内容正文:
★开封前注意保密
2025—2026学年度第一学期期末教学质量监测
高中二年级化学
本试题共6页,考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的信息填写清楚、准确,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答题时请按要求用笔,保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后,请将本试题及答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题4分,共60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. 化学与社会、生产及生活密切相关。下列说法正确的是
A. 水凝结成冰的过程中,体系的混乱度变化
B. 镀锌的铁板镀层破损后比镀锡的铁板镀层破损后腐蚀快
C. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”
D. “问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片,该电池将化学能转化为电能
2. 下列说法正确的是
A. 5d1表示5d能级上有1个轨道
B. 基态钙原子核外N层电子的自旋状态相反
C. 基态碳原子电子排布式为,符合洪特规则
D. 某基态原子的价层电子轨道表示式为
3. 下列化学用语表示正确的是
A. N2的电子式为
B. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图为
C. 基态的简化电子排布式为[He]2s22p4
D. 的结构示意图为
4. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
实验装置
实验目的
A.制备FeSO4固体
B.证明醋酸是弱酸
实验装置
实验目的
C.验证FeCl3对H2O2的分解有催化作用
D.验证
A. A B. B C. C D. D
5. 劳动创造未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:用醋酸清洗烧水壶中的水垢
醋酸是弱电解质
B
实践活动:用泡沫灭火器演示如何灭火
与在溶液中互促水解
C
帮厨活动:将洗净的铸铁刀具擦干后放置
铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀
D
自主探究:用碘酒检验淘米水中是否含有淀粉
淀粉遇碘单质变蓝
A. A B. B C. C D. D
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 5.6 g 56Fe含有的中子数目为
B. 1 L AlCl3溶液中和的数目之和为
C. 标准状况下,氢氧燃料电池中,消耗22.4 L H2转移的电子数目为
D. 密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol H2(g),充分反应后生成HI(g)的数目为
7. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
为保护铁闸门不被腐蚀,常将铁闸门与电源正极相连
可利用外加电流法保护金属构件
B
其他条件不变,将合成氨()平衡体系的体积压缩一半,再次平衡时压强小于原平衡压强的两倍
加压使反应的平衡常数增大
C
升高温度,吸热反应正向移动
升高温度时,加快,减慢
D
夜晚街道上光彩夺目的霓虹灯与电子跃迁有关
电子跃迁到较低能级以光的形式释放能量
A. A B. B C. C D. D
8. Mg-AgCl电池是一种以海水(主要成分为NaCl)为电解质溶液的水激活电池。该电池放电时,下列说法错误的是
A. Mg电极为负极
B. 电子从负极经外电路流向正极
C. 正极反应为
D. 理论上,若电路中转移了0.2 mol电子,则有2.4 g Mg参与反应
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向稀硫酸中加入足量纯锌,片刻后再加入适量CuSO4溶液
加入CuSO4溶液后,气泡产生的速率加快
增大了浓度,反应速率加快
B
向两支均盛有2 mL NaOH溶液的试管中,分别加入两滴浓度均为的AlCl3和FeCl3溶液
一支无明显现象,另一支试管出现红褐色沉淀
C
向NaHCO3溶液中加入Na[Al(OH)4]溶液
有白色沉淀生成
结合的能力比强
D
相同温度下,向两支盛有4 mL 酸性高锰酸钾溶液的试管中,分别加入2 mL 和2 mL 的草酸
加入草酸的试管中溶液褪色更快
反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用NH4Cl溶液除铁锈:
B. 用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:
C. 制备Fe(OH)3胶体:
D. 铅酸蓄电池放电时负极的反应:
11. 物质X与Y同时发生两个反应,反应Ⅰ: ,反应Ⅱ: ,反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 相同条件下,物质N比物质M更稳定
