陕西省榆林市第二中学2020届高三第四次模拟考试化学试题

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陕西省榆林市第二中学2020届高三第四次模拟考试化学试题

榆林市第二中学2019--2020学年第一学期 高三年级第四次模拟考试化学试题 相对原子质量:H:1 O:‎16 C:12 Cl:35.5 Cu:64‎ 一、单选题(本大题共16小题,共48分)‎ ‎1.下列化学用语或命名正确的是 A. 次氯酸的结构式:H-Cl-O B. 含有10个中子的氧原子的符号:‎ C. S2-的结构示意图 D. NH4Cl的电子式: ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、次氯酸的结构式:H—O—Cl, A 错误;‎ B、氧的元素符号为O,该氧原子的质量数A=8+10=18,则该原子的化学符号为,B正确;‎ C、S2-最外层为8个电子,结构示意图为,C错误;‎ D、NH4Cl的电子式:,D错误;‎ 答案选B。‎ ‎2.已知下列反应的反应热:‎ ‎(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3 kJ·mol-1‎ ‎(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5 kJ·mol-1‎ ‎(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8 kJ·mol-1‎ 则反应‎2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( )‎ A ΔH=-488.3 kJ·mol-1 B. ΔH=-244.15 kJ·mol-1‎ C. ΔH=-977.6 kJ·mol-1 D. ΔH=+488.3 kJ·mol-1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据盖斯定律分析,反应②×2-反应①+反应③×2即可得热化学方程式为:‎2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=-393.5×2+870.3-285.8×2= -488.3kJ·mol-1,答案选A。‎ ‎3.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )‎ A. 原子半径:d>c>b>a B. 4种元素中b的金属性最强 C. c的氧化物的水化物是强碱 D. d单质的氧化性比a单质的氧化性强 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。‎ ‎【详解】A、一般电子层数越多,半径越大,同周期从左向右原子半径减小,因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O,A错误;‎ B、同周期从左向右金属性减弱,因此Na或Mg在4种元素中金属性最强,B正确;‎ C、c的氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,C错误;‎ D、同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。‎ 答案选B。‎ ‎【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的知识,首先根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意。‎ ‎4.已知:锂硫电池的总反应为2Li+xS===Li2Sx。以锂硫电池为电源,通过电解含(NH4)2SO4 的废水制备硫酸和化肥的示意图如图 (不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是 A. b为电源的正极 B. 每消耗‎32 g硫,理论上导线中一定通过2 mol e-‎ C. SO42-通过阴膜由原料室移向M室 D. N室的电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由图可知M室会生成硫酸,原料室中的SO42-通过阴膜进入M室,所以在M室电极上OH—放电,所以该电极为阳极,因此b极为负极,故A错误;‎ B. 根据电池的总反应式2Li+xS=Li2Sx,每消耗32x g硫,理论上导线中一定通过2mol e-,故B错误;‎ C. SO42-为阴离子,阴离子能通过阴膜移向M室,与氢离子结合得到硫酸,故C正确;‎ D. N室中氢离子放电,所以电极反应:2H++2e-=H2↑,故D错误。‎ 本题选C。‎ ‎5.已知分解1mol H2O2 放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2+I-→H2O+IO- 慢,H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快;下列有关反应的说法正确的是( )‎ A. 反应的速率与I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂 C. 