放热,则,解得;因此完全燃烧放热,放热反应为负值,完全燃烧产物要求为液态,则对应的热化学方程式为 ,故选A。
6. 25℃时,向1000mL pH=x的溶液中滴加pH=12的溶液100mL,充分反应后,则x的值为
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】100mL溶液,pH=12,则,,,
充分反应后,反应后溶液中,则,原溶液的浓度为=,,pH=3,x=3;故选B。
7. 制备二甲胺的化学反应为,下列对相关图像作出的判断正确的是
A.升高温度,平衡常数增大
B.表示压强对化学平衡的影响,且乙的压强较大
C.的转化率:Y>X>Z
D.:Y点>X点,Y点:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应过程的能量变化图可知正反应为放热反应,升高温度,反应逆向进行,平衡常数减小,A错误;
B.该反应是气体分子数不变的反应,压强的改变不影响平衡,的转化率不变,B错误;
C.增大的量,的转化率会增大,则转化率,C错误;
D.Y点的温度比X的高,:;Y点时体积分数小于平衡时刻,反应未达到平衡,反应逆向进行,则Y点:,D正确;
故选D。
8. 下列实验事实能用平衡移动原理解释的是
0.1
0.01
pH
1
2
A.将球浸泡在冷水和热水中,热水中颜色更深
B.稀释HCl溶液,溶液pH的变化
C.加入少量硫酸铜后,反应速率加快
D.压缩容器体积,体系颜色变深
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.,,升高温度平衡向生成方向移动,热水中颜色更深,能用平衡移动原理解释,A符合题意;
B.HCl是强电解质,不存在电离平衡,浓度稀释10倍,pH变化1个单位,不能用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.加入少量硫酸铜后,锌置换出铜,形成锌铜原电池,反应速率加快,不能用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.,该反应是气体分子数目不变的反应,压缩容器体积,平衡不移动,但体系中各气体的浓度均增大,颜色变深,不能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选A。
9. 亚磷酸是一种二元弱酸,常温下其电离常数为:、。下列有关说法正确的是
A. 在水溶液中的电离方程式为:
B. 常温下,溶液中存在:
C. 用NaOH标准溶液滴定溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
D. 溶液中存在:
【答案】C
【解析】
【详解】A.二元弱酸的电离是分步进行的,正确电离方程式为、,不能一步电离,A错误;
B.中的水解常数,其电离常数,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,即,B错误;
C.滴定,滴定终点生成,水解使溶液显碱性,可选择酚酞作指示剂,C正确;
D.是二元酸,不存在,正确的电荷守恒为,D错误;
故选C。
10. 费托用合成气制烯烃反应过程如图所示。
已知下列反应:
①
②
③
下列说法错误的是
A.
B. 反应①②③的正反应活化能均大于逆反应活化能
C. 反应的
D. 反应的
【答案】B
【解析】
【详解】A.气态水的能量比液态水的能量高,则反应放热较反应①少,其 ,A正确;
B.,反应①②③均为放热反应,正反应活化能均小于逆反应活化能,B错误;
C.根据盖斯定律反应可由得到,其,C正确;
D.根据盖斯定律,反应可由得到,其,D正确;
故选B。
11. 25℃下,AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl的溶解度大于AgBr;
③25℃时,,。
(X代表、或)
下列说法错误的是
A. 曲线①为沉淀溶解平衡曲线
B. 反应的平衡常数
C. 向溶液中加入和KBr,当两种沉淀共存时,
D. 某溶液含有浓度均为的和,向该溶液中逐滴加入的溶液,先生成AgBr沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为,即两者图象平行,所以①代表,相同条件下,AgCl的溶解度大于AgBr,即,所以②代表AgCl,则③代表AgBr,根据①上的点(2.0,7.7),可求得,根据②上的点(2.0,7.7),可求得,根据③上的点(6.1,6.1),可求得。