C. 相同条件下,反应Ⅰ更快达到平衡
D. 反应Ⅱ达到平衡后,降低温度,平衡向正反应方向移动
12. 100℃时,向pH=6的蒸馏水中加入一定量NaHCO3晶体,保持温度不变,完全溶解后测得溶液的pH=7。关于该溶液,下列说法错误的是
A. 该温度下水的离子积
B. 溶液中
C. 溶液中有
D. 溶液中,由水电离出的
13. 亚氯酸钾是一种含氯消毒剂,其制备的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 中,氯元素的化合价为
B. “制备”工序中,蔗糖为还原剂
C. “吸收”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 将未反应的循环吸收,有利于提高的产率
14. 我国最近在太阳能光电催化一化学耦合处理硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 该装置中能量转化形式有化学能转化为电能
B. 该装置工作时,b极为正极
C. a极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+
D. 电路中每通过1 mol e-,可处理34 g H2S
15. 室温下,向弱酸HA溶液中加入NaOH溶液,充分反应后,溶液中各含A微粒的分布分数(某一种含A微粒的物质的量浓度占所有含A微粒总物质的量浓度的分数)随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A. HA的电离平衡常数
B. 该溶液的pH<7.0时,
C. NaA溶液的pH≈8.9
D. 室温下,相同物质的量浓度的HA和NaA溶液等体积混合,混合溶液的pH=4.8
二、非选择题:共3小题,共40分。
16. 磷酸亚铁锂()可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用、等作为原料制备。请回答下列问题:
(1)P在元素周期表中的位置为___________。
(2)基态原子的价层电子排布式为___________,基态与中未成对的电子数之比为___________。
(3)基态原子的核外电子有___________种空间运动状态,其能量最高的电子的电子云轮廓图为___________。
(4)组成,的非金属元素中,N、P、O的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号);第一电离能:N___________(填“>”或“<”)O,原因是___________。
17. 某实验小组为探究和的氧化能力设计如下实验。
.探究和氧化的速率
向体积均为、浓度均为的溶液和溶液中加入表面积相同、质量相等的铜片,反应一段时间后,经检验,已完全消耗,还有剩余。该小组同学猜测和的氧化能力:。
(1)检验溶液中还有剩余的试剂为___________。
(2)相较于溶液,溶液和铜反应速率较快的原因为___________。
.探究反应为可逆反应
将浓度均为的溶液和溶液等体积混合,一段时间后,溶液变为黄色,且有灰黑色沉淀生成。
(3)若要证明该反应为可逆反应,只需检验___________(填离子符号)的存在。
.测定反应的平衡常数
取上层清液,用酸性溶液滴定上层清液中剩余的,并记录滴定终点所消耗的酸性溶液的体积;重复滴定3次,平均消耗酸性溶液的体积为。
(4)完成上述滴定实验,下列仪器不需要用到的是___________(填字母)。
(5)该滴定过程中不需要加入指示剂的原因为___________。
(6)平衡时___________(用含、、的代数式表示,下同),该反应的平衡常数___________。
(7)若设计实验滴定上层清液中剩余的,则最终测得反应的平衡常数会___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18. 含氮化合物是化工、能源以及环保等领域的研究热点。
(1)利用H2O和空气中的N2可合成NH3,同时生成O2。
已知:ⅰ. ;
ⅱ. 。
则上述合成氨的热化学方程式为________________________。
(2)合成尿素[CO(NH2)2]的反应为 。一定温度下,向恒容密闭容器中按物质的量之比4:1充入NH3和CO2,发生上述反应,测得CO2的转化率随时间的变化情况如图所示。
①若用CO2的浓度变化表示反应速率,则A点的正反应速率______(填“>”、“<”或“=”)逆反应速率。
②下列不能说明该反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A.体系压强不再变化
B.气体平均摩尔质量不再变化
C.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2:1
D.固体的质量不再变化
③工业上合成尿素时,既能加快反应速率,又能提高原料利用率的措施是______(填字母)。
A.升高温度 B.加入催化剂
C.将尿素及时分离出去 D.增大反应体系的压强
