重庆市高二上学期化学月考练习试题(填写版)
2026-10-12
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内容正文:
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
高二上期第一次月考试题
学段学科
高中化学
适用年级
高二
教材版本
人教版(选择性必修1)
对应内容
化学反应速率与化学平衡、电化学(原电池、电解池、金属的腐蚀与防护)
作业类型
月考试题
完成时长
总时长_75分钟
设计者
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
· 课标要求:本作业对应的学科核心素养是宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学态度与社会责任,需达成学业质量水平2、水平3学业质量标准。
· 教材地位:本单元是人教版选择性必修1核心模块,承载可逆反应与化学平衡、平衡移动原理、活化能与反应历程、原电池电解池工作模型、金属腐蚀防护等核心概念;训练学生利用平衡思想分析可逆过程、构建电化学模型解决实际生产问题,建立化学理论服务工业生产、环境保护的价值观念。
· 教学重难点:本作业聚焦的重难点:①勒夏特列原理的理解与应用,化学平衡状态判断、平衡常数与浓度商计算;②活化分子、基元反应、决速步骤;③原电池、电解池工作原理,电极反应书写、电化学计算;④金属腐蚀与防护;⑤结合图像、工业情境综合分析平衡与电化学问题。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
学生已经学习化学反应速率、化学平衡,初步掌握勒夏特列原理;认识原电池,刚学习电解池;了解金属腐蚀防护基础常识,具备基础化学计算能力。
现有困惑
容易混淆平衡移动与速率变化;催化剂对平衡、活化分子百分数的影响;原电池、电解池电极判断;混淆“改变压强”与“充入惰性气体”对平衡的影响;不会结合能量图像分析基元反应;电化学与平衡综合图像题分析能力薄弱;审题忽略“恒容/恒压”“标准状况”等限定条件。
差异分析
基础薄弱学生侧重基础概念辨析;中等学生能处理基础计算,对图像、陌生工业情境题存在障碍;优生能熟练处理综合题型,需复杂情境、信息型题目进行拔高训练。
3. 设计意图:本套月考试题围绕高二选择性必修1前半段核心知识,兼顾基础概念辨析、图像信息读取、工业真实情境应用,分层设置单选与大题;既考查学生对化学平衡、电化学核心概念的识记理解,又训练证据推理、模型认知,通过工业冶炼、废水废气处理、新型电池情境落实科学态度与社会责任,检测阶段学习效果,诊断学生易错薄弱点。
三、作业目标
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
识记辨别金属腐蚀防护、勒夏特列原理、活化分子、原电池电解池、平衡常数等概念;辨析外界条件对速率与平衡的影响
变化观念与平衡思想、宏观辨识与微观探析
选择题正确率,概念辨析类题目作答情况
能力运用
B
运用平衡移动原理、电化学模型,结合图像、工业情境解决平衡判断、电极反应书写、平衡常数、NA、电化学相关计算问题
证据推理与模型认知
计算题步骤、图像题分析、电极方程式书写正误
思维发展
C
结合能量图、浓度图像、电化学装置图,分析基元反应、平衡移动方向、电池充放电过程,对比区分易混淆概念
证据推理与模型认知
图像类试题、综合大题的推理论证过程
情感态度
D
认识化学平衡、电化学在工业冶炼、污染治理、电池研发中的应用,建立利用化学知识解决环境生产问题的意识
科学态度与社会责任
工业、环境类情境题答题表现
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
对应作业目标编号
设计意图
参考答案/评价要点
1
单选
金属腐蚀与防护正误判断
A
考查不锈钢、牺牲阳极、外加电流保护、化学腐蚀等基础概念
B;区分化学腐蚀与原电池/电解池防护方式
2
单选
勒夏特列原理适用判断
A
区分催化剂不能由平衡原理解释,辨析浓度、温度对平衡的影响
D;催化剂只改变速率,不移动平衡
3
单选
多装置电化学(原电池、电解饱和食盐水、电解精炼银、干电池)
A、B
识别原电池/电解池装置,电极判断,电解精炼、离子交换膜
C;粗银作阳极、精银作阴极是电解精炼银关键
4
单选
活化分子数、活化分子百分数影响因素
