2021-2022学年天津市五校联考高二(上)期末化学试卷(含答案解析)
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1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用酸除去
B. 含重金属离子的电镀废液不能随意排放
C. 进行胃镜透视时,不能用碳酸钡代替硫酸钡作为钡餐
D. 明矾净水与自来水的杀菌消毒原理相同
2. 下列叙述正确的是( )
A. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=−846kJ/mol,因此甲烷的燃烧热ΔH=−846kJ/mol
B. 常温下,将pH=4的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均降低
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行,该反应的ΔH<0
D. 在一容积可变的密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达平衡后,保持温度不变,缩小体积,平衡正向移动,c2(SO3)c2(SO2)c(O2)的值增大
3. 下列表达方式正确的是( )
A. As的电子排布式:[Ar]4s24p3 2p B. N的价电子排布图
C. Cr原子结构示意图 D. Fe2+的价电子排布式为:[Ar]3d54s1
4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
A. 验证铁的析氢腐蚀
B. 中和滴定
C. 滴定管读数为18.20mL
D. 为保护铁闸门采用的阴极保护法为牺牲阳极法
5. 下列实验操作对应的现象与结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下将Ba(OH)2⋅8H2O晶体与NH4Cl晶体在小烧杯中混合
烧杯壁变凉
该反应正向是熵增的反应
B
将充有NO2的密闭烧瓶放入热水中
烧瓶内气体颜色变深
NO2生成N2O4的反应中,△H>0
C
将0.1mol/L的弱酸HA稀释成0.01mol/L,测量稀释前后溶液pH
pH增大
稀释后HA电离程度减小
D
常温下向物质的量浓度均为0.1mol/L的NaCl和NaI混合溶液中逐滴滴入AgNO3溶液
先出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)
A. A B. B C. C D. D
6. 常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )
A. 新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl−)+c(ClO−)+c(OH−)
B. pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3−)>c(CO32−)>c(H2CO3)
C. pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl−)=c(NH4+)>c(OH−)=c(H+)
D. 0.2mol/L的CH3COOH溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合:2c(H+)−2c(OH−)=c(CH3COO−)−c(CH3COOH)
7. 氮及其化合物的转化过程如图1所示,其中如图2为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是( )
A. 如图中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B. 反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92kJ/mol
C. 在反应②中,若有1.25mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6L
D. 催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
8. 锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4,溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。下列说法错误的是( )
A. 电解质LiClO4在电池使用过程中减少
B. 外电路的电流方向是由b极流向a极
C. 电池正极反应式为MnO2+e−+Li+=LiMnO2
D. 电极Li能与水反应,所以不能用水代替电池中的混合有机溶剂
9. 一定温度下,在三个1L的恒容密闭容器中分别进行反应:2X(g)+Y(g)⇌Z(g),达到化学平衡状态时,相关数据如表。下列说法不正确的是( )
实验
温度/K
起始时各物质的浓度/(mol/L)
平衡时物质的浓度/(mol/L)
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
Ⅰ
400
0.2
0.1
0
0.08
Ⅱ
400
0.4
0.2
0.2
a
Ⅲ
500
0.2
0.1
0
0.025
A. 达到化学平衡时,Ⅰ中X的转化率为80%
B. 化学平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C. 达到化学平衡所需要的时间:Ⅲ<Ⅰ
D. 按Ⅱ中的起始浓度进行实验,反应逆向进行
10. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是( )
A. [Cu(H2O)4]2++4Cl−⇌[CuCl4]2−+4H2O△H>0,升高温度,平衡正向移动,溶液由蓝绿色变为黄绿色
B. 2NO2⇌N2O4,压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. Fe3++3SCN−⇌3Fe(SCN)3,加入 KSCN 浓溶液,平衡逆向移动,溶液颜色变浅
D. Cr2O72−+H2O⇌2CrO42−+2H+,加水,平衡正向移动,溶液黄色加深
11. 某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。下列说法正确的是( )
A. 图二中若开始实验时开关K与a连接,电解液的浓度保持不变
B. 图一中若开始实验时开关K与b连接,一段时间后向电解液中加适量稀盐酸可使电解液恢复到电解前的浓度
C. 图一中若开始实验时开关K与a连接,B极的电极反应式为Fe−2e−=Fe2+
D. 图二中若开始实验时开关K与b连接,A极减少的质量大于B极增加的质量
12. 在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.又知t℃时AgCl的Ksp=4×10−10,下列说法不正确的是( )
A. 在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×l0−13
B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D. 在t℃时,AgCl(s)+Br−(aq)⇌AgBr(s)+Cl−(aq)平衡常数K≈816
13. 某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行电解饱和食盐水,如图所示。有关说法正确的是( )
