2017-2018学年山东省平阴县第一中学高二10月月考化学试题 解析版

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2017-2018学年山东省平阴县第一中学高二10月月考化学试题 解析版

山东省平阴县第一中学2017-2018学年高二10月月考化学试题(解析版)‎ 平阴一中2016级10月份月考 化学试题 ‎1.‎ 下列生活、生产中的问题不能用平衡移动原理解释的是 A. 实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气 B. 将铜粉和锌粉混合后放入稀硫酸中,产生气体的速率比不加铜粉快 C. 高压有利于工业上合成氨 D. 打开汽水瓶时,瓶中立即泛起大量泡沫 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析:A、氯化钠在溶液中完全电离,所以饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水的反应是一个可逆反应,Cl2+H2OClO﹣+2H++Cl﹣,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,所以可以勒夏特列原理解释,正确; B、将铜粉和锌粉混合后放入稀硫酸中,构成原电池,加快反应速率,不能用勒夏特列原理解释,错误; C、合成氨的正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,为提高NH3的产率,理论上应采取高压措施,所以能用勒夏特列原理解释,故C正确; D、汽水瓶中存在平衡H2CO3H2O+CO2,打开汽水瓶时,压强降低,平衡向生成二氧化碳方向移动,可以用勒夏特列原理解释,故D正确;故选B。‎ 考点:本题考查了勒夏特列原理的使用条件。‎ ‎2.‎ 反应A(g)+B(g)===C(g) ΔH,分两步进行:‎ ‎①A(g)+B(g)===X(g) ΔH1‎ ‎②X(g)===C(g) ΔH2‎ 反应过程中能量变化如下图所示,E1表示A+B===X的活化能,下列说法正确的是   ‎ A. ΔH1=ΔH-ΔH2>0‎ B. X是反应A(g)+B(g)===C(g)的催化剂 C. E2是反应②的反应热 D. ΔH=E1-E2‎ ‎【答案】A ‎【解析】A、①+②得出A(g)+B(g)→C(g) △H=△H1+△H2,反应物的总能量高于生成物的总能量,此反应是放热反应,△H1=△H-△H2,依据信息,反应物能量低于X的能量,此反应属于吸热反应,△H1=△H-△H2>0,选项A正确;B、从图中看出,X应为反应的中间产物,不是催化剂,选项B错误;C、E2应为反应②的逆反应的活化能,不是其反应热,选项C错误;D、△H 是反应物和生成物总能量的差值,未给出反应①的逆反应的活化能和反应②的活化能,无法计算ΔH,选项D错误。答案选A。‎ ‎3.‎ 根据金属活动性顺序,Ag不能发生反应:2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中,为能实现该反应最恰当的是 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析:“2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑”是非自发进行的,Ag要生成Ag+,做原电池阳极,接电源正极,H+生成H2是在阴极。故选择C。‎ 考点:化学反应方程式与电化学反应装置的关系。‎ ‎4.‎ 用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是 A. c(OH−)c(NH3⋅H2O)c(OH−)c(NH3⋅H2O)‎ B. c(NH3⋅H2O)c(OH−)c(NH3⋅H2O)c(OH−)‎ C. c(H+)和c(OH-)的乘积 D. OH-的物质的量 ‎【答案】B ‎【解析】在氨水中存在如下电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-,离子方程式的电离平衡产生为 K=c(OH−)c(NH3∙H2O)c(OH-)c(NH3•H2O)×c(NH4+),用水稀释0.1mol/L氨水时,c(NH4+)变小,根据温度不变,K不变可以知道,c(OH−)c(NH3∙H2O)c(OH-)c(NH3•H2O)增加,选项A错误,而c(NH3∙H2O)c(OH−)c(NH3•H2O)c(OH-)减小,选项B正确;由于温度不变,所以c(H+)和c(OH-)的乘积不变,选项C错误;OH-的物质的量应该是增加,选项D错误。答案选B。‎ 点睛:本题考查了电离常数,水的离子积,该考点是高考考查的重点,解题的关键是温度不变,水的离子积不变,电离常数也不变,本题难度中等。‎ ‎5.‎ 下列反应达到平衡时保持温度不变,向容器中通入氩气,化学平衡一定不移动的是 A. PCl5 (g)  PCl3(g)+Cl2(g)‎ B. N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)‎ C. 2HI(g) H2(g)+I2(g)‎ D. C2H4(g)+H2(g)  C2H6(g)‎ ‎【答案】C ‎【解析】当反应达到平衡时,保持温度和压强不变,向容器中通入氩气,导致容器的体积增大,则参加反应的各气体的压强减小,A、该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,减小压强,平衡向正反应方向移动,选项A不选;B ‎、该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,选项B不选;C、该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,减小压强,平衡不移动,选项C选;D、该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,选项D不选。答案选C。‎ ‎6.‎ 相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,下列说法正确的是 A. 弱酸溶液产生较多的氢气 B. 强酸溶液产生较多的氢气 C. 两者产生等量的氢气 D. 