福建省莆田九中2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题

福建省莆田九中2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题

化学科（选修4）期中考试卷 可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Zn:65‎ 一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分)‎ ‎1.下列图示关系不正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由于反应情况的不同，反应热可分为多种，如燃烧热、中和热、溶解热等，故A正确；‎ B. 能源分为一次能源、二次能源，直接从自然界取得的能源称为一次能源，一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源，一种能源不可能同时是一次能源和二次能源，故B错误；‎ C. 氧化还原反应是有电子得失的反应，有的氧化还原反应是放热反应如氢气等的燃烧反应，有的氧化还原反应是吸热反应如C与CO2高温下的化合反应等，有的吸热反应不是氧化还原反应如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应等，有的放热反应不是氧化还原反应如酸碱中和反应等，故C正确；‎ D.沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃烧的混合气体，主要成分为甲烷，其中有机物质中的能量来自太阳辐射的能量，沼气是一种可再生能源，是一种很好的清洁燃料，属于新能源，故D正确；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】本题侧重考查了反应热的分类、能源的分类和化学反应的分类，应注意的是氧化还原反应是有电子得失的反应，可能是吸热反应，也可能是放热反应。‎ ‎2.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 A. 硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B. 锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C. 电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D. 葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、硅太阳能电池工作时，光能转化成电能，不是氧化还原反应，A正确；‎ B、锂离子电池放电时，化学能转化成电能，锂失去电子，发生氧化反应，B错误；‎ C、电解质溶液导电时，电能转化成化学能，发生的是电解，属于氧化还原反应，C错误；‎ D、葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能，反应中葡萄糖被氧化，属于氧化还原反应，D错误；‎ 答案选A。‎ ‎3.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是（ ）‎ A. 纯银器的表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗 B. 当镀锌铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C. 金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍 D. 相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 金属银在空气中易被氧气氧化因生成氧化银而变质，属于化学腐蚀，故A错误；‎ B. 镀锌铁制品的镀层受损后，形成铁、锌原电池，金属铁作正极被保护，不易发生腐蚀，镀层锌仍能对铁制品起保护作用，故B正确；‎ C. 金属的化学腐蚀和电化学腐蚀共存，但以电化学腐蚀为主，故C正确；‎ D. 海轮指在大海里面行驶的轮船，内河跟大海的区别就是海水中含较多的电解质，所以海轮更容易被腐蚀，故D正确；‎ 故选A。‎ ‎4.1,3－丁二烯和2－丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：‎ CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-236.6kJ/mol CH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-272.7kJ/mol 由此不能判断 A. 1,3－丁二烯和2－丁炔稳定性的相对大小 B. 1,3－丁二烯和2－丁炔分子储存能量的相对高低 C. 1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应 D. 一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】CH2=CH－CH=CH2(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)   ∆H=-236.6kJ/mol（①式）‎ CH3－C≡C－CH3(g)＋2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)  ∆H=-272.7kJ/mol（②式）‎ 根据盖斯定律，①式-②式得CH2=CH－CH=CH2(g)→CH3－C≡C－CH3(g) ∆H=+36.1kJ/mol A.1,3－丁二烯转化为2－丁炔是吸热反应，因此等质量1,3－丁二烯的总能量低于2－丁炔的总能量，能量越低越稳定，则1,3－丁二烯比2－丁炔稳定；‎ B. 1,3－丁二烯转化为2－丁炔是吸热反应，因此等质量1,3－丁二烯的总能量低于2－丁炔的总能量；‎ C.根据盖斯定律，能计算1,3－丁二烯和2－丁炔相互转化的热效应；‎ D.∆H=反应物的键能总和-生成物的键能总和，但由于C—C键和C—H键的键能未知，因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小；‎ 答案选D ‎5.已知丙烷的燃烧热△H=-2215kJ·mol-1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为（ ）‎ A. 55 kJ B. 220 kJ C. 550 kJ D. 1108 kJ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】丙烷分子式是C3H8，燃烧热为△H=-2215kJ·mol-1，1mol丙烷燃烧会产生4mol水，放热2215kJ。丙烷完全燃烧产生1.8g水，生成H2O的物质的量为0.1mol，消耗丙烷的物质的量为0.025mol，所以反应放出的热量是Q=0.025mol×2215kJ/mol=55.375kJ，选A。