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文档介绍
高二化学上学期第一次月考试题(含解析)2
【2019最新】精选高二化学上学期第一次月考试题(含解析)2 化学试题 1. 下列说法正确的是( ) A. 金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速度与氧气浓度无关 B. 某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 C. 一定条件下N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应达平衡时,3v正(H2)= 2v逆(NH3) D. 原电池中发生的反应达平衡时,该电池仍有电流产生 【答案】B 【解析】A. 金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速度与氧气浓度有关系,A错误;B. △G=△H-T△S<0时可以自发进行,因此如果某吸热反应能自发进行,此时△H>0,因此该反应一定是熵增反应,B正确;C. 一定条件下N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应达平衡时正逆反应速率相等,因此2v正(H2)=3v逆(NH3),C错误;D. 原电池中发生的反应达平衡时正逆反应速率相等,该电池不能在产生电流,D错误,答案选B。 点睛:选项C是解答的易错点,注意正逆反应速率相等是对于同一种物质而言,即消耗速率和生成速率,如果用不同物质表示,则需要根据反应速率之比是化学计量数之比进行换算。 2. - 24 - / 24 10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是( ) A. NH4HSO4 B. K2SO4 C. CuSO4 D. Na2CO3 【答案】B 【解析】根据反应的实质为Zn+2H+=Zn2++H2↑可知,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,则减小氢离子的浓度但不能改变氢离子的物质的量即可,则A、硫酸氢铵电离出氢离子,氢离子的物质的量增加,生成的氢气增加,A错误;B、加入K2SO4溶液,不反应,由于体积变大,减小氢离子浓度但不改变其物质的量,反应速率减小,生成氢气的量不变,B正确;C、加入硫酸铜,Zn可以置换出Cu,构成原电池,加快反应速率,C错误;D、加入碳酸钠溶液,碳酸根消耗氢离子生成二氧化碳和水,减小氢离子浓度,同时也减小氢离子的物质的量,反应速率减小,生成氢气的量减小,D错误,答案选B。 3. 下列说法正确的是( ) A. 如右图可表示水分解过程中的能量变化 B. 增大反应物浓度,是增大了活化分子百分数使反应速率增大。 C. 需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应 D. 已知:Ⅰ:对于反应:H2(g)+Cl2(s)=2HCl (g) △H=- a kJ/mol, Ⅱ: ,且a、b、c均大于零,则断开1molH-Cl键所需的能量为- a-b-c kJ 【答案】A - 24 - / 24 ........................ 点睛:选项B是解答的易错点,外界条件对化学反应速率的影响,实际是通过影响单位体积内活化分子的数量,改变有效碰撞次数来实现的,影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂,归纳如下: 。 4. 下列有关热化学方程式的评价合理的是( ) 实验事实 热化学方程式 评价 A 已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1,将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) ===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1 正确 - 24 - / 24 B 已知25 ℃、101 kPa下,120 g石墨完全燃烧放出热量3 935.1 kJ C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51 kJ·mol-1 不正确;同素异形体要注名称: C(石墨,s) C 160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ SO3(g)+H2O(l)=== H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJ·mol-1 不正确;因为反应热为ΔH=-260.6 kJ·mol-1 D 醋酸与稀氢氧化钠溶液混合 CH3COOH(l)+NaOH(aq) ===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 不正确;因为醋酸状态为“aq”,而不是“l” A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】A、因SO42-和Ba2+反应生成BaSO4,会伴随能量变化,所以反应热不是-114.6 kJ•mol-1,A错误;B、因C有同素异形体,而同素异形体的能量是不同的,B正确;C、因160 g SO3(2mol)气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ,则1molSO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量130.3 kJ,C错误;D、因醋酸是弱酸,电离时需要吸热,所以反应热大于-57.3k J•mol-1,D错误;答案选B。 5. 