精品解析:福建省龙岩第一中学2026-2027学年高二上学期期中模拟考试 化学试题
|
2份
|
35页
|
108人阅读
|
1人下载
内容正文:
高二实验班化学半期考模拟
1. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 溶液的作用之一是吸收
B. 极的电极反应式:
C. 工作一段时间后,阴极室的总浓度下降
D. 理论上,阳极产生的大于阴极消耗的
【答案】D
【解析】
【分析】由题可知,通入溶液中,反应生成,在a电极得到电子生成和,电极反应式为,被氧化为,b电极上,失去电子生成水和氧气,电极反应式为:,据此回答。
【详解】A.溶液呈碱性,可与酸性气体发生反应,起到吸收的作用,A正确;
B.a极为阴极,O2在碱性条件下得电子生成,电极反应式为:,B正确;
C.阴极室中吸收H2S会消耗,假设处理:,消耗,生成,被氧化为消耗:,同时生成,为了生成需要转移8 mol电子:同时生成,同时双极膜中有向阴极迁移,并消耗(中和反应),综合来看,消耗,生成,因此总浓度下降,C正确;
D.阳极反应为,每生成1 mol O2转移4 mol电子,阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子,相同转移电子数下,阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2),D错误;
故选D。
2. 碘量法测定浓度,部分相关物种有下列反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
下列说法正确的是
A. 反应ⅰ中每生成,得到电子
B. 酸性条件下,初始,产物含有
C. 酸性条件下,氧化性:,反应ⅲ逆向进行
D. 不同条件下,向反应体系中加入淀粉溶液,均出现蓝色
【答案】B
【解析】
【详解】A.按反应i计量数,每生成转移10mol电子,则每生成,得到2mol电子,A错误;
B.根据盖斯定律计算,反应iii正向进行程度极大,且远超反应i和ii。酸性条件下,设初始,根据物质的量比例和平衡常数,先考虑和按反应iii完全进行,此时体系内有的和的,再依据反应ii可知的最多消耗的,无法完全消耗。可知酸性条件下,初始,产物中有,B正确;
C.根据盖斯定律计算,这也说明用碘量法测定氧化性物质时,碘化钾必须加入过量,保证将氧化性物质定量转化为I2,以确保测定的准确性。由lgK3=212知,反应ⅲ难以逆向进行,且酸性条件下氧化性: ,C错误;
D.在强碱性条件下,会发生歧化反应而分解,不能使淀粉溶液变蓝,D错误;
故选B。
3. 探究离子在电场中的迁移行为,装置如图。蘸取和浓氨水生成的溶液,在碱性电解液浸润的滤纸上a处画绿色条纹,通电并观察现象。已知呈黄色。下列说法错误的是
A. 电源极为正极
B. 该条件下,比迁移快
C. 通电后,培养皿2中电极附近出现灰绿色沉淀
D. 对调电源正负极并通电,蓝色条纹向滤纸b侧移动
【答案】C
【解析】
【分析】将氨水加入溶液中得到,其中的颜色为黄色,颜色为深蓝色,二者混合后为黄绿色,通电后离子会发生定向迁移,据此解答。
【详解】A.为阴离子,向阳极移动,通电后黄色条带向左迁移,说明左侧Fe电极为阳极,阳极连接电源正极,故m极为正极,A正确;
B.相同通电时间内,黄色条带的迁移距离大于蓝色条带,说明的迁移速率更快,B正确;
C.培养皿2的Fe电极为阴极,阴极上得电子生成和,Fe电极被保护不溶解,无生成,不会产生及后续灰绿色沉淀,灰绿色沉淀出现在培养皿1上,C错误;
D.调换电源正负极后,左侧变为阴极,带正电的向阴极(左侧)迁移,故蓝色条带向滤纸b侧迁移,D正确;
故选C。
4. 一种溴介导的电催化丙烷制丙烯工作原理如图。下列说法正确的是
A. 交换膜为阳离子交换膜
B. 每消耗,产生
C. 阳极区总反应为
D. “反应ⅲ”为
【答案】C
【解析】
【分析】右侧电极上得电子被还原为,因此右侧为电解池阴极,左侧为电解池阳极,左侧的反应是分步进行的:阳极第一步:,反应i:,反应ii:, 反应iii:,据此解答。
