1、2015-2016学年河北省衡水市冀州中学高三(上)第三次月考化学试卷(A卷)一、选择题(本道题包括25个小题,每小题只有一个正确答案1-5题每个1分,6-20题每个2分,21-25题每个3分)1下列说法正确的是()A的中子数相同,所以互为同位素B1 mol CH4与1 mol NH4+所含质子数相等C等物质的量的甲基(CH3)与羟基(OH)所含电子数相等D二氧化硫溶于水所得的溶液可导电,说明二氧化硫是电解质解:A中子数=质量数质子数,的中子数分别为:10,12,故A错误; B1 mol CH4所含质子数为10,1 mol NH4+所含质子数为11,故B错误;C1个甲基中含有9个电子,1个羟基
2、中含有9个电子,所以等物质的量的甲基与羟基所含电子数相等,故C正确;D二氧化硫和水反应生成亚硫酸,硫酸能电离出自由移动的阴阳离子,所以二氧化硫的水溶液导电,但电离出离子的物质是亚硫酸不是二氧化硫,所以二氧化硫是非电解质,故D错误故选C2对下列化学反应热现象,正确的说法是()A放热的反应发生时不必加热B化学反应一定有能量变化C化学反应一般地说,吸热反应需要加热后才能发生D化学反应热效应数值与反应物质多少无关解:A、大多放热反应需要一定条件下才能反应,如铝热反应,只有加热条件下发生剧烈反应,故A错误;B、化学反应的本质是旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,所以反应过程中一定伴随能量的变化,
3、故B正确;C、吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡结晶水合物和氯化铵反应是吸热反应,常温下可发生,故C错误;D、反应物物质的量不同,反应的能量变化不同,故D错误;故选:B3下列电解质溶液用惰性电极进行电解时,一段时间后,溶液的pH增大的是()A稀碳酸钠溶液B硫酸钠溶液C稀硫酸D硫酸铜溶液解:A、电解碳酸钠溶液时,实际上电解的是水,但溶液中的碳酸根增大,水解生成的氢氧根离子的浓度增大,氢离子的浓度减小,所以溶液的pH值增大,故A正确;B、电解硫酸钠溶液时,实际上电解的是水,所以溶液中氢离子和氢氧根离子的相对浓度不变,只是硫酸钠的浓度增大,故pH值不变,故B错误;C、电解硫酸溶液时,实际上电解的是水
4、,但溶液中氢离子的浓度增大,pH值减小,故C错误;D、电解硫酸铜溶液时,阴极上析出铜,阳极上得到氧气,所以溶液中的氢氧根离子的浓度减小,氢离子的浓度增大,溶液的pH值减小,故D错误;故选A4下列有关物质性质的说法错误的是()A热稳定性:HClHIB原子半径:NaMgC酸性:H2SO3H2SO4D结合质子能力:S2Cl解:A非金属性:ClI,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故A正确;B同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:NaMg,故B正确;C元素的化合价越高,对应的含氧酸的酸性越强,故C错误;D酸性HClH2S,酸越弱,对应的阴离子越易结合质子,故D正确故选C5下列关于金属腐
5、蚀的说法正确的是()A金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是:M+nH2OM(OH)n+H2B金属的化学腐蚀的实质是:MneMn+,电子直接转移给还原剂C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀解:A金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子发生还原反应,所以没有生成氢气,故A错误;B金属发生化学腐蚀时金属和氧化剂直接接触,电子直接转移给氧化剂,故B错误;C在弱酸性或中性条件下,金属发生吸氧腐蚀,在酸性条件下,金属发生析氢腐蚀,故C错误;D在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀,故D正确;故选D6下列有关电化学原理的说法错误的是()A氯化铝
6、的熔点比氧化铝低,因此工业上最好采用电解熔融氯化铝来制备单质铝B电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极C对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法D对大型船舶的外壳进行的“牺牲阳极的阴极保护法”,是应用了原电池原理解:A氯化铝属于分子晶体,熔融状态为分子,所以熔融态不导电,应该采用电解氧化铝的方法冶炼铝,故A错误;B电镀时,阳极上金属失电子发生氧化反应、阴极上金属阳离子得电子发生还原反应生成金属单质,所以镀层作阳极、镀件作阴极,故B正确;C活泼金属采用电解熔融盐或氧化物的方法冶炼,冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法,
7、故C正确;D对大型船舶的外壳镶嵌锌,锌、铁和海水构成原电池,锌易失电子作负极、铁作正极,作原电池正极的金属被保护,所以对大型船舶的外壳进行的“牺牲阳极的阴极保护法”,是应用了原电池原理,故D正确;故选A7用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A在标准状况下,0.5molNO与0.5molO2混合后气体分子数为0.75NAB1.0L、1.0mol/L的Na2SiO3水溶液中含有的氧原子数为3NAC0.1mol AlCl3完全转化为氢氧化铝胶体,生成0lNA个胶体粒子D常温常压下,14g的C2H4和C4H8混合气体中含有的原子数为3NA解:A、在通常状况下,0.5mol NO与0.5
