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2022-2023学年天津市静海区高二上册期末化学模拟试题(AB卷)含解析
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这是一份2022-2023学年天津市静海区高二上册期末化学模拟试题(AB卷)含解析,共48页。试卷主要包含了下列溶液一定是碱性的是,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年天津市静海区高二上册期末化学模拟试题
(A卷)
评卷人
得分
一、单选题
1.随着人们生活质量提高,废电池必须进行集中处理的问题又被提到议事日程上,其首要原因是( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.回收其中石墨电极
C.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对水和土壤的污染
D.不使电池中泄漏的电解液腐蚀其他物品
2.下列溶液一定是碱性的是( )
A.pH=8的某电解质的溶液 B.c(OH-)>1×10-7mol/L
C.溶液中含有OH- D.溶液中c(OH-)>c(H+)
3.相同温度下,等物质的量浓度的下列溶液中,pH最小的是( )
A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO4
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.一定条件下,4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的N原子数目为0.1NA
B.25 ℃时,pH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.01NA
C.1L 0.1 mol·L-1 K2CO3溶液中,阴离子数目大于0.1NA
D.2molSO2和1molO2在密闭容器中加热(V2O5催化)充分反应后,容器内分子总数大于2NA
5.25℃时,下列溶液中水的电离程度最大的是
A.0.01 mol/L盐酸 B.pH =11氨水
C.pH =" 4" NaHSO3溶液 D.0.01 mol/L Na2CO3溶液
6.下列叙述正确的是
A.原电池中阳离子向负极移动 B.用铝质铆钉接铁板,铁易被腐蚀
C.马口铁(镀锡)表面一旦破损,铁腐蚀加快 D.白铁(镀锌)表面一旦破损,铁腐蚀加快
7.下列所述反应的方程式书写正确的是
A.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液的pH=3,则HA的电离:HA=H++A-
B.用铜电极电解饱和硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
C.向1 mL 2 mol·L-1NaOH溶液中滴加1~2滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液后,再滴加2滴0.1mol·L-1 FeCl3溶液:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+
D.钢铁发生吸氧腐蚀生成铁锈:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3﹣x)H2O
8.下面提到的问题中,与盐的水解无关的正确说法是
①明矾和FeCl3可作净水剂
②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
③AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是Al2O3
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
⑦长期使用硫铵,土壤酸性增强;草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A.①④⑦ B.全有关 C.②⑤ D.③⑥
9.有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
图Ⅰ
碱性锌锰电池
图Ⅱ
铅-硫酸蓄电池
图Ⅲ
电解精炼铜
图Ⅳ
银锌纽扣电池
A.图Ⅰ所示电池中,的作用是催化剂
B.图Ⅱ所示电池充电过程中,阳极的反应为:
C.图Ⅲ装置工作过程中,若阳极质量减少6.4g,则电路中转移电子数为
D.图Ⅳ所示电池中,是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag
10.把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液以等体积混和,则混合液中微粒浓度关系正确的为
A.c(CH3COO-)c (H+)
C.c(CH3COOH)>c (CH3COO-)
D.c(CH3COOH)+c (CH3COO-)=0.01mol/L
11.在已达到电离平衡的0.1mol/L醋酸溶液中,欲使平衡向正向移动,同时使溶液的pH降低,应采取的措施是()
A.加少量水 B.加热 C.加少量盐酸 D.加少量醋酸钠晶体
12.在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定少于7的是。
A.pH=3的HNO3跟pH=11的KOH溶液 B.pH=3的盐酸跟pH=11的氨水