A
辨析浓度、压强、温度、催化剂对两个指标的区别
C;升温、加催化剂同时增大活化分子数和百分数
5
单选
阿伏加德罗常数结合电解、可逆反应
A、B
可逆反应不能完全进行,电解电子转移,注意体积/溶液体积条件
B;体积未知、非标况气体不能直接计算
6
单选
反应能量-历程图像,基元反应、决速步、焓变、活化能
A、C
读懂能量图,过渡态、基元反应,活化能与压强关系
B;总焓变看反应物/生成物总能量差,不等于b-a
7
单选
新型可充电电池(充放电装置图)
B、C
二次电池放电正负极、充电阴阳极、离子迁移、电极反应
D;放电a正极b负极,充电a阳极b阴极,阳离子移向阴极
8
单选
实验方案、现象、结论,平衡移动实验探究
A、C
实验评价,区分充惰性气体、催化剂、浓度/温度改变的实验现象与结论
C;恒容充Ne各物质分压不变,平衡不移动
9
单选
可逆反应平衡状态判断,速率、温度、催化剂影响
A、B
平衡标志判断,催化剂同等改变正逆速率,温度对平衡影响
B;气体分子数变化的反应,恒容压强不变是平衡标志
10
单选
电解池-燃料电池组合氯碱新工艺,离子交换膜
B、C
工业组合装置,电解池阴阳极、燃料电池正负极、离子移动、NaOH浓度
C;电解池中阳离子向阴极室移动
11
单选
浓度-时间图像,速率、平衡常数、压强对平衡移动
B、C
根据图像读取Δc,计算速率、K;压强对气体平衡的影响
B;速率计算注意时间与浓度变化,看清计量数
12
单选
四室电渗析制备次磷酸,结合铅蓄电池
B、C
电渗析隔膜判断,一元弱酸盐性质,电解计算,铅蓄电池电极
B;区分阳膜阴膜,气体体积须标明标准状况
13
单选
恒温恒容平衡计算,平衡常数K,平衡判断
A、B
利用K做三段式计算,平衡判断依据,元素质量分数计算
C;三段式列式求解,全气体总质量不变不能判平衡
14
单选
CO₂平衡转化率-温度图像,投料比,平衡移动
C、B
温度、投料比对平衡转化率影响,平衡标志,三段式计算
D;升温转化率下降→正反应放热,投料比越大CO₂转化率越高
15
解答
铝土矿工业冶炼铝流程
A、B、D
化工流程,化合价、浸出操作目的、除杂、离子方程式、电解冶炼方程式
(1)+3 (2)增大接触面积加快反应 (3)使Al³⁺完全溶解防止入滤渣;Fe(OH)₃ (4)[Al(OH)₄]⁻+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃⁻;NaCl和NaHCO₃ (5)2Al₂O₃(熔融)电解4Al+3O₂↑
16
解答
Fe³⁺-SCN⁻平衡实验;亚硝酸根检测;废液氧化处理
A、B、C、D
浓度对平衡移动;催化剂、中间体判断;氧化还原离子方程式书写
(1)<,正向 (2)变浅,减小 (3)催化剂 (4)I₂+NO₂⁻+H₂O=2I⁻+NO₃⁻+2H⁺ (5)SCN⁻+4ClO⁻+H₂O=SO₄²⁻+CO₂↑+N₂↑+4Cl⁻+2H⁺
17
解答
甲醇燃料电池、电镀、电解处理NOₓ废气电化学综合
B、C、D
燃料电池电极反应;电镀原理;电解处理废气、电子守恒、离子迁移计算
(1)负极;CH₃OH-6e⁻+H₂O=CO₂↑+6H⁺ (2)b;Cu²⁺+2e⁻=Cu;0.1;不变 (3)NO₂-e⁻+H₂O=NO₃⁻+2H⁺;0.1
18
解答
盖斯定律、化学平衡状态判断、平衡常数K、浓度商Q计算
A、B、C
盖斯定律计算焓变,平衡状态判断,K表达式,温度与K关系,Q与K比较判移动方向
(1)-41.8 kJ·mol⁻¹,降低温度 (2)b (3)K=c(H₂)·c(CO₂)/[c(CO)·c(H₂O)],吸热 (4)等于 (5)逆反应方向
五、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
基础题全对,概念精确;能准确区分易混淆概念(活化分子、电化学电极、平衡原理)
少量细节错误,核心概念理解正确,个别概念混淆
较多基础概念错误,不能区分速率与平衡、原电池电解池
20%
能力运用
方法恰当,过程清晰;三段式、电极方程式书写规范,计算结果准确
方法基本正确,计算少量失误,方程式少量漏写条件/电荷
方法不当;方程式不配平,缺少计算过程,大量计算错误
30%
思维发展
图像题推理充分,能从装置图、能量图、转化率图像提取信息,论证逻辑清晰
能读懂图像基础信息,分析深度不足;综合题部分思路缺失
看不懂图像信息,推理混乱,不会比较Q与K,不会识别基元反应
30%
情感态度
