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阶段检测三化学反应原理第卷一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列物质性质的比较,不能用元素周期律解释的是()A.稳定性:H2ONH3B.碱性:NaOHAl(OH)3C.氧化性:F2Cl2D.酸性:CH3COOHH2CO32.CO和H2在ThNi5作用下可以合成CH4。已知温度为T时:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1CH4(g)+2H2O(g) 4H2(g)+CO2(g)H=+165 kJmol-1下列说法不正确的是()A.催化剂不能改变该反应的HB.中反应物的键能总和小于生成物的键能总和C.中反应物的总能量高于生成物的总能量D.CO(g)与H2(g)合成CH4(g)的反应为放热反应3.下列有关能量的判断和表示方法正确的是()A.由C(s,石墨) C(s,金刚石)H=+1.9 kJmol-1可知:石墨比金刚石更稳定B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多C.由H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3 kJmol-1可知:含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量为57.3 kJD.2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H=-285.8 kJmol-14.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g) H2(g)+I2(s)H0,若015 s内c(HI)由0.1 molL-1降到0.07 molL-1,则下列说法正确的是()A.015 s内用I2表示的平均反应速率v(I2)=0.001 molL-1s-1B.c(HI)由0.07 molL-1降到0.05 molL-1所需的时间小于10 sC.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快5.CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。按n(CO)n(H2)=12向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是()A.p10C.平衡常数:K(A)=K(B)D.在C点时,CO的转化率为75%6.下列图示与对应的叙述相符的是()A.图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8 kJmol-1B.图2表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大C.图3表示等质量的钾、钠分别与足量水反应,则甲为钠D.图4表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则相同条件下NaA溶液的pH大于同浓度的NaB溶液的pH7.在容积一定的密闭容器中,放入一定量的一氧化氮和足量的碳发生化学反应:C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如下图所示,则下列说法正确的是()A.该反应的H0B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1v逆D.若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则pC=pDpB8.下列说法正确的是()A.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4 Na+H+SO42-B.H2CO3是弱酸,故Na2CO3是弱电解质C.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质D.NaHCO3在水溶液中电离:NaHCO3 Na+HCO3-、HCO3- H+CO32-9.室温下,分别用0.1 molL-1溶液进行下列实验,结论不正确的是()A.向NaHCO3溶液中通入CO2至pH=7:c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)B.向CH3COONa溶液中加入等浓度、等体积的盐酸:c(Na+)=c(Cl-)C.向NaHSO4溶液中加入等浓度、等体积的Ba(OH)2溶液:pH=13D.向氨水中加入少量NH4Cl固体:c(NH4+)c(NH3H2O)增大10.下列说法中正确的是()A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝11.已知一定量Ca(OH)2固体溶于水后,存在以下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=4.710-6,下列措施可使Ksp增大的是()A.升高温度B.降低温度C.加入适量CaO固体D.加入适量Na2CO3固体12.实验:0.1 molL-1 AgNO3溶液和0.1 molL-1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;向滤液b中滴加0.1 molL-1 KI溶液,出现浑浊;向沉淀c中滴加0.1 molL-1 KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶13.常温下,向20 mL某盐酸中逐滴加入0.1 molL-1的氨水,溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如图所示,下列叙述正确的是()A.盐酸的物质的量浓度为1 molL-1B.在、之间的任意一点:c(Cl-)c(NH4+),c(H+)c(OH-)C.在点所示溶液中:c(NH4+)=c(Cl-)c(OH-)=c(H+),且V10-7 molL-114.下列有关电化学装置的说法正确的是()A.利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S,银器表面发生的反应为Ag2S+2e- 2Ag+S2-B.图b电解一段时间,铜电极溶解,石墨电极上有亮红色物质析出C.