A. 燃料电池工作时,通入甲烷电极的电极反应式为CH4−8e−+2H2O=CO2+8H+
B. 闭合开关K后,b电极上有Cl2生成
C. 若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况),且反应完全,理论上最多能产生氯气的体积为8L(标准状况)
D. 电解饱和食盐水总反应的离子方程式为2Cl−+2H2O−电解2OH−+H2↑+Cl2↑
14. W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,其元素性质或原子结构如表.
元素
元素性质或原子结构
W
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能低于同周期相邻元素
X
在同周期元素中,原子半径最大、第一电离能最小
Y
电离能/(kJ⋅mol−1)数据:I1=740;I2=1500;I3=7700;I4=10500……
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个不成对电子
回答下列问题.
(1)写出W、Y的元素符号:W______、Y______。
(2)X的电子排布式是______。
(3)Z、N的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是______(填化学式);W、X和N可以形成多种化合物,其中水溶液pH>7是______。(填化学式)
(4)X、Z和N元素的电负性由大到小的顺序是______。(填元素符号)
(5)从原子结构的角度解释元素Y的第一电离能高于同周期相邻元素的原因______。
15. 工业上利用N2和H2可以实现合成氨气,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列有关问题:
(1)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ⋅mol−1
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.4kJ⋅mol−1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=−483.6kJ⋅mol−1
写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为______。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如表:
t/K
298
398
498
…
K/(mol/L)2
4.1×106
K1
K2
…
完成下列问题:
①比较K1、K2的大小:K1______K2(填“>”、“=”或“<”);
②在恒温恒压下判断该反应达到化学平衡状态的依据是______(填序号);
A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)
B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)工业上生产尿素的化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)。
在T℃,体积为4L的密闭容器中,通入6molNH3和3molCO2,反应达到平衡时,c(NH3)=0.5mol⋅L−1,c(CO2)=0.25mol⋅L−1.若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3molNH3,则此时反应的v正______ v逆(填“>”“<”或“=”)。再次平衡后,平衡常数为______。
16. 请回答下列问题:(25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示)
化学式
CH3COOH
NH3⋅H2O
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
1.7×10−5
1.7×10−5
K1=4.3×10−7K2=5.6×10−11
K1=1.3×10−2K2=6.3×10−8
(1)相同温度下,等pH的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液,三种溶液的物质的量浓度c(CH3COONa)、c(Na2CO3)、c(Na2SO3)由大到小排序 ______.
(2)25℃时,向0.1mol⋅L−1的氨水中缓缓通入少量CO2气体的过程中(忽略溶液体积的变化),下列表达式的数值变小的是 ______.
A.0.1−c(NH4+)c(HCO3−)
B.c(H+)c(OH−)
C.c(OH−)c(NH3⋅H2O)
D.c(H+)⋅c(NH3⋅H2O)c(NH4+)
(3)向20mL0.1mol⋅L−1CH3COOH中滴加0.1mol⋅L−1NaOH溶液过程中,pH变化如图.
①A点溶液pH ______1.(填“>”、“<”或“=”).
②下列说法正确的是 ______.
a.A、C两点水的电离程度:A>C
b.B点溶液中微粒浓度满足:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO−)+c(OH−)
c.D点溶液微粒浓度满足:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO−)
(4)能证明醋酸是弱酸的实验事实是 ______(填写序号).
①相同条件下,浓度均为0.1mol⋅L−1的盐酸和醋酸,醋酸的导电能力更弱
②25℃时,一定浓度的CH3COOH、CH3COONa混合溶液的pH等于7
③CH3COOH溶液能与NaHCO3反应生成CO2
④0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液可使紫色石蕊试液变红
(5)在25℃时对氨水进行如下操作,请填写下列空白
①若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,写出反应的离子方程式 ______;所得溶液的pH ______7填(填“>”“=”或“<”),用离子方程式表示其原因 ______.
②若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7,此时溶液中的c(NH4+)=amol/L,则c(SO42−)=______.
