2023-2024广东省深圳外国语学校高二(上)期末化学模拟试卷

2023-2024学年广东省深圳外国语学校高二(上)期末化学模拟试卷
一.选择题(共16小题,满分32分,每小题2分)
1.(2分)对应下列叙述的微粒M和N,肯定属于同主族元素且化学性质相似的是(  )
A.原子核外电子排布式:M为1s22s2,N为1s2
B.结构示意图:M ,N
C.M原子基态2p轨道上有一对成对电子,N原子基态3p轨道上有一对成对电子
D.M原子基态2p轨道上有1个未成对电子,N原子基态3p轨道上有1个未成对电子
2.(2分)已知:①H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H1=﹣57.3kJ mol﹣1,②2CH2OH(l)+3O2(g)═4H2O(l)+2CO2(g)△H2=﹣1453kJ mol﹣1,下列有关说法正确的是(  )
A.甲醇的燃烧△H=﹣726.5kJ mol﹣1
B.若反应②中水为气态,则同样条件下的反应热:△H<△H2
C.向含0.1mol NaOH的溶液中加入一定体积1mol L﹣1的醋酸,反应中的热量变化如图所示
D.HCl(aq)+NH3 H2O(aq)═NH4Cl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ mol﹣1
3.(2分)NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)△H,该反应需要经历如下两步:
Ⅰ.NO(g)+CO(g)+Rh(s) RhN(s)+CO2(g)△H1=﹣33.44kJ mol﹣1
Ⅱ.RhN(s)+NO(g) Rh(s)+N2O△H2=﹣319.35kJ mol﹣1
如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量关系。下列有关判断正确的是(  )
A.一定条件下2mol NO(g)和1mol CO(g)充分反应放出的热量为352.79kJ
B.E1为反应2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)的活化能
C.△H=E3﹣(E1+E2)
D.使用催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率
4.(2分)铁在一定条件下能够和水反应,最近科学家利用常见金属铁研发了一种新型可充电池,简易装置如图。下列说法错误的是(  )
A.该电池不能在低温环境下使用
B.充电时,石墨烯a应连接电源的负极
C.放电时,电池内部O2﹣向石墨烯b移动
D.充电时,石墨烯b极发生反应:FeOx+2xe﹣═Fe+xO2﹣
5.(2分)关于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol,下列说法正确的是(  )
A.加入2molNH3反应达平衡时共吸收92.4kJ的热量
B.若转移1.5mol电子,则消耗0.75mol的H2
C.当V正(N2)=3V逆(H2)时,反应达到平衡
D.当反应达到平衡时,增大压强,V逆减小
6.(2分)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的反应速率随反应时间变化的示意产图如图。若其他条件保持不变,时刻改变的外界条件可能是(  )
A.浓度 B.催化剂 C.压强 D.温度
7.(2分)下列离子能大量共存的一组是(  )
A.Fe3+、Cu2+、SO42﹣、NO3﹣
B.HCO3﹣、K+、Cl﹣、[Al(OH)4]﹣
C.Na+、Al3+、Br﹣、S2﹣
D.ClO﹣、Mg2+、SO42﹣、I﹣
8.(2分)将等体积的CH3COOH溶液和HNO2溶液分别加水稀释,pH随加水稀释倍数的变化如图所示,据图分析,下列说法正确的是(  )
A.a点时的两溶液中存在:c(CH3COOH)>c(HNO2)>c(H+)>c(CH3COO﹣)>c()
B.酸的电离程度:c点=d点>b点
C.b、c两点时的溶液分别与NaOH恰好中和,溶液中n(Na+):b点>c点
D.溶液中水的电离程度:a点<b点<c点<d点
9.(2分)已知:pKa=﹣lgKa。25℃时,几种弱酸的pKa值如表所示。下列说法正确的是(  )
弱酸的化学式 CH3COOH HCOOH H2SO3
pKa 4.74 3.74 1.90 7.20
A.25℃时,等体积、等浓度的CH3COONa和 HCOONa溶液中所含离子总数:后者大于前者
B.中和等体积、等pH的HCOOH溶液和CH3COOH溶液消耗NaOH的量:前者大于后者
C.25℃时,某乙酸溶液pH=a,则等浓度的甲酸pH=a﹣1
D.向Na2SO3溶液中加入过量乙酸,反应生成SO2
10.(2分)在一固定容积的密闭容器中,充入1molCO2和1molH2发生如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数 (K) 与温度 (T)的关系如表:关于该反应的说法不正确的是(  )