C.pH=3硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液 D.pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液
13.某原电池总反应的离子方程式为,不能实现该反应的原电池组成是
A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为溶液
B.正极为碳,负极为铁,电解质溶液为溶液
C.正极为铂,负极为铁,电解质溶液为溶液
D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为溶液
14. 0.1 mol•L-1 KHS溶液中下列表达式不正确的是( )
A.c(K +)+c(H+)= c(OH-)+ c(HS-)+2 c(S2-) B.c(K+)> c(HS-)> c(OH-)> c(S2-)> c(H+)
C.c(HS-)+ c(S2-)+ c(H2S)=0.1 mol•L-1 D.c(K+)> c(HS-)> c(OH-)> c(H2S)> c(H+)
15.在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)⇌2XY(g) △H10-7,pH10-7,pH值 c(H+)> c(S2-),B错误;
C、满足物料守恒,C正确;
D、HS-的电离程度小于水解程度,因此离子浓度大小关系是c(K+)> c(HS-)> c(OH-)> c(H2S)> c(H+),D正确。
答案选B。
15.D
【详解】
加入反应物的瞬间,反应物浓度增大、生成物浓度不变,则正反应速率增大、逆反应速率不变,I中改变条件瞬间正逆反应速率都增大,图像不符合,故A错误;
B.该反应前后气体物质的量之和不变,则压强不影响平衡移动,增大容器体积,反应物和生成物浓度都减小,所以正逆反应速率都减小,图像不符合,故B错误;
C.增大压强化学反应速率增大,达到平衡状态的时间减小,但是压强不影响该反应平衡移动,所以达到平衡状态时应该甲、乙中的含量相同,图像不符合,故C错误;
D.该反应的正反应是放热反应,升高温度化学反应速率增大,缩短反应到达平衡状态时间,且平衡逆向移动,的含量减小,图像符合,故D正确;
故选:D。
增大生成物浓度的瞬间,需要注意反应物浓度增大、但是生成物浓度不变,则正反应速率增大、逆反应速率不变,在图像中要特别注意。
16.A
【详解】
A.平衡常数大小与温度有关,该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,生成物的物质的量浓度减小,反应物的物质的量浓度增大,平衡常数随温度升高而减小,选项A正确;
B.pH增大,c(H+)减小,平衡向正反应方向移动,Cr2O72-转化率增大, 选项B错误;
C.温度升高,正、逆反应速率都加快,选项C错误;
D.增大反应物Pb2+的物质的量浓度,平衡正向移动,另一反应物Cr2O72-的物质的量减小,选项D错误。
答案选A。
17.(1) = -1135.7
(2) 2Cl-- 2e- = Cl2↑ Cu2++ 2e- = Cu
(3)Al3++3HCO = Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)HCO+H2OH2CO3+OH-
(1)
肼与二氧化氮反应的化学方程式为:,由盖斯定律可知,目标热化学方程式=2②-①,则=2-=2(-534)-67.7 = -1135.7,故 = -1135.7;
(2)
惰性电极电解与NaCl混合溶液,溶液中阳离子在阴极放电,放电顺序为Cu2+>H+>Na+,所以开始时阴极反应为:Cu2++ 2e- = Cu,阳极吸引阴离子,放电顺序为Cl-> OH-> SO,所以开始时阳极反应为:2Cl-- 2e- =Cl2↑;
(3)
泡沫灭火器原理为硫酸铝和碳酸氢钠发生剧烈的互促双水解,即离子方程式为:Al3++3HCO =Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)
碳酸氢钠溶液的水解方程式: HCO+H2OH2CO3+OH-。
18.(1)
(2)BC
(3)830
(4)Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2
(5) 中 >
【分析】
根据平衡常数的定义书写表达式;利用平衡状态的定义判断平衡标志;利用平衡常数表达式计算平衡常数;根据沉淀形成的规律利用溶度积的数值及物质判断溶解度的大小;利用溶解度的大小判断沉淀形成的先后顺序;根据电荷守恒及盐类水解判断溶液的酸碱性及离子浓度之间的关系;
(1)
根据平衡常数表示的意义进行书写平衡常数的表达式为:;
(2)
A.由于该反应过程中气体体积没有发生变化,故压强对平衡没有影响,故压强不能作为平衡标志;
B.当一氧化碳的浓度不变时,说明达到平衡,根据定义可以直接判断,故B 符合题意;
C.当时,根据化学计量数判断,正逆速率相等,故C符合题意;D.当时,但未说明是否保持不变,故不能作为平衡标志,故D不符合题意;
故选答案BC;
(3)
根据及已知,说明K=1,根据表格中数据得出温度为830℃;故830;
(4)
根据沉淀生成的先后顺序:先生成溶解度小的,由于氢氧化镁和氢氧化铜的组成相似,故Ksp越小,溶解度越小;故氢氧化铜的溶解度小,首先生成该沉淀,故离子方程式为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2;
(5)
根据电荷守恒:;当时,则,故溶液显中性,故中;假设当a=0.01mol·L-1时; 恰好完全反应生成氯化铵,因水解而显酸性,故氨水的浓度大于0.01mol·L-1,故答案为>;
此题考查反应原理的应用;根据平衡和电解质溶液的相关知识进行解答;注意物质溶解度大小的判断根据物质组成及溶度积进行判断。