【详解】A.右侧阴极发生还原反应生成,左侧阳极反应需要消耗,需从右向左迁移,因此离子交换膜为阴离子交换膜,A错误;
B.由分析可知,生成1 mol 时转移2mol电子,1 mol 完全反应得到4 mol电子,根据电子守恒,1 mol 理论上可产生2 mol ,B错误;
C.根据反应i、ii、iii历程可得,左侧阳极总反应为失电子与反应生成和,配平后方程式为,原子、电荷均守恒,C正确;
D.反应iii中转化为的过程无元素化合价变化,没有电子转移,不需要失去电子,正确的反应是:,D错误;
故选C。
5. 电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是
A. 两个电解池阳极上的电极反应相同
B. 理论上电解池1中氧气的净增量为零
C. 电解池2的总反应为
D. 理论上该联合电解装置生产需转移电子
【答案】D
【解析】
【分析】两个电解池中,b极和d极均生成,氧元素从-2价升高到0价,失电子发生氧化反应,因此b、d均为阳极,a、c均为阴极。
【详解】A.两个电解池的阳极(b、d)反应均为,电极反应相同,A正确;
B.电解池1阴极a消耗,电极反应:,阳极b生成,相同转移电子数下,消耗和生成的物质的量相等,故净增量为零,B正确;
C.电解池2阴极反应为,阳极反应为,阴阳极反应相加配平得到总反应,C正确;
D.中C为+4价,中C为+2价,生成1mol 时C得到2mol电子,故转移电子为2mol;如果考虑整个联合装置的电子转移总数:为了给电解池2提供这 1 mol CO2,电解池1中需要生成 1 mol 并与反应放出 1 mol CO2。根据电解池1的阴极反应,生成1 mol 同样需要转移 2 mol 电子。 因此,系统内外总共转移 4 mol 电子。无论采用何种计算方式,转移的电子数都不是 3 mol,D错误;
故选D。
6. 常温下,反应物和在溶液中发生如下平行—连续反应:
Ⅰ. Ⅱ.
初始浓度、。、、的浓度随时间的变化曲线如图。下列说法错误的是
A. 内,
B. 内,A和的曲线有交点
C. 点时,反应Ⅰ的等于反应Ⅱ的
D. 不变时,
【答案】C
【解析】
【分析】已知反应:Ⅰ. ,Ⅱ. 。初始浓度:,。观察图像,在时,各物质浓度分别为:,,。根据反应方程式,我们可以找出各物质的变化量关系:反应Ⅰ中,每生成和,消耗和。反应Ⅱ中,每生成和,消耗和。设反应Ⅰ生成D的浓度为,反应Ⅱ生成的D的浓度为 。则体系中D的总浓度。体系中E的浓度。故反应Ⅱ生成的D的浓度。反应Ⅰ生成的D的浓度。同时反应Ⅰ生成的C的浓度为。反应Ⅱ消耗了部分C来生成E,消耗C的浓度等于生成的E的浓度,即,据此解答;
【详解】A.由上述分析可知,反应Ⅰ中消耗的B的浓度等于反应Ⅰ生成的D的浓度,即。因此内,B的平均反应速率为,A正确;
B.A 在反应Ⅰ和反应Ⅱ中均被消耗。时,A的总消耗量 = 反应Ⅰ消耗的A + 反应Ⅱ消耗的A = 。此时A的剩余浓度。而此时C的浓度。可见在时,。在反应初始阶段,,,即。随着反应进行,A的浓度不断减小,C的浓度先增大后减小,既然初始时,而在时,且两者的浓度变化是连续的,那么在此时间段内,A和 C的浓度曲线必然存在一个交点,B正确;
C.a点对应的时间为之前,此时C的浓度达到最大值。当C的浓度达到最大时C的生成速率等于其消耗速率。C的生成来自反应Ⅰ,C的消耗来自反应Ⅱ。即,对应到反应速率上,即:反应Ⅰ生成C的速率 = 反应Ⅱ消耗C的速率。由于反应Ⅰ中C的生成速率即为反应Ⅰ的正反应速率,而反应Ⅱ消耗C的速率是反应Ⅱ的正反应速率减去反应Ⅱ的逆反应生成C的速率。严格来说,C的净变化速率为0时:,即。选项中仅说a点时等于,这只有在时才成立,但题目并未给出此条件,C错误;
D.当体系中某物质的浓度不再改变时,说明整个反应体系达到了化学平衡状态。在平衡状态下,对于任意一种物质,其生成速率等于消耗速率。因此当不变时,体系处于平衡状态,A的生成速率必然等于A的消耗速率,D正确;
故选C。
7. 甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是
A. Ⅰ的反应速率大于Ⅱ
B. Ⅰ、Ⅱ均可生成
C. 依次断开中的键所需能量不同
