周周练17 选择性必修1全册检测(周测)化学人教版选择性必修1
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内容正文:
周周练17
(范围:选择性必修1全册检测 限时:75分钟 总分:100分)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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.化学与人类生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.开发地热能、太阳能、风能等新能源,减少对矿物能源的依赖
B.研发催化剂将还原为甲醇有利于碳中和目标的实现
C.已知,C(s,石墨)=C(s,金刚石),则金刚石比石墨稳定
D.升温,能增大单位体积活化分子百分数,所以反应速率增大
【答案】C
【解析】A.地热能、太阳能、风能属于清洁新能源,开发这类能源可以减少煤、石油等矿物能源的使用,A正确;
B.将还原为甲醇可以消耗二氧化碳,降低大气中温室气体含量,有利于实现碳中和,B正确;
C.物质的能量越低越稳定,石墨转化为金刚石的ΔH>0,说明金刚石的能量高于石墨,因此石墨比金刚石更稳定,C错误;
D.升高温度会使更多普通分子吸收能量变为活化分子,增大单位体积内活化分子百分数,有效碰撞概率提升,反应速率增大,D正确;
故选C。
2.下列叙述正确的是
A.、都是非电解质 B.在熔融状态下能导电
C.纯碱溶液中完全电离 D.醋酸的导电能力一定比盐酸的弱
【答案】C
【解析】A.NH3是非电解质,但BaSO4是电解质,A不正确;
B.HCl为共价化合物,在熔融状态下不能导电,B不正确;
C.Na2CO3为易溶于水的盐,纯碱溶液中,Na2CO3发生完全电离,C正确;
D.在浓度不确定时,弱酸的导电能力不一定比强酸弱,则醋酸的导电能力不一定比盐酸的弱,D不正确;
故选C。
3.是水煤气合成甲醇的重要反应。已知随时间变化如图所示,则0∼10min内用表示的平均反应速率为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】0-10 min 内,用表示的平均速率v()==0.25 mol/(L·min),因此表示的平均反应速率为0.5 mol/(L·min),故选C。
4.下列关于焓变、熵变及化学反应方向的说法中正确的是
A.在不同状态下的熵值:
B.凡是需要加热才能发生的化学反应,均是吸热反应
C.常温下,不能自发进行,则该反应的
D.稀盐酸与固体或固体的反应,均为放热反应
【答案】C
【解析】A.同一物质的熵值随状态变化为固态<液态<气态,选项A中顺序错误,A错误;
B.加热可能仅用于引发反应,如木炭燃烧虽需加热但属放热反应,B错误;
C.常温下反应不自发说明ΔG>0,因ΔS>0,则ΔH必须>0才能使ΔH-TΔS>0,C正确;
D.Na2CO3与盐酸反应放热,但NaHCO3与盐酸反应因溶解过程吸收的热量大于中和反应放出的热量,整体表现为吸热,D错误;
故选C。
5.下列实验装置、操作或结论错误的是
A.图①中读数为19.80mL
B.图②可结合秒表测量锌与硫酸的反应速率
C.图③可比较和HClO的酸性强弱
D.图④可测定未知HCl溶液的浓度
【答案】C
【解析】A.图①为酸式滴定管,0刻度在上方,滴定管精度为0.01mL,读数为19.80mL,A正确;
B.图②通过分液漏斗加入硫酸与锌粒反应,产生的气体推动注射器活塞,结合秒表记录时间,可测量单位时间内气体体积变化,从而计算反应速率,B正确;
C.图③用pH试纸测定0.1mol/L和NaClO溶液的pH,以比较和HClO酸性强弱,NaClO溶液具有强氧化性,会使pH试纸褪色,无法准确读取pH值,操作错误,C错误;
D.图④中滴定管的活塞为聚四氟乙烯,使用氢氧化钠标准液滴定HCl浓度,指示剂使用酚酞,结合反应关系HCl~NaOH,可测定未知浓度HCl溶液,D正确;
故选C。
6.与反应生成的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下一定自发
B.工业合成采用高压可以提高反应物的活化分子百分数
C.与混合后充分反应,放出的热量为
D.该反应的符号与铝热反应相同
【答案】D
【解析】A.合成氨反应方程式为,该反应、,低温条件下自发进行,A错误;
B.增大压强提高单位体积活化分子数,升温和使用催化剂才能提高活化分子百分数,B错误;
C.根据反应的能量图可知,反应、完全转化为NH3时放出的热量为,当与混合充分反应时,因反应存在限度,反应物不能完全反应,放出的热量小于,C错误;
D.铝热反应为放热反应,,故符号与合成氨反应相同,D正确;
故答案选D。
7.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图所示。下列说法错误的是
A.平衡转化率:点点 B.压强:
C.化学平衡常数:点点 D.正反应速率:点点
【答案】C
【解析】A.由图像可知,y点、x点NO转化率相等,两者投料比等于计量数之比,则达到平衡时转化率也相等,A正确;
B.该反应为气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,NO转化率增大,相同温度下,曲线的NO转化率高于,故压强:,B正确;
