专题09 化学反应原理(期中真题汇编,天津专用)高三化学上学期
2026-09-21
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内容正文:
专题09 化学反应原理
11大高频考点
考点01 化学反应中的能量变化
考点02 反应历程、机理图分析
考点03 原电池的工作原理及应用
考点04 化学电源
考点05 多池和多室电化学装置
考点06 电解池的应用
考点07 化学反应速率、平衡图像分析
考点08 电离平衡、水的电离与溶液pH
考点09 盐类的水解及其应用
考点10 沉淀溶解平衡及其利用
考点11 离子平衡综合题
考点01 化学反应中的能量变化
1.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)氮氧化物()是大气的主要污染物,某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式:
B. 过渡态的稳定性:
C. 反应过程的决速步骤为放热反应
D. 催化剂ZAg降低了反应的活化能,但不能改变反应热
2.(2025-2026高三上·天津市第七中学·期中)已知:在标准压强()、下,由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0.有关物质的如图所示,下列有关判断正确的是
A. 相同状况下,比稳定
B. 的
C. 标准状况下,完全燃烧放出的热量为
D. 的键能大于与的键能之和
3.(2025-2026高三上·天津南开·期中)实验:把0.5 g硫粉与1.0 g铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束,冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析正确的是
A. 由“用灼热的玻璃棒触及混合粉末”,推断实验过程中需要加热发生了吸热反应
B. 由“实验过程中能闻到刺激性气味”,推断S与反应生成了
C. 将“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体,推断Fe与S发生了反应
D. 将“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色,推断Fe与S反应生成了价铁的化合物
考点02 反应历程、机理图分析
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)已知的反应机理分步进行:①,②,各物质均为气态。其反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 是反应①的活化能
B. 的焓变
C. 第二步反应是该反应的决速步
D. 气体C很易大量累积
2.(2025-2026高三上·天津市第四十五中学·期中)气相离子催化剂(Fe+、Co+、Mn+等)具有优良的催化效果。其中,在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示(图中---为副反应)。下列说法正确的是
A. FeO+、N2均为反应中间体
B. X既含极性共价键也含非极性共价键
C. 该机理涉及的反应均为氧化还原反应
D. 每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol
3.(2025-2026高三上·天津宁河·期中)在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是
A. 是该过程的中间产物
B. NO和必须在催化剂表面才能反应
C. 汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
D. 催化转化总反应为
4.(2025-2026高三上·天津和平·期中)汽车发动机稀燃控制系统主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 稀燃过程中,NO发生的主要反应为:2NO + O2=== 2NO2
B. 稀燃过程中,NO2被吸收的反应为:BaO + 2NO2=== Ba(NO3)2
C. 富燃过程中,NO2被CO还原的反应为:2NO2+ 4CO === N2+ 4CO2
D. 富燃过程中,CxHy被O2氧化的反应为:CxHy+ (x+y/4)O2== xCO2+ y/2H2O
5.(2025-2026高三上·天津河北·期中)大气细颗粒物是导致城市雾霾的主要驱动因素。科研人员提出雾霾微颗粒中硫酸盐生成的可能转化机理如图。下列说法正确的是
A. 该过程中NO2是催化剂
B. 该过程中不存氧氢键断裂
C. 该过程中存在反应:
D. NaHSO4在水中主要以Na+和的形式存在
考点03 原电池的工作原理及应用
1.(2025-2026高三上·天津益中学校·期中)一种基于的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是
A. 放电时向b极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C. a极反应:
D. 若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
2.(2025-2026高三上·天津市第一中学·期中)用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水。下列说法错误的是
A. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B. 电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大
C. a极电极反应式:
D. 若将含有的废水完全处理,可除去NaCl的质量为292.5g
3.(2025-2026高三上·天津市第七中学·期中)以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为
。下列说法正确的是
A. 电极a上发生氧化反应生成
B. 通过质子交换膜从右室移向左室
C. 光解前后,溶液的不变
D. 外电路每通过电子,电极b上产生
考点04 化学电源
1.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 离子交换膜X为质子交换膜,质子从石墨电极移向Pt电极
B. C2H5OH在Pt电极发生还原反应
C. 正极区反应为4+12e-+16H+=4NO+8H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3
D. 若Pt电极生成2.24LCO2,电路中转移电子数为0.6NA
2.(2025-2026高三上·天津滨海新·期中)科学家正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图所示。电池放电时的反应为:(氧化高银)。下列说法正确的是
A. 电极发生还原反应
B. 电流从电极流向电极
C. 正极电极反应式为:
D. 当电路中通过3mol电子时,溶液中有3mol 通过阳离子交换膜向左侧迁移
3.(2025-2026高三上·天津经济技术开发区第一中学·期中)科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
4.(2025-2026高三上·天津和平·期中)钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注,钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,遵循脱嵌式的工作模式,主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为,装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 放电时,电极a为正极
B. 充电时,钴元素的化合价升高,钠离子在阳极上嵌入
C. 放电时,负极反应式为
D. 充电时,外电路中转移,理论上阴极质量增加92 g
考点05 多池和多室电化学装置