17. 高铁酸盐在能源、环保等领域有着广泛的应用。
资料:高铁酸钾(K2FeO4)固体呈紫色,能溶于水,微溶于浓KOH溶液。K2FeO4在碱性溶液中性质稳定。
(1)研究人员用Ni、Fe作电极电解浓KOH溶液制备K2FeO4,装置示意图如图。
①Ni电极作 ______ (填“阴”或“阳”)极。
②Fe电极上的电极反应为 ______ 。
③循环使用的物质是 ______ (填化学式)溶液。
④向阳极流出液中加入饱和KOH溶液,析出紫色固体。试从平衡的角度解释析出固体的原因: ______ 。
(2)K2FeO4可用于处理废水中的NaCN。用如下方法测定处理后的废水中NaCN的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
资料:Ag++2CN−=Ag(CN)2− Ag++I−=AgI↓(黄色)
CN−优先于I−与Ag+反应。
取amL处理后的废水于锥形瓶中,滴加几滴KI溶液作指示剂,再用cmol/LAgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为VmL。滴定终点时的现象是 ______ ,经处理后的废水中NaCN的含量为 ______ g/L。(已知:NaCN的摩尔质量:49g/mol)
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.碳酸钙溶解度小于硫酸钙,依据沉淀转化原则,锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理可以转化为碳酸钙,碳酸钙能够与盐酸、醋酸反应生成易溶于水的氯化钙、醋酸钙,所以可以除去水垢,故A正确;
B.重金属离子能使蛋白质变性,而有毒,随意排放含重金属离子的电镀废液会污染环境,可危害人体健康,所以含重金属离子的电镀废液不能随意排放,故B正确;
C.进行胃镜透视时,碳酸钡能与胃酸反应,生成的氯化钡是重金属盐,有毒,不能用碳酸钡代替硫酸钡作为钡餐,故C正确;
D.明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,即Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体吸附水中悬浮物形成沉淀;用于自来水杀菌消毒的氯气与水反应生成HClO,即Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,所以明矾净水与自来水的杀菌消毒原理不相同,故D错误;
故选:D。
A.碳酸钙溶解度小于硫酸钙,依据沉淀转化原则,锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理可以转化为碳酸钙;
B.重金属离子能使蛋白质变性,而有毒,随意排放含重金属离子的电镀废液会污染环境;
C.进行胃镜透视时,碳酸钡能与胃酸反应,生成的氯化钡是重金属盐,有毒;
D.明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,即Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体吸附水中悬浮物形成沉淀;用于自来水杀菌消毒的氯气与水反应生成HClO。
本题考查难溶电解质、化学平衡及反应速率,为高频考点,把握平衡移动原理的应用、化学与生活的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项A为解答的难点,题目难度不大。
2.【答案】C
【解析】解:A.气态水不是H元素的稳定氧化物,所以该方程式不是甲烷的燃烧热化学方程式,故A错误;
B.稀释醋酸溶液时,溶液中氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中c(OH−)增大,故B错误;
C.生成物只有固体,△S<0,若能自发进行,△H−T△S<0,则△H必须小于0,故C正确;
D.缩小体积即增大压强,根据勒夏特列原理,平衡向气体体积减小的方向即正向移动,平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,故D错误;
故选:C。
A.气态水不是H元素的稳定氧化物;
B.常温下pH=4的醋酸加水稀释,促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,则c(H+)减小,温度不变,水的离子积常数不变;
C.化学反应能自发进行的条件是△H−T⋅△S<0;
D.缩小体积即增大压强,根据勒夏特列原理,平衡向气体体积减小的方向移动,但平衡常数只受温度的影响。
本题考查化学平衡、弱电解质电离等知识点,为高频考点,侧重考查分析判断能力,明确化学反应原理是解本题关键,注意:化学平衡常数只与温度有关,与物质浓度、电解质强弱、压强等因素都无关,为易错点。
3.【答案】C
【解析】解:A.As的原子序数为33,属于主族元素,由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3,所以As原子的简化电子排布式为:[Ar]3d104s24p3,故A错误;
B.N原子价电子为2S、2P电子,所以原子的价电子电子排布图为,故B错误;
C、Cr为24号元素,原子核中有24个质子,分别位于4个电子层上,价电子有6个电子,故Cr的原子结构示意图为,故C正确;
D.Fe2+核外有24个电子,电子排布式为[Ar]3d6,所以Fe2+的价电子排布式为:3d6,故D错误;
故选:C。
A.As是35号元素,属于主族元素,根据构造原理书写其核外电子排布;
B.N原子价电子为2s、2p电子;
C、Cr为24号元素,原子核中有24个质子,分别位于4个电子层上,价电子有6个电子,据此画出原子结构示意图;
D.Fe2+核外有24个电子。