T/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
A.ΔH>0
B.830℃时反应达到平衡,CO2气体的转化率为50%
C.1000℃,当 c(CO2) c(H2)═c(CO) c(H2O)时,该反应向正反应方向进行
D.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:v逆<v正
11.(2分)25℃时,向25mL0.1mol L﹣1邻苯二甲酸(H2A)溶液中加入KOH固体,混合溶液的pH随﹣1gc(HA﹣)以及﹣1gc(A2﹣)的关系如图所示(忽略溶液体积变化和邻苯二甲酸的挥发)。
下列有关叙述不正确的是(  )
A.邻苯二甲酸的Ka1约为1.0×10﹣3
B.b点有关微粒浓度大小关系为c(K+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(OH﹣)
C.从b点到e点,水电离的c(H+)一直增大
D.pH=10时,104.2
12.(2分)2X(g)+3Y(g) 2Z(g)△H=﹣ckJ mol﹣1,一定条件下,将2molX和3molY通入2L恒温恒容密闭容器中,反应10min,该反应达平衡,测得Y的物质的量为1.2mol。下列说法正确的是(  )
A.10min内,Y的平均反应速率为0.18 mol L﹣1 min﹣1
B.第10min时,X的反应速率为0.04 mol L﹣1 min﹣1
C.达平衡时,容器内压强为开始时压强的0.64倍
D.10min内,X和Y反应放出的热量为ckJ
13.(2分)根据原子结构及元素周期律的知识,下列叙述正确的是(  )
A.由于分子中氢原子数:H2SO4>HClO4,故酸性:H2SO4>HClO4
B.由子F元素的最低化合价为﹣1价,故F元素的最高化合价为+7价
C.硅处于金属与非金属的过渡位置,故硅可用作半导体材料
D.Cl﹣、S2﹣、Ca2+、K+半径逐渐减小
14.(2分)湿法提银工艺中,浸出的Ag+需加入Cl﹣进行沉淀。25℃时,平衡体系中含Ag微粒的分布系数δ[如δ()]随lgc(Cl﹣)的变化曲线如图所示。已知:lg[Ksp(AgCl)]=﹣9.75。下列叙述错误的是(  )
A.AgCl溶解度随c(Cl﹣)增大而不断减小
B.沉淀最彻底时,溶液中c(Ag+)=10﹣7.21mol L﹣1
C.当c(Cl﹣)=10﹣2mol L﹣1时,溶液中c()>c(Ag+)>c()
D.25℃时,Cl﹣ 的平衡常数K=100.2
15.(2分)室温下,向20.00mL0.1000mol L﹣1的某一元碱MOH溶液中滴加未知浓度的稀硫酸溶液,混合溶液的温度与pH随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.稀硫酸的浓度为0.1000mol L﹣1
B.室温下MOH的电离平衡常数Kb=1.0×10﹣6
C.b点对应的溶液中:2c(OH﹣)+c(MOH)=c(M+)+2c(H+)
D.当pH=7时,溶液中存在c(H+)=c(OH﹣)<c(M+)<c()
16.(2分)SO2是主要大气污染物之一,工业上可用如图所示装置吸收转化SO2(A、B均为惰性电极)。下列说法正确的是(  )
A.电解过程中,阳极区溶液的pH变大
B.A极上发生氧化反应
C.离子交换膜为阳离子交换膜
D.B极上的电极反应式为:SO2+2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+
二.解答题(共4小题,满分56分,每小题14分)
17.(14分)某小组同学对铁的腐蚀与保护进行如下探究设计。请回答下列问题
(1)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液润湿后,至于图一所示装置中将导管c中液柱逐渐上升至高于试管b中液面,其原因是试管a中发生了    腐蚀化学方程式表示其变化    ,试管a外壁逐渐变热,推测后续导管c液柱可能会逐渐    。
(2)学生甲用图一装置只将“NaCl溶液”改为“稀醋酸”润湿,此时碳粉电极反应式为    ,此时可观察到的现象为    。
(3)学生乙用图二装置验证牺牲阳极的阴极保护法的效果,烧杯内盛有(3%NaCl溶液),当连接好的装置一段时间后,直接向铁及附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液,发现溶液中有特征蓝色沉淀产生,于是得出结论,此装置不能有效保护铁电极。
①你对此评论为    (填“合理”或“不合理”),请用必要的文字和化学用语进行分析    。
②当实验方案为    时,观察不到明显现象,得出结论:该装置能有效保护铁。
(4)学生丙用图三装置对铁电极进行外加电流的阴极保护实验,A电极反应式为    ,B电极材料是    。
18.(14分)“十三五”期间中国应对气候变化工作取得显著成效,并向国际社会承诺2030年“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。CO2的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视,将CO2转化为高附加值化学品已成为有吸引力的解决方案。