无法比较两者产生氢气的量 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析:弱电解质部分电离,强电解质完全电离,所以等pH的强酸和弱酸溶液,弱酸的浓度大于强酸,相同体积的两种酸,弱酸的物质的量大于强酸,与足量的镁反应时,弱酸常数的氢气多,强酸产生的氢气少,故选A。‎ 考点:查若弱电解质的电离 ‎7.‎ 某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g) +Y(g)  Z(g) +W(s) ;ΔH>0。下列叙述正确的是 A. 加入少量W,逆反应速率增大 B. 当容器中气体压强不变时,反应达到平衡 C. 升高温度,平衡逆向移动 D. 平衡后加入X,上述反应的ΔH增大 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析:A、W在反应中是固体,固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动,故A错误;B、随反应进行,气体的物质的量减小,压强减小,压强不变说明到达平衡,说明可逆反应到达平衡状态,故B正确;C、该反应正反应为吸热反应,升高温度平衡向吸热反应移动,即向正反应移动,故C错误;D、反应热△H与物质的化学计量数有关,物质的化学计量数不变,热化学方程式中反应热不变,与参加反应的物质的物质的量无关,故D错误;故选B。‎ 考点:考查了化学平衡的影响因素的相关知识。‎ ‎8.‎ 下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是 A. KSP(AB2)小于KSP(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 B. 在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的KSP增大 C. 已知25℃时,KSP(AgCl)大于KSP(AgI),若向氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入足量碘化钾固体,则有黄色沉淀生成 D. 在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡不移动 ‎【答案】C ‎【解析】A、因为Ksp(AB2)=c(A2+)c2(B-)、Ksp(CD)=c(C+)c(D-),物质的组成和结构不相似,所以Ksp(AB2)小于Ksp(CD),AB2的溶解度不一定小于CD的溶解度,选项A错误;B、在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,减小了溶液中的Ag+、Cl-的浓度,溶解平衡正向移动,直至达到新的条件下的溶解平衡状态。由于温度不变,所以氯化银的Ksp不变,选项B错误;C、在氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钠固体,Ag+与加入的碘化钠电离产生的I-发生沉淀反应,生成溶解度比AgCl沉淀更小的AgI沉淀,破坏了AgCl的沉淀溶解平衡,AgCl 继续溶解电离,产生的Ag+再与I-反应产生AgI沉淀,最终导致AgCl沉淀转化为碘化银沉淀,颜色由白色转化为黄色,选项C正确;D、在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,发生反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,破坏了CaCO3的沉淀溶解平衡,使它不断溶解,溶解产生的碳酸根离子继续与盐酸电离产生的H+发生反应,最终导致CaCO3完全溶解,选项D错误。答案选C。‎ ‎9.‎ 某可逆反应L(s)+G(g)  3R(g); △H>0,下图表示外界条件温度、压强的变化对上述反应的影响。试判断图中y轴可以表示 A. 平衡混合气中R的质量分数 B. 平衡混合气中G的质量分数 C. 达到平衡时G的转化率 D. 达到平衡时L的转化率 ‎【答案】B ‎【解析】该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向进行,达到平衡时,混合气中R的质量分数增大,与图中信息不符,选项A错误;G的质量分数减小,与图中信息相符,选项B正确;G的转化率增大,与图中信息不符,选项C错误;L的转化率增大,与图中信息不符,选项D错误。答案选B。‎ 点睛:本题考查化学平衡图像。化学平衡图像是化学平衡的一个重要知识点,真正理解和学会分析图像是解答本题的关键。‎ ‎10.‎ 在25℃时,纯水的电离度为α1,pH=3的醋酸中水的电离度为α2,pH=11的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3。若将上述醋酸溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液中水的电离度为α4,则下列关系正确的是 A. α1<α3<α2<α4‎ B. α3<α2<α1<α4‎ C. α2=α3<α1<α4‎ D. α2=α3<α4<α1‎ ‎【答案】D ‎【解析】在25℃时,纯水中H2OH++OH-,Kw=c(H+)•c(OH-)=10-14,所以水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,纯水的电离度为α1;pH=3的醋酸中C(H+)=10-3mol/L,水的电离,根据Kw=c(H+)•c(OH-)=10-14,所以溶液中c(OH-)=KWc(H+)KWc(H+)=10−1410−310-1410-3mol/L=10-11mol/L,溶液中c(OH-)来自于水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-11mol/L,pH=3的醋酸中水的电离度为α2,α2<α1;pH=11的氢氧化钠溶液中c(H+)=10-11mol/L,溶液中c(H+)来自于水的电离,水电离出的c(H+)= c(OH-)=10-11mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3,α2=α3<α1;醋酸为弱电解质,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠按一定体积混合,使他们恰好完全反应,CH3COOH+NaOH═CH3COONa+H2O ‎,酸碱中和反应放热,由于水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,平衡向着正向移动,生成的盐为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,所以反应后所得溶液中水的电离度为α4>α1,综上为α2=α3<α1<α4,答案选C。