【详解】A.根据分析,曲线①为沉淀溶解平衡曲线,A正确;
B.反应的平衡常数
,B错误;
C.AgCl、AgBr共存时有,反应达到平衡,故,C正确;
D.某溶液含有浓度均为的和,根据各物质的溶度积常数可得、开始沉淀时浓度分别为、,可知先生成AgBr沉淀,D正确;
故选B。
12. 在一定温度下,在1L恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图。
下列说法错误的是
A. 反应至时,
B. 内,-1
C. 反应的化学方程式为3A2B+C
D. a点反应速率:
【答案】D
【解析】
【分析】反应至5 min时有,根据物质的量改变量之比等于化学计量数之比,有化学方程式,反应至5 min时达到平衡,正逆反应速率相等,据此分析。
【详解】A.反应至5 min时有,根据物质的量改变量之比等于化学计量数之比,有化学方程式,反应至5 min时达到平衡,根据速率之比等于化学计量数之比有,又因平衡时,故,A正确;
B.0~5 min内,的物质的量变化为,容器体积为1 L,反应速率,B正确;
C.0~5 min内,的物质的量减少,增加,增加,物质的量变化之比为,故化学方程式为,C正确;
D.a点时,速率之比等于化学计量数之比,故,并非,D错误;
故选D。
13. 新加坡南洋理工大学范红金教授等人设计了一种电解制氢并捕捉制甲酸盐的装置如图所示,下列说法正确的是
A. b为电源的正极
B. 该离子交换膜为交换膜
C. 石墨1发生的电极反应为
D. 忽略的溶解,当电路中通过4mol电子时,理论上最多可捕捉88g
【答案】B
【解析】
【分析】石墨1上转化为,化合价从价升高到价,发生失电子的氧化反应,因此石墨1为阳极,连接电源正极;石墨2为阴极,连接电源负极,得到电子生成OH-,OH-和反应转化为碳酸氢钾,同时电解制氢气。
【详解】A.b连接阴极石墨2,是电源的负极,A错误;
B.石墨2发生的电极反应为,足量时,,由左侧移向右侧形成,离子交换膜为交换膜,B正确;
C.左侧为碱性溶液,电极反应不可能生成大量,正确电极反应为:,C错误;
D.阴极转化为,当电路中通过4mol电子时,生成4mol OH-,消耗4mol ,质量为,D错误;
故选B。
14. 弱酸在有机相和水相中存在平衡:,平衡常数为。25℃时,向 环己烷溶液中加入V mL水进行萃取,用或调节水溶液pH。测得水溶液中、、浓度、环己烷中的浓度与水相萃取率随pH的变化关系如图。
已知:①在环己烷中不电离;②忽略体积变化。
下列说法正确的是
A. 曲线②表示水溶液中的浓度变化
B. 的
C. pH=7时,
D. pH=6时,约为96.5%
【答案】D
【解析】
【分析】由环己烷中的浓度与水相萃取率可知,故曲线①应为,②为水相萃取率,水溶液中的会随着pH的增大先增大后减小,曲线④为水溶液中的,而来源于的电离,由图可知,pH=2时,浓度为0,即此时为0,因此曲线⑤为水溶液中的,即③为水溶液中的浓度,综上:①为、②为水相萃取率、③为水溶液中的浓度、④为水溶液中的浓度、⑤为水溶液中的浓度,③、④交点的pH为4,即的,④、⑤交点的pH为7,即。
【详解】A.根据分析可知,曲线②表示水相萃取率,A错误;
B.由分析知,的,,,B错误;
C.时,,,电荷守恒,,C错误;
D.时,,由,得,故,由元素守恒得,即,由于在pH=2时,对于(环己烷),Kd==,得出,则,即,根据,可得,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 某些弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
H2CO3
CH3COOH
HCN
电离平衡常数(25℃)
,
(1)将少量气体通入NaCN溶液中,发生的化学反应方程式为_______。
(2)25℃时,向的稀溶液中滴加的稀NaOH溶液至过量。在滴加过程中水的电离程度_______,_______。
A.增大 B.减小 C.不变 D.先增大后减小 E.先减小后增大
(3)室温下,通过下列实验探究 溶液的性质。
实验1
用pH试纸测得溶液的pH约为8
实验2
向溶液中加入等体积溶液
实验3
向浓溶液中加入浓溶液,有气体和沉淀生成
①用化学用语表示实验1中的水解平衡:_______。
②实验1的溶液中_______(填“>”、“<”或“=”)
③实验2反应后的溶液中,所含离子浓度大小与关系正确的是_______。
A.
B.
C.
④写出实验3反应的离子方程式_______。
【答案】(1)
(2) ①. D ②. A
(3) ①. ②. > ③. C ④.