8、mol O2混合后生成0.5mol二氧化氮,氧气剩余0.25mol,由于部分二氧化氮转化成四氧化二氮,所以气体分子数小于0.75NA,故A错误;B、在硅酸钠溶液中,除了硅酸钠本身,水也含氧原子,故溶液中的氧原子的个数大于3NA个,故B错误;C、一个氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝的聚集体,故得到的氢氧化铝胶粒的个数小于0.1NA个,故C错误;D、C2H4和C4H8的最简式均为CH2,故14g混合物中含有的CH2的物质的量为1mol,则原子为3mol即3NA个,故D正确故选D8对于:2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l);H=5800kJ/mol的叙述不正确的是()A该反应
9、的反应热为H=5800kJ/mol,是放热反应B该反应的H与各物质的状态有关,与化学计量数也有关C该式的含义为:25、101kPa下,2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJD该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5800kJ/mol解:A、反应的H=5800kJ/mol,即焓变小于零,则反应是放热反应,故A正确;B、焓变的影响因素:物质的状态、物质的量的多少以及物质前面化学计量数的大小,故B正确;C、热化学方程式的含义:25、101kPa下,2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ,故C正确;D、燃烧热的含义:完全燃
10、烧1mol纯物质生成最稳定的氧化物所放出的能量,即丁烷的燃烧热为2900kJ/mol,故D错误故选D9化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是()A电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl2eCl2B氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e4OHC粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu2eCu2+D钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe3eFe3+解:A、电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,所以阳极的电极反应式为:2Cl2e=Cl2,故A正确;B、氢氧燃料的正极上氧气得电子发生还原反应,电池反应式:O2+2H2O+4e4OH,故B
11、错误;C、粗铜精炼时,粗铜连接电源正极,纯铜连接电源负极,阳极上电极反应式为Cu2eCu2+,故C错误;D、钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe2eFe2+,故D错误;故选A10反应 A+BC(H0)分两步进行 A+BX (H0)XC(H0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()解:由反应 A+BC(H0)分两步进行 A+BX (H0)XC(H0)可以看出,A+BC(H0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,由A+BX (H0)可知这步反应是吸热反应,XC(H0)是放热反应,故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C;X 的能量大于C,图象B符合,故选B11短周期元素X、Y、Z、W
12、、Q在元素周期表中的相对位置如图所示下列说法正确的是()A元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B原子半径的大小顺序为:rXrYrZrWrQC离子Y2和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同D元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强解:由元素所在周期表中的位置可知,X为N元素,Y为O元素,Z为Al元素,W为S元素,Q为Cl元素A、X为N元素,最高正价为+5价,Z为Al元素,最高正价为+3价,则元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8,故A正确;B、原子核外电子层数越多,半径越大,同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小,则有:rZrWrQrXrY,故B错误;C、离子Y2和Z3+的核外
13、电子数都为10,离子核外有2个电子层,电子层数相同,故C错误;D、同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强,故D错误故选A12原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关下列说法中不正确的是()A由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al3e=Al3+B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al3e+4OH=AlO2+2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu2e=Cu2+D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu2e=Cu2+解:A由Al、Cu、稀H2SO4组成原
