2020-2021学年天津市部分区高二(上)期末化学试卷
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2020-2021学年天津市部分区高二(上)期末化学试卷
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1.下列有关物质分类的说法中,正确的是()
A. 常温下石墨可导电,所以石墨是电解质
B. HCl溶于水形成的溶液能导电,所以HCl是电解质
C. BaSO4难溶于水,所以属于弱电解质
D. SO2溶于水形成的溶液能导电,所以SO2是电解质
2.如图表示化学反应过程中的能量变化,根据图示判断下列说法中合理的是()
A. 一定体积稀HCl溶液和一定体积稀NaOH溶液的反应符合图1
B. 点燃镁条引发的铝热反应符合图2
C. 发生图2能量变化的化学反应,一定需加热或需催化剂
D. Ba(OH)2⋅H2O晶体和NH4Cl晶体混合搅拌反应时的能量变化符合图1
3.为了除去CuCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再向滤液中加入适量
盐酸.这种试剂是()
A. 稀氨水
B. NaOH溶液
C. 硫氰化钾溶液
D. Cu2(OH)2CO3固体
4.W、X、Y、Z均为短周期元素:短周期中W的最高价含氧酸酸性最强;X、W同主族;Y的原子序数
是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色试验为黄色,下列判断正确的是()
A. 金属性:Y>Z
B. 第一电离能:Z>Y
C. 氢化物的沸点:X>W
D. 电负性:W>X
5.下列说法正确的是()
A. 原子核外电子排布式为1s2的元素与原子核外电子排布式为1s22s2的元素化学性质相似
B. Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5
C. 基态铜原子的价电子排布图:
D. 基态碳原子的价电子排布图:
6.某恒容密闭容器中进行可逆反应:2M(g)+N(g)⇌W(s)+4Q(g)△H<0起始投料只有M和N,下列
示意图能正确表示该可逆反应过程的是()
A. B.
C. D.
7.下列说法中正确的是()
A. H2燃烧生成H2O属于熵增的反应
B. 加酸、碱、盐一定会影响水的电离程度及水的离子积常数K w
C. K sp不仅与温度和难溶电解质的性质有关,还与溶液中相关离子的浓度有关
D. 根据HClO的K a=3.0×10−8,H2CO3的K a1=4.3×10−7,K a2=5.6×10−11,可推测相同状况下,
等浓度的NaClO与Na2CO3溶液中,pH前者小于后者
8.下列有关化学实验表示或描述错误的是()
A. 铜锌原电池
B. 除去碱式滴定管乳胶管中的气泡内壁沾有铁粉、碳粉
C. 简易量热计装置
D. 模拟铁锈蚀装置
9.下列分析错误的是()
A. 用已知浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗,
导致NaOH浓度测定值偏高
B. 在高锰酸钾与过氧化氢的氧化还原滴定实验中,将高锰酸钾溶液注入酸式滴定管中
C. 如果用0.50mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行中和热测定实验,则实验中所测出的中和反应放出的
热量将偏大
D. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,其溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
10.常温下某溶液中的离子有Na+、CH3COO−、H+、OH−四种。
则下列描述错误的是()
A. 该溶液可能由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B. 该溶液可能由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C. 加入适量的CH3COONa,溶液中离子浓度可能为c(CH3COO−)>c(Na+)>c(OH−)>c(H+)
D. 加入适量氨水,c(CH3COO−)可能大于c(Na+)、c(NH4+)之和
11.锌银电池电解质溶液是KOH溶液,电池总反应Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。
根据装置图分析,下列选项正确的是()
A. 该锌银电池工作时,阳离子向负极移动
B. 该锌银电池工作时,负极的电极反应式为Zn−2e−+2OH−=ZnO+
H2O
C. 废旧锌银电池的电极材料氧化银,工业上一般采用热还原法回收利用
得到银
D. 通电一段时间后饱和食盐水溶液中出现沉淀,则铅笔芯连接的是电池的正极
12.CO可用于合成甲醇,其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),在一容积可变的密闭容器