对于反应 4A (s)+3B(g) 2C( g) +D(g),在体积恒定的密闭容器中进行,经2 min达平衡,B的浓度减少了0.6 mol/L。下列说法正确的是( ) A. 用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min) B. 向容器中加入反应物A,反应速率加快 - 24 - / 24 C. 用B表示的反应速率是0.3 mol/(L·min) D. 向容器中充入 Ne,压强增大,反应速率加快 【答案】C 【解析】A. A是固体,不能用A表示反应速率,A错误;B. A是固体,向容器中加入反应物A,反应速率不变,B错误;C. B的浓度减少了0.6 mol/L,则用B表示的反应速率是0.6 mol/L ÷2min=0.3 mol/(L·min),C正确;D. 向容器中充入Ne,压强增大,浓度不变,反应速率不变,D错误,答案选C。 点睛:选项D是解答的易错点,注意压强对反应速率的影响是通过改变浓度引起反应速率的变化,所以需要注意压强对反应速率影响的实质、适用范围等,特别是惰性气体对反应速率的影响:①恒温、恒容条件:原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→反应速率不变。②恒温、恒压条件:原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压),反应速率减小。 6. 关于如图所示各装置的叙述中,不正确的是( ) A. 装置①通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深 B. 装置②中待镀铁制品应与电源正极相连 C. 图③两个装置中通过导线的电子数相同时,消耗负极材料的物质的量不同 D. 装置④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应 【答案】B - 24 - / 24 【解析】A.氢氧化铁胶粒带正电荷,该装置是电解池,电解池工作时,带正电荷的氢氧化铁胶粒向阴极II移动,所以石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深,A正确;B.装置②中待镀铁制品应与电源负极相连,作阴极,镀层金属与电源的正极相连,作阳极,B错误;C. 图③两个装置均是原电池,左侧铝是负极,右侧锌是负极,通过导线的电子均是6mol时,消耗负极材料的物质的量分别是2mol、3mol,C正确;D. 装置④中的离子交换膜是阳离子交换膜,可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应,D正确,答案选B。 7. 某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:, 下列说法不正确的是 ( ) A. 该过程中CeO2没有消耗 B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化 C. 右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3 D. 以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为:CO+4OH--2e-===CO+2H2O 【答案】C - 24 - / 24 【解析】A.通过太阳能实现总反应:H2O+CO2=H2+CO+O2,CeO2没有消耗,CeO2是光催化剂,A正确;B.该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,B正确;C.由图可知,根据盖斯定律,应该是:-△H1=△H2+△H3,C错误;D.CO在负极失电子生成CO2,在碱性条件下再与OH-生成CO32-,故负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O,D正确,答案选C。 8. 在2 L密闭容器中将4 mol气体A和2 mol气体B混合,在一定温度下发生反应:3A(g)+2B(g) xC(g)+2D(g)。2 min后达到平衡时生成1.6 mol C,又测得反应速率v(D)=0.2 mol·L-1·min-1,下列说法正确的是( ) A. x=4 B. B的转化率为60% C. A的平衡浓度是2.8 mol·L-1 D. 平衡时气体的压强是原来的0.94倍 【答案】A 【解析】试题分析:根据三段式3A(g)+2B(g)xC(g) + 2D(g) 起始浓度 2 1 0 0 变化浓度 0.6 0.4 0.8 0.2×2=0.4 平衡浓度 1.4 0.6 0.8 0.4 考点:考查可逆反应的有关计算。 9. 已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1 Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-266 kJ·mol-1 根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( ) A. CO的燃烧热为283 kJ B. 右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 C. 2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH > -532 kJ·mol-1 - 24 - / 24 D. CO(g)与Na2O2(s)反应放出549 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023 【答案】C 【解析】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量;已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol,一氧化碳的燃烧热为283kJ/mol,故A错误;B.