1.(2025-2026高三上·天津和平·期中)下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和的装置示意图,其中、均为复合电极,电极、均为石墨,下列说法正确的是
A. c、d依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
B. 电极Y是正极,电极反应为:AgCl-e-=Ag+Cl-
C. 电极a发生的反应是:2H2O-4e-=O2↑+4H+
D. 电池从开始工作到停止放电,理论上可制得40gNaOH
2.(2025-2026高三上·天津益中学校·期中)用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取溶液并用图2装置按ⅰ→ⅳ依次完成实验。下列分析不正确的是
实验
电极Ⅰ
电极Ⅱ
电压/V
关系
ⅰ
石墨1
石墨2
a
ⅱ
石墨1
新石墨
b
ⅲ
新石墨
石墨2
c
ⅳ
石墨1
石墨2
d
A. ,说明实验ⅰ中形成原电池,反应为
B. ,是因为ⅱ中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C. ,说明ⅲ中电极Ⅰ上有发生反应
D. ,是因为电极Ⅰ上吸附的量:ⅳ>ⅲ
3.(2025-2026高三上·天津和平·期中)回答下列问题:
(1)甲装置发生的化学反应方程式为 。阴极收集到标况下2.24L气体时,阳极溶液质量减轻 g。
(2)乙装置是一种家用环保型消毒液发生器,外接电源b为 (填“正”或“负”)极,外接电源a连接的石墨电极的电极反应式为 。
(3)一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能。如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和电镀的原理。
①燃料电池放电过程中负极的电极反应式 。
②乙装置中物质A是 (填化学式),若在标准状况下,甲装置有5.6L O2参加反应,则乙装置中通入的物质A的物质的量为 mol。
③丙装置为铜表面镀银装置,电极D为 ,电镀一段时间后,溶液中AgNO3溶液浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)“神舟”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将太阳能转化为电能(工作原理图1),除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。当飞船运行到阴影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,镉镍蓄电池工作原理为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2 +2Ni(OH)2。
飞船在光照区运行时,N极连接镉镍蓄电池 极(填“m”或“n”)。飞船运行到阴影区时,b室中发生的电极反应反应式为 。
考点06 电解池的应用
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)是一种重要的工业原料。研究表明可以用电解法以为氮源直接制备,其原理示意图如下。下列说法错误的是
A. 电极b连接电源的负极,发生还原反应
B. 电极a表面生成的电极反应式:
C. 当电极a上消耗标准状况下时,理论上电极b上会产生
D. 当电路中通过1 mol电子时,理论上左室中溶液质量增重2.8 g
2.(2025-2026高三上·天津市第七中学·期中)关于如图所示各装置的叙述正确的是
A. 图1是化学能转变为电能的装置,总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B. 图2CH4-O2碱性燃料电池电子由a电极经NaOH溶液流向b电极
C. 图3装置可在铁件表面镀铜,CuSO4溶液浓度不变
D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀
考点07 化学反应速率、平衡图像分析
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)下,在体积为的恒容密闭容器中通入和发生反应 。下列关于该反应的图示错误的是
A.
B.
C.
D.
考点08 电离平衡、水的电离与溶液pH
1.(2025-2026高三上·天津静海·期中)下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. pH=1的溶液中:、、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
2.(2025-2026高三上·天津东丽中学百中咸水沽一中·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 滴加溶液显红色的溶液中:、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 由水电离的的溶液中:、、、
3.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)已知常温下浓度为0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如下表所示:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是
A. 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,存在关系:c(OH-)-c(H+)=c()+2c(H2CO3)
B. 加热0.1 mol·L-1NaClO溶液测其pH,pH小于9.7
C. pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)=c(OH-)
D. 根据上表数据得出三种酸电离平衡常数大小关系为:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
4.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的
C. 反应的平衡常数
D. pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
5.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4LNO和11.2LO2混合后所得气体分子数为NA
B. 对于反应 △H=-92.4kJ/mol,当放出92.4kJ热量时,生成NH3的数目小于2NA
C. 室温下,pH=2的亚硫酸(H2SO3)溶液中H+数为0.01NA
D. 3.9gNa2O2和Na2S的固体混合物中含有Na+数为0.1NA
6.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)请回答下列问题。
(1)现有下列物质:①NH4Cl;②石墨;③KHSO4;④Fe(OH)3胶体;⑤液态氯化氢;⑥澄清石灰水;⑦CO2;⑧金属钠;⑨氨气;⑩酒精以上物质中属于电解质的是 (填序号,下同),非电解质的是 ,属于盐的是 。
(2)写出物质③溶于水的电离方程式: 。
(3)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-9
3.7×10-15
Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
①根据上述数据,分析HX、HY、H2CO3三种酸从强到弱的顺序为: 。
②相同条件下NaY、NaHCO3、NaX、Na2CO3溶液的碱性从强到弱的顺序为: 。
③向Na2CO3溶液中加入足量HX,反应的离子方程式: 。
(4)下图表示NaOH 溶液滴定等物质的量浓度的盐酸和醋酸,其中表示 NaOH溶液滴定盐酸的曲线是 (填“图1”“图2”);NaOH溶液滴定醋酸时,应该选择的指示剂为 ;反应呈中性时,消耗NaOH更多的是 (填“盐酸”、“醋酸”)。
考点09 盐类的水解及其应用
1.(2025-2026高三上·天津河西·期中)已知时,碳酸的、。下列有关溶液的说法错误的是
A.
B.
C.
