精品解析:北京师范大学第二附属中学2026-2027学年高二上学期开学考试(直升班)化学试题
2026-09-04
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内容正文:
高二上学期化学开学测试题——直升班
注意:每题有1~2个选项符合题意
1. 下列物质的水溶液经加热浓缩、蒸干、灼烧仍能得到原物质的是
A. B. C. D.
2. 下列各离子组在指定的溶液中能大量共存的是
A. 能使石蕊变红的溶液中:、、、
B. 的NaOH溶液中:、、、
C. 由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
3. 某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断正确的是
A. Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线 B. 导电性:b点>c点
C. 的数值:a点>c点 D. 酸的总浓度:b点>a点
4. 下列反应与电离平衡无关的是
A. 溶液与溶液反应制备
B. 用溶液将水垢中的转化为
C. Ag和HI溶液反应生成
D. 电解饱和NaCl溶液制备NaOH
5. 和存在平衡: 。下列分析正确的是
A. 1mol平衡混合气体中含1molN原子
B. 断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
6. 已知蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为
A. 404 B. 260 C. 230 D. 200
7. 溶液中存在平衡:。用溶液进行下列实验,结合实验,下列说法不正确的是
A. ①中溶液黄色加深,②中溶液变橙
B. ③中被还原
C. 对比③和④可知的氧化性在酸性溶液中更强
D. 若向④中加入溶液至过量,溶液变为橙色
8. 常温下,用pH试纸测得溶液的pH约为5.下列说法不正确的是
A. 该溶液中,
B. 向2mL该溶液中通入足量氯气,溶液
C. 向2mL该溶液中加入足量溶液,反应的离子方程式为:
D. 由实验可推断:
9. As2S3可转化为用于治疗白血病的亚砷酸 (H3AsO3)。亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 人体血液的 pH为7.35~7.45,用药后人体所含砷元素的主要微粒是H2AsO
B. 当 n(H3AsO3)∶n(H2AsO ) = 1∶1 时,溶液呈碱性
C. pH = 12时,溶液中c(H2AsO) + 2c(HAsO) + 3c(AsO) + c(OH−) = c(H+ )
D. pH = 14 时,c(AsO) > c(HAsO) > c(H2AsO) > c(OH− )
10. 、FeS可用于含镉()废水的处理。
已知:常温下,
ⅰ、溶液pH约为12.8.
ⅱ、溶液中各含硫粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。
ⅲ、
物质
下列说法不正确的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. FeS可用于含镉()废水的处理,推测
D. 向溶液通入少量,首先发生的反应是:
11. 依据反应a:,实验模拟去除锅炉水垢中的:
①向固体中加入一定量的溶液测得pH随时间变化如图所示;
②pH不变时,过滤。向滤渣中加入过量盐酸,产生气泡,固体溶解,取清液加入溶液,无明显变化。
资料:,。
下列分析不正确的是
A. 把转化为的目的是要将转化为疏松、可溶于酸的盐,从而除去
B. 反应a正向进行,需满足
C. 溶液的pH保持不变时,反应a达到平衡状态
D. ①中加入溶液后,始终存在:
12. 某原电池装置如下图所示,电池总反应为:2Ag+Cl2=2AgCl,电解质溶液为1mol/L的盐酸。
下列说法正确的是
A. 正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应不变
D. 当电路中转移0.02mole-时,交换膜左侧溶液中约减少0.04mol离子
13. 将高炉煤气转化为价值更高的CO的方法不断发展。科研人员以、CaO为初始原料构建化学链,实现 。
下列说法不正确的是
A. X为初始原料CaO
B. 体现了氧化性和酸性氧化物的性质
C. 图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应
D. 升高温度,的平衡常数增大