19.(1)①
(2)当滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不恢复,则证明达到滴定终点;
(3)乙
(4)B
(1)
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,用NaOH溶液润洗,再装液,①错误
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体,②正确;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数,③正确;
④量取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液,④正确;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数,⑤正确;以上步骤有错误的是①;
(2)
待测液为盐酸,滴入酚酞后为无色溶液,当加入NaOH达到滴定终点后,溶液变为浅红色,所以滴定终点的现象为:当滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不恢复,则证明达到滴定终点;
(3)
标准NaOH溶液为碱性溶液,应放入碱式滴定管中,所以选择乙装置;
(4)
A.在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水,不影响实验结果,A无影响;
B.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,初始读数偏小,滴定后无气泡,终点读数正确,所以两者之差偏大,会使得结果偏大,B符合题意;
C.滴定终点俯视读数,所读读数偏低,初始正确,终点偏低,所以结果偏低,C不符合题意;
D.用滴定管量取待测液时,开始时正确读数,后俯视读数,所量取的待测液体积偏小,需要用的标准液体积偏小,结果会偏小,D不符合题意;
故答案选B。
20.(1)
(2) 原电池 电解
(3)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑
(4) Fe-2e-=Fe2+ 碳棒表面析出银白色金属
(1)
甲池是甲醇燃料电池,甲池中,通入甲醇电极为负极,甲醇失电子生成碳酸钾和水,电极反应式为;
(2)
甲是甲醇燃料电池,甲池是原电池装置;乙与燃料电池相连,乙池是电解装置;
(3)
乙是电解池,A是阴极,阴极反应为Ag++e-=Ag,B是阳极,阳极反应为,总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑;
(4)
若甲池中甲醇与氧气互换,则乙池中A为阳极、B为阴极,A端反应式为Fe-2e-=Fe2+,B端反应式为Ag++e-=Ag,现象为碳棒表面析出银白色金属。
2022-2023学年天津市静海区高二上册期末化学模拟试题
(B卷)
评卷人
得分
一、单选题
1.全球变暖给我们敲响了警钟,地球正面临巨大的挑战。下列说法不正确的是( )
A.推广“低碳经济”,减少温室气体的排放
B.利用晶体硅制作的太阳能电池将太阳能直接转化为电能
C.推广“绿色汽油”计划,吸收空气中的并利用廉价能源合成汽油
D.推进小火力发电站的兴建,缓解地方用电困难,促进地方经济的快速发展
2.下列反应中,既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是( )
A.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应 B.灼热的碳与高温水蒸气的反应
C.铝与稀盐酸 D.H2与O2的燃烧反应
3.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知 ,则
B.已知 ,则氢气的燃烧热为
C.已知 ,则含1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出热量小于57.3 kJ
D.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) ,则白磷比红磷稳定
4.已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) ΔH1=﹣870.3 kJ·mol-1
②C(s) +O2(g) =CO2(g) ΔH2=﹣393.5 kJ·mol-1
③H2(g) +O2(g) =H2O(l) ΔH3=﹣285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s) +2H2(g) +O2(g)=CH3COOH(l)的焓变ΔH为
A.﹣488.3 kJ·mol-1 B.﹣224.15 kJ·mol-1
C.488.3 kJ·mol-1 D.244.15 kJ·mol-1
5.甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B.步骤②、③反应均为放热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂,反应的焓变不变
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(s,白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(s,灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH3=+2.1kJ•mol-1