D. 电离方程式:
考点10 沉淀溶解平衡及其利用
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)在一定温度下,当 Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+ 2OH-(aq),要使 Mg(OH)2固体减少而且c(Mg2+)增大,可采取的措施是
A. 加MgSO4 B. 通HCl气体 C. 加 NaOH D. 加水
考点11 离子平衡综合题
1.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)室温下,含硫各微粒(、和)存在于与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 为获得尽可能纯的,pH控制在4~5之间
B. 时,溶液中
C. 时,溶液中主要成分是
D. 由图中数据,可以估算出室温下的第一级电离平衡常数
试卷第1页,共3页
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专题09 化学反应原理
11大高频考点
考点01 化学反应中的能量变化
考点02 反应历程、机理图分析
考点03 原电池的工作原理及应用
考点04 化学电源
考点05 多池和多室电化学装置
考点06 电解池的应用
考点07 化学反应速率、平衡图像分析
考点08 电离平衡、水的电离与溶液pH
考点09 盐类的水解及其应用
考点10 沉淀溶解平衡及其利用
考点11 离子平衡综合题
考点01 化学反应中的能量变化
1.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)氮氧化物()是大气的主要污染物,某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的热化学方程式:
B. 过渡态的稳定性:
C. 反应过程的决速步骤为放热反应
D. 催化剂ZAg降低了反应的活化能,但不能改变反应热
【答案】C
【解析】A.由初始和结束的能量可知,总反应的热化学方程式为,A正确;
B.能量越低越稳定,因此过渡态的稳定性:,B正确;
C.决速步骤为活化能最大的慢反应,则反应过程的决速步骤为,此过程为吸热反应,C错误;
D.反应热只与反应物的始态和终态有关系,与反应过程无关,因此催化剂能降低反应活化能,但不能改变反应热,D正确;
故选C。
2.(2025-2026高三上·天津市第七中学·期中)已知:在标准压强()、下,由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0.有关物质的如图所示,下列有关判断正确的是
A. 相同状况下,比稳定
B. 的
C. 标准状况下,完全燃烧放出的热量为
D. 的键能大于与的键能之和
【答案】D
【解析】A.摩尔生成焓越低,物质的能量越低,该物质越稳定,根据图中数据,相同条件下,NH3的摩尔生成焓更低,其更稳定,A错误;
B.由气态水转变为液态水的焓变小于零,根据盖斯定律,液态水的摩尔生成焓等于气态水的摩尔生成焓加上气态水转变为液态水的焓变(液化热),两者焓变均小于零,所以相加后得到液态水的摩尔生成焓小于-241.8 kJ/mol,B错误;
C.N2H4(l)+O2(g)=2H2O(g)+N2(g) 该反应焓变为 生成物的摩尔生成焓减去反应物的摩尔生成焓,其中气态氮气和气态氧气为稳定单质,摩尔生成焓为0,反应的摩尔生成焓为2×(-241.8 kJ/mol)-50.6 kJ/mol=-534.2 kJ/mol,但反应中的水为气态水,标准状况下,完全燃烧生成的水为液态水,所以放出的热量大于534.2 kJ/mol,C错误;
D.由图中数据得与生成2NH3(g)放热,该反应焓变为反应物键能减去生成物键能,且小于零,所以与的键能之和小于的键能,D正确;
答案选D。
3.(2025-2026高三上·天津南开·期中)实验:把0.5 g硫粉与1.0 g铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束,冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析正确的是
A. 由“用灼热的玻璃棒触及混合粉末”,推断实验过程中需要加热发生了吸热反应
B. 由“实验过程中能闻到刺激性气味”,推断S与反应生成了
C. 将“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体,推断Fe与S发生了反应
D. 将“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色,推断Fe与S反应生成了价铁的化合物
【答案】C
【解析】A.用灼热的玻璃棒引发反应后,不需要持续加热,红热持续蔓延说明反应放热,A错误;
B.刺激性气味应为S与O2反应生成SO2,而非SO3,B错误;
C.黑色固体溶于盐酸产生臭鸡蛋气味气体为H2S气体,该黑色固体为FeS,说明Fe与S反应生成FeS,C正确;
D.该“黑色固体”中含有FeS和过量的Fe,二者与盐酸反应均可生成FeCl2使溶液呈浅绿色,因此不能仅根据溶液呈浅绿色就推断是Fe与S反应生成了+2价铁的化合物,D错误;
故选C。
考点02 反应历程、机理图分析
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)已知的反应机理分步进行:①,②,各物质均为气态。其反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 是反应①的活化能
B. 的焓变
C. 第二步反应是该反应的决速步
D. 气体C很易大量累积
【答案】B
【解析】根据图像可知反应物A+B的总能量为。反应① 的过渡态为TS1,能量为kJ/mol,生成中间产物C,其能量为kJ/mol。反应② 的过渡态为TS2,能量为kJ/mol,最终生成产物E+F,能量为kJ/mol。反应①活化能为()kJ/mol,反应②活化能为()kJ/mol,且。据此分析。
【解析】
A.反应① 的活化能是反应物(A+B)的能量与过渡态TS1的能量差,即()kJ/mol,A错误;
B.焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,反应物A+B的能量为kJ/mol,生成物E+F的能量为kJ/mol,故,B正确;
C.决速步由活化能最大的步骤决定,反应①活化能为()kJ/mol,反应②活化能为()kJ/mol,由图可知,所以反应①为决速步,C错误;
D.反应①生成C,反应②消耗C,且反应①为决速步,反应②速率更快,所以C不会大量累积,D错误;
故答案选B。
2.(2025-2026高三上·天津市第四十五中学·期中)气相离子催化剂(Fe+、Co+、Mn+等)具有优良的催化效果。其中,在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示(图中---为副反应)。下列说法正确的是
A. FeO+、N2均为反应中间体
B. X既含极性共价键也含非极性共价键
C. 该机理涉及的反应均为氧化还原反应
D. 每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol
【答案】D
【解析】A.FeO+先生成后消耗,是反应中间体,N2由N2O转化得到,是产物,A错误;
B.由原子守恒可知X是H2O,O与H形成极性共价键,B错误;
C.该机理中C2H6+FeO+=[(C2H5)Fe(OH)]+,该反应无化合价变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.该反应总反应方程式为C2H6+2N2O=CH3CHO+2N2+ H2O,由于发生副反应[(C2H5)Fe(OH)]+→Fe+,Fe化合价降低,有电子转移,则每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol,D正确;
故选:D。
3.(2025-2026高三上·天津宁河·期中)在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是
A. 是该过程的中间产物
B. NO和必须在催化剂表面才能反应
C. 汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
D. 催化转化总反应为
