山东省泰安市宁阳县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题
展开2024.10
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。时间90分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cl:35.5 S:32 Ag:108 K:39 Fe:56 Cu:64
一、选择题(本题共15小题、每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.“嫦娥五号”采用“比能量”达到195W·h/kg的锂离子蓄电池储存由高效太阳能电池产生的电能。太阳能电池对锂离子蓄电池充电的整个过程中的能量转化形式是( )
A.太阳能→电能 B.太阳能→电能→化学能
C、化学能→太阳能→电能 D.太阳能→化学能→电能
2.下列关于热化学方程式的叙述正确的是( )
A、已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·ml-1,则H2的摩尔燃烧焓为-241.8kJ·ml-1
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1;S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2,则△H1<△H2
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H=-57.3kJ·ml-1,若将0.5ml·L-1的稀H2SO4与1ml·L-1的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3kJ
3.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,进行可逆反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,能说明该反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度;②容器内气体的压强;③混合气体的总物质的量;④B物质的量浓度
A.①④ B.②③ C.②③④ D.④
4.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是( )
A.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Zn2+
B.铂作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Zn2+
C.铁作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Fe2+
D.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Zn2+
5.下列有关图示原电池装置的叙述正确的是( )
A.图1盐桥中的阳离子移向ZnSO4溶液
B.图2中Zn发生还原反应,MnO2发生氧化反应
C.图3中电池放电时,负极质量减少,正极质量增加
D.图4电解质溶液采用稀硫酸时,正极反应为O2+4H++4e-=2H2O
6.反应Ⅰ:H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1;反应:HI(g)(g)+(g)的平衡常数为K2,上述反应的平衡常数为同温度下的测定值,则K1、K2的关系为( )
A.K1= B.K2= C.K1=K2 D.K1=
7.为减少目前燃料燃烧时产生的污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2mlH2O(1)具有的总能量低于2mlH2(g)和1mlO2(g)具有的总能量
D.氢氧燃料电池放电过程中电能转化为化学能
8.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿
B.钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜,不能保护内层金属
C.在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫外加电流阴极保护法
D.不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬
9.如图所示的电化学装置中,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,下列说法正确的是( )
A.盐桥中电子从右侧流向左侧
B.三个烧杯中的浓度都始终保持不变
C.电极Ⅱ的质量减少,电极Ⅲ的质量增加
D.电极Ⅲ的电极反应:2H2O-4e-=4H++O2↑
10.金属腐蚀会造成巨大的经济损失,甚至引起安全事故。某同学为探究铁钉腐蚀的条件,设计了如图①②③三组实验。一段时间后,该同学观察到的现象是:①中铁钉生锈;②中铁钉不生锈;③中铁钉不生锈。下列说法错误的是( )
A.①中发生的腐蚀为电化学腐蚀,发生腐蚀时,铁钉中的碳作正极
B.①中铁钉发生电化学腐蚀时,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.此实验得出的结论:铁钉生锈需要和水以及空气接触
D.②所用的水要经过煮沸处理,植物油可以用CCl4代替
11.氯原子对O3的分解有催化作用。反应O3+Cl·=ClO·+O2的雉变为△H1,反应ClO·+O·=Cl·+O2的焓变为△H2,大气臭氧层的分解反应是O3+O·=2O2,其焓变为△H,该反应的能量变化如图,下列叙述正确的是( )
A.反应O3+O·=2O2的△H=E1-E3
B. O3+O·=2O2是吸热反应
C.△H=△H1+△H2
D.氯原子改变了O3分解反应的△H
12.如图表示钢铁在海水中的锈蚀过程,以下有关说法正确的是( )
A.该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B.正极为C,发生的反应为氧化反应
C.在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀
D.正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
13.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。
某温度下,若平衡浓度符合关系式,则此时的温度为( )
A.800℃ B.830℃ C.1000℃ D.1200℃
14.假设反应体系的始态为甲,中间态为乙,终态为丙,它们之间的变化如图所示,则下列说法不正确的是( )
A. ∣△H1∣一定大于∣△H2∣ B. ∣△H1∣<∣△H3∣
C.△H1+△H2+△H3=0 D.甲→丙过程的△H=△H1+△H2
15.如图所示装置,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断不正确的是( )
A.a是电源的负极