答题规范,方程式书写工整;工业环境类情境能结合化学理论分析,主动反思错题
答题较规范,能完成工业、环境类情境基础设问
答题潦草,面对陌生工业情境直接放弃作答
20%
6、 试题详情
高二上期第一次月考化学试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Fe56 Cu64
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A.在普通钢中加入铬、镍等制成不锈钢可延缓腐蚀
B.当镀金属锡的铁质水龙头镀层破损时,镀层仍能对铁水龙头起保护作用
C.纯银器表面渐渐变暗因在空气中化学腐蚀
D.水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
2.下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是
A.溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入少量硝酸银固体后,溶液颜色变浅
B.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
C.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.使用催化剂,提高合成氨的转化率
3.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用,下列说法错误的是
A.装置①盐桥(含有KCl溶液)原电池甲烧杯中的Zn一端为负极
B.装置②电解饱和NaCl溶液,图中离子交换膜是阳离子交换膜
C.利用装置③可电解精炼银
D.装置④锌筒作负极,发生氧化反应,该电池长期存放容易发生自放电
4.在氮气和氢气合成氨的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是
①加入氮气或氢气 ②升高温度 ③压缩容器增大压强 ④加入催化剂
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
5.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1mol/L NaCl溶液中含有Na+数目等于0.1NA
B.电解精炼铜时,若阴极析出6.4g铜,则阳极失电子数等于0.2NA
C.电解饱和食盐水,阴极产生22.4L气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.2molNO与1mol在密闭容器中充分反应后分子的数目为2
氢氧燃料电池工作时,正极消耗11.2L气体,电路中转移电子数为NA
6.一定条件下,容器内发生反应:,其反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的决速步骤为
B.该反应的焓变
C.图示过程中有2个基元反应
D.压缩容器体积压强增大,反应的活化能不变
7.我国科学家设计了一种可充电电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,电极b为正极
B.放电时,正极附近溶液的pH减小
C.充电时,溶液中向电极a方向迁移
D.充电时,阴极的电极反应为
8.为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计、现象和结论都正确的是
影响因素
方案设计
现象
结论
A
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在冷水中
气体颜色变浅
降低温度,平衡向吸热方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入10mL H2(g)和10mL I2(g),化合达到平衡后再充入10mL Ne(g)
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
浓度
向0.01mol·L-1 FeCl3溶液中滴加0.01mol·L-1 KSCN溶液,溶液呈红色,反应达到平衡后继续滴加1.0mol·L-1 KSCN溶液
溶液颜色变深
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