本题综合考查常用化学用语,为高频考点,涉及核外电子排布式、轨道表示式、电子式,比较容易。
4.【答案】B
【解析】解:A.食盐水为中性,Fe发生吸氧腐蚀,水沿导管上升可证明,故A错误;
B.盐酸盛放在酸式滴定管中,NaOH溶液盛放在锥形瓶中,图中滴定操作合理,故B正确;
C.滴定管的感量为0.01mL,且小刻度在上方,图中读数为20.80mL,故C错误;
D.铁闸门与电源负极相连作阴极,为外加电源的阴极保护法,故D错误;
故选:B。
A.食盐水为中性;
B.盐酸盛放在酸式滴定管中,NaOH溶液盛放在锥形瓶中;
C.滴定管的感量为0.01mL,且小刻度在上方;
D.铁闸门与电源负极相连作阴极。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、电化学腐蚀、中和滴定、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
5.【答案】A
【解析】解:A.烧杯壁变凉,说明该反应常温下能自发,且为吸热反应,当△H−T△S<0时反应自发,该反应△H>0,若满足此条件,则△S>0,即为熵增反应,故A正确;
B.烧瓶内气体颜色变深,说明平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,故B错误;
C.稀释促进弱电解质的电离,所以稀释后HA的电离程度增大,故C错误;
D.先出现黄色沉淀,说明AgI更难溶,二者为同种类型沉淀,溶解度越小则溶度积越小,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故D错误;
故选:A。
A.烧杯壁变凉,说明该反应常温下能自发,且为吸热反应,当△H−T△S<0时反应自发,该反应△H>0;
B.升高温度平衡向吸热方向移动;
C.加水稀释促进HA电离;
D.先出现黄色沉淀,说明AgI更难溶。
本题考查化学实验方案的评价,为高考常见题型,把握反应自发性特点、外界条件对平衡影响及实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒,离子浓度大小的比较方法,题目难度中等。
【解答】
A.新制氯水中加入固体NaOH,生成次氯酸钠、氯化钠、水,溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(Cl−)+c(ClO−)+c(OH−),故A错误;
B.碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3−)>c(H2CO3)>c(CO32−),故B错误;
C.氨水过量,反应后的溶质为氯化铵和一水合氨,溶液呈碱性,溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+),故C错误;
D.0.2mol/L的CH3COOH溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后得到0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液,溶液中存在电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(CH3COO−),依据物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH),代入电荷守恒计算关系中得到:2c(H+)−2c(OH−)=c(CH3COO−)−c(CH3COOH),故D正确;
故选D。
7.【答案】B
【解析】解:A.催化剂可降低反应的活化能,则图中d曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线,故A错误;
B.由图可知△H=(508−600)kJ/mol=−92kJ/mol,则反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92kJ/mol,故B正确;
C.反应②中N元素的化合价由−3价升高为+2价,若有1.25mol电子发生转移,则参加反应的NH3为1.25mol5=0.25mol,状况未知,不能计算其体积,故C错误;
D.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动,则催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反应速率,但平衡转化率不变,故D错误;
故选:B。
A.催化剂可降低反应的活化能;
B.焓变等于正逆反应的活化能之差,结合焓变及状态书写热化学方程式;
C.反应②中N元素的化合价由−3价升高为+2价,若有1.25mol电子发生转移,则参加反应的NH3为1.25mol5=0.25mol;
D.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动。
本题考查含氮物质的性质,为高频考点,把握催化剂对反应的影响、热化学方程式的书写、反应速率及平衡移动为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:A.根据总反应方程式Li+MnO2=LiMnO2,电解质LiClO4在电池使用过程中没有被消耗,故A错误;
B.Li为负极,MnO2为正极,原电池工作时,外电路的电流方向从正极到负极,即从b极流向a极,故B正确;
C.MnO2为正极,被还原,电极反应式为MnO2+e−+Li+=LiMnO2,故C正确;
D.因负极材料为Li,可与水反应,则不能用水代替电池中的混合有机溶剂,故D正确;
故选:A。
形成原电池反应时,Li为负极,被氧化,电极方程式为Li−e−=Li+,MnO2为正极,被还原,电极方程式为MnO2+e−+Li+=LiMnO2,结合电极方程式以及元素化合价的变化解答该题.