反应活化能等于98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂,碘离子浓度大,产生的IO-就多反应速率就快,A正确;‎ B、IO-不是该反应的催化剂,B错误;‎ C、反应的活化能是反应物的总能量与生成物的总能量的差值。这与反应的物质得到多少,错误;‎ D、 H2O2分解的总方程式是2H2O2=2H2O+ O2↑‎ ‎;由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,而且H2O2和O2的系数不同,表示的化学反应速率也不同,D错误;‎ 故合理选项为A。‎ ‎6.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是(  )‎ A. 气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4‎ B. 氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C. 如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si D. 用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.非金属性O>N>Si,气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故不选A; B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na、K等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故不选B; C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故选C; D.118号元素的核外有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故不选D;‎ 答案:C ‎7.X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数之和为8,M的单质是黄绿色有毒气体。下列说法正确的是( )‎ A. Y元素氢化物的稳定性大于Z元素氢化物的稳定性 B. Y、Z、Q简单离子半径由大到小的顺序为Y>Z>Q C. X、Y、M三种元素形成盐类化合物属于共价化合物 D. X、Z两元素形成的化合物中只含极性共价键 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,X为H元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Y为N元素;Z为地壳中含量最多的元素,Z为O元素;R与X同主族,结合原子序数可知R为Na元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,Q的最外层电子数为‎8-5-1‎=2,则Q为Mg元素;M的单质黄绿色有害气体,M为Cl元素,以此来解答。‎ ‎【详解】由上述分析可知,X为H、Y为N、Z为O、R为Na、Q为Mg、M为Cl元素。‎ A.元素的非金属性越强,其对应的简单氢化物就越稳定,由于元素的非金属性Z>Y,所以Y元素氢化物的稳定性小于Z元素氢化物的稳定性,A错误;‎ B.具有相同电子排布的离子中,原子序数越大,离子半径越小,则Y、Z、Q简单离子半径由大到小的顺序为Y>Z>Q,B正确;‎ C.X、Y、M三种元素形成盐类化合物为NH4Cl,该化合物含离子键,为离子化合物,C错误;‎ D.X、Z两元素形成的化合物为H2O2时,含极性共价键、非极性共价键,D错误;‎ 故合理选项是B。‎ ‎【点睛】本题考查原子结构与元素周期律,把握原子序数、元素的性质、元素化合物知识来推断元素为解答的关键,注意规律性知识与元素化合物知识的应用,侧重考查学生的分析与应用能力。‎ ‎8.酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料,葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7),其工作原理如图所示。下列有关说法中正确的是 A. 该电池可以在高温条件下使用 B. H+通过交换膜从b极区移向a极区 C. 电极a是正极 D. 电池负极的电极反应式为C6H12O6+H2O-2e-=C6H12O7+2H+‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 高温条件,酶的催化能力会减弱或丧失,A错误;葡萄糖氧化为葡萄糖酸,发生氧化反应,电极a是负极,C错误; H+向正极移动,通过交换膜从a极区移向b极区,B错误;葡萄糖在酸性条件下,在负极发生氧化反应生成葡萄糖酸,D正确;正确选项:D。‎ 点睛:原电池重点掌握三点:正极还原负极氧化;电子由负极流向正极;溶液中的阳离子移向正极,阴离子移向负极。‎ ‎9.下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )‎ A. 将NO2球浸泡在冷水和热水中 B. ‎ C. ‎ D. 向SO2水溶液中滴加氯水后,溶液的pH值减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在装置中存在平衡2NO2N2O4,该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,使混合气体颜色加深,可以用平衡移动原理来解释,A不符合题意;‎ B.