D
催化剂
向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液
单位时间内产生的气体增多
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
9.一定条件下,将HCl、按一定比例混合通入恒容密闭容器中,发生如下反应:。下列说法正确的是
A.该反应过程中始终存在:
B.体系压强不变时,说明反应达到平衡
C.升高温度,容器内颜色变深,说明该反应为放热反应
D.加入催化剂,反应历程发生改变,正反应速率增大,逆反应速率减小
10.如图是一种将电解池与燃料电池相组合的氯碱工业节能新工艺的物料传输与转化关系图,其中电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。下列说法正确的是
A.①为阴极室,是
B.④中发生氧化反应,电极反应为:
C.在电解池中,阳离子从①室经离子交换膜移动到②室
D.分析、比较图示中与的大小:
11.一定温度下,A(g)和B(g)在恒容密闭容器中发生反应:,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.前10 min内的平均反应速率
C.该温度时,反应的平衡常数
D.平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向逆反应方向移动
12.次磷酸是一种精细化工产品,具有较强还原性,属于一元中强酸,用铅蓄电池为电源,通过电渗析法制备次磷酸。“四室电渗析法”工作原理如图2所示(阳膜、阴膜只允许阳离子、阴离子通过),下列说法正确的是
A.是酸式盐
B.上述图2中的三个隔膜从左往右依次为阳膜、阴膜、阳膜
C.铅蓄电池放电过程中负极的电极反应式:
D.当通过阴膜的离子为0.015mol时,阳极室会产生336mL的
13.某恒容密闭容器中,加入一氧化碳和水蒸气的气体混合物,500℃时,发生反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),平衡常数K=9。若反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度均为0.2mol/L,下列说法正确的是
A.混合气体的质量不再随时间变化而改变,能用来判断该反应达到平衡
B.该反应中,加入合适的催化剂,有利于提高CO(g)的平衡转化率
C.500℃时,反应达到平衡后,c(CO2)=0.15mol/L
D.该条件下,无论该反应进行到何种程度,混合气体中氧元素的质量分数总是40%
14.工业制乙醇的反应为。向恒容密闭容器中投入一定量的和发生上述反应,不同投料比下[],的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.
C.时,反应达到平衡状态
D.若,则600 K时的平衡转化率为50%
第II卷(非选择题)
二、解答题
15.(14分)铝合金是应用广泛的金属材料,工业上利用铝土矿(主要成分为,含有少量、等杂质)冶炼Al单质的流程如图所示。
已知:难溶于稀盐酸。
请回答下列问题:
(1)中Fe元素的化合价为__________。
(2)“酸浸”时常先将铝土矿粉碎,其目的为__________。
(3)“除杂”过程中,所加NaOH溶液需过量的目的为__________;滤渣2的主要成分为__________(填化学式)。
(4)“沉铝”过程中Al元素发生反应的离子方程式为____________________。滤液1的溶质主要为(填化学式,后同)__________。
(5)请写出“电解”过程中发生反应的化学方程式:__________。
16.(14分)是一种重要的化学试剂,经常用于物质检验、检测。
I 基于反应探究浓度对平衡移动的影响
某兴趣小组将溶液和溶液混合,静置至体系达平衡,制得溶液X。取三支均盛有溶液的试管,进行如图实验(滴加前后溶液体积变化可以忽略)。
(1)试管①、②中溶液颜色均变深,实验表明反应物浓度增大时,Q______K(填“<”、“>”或“=”),平衡______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(2)试管③加少量铁粉后,溶液颜色______(填“变深”、“变浅”或“不变”),实验表明______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ 用于饮用水中微量的测定。
