内容正文:
2025年秋月考
高二年级化学学科试题
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 Na- 23 Zn-65
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列属于弱电解质的物质是
A. NaCl B. C. D.
2. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分,化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是
图片
转化过程
太阳能热水器烧水
天然气燃气炉燃烧
电解冶炼铝
水力发电
选项
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
3. 1g氢气燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
4. 下列有关工业生产的叙述正确的是
A. 合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B. 硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C. 硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
D. 合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
5. 已知反应:。若反应速率分别用、、、表示,且同一时间段内,用不同物质表示的反应速率间有如下关系:、、。则反应的化学方程式为
A. B.
C. D.
6. 在一定条件下的密闭容器中发生反应:。当达到平衡时,下列各项措施中,能同时提高反应速率和乙烷转化率的是
A. 缩小容器的容积 B. 升高反应的温度 C. 分离出部分氢气 D. 等容下通入氮气
7. 碳中和与碳达峰的核心是通过控制二氧化碳排放实现气候目标,将转化为甲醇()等化工原料是关键反应,反应方程式为,一定温度下在密闭容器中,下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是
A. 容器内气体的平均摩尔质量不再变化
B. 容器内气体的密度不再变化
C. 相同单位时间内,消耗1mol,同时消耗3mol
D.
8. 常温下,下列指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出来的c(H+)=10−12 mol/L的溶液中:K+、、Cl−、
B. 的溶液中:Na+、K+、、
C. 澄清透明溶液中:Na+、Fe3+、Cl−、
D. 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、Mg2+、、
9. 常温下,关于溶液的稀释,下列说法正确的是
A. pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B. pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C. 将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=13
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
10. 一定条件下,在某恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应达到平衡时,的转化率为
C. 内,的平均反应速率是
D. 反应达到平衡后,向反应容器内充入氦气,化学反应速率加快
11. 关于下列各装置图的说法正确的是
A. 装置①中铁电极发生还原反应
B. 装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C. 用装置③精炼铜,则b极为粗铜,电解质溶液为溶液
D. 用装置④在铁钥匙上镀铜,则铜片接电源正极,电解质溶液中不变
12. 下列实验中,由实验现象或结果不能得到相关结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向AgCl的悬浊液中滴入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀
溶度积常数
B
向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入适量固体,溶液颜色变浅
碳酸钠溶液中存在水解平衡
C
向溶液中滴加酚酞试液、溶液变红
电离平衡常数
D
向等体积、等的溶液和溶液中分别加入足量锌粉,充分反应后,HA溶液产生更多的氢气
电离平衡常数
A. A B. B C. C D. D
13. 已知在温度下,水的电离平衡曲线如图所示。下列说法中,不正确的是
A.
B. 将温度下的醋酸溶液稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C. 一定温度下,改变水溶液中或的浓度,不会发生变化
D. 在温度下,的HCl溶液中,由水电离出的
14. 常温下,将0.1 mol/LNaOH溶液滴加到20 mL0.1 mol/LH2A溶液中,混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 水的电离程度的大小:c>b>a
B. a点时,
C. b点时,
D. c点时,
二、非选择题(共58分)
15. 到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。
(1)从能量变化角度研究反应:。下图能正确表示该反应中能量变化的是___________(填字母)。