D. 步骤①逆过程的,故步骤①吸热
【答案】D
【解析】
【详解】A.多步反应总速率由活化能最大的决速步决定,历程Ⅰ决速步活化能最大值为,历程Ⅱ决速步活化能最大值为,活化能越小反应速率越快,故Ⅰ的反应速率大于Ⅱ,A正确;
B.历程Ⅱ生成两个,二者结合可得到;历程Ⅰ存在、等中间体,也可生成,故Ⅰ、Ⅱ均可生成,B正确;
C.断开第一个键后,剩余键受电子效应影响键能发生改变,故依次断开中的键所需能量不同,C正确;
D.反应焓变,步骤①为放热反应,D错误;
故选D。
8. 我国科研人员用碳纳米管负载碳包覆的为b电极材料,以提高电池(如图)寿命。下列说法正确的是
A. 充电时,a极外接电源正极
B. 放电时,b极的电极反应为
C. 玻璃纤维膜主要作用是利于迁移
D. 外电路通过个,电解质溶液质量理论上变化7 g
【答案】A
【解析】
【分析】放电时,电池接负载,a极为正极,得电子,结合生成,b极为负极,、失去电子,生成,释放,从负极b穿过玻璃纤维隔膜迁移至a极;充电时,电池接电源,为电解池,a为阳极,失电子,生成和,从阳极a穿过玻璃纤维隔膜迁移至b极,b为阴极,得电子,结合生成、,据此作答。
【详解】A.放电时,a极为原电池的正极,充电时作阳极,需外接电源正极,A正确;
B.放电时b极为负极,发生失电子的氧化反应,选项给出的电极反应为得电子的还原反应,属于充电时b极的反应,B错误;
C.玻璃纤维膜的主要作用是分隔正负极,防止两极直接接触发生短路,允许迁移是其次要作用,C错误;
D.外电路通过个时,仅在两电极间迁移,电解质溶液中总质量不变,溶液质量无变化,D错误;
故答案选A。
9. 化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解,和分别进入对应的储存电极。提取完成后,将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解,即得纯净的。其工作原理示意图如下。
下列说法错误的是
A. 提取的电极反应为
B. 提取电解槽中,每提取,理论上可回收
C. 释放电解槽中,中的钛被氧化
D. 释放电解槽的总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,提取电解槽中,左侧为阴极,电极反应:,右侧电极为阳极,电极反应为;释放电解槽中,左侧释放,为电解池阳极,电极反应:,右侧为释放,为电解池阴极,电极反应:,与结合,即得纯净的,据此解答。
【详解】A.提取的电极为阴极,得电子嵌入电极,反应式电荷、原子均守恒,符合反应事实,A正确;
B.提取电解槽中,每提取,电路中转移,由阳极电极反应式可知,理论上可回收,B错误;
C.释放电解槽中,释放出,转化为,反应中失电子,Ti元素化合价升高,钛被氧化,C正确;
D.配平释放电解槽的总反应, 阳极:;阴极:,两式相加,结合,整理后得到选项中的总反应,原子、电子均守恒,D正确;
故选B。
10. 将注入抽空的密闭恒容容器中,在916℃下,使其裂解制备:;同时发生副反应:。反应过程中各成分分压随时间变化关系如图所示。已知:组分A的分压;。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是或者的分压变化曲线
B. 反应至0.28 s时,系统总压约为100 kPa
C. 0~0.30 s反应时段,的平均生成速率约为
D. 提高反应温度,的值不变
【答案】C
【解析】
【分析】容器中起始只有,随着反应进行,不断消耗,因此分压从100 kPa逐渐减小的曲线③表示。在题给温度下,各组分均为气体;温度、容积不变时,各组分的分压与其物质的量成正比。由主反应可知,与等量生成,二者的分压变化曲线重合;由副反应可知,与等量生成,二者的分压变化曲线也重合。四种产物的初始分压均为零,又因,同一时刻生成的比多,所以较高的曲线①对应和,较低的曲线②对应和。
【详解】A.四种产物的初始分压均为零,且,故同一时刻的分压大于的分压。曲线①是两条上升曲线中较高的一条,表示或者与其等量生成的的分压变化,和对应曲线②,A错误;
