内容正文:
邯郸市三龙育华中学高二第一学期第一次月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Mg 24 Mn 55 Cu 64 Ag 108
一、选择题
1. 古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更高
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的石灰石煅烧是吸热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的变化只有化学能转化为热能
D. 苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.冰的温度低于水,相同质量的水和冰,水的能量更高,故A错误;
B.石灰石煅烧是分解反应,过程中吸收能量,属于吸热反应,故B正确;
C.煮豆会发生燃烧,燃烧过程中化学能转化为热能同时有部分光能。同时豆里面也会发生化学变化,会放出热量,存在化学能转化为热能,故C错误;
D.碳与水蒸气反应为吸热反应,故D错误;
故选:B。
2. 以H2O2同时作为燃料和氧化剂的直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)是一种能量转换高效且清洁环保的发电装置,原理如图所示,下列有关说法正确的是
A. 石墨1电极比石墨2电极的电势高
B. 离子交换膜1、2分别为阴、阳离子交换膜
C. 石墨2的电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O
D. 当电路中转移0.4mol电子时,产生的气体在标准状况下的体积为2.24L
【答案】C
【解析】
【分析】由题干装置图可知,根据电子移动方向可知,石墨1为负极,发生氧化反应,电极反应为:H2O2+2OH- -2e-=O2↑+2H2O,石墨2为正极,发生还原反应,电极反应为:H2O2+2H++2e-=2H2O,据此分析解题。
【详解】A.由电子的移动方向可知,石墨1为负极,电势低,A错误;
B.由稀硫酸钾溶液得到浓硫酸钾溶液,可知左边的钾离子、右边的硫酸根要移向中间,故离子交换膜1、2分别是阳、阴离子交换膜,B错误;
C.石墨2电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O,C正确;
D.石墨1的电极反应式为H2O2+2OH- -2e-=O2↑+2H2O,当电路中转移0.4mol电子时,产生0.2molO2,在标准状况下的体积为4.48L,D错误;
故答案为:C。
3. 在体积可变的容器中发生反应,当增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是
A. 分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞次数增加
B. 反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加
C. 活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加
D. 分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于温度不变,因此分子运动速率不变,A错误;
B.由于温度不变,因此反应物分子的能量不变,活化分子百分数不变,B错误;
C.增大压强使容器体积缩小时,单位体积内反应物浓度增大,则单位体积活化分子数增加,有效碰撞次数增加,C正确;
D.单位体积内分子间的碰撞不一定是有效碰撞,只有取向合适发生反应,才是有效碰撞,D错误;
故选C。
4. 化学反应,经2 min,B的浓度减少,对此反应速率的表示正确的是
A. 用A表示的反应速率是
B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1
C. 2 min末的反应速率用B表示是
D. 2 min内,和表示的反应速率的值都是逐渐减小的
【答案】B
【解析】
【详解】A.不能用固体表示化学反应速率,A项不正确;
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1,B项正确;
C.由题意可知,2 min内用B表示的平均反应速率为,该速率是平均速率,而C选项中的2 min末的反应速率是瞬时速率,二者通常不相等,C项不正确;
D.2 min内,逐渐减小而逐渐增大,D项不正确。
故答案为B。
5. 科研人员利用Cu/ZnO作催化剂,光照条件下实现了和合成的反应,该反应历程示意图如下。说法错误的是
A. 总反应的化学方程式是
B. 过程Ⅳ中有C-H键形成,使体系能量升高
C. 过程Ⅱ中存在极性键的断裂与形成,且有生成
D. Cu表面进行H-H键的断裂,ZnO表面进行的吸附与转化
【答案】B
【解析】
【详解】A.总反应为和在催化、光照条件下生成和,方程式配平正确,反应本质符合事实,A正确;
B.过程Ⅳ中有C-H键形成,形成化学键会释放能量,会使体系能量降低,选项中“体系能量升高”的表述错误,B错误;
C.过程Ⅱ中存在C-O极性键的断裂,以及C-H、H-O极性键的形成,同时有生成脱离体系,C正确;