本题侧重于电化学知识以及氧化还原反应的全面考查,题目难度适中,能很好地考查学生的分析能力、计算能力以及电化学知识的综合理解和运用,难度中等.
9.【答案】D
【解析】
【解答】
A.Ⅰ中,平衡时c(Z)=0.08mol/L,则△c(X)=0.16mol/L,α(X)=△c(X)c起始(X)×100%=0.16mol/L0.2mol/L×100%=80%,故A正确;
B.化学平衡常数只与温度有关,实验Ⅰ和Ⅱ在相同温度下进行,则化学平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ),故B正确;
C.实验Ⅲ在500℃下进行,实验Ⅰ在400℃下进行,温度越高,反应速率越快,反应越先达到平衡状态,则达到化学平衡所需要的时间:Ⅲ<Ⅰ,故C正确;
D.根据Ⅰ中数据,列三段式:
2X(g)+Y(g)⇌Z(g)
起始c(mol/L)0.20.10
转化c(mol/L)0.160.080.08
平衡c(mol/L)0.040.020.08
K=c(Z)c2(X)⋅c(Y)=0.080.042×0.02=2500,按Ⅱ中的起始浓度进行实验,此时浓度商Q=0.20.42×0.2=6.25<2500,说明反应正向进行,故D错误。
【分析】
本题综合考查化学平衡相关知识,侧重考查学生分析能力和计算能力,解题的关键要抓住化学平衡常数只与温度有关以及化学平衡三段式,此题难度中等。
10.【答案】A
【解析】解:A.其它条件不变时,升高温度平衡正向移动,生成物离子浓度增大,则溶液由蓝绿色变为黄绿色,故A正确;
B.压缩容器体积相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,因为容器体积减小导致平衡时二氧化氮浓度大于原来平衡浓度,则气体颜色比原来平衡状态深,故B错误;
C.加入KSCN浓溶液导致c(SCN−)增大,平衡正向移动,c[Fe(SCN)3]增大,溶液颜色变深,故C错误;
D.加水稀释,假设加入水后溶液体积是原来二倍,浓度为原来一半,Qc=(12)412×c2(CrO42−)⋅c2(H+)c(Cr2O72−)=18K
A.其它条件不变时,升高温度平衡正向移动;
B.压缩容器体积相当于增大压强,增大压强平衡正向移动;
C.加入KSCN浓溶液导致c(SCN−)增大,平衡正向移动;
D.加水稀释,假设加入水后溶液体积是原来二倍,浓度为原来一半,Qc=(12)412×c2(CrO42−)⋅c2(H+)c(Cr2O72−)=18K
11.【答案】C
【解析】解:A.图二中若开始实验时开关K与a连接,为原电池,Fe为负极,负极反应式为Fe−2e−=Fe2+,Ag为正极,正极反应式为Ag++e−=Ag,则硝酸银溶液的浓度减小,硝酸亚铁溶液的浓度增大,故A错误;
B.图一中若开始实验时开关K与b连接,为电解池,电解饱和食盐水反应为2NaCl+2H2O−电解Cl2↑+H2↑+2NaOH,根据恢复原则可知,应该通入适量的HCl气体使电解液恢复到电解前的浓度,故B错误;
C.图一中若开始实验时开关K与a连接,为原电池,Fe发生吸氧腐蚀,为负极,负极反应式为Fe−2e−=Fe2+,故C正确;
D.图二中若开始实验时开关K与b连接,为电镀池,Ag为阳极,Fe为阴极,阳极反应为Ag−e−=Ag+,阴极反应为Ag++e−=Ag,根据电子守恒可知,阳极减少的质量等于阴极增加的质量,故D错误;
故选:C。
A.图二中若开始实验时开关K与a连接,为原电池,Fe为负极,Ag为正极;
B.图一中若开始实验时开关K与b连接,为电解池,电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,结合溶液恢复原则分析;
C.图一中若开始实验时开关K与a连接,Fe发生吸氧腐蚀;
D.图二中若开始实验时开关K与b连接,为电镀池,Ag为阳极,Fe为阴极。
本题考查原电池原理和电解池原理,题目难度中等,能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。
12.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了沉淀溶解平衡曲线,曲线为饱和溶液,曲线以上为过饱和溶液,以下为不饱和溶液;要掌握Ksp及简单计算。
【解答】
A.根据图中c点的c(Ag+)和c(Br−)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10−13,故A正确;
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br−)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故B错误;
C.在a点时Qc
故选:B。
13.【答案】D