C.化学平衡常数K只与温度有关,与压强无关,该反应正向放热,温度升高K减小,y点温度高于x点,故平衡常数:y点点,C错误;
D.x点在曲线(低压)、温度350℃,y点在曲线(高压)、温度高于350℃,温度越高、压强越大,反应速率越快,y点温度和压强均大于x点,故正反应速率:y点点,D正确。
故选C。
8.室温下,相同条件下如下的四种溶液。①pH=2的乙酸溶液;②pH=2的硫酸溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的烧碱溶液。下列说法不正确的是
A.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
B.水电离的c(H+):①=②=③=④
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:③>④>②>①
D.V1L④与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1>V2
【答案】A
【解析】A.的硫酸溶液,的氨水,一水合氨浓度远大于硫酸,两者等体积混合,溶液中含有大量一水合氨使溶液呈碱性,故所得溶液中,A错误;
B.①、②的氢离子浓度相同,③、④的氢氧根离子的浓度相同,相同条件下,水的离子积常数是定值,无论酸还是碱都抑制水的电离,所以这四种溶液中由水电离的c(H+):①=②=③=④,B正确;
C.根据稀释定律可知,强酸强碱每稀释10倍pH值向7靠近1个单位,弱酸弱碱每稀释10倍pH向7靠近小于1个单位可知,分别加水稀释10倍,四种溶液的pH分别为:大于2小于3,等于3,大于11小于12,等于12,故pH的值大小为:③>④>②>①,C正确;
D.V1L④与V2L①溶液混合后,若V1=V2即CH3COOH和NaOH恰好完全反应生成CH3COONa,由于CH3COO-水解使得溶液显碱性,故若混合后溶液pH=7,则V1>V2,D正确;
故答案为:A。
9.中国是世界上最大的合成氨生产国之一,合成氨反应原理: ΔH=-92.4 kJ·mol-1及反应流程如图所示。下列说法正确的是
A.合成塔中充入的N2越多,N2的转化率越大
B.使用催化剂,可提高合成氨的生成速率和平衡产率
C.及时分离出液氨,可提高原料的利用率
D.实际生产中,常采用低温、超高压的条件提高氨产率
【答案】C
【分析】制取原料气主要含有N2、H2,以及CO等杂质气体,净化时,除去杂质气体,防止催化剂中毒,将N2、H2经压缩机压缩成高压气体,在合成塔中发生反应:,及时分离出液氨,促进平衡正向移动,据此分析解题。
【解析】A.合成塔中充入的氮气越多相当于增大氮气浓度,平衡向正反应方向移动,但氮气的转化率减小,故A错误;
B.使用催化剂,化学反应速率加快,但平衡不移动,氨气的平衡产率不变,故B错误;
C.及时分离出液氨,生成物氨气的浓度减小,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,原料的利用率增大,故C正确;
D.为提高合成氨的综合效益,实际生产中,常采用适宜高温、适宜高压的条件提高氨产率,故D错误;
选C。
10.暖贴主要成分和作用原理如图所示。下列说法正确的是
A.暖贴在使用时,热能主要转变为化学能
B.正极处发生电极反应:
C.电子由Fe流向活性炭
D.暖贴作用原理与析氢腐蚀原理相同
【答案】C
【解析】A.暖贴使用时发生放热反应,能量转化形式为化学能转化为热能,A错误;
B.暖贴利用铁的吸氧腐蚀原理工作,正极上得电子发生还原反应,电极反应为,选项给出的反应为失电子的氧化反应,不符合正极反应规律,B错误;
C.该装置为原电池,作负极,活性炭作正极,原电池中电子由负极流向正极,即电子由流向活性炭,C正确;
D.暖贴原理为吸氧腐蚀,析氢腐蚀发生在酸性较强的环境中,正极产物为,二者原理不同,D错误;
故选C。
11.金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A.铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是析氢腐蚀
B.如上图装置,一段时间后向三颈烧瓶中加入溶液,溶液未变红,说明铁被保护
C.如上图装置,开始一段时间内压强传感器测得压强几乎未发生变化,说明镀锌铁皮未发生腐蚀
D.采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流保护法
【答案】D
【解析】A.铜的还原性非常弱,不能与酸反应产生,铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是吸氧腐蚀,A错误;B.若铁被腐蚀生成的是,用KSCN溶液无法检验,因此一段时间后向三颈烧瓶中加入KSCN溶液,溶液未变红,并不能说明铁被保护,B错误;C.压强传感器测得压强几乎未发生变化,可能是析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生,C错误;D.采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流保护法,D正确;故选D。
12.下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