(2)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表:
化学键
键能(kJ/mol)
436
496
463
则生成放出热量___________kJ。
(3)将Z棒和Cu棒用导线连接后,放入某电解质溶液中,构成如图所示装置。
①若电解质溶液为稀硫酸,则Zn棒为原电池的___________(填“正”或“负”)极,可观察到Cu棒上有气泡生成,写出Cu棒上的电极反应式___________。若反应过程中Zn棒减少的质量为3.25g,则生成的氢气在标准状况下的体积为___________L。
②若电解质为硫酸铜溶液,则Cu棒上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,Zn棒上发生的电极反应式为___________。
16. 氢气是一种理想的绿色能源,有科学家预言,氢能将成为人类的主要能源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。
ⅰ)太阳光催化分解水:
ⅱ)焦炭与水反应:
ⅲ)甲烷与水反应:
(1)反应ⅰ中主要的能量转化为___________;你认为通过此途径进行H2工业化生产的最突出优点是___________。
(2)相同温度压强下,若分别以ⅰ、ⅱ反应生成1mol H2,反应ⅱ比ⅰ要少吸收___________热量;你认为ⅱ反应需要吸热较小的原因可能是___________。
(3)①写出反应ⅲ的化学平衡常数的表达式:___________;
②一定温度下,ⅲ反应中使用催化剂后,下列物理量能保持不变的有___________。
a.焓变 b.反应活化能Ea c.活化分子百分比 d.平衡常数K3
(4)①利用上述热化学方程式,推测反应___________;
②以为燃料、KOH溶液为电解液的燃料电池,负极的电极反应式为___________。
17. 某学习小组为测定浓度并探究其电离情况,进行了如下实验。
【实验一】配制的NaOH标准溶液
(1)称量时,用托盘天平称量NaOH___________g
(2)在配制上述溶液实验中,下列操作引起结果偏低的有___________。(填序号)
A. 在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
B. 没有用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中
C. 容量瓶中原来存有少量蒸馏水
D. 胶头滴管加水定容时俯视刻度线
【实验二】测定的浓度
(3)量取20.00 mL待测醋酸溶液于锥形瓶中,加入几滴_______________溶液作指示剂。
(4)用的NaOH溶液滴定,达到滴定终点的操作和现象为_______________________。
(5)4次滴定消耗NaOH溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗NaOH溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
第4次滴定消耗NaOH溶液的体积为_______mL,则该醋酸溶液的物质的量浓度为______。
【实验三】
(6)用pH计测定25℃时0.1000 mol/L的醋酸的pH为2.88,计算的电离常数__________________。
18. 环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下,存在以下转化:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)反应①的_______。
(2)反应③的化学平衡常数表达式_______。
(3)在恒温恒容的容器中,当反应②达到化学平衡时,则下列一定正确的是_______。
a.气体分子数不变 b.
c. d.断裂键的同时断裂键
(4)恒温恒容时,和(g)发生反应③,测得平衡时容器内压强变为起始的1.2倍,则环戊烯的转化率为_______。
(5)欲提高反应③的正反应速率,且K值不变,可采取的措施有_______(选填编号)。
a.通入 b.升高温度
c.提高环戊烯浓度 d.分离出
(6)已知两分子环戊二烯易发生加成反应形成二聚体。不同温度下在容器中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。推测_______(选填=、<或>);时,用二聚体表示的平均反应速率_______。
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2025年秋月考
高二年级化学学科试题
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 Na- 23 Zn-65
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列属于弱电解质的物质是
A. NaCl B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl是强酸,属于强电解质,A项不符题意;
B.CH3COONa是盐,属于强电解质,B项不符题意;
C.H2SO4是强酸,属于强电解质,C项不符题意;
D.是弱酸,属于弱电解质,D项符题意;
答案选D。
2. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分,化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是
图片
转化过程
太阳能热水器烧水
天然气燃气炉燃烧
电解冶炼铝
水力发电
选项
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能热水器烧水是太阳能转化为热能,没有发生化学变化,A错误;