Ⅰ.CO2合成二甲醚(DME):
(1)合成二甲醚反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。
已知:a.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=﹣49kJ/mol
b.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=﹣25kJ/mol
则合成二甲醚的反应的ΔH=   kJ/mol,反应b正反应的活化能    (填“>”、“<”或“=”)逆反应的活化能。
(2)将1molCO2,3molH2通入容积为1L的恒容密闭容器中合成二甲醚,200℃时容器内CO2的物质的量随时间的变化如表所示:
时间/min﹣1 10 20 30 40 50 60
n(CO2)mol 0.31 0.53 0.40 0.30 0.20 0.20
①0~40min内,消耗H2的平均反应速率为    mol L﹣1 min﹣1。
②能说明反应已达平衡状态的是    (填标号)
a.c(CO2):c(H2O)=1:6
b.混合气体的密度不变
c.2v正(H2)=v逆(H2O)
d.密闭容器内压强不变
e.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)在不同温度和不同氢碳比时,合成二甲醚反应CO2的平衡转化率如图1所示,则图中氢碳比由大到小的关系是    (用a、b、c、d表示)。
(4)在503K时,当以氢碳比为0.9时合成二甲醚(如图2),则化学平衡常数Kp=   MPa﹣4(列出表达式)用气体的平衡分压代替物质的量浓度计算压强平衡常数Kp,气体分压=气体总压×各气体的体积分数。
Ⅱ.CO2合成甲醇(MT):
(5)合成甲醇反应:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=﹣49kJ/mol
逆水煤气反应:Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.17kJ/mol
CO合成甲醇反应:Ⅲ.CO2(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH=﹣90.18kJ/mol
在不同条件下CO2平衡转化率和甲醇的平衡产率如图所示:
①图3中甲醇的平衡产率随温度升高而降低的原因是    。
②由图4可知,不同压强下CO2的平衡转化率在550℃后趋于相等,原因是    。
19.(14分)一种阳极泥的主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se和Cu2S,从中回收Se和贵重金属的工艺流程如图所示.
已知:①该工艺中萃取与反萃取原理为:2RH+Cu2+ R2Cu+2H+;
②S2在碱性条件下很稳定,有很强的络合能力,与Ag+形成配离子Ag++2S2 [Ag(S2O3)2]3﹣,常温下该反应的平衡常数K=3.0×1013。
回答下列问题:
(1)试列举可加快“焙烧”速率的措施:   (任填一条),写出Cu2S焙烧时生成CuO的方程式    。
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是    ;“酸浸氧化”中通入氧气的目的是    。
(3)“沉银”时证明银离子沉淀完全的操作是    。
(4)萃取后得到有机相的操作方法是,“反萃取剂”最好选用    (填化学式)溶液。
(5)“溶浸”中发生的反应为AgCl+2S2 [Ag(S2O3)2]3﹣+Cl﹣该反应中平衡常数K′=   [已知Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10]。
(6)“滤液Ⅳ”中含有Na2SO3,则“还原”中发生反应的离子方程式为    (提示:“滤液Ⅳ”可返回“溶浸”工序循环使用)。
20.(14分)氟、氯、溴、碘4种元素同属于周期表中第ⅦA族.
(1)4种元素中电负性最小的基态原子的价电子排布式是   .
(2)氢氟酸是弱酸的原因是   .
(3)氯元素可广泛存在于无机物和有机物中.二氯甲烷(CH2Cl2)是甲烷分子中碳原子上连接的两个氢原子被两个氯原子取代形成的一种氯代物,其分子中碳原子轨道的杂化类型是   ,氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应.CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是   (填“极性”或“非极性”)分子.
(4)冰晶石(Na3AlF6)主要用作电解Al2O33生产铝的助熔剂,其晶体不导电,但熔融时能导电.在冰晶石(Na3AlF6)晶体中存在   (填选项).
A.离子键 B.极性键 C.配位键 D.范德华力
(5)氰[(CN)2]是一种分子构型和化学性质与卤素单质很相似的化合物,称为拟卤素.一个氰分子中含有   个π键.