将熟石灰和氯化铵晶体在小烧杯中混合,滴入几滴水,搅拌
烧杯壁变凉
该反应
B
,平衡后缩小体积
颜色变浅
增大压强,平衡正向移动
C
向溶液中,滴入几滴溶液,然后滴加KSCN溶液
溶液变红
证明与的反应是可逆反应
D
等体积等浓度的两种酸HA和HB,测量导电能力
HA溶液中灯泡更亮
HA是强酸,HB是弱酸
【答案】C
【解析】A.熟石灰与氯化铵反应生成气体,混乱度增大,且反应可自发进行,结合,该反应吸热,故,结论错误,A不符合题意;
B.缩小体积瞬间浓度增大,气体颜色先变深,后平衡正向移动颜色略变浅,最终颜色比原平衡深,现象描述错误,B不符合题意;
C.过量,若反应不可逆则应完全反应,滴加溶液变红说明仍有存在,证明与的反应是可逆反应,C符合题意;
D.溶液灯泡更亮仅说明电离程度大于,酸性强于,无法证明是强酸,D不符合题意;
故选C。
13.(25-26高二上·安徽芜湖·期中)在一定温度下,BaSO4和C在一密闭容器中进行反应:BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g),CO的平衡浓度(mol/L)的对数lgc(CO)与温度的倒数的关系如图所示,下列说法中正确的是
A.Q点BaSO4的消耗速率小于生成速率
B.该反应的ΔH<0
C.温度是K时,反应的平衡常数为1
D.温度不变,将R点状态的容器体积扩大,重新达到平衡时,气体的压强减小
【答案】A
【分析】由方程式可知,反应的化学平衡常数K=c4(CO),由图可知,增大,lgc(CO)减小,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应。
【解析】A.由图可知,温度一定时,Q点的浓度熵大于平衡常数,平衡向逆反应方向移动,则硫酸钡的消耗速率小于生成速率,故A正确;
B.由分析可知,该反应为吸热反应,反应ΔH>0,故B错误;
C.由图可知,温度是K时,在此温度下c(CO)=10,K=c4(CO)=10000,故C错误;
D.反应的化学平衡常数K=c4(CO),平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则温度不变,将R点状态的容器体积扩大,重新达到平衡时,一氧化碳的浓度不变,气体的压强不变,故D错误;
故选A。
14.我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面。其工作原理如右图所示。下列说法正确的是
A.充电时,钠箔与外电源正极相连
B.可用乙醇代替四甘醇二甲醚
C.放电时,正极的电极反应式为:3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C
D.放电时,电路中转移4mol电子时,正极质量增加12克
【答案】C
【分析】由题干反应方程式4Na+3CO22Na2CO3+C可知,放电时,Na发生氧化反应,钠箔是负极,电极反应为:Na-e-=Na+,MWCNT电极是正极,电极反应为:3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,放电时钠箔是负极,充电时钠箔为阴极,与外电源的负极相连,A错误;
B.钠为活泼金属,乙醇会与钠反应生成氢气,不能用乙醇代替四甘醇二甲醚作电解质,B错误;
C.由分析可知,放电时正极发生还原反应,总反应中CO2得电子生成Na2CO3和C,结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒,正极反应式为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C,C正确;
D.由题干方程式可知,放电时转移4mol电子,正极生成2mol Na2CO3和1mol C,质量增加2×106g+12g=224g,D错误;
故答案为:C。
15.一种电解耦合吸收装置可去除NOx,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.Pt电极I与直流电源正极相连
B.电解过程中,右极室的pH会逐渐增大
C.使用阴离子交换膜会降低HSO转化效率
D.若NOx为NO,吸收塔中每去除22.4 LNO时可生成2 molHSO
【答案】D
【分析】图中装置有电源,所以是电解池,根据左侧电极生成氧气可知此电极为阳极,则右侧电极为阴极;再根据图中进出的反应物和生成物可得电极反应:阳极:2H2O-4e-=O2↑+4H+;阴极:2HSO+2e-+2H+=S2O+2H2O,据此回答问题。
【解析】A.由分析知左侧Pt电极I为阳极,所以与电源正极相连,A正确;B.根据电极反应式可知右侧电极消耗氢离子且生成水,会使氢离子浓度减小,则右极室的pH会逐渐增大,B正确;C.使用阴离子交换膜,在电场的作用下,右极室的HSO会通过阴离子交换膜迁移到左极室而在左侧被氧化,导致其转化效率降低,C正确;D.根据得失电子守恒,NO会被还原为N2可得关系式:NO~2HSO,每消耗1 mol NO转移2 mol e-,生成2 mol HSO,但此项未说明是否在标准状况下,无法计算,D错误;故答案选D。
16.如图为常温下在水中达到沉淀溶解平衡时的关系图;可认为M离子已沉淀完全}。下列叙述错误的是
A.a、b、c三点中表示 的溶解速率大于沉淀速率的是c点
B.向三种沉淀中逐滴滴加盐酸,最先溶解的是
C.