B.天然气燃气炉燃烧,是天然气(主要成分为甲烷)与氧气反应生成二氧化碳和水,化学能转化为热能,B正确;
C.电解冶炼铝是电能转化为化学能,C错误;
D.水力发电是机械能转化为电能,D错误;
故选B。
3. 1g氢气燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】1g氢气(0.5mol)燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量,则1molH2燃烧生成液态水放出的热量为2×142.9kJ=285.8kJ,所以热化学反应方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.9kJ⋅mol−1,故选C。
4. 下列有关工业生产的叙述正确的是
A. 合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B. 硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C. 硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
D. 合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,但合成氨气的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应移动,导致NH3的平衡含量降低,因此不是反应温度越高越好,而是应该采用适当的温度,A错误;
B.在硫酸工业中,使用催化剂是为了降低反应的活化能,提高化学反应速率,但SO2转化为SO3的转化率不变,B错误;
C.硫酸工业中,SO2转化为SO3的正反应是气体体积减小的反应,增大压强化学平衡正向移动,可以提高SO2的转化率,C错误;
D.合成氨工业中,将NH3及时液化分离,就是降低了生成物的浓度,可以使化学平衡正向移动,从而有利于氨的生产,D正确;
故选D。
5. 已知反应:。若反应速率分别用、、、表示,且同一时间段内,用不同物质表示的反应速率间有如下关系:、、。则反应的化学方程式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应中化学计量数之比等于化学反应速率之比,根据题意由同一时间段内,用不同物质表示的反应速率间有如下关系:、、,可得:,A符合题意。
故选A。
6. 在一定条件下的密闭容器中发生反应:。当达到平衡时,下列各项措施中,能同时提高反应速率和乙烷转化率的是
A. 缩小容器的容积 B. 升高反应的温度 C. 分离出部分氢气 D. 等容下通入氮气
【答案】B
【解析】
【详解】A.缩小容器容积,体系压强增大。根据勒夏特列原理,平衡会向气体分子数减小的方向移动,对于反应,正反应方向气体分子数增大,所以平衡逆向移动,乙烷转化率降低。同时,压强增大,反应物浓度增大,反应速率加快 ,但该选项不符合提高乙烷转化率的要求,故A 错误;
B.该反应,是吸热反应。升高温度,根据勒夏特列原理,平衡会向吸热方向移动,即正向移动,乙烷转化率提高。并且温度升高,分子运动加剧,有效碰撞几率增加,反应速率加快,能同时满足提高反应速率和乙烷转化率,故B正确;
C.分离出部分氢气,生成物浓度减小,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,乙烷转化率提高。但是由于生成物浓度降低,反应速率会减慢,不满足提高反应速率的要求,故C错误;
D. 选项:等容下通入氮气,氮气不参与反应,体系中各物质的浓度不变。根据反应速率的影响因素,反应速率不变,同时平衡也不移动,乙烷转化率不变,所以 故D 错误;
故选B。
7. 碳中和与碳达峰的核心是通过控制二氧化碳排放实现气候目标,将转化为甲醇()等化工原料是关键反应,反应方程式为,一定温度下在密闭容器中,下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是
A. 容器内气体的平均摩尔质量不再变化
B. 容器内气体的密度不再变化
C. 相同单位时间内,消耗1mol,同时消耗3mol
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应物和生成物都是气体,且反应物和生成物的计量系数之和不相等,平均摩尔质量是变量,A正确;
B.反应物和生成物都是气体,气体总质量不变,体积不变,密度不变,B错误;
C.相同单位时间内,消耗1mol,同时消耗3mol属于同一方向,不能用来判断,C错误;
D.未表明反应的方向,D错误;
故答案选A。
8. 常温下,下列指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出来的c(H+)=10−12 mol/L的溶液中:K+、、Cl−、
B. 的溶液中:Na+、K+、、
C. 澄清透明溶液中:Na+、Fe3+、Cl−、
D. 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、Mg2+、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.水电离的c(H+)=10-12 mol/L,说明水的电离受抑制,溶液可能呈强酸性或强碱性。在酸性下能与H+反应生成水和二氧化碳,在碱性下与OH⁻反应生成一水合氨,无法大量共存,A不符合题意;
B.<1,则溶液呈碱性。会与OH-反应生成和水,无法大量共存,B不符合题意;
C.澄清透明溶液中,Na+、Fe3+、Cl-、两两之间互不反应,能大量共存,C符合题意;
D.与Al反应放出H2的溶液可能为强酸性或强碱性溶液,酸性溶液中,能与Fe2+发生氧化还原反应,且与H+反应生成水和二氧化碳,均无法大量共存;碱性溶液中,Fe2+、Mg2+能与结合生成沉淀,能与OH-反应生成和水,均无法大量存在,D不符合题意;
