全书综合测评卷-(ppt同步课件)【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一(苏教版)
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教辅
摘要:
这是一份高中化学期末综合测评卷课件,包含15道选择题和4道非选择题,覆盖化学与生活、热化学、电化学、化学平衡等核心模块,每道题配有详细解析,为学生提供知识巩固与解题能力提升的学习支架。
资料特色突出核心素养培养,通过化学与碳中和、钢铁防腐等真实情境题,强化物质性质与应用的化学观念,结合合成氨平衡分析、CO₂转化等案例,培养证据推理与模型建构的科学思维,助力学生提升综合解题能力,也为教师期末复习教学提供有效检测工具。高三学生面临升学考试,此资料可帮助其查漏补缺,系统梳理知识体系。
内容正文:
全书综合测评卷
第1讲 描述运动的基本概念
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Cl 35.5 Ni 59。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求
的)
1.化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是 ( )
A.寻找合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的平衡转化率
B.调整能源结构,减少化石燃料消耗,有助于实现碳中和目标
C.海上石油钢铁钻井平台与直流电源的负极相连可防止钢铁腐蚀
D.用适宜催化剂使汽车尾气中CO与NO更快地转化为CO2与N2
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 合适的催化剂可以提高反应速率,但不改变平衡转化率,A错误;调整能源结构,减少化石燃料消
耗,可以减少碳的排放,有助于实现碳中和目标,B正确;将钢铁与直流电源的负极相连,铁作阴极,避免钢
铁被腐蚀,C正确;合适的催化剂可以加快反应速率,用适宜催化剂使汽车尾气中CO与NO更快地转化为
CO2与N2,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.氨的催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904.8 kJ/mol,下列说法
正确的是 ( )
A.该反应的ΔS<0
B.反应平衡常数K=
C.每消耗1 mol O2,反应共转移4 mol电子
D.达平衡后升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 该反应的反应物、生成物都是气体,正向气体体积增大,ΔS>0,A错误;该反应的平衡常数K=
,B错误;反应中只有氧气一种氧化剂,氧元素从0价变为-2价,因此每消耗1 mol O2,反应共
转移4 mol电子,C正确;升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.下列解释事实的化学用语正确的是 ( )
A.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.Na2CO3溶液显碱性:C +2H2O H2CO3+2OH-
C.H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则HCl+NaOH NaCl+H2O ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.用FeS除去废水中的Hg2+:FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+Fe2+(aq)
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 表示标准燃烧热的热化学方程式中,水应为液态,A错误;Na2CO3溶液中C 水解使溶液显碱性:
C +H2O HC +OH-,B错误;书写热化学方程式时应注明反应物和生成物的聚集状态,即HCl(aq)+
NaOH(aq) NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,C错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:CO(g)+NO(g) CO2(g)+
N2(g) ΔH=-374 kJ·mol-1,K=2.5×1060,反应速率较小。有关该反应的说法正确的是 ( )
A.NO与CO在排入大气之前未反应完全
B.增大压强,平衡将向右移动,K>2.5×1060
C.升高温度,既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂,可以增大K,使尾气排放达到标准
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,A正确;该反应的正反应为气体分子数减少的
反应,增大压强,平衡向右移动,但是平衡常数K只与温度有关,即平衡常数K不变,B错误;该反应的正反应
为放热反应,升高温度,反应速率增大,平衡向左移动,平衡常数K减小,C错误;催化剂只能改变反应速率,
对平衡常数无影响,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
5.下列溶液中,离子能大量共存的是 ( )
A.使酚酞试剂显红色的溶液:Na+、Ba2+、N 、[Al(OH)4]-
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液:N 、K+、Cl-、HC
C.加入Al能产生H2的溶液:K+、N 、N 、CH3COO-、Cl-
D.常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Fe2+、Mg2+、S 、N