D.由反应历程图可知,表面的H-H键断裂为H原子,表面吸附并发生后续转化,D正确;
故选B。
6. 埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,被腐蚀速率最慢的是
A. 在含铁元素较多的酸性土壤中
B. 在潮湿疏松的碱性土壤中
C. 在干燥致密不透气的土壤中
D. 在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性环境或中酸性物质或弱碱性环境与铁发生反应,会加快铁的腐蚀,故A错误;
B.潮湿疏松的土壤中,铁容易发生电化学腐蚀,故B错误;
C.干燥致密不透气的土壤中,氧气稀薄,且无电解质溶液,故不易形成原电池,铁的腐蚀速率很小,故C正确;
D.潮湿疏松的环境提供溶液环境,铸铁含碳较多可以形成原电池,会加速铁的腐蚀,故D错误;
答案选C。
7. 反应进行过程中的能量变化情况如图,曲线Ⅰ表示不使用催化剂,曲线Ⅱ表示使用催化剂的情况。下列判断正确的是
A. 反应物的总能量低于生成物的总能量
B. 该反应的
C. 加入催化剂,该反应的变小
D. 如果该反应生成液态,则变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量, A错误;
B.反应为放热反应,而ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,焓变为负值,B错误;
C.加入催化剂,降低了反应的活化能,化学反应速率加快,ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,催化剂不影响反应的ΔH,C错误;
D.如果该反应生成液态CH3OH,会放出更多的热量,反应为放热反应,ΔH<0,则ΔH减小,D正确;
答案选D。
8. 利用如图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是
A. a处生铁发生吸氧腐蚀,b处生铁发生析氢腐蚀
B. 一段时间后,a处液面高于b处液面
C. a处溶液中增大,b处溶液中增大
D. a、b两处具有相同的负极反应式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.a处为中性饱和食盐水,生铁发生吸氧腐蚀,b处为酸性稀硫酸,生铁发生析氢腐蚀,A正确;
B.a处吸氧腐蚀消耗,管内压强减小,b处析氢腐蚀生成,管内压强增大,故一段时间后a处液面高于b处液面,B正确;
C.a处吸氧腐蚀正极反应为,增大;b处析氢腐蚀正极反应为,消耗,减小,C错误;
D.a、b两处原电池中铁均作负极,负极反应式均为,D正确;
故选C。
9. 可以作为分解的催化剂,催化机理是:
ⅰ.;ⅱ.___________。
分解反应过程中能量变化如下图所示,下列判断不正确的是
A. 曲线②为含有的反应过程
B. 反应ⅱ为
C. 反应ⅰ和ⅱ均为放热过程
D. 反应ⅰ的反应速率可能比反应ⅱ的慢
【答案】C
【解析】
【分析】可以作为分解的催化剂,反应前后化学性质不变,故反应ii为;
【详解】A.曲线②活化能小于曲线①,故曲线②为含有催化剂的反应过程,A项正确;
B.根据上述分析,反应ii为,B项正确;
C.根据曲线②能量变化,反应ⅰ为吸热反应,反应ⅱ为放热反应,C项错误;
D.反应ⅰ的活化能大于反应ⅱ,故反应ⅰ的反应速率可能比反应ⅱ的慢,D项正确;
答案选C。
10. 化学反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),改变下列条件 ①升高温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大反应物浓度,可以提高反应物中的活化分子百分数的是 ( )
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
【答案】D
【解析】
【分析】提高反应物中的活化分子百分数因素有温度和催化剂,浓度和压强只改变活化分子的浓度,不改变百分数。
【详解】①升高温度可提高反应物中的活化分子百分数,故正确;②增大压强只改变活化分子的浓度,不改变百分数,故错误;③加入催化剂,降低活化能,可提高反应物中的活化分子百分数,故正确;④增大反应物浓度只改变活化分子的浓度,不改变百分数,故错误;①③选项符合题意;综上所述,本题选D。
11. 用0.65g锌粒与10mL1.0mol/L硫酸反应制氢气,下列措施能加快反应速率且不改变氢气的产量,下列操作可行的有几项
①用等质量的锌粉代替锌粒
②将反应溶液适当加热
③向反应液中滴入少量溶液
④用10mL98%硫酸代替10mL1.0mol/L的硫酸
⑤再加入10mL2.0mol/L盐酸
⑥向反应液中加入少量固体
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【详解】0.65gZn的物质的量为0.01mol,10mL1.0mol/L硫酸所含H+物质的量为10mL×1.0mol/L×2=0.02mol,Zn+2H+=Zn2++H2↑,二者恰好完全反应,二者的量决定生成氢气的量。
①用等质量的锌粉代替锌粒,增大接触面积加快反应速率,而锌和酸的量均未改变,即的量不变,①符合题意;
