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- 2021-07-06 发布
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会宁四中2019-2020学年度第一学期高二级期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,在答题卡上对应题目填写处准确填写答案。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只上交答题卡,试卷考生保留。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Al-27 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Ba-137 Cu-64 Ag-108 Pb-207
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共42分)
1. 应对能源危机的有效途径之一就是寻找新能源.下列属于新能源的是( )
A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气
【答案】C
【解析】
【详解】A、煤属于化石能源,A项错误;
B、石油属于化石能源,B项错误;
C、太阳能属于新能源,C项正确;
D、天然气属于化石能源,D项错误;
答案选C。
2. 下列物质的水溶液,不存在电解质分子的是(水分子除外)( )
A. HCl B. CH3COOH C. NH3 D. HF
【答案】A
【解析】
【详解】A、HCl是强酸在溶液中完全电离,没有电解质分子,A项正确;
B、醋酸属于弱电解质,B项错误;
C、氨气溶于水生成一水合氨,属于弱电解质,C项错误;
D、HF属于弱酸,D项错误;
答案选A。
3.已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡:Cr2O72﹣(橙色)+H2O⇌2CrO42﹣(黄色)+2H+
,加入下列物质能使溶液变为橙色的是( )
A. 氨水 B. 硫酸 C. NaOH D. 水
【答案】B
【解析】
【详解】A、氨水能中和氢离子,是平衡正向移动,颜色变黄,A项错误;
B、硫酸引入了氢离子,使平衡逆向移动,溶液显橙色,B项正确;
C、氢氧化钠加入与氢离子结合,反应正向移动,溶液显黄色,C项错误;
D、加水,平衡正向移动,D项错误;
答案选B。
4.下列过程需要通电才能进行的是( )
①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化学腐蚀
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ②③④ D. 全部
【答案】C
【解析】
【详解】①电离是在水溶液中或熔融状态下发生的转化,是物理过程,不需要通电;
②电解是在直流电作用下发生的转化,是化学过程,符合题意;
③电镀是在直流电作用下发生的电解反应,符合题意;
④电泳是胶粒在直流电作用下发生的定向移动,符合题意;
⑤电化学腐蚀是金属发生的原电池反应,属于自发的氧化还原反应,不需要通电。
符合条件的选项为②③④。答案为C。
5. 某可逆反应当正反应速率增大时,下列说法正确的是( )
A. 逆反应速率一定增大 B. 平衡一定向正反应方向进行
C. 反应物的转化率一定增大 D. 该反应的条件一定发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、加入反应物,正反应速率增大,逆反应速率瞬间不变,A项错误;
B、升高温度,反应速率增大,但不一定正向移动,B项错误;
C、升高温度,反应速率增大,但不一定正向移动,反应物的转化率不一定增大,C项错误;
D、该反应的条件一定发生变化,D项正确;
答案选D。
6. 下列关于氯化铵溶液的说法正确的是
A. 升高温度,氯化铵水解程度增大
B. 水解平衡向右移动,溶液的pH一定减小
C. 向溶液中加入氯化钠固体,能抑制氯化铵的电离
D 向溶液中加入氯化铵固体,水解平衡向右移动,水解程度增大
【答案】A
【解析】
【详解】A、水解吸热,故升高温度,氯化铵水解程度增大,A项正确;
B、加水之后平衡向右移动,但溶液的pH变大, B项错误;
C、钠离子和氯离子都不参与水解,故向溶液中加入氯化钠固体,对水解无影响,C项错误;
D、向溶液中加入氯化铵固体,水解平衡向右移动,但浓度增大,水解程度减小,D项错误;
答案选A。
7. 用惰性电极电解下列溶液的说法正确是
A. 电解氯化钾溶液的过程中,溶液的pH变小
B. 电解硝酸银溶液的过程中,阴极质量不变,阳极质量增大
C. 电解硫酸钠溶液的过程中,两极产生气体的物质的量不相同
D. 电解氢氧化钠溶液的过程中,氢氧化钠的物质的量浓度减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、电解氯化钾溶液的过程中,生成了碱,溶液的pH变大,A项错误;
B、电解硝酸银溶液的过程中,银离子在阴极放电,生成银单质,故阴极质量增大,B项错误;
C、电解硫酸钠溶液的过程中,阴极氢离子生成氢气,阳极氢氧根生成氧气,故两极产生气体的物质的量不相同,C项正确;