向含有的饮用水中,加入酸性的溶液,再加入少量溶液,在一定时间内,溶液的褪色程度与成正比。反应原理如图所示:
(3)在总反应中是______(填“反应物”“中间体”或“催化剂”)。
(4)反应ⅱ的离子方程式为______。
Ⅲ 含有实验废液的处理。
兴趣小组对含有的废液按以下流程处理。
废液→氧化→沉淀→固液分离→污泥处理
(5)“氧化”是向废液中加入适量溶液,将氧化为等无害物质。试写出与反应的离子方程式______。
17.(16分)电化学在工业生产、科学进步、环境处理等方面具有重要的作用,根据要求回答下列问题:
(1)新型甲醇()和燃料电池的装置如图1所示。b处的多孔碳电极作________(填“正极”或“负极”),发生的电极反应式为________。
(2)在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀,若使用图1装置为电源进行图2的电镀实验。
①电镀装置图中的Fe电极连接图1中的________(填“a”或“b”)极。写出Fe电极上发生的反应:________。
②若待镀制品增重3.2 g,电路中通过的电子为________mol;电镀完成后图2中的溶液浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)电解法处理含氮氧化物的废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收的装置如图3所示(图中电极均为石墨电极)。若用气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时发生反应的电极反应式:________。
②若在标准状况下有2.24 L 被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的为________mol。
18.(14分)【1】研究、等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重大意义。
(1)已知:
则 ________,若使平衡正向移动,应该________(填“升高温度”或“降低温度”)。
(2)在一定条件下,将与以体积比置于密闭容器中发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c.和的体积比保持不变 d.每生成消耗
【2】在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数和温度的关系如下表所示。
t/°C
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(3)该反应的平衡常数表达式K=________,该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)
(4)在时,向容器中充入、,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)
(5)若时,在某时刻反应混合物中、、、的浓度分别为、、、,则此时上述反应的平衡移动方向为________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
7、 答案与解析
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
C
B
B
D
C
B
C
题号
11
12
13
14
答案
B
B
C
D
1.B
【详解】A.在普通钢中加入铬、镍等元素制成不锈钢,改变了金属的内部组织结构,能够提升抗腐蚀能力,可延缓腐蚀,A正确;
B.锡的金属活动性弱于铁,镀层破损后无法起到保护作用,B错误;
C.纯银器没有杂质无法形成原电池,表面变暗是银和空气中的少量硫化物等物质直接发生化学反应导致的,属于化学腐蚀,C正确;
D.将水库钢板与外加直流电源的负极相连,钢板作为电解池的阴极被保护,属于外加电流的阴极保护法,可避免钢板被腐蚀,D正确;
故选B。
2.D
【详解】A.加入硝酸银固体后,与反应生成沉淀,使浓度降低,平衡正向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,可以用勒·夏特列原理解释,A不符合题意;
