精品解析:安徽省六安市霍邱县第一中学城南分校2025-2026学年高二上学期12月月考 化学试卷
2026-08-24
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内容正文:
霍邱一中城南分校2025~2026学年度高二年级十二月份段考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1.
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Zn65
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列物质及其应用所涉及的化学原理正确的是
选项
物质及其应用
化学原理
A
用作净水剂
具有强氧化性,可以杀菌消毒
B
醋酸用于除去水壶中的水垢
醋酸的酸性弱于碳酸
C
铁触媒用作合成氨的催化剂
铁触媒可以提高氨的平衡产率
D
与用作火箭推进剂
与反应时生成气体同时放出大量热
A. A B. B C. C D. D
2. 下列方程式书写正确的是
A. 水解:
B. 在水中电离:
C. 惰性电极电解饱和食盐水的阴极反应式:
D. 用氨水除去溶液中的杂质:
3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2
B. 配制 FeCl3溶液时,加入少量盐酸
C. 保存FeSO4溶液时加入铁粉防变质
D. 向K2Cr2O7溶液中滴入少量浓NaOH溶液,溶液由橙色变黄色
4. 在恒容密闭容器中发生反应 。若平衡后升温,下列说法正确的是
A. 平衡常数增大 B. CO表示的正反应速率减小
C. 容器内压强增大 D. 减小
5. 全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下列有关铁的腐蚀与防护的说法正确的是
A. 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的正极反应相同
B. 镀锌铁镀层破损对铁不再具有保护作用
C. 钢铁腐蚀过程中发生吸热反应
D. 钢铁进行表面钝化处理时应与电源正极相连
6. 化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A. 1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则
B. 和反应生成,放热a kJ,其热化学方程式可表示为
C. 甲烷的燃烧热为,则
D. 已知:C(金刚石,s)=C(石墨,s),则石墨比金刚石稳定
7. 下列关于的溶液的说法中错误的是
A. 常温下,溶液的
B. 常温下,加水稀释后,溶液中与的乘积变大
C. 温度升高,减小
D. 溶液中存在浓度关系:
8. 对于常温下的下列溶液,叙述正确的是
A. 将的氨水稀释10倍,溶液的
B. 向滴有酚酞溶液的氨水中,加入盐酸至恰好无色,此时溶液的pH一定等于7
C. 1 mL 的盐酸与100 mL 的NaOH溶液混合后,溶液的
D. 的溶液中,由水电离产生的
9. 高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅: 。几种共价键的键能数据如图所示。已知:含共价键。下列叙述正确的是
A.
B. 上述正反应只有在较高温度下才能自发进行
C. 其他条件不变,增大浓度能增大活化分子百分数
D. 该反应的正反应活化能大于逆反应活化能
10. 已知水系碱性镍锌二次电池,总反应为。下列说法正确的是
A. 放电时,锌为负极,发生还原反应 B. 放电时,正极反应式为
C. 充电时,电池负极与外电源正极连接 D. 充电时,生成时,向阳极迁移
11. 利用反应将转化为有利于“碳中和”。下列说法错误的是
A. 降温可以使平衡正向移动,增大
B. 时,反应达到平衡状态
C. 若反应在恒容容器中进行,混合气体密度始终不变
D. (E表示键能)
12. 常温下,已知和的分别为。下列说法错误的是
A. 常温下,的溶解度大于的溶解度
B. 常温下,向的饱和溶液中加入固体,增大
C. 常温下,饱和溶液中,
D. 常温下,的平衡常数
13. 近日,某科研团队基于一类基催化剂开发了一种高效、稳定的无膜电解水系统。碱性条件下电解废水中尿素制备,原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 该装置将电能全部转化成化学能
B. a极反应式:
C. 电解过程中,b极附近电解质溶液降低
D. 标准状况下,收集3.36L气体R时理论上转移0.6mol电子
14. 在体积为bL的密闭容器中按充入、(时充入和),在催化剂作用下合成甲醇:,平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
C. A、B两点对应的反应速率:
D. 100℃时反应的平衡常数
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. I.实验室用溶液与溶液进行测定反应热的实验,装置如图所示,得到表中的数据。回答下列问题:
溶液比热容溶液的密度为。(已知:反应放出的热量)
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
醋酸
溶液
1
20.2
20.3
23.3
——
2
20.3
20.5
23.4
3
20.5
20.6
23.5
(1)图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是___________。
(2)通过计算,写出和反应的热化学方程式:___________。
(3)反应热的文献值为,你认为测得的热量数值偏小的可能原因是___________ (填字母)。
A. 量热计的保温效果不好
B. 酸碱溶液混合不迅速
C. 实验中,测量酸液的初始温度后,使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数