【解析】
【小问1详解】
根据电离平衡常数,酸性强弱:,根据“强酸制弱酸”原理,少量CO2通入NaCN溶液中,只能生成HCN和NaHCO3,不能生成Na2CO3,反应方程式为:;
【小问2详解】
CH3COOH溶液中,醋酸抑制水的电离;滴加NaOH,生成CH3COONa,醋酸根离子水解促进水的电离;当NaOH过量后,NaOH电离出的OH-又抑制水的电离。因此水的电离程度先增大后减小,选D。由醋酸的电离平衡常数可得:,滴加NaOH过程中,c(H+)不断减小,Ka只与温度有关(不变),所以该比值一直增大,选A。
【小问3详解】
①NaHCO3中的会发生水解,水解平衡方程式为:;
②实验1中溶液pH约为8,呈碱性,说明的水解程度大于电离程度:水解:(产生H2CO3);电离:(产生);因此>;
③实验2中二者刚好反应完全:, 反应后溶液为Na2CO3溶液;
A.电荷守恒式应为:,A错误;
B.Na2CO3溶液中,物料守恒式应为:,B错误;
C.Na2CO3溶液中,质子守恒式为:,C正确;
故答案选C。
④实验3是NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液的双水解反应:Al3+和分别发生水解,且相互促进,最终生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。离子方程式:。
16. 由电解制备的的工作原理如图所示,回答下列问题:
(1)装置Ⅰ为_______(填“原电池”或“电解池”);工作时,石墨1电极发生的反应为_______。
(2)装置Ⅲ中离子交换膜为_______(填“阳”、“阴”或“质子”)离子交换膜;石墨5电极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为_______。
(3)若装置Ⅱ中足量,当装置Ⅰ中有0.02mol 参与反应时,理论上装置Ⅱ烧杯中溶液的pH为_______(忽略溶液体积变化)。
(4)若利用装置Ⅱ在铁制品上镀铜,则应把石墨3电极换成_______(填“铁制品”或“铜”),电镀过程中装置Ⅱ溶液中浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)已知:,其中,,n表示电解生成氧化产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。电解时装置Ⅲ中法拉第效率(FE%)可达到60%,则电解时装置Ⅲ中产生标准状况下11.2L的,可获得的质量为_______g。
【答案】(1) ①. 原电池 ②.
(2) ①. 质子 ②. 氧化 ③. 2−2e−=+2H+
(3)1 (4) ①. 铜 ②. 不变
(5)149.4
【解析】
【分析】该装置为三个电池串联,装置Ⅰ为原电池,其中石墨1为负极,发生氧化反应,电极反应式为;石墨2为正极,发生还原反应,中Ti为+4价得1个电子被还原为+3价的,电极反应式为;石墨3与石墨2相连,故石墨3为阳极,发生氧化反应,电极反应式为;石墨4为阴极,发生还原反应,电极反应式为;石墨5作阳极,发生有机原料的氧化反应,电极反应式为2−2e−=+2H+;石墨6作阴极,发生还原反应,电极反应式为,串联电路中各电极转移电子的物质的量完全相等。
【小问1详解】
由分析可知,装置Ⅰ为原电池;石墨1的电极反应式为;
【小问2详解】
装置Ⅲ中,石墨5为阳极,其电极反应式为2−2e−=+2H+,反应过程中会生成,而阴极石墨6发生还原反应需要参与,需透过离子交换膜从阳极区迁移到阴极区,因此离子交换膜为质子交换膜;石墨5上有机原料失去电子,发生的反应类型为氧化反应;
【小问3详解】
电极反应式为,由反应式可知,中Ti为+4价,还原为(+3价)时,每个得到1个电子,当有参与反应时,转移电子的物质的量;由于三个装置串联,装置Ⅱ中转移的电子数与装置Ⅰ完全相等,即装置Ⅱ转移电子也为,装置Ⅱ中石墨3为阳极,其电极反应式为,由该反应式可知,转移电子时生成,即转移电子生成,因此转移电子时,生成的物质的量为;装置Ⅱ溶液体积为,则溶液中的浓度,根据,可得;
【小问4详解】
在铁制品上镀铜,遵循电镀的核心规律:镀件(铁制品)作阴极,镀层金属(铜)作阳极;结合装置Ⅱ的电极判断,石墨3为阳极、石墨4为阴极,因此需要将石墨3(阳极)更换为铜,将石墨4(阴极)更换为铁制品;电镀过程中,阳极(铜片)发生的电极反应式为,阴极(铁制品)发生的电极反应式为,阳极溶解的铜的物质的量与阴极析出的铜的物质的量相等,因此装置Ⅱ溶液中的浓度保持不变;
【小问5详解】
标准状况下的物质的量;石墨6为阴极,其电极反应式为,由反应式可知,生成需要转移电子,因此生成时,电路中转移的总电子物质的量;法拉第效率为60%,即用于生成目标产物的电子占总电子的60%,因此用于生成目标产物的电子物质的量;由石墨5的电极反应式2−2e−=+2H+可知,生成目标产物需要转移电子,因此生成目标产物的物质的量;已知目标产物的摩尔质量,因此可得目标产物的质量为。
17. 以砷化镓废料(主要成分为GaAs、、、)制备半导体光催化剂的工艺流程如图所示:
已知:①碱浸后GaAs转化为、;
②Ga及其化合物与铝及其化合物的性质类似;
③萃取镓的原理为:。
(1)Ga为31号元素,其在周期表中的位置是第_______周期第_______族。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分为_______(填化学式)。
(3)碱浸时,GaAs发生反应的化学方程式为_______。
(4)“中和及转化”中其他条件不变时,不同温度下镓的浸出率随时间的变化如下图,则“酸浸”的最佳温度与时间分别为_______(填标号)。
A. 30℃、30min B. 70℃、120min C. 30℃、120min D. 50℃、140min
(5)“电解”时,阴极的电极反应为_______;“高温合成”过程中发生的化学反应方程式:_______。
(6)已知在一定温度下,溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后,水相中Ga元素的残留率为_______(用含k的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 四 ②. ⅢA
(2)
(3) (4)B
(5) ①. ②.