14. 研究小组采用电解法(惰性电极)将含有、和少量的浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液,装置如图。
下列说法不正确的是
A. 阳极的电极反应式为:
B. 通过阴离子交换膜进入阳极室,从而实现与浆液的分离,阳极室存在:
C. 阴极室生成的物质可用于固体混合物和的分离
D. 适当增大电压,也可在阴极室转化为除去
15. 回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 废气中排放到大气中会形成酸雨
B. 装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C. 装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D. 装置中的总反应为
16. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式: 。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物HCl,W为生成物
B. 反应制得1mol,须投入2molCuO
C. 升高反应温度,HCl被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
17. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 温度升高时反应速率加快,有利于吸附
B. 多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C. 转化为的反应是
D. 每获得0.4mol时,转移电子的数目为
18. 我国科研人员研发的海泥细菌电池不仅可以作为海底仪器的水下电源,还可以促进有机污染物(以表示)的分解,其工作原理如图,其中海底沉积层/海水界面可起到质子交换膜的作用,下列理论分析正确的是
A. a极为电池负极
B. b极的电极反应为
C. 若b极区生成,则a极区增加2mol
D. 外电路通过时,至少有生成
19. 在容积可变的密闭容器中,发生反应。起始时NO和的物质的量之比为。在不同压强下反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如下图。
下列说法不正确的是
A. 压强: B. 化学平衡常数:y点点
C. x点的物质的量分数为50% D. 达到平衡所用的时间:y点点
20. 用热再生氨电池处理含电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成:电池部分中,a极室为混合液,b极室为溶液;热再生部分加热a极室流出液,使分解。下列说法不正确的是
A. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
B. a极的电极反应为:
C. 电池部分的总反应为:
D. 该方法可以富集并产生电能,同时循环利用
21. 研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法不正确的是
A. a电极为负极,c电极为阳极 B. b电极的电极反应式为:
C. 反应一段时间后,c极区溶液pH减小 D. 每吸收,理论上可以得到
22. 常温下,溶液中、、的物质的量分数与pH的关系如下图。
已知:的物质的量分数
下列表述不正确的是
A. 溶液中,
B. 在溶液中,
C. 将等物质的量的NaHA、溶于水中,所得溶液的pH为4.2
D. M点对应的pH为2.7
23. 如图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM−pH关系图
(;可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A. 由a点可求得
B. pH=4时Al(OH)3的溶解度为
C. 浓度均为0.01mol/L的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D. Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol/L时二者不会同时沉淀
24. 向丙烷脱氢制丙烯的反应体系中加入,可以提高丙烷的利用率。在相同温度下,分别将投料比相同的、混合气体以相同流速持续通过同种催化剂表面,转化率和选择性随通入气体时间的变化如图。
已知:
Ⅰ.反应①
反应②
Ⅱ.反应体系中存在的裂解和生成积炭等副反应。