由热化学方程式,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol,可知图象中一氧化碳和氧气物质的量为1mol、不符合反应物质的物质的量,故B错误;C.固体二氧化碳变化为气体二氧化碳需要吸热,焓变放热是负值,由2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)△H=-226kJ/mol,所以反应2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)△H>-532 kJ/mol,故C正确;D.已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol;②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g)△H=-226kJ/mol;依据盖斯定律②×2+①得到:2Na2O2(s)+2CO(g)=2Na2CO3(s)△H=-1018kJ/mol;即Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s)△H=-509kJ/mol;CO(g)与Na2O2(s)反应放出×509 kJ=254.5kJ热量时,反应的一氧化碳物质的量为0.5mol,电子转移数为6.02×1023,故D错误;故选C。 - 24 - / 24 点睛:考查热化学方程式的计算应用,盖斯定律的应用,燃烧热概念计算分析,热化学方程式的书写方法和计算应用是解题关键,盖斯定律是指化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的;即化学反应热只与其反应的始态和终态有关,而与具体反应进行的途径无关;盖斯定律的基本使用方法:①写出目标方程式;②确定“过渡物质”(要消去的物质);③用消元法逐一消去“过渡物质”,平时要多练习,才能熟能生巧。 10. 在蒸馏水中按物质的量之比为1∶1∶1∶2加入AgNO3,Ba(NO3)2,Na2SO4,NaCl,使之完全溶解,以铂电极电解该混合物至原溶质恰好反应完全,则所得氧化产物与还原产物的质量比为:( ) A. 35.5∶108 B. 71∶2 C. 108∶35.5 D. 71∶109 【答案】B 【解析】四种物质按1∶1∶1∶2混合反应,生成难溶的氯化银、硫酸钡和硝酸钠。电解质溶液转化为按物质的量之比为3∶1的NaNO3、NaCl,电解时只有氯离子和氢离子参加电极反应,分别生成氯气和氢气,所以氧化产物与还原产物的质量比为71∶2,答案选B。 11. 用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,则下列说法中错误的是( ) A. X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极 B. 图中两处硫酸的质量分数b>a C. 该过程中的产品主要为H2SO4和H2 D. 阳极区pH增大 【答案】D - 24 - / 24 【解析】试题分析:装置中有直流电源,为电解池,与X相连的电极上H+被还原为H2,就为阴极,X为负极,则Y为正极,A正确;在阳极HSO3-、SO32-被氧化为SO42-,溶液中硫酸浓度增加,B正确;该过程中在阴极生成H2,在阳极生成H2SO4,而Na2SO3循环使用,所以C正确;阳极区生成H+,pH减小,D错误;答案选D。 考点:电解池及电解原理 12. 在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol含硫产物SO2或SO3的数据)。由图得出的结论正确的是( ) A. 由1 mol S8(s)生成SO2的反应热为:ΔH=-(a+b) kJ·mol-1 B. 2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g)ΔH=-2b kJ·mol-1 C. S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-a kJ·mol-1 D. S8(s)的燃烧热ΔH=-8a kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A.依据图象分析可知1molO2和1/8molS8反应生成二氧化硫放热akJ,燃烧热的概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,因此热化学方程式为:S8(s)+8O2(g)=8SO2(g)△H=-8akJ/mol,A错误;B.根据图像可知2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)△H=+2b kJ•mol-1,B错误;C.1molO2和1/8molS8反应生成二氧化硫放热akJ,则S8(s)+8O2(g)=8SO2(g)△H=-8a kJ•mol-1,C错误;D.根据以上分析可知S8(s)的燃烧热△H=-8akJ•mol-1,D正确;答案选D。 13. 用铅蓄电池电解苦卤水 (含C1―、Br―、Na+、Mg2+)的装置如图所示 (a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是 ( ) A. 铅蓄电池放电时的正极反应是:PbO2+4H+ +2e- =Pb2++2H2O - 24 - / 24 B. 忽略能量消耗,当b极产生0.01mol气体时,铅蓄电池中消耗 0.01 molH2SO4 C. 铅蓄电池充电时,A极应与外接电源负极相连 D. 电解苦卤水时,a 电极首先放电的是Br―而不是Cl―,说明当其它条件相同时Br―的还原性强于Cl― 【答案】D 【解析】A. 