14、电池,铝和稀硫酸反应而失电子,铜和稀硫酸不反应,所以铝作负极,铜作正极,其负极反应式为:Al3e=Al3+,故A正确;BMg、Al、NaOH溶液组成原电池,铝和氢氧化钠溶液反应而失去电子发生氧化反应,镁和氢氧化钠溶液不反应,所以铝是负极,镁是正极,其负极反应式为:Al3e+4OH=AlO2+2H2O,故B正确;C由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,铁和铜都与氯化铁反应,但铁的金属性比铜强,所以铁作负极,铜作正极,其负极反应式为:Fe2e=Fe2+,故C错误;DAl、Cu、浓硝酸组成原电池,铝和浓硝酸发生钝化现象,铜和浓硝酸能自发的进行反应,所以铜作负极,铝作正极,其负极反应式为:Cu2e=
15、Cu2+,故D正确;故选C13若以w1和w2分别表示物质的量是浓度为c1 molL1和c2molL1硫酸溶液的质量分数,已知2w1=w2,则下列推断正确的(硫酸的密度比纯水的大)()A2c1=c2B2c2=c1Cc22c1Dc1c22c1解:设物质的量是浓度为c1 molL1的密度为1,物质的量是浓度为c2molL1硫酸溶液的密度为2,则因浓硫酸的密度大于水,溶液的浓度越大,密度越大,则12,则c22c1,故选C14甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)下列说法正确的是()A若甲可以与NaOH溶液反应放出H2,则丙
16、一定是两性氧化物B若甲为短周期中最活泼的金属,且戊为碱,则丙生成戊一定是氧化还原反应C若丙、丁混合产生大量白烟,则乙可能具有漂白性D若甲、丙、戊都含有同一种元素,则三种物质中,该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲丙戊解:A甲为单质,若甲可以与NaOH溶液反应放出H2,则甲为Al或Si,所以丙可能是氧化铝,也可能是二氧化硅,不一定是两性氧化物,故A错误;B若甲为短周期中最活泼的金属,且戊为碱,则甲为Na,乙为氧气,所以丙可以为氧化钠或过氧化钠,当丙为氧化钠时,丙生成戊不是氧化还原反应,故B错误;C丙、丁混合产生白烟,则丙、丁可为HCl和NH3或HNO3和NH3等,甲、乙均为单质,则乙可能是氯气或
17、氢气或氮气,都不具有漂白性,故C错误;D若甲、丙、戊含有同一种元素,当甲为S,乙为氧气,丙为二氧化硫,丁为HClO等具有强氧化性的物质,戊为硫酸,则含S元素的化合价由低到高的顺序为甲丙戊,故D正确;故选D15用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2L的气体,则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为()A0.5molL1B0.8molL1C1.0molL1D1.5molL1解:用Pt电极电解1L含CuSO4和KNO3混合溶液,在两极均生成标准状况下的气体11.2L,气体的物质的量为n=0.5mol,溶液中阳离子放电顺序Cu2+H+,阳极电
18、极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气:4OH4e=2H2O+O2,生成0.5molO2,需电子为40.5mol=2mol;阴极电极反应为:Cu2+2e=Cu、2H+2e=H2,生成0.5molH2,需0.5mol2=1mol电子,依据电子守恒,铜离子得到电子1mol,反应的铜离子物质的量0.5mol,所以Cu2+的物质的量浓度C=1.0mol/L,故选C16利用如图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间下列说法不正确的是()Aa管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀B一段时间后,a管液面高于b管液面Ca处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应
19、式:Fe2e=Fe2+解:A、U型管左边装置是中性溶液,所以发生吸氧腐蚀,右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀,故A正确B、左边装置发生吸氧腐蚀时,氧气和水反应导致气体压强减小,右边装置发生析氢腐蚀,生成氢气导致气体压强增大,所以右边的液体向左边移动,所以一段时间后,a管液面高于b管液面,故B正确C、a处铁失电子生成亚铁离子,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以a处pH不变;b处溶液变成硫酸亚铁溶液,溶液的pH值变大,故C错误D、a、b两处构成的原电池中,铁都作负极,所以负极上具有相同的电极反应式:Fe2e=Fe2+,故D正确故选C17利用如图所示装置模
20、拟电解原理在工业生产上的应用下列说法正确的是()A氯碱工业中,X电极上反应式是4OH4e=2H2O+O2B电解精炼铜时,Z溶液中的铜离子浓度不变C在铁片上镀铜时,Y是纯铜D制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁解:A、氯碱工业中,X电极连接电源正极,为电解池的阳极,溶液中的氯离子失电子生成氯气,2Cl2e=Cl2,故A错误;B、电解精炼铜时,粗铜做阳极含有铁、锌、镍等活泼金属,精铜做阴极,电解过程中电子守恒,溶液中的铜离子浓度减少,故B错误;C、在铁片上镀铜时,铁片做阴极为Y电极,铜做阳极为X电极,故C错误;D、金属镁是电解熔融的氯化镁,镁阴极得到电子析出,水溶液中镁离子不放电,故D正确;故选D18W