Ⅲ.的选择性
下列说法正确的是
A.
B. 30min内,两体系中选择性相同,生成的速率也相同
C. ⅲ中的转化率高于ⅳ中的,是因为反应②使反应①的平衡正向移动
D. ⅲ、ⅳ对比,150min后ⅳ中转化率为0,可能是因为积炭使催化剂失效
25. 将等物质的量浓度等体积的甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:。取上述溶液(含),滴加溶液,的变化如下图所示。
注:b点溶液中甘氨酸以的形式存在下列说法不正确的是
A. 中解离出的能力:
B. b点溶液,推测中解离出的程度大于水解的程度
C. c点溶液中存在:
D. 由d点可知:的
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高二上学期化学开学测试题——直升班
注意:每题有1~2个选项符合题意
1. 下列物质的水溶液经加热浓缩、蒸干、灼烧仍能得到原物质的是
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A.加热时水解生成和易挥发的,蒸干得到,灼烧后分解为,无法得到原物质,A错误;
B.热稳定性差,加热时分解生成、和,灼烧时进一步分解为,无法得到原物质,B错误;
C.水解生成和,为难挥发性强碱,加热浓缩过程中与会重新反应生成,蒸干灼烧后得到原物质,C正确;
D.水解生成和难挥发的,浓度升高后与重新反应生成,蒸干灼烧后得到原物质,D正确;
故选CD。
2. 下列各离子组在指定的溶液中能大量共存的是
A. 能使石蕊变红的溶液中:、、、
B. 的NaOH溶液中:、、、
C. 由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
【答案】BD
【解析】
【详解】A.能使石蕊变红的溶液为酸性溶液,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,不能大量共存,A不符合题意;
B.的溶液为强碱性溶液,含大量,、、、之间不发生反应,也不与反应,可以大量共存,B符合题意;
C.由水电离出的的溶液,水的电离被抑制,溶液为酸性或碱性,与反应生成和,与反应生成和,不能大量共存,C不符合题意;
D.无强酸性条件时不表现强氧化性,、、、之间不发生反应,可以大量共存,D符合题意;
故选BD。
3. 某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断正确的是
A. Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线 B. 导电性:b点>c点
C. 的数值:a点>c点 D. 酸的总浓度:b点>a点
【答案】AB
【解析】
【详解】A.盐酸是强电解质,在溶液中完全电离;醋酸是弱电解质,存在电离平衡;初始pH相同的两种酸稀释时,醋酸的电离平衡正向移动,会额外释放出,导致pH上升的幅度更小;因此稀释过程中pH变化更大的曲线Ⅰ是盐酸的变化曲线,A正确;
B.溶液导电性由自由移动的离子浓度决定;b点和c点处于同一条曲线Ⅰ(盐酸)上,b点的溶液体积更小,离子浓度远大于稀释程度更大的c点,因此导电性:b点>c点,B正确;
C.水的离子积只和温度有关,本题实验在同一温度下进行,因此a点和c点的数值相等,C错误;
D.初始pH相同的盐酸和醋酸,醋酸是弱酸,未完全电离,因此初始醋酸的总浓度远大于盐酸;a点属于醋酸曲线(曲线Ⅱ),b点属于盐酸曲线(曲线Ⅰ),稀释相同倍数后,酸的总浓度依然是a点(醋酸)>b点(盐酸),D错误;
故答案为:AB。
4. 下列反应与电离平衡无关的是
A. 溶液与溶液反应制备
B. 用溶液将水垢中的转化为
C. Ag和HI溶液反应生成
D. 电解饱和NaCl溶液制备NaOH
【答案】BC
【解析】
【详解】A.中的存在电离平衡,与电离产生的结合生成沉淀,促进的电离,与电离平衡有关,A不符合题意;
B.该反应为,属于沉淀溶解平衡的移动,不涉及弱电解质的电离平衡,B符合题意;
C.HI为强电解质,完全电离,反应本质是与生成极难溶的,降低的还原电位,促使被氧化生成,不涉及电离平衡移动,C符合题意;
D.电解饱和溶液时,阴极水电离出的放电生成,促进水的电离平衡正向移动,与结合生成,与电离平衡有关,D不符合题意;
故选BC。
5. 和存在平衡: 。下列分析正确的是
A. 1mol平衡混合气体中含1molN原子
B. 断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】BC
【解析】