(6)
【解析】
【分析】砷化镓废料(主要成分为、、、)在碱浸步骤中在溶液和作用下转化为和,同时转化为,和不溶,成为滤渣Ⅰ,滤液中含有、、、;中和及转化步骤加入过量稀硫酸将转化为,转化为,转化为沉淀(滤渣Ⅱ);滤液中加入萃取剂萃取,被萃取进入有机相中,后加稀硫酸进行反萃取,被反萃取进入水相;水溶液加入过量NaOH溶液,生成;电解溶液,在阴极上得到Ga;最后在高温下,Ga与、反应生成。
【小问1详解】
是31号元素,核外电子排布为,处于元素周期表第四周期第ⅢA族;
【小问2详解】
由分析可得滤渣Ⅱ的主要成分为;
【小问3详解】
由分析可得碱浸步骤中在溶液和作用下转化为和,化学方程式为;
【小问4详解】
由图像可知,时,镓的浸出率上升最快,且时浸出率接近,远高于、;继续延长时间,浸出率提升幅度极小,综合效率与成本,最佳条件为;
【小问5详解】
由分析可得电解时,阴极发生还原反应,三价镓得电子生成Ga,电极反应式为;在高温下,Ga与、反应生成,Ga从0价升至+3价,作氧化剂,化学方程式为;
【小问6详解】
设原水相体积为,的初始总物质的量为,分配系数。第一次萃取:设平衡时水相中的物质的量为,则有机相中为,萃取剂体积为,因此,解得,残留率为。第二次萃取:以第一次萃取后的水相(含为)为初始,同理设第二次萃取后水相中的物质的量为,因此,解得,因此最终残留率为。
18. 草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅲ:的_______(填“>”或“<”)0,该反应在_______(填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)在恒温恒压条件下只发生反应Ⅲ,能说明该反应达到平衡状态的标志是_______。
A. 、、、的反应速率之比为
B. 、、、的物质的量之比为
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
D. 容器中气体的密度保持不变
(3)反应Ⅰ的Arrhenius经验公式的实验数据如图中a曲线所示,已知Arrhenius经验公式为(Ea为活化能,k是速率常数,R和C都为常数),则该反应的活化能为_______kJ/mol;当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是_______。
(4)将和6mol 充入恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ和Ⅱ,测得的平衡转化率及的选择性、的选择性与温度的关系如下图所示。
①曲线_______(填“X”或“Y”)表示的平衡转化率与温度的关系。
②已知压强平衡常数是指用各气体分压(分压=气体的物质的量分数×总压强)代替浓度表示的平衡常数。M点时,的物质的量为_______mol;反应Ⅱ的压强平衡常数为_______(写表达式即可)。
【答案】(1) ①. < ②. 低温 (2)CD
(3) ①. 64 ②. 催化剂
(4) ①. X ②. 2.32 ③.