图c中的X极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼D.图d中若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀15.乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池,在制备乙醛的同时能获得电能,其总反应为2CH2CH2+O22CH3CHO。下列有关说法不正确的是()A.该电池可将化学能转化为电能B.每有0.1 mol O2反应,则迁移0.4 mol H+C.正极反应式为CH2CH2-2e-+2OH-CH3CHO+H2OD.负极区溶液的pH减小16.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL-1r 溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径的大小WXXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸第卷二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.(10分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题:(1)L的元素符号为;M在元素周期表中的位置为;五种元素的原子半径从大到小的顺序是(用元素符号表示)。(2)Z、X两元素按原子数目比13和24构成分子A和B,A的电子式为,B的结构式为。在标准状况下,将A充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面上升,(假设溶质不扩散)最后烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为(精确到0.001)。(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为,其最高价氧化物对应水化物的化学式为。(4)同温同压下,70 mL ZL2与10 mL L2混合后与水反应,余下的气体为(填化学式),体积为 mL。18.(10分)(1)“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4作氧化剂。已知:N2(g)+2O2(g)2NO2(g)H=+67.7 kJmol-1N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534.0 kJmol-12NO2(g)N2O4(g)H=-52.7 kJmol-1试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成N2和气态水的热化学方程式:。(2)已知2 mol SO2(g)氧化为2 mol SO3(g)的能量变化如图所示:写出SO2(g)氧化为SO3(g)的热化学方程式:。氧化SO2时,工业上常加入V2O5作催化剂,其反应机理可表示为SO2+V2O5SO3+2VO2,4VO2+O22V2O5;上图中表示加入V2O5的反应曲线为(填“a”或“b”)。(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO22CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为4OH-4e-O2+2H2O,则阴极反应为。(4)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。向日面时背日面时光电转化器水电解系统氢氧储罐燃料电池系统如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6 L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。19.(10分)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)都是自然界中常见的砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效,也用来入药。(1)砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。中,氧化剂是。中,若1 mol As4S4反应转移28 mol e-,则反应的化学方程式是。(2)中产物亚砷酸(H3AsO3)可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。人体血液的pH在7.357.45之间,用药后人体中含砷元素的主要微粒是。将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11 时发生反应的离子方程式是。下列说法中正确的是(填字母序号)。a.n(H3AsO3)n(H2AsO3-)=11时,溶液显碱性b.pH=12时,溶液中c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)c.在K3AsO3溶液中,c(AsO33-)c(HAsO32-)c(H2AsO3-)(3)工业含砷()废水常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中形成Fe(OH)3胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。经测定,不同pH 条件下铁盐对含砷()化合物的去除率如图所示。pH在59之间时,随溶液pH增大,铁盐混凝剂对含砷()化合物的吸附效果增强。结合(2)和(3)中图示解释可能的原因:。20.(12分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过 mol电子。(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为,这是由于NH4Cl溶液显(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式:,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态”。如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应的离子方程式:。(3)其他条件不变,若将盐桥换成铜导线与石墨,如图所示。