1、辽宁省葫芦岛市普通高中2019-2020学年高二化学上学期期末质量测试试题(含解析)1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是A. 明矾电离出Al3+具有吸附性,可用作净水剂B. 漂白粉可用于生活用水的消毒C. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法D. 碳酸钠可用于去除餐具的油污【答案】A【解析】【详解】A.明矾能净水是因为Al3+水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体具有吸附性,能够吸附水中的悬浮物杂质,可用作净水剂,故A错误;B.漂白粉在使用过程中可以生成次氯酸,利用其氧化性可用于生活用水的消毒,故B正确;C.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,是用镁作负极保护正极的铁,
2、原理是牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;D.碳酸钠水解使溶液显碱性,对油脂的水解有促进作用,可用于去除餐具上的油污,故D正确。故选A。2. 判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据,则在下列情况下,可以判定反应一定能自发进行的是A. H0B. H0,S0C. H0,S0,S0【答案】A【解析】【详解】化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当G=H-TS0 时,反应能自发进行,当H0 时, G=H-TS0,S0,S0或H0,S0 能否自发进行,取决于反应的温度,所以H0一定能自发进行;A正确;综上所述,本题选A。3. 下列说法中正确的是( )A. 同一原子中,1s、2s、3s电子的能
3、量逐渐减小B. 3p2表示3p能级有两个轨道C. 处于最低能量状态的原子叫做基态原子D. 同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多【答案】C【解析】【详解】A、能层越大,能量越高,即1s2s3s,故错误;B、p2,2代表p轨道上有2个电子,故错误;C、基态原子是处于最低能量状态的原子,故正确;D、p能级有3个原子轨道,故错误。4. 下列元素性质的递变规律正确的是A. 原子半径: CNSB. 第一电离能:CONC. 最高价氧化物的水化物的碱性:NaMgAlD. 与氢气化合的难易程度:NOS【答案】B【解析】【详解】A.电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右,原子半径逐渐减小,则原子半
4、径NCS,故A错误;B.C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第A族的大于第A族的,则第一电离能:CON,故B正确;C.金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:NaMgAl,则最高价氧化物的水化物的碱性:NaMgAl,故C错误;D.非金属性越强,越容易与氢气化合,非金属性OS、ON,与氢气化合的难易程度:OS、ON,故D错误。故选B。5. 下列说法正确的是A. 原子核外电子排布式为1s2的原子与核外电子排布式为1s2s2的原子化学性质相似B. Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5C. 基态铜原子的最外层的电子排布
5、图:D. 电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强【答案】B【解析】【详解】A. 原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子虽然最外层电子数相等,但不在同一族,化学性质不相似,A错误;B. 铁的原子序数为26,则Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5,B正确;C. 基态铜原子的最外层电子是4s电子,不包括3d电子,铜的最外层电子排布图为,C错误;D. 电负性最大的非金属元素为F,不存在含氧酸,D错误;答案选B。6. 徐光宪在分子共和国一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是( )A. H2O2分子中的O为
6、sp2杂化B. CO2 分子中C原子为sp杂化C. BF3分子中的B原子sp3杂化D. CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化【答案】B【解析】【分析】A、H2O2分子中氧原子形成2个键,含有2对孤电子对;B、CO2 分子中C原子形成2个键,没有对孤电子对;C、BF3分子中的B原子的最外层电子数3,形成3个键,没有对孤电子对;D、CH3COOH分子中甲基中碳原子形成4个键,没有孤对电子,采取sp3杂化;【详解】A、H2O2分子中氧原子形成2个键,含有2对孤电子对,采取sp3杂化,故A错误;B、CO2 分子中C原子形成2个键,没有孤电子对,采取sp杂化,故B正确;C、BF3分子中的B原子的最外
7、层电子数3,形成3个键,没有孤电子对,采取sp2杂化,故C错误;D、CH3COOH分子中有2个碳原子,其中甲基上的碳原子形成4个键,没有孤对电子,采取sp3杂化,故D错误;故选B。7. 下列描述正确的是A. CS2为V形极性分子B. C2H2分子中键与键的数目比为1:1C. 当中心离子的配位数为6时,配离子常呈八面体结构D. 水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键【答案】C【解析】【详解】ACS2中C形成2个键,价层电子对为2+ =2,采用sp杂化,CS2为直线形,分子在碳为中心对称,为非极性分子,故A错误;BC2H2分子中键与键的数目比为3:2,故B错误;C根据价层电子对互斥理论,当中