②将反应溶液适当加热,加快反应速率,而锌和酸的量均未改变,即的量不变,②符合题意;
③向反应液中滴入少量溶液,虽然通过形成原电池反应能够加快反应速率,但由于部分锌置换铜,即锌的量减小,则生成的的量也减小,③不合题意;
④用10mL98%硫酸代替10mL1.0mol/L的稀硫酸,锌与浓硫酸反应不生成,而生成,④不合题意;
⑤再加入10ml 2盐酸,溶液中的浓度不变,反应速率不变,⑤不合题意;
⑥再加入少量固体,由于结合生成,降低了的浓度,速度减慢,但产生总量不变,⑥不合题意;
综上分析可知,只有①②符合题意;
故答案为A。
12. 锰及其化合物在工业上应用十分广泛。利用如图装置,可从MnSO4溶液中电沉积金属锰,并联产MnO2,同时回收硫酸。下列叙述错误的是
A. a连接电源负极
B. 膜n为阴离子交换膜
C. 阳极上的反应式为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
D. 阴极析出11gMn,理论上外电路中迁移了0.4mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置图可看出,装置利用的是电解池原理,电极a表面Mn2+得电子生成Mn单质,其电极反应式为:Mn2++2e- =Mn,所以a极为电解池的阴极,连接电源的负极,又溶液中电解液为MnSO4,为保证溶液的电中性,硫酸根离子需经过膜m向中间硫酸溶液中移动;同理b极区Mn2+失去电子生成MnO2,其电极反应式为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,溶液中阳离子数增大,所以膜n为阳离子交换膜,氢离子移向中间硫酸溶液中,所以电解一段时间,硫酸溶液的浓度增大,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,a极区是电解池的阴极,连接电源的负极,A正确;
B.根据上述分析,b极区的氢离子需移向中间室的硫酸溶液中,所以膜n为阳离子交换膜,B错误;
C.阳极Mn2+失去电子转化为MnO2,其电极反应式为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,C正确;
D.阴极电极反应式为:Mn2++2e- =Mn,所以析出11gMn(0.2mol),理论上外电路中迁移了0.4mol电子,D正确;
故选B。
13. 利用反应构成的电池,既能实现有效减少氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图。说法不正确的是
A. 电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B. 电极A上发生氧化反应,电极B为正极
C. 当有0.1mol 被处理时,转移电子的物质的量为0.4mol
D. 电极A上的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干中给出的反应,发生还原反应,故通入的电极B为正极,发生氧化反应,故通入的电极A为负极,由此分析。
【详解】A.该原电池中,通入的电极A为负极,通入的电极B为正极,电流从正极流出经负载流向负极,即从右侧电极流向左侧电极,A正确;
B.电极A上失电子发生氧化反应,为负极,电极B上得电子发生还原反应,为正极,B正确;
C.中N元素从+4价被还原为0价,1mol 参与反应转移4mol电子,则0.1mol 被处理时,转移电子物质的量为,C正确;
D.电解质溶液为碱性溶液,电极反应式中不能出现,电极A的正确反应式为,D错误;
故选D。
14. 金属可活化放出,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
A. 中间体1→中间体2的过程是放热过程
B. 加入催化剂可降低该反应的反应热,加快反应速率
C. 和的总键能小于和的总键能
D. 中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤
【答案】B
【解析】
【详解】A.中间体1的相对能量为-56.21,中间体2的相对能量为-154.82,中间体1→中间体2的过程是放热过程,故A正确;
B.催化剂不能改变反应物和生成物的能量,加入催化剂,该反应的反应热不变,故B错误;
C.和的相对总能量为0,和的相对总能量为-6.57,正反应放热,和总键能小于和的总键能,故C正确;
D.慢反应决定总反应速率,中间体2→中间体3的过程正反应活化能最大,反应速率最慢,所以中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤,故D正确;
选B。
二、填空题
15. 完成下面各题
(1)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
共价键
H-H
Cl-Cl
键能()
436
247
已知: ,则H-Cl的键能为___________。
(2)已知:
以CO(g)和(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为:___________。