D.混合溶液中,当时,二者不会同时沉淀
【答案】A
【解析】A.由点a(2,2.5)可知,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×10-36=10-38.5,b点Q< Ksp [Fe(OH)3],未生成 Fe(OH)3沉淀,则Fe(OH)3的溶解速率大于沉淀速率的是b点,A错误;B.根据图像,当滴加盐酸,pH相同时,离子浓度最大,则最先溶解的是Cu(OH)2,B正确;C.由点(4.7,5)可知,此时pH=4.7,pOH=9.3,则 Ksp [Al(OH)3]=c(Al3+) ·c3(OH-)=10-5×10-27.9=10-32.9≈10-33,C正确;D.pH=5,pCu=1.5,,由图可知,Al3+沉淀完全时,c(Al3+)≤10-5mol·L-1,pM≥5,当pM=5时,pH约为4.7,c(OH-)=10-9.3mol/L,在此pH值刚开始沉淀,c(Cu2+)=,则在此pH下Cu2+刚开始沉淀的浓度为0.1 mol·L-1,而D项混合溶液中的c(Cu2+)=0.01 mol·L-1<0.1 mol。L-1,则Al3+、Cu2+不会同时沉淀,D正确;故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
17.(14分)常温下,用足量MnO2与硫化锰矿(MnS,含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下:
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)写出“酸溶”时MnS与MnO2发生反应生成MnSO4的离子方程式;___________(已知:滤渣1中无S元素)。若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是___________(任写两种)。
(2)“滤渣2”的主要成分是___________(写化学式)。
(3)写出滤液2中电荷守恒的关系式:___________(已除尽的离子忽略不计)。
(4)NH4HCO3溶液中___________(填“>”“<”或“=”),“沉锰”时反应的离子方程式为___________。
(5)滤液3中___________。
【答案】(每空2分)
(1)MnS+4MnO2+8H+=5Mn2+++4H2O 将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、充分搅拌、适当延长浸取时间等(任写两种)(1分)
(2)Fe(OH)3、Mg(OH)2
(3)2c(Mn2+)+c()+c(H+)=2c()+c(OH-)
(4)> Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(5)2.5
【分析】硫化锰矿(MnS,含Fe、Mg等杂质)与足量MnO2混合后加入H2SO4溶液进行酸溶,由于滤渣1中不含有S,则其应为过量的MnO2;往滤液1中加入氨水,Fe3+、Mg2+转化为Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,即为滤渣2;滤液2中加入NH4HCO3溶液沉锰,生成MnCO3沉淀,加入H2SO4溶解沉淀,即得MnSO4。
【解析】(1)“酸溶”时MnS与MnO2发生反应生成MnSO4,离子方程式:MnS+4MnO2+8H+=5Mn2+++4H2O;若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是:将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、充分搅拌、适当延长浸取时间等(任写两种)。
(2)由分析可知,“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2;
(3)滤液2中含有的离子为Mn2+、、、H+、OH-,则电荷守恒的关系式:2c(Mn2+)+c()+c(H+)=2c()+c(OH-);
(4)NH4HCO3溶液中,依据电荷守恒可得:c()+c(H+)=c()+2c()+c(OH-), 的水解常数:,且水解常数Kh2>Ka2,的水解大于的电离,的水解常数:,的水解程度小于的水解程度,所以NH4HCO3溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),所以c()>c()+2c();“沉锰”时反应的离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(5)滤液3中====2.5。
18.(10分)化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)下列反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量的为___________(填字母)。
A.与水反应 B.与灼热的木炭反应
C.晶体与晶体反应 D.CO燃烧生成
(2)用催化加氢可以制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的△H=___________(用含a、b的式子表示)。
(3)已知25℃ 101kPa时,相关物质的相对能量如表所示:
物质
(g)
(g)
(g)
(l)
相对能量()
0
0
-242
-286
表示(g)燃烧热的热化学方程式为___________。
(4)二甲醚()是重要的化工原料,也可用CO和制得,总反应的热化学方程式如下: 。
工业中采用“一步法”,通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行:
ⅰ.甲醇合成反应:___________。
ⅱ.甲醇脱水反应:
①补全甲醇合成反应的热化学方程式:___________。
②若起始时向容器中投入2mol CO和4mol ,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为___________。
(5)实验室用50mL 0.50盐酸与50mL 0.50 NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定该反应过程中放出的热量计算中和反应的反应热。该装置还缺少一种玻璃仪器,该仪器名称为___________;25℃ 101kPa时,稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ,则0.1的醋酸溶液与0.1的NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量___________(填“大于”“小于”或“等于”)57.3kJ。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)BC