水是弱电解质,存在电离平衡H2OH++OH-,电离过程是吸热过程,升高温度,促进水的电离,使水电离程度增大,水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度增大,水的离子积常数增大,可以用平衡移动原理解释,B不符合题意;‎ C.氨水中存在平衡NH3•H2ONH4++OH-,加水稀释,平衡正向移动,浓度越小,电离程度越大,故0.1mol/L的氨水稀释10倍,pH变化小于1个单位,可以用平衡移动原理解释,C不符合题意;‎ D.向SO2水溶液中滴加氯水,会发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,反应产生的H2SO4、HCl都是强电解质,会电离产生H+,使溶液中c(H+)增大,导致溶液的pH值减小,与化学平衡移动无关,D符合题意;‎ 故合理选项是D。‎ ‎10.如图是部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图,下列说法中正确的是( )‎ A. 元素对应的离子半径:Z>X>R>W B. 简单氢化物的沸点:W>R>Y>Z C. M、N、R、W的简单离子均能促进水的电离 D. Z、X、R、W的最高价氧化物对应的水化物均能与N的单质反应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图,可知X为N元素、Y为O元素,Z为Na,M为Mg,N为Al,R为S,W为Cl。‎ A.对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小;离子核外电子层越多离子半径越大,所以离子半径:r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+),A错误;‎ B.常温水为液态,其NH3、HCl、H2S均为气体,所以水的沸点最高,氨气分子之间存在氢键,沸点高于H2S、HCl,而HCl相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点高于H2S,所以简单氢化物沸点:水>氨气>氯化氢>硫化氢,B错误;‎ C.Mg2+、Al3+、S2-在溶液中均发生水解,促进水的电离,而Cl-不发生水解,不能促进水的电离,C错误;‎ D.Al是比较活泼的金属,能够与强酸、强碱溶液发生反应。Z、X、R、W的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、HNO3、H2SO4、HClO4,NaOH是强碱,其余几种均为强酸,因此它们均能与Al发生反应,D正确;‎ 故合理选项是D。‎ ‎11.下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示:‎ 化学反应 平衡常数 温度 ‎973K ‎1173K ‎① Fe(s) + CO2(g)FeO(s) + CO(g) ΔH 1‎ K1‎ ‎1.47‎ ‎2.15‎ ‎② Fe(s) + H2O(g)FeO(s) + H2(g) ΔH 2‎ K2‎ ‎2.38‎ ‎1.67‎ ‎③ CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH 3‎ K3‎ ‎?‎ ‎?‎ 则下列说法正确的是 A. ΔH 1<0,ΔH 2>0‎ B. 反应①②③的反应热满足关系:ΔH 2-ΔH 1=ΔH 3‎ C. 反应①②③的平衡常数满足关系:K1·K2=K3‎ D. 要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取升温措施 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.反应①温度升高,K值增大,则反应吸热,△H1>0,反应②温度升高,K值减小,则反应放热,△H2<0,故A错误;‎ B.根据盖斯定律可得,②-①=③,则有△H2-△H1=△H3,故B正确;‎ C.K1=,K2=,K3=,则有K2÷K1=K3,故C错误;‎ D.根据K2÷K1=K3,可知反应③在973K时的K值比1173K时的K值大,温度升高,K值减小,则反应放热,所以要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取降温措施,故D错误。‎ 故选B。‎ ‎12.用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液.已知铅蓄电池的总反应为:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l),电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,下列说法正确的是( )‎ A. d极为阴极 B. 放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l)‎ C. 若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜 D. 