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 使酚酞试剂显红色的溶液呈碱性,碱性溶液中四种离子能大量共存,A正确;滴加KSCN溶液显红
色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与HC 发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B错误;加入Al能产生H2的溶
液可能为酸溶液或碱溶液,酸溶液中CH3COO-不能大量存在,碱溶液中N 不能大量存在,C错误;常温
下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液可能为酸溶液或碱溶液,碱溶液中Fe2+、Mg2+不能大量存在,
酸溶液中,Fe2+与N 发生氧化还原反应而不能大量共存,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
6.在某密闭容器中,发生可逆反应:A(g) B(g)+C(g),达到平衡后,改变下列条件再次达到平衡时,A的
百分含量一定发生改变的是 ( )
A.使用合适的催化剂
B.改变反应的温度
C.充入一定量的稀有气体
D.充入一定量的A
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 使用催化剂,对化学平衡无影响,即不能改变A的百分含量,A错误;改变反应的温度,化学平衡一
定发生移动,即A的百分含量一定改变,B正确;若在恒容密闭容器中,充入稀有气体,平衡不发生移动,即A
的百分含量不发生变化,C错误;充入一定量的A,若在恒压密闭容器中,A的百分含量不变,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
7.下列各图所示装置能达到实验目的的是 ( )
A.用已知浓度的盐酸测
定NaOH溶液浓度 B.用pH试纸测定盐酸的pH C.比较Mg和Al的金属性强弱 D.蒸干MgCl2溶液制取无水MgCl2
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 用酸式滴定管盛装盐酸,用酚酞作指示剂,可测定未知浓度的NaOH溶液浓度,A正确;应用干燥的
pH试纸测定盐酸pH,用湿润的pH试纸测定会稀释待测液,B错误;Al能与NaOH溶液反应而Mg不反应,不
能据此比较Mg和Al的金属性,C错误;直接蒸干MgCl2溶液会促进Mg2+水解,得不到无水氯化镁,应在HCl
氛围中蒸干水分,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
8.用CH4催化还原NOx,可以减少氮氧化物的污染。已知一定条件下:
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 160 kJ·mol-1
下列说法不正确的是 ( )
A.若标准状况下4.48 L CH4(g)与一定量NO2(g)完全反应生成N2(g)、CO2(g)和水蒸气,放出的热量为
173.4 kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574 kJ·mol-1
C.反应①②中,相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相同
D.反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子为1.60 mol
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据盖斯定律,(①+②)× 得:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1,标
准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol,放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ,A正确;由于液态
水转化为气态水需要吸收热量,所以生成液态水的反应放出的热量多,放热越多,ΔH越小,即ΔH<-574 kJ·
mol-1,B正确;反应①②中CH4均转化为CO2,相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相同,C正确;因
为没有指明气体所处的状况,4.48 L CH4的物质的量无法求算,转移电子数也无法计算,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
9.我国在太阳能光电催化电池处理H2S研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法错误的是
( )
A.该装置中能量转化形式只有化学能转化为电能
B.该装置工作时,b极为正极
C.a极的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+
D.电路中每通过1 mol e-,可处理17 g H2S
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据“太阳能光电催化电池”可知该装置中存在的能量转化形式还有光能转化为化学能,A错
误;在b极上H+得到电子被还原产生H2,故b极为原电池的正极,B正确;根据题图可知,在a极上Fe2+失去电
子生成Fe3+,a极的电极反应式为Fe2+-e- Fe3+,C正确;由H2S~2e-~2Fe3+可知,电路中每通过2 mol e-,可处
理34 g H2S,则电路中每通过1 mol e-,可处理17 g H2S,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