B.曲线①、②各对应两种分压相等的产物,曲线③对应剩余的,因此系统总压为。从图中读出,0.28 s时曲线①、②对应的分压分别约为50 kPa、40 kPa,仅四种产物的分压之和就约为,还需加上剩余的分压,故系统总压不是约100 kPa,B错误;
C.对应曲线①,其初始分压为零,0.30 s时分压约为50 kPa。以分压变化表示的平均生成速率为,C正确;
D.与分别由两个不同反应生成,二者的生成速率比不是同一反应中由化学计量数确定的速率比。升高温度通常会使两个反应的速率都增大,但增大的程度不一定相同,因此不能认为保持不变,D错误;
故选C。
11. 回答下列问题:
(1)离子膜法电解食盐水模拟氯碱工业生产进行的实验图如图。
①一段时间后,阴极室溶液浓度增大,从电解原理角度分析原因_______________。
②相同电压下,电解相同时间,饱和粗盐水溶液比精制食盐水的电流表读数下降更多,可能原因是_________________________________。
(2)的氧化可在卟啉铁配合物[](用表示)催化下进行,其中的一步反应为。为研究不同因素对该反应的影响,进行4组实验:Ⅰ~Ⅲ组仅初始不同;Ⅳ与Ⅱ组仅温度不同。时间内的实验数据如图1。
①下列说法正确的有___________。
A.0~t内反应速率:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ B.Z的平衡转化率:Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ
C.实验温度:Ⅱ>Ⅳ D.平衡时的浓度:Ⅱ和Ⅳ相等
②Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上,且,则___________。
(3)已知的歧化反应:
①根据上述信息,计算反应热___________。
②在298 K时,反应的。则在该条件下,在溶液中___________(填“能”或“不能”)大量存在。理由是___________。
(4)模拟计算得出镁与水蒸气反应的和随温度的变化关系如图1。温度小于3000 K时,_____0(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. H2O分子在阴极得到电子发生还原反应生成H2和OH-,Na+从阳离子交换膜进入阴极区,使得阴极区氢氧化钠溶液的浓度增大 ②. 粗盐水中的Mg2+和Ca2+通过阳离子交换膜,与OH- 反应生成Mg(OH)2、Ca(OH)2附着在阳离子交换膜表面,影响阳离子的移动
(2) ①. BC ②. 3.2
(3) ①. 875 ②. 能 ③. 该温度下反应的,歧化反应正向非自发,不会转化为和,可大量存在
(4)<
【解析】
【小问1详解】
①一段时间后,阴极室氢氧化钠溶液浓度增大的原因是阴极区中的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,阳极区的钠离子从阳离子交换膜进入阴极区,使得阴极区氢氧化钠溶液的浓度增大;
②相同电压下,电解相同时间,饱和粗盐水溶液比精制食盐水的电流表读数下降更多,可能原因是粗盐水中的Mg2+和Ca2+通过阳离子交换膜,与OH- 反应生成难溶的Mg(OH)2、Ca(OH)2附着在阳离子交换膜表面,影响阳离子的移动。
【小问2详解】
①A.题图1的纵坐标是Z的反应速率,从实验Ⅰ到Ⅲ,随着的增大,Z的反应速率逐渐增大,转化率也逐渐增大,A错误;
B.从实验Ⅰ到Ⅲ,随着的增大,Z转化率逐渐增大,B正确;
C.温度越高反应速率越快,由题图1可知实验Ⅱ的反应速率比Ⅳ的反应速率大,故实验温度:Ⅱ>Ⅳ,C正确;
D.Ⅱ和Ⅳ温度不同,该分步反应平衡常数不同,平衡时Z的浓度不相等,D错误;
故BC。
②已知Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上,根据直线斜率相等可得,变形得,故。
【小问3详解】
①根据盖斯定律,目标反应可由已知第一个反应与第四个反应相加得到,故。
②298K时,反应的吉布斯自由能 ,说明歧化反应在该条件下正向非自发,故不会转化为和,在溶液中能大量存在。