(4)相同条件下,你认为与中和反应的和HCl与中和反应的相比,___________ (填“”“”或“一样”)大,原因是___________。
Ⅱ.为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验:
两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息,回答下列问题:
(5)可用碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源,写出该燃料电池负极的电极反应式:___________。
(6)电解过程中,X极附近溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(7)电解过程中,Y极发生的电极反应为和___________。
16. 过氧化氢外观为无色透明液体,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒等。回答下列问题:
(1)已知是一种二元弱酸,,,则的电离方程式为___________,常温下,的溶液的约为___________(保留两位小数)。(提示:)
(2)实验发现向溶液中加入可以加快的分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为,则第2步反应为___________。
(3)某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准液滴定市售过氧化氢的浓度。反应原理为。
①高锰酸钾标准液应盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定达到终点的现象是___________。
③用量筒量取市售双氧水,加水配制成溶液,量取配制的溶液置于锥形瓶中,平行滴定四次,某一次实验时液面位置如图所示,则此时读数为___________mL。每次消耗酸性高锰酸钾标准液的体积如下表所示:
次序
第一次
第二次
第三次
第四次
19.10
20.10
20.05
20.15
则市售过氧化氢的浓度为___________。
④下列操作会导致测量结果偏低的是___________(填字母)。
A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
17. 常温下,用足量与硫化锰矿(,含、等杂质)制备的流程如下:
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)写出“酸溶”时与发生反应生成的离子方程式:______________(已知:滤渣1中无元素)。若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是______________(任写两种)。
(2)“滤渣2”的主要成分是______________(填化学式)。
(3)写出滤液2中电荷守恒的关系式:______________(已除尽的离子忽略不计)。
(4)溶液中______________(填“>”“<”或“=”),“沉锰”时反应的离子方程式为______________。
(5)若滤液3中,则_________。
18. 对甲烷和的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。甲烷临氧耦合重整反应有:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
回答下列问题:
(1)写出表示燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)在体积为的恒容密闭容器Ⅰ中,起始时按表中相应的量加入物质,在一定温度下进行反应ⅱ:(不发生其他反应),的平衡转化率如下表所示:
起始物质的量
的平
衡转化率
容器Ⅰ
0.1
0.1
0
0
50%
①下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母,下同)。
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体的密度保持不变
②上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正反应方向移动的是_______。
A.恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B.分离出
C.平衡常数变大 D.增大催化剂表面积
③若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为,则内该反应的平均反应速率为_______(用含的表达式表示)。
④达到平衡时,容器Ⅰ:_______。
(3)将和以物质的量比为充入盛有催化剂且体积为的恒容密闭容器内,发生上述反应ⅰ:,测得相同时间的体积分数与温度的关系如图1所示。
①时,体积分数随温度升高逐渐增大的原因是_______。
②若时,反应达到平衡,此时的体积分数为,压强为,则时反应的平衡常数_______(压强代替浓度,分压总压物质的量分数)。
(4)光照条件下,甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中,经历两步反应(和分别表示甲基和氯自由基):
反应1:;
反应2:。
各物质的相对能量变化如图2所示。下列说法错误的是_______(填字母)。
A. 链转移反应的反应速率由第1步反应决定
B. 反应1的活化能
C. 链转移反应的反应热
D. 由图可知,过渡态结构的稳定性:过渡态1过渡态2
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霍邱一中城南分校2025~2026学年度高二年级十二月份段考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1.