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参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题,满分32分,每小题2分)
1.【解答】解:A.M核外电子排布式为:1s22s2,则M为Be,N核外电子排布式为:1s2,则为He,不是同主族元素,故A错误;
B.根据核电荷数可知M为Ne,N为Na+,不是同主族元素,故B错误;
C.M原子基态2p轨道上有一对成对电子,则其核外电子排布式为:1s22s22p4,为O元素,N原子基态3p轨道上有一对成对电子,则其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p4,为S元素,二者为同主族元素,化学性质相似,故C正确;
D.M原子基态2p轨道上有1个未成对电子,M可能为B或F元素,N原子基态3p轨道上有1个未成对电子,N可能为Al或Cl元素,所以M和N可能不属于同一族,故D错误;
故选:C。
2.【解答】解:A.2CH2OH(l)+3O2(g)═4H2O(l)+2CO2(g)△H2=﹣1453kJ mol﹣1,则甲醇的燃烧△H=﹣726.5kJ mol﹣1,故A正确;
B.气态水转化为液态水的过程放热,燃烧焓变为负,若反应②中水为气态,则同样条件下的反应热:△H>△H2,故B错误;
C.醋酸是弱电解质,电离吸热,向含0.1mol NaOH的溶液中加入100mL 1mol L﹣1的醋酸生成0.1molH2O(l)时放热小于5.73kJ,与图象不相符,故C错误;
D.NH3 H2O是弱电解质,电离吸热,中和热为负值,则HCl(aq)+NH3 H2O(aq)═NH4Cl(aq)+H2O(l)△H>﹣57.3kJ mol﹣1,故D错误;
故选:A。
3.【解答】解:A.根据盖斯定律,I+II可得2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)△H=△H1+△H2=(﹣33.44kJ mol﹣1)+(﹣319.35kJ mol﹣1)=﹣352.79kJ/mol,该反应为可逆反应,反应不能进行到底,所以2mol NO(g)和1mol CO(g)充分反应放出的热量小于352.79kJ,故A错误;
B.E1为反应2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)不使用催化剂和使用催化剂时的活化能之差,反应2NO(g)+CO(g) N2O(g)+CO2(g)的活化能为E1+E2,故B错误;
C.在不使用催化剂时,正反应的活化能为E1+E2,逆反应的活化能为E3,焓变为正反应活化能﹣逆反应活化能,△H=(E1+E2)﹣E3,故C错误;
D.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,从而提高反应速率,故D正确;
故选:D。
4.【解答】解:A.熔融氧化物需要高温,所以该电池不能在低温环境下使用,故A正确;
B.放电时石墨烯a电极上氧气得电子发生还原反应,则石墨烯a作正极,石墨烯b作负极,充电时,石墨烯a作阳极、石墨烯b作阴极,所以石墨烯a应连接电源的正极,石墨烯b连接电源负极,故B错误;
C.放电时电池内部阴离子向负极移动,则放电时电池内部O2﹣向石墨烯b移动,故C正确;
D.充电时石墨烯b电极上铁的氧化物得电子发生还原反应,电极反应式为FeOx+2xe﹣═Fe+xO2﹣,故D正确;
故选:B。
5.【解答】解:A.反应为可逆反应,不能完全转化,加入2molNH3反应达平衡时吸收的热量小于92.4kJ,故A错误;
B.反应中H元素化合价由0价变为+1价,则若转移1.5mol电子,则消耗0.75mol的H2,故B正确;
C.正逆反应速率不等,应为3V正(N2)=V逆(H2),故C错误;
D.增大压强,反应速率增大,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:根据图象可知,在平衡状态Ⅰ的基础上改变条件的瞬间,逆反应速率不变、正反应速率增大,平衡向着正向移动,说明是增大了反应物浓度,故A正确,
故选:A。
7.【解答】解:A.Fe3+、Cu2+、SO42﹣、NO3﹣之间不反应,在溶液中能够大量共存,故A正确;
B.HCO3﹣、[Al(OH)4]﹣之间反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.Al3+、S2﹣之间发生相互促进的水解反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D.ClO﹣、I﹣之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选:A。