原电池的正极发生得到电子的还原反应,则铅蓄电池放电时的正极反应是PbO2+SO42-+4H+ +2e-=PbSO4+2H2O,A错误;B. b电极与负极相连,作阴极,溶液中的氢离子得到电子,所以忽略能量消耗,当b极产生0.01mol气体即0.01mol氢气时,转移0.02mol电子,所以铅蓄电池中消耗 0.02 mol H2SO4,B错误;C. 铅蓄电池充电时,A极应与外接电源正极相连,C错误;D. 电解苦卤水时,阳极上还原性强的离子先失电子发生氧化反应,a电极首先放电的是Br-而不是Cl-,D正确,答案选D。 14. 在298 K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI===2H2O+I2,在不同浓度时的化学反应速率见下表,由此可推知当c(HI)=0.500 mol·L-1,c(H2O2)=0.400 mol·L-1时的反应速率为( ) 实验编号 1 2 3 4 5 c(HI)/mol·L-1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 c(H2O2)/mol·L-1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/mol·L-1·s-1 0.007 60 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8 A. 0.152 mol·L-1·s-1 B. 0.038 0 mol·L-1·s-1 - 24 - / 24 C. 0.608 mol·L-1·s-1 D. 0.760 mol·L-1·s-1 【答案】A 【解析】当c(HI)=0.100 mol·L-1,c(H2O2)=0.100 mol·L-1时,υ=0.00760mol•L-1•s-1,根据表中数据可知,速率与c(HI)成正比、与c(H2O2)成正比,所以当c(HI)=0.500 mol·L-1,c(H2O2)=0.400 mol·L-1时,υ=0.00760mol•L-1•s-1×5×4=0.152 mol•L-1•s-1,答案选A。 15. 已知:锂离子电池的总反应为:LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2锂硫电池的总反应为: 2Li+SLi2S。有关上述两种电池说法正确的是( ) A. 锂离子电池放电时,Li+向负极迁移 B. 理论上两种电池的比能量相同 C. 锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应 D. 右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】C 【解析】A、原电池中阳离子向正极移动,则锂离子电池放电时,Li+向正极迁移,故A错误;B、比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,锂硫电池放电时负极为Li,锂离子电池放电时负极为LixC,两种电池的负极材料不同,所以比能量不同,故B错误;C、锂硫电池充电时,锂电极与外接电源的负极相连,锂电极上Li+得电子发生还原反应,故C正确; - 24 - / 24 D、图中表示锂硫电池给锂离子电池充电,右边电极材料是Li和S,锂为负极,硫为正极,左边电极材料是C和LiCoO2,由锂离子电池的总反方程式可知C+LiCoO2→LixC+Li1-xCoO2,则用锂离子电池给锂硫电池充电,LiCoO2为正极,应与正极S相连,故D错误;故选C。 16. 已知:C(s)+O2(g)―→CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)+3O3(g)===2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A. ΔH1>0,ΔH3<0 B. ΔH2>0,ΔH4>0 C. ΔH1=ΔH2+ΔH3 D. ΔH3=ΔH4+ΔH5 【答案】C 【解析】试题分析:A、C和CO燃烧均是放热反应,△H均小于0,A错误;B、铁燃烧是放热反应,B错误;C、② CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2,③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3,则根据盖斯定律可知②+③即得到C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=△H2+△H3,C正确;D、已知:④4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H4,⑤3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5,则根据盖斯定律可知(④+2×⑤)÷3即得到2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3=(△H4+2△H5)/3,D错误,答案选C。 考点:考查反应热的有关判断与计算 【名师点晴】应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意: - 24 - / 24 ①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。 ②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。 ③将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。 ④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。 17. 氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关。