故选C。
9. 常温下,关于溶液的稀释,下列说法正确的是
A. pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B. pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C. 将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,pH=13
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【答案】C
【解析】
【分析】A.醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,加水稀释能促进醋酸电离;
B.先计算稀释后溶液中氢离子浓度,再结合水的离子积常数计算水电离出的氢氧根离子浓度,水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度;
C.先计算稀释后溶液中氢氧根离子浓度,计算溶液中氢离子浓度,从而确定溶液的pH;
D.酸或碱无论如何稀释都不能转变为碱或酸。
【详解】A.如果醋酸是强电解质,则pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍, pH=5,实际上醋酸是弱电解质,所以稀释后pH<5,故A错误;
B.将pH=4的H2SO4加水稀释100倍,则溶液的pH=6,溶液中c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,所以溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-8mol·L-1,故B错误;
C. 将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L,溶液中c(OH-)=0.1×2×1/2=0.1 mol·L-1,则c(H+)=1×10-13mol·L-1,所以pH=13,故C正确;
D. pH=8的NaOH溶液稀释100倍,溶液仍然是碱性溶液不可能是酸性溶液,其溶液的pH>7,故D错误;
正确选项C。
【点睛】本题考查弱电解质的电离,易错选项为D,注意酸碱稀释过程中溶液接近中性时,要考虑水的电离,为易错点,题目难度中等。
10. 一定条件下,在某恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应达到平衡时,的转化率为
C. 内,的平均反应速率是
D. 反应达到平衡后,向反应容器内充入氦气,化学反应速率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.内,∆c(A)=0.8mol/L、∆c(B)=0.4mol/L、∆c(C)=1.2mol/L,根据反应速率之比等于系数比,A、B、C的系数比,0.8:0.4:1.2=2:1:3,该反应的化学方程式为,A项错误;
B.反应达到平衡时,的转化率,B项正确;
C.内,的平均反应速率是,C项错误;
D.反应达到平衡后,向反应容器内充入氦气,恒容容器内气体浓度不变,故化学反应速率不变,D项错误;
故选B。
11. 关于下列各装置图的说法正确的是
A. 装置①中铁电极发生还原反应
B. 装置②中钢闸门应与外接电源的正极相连
C. 用装置③精炼铜,则b极为粗铜,电解质溶液为溶液
D. 用装置④在铁钥匙上镀铜,则铜片接电源正极,电解质溶液中不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①中铁电极为阳极,发生氧化反应,故A错误;
B.装置②为外加电源的阴极保护法,钢闸门与外接电源的负极相连,电源提供电子而防止铁被氧化,故B错误;
C.根据电流的方向可知a为电解池的阳极,则用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,故C错误;
D.在铁钥匙上镀铜,铜为阳极,接电源正极,阴极上Cu2++2e-=Cu,阳极上Cu-2e-=Cu2+,故电解质溶液中不变,故D正确;
答案选D;
12. 下列实验中,由实验现象或结果不能得到相关结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向AgCl的悬浊液中滴入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀
溶度积常数
B
向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入适量固体,溶液颜色变浅
碳酸钠溶液中存在水解平衡
C
向溶液中滴加酚酞试液、溶液变红
电离平衡常数
D
向等体积、等的溶液和溶液中分别加入足量锌粉,充分反应后,HA溶液产生更多的氢气
电离平衡常数
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.AgCl白色沉淀转化为淡黄色AgBr沉淀,说明AgBr更难溶,故溶度积常数,能得到相关结论,A不符合题意;
B.碳酸钠溶液中存在水解平衡,加入时与生成沉淀,浓度减小,水解平衡逆向移动,浓度降低,溶液颜色变浅,可证明存在水解平衡,能得到相关结论,B不符合题意;
C.溶液中水解显酸性,(对应酸为)水解显碱性,溶液使酚酞变红说明显碱性,即水解程度大于,根据“越弱越水解”,可知,能得到相关结论,C不符合题意;
D.等pH的酸溶液,酸性越弱则酸的浓度越大,与足量锌反应生成氢气越多。HA产生氢气更多说明HA浓度更大、酸性更弱,故,结论错误,D符合题意;
故选D。
13. 已知在温度下,水的电离平衡曲线如图所示。下列说法中,不正确的是
A.