D、电解氢氧化钠溶液的过程中,实际电解的水,故氢氧化钠的物质的量浓度增大,D项错误;
答案选C。
8. 在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 无色溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
B. 含有大量Fe3+的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
C. pH=12的溶液中:K+、NH4+、SO42-、NO3-
D. 水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1:K+、Na+、Cl-、NO3-
【答案】D
【解析】
【详解】A.无色溶液中Fe2+不能大量共存,A错误;
B.含有大量Fe3+的溶液中SCN-不能大量共存,B错误;
C.pH=12的溶液显碱性,则溶液中NH4+不能大量共存,C错误;
D.水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1溶液中水的电离被抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性,不论是酸性还是碱性溶液中K+、Na+、Cl-、NO3-之间均不反应,可以大量共存,D正确;
答案选D。
9.为了除去MgCl2酸性溶性中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这种试剂是
A. NH3·H2O B. NaOH C. Na2CO3 D. MgCO3
【答案】D
【解析】
【详解】Fe3+易水解生成沉淀,可通过调节溶液pH的方法促进Fe3+的水解,注意不能引入新的杂质。
A.加入NH3•H2O混入氯化铵杂质,且生成氢氧化镁沉淀,A错误;
B.加入NaOH易生成氢氧化镁沉淀,且混入NaCl杂质,B错误;
C.加入Na2CO3,易混入NaCl杂质,C错误;
D.加入MgCO3,MgCO3与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,D正确;
故合理选项是D。
10. 下列溶液,按pH由小到大顺序排列的是( )
①0.1mol/L HCl溶液②0.1mol/L H2SO4溶液③0.1mol/L NaOH溶液④0.1mol/L CH3COOH溶液
A. ①②④③ B. ②①④③ C. ③④①② D. ④③②①
【答案】B
【解析】
【详解】①0.1mol/L HCl溶液,pH=1,②0.1mol/L H2SO4溶液,pH<1,③0.1mol/L NaOH溶液pH=13,④0.1mol/L CH3COOH溶液7>pH>1,g故pH由小到大顺序:②①④③,B项正确;
答案选B。
11.下列离子方程式属于水解的是( )
A. HCO3﹣+H2O H3O++CO32﹣ B. CH3COO﹣+H3O+CH3COOH+H2O
C. HS﹣+H2O H2S+OH﹣ D. NH4++OH﹣NH3•H2O
【答案】C
【解析】
试题分析:A、碳酸氢根的电离,A项错误;B、制备醋酸,B项错误;C、硫氢根离子的水解,C项正确;D、制备一水合氨,D项错误;答案选C。
考点:考查水解方程式的判断
12.一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是
A. 容器中的压强不再发生变化
B. X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2
C. X、Y、Z的速率之比1:2:2
D. 单位时间内生成n mol Z,同时消耗n mol Y
【答案】A
【解析】
【详解】A、两边气体计量数不等,容器中的压强不再发生变化,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故A正确;
B、当体系达平衡状态时,X、Y、Z的物质的量之比可能为1:2:2,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故B错误;
C、只要反应发生速率之比就符合计量数之比,因此X、Y、Z的速率之比1:2:2,不能说明达到平衡状态,故C错误;
D、单位时间内生成n mol Z,同时消耗n mol Y,都表示正反应速率,未体现正、逆反应速率的关系,故D错误;
故选A。
13.用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B. 用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C. 用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水进行滴定
D. 用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A. 用蒸馏水洗净滴定管后,必须再用标准液盐酸润洗滴定管,避免滴定管内的水分将标准液稀释了,标准液浓度减小,滴定时消耗体积增大,测定结果偏大,A项错误;
B. 用蒸馏水洗后的锥形瓶,不能再用待测液润洗,避免润洗后待测液物质的量增加,测定结果偏大,B项错误;