B.乙酸乙酯的制备反应为可逆反应,不断蒸出乙酸乙酯会降低生成物浓度,平衡正向移动,提高反应物转化率,可以用勒·夏特列原理解释,B不符合题意;
C.氯气与水存在平衡,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,降低氯气的溶解度,可以用勒·夏特列原理解释,C不符合题意;
D.催化剂只能同等程度改变正、逆反应速率,不改变平衡状态,不会影响合成氨反应的转化率,平衡不发生移动,不能用勒·夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
3.C
【详解】A.装置①为铜锌原电池,Zn的金属活动性强于Cu,Zn易失电子发生氧化反应,因此甲烧杯中的Zn电极为负极,A正确;
B.装置②是电解饱和NaCl溶液的工业装置,左侧阳极区生成,右侧阴极区生成和NaOH;图中离子交换膜允许左侧阳极区的离子定向迁移到右侧阴极区,电解池中阳离子向阴极移动,因此图中离子交换膜是阳离子交换膜,B正确;
C.电解精炼银,粗银应该为阳极,精银为阴极,C错误;
D.锌锰干电池,锌筒作负极,发生氧化反应被消耗,由于锌筒直接接触内部的氯化铵酸性电解质,长期存放时Zn会与电解质直接反应,容易发生自放电,D正确;
故选C。
4.C
【详解】①加入氮气或氢气是增大反应物浓度,仅增加单位体积内活化分子数,活化分子百分数不变,错误;
②升高温度可提高分子平均能量,使更多普通分子变为活化分子,活化分子数和百分数均增大,正确;
③压缩容器增大压强本质是增大气体浓度,仅增加单位体积内活化分子数,活化分子百分数不变,错误;
④加入催化剂可降低反应活化能,使更多分子满足活化分子能量要求,活化分子数和百分数均增大,正确;
故选C。
5.B
【详解】A.溶液体积未知,无法计算Na+的数目,A错误;
B.电解精炼铜时,铜离子在阴极得电子被还原为铜单质,若阴极析出6.4g铜,则n(Cu)=0.1mol,Cu2+变为Cu单质得到的电子数为0.2NA,根据同一闭合回路中电子转移数目相等可知阳极失电子数等于0.2NA,B正确;
C.电解饱和食盐水时,,每生成1mol 转移2mol电子,标况下22.4L 的物质的量为1mol,电路中通过电子数目才为,C错误;
D.生成的二氧化氮会部分自动生成四氧化二氮,因此也就不能计算分子数目,D错误;
故选B。
6.B
【详解】A.第二步正反应活化能大于第一步,反应速率由活化能最高的步骤决定,故该反应的决速步骤为,A正确;
B.第一步反应焓变,第一步活化能,为第一步逆反应活化能,数值大于0,故;第二步反应焓变;总反应焓变,不等于,B错误;
C.每个过渡态对应一个基元反应,图示过程有2个过渡态,故有2个基元反应,C正确;
D.压缩容器体积增大压强,仅改变单位体积内活化分子数目,不改变反应物与过渡态的能量差,反应的活化能不变,D正确;
故选B。
7.D
【分析】放电时,a极上转化为,发生还原反应,a极为正极;b极上转化为和S,发生氧化反应,b极为负极。充电时两极反应相反,a极为阳极,b极为阴极。
【详解】A.放电时,b极发生氧化反应,为负极,A错误;
B.放电时,正极反应为,反应消耗氢离子,使正极附近氢离子浓度减小、pH增大,B错误;
C.充电时,b极为阴极,阳离子向阴极移动,应向b极方向迁移,C错误;
D.充电时,b极为阴极,2个Cu元素的化合价均由+2价降低到+1价,S元素的化合价由0价降低到-2价,共得到4个电子,阴极反应为,D正确;
故选D。
8.C
【详解】A.反应,正反应为放热反应,浸泡在冷水中温度降低,气体颜色变浅说明浓度减小,平衡向放热方向移动,结论错误,A不符合题意;
B.恒温恒容条件下充入,反应体系中、、的浓度均未发生变化,平衡不移动,该操作没有改变反应体系各组分的分压,无法验证压强对平衡的影响,B不符合题意;
C.溶液中存在平衡,滴加高浓度溶液时增大了反应物的浓度,溶液颜色变深说明生成更多红色的,平衡向正反应方向移动,方案设计、现象和结论均正确,C符合题意;
D.滴加溶液后,置换出形成铜锌原电池加快了反应速率,该过程与催化剂无关,且催化剂只能改变反应速率、不影响平衡移动,结论错误,D不符合题意;
故选C。
9.B
【详解】A.化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,该反应中与的计量数之比为1:2,故,选项给出的速率关系错误,A错误;