中充有10mol CO和20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇,CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
下列叙述正确的是()
A. 上述合成甲醇的反应为放热反应,则A、C两点对应的平衡常数K A、K C不相等
B. A、B两点的平衡常数K A、K B的大小关系为K B>K A
C. 若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为4L
D. 压强P1、P2的大小关系为P1>P2
二、简答题(本大题共5小题,共64.0分)
13.短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A、D同主族且A是短周期中原子半径最小的
元素,B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值C与D能形成D2C和D2C2两种化合物,E是同周期中非金属性最强的元素。
(1)A、C、E按原子个数比1:1:1形成的化合物电子式为______ 。
C、D形成的D2C2化合物中化学
键的类型为______ ,该化合物中阴阳离子个数比为______ 。
(2)已知:①E−E→2E⋅;△H=+akJ⋅mol−1
②2A⋅→A−A:△H=−bkJ⋅mol−1
③E⋅+A⋅→A−E;△H=−ckJ⋅mol−1(“⋅”表示形成共价键所提供的电子)写出298K时,A2与E2反
应的热化学方程式______ 。
(3)用惰性电极电解下列溶液:
①电解常温下100mL0.1mol/L D和E形成的溶液,阴、阳两极各产生112mL气体(标准状况),则所
得溶液的pH为______ 。
(忽略反应前后溶液的体积变化及气体溶于水的影响)
②若电解的是CuSO4溶液,电解时阳极的电极反应式是______ ;若CuSO4溶液足量,电解后要恢复
到原来的浓度可加入______ 。
14.C、N、O、S是中学化学中常见的非金属元素,回答下列问题:
(1)①SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体,上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的
有______ 。
(填化学式)
②一定条件下,发生反应:NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g),若将该反应设计成原电池,______
(填化学式)为电池负极反应物。
根据所学原电池原理及化学电源知识分析,负极电极材料是否一定参加电极反应?______ (填“是”、“否”或“不一定”),请举例说明:______ 。
(2)一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),△H<0。
现有三个体积相同的密闭容器Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ,按如图所示投料,并在400℃条件下开始反应。
则达到平衡时:
①容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数KⅠ______ KⅠ;
②容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率vⅠ______ vⅠ;
③容器Ⅰ中SO2的转化率与容器Ⅱ中SO3的转化率之和______ 1。
(填“>”、“=”或“<”)
(3)在100℃时,把0.5mol N2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。
反应进行到2s
时,NO2的浓度为0.02mol⋅L−1,在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。
①前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为______ mol⋅L−1⋅s−1。
②在2s时体系内的压强为开始时的______ 倍。
③平衡时,N2O4的转化率为______ 。
15.铁、铜、镍及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。
(1)在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀,以下说法正确的是______ 。
a.电镀时,纯铜做阳极,可溶性铜盐作电解质溶液
b.电镀过程中,当通电时间及电流强度不变时,温度升高,电解反应速率加快
c.电镀过程中,电能全部转化为化学能
d.电离、电镀、电化腐蚀这些过程均需要通电才可以进行
(2)Ni(OH)2是镍电池的电极材料,已知Ni(OH)2微溶于水,如表是某温度下一些金属氢氧化物的K sp及
沉淀析出时的理论pH
回答下列问题:
①根据表中数据判断往等浓度的Al3+、Fe3+、Ni2+溶液中加碱液,沉淀析出顺序为______ (填化学式