C. 锥形瓶内多些蒸馏水不影响滴定结果,因为待测液的物质的量没有变化,测定结果不会受到影响,C项正确;
D. 当溶液由红色刚变无色时,不能立即读数,必须等到溶液颜色半分钟不再变化,否则会影响测定结果,D项错误;
答案选C。
14.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是
A. CO32-+H2OHCO3-+OH- 热的纯碱溶液清洗油污
B. Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C. TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓+4HCl 用TiCl4 制备TiO2
D. SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
【答案】D
【解析】
【分析】
A项,加热使平衡向右移动,溶液碱性增强;B项,氢氧化铝胶体具有吸附作用,可以做净水剂;C. TiCl4属于强酸弱碱盐,能够发生水解;D.加入氢氧化钠溶液,中和了盐酸,平衡右移,促进SnCl2的水解。
【详解】A项,加热使平衡向右移动,溶液碱性增强,有利于除油污,A正确; B项,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可以做净水剂,B正确;C项,TiCl4
属于强酸弱碱盐,水解可以生成TiO2·xH2O,加热失水可得TiO2,C正确;加入氢氧化钠溶液,中和了盐酸,平衡向氯化亚锡水解的方向进行,所以配制氯化亚锡溶液时应加入盐酸,D错误;正确选项D。
15.已知:2NO2 N2O4 △H<0,CaO溶于水放热,NH4Cl晶体溶于水吸热.在3个体积相等的圆底烧瓶中充满等量的NO2气体,并分别放置在加有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:(1)中加入CaO,(2)中加入NH4Cl晶体,(3)中不加任何其它物质,如图所示.下列叙述正确的是( )
A. (1)中红棕色变深,(2)中红棕色变浅
B. (1)中红棕色变浅,(2)中红棕色变深
C. 烧瓶(1)中气体压强不变
D. 烧瓶(2)中气体的压强增大
【答案】A
【解析】
【详解】A、2NO2N2O4△H<0,(1)中加入氧化钙反应放热,反应逆向移动,红综色变深,(2)中加入氯化铵,吸热温度降低,平衡正向移动,红棕色变浅,A项正确;
B、2NO2 N2O4△H<0,(1)中加入氧化钙反应放热,反应逆向移动,红综色变深,(2)中加入氯化铵,吸热温度降低,平衡正向移动,红棕色变浅,B项错误;
C、2NO2 N2O4△H<0,(1)中加入氧化钙反应放热,反应逆向移动,压强变大,C项错误;
D、(2)中加入氯化铵,吸热温度降低,平衡正向移动,压强减小,D项错误;
答案选A。
16.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )
A. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色
D. 电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解时在阳极氯离子失电子得到氯气,在阴极是氢离子得到电子生成氢气,故A错误;
B.在阳极附近是氯离子失电子得到氯气,滴入KI溶液,氯气能将碘离子氧化为碘单质而使得溶液呈棕色,故B正确;
C.在阴极阴极是氢离子得到电子生成氢气,该极附近的溶液显碱性,滴入酚酞试液,溶液呈红色,故C错误;
D.电解一段时间后,全部电解液几乎是氢氧化钠,溶液显示碱性,故D错误;
故答案为B。
17.有等体积、等pH的Ca(OH)2、KOH和NH3•H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系正确的是( )
A. V3>V2>V1 B. V3=V2=V1 C. V3>V2=V1 D. V1=V2>V3
【答案】C
【解析】
【详解】Ca(OH)2、KOH为强电解质,完全电离,等体积、等pH的Ca(OH)2、KOH和NH3•H2O三种碱溶液中,c(OH-)相同,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积V1=V2;NH3•H2O为弱碱,等pH时,其浓度大于NaOH,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,弱碱继续电离产生氢氧根离子,则消耗酸多,即V2<V3,所以消耗酸的体积关系为V3>V2=V1,故选C。
【点睛】明确pH与浓度的关系及强碱、弱碱的判断、弱碱的电离平衡是解答本题的关键。解答本题要注意与“等体积、等浓度的Ca(OH)2、KOH和NH3•H2O三种碱溶液”的区别。
18.铅蓄电池的电池反应为: 下列说法正确的是
A. 放电时,正极的反应式是:
B. 放电时,电解质溶液中的H+向负极移动
C. 充电时,阳极的电极反应为:
D. 充电时,当有20.7gPb生成时,转移的电子为0.1mol
【答案】A
【解析】
【分析】