下列说法正确的是
A.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转为白锡的反应是放热反应
D.ΔH1>ΔH2
7.已知,若反应速率分别用、、、表示,则正确的关系式为
A. B.
C. D.
8.一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:2HI(g) H2(g)+I2(g)。若c(HI)由0.1mol/L 降到0.06mol/L时,需要20s,那么c(HI)由0.06mol/L 降到0.04mol/L时,所需反应的时间为
A.等于10s B.大于10 s C.小于10 s D.以上答案都不正确
9.下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A.增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B.升高温度,可以提高活化分子的能量,会减慢反应速率
C.加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分比虽然没变,但可以加快反应速率
D.通过压缩体积增大压强,可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
10.工业合成氨的反应为: ,该反应在一定条件下的密闭容器中进行。下列说法正确的是
A.达到平衡时,反应速率:
B.当、、的浓度比为1:3:2时,说明反应达到平衡
C.使用催化剂可同时加快正、逆反应速率,提高生产效率
D.若在密闭容器加入1 mol 和过量的充分反应,放出热量92.4 kJ
11.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)=C(s)+3D(g) △H”“”“”“0,所以,故D错误;
故答案选A。
7.D
【分析】
结合方程式和化学反应速率之比等于化学计量数比回答。
【详解】
A.NH3与O2的计量数比为4:5,故5v(NH3)=4v(O2),故A错误;
B.O2与H2O的计量数比为5:6,故6v(O2)= 5v(H2O),故B错误;
C.NH3与H2O的计量数比为4:6,故3v(NH3)=2v(H2O),故C错误;
D.O2与NO的计量数比为5:4,故4v(O2)= 5v(NO),故D正确;
故答案选D。
8.B
【分析】
【详解】
c(HI)由0.1mol/L降低到0.06mol/L时,需要20s,即浓度减少0.04mol/L需要20s、平均速率为 ;则c(HI)由0.06mol/L 降到0.04mol/L,假设速率不变,则需要,但浓度越小,化学反应速率越小,需要的时间就长,所以需要时间大于10s;
答案选B。
9.D
【分析】
【详解】
A.增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,升高温度或加入催化剂能提高活化分子百分数,故A错误;
B.升高温度,可使更多分子转化为活化分子,可增加化学分子百分数,加快化学反应的速率,故B错误;
C.催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,故C错误;
D.增大压强减小容器体积,导致增大单位体积内活化分子个数,活化分子有效碰撞几率增大,所以反应速率加快,故D正确;
故选D。
10.C
【详解】
A.化学平衡是动态平衡,达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但不等于0,故A错误;
B.N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.合成氨反应使用催化剂,可同时加快正、逆反应速率,可提高单位时间内氨气的产率,提高生产效率,故C正确;
D.合成氨反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则在密闭容器加入1 mol氮气和过量的氢气充分反应,反应放出热量小于92.4 kJ,故D错误;
故选C。
11.C
【分析】
该反应的正反应是气体体积减小的放热的反应,使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大,可增大压强,使反应速率加快,平衡正向移动,以此来解答。
【详解】
A.C为固体,移走少量C,速率不变、平衡不移动,A不符合题意;
B.扩大容积,减小压强,反应速率减小,平衡逆向移动,B不符合题意;
C.缩小容积,增大压强,使物质浓度增大,化学反应速率加快,平衡正向移动,c(D)增大,C符合题意;
D.容积不变,充入惰性气体,反应混合物中各种气体物质的浓度不变,反应速率不变,化学平衡不移动,D不符合题意;
故合理选项是C。
12.B
【详解】
A.Fe与98%的浓硫酸常温下发生钝化,加热时反应产生SO2,不会产生氢气,A错误;
B.汽车尾气中的NO和CO反应生成N2和CO2的化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2,由于有气体参加反应,减小压强反应速率减慢,B正确;
C.虽然SO2的催化氧化是一个放热的反应,但升高温度,正、逆反应速率都加快,C错误;