【解析】解:A.燃料电池工作时,通入甲烷的电极为负极,电极反应式为CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O,故A错误;
B.通入甲烷的电极为负极,b极为阴极,b电极上氢离子得到电子,被还原为氢气,故B错误;
C.两个甲烷燃料电池串联,相当于甲烷通入量为2L(标准状况),根据整个回路电子得失守恒以及标况下气体的体积之比等于物质的量之比,有关系式,CH4∼8e−∼4Cl2,则理论上能产生氯气的体积为8L(标准状况),但部分氯气会溶于水,故C错误;
D.电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠,总反应的离子方程式为2Cl−+2H2O−电解2OH−+H2↑+Cl2↑,故D正确;
故选:D。
A.碱性介质中CO2会反应生成碳酸钾和水;
B.通入甲烷的电极为负极,b极为阴极,b电极上氢离子得到电子;
C.生成的氯气会部分会溶于水;
D.电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠。
本题主要考查燃料电池与电解池的综合应用,掌握原电池和电解池的原理是解决本题的关键,属于基本知识的考查,也属于高频考点,难度不大。
14.【答案】OMg1s22s22p63s1 HClO4 NaClOCl>Si>Na最外层3s2为全满结构,难失去电子
【解析】解:由上述分析可知,W为O、X为Na、Y为Mg、Z为Si、N为Cl,
(1)W、Y的元素符号分别为O、Mg,
故答案为:O;Mg;
(2)X的电子排布式是1s22s22p63s1,
故答案为:1s22s22p63s1;
(3)非金属性Cl大于Si,则Z、N的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是HClO4;W、X和N可以形成多种化合物,其中水溶液pH>7如NaClO,为强碱弱酸盐水解显碱性,
故答案为:HClO4;NaClO;
(4)同周期从左向右电负性增大,则X、Z和N元素的电负性由大到小的顺序是Cl>Si>Na,
故答案为:Cl>Si>Na;
(5)从原子结构的角度解释元素Y的第一电离能高于同周期相邻元素的原因为最外层3s2为全满结构,难失去电子,
故答案为:最外层3s2为全满结构,难失去电子。
W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,W原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能低于同周期相邻元素,电子排布为1s22s22p4,W为O;X在同周期元素中,原子半径最大、第一电离能最小,结合原子序数可知X为Na;由Y的电离能可知最外层电子数为2,Y为Mg;Z的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,价电子为3s23p2,Z为Si;N只有一个不成对电子,结合原子序数可知电子排布为3s23p5,N为Cl,以此来解答。
本题考查位置、结构与性质,为高频考点,把握短周期元素、电子排布、结构与性质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质结构与性质的应用,题目难度不大。
15.【答案】4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=−905.0KJ⋅mol−1>AD<16
【解析】解:(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ⋅mol−1
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.4kJ⋅mol−1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=−483.6kJ⋅mol−1,
根据盖斯定律①×2−②×2−③可得:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=−905.0KJ⋅mol−1;
故答案为:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=−905.0KJ⋅mol−1;
(2)①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.4kJ⋅mol−1,反应为放热反应,温度升高不利于正反应,K减小,故K1>K2;
故答案为:>;
②A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆),反应达到平衡,故A正确;
B.3v(N2)(正)=v(H2)(逆),反应达到平衡,故B错误;
C.在恒温恒压下反应,容器内压强始终保持不变,不能判断化学平衡,故C错误;