8.【解答】解:pH相同的一元酸加水稀释相同的倍数,pH值变化较大的酸,其酸性较强,根据图知,HNO2的酸性较强;
A.相同浓度时,酸的酸性越强,酸的电离程度越大,则酸的电离程度:HNO2>CH3COOH,a点两种酸的pH值相等,醋酸的浓度较大,所以溶液中存在c(CH3COOH)>c(HNO2),两种溶液的pH相等,则两种溶液中c(H+)、c(OH﹣)分别相等,两种溶液中分别存在电荷守恒c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)、c(H+)=c(OH﹣)+c(),所以c(CH3COO﹣)=c(),故A错误;
B.同一种酸,酸的浓度越大,酸的电离程度越小,醋酸浓度:b点>d点,则醋酸电离程度:b点<d点;b、c点两种酸的体积相同,如果两种酸的物质的量浓度相等,亚硝酸的电离程度较大,则亚硝酸的pH值较小,实际上亚硝酸的pH值较大,说明亚硝酸的物质的量浓度小于醋酸,酸的浓度越小、酸的电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,所以酸的电离程度:c点>b点;pH相同的两种酸,酸的浓度:醋酸大于亚硝酸,则酸的电离程度:c点>d点,故B错误;
C.b、c两点时的溶液分别与NaOH恰好中和,酸的物质的量越多,溶液中n(Na+)越大,a点两种酸的pH值相等,酸性较强的酸,其物质的量浓度较小,所以c(HNO2)<c(CH3COOH),体积相同的a点两种酸,n(HNO2)<n(CH3COOH),稀释时酸的总物质的量不变,所以b、c两点时的溶液分别与NaOH恰好中和,醋酸消耗的n(NaOH)较多,则溶液中n(Na+):b点>c点,故C正确;
D.酸抑制水电离,酸中c(H+)越大,抑制水电离程度越大,水电离程度越小,c(H+):a点>b点>c点=d点,则水电离程度:a点<b点<c点=d点,故D错误;
故选:C。
9.【解答】解:A.HCOO﹣水解程度小于CH3COO﹣,则HCOONa溶液中c(OH﹣)小于CH3COONa溶液中c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒:c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+),c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+),c(Na+)相同,HCOONa溶液中c(H+)大于CH3COONa溶液中c(H+),则25℃时,等体积、等浓度的CH3COONa和 HCOONa溶液中所含离子总数:后者大于前者,故A正确;
B.等pH的HCOOH溶液和CH3COOH溶液中c(HCOOH)<c(CH3COOH),等pH等体积的这几种溶液中n(HCOOH)<n(CH3COOH),消耗NaOH的量与酸的物质的量成正比,所以消耗NaOH的量:乙酸>甲酸,故B错误;
C.设两种酸的浓度为c,乙酸溶液c(H+),甲酸溶液中c(H+),则乙酸、甲酸溶液中c(H+)之比,所以pH(CH3COOH)﹣pH(HCOOH)[(pKa(CH3COOH)﹣pKa(HCOOH)]=0.5,等浓度的甲酸pH=a﹣0.5,故C错误;
D.pKa=﹣lgKa,pKa越大则Ka越小,则酸的酸性越弱,酸性强弱顺序为H2SO3>CH3COOH>HSO3﹣,所以Na2SO3和乙酸反应生成NaHSO3和CH3COONa,没有二氧化硫生成,故D错误;
故选:A。
10.【解答】解:A.由表格数据可知,温度升高,平衡常数增大,则平衡正向移动,正反应为吸热反应,故△H>0,故A正确;
B.830℃时反应达到平衡,平衡常数为1,设CO2的转化量为xmol,则
mol CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
开始 1 1 0 0
转化 x x x x
平衡 1﹣x 1﹣x x x
由K可知,与体积无关,则K1.0,解得x=0.5mol,则CO2气体的转化率为100%=50%,故B正确;
C.1000℃K=1.7,当c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O)时,Qc1.0<1.7,则该反应向正反应方向进行,故C正确;
D.该反应的正反应为吸热反应,则其他条件不变,降低温度,平衡逆向移动,则反应达到新平衡前:v逆>v正,故D错误;
故选:D。
11.【解答】解:A.pH=0时,c(H+)=1mol/L,﹣lgc(HA﹣)=4,则c(HA﹣)=10﹣4mol/L,H2A电离程度较小,则溶液中c(H2A)≈0.1mol/L,邻苯二甲酸的Ka11.0×10﹣3,故A正确;