【解析】
【小问1详解】
计算反应Ⅲ的焓变与熵变根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ,因此。反应Ⅲ的方程式为,左边气体总物质的量为,右边为,气体分子数减少,因此熵变。反应自发进行的条件是,已知、,当温度较低时,的绝对值较小,,因此该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A.反应速率之比等于化学计量数之比,是反应进行的任何阶段都满足的规律,未说明是正逆速率,不能判断平衡,A不符合同意;
B.各物质的物质的量之比等于计量数之比,只是一种特殊状态,与平衡状态无关,B不符合同意;
C.混合气体的平均摩尔质量,反应中所有物质均为气体,守恒,而随反应进行变化,因此保持不变时,说明不再变化,反应达到平衡,C符合题意;
D.恒温恒压下,气体密度,,因此,、、、均不变,保持不变时说明不再变化,反应达到平衡,D符合题意;
因此选CD。
【小问3详解】
计算反应Ⅰ的活化能根据Arrhenius经验公式,以为纵坐标、为横坐标的图像斜率为。取曲线上两点和,斜率,因此,即。曲线斜率更小,活化能更低,催化剂可降低反应活化能,故改变的条件是加入催化剂。
【小问4详解】
①反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,温度越低(横坐标向右),平衡正向移动,的平衡转化率越高。且同一温度的选择性与的选择性相加等于,观察图像,因此曲线X表示的平衡转化率。
②计算的物质的量:M点时,的平衡转化率为,转化的物质的量为。的选择性为,的选择性为,则反应Ⅰ中转化的为,根据反应Ⅰ ,生成的物质的量为;反应Ⅱ中转化的为,根据反应Ⅱ ,生成的物质的量为;因此的总物质的量为。书写反应Ⅱ的压强平衡常数表达式:总物质的量,,,,总压强。根据压强平衡常数定义,反应Ⅱ的,代入分压得:。
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2024级高二上学期2月初期末质量检测
化学(鲁科版)试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Ca-40 Cu-64 Ga-70 As-75
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 风能发电、电解水制氢与二氧化碳资源化利用如图所示。下列说法错误的是
A. 图中至少存在3种形式的能量相互转化
B. 电解水制氢时,阴极产生
C. 催化合成甲醇,甲醇是不可再生能源
D. 电解水产生和,同时吸收能量
2. 反应 达到平衡时,下列措施既能减小反应速率,又能增大的平衡转化率的是
A. 降低温度 B. 增加ZnO的用量
C. 增大压强 D. 使用高效催化剂
3. 化学用语是学习化学的重要工具,下列化学用语正确的是
A. 用除去工业废水中的:
B. 氢氧燃料电池的负极反应式:
C. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:
D. 惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为:
4. 常温下,下列各种情况下可能大量共存的离子组为
A. 与Al反应生成的溶液:、、、
B. 溶液:、、、
C. 由水电离出来的的溶液:、、、
D. 的溶液:、、、
5. 完全燃烧生成88g 和液态水时放出的热量为a kJ。则燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
6. 25℃时,向1000mL pH=x的溶液中滴加pH=12的溶液100mL,充分反应后,则x的值为
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
7. 制备二甲胺的化学反应为,下列对相关图像作出的判断正确的是
A.升高温度,平衡常数增大
B.表示压强对化学平衡的影响,且乙的压强较大
C.的转化率:Y>X>Z
D.:Y点>X点,Y点:
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验事实能用平衡移动原理解释的是
0.1
0.01
pH
1
2
A.将球浸泡在冷水和热水中,热水中颜色更深
B.稀释HCl溶液,溶液pH的变化
C.加入少量硫酸铜后,反应速率加快
D.压缩容器体积,体系颜色变深
A. A B. B C. C D. D
9. 亚磷酸是一种二元弱酸,常温下其电离常数为:、。下列有关说法正确的是
A. 在水溶液中的电离方程式为:
B. 常温下,溶液中存在:
C. 用NaOH标准溶液滴定溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
D. 溶液中存在:
10. 费托用合成气制烯烃反应过程如图所示。
已知下列反应:
①
②
③
下列说法错误的是
A.