由化合价变化可知,当为原电池时,Pb为负极,发生氧化反应,电极方程式为Pb+SO42--2e-=PbSO4,PbO2为正极,发生还原反应,电极方程式为PbO2+4H++SO42--2e- =2H2O+PbSO4,在充电时,阴极发生的反应是PbSO4+2e-=Pb+SO42-,阳极反应为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+,放电时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,据此解答该题。
【详解】A. 放电时,PbO2为正极,发生还原反应,电极方程式为PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4,A项正确;
B. 放电时,蓄电池内电路中H+向正极移动,B项错误;
C. 在充电时,阳极反应为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+,C项错误;
D. 在充电时,阴极发生的反应是PbSO4+2e-=Pb+SO42-,所以当有20.7gPb生成时,转移的电子为,D项错误;
答案选A。
19.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是
A. c(H+) B. Ka(HF) C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A. HFH++F-,加水稀释,c(H+)减小,A项错误;
B. Ka=,只与温度有关,不会随着浓度的变化而变化,B项错误;
C. =,加水不断稀释,n(F-)不断减小直至为0,而n(H+)则无线接近于10-7mol,故会减小,C项错误;
D. = ,因c(F-)减小,故 增大,D项正确;
答案选D。
20. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+483.6 kJ/mol
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为: NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol
D. 己知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】C
【解析】
【详解】A、燃烧是放热反应,ΔH <0,A项错误;
B、能量越低越稳定,石墨能量低,故石墨更稳定,B项错误;
C、含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为: NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.4 kJ/mol ,C项正确;
D、己知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,完全燃烧放热更多,焓变小,则ΔH1>ΔH2,D项错误;
答案选C。
21.下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是( )
A. a为负极,b为正极 B. a为阳极,b为阴极
C. 电解过程中,d电极质量增加 D. 电解过程中,氯离子浓度不变
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,根据电流方向可知a为正极,b为负极,故A错误;
B选项,根据电流方向可知a为正极,b为负极,故B错误;
C选项,根据电流方向可知a为正极,b为负极,c为阳极,d为阴极,电解过程中,d
电极铜离子得到电子变为铜单质,质量增加,故C正确;
D选项,电解过程中,c极氯离子失去电子变为氯气,因此浓度减小,故D错误;
综上所述,答案为C。
二、非选择题(本大题包括5小题,共58分)
22.下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl
(1)溶液呈碱性的有__________(填序号)。
(2)常温下0.01 mol/L HCl溶液的pH=_________;
(3)常温下pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-) =__________。
(4)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因_________________。
【答案】 (1). ②④⑤ (2). 2 (3). 10-3mol/L (4). CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-
【解析】
【详解】(1)②NaOH属于碱,④NH3·H2O属于弱碱,⑤CH3COONa醋酸跟水解,故呈碱性;
(2)常温下0.01 mol/L HCl溶液的pH=2;
(3)常温下pH=11的CH3COONa溶液中,氢离子的浓度=10-11mol/L,由水电离产生的c(OH-) =10-14/10-11=0.001mol/L;
(4)CH3COONa溶液呈碱性是因为醋酸跟水解,反应:CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-。
23.醋酸和盐酸分别是常见的一元弱酸和强酸.