【详解】A.1 mol平衡混合气体为和的混合物,含有的N原子物质的量介于1~2 mol之间,并非恰好1 mol,A错误;
B.反应,反应物总键能生成物总键能,因此断裂2 mol中的共价键所需总能量小于断裂1 mol中的共价键所需总能量,B正确;
C.恒温时缩小容积,浓度瞬间增大,虽平衡正向移动会消耗部分,但新平衡下浓度仍大于原平衡,因此气体颜色变深,C正确;
D.该反应为放热反应,恒容水浴加热时平衡逆向移动,浓度增大,气体颜色变深,D错误;
故选BC。
6. 已知蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为
A. 404 B. 260 C. 230 D. 200
【答案】D
【解析】
【详解】因蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,则H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H为=(-xkJ/mol)+(+30kJ/mol)=-72 kJ/mol,x=-102kJ/mol,由化学键的键能可知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=(436kJ/mol+akJ/mol)-2×(369kJ/mol)=-102kJ/mol,解得a=200;
答案选D。
反应热等于反应物键能之和减生成物键能之和。-72=436+a+30-369×2,a=200
7. 溶液中存在平衡:。用溶液进行下列实验,结合实验,下列说法不正确的是
A. ①中溶液黄色加深,②中溶液变橙
B. ③中被还原
C. 对比③和④可知的氧化性在酸性溶液中更强
D. 若向④中加入溶液至过量,溶液变为橙色
【答案】AD
【解析】
【分析】①是向中滴加溶液,浓度增大,平衡逆向移动,浓度增大,橙色加深。再加入乙醇,被还原为溶液为绿色。②是向中滴加溶液,中和使浓度减小,平衡正向移动,浓度增大,溶液变黄。再加入乙醇,碱性条件下不能被还原为,溶液不变色。
【详解】A.①是向中滴加溶液,浓度增大,平衡逆向移动,浓度增大,橙色加深。②是向中滴加溶液,中和使浓度减小,平衡正向移动,浓度增大,溶液变黄。A错误;
B.③中溶液变为绿色,说明中+6价被还原为+3价的,被还原,B正确;
C.③为酸性条件,可氧化乙醇,④为碱性条件,滴加乙醇无明显现象,说明碱性条件下的含氧酸根氧化性弱,可证明酸性溶液氧化性更强,C正确;
D.向④中加入过量溶液,溶液变为酸性,转化为,酸性条件下会与溶液中的发生氧化还原反应生成绿色的,溶液不会变为橙色,D错误;
故选AD。
8. 常温下,用pH试纸测得溶液的pH约为5.下列说法不正确的是
A. 该溶液中,
B. 向2mL该溶液中通入足量氯气,溶液
C. 向2mL该溶液中加入足量溶液,反应的离子方程式为:
D. 由实验可推断:
【答案】CD
【解析】
【详解】A.溶液pH约为5,说明的电离程度大于水解程度,电离产生,水解产生,因此,A正确;
B.氯气具有强氧化性,可将氧化为,同时生成大量,溶液酸性增强,故,B正确;
C.加入足量时,和均过量,所有反应生成的都会与结合为沉淀,正确离子方程式为,选项给出的是不足时的反应,C错误;
D.的电离常数为,水解常数,溶液显酸性说明电离程度大于水解程度,即,推得,与选项描述不符,D错误;
故答案为CD。
9. As2S3可转化为用于治疗白血病的亚砷酸 (H3AsO3)。亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 人体血液的 pH为7.35~7.45,用药后人体所含砷元素的主要微粒是H2AsO
B. 当 n(H3AsO3)∶n(H2AsO ) = 1∶1 时,溶液呈碱性
C. pH = 12时,溶液中c(H2AsO) + 2c(HAsO) + 3c(AsO) + c(OH−) = c(H+ )
D. pH = 14 时,c(AsO) > c(HAsO) > c(H2AsO) > c(OH− )
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体血液为,结合图像可知,该范围内砷元素的主要微粒是,不是,A错误;
B.当时,二者物质的量分数相等,由图可知此时溶液,,溶液呈碱性,B正确;
C.溶液中调节时会引入其它阳离子(如),根据电荷守恒,应为:,选项中电荷守恒关系错误,且时,,等式不成立,C错误;
D.时,溶液中含砷微粒的总浓度远小于,因此大于所有含砷微粒的浓度,D错误;
故选B。
10. 、FeS可用于含镉()废水的处理。
已知:常温下,
ⅰ、溶液pH约为12.8.