10.Ka、KW、Kh、Ksp分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数,下列判断不正确的
是 ( )
A.室温下Ka(HClO)<Ka(CH3COOH),则CH3COOH的电离度一定比HClO的大
B.c(H+)= 的溶液任何温度下均为中性
C.已知25 ℃时,AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则用AgNO3标准溶液滴定
Cl-时,可采用K2CrO4为指示剂
D.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 室温下Ka(HClO)<Ka(CH3COOH),说明酸性:CH3COOH>HClO,弱酸的电离度不仅和弱酸酸性有
关,还和浓度等有关,故CH3COOH的电离度不一定比HClO的大,A错误;c(H+)= 的溶液中,c(OH-)=
= ,则c(H+)=c(OH-),溶液一定呈中性,B正确;当溶液中离子浓度≤1.0×10-5 mol/L时认为该离子
沉淀完全,Cl-恰好沉淀完全时,c(Ag+)= mol/L=1.8×10-5 mol/L,此时溶液中c(Cr )=
= mol/L≈6.17×10-3 mol/L>1.0×10-5 mol/L,即可采用K2CrO4为指示剂,C正确;某温度下,一元
弱酸HA的Ka越小,则A-和H+结合就越容易,则NaA越易水解,水解常数Kh越大,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
11.下列实验方案和实验目的(或结论)都正确的是 ( )
选项 实验方案 实验目的(或结论)
A 等体积、等pH的HX和HY两种酸溶液分别与足量Zn反应,HX放出的H2多 酸性:HX>HY
B 将NO2(g)和N2O4(g)的混合气体封装在圆底烧瓶中,将其浸泡在热水中,气体颜色变深 反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH>0
C
C 接近滴定终点时,将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁 通过“半滴操作”提高测量的准确度
D 相同温度下,用pH计分别测定HCl溶液和HNO2溶液的pH 比较HCl和HNO2的酸性强弱
第1讲 描述运动的基本概念
解析 等体积、等pH的HX和HY两种酸溶液分别与足量Zn反应,HX放出的H2多,说明c(HX)更大,电离
程度更小,酸性更弱,A项错误;将NO2(g)和N2O4(g)的混合气体封装在圆底烧瓶中,将其浸泡在热水中,气
体颜色变深,说明温度升高,反应2NO2(g) N2O4(g)平衡逆向移动,ΔH<0,B项错误;接近滴定终点时,将
旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形
瓶内壁,可以减小误差,提高测量的准确度,C项正确;由于不知道HCl溶液和HNO2溶液的浓度,所以不能
通过pH大小比较HCl和HNO2的酸性强弱,D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
12.为探究温度对H2(g)+I2(g) 2HI(g)的影响,其他条件相同时,将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入体积为
2 L的恒容密闭容器中,测得HI(g)的物质的量分数随时间变化的实验数据如下:
时间/min 0 20 40 60 80 100
HI(g)的物
质的量分数 T1 0 0.50 0.68 0.76 0.80 0.80
T2 0 0.60 0.72 0.75 0.75 0.75
下列说法正确的是 ( )
A.T1温度下,该反应可能在70 min时已达到平衡状态
B.T2温度下,0~20 min内用H2表示的平均反应速率为0.03 mol·L-1·min-1
C.由表中数据推测,T1<T2
D.由表中数据可知,温度越高,该化学反应的限度越大
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题中表格数据可知T1温度下,每间隔20 min,HI的物质的量分数增加的量逐渐减小,反应从40~
60 min,HI的物质的量分数增加的量为0.08,则50~60 min,HI的物质的量分数增加的量应小于0.04,60~
70 min,HI的物质的量分数增加的量也小于0.04,故70 min时反应未达到平衡状态,A错误;T2温度下,0~
20 min内HI的物质的量分数增加0.60,即反应中生成了1.2 mol HI,消耗0.6 mol H2,则用H2表示的平均反
应速率v(H2)= =0.015 mol·L-1·min-1,B错误;其他条件相同,T2温度下,反应更快达到平衡状态,从
而可推断温度:T1<T2,C正确;由题表中数据可知,温度越高,H2(g)与I2(g)反应的限度越小,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
13.(NH4)2HPO4常用于制作干粉灭火剂,某研究小组利用如图所示装置制备(NH4)2HPO4。向一定浓度的
磷酸中通入NH3,当溶液pH≈9时,停止通入NH3,即制得(NH4)2HPO4溶液。下列说法不正确的是( )
A.装置中活塞K2的作用是防止倒吸
B.通入NH3时,容器壁会变热,说明存在ΔH<0的过程
C.若不用pH传感器,还可选用甲基橙作指示剂
D.若溶液pH达到9后继续通入NH3,溶液中OH-、N 和P 的浓度均增大
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由于NH3极易溶于水,打开活塞K2可以平衡气压,防止发生倒吸,实验过程中,当出现倒吸现象时,
应及时关闭K1,打开K2,A正确;通入NH3时,容器壁会变热,说明存在放出热量的过程,B正确;当pH≈9时溶