若四个电极材料均石墨,当析出6.4gCu时,两池中共产生气体‎3.36L标准状况下 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,说明c电极c(OH-)增大,溶液中H+放电,则c电极是阴极、d电极是阳极,A错误;‎ B.原电池放电时,正极反应式为PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l),负极为Pb+SO42--2e-=PbSO4,B错误;‎ C.根据选项A分析可知c电极是阴极、d电极是阳极,则b是阳极,a是阴极。电解精炼粗铜时,粗铜作阳极,所以b电极为粗铜,C正确;‎ D.电解析出6.4gCu,其物质的量n(Cu)=‎6.4g÷‎64g/mol=0.1mol,转移电子的物质的量是0.2mol电子,则在乙池中,阴极c电极上发生反应2H++2e-=H2↑,反应生成0.1mol氢气、d电极上发生反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,生成0.05molO2,在甲池的b电极上析出0.1molCl2,所以两个电池中反应产生的气体的总物质的量是0.1mol+(0.1mol+0.05mol)=0.25mol,故生成气体体积=0.25mol×‎22.4L/mol=‎5.6L,D错误;‎ 故合理选项是C。‎ ‎13.有一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时,通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的的是 A. 瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a B. 电极b是正极,O2-由电极a流向电极b C. 当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移4 mol D. 电极a的反应式为:CH4+5O2-―8e-=CO32- +2H2O ‎【答案】D ‎【解析】‎ 这是燃料电池,甲烷在a电极失去电子(a极为负极),被氧化生成二氧化碳,电池内电路中电子由电极b流向电极a,故A错误;氧气在b电极上得到电子生成O2-,b电极上发生还原反应,b电极作正极,O2-由电极b经电解质流向电极a, 故B错误;由负极电极式CH4+5O2-―8e-=CO32- +2H2O可知,当固体电解质中有5 mol O2-通过时,电子转移8 mol,则有1 mol O2-通过时,电子转移1.6 mol,故C错误;a电极上生成的二氧化碳与O2-结合生成碳酸根离子,电极式为:CH4+5O2-―8e-=CO32- +2H2O,故D正确。答案选D。‎ ‎14.关于下列四个图像的说法中正确的是 ( )‎ A. 图①表示可逆反应“CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)”中的ΔH大于0‎ B. 图②是在电解氯化钠稀溶液的电解池中,阴、阳极产生气体体积之比一定为1:1‎ C. 图③表示可逆反应“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的ΔH小于0‎ D. 图④表示压强对可逆反应‎2A(g)+2B(g)‎3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图①中反应物能量高,生成物能量低,所以是放热反应,△H小于0,故A错误;‎ B.当氯化钠被电解之后,若继续通电,则开始电解水,阴、阳极的气体分别是氢气和氧气,其体积之比是2︰1,故B错误;‎ C.图③中温度升高,平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,△H小于0,故C正确;‎ D. ‎2A(g)+2B(g)⇌‎3C(g)+D(s)该反应是体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,反应物的含量降低,故D错误;‎ 答案选C。‎ ‎【点睛】考查化学反应的反应热,电解的应用,影响化学反应速率的因素等知识。‎ ‎15.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和稀醋酸,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是 A. 生铁块中的碳是原电池的正极 B. 两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e- = Fe2+‎ C. a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 D. 红墨水柱两边的液面变为左低右高 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据铁所处的环境分析,铁将发生电化学腐蚀。b试管溶液显酸性,发生析氢腐蚀,生成氢气,导致右侧压强增大。A试管溶液显中性,发生吸氧腐蚀,左侧压强减小。‎ ‎【详解】生铁在潮湿的环境中将发生电化学腐蚀,铁失电子发生氧化反应,铁为负极、碳为正极,故A正确;两试管中都是铁为负极,负极反应式是:Fe-2e- = Fe2+,故B正确;b试管溶液显酸性,发生析氢腐蚀,A试管溶液显中性,发生吸氧腐蚀,故C正确;b试管溶液显酸性,发生析氢腐蚀,生成氢气,导致右侧压强增大。