2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1化学反应原理综合练习卷
2026-08-31
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应原理核心模块,通过概念辨析、图像分析及综合应用,构建热化学-平衡-电离-电化学的逻辑体系,强化科学思维与证据推理能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|热化学|4题|盖斯定律计算、反应热比较|从反应能量变化到热化学方程式书写,体现能量守恒观念|
|化学平衡|4题|平衡图像分析、速率与平衡常数判断|基于浓度/温度/压强对平衡的影响,培养平衡思想与模型认知|
|水溶液离子平衡|6题|弱电解质电离、酸碱滴定、分布分数计算|从电离平衡到水解平衡,构建溶液中离子行为的微观认知|
|电化学|4题|原电池/电解池原理、电极反应书写|结合装置分析与电子转移,强化氧化还原反应应用|
|综合应用|4大题|工业流程(脱氮/提镁/制硫酸锰)|整合多模块知识解决实际问题,提升科学探究与实践能力|
内容正文:
高二化学人教版选择性必修1化学反应原理综合练习卷(解析版)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.用与高温烧结可制取,已知: ; ; 。则
A.-292 B.+336 C.+303 D.-325
【参考答案】A
【解析】根据盖斯定律,将第三个热化学方程式扩大2倍,得。再与第一个热化学方程式相加,消去,恰好得到,。
故选A。
2.总反应包括多个基元反应,能量变化如图所示,其中代表过渡态,1个代表一个基元反应。
下列叙述错误的是
A.总反应包括四个基元反应
B.基元反应③是决速反应
C.基元反应①③是吸热反应,基元反应②④是放热反应
D.其他条件不变,升高温度,M的平衡转化率增大
【参考答案】D
【解析】A.观察图示,总反应包括4个过渡态,即四个基元反应,A项正确;
B.观察图示,的能垒最大,基元反应③最慢,是决速反应,B项正确;
C.由图中能量关系可知,基元反应①③是吸热反应,基元反应②④是放热反应,C项正确;
D.由的能量低于可知,总反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,M的平衡转化率降低,D项错误 ;
故选D。
3.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【参考答案】B
【解析】A.会与结合生成弱电解质,也会与反应生成和,不能大量共存,A不符合题意;
B.、、、之间相互不发生反应,能在水溶液中大量共存,B符合题意;
C.与发生双水解反应生成沉淀和气体,与反应生成沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.会与反应生成蓝色沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
4.下列叙述正确的是
A.,则金刚石比石墨稳定
B.下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,其热化学方程式为:
C.的燃烧热为,则
D.已知; ,则
【参考答案】C
【解析】A.石墨转化为金刚石的,该反应吸热,说明金刚石能量高于石墨,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,A错误;
B.与合成的反应为可逆反应,和不能完全反应,生成时放出的热量大于,热化学方程式的应小于,B错误;
C.的燃烧热,即 ,因此分解生成和时吸收热量,对应热化学方程式书写正确,C正确;
D.完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成单质更多,放热越多越小,因此,D错误;
故选C。
5.CH4可以将NO2还原为N2,反应原理为:。NO2(g)的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.反应速率:v(a)<v(c) B.CO2浓度:c(a)<c(c)
C.平衡常数:Ka>Kb D.压强:P1<P2
【参考答案】B
【解析】A.a、c两点压强均为,c点温度高于a点,温度越高反应速率越快,故,A正确;
B.a点温度更低,平衡正向移动程度更大,生成的物质的量更多,根据,可知,B错误;
C.该反应,正反应放热,温度越低平衡常数越大,a点温度低于b点,故,C正确;
D.该反应正反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大平衡转化率越高,同温度下对应转化率更高,故,D正确;
故答案为B。
6.某密闭容器中发生反应:。根据下列图像,下列有关说法错误的是
A.时改变的条件是升高温度