21、、X、Y、Z均为的短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18下列说法正确的是()A单质的沸点:WXB阴离子的还原性:WZC氧化物的水化物的酸性:YZDX与Y不能存在于同一离子化合物中DX、Y分别是N、P元素,可能存在磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵中解:W、X、Y、Z均为的短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,则则W是H元素,X是N元素,Y、Z为第三周期元素;它们的最外层电子数之和为18,W最外层电子数是1,X最外层电子数是5,Y、Z最外层电子数之和是12,且二者都是主族元素,Y原子序
22、数小于Z,则Y是P元素、Z是Cl元素,AH、N元素单质都是分子晶体,分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比,氮气相对分子质量大于氢气,所以单质的沸点:WX,故A错误;B元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性WZ,所以阴离子的还原性:WZ,故B正确;C元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性PCl,最高价氧化物的水化物酸性H3PO4HClO4,但氧化物的水化物的酸性不一定存在此规律,如磷酸酸性大于次氯酸,故C错误;DX、Y分别是N、P元素,可能存在磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵中,磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵都是铵盐,属于离子化合物,故D错误;故选B19下列除杂
23、方案错误的是()选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法AC2H5OH(l)H2O(l)新制的生石灰蒸馏BNH4Cl(aq)Fe3+(aq)NaOH溶液过滤CCl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓H2SO4洗气DNa2CO3(s)NaHCO3(s)灼烧AABBCCDD解:A加CaO与水反应,增大与乙醇的沸点差异,则蒸馏可分离,故A正确;B二者均与NaOH溶液反应,不能除杂,应选氨水除杂,故B错误;CHCl极易溶于食盐水,抑制氯气的溶解,浓硫酸干燥氯气,则洗气可除杂,故C正确;D碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,则加热灼烧可除杂,故D正确;故选B20一种太阳能电池的工作原理如下图所示,电解质为铁氰化钾K3
24、Fe(CN)6和亚铁氰化钾K4Fe(CN)6的混合溶液,下列说法不正确的是()AK+移向催化剂bB催化剂a表面发生的化学反应:Fe(CN)64eFe(CN)63CFe(CN)63在催化剂b表面被氧化D电解池溶液中的Fe(CN)64和Fe(CN)63浓度基本保持不变解:由图可知,电子从负极流向正极,则a为负极,b为正极,Ab为正极,则K+移向催化剂b,故A正确;Ba为负极,发生氧化反应,则催化剂a表面发生反应:Fe(CN)64eFe(CN)63,故B正确;Cb上发生还原反应,发生Fe(CN)63+eFe(CN)64,Fe(CN)63在催化剂b表面被还原,故C错误;D由B、C中的电极反应可知,二者
25、以1:1相互转化,电解质溶液中Fe(CN)63和Fe(CN)64浓度基本保持不变,故D正确;故选C21最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中,CO断键形成C和OCCO和O生成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程解:A由图可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故A错误;B由图可知不存在CO的断键过程,故B错误;CCO与O在催化剂表面形成CO2,CO2含有极性共价键,故C正确;D状态状态表示CO与O反应的过程,而不是与氧气反应,故D错误故选C22
26、用石墨作电极完全电解含1mol溶质X的溶液后,向溶液中加入一定量的物质Y能使电解液恢复到起始状态是()选项X溶液物质YACuCl21mol Cu(OH)2BKOH1mol KOHCNa2SO41mol H2SO4DAgNO30.5mol Ag2OAABBCCDD解:A、电解氯化铜,在两极上分别产生金属铜和氯气,电解质复原加入氯化铜即可,故A错误;B、电解氢氧化钾的实质是电解水,所以电解质复原加入水即可,故B错误;C、电解硫酸钠的实质是电解水,所以电解质复原加入水即可,故C错误;D、电解硝酸银两极上产生的是金属银和氧气,所以电解质复原加氧化银即可,电解含1mol溶质硝酸银的溶液,会析出金属银1m
27、ol,根据银元素守恒,所以加入0.5mol Ag2O后即可复原,故D正确;故选D23某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5molH2SO4,向其中加入1.5mol Fe,充分反应(已知NO3被还原为NO)下列说法正确的是()A反应后生成NO的体积为28 LB所得溶液中的溶质只有FeSO4C所得溶液中c(NO3)=2.75 molL1D所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+ )=1:1解:溶液中氢离子总物质的量为:n(H+)=2.5mol2=5mol,n(NO3)=4mol,铁粉的物质的量为1.5mol,由 3Fe+2NO3+8H+=3Fe2+2NO+4H2O, 3 2 81.5mol 1mo