‎ ‎【点睛】本题考查燃烧热的概念、反应热的计算，考查学生分析问题、解决问题的能力及计算能力。‎ ‎6.已知一定条件下热化学方程式：‎ ‎2KNO3(s)=2KNO2(s)＋O2(g) ΔH＝+58kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－94kJ·mol－1‎ 为提供分解1molKNO3所需能量，理论上需完全燃烧碳（ ）‎ A. mol B. mol C. mol D. mol ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】依据反应2KNO3（s）═2KNO2（s）+O2（g）△H=+58kJ•mol-1，反应1molKNO3所需要吸收的热量= ；提供热量需要碳燃烧放出，依据热化学方程式计算；C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-94kJ•mol-1，反应放热需要燃烧碳的物质的量为mol；故选B。‎ ‎【点睛】本题考查了热化学方程式计算的分析应用，掌握基础顺利解决，题目较简单。‎ ‎7. 某同学组装了如图所示的电化学装置电极I为Al，其他电极均为Cu，则 A. 电流方向：电极IV→→电极I B. 电极I发生还原反应 C. 电极II逐渐溶解 D. 电极III的电极反应：Cu2++2e-==Cu ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由题意可知，该装置的I、II是原电池的两极，I是负极，II是正极，III、IV 是电解池的两极，其中III是阳极，IV是阴极，所以电流方向：电极IV→→电极I，正确；‎ B、电极I是原电池的负极，发生氧化反应，错误；‎ C、电极II是原电池的正极，发生还原反应，有Cu析出，错误；‎ D、电极III是阳极，发生氧化反应，电极反应是Cu-2e-=：Cu2+，错误；‎ 答案选A。‎ ‎8.通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是 ‎ ‎① ‎ ‎② ‎ ‎③‎ ‎④ ‎ A. 反应①、②为反应③提供原料气 B. 反应③也是资源化利用的方法之一 C. 反应的 D. 反应的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A.反应③中的反应物为CO2、H2； B.反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇； C.由反应④可以知道，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高； D.由盖斯定律可以知道,②×2+③×2+④得到。‎ ‎【详解】A.反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可以知道，反应①、②为反应③提供原料气，所以A选项是正确的；  B.反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是 CO2资源化利用的方法之一，所以B选项是正确的；  ‎ C. 由反应④可以知道，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应反应的，故C错误； D. 由盖斯定律可以知道,②×2+③×2+④得到，则，所以D选项是正确的。 所以答案选C。‎ ‎9.如图所示，将纯Fe棒和石墨棒插入1 L饱和NaCl溶液中。下列说法正确的是（ ）‎ A. M连接电源负极，N连接电源正极，如果把烧杯中的溶液换成1LCuSO4溶液，反应一段时间后，烧杯中产生蓝色沉淀 B. M连接电源正极，N连接电源负极，将C电极换成Cu电极，电解质溶液换成硫酸铜溶液，则可实现在铁上镀铜 C. M连接电源正极，N连接电源负极，当两极产生气体总量为22.4mL(标准状况)时，则生成0.001molNaOH D. 去掉电源，将M、N用导线直接相连，在溶液中滴入酚酞试液，C电极周围溶液变红 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. M接负极，N接正极，若把烧杯中溶液换成1 L CuSO4溶液，电解的总方程式是：2CuSO4＋2H2O2Cu+ O2↑＋2H2SO4，烧杯中产生红色沉淀，故A错误；‎ B. M接电源正极，N接电源负极，将C电极换成Cu电极，由于阳极是活性电极Fe电极失去电子，发生反应：Fe-2e-=Fe2+；在阴极Cu上发生反应：Cu2++2e-=Cu。则不可实现在铁上镀铜，故B错误；‎ C. M连接电源正极，N连接电源负极，阳极不产生气体，阴极产生气体为H2，总量为22.4 mL（标准状况）时，转移电子的物质的量为0.002 mol，则应生成0.002 mol NaOH，NaOH与Fe2+反应生成Fe（OH）2，故C错误；‎ D.‎ ‎ 将M、N用导线直接相连，形成原电池，发生吸氧腐蚀，石墨电极为正极，电极附近产生大量OH-，溶液显碱性，故D正确；‎ 正确答案是D。‎ ‎【点睛】本题综合考查电解池和原电池的工作原理，为高频考点，注意电极反应的判断，把握离子放电顺序，为解答该题的关键，题目难度中等。‎ ‎10.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca = CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是 A. 正极反应式：Ca + 2Cl－－2e－ = CaCl2‎ B. 放电过程中，Li+向负极移动 C. 没转移0.1mol电子，理论上生成20.7 g Pb D. 常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、正极发生还原反应，故电极反应式为PbSO4+2e－=Pb+SO42－，错误；‎ B、放电过程为原电池，阳离子Li＋向正极移动，错误；‎ C、每转移0.1mol电子，生成0.05mol Pb，质量为10.35g，错误；‎ D、常温下，电解质不能融化，不导电，不能形成原电池，故电流表或检流计指针不偏转，正确。‎ 答案选D。‎ ‎11.在一定条件下发生反应2A（g）=2B（g）+C（g），将2 mol A通入2 L容积恒定的密闭容器甲中，若维持容器内温度不变，5 min末测得A的物质的量为0.8 mol。用C的浓度变化来表示该反应的速率为 A. 0.24 mol／（L·min） B. 0.12 mol／（L·min）‎ C. 0.08 mol／（L·min） D. 0.06 mol／（L·min）‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 速率比应该等于方程式的系数比，所以C的速率为A的速率的一半，即，选项D正确。‎ ‎12.下列有关化学反应速率的说法中正确的是（ ）‎ A. 氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气，使用合适的催化剂可以提高化学反应速率 B. 