化學(xué)試卷
可能用到的原子量:H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ag:108 Pb:207
一、選擇題(每題只有一個選項符合題意,每題3分,16小題,共計48分)
1.化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系密切,下列說法不正確的是
A. 海水淡化的方法有蒸餾法、離子交換法、電滲析法等
B. NH4Cl和ZnCl2溶液可用作焊接鋼鐵時的除銹劑
C. 用犧牲鎂塊的方法防止地下鋼鐵管道的腐蝕
D. 電解熔融氧化鎂可以得到鎂,電解熔融氯化鎂不能得到鎂
【答案】D
【解析】
海水淡化的方法有物理方法和化學(xué)方法,常用的有蒸餾法、離子交換法、電滲析法等,A正確;NH4Cl和ZnCl2都是強酸弱堿鹽,水解顯酸性,可用作焊接鋼鐵時的除銹劑,B正確;鐵、鎂構(gòu)成原電池時,鎂失電子做負極,發(fā)生氧化反應(yīng),保護了金屬鐵不被腐蝕,C正確;電解熔融氯化鎂生成鎂和氯氣,D錯誤;正確選項D。
2.下列說法正確的是
A. 甲烷的燃燒熱為ΔH=-890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. 已知H2O(1)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,則2g H2(g)完全燃燒生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水多釋放22kJ的能量
C. 常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進行,則該反應(yīng)的ΔH0
B. 圖乙表示pH相同的鹽酸與氫氟酸分別加水稀釋PH的變化,其中曲線a對應(yīng)的是氫氟酸
C. 圖丙表示該反應(yīng)為放熱反應(yīng),且催化劑能改變反應(yīng)的焓變
D. 圖丁表示向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀鹽酸,生成CO2與所加鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 從圖甲得到,隨著溫度升高,逆反應(yīng)速率的變化更明顯,所以升高溫度平衡應(yīng)該逆向移動,逆反應(yīng)吸熱,正反應(yīng)放熱,選項A錯誤;
B. 酸性溶液加水稀釋時,溶液的pH應(yīng)該升高,但是不會高于7,所以曲線會一直接近7??紤]到,鹽酸是強酸,氫氟酸是弱酸,其pH的變化曲線應(yīng)該是酸性越強,曲線的斜率越大,所以選項B正確;
C. 向反應(yīng)體系中加入催化劑會改變反應(yīng)的活化能,但是不會改變反應(yīng)的焓變,選項C錯誤;
D. 向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀鹽酸,應(yīng)該先生成碳酸氫鈉再得到二氧化碳,所以曲線不能從原點開始有二氧化碳氣體,選項D錯誤;
【點睛】改變溫度對正逆反應(yīng)的速率都會有影響,而且一定是吸熱反應(yīng)方向的速率受到溫度的影響更明顯。同理改變壓強對正逆反應(yīng)的速率都會有影響,而且一定是氣體的物質(zhì)的量減少的反應(yīng)方向的速率受到壓強的影響更明顯。
7.用惰性電極分別電解下列各物質(zhì)的水溶液,一段時間后,向剩余電解質(zhì)溶液中加入適量相應(yīng)的溶質(zhì)能使溶液恢復(fù)到電解前濃度的是
A. AgNO3 B. Na2SO4 C. CuCl2 D. KCl
【答案】C
【解析】
【詳解】四種電解類型分別是:
(1)分解水型:含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)的電解。
陰極:4H++4e-=2H2↑   陽極:4OH--4e-=O2↑+2H2O 總反應(yīng):2H2O2H2↑+O2↑
陰極產(chǎn)物:H2;陽極產(chǎn)物:O2。  電解質(zhì)溶液復(fù)原加入物質(zhì):H2O。
pH變化情況:原來酸性的溶液pH變小,原來堿性的溶液pH變大,強酸(含氧酸)強堿的正鹽溶液pH不變。
(2)分解電解質(zhì)型:無氧酸(除HF外)、不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)的電解,如HCl、CuCl2等。
陰極:Cu2++2e-=Cu   陽極:2Cl--2e-=Cl2↑ 總反應(yīng):CuCl2Cu+Cl2↑
陰極產(chǎn)物:酸為H2,鹽為金屬;陽極產(chǎn)物:鹵素等非金屬單質(zhì)。
電解液復(fù)原加入物質(zhì)為原溶質(zhì),如電解CuCl2溶液,需加CuCl2。
pH變化情況:如電解無氧酸溶液pH變大但不會超過7;如為鹽溶液的電解則視無氧酸根的情況而定。
(3)放氫生堿型:活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)溶液的電解,如NaCl、MgBr2等。
陰極:2H++2e-=H2↑  陽極:2Cl--2e-=Cl2↑ 總反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
陰極產(chǎn)物:堿和H2;陽極產(chǎn)物:鹵素等非金屬單質(zhì)。電解飽和食鹽水的產(chǎn)物分別為NaOH和H2以及Cl2。
電解液復(fù)原加入物質(zhì)為鹵化氫。電解飽和食鹽水,要使電解質(zhì)溶液復(fù)原需加入HCl。
pH變化情況:電解液pH顯著變大。
(4)放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽溶液的電解,如CuSO4、AgNO3等。