D.加入适量的NaCl溶液,虽然NaCl溶液不参加反应,但稀释了盐酸,溶液中H+浓度减小,反应速率减慢,D错误;
答案选B。
13.C
【分析】
【详解】
温度对速率的影响幅度大,对比四个选项,C、D温度高,速率比A、B快,C选项混合时浓度为:c(Na2S2O3)=c(H2SO4)= ,D选项混合时浓度为:c(Na2S2O3)=c(H2SO4)=,C选项温度高,浓度大,速率最大,故选C。
14.C
【分析】
根据5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s)可知,反应后C的物质的量为0.2mol/(L·s)×5s×2L=2mol,生成1molD,根据方程式系数之比等于变化量之比可得x:2=2:1,解得x=4,根据题意可得:
【详解】
A.根据分析可知,x=4,A正确;
B.根据阿伏伽德罗定律,其它条件相同时,压强之比等于物质的量之比,反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为(1+2+2+1):(2.5+2.5)=6:5,B正确;
C.反应达到平衡状态时A的转化率为×100%=60%,C错误;
D.B的反应速率=,D正确;
故选C。
15.C
【分析】
由图像可知,降低温度,z的物质的量分数增大,说明降低温度平衡向正反应方向移动,所以正反应是放热的,则△Hc,由此分析解答。
【详解】
A.降低温度,z的物质的量分数增大,说明降低温度平衡向正反应方向移动,所以正反应是放热的,则△Hc,故B错误;
C.升高温度正逆反应速率都加快,但因正反应是放热反应,所以平衡常数减小,故C正确;
D.由B项可知该反应正反应方向为气体减小的方向,则增大压强平衡正向移动,反应物的转化率随压强增大而增大,故D错误;
故选:C。
16.D
【详解】
A.缩小容积、增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,但二氧化氮的浓度仍然增大,所以体系颜色加深,故A错误;
B.增大容积、减小压强,平衡不发生移动,但气体体积增大,各气体浓度均减小,混合气体颜色变浅,故B错误;
C.氯离子和钾离子不参与反应,平衡不移动,故C错误;
D.合成氨时保持压强不变,充入,则容器容积增大,相当于反应体系的压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,所以平衡向左移动,故D正确;
答案选D。
17.C
【分析】
从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,为固态,则有,在曲线上的点为平衡状态,图象中x和y没有达到平衡状态,根据B的含量判断反应趋向于平衡分析反应进行的方向,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,由此分析。
【详解】
①从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,为固态,则有,与的关系不能确定,故①错误;
②点位于曲线上方,未达到平衡状态,由题图可以看出,当的体积分数减小时,可趋向于平衡,则要想达到平衡状态,反应向正反应方向进行,即,故②正确;
③点对应的压强小于点,压强越大,反应速率越大,故点比点的反应速率小,故③正确;
④从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,为固态,则有,与的关系不能确定,故④错误;正确的是②③;
答案选C。
18.D
【分析】
【详解】
A.电解水的反应属于非自发反应,常温下水无法分解为氢气和氧气,A项错误;
B.能自发进行的反应,其反应速率和浓度、温度、压强、催化剂等因素有关,不一定能迅速发生,B项错误;
C.自发反应的熵不一定增大,可能是熵减焓增的情况,非自发反应的熵不一定减小,可能是熵增焓减的情况,C项错误;
D.反应的气体分子数减小,熵减小,在常温下能自发进行,则一定是放热反应,,D项正确;
答案选D。
19.D
【详解】
A.由图可知,装置①是电解池,装置②是原电池,故A错误;
B.由图可知,装置①中与直流电源负极相连的铜电极为阴极,装置②中活泼性小于锌的铜是原电池的正极,故B错误;
C.由图可知,装置①是电解池,与直流电源的正极相连的碳电极为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,装置②是原电池,活泼性小于锌的铜是原电池的正极,氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,故C错误;
D.由图可知,装置①是电解池,装置中发生的反应硫酸铜溶液电解生成铜、氧气和硫酸,溶液的pH减小,装置②是原电池,装置中发生的反应为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,溶液的pH增大,故D正确;
故选D。
20.C
【分析】
由图可知,该透氧膜实现了太阳能向氢能的转化,由电子移动方向可知,a侧的电极为正极,水在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氧离子,电极反应式为:H2O +2e—= H2↑+ O2—,b侧电极为负极,在氧离子作用下,一氧化碳在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应式为CO—2e—+ O2—=CO2。