(3)汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源,其中存在大量的NO。实验发现,NO易发生二聚反应,并能快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的NO,测得温度分别为T1和T2时NO的转化率随时间变化的情况如图所示。
①反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
②T2温度下,达到平衡时体系的总压强为200 kPa,X点N2O2的物质的量分数为______(保留三位有效数字),X点对应的压强平衡常数______(用分压表示,,保留小数点后三位)。
③如图所示,利用电解原理,可将废气中的NO转化为NH4NO3,阳极的电极反应式为______,通入NH3的目的是______。
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高中二年级化学
本试题共6页,考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的信息填写清楚、准确,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答题时请按要求用笔,保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后,请将本试题及答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题4分,共60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. 化学与社会、生产及生活密切相关。下列说法正确的是
A. 水凝结成冰的过程中,体系的混乱度变化
B. 镀锌的铁板镀层破损后比镀锡的铁板镀层破损后腐蚀快
C. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”
D. “问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片,该电池将化学能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.水凝结成冰的过程中,水分子由无序排列转化为有序排列,体系的混乱度减小,,A错误;
B.金属活动性:锌>铁>锡,镀层破损后,镀锡铁板的镀层中形成铁锡原电池,铁作负极,加速了铁的腐蚀;镀锌铁板中锌作负极,铁作正极,保护了铁;故镀锌的铁板镀层破损后比镀锡的铁板镀层破损后腐蚀慢,B错误;
C.太阳能、风能和氢能等能源不产生二氧化碳,所以利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”,C正确;
D.“问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片,该电池将太阳能转化为电能,D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. 5d1表示5d能级上有1个轨道
B. 基态钙原子核外N层电子的自旋状态相反
C. 基态碳原子电子排布式为,符合洪特规则
D. 某基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.5d1表示5d能级上有1个电子,A错误。
B.基态钙原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子,则其原子核外N层电子的自旋状态相反,B正确。
C.若基态碳原子电子排布式为,依据洪特规则,填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行,2p能级上的2个电子应单独分占2p能级的2个轨道,所以违反洪特规则,C错误。
D.根据能量最低原理,电子先填充能量较低的4s能级,故该基态原子的价层电子轨道表示式为,D错误。
故答案选B。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. N2的电子式为
B. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图为
C. 基态的简化电子排布式为[He]2s22p4
D. 的结构示意图为
【答案】D
【解析】
【详解】A.N2中,两个N原子间形成三对共用电子,另外,每个N原子的最外层还有1个孤电子对,电子式为:,A错误;
B.镁原子最外层电子为3s能级上的电子,电子云轮廓为球形,则镁原子最外层电子的电子云轮廓图为,B错误;
C.基态的简化电子排布式为[He]2s22p6,C错误;
D.核外有10个电子,结构示意图为,D正确。
故答案选D。
4. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
实验装置
实验目的
A.制备FeSO4固体
B.证明醋酸是弱酸
实验装置
实验目的
C.验证FeCl3对H2O2的分解有催化作用
D.验证
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.在空气中蒸干FeSO4溶液,会被空气中的氧气氧化,因此不能得到FeSO4固体,A不符合题意;