),若想控制三种沉淀析出最好可选用______ 。
a.pH试纸
b.石蕊指示剂
c.pH计
②已知Ni(OH)2在强碱性溶液中可以被Cl2氧化为不溶的Ni(OH)3,写出相应的离子方程式______ 。
16.碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海带中,称取干燥的海带,放在______ (填仪器名称)中焙烧,用水浸取后浓缩,
向浓缩液中加MnO2和H2SO4,再往上述溶液中加入几滴淀粉溶液,发现溶液变为______ 色即证明得到I2,该反应的还原产物为______ 。
(填化学式)
(2)上述浓缩液中含有I−、Cl−等离子,则离子还原性I−______ Cl−(填“强于”或“弱于”);取一定
量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中c(I −)
c(Cl−)
=______ ,已知K sp(AgCl)=
1.8×10−10,K sp(AgI)=8.5×10−17。
17.有盐酸、醋酸、氢氧化钠、氨水四种溶液,回答下列问题:
(1)室温下,用0.100mol/L NaOH溶液分别去滴定20.00mL0.100mol/L的盐酸和醋酸:
①滴定后两溶液pH均为7时,两种酸所用NaOH溶液体积不相等,______ 用的NaOH溶液体积多。
②滴定醋酸过程中,当用V(NaOH)=10.00mL时,溶液中c(CH3OO−)
c(CH3COOH)
>1,则此时溶液显______ 性。
③当盐酸和醋酸分别用掉V(NaOH)=20.00mL时,两溶液中c(Cl−)______ c(CH3COO−)。
(填“>”、
“=”或“<”)
(2)某温度下,向一定体积0.10mo⋅l⋅L−1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中
pOH[pOH=−lgc(OH−)]与pH的变化关系如图所示:
①水的电离程度M点______ N点。
(填“>”、“=”或“<”)
②Q点溶液中离子浓度的大小顺序为______ 。
③M、Q、N三点溶液的导电能力最弱的是______ 。
(3)等体积、等浓度的盐酸与氨水混合后得到NH4Cl溶液,能使NH4Cl溶液pH减小的方法有______ 。
a.加水
b.加氨水
c.加热
d.加氯化铵固体
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.虽然常温下石墨可导电,但石墨是单质,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.HCl是溶于水形成的溶液能导电的化合物,是电解质,故B正确;
C.虽然BaSO4难溶于水,但BaSO4在熔融状态下能导电,且是化合物,所以是电解质,故C错误;
D.SO2本身不能电离产生自由移动的离子,不是电解质,是非电解质,故D错误;
故选:B。
电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;例:酸、碱、盐,金属氧化物等;非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;例:非金属氧化物等;单质和混合物既不是电解质也不是非电解质;电解质必须是本身能电离产生自由移动的离子的化合物。
本题考查了物质的分类,熟悉电解质、非电解质、弱电解质的基本概念是解题关键,注意对概念内涵的理解。
2.【答案】A
【解析】解:A.HCl和NaOH的反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,与图1反应符合,故A正确;
B.铝热反应是放热反应,放热反应的反应物总能量大于生成物总能量,与图2反应不符合,故B错误;
C.图2反应是反应物总能量小于生成物总能量,属于吸热反应,有些吸热反应在常温下也能进行,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,故C错误;
D.图1反应是反应物总能量大于生成物总能量,属于放热反应,而Ba(OH)2⋅H2O晶体和NH4Cl晶体的反应是吸热反应,二者不相符,故D错误;
故选:A。
A.放热反应的反应物总能量大于生成物总能量,反之相反;
B.铝热反应是放热反应;
C.图2反应是吸热反应,吸热反应不一定需加热或需催化剂;
D.Ba(OH)2⋅H2O晶体和NH4Cl晶体的反应是吸热反应。
本题考查了反应热与焓变,为高频考点,侧重考查学生的分析能力、识图能力和运用能力,把握焓变与物
质总能量的关系、熟悉常见的吸放热反应及其判断即可解答,题目难度不大。
3.【答案】D
【解析】解:加入稀氨水、氢氧化钠、碳酸钠等物质,虽可起到调节溶液pH的作用,但引入新的杂质,不符合除杂的原则,
Fe3+易水解生成氢氧化铁沉淀,可加碱式碳酸铜、氧化铜或氢氧化铜等物质,调节溶液的pH且不引入新的杂质,
故选D.
Fe3+易水解生成氢氧化铁沉淀,所加入物质起到调节溶液pH的作用,但不能引入新的杂质.
本题考查盐类水解的原理及应用,为高频考点,侧重于除杂与分离,题目较为基础,解答本题的关键是能把握除杂的原则.