【详解】
A.由分析可知,b侧电极为负极,在氧离子作用下,一氧化碳在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,故A正确;
B.由分析可知,原电池工作时有氢气生成,该透氧膜实现了太阳能向氢能的转化,故B正确;
C.缺标准状况下,无法计算产生33.6L氢气时反应消耗一氧化碳的物质的量,故C错误;
D.由分析可知,a侧的电极为正极,水在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氧离子,电极反应式为:H2O +2e—= H2↑+ O2—,故D正确;
故选C。
21.A
【分析】
二次电池,放电时是原电池,充电时是电解池,电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极;原电池中,还原剂在负极失去电子发生氧化反应,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,据此回答;
【详解】
A. 放电时,正极的电极反应式:,则电路中通过2mol电子,消耗氧气11.2L(标准状况),A错误;
B. 放电时,负极锌失去电子,电极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-,B正确;
C. 由2Zn+O2+4OH–+2H2O2[Zn(OH)4]2-知,充电时生成氢氧根,则电解质溶液中c(OH-)逐渐增大,C正确;
D. 充电时,阳离子移向阴极,则电解质溶液中K+向阴极移动,D正确;
答案选A。
22.B
【分析】
根据装置知道,左侧电极为二氧化硫转化为硫酸根离子的过程,S元素化合价升高,失电子,做阳极,则直流电源的左侧是正极,右侧是阴极,为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程,据此分析解题。
【详解】
A.右侧是阴极,为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程,反应为:2H+ + O2 + 2e-= H2O2,A正确;
B.该装置将光能和化学能,电能也转化为化学能,B错误;
C.二氧化硫转化为硫酸根离子,每生成1mol硫酸根离子,伴随2mol电子转移,根据电子守恒,得到过氧化氢是1mol,C正确;
D.根据装置知道,氢氧根离子靠近阳极的交换膜进入阳极参加反应,a应该为阴离子交换膜;氢离子通过靠近阴极的交换膜进入阴极参加反应,b应该是阳离子交换膜,D正确;
答案选B。
23.C
【详解】
A.铜锡合金在湿润环境中构成原电池,原电池反应使锡腐蚀速率加快,比在干燥环境中更易生锈,故A正确;
B.用锡焊接铁质器件,焊接处铁和锡在潮湿条件下构成原电池,铁做原电池的负极易生锈,故B正确;
C.钢柱在水中发生吸氧腐蚀,水的交界处的氧气浓度大于水下氧气浓度,更易发生吸氧腐蚀,更易生锈,故C错误;
D.生铁在潮湿条件下构成原电池,原电池反应使锡腐蚀速率加快,所以比纯铁更易发生腐蚀被损耗,故D正确;
故选C。
24.B
【分析】
【详解】
A.由图可知,a为电镀池的阳极,若要实现铁上镀铜,则a极为铜、b极为铁,故A正确;
B.精炼铜时,粗铜为精炼池的阳极,与直流电源的正极相连,则X极为直流电源的正极,故B错误;
C.由图可知,氧化银在正极上得到电子发生还原反应生成银,电极反应式为,故C正确;
D.由图可知,该装置为外加电流的阴极保护法保护钢闸门不被腐蚀,钢闸门与外接电源的负极相连做电解池的阴极,被保护,故D正确;
故选B。
25.D
【分析】
由图可知,电解池中,左侧电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气X,右侧电极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气Y和氢氧根离子,钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动;燃料电池中,左侧电极为负极,氢气在氢氧根离子作用下失去电子发生氧化反应生成水,右侧电极为正极,氧气和水在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动。
【详解】
A.由分析可知,X为氯气、Y为氢气,故A正确;
B.由分析可知,燃料电池中钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动,故B正确;
C.由分析可知,燃料电池中,氢气在负极放电消耗氢氧根离子,氧气在正极放电生成氢氧根离子,则氢氧化钠溶液质量分数的大小为b%>a%>c%,故C正确;
D.由得失电子数目守恒可知,电解池中每产生1mol氯气,燃料电池中消耗氧气的物质的量为1mol×=0.5mol,故D错误;
故选D。
26.D
【详解】