‎ ‎11.‎ 镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2,有关该电池的说法正确的是 A. 充电时阳极反应:Ni(OH)2 -e— + OH- == NiOOH + H2O B. 充电过程是化学能转化为电能的过程 C. 放电时负极附近溶液的碱性不变 D. 放电时电解质溶液中的OH-向正极移动 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析:A、充电时,该装置是电解池,阳极上电极反应式为:Ni(OH)2-e-+OH-═NiOOH+H2O,故A正确;B、充电过程实际上是把电能转变为化学能的过程,故B错误;C、放电时,负极上电极反应式为:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,所以碱性减弱,故C错误;D、放电时,电解质溶液中氢氧根离子向负极移动,故D错误;故选A。‎ 考点:考查原电池和电解池的工作原理 ‎12.‎ 某弱酸溶液中存在电离平衡HAH++A-,下列叙述不正确的是 A. 溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(A-)‎ B. 0.10 mol/L的HA溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)增大 C. HA溶液中加少量的NaA固体,平衡逆向移动 D. 常温下,加入NaA固体可使HA的电离常数变小 ‎【答案】D ‎【解析】A、溶液呈电中性,阴阳离子所带电荷相等,根据电荷守恒得:c(H+)=c(OH-)+c(A-),选项A正确;B、加水稀释促进弱电解质电离,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,所以c(OH-)增大,选项B正确;C、加入NaA时,c(A-)增大,从而抑制弱酸电离,选项C正确;D、温度不变,弱酸的电离平衡常数不变,选项D不正确。答案选D。‎ 点睛:本题考查弱电解质的电离,注意电离平衡常数只与温度有关,与溶液的浓度无关,只有正确理解,才能解答好本题。‎ ‎13.‎ 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如图的是 A. CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g); ΔH<0‎ B. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g);ΔH>0‎ C. CH3CH2OH(g)  CH2==CH2(g)+H2O(g);ΔH>0‎ D. 2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g);ΔH<0‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析:温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此t2>t1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此p1>p2;A.反应是一个体积减小的、放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,降低水蒸气的含量;而增大压强平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,A正确;B.反应是一个体积不变的、吸热的可逆反应,压强对水蒸气的含量不影响;升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,因此均不符合,B错误;C.反应是一个体积增大的、吸热的可逆反应,升高温度平衡向正反应方向移动,增大水蒸气的含量,不符合图象,C错误;D.反应是一个体积增大的、放热的可逆反应,压强不符合,D错误,答案选A。‎ 考点:考查外界条件对化学平衡的影响及有关图象的分析和识别。‎ ‎14.‎ 在稀的水溶液中,NaHSO4的电离方程式为:NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42-,某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。对于该溶液下列叙述不正确的是 A. 该温度高于25℃‎ B. 由水电离出的c(H+)=1×10-10mol•L-1‎ C. c(H+)= c(OH-)+c(SO42-)‎ D. 该温度下加入等体积为pH=12的NaOH溶液,可使反应后的溶液恰好呈中性 ‎【答案】D ‎【解析】A项,pH=6的蒸馏水Kw为10-12,说明此时中性水中氢离子浓度大于10-7,水的电离程度增大,温度应高于常温(25℃),A正确;B项,测得溶液pH为2,那么氢离子浓度为0.01mol·L-1,故由水电离出的氢离子浓度为10-12÷0.01=10-10,B正确;C项,根据电荷守恒:c(H+)+ c(Na+)=c(OH-)+2c(SO42-),根据物料守恒:c(Na+)=c(SO42-),所以c(H+)=c(OH-)+c(SO42-),C正确;D项,该温度PH=12的氢氧化钠溶液,c(OH-) =1 mol·L-1,pH=2的溶液c(H+)=0.01 mol·L-1,显然等体积不能中和,D错误。‎ 点睛:本题考查水的电离和pH的简单计算,注意水的离子积常数与溶液的温度有关,纯水是始终是显中性的,但常温时pH=7,温度升高促进电离,纯水的pH变小。‎ ‎15.‎ 关于下列装置说法正确的是 A. 装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 B. 装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大 C. 用装置③精炼铜时,c极为粗铜 D. 