4.【答案】C
【解析】解:由上述分析可知,W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na,
A.同周期从左向右金属性减弱,则金属性:Y<Z,故A错误;
B.金属性Na大于Al,第一电离能Z<Y,故B错误;
C.HF分子间含氢键,则氢化物的沸点:X>W,故C正确;
D.元素周期表中F的电负性最大,则电负性:W<X,故D错误;
故选:C。
W、X、Y、Z均为短周期元素,短周期中W的最高价含氧酸酸性最强,W为Cl;X、W同主族,X为F;
=13,Y为Al;含Z元素的物质焰Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半,Y的原子序数为17+9
2
色试验为黄色,Z为Na,以此来解答。
本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握元素的性质、元素的位置来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查原子核外电子排布,明确原子序数及价电子排布是解答本题的关键,注意电子排布规律及全满、半满为稳定结构,题目难度中等。
【解答】
A.原子核外电子排布式为1s2的元素为He,原子核外电子排布式为1s22s2的元素为Be,He性质稳定,Be
较活泼,性质不同,故A错误;
B.Fe的原子序数为26,电子排布为[Ar]3d64s2,失去3个电子变为铁离子,Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5,故B正确;
C.Cu的原子序数为29,价电子排布为3d104s1,基态铜原子的价电子排布图为,
故C错误;
D.C的原子序数为6,价电子排布为2s22p2,基态碳原子的价电子排布图为,故D错
误。
故选B。
6.【答案】D
知,混合气体密【解析】解:A.恒容条件下,随着反应进行,混合气体质量减小,容器体积不变,由ρ=m
V
度减小,图象不符合,故A错误;
B.恒容条件下,容器内气体压强与气体物质的量、温度成正比,随着反应进行,容器内气体物质的量增大、放出热量增多导致容器内压强增大直至达到平衡状态,图象不符合,故B错误;
C.该反应为放热反应,随着反应进行放出的热量逐渐增多直至达到平衡状态,所以容器内温度升高直至达到平衡状态,图象不符合,故C错误;
D.气体分子数与气体物质的量成正比,随着反应进行气体物质的量增大,则气体分子数增大,直至达到平衡状态,图象符合,故D正确;
故选:D。
A.恒容条件下,随着反应进行,混合气体质量减小,容器体积不变,ρ=m
;
V
B.恒容条件下,容器内气体压强与气体物质的量、温度成正比;
C.该反应为放热反应,随着反应进行放出的热量逐渐增多直至达到平衡状态;
D.气体分子数与气体物质的量成正比。
本题考查化学平衡影响因素,侧重考查图象分析判断及知识综合应用能力,明确外界条件对平衡影响原理、曲线含义是解本题关键,注意结合该反应方程式特点判断,题目难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:A.H2和O2反应生成H2O,方程式为2H
2+O2−
点燃
2H2O,该反应是气体体积减小的反应,即为
熵减的反应,故A错误;
B.酸、碱抑制水的电离,含有弱离子的盐促进水的电离,强酸强碱盐不影响水的电离,温度不变时,加酸、碱、盐影响水的离子积常数K w,故B错误;
C.K sp是沉淀溶解平衡常数,只与物质的性质、温度有关,与离子的浓度大小无关,故C错误;
D.HClO的K a=3.0×10−8,H2CO3的K a1=4.3×10−7,K a2=5.6×10−11,则酸性:H2CO3>HClO>HCO3−,NaClO与Na2CO3均为强碱弱酸盐、溶液水解呈碱性,但CO32−水解程度大于ClO−,水解程度越大,溶液碱性越强,所以等浓度的NaClO与Na2CO3溶液中,pH前者小于后者,故D正确;
故选:D。
A.H2和O2反应生成H2O的反应是气体体积减小的反应;
B.酸、碱一定会影响水的电离程度,但盐不一定影响水的电离,平衡常数K只与物质的性质、温度有关,温度不变则K不变;
C.平衡常数K只与物质的性质、温度有关,与离子的浓度大小无关;
D.根据电离平衡常数K可知,酸性:H2CO3>HClO>HCO3−,NaClO与Na2CO3均为强碱弱酸盐,结合水
解规律分析判断。
本题考查较为综合,涉及熵变及正负判断、水的电离及影响因素、平衡常数及应用、盐类水解等知识,为高频考点,把握熵变的正负判断、电解质对水电离的影响、酸性强弱的判断、盐类水解规律和平衡常数的影响因素即可解答,注意掌握平衡常数K只与物质性质、温度有关,题目难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:A.铜锌原电池中,金属锌是负极,铜电极是正极,电子从负极锌流向正极铜,故A错误;