液显碱性,可制得(NH4)2HPO4溶液,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,C错误;继续通入NH3,则(NH4)2HPO4+NH3
(NH4)3PO4,溶液pH增大,溶液中OH-、N 、P 的浓度均增大,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
14.用含镍废料(主要成分为NiO,还含有少量CuO、FeO和SiO2)制备NiSO4并回收金属资源的流程如图
所示。下列说法错误的是 ( )
A.两次“酸溶”都应选稀硫酸
B.滤渣2中含CuS和FeS,可能含有S
C.反应Ⅰ说明FeS比CuS更难溶
D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据整个流程图可知,制备NiSO4和FeSO4·7H2O,所得产品中阴离子都为S ,两次“酸溶”都应
选择稀硫酸,A正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS CuS+Fe2+,则滤渣2中含CuS和过量的FeS,在此过程中可能有
-2价的S被氧化成S单质,故滤渣2中还可能有S,B正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS CuS+Fe2+,发生了沉淀的转
化,说明CuS比FeS更难溶,C错误;题述流程中用含镍废料制备了NiSO4、FeSO4·7H2O等,合理处理了废弃
物,有利于保护环境并使资源再利用,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
15.已知pOH=-lg c(OH-)。初始温度为25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加0.05 mol·L-1的稀硫酸,测得
混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.a、b、c三点对应N 的水解平衡常数:Kh(c)>Kh(b)>Kh(a)
B.a点溶液中水电离产生的c水(OH-)>1×10-11 mol·L-1
C.若图中x=7,则b点溶液中c(N )=2c(S )
D.若V3=40,则c点溶液中c(H+)=c(OH-)+c(N )+c(NH3·H2O)
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 升高温度能促进N 水解,水解平衡常数增大,由题图可知,温度:T(b)>T(a)>T(c),则a、b、c三点
对应N 的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),A错误;a点溶液的pOH=3,即c(OH-)=10-3 mol·L-1,此时温度高
于25 ℃,则水电离产生的c水(OH-)>1×10-11 mol·L-1,B正确;根据电荷守恒,b点溶液中存在c(N )+c(H+)=
2c(S )+c(OH-),b点时温度高于25 ℃,KW>10-14,当c(OH-)=10-7 mol·L-1时,溶液不呈中性,c(N )≠2c(S ),
C错误;若c点溶液中加入稀硫酸的体积为40 mL,则原氨水中的NH3·H2O和加入的稀硫酸中H2SO4的物质
的量相等,c点溶液的溶质是NH4HSO4,根据电荷守恒:c(N )+c(H+)=2c(S )+c(OH-),根据元素守恒:
c(N )+c(NH3·H2O)=c(S ),两式联立得c(H+)=c(OH-)+c(N )+2c(NH3·H2O),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(14分)常温下,几种弱酸和弱碱的电离平衡常数如表所示:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO NH3·H2O
Ka或Kb 1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11 3.0×10-8 1.8×10-5
第1讲 描述运动的基本概念
(1)CH3COO-、HC 、C 、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序是___________________________。
(2)取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液,若加入少量NaOH溶液,则 _______(填“增大”“减小”
或“不变”,下同);若通入少量HCl,则c(H+)·c(CH3COO-)_______。
(3)pH=10的氨水中水电离出的c(OH-)=____________mol·L-1,该溶液水的电离程度与pH=______的
CH3COOH溶液中水的电离程度相同。
(4)写出向NaClO溶液中通入少量CO2的离子反应方程式:___________________________。
(5)向氨水中加入NH4Cl至溶液显中性,测得此时c(NH3·H2O)=1×10-3 mol·L-1,则c(N )=_________mol·L-1。
0.18
ClO-+CO2+H2O HC +HClO
4
1×10-10
增大
增大
C >ClO->HC >CH3COO-
第1讲 描述运动的基本概念
解析 弱酸电离平衡常数仅受温度影响,且电离平衡常数越大,酸性越强,则根据题表中数据可知酸性:
CH3COOH>H2CO3>HClO>HC 。
(1)酸的酸性越弱,其对应酸根离子结合H+的能力越强,则结合H+能力由强到弱的顺序是C >ClO->
HC >CH3COO-。
(2)由CH3COOH的电离平衡常数表达式得 = ,因Ka仅受温度的影响,则加入NaOH溶液
后,c(H+)减小, 增大;在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,通入少量HCl,会导致醋酸的电离平衡逆