【答案】(1)434 (2)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) =-91kJ·mol-1
【解析】
【小问1详解】
化学反应焓变与键能的定量关系为:反应物总键能 生成物总键能。设键的键能为,代入题给数据列方程: ,解得。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将题给3个热化学方程式依次编号为①、②、③,目标反应可由推导得到。计算焓变: ,即可写出对应的热化学方程式。
16. 完成下面各题
(1)在容积2L的密闭容器中进行如下反应:,开始A为4mol,B为6mol;5min末测得C为3mol,用D表示化学反应速率。
①5min末A的物质的量浓度为___________。
②5min内用B表示的化学反应速率v(B)为___________。
③化学方程式中n为___________。
④此反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应速率最快的是___________(填字母)。
a. b.
c. d.
(2)T℃ 2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图(E为固体,其余为气体):
①写出该反应的化学方程式:___________。
②反应开始至3min时,A的转化率为___________。
【答案】(1) ①. 1.5mol·L-1 ②. 0.2mol·L-1·min-1 ③. 2 ④. a
(2) ①. 2A(g)+B(g)3D(g)+E(s) ②. 40%
【解析】
【小问1详解】
由题,容器体积 ,反应:。起始,; 末 ,。列三段式为:;
①5min 末;
② 5min 内 的反应速率;
③,,同一时间段,物质的量变化之比等于化学计量数之比,即,则;
④将各物质的反应速率统一转化为用A表示的速率,并统一单位为进行比较:a.;b.;c.;d.。对比可知,a的反应速率最快,故选a;
【小问2详解】
①由图可知,随着反应的进行,A、B的物质的量减小,为反应物;D、E的物质的量增加,为生成物。3min时反应达到平衡,各物质的物质的量变化量分别为:,,,。在同一反应中,各物质的化学计量数之比等于其物质的量变化量之比,即。已知E为固体,其余为气体,故该反应的化学方程式为;
②反应开始至3min时,A的转化率为。
17. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100mL 0.5盐酸与100mL 0.55 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________,其作用是___________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1mol 时所测得中和反应的反应热()将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是___________。
(3)实验中改用80mL 0.50盐酸和80mL 0.55 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的代替盐酸进行上述实验,生成1mol 时,所测得的中和反应的反应热的绝对值()将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是___________。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱溶液时,应当缓慢而匀速地加入
b.用量筒量取稀氢氧化钠溶液时俯视读数,所得中和热数值偏小
c.如图若内筒上沿与杯盖之间有一定空间进行实验,所得中和热数值偏大
d.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液进行实验,所得中和热数值要偏小
e.用温度计量取盐酸温度后,马上用此温度计量取氢氧化钠溶液的温度,所得中和热数据偏小
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 搅拌,使酸、碱溶液充分混合,保证反应完全进行
(2) ①. 偏大 ②. 不盖杯盖会导致反应放出的热量部分散失到空气中,测得的放热数值偏小,中和反应ΔH为负值,因此ΔH偏大
(3)相等 (4) ①. 偏小 ②. 醋酸是弱酸,电离吸热
(5)be
【解析】
【分析】本题考查中和热的测定实验。测定中和热时,为了保证反应完全,通常使其中一种反应物稍稍过量(如本题中碱过量);为了减小误差,需要尽量减少热量散失,如使用隔热层、盖好杯盖、快速混合溶液等;中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成 液态水时放出的热量,是一个定值,与反应物的用量无关;弱电解质在电离时会吸收热量,会影响测得的反应热数值。
【小问1详解】
根据简易量热计的构造可知,图中缺少用于搅拌的玻璃搅拌器;其作用是上下抽动进行搅拌,使强酸和强碱充分混合,保证反应完全。
【小问2详解】
简易量热计如果不盖杯盖,会导致部分热量散失到空气中,测得放出的热量偏小。因为中和反应是放热反应,反应热,放出的热量越小,的数值越大(即越接近0),所以偏大。
