
考試時(shí)間:90分鐘 分值:100分
可用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H 1 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷 選擇題(50分)
一.單選題(每小題2分,共50分)
1.下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是
①鋅粒與稀H2SO4反應(yīng)制取H2 ②氫氣在氧氣中燃燒 ③碳酸鈣高溫分解成氧化鈣和二氧化碳 ④氫氧化鉀和硫酸中和 ⑤Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl反應(yīng) ⑥氫氣還原氧化銅 ⑦葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解 ⑧鋼鐵制品生銹的反應(yīng)
A.③⑤⑥⑦⑧ B.③⑤⑥ C.①③④⑤⑥⑧ D.①②③④⑤⑥
2.下列圖示關(guān)系中不正確的是
3.反應(yīng)4A(s)+3B(g) =2C(g)+D(g),2 min后B的濃度減少0.6 mol/L。對(duì)此反應(yīng)速率的表示,正確的是
A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol/(L·min)
B.可以用B、C、D表示反應(yīng)的速率,且數(shù)值相同
C.在2 min末的反應(yīng)速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.在這2 min內(nèi)用B和C表示的反應(yīng)速率的值都是逐漸減小的
4.1,3-丁二烯(CH2=CH—CH=CH2)和2-丁炔(CH3—C≡C—CH3)是有機(jī)合成工業(yè)中常用的不飽和烴原材料,分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CH2=CH—CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ΔH=-236.6 kJ·mol-1
CH3—C≡C—CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ΔH=-272.7 kJ·mol-1
下列說法錯(cuò)誤的是
A.可計(jì)算出1,3-丁二烯和2-丁炔相互轉(zhuǎn)化的焓變?chǔ)
B.可比較1,3-丁二烯和2-丁炔分子的穩(wěn)定性
C.可比較1,3-丁二烯和2-丁炔的燃燒熱熱值的相對(duì)大小
D.可算出2-丁炔中一個(gè)碳碳三鍵的鍵能與1,3-丁二烯中兩個(gè)碳碳雙鍵鍵能之和的差值
5.某化學(xué)反應(yīng)在較高溫度下自發(fā)反應(yīng),較低溫度下非自發(fā)進(jìn)行,有關(guān)該反應(yīng)的下列說法正確的是
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔSK2>K1
23.已知,t ℃時(shí)AgCl的Ksp=2×10-10,Ag2CrO4(橙紅色固體)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.用AgNO3溶液滴定法測(cè)定水體中氯離子的含量時(shí),可用K2CrO4作指示劑
B.t ℃時(shí),Ag2CrO4的Ksp=1×10-9
C.在飽和Ag2CrO4溶液中加入少量K2CrO4,可使溶液對(duì)應(yīng)的點(diǎn)由Y點(diǎn)移至X點(diǎn)
D.t ℃時(shí),AgCl在水中的溶解度比在稀鹽酸中的小
24.下列敘述正確的是
A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重
B.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如圖b所示,石墨電極上產(chǎn)生氫氣,銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)
C.如圖c,鹽橋的作用是傳遞電子以維持電荷平衡,F(xiàn)e3+經(jīng)過鹽橋進(jìn)入左側(cè)燒杯中
D.如圖d鐵片上鍍銅,鐵應(yīng)與外加電源負(fù)極相連,一段時(shí)間后CuSO4溶液濃度減小
25.電化學(xué)在日常生活中用途廣泛,圖甲是鎂—次氯酸鈉燃料電池,電池總反應(yīng)為Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓,圖乙是含Cr2O72-的工業(yè)廢水的處理。下列說法正確的是
A.圖乙中Cr2O72-向惰性電極移動(dòng),與該極附近的OH-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3除去
B.圖乙的電解池中,有0.084 g陽極材料參與反應(yīng),陰極會(huì)有336 mL的氣體產(chǎn)生
C.圖甲中發(fā)生的還原反應(yīng)是Mg2++H2O+2e-=Mg(OH)2↓
D.若圖甲中3.6 g鎂反應(yīng)產(chǎn)生的電量用于圖乙廢水處理,理論可產(chǎn)生16.05 g氫氧化鐵沉淀
第Ⅱ卷 非選擇題(50分)
26.(10分)碳酸鈉是一種重要的化工原料,主要采用氨堿法生產(chǎn)。回答下列問題:
(1)碳酸鈉俗稱________,可作為堿使用的原因是_________________(用離子方程式表示)。
(2)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=?127.4 kJ·mol?1
②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) ΔH2=?131.5 kJ·mol?1
反應(yīng)2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+ H2O(g) +CO2(g)的ΔH=________________ kJ·mol?1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________________。
(3)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當(dāng)有BaCO3沉淀生成時(shí)溶液中
=__________________。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10?9,Ksp(BaSO4)=1.1×10?10。
27.(12分)氫氣是一種重要的工業(yè)原料和清潔能源,可用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑等。
(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=?92.4 kJ·mol?1。