【答案】B
【解析】A.由题目提供的图可知:, ,是该过程的中间产物,A正确;
B.和在常温下就能反应生成,B错误;
C.汽油不完全燃烧可生成,空气中的氮气在气缸中放电条件下可生成,汽车尾气的主要污染成分是、、等,C正确;
D.该反应的反应物是、、,生成物是、,反应条件是催化剂,所以该反应方程式 ,D正确;
故答案选B。
4.(2025-2026高三上·天津和平·期中)汽车发动机稀燃控制系统主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 稀燃过程中,NO发生的主要反应为:2NO + O2=== 2NO2
B. 稀燃过程中,NO2被吸收的反应为:BaO + 2NO2=== Ba(NO3)2
C. 富燃过程中,NO2被CO还原的反应为:2NO2+ 4CO === N2+ 4CO2
D. 富燃过程中,CxHy被O2氧化的反应为:CxHy+ (x+y/4)O2== xCO2+ y/2H2O
【答案】B
【解析】A.由图可知,在稀燃条件下,一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮,故A正确;
B.给出的反应中只有N元素的化合价升高,没有化合价降低的元素,所以在稀燃条件下,二氧化氮与氧化钡反应生成硝酸钡和一氧化氮,故B错误;
C.由图可知,CO和CxHy、NO2进入反应系统,而出来的是氮气、二氧化碳和水,所以在富燃条件下,二氧化氮与一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳,故C正确;
D.由图可知,CO和CxHy、NO2进入反应系统,而出来的是氮气、二氧化碳和水,所以在富燃条件下,CxHy与氧气反应生成二氧化碳和水,故D正确。
故选B。
5.(2025-2026高三上·天津河北·期中)大气细颗粒物是导致城市雾霾的主要驱动因素。科研人员提出雾霾微颗粒中硫酸盐生成的可能转化机理如图。下列说法正确的是
A. 该过程中NO2是催化剂
B. 该过程中不存氧氢键断裂
C. 该过程中存在反应:
D. NaHSO4在水中主要以Na+和的形式存在
【答案】C
【解析】A.参与反应转化为,是反应物不是催化剂,故A错误;
B.从转化机理看,作为反应物参与反应,中存在的键会发生断裂,故B错误;
C.观察转化机理图,开始时,存在到和参与反应,生成和,对应反应可表示为,所以该过程中存在反应,故C正确;
D.在水中主要以、、形式存在,故D错误;
故选C。
考点03 原电池的工作原理及应用
1.(2025-2026高三上·天津益中学校·期中)一种基于的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是
A. 放电时向b极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C. a极反应:
D. 若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
【答案】D
【解析】放电过程中a、b极均增重,这说明a电极是负极,电极反应式为,b电极是正极,电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+=Na3Ti2(PO4)3,据此解答。
【解析】
A.放电时b电极是正极,阳离子向正极移动,所以向b极迁移,A正确;
B.负极消耗氯离子,正极消耗钠离子,所以该电池可用于海水脱盐,B正确;
C.a电极是负极,电极反应式为,C正确;
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,此时Ag失去电子,结合氯离子生成氯化银,所以电池不会失去储氯能力,D错误;
答案选D。
2.(2025-2026高三上·天津市第一中学·期中)用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水。下列说法错误的是
A. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B. 电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大
C. a极电极反应式:
D. 若将含有的废水完全处理,可除去NaCl的质量为292.5g
【答案】D
【解析】如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,在a极,失去电子,被氧化为和,为负极,电极反应式为,则b极为正极,得电子被还原为,电极反应式为,海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动,据此回答:
【解析】
A.a电极失去电子,附近负电荷减少,为了淡化海水,阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,A正确;
B.由分析可知,b为正极,电极反应式为,则消耗氢离子,pH增大,B正确;
C.由分析可知,a极电极反应式为,C正确;
D.26g的物质的量为1mol,根据a电极反应式可知,消耗1mol时转移5mol电子,根据电荷守恒可知,可同时处理5molNaCl,其质量为292.5g,但是海水中还含有等杂质离子,故除去的质量小于292.5g,D错误;
故答案选D。
3.(2025-2026高三上·天津市第七中学·期中)以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为
。下列说法正确的是
A. 电极a上发生氧化反应生成
B. 通过质子交换膜从右室移向左室
C. 光解前后,溶液的不变
D. 外电路每通过电子,电极b上产生
【答案】A
【解析】本题基于“总反应为 ”,结合电解质溶液和装置图中电子迁移方向可知,各电极上发生的电极反应如下, 电极a:;电极b:。
【解析】
A.通过装置中外电路电子的迁移方向可判断出电极a上的反应物失去电子发生氧化反应生成,A正确;
B.该装置工作时,左室会不断产成导致正电荷偏多,右室会不断消耗导致正电荷偏少,为了平衡电荷,会通过质子交换膜从左室移向右室,B错误;
C.随着反应的进行,生成的H2和O2离开反应体系,导致溶剂水的量减小,溶液的物质的量浓度增大,pH减小,C错误;
D.生成,转移2mol电子,外电路通过0.01mol电子时,电极b上生成,D错误;
答案选A。
考点04 化学电源
1.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 离子交换膜X为质子交换膜,质子从石墨电极移向Pt电极
B. C2H5OH在Pt电极发生还原反应
C. 正极区反应为4+12e-+16H+=4NO+8H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3
D. 若Pt电极生成2.24LCO2,电路中转移电子数为0.6NA
【答案】C
【解析】根据原电池原理,Pt电极为负极,发生氧化反应,电极反应为:,石墨电极为正极,发生还原反应,电极反应为:,,据此分析来解题。
【解析】
A.根据分析,负极区生成的H+将迁移到正极区参与反应,所以离子交换膜X为质子交换膜,质子从Pt电极移向石墨电极,故A项错误;
B.Pt电极为负极,C2H5OH发生氧化反应,故B项错误;
C.根据分析石墨电极为正极,发生还原反应,电极反应为:,,故C项正确;
D.没有告知在标准状态下,无法通过气体体积来计算转移的电子数,故D项错误;
答案选C。
2.(2025-2026高三上·天津滨海新·期中)科学家正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图所示。电池放电时的反应为:(氧化高银)。下列说法正确的是
A. 电极发生还原反应
B. 电流从电极流向电极
C. 正极电极反应式为:
D. 当电路中通过3mol电子时,溶液中有3mol 通过阳离子交换膜向左侧迁移
【答案】B
【解析】A.在反应中化合价升高,失电子作负极,发生氧化反应,A错误;
B.外电路中电流从正极流向负极,该电池为正极,为负极,故电流从电极流向电极,B正确;
C.电解液为碱性溶液,不存在大量,正极正确的电极反应式为,C错误;
D.原电池中阳离子向正极(右侧电极)迁移,故应向右侧迁移,D错误;
故选B。
3.(2025-2026高三上·天津经济技术开发区第一中学·期中)科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