【小问3详解】
中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成液态水时所释放的热量。中和热是一个定值,与反应物的用量无关,因此改用溶液进行实验,二者所放出的中和热相等(注意:放出的总热量不相等,但中和热相等)。
【小问4详解】
是弱酸,在水溶液中存在电离平衡,其电离过程需要吸收热量。因此,用醋酸代替盐酸进行反应时,生成水放出的总热量会减少,测得的中和反应的反应热的绝对值将偏小。
【小问5详解】
a.向内筒中加入稀碱溶液时,应当一次性快速倒入,以减少热量散失,缓慢加入会导致热量损失增大,a错误;
b.用量筒量取稀溶液时俯视读数,会导致量取的溶液实际体积偏小,可能不足,放出的热量偏少,导致中和热数值偏小,b正确;
c.内筒上沿与杯盖之间有一定空间,会导致热量散失,测得放出的热量偏小,中和热数值偏小,c错误;
d.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应时,除了发生酸碱中和反应生成水外,还会生成硫酸钡沉淀,生成沉淀的过程也会放出热量,导致测得放出的热量偏大,中和热数值偏大,d错误;
e.用温度计量取盐酸温度后,温度计上沾有盐酸,直接量取溶液温度时,盐酸与发生中和反应放出热量,导致溶液的初始温度偏高,从而使测得的反应前后温差偏小,计算出的中和热数值偏小,e正确;
故选be。
18. 某小组学生设计了如下定性探究影响化学反应速率因素的实验。可选试剂:5% 溶液、1 溶液、蒸馏水、0.1 溶液、0.5 溶液、0.1 溶液。请按要求回答下列问题。
(1)小组确定实验探究的反应原理及其对应的预期现象(填充空白)
化学方程式
预期的实验现象
ⅰ
①___________
产生气泡快慢
ⅱ
②___________
(2)学生甲选择原理ⅰ,探究催化剂对该反应速率的影响,必选试剂除5% 溶液外,还应选___________。
(3)学生乙选择原理ⅱ,设计如图所示对比实验,探究溶液浓度对该反应速率的影响,试剂X为___________,其用量为:___________。
(4)学生丙选择原理ⅱ设计对比实验,探究影响反应速率的因素,数据如下表所示:
实验
溶液
溶液
蒸馏水
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
a
Ⅲ
0.1
2
0.5
1
7
10
①对比实验Ⅰ、Ⅱ,为探究___________对该反应速率的影响。
②a=___________。
③V=___________,加入V mL水的目的是___________。
④对比上述实验数据,推测反应速率最快的是___________(填实验编号)。
【答案】(1) ①. ②. 溶液变浑浊(出现淡黄色沉淀)的快慢
(2)1mol·L-1 溶液
(3) ①. 0.5mol·L-1 溶液 ②. 2mL
(4) ①. 浓度 ②. 30 ③. 8 ④. 控制溶液总体积均为10mL ⑤. Ⅱ
【解析】
【小问1详解】
①原理ⅰ是过氧化氢的催化分解反应,生成水和氧气,该化学方程式为:;
②原理ⅱ生成淡黄色硫单质沉淀,因此通过观察溶液变浑浊(出现淡黄色沉淀)的快慢判断反应速率;
【小问2详解】
探究催化剂对分解速率的影响,必须选择能催化分解的试剂,故可选择溶液作为催化剂;
【小问3详解】
探究浓度对反应速率的影响,需控制浓度、体积相同(均为),体积相同(均为2 mL),仅改变浓度。右侧加入,因此左侧试剂X为溶液,用量也为,保证仅硫酸浓度为唯一变量;
【小问4详解】
①实验Ⅰ、Ⅱ中温度、硫酸的浓度体积均相同,仅的用量不同,因此是探究浓度对反应速率的影响;
②实验Ⅱ和Ⅲ是探究温度对速率的影响,要保证其他条件一致,因此和实验Ⅰ温度相同,为;
③实验Ⅱ总体积为,为保证Ⅰ、Ⅱ体系总体积相同,故,加水的目的是控制总体积一致,让两组除浓度外的其他物质浓度均相同,符合单一变量原则;
④反应速率受浓度和温度共同影响:实验Ⅱ的浓度比Ⅰ大,温度比Ⅲ高,因此反应速率最快;
19. 能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。回答问题:
(1)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理如图Ⅰ所示,B极电极反应式为___________。
(2)如图Ⅱ,其中甲池的总反应式为。
①甲池通入氧气的电极反应式为___________。
②电解一段时间后,乙池中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③电解一段时间后,乙池中生成标准状况下560mL气体时,丙池中理论上最多产生___________g固体。
【答案】(1)CH3OH+3-6e-=CO2+2H2O
(2) ①. O2+2H2O+4e-=4OH- ②. 减小 ③. 2.9
【解析】
【小问1详解】
B极通入甲醇,作负极,负极发生氧化反应,CH3OH失电子,结合迁移过来的O2-生成CO2和H2O,方程式为:CH3OH+3-6e-=CO2+2H2O。
【小问2详解】
①甲池是原电池,通入CH3OH是负极,通入O2的是正极,在碱性环境下氧气发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;