B.若醋酸是弱酸,则醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸钠水解使溶液显碱性,故可以通过测定醋酸钠溶液的pH判断醋酸是弱酸,B符合题意;
C.烧杯中的试管中既滴加了FeCl3溶液,又加热,存在两个变量,不能验证FeCl3对H2O2的分解有催化作用,C不符合题意;
D.试管中AgNO3过量,与NaCl和KI反应均能生成沉淀,故不能根据实验现象判断AgCl和AgI的大小,D不符合题意。
故答案选B。
5. 劳动创造未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动:用醋酸清洗烧水壶中的水垢
醋酸是弱电解质
B
实践活动:用泡沫灭火器演示如何灭火
与在溶液中互促水解
C
帮厨活动:将洗净的铸铁刀具擦干后放置
铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀
D
自主探究:用碘酒检验淘米水中是否含有淀粉
淀粉遇碘单质变蓝
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用醋酸清洗烧水壶中的水垢是因为醋酸的酸性强于碳酸,能与水垢的主要成分碳酸钙反应生成溶于水的醋酸钙,从而达到清除水垢的目的,用醋酸清洗烧水壶中的水垢与醋酸是弱电解质无关,故选A;
B.泡沫灭火器所用灭火剂中的铝离子与碳酸氢根离子在溶液中互促水解,生成氢氧化铝、二氧化碳和水,二者有关联,故不选B;
C.铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀,铸铁刀具洗净后需擦干防腐,二者有关联,故不选C;
D.淀粉遇碘单质会变蓝,可以用碘酒检验淘米水中是否含有淀粉,二者有关联,故不选D;
选A。
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 5.6 g 56Fe含有的中子数目为
B. 1 L AlCl3溶液中和的数目之和为
C. 标准状况下,氢氧燃料电池中,消耗22.4 L H2转移的电子数目为
D. 密闭容器中充入1 mol I2(g)和1 mol H2(g),充分反应后生成HI(g)的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.1个56Fe中含有的中子数为,5.6 g 56Fe的物质的量为0.1 mol,因此5.6 g 56Fe含有的中子数目为,A正确;
B.根据物料守恒及铝离子水解可知,,B错误;
C.标准状况下,氢氧燃料电池中负极电极反应式为,22.4 L H2的物质的量为1 mol,因此消耗22.4 L H2转移电子的数目为,C错误;
D.氢气和碘蒸气反应生成碘化氢的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则密闭容器中1 mol碘蒸气和1 mol氢气充分反应后生成HI(g)的数目小于,D错误;
故选A。
7. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
为保护铁闸门不被腐蚀,常将铁闸门与电源正极相连
可利用外加电流法保护金属构件
B
其他条件不变,将合成氨()平衡体系的体积压缩一半,再次平衡时压强小于原平衡压强的两倍
加压使反应的平衡常数增大
C
升高温度,吸热反应正向移动
升高温度时,加快,减慢
D
夜晚街道上光彩夺目的霓虹灯与电子跃迁有关
电子跃迁到较低能级以光的形式释放能量
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.为保护铁闸门不被腐蚀,常将其与电源负极相连,该方式属于外加电流法,陈述Ⅰ错误,A不符合题意;
B.平衡常数只受温度影响,压强不影响平衡常数,陈述Ⅱ错误,B不符合题意;
C.升高温度,正、逆反应速率均加快,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时释放能量,光是电子跃迁释放能量的重要形式,因此霓虹灯与电子跃迁有关,D符合题意;
故选D。
8. Mg-AgCl电池是一种以海水(主要成分为NaCl)为电解质溶液的水激活电池。该电池放电时,下列说法错误的是
A. Mg电极为负极
B. 电子从负极经外电路流向正极
C. 正极反应为
D. 理论上,若电路中转移了0.2 mol电子,则有2.4 g Mg参与反应
【答案】C
【解析】
【分析】电池是一种以海水(主要成分为)为电解质溶液的水激活电池,作负极,电极反应式为,作正极,电极反应式为,据此解答。
【详解】A.放电时Mg作负极,A正确;
B.放电时电子从负极经外电路流向正极,B正确;
C.作正极,电极反应式为,C错误;
D.作负极,电极反应式为,若电路中转移了电子,消耗,则有 Mg参与反应,D正确;
故选C。
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向稀硫酸中加入足量纯锌,片刻后再加入适量CuSO4溶液
加入CuSO4溶液后,气泡产生的速率加快
增大了浓度,反应速率加快
B
向两支均盛有2 mL NaOH溶液的试管中,分别加入两滴浓度均为的AlCl3和FeCl3溶液