28、l 4mol,则1.5molFe完全反应时,硝酸根离子与氢离子均过量,则发生Fe+NO3+4H+=Fe3+NO+2H2O,若1.5molFe完全反应时,氢离子不足,则两个反应均发生,Fe+NO3+4H+=Fe3+NO+2H2O x 4x x3Fe+2NO3+8H+=3Fe2+2NO+4H2O y y y则:x+y=1.5、4x+y=5,解得:x=0.75mol,y=0.75mol生成NO的体积为(0.75mol+0.75mol)22.4L/mol=28L,A根据分析可知,反应后生成标况下28LNO,不是标况下,NO气体不一定为28L,故A错误;B反应后溶质为硫酸铁和硫酸亚铁,故B错误;C反应消
29、耗硝酸根离子等于生成NO的量=0.75mol+0.75mol=1.25mol,缺少溶液体积,无法计算溶液中硝酸根离子浓度,故C错误;D反应后生成铁离子为0.75mol,亚铁离子为0.75mol,所以所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+ )=1:1,故D正确;故选D24黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H=x kJmol1已知:碳的燃烧热H1=a kJmol1S(s)+2K(s)K2S(s)H2=b kJmol12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)H3=c kJmol1则x为()
30、A3a+bcBc3abCa+bcDcab解:碳的燃烧热H1=a kJmol1,其热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=a kJmol1S(s)+2K(s)K2S(s)H2=b kJmol12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)H3=c kJmol1将方程式3+得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则H=x kJmol1=(3a+bc)kJmol1,所以x=3a+bc,故选A25某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图,下列说法不正确的是()AA为电源正极B阳极区溶液中发生
31、的氧化还原反应为:Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2OC阴极区附近溶液pH降低D若不考虑气体的溶解,当收集到H213.44 L(标准状况)时,有0.1 mol Cr2O72被还原解:A由图可知,右侧生成氢气,发生还原反应,右侧铁板为阴极,故左侧铁板为阳极,故A为电源正极,故A正确;B左侧铁板为阳极,铁放电生成亚铁离子,亚铁离子被溶液中的Cr2O72氧化,反应生成Cr3+、Fe3+,发应的离子方程式为:Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O,故B正确;C阴极氢离子放电生成氢气,氢离子浓度降低,溶液的pH增大,故C错误;D.13.44 L氢气的物质的量
32、为=0.6mol,根据电子转移守恒n(Fe2+)=0.6mol,根据Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O可知,被还原的Cr2O72的物质的量为0.6mol=0.1mol,故D正确;故选C二、填空题26已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,请写出表示固体硫燃烧热的热化学方程式是S(s)+O2(g)=SO2(g)H=296.8 kJ/mol解:16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,即1molS完全燃烧时放出放出296.8kj热量,则热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(g),H=296.8 kJ/mol,故答案为:S(s)+O2(g)=SO2
33、(g),H=296.8 kJ/mol27以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐电池反应方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O;负极反应式为C3H820e+10CO32=13CO2+4H2O解:燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,正极上氧化剂得电子发生还原反应,负极电极反应式为C3H820e+10CO32=13CO2+4H2O,正极反应式为:O2+2CO2+4e=2CO32,所以其电池反应式为C3H8+5O23CO2+4H2O;故答案为:C3H8+5O23CO2+4H2O;C3H820e+10CO32=13CO2+4H2O28在lL的
34、密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:则下列说法正确的是BD(填字母);A3min时反应达到平衡B010min时用H2表示的反应速率为0.225mol1min1CCO2的平衡转化率为25%D该温度时化学平衡常数为(mol/L)2解:A正逆反应速率相等的可逆反应达到平衡状态,化学平衡状态下各物质的浓度不变但不一定相等,3min时甲醇和二氧化碳浓度相等,但正逆反应速率不等,所以该反应没有达到平衡状态,故A错误;Bv(H2)=3v(CO2)=3=0.22