B.时加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大
C.时改变的条件可能是缩小容器容积,增大压强
D.该反应的反应物总能量大于生成物总能量
【参考答案】C
【解析】A.t1时,正、逆反应速率瞬间增大,改变的条件为升高温度或者增大压强,速率突变时,逆反应速率>正反应速率,则改变的条件为升高温度,且平衡向逆反应方向移动,A正确;
B.催化剂能同等程度加快正、逆反应速率,且不影响化学平衡(平衡不移动),B正确;
C.t4时,正、逆反应速率瞬间减小,改变的条件为降低温度或者减小压强,速率突变时,逆反应速率>正反应速率,则改变的条件为减小压强,C错误;
D.该反应,为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,D正确;
故答案选C。
7.下列图示对应的叙述正确的是
A.图甲表示反应,b的压强一定比a大
B.图乙表示合成氨平衡时体积分数随起始变化的曲线,转化率:
C.由图丙可知:相同温度下,电离常数
D.图丁表示硫酸钡在不同温度下的沉淀溶解平衡曲线,降低温度,c点可移动到a点
【参考答案】C
【解析】A.该反应是气体体积不变的反应,由图可知,改变条件后反应速率加快、X的平衡转化率没有变化,说明改变条件,平衡不移动,所以改变的条件可能是使用催化剂或增大压强,使用催化剂时,a和b的压强相等,A错误;
B.起始增大相当于增大氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,由图可知,A点起始的值小于B点,所以A点氢气的转化率小于B点,B错误;
C.由图可知,稀释前HX和HY的导电能力相同,说明酸溶液的pH相同, 稀释相同倍数时,HY溶液的pH变化大于HX;pH相同的弱酸溶液加水稀释相同倍数时,酸性较强的弱酸溶液的pH变化大, 所以HX的酸性弱于HY,电离常数小于HY,C正确;
D.降低温度时,硫酸钡饱和溶液的溶度积减小,硫酸根离子和钡离子的浓度都减小,所以降低温度,c点不能移动到a点,D错误;
故选C。
8.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲表示反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的能量变化,该反应为放热反应
B.图乙表示密闭容器中反应⇌ △H>0达到平衡时温度对平衡的影响,图乙中y轴可以表示Y的百分含量
C.图丙可知合成氨的温度为:T1 > T2,且温度为T1 时,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是c点
D.图丁表示密闭容器中CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H>0达到平衡时,CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则p1>p2
【参考答案】B
【解析】A.图甲中生成物(2CO+2H2)的总能量高于反应物(CH4+CO2)的总能量,因此该反应是吸热反应,A错误;
B.该反应ΔH>0,为吸热反应,温度升高时平衡正向移动,Y的百分含量会随温度升高而降低,与图乙中y随T增大而减小趋势一致,B正确;
C.合成氨反应为放热反应(ΔH<0),温度越高平衡时NH3的百分含量越低,因此曲线T2对应更高温度,即温度T1<T2;在T1温度下,起始时n(H2)越大(横坐标向右),相当于增大H2的浓度,平衡正向移动,N2的转化率随之升高,因此a、b、c三点中N2转化率最高的是c点,C错误;
D.该反应是气体分子数增大的反应(反应物2 mol气体,生成物4 mol气体),增大压强平衡逆向移动,CH4的转化率会降低。因此相同温度下,CH4转化率更高的曲线对应更小的压强,即p1 < p2,D错误;
故选B。
9.一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如下图所示。下列对a、b、c三点溶液的说法正确的是
A.:
B.电离程度:
C.:
D.在b点溶液中加入NaOH固体,减小
【参考答案】C
【解析】A.溶液导电能力与自由移动离子浓度正相关,三点导电能力,故顺序为,A错误;
B.弱电解质“越稀越电离”,加水量越大电离程度越大,加水量,故电离程度,B错误;
C.仅与温度有关,题干限定反应在一定温度下进行,故三点相等,C正确;
D.加入固体时,与反应使电离平衡正向移动,增大,D错误;
故选C。
10.室温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)大于20.00 mL
C.V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
【参考答案】B
【解析】A.醋酸是弱酸,相同浓度下醋酸的pH大于盐酸,初始pH更大的曲线Ⅰ为滴定醋酸的曲线,A正确;
B.当时,醋酸与NaOH恰好完全反应生成,水解使溶液显碱性,pH>7,因此pH=7时,消耗的小于,B错误;