分析:A项,对比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe附近的溶液中不含Fe2+,③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe附近的溶液中含Fe2+,②中Fe被保护;B项,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,Fe表面产生了Fe2+,对比①②的异同,①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2+;C项,对比①②,①也能检验出Fe2+,不能用①的方法验证Zn保护Fe;D项,由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+,将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼。
详解:A项,对比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe附近的溶液中不含Fe2+,③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe附近的溶液中含Fe2+,②中Fe被保护,A项正确;B项,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,Fe表面产生了Fe2+,对比①②的异同,①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2+,B项正确;C项,对比①②,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,①也能检验出Fe2+,不能用①的方法验证Zn保护Fe,C项正确;D项,由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+,将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼,D项错误;答案选D。
点睛:本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法,考查Fe2+的检验、实验方案的对比,解决本题的关键是用对比分析法。要注意操作条件的变化,如①中没有取溶液,②中取出溶液,考虑Fe对实验结果的影响。要证明Fe比Cu活泼,可用②的方法。
27. 环形玻璃搅拌棒 不相等 相等 56.8 acd
【分析】
(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答;
(3) 根据Q= c•m•△T计算出反应放出的热量,然后计算出生成1mol水放出的热量,就可以得到中和热;
(4)从实验过程中热量是否散失、实验操作是否规范等角度分析;
【详解】
(1)从图中实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒;
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,开始时取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL发生反应:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,NaOH过量,以H2SO4为标准计算反应过程中放出的热量;改用60mL0.25mol/LH2SO4溶液跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,硫酸过量,以NaOH为标准计算,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,故两次反应所放出的热量不相等;中和热则是生成1mol水放出的热量,与实际参加反应的酸碱用量无关,故若实验操作均正确,则所求中和热相等;
(3)50mL0.55mol/L氢氧化钠与50mL0.25mol/L硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为n(H2O)=0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/cm3=100g,温度变化的值为△T=3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q= c•m•△T=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J,即1.4212kJ,所以实验测得的中和热;
(4)上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,结果偏小, a. 实验装置保温、隔热效果差,必定导致部分热量散失,测定结果偏小,a正确;b. 量取NaOH 溶液的体积时仰视读数,则NaOH的体积偏大,以NaOH为标准反应放出的热量多,使溶液温度升高的多,b错误;c. 尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则会导致较多热量散失,c正确;d. 用温度计测定NaOH 溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,使反应起始时溶液的温度高,最终导致溶液平均升高的温度少,导致中和热偏高,d正确;因此,产生偏差的原因为acd。