B. 将温度下的醋酸溶液稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C. 一定温度下,改变水溶液中或的浓度,不会发生变化
D. 在温度下,的HCl溶液中,由水电离出的
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的电离为吸热过程,温度升高,电离平衡正向移动,增大。由图可知,时,时,因,则温度,即,A正确;
B.温度下,0.1mol·L⁻¹醋酸溶液稀释时,电离平衡正向移动,减小,但水的离子积不变,由可知,增大,并非所有离子浓度均减小,B错误;
C.只与温度有关,一定温度下,改变或不影响,C正确;
D.温度下,pH=2的HCl溶液中,溶液中全部来自水的电离,,而水电离出的,D正确;
故答案选B。
14. 常温下,将0.1 mol/LNaOH溶液滴加到20 mL0.1 mol/LH2A溶液中,混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 水的电离程度的大小:c>b>a
B. a点时,
C. b点时,
D. c点时,
【答案】B
【解析】
【分析】根据图知,V(NaOH)=0时,即0.1mol/L的H2A溶液的pH=2,溶液中c(H+)小于H2A浓度的2倍,说明H2A为二元弱酸,a点溶液中有一半的H2A和NaOH反应生成NaHA和H2O,则a点溶液中溶质为等物质的量浓度的H2A和NaHA;b点H2A和NaOH恰好完全反应生成NaHA,所以b点溶质为NaHA;c点有一半的NaHA和NaOH反应生成Na2A,所以c点的溶质为等物质的量浓度的NaHA、Na2A。
【详解】A.a点溶质为H2A、NaHA,b点溶质为NaHA,c点溶质为Na2A,溶液酸性越强,抑制水的程度越大,A2-促进水电离,所以水电离程度:c>b>a,故A正确;
B.a点溶液中溶质为等物质的量浓度的NaHA、H2A,溶液体积变为20mL+10mL=30mL,则溶液中含有A元素微粒的浓度之和降为原来的三分之二,溶液中存在c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)0.067mol/L,故B错误;
C.b点溶质为NaHA,溶液的pH<7,溶液呈酸性,说明HA-的电离程度大于水解程度,但其电离和水解程度都较小,所以溶液中存在c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故C正确;
D.c点溶液中存在物料守恒,即存在2n(Na)=3n(A),则存在2c(Na+)=3[在c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)],故D正确;
故选:B。
二、非选择题(共58分)
15. 到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。
(1)从能量变化角度研究反应:。下图能正确表示该反应中能量变化的是___________(填字母)。
(2)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表:
化学键
键能(kJ/mol)
436
496
463
则生成放出热量___________kJ。
(3)将Z棒和Cu棒用导线连接后,放入某电解质溶液中,构成如图所示装置。
①若电解质溶液为稀硫酸,则Zn棒为原电池的___________(填“正”或“负”)极,可观察到Cu棒上有气泡生成,写出Cu棒上的电极反应式___________。若反应过程中Zn棒减少的质量为3.25g,则生成的氢气在标准状况下的体积为___________L。
②若电解质为硫酸铜溶液,则Cu棒上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,Zn棒上发生的电极反应式为___________。
【答案】(1)A (2)242
(3) ①. 负 ②. ③. 1.12 ④. 还原 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
氢气与氧气反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,则A符合,故答案为:A;
【小问2详解】
反应,该反应==436+×496-2×463=-242 kJ/mol,则生成放出热量242 kJ,故答案为:242 kJ;
【小问3详解】
①Zn-Cu-硫酸组成原电池,Zn失电子作负极,电极反应为:,氢离子在铜电极上得电子生成Cu,电极反应为:;由负极反应可知,若锌棒质量减少3.25g,即0.05mol,转移电子的物质的量为0.1mol,结合正极反应可知消耗氢气的物质的量为0.05mol,标况下体积为1.12L,故答案为:负;;1.12;