B. 反应①②③的正反应活化能均大于逆反应活化能
C. 反应的
D. 反应的
11. 25℃下,AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl的溶解度大于AgBr;
③25℃时,,。
(X代表、或)
下列说法错误的是
A. 曲线①为沉淀溶解平衡曲线
B. 反应的平衡常数
C. 向溶液中加入和KBr,当两种沉淀共存时,
D. 某溶液含有浓度均为的和,向该溶液中逐滴加入的溶液,先生成AgBr沉淀
12. 在一定温度下,在1L恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图。
下列说法错误的是
A. 反应至时,
B. 内,-1
C. 反应的化学方程式为3A2B+C
D. a点反应速率:
13. 新加坡南洋理工大学范红金教授等人设计了一种电解制氢并捕捉制甲酸盐的装置如图所示,下列说法正确的是
A. b为电源的正极
B. 该离子交换膜为交换膜
C. 石墨1发生的电极反应为
D. 忽略的溶解,当电路中通过4mol电子时,理论上最多可捕捉88g
14. 弱酸在有机相和水相中存在平衡:,平衡常数为。25℃时,向 环己烷溶液中加入V mL水进行萃取,用或调节水溶液pH。测得水溶液中、、浓度、环己烷中的浓度与水相萃取率随pH的变化关系如图。
已知:①在环己烷中不电离;②忽略体积变化。
下列说法正确的是
A. 曲线②表示水溶液中的浓度变化
B. 的
C. pH=7时,
D. pH=6时,约为96.5%
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 某些弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
H2CO3
CH3COOH
HCN
电离平衡常数(25℃)
,
(1)将少量气体通入NaCN溶液中,发生的化学反应方程式为_______。
(2)25℃时,向的稀溶液中滴加的稀NaOH溶液至过量。在滴加过程中水的电离程度_______,_______。
A.增大 B.减小 C.不变 D.先增大后减小 E.先减小后增大
(3)室温下,通过下列实验探究 溶液的性质。
实验1
用pH试纸测得溶液的pH约为8
实验2
向溶液中加入等体积溶液
实验3
向浓溶液中加入浓溶液,有气体和沉淀生成
①用化学用语表示实验1中的水解平衡:_______。
②实验1的溶液中_______(填“>”、“<”或“=”)
③实验2反应后的溶液中,所含离子浓度大小与关系正确的是_______。
A.
B.
C.
④写出实验3反应的离子方程式_______。
16. 由电解制备的的工作原理如图所示,回答下列问题:
(1)装置Ⅰ为_______(填“原电池”或“电解池”);工作时,石墨1电极发生的反应为_______。
(2)装置Ⅲ中离子交换膜为_______(填“阳”、“阴”或“质子”)离子交换膜;石墨5电极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为_______。
(3)若装置Ⅱ中足量,当装置Ⅰ中有0.02mol 参与反应时,理论上装置Ⅱ烧杯中溶液的pH为_______(忽略溶液体积变化)。
(4)若利用装置Ⅱ在铁制品上镀铜,则应把石墨3电极换成_______(填“铁制品”或“铜”),电镀过程中装置Ⅱ溶液中浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)已知:,其中,,n表示电解生成氧化产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。电解时装置Ⅲ中法拉第效率(FE%)可达到60%,则电解时装置Ⅲ中产生标准状况下11.2L的,可获得的质量为_______g。
17. 以砷化镓废料(主要成分为GaAs、、、)制备半导体光催化剂的工艺流程如图所示:
已知:①碱浸后GaAs转化为、;
②Ga及其化合物与铝及其化合物的性质类似;
③萃取镓的原理为:。
(1)Ga为31号元素,其在周期表中的位置是第_______周期第_______族。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分为_______(填化学式)。
(3)碱浸时,GaAs发生反应的化学方程式为_______。
(4)“中和及转化”中其他条件不变时,不同温度下镓的浸出率随时间的变化如下图,则“酸浸”的最佳温度与时间分别为_______(填标号)。
A. 30℃、30min B. 70℃、120min C. 30℃、120min D. 50℃、140min
(5)“电解”时,阴极的电极反应为_______;“高温合成”过程中发生的化学反应方程式:_______。
(6)已知在一定温度下,溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后,水相中Ga元素的残留率为_______(用含k的代数式表示)。
18. 草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅲ:的_______(填“>”或“<”)0,该反应在_______(填“低温”、“高温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)在恒温恒压条件下只发生反应Ⅲ,能说明该反应达到平衡状态的标志是_______。
A. 、、、的反应速率之比为
B. 、、、的物质的量之比为
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
D. 容器中气体的密度保持不变
(3)反应Ⅰ的Arrhenius经验公式的实验数据如图中a曲线所示,已知Arrhenius经验公式为(Ea为活化能,k是速率常数,R和C都为常数),则该反应的活化能为_______kJ/mol;当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是_______。
(4)将和6mol 充入恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ和Ⅱ,测得的平衡转化率及的选择性、的选择性与温度的关系如下图所示。
①曲线_______(填“X”或“Y”)表示的平衡转化率与温度的关系。
②已知压强平衡常数是指用各气体分压(分压=气体的物质的量分数×总压强)代替浓度表示的平衡常数。M点时,的物质的量为_______mol;反应Ⅱ的压强平衡常数为_______(写表达式即可)。
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