装置④中电子由Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析:A、装置①原电池中,Zn是负极,Cu是正极,电解质里的阳离子K+移向正极,即移向硫酸铜溶液,错误;B、在装置②电解池中,阴极a极是氢离子发生得电子生成氢气的还原反应,该极附近碱性增强,所以a极附近溶液的pH增大,正确;C、装置③精炼铜时,阳极d极应该是粗铜,阴极c极是纯铜,错误;D、在该原电池中,电子从负极Zn即流向正极Fe极,在铁电极上氢离子得电子生成氢气,反应实质是金属锌和氢离子之间的反应,不会产生亚铁离子,错误。‎ 考点:考查电化学原理 ‎16.‎ 将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是 A. c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)‎ B. c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(Cl-)>c(H+)‎ C. c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)‎ D. c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)‎ ‎【答案】D ‎【解析】将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后,反应后CH3COONa和CH3COOH的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度。A、CH3COOH为弱电解质,部分电离,应有c(CH3COOH)>c(H+),选项A错误;B、反应后CH3COONa和CH3COOH的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)>c(Cl-),CH3COOH为弱电解质,部分电离,应有c(CH3COOH)>c(H+),选项B错误;C、反应后CH3COONa和CH3COOH的物质的量相等,溶液显酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则(CH3COO-)>c (Cl-),选项C错误;D、溶液遵循电中性原则,应有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),选项D正确。答案选D。‎ ‎17.‎ 下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 向四羟基合铝酸钠溶液中滴加过量的碳酸氢钠溶液:[Al(OH)4]—+4H+=Al3++2H2O B. 将少量SO2气体通入足量的NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2O=SO32-+2HClO C. NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:2H++SO42-+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O D. 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液:Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、向四羟基合铝酸钠溶液中滴加过量的碳酸氢钠溶液的离子反应为[Al(OH)4]—+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-+H2O,选项A错误;B、将少量SO2气体通入足量的NaClO溶液中的离子反应为SO2+ClO-+H2O=SO42-+2H++Cl-,选项B错误;C、NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性的离子反应为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,选项C正确;D、向沸水中滴加饱和氯化铁溶液的离子反应为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,选项D错误。答案选C。‎ ‎18.‎ 下列表述或判断正确的是 A. 25℃时,pH=10的NaOH溶液与pH=10的氨水中:c(Na+)=c(NH4+)‎ B. 相同条件下等物质的量浓度的①NaCl 溶液;②NaOH溶液;③HCl溶液中由水电离出的c(H+):③>①>②‎ C. 在Na2CO3、NaHCO3两种溶液中,离子种类不相同 D. 25℃时,浓度为0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液中只存在水解平衡,不存在电离平衡 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析:根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)、c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)。由于溶液中氢离子浓度和c(OH-)分别都是相等的,所以c(Na+)=c(NH4+),A正确;在物质的量浓度相等的条件下,氢氧化钠和盐酸对水的抑制程度是相同,而氯化钠溶液不影响水的电离,B不正确;C不正确,离子的种类是相同的,都含有H+、OH-、CO32-、HCO3-、Na+;D不正确,还存在水的电离平衡,答案选A。‎ 考点:考查溶液中离子浓度大小比较、外界条件对水的电离的影响、盐类水解的有关判断和应用 点评:该题属于中等难度的试题,关键是熟练应用所学知识解决实际问题的能力,以及对基础知识的熟练掌握程度。但该题可能会错选D,主要是做题不够灵活,没有考虑到水的电离平衡导致的。‎ ‎19.‎ 氢气是一种高效清洁的可再生能源,请回答:‎ ‎(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:            。‎ ‎(2)氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,若电解质溶液为KOH,则负极上的电极反应式为                                  。