①該反應(yīng)中的H2制取成本較高,工業(yè)生產(chǎn)中往往追求H2的轉(zhuǎn)化率。增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有______________(填字母代號(hào))。
a.增大壓強(qiáng)b.升高溫度c.增大N2濃度d.及時(shí)移走生成物NH3 e.使用高效催化劑
②某溫度下,把10 mol N2與28 mol H2置于容積為10 L的恒容密閉容器內(nèi),10 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得平均速率v(NH3)=0.12 mol·L?1·min?1,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為______________(保留三位有效數(shù)字),則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______________。
(3)下圖所示裝置工作時(shí)均與H2有關(guān)。
①圖l所示裝置,通入H2的管口是______(填字母),正極反應(yīng)式為___________________。
②圖2是實(shí)驗(yàn)室制備H2的實(shí)驗(yàn)裝置,在漏斗中加入1 mL CuSO4溶液,可觀察到氣泡生成速率明顯加快,原因是_____________________,若反應(yīng)裝置中硫酸過量,則加入CuSO4溶液后,生成的氫氣量__________(填“增大”“不變”或“減小”)。
28.(12分)如圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知D、E、Z是中學(xué)化學(xué)常見的單質(zhì),其他都是化合物。Z、Y是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品。D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等,且D的硫酸鹽可作凈水劑。E為日常生活中應(yīng)用最廣泛的金屬。除反應(yīng)①外,其他反應(yīng)均在水溶液中進(jìn)行。請(qǐng)回答下列問題。
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:B_________、G______________、Y_________。
(2)在電鍍工業(yè)中,若將E作為待鍍金屬,銅為鍍層金屬,則E是__________極,請(qǐng)寫出在此電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式:__________________________________________。
(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式___________________________________________。
(4)A溶液與NaOH溶液混合可形成沉淀,T℃下此沉淀的Ksp=2.097×10-39。將0.01 mol·L-1的A溶液與0.001 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合,你認(rèn)為能否形成沉淀________(填“能”或“不能”),請(qǐng)通過計(jì)算說明__________________________________________。
29.(16分) 某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72—轉(zhuǎn)化為Cr3+,草酸被氧化成CO2。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響,探究如下:
在25 ℃下,控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表如下:
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
初始pH
廢水樣品體積/mL
草酸溶液體積/mL
蒸餾水體積/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
a
20
測(cè)得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的Cr2O72—濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。
⑴寫出K2Cr2O7溶液中存在的平衡______________________,
平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________________,
⑵實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中a=___________________
⑶上述反應(yīng)中參加反應(yīng)的Cr2O72-與草酸的物質(zhì)的量之比為___________________。
⑷實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明____________________________;實(shí)驗(yàn)①中0~t1時(shí)間段反應(yīng)速率
v(Cr3+)=______________________mol /(L?min)(用代數(shù)式表示)。
⑸該課題組對(duì)鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假
設(shè)二和假設(shè)三:
假設(shè)一:Fe2+起催化作用:假設(shè)二:__________________;假設(shè)三:_________________
⑹請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容。(除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外,可供選
擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的濃度可用儀器測(cè)定)
實(shí)驗(yàn)方案
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
用等物質(zhì)的量的_______________代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬,控制其他條件與實(shí)驗(yàn)①相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)
________________
參考答案
一.單選題(每小題2分,共50分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
B
D?