8、心离子的配位数为6时,配离子常呈八面体结构,此时各价电子对间斥力最小,故C正确;D水加热到很高温度都难分解是因水分子内存在键能较大的O-H共价键,故D错误;故选C。8. 下列热化学方程式正确的是(注:H的绝对值均正确)A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=-57.3kJ(中和热)C. S(s)+O2(g)=SO2(g);H=-269.8kJ/mol(反应热)D. 2NO2=O2+2NO;H=+116.2kJ/mol(反应热)【答案】C【解析】【详
9、解】A. 燃烧热是25、101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,此时的水应为液体,因此反应热不是燃烧热,故A错误;B. H的单位是kJmol1,故B错误;C. 符合书写热化学反应方程式的要求,故C正确;D. 没有写上状态,故D错误;答案:C。【点睛】易错点是选项A,燃烧热的定义是25、101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,C元素应该转化成CO2,S转化成SO2,H元素转化成液态水。9. pH2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示,下列说法正确的是A. 稀释前,A、B两酸溶液
10、的物质的量浓度一定相等B. 稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强C. a5时,A是强酸,B是弱酸D. 稀释导致B酸的电离程度减小【答案】C【解析】分析】由图可知,稀释相同的倍数,A的pH变化大,则A的酸性比B的酸性强,以此来解答。【详解】A稀释相同的倍数,A的pH变化大,则A的酸性比B的酸性强,由于起始时两溶液的pH相同,则A的物质的量浓度小于B的物质的量浓度,故A错误;B根据图像,稀释后,A的pH比B大,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱,故B错误;C由图可知,若a=5,A完全电离,则A是强酸,B的pH变化小,则B为弱酸,故C正确;DB为弱酸,稀释促进弱电解质的电离,电离程度增大,故D错误;故选C。【
11、点睛】本题考查酸的稀释及图像,明确强酸在稀释时pH变化程度大及酸的浓度与氢离子的浓度的关系是解答本题的关键。本题的易错点为A,要注意弱电解质存在电离平衡。10. 常温时,向20mL0.1mol/L的CH3COOH溶液中滴加0.1mol/L的NaOH溶液,溶液的pH与滴加NaOH溶液体积V的关系如图所示,下列说法正确的是A. a点溶液中c(CH3COO-)c(Na+)B. 图中四点处水的电离程度最大的点为:b点C. 加入NaOH溶液过程中,先增大后减小D. CH3COOH的电离平衡常数Ka约为105【答案】D【解析】【分析】理清各点的组成,酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,a点溶质为醋酸钠和醋
12、酸、b点溶质为醋酸钠和醋酸、c点溶质为醋酸钠、d点溶质为醋酸钠和NaOH,结合弱电解质电离、盐水解原理分析。【详解】Aa点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,由于pH7,溶液呈酸性,c(OH)c(H),溶液中存在电荷守恒c(CH3COO)+c(OH)=c(H)+c(Na),所以c(CH3COO)c(Na),故A错误;B酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,a点溶质为醋酸钠和醋酸、b点溶质为醋酸钠和醋酸、c点溶质为醋酸钠、d点溶质为醋酸钠和NaOH,a、d都抑制水电离,d水的电离的电离程度和纯水相同,c促进水电离,所以水电离程度最大点是c点,故B错误;C加入NaOH溶液过
13、程中,溶液酸性减弱、碱性增强,则c(H)减小,温度不变电离平衡常数不变,= 增大,故C错误;D由图在没加NaOH时,CH3COOH电离程度较小,则0.1molL1醋酸溶液中c(CH3COO)c(H)=10-3molL1,c(CH3COOH)0.1molL1,电离平衡常数Ka=c(H)=10-5,故D正确;故选D。【点睛】本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重考查图象分析判断及计算能力,明确各点溶液中溶质成分及其性质、电离平衡常数计算方法、电离平衡常数影响因素等知识点是解本题关键,难点C,注意结合电离平衡常数进行分式的变形。11. 在容积一定的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应:C
14、(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如下图所示,则下列说法不正确的是A. 该反应正反应的H0B. 若状态A、B的逆反应速率分别为v逆(A)、v逆(B),则v逆(A)v逆(B)C. 在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正v逆D. 若状态B、C、D的压强分别为PB、PC、PD,则 PCPD=PB【答案】B【解析】【分析】A、由图可知,温度越高平衡时c(NO)越大,即升高温度平衡逆移;B、由图可知,状态A的温度小于状态B的温度,升高温度,化学反应速率加快;C、由图可知,T2时反应进行到状态D,c(CO)高于平衡浓度,故反应向逆反应进行;D、达到平衡状态时,