‎ ‎【答案】2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483.6KJ/molH2 + 2OH—-2e-=2H2O ‎【解析】(1)氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,所以该反应的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483.6kJ/mol或H2(g)+1212O2(g)=H2O(g)  △H=-241.8kJ/mol;(2)氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,若电解质溶液为KOH,则负极上氢气失去电子产生的氢离子在碱性条件下与氢氧根离子结合成水,其电极反应式为:H2 + 2OH—-2e-=2H2O。‎ ‎20.‎ 铁是地球上分布最广、最常用的金属之一。请回答下列关于Fe元素的问题:‎ ‎(1) FeCl3溶液显酸性,其原因是(用离子方程式表示)                        。‎ 不断加热FeCl3溶液时,蒸干其水分并灼烧得到的固体是                      。‎ ‎(2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入              。‎ ‎(3)向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3浓溶液,预计可能看到的现象是                。‎ ‎【答案】Fe3++3H2O  Fe(OH)3+3H+Fe2O3盐酸产生红褐色沉淀,同时有少量无色气体生成 ‎【解析】(1)Fe3+易水解,水解生成H+,水解的离子方程式为Fe3++3H2O⇌ Fe(OH)3+3H+;加热可促进盐类水解,由于HCl 挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3受热分解,最终产物为Fe2O3;(2)为防止FeCl3水解,应加入少许稀盐酸抑制FeCl3水解;(3)向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3浓溶液,铁离子与碳酸氢根离子发生双水解相互促进而生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,预计可能看到的现象是:产生红褐色沉淀,同时有少量无色气体生成。‎ ‎21.‎ 下图装置中,b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡。试回答:‎ ‎(1)c极的电极反应式为        。‎ ‎(2)电解开始时,在B烧杯的中央,滴几滴淀粉溶液,电解进行一段时间后,你能观察到的现象是:          , 电解进行一段时间后,罩在c极上的试管中也收集到了气体,此时c极上的电极反应式为            。‎ ‎(3)当d极上收集到44.8mL气体(标准状况)时停止电解,a极上放出了    moL气体,此时若b电极上沉积金属M的质量为0.432g,则此金属的摩尔质量为        。此时A池中溶液pH为        。(假设电解前后A池溶液体积无变化,数据化成最简形式即可)‎ ‎【答案】2I—-2e-=I2C极附近溶液变为蓝色4OH——4e-=2H2O+O20.001108g/mol2-lg2‎ ‎【解析】由电解原理可得:金属M沉积于b极,说明b是阴极,则a是阳极,c是阳极,d是阴极,(1)因c是阳极,溶液中的阴离子放电,根据离子的放电顺序,可知是2I--2e-=I2;(2)在B烧杯中, c是阳极,溶液中的阴离子放电,即2I--2e-=I2,I2遇到淀粉能使淀粉变蓝,电解进行一段时间后,I-放电完毕后,接着是OH-放电,罩在c极上的试管中也收集到了气体,此时c极上的电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;(3)d电极上收集的44.8ml气体(标准状况)是氢气,a极上收集到的气体是氧气,根据转移电子数相等知,氧气和氢气的体积之比是1:2,d电极上收集的44.8ml气体氢气,则a电极上收集到22.4mL氧气;物质的量为0.001mol,d电极上析出的氢气的物质的量=0.0448L22.4L/mol0.0448L22.4L/mol=0.002mol,转移电子的物质的量是0.004mol,硝酸盐中M显+1价,所以当转移0.004mol电子时析出0.004mol金属单质,M=0.432g0.004mol0.432g0.004mol=108g/mol; A池中a是阳极,阳极上氢氧根离子放电,电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,根据转移电子数相等知,转移电子的物质的量是0.004mol,则产生的氢离子的物质的量为0.004mol,c(H+)=0.004mol0.2L0.004mol0.2L=2.0×10-3mol/L,pH=- lgc(H+)=2-lg2。‎ 点睛:本题考查原电池和电解池的工作原理。判断电极反应式和电极反应得失电子数目的计算是解答本题的关键。‎ ‎22. ‎ ‎“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:‎ ‎(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:‎ FeO(s)+CO(g)  Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。‎ 已知在1100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。‎ ‎①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值        (填“增大”、“减小”或“不变”);‎ ‎②1100 ℃时测得高炉中,[CO2]=0.025 mol·L-1,[CO]=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应向      进行(填“左”或“右”),判断依据是                          。‎ ‎(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。‎ ‎①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=    。