B.当通过质子交换膜的H+为0.2ml时,左侧电极Ⅰ所在区域溶液质量减轻了27g
C.Cl-通过阴离子交换膜由左向右移动
D.当0.01mlFe2O3完全溶解时,至少产生氧气0.336L(标准状况下)
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
16.近期中国科学院福建物构所设计了一种电催化装置(如图所示),实现了CO2在双电极电解体系中的阴、阳两极高效协同合成甲酸盐。双极膜由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成,能将水分子解离成H+和OH-。下列说法正确的是( )
A.催化电极的电势:M>N
B.交换膜a为阴离子交换膜
C阳极区的电极反应为CO2+2e-+H+=HCOO-
D.电路中转移电子数为4NA时,生成n(HCOO-)为3ml
17.用如图所示装置处理含的酸性工业废水,某电极反应式为2+12H++10e-=N2↑+6H2O,则下列说法错误的是( )
A.电源正极为B,电解过程中有气体放出
B.电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动
C.电解过程中,右侧电解液pH保持不变
D.电解池一侧生成5.6gN2,另一侧溶液质量减少18g
18.已知:F2O分子中每个原子最外层都达到8电子结构,F2O(g)+H2O(g)=O2(g)+2HF(g) △H=-74.8kJ·ml-1.键能通常指气态基态原子形成1ml化学键释放的最低能量,某些化学键的键能如表所示:
根据上述数据,计算E(O—F)等于( )
A.316.6 B.391.4 C.195.7 D.158.3
19.钛被誉为第三金属、广泛用于航天航空等领域。硼化钒(VB2)空气电池的放电反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,以该电池为电源制备钛的装置如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.放电过程中,OH-由阴离子交换膜右侧向左侧迁移
B.电解槽中的阳极材料石墨电极需定期更换
C.石墨电极可能发生反应:2Cl--2e-=Cl2、2O2--4e-=O2↑
D.若石墨电极只收集到4.48LCl2,则应制备4.8gTi
20.以下反应可表示获得乙醇并将其用作汽车燃料的过程,下列有关说法正确的是( )
①6CO2(g)+6H2O(1)=C6H12O6(s)+6O2(g) △H1
②C6H12O6(s)=2C2H5OH(l)+2CO2(g) △H2
③C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3
A.2△H3=-△H1-△H2
B.在不同油耗汽车中发生反应③,△H3相同
C.植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
D.已知反应④C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H4,则△H3>△H4
三、非选择题(本题共4小题,共50分)
21、(6分,每空2分)(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1mlN2,其△H=_______kJ/ml。
(2)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚,其反应为(m、n均大于0):
反应①:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-mkJ/ml
反应②:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-nkJ/ml
反应③:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H<0
则m与n的关系为___________。
(3)氨是最重要的化工产品之一。合成氨使用的氢气可以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为________________。
22.(14分,每空2分)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100mL0.5ml·L-1盐酸与100mL0.55ml·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器的作用是___________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成1mlH2O(l)时所测得中和反应的反应热(△H)将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是___________________。
(3)实验中改用80mL0.50ml·L-1盐酸和80mL0.55ml·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液进行上述实验(已知弱酸电离吸热),生成1mlH2O(1)时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(∣△H∣)将_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是_________________。
(5)下列说法正确的是_______(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1mlH2O(1)时所测得的中和反应的反应热(△H)无影响
23.(15分)I:在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如表:
请回答:
(1)该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是______(填字母)。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离H2O(g) d.升高温度
(3)某温度下,c(CO2)=2ml/L,c(H2)=3ml/L,开始反应,达到平衡时CO2转化率为60%,则平衡常数K=_________。
(4)与(3)相同的温度下,某时刻测得c(CO2)=0.5ml/L,c(H2)=1.5ml/L,c(CO)=0.5ml/L,c(H2O)=0.5ml/L,则此时反应是否达到平衡状态:____(填“是”或“否”)。此时,v(正)______(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
II:在容积为2.0L的密闭'容器中,通入一定量的N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g) △H>0.100℃时,各物质浓度随时间变化如图所示。
(1)下列叙述中,能说明该反应达:到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍
B.单位时间内消耗amlN2O4,同时生成2amlNO2
C.容器内的压强不再变化
D.容器内混合气体的密度不再变化
(2)100℃时,该反应的化学平衡常数的表达式为___________,升高温度时其数值____(填“增大”“减小”或“不变”)。
24.(15分)依据电化学知识,解决下列问题:
(1)图1为锌银电池,负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH溶液。写出该电池负极的电极反应式:____________,电池工作时,正极区周围溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)图2是一种新型燃料电池,以。CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质,图3是粗铜精炼的装置图,现用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。
①写出A极的电极反应式:_____________。
②用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应该与_______(填“C”或“D”)极相连。
③当消耗标准状况下2.24LO2时,C电极的质量变化为________。
(3)某学习小组通过下列装置模拟氯碱工业进行实验探究。请回答:
①A物质是________(填化学式);电解。NaCl溶液总反应的离子方程式为___________。
②在阴极产生448mL气体(标准状况)后停止实验,测得阴极室中溶液的体积为400mL,则常温下此溶液中c(OH-)=_________。
③有同学认为,改从B处加入饱和食盐水,并改用阴离子交换膜也可实现氯碱生产。如此改变的不利之处是_____________(写一条即可)。
高二上学期阶段性考试(一)
化学试题答案
2024.10
1.答案B
【解析】太阳能电池将太阳能转化为电能,给蓄电池充电时,电能再转化为化学能。
2.答案C
【解析】C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H>0,则金刚石的能量大,稳定性小于石墨,故A错误;H2O(g)→H2O(I)放热,所以1mlH2完全燃烧生成液态水时放热大于241.8kJ,即H2的摩尔燃烧焓小于241.8kJ·ml-1,故B错误;S(s)→S(g)吸热,等量的S(s)和S(g)完全燃烧,S(g)放热多,由于放热△H为负,所以△H1<△H2,故C正确;酸碱溶液体积未知,所以放出的热量不确定,故D错误。
3.【解析】选A.根据反应方程式可知该反应是反应前后气体分子数不变的反应,即在反应过程中,混合气体的总物质的量和容器内气体的压强始终不变,②③不正确。混合气体的密度是混合气体的质量和容器的容积之比,容器的容积不变,但混合气体的质量是变化的,所以当混合气体的密度不再变化时,可以说明反应达到平衡状态,①正确,反应体系中气体的浓度或含量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态,④正确。
4.【解析】选A.本题中镀层金属为锌,即金属锌作阳极;铁制品为待镀的金属制品,即铁制品作阴极。需选用含有Zn2+的溶液为电镀液。
5.答案D
【解析】原电池中阳离子移向正极,图1中Zn为负极,Cu为正极,则盐桥中的阳离子移向CuSO4溶液,A错误;负极上锌失电子,发生氧化反应,正极MnO2得电子,发生还原反应,B错误;铅酸蓄电池放电时,负极反应为Pb-2e-+=PbSO4,正板的反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,所以正、负极质量都增大,C错误;图4中电解质溶液采用稀硫酸时,氧气得电子生成水,正极反应为O2+4H++4e-=2H2O,D正确。
6【解析】选D.根据平衡常数的定义可知K1=,K2=,比较K1、K2,不难得出K1=。
7.答案C
【解析】H2O的分解反应是吸热反应,A项错误;氢能源未被普遍使用,B项错误;因为H2O的分解反应是吸热反应,所以2mlH2O(1)具有的总能量低于2mlH2(g)和1mlO2(g)具有的总能量,C项正确;氢氧燃料电池放电过程中化学能转化为电能,D项错误。
8.【解析】选B.黄铜是锌和铜的合金,锌比铜的化学性质活泼,铜、锌形成原电池时,锌作负极,铜被保护,所以黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿,A错误;铁锈具有疏松多孔的结构,不能隔绝空气,所以不能保护内层金属,B正确;在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体,叫牺牲阳极保护法,C错误;不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为其表面可以形成一层致密的氧化膜,保护内部金属不被腐蚀,金属铬均匀分布在不锈钢中,而不是镀在不锈钢表面,D错误。
9.答案B
【解析】电子只能在外电路中移动,不能在盐桥中移动,故A错误;硫酸根离子不参加反应,且溶液体积不变,浓度不变,故B正确;电极Ⅱ是正极,正极上发生反应:Cu2++2e-=Cu,所以电极Ⅱ质量增大,电极Ⅲ为阳极,铜失去电子变为铜离子,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,质量减小,故C、D错误。
10.答案D
【解析】①中不纯的铁钉在有水和氧气的环境中,铁钉发生的腐蚀为电化学腐蚀,发生腐蚀时,铁为负极、铁钉中的碳作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,A、B正确;与①相比,②中植物油隔绝了氧气,③中碱石灰吸收了水分,一段时间后,根据该同学观察到的现象,可得出结论:铁钉生锈需要和水以及空气接触,C正确;②所用的水要经过煮沸处理以除去溶解氧,但CCl4密度大于水,植物油不可以用CCl4代替,D错误。
11.答案C
【解析】反应热等于反应产物的总能量减去反应物的总能量,则反应O3+O·=2O2的△H=E1-E2,A项错误;由图像可以看出,反应物的总能量大于反应产物的总能量,反应为放热反应,B项错误;已知:①O3+Cl·=ClO·+O2 △H1;②ClO·+O·=Cl·+O2 △H2,利用盖斯定律,①+②可得O3+O·=2O2 △H=△H1+△H2,故C正确。
12.【解析】选D.钢铁中含有铁和碳,在海水环境中构成原电池,铁作负极,碳作正极,从图中看出,空气中的O2参加反应,所以发生了吸氧腐蚀,A项错误;碳作正极,发生的反应为还原反应,B项错误;在酸性条件下,原电池的正极发生H+得电子的还原反应,析出H2,即在酸性条件下发生析氢腐蚀,C项错误;发生吸氧腐蚀时,O在正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,D项正确。
13.【解析】选C.由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),由平衡浓度的关系式可知,反应的平衡常数K===0.60,所以由表格数据可知,反应温度为1000℃,故选C.