等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同浓度的盐酸反应，反应速率相等 C. 用铁片与硫酸制备氢气时，浓硫酸可以加快产生氢气的速率 D. 增大反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的压强，反应速率不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 加入催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，故A正确；‎ B. 锌粉表面积较大，反应速率较大，故B错误；‎ C. 浓硫酸与铁反应不生成氢气，故C错误；‎ D. 增大压强，气体的浓度增大，反应速率增大，故D错误；‎ 正确答案是A。‎ ‎【点睛】本题考查反应速率的影响因素，为高频考点，侧重于学生的分析能力和基本理论知识的理解和运用的考查，注意相关基础知识的积累，把握影响反应速率的因素和影响原因。‎ ‎13.已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是 A. 升高温度，K增大 B. 减小压强，n(CO2)增加 C. 更换高效催化剂，α(CO)增大 D. 充入一定量的氮气，n(H2)不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，K值减小，A错误；‎ B、反应前后气体系数之和相等，因此减小压强，平衡不移动，即n(CO2)不变，B错误；‎ C、催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO的转化率不变，C错误；‎ D、恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体系数之和不变，因此化学平衡不移动，n(H2)不变，D正确；‎ 答案选D。‎ ‎14.在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是 A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度 C. C、D的物质的量的比值 D. 气体的总物质的量 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据方程式可知，反应前后体积不变，所以压强和气体的总物质的量均是不变的，AD不正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值，容积不变，但混合气的质量是变化的，所以B正确。平衡时各种物质的浓度不再发生变化，但物质的浓度之间不一定满足一定的比值，C不正确。因此答案选B。‎ ‎15.下列有关化学反应速率和化学平衡的说法不正确的是（ ）‎ A. 对于化学反应来说，反应速率越快，反应现象不一定越明显 B. N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，其他条件不变时，升高温度，反应速率υ(H2)和氢气的平衡转化率均增大 C. 化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，化学平衡理论可指导怎样用有限的原料多出产品 D. CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH>0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 有的化学反应现象明显，有的反应现象不明显，和反应速率无关，如稀硫酸与氢氧化钠的中和反应速率很快，但现象不明显，故A正确；‎ B. 升高温度，平衡逆向移动，则H2的转化率减小，故B错误；‎ C. 根据影响化学反应速率的因素，可指导怎样在一定时间内快出产品；结合影响化学平衡的因素，采用合适的外界条件，使平衡向正反应方向移动，可指导怎样用有限的原料多出产品，故C正确；‎ D. CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)是体系混乱程度增大的反应，在室温下不能自发进行，说明该反应的△H>0，故D正确；‎ 故选B。‎ ‎16.t ‎ ℃时，某平衡体系中含有X、Y、Z、W四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为K＝。有关该平衡体系的说法正确的是 A. 当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达平衡 B. 增大压强，各物质的浓度不变 C. 升高温度，平衡常数K增大 D. 增加X的量，平衡既可能正向移动，也可能逆向移动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据平衡常数表达式分析，化学反应中Y为生成物且为气体，化学计量数为2,；Z、W为反应物，是气体，化学计量数都为1，X为固体或纯液体。‎ ‎【详解】A、当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明反应体系中X的质量不变，反应到平衡，正确，选A；‎ B、增大压强，气体物质的浓度增大，错误，不选B；‎ C、升温，平衡常数肯定改变，但不一定增大，由平衡移动的方向决定，错误，不选C；‎ D、增加X的量，其浓度不变，平衡不移动，错误，不选D。‎ 故选A。‎ ‎17.H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C. 图丙表明，少量Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此可知：在相同pH条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解速率越快，A错误；‎ B.图乙中H2O2浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，由此得出：当双氧水浓度相同时，溶液的pH越大，双氧水分解速率越快，B错误；‎ C.图丙中少量Mn2+存在时，相同时间内双氧水浓度变化量：0.1mol/LNaOH溶液>1.0mol/LNaOH溶液>0mol/LNaOH溶液，C错误；‎ D.图丁中溶液的pH相同，Mn2+浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出：碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，D正确；‎ 故合理选项是D。‎ ‎【点睛】本题比较反应速率的快慢关键是观察曲线的斜率。