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Zn65
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42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. 下列物质及其应用所涉及的化学原理正确的是
选项
物质及其应用
化学原理
A
用作净水剂
具有强氧化性,可以杀菌消毒
B
醋酸用于除去水壶中的水垢
醋酸的酸性弱于碳酸
C
铁触媒用作合成氨的催化剂
铁触媒可以提高氨的平衡产率
D
与用作火箭推进剂
与反应时生成气体同时放出大量热
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用作净水剂是因为水解生成胶体,可以吸附水中悬浮的杂质并沉降,A错误;
B.得出的化学原理是醋酸的酸性强于碳酸,B错误;
C.催化剂不影响平衡的移动,因此不能提高氨的平衡产率,C错误;
D.两者发生反应生成和,并放出大量热,因此可以用作火箭推进剂,D正确;
故选D。
2. 下列方程式书写正确的是
A. 水解:
B. 在水中电离:
C. 惰性电极电解饱和食盐水的阴极反应式:
D. 用氨水除去溶液中的杂质:
【答案】A
【解析】
【详解】A.为强碱弱酸盐,水解生成和,离子方程式为, A正确;
B.在水中完全电离生成、、,电离方程式为,B错误;
C.惰性电极电解饱和食盐水时,阴极上水得到电子,发生还原反应生成氢气和,电极反应式为, C错误;
D.用氨水除去溶液中的杂质时,氨水提供与反应生成沉淀,离子方程式为, D错误;
故答案选A。
3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2
B. 配制 FeCl3溶液时,加入少量盐酸
C. 保存FeSO4溶液时加入铁粉防变质
D. 向K2Cr2O7溶液中滴入少量浓NaOH溶液,溶液由橙色变黄色
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2溶于水后存在平衡:CO2+H2OH2CO3H++,在饱和溶液中,c()增大,会使平衡逆向移动,降低CO2的溶解度,所以可使用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2,A不符合题意;
B.配制FeCl3溶液时,Fe3+会发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入少量盐酸,增大溶液中的c(H+),可抑制Fe3+的水解,B不符合题意;
C.保存FeSO4溶液时,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,加入铁粉可将Fe3+还原为Fe2+,从而防止FeSO4变质,C符合题意;
D.K2Cr2O7溶液中存在平衡:(橙色)+H2O2(黄色)+2H+,滴入少量浓NaOH溶液,能与H+反应,从而促进平衡正向移动,所以溶液由橙色变黄色,D不符合题意;
故选C。
4. 在恒容密闭容器中发生反应 。若平衡后升温,下列说法正确的是
A. 平衡常数增大 B. CO表示的正反应速率减小
C. 容器内压强增大 D. 减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,升温使平衡逆向移动,平衡常数K减小,A错误;
B.升温会增大正、逆反应速率,CO表示的正反应速率增大而非减小,B错误;