陰極:2Cu2++4e-=Cu   陽極:4OH--4e-=O2↑+2H2O 總反應(yīng):2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
陰極產(chǎn)物:析出不活潑金屬單質(zhì);陽極產(chǎn)物是該鹽對應(yīng)的含氧酸和氧氣,本例中分別是Cu以及H2SO4、O2。
電解液復(fù)原加入物質(zhì)為不活潑金屬的氧化物(金屬價態(tài)與原鹽中相同)。如電解CuSO4溶液,復(fù)原需加入CuO。
pH變化情況:溶液pH顯著變小。
由以上分析可知,本題選C。
8.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是( ?。?br />
A. 圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴重
B. 圖b中,開關(guān)由M改置于N時,Cu﹣Zn合金的腐蝕速率減小
C. 圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大
D. 圖d中,Zn﹣MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的
【答案】B
【解析】
【詳解】A、圖a中應(yīng)該是與溶液液面接觸處最易腐蝕,因為與氧氣接觸面積大,A錯;
B、圖b中,開關(guān)置于N處,形成原電池,N處中Zn腐蝕加快,B錯;
C、圖c中接通開關(guān),Zn做負極,發(fā)生析氫腐蝕,Zn腐蝕加快,Pt是產(chǎn)生氣泡加快,C錯;
D、圖d中,Zn-MnO2干電池自放電腐蝕,Zn是負極,發(fā)生氧化反應(yīng),因而主要是由Zn的氧化作用引起的,D正確。
答案選D。
9.解釋下列事實的方程式不正確的是
A. NaHCO3溶液顯堿性原因:?HCO3-+H2O=H3O++CO32-
B. 用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
C. 盛裝NaOH溶液試劑瓶不能用玻璃塞:2OH-+SiO2=SiO32-+H2O
D. 自然界各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后產(chǎn)生的硫酸銅,遇到難溶的方鉛礦(PbS),慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS): CuSO4+PbS=CuS+PbSO4
【答案】A
【解析】
【詳解】A. 碳酸氫鈉溶液顯堿性的原因是,碳酸氫根離子的水解大于電離,所以應(yīng)該用碳酸氫根離子的水解方程式表示原因,選項A實際是碳酸氫根離子的電離方程式,選項A錯誤;
B. 用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,實際就是用FeCl3溶液將銅氧化為銅離子,選項B正確;
C. 氫氧化鈉溶液保存時不能使用玻璃塞的原因是,玻璃中的二氧化硅會與氫氧化鈉反應(yīng),生成硅酸鈉和水,其離子方程式為:2OH-+SiO2=SiO32-+H2O,選項C正確;
D. 硫酸銅遇到難溶的方鉛礦(PbS),慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS),實際發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化的反應(yīng),將PbS轉(zhuǎn)化為CuS,方程式為:CuSO4+PbS=CuS+PbSO4,選項D正確;
答案選A。
10.室溫下,已知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=5.0×10-9。下列說法中正確的是
A. 在含有BaSO4固體的溶液中,一定有c(Ba2+)=c(SO42-)
B. 向只含有BaSO4的懸獨液中加入少量水,溶液中c(Ba2+)增大
C. 若BaSO4懸濁液中逐漸加入Na2CO3固體至c(CO32-)=5.0×10-4mol/L時,BaSO4開始向BaCO3沉淀轉(zhuǎn)化
D. 往Na2CO3和Na2SO4的混合溶液中加入BaCl2溶液,當生成BaCO3沉淀時,(CO32-)/ c(SO42-)=0.02
【答案】C
【解析】
在含有BaSO4固體的溶液中,不一定有c(Ba2+)=c(S042-),比如在1mol/L BaSO4和1mol/LH2SO4的混合液中,c(Ba2+) c(H+)
D. Va與Vb任意比時:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+ c(CH3COO-)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.酸和堿的物質(zhì)的量濃度相等,都是一元的,當Va>Vb時,酸過量,溶液中的溶質(zhì)是醋酸鉀和醋酸,根據(jù)物料守恒知,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>0.025mol·L-1,c(K+)<0.025mol·L-1,所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+),故A正確;
B.當Va=Vb時,酸和堿恰好中和,溶液中的溶質(zhì)是醋酸鉀,根據(jù)質(zhì)子守恒知,c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),故B正確;
C.當Va<Vb時,氫氧化鉀過量,溶液中的溶質(zhì)是醋酸鉀和KOH,溶液中c(CH3COO-)>c(K+),溶液呈堿性,所以c(OH-)>c(H+),當Vb遠遠大于Va,則c(CH3COO-)<c(OH-),當Vb比Va稍微大時,c(CH3COO-)>c(OH-),故C錯誤;