14.【解析】选A.根据盖斯定律:不论是一步完成的反应还是几步完成的反应,其热效应总是相同的(反应热的总值相等),则△H3=(△H1+△H2),而∣△H1∣和∣△H2∣的大小无法确定,故A错误;根据盖斯定律:不论是一步完成的反应还是几步完成的反应,其热效应总是相同的(反应热的总值相等),则△H3=(△H1+△H2),所以∣△H1∣<∣△H3∣,故B正确;根据盖斯定律:不论是一步完成的反应还是几步完成的反应,其热效应总是相同的(反应热的总值相等),以甲为起点,最终又回到甲,整个过程没有能量变化,则△H1+△H2+△H3=0,故C正确;根据盖斯定律:不论是一步完成的反应还是几步完成的反应,其热效应总是相同的(反应热的总值相等),所以甲→丙的△H=△H1+△H2,故D正确。
15.答案B
【解析】由石墨电极Ⅱ产生氧气可知,电极Ⅱ为阳极,电极Ⅰ为阴极,则a是电源的负极,故A正确;随着电解的进行,铜离子在阴极得电子生成铜单质,Cl-需通过阴离子交换膜由左向右移动从而保持溶液的电中性,当通过质子交换膜的H+为0.2ml时,左侧电极Ⅰ所在区域溶液中0.1ml铜离子得电子,0.2ml氯离子通过阴离子交换膜由左向右移动,相当于减轻0.1ml氯化铜的质量,质量减轻了0.1ml×135g·ml-1=13.5g,故B错误、C正确;当0.01mlFe2O3完全溶解时,发生反应Fe2O3+6H+=-2Fe3++3H2O,消耗氢离子为0.06ml,根据阳极电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+,产生氧气为0.015ml,体积为0.336L(标准状况下),故D正确。
16.答案D
【解析】催化电极M处CO2→HCOO-,碳元素化合价降低,发生还原反应,则M是阴极、N是阳极。催化电极的电势:M
【解析】A项,根据题意,与B极相连的电极反应式为2+12H++10e-=N2↑+6H2O。作电解池的阴极,故B为负极,则A为正极,溶液中的OH-放电生成O2,错误;B项,电解时,左侧阳极室OH-发生反应,剩余H+,故H+从质子交换膜左侧向右侧移动,正确;D项,电解池一侧生成5.6gN2,转移的电子的物质的量为2ml,故另一侧发生反应的水的物质的量为1ml,溶液质量减少18g,正确。
18.【解析】选A.由反应热等于反应物总键能之和与生成物总键能之和的差值可得:
[2E(O—F)kJ/ml+463kJ/ml×2]-(498kJ/ml+568kJ/ml×2)=-74.8kJ/ml,解得E(O—F)=316.6,故选A.