B.碱式滴定管中气泡排出方法:挤压玻璃球排出气体,图中操作合理,故B正确;
C.量热计的基本构造:内筒,外筒,搅拌棒、温度计、杯盖等,图示简易量热计装置符合,故C正确;
D.铁钉和碳棒在电解质溶液中形成原电池,稀醋酸溶液中发生析氢腐蚀,食盐水中发生的是吸氧腐蚀,能
够达到实验目的,故D正确;
故选:A。
A.铜锌原电池中,金属锌是负极,铜电极是正极,电子从负极流向正极;
B.碱式滴定管中气泡排出方法:挤压玻璃球排出气体即可;
C.根据量热计的基本构造:内筒,外筒,搅拌棒、温度计、杯盖等来判断简易量热计装置是否合理;
D.铁钉和碳棒在电解质溶液中形成原电池,稀醋酸溶液中发生析氢腐蚀,食盐水中发生的是吸氧腐蚀。
本题考查实验基本操作的装置分析判断,物质制备和实验验证的原理和方法分析是解题关键,题目难度中等。
9.【答案】D
【解析】解:A.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗,标准液被稀释,滴定过程中消耗标准液体积偏大,导致NaOH浓度测定值偏高,故A正确;
B.高锰酸钾溶液能够氧化碱式滴定管的橡皮管,需要将高锰酸钾溶液注入酸式滴定管中,故B正确;
C.如果用0.50mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行中和热测定实验,由于NaOH固体溶解过程放热,会导致实验中所测出的中和反应放出的热量将偏大,故C正确;
D.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,其溶解形成的阴、阳离子的浓度不再变化,但不一定相等,如Ag2S在水中达到溶解平衡时c(Ag+)=2(S2−),故D错误;
故选:D。
A.未用标准液润洗,导致标准液浓度减小;
B.高锰酸钾溶液具有强氧化性;
C.氢氧化钠固体溶于水放热;
D.阴阳离子浓度不一定相等,需要根据难溶物的化学式组成分析。
本题考查中和滴定、难溶物溶解平衡,明确中和滴定步骤及操作方法即可解答,注意掌握误差分析的方法及难溶物溶解平衡特征,D为易错点,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力,题目难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:常温下某溶液中的离子有Na+、CH3COO−、H+、OH−四种,溶液中溶质可能是CH3COONa或CH3COOH、CH3COONa或NaOH、CH3COONa,
A.pH=3的醋酸浓度大于pH=11的NaOH浓度,二者等体积混合后溶液中溶质为CH3COOH、CH3COONa,
CH 3COOH 电离、CH 3COONa 水解、水电离都会使溶液中含有Na +、CH 3COO −、H +、OH −这四种离子,故A 正确;
B.等物质的量浓度、等体积的NaOH 溶液和CH 3COOH 溶液混合,二者恰好完全反应生成CH 3COONa ,CH 3COONa 水解、水电离都会使溶液中含有Na +、CH 3COO −、H +、OH −这四种离子,故B 正确;
C.如果溶液呈碱性,则c(OH −)>c(H +),溶液中存在电荷守恒c(OH −)+c(CH 3COO −)=c(Na +)+c(H +),则c(CH 3COO −)<c(Na +),故C 错误;
D.如果溶液呈酸性,则c(OH −)<c(H +),溶液中存在电荷守恒c(OH −)+c(CH 3COO −)=c(Na +)+c(H +)+
c(NH 4+),则c(CH 3COO −)>c(Na +)+c(NH 4+),故D 正确;
故选:C 。
常温下某溶液中的离子有Na +、CH 3COO −、H +、OH −四种,溶液中溶质可能是CH 3COONa 或CH 3COOH 、CH 3COONa 或NaOH 、CH 3COONa ,
A.pH =3的醋酸浓度大于pH =11的NaOH 浓度,二者等体积混合后溶液中溶质为CH 3COOH 、
CH 3COONa ; B.等物质的量浓度、等体积的NaOH 溶液和CH 3COOH 溶液混合,二者恰好完全反应生成CH 3COONa ;
C.如果溶液呈碱性,则c(OH −)>c(H +),溶液中存在电荷守恒c(OH −)+c(CH 3COO −)=c(Na +)+c(H +);
D.如果溶液呈酸性,则c(OH −)<c(H +),溶液中存在电荷守恒c(OH −)+c(CH 3COO −)=c(Na +)+c(H +)+
c(NH 4+)。