C.时,两溶液分别恰好反应生成和,不水解,部分水解为,故,C正确;
D.时,醋酸溶液中溶质为等物质的量的和,此时溶液显酸性,醋酸电离程度大于水解程度,电离产生的大于水解产生,因此离子浓度大小为,D正确;
故选B。
11.氧化铋()作为镍/铋电池的负极材料,因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图,下列说法正确的是
A.放电时,从电极a移向电极b
B.充电时,电子从电源负极→电极a→电解质溶液→电极b→电源正极
C.放电时,电极a发生电极反应为2Bi + 6OH-- 6e- = Bi2O3+ 3H2O
D.充电时,电路中转移1mol电子,阳极质量减少17g
【参考答案】C
【解析】A.放电时为原电池,电极a为负极,原电池中阴离子向负极移动,应从电极b移向电极a,A错误;
B.电子只能在导体中传导,无法通过电解质溶液,该路径描述错误,B错误;
C.放电时电极a为负极,失电子被氧化为,碱性条件下配平可得电极反应为,C正确;
D.充电时电极b为阳极,电极反应为,每转移电子,阳极结合,质量增加,D错误;
故答案选C。
12.利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜
B.制作简易的燃料电池
C.该装置能将化学能转化为电能
D.冶炼金属钠
A.A B.B C.C D.D
【参考答案】A
【解析】A.电镀时要求待镀件连接电源负极作阴极,镀层金属连接电源正极作阳极。该装置中铁制镀件连接电源正极,作为阳极会发生失电子的氧化反应而溶解,无法实现在铁制镀件上镀铜的目的,A符合题意;
B.先闭合,电解滴有酚酞的溶液,石墨电极(阳极)生成,石墨电极(阴极)生成,两电极吸附气体后断开闭合,即可构成氢氧燃料电池,能达到实验目的,B不符合题意;
C.该装置为铜锌单液原电池,作负极、作正极,稀硫酸为电解质溶液,可发生自发的氧化还原反应,能够将化学能转化为电能,能达到实验目的,C不符合题意;
D.该装置为电解熔融的冶炼装置,阳极失电子生成,阴极得电子生成单质,可实现冶炼金属钠的目的,能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
13.常温下,某二元酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数[如]与溶液[(pH=-lgc(H+)]的关系如图所示。常温下,下列说法错误的是
A.曲线b代表HA-的分布分数曲线
B.H2A的二级电离常数为
C.等物质的量的H2A和NaHA两溶液混合后的pH与M点不相同
D.M、N两点溶液中均存在
【参考答案】D
【分析】二元酸分两步电离、,pH越小含量越高,pH中等占比最大,pH越大含量越高,因此曲线a代表、曲线b代表、曲线c代表;M点,,得一级电离常数,N点,,求得二级电离常数,联立可得。
【解析】A.pH适中时的分布分数达到峰值,对应曲线b,因此曲线b代表的分布分数曲线,A正确;
B.N点满足,代入二级电离常数表达式,可得,B正确;
C.M点的条件是平衡体系中,等物质的量与混合后,发生电离、同时存在电离与水解,达到平衡时与不再相等,溶液pH不等于2.33,与M点pH不同,C正确;
D.由,可以推出,D错误;
故选D。
14.室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随的变化关系如图所示[例如]。已知:室温下,,,溶液中的水解率为。下列说法错误的是
A.室温下,的和分别为、;溶解度:小于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围为),用标准溶液可准确滴定水溶液的浓度
C.等物质的量浓度的和混合溶液中存在关系:
D.溶液中加入等体积溶液,反应初始生成的沉淀是和
【参考答案】B
【分析】随着pH增大溶液中H2S逐渐减少、HS-先增大后减小、到一定pH后S2-开始逐渐增大,因此①表示H2S②表示HS-③表示S2-,pH=7时H2S和HS-浓度相同,则此时,同理pH=13时可以得出。
【解析】A.据分析,室温下,的和分别为、,FeS饱和溶液中,饱和溶液中,则FeS室温下溶解度小于,A正确;
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应生成的大量HS-没有反应完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B错误;
C.等物质的量浓度的和NaHS混合溶液中存在电荷守恒、物料守恒,则质子守恒为,C正确;
D.Na2S溶液中存在水解平衡、(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D正确;
故选B。