B.b点溶液中纵坐标最小,则该溶液中c(HA﹣)最大,溶液中溶质为KHA,溶液呈酸性,说明HA﹣电离程度大于水解程度,但电离和水解程度都较小,所以溶液中存在c(K+)>c(HA﹣)>c(A2﹣)>c(OH﹣),故B正确;
C.b点溶质为KHA,溶液呈酸性,说明HA﹣电离程度大于水解程度,抑制水电离,从b到e点,继续加入KOH固体生成K2A,A2﹣水解而促进水电离,继续加入KOH,KOH抑制水电离,则水电离产生的c(H+)先增大后减小,故C错误;
D.邻苯二甲酸的Ka2,c点c(HA﹣)=c(A2﹣),则Ka2=c(H+)=10﹣5.8,pH=10时104.2,故D正确;
故选:C。
12.【解答】解:A.10min内,Y的平均反应速率为0.09 mol L﹣1 min﹣1,故A错误;
B.化学反应速率为平均速率,不是瞬时速率,故B错误;
C.同温下,压强比值等于物质的量比值,达平衡时,容器内压强为开始时压强的0.64倍,故C正确;
D.为可逆反应,反应物不能完全反应,反应10min,该反应达平衡,测得Y的物质的量为1.2mol,则放出的热量为0.6ckJ,故D错误。
故选:C。
13.【解答】解:A.H2SO4、HClO4都为最高价氧化物的水化物,酸性的强弱与非金属性的强弱有关,非金属性越强,酸性越强,与H原子的个数无关,故A错误;
B.F的非金属性最强,无正价,故B错误;
C.硅处于金属与非金属的过渡位置,为可导电的非金属,可用作半导体材料,故C正确;
D.具有相同的核外电子排布的离子,核电荷数越大离子半径越小,应为S2﹣、Cl﹣、K+、Ca2+半径逐渐减小,故D错误。
故选:C。
14.【解答】解:A.由图可知开始的时候氯化银的溶解度随着c(Cl﹣)增大而不断减小,但是当氯离子浓度增大的一定程度的时候,随着c(Cl﹣)增大溶液中的银离子和氯离子形成络离子,而溶解度增大,故A错误;
B.沉淀最彻底时即银离子以氯化银的形式存在,而且氯化银最多的时候,就是沉淀最彻底时,由图可知此时c(Cl﹣)=10﹣2.54mol/L,由lg[Ksp(AgCl)]=﹣9.75可知,Ksp(AgCl)=10﹣9.75,则此时c(Ag+)=10﹣7.21mol L﹣1,故B正确;
C.当c(Cl﹣)=10﹣2mol L﹣1时,图中横坐标为﹣2,由图可知,此时c()>c(Ag+)>c(),故C正确;
D.Cl﹣ 的平衡常数K,则在图中横坐标为﹣0.2时与相交,即其浓度相等,则在常数中其比值为1,此时常数K100.2,故D正确;
故选:A。
15.【解答】解:A.温度最高点c是酸碱恰好中和点,则2n(H2SO4)=n(MOH),此时消耗硫酸为20mL,而碱的体积为20mL,则2c(H2SO4)=c(MOH)=0.1mol/L,故c(H2SO4)=0.05mol/L,故A错误;
B.由图可知,MOH溶液pH=11,溶液中c( M+)≈c( OH﹣)mol/L=10﹣3mol/L,c( MOH)≈0.01mol/L,则Kb1.0×10﹣5,故B错误;
C.根据A可知硫酸的浓度为0.05mol/L,b点加入10mL硫酸,生成M2SO4为0.01L×0.05mol/L=5.0×10﹣4mol,剩余MOH为0.02L×0.1mol/L﹣2×5.0×10﹣4mol=1.0×10﹣3mol,可知b点溶液中MOH与M2SO4物质的量为2:1,根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c()+c(OH﹣),根据物料守恒有c(M+)+c(MOH)=4c(),联立可得2c( OH﹣)+c( MOH)=c( M+)+2c( H+),故C正确;
D.根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c()+c(OH﹣),pH=7时,溶液中c(H+)=c(OH﹣),联立可得c(M+)=2c(),则溶液中存在c(H+)=c(OH﹣)<c()<c(M+),故D错误;
故选:C。
16.【解答】解:A.B电极处二氧化硫被氧化为硫酸发生氧化反应,溶液酸性变强,pH减小,故A错误;
B.A电极发生的反应亚硫酸根离子变化为S2O42﹣,硫元素化合价降低发生还原反应,故B错误;
C.阳极的电极反应式为:SO2+2H2O﹣2e﹣═SO42﹣+4H+,阴极的电极反应式为:2HSO3﹣+2H++2e﹣═S2O42﹣+2H2O,离子交换膜应使H+移动,应为阳离子交换膜,故C正确;
D.B电极处二氧化硫被氧化为硫酸发生氧化反应,为电解池的阳极,阳极区发生反应SO2﹣2e﹣+2H2O═SO42﹣+4H+,故D错误;
故选:C。
二.解答题(共4小题,满分56分,每小题14分)