(2)
(3)
(4)25%
(5)玻璃搅拌器(1分) 小于(1分)
【解析】(1)反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应,与水反应放热,CO燃烧生成CO2放热,AD不符合题意;CO2与灼热的木炭反应吸热,晶体与NH4Cl晶体反应吸热,BC符合题意;
(2)由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故反应放出热量,=-(b-a)kJ/mol;
(3)25℃ 和101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水所放出的热量为H2的标准燃烧热,所以氢气的标准燃烧热,表示H2(g)标准燃烧热的热化学方程式为 ;
(4)①总反应减去反应ⅱ可得甲醇合成反应,故甲醇合成反应的热化学方程式 ;
②由总反应可知,2molCO反应放出热量206kJ,则当放出热量为51.5kJ时,反应了=0.5molCO,故CO转化率为;
(5)酸碱混合反应需要搅拌,该装置缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;醋酸是弱电解质,醋酸的电离过程吸热,所以0.1mol/L醋酸溶液与0.1mol/LNaOH溶液反应生成1mL水放出的热量小于57.3kJ。
19.(12分)草酸是植物中普遍含有的成分,具有广泛的用途。常温下其电离常数。回答下列问题:
(1)使的电离平衡向右移动且电离程度增大的措施有______(任意写一个)。
(2)设计实验证明为弱酸的方案及其现象均正确的是______。
A.室温下,取的溶液,测其
B.室温下,相同的溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生的起始速率相等
C.室温下,取的溶液稀释至原体积的100倍后,测其
D.标准状况下,取的溶液与足量锌粉反应,收集到的体积为
(3)医学上常用酸性溶液与溶液反应来测血液中血钙的含量。测定方法是取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用溶液滴定。
①滴定过程中发生的离子方程式为:______。
②溶解沉淀时不能用稀HCl代替稀硫酸,原因是______。
③终点现象为:当最后半滴标准液滴入时,______。
④若上述滴定消耗了溶液,则该血液中含钙______g。
⑤下列操作会引起测定结果偏高的是______(填字母)。
A.滴定管在盛装溶液前未润洗
B.滴定过程中,部分待测液溅出锥形瓶外
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束产生气泡
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)升温或加水(1分)
(2)C
(3) 也能氧化盐酸(1分) 溶液变为浅紫色,且保持半分钟不褪色 0.02 A
【分析】弱电解质电离是吸热反应;
【解析】(1)的电离是吸热反应,故使的电离平衡向右移动且电离程度增大的措施有升温;
(2)A.草酸实际是二元弱酸,若草酸为强酸,0.005 mol/L溶液的pH应为2,但实际测得pH=2说明电离完全,矛盾,A不符合题意;
B.室温下,与锌粒反应生成氢气的速率与氢离子浓度有关,相同的溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生的起始速率相等,不能说明草酸是弱酸,B不符合题意;
C.室温下,取pH=a(a<3)的溶液稀释100倍后测其pH<a+2,说明加水稀释过程中继续电离产生H+,能说明草酸是弱酸,C符合题意;
D.标准状况下,取的溶液100 mL与足量锌粉反应,收集到H2体积为224 mL,只能说明草酸是二元酸,不能说明草酸是弱酸,D不符合题意;
故答案选C。
(3)①滴定过程中,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用溶液滴定,反应离子方程式为:;
②溶解沉淀时不能用稀盐酸,原因是KMnO4也能氧化盐酸;
③用溶液滴定,滴定过程中发生的反应为:,当草酸反应完,高锰酸钾过量后溶液开始变为浅紫色,故终点现象为:当最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色,且保持半分钟不褪色;
④若上述滴定中消耗了溶液20 mL,根据关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,n(Ca)=c(KMnO4)V[KMnO4(aq)]=,200 mL该血液中含钙(5×10-6×100) mol×40 gmol-1=0.02 g。
⑤A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗,所消耗KMnO4溶液体积偏高,测定结果偏高,A正确;
B.滴定过程中,部分待测液溅出锥形瓶外,所消耗KMnO4溶液体积偏低,测定结果偏低,B错误;
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,所消耗KMnO4溶液体积偏低,测定结果偏低,C错误;
D.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束产生气泡,消耗KMnO4溶液体积偏小,测定结果偏小,D错误;
故答案选A。
20.(16分)在“双碳”目标愿景下,氨气()作为“零碳”能源前景广泛。
Ⅰ.如图工业合成氨及尿素的流程示意图如下:
(1)“空气分离”获取的一种原理示意图如图。分子的直径:,压缩后获取氮气,应选择区域______(填“A”或“B”)的气体。
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图1所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用“*”标注。
①利于合成氨反应自发进行的条件是______(填“高温”或“低温”)。
②标准状况下,的燃烧热为641.7 kJ/mol,表示燃烧热的热化学方程式为______。
(3)部分和在催化剂表面合成氨,其反应机理的部分过程如图2所示。
①请画出中间体X的结构____________。
②研究发现,使用系催化剂时,在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤,实际工业生产时,将控制在1.8~2.2之间,比理论值3小,其原因是________________________。
(4)若在恒温恒压的密闭容器中合成氨,将氮气和氢气按通入。下列描述中能表明反应已达平衡状态的是______(填序号)。
A.容器中气体的压强不再变化
B.