15.时,向的溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液,混合溶液中[X表示或]与pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.时,溶液呈酸性
B.溶液中,
C.当滴至混合溶液中的时,该溶液中由水电离出的的浓度为
D.的溶液中,微粒之间的关系为
【参考答案】C
【分析】草酸是二元弱酸,存在两步电离平衡: ,,且草酸的;对两式变形可得:,; 当(即分子分母浓度相等)时,第一步电离对应,第二步电离对应,因此曲线Ⅱ代表,曲线Ⅰ代表。
【解析】A.溶液中,的电离常数为,水解常数,电离程度远大于水解程度,因此溶液呈酸性,A正确;
B.溶液中,根据质子守恒:溶液中全部来自水的电离,水电离出的一部分以游离存在,一部分结合到、,因此,移项即得,B正确;
C.当溶液中的时,由,可得,即,此时溶液pH=2.8呈强酸性,是电离出的占主导,抑制水的电离,溶液中的全部来自水电离,水电离出的,并非,C错误;
D.的溶液中,第一步电离程度很小,第二步电离程度更小,因此未电离的浓度最大,第一步电离产物次之,第二步电离产物浓度最小,满足,D正确;
故选C。
16.羟基自由基()具有很强的氧化性,能将苯酚氧化为和。我国科学家开发出如图所示装置,能实现制取氢气、处理含苯酚的废水二位一体。下列说法正确的是
A.电极为直流电源的负极,为阴离子交换膜
B.再生池中发生的反应为
C.电极的电极反应为
D.气体与在相同条件下的体积比为
【参考答案】C
【解析】A.电极上发生还原反应,故为阴极,与直流电源负极相连;电极一侧生成的需通过膜移向电极一侧,因此膜应为阳离子交换膜,A错误;
B.再生池中钒离子循环的正确反应为,题给反应未配平,B错误;
C.电极为阳极,水在此失去电子生成羟基自由基,电极反应为,方程式的原子和电荷均守恒,C正确;
D.苯酚被羟基自由基完全氧化的反应为。生成转移电子,而每转移电子生成,故完全氧化苯酚时生成和。气体为,气体为,相同条件下气体体积比等于物质的量比,,D错误;
故选C。
二、非选择题
17.现有中学化学中常见的五种物质:、、、、。
已知:和的电离常数(常温下)如下表:
(1)溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),用离子方程式表示其原因_______________。
(2)常温下,的溶液中,水电离出来的________。
(3)溶液与溶液发生反应的离子方程式为______________。
(4)用固体配制溶液的操作是_______________。
(5)用溶液滴定的溶液的滴定曲线如图所示。
①a点溶液中主要溶质的化学式为________。
②x________7(填“>”“=”或“<”)。
③在a点溶液中加入少量,将_______(填“增大”或“减小”)。
【参考答案】(1) 碱 (2)
(3) (4)将固体溶解在浓盐酸中,然后加水稀释到需要的浓度 (5) NaHC2O4 > 减小
【解析】(1)是强碱弱酸盐,碳酸根离子在水中发生水解产生氢氧根离子,使溶液显碱性。水解分步进行且以第一步为主,其离子方程式为;
(2)溶液呈碱性,说明的水解程度大于其电离程度,溶液中的全部来自于水的电离。常温下,则溶液中,根据水的离子积常数,可得溶液中。由于盐类水解促进水的电离,故水电离出来的等于溶液中的,即;
(3)由表格数据可知,草酸的第二步电离常数大于碳酸的第一步电离常数,说明的酸性强于。因此能与发生复分解反应生成气体,离子方程式为;
(4)是强酸弱碱盐,铁离子在水中极易发生水解生成氢氧化铁沉淀。为了抑制其水解,配制溶液时应先将固体溶于少量浓盐酸中,然后再加水稀释至所需的浓度;
(5)①a点时加入的溶液体积为,此时与的物质的量之比为,二者恰好反应生成,故主要溶质的化学式为。
②b点时加入的溶液体积为,此时与的物质的量之比为,二者恰好完全反应生成。为强碱弱酸盐,草酸根离子水解使溶液显碱性,故,即。
③a点溶液主要溶质为,溶液中存在电离平衡,其电离常数。将其变形可得。加入少量后,碳酸根离子与溶液中的反应,导致减小,而仅受温度影响保持不变,因此该比值将减小。
18.NOx是包括NO、NO2、N2O和N2O5等氮氧化物的总称。为减小NOx对环境的影响,科学家们探索NOx的转化路径。
(1)生物脱氮反应:
①该反应中,_________(填元素符号)被氧化。
②已知:
则ΔH=_________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。
(2)水吸收法:HNO2有trans-和cis-两种异构体,的反应历程如图所示,据图回答。
①稳定性:cis-HNO2_______trans-HNO2(填“大于”“小于”或“相同”)。
②反应达到平衡时,升高温度,N2O3的转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)一种水体系中配合物吸收脱硝法的主要过程如下:
主反应:
副反应:
①脱硝过程的催化剂为_________。
②副反应不利于脱硝,原因是a.增加了乙醇的消耗;b._________。