【答案】C
【解析】Zn具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以电极为正极,Zn电极为负极,则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【解析】
A.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即向阴极方向迁移,A不正确;
B.放电时,负极的电极反应为,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;
C.放电时电极为正极,正极上检测到和少量,则正极上主要发生的电极反应是,C正确;
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应可知,若正极上只有生成,则生成的物质的量为0.020mol,但是正极上还有生成,因此,的物质的量小于0.020mol,D不正确;
综上所述,本题选C。
4.(2025-2026高三上·天津和平·期中)钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注,钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,遵循脱嵌式的工作模式,主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为,装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 放电时,电极a为正极
B. 充电时,钴元素的化合价升高,钠离子在阳极上嵌入
C. 放电时,负极反应式为
D. 充电时,外电路中转移,理论上阴极质量增加92 g
【答案】D
【解析】由图,放电时为原电池,阳离子(Na+)向正极移动,根据装置图中“放电”时Na+箭头指向右边(电极b),可知电极b为正极,电极a为负极;负极发生氧化反应,放电过程中发生的电极反应为:NaxCn-xe-=Cn+xNa+,充电时,a与电源负极相连为阴极,电极反应为:Cn+xNa++xe-=NaxCn;正极发生还原反应,电极反应为:Na1-xCoO2+xe-+xNa+=NaCoO2,充电时,b与电源正极相连作阳极,电极反应为:NaCoO2-xe-=Na1-xCoO2+xNa+;
【解析】
A.通过分析可知,放电时,电极a为负极,A错误;
B.充电时为电解池,总反应逆向进行,NaCoO2转化为Na1−xCoO2,Co元素化合价从+3升高到3+x(氧化反应),故含Co的电极b为阳极,阳极反应为NaCoO2-xe−=Na1−xCoO2+xNa+,Na+从阳极脱嵌而非嵌入,B错误;
C.放电时负极发生氧化反应,电极a为负极,反应式应为NaxCn-xe−=Cn+xNa+,C错误;
D.充电时阴极反应为Cn+xNa++xe−=NaxCn,转移xmole−时阴极结合xmolNa+,质量增加23x g,转移4mol e−时,增加4mol Na+,质量为4mol×23g/mol=92 g,D正确;
故选D。
考点05 多池和多室电化学装置
1.(2025-2026高三上·天津和平·期中)下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和的装置示意图,其中、均为复合电极,电极、均为石墨,下列说法正确的是
A. c、d依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
B. 电极Y是正极,电极反应为:AgCl-e-=Ag+Cl-
C. 电极a发生的反应是:2H2O-4e-=O2↑+4H+
D. 电池从开始工作到停止放电,理论上可制得40gNaOH
【答案】C
【解析】由图可知,X电极中的Na+通过阳离子交换膜进入Y极,则X为浓差电池的负极,银在负极失去电子发生氧化反应生成氯化银,电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl,Y电极为正极,氯化银在负极得到电子发生还原反应生成银和氯离子,电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-;与X电极相连的b电极为电解池的阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,硫酸钠溶液中的钠离子通过阴离子交换膜d进入阴极室,与Y电极相连的a电极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,硫酸钠溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜c进入阳极室,则阳极室制得硫酸,阴极室制得氢氧化钠。
【解析】
A.由分析可知,硫酸钠溶液中的钠离子通过阳离子交换膜d进入阴极室,硫酸根离子通过阴离子交换膜c进入阳极室,故A错误;
B.由分析可知,Y电极为正极,氯化银在负极得到电子发生还原反应生成银和氯离子,电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-,故B错误;
C.由分析可知,Y为正极,与Y电极相连的a电极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故C正确;
D.缺氯化钠溶液的体积,无法计算电池从开始工作到停止放电时外电路转移电子的物质的量和阴极室生成氢氧化钠的质量,若数据充分,理论上两侧浓度相等时电池停止放电,可由此求得转移电子的物质的量,进而求得生成氢氧化钠的质量,故D错误;
故选C。
2.(2025-2026高三上·天津益中学校·期中)用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取溶液并用图2装置按ⅰ→ⅳ依次完成实验。下列分析不正确的是
实验
电极Ⅰ
电极Ⅱ
电压/V
关系
ⅰ
石墨1
石墨2
a
ⅱ
石墨1
新石墨
b
ⅲ
新石墨
石墨2
c
ⅳ
石墨1
石墨2
d
A. ,说明实验ⅰ中形成原电池,反应为
B. ,是因为ⅱ中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C. ,说明ⅲ中电极Ⅰ上有发生反应
D. ,是因为电极Ⅰ上吸附的量:ⅳ>ⅲ
【答案】D
【解析】A.按照图1电解Na2SO4溶液,石墨1为阳极,发生反应,石墨1电极上会吸附一定量氧气;石墨2为阴极,发生反应,石墨2电极上会吸附一定量氢气。实验ⅰ中,石墨1(有氧气)和石墨2(有氢气)在电解质溶液中,正好构成氢氧燃料电池。电压>0证明有电流产生,即形成了原电池,总反应为,A正确;
B.因为ⅱ中电极Ⅱ为新石墨,不含有氢气,缺少还原剂,故导致b<d,B正确;
C.实验ⅲ中新石墨可能含有空气中的少量氧气,c>0,说明ⅲ中电极Ⅰ上有O2发生反应,C正确;
D.实验ⅲ与实验ⅳ中电极Ⅰ不同,d>c,是因为电极Ⅰ上吸附O2的量:ⅳ>ⅲ,而不是氢气,D错误;
故答案选D。
3.(2025-2026高三上·天津和平·期中)回答下列问题:
(1)甲装置发生的化学反应方程式为 。阴极收集到标况下2.24L气体时,阳极溶液质量减轻 g。
(2)乙装置是一种家用环保型消毒液发生器,外接电源b为 (填“正”或“负”)极,外接电源a连接的石墨电极的电极反应式为 。
(3)一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能。如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和电镀的原理。
①燃料电池放电过程中负极的电极反应式 。
②乙装置中物质A是 (填化学式),若在标准状况下,甲装置有5.6L O2参加反应,则乙装置中通入的物质A的物质的量为 mol。
③丙装置为铜表面镀银装置,电极D为 ,电镀一段时间后,溶液中AgNO3溶液浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)“神舟”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将太阳能转化为电能(工作原理图1),除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。当飞船运行到阴影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,镉镍蓄电池工作原理为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2 +2Ni(OH)2。