②甲池为原电池,乙池为电解CuSO4溶液:阳极:2H2O-4e-=O2+4H+,阴极:Cu2++2e-=Cu,电解总反应为,反应生成H+同时消耗水,溶液酸性增强,pH减小;
③V(O2)=0.56 L,n(O2)=,生成1molO2转移4mol电子,转移电子:0.025×4=0.1mol,丙池电解MgCl2溶液:阳极:2Cl--2e-=Cl2,阴极:2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2+H2,每转移2mol电子生成1molMg(OH)2沉淀,转移0.1mol电子,n[Mg(OH)2]=0.05mol,M[Mg(OH)2]=58g/mol,m=0.0558=2.9g。
20. 化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的同时获得氢气:,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:只在强碱性条件下稳定,易被还原。
(1)电解一段时间后,降低的区域在___________(填“阴极室”或“阳极室”)。
(2)①电解过程中,阳极电极反应式为:___________。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为:___________。
③随初始的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析低于最高值的原因:___________。
【答案】(1)阳极室 (2) ①. Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O ②. 防止氢气与Na2FeO4接触,使Na2FeO4产率降低 ③. M点低,Na2FeO4稳定性差或N点高,Fe电极处会生成红褐色,使Na2FeO4产率降低
【解析】
【分析】从图1可知,Fe为阳极,发生氧化反应,生成,阳极反应式为;镍为阴极,发生还原反应,水电离产生的放电生成氢气,同时生成,电极反应式。
【小问1详解】
由分析可知,阴极反应生成,通过阴离子膜迁移至阳极区,阳极反应消耗,消耗的包括从阴极移动过来的和阳极室自有的,根据反应式可知消耗的要大于生成的,所以阳极室的减少,因此电解一段时间后,c()降低的区域在阳极室。
【小问2详解】
①由分析可知,电解过程中,阳极电极反应式为;
②氢气具有还原性,根据题意只在强碱性条件下稳定,易被还原;电解过程中,须将阴极产生的及时排出,防止与反应使产率降低;
③根据题意只在强碱性条件下稳定,在M点,c()低,稳定性差,且反应慢,在N点:c()过高,Fe电极处会生成红褐色Fe(OH)3,使产率降低。
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邯郸市三龙育华中学高二第一学期第一次月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Mg 24 Mn 55 Cu 64 Ag 108
一、选择题
1. 古代诗词中蕴含着许多科学知识,下列叙述正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相比,冰的能量更高
B. 于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的石灰石煅烧是吸热反应
C. 曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的变化只有化学能转化为热能
D. 苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
2. 以H2O2同时作为燃料和氧化剂的直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)是一种能量转换高效且清洁环保的发电装置,原理如图所示,下列有关说法正确的是
A. 石墨1电极比石墨2电极的电势高
B. 离子交换膜1、2分别为阴、阳离子交换膜
C. 石墨2的电极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O
D. 当电路中转移0.4mol电子时,产生的气体在标准状况下的体积为2.24L
3. 在体积可变的容器中发生反应,当增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是
A. 分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞次数增加
B. 反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加
C. 活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加
D. 分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
4. 化学反应,经2 min,B的浓度减少,对此反应速率的表示正确的是
A. 用A表示的反应速率是