【小问4详解】
已知,由图可知:温度升高时增大,几乎不变,因此对的斜率为,可得。
12. 高纯多晶硅是微电子和太阳能电池等领域的关键材料,其生产广泛采用氢还原法,该法的主要反应有(忽略其他副反应):
反应1
反应2
反应3
(1)①反应1的平衡常数随温度的升高而增大,则_________0(填“>”、“<”或“=”)。
②反应过程中,多晶硅沉积于还原炉中心的硅芯棒表面。一定条件下,反应后,测得硅芯棒增重,则多晶硅的沉积速率为________。
(2)在恒压密闭容器中进行反应,平衡时各气体占总气体的物质的量分数为。体系压强为100 kPa时,与温度的关系如图所示。
①在时,反应1的平衡常数_________kPa(保留小数点后两位,分压=总压×物质的量分数)。
②若平衡体系压强为50 kPa,和的曲线交叉点相对于M点,将位于_________区域(填“高温”或“低温”),其原因是_________。
③多晶硅的产率常用表示,若和,则M点对应的_________。
(3)相较传统方法,熔盐电解法制备高纯多晶硅具有绿色环保等优势。一种在熔盐中电解制备的实验装置如图所示。
①阴极的电极反应为_________。
②若阳极只产生和,当产生的气体总量为(标准状况)时,生成,则为_________。
【答案】(1) ①. > ②. 0.16
(2) ①. 0.28 ②. 低温 ③. 低温与100kPa平衡体系相比,50kPa达平衡后,相同温度下,HCl的量增多,SiHCl3的量减少,故SiHCl3和HCl的曲线交叉点出现在低温区域 ④. 21%
(3) ①. ②. 3:1
【解析】
【小问1详解】
① 平衡常数随温度升高增大,说明升温时反应1平衡正向移动,正反应为吸热反应,因此。
② 沉积速率。
【小问2详解】
① 1320 K时,由图得,,总压,反应1的压强平衡常数。
② 该题给出了100kPa下,不同温度下平衡体系中各气体占总气体的物质的量分数x。若平衡体系的压强为50kPa,需要重现体系中各气体物质的量分数x随温度的变化趋势。定压下,随着温度的增加,HCl的量增加,SiHCl3的量减少,则HCl和SiHCl3两条曲线交叉于低温区域。
③ 设生成,,根据Si守恒:平衡后所有含Si气体总物质的量为,总气体物质的量为,则;根据H守恒:初始总H为,即,解得,代入得,即。
【小问3详解】
① 阴极发生得电子还原为Si的反应,电极反应为。
② 标况下2.24 L气体总物质的量为0.1 mol,,转移电子总数: ,阳极反应为:、,根据转移电子守恒:,联立,得。
13. 的综合处理利于减少环境污染并实现资源再利用。回答下列问题:
Ⅰ.利用还原涉及下列反应:
①
②
③
(1)__________(用含、的代数式表示)。
Ⅱ.对反应体系进行热力学计算,平衡体系中各组分的物质的量分数与温度的关系如图1,其中为对应温度下单质的存在形态,时,。
(2)、条件下,__________(列出计算式。以分压表示,分压总压物质的量分数)。
(3)600~1000℃内,随温度升高而减小的原因是__________________________________。
Ⅲ.在含有活性炭的固定床反应器内,利用还原。转化率、选择性随初始以及温度的变化如图2。
(4)反应生成的最佳条件是__________。
(5)高温下,该体系中可检测出,若反应器内无活性炭,产率达最大时,所需的初始将__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
Ⅳ.我国科研人员设计双室电解池(图3)合成和,实现的再利用。
已知:氧化性强于
(6)电解时,从__________极室移向__________极室(选填“”“”)。
(7)若将恰好吸收了的溶液全部注入极室,电解时极的电极反应式为__________;当极室内生成时,在极室理论上最多可生成__________mol。
【答案】(1)
(2)
(3)在之间时,温度升高,促使分解为和,使的物质的量分数减小
(4),
(5)增大 (6) ①. a ②. b
(7) ①. , ②.