本题考查反应热的测定及计算的知识,注意理解中和热的概念、把握测定反应热的实验细节及可能会引起的误差是解题的关键。
28.(1) AD
(2)>
(3) 2700 增大
(4) a→b
【分析】
由装置中信息可知,a电极上SO2发生失去电子的氧化反应生成H2SO4,则a电极为负极,b电极为正极,负极反应式为,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,电池总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,工作时,阳离子移向正极b,阴离子移向负极a;
(1)
根据盖斯定律:ⅰ-ⅱ可得△H=(-0.5×37-0.5×45.4)kJ•mol-1=-41.2kJ•mol-1;
A.单位时间内,生成n mol CO的同时生成n mol ,说明v正=v逆,则能说明达到平衡状态,故A正确;
B.混合气体的质量不变,反应前后气体的物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量反应前后保持不变,则不能说明达到平衡状态,故B错误;
C.该反应在恒温、恒容体系中进行的,混合气体的总压强保持不变,不能说明达到平衡状态,故C错误;
D.H2O(g) 与H2(g)的体积比保持不变,说明反应物和生成物的浓度不再改变,能说明达到平衡状态,故D正确,
故△H=-41.2kJ•mol-1;AD;
(2)
△H2=正反应的活化能E-逆反应的活化能>0,则正反应活化能E>△H2,故>;
(3)
①向10L恒容密闭容器中充入2mol CO(g)、2mol SO2(g)和2mol H2(g),5min达到平衡时,CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol,
根据2CO(g)+SO2(g)⇌S(l)+2CO2(g),此反应生成1.6molCO2,则需要消耗0.8molSO2,2H2(g)+SO2(g)⇌S(l)+2H2O(g),此反应生成1.8molH2O,需消耗0.9molSO2,和1.8molH2,则达到平衡时,c(H2)=2mol-1.8mol=0.2mol,
c(SO2)=2mol-0.8mol-0.9mol=0.3mol,c(H2O)=1.8mol,;
②反应i、ii都是气体分子数减小的反应,缩小容器容积相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,则SO2的转化率增大,故2700;增大;
(4)
①该原电池中a电极为负极,b电极为正极,放电时质子向正极移动,即质子从电极a移向电极b,故a→b;
②a电极通入SO2,SO2在负极失电子生成,则负极的电极反应式为,故。
29.(1)
(2) 升高温度 a
(3)>
(4)
(5)及时分离出产物
(1)
根据图像可知,达到平衡时A的物质的量减小了:1mol-0.7mol=0.3mol,B的物质的量减小为:1mol-0.4mol=0.6mol,C的物质的量增加,增加的物质的量为:0.6mol,所以A、B、C的物质的量变化之比为:0.3mol:0.6mol:0.6mol=1:2:3,该反应的化学方程式为:;故;
(2)
①根据图像可知:t3时正逆反应速率同时增大,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向着逆向移动,若增大压强,平衡向着正向移动,由于该反应为放热反应,升高温度后平衡向着逆向移动,所以t3时升高了温度;故升高了温度;
②根据图像变化可知,在t1~t2时反应向着正向移动,A转化率逐渐增大,直至t2~t3时反应达到平衡状态,A转化率达到最大;而t3~t4时升高了温度,平衡向着逆向移动,A的转化率逐渐减小,直至t4~t5时A的转化率达到最低;而t5~t6时正逆反应速率同时增大且相等,说明平衡没有移动,A的转化率不变,与t4~t5时相等,所以A的转化率最大的时间段是:t2~t3,A的转化率最大时C的体积分数最大,此时间段为t2~t3,即为a点;a、b、c三点中,C的体积分数最大的是a。故a;
③反应A+2B⇌2C ΔHt2~t3,所以化学平衡常数大小关系为:K1>K2=K3。故K1>K2=K3;
(3)
恒压条件下,温度升高,H2S的转化率升高,即升高温度平衡正向移动,则ΔH> 0;故>;
(4)
2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH=+169.8kJ•mol-1,反应是气体体积增大的反应,温度不变,压强增大平衡逆向进行,H2S的转化率减小,则压强关系为:图中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为p3>p2>p1。故p3>p2>p1;
(5)
进一步提高H2S的转化率,除改变温度、压强外,还可以采取的措施有及时分离出产物,故及时分离出产物。
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