③25℃时,溶液中存在平衡常数为配体L的结构为RCOOH(R为烃基),比较________(填“>”“=”或“<”),从物质结构角度说明理由:_________。
④配体L(RCOOH)的酸性对脱硝效率有影响。25℃时,改变0.1mol/LRCOOH溶液的pH,溶液中RCOOH、RCOO-的微粒分布分数也随之改变,R1COOH与R2COOH中酸分子的分布分数与pH的关系如图所示。
a.酸性:R1COOH_________R2COOH (填“>”“=”或“<”)。
b.将等物质的量浓度等体积的R1COOH和R2COONa混合,计算平衡时R1COOH的转化率_________。(写出计算过程,结果保留3位有效数字,)
【参考答案】(1) C (2)小于 减小 (3) Fe2+L 生成Fe(OH)3沉淀,使溶液中的Fe2+(L)浓度下降 < Fe3+所带电荷数目多于Fe2+,与RCOOH的作用力更大 > 83.3%
【解析】(1)①反应中NO中N为+2价被还原为N₂的0价,C2H5OH中C为-2价,反应后变为CO2中的+4价,化合价升高被氧化,因此被氧化的元素是C;
根据盖斯定律,对已知反应做如下变换:将反应1逆写并乘以3,加上反应2,再加上反应3乘以3,即可得到目标总反应,对应的焓变做相同运算得到结果。
(2)①能量越低越稳定,由能量图可知cis-HNO2和trans-HNO2的总能量(-4.0 kJ/mol)高于2mol trans-HNO2的总能量(-9.0 kJ/mol),说明cis-HNO2的能量比trans-HNO2更高,因此cis-HNO2稳定性小于trans-HNO2;
②由能量图可知总反应的生成物总能量低于反应物,正反应为放热反应;升高温度平衡向逆反应方向移动,N2O3的转化率减小;
(3)①主反应中先参与反应,后续又重新生成,符合催化剂反应前后质量和化学性质不变的特征;
②副反应将具有脱硝活性的转化为,最终生成固体脱离体系,导致可用于结合NO的有效浓度降低,脱硝能力下降;
③配合物生成反应为,的正电荷数更高,与带负电的羧酸根配体的结合能力更强,平衡正向进行程度更大,因此;
④a. 弱酸的,当时,,此时,即。由图得的,的,越小酸性越强,因此酸性;
b. 等浓度等体积的R1COOH和R2COONa混合,设初始浓度均为,由分布分数图得:,, 混合后发生反应,,设R1COOH转化浓度为x,列三段式
将平衡浓度代入K的表达式得: ,解得,转化率。
19.二次镁电池是近年来发展的一种极有潜力的新型可充电电池。下图是海水提镁的部分流程。
(1)用化学用语表示的沉淀溶解平衡________________________________。
(2)写出电解时,阳极的电极反应式_________________________。
向浓度均为的和混合溶液中,加入少量的固体调节溶液的,可以实现与的分离。
已知常温下:的,的
(3)饱和溶液的约为__________。
A.7 B.8 C.9 D.10
(4)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于时,可认为沉淀反应达到完全。要使原溶液中与分离,需控制的范围为___________________(保留1位小数)。
某研究小组设计了如下燃料电池,并探究氯碱工业原理的相关问题(其中乙装置中为正离子交换膜)。
(5)甲装置负极的电极反应方程式___________________________________。
(6)乙装置中的离子移动方向为__________。
A.从电极到电极移动 B.从电极到电极移动
C.从电极到电极移动 D.从电极到电极移动
(7)若丙中以溶液为电解质溶液进行粗铜(含、、、、等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是__________。
A.电极为粗铜 B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.溶液的浓度保持不变 D.利用阳极泥可回收、、等金属
(8)若丙中电极为铁棒,则铁棒被保护,此种保护方法称为_______________________。
【参考答案】(1) (2) (3)D (4)3.2-8.9 (5) (6)D (7)A (8)外加电流法
【分析】首先向苦卤中加入石灰乳,使其中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀;随后向得到的氢氧化镁中加入盐酸并进行浓缩操作,析出六水合氯化镁晶体;接着将六水合氯化镁在氯化氢氛围中完成脱水,得到无水氯化镁;最后对无水氯化镁进行电解,最终制得金属镁。
【解析】(1)在水中存在沉淀溶解平衡,固体与溶解的离子之间建立动态平衡,其沉淀溶解平衡方程式为。
(2)工业上通过电解熔融制取金属镁,阳极发生氧化反应,氯离子失去电子生成氯气,电极反应式为。
(3)设饱和溶液中,则。根据溶度积常数,解得。此时溶液中,则,,最接近10,故选D。