向移动,c(CH3COOH)增大,由Ka= 得,c(H+)·c(CH3COO-)增大。
(3)常温下,pH为10的氨水中,c(H+)=1×10-10 mol·L-1,溶液中H+只来自水的电离,且水电离出来的c(H+)=
c(OH-),即水电离的c(OH-)=1×10-10 mol·L-1;若该醋酸溶液中由水电离出来的c(H+)=1×10-10 mol·L-1,则溶液
第1讲 描述运动的基本概念
中c(H+)=1×10-4 mol·L-1,即溶液的pH=4。
(4)酸性:H2CO3>HClO>HC ,则向NaClO溶液中通入少量CO2只能生成HClO和NaHCO3,对应离子反应
方程式为ClO-+CO2+H2O HC +HClO。
(5)向氨水中加NH4Cl至溶液显中性时,溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,由Kb= 得,c(N )=
= mol·L-1=0.18 mol·L-1。
第1讲 描述运动的基本概念
17.(15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MH+NiOOH M+Ni(OH)2,其中,MH为吸附了氢原子的储氢合金。
该电池放电时的工作原理如图1所示。
(1)混合动力汽车上坡时利用电池放电提供能源。
图1 图2
第1讲 描述运动的基本概念
①电极A是_______(填“正极”或“负极”)。
②正极的电极反应式为______________________________。
(2)混合动力汽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,镍元素的转化过程如下:
废旧镍
氢电池 放电
处理 拆解 …… NiSO4 Ni(OH)2
转化过程中所用稀H2SO4和NaOH溶液通过电解Na2SO4溶液获得,装置如图2所示。
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。
变大
H2O+NiOOH+e- Ni(OH)2+OH-
负极
第1讲 描述运动的基本概念
(3)电极C为电解池的_______(填“阴极”或“阳极”)。
(4)得到H2SO4溶液的是_______(填“甲室”“乙室”或“丙室”),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134.4 L(标准状况下),理论上最多可回收得到Ni
(OH)2的质量为________g。
558
通过阴离子交换膜进入甲室,产生H2SO4
电极C为该电解池的阳极,H2O在阳极失去电子,电极反应为2H2O-4e- O2↑+4H+,生成H+,同时S
甲室
阳极
第1讲 描述运动的基本概念
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MH+NiOOH M+Ni(OH)2,正极上NiOOH得电子发生还原反应,电极反应为
H2O+NiOOH+e- Ni(OH)2+OH-。
(2)电池充电时电极A是阴极,由总反应可知,充电时H2O得电子生成MH,电极反应为H2O+M+e- MH+
OH-,此时电极A附近的c(OH-)增大,则pH变大。
(3)电解池中阳离子向阴极移动,由Na+的移动方向可知,电极D为阴极,则电极C为阳极。
(5)电解过程中,H2O在阴极得电子生成H2,即2H2O+2e- H2↑+2OH-,在阴极收集到134.4 L H2(标准状
况下),即n(H2)=6 mol,转移12 mol电子,则阳极生成6 mol H2SO4,根据硫原子守恒,可生成6 mol NiSO4,最
终得到6 mol Ni(OH)2,其质量为6 mol×93 g·mol-1=558 g。
第1讲 描述运动的基本概念
18.(11分)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。
(1)在密闭容器中,合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),初始时氮气、氢气的体积比为1∶3,在相同催
化剂条件下,平衡混合物中氨的体积分数φ(NH3)与温度、压强的关系如图所示。
第1讲 描述运动的基本概念
①A、B两点的化学反应速率vA(NH3)______vB(NH3)(填“>”“<”或“=”)。
②在250 ℃、1.0×104 kPa下,H2的平衡转化率为_________%(计算结果保留小数点后1位)。
(2)随着温度升高,一定时间内NH3的产率增大,温度高于900 ℃以后,一定时间内NH3的产率开始下降的
原因可能是:升高温度催化剂活性降低;_______________________________________________。
(3)研究表明金属催化剂可加快氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气
分解生成氢气的初始速率(mmol·min-1)。
催化剂 Ru Rh Ni Pt Pd Fe
初始速率 7.9 4.0 3.0 2.2 1.8 0.5
合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动
66.7
<
第1讲 描述运动的基本概念
①不同金属催化剂存在下,氨气分解反应活化能最大的是_______(填催化剂的化学式)。
②某温度下,Ru作催化剂,向恒容密闭容器中通入2 mol NH3,此时压强为p0 kPa,若平衡时氨气的转化率
为50%,该温度下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的压强平衡常数Kp=_______________(以分压表示,分压=
总压×物质的量分数)。
kPa2
Fe
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)①结合图像可知B点温度比A点高,B点压强也比A点大,故反应速率:vA(NH3)<vB(NH3)。