ⅱ、溶液中各含硫粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。
ⅲ、
物质
下列说法不正确的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. FeS可用于含镉()废水的处理,推测
D. 向溶液通入少量,首先发生的反应是:
【答案】BC
【解析】
【详解】A.该式为溶液的电荷守恒式,阴阳离子所带总电荷相等,A正确;
B.常温下溶液,由,得,即,B错误;
C.处理含废水的原理是沉淀转化,由溶解度大的沉淀转化为溶解度更小的沉淀,可知,C错误;
D.由电离常数可知酸性:,少量与过量反应,根据强酸制弱酸规律,生成和,反应式正确,D正确;
故答案选BC。
11. 依据反应a:,实验模拟去除锅炉水垢中的:
①向固体中加入一定量的溶液测得pH随时间变化如图所示;
②pH不变时,过滤。向滤渣中加入过量盐酸,产生气泡,固体溶解,取清液加入溶液,无明显变化。
资料:,。
下列分析不正确的是
A. 把转化为的目的是要将转化为疏松、可溶于酸的盐,从而除去
B. 反应a正向进行,需满足
C. 溶液的pH保持不变时,反应a达到平衡状态
D. ①中加入溶液后,始终存在:
【答案】CD
【解析】
【详解】A.难溶于酸,可溶于酸,将转化为疏松、易溶于酸的,便于后续加酸除去水垢,A不符合题意;
B.反应a的平衡常数,当浓度商时,反应正向进行,B不符合题意;
C.不变时,滤渣加过量盐酸溶解后,加溶液无明显现象,说明滤渣中不含,反应已经进行完全,并非达到平衡状态,C符合题意;
D.①中加入溶液后,始终存在电荷守恒应为,原式缺少,D符合题意;
故选CD。
12. 某原电池装置如下图所示,电池总反应为:2Ag+Cl2=2AgCl,电解质溶液为1mol/L的盐酸。
下列说法正确的是
A. 正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应不变
D. 当电路中转移0.02mole-时,交换膜左侧溶液中约减少0.04mol离子
【答案】CD
【解析】
【分析】由题干装置图可知,放电时左侧AgCl/Ag电极上发生氧化反应为负极,电极反应为:Ag-e-+Cl-=AgCl,右侧Pt电极发生还原反应为正极,电极反应为:Cl2+2e-=2Cl-,阳离子由负极区通过阳离子交换膜移向正极区,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,右侧电极为正极,正极上Cl2得电子发生还原反应,反应为Cl2+2e-=2Cl-,A错误;
B.放电时左侧Ag失电子后与左侧溶液中的Cl-结合生成AgCl白色沉淀,沉淀在交换膜左侧生成,B错误;
C.NaCl溶液同样可提供自由移动的Cl-,且Na+不参与电极反应,电池总反应仍为2Ag+Cl2=2AgCl,C正确;
D.当电路中转移0.02mole-时,左侧反应消耗0.02molCl-生成AgCl,同时为平衡电荷,有0.02mol阳离子(H+)通过阳离子交换膜从左侧移向右侧,左侧溶液共减少0.04mol离子,D正确;
故答案为:CD。
13. 将高炉煤气转化为价值更高的CO的方法不断发展。科研人员以、CaO为初始原料构建化学链,实现 。
下列说法不正确的是
A. X为初始原料CaO
B. 体现了氧化性和酸性氧化物的性质
C. 图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应
D. 升高温度,的平衡常数增大
【答案】AC
【解析】
【分析】以、为初始原料构建化学链的原理为:先利用将和转化为和,还原为Fe单质,生成的被吸收转化为,分离后提供能量使重新分解为和,循环使用,在能量作用下与Fe重新转化为和,循环使用,实现的分离提纯转化,故X为,Y为Fe,Z为,W为,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析,初始原料X为而非,A错误;
B.与反应时元素化合价从+4价降低到+2价,体现氧化性;与碱性氧化物反应生成盐,体现酸性氧化物的性质,B正确;
C.总反应为吸热反应,但体系中还存在还原等为放热反应的氧化还原反应,并非所有氧化还原反应均为吸热反应,C错误;
D.该反应,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,D正确;
故选AC。
14. 研究小组采用电解法(惰性电极)将含有、和少量的浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液,装置如图。
下列说法不正确的是
A. 阳极的电极反应式为:
B. 通过阴离子交换膜进入阳极室,从而实现与浆液的分离,阳极室存在:
C. 阴极室生成的物质可用于固体混合物和的分离
D. 适当增大电压,也可在阴极室转化为除去
【答案】BD
【解析】
【详解】A.阳极区水电离出的失电子发生氧化反应,电极反应式为,A正确;
B.阳极生成的会和迁入的发生反应,阳极存在电荷守恒式为,B错误;
C.阴极区水电离出的得电子生成,同时生成,最终得到溶液,为两性氢氧化物可溶于,不与反应,可用于分离二者,C正确;
D.为阴离子,电解时向阳极移动,会通过阴离子交换膜进入阳极室,无法进入阴极室转化为,D错误;
故选BD。