35、5mol1min1,故B正确;C二氧化碳转化率=75%,故C错误;DCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)开始(mol/L)1 3 0 0反应(mol/L)0.75 2.25 0.75 0.75平衡(mol/L)0.25 0.75 0.75 0.75化学平衡常数,故D正确;故选BD29如图为N2(g)和O2(g)生成NO (g)过程中的能量变化NO(g)分解生成N2(g)和O2(g)的热化学方程式为2NO(g)N2(g)+O2(g)H=180kJmol1解:由图可知:NN键的键能为946kJmol1,反应热=反应物总键能生成物总键能=946kJmol1+498kJmol126
36、32kJmol1=180 kJmol1,热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180 kJmol1;而由N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180 kJmol1可知,其逆反应的热化学方程式为:2NO(g)=N2(g)+O2(g)H=180kJ/mol,故答案为:2NO(g)=N2(g)+O2(g)H=180kJ/mol三、简单题30如图1为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图(1)腐蚀过程中,负极是c(填图中字母“a”或“b”或“c”;(2)环境中的Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2+3OH+C
37、l=Cu2(OH)3Cl;(3)若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为0.448L(标准状况)解:(1)根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极,即c是负极,故答案为:c;(2)Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2+3OH+Cl=Cu2(OH)3Cl,故答案为:2Cu2+3OH+Cl=Cu2(OH)3Cl;(3)nCu2(OH)3Cl= =0.02m
38、ol,根据转移电子得n(O2)=0.02mol,V(O2)=0.02mol22.4L/mol=0.448L,故答案为:0.44831为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应请回答下列问题:(1)第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O(2)检验第步中Fe3+是否完全还原,应选择C(填字母编号)AKMnO4溶液 BK3Fe(CN
39、)6溶液CKSCN溶液(3)第步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽通入空气引起溶液pH降低的原因是:氧气可以将Fe2+离子氧化为Fe3+离子,Fe3+离子水解生成H+(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料已知25,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=1648kJ/molC(s)+O2(g)CO2(g)H=393kJ/mol2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)2FeCO3(s)H=1480kJ/molFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3
40、的热化学方程式是4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=260kJ/mol(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁) 纳米材料该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2Fe+2Li2S,正极反应式是FeS2+4e=Fe+2S2解:硫铁矿烧渣用硫酸浸取,过滤后滤液中含有硫酸铁、未反应的硫酸,用活化硫铁矿还原Fe3+后过滤,向滤液中加入FeCO3调节溶液pH,过滤后在通入空气、调节溶液pH,除去溶液中杂质离子,过滤浓缩结晶得到FeSO4晶体,(1)H2SO4与Fe2O3反应生成硫酸铁与水,反应离子方程式为:Fe2O3+6H+=2F
41、e3+3H2O,故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O;(2)KMnO4溶液、K3Fe(CN)6溶液可以检验有Fe2+生成,取第步反应中溶液少许与试管中,滴加KSCN 溶液,若溶液不变红色,说明Fe3+完全被还原,故答案为:C;(3)氧气可以将Fe2+离子氧化为Fe3+离子,Fe3+离子水解生成H+,使溶液pH降低,故答案为:氧气可以将Fe2+离子氧化为Fe3+离子,Fe3+离子水解生成H+;(4)发生反应:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,已知:4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=1648kJ/molC(s)+O2(g)CO2(g)H=393kJ/mol2Fe(
42、s)+2C(s)+3O2(g)2FeCO3(s)H=1480kJ/mol根据盖斯定律,2+可得4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g),故H=1648kJ/mol2(1480kJ/mol)+4(393kJ/mol)=260kJ/mol,故反应热化学方程式为:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=260kJ/mol,故答案为:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=260kJ/mol;(5)电池放电时的总反应为:4Li+FeS2Fe+2Li2S,正极发生还原反应,FeS2获得电子生成Fe、S2,正极电极反应式