一支无明显现象,另一支试管出现红褐色沉淀
C
向NaHCO3溶液中加入Na[Al(OH)4]溶液
有白色沉淀生成
结合的能力比强
D
相同温度下,向两支盛有4 mL 酸性高锰酸钾溶液的试管中,分别加入2 mL 和2 mL 的草酸
加入草酸的试管中溶液褪色更快
反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn置换出Cu,构成原电池,加快生成H2的速率,与的浓度无关,实验结论错误,A不符合题意;
B.向盛有2 mL NaOH溶液的试管中,加入两滴浓度为的AlCl3溶液,NaOH过量,发生反应,因此没有Al(OH)3沉淀产生,不能说明,实验结论错误,B不符合题意。
C.向NaHCO3溶液中加入Na[Al(OH)4]溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀是结合电离出的而生成的Al(OH)3,说明结合的能力比强,C符合题意;
D.酸性高锰酸钾溶液过量,两支试管中溶液的紫色均不会消失,应控制酸性高锰酸钾溶液不足且等量,增大草酸的浓度,使草酸过量,这样才可探究浓度对反应速率的影响,实验操作和现象错误,D不符合题意;
答案选C。
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用NH4Cl溶液除铁锈:
B. 用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:
C. 制备Fe(OH)3胶体:
D. 铅酸蓄电池放电时负极的反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铵根离子水解生成弱电解质和,离子方程式为,A错误;
B.用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4,是利用CaSO4可以转化为更难溶的CaCO3,故离子方程式为,B正确;
C.制备Fe(OH)3胶体的反应为FeCl3饱和溶液在沸水中发生水解反应生成Fe(OH)3胶体和HCl,而不是沉淀,反应的离子方程式为,C错误;
D.铅酸蓄电池放电时,铅为原电池的负极,Pb在负极失去电子发生氧化反应生成PbSO4,电极反应式为,D错误。
故答案选B。
11. 物质X与Y同时发生两个反应,反应Ⅰ: ,反应Ⅱ: ,反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 相同条件下,物质N比物质M更稳定
C. 相同条件下,反应Ⅰ更快达到平衡
D. 反应Ⅱ达到平衡后,降低温度,平衡向正反应方向移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图示可知,反应Ⅱ为放热反应,,A错误;
B.相同条件下,物质N比物质M的能量低,故更稳定,B正确;
C.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小,活化分子数目越大,反应越快,故相同条件下,反应Ⅰ更快达到平衡,C项正确;
D.反应Ⅱ为放热反应,根据勒夏特列原理,降低温度,反应Ⅱ向正反应方向进行,D项正确;
故答案选A。
12. 100℃时,向pH=6的蒸馏水中加入一定量NaHCO3晶体,保持温度不变,完全溶解后测得溶液的pH=7。关于该溶液,下列说法错误的是
A. 该温度下水的离子积
B. 溶液中
C. 溶液中有
D. 溶液中,由水电离出的
【答案】D
【解析】
【详解】A.100℃时,蒸馏水呈中性,pH=6,,,,A正确;
B.NaHCO3溶液呈碱性,的水解程度大于电离程度,所以,B正确;
C.NaHCO3溶液中存在电荷守恒:,存在物料守恒:,根据电荷守恒、物料守恒可得到质子守恒,即,C正确;
D.根据A项可知,100℃时,溶液的pH=7,,则,由水电离出的,D错误;
故选D。
13. 亚氯酸钾是一种含氯消毒剂,其制备的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 中,氯元素的化合价为
B. “制备”工序中,蔗糖为还原剂
C. “吸收”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 将未反应的循环吸收,有利于提高的产率
【答案】C
【解析】
【分析】KClO3与蔗糖混合溶液在硫酸作用下生成ClO2、K2SO4、CO2,KOH、H2O2的混合溶液吸收ClO2转化为KClO2,据此回答。
【详解】A.KClO2中,K元素显+1价、O元素显-2价,根据化合价代数和等于0,氯元素的化合价为+3,故A正确;
B.“制备ClO2”工序中,蔗糖中碳元素化合价升高为+4,蔗糖为还原剂,故B正确;
C.“吸收ClO2”时,双氧水中氧元素化合价由-1升高为0,双氧水是还原剂,ClO2中Cl元素化合价由+4降低为+3,ClO2是氧化剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,故C错误;
D.将未反应的ClO2循环吸收,可以提高KClO2的产率,故D正确;
选C。
14. 我国最近在太阳能光电催化一化学耦合处理硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 该装置中能量转化形式有化学能转化为电能