飞船在光照区运行时,N极连接镉镍蓄电池 极(填“m”或“n”)。飞船运行到阴影区时,b室中发生的电极反应反应式为 。
【答案】(1)① 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ ② 11.7g (2)① 正 ② 2H2O+2e-=H2+2OH- (3)① NO+2H2O-3e-=NO+4H+ ② NH3 ③ 0.8mol ④ Cu ⑤ 不变 (4)① m ② NiO(OH) + e- + H2O = Ni(OH)2+ OH-
【解析】(1)该装置是电解池,为用惰性电极电解氯化钠溶液的装置,电解方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;阴极收集到的是氢气,当收集到标况下2.24L气体时,转移0.2mol电子,根据得失电子守恒可知,阳极也转移0.2mol电子,即收集到0.1mol氯气,同时有0.2mol钠离子移向阴极,即质量减轻0.1mol×71g/mol+0.2mol×23g/mol=11.7g;
(2)用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液, NaOH在阴极区生成,Cl2在阳极区生成。按照该家用环保型消毒装置,若将阳极置于上方,则氯气一生成即逸出,不能完全与NaOH作用。因此,应将阳极置于下方,则b为正极,a为负极,外接电源a连接的石墨电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-;
(3)① 由题中图示可知,左端NO中N元素化合价由+2价失电子变成+5价,发生氧化反应,为负极,则负极的电极反应式NO+2H2O-3e-=NO+4H+;
② 由题中图示可知,通SO2的石墨电极与电源正极相连,为阳极,失电子发生氧化反应,其电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+,通NO的石墨电极为阴极,得电子发生还原反应,其电极反应为NO+5e-+6H+= +H2O,总反应方程式为5SO2+2NO+8H2O (NH4)2SO4+4H2SO4,产物中除有(NH4)2SO4外还有H2SO4,而图中只有硫酸铵从装置乙中出来,则A为NH3;甲装置有5.6L O2参加反应,此时转移电子1mol,根据乙中总反应方程式5SO2+2NO+8H2O (NH4)2SO4+4H2SO4,可知,此时生成0.4mol硫酸,可以消耗氨气为0.8mol;
③ 丙装置为铜表面镀银装置,此时铜为阴极,银为阳极,根据图示可知电极D与装置甲的负极相连,则D为Cu,在电解池中电解质的浓度是不变的;
(4)由图2可知,作为原电池时,m极Cd失去电子,为负极,则n为正极,结合图1可知,光照时,相当于原电池内部电子向N极移动,则N为负极,此时可知向图2中电池充电,即N接m极;飞船运行到阴影区时,图2中电池开始供电,此时n为正极,即b室中发生的电极反应反应式为NiO(OH) + e- + H2O = Ni(OH)2+ OH-。
考点06 电解池的应用
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)是一种重要的工业原料。研究表明可以用电解法以为氮源直接制备,其原理示意图如下。下列说法错误的是
A. 电极b连接电源的负极,发生还原反应
B. 电极a表面生成的电极反应式:
C. 当电极a上消耗标准状况下时,理论上电极b上会产生
D. 当电路中通过1 mol电子时,理论上左室中溶液质量增重2.8 g
【答案】D
【解析】该装置为电解池,电极a发生,N化合价由0升高到+5,为失电子、氧化反应,该电极为阳极,连接电源正极,电极b为阴极,连接电源负极,发生,为还原反应,由左侧阳极区通过质子交换膜移向右侧阴极区。
【解析】
A.根据元素化合价变化可知电极b为电解池的阴极,连接电源的负极,发生还原反应,A正确;
B.电极a为电解池的阳极,表面生成的电极反应式:,B正确;
C.当电极a上消耗标准状况下(物质的量为0.5 mol)时,根据电极反应可知,电路中通过5 mol电子,电极b上会产生,C正确;
D.当电路中通过1 mol电子时,左室中,有转化为进入溶液,同时有1 mol由左侧移向右侧,故左室溶液质量增重,D错误;
故选D。
2.(2025-2026高三上·天津市第七中学·期中)关于如图所示各装置的叙述正确的是
A. 图1是化学能转变为电能的装置,总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B. 图2CH4-O2碱性燃料电池电子由a电极经NaOH溶液流向b电极
C. 图3装置可在铁件表面镀铜,CuSO4溶液浓度不变
D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀
【答案】D
【解析】A.由图可知,该装置为化学能转变为电能的装置,金属性强于铜的铁电极为原电池的负极,电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故A错误;
B.氢氧化钠溶液不能传递电子,电子由a电极经用电器流向b电极,故B错误;
C.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,因此待镀铁件作阴极,铜作阳极,故C错误;
D.由外加直流电源的阴极保护法可知,钢管桩与电源的负极相连做电解池的阴极,以防止被海水腐蚀,故D正确;
故选D。
考点07 化学反应速率、平衡图像分析
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)下,在体积为的恒容密闭容器中通入和发生反应 。下列关于该反应的图示错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.该反应正反应为气体体积减小的反应,增大压强,正逆反应速率均增大,且增幅更大(因反应物气体分子数多),平衡正向移动,故图中曲线斜率大于,交点后,图示合理,A正确;
B.该反应(放热),升高温度,正逆反应速率均增大,但逆反应(吸热)速率增幅更大,平衡逆向移动,故图中曲线斜率应大于,交点后>,B正确;
C.反应开始时,反应物浓度最大、生成物浓度为0,随反应进行,反应物浓度减小、生成物浓度增大,达到平衡后浓度均不变,图示符合反应过程中浓度变化趋势,C正确;
D.若时刻增大反应物浓度,瞬间增大(因反应物浓度增大),瞬间不变(生成物浓度未变),随后逐渐减小、逐渐增大至新平衡,图示、也出现了瞬间增大,时刻改变的条件应为增大压强,D错误;
故答案选D。
考点08 电离平衡、水的电离与溶液pH
1.(2025-2026高三上·天津静海·期中)下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. pH=1的溶液中:、、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】A.在溶液中为蓝色,不符合无色溶液的要求,A错误;
B.pH=1的溶液为强酸性溶液,含大量,与反应生成、和,与反应生成气体,不能大量共存,B错误;
C.在存在条件下具有强氧化性,会氧化具有还原性的、,不能大量共存,C错误;
D.由水电离出的的溶液,水的电离被抑制,溶液可能为酸性也可能为碱性,、、、相互之间不反应,且与、均不反应,可以大量共存,D正确;
故选D。
2.(2025-2026高三上·天津东丽中学百中咸水沽一中·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 滴加溶液显红色的溶液中:、、、
C. 含有的溶液中:、、、
D. 由水电离的的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】A.的溶液为强碱性,含大量,、、、之间不发生反应,也不与反应,可大量共存,A正确;
B.滴加溶液显红色的溶液含,与发生氧化还原反应:,不能大量共存,B错误;
C.与共存时具有强氧化性,可将氧化,不能大量共存,C错误;
D.由水电离的的溶液,水的电离被抑制,溶液可能为酸性也可能为碱性,碱性条件下与反应生成,不能大量共存,D错误;
故选A。