‎ ‎②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是    (填符号)。‎ A.升高温度        B.再充入H2        C.再充入CO2    ‎ D.将H2O(g)从体系中分离         E.充入He(g)‎ ‎【答案】增大右因为[CO2]/[CO]=0.25<0.2630.225 mol·L-1·min-1B、D ‎【解析】试题分析:(1)①因为炼铁反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,②FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)在1100 ℃时的平衡常数为0.263,此时Qc=c(CO2)/c(CO)="0.025" mol·L-1/0.1 mol·L-1=0.25<0.263,说明反应没有达到平衡,反应向右进行;‎ ‎(2)①根据反应过程中CO2的浓度变化可知,从反应开始到达平衡,CO2的浓度变化为0.75 mol·L-1,所以H2的浓度变化为3×0.75 mol·L-1="2.25" mol·L-1,H2的反应速率为2.25 mol·L-1/10 min="0.225" mol·L-1·min-1。②使[CH3OH]∕[CO2]增大,需要使平衡向正反应方向移动,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A错误;再充入H2,CH3OH的浓度增大,CO2浓度减小,比值增大,B正确;再充入CO2,CO2的转化率减小,CO2浓度增大,CH3OH浓度虽然增大,但是不如CO2浓度增大的多,比值减小,C错误;将H2O(g)从体系中分离出来,平衡向右移动,CH3OH浓度增大,CO2浓度减小,比值增大,D正确;充入He对平衡无影响,比值不变,E错误,选BD。‎ 考点:考查化学反应速率和化学平衡。‎ ‎23.‎ 常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:‎ 实验编号 HA物质的量浓度 ‎(mol·L-1)‎ NaOH物质的量浓度(mol·L-1)‎ 混合溶液的pH 甲 ‎0.2‎ ‎0.2‎ pH=a 乙 c ‎0.2‎ pH=7‎ 丙 ‎0.2‎ ‎0.1‎ pH>7‎ 丁 ‎0.1‎ ‎0.1‎ pH=9‎ ‎(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸                                                。‎ ‎(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,C是否一定等于0.2      (选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A-)与 c(Na+)的大小关系是                    。  ‎ ‎(3)丙组实验结果分析,HA是        酸(选填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是                                。‎ ‎(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=            mol·L-1。写出该混合溶液中的下列算式的精确结果 (数据不能做近似计算,不用化简)。c(Na+)-c(A-)=            mol·L-1     c(OH-)-c(HA)=            mol·L-1‎ ‎【答案】a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸否c(Na+) =c(A-)弱c(Na+) >c(A-) > c(OH-) >c(H+)10—510—5—10—910—9‎ ‎【解析】(1)一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度都为0.2mol/L,则酸碱的物质的量相等,如a=7,说明反应后溶液呈中性,则HA是强酸,如a>7,反应后呈碱性,则HA是弱酸;(2)反应后溶液呈中性,如HA为强酸,则c=0.2,如HA为弱酸,则c>0.2,仅从乙组情况分析,c不一定等于0.2,由于反应后溶液呈中性,则有c(OH-)=c(H+),根据溶液呈中性,则有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以c(Na+) =c(A-);(3)等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,由于NaOH为强碱,则该酸为弱酸,在溶液中存在A-+H2O⇌HA+OH-,则c(Na+) =c(A-),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),一般来说,盐类的水解程度较低,则有c(A-)>c(OH-),所以有:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);(4)溶液的pH=9,则氢离子浓度为10-9 mol/L,等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,溶液中氢氧根离子全部来自于弱酸根离子水解得到的,c(OH-)= Kwc(H+)Kwc(H+) = 10−1410−910-1410-9 =10-5 mol/L,一元酸HA和NaOH溶液等体积混合生成NaA溶液,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),依据上述计算得到:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9) mol·L-1; 依据溶液中电荷守恒和物料守恒得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(Na+)=c(A-)+c(HA),合并得到c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol·L-1。‎
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