A试管溶液显中性,发生吸氧腐蚀,左侧压强减小,所以红墨水水柱是左高右低,故D错误。‎ ‎【点睛】本题考查了金属的腐蚀与防护,难度不大,明确生铁在中性溶液中易发生吸氧腐蚀,在酸性溶液中易发生析氢腐蚀,无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,都是铁失电子被氧化。‎ ‎16.如图所示的各图中,表示‎2A(g)+B(g)⇌‎2C(g)(△H<0‎ ‎)这个可逆反应的正确图象为(注:Φ(C)表示C的质量分数,P表示气体压强,C表示浓度)(  )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据影响化学反应速率和化学平衡移动的因素来回答。‎ ‎【详解】A.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,故A正确;‎ B.增大压强平衡气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,V正>V逆;且增大压强,正逆反应速率都增大;故B错误;‎ C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,所以达到平衡,C的浓度相同;故C错误;‎ D.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,而图像中的温度高时,A的转化率较大。但根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,同个温度下的曲线趋势正确;故D错误;‎ 答案选A。‎ ‎【点睛】D选项可采用定一议一的方法,固定温度一个变量看压强的影响,看温度影响时可以画出等压线。‎ 二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共52.0分)‎ ‎17. a、b、c、d、e五种短周期元素的原子序数逐渐增大。a为非金属元素,且a、e同主族,c、d为同周期的相邻元素。e原子的质子数等于c、d原子最外层电子数之和。b原子最外层电子数是内层电子数的2倍。c的气态氢化物分子中有3个共价键。试推断:‎ ‎(1)写出b元素在周期表中的位置 ;‎ ‎(2)写出一种由a、c、d所形成的离子化合物(化学式),它与e的最高价氧化物对应水化物的溶液加热时反应的离子方程式是 ;‎ ‎(3)c的单质的电子式为 。‎ ‎(4)b和d相比,非金属性较强的是(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (选填字母序号)。‎ A.常温下,b的单质呈固态,d的单质呈气态 B.d的氢化物的稳定性强于b的氢化物 C.b与d形成的化合物中,b呈正价 D.d的氢化物的沸点高于b的氢化物 ‎【答案】(1)第二周期ⅣA族;‎ ‎(2)NH4NO3;NH4++OH-NH3↑+H2O ‎(3)(4)O;BC ‎【解析】‎ 试题分析:a、b、c、d、e四种短周期元素的原子序数逐渐增大,b原子最外层电子数是内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则b为C元素;c的氢化物分子中有3个共价键,则c处于ⅤA族,c、d为同周期的相邻元素,d处于ⅥA族,e原子的质子数等于c、d原子最外层电子数之和,则e的质子数=5+6=11,则e为Na;a为非金属元素,且a、e同主族,则a为H元素,结合原子序数可知,c、d只能处于第二周期,故c为N元素、d为O元素,‎ ‎(1)b为C元素,处于周期表中第二周期ⅣA族,故答案为:第二周期ⅣA族;‎ ‎(2)由H、N、O形成的离子化合物为:NH4NO3,e的最高价氧化物对应水化物为NaOH,氢氧化钠溶液与硝酸铵在加热条件下发生离子反应生成氨气与水,反应离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O,故答案为:NH4NO3;NH4++OH-NH3↑+H2O;‎ ‎(3)c的单质为N2,分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为,故答案为:;‎ ‎(4)b为碳元素、d为氧元素,C、O同周期,随原子序数增大非金属性减弱,故非金属性O>C,A、物质的状态属于物理性质,不能比较非金属性,故A错误;B、d的氢化物的稳定性强于b的氢化物,说明非金属性d强,故B正确;C、b与d形成的化合物中,b呈正价,说明d对键合电子的吸引更强,故d的非金属性更强,故C正确;D、沸点属于物理性质,不能比较非金属性强弱,故D错误,故答案为:O;BC。‎ 考点:考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。‎ ‎18.(实验班做)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为‎1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在‎500℃‎下发生发应,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图1所示:‎ ‎(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_________________。