D.Va和Vb為任意比時,溶液呈電中性,溶液中陰陽離子所帶電荷相等,根據(jù)電荷守恒得:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),故D正確;
故選:C。
13.下列說法中不正確的有( )
①水是一種極弱的電解質(zhì),在常溫下平均每n個水分子只有1個分子發(fā)生電離,n的值是55.6×107
②兩種醋酸的物質(zhì)的量濃度分別為c1和c2, pH分別為a和a+1,則c1=10c2
③常溫下pH=4的醋酸加水稀釋過程中,所有離子濃度都降低
④蒸干AlCl3溶液可得純凈的無水氯化鋁
⑤常溫下,等體積的pH=12的堿甲溶液和pH=11的堿乙溶液,分別用等濃度的鹽酸中和時,消耗鹽酸的體積為2V甲=V乙,則乙一定是弱堿
A. 1個 B. 2個 C. 3個 D. 4個
【答案】C
【解析】
【詳解】①1L水在常溫下質(zhì)量約為1000g,物質(zhì)的量為:≈55.6mol,1L水在常溫下含有氫離子物質(zhì)的量為:10-7mol,平均每n個水分子中只有一個水分子發(fā)生電離,則n mol水分子中會有1mol水分子電離出1mol氫離子,即:=,解得n=5.56×108,故正確;
②醋酸是弱電解質(zhì),在水溶液中只有部分電離,所以醋酸的濃度大于氫離子濃度;兩種醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度分別為c1和c2,pH分別為a和a+1的兩種醋酸溶液中氫離子濃度之比=10:1,當兩種酸的電離度相同時,則c1=10c2,實際上,兩種酸的濃度不等,且濃度越大,酸的電離度越小,所以兩種酸的濃度關(guān)系為c1>10c2,故錯誤;
③酸溶液稀釋時,c(H+)減小,由于Kw不變,則c(OH-)增大,故錯誤;
④水解生成的HCl易揮發(fā),蒸干不會得到氯化鋁,蒸干得到氫氧化鋁,故錯誤;
⑤pH=12的堿溶液甲中c(OH-)=0.01mol/L,pH=11的堿溶液乙中c(OH-)=0.001mol/L,等體積的這兩種溶液分別與等濃度的稀鹽酸中和時,如果這兩種堿都是強堿,則消耗的鹽酸體積前者是后者的10倍,實際上消耗鹽酸的體積為2V甲=V乙,即此時乙消耗的鹽酸多,說明乙最終電離出的n(OH-)大于甲,所以乙一定是弱堿,故正確;
錯誤的有3個,故選C。
14.在恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(s) +2B(g)C(g)+D(g),當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是( )
①混合氣體的壓強 ②混合氣體的密度 ③各氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度 ④氣體的總物質(zhì)的量 ⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量
A. ②③⑤ B. ①②③ C. ①②③⑤ D. ①③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
在恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(s) +2B(g)C(g)+D(g),為氣體體積相等的可逆反應(yīng),該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度、百分含量不再變化,注意A為固態(tài)。
【詳解】①兩邊氣體計量數(shù)相等,所以該反應(yīng)中壓強為定值,不能根據(jù)壓強判斷平衡狀態(tài),故①錯誤;
②混合氣體的密度,說明氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達平衡狀態(tài),故②正確;
③各氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變,說明反應(yīng)達平衡狀態(tài),故③正確;
④反應(yīng)中混合氣體的總物質(zhì)的量為定值,據(jù)此無法判斷平衡狀態(tài),故④錯誤;
⑤混合氣體的總質(zhì)量為變量、總物質(zhì)的量不變,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為變量,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時,說明各組分的濃度不再變化,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故⑤正確;
故選:A。
15.反應(yīng)mA(s)+nB(g)pC(g) △H>O,在一定溫度下,平衡時B的體積分數(shù)(B%)與壓強變化的關(guān)系如圖所示,下列敘述中一定不正確的是

① m+n>p ②x點表示的正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率 ③nc[X(OH)+]
D. 在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)= c(X2+)+ c(H+)
【答案】C
【解析】
【分析】
本題是一道圖形比較熟悉的題目,不過題目將一般使用的二元酸變?yōu)榱硕獕A,所以在分析圖示時要隨時注意考查的是多元堿的分步電離。
【詳解】A.選取圖中左側(cè)的交點數(shù)據(jù),此時,pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),所以Kb2=,選項A正確;
B.X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式為X(OH)+,由圖示X(OH)+占主導(dǎo)位置時,pH為7到8之間,溶液顯堿性,選項B正確;