15、压强和温度成正比例关系。【详解】A项、由图可知,温度越高平衡时c(NO)越大,即升高温度平衡逆移,所以正反应为放热反应,即H0,故A正确;B项、由图可知,状态A的温度小于状态B的温度,升高温度,化学反应速率加快,则v逆(B)v逆(A),故B错误;C项、T2时反应进行到状态D,c(NO)高于平衡浓度,故反应向正反应进行,则一定有v正v逆,故C正确;D项、达到平衡状态时,压强和温度成正比例关系,压强大小为PCPD=PB,故D正确。故选B。【点睛】本题考查化学平衡图像,试题以化学平衡图象为载体考查温度对平衡移动的影响,注意曲线上的各点都处于平衡状态。12. 一定温度下,将1molA(g)和1molB
16、(g)充入2L密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) xC(g)+D(s)H1,则H2A是弱酸。若测NaHA溶液的pH,即使pH7,也不能说明H2A是强酸,也可能是因为HA-的电离程度大于其水解程度所致,B不正确;C. 用0.2000 molL-1 NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1 molL-1),当酸碱恰好完全反应时得到氯化钠和醋酸钠溶液,因醋酸钠水解而使溶液显碱性,所以,当pH=7时,溶液中的酸没有被完全中和,C不正确;D. 相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水、0.1 molL-1盐酸、0.1 molL-1氯化镁溶液、0
17、.1 molL-1硝酸银溶液中,Ag浓度为0.1molL-1,、两溶液中的Cl-离子抑制氯化银的溶解,中Ag浓度最小,D正确。本题选D。点睛:酸碱中和反应恰好完全进行时,溶液的pH不一定等于7,溶液的pH由生成的盐的性质决定,强酸强碱盐溶液显中性,强酸弱碱盐水解显酸性,强碱弱酸盐水解显碱性。14. 已知:AgBr比AgCl更难溶,将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO3溶液,发生的反应为A. 只有AgBr沉淀生成B. AgCl与AgBr沉淀等量生成C. AgCl与AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主D. AgCl与AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主【答案】C【解
18、析】【分析】水溶液中AgBr和AgCl沉淀存在:AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),根据难溶电解质的沉淀溶解平衡分析。【详解】在AgCl与AgBr的饱和混合溶液中存在溶解平衡AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入足量的浓AgNO3溶液时两个溶解平衡都要向生成沉淀的方向移动,所以AgBr和AgCl沉淀都会生成。由于AgBr比AgCl更难溶,起始时饱和溶液中Br-的物质的量比Cl-更少,加入浓AgNO3溶液发生反应:Ag+Br-=AgBr,Ag+Cl-=AgCl,所以最后所生成的AgB
19、r沉淀比AgCl要少。答案选C。15. 一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表:pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO2下列说法正确的是A. 随pH的升高,碳钢腐蚀速率逐渐加快B. pH4,发生析氢腐蚀C. pH为14,其负极反应为2H2O+Fe-3e-=FeO2-+4H+D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会加快【答案】B【解析】【详解】A项、由表可知,随pH的升高,碳钢腐蚀速率先减慢后逐渐加快,故A错误;B项、当pH4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀,负极电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极上电极反应式为:2H+2
20、e-=H2,故B正确;C项、在pH=14溶液中,碳钢发生吸氧腐蚀,负极反应为4OH-+Fe_3e-FeO2-+2H2O,故C错误;D项、在煮沸除氧气后的碱性溶液中,正极上氧气生成氢氧根离子速率减小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,故D错误。故选B。【点睛】本题考查金属的腐蚀与防护,明确钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件是解本题关键。16. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是A. 电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2B. 电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH-2e-=2H2OC. 电池工作时,向电极A移动,电子由A极经电解质流向B极D. 反应CH4+H2