15. 回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 废气中排放到大气中会形成酸雨
B. 装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C. 装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D. 装置中的总反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.是酸性氧化物,废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨,故A正确;
B.装置a中溶液的溶质为,溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,故B正确;
C.装置a中溶液的作用是吸收气体,与溶液不反应,不能吸收,故C错误;
D.由图可知一个电极亚硫酸根失电子生成硫酸根,另一个极二氧化碳和水转化为甲酸,装置b中总反应为,故D正确;
选C。
16. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式: 。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物HCl,W为生成物
B. 反应制得1mol,须投入2molCuO
C. 升高反应温度,HCl被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
【答案】BD
【解析】
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。
【详解】A.由上述分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;
B.是反应的催化剂,反应过程中可循环再生,不需要按计量数投入,制得无需投入,B错误;
C.总反应的,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,反应平衡常数减小,C正确;
D.图中转化仅分解生成和、与反应生成两个反应为氧化还原反应,并非三个,D错误;
故选BD。
17. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 温度升高时反应速率加快,有利于吸附
B. 多孔材料“固定”,促进平衡正向移动
C. 转化为的反应是
D. 每获得0.4mol时,转移电子的数目为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.已知为放热反应,升高温度平衡逆向移动,生成量减少,不利于材料固定,因此不利于吸附,A错误;
B.多孔材料“固定”,降低了体系中的浓度,促进平衡正向移动,B正确;
C.与、反应生成,根据原子守恒和得失电子守恒配平可得反应,C正确;
D.反应中元素从+4价升高到+5价,每生成转移电子,因此获得时,转移电子的物质的量为,数目为,D错误;
故选AD。
18. 我国科研人员研发的海泥细菌电池不仅可以作为海底仪器的水下电源,还可以促进有机污染物(以表示)的分解,其工作原理如图,其中海底沉积层/海水界面可起到质子交换膜的作用,下列理论分析正确的是
A. a极为电池负极
B. b极的电极反应为
C. 若b极区生成,则a极区增加2mol
D. 外电路通过时,至少有生成
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,海泥细菌作用下有机污染物酸性条件下与海水中的硫酸根离子反应生成二氧化碳和氢硫酸根离子,反应的方程式为2CH2O+SO+H+=2CO2↑+HS−+2H2O,a极为原电池的正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,b极为负极,氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子,电极反应式为HS--2e-=S+H+,则电池总反应为O2+2HS—+2H+=2S+2H2O。
【详解】A.由分析可知,a极为原电池的正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,故A错误;
B.由分析可知,b极为负极,氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子,电极反应式为HS--2e-=S+H+,故B错误;
C.由分析可知,a极为原电池的正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,b极为负极,氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子,电极反应式为HS--2e-=S+H+,内外电路转移电荷数相等,每转移4mol电子,由电极反应式可知,b极区生成2mol硫,a极氧气转化为水消耗4mol氢离子,则b极区有4mol氢离子移向a极区,则b极区生成,a极区氢离子的物质的量不变,故C错误;