C.等物質(zhì)的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)和c[X(OH)+]近似相等,根據(jù)圖示此時溶液的pH約為6,所以溶液顯酸性X2+的水解占主導(dǎo),所以此時c(X2+)<c[X(OH)+],選項 C錯誤;
D.在X(OH)NO3水溶液中,有電荷守恒:c(NO3-)+c(OH-)= 2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)]+,物料守恒:c(NO3-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)]+,將物料守恒帶入電荷守恒,將硝酸根離子的濃度消去,得到該溶液的質(zhì)子守恒式為:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),選項D正確;
答案選C。
第II卷(非選擇題)
17.合成氨工業(yè)中,每生產(chǎn)2molNH3,放出92.4kJ熱量。
(1)寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________。
(2)已知:

1mol?N-H鍵斷裂吸收的能量等于______kJ。
(3)已知關(guān)于鐵的氧化物存在下列三個熱化學(xué)方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJ/mol ①
Fe2O3(s)+CO(g)= Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-15.73 kJ/mol ②
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.4 kJ/mol ③
則CO還原FeO的熱化學(xué)方程式為CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=________kJ/mol。
【答案】 (1). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1 (2). 391 (3). -218
【解析】
【分析】
(1)工業(yè)中常用氮氣與氫氣反應(yīng)制取氨氣,每生產(chǎn)2molNH3,放出92.4kJ熱量,則熱方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;
(2)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)為舊鍵的斷裂吸收熱量,新鍵的形成釋放熱量,焓變=吸收的總能量-釋放的總能量;
(3)根據(jù)蓋斯定律,(①×3-②×3-③×2)/6即可得到;
【詳解】(1)工業(yè)中常用氮氣與氫氣反應(yīng)制取氨氣,每生產(chǎn)2molNH3,放出92.4kJ熱量,則熱方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;
(2)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)為舊鍵的斷裂吸收熱量,新鍵的形成釋放熱量,焓變=吸收的總能量-釋放的總能量。合成氨反應(yīng)中,1mol氮氣生成氮原子時吸收945.8kJ的能量,3mol氫氣生成原子時吸收436kJ×3的能量,形成氨氣時,形成6molN-H鍵,,則1mol?N-H鍵斷裂吸收的能量=(945.8kJ+436kJ×3+92.4)/6=391kJ;
(3)根據(jù)蓋斯定律,(①×3-②×3-③×2)/6即可得到CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO2(g),則ΔH=(-24.8×3+15.73×3-640.4×2)/6=-218kJ/mol;
【點睛】相同化學(xué)鍵斷開吸收的能量與形成化學(xué)鍵釋放的能量相等,熱化學(xué)反應(yīng)中,焓變=吸收的總能量-釋放的總能量。
18.如圖所示,其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,完成下列問題:

(1)甲池燃料電池的負極反應(yīng)為__。
(2)寫出乙池中電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式:__。
(3)甲池中消耗224mL(標準狀況下)O2,此時丙池中理論上最多產(chǎn)生__g沉淀,此時乙池中溶液的體積為400mL,該溶液的pH=__。
(4)某同學(xué)利用甲醇燃料電池設(shè)計電解法制取消毒液或Fe(OH)2 的實驗裝置(如圖)。若用于制消毒液,a為電池的__極,電解質(zhì)溶液最好用__。若用于制Fe(OH)2,使用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液,陽極選用__作電極。

【答案】 (1). CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O (2). 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑ (3). 1.16 (4). 1 (5). 負 (6). 飽和食鹽水 (7). 鐵(Fe)
【解析】
【分析】
(1)甲醇的燃料電池,甲醇在負極發(fā)生氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下變?yōu)樘妓岣x子,由此書寫電極反應(yīng)方程式:
(2)乙池為電解池,石墨做陽極,銀做陰極;陽極極反應(yīng)4OHˉ-4e-=O2↑++2H2O,陰極極反應(yīng)2Cu2++4e-=2Cu,在得失電子守恒的情況下兩個反應(yīng)相加得總反應(yīng)式;
(3)丙池中用惰性電極電解氯化鎂溶液總反應(yīng)為MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑:甲池為原電池,總反應(yīng)為2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,根據(jù)串聯(lián)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等規(guī)律可知:12e-~6Mg(OH)2,12e-~~3O2,消耗0.01molO2最終產(chǎn)生Mg(OH)20.02mol,質(zhì)量為0.02×58=1.16g;乙池反應(yīng):2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移相等規(guī)律,根據(jù)關(guān)系式4e-~~2H2SO4可知,甲池轉(zhuǎn)移電子為0.04mol,求溶液中硫酸的濃度,從而求溶液中的氫離子的濃度;
(4)用惰性電極電解飽和食鹽水,陽極產(chǎn)生氯氣,陰極產(chǎn)生氫氣,同時生成氫氧化鈉溶液,氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉即為漂白液,所以a為電池的負極,A處生成氫氧化鈉溶液,B處產(chǎn)生氯氣,直接反應(yīng)生成漂白液;要產(chǎn)生Fe(OH)2,硫酸鈉溶液作電解質(zhì),陽極材料為鐵,失電子變?yōu)閬嗚F離子。
【詳解】(1)甲醇的燃料電池,甲醇在負極發(fā)生氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下變?yōu)樘妓岣x子,電極反應(yīng):CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,
故答案為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(2)乙池為電解池,石墨做陽極,銀做陰極;陽極極反應(yīng)4OHˉ-4e-=O2↑+2H2O,陰極極反應(yīng)2Cu2++4e-=2Cu,兩個反應(yīng)相加,總反應(yīng)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑;故答案為:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑;
(3)丙池中用惰性電極電解氯化鎂溶液總反應(yīng)為MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑:甲池為原電池,總反應(yīng)為2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,根據(jù)串聯(lián)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等規(guī)律可知:12e-~6Mg(OH)2,12e-~~3O2,消耗0.01molO2最終產(chǎn)生Mg(OH)20.02mol,質(zhì)量為0.02×58=1.16g;乙池反應(yīng):2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移相等規(guī)律,根據(jù)關(guān)系式4e-~~2H2SO4可知,甲池轉(zhuǎn)移電子為0.04mol,乙池中產(chǎn)生H2SO40.02mol,c(H+)=0.02×2÷0.4=0.1mol/L,該溶液的pH=1,故答案為:1.16;1;
(4)用惰性電極電解飽和食鹽水,陽極產(chǎn)生氯氣,陰極產(chǎn)生氫氣,同時生成氫氧化鈉溶液,氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉即為漂白液,所以a為電池的負極,A處生成氫氧化鈉溶液,B處產(chǎn)生氯氣,直接反應(yīng)生成漂白液;要產(chǎn)生Fe(OH)2,硫酸鈉溶液作電解質(zhì),陽極材料為鐵,失電子變?yōu)閬嗚F離子,才能夠提供亞鐵離子,故答案為:負,飽和食鹽水;鐵(Fe)。
19.某興趣小組用題圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對含量進行測定。

(1)儀器A的名稱是__。
(2)B中加入300.00ml葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為__。
(3)除去C中過量的H2O2,然后用0.0900mol/LNaOH標準溶液進行滴定,滴定前排氣泡時,應(yīng)選擇圖2中的__。
(4)若滴定終點時溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為__。
(5)該測定結(jié)果往往比實際值偏高,分析是由于采用試劑不當引起的,可能的原因為__。
【答案】 (1). 冷凝管 (2). SO2+H2O2=H2SO4 (3). ③ (4). 酚酞 (5). 鹽酸的揮發(fā)
【解析】
【分析】
(1)儀器為冷卻裝置,結(jié)合儀器A特點書寫其名稱;
(2)SO2 被H2O2 氧化成硫酸;
(3)氫氧化鈉應(yīng)該盛放在堿式滴定管中,根據(jù)堿式滴定管的排氣泡法進行判斷;滴定前排氣泡時,應(yīng)選擇題圖2中的③;
(4)滴定終點時溶液的pH及常見指示劑的變色范圍選用正確的指示劑;
(5)滴定誤差分析的依據(jù)是,c(待測)= ,標準溶液體積增大,測定結(jié)果偏高。