②若电解质为硫酸铜,则电池反应为:Zn+Cu2+= Zn2++Cu,Cu棒上发生还原反应,锌棒上发生反应为:,故答案为:还原;;
16. 氢气是一种理想的绿色能源,有科学家预言,氢能将成为人类的主要能源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。
ⅰ)太阳光催化分解水:
ⅱ)焦炭与水反应:
ⅲ)甲烷与水反应:
(1)反应ⅰ中主要的能量转化为___________;你认为通过此途径进行H2工业化生产的最突出优点是___________。
(2)相同温度压强下,若分别以ⅰ、ⅱ反应生成1mol H2,反应ⅱ比ⅰ要少吸收___________热量;你认为ⅱ反应需要吸热较小的原因可能是___________。
(3)①写出反应ⅲ的化学平衡常数的表达式:___________;
②一定温度下,ⅲ反应中使用催化剂后,下列物理量能保持不变的有___________。
a.焓变 b.反应活化能Ea c.活化分子百分比 d.平衡常数K3
(4)①利用上述热化学方程式,推测反应___________;
②以为燃料、KOH溶液为电解液的燃料电池,负极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. 太阳能(或光能)转化为化学能 ②. 太阳能是取之不尽的能源
(2) ①. 154.5kJ ②. ⅱ反应过程,C被氧化成CO放出了热量
(3) ①. ②. a、d
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
反应ⅰ是太阳光催化分解水制备氢气,即将太阳能转化为化学能;利用此途径进行H2工业化生产,优点是太阳能是取之不尽的清洁能源;
【小问2详解】
相同温度压强下,若分别以ⅰ、ⅱ反应生成1mol H2,反应ⅱ比ⅰ要少吸收;反应ii水蒸气本身具有较高能量,ⅱ反应过程,C被氧化成CO放出了热量,所以ii吸收能力较小;
【小问3详解】
①反应ⅲ的化学平衡常数的表达式为;
②ⅲ反应中使用催化剂不改变反应的反应热,催化剂可以降低反应活化能,提高活化分子百分数加快反应速率,催化剂之改变速率,不影响平衡,平衡常数不变,故答案为:ad;
【小问4详解】
①根据盖斯定律iii-ii得;
②以为燃料、KOH溶液为电解液的燃料电池,为燃料失去电子得碳酸钾,充入甲烷的一极为负极,负极的电极反应式为:;
17. 某学习小组为测定浓度并探究其电离情况,进行了如下实验。
【实验一】配制的NaOH标准溶液
(1)称量时,用托盘天平称量NaOH___________g
(2)在配制上述溶液实验中,下列操作引起结果偏低的有___________。(填序号)
A. 在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
B. 没有用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中
C. 容量瓶中原来存有少量蒸馏水
D. 胶头滴管加水定容时俯视刻度线
【实验二】测定的浓度
(3)量取20.00 mL待测醋酸溶液于锥形瓶中,加入几滴_______________溶液作指示剂。
(4)用的NaOH溶液滴定,达到滴定终点的操作和现象为_______________________。
(5)4次滴定消耗NaOH溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗NaOH溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
第4次滴定消耗NaOH溶液的体积为_______mL,则该醋酸溶液的物质的量浓度为______。
【实验三】
(6)用pH计测定25℃时0.1000 mol/L的醋酸的pH为2.88,计算的电离常数__________________。
【答案】(1)1.0 (2)AB
(3)酚酞 (4)滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30 s内不褪色
(5) ①. 25.00 ②. 0.1250
(6)
【解析】
【分析】实验一先按目标物质的量浓度和容量瓶体积确定所需NaOH的质量,再根据溶质物质的量和定容体积的变化判断配制误差。实验二用已知浓度的NaOH溶液滴定一定体积的醋酸溶液:弱酸与强碱恰好反应时溶液呈碱性,故选酚酞指示终点;滴定管刻度自上而下增大,应以凹液面最低点读数,第4次两图的终读数与初读数之差为25.00 mL,舍去明显偏大的第3次数据后,用其余平行数据的平均消耗体积和一比一的反应关系求醋酸浓度。实验三由pH求平衡时氢离子浓度,再结合一元弱酸的电离关系计算电离常数。
【小问1详解】
配制250 mL 0.1000 mol/L的NaOH标准溶液,所需质量为。托盘天平只能称准到0.1 g,故应称量1.0 g;