3.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)已知常温下浓度为0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如下表所示:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是
A. 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,存在关系:c(OH-)-c(H+)=c()+2c(H2CO3)
B. 加热0.1 mol·L-1NaClO溶液测其pH,pH小于9.7
C. pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)=c(OH-)
D. 根据上表数据得出三种酸电离平衡常数大小关系为:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
【答案】A
【解析】A.在碳酸钠溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3);同时页存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),两式联立,可知:c(OH-)-c(H+)=c()+2c(H2CO3),A正确;
B.NaClO是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性。在常温下0.1molLNaClO溶液的pH=9.7,盐类水解是吸热反应,升高温度促进其水解,水解平衡ClO-+H2OOH-+HClO正向移动,最终达到平衡时溶液c(OH-)增大,pH大于9.7,B错误;
C.HF是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡,pH=2的HF溶液,c(HF)>c(H+)=10-2 mol/L;NaOH是一元强碱,pH=12的NaOH溶液,c(NaOH)=c(OH-)=10-2 mol/L,当二者等体积混合后,HF电离的部分与溶液中的NaOH恰好完全反应,此时溶液中未电离的HF又进一步电离产生H+、F-,使溶液显酸性,c(F-)>c(Na+);c(H+)>c(OH-);盐电离产生的离子浓度大于弱酸HF电离产生的H+的离子浓度,因此c(Na+)>c(H+),故两种溶液等体积混合后溶液中离子浓度关系为:c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C错误;
D.相同浓度的盐溶液,酸根离子水解程度越大,溶液的pH越大,则其对应的酸的酸性越小,弱酸的电离平衡常数越小。相同浓度的这几种盐溶液的pH:Na2CO3>NaClO>NaF,说明水解程度:>ClO->F-,则酸性:HF>HClO>,故相应的弱酸的电离平衡常数K(HF)>K(HClO)>K()(碳酸的二级电离平衡常数),D错误;
故合理选项是A。
4.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数随溶液pH变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是H2A的分布系数曲线
B. H2A的
C. 反应的平衡常数
D. pH=6时,溶液中粒子浓度的大小关系为
【答案】C
【解析】存在电离平衡:,,随升高,的分布系数减小,为曲线① ,的分布系数先增大后减小,为曲线② ,的分布系数增大,为曲线③ ;根据图示,时,时,,同理:。
【解析】
A.由分析可知,随着pH升高,的分布系数逐渐减小,故① 为的分布系数曲线,A正确;
B.由分析可知,时,,即,,B正确;
C.反应的平衡常数,C错误;
D.pH=6时,由图像可知,分布系数大于,分布系数极小,故,D正确;
故选C。
5.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4LNO和11.2LO2混合后所得气体分子数为NA
B. 对于反应 △H=-92.4kJ/mol,当放出92.4kJ热量时,生成NH3的数目小于2NA
C. 室温下,pH=2的亚硫酸(H2SO3)溶液中H+数为0.01NA
D. 3.9gNa2O2和Na2S的固体混合物中含有Na+数为0.1NA
【答案】D
【解析】A.NO与O2发生反应2NO+O2=2NO2,生成NO2的分子数为NA,但是又发生,分子数小于NA,故A错误;
B.反应△H=-92.4kJ/mol,若放出热量92.4kJ,则参加反应的N2的物质的量为,生成NH3的数目等于2NA,故B错误;
C.题目种没有给出溶液的体积,因此无法计算H+的物质的量,也就无法计算H+数目,故C错误;
D.Na2O2和Na2S的固体混合物3.9g,Na2O2和Na2S的摩尔质量均为78g/mol,则3.9gNa2O2和Na2S固体混合物总物质的量为0.05mol,1mol Na2O2或1molNa2S固体中阳离子(Na+)物质的量均为2mol,则3.9gNa2O2和Na2S的固体混合物中阳离子总数为,故D正确;
故答案选D。
6.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)请回答下列问题。
(1)现有下列物质:①NH4Cl;②石墨;③KHSO4;④Fe(OH)3胶体;⑤液态氯化氢;⑥澄清石灰水;⑦CO2;⑧金属钠;⑨氨气;⑩酒精以上物质中属于电解质的是 (填序号,下同),非电解质的是 ,属于盐的是 。
(2)写出物质③溶于水的电离方程式: 。
(3)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-9
3.7×10-15
Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
①根据上述数据,分析HX、HY、H2CO3三种酸从强到弱的顺序为: 。
②相同条件下NaY、NaHCO3、NaX、Na2CO3溶液的碱性从强到弱的顺序为: 。
③向Na2CO3溶液中加入足量HX,反应的离子方程式: 。
(4)下图表示NaOH 溶液滴定等物质的量浓度的盐酸和醋酸,其中表示 NaOH溶液滴定盐酸的曲线是 (填“图1”“图2”);NaOH溶液滴定醋酸时,应该选择的指示剂为 ;反应呈中性时,消耗NaOH更多的是 (填“盐酸”、“醋酸”)。
【答案】(1)① ① ③ ⑤ ② ⑦ ⑨ ⑩ ③ ① ③ (2) (3)① H2CO3>HX>HY ② NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3 ③ (4)① 图1 ② 酚酞 ③ 盐酸
【解析】(1)电解质非电解质盐均属于化合物,② ⑧ 是单质,④ ⑥ 是混合物,直接排除;电解质在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,属于电解质的是① ③ ⑤ ;非电解质在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物,属于非电解质的是⑦ ⑨ ⑩ ;盐是由金属离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物,属于盐的是① ③ ;
(2)硫酸氢钾为强电解质,水溶液中完全电离出钾离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:;
(3)① 由电离平衡常数可知酸性为,则HX、HY、H2CO3三种酸从强到弱的顺序为:H2CO3>HX>HY;
② 对应酸的酸性越弱,盐的水解程度越大,碱性越强,则相同条件下溶液的碱性:NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3;
③ 强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,则Na2CO3溶液中加入过量HX,反应生成、,离子方程式为:;
(4)相同浓度的盐酸和CH3COOH溶液,pH值:pH(HCl)<pH(CH3COOH),由图可知,图1、2分别表示NaOH溶液滴定盐酸、醋酸的曲线,且NaOH溶液滴定醋酸时选择酚酞作指示剂;pH=7时溶液呈中性,NaOH溶液滴定醋酸呈中性时,醋酸过量,则消耗NaOH更多的是盐酸。
考点09 盐类的水解及其应用
1.(2025-2026高三上·天津河西·期中)已知时,碳酸的、。下列有关溶液的说法错误的是
A.