(4)当沉淀完全时,,此时,解得,对应,。当开始沉淀时,,此时,解得,对应,。因此,要使两者完全分离,需控制pH范围为。
(5)甲装置为甲烷燃料电池,通入甲烷的一极为负极。在KOH碱性溶液中,甲烷失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:。
(6)根据图示连线,甲装置左侧通入氧气为正极,右侧通入甲烷为负极。乙装置中C电极与正极相连作阳极,Fe电极与负极相连作阴极。电解池中阳离子向阴极移动,且正离子交换膜只允许阳离子通过,故从C电极(阳极区)向Fe电极(阴极区)移动,而不能通过正离子交换膜,故选D。
(7)丙装置中,b电极与正极相连作阳极,a电极与负极相连作阴极;
A.电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,故b电极为粗铜,A正确;
B.粗铜接电源正极,发生氧化反应,B错误;
C.粗铜中比铜活泼的杂质(如Zn、Fe)也会失去电子,而阴极只有得电子,故溶液中浓度会减小,C错误;
D.Fe比Cu活泼,会以形式进入溶液,不会形成阳极泥,D错误;
故选A。
(8)丙中a电极为阴极,将铁棒与外加电源的负极相连使其作为阴极受到保护,从而防止金属腐蚀的方法,称为外加电流法。
20.一种高硫锰矿的主要成分是,含有、等杂质。以该高硫锰矿为原料制备硫酸锰,流程示意图如下所示。
已知:①金属硫化物的溶度积常数:。
②金属离子的与溶液pH的关系如图所示。
③,,,
(1)在预处理阶段,将高硫锰矿粉碎的目的是__________。
(2)若未经脱硫直接“酸浸”,会产生的污染物是__________。
(3)“酸浸”步骤中加入的作用是__________(用离子方程式表示)。
(4)“调pH”步骤中,pH调至7左右,滤渣2的主要成分是__________。
(5)的溶液中水解率约为__________(忽略的第二步水解),若“除杂”步骤中溶液的浓度为,向其中加入等体积的溶液,则反应初始时生成的沉淀是__________。
(6)从滤液3得到晶体需进行的操作是蒸发结晶,趁热过滤,洗涤,__________。
【参考答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高锰元素的浸取率 (2)(或硫化氢)
(3) (4)、 (5) 和 (6)低温干燥
【分析】首先脱硫,将矿粉中的硫离子除去,再加入硫酸和二氧化锰酸浸,将不溶的二氧化硅过滤除去,同时亚铁离子被二氧化锰氧化为铁离子。通入氨水调pH,溶液中的铁离子和铜离子被转化为氢氧化铁和氢氧化铜沉淀。再向滤液加入硫化钠,将镍离子转化为硫化镍沉淀。再次过滤后蒸发结晶,得到水合硫酸锰结晶。
【解析】(1)将固体反应物粉碎,有利于增大和溶液的接触面积,从而加快反应速率;
(2)硫离子遇大量氢离子,形成硫化氢,该物质具有挥发性,会污染空气;
(3)二氧化锰在酸性环境下能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为锰离子,离子方程式为:;
(4)由“已知”②图表中所给信息可知,当pH为7时,形成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀;
(5)已知,则S2-的水解常数,即,HS-与OH-浓度相等,故可以解得(题目中已给出),故硫离子的水解率约为;溶液稀释一倍后,浓度为0.05 mol/L,其中,。溶液的浓度为,稀释一倍后,。故镍离子与硫离子的离子积为,镍离子与氢氧根离子的离子积为,故溶液既会形成硫化镍沉淀,也会形成氢氧化镍沉淀;
(6)产品中含有结晶水,则结晶洗涤后,最后一步操作为低温干燥。
试卷第1页(共3页)
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高二化学人教版选择性必修1化学反应原理综合练习卷(原卷版)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.用与高温烧结可制取,已知: ; ; 。则
A.-292 B.+336 C.+303 D.-325
2.总反应包括多个基元反应,能量变化如图所示,其中代表过渡态,1个代表一个基元反应。
下列叙述错误的是
A.总反应包括四个基元反应
B.基元反应③是决速反应
C.基元反应①③是吸热反应,基元反应②④是放热反应
D.其他条件不变,升高温度,M的平衡转化率增大
3.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
4.下列叙述正确的是
A.,则金刚石比石墨稳定
B.下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,其热化学方程式为:
C.的燃烧热为,则
D.已知; ,则
5.CH4可以将NO2还原为N2,反应原理为:。NO2(g)的平衡转化率随温度或压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.反应速率:v(a)<v(c) B.CO2浓度:c(a)<c(c)