C.升温导致平衡逆向移动,气体总物质的量增加,且温度升高,根据,恒容下压强增大,C正确;
D.是反应的标准焓变,为固定值,不随温度变化,D错误;
故选C。
5. 全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。下列有关铁的腐蚀与防护的说法正确的是
A. 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的正极反应相同
B. 镀锌铁镀层破损对铁不再具有保护作用
C. 钢铁腐蚀过程中发生吸热反应
D. 钢铁进行表面钝化处理时应与电源正极相连
【答案】D
【解析】
【详解】A.析氢腐蚀的正极是氢离子得电子放出氢气,吸氧腐蚀的正极是氧气得电子并结合水生成氢氧根离子,正极反应不同,故A错误;
B.锌比铁活泼,锌镀层破损时,构成原电池,由于锌作负极,对铁(正极)仍具有保护作用,故B错误;
C.钢铁腐蚀过程中,铁发生氧化反应,该反应放热,故C错误;
D.钢铁进行表面钝化形成致密氧化膜,铁(阳极)发生氧化反应,所以应该与电源正极相连,并使电压维持在可使钢铁发生钝化作用的范围内,故D正确;
选D。
6. 化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是
A. 1 mol液态水汽化时需要吸收40.69kJ的热量,则
B. 和反应生成,放热a kJ,其热化学方程式可表示为
C. 甲烷的燃烧热为,则
D. 已知:C(金刚石,s)=C(石墨,s),则石墨比金刚石稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.液态水气化时需要吸收40.69 kJ的热量,则 ,A错误;
B.和的反应是可逆反应,反应物不能完全转化,和实际放热时,若完全反应放出的热量会大于,因此给定热化学方程式的应小于,该式不成立,B错误;
C.甲烷的燃烧热为甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,气态水的能量高于液态水,则甲烷完全燃烧生成二氧化碳和气态水的反应热,C错误;
D.物质的能量越低越稳定,该反应为放热反应,说明等物质的量的金刚石能量高于石墨,因此石墨的能量更低,比金刚石稳定,D正确;
故选D。
7. 下列关于的溶液的说法中错误的是
A. 常温下,溶液的
B. 常温下,加水稀释后,溶液中与的乘积变大
C. 温度升高,减小
D. 溶液中存在浓度关系:
【答案】B
【解析】
【详解】A.水解,溶液呈碱性,故溶液的,A正确;
B.溶液中,温度不变,Kw不变,B错误;
C.水解吸热,升高温度,水解正向移动,减小,C正确;
D.根据物料守恒知,,D正确;
故选B。
8. 对于常温下的下列溶液,叙述正确的是
A. 将的氨水稀释10倍,溶液的
B. 向滴有酚酞溶液的氨水中,加入盐酸至恰好无色,此时溶液的pH一定等于7
C. 1 mL 的盐酸与100 mL 的NaOH溶液混合后,溶液的
D. 的溶液中,由水电离产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.一水合氨为弱电解质,稀释时电离平衡向电离的方向移动,因此稀释10倍后,A项错误;
B.向氨水中加入盐酸,时酚酞均为无色,恰好无色时pH不一定等于7,B项错误;
C.1 mL 的盐酸中,100 mL 的NaOH溶液中,两者恰好中和,溶液呈中性,C项正确;
D.水解促进水的电离,的溶液中,由水电离产生的,D项错误;
故选C。
9. 高纯硅是信息革命的催化剂。工业上可用制高纯硅: 。几种共价键的键能数据如图所示。已知:含共价键。下列叙述正确的是
A.