‎500℃‎达平衡时,CH3OH(g)的体积分数为 ,图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。‎ ‎(2)‎500℃‎该反应平衡常数为 (保留两位小数),若提高温度到‎800℃‎进行,达平衡时,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________________。‎ A.在原容器中再充入1mol H2B.在原容器中再充入1molCO2‎ C.缩小容器的容积 D.使用更有效的催化剂 E.将水蒸气从体系中分离出 ‎(4)‎500℃‎条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0. 5mol/L,则此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。‎ ‎(5)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。‎ A.升高温度 B.在原容器中充入1molHe C.将水蒸气从体系中分离出 D.缩小容器容积,增大压强 ‎【答案】(1)0.225mol/(L·min).30﹪, 放热(各2分)‎ ‎(2)5.33(2分), 减小(1分) (3)BD(2分) (4) >(2分)(5)CD(2分)‎ ‎【解析】‎ 试题分析:(1)根据图像可知平衡时甲醇的浓度是0.75mol/L,则平衡时生成氢气的浓度是3×0.75mol/L,所以从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)==0.225 mol·L-1·min-1。图2中正逆反应速率均增大,但逆反应速率大于正反应速率,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,所以该反应的正反应为放热反应。‎ ‎(2)平衡时甲醇和CO2的平衡浓度分别是0.75mol/L、0.25mol/L,根据方程式可知氢气和水蒸气的平衡浓度分别是0.75mol/L和0.75mol/L,所以‎500℃‎该反应的平衡常数为。正方应是放热反应,提高温度到‎800℃‎进行,平衡向逆反应方向进行,则达平衡时,K值减小。‎ ‎(3)A.在原容器中再充入1mol H2,平衡向正反应方向进行,CO2转化率增大;B.在原容器中再充入1molCO2 ,CO2转化率降低;C.缩小容器的容积平衡向正反应方向进行,转化率增大;D.使用更有效的催化剂不能改变平衡状态,转化率不变;E.将水蒸气从体系中分离出,平衡向正反应方向进行,转化率增大,答案选BD。‎ ‎(4)‎500℃‎条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0. 5mol/L,则此时浓度商=<5.3,所以反应向正反应方向进行,则v(正)>v(逆)。‎ ‎(5)A.升高温度平衡向逆反应方向进行,n(CH3OH)/n(CO2)减小;B.在原容器中充入1molHe平衡不移动,比值不变;C.将水蒸气从体系中分离出,平衡向正反应方向进行,比值增大;D.缩小容器容积,增大压强,平衡向正反应方向进行,比值增大,答案选CD。‎ 考点:考查可逆反应计算、外界条件对平衡状态的影响 ‎19.如图为相互串联的三个装置,试回答:‎ ‎(1)写出甲池负极的电极反应式:________。‎ ‎(2)若甲池消耗4.6gC2H5OH气体,则丙池中石墨极上生成气体的物质的量为______,反应一段时间后丙池溶液pH_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。‎ ‎(3)若利用乙池在铁片上镀银,则B是_______(填电极材料),电极反应式是______。‎ ‎(4)若乙池中A、B为石墨电极,电解质溶液为CuCl2。当丙池共产生‎6.72L(标况)气体时,乙池A极产物_____mol,检验该产物的方法为:______(简述操作)。‎ ‎【答案】 (1). C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O (2). 0.3mol (3). 减小 (4). Fe (5). Ag++e-=Ag (6). 0.2 (7). 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近A极,若变蓝,说明所产生气体为Cl2‎ ‎【解析】‎ 分析】‎ ‎(1)在燃料电池中,通入燃料的电极为负极;‎ ‎(2)与燃料电极连接的为阴极,与O2电极连接的为阳极,在丙池的石墨电极为阳极,溶液中OH-失去电子,发生氧化反应产生O2。先计算乙醇的物质的量,根据其失去电子,结合同一闭合回路中电子转移数目相等,可计算出反应产生氧气的物质的量,结合水的电离平衡判断溶液pH变化;‎ ‎(3)在铁片上镀银,金属铁作阴极,金属银作阳极材料,选择硝酸银为电解质溶液;‎ ‎(4)丙池实质是电解水,反应式为2H2O2H2↑+O2↑,根据气体的体积计算其物质的量,结合方程式确定转移电子数目,在乙池中A电极为阳极,在阳极上产生氯气,利用电子守恒解答,并根据氯气的强氧化性进行检验。