一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液,现象是,电极反应为;乙装置中石墨(1)为极(填“正”“负”“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为,产物常用检验,反应的离子方程式为。21.(10分)在巴黎召开的第21届联合国气候大会主题是减少温室气体的排放量,人们用不同的方法将CO2进行转化利用。(1)处理CO2的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-283.0 kJ/mol2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H=-726.0 kJ/mol写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式: ;(2)CO2经催化加氢还可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)H=Q kJ/mol在0.1 MPa时,按n(CO2)n(H2)=13投料,下图表示平衡时四种气态物质的物质的量(n)与温度(T)的关系。Q0(填“”“=”或“H2CO3。 2.答案CA项,催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的H;B项,H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,由于反应的H0,故反应物的键能总和小于生成物的键能总和;C项,反应是吸热反应,故反应物的总能量低于生成物的总能量;D项,依据盖斯定律,由-可得:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)H=(-41 kJmol-1)-(+165 kJmol-1)=-206 kJmol-1,为放热反应。3.答案A石墨转化为金刚石的反应是吸热反应,金刚石能量高,石墨比金刚石稳定,故A正确;等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量更多,故B错误;含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合,醋酸为弱酸,溶于水电离需要吸热,放出热量小于57.3 kJ,故C错误;2 g H2的物质的量为1 mol,此反应为放热反应,Hp2;B项,升高温度,CH3OH的体积分数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,即HNa,所以反应速率KNa,且等质量的钾、钠分别与足量水反应时,K放出的氢气少,因此甲为钠,正确;D项,由图4可知酸性HAHB,则相同条件下NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,错误。7.答案CA项,随温度升高,NO浓度增大,即平衡逆向移动,则该反应的HK2;C项,在T2时,若反应体系处于状态D,则反应在正向进行,所以v正v逆;D项,其他条件相同时,温度越高,压强越大,pCpD=pB。8.答案DA项,NaHSO4在熔融状态下的电离方程式应为NaHSO4Na+HSO4-;B项,Na2CO3是盐,为强电解质;C项,SO3为非电解质;D项,NaHCO3为强电解质,完全电离,而HCO3-为弱酸酸式酸根,部分电离,电离方程式应用“”。9.答案CA项,由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),又因为c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-);B项,二者反应后所得溶液为CH3COOH和NaCl的混合溶液,所以c(Na+)=c(Cl-);C项,二者混合后Ba(OH)2过量,c(OH-)=0.2molL-1-0.1 molL-12=0.05 molL-1,所以pH13;D项,c(NH4+)c(NH3H2O)=Kbc(OH-),加入NH4Cl后溶液碱性减弱,c(OH-)减小,所以c(NH4+)c(NH3H2O)增大。10.答案CA项,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3;B项,将FeCl3固体溶解在硫酸中,会引入杂质SO42-,应溶解在盐酸中;C项,由于Fe3+水解,Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+,加入CuO消耗H+,从而使其水解完全,除去Fe3+;D项,泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3。11.答案BCa(OH)2的Ksp随温度的升高而减小。12.答案B由题干信息可推知,AgNO3溶液和NaCl溶液恰好反应,AgNO3+NaCl AgCl+NaNO3,沉淀c为AgCl(白色),滤液b为NaNO3溶液,AgCl虽然为难溶性物质,但在水中仍有少量溶解,故滤液b中仍有极少量的Ag+,当加入KI溶液时,Ag+I- AgI,生成了溶解度更小的AgI沉淀。故可判定B项错误,其他选项正确。13.答案BA项,盐酸的初始pH=1,则c(HCl)=c(H+)=0.1 molL-1;B项,在、之间的任意一点,溶液的pHc(OH-),根据电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)c(NH4+);C项,盐酸与氨水恰好反应时,氨水体积为20 mL,由于NH4+的水解,溶液呈酸性,故溶液呈中性时,需增加氨水的用量,即pH=7时,V20;D项,点时,溶液中含有过量的NH3H2O,NH3H2O电离出来的OH-抑制水的电离,故由水电离出的c(OH-)10-7 molL-1。14.答案AA项,形成原电池,Al为负极,被氧化,Ag2S为正极,被还原,正极反应式为Ag2S+2e-2Ag+S2-;B项,铜为阴极,发生还原反应,不能溶解,石墨电极上生成氧气;C项,图c中的X极若为负极,粗铜为阴极,而电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;D项,该装置有外接电源,属于“有外加电流的阴极保护法”。15.答案CA项,原电池工作时,将化学能转化为电能;B项,由O2+4H+4e-2H2O可知,每有0.1 mol O2反应,则迁移H+0.4 mol;C项,正极发生还原反应,电极反应式为O2+4H+4e-2H2O;D项,负极反应式为CH2CH2-2e-+H2OCH3CHO+2H+,氢离子浓度增大,溶液的pH减小。