17.【解答】解:(1)由试管c中液柱逐渐上升可知,起始时试管a中气体压强减小,即反应消耗了氧气,则铁发生的是吸氧腐蚀,总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;随着反应的进行,试管a外壁逐渐变热,则a中反应放热,试管内气体的温度升高、气体逸出,当反应进行到一定程度时,导管c液柱可能会逐渐下降,
故答案为:吸氧;2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;下降;
(2)将“NaCl溶液”改为“稀醋酸”润湿,铁发生析氢腐蚀,碳粉为正极,铁为负极,正极上醋酸发生得电子的反应生成氢气,从导管c逸出,即导管c管口处有气泡冒出,正极反应式为2CH3COOH+2e﹣=2CH3COO﹣+H2↑,
故答案为:2CH3COOH+2e﹣=2CH3COO﹣+H2↑;导管c管口处有气泡冒出;
(3)①Zn比Fe活泼,在发生吸氧腐蚀时,Zn失电子作负极,铁作正极、被保护,但向铁及附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液时,Fe与K3[Fe(CN)6]电离出的Fe3+发生反应生成Fe2+,生成的Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成有特征蓝色的沉淀,操作错误,则该评价不合理,
故答案为:不合理;因K3[Fe(CN)6]存在电离平衡,电离出的Fe3+与Fe电极发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,故3Fe2++2[Fe(CN)6]3﹣=Fe3[Fe(CN)6]2;
②要避免该实验假象,应该待反应进行一段时间后,取铁电极附近的溶液,再加入K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+是否存在,即用滴管取少量Fe电极附近的溶液于试管中,向其中加入K3[Fe(CN)6]溶液,
故答案为:用滴管取少量Fe电极附近的溶液于试管中,向其中加K3[Fe(CN)6]溶液;
(4)由图三可知,A为阳极,B为阳极,阳极上水失电子生成氧气(或水电离的OH﹣放电生成O2),阳极反应式为2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+(或4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O),金属作阴极时被保护,则B电极材料是铁,
故答案为:2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+(或4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O);铁。
18.【解答】解:(1)根据盖斯定律,由2×a+b可得2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g),则合成二甲醚的反应的△H=2×(﹣49kJ/mol)+(﹣25kJ/mol)=﹣123kJ/mol,反应b的△H2=正反应的活化能﹣逆反应的活化能=﹣25kJ/mol<0,故反应b正反应的活化能<逆反应的活化能,
故答案为:﹣123;<;
(2)①将1molCO2,3molH2通入容积为1L的恒容密闭容器中合成二甲醚,由表格数据可知,0~40min内,消耗CO2的平均反应速率为v(CO2)0.0175mol L﹣1 min﹣1,由方程式可得v(H2)=3×v(CO2)=3×0.0175mol L﹣1 min﹣1=0.0525mol L﹣1 min﹣1,
故答案为:0.0525;
②a.将1molCO2,3molH2通入容积为1L的恒容密闭容器中合成二甲醚,由表格数据可知,平衡时n(CO2)=0.20mol,列三段式计算如下:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
起始浓度(mol/L) 1 3 0 0
变化浓度(mol/L) 0.8 2.4 0.4 1.2
平衡浓度(mol/L) 0.2 0.6 0.4 1.2
故平衡时,c(CO2):c(H2O)=1:6,说明反应物和生成物的物质的量不变,则反应已达平衡状态,故a正确;
b.根据质量守恒定律,反应前后气体的总质量m(g)不变,恒容条件下,由ρ知混合气体的密度始终不改变,所以不能据此判断反应是否达到平衡状态,故b错误;
c.2v正(H2)=v逆(H2O),即,不符合正逆反应速率之比等于系数之比,则此时正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,故c错误;
d.该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,恒温恒容时,容器压强与气体物质的量成正比,因此,密闭容器压强不再变化能说明反应达到平衡状态,故D正确;