B. 上述正反应只有在较高温度下才能自发进行
C. 其他条件不变,增大浓度能增大活化分子百分数
D. 该反应的正反应活化能大于逆反应活化能
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应热等于断裂共价键吸收的能量与形成共价键放出的能量之差,,A正确;
B.上述反应是气体分子数增大的放热反应,即熵增反应、焓减反应,故在任何温度下都能自发进行,B错误;
C.增大甲硅烷浓度,能提高单位体积内活化分子数,不能提高活化分子百分数,C错误;
D.反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差,对于放热反应,正反应活化能小于逆反应活化能,D错误。
故答案选A。
10. 已知水系碱性镍锌二次电池,总反应为。下列说法正确的是
A. 放电时,锌为负极,发生还原反应 B. 放电时,正极反应式为
C. 充电时,电池负极与外电源正极连接 D. 充电时,生成时,向阳极迁移
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,放电时,锌为原电池的负极,碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌,故A错误;
B.由方程式可知,放电时,碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氧化镍,电极反应式为,故B正确;
C.充电时,镍锌二次电池的负极与电源负极连接做电解池的阴极,故C错误;
D.充电时,与电源负极连接的锌电极为电解池的阴极,水分子作用下氧化锌得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,电极反应式为,则生成26g锌时,向阳极迁移氢氧根离子的物质的量为×2=0.8mol,故D错误;
故选B。
11. 利用反应将转化为有利于“碳中和”。下列说法错误的是
A. 降温可以使平衡正向移动,增大
B. 时,反应达到平衡状态
C. 若反应在恒容容器中进行,混合气体密度始终不变
D. (E表示键能)
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,降温可以使平衡正向移动,但反应热只与反应物和生成物的能量有关,与反应条件无关,故不变,A符合题意;
B.正逆反应速率之比等于化学计量数之比时,反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.混合气体质量不变,容器体积不变,混合气体密度始终不变,C不符合题意;
D.,则,D不符合题意;
故选A。
12. 常温下,已知和的分别为。下列说法错误的是
A. 常温下,的溶解度大于的溶解度
B. 常温下,向的饱和溶液中加入固体,增大
C. 常温下,饱和溶液中,
D. 常温下,的平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.与组成相同,大,其溶解度也大,A项正确;
B.只与温度有关,温度不变,不变,B项错误;
C.饱和溶液中,,C项正确;
D.,D项正确;
故选:B。
13. 近日,某科研团队基于一类基催化剂开发了一种高效、稳定的无膜电解水系统。碱性条件下电解废水中尿素制备,原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 该装置将电能全部转化成化学能
B. a极反应式:
C. 电解过程中,b极附近电解质溶液降低
D. 标准状况下,收集3.36L气体R时理论上转移0.6mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】a极上转化为,元素从价升高到价,失电子发生氧化反应,因此为阳极,为阴极,气体为阴极生成的。
【详解】A.电解过程中有热量等其他形式能量转化,电解装置不能将电能全部转化成化学能,A项错误;
B.尿素中C为+4价,N为-3价,N元素化合价升高,发生氧化反应,a极为阳极,b极为阴极,碱性条件下,碳元素转化为碳酸盐,B项正确;
C.极产生氢气生成碱,则极附近溶液中浓度增大,升高,C项错误;
D.极反应式为,标准状况下,的物质的量为0.15mol,生成时理论上转移0.3 mol电子,D项错误;
故选B。
14. 在体积为bL的密闭容器中按充入、(时充入和),在催化剂作用下合成甲醇:,平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
C. A、B两点对应的反应速率:
D. 100℃时反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一压强下,温度升高,CO的转化率下降,平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A正确;
B.同一温度下,压强增大,平衡正向移动,CO的转化率增大,p1<p2,B正确;
C.A、B点CO的物质的量浓度相同,B点对应的温度高,压强大,平衡时反应速率大,C错误;
D.A点平衡时CO转化率为0.5,则平衡时,,,100℃时反应的平衡常数,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. I.实验室用溶液与溶液进行测定反应热的实验,装置如图所示,得到表中的数据。回答下列问题:
溶液比热容溶液的密度为。(已知:反应放出的热量)
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
醋酸
溶液
1
20.2
20.3
23.3
——
2
20.3
20.5
23.4
3
20.5
20.6
23.5
(1)图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是___________。
(2)通过计算,写出和反应的热化学方程式:___________。
(3)反应热的文献值为,你认为测得的热量数值偏小的可能原因是___________ (填字母)。
A. 量热计的保温效果不好
B. 酸碱溶液混合不迅速
C. 实验中,测量酸液的初始温度后,使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数