本题考查离子浓度大小比较,侧重考查分析判断及知识综合应用能力,明确溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意电荷守恒的灵活应用,题目难度不大。
11.【答案】B
【解析】解:A.原电池放电时放电时溶液中的阴离子向负极方向移动,故A 错误;
B.原电池放电时,负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氧化锌和水,负极的电极反应式为Zn −2e −+2OH −=ZnO +H 2O ,故B 正确;
C.氧化银受热分解生成Ag 和氧气,其化学方程式为2Ag 2O −
△ 4Ag +O 2↑,故C 错误;
D.通电一段时间后饱和食盐水溶液中出现沉淀,Cu 作阳极,Cu 失电子生成铜离子,电解方程式为Cu +
2H 2O −
通电 Cu(OH)2+H 2↑,铅笔芯作阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气和氢氧根离子,铜离子与氢氧根离子结合生成沉淀,故D 错误;
故选:B 。
根据电池反应式Ag 2O +Zn =2Ag +ZnO 知,失电子的物质作负极,得电子的物质作正极,原电池放电时,
电子从负极沿导线流向正极;根据电池电极附近氢离子或氢氧根离子浓度的变化判断溶液pH 值的变化,通电一段时间后饱和食盐水溶液中出现沉淀,Cu 作阳极,Cu 失电子生成铜离子,铅笔芯作阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气和氢氧根离子,铜离子与氢氧根离子结合生成沉淀,电解方程式为Cu +
2H 2O −
通电 Cu(OH)2+H 2↑。
本题考查原电池与电解池工作原理、金属冶炼等,注意把握电极的判断方法和电极方程式的书写方法,题目难度中等,侧重于考查学生对基础知识的应用能力和分析能力。
12.【答案】A
【解析】解:A.由图可知,随着温度的升高温,CO 的平衡转化率下降,说明升高温度,平衡逆向移动,K 值减小,则该反应为放热反应,K A >K C ,故A 正确;
B.化学平衡常数只与温度有关,A 、B 两点温度相同,则K A =K B ,故B 错误;
C.A 、B 点对应的CO 平衡转化率分别为0.5、0.8,
A 点时反应:CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g)
起始(mol) 10 20 0
转化(mol) 5
10 5 平衡(mol) 5 10 5
平衡时(混合气体)=20mol ,
B 点反应:CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g)
起始(mol) 10 20 0
转化(mol) 8 16 8
平衡(mol) 2 4 8
平衡时n(混合气体)=14mol ,
若达到平衡状态A 时,容器的体积为10L ,则在平衡状态B 时容器的体积为14mol×10L 20mol =7L ,故C 错误;
D.由图可知,相同温度下,压强P 1、P 2的对应的CO 平衡转化率大小关系为:P 1<P 2,由于该反应是气体体积减小的反应,同温下,增大压强,平衡正向移动,CO 的平衡转化率增大,则压强P 1、P 2的大小关系为P 1<P 2,故D 错误;
故选:A 。
A.由图可知,相同压强下,升高温度,CO 的平衡转化率下降,说明升高温度,平衡逆向移动;
B.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,K 值不变;
C.A、B点对应的CO平衡转化率分别为0.5、0.8,气体体积之比等于其物质的量之比,列化学平衡三段式计算;
D.该反应是气体体积减小的反应,同温下,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大。
本题考查化学反应速率计算、化学平衡影响因素、化学平衡计算等,难度中等,注意基础知识理解掌握,注意掌握三段式解题法。
13.【答案】离子键、非极性共价键1:2 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b−2c)kJ⋅mol−113 2H2O−4e−=O2↑+4H+CuO或CuCO3
【解析】解:由上述分析可知,A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Cl,
(1)A、C、E按原子个数比1:1:1形成的化合物为HClO,其电子式为,C、D形成的Na2O2中化学键的类型为离子键、非极性共价键,该化合物中阴阳离子个数比为1:2,
故答案为:;离子键、非极性共价键;1:2;
(2)由①Cl−Cl→2Cl⋅△H=+a kJ⋅mol−1
②2H⋅→H−H△H=−b kJ⋅mol−1