‎ ‎18.N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：‎ ‎2N2O5(g)4NO2(g)+ O2(g) ΔH>0‎ T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：‎ 时间/s ‎0‎ ‎500‎ ‎100 0‎ ‎150 0‎ c(N2O5)/mol·L-1‎ ‎5.00‎ ‎3.52‎ ‎2.50‎ ‎2.50‎ 下列说法中不正确的是 A. 500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1‎ B. T1温度下的平衡常数为K1=125，平衡时N2O5的转化率为50%‎ C. T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1＜K2‎ D. 达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，则c(N2O5)> 5.00 mol·L-1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．500 s内N2O5分解速率为υ(N2O5)=∆c÷∆t=(5.00-3.52) mol·L-1÷500 s =2.96×10-3mol·L-1·s-1，A正确；‎ B．T1温度下反应达到平衡时，各种物质的浓度分别是：c(N2O5)= 2.50mol/L，c(NO2)= 5.0mol/L，c(O2)=‎ ‎ 1.250mol/L，所以反应的平衡常数为K1=，平衡时N2O5的转化率为（2.50÷5.00）×100％=50%，B正确；‎ C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，由于该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，化学平衡常数增大，所以K1>K2，C错误；‎ D．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，假如平衡不发生移动，则c(N2O5)=5.00mol·L-1，缩小体积即增大压强，由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则c(N2O5)> 5.00 mol·L-1，D正确；‎ 答案选C。‎ ‎19.一定温度下，在2 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)2C(g)　ΔH<0，反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图1；反应达平衡后在t1、t2、t3、t4时分别都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图2，下列有关说法正确的是 A. 反应开始2 min内，υ(B)＝0.1 mol/(L·min)‎ B. t1时改变的条件可能是升高温度 C. t3时改变的条件可能是加压，此时c(B)不变 D. t4时可能是使用了催化剂，此时c(B)不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、通过图1可知，υ（B）==0.05mol/（L•min），故A错误；‎ B、正反应为放热反应，当降低温度，反应正向移动，正、逆速率都减小，并且正反应速度降低的幅度小，故B错误；‎ C、反应前后气体的物质的量不变，增大压强，速率增大，平衡不移动，容器体积减小，此时c（B）变大，故C错误；‎ D、使用催化剂，加快反应速率，平衡不移动，此时c（B）不变，故D正确；‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】考查化学反应速率和化学平衡的图象问题，难度不大，注意图2中纵坐标是表示逆反应速率，注意条件变化逆反应速率随实际变化。‎ ‎20.化学中常借助曲线图来表示某种变化过程，有关下列四个曲线图的说法不正确的是(　)‎ A. 对反应：aA(s)＋2B(g) xC(g)，根据图①可以求出x＝2‎ B. 图②可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 C. 图③表示压强对可逆反应2A(g)＋2B(g) 3C(g)＋D(g)的影响，乙的压强大 D. 升高温度，图④表示的反应中反应物的转化率增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据图①可知在2min内B物质减少0.2mol，C增加0.2mol，二者反应的物质的量的比等于方程式中二者化学计量数的比，所以x=2，A正确；‎ B.可逆反应改变温度的瞬间，正、逆反应速率都会增大或减小，所以该图②不可能表示改变温度后的反应速率。B错误；‎ C.增大压强，化学反应速率增大，达到平衡所用时间缩短，可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)是反应前后气体体积不变的反应，所以增大压强，物质的平衡含量不变，C正确；‎ D.升高温度后由于V正>V逆，平衡正向移动，所以图④表示的反应中反应物的的转化率都增大，D正确；‎ 题目要求选不正确的，故选B。‎ 二、非选择题(共40分)‎ ‎21.（1）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：‎ 写出该反应的热化学方程式：____。‎ ‎（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导正极生成的O2－(O2＋4e－=2O2－)。‎ ‎①c电极的名称为___，d电极上的电极反应式为____。‎ ‎②如图2所示电解100mL0.5mol·L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为___。若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入___(填字母)。‎ a．CuO b．Cu(OH)2 c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3‎ ‎（3）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为____。‎ ‎（4）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图。‎ ‎①电源的负极为____(填“A”或“B”)。‎ ‎②阳极室中发生的反应依次为___。‎ ‎③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将___(填“增大”“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体13.44L(标准状况)，则除去的尿素为___g(忽略气体的溶解)。‎ ‎（5）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。‎ ‎①若用铜盐进行化学镀铜，应选用____(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。