B.该反应为反应前后气体分子数减小的反应,恒容条件下体系压强是随反应进行变化的物理量,当压强不变时,说明气体总物质的量不再改变,反应达到平衡状态,B正确;
C.为黄绿色气体,升高温度颜色变深说明浓度增大,平衡正向移动,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,说明正反应为吸热反应,选项结论错误,C错误;
D.加入催化剂可改变反应历程,同时同等程度增大正、逆反应速率,不会使逆反应速率减小,D错误;
故选B。
10.C
【分析】装置A为电解池,进料为精制饱和NaCl溶液,出料为稀NaCl溶液,Na+在溶液中不会参与电极反应,则A中左侧为阳极,氯离子失去电子生成氯气,右侧为阴极,水中氢离子得到电子生成氢气,钠离子通过离子交换膜进入右侧;B为燃料电池,通入空气的一极为正极,Y为电解池产生的氢气。
【详解】A.①室通入精制饱和溶液,排出稀溶液,说明在①室失电子生成,①为阳极室,A错误;
B.④室通入除去的空气,在④室得电子发生还原反应,不是氧化反应,B错误;
C.电解池中阳离子向阴极移动,①为阳极室、②为阴极室,阳离子()从①室经阳离子交换膜移动到②室,C正确;
D.④为燃料电池正极,电极反应生成,且由③室移向④室,④浓度增大,故,D错误;
答案选C。
11.B
【详解】A.前10 min内,,,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故,解得,A正确;
B.前10 min内,,B错误;
C.平衡时,,,,平衡常数,C正确;
D.该反应正反应为气体分子数增大的反应,压缩容器体积压强增大,平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动,D正确;
故选B。
12.B
【分析】该装置以铅蓄电池为电源,左侧石墨电极接电源正极,为阳极;右侧石墨电极接电源负极,为阴极。阳极发生氧化反应,水电离出的优先放电,电极反应为:,生成的需要向右侧的产品室移动,最终和结合生成产品,因此阳极室和产品室之间的隔膜为阳膜。阴极发生还原反应,水电离出的优先放电,电极反应为:,原料室迁移来的进入阴极室。
【详解】A.次磷酸为一元中强酸,不存在可电离的氢,仅能发生水解使溶液显碱性,不存在电离平衡,A错误;
B.阳极室生成的需通过阳膜进入产品室,原料室的需通过阴膜进入产品室与结合得到,原料室的需通过阳膜进入阴极室,故三个隔膜从左往右依次为阳膜、阴膜、阳膜,B正确;
C.给出的电极反应为铅蓄电池正极的反应式,负极反应为,C错误;
D.选项未说明气体处于标准状况,无法计算体积,D错误;
故选B。
13.C
【详解】A.混合气体的质量一直不变,所以不能用混合气体的质量来判断该反应达到平衡,故A错误;
B.催化剂只影响反应速率,不会提高CO(g)的平衡转化率,故B错误;
C.假设平衡时CO转化了mol/L,得平衡常数,解得=0.15,即CO转化了0.15mol/L,则生成二氧化碳浓度为0.15mol/L,故C正确;
D.反应前后氧元素总质量、气体总质量均不变,初始时氧元素质量分数为,无论该反应进行到何种程度,混合气体中氧元素的质量分数总是约为69.6%,故D错误;
因此答案选C。
14.D
【详解】A.由图可知,同一投料比下升高温度,的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,即逆反应吸热,则正反应为放热反应,A错误;
B.相同温度下,增大投料比[],相当于增大浓度,平衡正向移动,的平衡转化率增大,即投料比[]越大,的平衡转化率越高,图中相同温度下对应的转化率更高,故,B错误;
C.反应达到平衡时,不同物质的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,即时反应达到平衡,则时,反应未达到平衡状态,C错误;
D.若,设初始,则,600 K时平衡转化率为50%,反应消耗,根据反应计量关系,消耗的为,即的平衡转化率为,D正确;
故选D。
15.(1)+3
(2)增大固液接触面积,加快反应速率,有利于反应充分进行
(3) 使完全溶解,防止Al元素进入滤渣中
(4) NaCl和
(5)(熔融)
【分析】铝土矿加入稀盐酸酸浸后,SiO2不溶解,即滤渣1,氧化铝和氧化铁转化为Al3+、Fe3+,向滤液中加入过量的氢氧化钠溶液,铝离子转化为四羟基合铝酸钠,铁离子转化为滤渣2氢氧化铁,再向滤液中加入过量二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀,加热得到氧化铝,电解熔融的氧化铝得到铝。