【詳解】(1)根據(jù)儀器A的構(gòu)造可知,儀器A為冷凝管,冷凝管中通水方向采用逆向通水法,冷凝效果最佳,
故答案為:冷凝管或冷凝器;
(2)SO2 被H2O2 氧化成硫酸,SO2+H2O2=H2SO4;
故答案為:SO2+H2O2=H2SO4;
(3)滴定前排氣泡時,應(yīng)選擇題圖2中的③;
故答案:③;
(4)滴定終點時溶液的pH=8.8,應(yīng)該選擇酚酞做指示劑(酚酞的變色范圍是8.2~10.0),滴定終點現(xiàn)象為:當?shù)稳胱詈笠坏螣龎A溶液時,溶液變紅且半分鐘不褪色,
故答案為:酚酞;
(5)滴定誤差分析的依據(jù)是,c(待測)= ,標準溶液體積增大,測定結(jié)果偏高。由于鹽酸是揮發(fā)性酸,揮發(fā)的酸消耗氫氧化鈉,使得消耗的氫氧化鈉溶液體積增大,測定結(jié)果偏高。
故答案為:鹽酸的揮發(fā)。
【點睛】本題考查了探究物質(zhì)的組成、測量物質(zhì)的含量的方法,試題涉及了二氧化硫性質(zhì)、中和滴定的計算,要求學(xué)生掌握探究物質(zhì)組成、測量物質(zhì)含量的方法,明確二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及中和滴定的操作方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力。
20.按要求回答下列問題:
將等物質(zhì)的量的A、B混合放于2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。經(jīng)5min后達到平衡,平衡時測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,v(C)=0.1mol/(L·min)。則:
(1)x=__。
(2)前5 min內(nèi)B的反應(yīng)速率v(B)=__。
(3)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為__。
【答案】 (1). 2 (2). 0.05mol/( L·min) (3). 50%
【解析】
【分析】
設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol;根據(jù)D的濃度計算D的物質(zhì)的量,計算反應(yīng)的A、B的物質(zhì)的量,根據(jù)5min時,A、B濃度之比求出A、B開始時的物質(zhì)的量,用開始時的物質(zhì)的量減反應(yīng)的物質(zhì)的量即為5min末的物質(zhì)的量,再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算濃度;反應(yīng)速率之比即為計量數(shù)之比;根據(jù)C的反應(yīng)速率求A的反應(yīng)速率.根據(jù)A的轉(zhuǎn)化濃度計算A的轉(zhuǎn)化率;
【詳解】D的濃度為0.5mol·L-1,D的物質(zhì)的量為1mol.C物質(zhì)的量=0.1mol/(L·min)×2L×5min=1mol,
設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol,

同一容器中,c(A):c(B)=n(A):n(B)= ;n=3mol,
(1)C的反應(yīng)速率是0.1mol/(L·min),C物質(zhì)的量=0.1mol/(L·min)×2L×5min=1mol,=1,所以x=2,
故答案為:2;
(2)C的反應(yīng)速率是0.1mol/(L·min),根據(jù)同一反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比,所以B的反應(yīng)速率是 ×0.1mol/(L·min)=0.05mol/(L·min),
故答案為:0.05mol/(L·min);
(3)A的轉(zhuǎn)化率為: ×100%=50%,
故答案為:50%;
【點睛】本題考查化學(xué)平衡常數(shù)影響因素、應(yīng)用及有關(guān)計算,解題關(guān)鍵:列出三段式,理清起始量、變化量、平衡量之間的關(guān)系,再根據(jù)速率公式、轉(zhuǎn)化率公式計算。
21.水蒸氣通過炙熱的碳層發(fā)生反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H。
(1)已知:K(300℃)<K(350℃),則該反應(yīng)是__(吸或放)熱反應(yīng)。
(2)上述反應(yīng)在t0時刻達到平衡,在t1時刻改變某一條件后正反應(yīng)速率(ν正)隨時間的變化如圖所示,填出對應(yīng)的編號。
①縮小容器體積__;②降低溫度__。

(3)已知反應(yīng)①CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s);②H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g);在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng)CO (g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=__(用K1和K2表示)。
【答案】 (1). 吸 (2). b (3). f (4). K=
【解析】
分析】
(1)溫度越高平衡常數(shù)越大,說明升溫平衡正向進行;
(2)①縮小容器體積,壓強增大,瞬間正逆反應(yīng)速率都增大,平均向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)速率增大更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡;