19.答案AD
【解析】该装置是原电池与电解池的串联,由硼化钒空气电池放电总反应推知,复合碳电极是正极,VB2电极是负极,故OH-由阴离子交换膜左侧向右侧迁移,A错误;石墨电极是电解池的阳极,电解质中阴离子(Cl-、O2-)发生氧化反应,并且生成的氧气会与石墨电极反应生成CO2,故石墨电极需定期更换,B、C正确;来指明4.48LCl2是否处于标准状况,不能据此计算制备Ti的质量;D错误。
20.答案AB
【解析】根据盖斯定律,由-①×-②×;得③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3=-△H1-△H2,所以2△H3=-△H1-△H2,A项正确;反应热只与反应的始态和终态有关,在不同油耗汽车中发生反应③,△H3相同,B项正确;植物的光合作用通过反应①将光能转化为化学能,C项错误;等物质的量的气态水的能量大于液态水的能量,即⑤H2O(l)=H2O(g) △H5>0,根据盖斯定律,由×(④-③)得⑤,即△H5=(△H4-△H3),则△H3<△H4,D项错误。
21.答案
(1)-139
(2)n>2m
(3)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+161.1kJ·ml-1
【解析】(1)由题图可得,△H=209kJ·ml-1-348kJ·ml-1=-139kJ·ml-1
(2)根据盖斯定律,由反应②-①×2可得热化学方程式③:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=(2m-n)kJ·ml-1<0,所以n>2m。
(3)根据题图所示能量变化可写出热化学方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-846.3kJ·ml-1
②CO2(g)=CO(g)+O2(g) △H=+282kJ·ml-1
③O2(g)+H2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·ml-1
根据盖斯定律,由反应①+②-③×3可得目标热化学方程式:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+161.1kJ·ml-1
22.答案(1)使强酸和强碱充分反应
(2)偏大;未盖杯盖会造成热量损失,所测得的数值变小,但△H为负值,所以生成1mlH2O(l)时的反应热偏大
(3)不相等
(4)偏小;CH3COOH参与反应时电离要吸收热量,使得生成1mlH2O(l)时的反应热的绝对值(∣△H∣)变小
(5)C
【解析】(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用80mL0.50ml·L-1盐酸与80mL0.55ml·L-1氢氧化钠溶液反应,与上述实验相比,生成水的量减少,所放出的热量偏小。
(5)向内筒中加入稀碱时,应当快速倒入内筒中,若缓慢而匀速地加入会造成热量散失,故a错误;将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,若快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,会使生成水的量增大,造成测量误差,故b错误。
23.答案Ⅰ:(1)吸热;(2)cd;(3)1;(4)否;>
【解析】(1)由所给数据知,温度升高,平衡常数增大,说明温度升高,平衡正向移动,故该反应为吸热反应。
(2)由于催化剂不影响平衡移动,故加入催化剂对H2平衡转化率无影响,故a错误;由于该反应前后气体分子数不变,改变压强对其平衡无影响,故b错误;分离出H2O(g),可促进平衡正向移动,提高H2平衡转化率,故C正确;升高温度,平衡正向移动H2平衡转化率提高,故d正确。
(3)由题意列三段式如下:
CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)
初始/(ml·L-1) 2 3 0 0
转化/(ml·L-1)2×60% 2×60% 2×60% 2×60%
平衡/(ml·L-1) 0.8 1.8 1.2 1.2
则平衡常数K==1
(4)由所给数据可求得此时的浓度商Q==<1,故此时未达平衡状态;由于Q
答案:Ⅱ:(1)AC;(2)K=;增大
【解析】(1)若NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍,则每生成2个NO2,同时就会消耗2个NO2反应达到平衡,A符合题意;单位时间内消耗amlN2O4,闻时生成2amlNO2,表示的都是反应正向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,B不符合题意;反应在恒容密闭容器中进行,该反应是反应前后气体的物质的量发生改变的反应,若容器内的压强不再变化,则气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,C符合题意;反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,反应混合物都是气体,气体的质量不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D不符合题意。
(2)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,则该反应的化学平衡常数为K=;升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,导致生成物的浓度增大,反应物的浓度减小,因此温度升高使化学平衡常数K=增大。
24.答案(1)Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;增大
(2)①CO-2e-+=2CO2;②D;③增加12.8g
(3)①H2;2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
②0.1ml/L
③无法阻止Cl2与OH-反应(或造成NaOH纯度下降,合理即可)
解析(1)图1为锌银电池,负极是Zn,正极是Ag2O,电解质溶液是KOH溶液,则负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O;正极电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,因此,电池工作时,正极区周围溶液的pH增大。(2)①图2中,A电极为负极,电极反应式为CO-2e-+=2CO2;②电解精炼钢时,粗铜应与燃料电池的正极即B电极相连;③利用得失电子守恒,可建立如下关系式:
O2~~~~~~2Cu
0.1ml 0.2ml
m(Cu)=0.2ml×64g/ml=12.8g。
【解析】在氯碱工业中,左侧电极上氯离子失电子产生氯气,为阳极,右侧水得电子产生A为氢气,同时氢氧根离子浓度增大,左侧钠离子通过阳离子交换器进入右侧,产生氢氧化钠。(1)根据分析可知,A物质是H2,电解NaCl溶液产生氢氧化钠、氯气和氢气,总反应的离子方程式为2C1-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;(2)在阴极产生448mL气体(标准状况)后停止实验,测得阴极室中溶液的体积为400mL,则常温下此溶液的c(OH-)==0.1ml/L;(3)若改从B处加入饱和食盐水,并改用阴离子交换膜,无法阻止Cl2与OH-反应或造成NaOH纯度下降,不利于实现氯碱生产。t/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
共价键
O—F
H—O
O=O
H—F
键能/(kJ·ml-1)
E(O—F)
463
498
568
t(℃)
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
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