(4)相同条件下,你认为与中和反应的和HCl与中和反应的相比,___________ (填“”“”或“一样”)大,原因是___________。
Ⅱ.为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验:
两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及资料信息,回答下列问题:
(5)可用碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源,写出该燃料电池负极的电极反应式:___________。
(6)电解过程中,X极附近溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(7)电解过程中,Y极发生的电极反应为和___________。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2) (3)ABC
(4) ①. ②. 是弱酸,电离要吸热
(5)
(6)增强 (7)
【解析】
【小问1详解】
由原理可知,实验中需要反应物充分反应,所以图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒,其作用是搅拌,使酸和碱充分反应。
【小问2详解】
由表中数据可知第1次实验溶液起始平均温度为20.25℃,应前后温度差为:3.05℃;第2次实验溶液起始平均温度为20.4℃,反应前后温度差为:3.0℃;第3次实验溶液起始平均温度为20.55℃,反应前后温度差为:2.95℃,三次温度差的平均值为3.0℃,根据公式Q=cm∆T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.2J/(g∙℃)×200g×3.0℃=2520J=2.52kJ,则生成放出的热量为,则和反应的热化学方程式为。
【小问3详解】
A. 量热计的保温效果不好,导致反应过程中有热量散失,使得数值偏小,故A正确;
B. 酸碱溶液混合不迅速,导致有热量散失,使得数值偏小,故B正确;
C. 实验中,测量酸液的初始温度后,使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度,酸碱中和会放出热量导致起始温度偏高,则测得温度变化量偏小,测得中和热数值偏小,故C正确;
D. 用量筒量取酸和碱溶液的体积时仰视读数,导致酸碱溶液实际用量偏大,使得最终数值偏大,故D错误;
故选ABC。
【小问4详解】
由于醋酸是弱酸,要电离,电离是一个吸热的过程。导致与中和反应的大于HCl与中和反应的。
【小问5详解】
碱性甲烷燃料电池作为该电解装置的外加电源,甲烷在负极失去电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:。
【小问6详解】
电解的过程中,阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为,则阴极附近氢氧根离子浓度增大。X极附近溶液的碱性增强。
【小问7详解】
铁是活泼金属,电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,氢氧根离子失电子发生氧化反应,则发生的电极反应式为和。
16. 过氧化氢外观为无色透明液体,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒等。回答下列问题:
(1)已知是一种二元弱酸,,,则的电离方程式为___________,常温下,的溶液的约为___________(保留两位小数)。(提示:)
(2)实验发现向溶液中加入可以加快的分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为,则第2步反应为___________。
(3)某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准液滴定市售过氧化氢的浓度。反应原理为。
①高锰酸钾标准液应盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定达到终点的现象是___________。
③用量筒量取市售双氧水,加水配制成溶液,量取配制的溶液置于锥形瓶中,平行滴定四次,某一次实验时液面位置如图所示,则此时读数为___________mL。每次消耗酸性高锰酸钾标准液的体积如下表所示:
次序
第一次
第二次
第三次
第四次
19.10
20.10
20.05
20.15
则市售过氧化氢的浓度为___________。
④下列操作会导致测量结果偏低的是___________(填字母)。
A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
【答案】(1) ①. H2O2⇌H++HO,HO⇌H++ O ②. 5.66
(2)2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2
(3) ①. 酸式 ②. 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 ③. 0.70mL ④. 10.05 ⑤. CD
【解析】
【分析】实验用标准酸性高锰酸钾溶液滴定双氧水溶液,由于高锰酸钾溶液本身有颜色,不需要另加指示剂,当溶液颜色刚好变为浅紫色,且半分钟内部褪色,说明到达终点,计算时根据酸性高锰酸钾溶液的平均体积计算,若体积偏差过大应舍去,误差分析时主要分析消耗的酸性高锰酸钾溶液体积的偏差,进而分析结果的偏差;
【小问1详解】
双氧水可以看作是二元弱酸,说明双氧水分子能发生两步电离,第一步电离出一个氢离子,则它的电离方程式为H2O2⇌H++HO,HO⇌H++ O;,mol/L,c(H+)==,pH=-lgc(H+)=6-lg2.2=6-0.34=5.66;
【小问2详解】
H2O2分解的总反应为2H2O2=2H2O+O2↑,第1步反应为:H2O2+Br2=2H++O2↑+2Br-,则第2步反应为:2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2;
【小问3详解】
①高锰酸钾有强氧化性,应盛装在酸式滴定管;