②设起始时加入的N2和H2分别为1 mol和3 mol,达到平衡时消耗N2的物质的量为x mol,根据三段式法可
得:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始/mol 1 3 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1-x 3-3x 2x
根据250 ℃、1.0×104 kPa时,平衡混合物中NH3的体积分数为50%,可得 ×100%=50%,解
得x= ,故H2的平衡转化率为 ×100%≈66.7%。
(2)温度高于900 ℃以后,一定时间内NH3的产率下降,可能原因:温度升高催化剂的活性降低;合成氨反
第1讲 描述运动的基本概念
应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动。
(3)①使用催化剂能改变反应的活化能,Fe作催化剂时,初始速率最小,反应的活化能最大。
②2 mol NH3有50%发生分解,则平衡体系中含1 mol NH3、0.5 mol N2和1.5 mol H2,平衡时气体总物质的
量为3 mol,恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,则容器中总压强p= p0 kPa,体系中NH3、N2和H2的
物质的量分数分别为 、 和 ,则三者的分压分别为 p0 kPa、 p0 kPa和 p0 kPa,氨分解反应的Kp=
= kPa2。
第1讲 描述运动的基本概念
19.(15分)二氧化碳的综合利用是当下研究的重要课题。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.9 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
则反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH3=___________kJ·mol-1。
(2)①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol CO2、3 mol H2,分别在0.1 MPa和1 MPa下发生上述
反应Ⅰ和反应Ⅱ,分析温度对平衡体系中CO2、CO、CH4的影响,设这三种气体的物质的量分数之和为
1,其中CO和CH4的物质的量分数与温度变化的关系如图所示。下列叙述能说明反应体系达到平衡状
态的是______(填字母)。
B
+206.1
第1讲 描述运动的基本概念
A.CO2的消耗速率和CH4的消耗速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
②图中表示1 MPa时CH4的物质的量分数随温度变化关系的曲线是______(填字母)。
a
第1讲 描述运动的基本概念
(3)一种从高炉气回收CO2制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如下所示:
①某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,该溶液中 =______[已知:该温度下Ka1(H2CO3)=5×10-7,
Ka2(H2CO3)=5×10-11]。
4
第1讲 描述运动的基本概念
②利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH,电解过程中还伴随着析氢反应,若生
成HCOOH的电解效率为80%,生成H2的电解效率为20%,当电路中转移3 mol e-时,阴极室溶液的质量增
加_________g。[B的电解效率= ]。
55.2
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)根据盖斯定律,将Ⅱ-Ⅰ得CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH3=[+41.2-(-164.9)] kJ·mol-1=
+206.1 kJ·mol-1。
(2)①反应Ⅰ和反应Ⅱ均消耗CO2,只有反应Ⅰ生成甲烷,所以CO2的消耗速率和CH4的消耗速率相等,反
应体系没有达到平衡状态,A错误;气体总质量不变、反应Ⅰ反应前后气体物质的量是变量,容器体积是
变量,密度是变量,混合气体的密度不再发生变化,反应体系一定是平衡状态,B正确;恒压密闭容器,容器
内气体压强是恒定的,压强不再发生变化,体系不一定达到平衡状态,C错误。
②反应Ⅰ的正反应放热,其他条件不变时,升高温度,平衡逆向移动,所以a、c表示CH4的物质的量分数与
温度的关系;其他条件不变时,增大压强,反应Ⅰ的平衡正向移动,CH4物质的量分数增大,所以图中表示
1 MPa时CH4的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a。
(3)①某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,该溶液中 = =
第1讲 描述运动的基本概念
= =4。
②利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH,阴极的电极反应为CO2+2e-+2H+
HCOOH、2H++2e- H2↑,若生成HCOOH的电解效率为80%,生成H2的电解效率为20%,当电路中转
移3 mol e-时,阴极吸收1.2 mol CO2,放出0.3 mol H2,同时有3 mol H+移入阴极室,阴极室溶液的质量增加
1.2 mol×44 g·mol-1+3 mol×1 g·mol-1-0.3 mol×2 g·mol-1=55.2 g。
第1讲 描述运动的基本概念
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