C.容器中气体的密度不再变化
D.不再发生变化
E.不再发生变化
F.不再发生变化
(5)合成塔②中氨碳比对合成尿素的反应:有影响。T℃时,在一定体积为2L的恒容密闭容器中,将物质的量之和为3 mol的和以不同的氨碳比进行反应,结果如图所示。
a、b分别表示或的转化率,c表示平衡体系中尿素的体积分数。该条件下反应的平衡常数K=______。
Ⅱ.氨气在的催化下合成NO,同时会发生下面两个氧化反应:
①
②
向1L恒容密闭容器中充入和,以为催化剂、不同温度下发生上述反应①、②,在反应相同的时间时,体系中含氮物质与加入氨的分子数之比(%)随温度的变化如图所示。
已知:有效转化率=
(6)①800℃时的数值较大,原因可能为________________________。
②400℃时的有效转化率为______。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)A(1分)
(2)低温(1分)
(3) 提高在合成气中比例,增大在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率;利于提高的转化率
(4)CDF
(5)40
(6)该温度下催化剂对反应Ⅰ的催化活性更大,从而反应Ⅰ的选择性更大 20%
【解析】(1)已知分子直径,分子筛只能允许直径更小的通过进入区域B,直径更大的无法透过分子筛,留在区域A,因此从区域A获取氮气。
(2)①合成氨反应的(放热)、(气体分子数减少),根据自发反应判据,低温下才能满足,利于反应自发进行;
②燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成指定稳定氧化物,NH3对应的生成物为氮气和液态水,由图得,氨气燃烧热方程式为 。
(3)①反应过程为吸附态依次加氢:第一步加1个H得到,第二步再加1个H得到中间体,后续再加1个H释放出1分子,剩余吸附态的N原子。
②决速步骤是在催化剂表面的吸附活化,适当增大的占比(降低比值),可以提高在催化剂表面的吸附活化速率,从而加快总反应速率,提升合成氨的生产效率。
(4)A.容器为恒温恒压,压强始终恒定,压强不变不能说明平衡;
B.根据反应速率关系,即,结合可推出正逆速率相等,达到平衡;
C.恒温恒压下容器体积随气体物质的量变化,气体总质量不变,密度不再变化说明体积不再改变,反应达到平衡;
D.不再变化,说明各组分浓度保持恒定,达到平衡;
E.初始,反应中二者按1:3消耗,比值始终为1:3,不能说明平衡;
F.该表达式是反应平衡常数的倒数,恒温下该值不再变化,说明各组分浓度不再改变,达到平衡。
故选CDF。
(5)当氨碳比时,二者总物质的量为3 mol,因此初始,,此时二者转化率均为80%: 平衡时,,生成的和均为0.8 mol,容器体积2 L,代入平衡常数表达式: 。
(6)①800℃时,反应①的速率远大于反应②,且该温度下催化剂对生成NO的反应选择性更高,反应相同时间时,生成NO的量占比大;
②400℃时,含氮物质中物质的量为占比30%×0.1 mol=0.03 mol、NO物质的量为15%×0.1 mol=0.015 mol,目标产物为NO,有效转化率为制备NO消耗的占总转化的比例:。
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周周练17
(范围:选择性必修1全册检测 限时:75分钟 总分:100分)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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.化学与人类生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.开发地热能、太阳能、风能等新能源,减少对矿物能源的依赖