(1)醋酸在水溶液中的电离方程式为_________________。
(2)科学家提出了用酸度(AG)表示溶液酸碱性的概念,规定:AG=lg则pH=3的醋酸溶液的AG=_________________。
(3)用0.1mol•L﹣1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL浓度均为0.1mol•L﹣1
的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是________________(填“I”或“II”)。
②V1和V2的关系:V1_________V2(填“>”、“=”或“<”)。
③M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
【答案】 (1). CH3COOH = CH3COO- + H+ (2). 8 (3). I (4). < (5). c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】
【详解】(1)醋酸在水溶液中的电离方程式为CH3COOH = CH3COO- + H+。
(2)pH=3的盐酸溶液中氢离子浓度0.001molL-1,氢氧根离子浓度为1×10-11molL-1,AG=lg=8。
(3)①加入10mL的氢氧化钠,图I的pH大,故图I是滴定醋酸的曲线;
②当PH等于7时,盐酸所需氢氧化钠体积大;
③M电时,溶液中是等量醋酸和醋酸钠,故离子浓度:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
24.某学生为探究AgCl沉淀溶解和转化,设计实验方案并记录如下
Ⅰ.将等体积等浓度的AgNO3溶液和NaCl溶液混合得到浊液W,过滤,得到滤液X和白色沉淀Y
Ⅱ.向滤液X中滴加几滴饱和Na2S溶液 出现浑浊
Ⅲ.取少量白色沉淀Y,滴加几滴饱和Na2S溶液 沉淀变为黑色
Ⅳ.取少量白色沉淀Y,滴加几滴浓氨水 沉淀逐渐溶解
(1)步骤Ⅰ的浊液W中存在的沉淀溶解平衡为_______________;
(2)由步骤Ⅱ的浑浊可推测,滤液X中除了含有Na+、NO3﹣,还含有的离子有_______________;
(3)能说明步骤Ⅲ中沉淀变黑的离子方程式为____________.沉淀转化的主要原因是_____________;
(4)已知:Ag++2NH3•H2O===Ag(NH3)2++2H2O,用平衡移动原理解释步骤Ⅳ中加入浓氨水沉淀逐渐溶解的原因______________;
【答案】 (1). AgClAg++Cl- (2). Ag+、Cl- (3). 2AgCl(s)+S2-=Ag2S(s)+Cl-(aq) (4). 该温度下硫化银比氯化银溶解度小 (5). AgClAg++Cl-银离子与氨水结合,降低看溶液中的银离子浓度,使上述平衡正向移动,使氯化银溶解
【解析】
【详解】(1)AgNO3溶液和NaCl溶液混合得到浊液是氯化银沉淀,沉淀溶解平衡为:AgCl Ag++Cl-。
(2)氯化银存在AgClAg++Cl-沉淀溶解平衡,故溶液中还含有Ag+、Cl-。
(3)步骤Ⅲ中沉淀变黑是因为该温度下硫化银比氯化银溶解度小,氯化银沉淀转变成硫化银沉淀,2AgCl(s)+S2-=Ag2S(s)+Cl-(aq);
(4)步骤Ⅳ中加入浓氨水沉淀逐渐溶解的原因是AgClAg++Cl-银离子与氨水结合,降低看溶液中的银离子浓度,使上述平衡正向移动,使氯化银溶解。
25.如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式__________________;
(2)石墨(C)极的电极反应式为________________________;
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L ,丙装置中阴极析出铜的质量为________g;
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示),用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠作电解质溶液,阳极选用________作电极。
【答案】 (1). CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O (2). 2Cl--2e-=Cl2↑ (3). 4.48L (4). 12.8 (5). 铁
【解析】
试题分析:(1)甲烷燃料电池,甲烷在负极反应,方程式:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。
(2)甲中氧气一极为正极,甲烷一极为负极,故乙中铁极为阴极,石墨为阳极,反应:2Cl--2e-=Cl2。
(3)标准状况下,2.24 L氧气物质的量=0.1mol,转移电子0.4mol,铁极反应:2H++2e-=H2,故生成0.2mol氢气,体积=0.2×22.4=4.48L;据转移电子相等,丙中阴极反应:Cu2++2e-=Cu,析出铜物质的量是0.2mol,质量=0.2×56=12.8g。
(4)为生成二价铁,阳极需用铁作电极。
考点:考查电解池和原电池
26.甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
平衡常数
温度(℃)
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
(1)反应②是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)判断反应③△H______0; △S______0(填“>”“=”或“<”)在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol,此时v(正)_____v(逆)(填“>”“=”或“<”)
(4)一定温度下,在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是________________。
【答案】 (1). 吸热 (2). = (3). < (4). < (5). 加入催化剂 (6). 将容器的体积快速压缩至2L
【解析】
【详解】(1)由表格可知反应②的K随温度升高而升高,故升高温度平衡正向移动,正向吸热;
(2)压强改变平衡常数不变,故K(A)=K(B);
(3据盖斯定律反应③=反应①+反应②,K=K1K2,随温度升高K减小,故△H<0,气体系数减小,△S<0;
(4)根据题给图像知,当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,一氧化碳的平衡浓度未发生变化,只是缩短了达平衡的时间,故改变的条件是加入催化剂;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,达平衡的时间缩短,一氧化碳的平衡浓度增大为原来的1.5倍,改变的条件是将容器的体积快速压缩至2L。