D.由分析可知,b极为负极,氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子,电极反应式为HS--2e-=S+H+,则外电路通过1mol电子时,消耗0.5mol氢硫酸根离子,海泥细菌作用下有机污染物酸性条件下与海水中的硫酸根离子反应生成二氧化碳和氢硫酸根离子,反应的方程式为2CH2O+SO+H+=2CO2↑+HS−+2H2O,由方程式可知,生成0.5mol氢硫酸根离子同时生成1mol二氧化碳,故D正确;
故选D。
19. 在容积可变的密闭容器中,发生反应。起始时NO和的物质的量之比为。在不同压强下反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如下图。
下列说法不正确的是
A. 压强: B. 化学平衡常数:y点点
C. x点的物质的量分数为50% D. 达到平衡所用的时间:y点点
【答案】D
【解析】
【分析】该反应为,正反应是气体分子数减少的放热反应(温度升高NO转化率降低,说明升温平衡逆向移动,正反应放热)。
【详解】A.相同温度下,增大压强平衡正向移动,NO转化率升高。由图可知,同温下对应的NO转化率大于,因此,A正确;
B.平衡常数仅与温度有关,该反应正反应放热,温度越高平衡常数越小。y点温度高于x点,故平衡常数y点< x点,B正确;
C.设起始,(符合起始物质的量比),x点NO转化率为,列三段式:平衡总物质的量为,的物质的量分数为,C正确;
D.反应速率受温度和压强影响:y点温度高于x点,且,温度越高、压强越大,反应速率越快,达到平衡的时间越短,因此达到平衡时间y点< x点,D不正确;
故答案选D。
20. 用热再生氨电池处理含电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成:电池部分中,a极室为混合液,b极室为溶液;热再生部分加热a极室流出液,使分解。下列说法不正确的是
A. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
B. a极的电极反应为:
C. 电池部分的总反应为:
D. 该方法可以富集并产生电能,同时循环利用
【答案】AB
【解析】
【分析】该装置是原电池:b极上废液中的得到电子被还原为Cu单质,发生还原反应,为正极;a极上Cu单质失去电子,和结合生成,发生氧化反应,为负极;据此作答。
【详解】A.为维持两室电荷平衡,需从b极室迁移到a极室,同时要避免进入b极室,因此离子交换膜应为阴离子交换膜,A错误;
B.a极为原电池负极,发生氧化反应失电子,电极反应应为,B错误;
C.正极电极反应式为,负极电极反应式为,总反应为,C正确;
D.该装置为原电池可产生电能,热再生部分加热使分解释放可循环利用,同时得到高浓度实现富集,D正确;
故选AB。
21. 研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法不正确的是
A. a电极为负极,c电极为阳极 B. b电极的电极反应式为:
C. 反应一段时间后,c极区溶液pH减小 D. 每吸收,理论上可以得到
【答案】D
【解析】
【分析】由图知,锌电极a为原电池为负极,电极反应式为,惰性电极b为原电池正极,电极反应式为,惰性电极c与电源正极相连,为电解池阳极,电极反应式为,氢离子经过质子交换膜移向惰性电极d,惰性电极d与电源负极相连,为阴极,电极反应式,据此回答。
【详解】A.由分析知,a电极为负极,c电极为阳极,A正确;
B.b电极的电极反应式为:,B正确;
C.c极的电极反应式为,即每转移4mol电子,有4molH+通过质子交换膜进入d极区,但c极区溶液中的水被消耗,因此pH减小,C正确;
D.根据电极反应式为,每吸收1molNO2生成1mol,转移1mol电子,电极上电子数目守恒,结合电极反应式:,理论上1mol不可能得到,D错误;
故选D。
22. 常温下,溶液中、、的物质的量分数与pH的关系如下图。
已知:的物质的量分数
下列表述不正确的是
A. 溶液中,
B. 在溶液中,
C. 将等物质的量的NaHA、溶于水中,所得溶液的pH为4.2
D. M点对应的pH为2.7
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中,含A元素微粒有、、。依据物料守恒,含A元素的所有粒子浓度之和等于总浓度,即,A正确;
B.溶液中,酸式盐的,对应M点,此时,且的电离和水解均很微弱,最大,故,B正确;
C.将等物质的量的、溶于水,若则,但的电离常数大于的水解常数,最终溶液中,因此,,C错误;
D.M点,,则,则,D正确;
故选C。
23. 如图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM−pH关系图
(;可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A. 由a点可求得
B. pH=4时Al(OH)3的溶解度为
C. 浓度均为0.01mol/L的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D. Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol/L时二者不会同时沉淀