②滴定前双氧水溶液颜色是无色,终点时高锰酸钾稍过量,溶液呈浅紫色,则滴定到达终点的现象是,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;
③根据液面的位置,结合读数时要估读一位,此时读数为0.70mL;由于第一次数据误差过大,故舍去,其它三组的平均值为mL=20.10mL,根据反应可知,n(H2O2)== ×0.1000mol•L-1×0.0201L=0.005025mol;则市售过氧化氢的浓度为=10.05mol/L;
④A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数,则双氧水的体积偏大,稀释后浓度偏大,故消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,导致结果偏高,故A不选;
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗,导致高锰酸钾溶液浓度偏低,故消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,导致结果偏高,故B不选;
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出,消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小,导致结果偏低,故C选;
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数,导致读出的高锰酸钾溶液的体积偏小,结果偏低,故D选;
答案选CD。
17. 常温下,用足量与硫化锰矿(,含、等杂质)制备的流程如下:
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)写出“酸溶”时与发生反应生成的离子方程式:______________(已知:滤渣1中无元素)。若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是______________(任写两种)。
(2)“滤渣2”的主要成分是______________(填化学式)。
(3)写出滤液2中电荷守恒的关系式:______________(已除尽的离子忽略不计)。
(4)溶液中______________(填“>”“<”或“=”),“沉锰”时反应的离子方程式为______________。
(5)若滤液3中,则_________。
【答案】(1) ①. ②. 延长浸取时间、适当升高温度(适当增大硫酸浓度、充分搅拌等,合理即可)
(2)
(3)
(4) ①. > ②.
(5)
【解析】
【分析】硫化锰矿(MnS,含Fe、Mg等杂质)与足量混合后加入溶液进行酸溶,由于滤渣1中不含有S,则其应为过量的,往滤液1中加入氨水,转化为沉淀,即为滤渣2,滤液2中加入溶液沉锰,生成沉淀,加入溶解沉淀,即得;
【小问1详解】
该反应为酸性环境下的氧化还原反应,中Mn为+4价作氧化剂,MnS中S为-2价作还原剂,被还原为,S元素被完全氧化进入体系无单质硫残留,离子方程式:,若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是:将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、充分搅拌、适当延长浸取时间等(任写两种);
【小问2详解】
酸溶后Fe杂质被氧化为,加入氨水调节pH可使、生成、沉淀除去,而仍留在滤液中,因此滤渣2主要为、;
【小问3详解】
滤液2中含有的离子为,则电荷守恒的关系式:;
【小问4详解】
溶液中,依据电荷守恒可得:, 的水解常数:,且水解常数,的水解大于的电离,的水解常数:,的水解程度小于的水解程度,所以溶液呈碱性,,所以,“沉锰”时反应的离子方程式为;
【小问5详解】
根据的溶度积表达式,代入数据得。
18. 对甲烷和的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。甲烷临氧耦合重整反应有:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
回答下列问题:
(1)写出表示燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)在体积为的恒容密闭容器Ⅰ中,起始时按表中相应的量加入物质,在一定温度下进行反应ⅱ:(不发生其他反应),的平衡转化率如下表所示:
起始物质的量
的平
衡转化率
容器Ⅰ
0.1
0.1
0
0
50%
①下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母,下同)。
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体的密度保持不变
②上述反应达到平衡后,下列变化一定能使平衡向正反应方向移动的是_______。
A.恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B.分离出
C.平衡常数变大 D.增大催化剂表面积
③若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为,则内该反应的平均反应速率为_______(用含的表达式表示)。
④达到平衡时,容器Ⅰ:_______。
(3)将和以物质的量比为充入盛有催化剂且体积为的恒容密闭容器内,发生上述反应ⅰ:,测得相同时间的体积分数与温度的关系如图1所示。
①时,体积分数随温度升高逐渐增大的原因是_______。
②若时,反应达到平衡,此时的体积分数为,压强为,则时反应的平衡常数_______(压强代替浓度,分压总压物质的量分数)。
(4)光照条件下,甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中,经历两步反应(和分别表示甲基和氯自由基):
反应1:;
反应2:。
各物质的相对能量变化如图2所示。下列说法错误的是_______(填字母)。
A. 链转移反应的反应速率由第1步反应决定
B. 反应1的活化能
C. 链转移反应的反应热
D. 由图可知,过渡态结构的稳定性:过渡态1过渡态2
【答案】(1)
(2) ①. C ②. BC ③. ④.