【详解】(1)中Fe元素为+3价;
(2)“酸浸”时常先将铝土矿粉碎,其目的是增大固液接触面积,加快反应速率,有利于反应充分进行;
(3)根据题意可知,“除杂”过程中,所加NaOH溶液需过量的目的:为使完全溶解,防止Al元素进入滤渣中;滤渣2的主要成分为;
(4)“沉铝”过程为与过量二氧化碳反应,离子方程式为。滤液1的溶质主要为NaCl和
(5)“电解”过程中发生反应的化学方程式为(熔融)。
16.(1) < 正向
(2) 变浅 减小
(3)催化剂
(4)
(5)
【详解】(1)对于平衡体系,平衡常数仅随温度变化,温度不变时为定值。增大反应物浓度的瞬间,生成物浓度不变,浓度商的分母增大,因此,平衡正向移动;
(2)加入铁粉后,会与体系中的发生归中反应:,直接导致减小,平衡逆向移动,红色的浓度降低,因此溶液颜色变浅。
(3)从反应原理图可知:在反应ⅰ中被消耗生成,在反应ⅱ中重新生成,因此属于催化剂。
(4)根据图示转化关系,从0价降低到-1价,N从中的+3价升高到中的+5价,配平为:。
(5)酸性环境下作为氧化剂,将中S从-2价氧化为(+6价)、C转化为(价态不变)、N从-3价氧化为(0价),根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到离子方程式:。
17.(1) 负极
(2) b 0.1 不变
(3) 0.1
【分析】图1中b极通入甲醇和水并生成二氧化碳,甲醇被氧化;电镀时,待镀铁制品发生还原反应,必须连接电源中发生氧化反应的一极。图3与图1相互独立,应根据右室氮氧化物的转化及两室电荷守恒判断电极反应和离子迁移。
【详解】(1)图1中b极通入甲醇和水,生成二氧化碳,甲醇中碳元素的化合价由−2价升高到+4价,每个碳原子失去6个电子,故b极发生氧化反应,是负极。根据图示质子交换膜环境,用水和氢离子配平原子及电荷,电极反应式为;
(2)在图2中,Fe电极为待镀制品,铜离子在其表面得到电子析出铜,所以Fe电极为阴极,应连接图1的负极b。Fe电极反应为。
待镀制品增重的3.2 g为析出铜的质量,取铜的摩尔质量为64 g/mol,可得 mol。根据每生成1 mol铜消耗2 mol电子,有 mol,故电路中通过的电子为0.1 mol。
图2中铜电极作阳极,反应为。阳极每溶解1 mol铜生成1 mol铜离子,阴极每析出1 mol铜消耗1 mol铜离子,二者物质的量相等,因此硫酸铜的物质的量不变;按题设电镀模型溶液体积不变,溶液浓度不变;
(3)二氧化氮中氮元素为+4价,转化为硝酸根离子时升高为+5价,故二氧化氮在右侧石墨电极失去电子;在酸性条件下用水和氢离子配平,电极反应式为。
标准状况下,二氧化氮的物质的量为 mol。由(3)①的电极反应可知, mol。
右室每吸收1 mol二氧化氮生成2 mol氢离子和1 mol硝酸根离子,使溶液相净增1 mol正电荷。为维持电中性,每吸收1 mol二氧化氮,有1 mol氢离子从右室通过阳离子交换膜进入左室;左室阴极反应为,表明每转移1 mol电子消耗1 mol氢离子。因此穿过膜的氢离子的物质的量为0.1 mol。
18.(1) -41.8 降低温度
(2)b
(3) 吸热
(4)等于
(5)逆反应方向
【详解】(1)观察目标方程式:,其为,因此,为放热反应,根据勒夏特列原理,降低温度平衡正向移动。
(2)反应:前后气体分子总数不变。
a.体系压强保持不变:反应前后气体计量数之和相等,压强始终不变,压强不变不能说明达平衡,A错误;
b.混合气体的颜色保持不变:有红棕色,颜色不变说明浓度不变,达到平衡,B正确;
c.和的体积比保持不变:生成物、生成量永远为 1:1,比值始终不变,不能判断平衡,C错误;
d.每生成1mol消耗1mol:都是正反应方向,始终成立,不能判断平衡,D错误;
故答案选B。
(3)反应:,反应平衡常数。由表格可知温度升高,K增大。K变大,升温平衡正向移动,正反应吸热。
(4)平衡常数K只受温度影响,与投料多少无关。830℃温度不变,K不变,仍然等于1.0。
(5)1200℃时,K=2.6,混合物中各物质浓度由题已知,可列式:浓度商,,平衡向逆反应方向移动。
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