请回答下列问题: 图1 图2 Ⅰ、依据反应: 2Ag+(aq)+Cu=== Cu2+ (aq) +2Ag设计的原电池如图1所示。则电解质溶液Y是___________ (填化学式),X的电极反应式__________________。若将盐桥换成铜丝,则X电极名称是____________。 Ⅱ、 用图2的装置进实验。 (1)若A为Zn,实验时开关K与a连接,则能模拟钢铁的一种电化学防护方法,名称为______。 - 24 - / 24 (2)若A为石墨,将开关K与b连接,则有关该实验的说法正确的是(填序号)________。 ①溶液中Na+向A极移动 ②从A极处逸出的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 ③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则电路中转移0.2 mol电子 ⑤电子流动方向:电源负极→B→饱和食盐水→A→电源正极 ⑥若实验前滴入酚酞,B极区附近溶液先变红 Ⅲ、 如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液,放置一定时间后,装置中的五块相同锌片,腐蚀速率由快到慢的正确顺序是______________。 【答案】 (1). AgNO3 (2). Cu-2e-=Cu2+ (3). 阳极 (4). 牺牲阳极的阴极保护法 (5). ②④⑥ (6). ②>①>⑤>④>③ - 24 - / 24 【解析】(1)若A为Zn,实验时开关K与a连接,构成原电池,锌是负极,铁正极,属于牺牲阳极的阴极保护法。(2)若A为石墨,将开关K与b连接,构成电解池,铁电极是阴极,溶液中的氢离子放电,石墨是阳极,氯离子放电,①溶液中Na+向阴极B极移动,①错误;②从A极处逸出的气体是氯气,能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,②正确;③反应一段时间后通入氯化氢可恢复到电解前电解质的浓度,③错误;④若标准状况下B极产生2.24 L气体,即氢气是0.1mol,则电路中转移0.2 mol电子,④正确;⑤电子不能通过溶液传递,⑤错误;⑥若实验前滴入酚酞,B极区附近产生氢氧化钠,溶液先变红,⑥正确,答案选②④⑥; Ⅲ、金属腐蚀快慢顺序是:电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极,①中锌发生电化学腐蚀,金属锌是负极,加快锌的腐蚀;②中锌作电解池的阳极,被腐蚀;③中锌作电解池的阴极,被保护;④中Zn发生化学腐蚀;⑤中锌是负极,由于金属性铜大于锡,所以腐蚀速率由快到慢的顺序是②>①>⑤>④>③。 18. 某同学设计了如下探究实验方案: 实验 草酸溶液 (0.5mol/L) 高锰酸钾 (0.5mol/L) 稀硫酸 (0.5mol/L) 硫酸锰 (0.5mol/L) 温度 蒸馏水 ① 10.0 mL 2.0 mL 3.0 mL 0 25℃ 1.0 mL ② 10.0 mL 2.0 mL 3.0 mL 1.0 mL 25℃ 0 ③ 8.0 mL 2.0 mL 3.0 mL 0 25℃ Vx ④ 10.0 mL 2.0 mL 3.0 mL 0 35℃ 1.0 mL 回答下列问题: (1)本方案中用于设计实验的化学反应方程式是____________________,实验中预通过观察什么现象或测定什么数据来进行判断:_____________________。 (2)该实验的目的是________________________________________________。 (3)实验③中的Vx =______;实验①和④测得反应速率分别为v1、v4,则v1______v4(填:“>”“<”和“=”)。 - 24 - / 24 (4)实验①中,c(Mn2+)与t关系如右图所示。AB段斜率明显大于OA段斜率,除反应可能放热外,还可能是________________。 【答案】 (1). 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O (2). 观察溶液紫红色褪去的快慢(或测定从反应开始至溶液紫红色褪去所用时间) (3). 研究反应物浓度、催化剂(或Mn2+的催化作用)、温度对化学反应速率的影响 (4). 3.0 (5). < (6). 产物中的Mn2+对该反应有催化作用 【解析】(1)本方案中用于设计实验的反应是酸性高锰酸钾溶液氧化草酸,反应的化学反应方程式是2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O;由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,所以实验中可通过观察溶液紫红色褪去的快慢(或测定从反应开始至溶液紫红色褪去所用时间)进行判断;(2)根据表中数据可知该实验的目的是研究反应物浓度、催化剂(或Mn2+的催化作用)、温度对化学反应速率的影响;(3)实验①和③中只有草酸的浓度不同,所以探究草酸浓度对反应速率的影响,因此溶液的体积应该是相同的,则实验③中的Vx=3.0mL;实验①和④中温度不同,温度越高,反应速率越快,所以v1<v4。(4)由于生成物中有锰离子产生,所以AB段斜率明显大于OA段斜率,除反应可能放热外,还可能是产物中的Mn2+对该反应有催化作用。 19. 热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量,叫做焓变,其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关,也与反应物和生成物的键能有关。 - 24 - / 24 (1)图①是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化示意图,则该反应的热化学方程式为______________________;分析图②可知,若0.5 mol CO被氧化,放出Q kJ热量,则Q=________;若该反应是可逆反应,则在相同条件下将0.5 mol CO与1 mol NO2混合充分反应后放出的热量________Q kJ(填“>”“<”或“=”)。 (2)相关反应的热化学方程式如下: CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4 kJ·mol-1(反应Ⅰ) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反应Ⅱ) ①反应Ⅰ 能够自发进行的反应条件是________________________________。 ②假设某温度下,反应 Ⅰ 的速率(v1)大于反应 Ⅱ 的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。 (3)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g) === 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1, ②3Fe2O3(s)+CO(g) ===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1, ③Fe3O4(s)+CO(g) ===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1。 请写出CO还原FeO的热化学方程式:__________________________________。 【答案】 (1). N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1 - 24 - / 24 (2). 117 (3). < (4). 高温 (5). C (6). FeO(s)+CO(g) ===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1 【解析】(1)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,根据图①可知N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)的反应热为(946+498-2×632)kJ/mol=180kJ/mol,所以该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1;根据图像可知该反应的焓变△H=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,所以热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ/mol,因此若0.5 mol CO被氧化,放出的热量Q=0.5mol×234kJ/mol=117kJ;若该反应是可逆反应,由于不能完全转化,则在相同条件下将0.5 mol CO与1 mol NO2混合充分反应后放出的热量小于Q kJ。(2)①反应Ⅰ是吸热的熵值增加的反应,所以根据△G=△H-T△S<0时可以自发进行可知该反应能够自发进行的反应条件是高温。②反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,则A、D错误;反应 Ⅰ 的速率(v1)大于反应 Ⅱ 的速率(v2),这说明反应Ⅱ的活化能较大,则B错误、C正确,答案选C;(3)已知: ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1 ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1 依据盖斯定律①×3-(③×2+②)得到:6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=-66kJ/mol,因此热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/mol。 - 24 - / 24 20. 利用如图所示装置,甲中盛有100mL 0.1mol/LCuSO4溶液,乙中盛有100mL 0.2mol/L Na2SO4溶液。 (1)通电一段时间,观察到湿润的淀粉KI试纸的_____(选填“C”或“D”)端变蓝。 (2)装置乙中观察到的现象是_________________________________________。 (3)若电解一段时间后,装置甲、乙中共收集到气体0.168 L(标准状况下),则: ①装置甲中发生反应的离子反应方程式为______________________________。 ②若电解前后体积变化忽略不计,则电后装置甲中溶液的c(H+)为________。 (4)若电解一段时间后,装置甲中溶液需加入0.005mol碱式碳酸铜才能恢复原来的浓度和pH,则电解过程中转移的电子数目为__________。 (5)若装置中的电源使用如右图的一种新型燃料电池,以甲醇为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质,则负极反应式为__________________。 (6)电解一段时间后,拆解装置,将图中甲装置取出后,用导线将石墨和Pt连接构成闭合回路。则此装置中Pt上发生的电极反应式是_____。 【答案】 (1). C (2). - 24 - / 24 石墨极有无色气泡产生,铝电极溶解,溶液中出现白色沉淀 (3). 2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+ (4). 0.1mol/L (5). 