B.研发催化剂将还原为甲醇有利于碳中和目标的实现
C.已知,C(s,石墨)=C(s,金刚石),则金刚石比石墨稳定
D.升温,能增大单位体积活化分子百分数,所以反应速率增大
2.下列叙述正确的是
A.、都是非电解质
B.在熔融状态下能导电
C.纯碱溶液中完全电离
D.醋酸的导电能力一定比盐酸的弱
3.是水煤气合成甲醇的重要反应。已知随时间变化如图所示,则0∼10min内用表示的平均反应速率为
A. B. C. D.
4.下列关于焓变、熵变及化学反应方向的说法中正确的是
A.在不同状态下的熵值:
B.凡是需要加热才能发生的化学反应,均是吸热反应
C.常温下,不能自发进行,则该反应的
D.稀盐酸与固体或固体的反应,均为放热反应
5.下列实验装置、操作或结论错误的是
A.图①中读数为19.80mL
B.图②可结合秒表测量锌与硫酸的反应速率
C.图③可比较和HClO的酸性强弱
D.图④可测定未知HCl溶液的浓度
6.与反应生成的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下一定自发
B.工业合成采用高压可以提高反应物的活化分子百分数
C.与混合后充分反应,放出的热量为
D.该反应的符号与铝热反应相同
7.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图所示。下列说法错误的是
A.平衡转化率:点点 B.压强:
C.化学平衡常数:点点 D.正反应速率:点点
8.室温下,相同条件下如下的四种溶液。①pH=2的乙酸溶液;②pH=2的硫酸溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的烧碱溶液。下列说法不正确的是
A.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
B.水电离的c(H+):①=②=③=④
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:③>④>②>①
D.V1L④与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1>V2
9.中国是世界上最大的合成氨生产国之一,合成氨反应原理: ΔH=-92.4 kJ·mol-1及反应流程如图所示。下列说法正确的是
A.合成塔中充入的N2越多,N2的转化率越大
B.使用催化剂,可提高合成氨的生成速率和平衡产率
C.及时分离出液氨,可提高原料的利用率
D.实际生产中,常采用低温、超高压的条件提高氨产率
10.暖贴主要成分和作用原理如图所示。下列说法正确的是
A.暖贴在使用时,热能主要转变为化学能
B.正极处发生电极反应:
C.电子由Fe流向活性炭
D.暖贴作用原理与析氢腐蚀原理相同
11.金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A.铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是析氢腐蚀
B.如上图装置,一段时间后向三颈烧瓶中加入溶液,溶液未变红,说明铁被保护
C.如上图装置,开始一段时间内压强传感器测得压强几乎未发生变化,说明镀锌铁皮未发生腐蚀
D.采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流保护法
12.下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
将熟石灰和氯化铵晶体在小烧杯中混合,滴入几滴水,搅拌
烧杯壁变凉
该反应
B
,平衡后缩小体积
颜色变浅
增大压强,平衡正向移动
C
向溶液中,滴入几滴溶液,然后滴加KSCN溶液
溶液变红
证明与的反应是可逆反应
D
等体积等浓度的两种酸HA和HB,测量导电能力
HA溶液中灯泡更亮
HA是强酸,HB是弱酸
13.(25-26高二上·安徽芜湖·期中)在一定温度下,BaSO4和C在一密闭容器中进行反应:BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g),CO的平衡浓度(mol/L)的对数lgc(CO)与温度的倒数的关系如图所示,下列说法中正确的是
A.Q点BaSO4的消耗速率小于生成速率
B.该反应的ΔH<0
C.温度是K时,反应的平衡常数为1
D.温度不变,将R点状态的容器体积扩大,重新达到平衡时,气体的压强减小
14.我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面。其工作原理如右图所示。下列说法正确的是
A.充电时,钠箔与外电源正极相连
B.可用乙醇代替四甘醇二甲醚
C.放电时,正极的电极反应式为:3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C
D.放电时,电路中转移4mol电子时,正极质量增加12克
15.一种电解耦合吸收装置可去除NOx,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.Pt电极I与直流电源正极相连
B.电解过程中,右极室的pH会逐渐增大
C.使用阴离子交换膜会降低HSO转化效率
D.若NOx为NO,吸收塔中每去除22.4 LNO时可生成2 molHSO
16.如图为常温下在水中达到沉淀溶解平衡时的关系图;可认为M离子已沉淀完全}。下列叙述错误的是
A.a、b、c三点中表示 的溶解速率大于沉淀速率的是c点
B.向三种沉淀中逐滴滴加盐酸,最先溶解的是
C.