D.根据ρ=mV,混合气体的总质量不变,反应前后气体体积不同,V发生变化,混合气体的密度保持不变,说明气体的量保持不变,达到平衡,故D正确;
故答案为:AD;
(3)在T℃,体积为4L的密闭容器中,通入6molNH3和3molCO2,反应达到平衡时,c(NH3)=0.5moll⋅L−1,c(CO2)=0.25mol⋅L−1.该温度下K=10.52×0.25=16,若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3molNH3,则容器体积扩大,物质的分压减小,平衡向着气体体积增大的方向移动,即逆方向移动,v正
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ⋅mol−1
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.4kJ⋅mol−1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=−483.6kJ⋅mol−1,
根据盖斯定律①×2−②×2−③可得;
(2)①根据温度对化学平衡常数的影响分析;
②根据化学平衡状态特征:正逆反应速率相等,各组分含量保持不分析;
(3)根据K=1c2(NH3)⋅c(CO2)计算可得,温度不变,K不变;保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3molNH3,则容器体积扩大,物质的分压减小,结合压强对化学平衡的影响分析可得。
本题考查了化学平衡,涉及盖斯定律、影响化学平衡的因素、化学平衡常数的计算及影响因素、化学平衡状态的判断等,题目难度中等。
16.【答案】c(CH3COONa)>c(Na2SO3)>c(Na2CO3)AC>bc①② NH3⋅H2O+H+=NH4++H2O
故答案为:c(CH3COONa)>c(Na2SO3)>c(Na2CO3);
(2)A.通入少量CO2气体的过程中,溶液碱性减弱、酸性增强,所以c(NH4+)增大、c(HCO3−)增大,所以0.1−c(NH4+)c(HCO3−)减小,故A正确;
B.通入少量CO2气体的过程中,溶液碱性减弱、酸性增强,c(H+)c(OH−)增大,故B错误;
C.通入少量CO2气体的过程中,溶液碱性减弱,所以c(NH4+)增大,Ka=c(OH−)c(NH3⋅H2O)×c(NH4+)不变,所以c(OH−)c(NH3⋅H2O)减小,故C正确;
D.c(H+)⋅c(NH3⋅H2O)c(NH4+)=KwKa,所以c(H+)⋅c(NH3⋅H2O)c(NH4+)不变,故D错误;
故答案为:AC;
(3)①醋酸是弱酸,0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol⋅L−1,A点溶液pH>1,
故答案为:>;
②a.A点溶液中只含醋酸,醋酸抑制水电离,C点溶液中含有醋酸钠,醋酸钠水解促进水电离,A、C两点水的电离程度A
c.D点溶液中溶质是醋酸钠,根据物料守恒,c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO−),故c正确;
故答案为:bc;
(4)①相同条件下,浓度均为0.1mol⋅L−1的盐酸和醋酸,醋酸的导电能力更弱,说明醋酸溶液中离子浓度小,醋酸是弱酸,故①正确;
②25℃时,一定浓度的CH3COOH、CH3COONa混合溶液的pH等于7,说明醋酸钠水解,说明醋酸溶液中离子浓度小,醋酸是弱酸,故②正确;
③CH3COOH溶液能与NaHCO3反应生成CO2,说明醋酸的酸性大于碳酸,不能说明醋酸是弱酸,故③错误;
④0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液可使紫色石蕊试液变红,说明醋酸溶液显酸性,不能说明醋酸是弱酸,故④错误;
故答案为:①②;
(5)①若向氨水中加入稀疏酸,使氨水恰好被中和,反应生成硫酸铵,反应的离子方程式NH3⋅H2O+H+=NH4++H2O;硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+,溶液呈酸性,所得溶液的pH<7,
故答案为:NH3⋅H2O+H+=NH4++H2O;<;NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+;
②若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7,根据电荷守恒2c(NH4+)=c(SO42−),此时溶液中的c(NH4+)=amol/L,则c(SO42−)=a2mol/L,
故答案为:a2。
(1)弱酸的酸性越弱,其酸根离子越易水解;
(2)A.通入少量CO2气体的过程中,溶液碱性减弱、酸性增强;