0.03NA (6). CH3OH-6e-+3CO===4CO2+2H2O (7). O2+ 4H++ 4e- = 2H2O - 24 - / 24 【解析】(1)D端与电源负极相连为阴极,C端为阳极,阳极上碘离子失电子生成单质碘,单质碘遇到淀粉溶液会变蓝色,所以C端变蓝色;(3)乙装置中Al与电源正极相连作阳极,失电子生成铝离子,石墨电极是阴极,氢离子得电子生成氢气和氢氧根离子,氢氧根离子与铝离子结合生成氢氧化铝白色沉淀,所以实验现象是石墨极有无色气泡产生,铝电极溶解,溶液中出现白色沉淀;(3)①装置甲中Pt与正极相连为阳极,石墨为阴极,阴极上铜离子得电子生成Cu,阳极上氢氧根失去电子生成氧气,所以总的反应方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+;②甲、乙装置中共收集到标准状况下的气体0.168L,物质的量是0.168L÷22.4L/mol=0.0075mol,分别为氧气和氢气,则氧气为0.0075mol×1/3=0.0025mol,根据电解的总反应式可知溶液中氢离子的物质的量是0.0025mol×4=0.01mol,浓度是0.01mol÷0.1L=0.1mol/L;(4)加入0.005mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]相当于加入0.01molCuO、0.005molH2O,根据生成物知,阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电,根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)=0.01mol、n(H2)=0.005mol,则转移电子的物质的量=0.01mol×2+0.005mol×2=0.03mol,数目为0.03NA;(5)原电池的负极发生失去电子的氧化反应,则甲醇在负极放电,由于是熔融的碳酸盐,因此负极反应式为CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O。(6)电解一段时间后,拆解装置,将图中甲装置取出后,用导线将石墨和Pt连接构成闭合回路,石墨电极有附着的铜,因此此时构成原电池,石墨电极是负极,Pt电极是正极,氧气在正极放电,由于电解质溶液显酸性,则装置中Pt上发生的电极反应式是O2+ 4H++ 4e-=2H2O。 点睛:本题考查了原电池原理和电解原理,侧重于学生的分析能力、计算能力的考查,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写以及(4)中的有关计算,要结合电解质溶液的酸碱性书写,注意利用好电子得失守恒。 21. Ⅰ、全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池,目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图: 请回答下列问题: (1)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、VO)为正极和负极电极反应的活性物质,电池总反应为 V2++VO+2H+VO2++V3++H2O。放电时的正极反应式为______________________,充电时的阴极反应式为_____________。 (2)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是________。 a.VO、VO2+混合液 b.V3+、V2+混合液 c.VO溶液 d.VO2+溶液 e.V3+溶液 f.V2+溶液 - 24 - / 24 Ⅱ、氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置,图2为电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。 (1)图1中N型半导体为__________(填“正极”或“负极”) (2)该系统工作时,A极的电极反应式为________________ (3)若A极产生7.00g N2,则此时B极产生________L H2(标况下)。 【答案】 (1). VO+2H++e-===VO2++H2O (2). V3++e-===V2+ (3). acd (4). 负极 (5). CO(NH2 )2 +8OH- - 6e-= CO32- +N 2 + 6 H2O (6). 16.8 【解析】Ⅰ、(1)原电池中正极发生得到电子的还原反应,由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e-=VO2++H2O;充电时,阴极反应为放电时负极反应的逆反应,故为V3+得电子生成V2+的反应,电极反应式为V3++e-=V2+;(2)充电时阳极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+,故充电完毕的正极电解液为VO2+溶液,而放电完毕的正极电解液为VO2+溶液,因此正极电解液可能是选项acd中的微粒,答案选acd; - 24 - / 24 Ⅱ、①该电池反应时,氮元素化合价由-3价变为0价,H元素化合价由+1价变为0价,则氮元素被氧化,氢元素被还原,所以生成氮气的电极A是阳极,生成氢气的电极B是阴极,则图1中N型半导体为负极,P型半导体为正极;②A极为阳极,电极反应式为:CO(NH2)2+80H--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;③A极为阳极,电极反应式为:CO(NH2)2+80H--6e-=CO32-+N2↑+6H2O,若A极产生7.00g即0.25molN2,则转移电子是1.5mol,此时B极产生氢气,B电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,转移1.5mol电子,产生氢气的体积是:×22.4L/mol=16.8L。 - 24 - / 24查看更多