【解析】
【小问1详解】
观察目标反应③,可以通过组合反应①和②得到。将反应①乘以 2,得到。将上述式子减去反应②,即,化简得这正是反应③。因此。
【小问2详解】
根据图 1,在 时,各物质的物质的量分数如下:,,,。由于体系中存在等硫单质,且总物质的量分数之和为1。已知 时,,即硫单质以形态存在。所以。反应③为,其平衡常数表达式为。已知总压,分压。代入各物质的量分数和总压:。
【小问3详解】
观察图1中区间,的物质的量分数下降,而和的物质的量分数上升。这说明在此温度范围内,反应②的逆反应占主导。由于温度升高,平衡向吸热方向移动,说明分解是吸热过程。温度升高,促使分解为和,导致的物质的量分数减小。
【小问4详解】
S2的产率 =转化率选择性。最佳条件要同时满足两个指标:转化率尽可能高、选择性尽可能高。当温度为800℃时,当时,转化率接近100%,此时的选择性也较高,约90%,此时两者的乘积(产率)达到最大。因此,最佳条件是,。
【小问5详解】
高温下检测到,说明活性炭参与了反应。活性炭的存在可能会消耗或生成,从而在一定程度上辅助生成。若反应器内无活性炭,则没有这些副反应。为了达到相同的产率,就需要依靠初始投入的来还原。因此,所需的初始将增大。
【小问6详解】
观察图 3 电解池:a极室:通入和溶液。具有还原性,具有氧化性,两者在溶液中发生反应:。b 极室:通入,生成。得电子发生还原反应,说明b极为阴极。既然b 极为阴极,则a极为阳极。电解池中,阳离子向阴极移动。因此,从阳极室(a极室)移向阴极室(b极室)。
【小问7详解】
a极室发生氧化反应。溶液中存在和。已知氧化性强于,根据氧化还原规律,还原性。所以阳极上,优先失去电子被氧化为;当消耗完毕后,再失去电子被氧化为。电极反应式为, 。计算生成的物质的量:吸收的反应:消耗,生成和。b极室生成:阴极反应:,生成需要转移电子。根据电子守恒,a极室也转移 电子。阳极首先氧化 :溶液中有,将其全部氧化为需要失去电子。此时,总共转移了电子,还剩余电子。剩余的电子由放电提供:失去电子,生成。最终在a极室中,生成了和 。体系中生成的为。根据化学式,需要。因此理论上最多可结合生成。
14. 热化学储能体系可作为化学热泵,具有储能密度高、储/释能速度快等优点。其化学反应与能量关系图如下:
(1)E = ________。
(2)同等条件下,表面自由能________(填“>”“=”或“<”)。
(3)开放系统在脱水过程中,起始质量为,当固体质量为时,转化率为________×100%。
(4)空调属于物理热泵,上述关系图中与物理热泵相似的供热过程是______________________。
(5)如图为密闭容器中的理论平衡曲线,CaO(s)在图中能稳定存在的状态点有________(填标号)。
【答案】(1)-63 (2)<
(3)
(4)
(5)a、c、d
【解析】
【分析】该体系的储能与释能涉及反应。关系图中,25℃的先升温至510℃,再吸热分解为和;随后冷却,水蒸气冷却并液化,两者回到25℃后反应生成,形成起点和终点相同的能量循环。分解时水进入气相,开放系统中水蒸气逸出,固体失重可用于确定已转化的的量;密闭系统中水蒸气不能逸出,其压强影响脱水与水合反应的方向。
【小问1详解】
沿图中箭头,25℃的升温至510℃,吸热;在510℃分解,吸热;生成的冷却至25℃,放热,生成的水蒸气冷却并液化为25℃的水,放热。将这些过程叠加,得到25℃时的反应,根据盖斯定律,其反应热为。图中对应逆过程,故,应填-63;
【小问2详解】
同等条件下,相同质量的粉末比块状固体具有更大的总表面积,表面自由能更高,因此,应填“<”;
【小问3详解】
脱水反应为。开放系统中生成的水蒸气逸出,故固体减少的质量就是生成水的质量。由反应中与的物质的量之比为1∶1,已转化的的物质的量为,初始的物质的量为。设转化率为,则,故空格内填;
【小问4详解】
空调制热时,制冷剂由气态液化为液态并放出热量。关系图中,水蒸气冷却并液化的过程也包含气态转化为液态的放热过程,因此与物理热泵相似的供热过程是;
【小问5详解】