②降低溫度,瞬間正逆反應(yīng)速率都減小,平均向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)速率減小更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡,到達新平衡時的速率小于原平衡的速率;
(3)由方程式可知,反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式,進行推導(dǎo)判斷.
【詳解】(1)已知:K(300℃)<K(350℃),隨溫度升高平衡常數(shù)增大,說明平衡正向進行,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故答案為:吸;
(2)①縮小容器體積,壓強增大,瞬間正逆反應(yīng)速率都增大,平均向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)速率增大更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡,故曲線b符合,
故答案為:b;
②降低溫度,瞬間正逆反應(yīng)速率都減小,平均向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)速率減小更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡,到達新平衡時的速率小于原平衡的速率,曲線f符合,故答案為:f;
(3)①CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s)②H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g),
反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1= ,反應(yīng)②的平衡常數(shù)K2=,反應(yīng)③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K= = ,
故答案為: .
【點睛】本題考查化學(xué)平衡及反應(yīng)速率的影響因素、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,是對學(xué)生綜合能力的考查,難點(3)反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式。
22.甲烷是天然氣的主要成分,是一種重要的清潔能源和化工原料。
(1)用煤制天然氣時會發(fā)生多個反應(yīng),通過多種途徑生成CH4。
已知:C(s)+2H2(g)CH4 △H=-73kJ/mol
2CO(g)C(s)+CO2(g) △H=-171kJ/mol
CO(g)+3H(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-203kJ/mol。
寫出CO與H2O(g)反應(yīng)生成H2和CO2的熱化學(xué)方程式_________________。
(2)天然氣中含有H2S雜質(zhì),某科研小組用氨水吸收得到NH4HS溶液,已知T℃k(NH3·H2O)=1.74×10-5;k1(H2S)=1.07×10-7,k2(H2S)=1.74×10-13,NH4HS溶液中所含粒子濃度大小關(guān)系正確的是_______。
A. c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+) B. c(HS-)>c(NH4+)>(S2-)>c(H+)
C. c(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+) D. c(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)
(3)工業(yè)上常用CH4與水蒸氣在一定條件下來制取H2,其原理為:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
①一定溫度時,在一個體積為2L恒容密閉容器中,加入lnmolCH4和1.4mol水蒸氣發(fā)生上述反應(yīng),5min后達平衡,生成0.2molCO,用H2表示該反應(yīng)的速率為_________。此反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____ (結(jié)果保留到小數(shù)點后三位)。
②下列說法中能說明此反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_________。
A.體系壓強不再發(fā)生變化
B.生成1molCH4的同時消耗3molH2
C.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
D.體系的密度不再發(fā)生變化
E.反應(yīng)速率V(CH4):V(H2O)v(CO):v(H2)=1:1:1:3
(4)甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng):CH3OH(g)+H2O(g)==CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ/mol。某溫度下,將[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料氣充入恒容密閉容器中,初始壓強為p1,反應(yīng)達到平衡時總壓強為p2,則平衡時甲醇的轉(zhuǎn)化率為______。