B. 该装置工作时,b极为正极
C. a极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+
D. 电路中每通过1 mol e-,可处理34 g H2S
【答案】D
【解析】
【分析】该装置中存在由化学能转化为电能的构成,因此存在原电池反应原理。负极上发生失去电子的氧化反应,正极上发生得到电子的还原反应,在同一闭合回路中电子转移数目相等,据此分析解答。
【详解】A.根据图示可知:该装置中存在的能量转化形式有光能转化为化学能,化学能转化为电能,故该装置中能量转化形式有化学能转化为电能,A正确;
B.根据图示可知:在b电极上H+得到电子被还原产生H2,故b电极为原电池的正极,B正确;
C.根据图示可知在a极上Fe2+失去电子变为Fe3+,故a电极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,C正确;
D.H2S失去2个电子变为S和2个H+,故电路中若通过2 mol e-,可处理34 g H2S,则若电路中每通过1 mol e-,可处理17 g H2S,D错误;
故合理选项是D。
15. 室温下,向弱酸HA溶液中加入NaOH溶液,充分反应后,溶液中各含A微粒的分布分数(某一种含A微粒的物质的量浓度占所有含A微粒总物质的量浓度的分数)随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A. HA的电离平衡常数
B. 该溶液的pH<7.0时,
C. NaA溶液的pH≈8.9
D. 室温下,相同物质的量浓度的HA和NaA溶液等体积混合,混合溶液的pH=4.8
【答案】D
【解析】
【详解】A.HA、的分布分数相等时,,溶液的pH=4.8,HA的电离平衡常数,A正确;
B.当该溶液的pH<7.0时,,,则,B正确。
C.根据水解方程式:
,, NaA溶液的pH约为,C正确。
D.室温下,的水解常数,物质的量浓度相等的HA和NaA溶液等体积混合,HA的电离程度更大,即,由缓冲公式,,>0,因此,pH>4.8,D错误。
故答案选D。
二、非选择题:共3小题,共40分。
16. 磷酸亚铁锂()可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用、等作为原料制备。请回答下列问题:
(1)P在元素周期表中的位置为___________。
(2)基态原子的价层电子排布式为___________,基态与中未成对的电子数之比为___________。
(3)基态原子的核外电子有___________种空间运动状态,其能量最高的电子的电子云轮廓图为___________。
(4)组成,的非金属元素中,N、P、O的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号);第一电离能:N___________(填“>”或“<”)O,原因是___________。
【答案】(1)第三周期第VA族
(2) ①. ②. 4:5
(3) ①. 9 ②. 哑铃状
(4) ①. ②. > ③. N核外电子排布处于半充满状态,比较稳定,难失去一个电子
【解析】
【小问1详解】
P在元素周期表中的位置:第三周期第VA族;
【小问2详解】
Fe原子序数26,基态原子的价层电子排布式:;基态价层电子排布:、基态价层电子排布:,未成对电子数比值:4:5;
【小问3详解】
Cl原子序数17,基态原子的核外电子排布:,核外电子占据9个轨道,由9种空间运动状态;其能量最高的电子位于3p能级,电子云轮廓图为哑铃状;
【小问4详解】
同周期元素电负性从左到右逐渐增强,同族元素电负性从上到下逐渐减弱,电负性:;N核外电子排布处于半充满状态,比较稳定,难失去一个电子;
17. 某实验小组为探究和的氧化能力设计如下实验。
.探究和氧化的速率
向体积均为、浓度均为的溶液和溶液中加入表面积相同、质量相等的铜片,反应一段时间后,经检验,已完全消耗,还有剩余。该小组同学猜测和的氧化能力:。
(1)检验溶液中还有剩余的试剂为___________。
(2)相较于溶液,溶液和铜反应速率较快的原因为___________。
.探究反应为可逆反应
将浓度均为的溶液和溶液等体积混合,一段时间后,溶液变为黄色,且有灰黑色沉淀生成。
(3)若要证明该反应为可逆反应,只需检验___________(填离子符号)的存在。
.测定反应的平衡常数
取上层清液,用酸性溶液滴定上层清液中剩余的,并记录滴定终点所消耗的酸性溶液的体积;重复滴定3次,平均消耗酸性溶液的体积为。
(4)完成上述滴定实验,下列仪器不需要用到的是___________(填字母)。
(5)该滴定过程中不需要加入指示剂的原因为___________。
(6)平衡时___________(用含、、的代数式表示,下同),该反应的平衡常数___________。
(7)若设计实验滴定上层清液中剩余的,则最终测得反应的平衡常数会___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)溶液
(2)铜置换银的过程中会形成原电池,加快反应速率
(3)
(4)BD (5)酸性溶液滴定至终点时有颜色变化
(6) ①. ②.