③Cl⋅+H⋅→H−Cl△H=−c kJ⋅mol−1,
结合盖斯定律可知,①−②+③×2得H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b−2c)kJ⋅mol−1,
故答案为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=(a+b−2c)kJ⋅mol−1;
(3)①电解NaCl的总反应方程式为2NaCl+2H
2O−
电解
2NaOH+H2+Cl2↑,阴、阳两极各产生112mL气体
(标准状况),物质的量为0.112L
22.4L/mol
=0.005mol,则n(OH−)=2n(Cl2)=0.005mol×2=0.01mol,故
c(OH−)=0.01mol
0.1L =0.1mol/L,c(H+)=10−14
0.1
mol/L=10−13mol/L,所得溶液的pH=−lg10−13=13,
故答案为:13;
②电解CuSO4溶液反应方程式为2CuSO
4+2H2O−
电解
2Cu+O2↑+2H2SO4,阳极电极反应式为2H2O−
4e−=O2↑+4H+,由于CuSO4溶液足量,相当于析出CuO,电解后要恢复原来的浓度可加入CuO或CuCO3等,
故答案为:2H2O−4e−=O2↑+4H+;CuO或CuCO3。
短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A、D同主族且A是短周期中原子半径最小的元素,结合原子序数可知A为H、D为Na;C与D能形成D2C和D2C2两种化合物,C为O;B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值,处于ⅣA族,结合原子序数可知,B为C元素;E是同周期中非金属性最
强的元素,结合原子序数可知E位于第三周期,E为Cl,以此来解答。
本题考查位置、结构与性质,为高频考点,把握元素的位置、元素的性质、元素化合物知识来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意盖斯定律及电解原理的应用,题目难度不大。
14.【答案】SO2、NO、NO2SO3不一定燃料电池的负极材料不参与反应<<<0.005 1.160%
【解析】解:(1)①酸雨是pH小于5.6的降水,是因为二氧化硫和氮氧化物溶于水,生成硫酸和硝酸等物质,因而直接排入空气时会引起酸雨的有SO2、NO、NO2,
故答案为:SO2、NO、NO2;
②一定条件下,发生反应:NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g),若将该反应设计成原电池,负极上发生氧化反应,元素化合价升高,反应中SO3是氧化产物,为电池负极反应物,大多数电池的负极材料参与反应发生氧化反应,燃料电池的负极材料不参与反应,可燃物如氢气、一氧化碳、甲烷、乙醇等在负极区发生氧化反应,
故答案为:SO3;不一定;燃料电池的负极材料不参与反应,可燃物如氢气、一氧化碳、甲烷、乙醇等在负极区发生氧化反应;
(2)①容器Ⅰ是绝热容器,反应过程中温度升高,平衡逆向进行,平衡常数减小,容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数不相同,容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数KⅠ<KⅠ,
故答案为:<;
②容器Ⅲ是恒压容器,反应过程中压强大于容器Ⅱ,反应速率大,容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率不相同,容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率vⅠ<vⅠ,
故答案为:<;
③若容器Ⅱ恒温恒容,容器Ⅰ也是恒温恒容时,达到相同平衡状态,二氧化硫转化率和三氧化硫转化率之和为1,但实际容器Ⅰ是绝热恒容,随反应进行温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫转化率减小,因此容器Ⅰ中SO2的转化率与容器Ⅱ中SO3的转化率之和小于1,
故答案为:<;
(3)2秒时,NO2的浓度为0.02mol/L,则转化的N2O4的浓度为0.01mol/L,则前2s,以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度,反应进行到60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍,设消耗N2O4的物质的量为x,则
N2O4=2NO2
起始量(mol):0.50
转化量(mol):x 2x。