D.混合溶液中,当时,二者不会同时沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
17.(14分)常温下,用足量MnO2与硫化锰矿(MnS,含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下:
已知:常温下,,,,。
回答下列问题:
(1)写出“酸溶”时MnS与MnO2发生反应生成MnSO4的离子方程式;___________(已知:滤渣1中无S元素)。若要提高硫化锰矿的浸取率,可以采取的措施是___________(任写两种)。
(2)“滤渣2”的主要成分是___________(写化学式)。
(3)写出滤液2中电荷守恒的关系式:___________(已除尽的离子忽略不计)。
(4)NH4HCO3溶液中___________(填“>”“<”或“=”),“沉锰”时反应的离子方程式为___________。
(5)滤液3中___________。
18.(10分)化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)下列反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量的为___________(填字母)。
A.与水反应 B.与灼热的木炭反应
C.晶体与晶体反应 D.CO燃烧生成
(2)用催化加氢可以制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的△H=___________(用含a、b的式子表示)。
(3)已知25℃ 101kPa时,相关物质的相对能量如表所示:
物质
(g)
(g)
(g)
(l)
相对能量()
0
0
-242
-286
表示(g)燃烧热的热化学方程式为___________。
(4)二甲醚()是重要的化工原料,也可用CO和制得,总反应的热化学方程式如下: 。
工业中采用“一步法”,通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行:
ⅰ.甲醇合成反应:___________。
ⅱ.甲醇脱水反应:
①补全甲醇合成反应的热化学方程式:___________。
②若起始时向容器中投入2mol CO和4mol ,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为___________。
(5)实验室用50mL 0.50盐酸与50mL 0.50 NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定该反应过程中放出的热量计算中和反应的反应热。该装置还缺少一种玻璃仪器,该仪器名称为___________;25℃ 101kPa时,稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ,则0.1的醋酸溶液与0.1的NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量___________(填“大于”“小于”或“等于”)57.3kJ。
19.(12分)草酸是植物中普遍含有的成分,具有广泛的用途。常温下其电离常数。回答下列问题:
(1)使的电离平衡向右移动且电离程度增大的措施有______(任意写一个)。
(2)设计实验证明为弱酸的方案及其现象均正确的是______。
A.室温下,取的溶液,测其
B.室温下,相同的溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生的起始速率相等
C.室温下,取的溶液稀释至原体积的100倍后,测其
D.标准状况下,取的溶液与足量锌粉反应,收集到的体积为
(3)医学上常用酸性溶液与溶液反应来测血液中血钙的含量。测定方法是取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用溶液滴定。
①滴定过程中发生的离子方程式为:______。
②溶解沉淀时不能用稀HCl代替稀硫酸,原因是______。
③终点现象为:当最后半滴标准液滴入时,______。
④若上述滴定消耗了溶液,则该血液中含钙______g。
⑤下列操作会引起测定结果偏高的是______(填字母)。
A.滴定管在盛装溶液前未润洗
B.滴定过程中,部分待测液溅出锥形瓶外
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束产生气泡
20.(16分)在“双碳”目标愿景下,氨气()作为“零碳”能源前景广泛。
Ⅰ.如图工业合成氨及尿素的流程示意图如下:
(1)“空气分离”获取的一种原理示意图如图。分子的直径:,压缩后获取氮气,应选择区域______(填“A”或“B”)的气体。
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图1所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用“*”标注。
①利于合成氨反应自发进行的条件是______(填“高温”或“低温”)。
②标准状况下,的燃烧热为641.7 kJ/mol,表示燃烧热的热化学方程式为______。
(3)部分和在催化剂表面合成氨,其反应机理的部分过程如图2所示。
①请画出中间体X的结构____________。
②研究发现,使用系催化剂时,在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤,实际工业生产时,将控制在1.8~2.2之间,比理论值3小,其原因是________________________。
(4)若在恒温恒压的密闭容器中合成氨,将氮气和氢气按通入。下列描述中能表明反应已达平衡状态的是______(填序号)。
A.容器中气体的压强不再变化
B.
C.容器中气体的密度不再变化
D.不再发生变化
E.不再发生变化
F.不再发生变化
(5)合成塔②中氨碳比对合成尿素的反应:有影响。T℃时,在一定体积为2L的恒容密闭容器中,将物质的量之和为3 mol的和以不同的氨碳比进行反应,结果如图所示。
a、b分别表示或的转化率,c表示平衡体系中尿素的体积分数。该条件下反应的平衡常数K=______。
Ⅱ.氨气在的催化下合成NO,同时会发生下面两个氧化反应:
①
②
向1L恒容密闭容器中充入和,以为催化剂、不同温度下发生上述反应①、②,在反应相同的时间时,体系中含氮物质与加入氨的分子数之比(%)随温度的变化如图所示。
已知:有效转化率=
(6)①800℃时的数值较大,原因可能为________________________。
②400℃时的有效转化率为______。
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周周练17
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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.C
2.C
3.C
4.C
5.C
6.D
7.C
8.A
9.C
10.C
11.D
12.C
13.A
14.C
15.D
16.A
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
17.(14分)(每空2分)
(1)MnS+4MnO2+8H+=5Mn2+++4H2O 将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、充分搅拌、适当延长浸取时间等(任写两种)(1分)
(2)Fe(OH)3、Mg(OH)2
(3)2c(Mn2+)+c()+c(H+)=2c()+c(OH-)
(4)> Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(5)2.5
18.(10分)(除标明外,每空2分)
(1)BC
(2)
(3)
(4)25%
(5)玻璃搅拌器(1分) 小于(1分)
19.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)升温或加水(1分)
(2)C
(3) 也能氧化盐酸(1分) 溶液变为浅紫色,且保持半分钟不褪色 0.02 A
20.(16分)(除标明外,每空2分)
(1)A(1分)
(2)低温(1分)
(3) 提高在合成气中比例,增大在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率;利于提高的转化率
(4)CDF
(5)40
(6)该温度下催化剂对反应Ⅰ的催化活性更大,从而反应Ⅰ的选择性更大 20%
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