对于反应,在一定温度下,两种固体平衡共存时的水蒸气压强一定。比较各点与同一温度下平衡曲线的位置:a、d在曲线上,满足平衡条件,与可以平衡共存;c在曲线下方,水蒸气压强小于该温度下的平衡压强,反应向生成和的方向进行,能够稳定存在;b在曲线上方,水蒸气压强大于该温度下的平衡压强,反应向生成的方向进行,被消耗,不能在该状态下稳定存在。因此,符合要求的状态点为a、c、d。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二实验班化学半期考模拟
1. 利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 溶液的作用之一是吸收
B. 极的电极反应式:
C. 工作一段时间后,阴极室的总浓度下降
D. 理论上,阳极产生的大于阴极消耗的
2. 碘量法测定浓度,部分相关物种有下列反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
下列说法正确的是
A. 反应ⅰ中每生成,得到电子
B. 酸性条件下,初始,产物含有
C. 酸性条件下,氧化性:,反应ⅲ逆向进行
D. 不同条件下,向反应体系中加入淀粉溶液,均出现蓝色
3. 探究离子在电场中的迁移行为,装置如图。蘸取和浓氨水生成的溶液,在碱性电解液浸润的滤纸上a处画绿色条纹,通电并观察现象。已知呈黄色。下列说法错误的是
A. 电源极为正极
B. 该条件下,比迁移快
C. 通电后,培养皿2中电极附近出现灰绿色沉淀
D. 对调电源正负极并通电,蓝色条纹向滤纸b侧移动
4. 一种溴介导的电催化丙烷制丙烯工作原理如图。下列说法正确的是
A. 交换膜为阳离子交换膜
B. 每消耗,产生
C. 阳极区总反应为
D. “反应ⅲ”为
5. 电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是
A. 两个电解池阳极上的电极反应相同
B. 理论上电解池1中氧气的净增量为零
C. 电解池2的总反应为
D. 理论上该联合电解装置生产需转移电子
6. 常温下,反应物和在溶液中发生如下平行—连续反应:
Ⅰ. Ⅱ.
初始浓度、。、、的浓度随时间的变化曲线如图。下列说法错误的是
A. 内,
B. 内,A和的曲线有交点
C. 点时,反应Ⅰ的等于反应Ⅱ的
D. 不变时,
7. 甲烷制乙烯能有效缓解石油危机。甲烷在催化剂表面生成乙烯的两种反应历程如图。下列说法错误的是
A. Ⅰ的反应速率大于Ⅱ
B. Ⅰ、Ⅱ均可生成
C. 依次断开中的键所需能量不同
D. 步骤①逆过程的,故步骤①吸热
8. 我国科研人员用碳纳米管负载碳包覆的为b电极材料,以提高电池(如图)寿命。下列说法正确的是
A. 充电时,a极外接电源正极
B. 放电时,b极的电极反应为
C. 玻璃纤维膜主要作用是利于迁移
D. 外电路通过个,电解质溶液质量理论上变化7 g
9. 化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解,和分别进入对应的储存电极。提取完成后,将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解,即得纯净的。其工作原理示意图如下。
下列说法错误的是
A. 提取的电极反应为
B. 提取电解槽中,每提取,理论上可回收
C. 释放电解槽中,中的钛被氧化
D. 释放电解槽的总反应为
10. 将注入抽空的密闭恒容容器中,在916℃下,使其裂解制备:;同时发生副反应:。反应过程中各成分分压随时间变化关系如图所示。已知:组分A的分压;。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是或者的分压变化曲线
B. 反应至0.28 s时,系统总压约为100 kPa
C. 0~0.30 s反应时段,的平均生成速率约为
D. 提高反应温度,的值不变
11. 回答下列问题:
(1)离子膜法电解食盐水模拟氯碱工业生产进行的实验图如图。
①一段时间后,阴极室溶液浓度增大,从电解原理角度分析原因_______________。
②相同电压下,电解相同时间,饱和粗盐水溶液比精制食盐水的电流表读数下降更多,可能原因是_________________________________。
(2)的氧化可在卟啉铁配合物[](用表示)催化下进行,其中的一步反应为。为研究不同因素对该反应的影响,进行4组实验:Ⅰ~Ⅲ组仅初始不同;Ⅳ与Ⅱ组仅温度不同。时间内的实验数据如图1。