‎ ‎【详解】(1)在甲池中通入乙醇的电极为负极,乙醇失去电子,被氧化,与溶液中的OH-结合形成CO32-,所以负极的电极反应式为C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O;‎ ‎(2)在丙池中,石墨电极与燃料电池的正极连接,为阳极,Fe电极为阴极。在石墨电极上发生反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,n(C2H5OH)=‎4.6g÷‎46g/mol=0.1mol,根据负极的电极反应式C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O可知:1mol乙醇反应失去12mol电子,则0.1mol乙醇反应失去1.2mol电子,由于在同一闭合回路中电子转移数目相等,所以丙池中石墨电极上反应产生O2的物质的量是n(O2)=1.2mol÷4=0.3mol;由于溶液中OH-不断放电产生O2,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中c(H+)增大,溶液的酸性会逐渐增强,因此反应一段时间后丙池溶液pH减小;‎ ‎(3)若利用乙池在铁片上镀银,则金属铁是阴极材料,与电源的负极连接,金属银是阳极材料,与电源的正极连接,选择硝酸银为电解质溶液。在甲池中,通氧气的电极是正极,所以乙池中A是阳极,材料是银,B是阴极,材料是铁片,在B电极上发生的电极反应:Ag++e-=Ag;‎ ‎(4)乙池中A是阳极,发生反应:2Cl- -2e-=Cl2↑,B是阴极,Cu2+获得电子变为单质Cu ‎。丙池共产生标况‎6.72L气体时,n(气体)=‎6.72L÷‎22.4L/mol=0.3mol,在丙池中实质是电解水,方程式是:2H2O2H2↑+O2↑。根据方程式可知:每反应产生3mol气体,转移电子的物质的量是4mol,则反应产生0.3mol气体,转移电子的物质的量是0.4mol,则根据串联电路中电子转移数目相等,可知在乙池的A电极上反应得到的氯气的物质的量是0.4mol÷2=0.2mol。氯气具有强的氧化性,在溶液中可将I-氧化为I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,故检验氯气的方法是:用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近A极,若变蓝,说明所产生气体为Cl2。‎ ‎【点睛】本题是一道关于电解池和原电池工作原理的综合应用题,当电池组中有电源时,电池组为电解池,与电源正极连接的电极为阳极,与电源负极连接的电极为阴极。当电池组中无电源时,其中含有的燃料电池为电源,是原电池,通入燃料的电极为负极,燃料失去电子发生氧化反应,通入氧气或空气的电极为正极,氧气获得电子,发生还原反应;其余电池为电解池;若无燃料电池,则电池中两个电极活动性差异大的为原电池,其余的为电解池。根据串联电路中电子转移数目相等,注意结合电极材料的活动性和电解质溶液的成分书写电极反应式,运用电子守恒进行计算。‎ ‎20.ClO2为一种黄绿色气体,是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂,制备ClO2的新工艺是电解法。‎ ‎(1)如图表示用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,写出阳极产生ClO2的电极方程式:__________________________________;图中b电极为_____________(填“阳极”或“阴极”)。‎ ‎(2)电解一段时间,当阴极产生标准状况下气体112 mL时,停止电解,则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为________mol,阴极区pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ ‎(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-、CN-等有明显去除效果,某工厂中污水含CN-(a mol·L-1),现将ClO2把CN-‎ 氧化成两种无毒气体,写出该反应的离子方程式:_____________________。‎ ‎【答案】(1)Cl--5e-+2H2O===ClO2↑+4H+阴极 ‎(2) 0.01 变大 (3) 2ClO2+2CN-===N2+2CO2+2Cl-‎ ‎【解析】‎ 试题分析:(1)在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,可知氯离子放电生成ClO2,由元素守恒可知,电极反应式为:Cl--5e-+2H2O===ClO2↑+4H+;由图可知,阳离子移向b极,则b为阴极;‎ ‎(2)阴极发生2H++2e-=H2↑,产生氢气的物质的量为0.112/22.4=0.005mol,通过阳离子交换膜的阳离子为+1价离子,所以通过交换膜的阳离子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol,阴极H+浓度减小,溶液的pH变大;‎ ‎(3)ClO2将CN-氧化成两种无毒气体,则应生成氮气与二氧化碳,反应离子方程式为2ClO2+2CN-===N2+2CO2+2Cl-。‎ 考点:电解池原理
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