B.
C.
D. 电离方程式:
【答案】A
【解析】A.根据,可得到的水解常数为:,其,得到的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,故有,A错误;
B.浓度等于初始浓度,而因部分水解和电离浓度降低而小于,故,B正确;
C.根据A选项的数据,的水解(生成)程度大于其电离(生成)程度,故有,C正确;
D.为强电解质,在溶液中完全电离为和,电离方程式书写正确,D正确;
故答案为:A。
考点10 沉淀溶解平衡及其利用
1.(2025-2026高三上·天津市外国语大学附属滨海外国语学校·期中)在一定温度下,当 Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+ 2OH-(aq),要使 Mg(OH)2固体减少而且c(Mg2+)增大,可采取的措施是
A. 加MgSO4 B. 通HCl气体 C. 加 NaOH D. 加水
【答案】B
【解析】A.加MgSO4,c(Mg2+)增大,使溶解平衡逆向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量增加,A错误;
B.通HCl气体,消耗了氢氧根离子,使溶解平衡正向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少,c(Mg2+)增加,B正确;
C.加NaOH,c(OH—)增大,使溶解平衡逆向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量增加,c(Mg2+)减小,C错误;
D.加水,使溶解平衡正向移动,悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少,由于加水后仍是Mg(OH)2的饱和溶液,所以c(Mg2+)不变,D错误;
故选B。
考点11 离子平衡综合题
1.(2025-2026高三上·天津滨海新区·期中)室温下,含硫各微粒(、和)存在于与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 为获得尽可能纯的,pH控制在4~5之间
B. 时,溶液中
C. 时,溶液中主要成分是
D. 由图中数据,可以估算出室温下的第一级电离平衡常数
【答案】B
【解析】A.由图可知,二氧化硫与氢氧化钠溶液反应至溶液pH在4~5之间时,溶液中亚硫酸氢根离子的物质的量分数最大,亚硫酸和亚硫酸根离子的物质的量分数都为0,所以为获得尽可能纯的亚硫酸氢钠,溶液pH应控制在4~5之间,故A正确;
B.二氧化硫与氢氧化钠溶液反应至溶液pH为7的中性溶液中,氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系可知,溶液中>,故B正确;
C.由图可知,二氧化硫与氢氧化钠溶液反应至溶液pH为9时,亚硫酸根离子的物质的量分数最大,亚硫酸氢根离子的物质的量分数为0,所以溶液pH为9.5时,溶液中主要成分是亚硫酸钠,故C正确;
D.由图可知,溶液pH为2时,溶液中亚硫酸浓度与亚硫酸氢根离子浓度相等,电离常数Ka1(H2SO3)= = c(H+) =10—2,故D正确;
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题09化学反应原理
11大高频考点
考点01化学反应中的能量变化
考点02反应历程、机理图分析
考点03原电池的工作原理及应用
考点04化学电源
考点05多池和多室电化学装置
考点06电解池的应用
考点07化学反应速率、平衡图像分析
考点O8电离平衡、水的电离与溶液pH
考点09盐类的水解及其应用
考点10沉淀溶解平衡及其利用
考点11离子平衡综合题
》
考点01化学反应中的能量变化
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】c
》
考点02反应历程、机理图分析
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】C
四
考点03原电池的工作原理及应用
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】A
D考点04化学电源
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】C
1/3
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4.【答案】D
》
考点05多池和多室电化学装置
1.【答案】C
2.【答案】D
电解
3.【答案】(1)①2NaC+2H0
2NaOH+H↑+C↑②11.7g(2)①正
②2H0+2e
H+20H
(3)①N0+2H0-3e=N0口,+4H②NH③0.8mol④Cu⑤不a变
(4)
①m②NiO(OHD+e+HO=Ni(OH)2+OH
D考点06电解池的应用
1.【答案】D
2.【答案】D
》
考点07化学反应速率、平衡图像分析
1.【答案】D
考点08电离平衡、水的电离与溶液p州
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】(1)①①③⑤
②⑦⑨⑩
③
①③
(2)
KHSO=K+H+SO
(
3)
①
HCO>HX>HY
②
NaY>NaCO>NaX>NaHCO
③HX+CO号=X+HCO3
(4)①图1
②
酚酞
③盐酸
刀
考点09盐类的水解及其应用
1.【答案】A
考点10沉淀溶解平衡及其利用
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1.【答案】B
》
考点11离子平衡综合题
1.【答案】B
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