(7)偏大
【解析】
【分析】实验Ⅰ探究和氧化的速率,从而比较和的氧化能力;
实验Ⅱ要证明为可逆反应只要证明生成物和反应物同时存在;
实验Ⅲ通过测定平衡时Fe2+的浓度、结合转化浓度之比等于化学计量数之比确定平衡时各物质的物质的量浓度,进一步计算化学平衡常数。
【小问1详解】
检验溶液中还有剩余可通过检验铁离子实现,试剂为溶液;
【小问2详解】
铜置换银的过程中会形成原电池,加快反应速率;
【小问3详解】
溶液过量,所以要证明该反应为可逆反应,只需检验溶液中还有剩余;
【小问4详解】
四种仪器分别为酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、坩埚,完成上述滴定实验不需要用到的是碱式滴定管和坩埚;
【小问5详解】
酸性溶液滴定至终点时有颜色变化,所以该滴定过程中不需要加入指示剂;
【小问6详解】
滴定过程中存在:,所以;消耗的c(Fe2+)=(0.005-)mol/L,则平衡时c(Ag+)=0.01mol/L-(0.005-)mol/L=,c(Fe3+)=(0.005-)mol/L,则该反应的平衡常数;
【小问7详解】
若设计实验滴定上层清液中剩余的,滴定过程中消耗的同时,反应平衡会正向移动,最终测得偏大,则最终测得反应的平衡常数会偏大。
18. 含氮化合物是化工、能源以及环保等领域的研究热点。
(1)利用H2O和空气中的N2可合成NH3,同时生成O2。
已知:ⅰ. ;
ⅱ. 。
则上述合成氨的热化学方程式为________________________。
(2)合成尿素[CO(NH2)2]的反应为 。一定温度下,向恒容密闭容器中按物质的量之比4:1充入NH3和CO2,发生上述反应,测得CO2的转化率随时间的变化情况如图所示。
①若用CO2的浓度变化表示反应速率,则A点的正反应速率______(填“>”、“<”或“=”)逆反应速率。
②下列不能说明该反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A.体系压强不再变化
B.气体平均摩尔质量不再变化
C.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2:1
D.固体的质量不再变化
③工业上合成尿素时,既能加快反应速率,又能提高原料利用率的措施是______(填字母)。
A.升高温度 B.加入催化剂
C.将尿素及时分离出去 D.增大反应体系的压强
(3)汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源,其中存在大量的NO。实验发现,NO易发生二聚反应,并能快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的NO,测得温度分别为T1和T2时NO的转化率随时间变化的情况如图所示。
①反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
②T2温度下,达到平衡时体系的总压强为200 kPa,X点N2O2的物质的量分数为______(保留三位有效数字),X点对应的压强平衡常数______(用分压表示,,保留小数点后三位)。
③如图所示,利用电解原理,可将废气中的NO转化为NH4NO3,阳极的电极反应式为______,通入NH3的目的是______。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. C ③. D
(3) ①. 放热 ②. 78.6% ③. 0.086 ④. ⑤. 使电解产物全部转化为NH4NO3
【解析】
【详解】(1)根据盖斯定律可知,-2×Ⅰ-3×Ⅱ得 。
(2)①由图可知,A点时反应未达平衡,反应向正反应的方向进行,此时,A点正反应的速率大于逆反应的速率。
②A.该反应为气体分子数减少的反应,体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态,A不符合题意。
B.反应后气体质量减小,气体物质的量也减小,但是减小程度不同,气体平均摩尔质量为可变的值,当气体平均摩尔质量不再变化时,说明反应达到平衡状态,B不符合题意。
C.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比始终为2:1,不能说明反应达到平衡状态,C符合题意。
D.固体的质量不再变化,说明正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡状态,D不符合题意。
故答案选C。
③A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,原料利用率减小,A不符合题意;
B.加入催化剂平衡不移动,B不符合题意;
C.将固体产物尿素及时分离出去,固体浓度视为常数,浓度不变,平衡不移动,C不符合题意;
D.该反应为气体体积减小的反应,增大压强,反应速率加快,平衡正向移动,可提高原料利用率,D符合题意;
故答案选D。
(3)①由图可知,T2温度时,反应先达到平衡,说明T2>T1。T2时平衡转化率低于T1时的,说明温度升高,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应。
②假设起始时NO为a mol,则根据三段式:
X点N2O2的物质的量分数为,;
③电解NO制备NH4NO3,阳极的电极反应式为,阴极的电极反应式为,根据得失电子守恒,阳极产生的的物质的量大于阴极产生的的物质的量,通入氨气可使电解产物全部转化为NH4NO3。
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