(5)如圖所示,直接甲醇燃料電池是質(zhì)子交換膜燃料電池的一種變種,它直接使用甲醇而勿需預(yù)先重整。請寫出電池工作時的負極反應(yīng)式:__________________。

【答案】 (1). CO(g)+H2O(g)H2(g)+?CO2(g) △H=-41kJ/mol (2). AC (3). 0.06mol/(L·min) (4). 0.011(mol2/L2) (5). AC (6). (7). CH4O-6e-+H2O→6H++CO2
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)蓋斯定律分析計算;
(2)根據(jù)電離平衡常數(shù)知,一水合氨電離程度大于硫化氫電離程度,所以NH4HS溶液銨根離子水解程度小于HS-水解程度,溶液呈堿性,則[OH-]>[H+],但銨根離子和硫化氫離子水解程度都較??;硫氫根離子水解程度大于其電離程度;
(3)①根據(jù)三段式來計算;
②依據(jù)平衡狀態(tài)的標志分析。
(4)①增大水醇比,甲醇的利用率增大;
②恒溫恒容下,氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比,計算平衡時氣體的總物質(zhì)的量,再利用差量法計算參加反應(yīng)甲醇的物質(zhì)的量,進而計算甲醇的轉(zhuǎn)化率;
(5)甲醇在負極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)。
【詳解】(1)已知:
①C(s)+2H2(g)CH4(g)??ΔH=-73 kJ·mol-1
②2CO(g)C(s)+CO2(g)??ΔH=-171 kJ·mol-1
③CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)??ΔH=-203 kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律可知①+②-③即得到CO與H2O(g)反應(yīng)生成H2和CO2的熱化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H=-41 kJ?mol-1。
(2)根據(jù)電離平衡常數(shù)知,一水合氨電離程度大于硫化氫電離程度,所以NH4HS溶液中銨根離子水解程度小于HS-水解程度,溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),但銨根離子和HS-離子水解程度都較小,所以離子濃度大小順序是c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+);根據(jù)H2S的電離常數(shù)可判斷HS-離子的水解程度大于其電離程度,所以還存在c(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+),答案選AC;
(3)①5min后達平衡,生成0.2molCO,則同時生成氫氣是0.6mol,濃度是0.3mol/L,因此用H2表示該反應(yīng)的速率為0.3mol/L÷5min=0.06 mol·L-1·min-1。平衡時剩余甲烷是0.8mol,水蒸氣是1.2mol,因此甲烷、水蒸氣、CO和氫氣的濃度分別是(mol/L)0.4、0.6、0.1、0.3,此反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.1×0.33/0.4×0.6≈0.011。
②A.正反應(yīng)體積增大,體系的壓強不再發(fā)生變化說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A正確;B.生成1molCH4的同時消耗3molH2均表示逆反應(yīng)速率,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B錯誤;C.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),C正確;D.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,體系的密度不再發(fā)生變化不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D錯誤;E.反應(yīng)速率V(CH4):V(H2O):v(CO):v(H2)=1:1:1:3不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),E錯誤;答案選AC;
(4) CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)
起始量(mol) 1???1?? ??0???0
轉(zhuǎn)化量(mol)??n???n?????n???3n
平衡量(mol) 1-n??1-n???n??? 3n
則,解得,所以平衡時甲醇的轉(zhuǎn)化率為。
(5)甲醇在負極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),又因為存在質(zhì)子交換膜,則負極反應(yīng)式為CH4O-6e-+H2O=6H++CO2。
點睛:本題考查蓋斯定律、鹽類水解、化學(xué)平衡計算、新型電池電極反應(yīng)式書寫等,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及計算能力,明確電離平衡常數(shù)與離子水解程度關(guān)系、三段式在化學(xué)平衡計算中的靈活運用是解本題關(guān)鍵,注意平衡狀態(tài)判斷時要抓住變量不再發(fā)生變化這一關(guān)鍵特征。

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