(3) ①. 低于时,反应未达平衡,相同时间内温度越高反应速率越快,的体积分数就越大 ②. 128 (4)D
【解析】
【小问1详解】
燃烧的化学方程式为,该反应为,则反应焓变,故热化学方程式为:。
【小问2详解】
①A.化学反应计量系数比等于速率比,甲烷和一氧化碳的计量比为1:2,平衡时正、逆反应速率相等,则,未达到平衡状态,A不符合题意;
B.初始甲烷和二氧化碳均为0.1mol,二氧化碳转化率为50%,即消耗二氧化碳的物质的量为0.05mol,根据反应方程式可知,平衡时甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.05mol、0.05mol、0.1mol、0.1mol,平衡常数为,时,反应未达到平衡状态,B不符合题意;
C.反应气体分子数增加,反应中压强发生改变,则容器内混合气体的总压强不再变化时反应达到平衡,C符合题意;
D.恒容容器中的纯气体反应在反应过程混合气体的密度始终不变,混合气体密度不变不能说明达到平衡,D不符合题意;
故答案为C;
②A.反应气体分子数增加,恒容通入惰性气体使容器内压强增大,平衡向分子数减小的方向移动,即逆向移动,A不符合题意;
B.分离出,产物浓度减少,平衡正向移动,B符合题意;
C.平衡常数变大,反应物浓度减少,产物浓度增加,平衡正向移动,C符合题意;
D.增大催化剂表面积改变反应速率,不改变平衡,D不符合题意;
故答案为BC;
③反应速率比等于计量系数比,则;
④初始甲烷和二氧化碳均为0.1mol,二氧化碳转化率为50%,即消耗二氧化碳的物质的量为0.05mol,根据反应方程式可知,平衡时甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.05mol、0.05mol、0.1mol、0.1mol,反应为恒容反应,故反应达到平衡时容器I中。
【小问3详解】
①低于时,反应未达平衡,相同时间内温度越高反应速率越快,的体积分数就越大,因此时,体积分数随温度升高逐渐增大;
②假设甲烷和氧气初始的物质的量分别为4mol和3mol,氧气消耗的物质的量为xmol,根据反应方程式可得平衡时甲烷、氧气、一氧化碳、氢气的物质的量分别为(4-2x)mol、(3-x)mol、2xmol、4xmol,则混合气体总物质的量为(7+3x)mol,平衡时一氧化碳的体积分数为20%,则,解得x=1,则平衡时甲烷、氧气、一氧化碳、氢气的物质的量分别为2mol、2mol、2mol、4mol,甲烷、氧气、一氧化碳、氢气的物质的量分数分别为20%、20%、20%、40%,则反应的平衡常数为。
【小问4详解】
A.反应1活化能大于反应2,则反应速率由第1步反应决定,A正确;
B.反应1的活化能为过渡态1的能量减去CH4+Cl2+Cl·的能量,即,B正确;
C.链转移反应为放热反应,反应热为CH3Cl+HCl+Cl·的能量减去CH4+Cl2+Cl·的能量,即,C正确;
D.过渡态1的能量大于过渡态2,则过渡态1的结构稳定性小于过渡态2,D错误;
故答案为D。
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