【小问2详解】
A.在烧杯中溶解搅拌时溅出少量溶液,进入容量瓶的NaOH的物质的量减小,而定容体积不变,所配溶液浓度偏低,A正确;
B.未用蒸馏水洗涤烧杯并将洗涤液移入容量瓶,部分NaOH残留在烧杯中,进入容量瓶的溶质物质的量减小,所配溶液浓度偏低,B正确;
C.容量瓶中原有少量蒸馏水不改变溶质的物质的量,最后仍定容至刻度线,所配溶液浓度不变,C错误;
D.定容时俯视刻度线,实际液面低于刻度线,所得溶液体积偏小、浓度偏高,D错误;
故选AB;
【小问3详解】
醋酸是弱酸,用强碱NaOH溶液滴定,恰好反应时所得醋酸钠溶液因醋酸根水解而呈碱性,滴定突跃范围与酚酞的变色范围相符,故选用酚酞溶液作指示剂;
【小问4详解】
滴定前醋酸与酚酞组成的溶液无色;逐滴加入NaOH溶液,终点附近最后半滴NaOH使酚酞显浅红色。滴入最后半滴NaOH溶液,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复为无色;
【小问5详解】
第4次滴定管图中刻度自上而下增大,两图凹液面最低点在各自整数刻度后的相同位置,因此终读数与初读数之差为25.00 mL。第3次数据26.88 mL与其余数据相差过大,应舍去,有效数据的平均消耗体积为。中和反应为。由反应物质的量之比为一比一,可得;
【小问6详解】
醋酸的电离平衡为。由pH=2.88可得平衡时氢离子浓度,醋酸每电离一份同时生成等量的氢离子和醋酸根离子;醋酸的电离程度较小,近似取平衡时醋酸浓度为初始浓度,则。
18. 环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下,存在以下转化:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)反应①的_______。
(2)反应③的化学平衡常数表达式_______。
(3)在恒温恒容的容器中,当反应②达到化学平衡时,则下列一定正确的是_______。
a.气体分子数不变 b.
c. d.断裂键的同时断裂键
(4)恒温恒容时,和(g)发生反应③,测得平衡时容器内压强变为起始的1.2倍,则环戊烯的转化率为_______。
(5)欲提高反应③的正反应速率,且K值不变,可采取的措施有_______(选填编号)。
a.通入 b.升高温度
c.提高环戊烯浓度 d.分离出
(6)已知两分子环戊二烯易发生加成反应形成二聚体。不同温度下在容器中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。推测_______(选填=、<或>);时,用二聚体表示的平均反应速率_______。
【答案】(1)100.3
(2)
(3)ad (4)40%
(5)c (6) ①. < ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,①=③-②,则;
【小问2详解】
反应③的化学平衡常数表达式;
【小问3详解】
a.该反应属于反应前后气体分子数不变的反应,则达到化学平衡时气体分子数不变,a正确;
b.时,反应达到化学平衡状态,b错误;
c.由于起始投料量未知,则时,反应不一定达到平衡状态,c错误;
d.断裂键代表正反应速率,断裂键代表逆反应速率,则当断裂键的同时断裂键,反应达到平衡状态,d正确;
故选ad。
【小问4详解】
设变化xmol,根据题意列三段式有
恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,则,解得x=0.2,环戊烯的转化率为;
【小问5详解】
a.若是在恒温恒容条件下,通入惰性气体,各组分浓度不变,正逆反应速率不变,若是在恒温恒压条件下,通入惰性气体,相当于增大容器体积,各组分浓度均减小,正逆反应速率均减小,a不符合题意;
b.升高温度,平衡正向移动,K值增大,b不符合题意;
c.提高环戊烯浓度,即增大反应物浓度,加入反应物这一瞬间,正反应速率突然增大,后逐渐减小,总的结果正反应速率增大,温度不变,K值不变,c符合题意;
d.分离出,即减小生成物的浓度,平衡正向移动,正反应速率减小,d不符合题意;
故选c。
【小问6详解】
环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下2L溶液中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。b点时,0-1小时内环戊二烯的浓度变化为:,环戊二烯的二聚体的浓度为环戊二烯浓度变化的,则b点时二聚体的浓度为,二聚体的生成速率v=;温度越高反应速率越快,根据图示可知,在温度T2(虚线)的反应速率较大,则T1<T2。
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