D
A
D
D
B
B
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
A
B
B
C
A
C
C
D
B
B
21
22
23
24
25
B
A
A
B
D
二.非選擇題(共50分)
26.【答案】 純堿或蘇打 CO32-+H2OHCO3-+OH- +135.6 c(H2O)×c(CO) 24(23.6)
【解析】(1)碳酸鈉俗稱純堿和蘇打,碳酸鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,CO32-發(fā)生水解反應(yīng),其水解方程式為:CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液顯堿性;(2)①-2×②得到:2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H=(-127.4+2×131.5)kJ·mol-1=+135.6kJ·mol-1,Na2CO3和NaHCO3為固體,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義K= c(H2O)×c(CO);(4)在同一個(gè)溶液中,c(Ba2+)相同,依據(jù)溶度積的數(shù)學(xué)表達(dá)式,則有=24。
27.【答案】 acd 64.3% 3.6 mol?2·L2 b O2+2H2O+4e?4OH? Zn還原出Cu,Cu、Zn與硫酸形成原電池 減小
【解析】(1)①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=?92.4 kJ·mol?1,該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小、放熱的反應(yīng),故增大壓強(qiáng),降低溫度,可使平衡正向移動(dòng),H2轉(zhuǎn)化率提高;增大一種反應(yīng)物的濃度,可提高另外反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;及時(shí)移走生成物,可使平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高;催化劑只能提高反應(yīng)速率,不能改變化學(xué)平衡,答案選acd。②該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故升溫平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小。③平衡生成的n(NH3)為0.12 mol·L?1·min?1×10 L×10 min=12 mol,故消耗的H2為18 mol,其轉(zhuǎn)化率為18 mol/28 mol×100%=64.3%;平衡時(shí),c(N2)=(10 mol? 6 mol)/10 L=0.4 mol/L,c(H2)=(28 mol?18 mol)/10 L=1 mol/L,c(NH3)=12 mol/10 L=1.2 mol/L,平衡常數(shù)K===3.6 (mol?2·L2)。(3)①由圖1中OH?移動(dòng)方向可知b為負(fù)極,是H2發(fā)生氧化反應(yīng)的電極;正極為O2得電子與水反應(yīng)生成OH?,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e?=4OH?;②加入CuSO4后,Cu2+與Zn發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,Cu、Zn與硫酸形成原電池,使生成H2的速率加快。由于部分Zn參與置換反應(yīng),故生成氫氣的量減小。
28.【答案】FeCl2 NaAlO2 NaOH陰Cu2++2e-===Cu3FeO+2AlAl2O3+3Fe能c(Fe3+)·c3(OH-)=(×0.01)×(×0.001)3=6.25×10-13>2.097×10-39,能生成Fe(OH)3沉淀
【解析】
(1)根據(jù)以上分析,B的化學(xué)式為:FeCl2,G的化學(xué)式為:Na[Al(OH)4],Y的化學(xué)式為:NaOH;
因此,本題正確答案是:FeCl2;Na[Al(OH)4];NaOH;
(2)電鍍過程中,鍍層金屬為陽極,鍍件為陰極,金屬陽離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成金屬單質(zhì)。
因此,本題正確答案是:陰;Cu2++2e-===Cu;
(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為3FeO+2AlAl2O3+3Fe;
因此,本題正確答案是:3FeO+2AlAl2O3+3Fe;
(4) 沉淀為Fe(OH)3,c(Fe3+)·c3(OH-)=(×0.01)×(×0.001)3=6.25×10-13>2.097×10-39,能生成Fe(OH)3沉淀。
29.【答案】Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+ K= 20 1:3 溶液pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響(或溶液pH越小,反應(yīng)速率越大) mol·L-1·min-1 Al3+起催化作用 SO42—起催化作用 用等物質(zhì)的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬,控制其他條件與實(shí)驗(yàn)①相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,若溶液中c(Cr2O72—)大于實(shí)驗(yàn)①中的c(Cr2O72—)則假設(shè)一成立,若兩溶液中的c(Cr2O72—)相同,則假設(shè)一不成立
【解析】
⑴K2Cr2O7溶液中存在的平衡為Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,反應(yīng)的平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,則平衡常數(shù)表達(dá)式為K=;
⑵根據(jù)題意要求,調(diào)節(jié)不同初始pH和一定濃度的草酸溶液的用量,做對(duì)比實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)②改變的是pH,則實(shí)驗(yàn)③改變的是草酸的用量,但應(yīng)保持溶液的總體積不變,所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中a=20;
⑶反應(yīng)中Cr元素的化合價(jià)從+6價(jià)降低到+3價(jià),得到3個(gè)電子,草酸中碳元素的化合價(jià)從+3價(jià)升高到+4價(jià),失去1個(gè)電子,則根據(jù)得失電子守恒可知上述反應(yīng)中參加反應(yīng)的Cr2O72-與草酸的物質(zhì)的量之比為1:3;
⑷由實(shí)驗(yàn)①②表明溶液pH越小,反應(yīng)的速率越快,所以溶液pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響;根據(jù)圖像以及Cr原子守恒可知①中0~t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3+)=mol·L-1·min-1;
⑸根據(jù)鐵明礬[Al2Fe(SO4)4?24H2O]組成分析,Al3+起催化作用;SO42-也可能催化作用;
⑹要證明Fe2+起催化作用,需做對(duì)比實(shí)驗(yàn),再做沒有Fe2+存在時(shí)的實(shí)驗(yàn),所以要選K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O;用等物質(zhì)的量K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O代替實(shí)驗(yàn)①中的鐵明礬,控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,若溶液中c(Cr2O72-)大于實(shí)驗(yàn)①中c(Cr2O72-),則假設(shè)一成立;若兩溶液中的c(Cr2O72-)相同,則假設(shè)一不成立。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功