16.答案C根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烷烃,s为一氯代烷、二氯代烷等的混合物,从而推出W、X、Y、Z四种元素分别为H、C、O、Cl。A项,原子半径大小为HOC(即WYClC(即YZX),错误;C项,Y的氢化物有H2O2、H2O,二者在常温常压下均为液态,正确;D项,X的最高价氧化物的水化物为H2CO3,属于弱酸,错误。第卷二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.答案(1)O第三周期第A族AlCNOH(2)HNHH0.045 molL-1(3)34H2SeO4(4)NO10解析X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素且原子序数依次增大,则X、Y、Z、L分别为H、C、N、O;M是地壳中含量最高的金属元素,则M为Al。(2)A为NH3,B为N2H4;装满NH3的干燥烧瓶倒扣在水槽中,溶液充满烧瓶,设烧瓶容积为V,则c=V22.4 L/molV=122.4 L/mol0.045 molL-1;(3)Se原子序数比O大26,则Se的原子序数为34,最高价氧化物对应的水化物为H2SeO4;(4)NO2与O2混合通入水中首先发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,10 mL O2消耗40 mL NO2,剩余30 mL NO2发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,则剩余气体为NO,体积为10 mL。18.答案(1)2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)H=-1 083.0 kJmol-1(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-198 kJmol-1b(3)2CO2+4e-+2H2O2CO+4OH-(或CO2+2e-+H2OCO+2OH-)(4)2解析(1)根据盖斯定律可知2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g)H=-1 083.0 kJmol-1。(2)V2O5为催化剂,能降低反应的活化能,但焓变不变。(4)2H2O2H2+O21 mol 0.5 mol所以该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为2 mol。19.答案(1)As2S3As4S4+7O2 2As2O3+4SO2(2)H3AsO3H3AsO3+OH- H2AsO3-+H2Oac(3)pH在59时,主要微粒为H3AsO3和H2AsO3-,由于Fe(OH)3胶粒表面带正电荷,可以吸附带负电荷的微粒,随着pH上升,H2AsO3-含量变大,吸附效果变好。此外,pH升高更利于水解,促进Fe(OH)3生成,Fe(OH)3含量升高,吸附效果变好解析(1)由元素化合价变化可得出As2S3是氧化剂。由得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式:As4S4+7O2 2As2O3+4SO2。(2)由图像可看出pH在7.357.45之间时主要微粒是H3AsO3。调节pH=11时,主要微粒是H2AsO3-,则反应的离子方程式为H3AsO3+OH- H2AsO3-+H2O。a项,由图像可知此时pH约为9,溶液显碱性,正确。b项,pH=12时,溶液显碱性,c(OH-)c(H+),错误。c项,正确。20.答案(1)Fe+Cu2+Fe2+Cu0.2(2)2H+2e-H2酸性NH4+H2ONH3H2O+H+2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-2Fe3+3Cl2+8H2O2FeO42-+6Cl-+16H+(3)溶液变红O2+2H2O+4e-4OH-阴2Cl-2e-Cl2湿润淀粉-KI试纸Cl2+2I-2Cl-+I2解析(1)设导线中通过的电子的物质的量为x mol,则负极减少28x g,正极增重32x g,28x+32x=12,x=0.2;(2)NH4Cl水解溶液显酸性,正极上H+得电子,负极上Fe失电子生成Fe2+。Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Cl2过量时,发生的反应为2Fe3+3Cl2+8H2O2FeO42-+6Cl-+16H+;(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池,乙装置成为电解池。甲中Fe为负极,Cu为正极,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极,与铜丝相连的电极为阳极,电极反应式为2Cl-2e-Cl2,Cl2可用湿润的淀粉-KI试纸检验。21.答案(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)H=-61.5 kJ/mol(2)H2O(3)太阳能转化为电能,电能转化为化学能正3CO2+18H+18e-C3H6+6H2O(4)2Fe3O46FeO+O22 mol解析(1)将已知热化学方程式依次编号为、,根据盖斯定律12(3-)得:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)H=-61.5 kJ/mol;(2)由曲线变化可知随着温度升高,氢气的物质的量逐渐增多,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应放热,Q0;随着温度升高,氢气的物质的量逐渐增多,因氢气为反应物,则曲线a表示的物质为CO2,由计量数关系可知曲线b表示的物质为水,曲线c表示的物质为C2H4;(3)太阳能电池为电源,电解二氧化碳水溶液得到乙烯、丙烯等,可知能量转化形式主要有太阳能转化为电能,电能转化为化学能;电解时,二氧化碳在b极上生成丙烯,得到电子的一极为电源的正极,电极反应式为3CO2+18H+18e-C3H6+6H2O;(4)由示意图可知,过程1中四氧化三铁在大于2 300 K条件下分解生成氧化亚铁和氧气,反应的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2。
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