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题干图中a点可知,c(Fe3+)=10-2.5mol/L,pH=2,c(OH-)=10-12mol/L,故可求得,A正确;
B.由题干图中可知,pH=5时,c(Al3+)=10-6mol/L,故Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)c3(OH-)=10-6×(10-9)3=10-33,则pH=4时c(Al3+)===10-3mol/L,即此时Al(OH)3的溶解度为10-3mol/L,B错误;
C.由A、B项分析可知,Ksp[Al(OH)3]=10-33,Ksp[Fe(OH)3]=10-38.5,浓度均为0.01mol/L的Al3+和Fe3+开始沉淀时的OH-浓度分别为:c(OH-)1===mol/L,c(OH-)2===mol/L,而Al3+、Fe3+完全沉淀时,溶液的OH-浓度分别为:c(OH-)3===mol/L,c(OH-)4===mol/L,由此可知,Fe3+完全沉淀时,Al3+还没有开始沉淀,故可通过分步沉淀进行分离,C正确;
D.由题干图形可知,pH=6时,c(Cu2+)≈10-3.5mol/L,即Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)c2(OH-)=10-3.5×(10-8)2=10-19.5,Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol/L时,Cu2+开始沉淀时的c(OH-)===×10-9.75mol/L,此时只有Al3+浓度达到=mol/L即可生成沉淀,题干未告知Al3+浓度,无法保证Al3+浓度低于这个数值,即二者可能会同时沉淀,D错误;
故答案为AC。
24. 向丙烷脱氢制丙烯的反应体系中加入,可以提高丙烷的利用率。在相同温度下,分别将投料比相同的、混合气体以相同流速持续通过同种催化剂表面,转化率和选择性随通入气体时间的变化如图。
已知:
Ⅰ.反应①
反应②
Ⅱ.反应体系中存在的裂解和生成积炭等副反应。
Ⅲ.的选择性
下列说法正确的是
A.
B. 30min内,两体系中选择性相同,生成的速率也相同
C. ⅲ中的转化率高于ⅳ中的,是因为反应②使反应①的平衡正向移动
D. ⅲ、ⅳ对比,150min后ⅳ中转化率为0,可能是因为积炭使催化剂失效
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,反应①+②可得目标反应,,A正确;
B.30min内两体系选择性相同,但体系中转化率更高,相同流速、相同投料比下,单位时间消耗的更多,生成的速率更大,B错误;
C.ⅲ中转化率高于ⅳ,主要是因为可与积炭反应消除催化剂表面的积炭,保持催化剂活性,且该流动体系不一定达到平衡状态,并非仅因为反应②使反应①平衡正向移动,C错误;
D.ⅳ为体系,不能消除积炭,150min后催化剂表面被积炭覆盖导致失效,无法反应,转化率为0,D正确;
故选AD。
25. 将等物质的量浓度等体积的甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:。取上述溶液(含),滴加溶液,的变化如下图所示。
注:b点溶液中甘氨酸以的形式存在下列说法不正确的是
A. 中解离出的能力:
B. b点溶液,推测中解离出的程度大于水解的程度
C. c点溶液中存在:
D. 由d点可知:的
【答案】C
【解析】
【分析】甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:,向反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,依次发生、,据此分析;
【详解】A.甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:,生成物为,再向其中加氢氧化钠溶液,继续反应,b点溶液中甘氨酸以的形式存在,即-COOH更容易和氢氧化钠溶液反应,所以解离出H+的能力:,A正确;
B.b点溶液中甘氨酸以的形式存在,-COO-水解使溶液有呈碱性的趋势、电离使溶液有呈酸性的趋势,b点溶液pH<7,所以中解离出的程度大于-COO-水解的程度,B正确;
C.c点n(NaOH)>0.04mol,而溶液中n(Cl-)=0.04mol,所以n(NaOH)>n(Cl-),即c(NaOH)>c(Cl-),甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:,向反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,b点溶液中甘氨酸以的形式存在,此时与氢氧化钠恰好完全反应:,再加氢氧化钠溶液,发生反应:,生成,所以c点溶液中应是存在电荷守恒:,c点,故,c点溶液中存在:,C错误;
D.b点0.04molNaOH与0.04mol反应,生成0.04mol ,再加的0.02molNaOH与0.02mol反应,生成0.02mol,即d点溶液中与的物质的量相等,又pH=9.6,即c(H+)=10-9.6mol/L,所以的,D正确;
故选C。
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