e.该反应是反应前后气体物质的量n(g)改变、质量m(g)不变的反应,由知混合气体的平均相对分子质量不再改变时,反应达到了平衡状态,故e正确;
故答案为:ade;
(3)其他条件不变时,增大氢碳比,相当于保持二氧化碳的浓度不变,只增大氢气的浓度,合成二甲醚反应平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,由图1可知,氢碳比由大到小的关系是:d>c>b>a,
故答案为:d>c>b>a;
(4)在503K时,当以氢碳比为0.9时合成二甲醚,即0.9,由图2可知,平衡压强为2.0MPa,CO2的平衡转化率为20%,设CO2的起始量为amol,则CO2的变化量为0.2amol,H2的起始量为0.9amol,列三段式计算如下:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
起始量/mol a 0.9a 0 0
变化量/mol 0.2a 0.6a 0.1a 0.3a
平衡量/mol 0.8a 0.3a 0.1a 0.3a
平衡时气体的总物质的量为(0.8a+0.3a+0.1a+0.3a)mol=1.5amol,CO2(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)、H2O(g)的物质的量分数分别为、、、,故化学平衡常数KpMPa﹣4,
故答案为:;
(5)①根据题意,合成甲醇的反应Ⅰ和反应Ⅲ都是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇的平衡产率降低,
故答案为:升高温度,合成甲醇反应逆向移动;
②反应Ⅰ和反应Ⅲ都是正向气体分子数减小的反应,反应Ⅱ是前后气体分子数不变的反应,由图4可知,不同压强下CO2的平衡转化率在550℃后趋于相等,说明550℃后反应受压强影响不大,故CO2的反应以反应Ⅱ为主,
故答案为:550℃后,CO2的反应以反应Ⅱ为主,而反应Ⅱ是前后气体分子数不变的反应,所以不同压强下CO2的平衡转化率趋于相等。
19.【解答】解:(1)加快“焙烧”速率的措施为粉碎阳极泥,CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2,反应为:2CuS+3O22SO2+2CuO,
故答案为:粉碎阳极泥;2CuS+3O22SO2+2CuO;
(2)由分析知,滤渣Ⅰ的成分为Pt、Au;由于HNO3此时可能发生氧化还原反应产生氮的氧化物,通入O2可使氮氧化物又转化为HNO3而溶解,故通入氧气的目的是防止生成的氮氧化物排放到空气中,
故答案为:Pt、Au;防止生成的氮氧化物排放到空气中;
(3)“沉银”时证明银离子沉淀完全的操作是待溶液澄清后,继续加入氯化钠,若不在产生沉淀,说明银离子沉淀完全,
故答案为:待溶液澄清后,继续加入氯化钠,若不在产生沉淀,说明银离子沉淀完全;
(4)反萃取即使萃取平衡逆向移动,此时可向体系中加入酸,由于最终是获得Cu(NO3)2,所以为了不引入新杂质,最好选用HNO3,
故答案为:HNO3;
(5)该反应的平衡常数K’Ksp(AgCl)×K=2.0×10﹣10×3.0×1013=6×103,
故答案为:6×103;
(6)由分析知,滤液Ⅲ中[Ag(S2O3)2]3﹣被Na2S2O4还原为Ag,自身被氧化为Na2SO3,根据得失电子守恒初步配平方程式为:2[Ag(S2O3)2]3﹣+S24OH﹣=2Ag+24S22H2O,
故答案为:2[Ag(S2O3)2]3﹣+S24OH﹣=2Ag+24S22H2O。
20.【解答】解:(1)非金属最弱的为I,则I的电负性最小,I的最外层电子数为7,所以碘的基态原子的价电子排布式是5s25p5,故答案为:5s25p5;
(2)氢氟酸分子之间形成氢键,在水中的电离减弱,则HF为弱酸,故答案为:氢氟酸分子之间形成氢键,在水中的电离减弱;
(3)二氯甲烷中,C没有孤对电子,形成4个共价单键,则C原子的杂化方式为sp3;CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,则是由分子构成的物质,由相似相容可知,为非极性分子,故答案为:sp3;非极性;
(4)冰晶石(Na3AlF6)晶体中,钠离子与阴离子以离子键结合,Al、F之间既有极性共价键,也有配位键,所以冰晶石(Na3AlF6)晶体中存在离子键、极性键、配位键,故答案为:ABC;
(5)氰[(CN)2]的结构简式为N≡C﹣C≡N,三键中含2个π键,所以共有2×2=4个π键,故答案为:4.
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