B.通入少量CO2气体的过程中,溶液碱性减弱、酸性增强;
C.通入少量CO2气体的过程中,溶液碱性减弱,所以c(NH4+)增大,Ka=c(OH−)c(NH3⋅H2O)×c(NH4+)不变;
D.c(H+)⋅c(NH3⋅H2O)c(NH4+)=KwKa,所以c(H+)⋅c(NH3⋅H2O)c(NH4+)不变;
(3)①醋酸是弱酸,0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol⋅L−1;
②a.A点溶液中只含醋酸,醋酸抑制水电离,C点溶液中含有醋酸钠,醋酸钠水解促进水电离;
b.B点溶液中溶质是等浓度的醋酸钠和醋酸,根据电荷守恒分析;
c.D点溶液中溶质是醋酸钠,根据物料守恒分析;
(4)①相同条件下,浓度均为0.1mol⋅L−1的盐酸和醋酸,醋酸的导电能力更弱,说明醋酸溶液中离子浓度小;
②25℃时,一定浓度的CH3COOH、CH3COONa混合溶液的pH等于7,说明醋酸钠水解,说明醋酸溶液中离子浓度小;
③CH3COOH溶液能与NaHCO3反应生成CO2,说明醋酸的酸性大于碳酸;
④0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液可使紫色石蕊试液变红,说明醋酸溶液显酸性;
(5)①若向氨水中加入稀疏酸,使氨水恰好被中和,反应生成硫酸铵,硫酸铵是强酸弱碱盐;
②若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7,根据电荷守恒2c(NH4+)=c(SO42−),此时溶液中的c(NH4+)=amol/L。
本题考查弱电解质电离、酸碱混合溶液定性判断,侧重考查分析判断及知识综合应用能力,明确酸碱混合溶液中溶质成分及其性质、水电离影响因素等知识点是解本题关键,注意守恒理论的灵活应用,题目难度不大。
17.【答案】(1)①阴 ②Fe−6e−+8OH−=FeO42−+4H2O③ KOH ④对平衡K2FeO4(s)⇌2K+(aq)+FeO42−(aq),增大c(K+),溶液中的离子积c2(K+)⋅c(FeO42−)大于平衡常数,使平衡逆向进行,溶液析出固体
(2)出现黄色沉淀,且半分钟内不消失 ; 98cVa
【解析】解:(1)①根据分析,Ni电极作电解池的阴极,
故答案为:阴;
②根据分析,Fe作阳极,在碱性条件下,铁电极转化为Na2FeO4,则Fe电极的电极反应式:Fe−6e−+8OH−=FeO42−+4H2O,
故答案为:Fe−6e−+8OH−=FeO42−+4H2O;
③Ni电极作电解池的阴极,电极反应为:2H2O+2e−=2OH−+H2↑,阳离子K+移向阴极,所以图中A溶液为KOH溶液,可循环使用,
故答案为:KOH;
④高铁酸钾(K2FeO4)固体呈紫色,能溶于水,微溶于浓KOH溶液,增大c(K+),溶液中的离子积c2(K+)⋅c(FeO42−)大于平衡常数,使平衡平衡K2FeO4(s)⇌2K+(aq)+FeO42−(aq)逆向进行,所以溶液中析出固体,
故答案为:对平衡K2FeO4(s)⇌2K+(aq)+FeO42−(aq),增大c(K+),溶液中的离子积c2(K+)⋅c(FeO42−)大于平衡常数,使平衡逆向进行,溶液析出固体;
(2)Ag+与CN−反应生成[Ag(CN)2]−,当CN−反应结束时,滴入最后一滴硝酸银溶液,Ag+与I−生成AgI黄色沉淀,且半分钟内不消失,说明反应到达滴定终点,消耗AgNO3的物质的量为V×10−3L×cmol/L=cV×10−3mol,根据方程式Ag++2CN−=[Ag(CN)2]−,处理的废水中氰化钠的质量为cV×10−3mol×2×49g/mol=98cV×10−3g,废水中氰化钠的含量为98cV×10−3ga×10−3L=98cVag/L,
故答案为:出现黄色沉淀,且半分钟内不消失;98cVa。
本题考查物质制备实验、物质含量测定等,题目综合性较强,关键是对原理的理解,注意制备中渗入环保意识,熟练掌握元素化合物知识与实验制备基本原则,题目难度中等。
2021-2022学年天津市和平区高二(上)期末化学试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年天津市和平区高二(上)期末化学试卷(含答案解析),共20页。试卷主要包含了8的一定是非金属,小于1,00mL,实验结果记录如下,其主要实验流程如图,5],【答案】A,【答案】D,【答案】C,【答案】B等内容,欢迎下载使用。
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2021-2022学年天津市部分区高二(上)期末化学试卷(开学)(含答案解析): 这是一份2021-2022学年天津市部分区高二(上)期末化学试卷(开学)(含答案解析),共16页。试卷主要包含了8kJ/ml,6kJ/ml,0、P2,【答案】C,【答案】A,【答案】D等内容,欢迎下载使用。