B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1
C. 2 min末的反应速率用B表示是
D. 2 min内,和表示的反应速率的值都是逐渐减小的
5. 科研人员利用Cu/ZnO作催化剂,光照条件下实现了和合成的反应,该反应历程示意图如下。说法错误的是
A. 总反应的化学方程式是
B. 过程Ⅳ中有C-H键形成,使体系能量升高
C. 过程Ⅱ中存在极性键的断裂与形成,且有生成
D. Cu表面进行H-H键的断裂,ZnO表面进行的吸附与转化
6. 埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,被腐蚀速率最慢的是
A. 在含铁元素较多的酸性土壤中
B. 在潮湿疏松的碱性土壤中
C. 在干燥致密不透气的土壤中
D. 在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中
7. 反应进行过程中的能量变化情况如图,曲线Ⅰ表示不使用催化剂,曲线Ⅱ表示使用催化剂的情况。下列判断正确的是
A. 反应物的总能量低于生成物的总能量
B. 该反应的
C. 加入催化剂,该反应的变小
D. 如果该反应生成液态,则变小
8. 利用如图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是
A. a处生铁发生吸氧腐蚀,b处生铁发生析氢腐蚀
B. 一段时间后,a处液面高于b处液面
C. a处溶液中增大,b处溶液中增大
D. a、b两处具有相同的负极反应式:
9. 可以作为分解的催化剂,催化机理是:
ⅰ.;ⅱ.___________。
分解反应过程中能量变化如下图所示,下列判断不正确的是
A. 曲线②为含有的反应过程
B. 反应ⅱ为
C. 反应ⅰ和ⅱ均为放热过程
D. 反应ⅰ的反应速率可能比反应ⅱ的慢
10. 化学反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),改变下列条件 ①升高温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大反应物浓度,可以提高反应物中的活化分子百分数的是 ( )
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
11. 用0.65g锌粒与10mL1.0mol/L硫酸反应制氢气,下列措施能加快反应速率且不改变氢气的产量,下列操作可行的有几项
①用等质量的锌粉代替锌粒
②将反应溶液适当加热
③向反应液中滴入少量溶液
④用10mL98%硫酸代替10mL1.0mol/L的硫酸
⑤再加入10mL2.0mol/L盐酸
⑥向反应液中加入少量固体
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
12. 锰及其化合物在工业上应用十分广泛。利用如图装置,可从MnSO4溶液中电沉积金属锰,并联产MnO2,同时回收硫酸。下列叙述错误的是
A. a连接电源负极
B. 膜n为阴离子交换膜
C. 阳极上的反应式为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
D. 阴极析出11gMn,理论上外电路中迁移了0.4mol电子
13. 利用反应构成的电池,既能实现有效减少氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图。说法不正确的是
A. 电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B. 电极A上发生氧化反应,电极B为正极
C. 当有0.1mol 被处理时,转移电子的物质的量为0.4mol
D. 电极A上的电极反应式为
14. 金属可活化放出,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
A. 中间体1→中间体2的过程是放热过程
B. 加入催化剂可降低该反应的反应热,加快反应速率
C. 和的总键能小于和的总键能
D. 中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤
二、填空题
15. 完成下面各题
(1)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
共价键
H-H
Cl-Cl
键能()
436
247
已知: ,则H-Cl的键能为___________。
(2)已知:
以CO(g)和(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为:___________。
16. 完成下面各题
(1)在容积2L的密闭容器中进行如下反应:,开始A为4mol,B为6mol;5min末测得C为3mol,用D表示化学反应速率。
①5min末A的物质的量浓度为___________。
②5min内用B表示的化学反应速率v(B)为___________。
③化学方程式中n为___________。
④此反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应速率最快的是___________(填字母)。
a. b.