C.平衡常数:Ka>Kb D.压强:P1<P2
6.某密闭容器中发生反应:。根据下列图像,下列有关说法错误的是
A.时改变的条件是升高温度
B.时加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大
C.时改变的条件可能是缩小容器容积,增大压强
D.该反应的反应物总能量大于生成物总能量
7.下列图示对应的叙述正确的是
A.图甲表示反应,b的压强一定比a大
B.图乙表示合成氨平衡时体积分数随起始变化的曲线,转化率:
C.由图丙可知:相同温度下,电离常数
D.图丁表示硫酸钡在不同温度下的沉淀溶解平衡曲线,降低温度,c点可移动到a点
8.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲表示反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的能量变化,该反应为放热反应
B.图乙表示密闭容器中反应⇌ △H>0达到平衡时温度对平衡的影响,图乙中y轴可以表示Y的百分含量
C.图丙可知合成氨的温度为:T1 > T2,且温度为T1 时,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是c点
D.图丁表示密闭容器中CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H>0达到平衡时,CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则p1>p2
9.一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如下图所示。下列对a、b、c三点溶液的说法正确的是
A.:
B.电离程度:
C.:
D.在b点溶液中加入NaOH固体,减小
10.室温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)大于20.00 mL
C.V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
11.氧化铋()作为镍/铋电池的负极材料,因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图,下列说法正确的是
A.放电时,从电极a移向电极b
B.充电时,电子从电源负极→电极a→电解质溶液→电极b→电源正极
C.放电时,电极a发生电极反应为2Bi + 6OH-- 6e- = Bi2O3+ 3H2O
D.充电时,电路中转移1mol电子,阳极质量减少17g
12.利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜
B.制作简易的燃料电池
C.该装置能将化学能转化为电能
D.冶炼金属钠
A.A B.B C.C D.D
13.常温下,某二元酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数[如]与溶液[(pH=-lgc(H+)]的关系如图所示。常温下,下列说法错误的是
A.曲线b代表HA-的分布分数曲线
B.H2A的二级电离常数为
C.等物质的量的H2A和NaHA两溶液混合后的pH与M点不相同
D.M、N两点溶液中均存在
14.室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随的变化关系如图所示[例如]。已知:室温下,,,溶液中的水解率为。下列说法错误的是
A.室温下,的和分别为、;溶解度:小于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围为),用标准溶液可准确滴定水溶液的浓度
C.等物质的量浓度的和混合溶液中存在关系:
D.溶液中加入等体积溶液,反应初始生成的沉淀是和
15.时,向的溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液,混合溶液中[X表示或]与pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.时,溶液呈酸性
B.溶液中,
C.当滴至混合溶液中的时,该溶液中由水电离出的的浓度为
D.的溶液中,微粒之间的关系为
16.羟基自由基()具有很强的氧化性,能将苯酚氧化为和。我国科学家开发出如图所示装置,能实现制取氢气、处理含苯酚的废水二位一体。下列说法正确的是
A.电极为直流电源的负极,为阴离子交换膜
B.再生池中发生的反应为
C.电极的电极反应为
D.气体与在相同条件下的体积比为
二、非选择题
17.现有中学化学中常见的五种物质:、、、、。
已知:和的电离常数(常温下)如下表:
(1)溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),用离子方程式表示其原因_______________。
(2)常温下,的溶液中,水电离出来的________。
(3)溶液与溶液发生反应的离子方程式为______________。
(4)用固体配制溶液的操作是_______________。
(5)用溶液滴定的溶液的滴定曲线如图所示。
①a点溶液中主要溶质的化学式为________。
②x________7(填“>”“=”或“<”)。
③在a点溶液中加入少量,将_______(填“增大”或“减小”)。
18.NOx是包括NO、NO2、N2O和N2O5等氮氧化物的总称。为减小NOx对环境的影响,科学家们探索NOx的转化路径。
(1)生物脱氮反应:
①该反应中,_________(填元素符号)被氧化。
②已知:
则ΔH=_________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。
(2)水吸收法:HNO2有trans-和cis-两种异构体,的反应历程如图所示,据图回答。
①稳定性:cis-HNO2_______trans-HNO2(填“大于”“小于”或“相同”)。
②反应达到平衡时,升高温度,N2O3的转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)一种水体系中配合物吸收脱硝法的主要过程如下:
主反应:
副反应:
①脱硝过程的催化剂为_________。
②副反应不利于脱硝,原因是a.增加了乙醇的消耗;b._________。
③25℃时,溶液中存在平衡常数为配体L的结构为RCOOH(R为烃基),比较________(填“>”“=”或“<”),从物质结构角度说明理由:_________。
④配体L(RCOOH)的酸性对脱硝效率有影响。25℃时,改变0.1mol/LRCOOH溶液的pH,溶液中RCOOH、RCOO-的微粒分布分数也随之改变,R1COOH与R2COOH中酸分子的分布分数与pH的关系如图所示。
a.酸性:R1COOH_________R2COOH (填“>”“=”或“<”)。
b.将等物质的量浓度等体积的R1COOH和R2COONa混合,计算平衡时R1COOH的转化率_________。(写出计算过程,结果保留3位有效数字,)
19.二次镁电池是近年来发展的一种极有潜力的新型可充电电池。下图是海水提镁的部分流程。
(1)用化学用语表示的沉淀溶解平衡________________________________。
(2)写出电解时,阳极的电极反应式_________________________。
向浓度均为的和混合溶液中,加入少量的固体调节溶液的,可以实现与的分离。
已知常温下:的,的
(3)饱和溶液的约为__________。
A.7 B.8 C.9 D.10
(4)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于时,可认为沉淀反应达到完全。要使原溶液中与分离,需控制的范围为___________________(保留1位小数)。
某研究小组设计了如下燃料电池,并探究氯碱工业原理的相关问题(其中乙装置中为正离子交换膜)。
(5)甲装置负极的电极反应方程式___________________________________。
(6)乙装置中的离子移动方向为__________。
A.从电极到电极移动 B.从电极到电极移动
C.从电极到电极移动 D.从电极到电极移动
(7)若丙中以溶液为电解质溶液进行粗铜(含、、、、等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是__________。
A.电极为粗铜 B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.溶液的浓度保持不变 D.利用阳极泥可回收、、等金属
(8)若丙中电极为铁棒,则铁棒被保护,此种保护方法称为_______________________。
20.一种高硫锰矿的主要成分是,含有、等杂质。以该高硫锰矿为原料制备硫酸锰,流程示意图如下所示。
已知:①金属硫化物的溶度积常数:。
②金属离子的与溶液pH的关系如图所示。
③,,,
(1)在预处理阶段,将高硫锰矿粉碎的目的是__________。
(2)若未经脱硫直接“酸浸”,会产生的污染物是__________。
(3)“酸浸”步骤中加入的作用是__________(用离子方程式表示)。
(4)“调pH”步骤中,pH调至7左右,滤渣2的主要成分是__________。
(5)的溶液中水解率约为__________(忽略的第二步水解),若“除杂”步骤中溶液的浓度为,向其中加入等体积的溶液,则反应初始时生成的沉淀是__________。
(6)从滤液3得到晶体需进行的操作是蒸发结晶,趁热过滤,洗涤,__________。
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