①下列说法正确的有___________。
A.0~t内反应速率:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ B.Z的平衡转化率:Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ
C.实验温度:Ⅱ>Ⅳ D.平衡时的浓度:Ⅱ和Ⅳ相等
②Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上,且,则___________。
(3)已知的歧化反应:
①根据上述信息,计算反应热___________。
②在298 K时,反应的。则在该条件下,在溶液中___________(填“能”或“不能”)大量存在。理由是___________。
(4)模拟计算得出镁与水蒸气反应的和随温度的变化关系如图1。温度小于3000 K时,_____0(填“>”“=”或“<”)。
12. 高纯多晶硅是微电子和太阳能电池等领域的关键材料,其生产广泛采用氢还原法,该法的主要反应有(忽略其他副反应):
反应1
反应2
反应3
(1)①反应1的平衡常数随温度的升高而增大,则_________0(填“>”、“<”或“=”)。
②反应过程中,多晶硅沉积于还原炉中心的硅芯棒表面。一定条件下,反应后,测得硅芯棒增重,则多晶硅的沉积速率为________。
(2)在恒压密闭容器中进行反应,平衡时各气体占总气体的物质的量分数为。体系压强为100 kPa时,与温度的关系如图所示。
①在时,反应1的平衡常数_________kPa(保留小数点后两位,分压=总压×物质的量分数)。
②若平衡体系压强为50 kPa,和的曲线交叉点相对于M点,将位于_________区域(填“高温”或“低温”),其原因是_________。
③多晶硅的产率常用表示,若和,则M点对应的_________。
(3)相较传统方法,熔盐电解法制备高纯多晶硅具有绿色环保等优势。一种在熔盐中电解制备的实验装置如图所示。
①阴极的电极反应为_________。
②若阳极只产生和,当产生的气体总量为(标准状况)时,生成,则为_________。
13. 的综合处理利于减少环境污染并实现资源再利用。回答下列问题:
Ⅰ.利用还原涉及下列反应:
①
②
③
(1)__________(用含、的代数式表示)。
Ⅱ.对反应体系进行热力学计算,平衡体系中各组分的物质的量分数与温度的关系如图1,其中为对应温度下单质的存在形态,时,。
(2)、条件下,__________(列出计算式。以分压表示,分压总压物质的量分数)。
(3)600~1000℃内,随温度升高而减小的原因是__________________________________。
Ⅲ.在含有活性炭的固定床反应器内,利用还原。转化率、选择性随初始以及温度的变化如图2。
(4)反应生成的最佳条件是__________。
(5)高温下,该体系中可检测出,若反应器内无活性炭,产率达最大时,所需的初始将__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
Ⅳ.我国科研人员设计双室电解池(图3)合成和,实现的再利用。
已知:氧化性强于
(6)电解时,从__________极室移向__________极室(选填“”“”)。
(7)若将恰好吸收了的溶液全部注入极室,电解时极的电极反应式为__________;当极室内生成时,在极室理论上最多可生成__________mol。
14. 热化学储能体系可作为化学热泵,具有储能密度高、储/释能速度快等优点。其化学反应与能量关系图如下:
(1)E = ________。
(2)同等条件下,表面自由能________(填“>”“=”或“<”)。
(3)开放系统在脱水过程中,起始质量为,当固体质量为时,转化率为________×100%。
(4)空调属于物理热泵,上述关系图中与物理热泵相似的供热过程是______________________。
(5)如图为密闭容器中的理论平衡曲线,CaO(s)在图中能稳定存在的状态点有________(填标号)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$