c. d.
(2)T℃ 2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图(E为固体,其余为气体):
①写出该反应的化学方程式:___________。
②反应开始至3min时,A的转化率为___________。
17. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100mL 0.5盐酸与100mL 0.55 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________,其作用是___________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1mol 时所测得中和反应的反应热()将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是___________。
(3)实验中改用80mL 0.50盐酸和80mL 0.55 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的代替盐酸进行上述实验,生成1mol 时,所测得的中和反应的反应热的绝对值()将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是___________。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱溶液时,应当缓慢而匀速地加入
b.用量筒量取稀氢氧化钠溶液时俯视读数,所得中和热数值偏小
c.如图若内筒上沿与杯盖之间有一定空间进行实验,所得中和热数值偏大
d.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液进行实验,所得中和热数值要偏小
e.用温度计量取盐酸温度后,马上用此温度计量取氢氧化钠溶液的温度,所得中和热数据偏小
18. 某小组学生设计了如下定性探究影响化学反应速率因素的实验。可选试剂:5% 溶液、1 溶液、蒸馏水、0.1 溶液、0.5 溶液、0.1 溶液。请按要求回答下列问题。
(1)小组确定实验探究的反应原理及其对应的预期现象(填充空白)
化学方程式
预期的实验现象
ⅰ
①___________
产生气泡快慢
ⅱ
②___________
(2)学生甲选择原理ⅰ,探究催化剂对该反应速率的影响,必选试剂除5% 溶液外,还应选___________。
(3)学生乙选择原理ⅱ,设计如图所示对比实验,探究溶液浓度对该反应速率的影响,试剂X为___________,其用量为:___________。
(4)学生丙选择原理ⅱ设计对比实验,探究影响反应速率的因素,数据如下表所示:
实验
溶液
溶液
蒸馏水
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
1
7
a
Ⅲ
0.1
2
0.5
1
7
10
①对比实验Ⅰ、Ⅱ,为探究___________对该反应速率的影响。
②a=___________。
③V=___________,加入V mL水的目的是___________。
④对比上述实验数据,推测反应速率最快的是___________(填实验编号)。
19. 能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。回答问题:
(1)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理如图Ⅰ所示,B极电极反应式为___________。
(2)如图Ⅱ,其中甲池的总反应式为。
①甲池通入氧气的电极反应式为___________。
②电解一段时间后,乙池中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③电解一段时间后,乙池中生成标准状况下560mL气体时,丙池中理论上最多产生___________g固体。
20. 化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的同时获得氢气:,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:只在强碱性条件下稳定,易被还原。
(1)电解一段时间后,降低的区域在___________(填“阴极室”或“阳极室”)。
(2)①电解过程中,阳极电极反应式为:___________。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为:___________。
③随初始的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析低于最高值的原因:___________。
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