‎ ‎②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：___。‎ ‎【答案】 (1). N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝+183kJ·mol－1 (2). 正极 (3). CH4－8e－＋4O2－=CO2＋2H2O (4). 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ (5). ac (6). O2＋4H＋＋4e－=2H2O (7). B (8). 2Cl－－2e－=Cl2↑、CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O=N2＋CO2＋6HCl (9). 不变 (10). 7.2 (11). 还原剂 (12). 调节溶液pH在8～9之间 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）反应物断裂化学键所需要吸收的总能量减去生成物形成化学键释放的总能量即为焓变；‎ ‎（2）①图1是原电池，依据电流流向是从正极流向负极，c电极为正极，氧气得到电子发生还原反应，d电极为电池负极，甲烷失电子发生还原反应，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导正极生成的O2-离子，由此可以得出电极方程式；‎ ‎②图2所示电解100mL0.5mol•L-1CuSO4溶液，发生的电解池反应为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，与电源正极相连的为阳极，溶液中氢氧根离子失去电子发生氧化反应；电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu原子，就损失2个 O原子；‎ ‎（3）该反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、O元素化合价由0价变为-2价，要将该反应设计成原电池，Cu作负极，正极上氧气得电子发生还原反应，因为在酸性条件下，所以氧气得电子和氢离子反应生成水；‎ ‎（4）①由图可知，左室电极产物为Cl2，发生氧化反应，故A为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，故B为电源的负极；‎ ‎②由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：2Cl－－2e－=Cl2↑、CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O=N2＋CO2＋6HCl；‎ ‎③阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2，阳极依次发生的反应为2Cl-—2e-=Cl2，CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O=N2＋CO2＋6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH−、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH−恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；电解收集到的13.44L气体，物质的量为 =0.6mol，根据得失电子守恒知产生的H2、N2、CO2物质的量之比为3:1:1，则n(N2)= n(CO2)= 0.6mol×=0.12mol，可知生成0.12molN2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12mol，可以求出其质量；‎ ‎（5）①要把铜从铜盐中置换铜出来，Cu被还原，则需要加入还原剂；‎ ‎②根据图示信息，pH=8~9之间，反应速率为0，所以要使反应停止，调节溶液的pH至8~9 之间。‎ ‎【详解】（1）反应物断裂化学键所需要吸收的总能量减去生成物形成化学键释放的总能量即为焓变：ΔH＝[(945＋498)－2×630] kJ·mol－1＝+183 kJ·mol－1，热化学方程式为：N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝+183kJ·mol－1；‎ ‎（2）①图1是原电池，依据电流流向是从正极流向负极，c电极为正极，氧气得到电子发生还原反应，d电极为电池负极，甲烷失电子发生还原反应，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导正极生成的O2-离子，负极（d极）电极反应为：CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O；故答案为正极； CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O；‎ ‎②图2所示电解100mL0.5mol•L-1CuSO4溶液，发生的电解池反应为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，与电源正极相连的为阳极，a极为阳极，溶液中氢氧根离子失去电子发生氧化反应，电极反应为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu原子，就损失2个 O原子，相当于损失一个CuO，为了使CuSO4溶液，恢复原浓度，应加入CuO，也可以加入CuCO3，符合恢复溶液浓度的定量关系，但不能加入Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3，因为CuCO3+H2SO4═CuSO4+CO2↑+H2O，相当于加CuO，而Cu（OH）2+H2SO4═CuSO4+2H2O、Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4 +CO2↑+3H2O，除增加溶质外还增加了水，故选ac；‎ ‎（3）该反应中Cu元素化合价由0价变+2价、O元素化合价由0价变为-2价，要将该反应设计成原电池，Cu作负极，正极上氧气得电子发生还原反应，因为在酸性条件下，所以氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为4H++O2+4e- =2H2O；‎ ‎（4）①由图可知，左室电极产物为Cl2，发生氧化反应，故A为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，故B为电源的负极，故答案为B；‎ ‎②由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：2Cl－－2e－=Cl2↑、CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O=N2＋CO2＋6HCl；‎ ‎③阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2，阳极依次发生的反应为2Cl-—2e-=Cl2，CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O=N2＋CO2＋6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH−、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH−恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；电解收集到的13.44L气体，物质的量为 =0.6mol，根据得失电子守恒知产生的H2、N2、CO2物质的量之比为3:1:1，则n(N2)= n(CO2)= 0.6mol×=0.12mol，可知生成0.12molN2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12mol，其质量m[CO(NH2)2]=0.12mol×60g⋅mol−1=7.2g；‎ ‎（5）①要把铜从铜盐中置换铜出来，Cu被还原，则需要加入还原剂与之反应，故答案为还原剂；‎ ‎②根据图示信息，pH=8~9之间，反应速率为0，所以要使反应停止，调节溶液的pH至8~9 之间，故答案为调节溶液pH在8～9之间。‎ ‎22.（一）镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为 ‎①Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH<0‎ ‎②Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g) ΔH>0‎ 完成下列填空：‎ ‎（1）在温度不变的情况下，要提高反应①中Ni(CO)4的产率，可采取的措施有____、____。‎ ‎（2）已知在一定条件下2L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍(纯度98.5%，所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在0～10min的平均反应速率为_____。‎ ‎（3）若反应②达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时___。‎ a．平衡常数K增大 b．CO的浓度减小 c．Ni的质量减小 d．υ逆[Ni(CO)4]增大 ‎（二）已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－57kJ·mol－1，一定温度下，将1molN2O4充入一恒压密闭容器中。‎ ‎（1）下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是___。‎ ‎（2）若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数____(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0～3s内的平均反应速率υ(N2O4)＝___mol·L－1·s－1。‎ ‎（3）达到平衡后，若向该恒压容器中再充入0.5molHe，则平衡将__(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。‎ ‎（4）该反应在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是___(填字母序号)。‎ a.A、C两点气体的颜色：A深，C浅 b.A、C两点NO2的转化率：A＜C c.B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C d.由状态B到状态A，可以用加热的方法 ‎（三）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：‎ ‎（1）正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：‎ 已知：‎ ‎①C4H10(g) C4H8(g)＋H2(g) ΔH1‎ ‎②C4H10(g)＋O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH3＝－242kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为____kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x___0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是___(填标号)。‎ A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强 ‎（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是__。‎ ‎【答案】 (1). 增大CO浓度 (2). 加压 (3). 0.05 mol·L－1·min－1 (4). bc (5). ad (6). 不变 (7). 0.1 (8). 向左移动 (9). bd (10). +123 (11). 小于 (12). AD (13). 氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（一）‎ ‎（1）反应Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH<0是放热反应，正反应气体体积减小，依据平衡移动原理分析；‎ ‎（2）粗镍纯度98.5%，1~10min内粗镍质量减少100g-41g═59g；由于杂质与CO不反应，依据化学方程式计算Ni（CO）4物质的量得到变化浓度，根据化学反应速率概念计算得到；‎ ‎（3）反应②为吸热反应，因此反应②达到平衡后，降温，平衡逆向进行，反应平衡常数K变小、CO的浓度与Ni的质量均减小、因温度降低，υ逆[Ni（CO）4]减小；‎ ‎（二）‎ ‎（1）根据反应的特点和化学平衡的标志分析作答；‎ ‎（2）平衡常数是温度的函数，只受温度影响，故平衡常数不变；先利用公式计算υ（NO2），再用化学反应速率之比等于化学计量数之比；‎ ‎（3）恒温恒压时充入稀有气体，容器容积增大，各反应成分浓度降低，反应速率减小，平衡向气体体积增大的方向移动。‎ ‎（4）a.相同温度下，增大压强达到新的平衡，体系中各种物质的浓度均增大，体系颜色变深，即A浅，C深，a错误；b.增大压强，平衡右移，二氧化氮的转化率增大，b正确；c. 根据图像，B、C两点所处平衡状态中各组分的体积分数分别相等，即它们的平均相对分子质量相等，c错误；d. 该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO2体积分数增大，则T1

查看更多