43、为:FeS2+4e=Fe+2S2,故答案为:FeS2+4e=Fe+2S232二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2H2O+2NaCl浓盐酸在反应中显示出来的性质是AB(填序号)A还原性 B酸性 C氧化性若上述反应中产生0.1mol ClO2,则转移电子的物质的量为0.1mol(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2写出阳极产生ClO2的电极反应式:Cl5e+2H2O=ClO2+4H+电解一段时间
44、,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因在阴极发生2H+2e=H2,H+浓度减小,使得H2OOH+H+的平衡向右移动,OH浓度增大,pH增大(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2和CN等有明显的去除效果某工厂污水中含CNamg/L,现用ClO2将CN氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为2ClO2+2CN=N2+2CO2+2Cl;处理100m3这种污水,至少需要ClO2 mol解:(1)HCl中的氯元素在产物存在于Cl2,氯元素的化合价升高,氯元素被氧化,HCl起还原剂注意,同
45、时存在NaCl中氯元素的化合价未变化,故HCl还起酸的作用,故答案为:AB;ClO2是还原产物,氯元素的化合价由+5价降低为+4价,转移电子物质的量为0.1mol(54)=0.1mol,故答案为:0.1mol;(2)由题意可知,氯离子放电生成ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,同时生成氢离子,电极反应式为:Cl5e+2H2O=ClO2+4H+,故答案为:Cl5e+2H2O=ClO2+4H+;在阴极发生2H+2e=H2,氢气的物质的量为=0.005mol,通过阳离子交换膜的阳离子为+1价离子,故交换膜的阳离子的物质的量为0.005mol2=0.01mol,电解中阴极H+浓度减小,使得H2OO
46、H+H+的平衡向右移动,溶液的pH增大,故答案为:0.01;在阴极发生2H+2e=H2,H+浓度减小,使得H2OOH+H+的平衡向右移动,OH浓度增大,pH增大;(3)ClO2将CN氧化,只生成两种气体,应生成氮气与二氧化碳,同时生成氯离子,反应离子方程式为:2ClO2+2CN=N2+2CO2+2Cl,100m3废水中CN质量=100m3ag/m3=100ag,CN的物质的量为mol,由方程式可知,至少需要ClO2的物质的量mol,故答案为:2ClO2+2CN=N2+2CO2+2Cl;mol33常温下用惰性电极电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间
47、变化的关系如图中、所示(以下气体体积已换算成标准状况下的体积)根据图中信息回答下列问题(1)通过计算推测:原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度c(NaCl)=3molL1,c(CuSO4)=0.1molL1t2时所得溶液的pH=1(2)若用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液200mL,经过一段时间后两极均得到224mL气体,则原混合溶液中氯离子浓度的取值范围为0c(Cl)0.1mol/L,铜离子浓度的取值范围为0c(Cu2+)0.05mol/L解:(1)电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,阳极发生2Cl2e=Cl2、4OH4e=O2+2H2O,阴极发生Cu2
48、+2e=Cu、2H+2e=H2,结合图可知,为阴极气体体积与时间的关系,为阳极气体体积与时间的关系由图可知,产生氯气为224mL,则由2Cl2e=Cl2可知,n(NaCl)=0.224L22.4L/mol2=0.02mol,所以c(NaCl)=0.02mol0.2L=0.1mol/L,由t2时生成氧气为112mL,n(O2)=0.112L22.4L/mol=0.005mol,则共转移电子为0.02mol+0.005mol4=0.04mol,根据电子守恒及Cu2+2e=Cu可知,n(CuSO4)=0.04mol2=0.02mol,所以c(CuSO4)=0.02mol0.2L=0.1mol/L,故
49、答案为:0.1;0.1; 由t2时4OH4e=O2+2H2O4H+,n(H+)=0.005mol4=0.02mol,则溶液的c(H+)=0.1mol/L,pH=1,故答案为:1;(2)根据题意,在阴极放电的离子有Cu2+、H+,在阳极放电的离子有Cl、OH,经过一段时间后两极分别得到224mL气体,设c(Cl)=x,c(Cu2+)=y 阴极反应:Cu2+2e=Cu 0.2y 0.4y 2H+2e=H2 0.02mol =0.01mol阳极反应: 2Cl2e=Cl2 0.2x 0.2x 0.1x 4OH4e=2H2O+O2 0.04mol0.2xmol0.1x=0.010.1x因为阳极生成的气体不可能全为O2,所以00.010.1x0.01,0x0.1,又根据阴阳两极通过电子数相等得:0.4y+0.02=0.2x+0.080.4x,即x=0.32y,即0y0.05mol/L故答案为:0c(Cl)0.1mol/L;0c(Cu2+)0.05mol/L