21、O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子【答案】A【解析】【分析】燃料电池中,通入燃料的一极为负极,还原剂失去电子发生氧化反应,电子沿着导线流向正极,通入助燃物的一极为正极,正极上发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,据此回答;【详解】AB为正极,正极为氧气得电子生成CO32-,电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-,A正确;B电解质溶液中没有OH-,负极反应为H2+CO+2CO32-4e-=H2O+3CO2,B错误;C电池工作时,CO32-向负极移动,即向电极A移动,C错误;D反应CH4+H2O3H2+CO,C元素化合价由-4价升高到+2价,H元素化合
22、价由+1价降低到0价,每消耗1molCH4转移6mol电子,D错误;答案选A。17. 完成并分析下列化学原理(1)在配制三氯化铁溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的_。(2)把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是_。(3)除去CuCl2溶液中少量的FeCl3,加入的试剂可以是_。(4)amol/L(NH4)2SO4溶液pH=5,其原因是_(用相应的离子方程式说明)。(5)有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的两种溶液混合而成:NH4Cl与CH3COONa;NH4Cl与HCl;NH4Cl与NaCl;NH4Cl与NH3H2O(混合液呈碱性)。溶液中c(H+)由小到大的顺序
23、为:(填混合溶液的编号)_。(6)在做Zn与稀H2SO4反应制取H2的实验中,向溶液中滴加几滴CuSO4溶液,反应放出H2速度加快的原因是:_。【答案】 (1). 稀盐酸 (2). Al2O3 (3). 氧化铜(氢氧化铜或碳酸铜或碱式碳酸铜) (4). +H2ONH3H2O+H+ (5). (6). 形成锌铜稀硫酸原电池,加快反应速率【解析】【分析】(1)铁离子水解生成氢氧化铁和盐酸,呈酸性,加酸抑制水解;(2)铝离子水解生成的盐酸为挥发性酸,蒸干得到氢氧化铝,再灼烧分解;(3)铁离子水解生成氢氧化铁和盐酸,加入CuO等调节溶液pH使铁离子完全沉淀,从而除去杂质且没有引进新的杂质;(4)amo
24、l/L(NH4)2SO4溶液中存在水解反应溶液呈酸性;(5)NH4Cl与CH3COONa 混合物显示中性;NH4Cl与HCl 中c(H)最大;NH4Cl与NaCl c(H)仅次于;NH4Cl与NH3H2O溶液c(H)最小;(6)发生反应Zn+Cu2=Zn2+Cu,形成锌铜稀硫酸原电池,加快反应速率。【详解】(1)铁离子水解生成氢氧化铁和盐酸,呈酸性,在配制三氯化铁溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的稀盐酸。故答案为:稀盐酸;(2)铝离子水解生成的盐酸为挥发性酸,蒸干得到氢氧化铝,把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是Al2O3。故答案为:Al2O3;(3)铁离子水解生成氢氧化
25、铁和盐酸,除去CuCl2溶液中少量的FeCl3,加入的试剂可以是氧化铜(氢氧化铜或碳酸铜或碱式碳酸铜),调节溶液pH使铁离子完全沉淀,从而除去杂质且没有引进新的杂质。故答案为:氧化铜(氢氧化铜或碳酸铜或碱式碳酸铜);(4)amol/L(NH4)2SO4溶液中存在水解反应溶液呈酸性,pH=5,其原因是+H2ONH3H2O+H+。故答案为:+H2ONH3H2O+H+;(5)有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的两种溶液混合而成:NH4Cl与CH3COONa的溶液显示中性;NH4Cl与HCl的氢离子浓度最大;NH4Cl与NaCl显示酸性;NH4Cl与NH3H2O(混合液呈碱性)的氢离子浓度最
26、小。溶液中c(H+)由小到大的顺序为:。故答案为:;(6)在做Zn与稀H2SO4反应制取H2的实验中,向溶液中滴加几滴CuSO4溶液,发生反应Zn+Cu2=Zn2+Cu,形成锌铜稀硫酸原电池,加快反应速率。故答案为:形成锌铜稀硫酸原电池,加快反应速率。18. 用中和滴定法测定某烧碱样品(含有氯化钠的杂质)的纯度,试根据实验回答下列问题:(1)为了避免测定过程中样品部分与空气中二氧化碳反应导致结果偏差,滴定时,用0.2000mol/L的盐酸标准液来滴定待测溶液,可选用_(填编号字母)作指示剂。A.甲基橙B.石蕊C.酚酞(2)滴定过程中,眼睛应注视_,若用酚酞做指示剂,滴定终点的标志是_,滴定结果
27、是_(偏大,偏小,不变),理由_。(3)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_mol/L,烧碱样品的纯度是_。滴定次数待测溶液体积(mL)标准酸体积滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)第一次10.000.4020.50第二次10.004.1024.00第三次10.000.1024.30【答案】 (1). A (2). 锥形瓶中溶液颜色变化 (3). 溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色 (4). 偏小 (5). 滴定终点时,溶液中碳酸根离子被滴定为碳酸氢根离子,消耗盐酸较少 (6). 0.4000 (7). 97.56%【解析】【分析】(1)根据滴定终点溶液有酸碱性来选择指示
28、剂。空气中二氧化碳与NaOH反应生成碳酸钠,碳酸氢钠显碱性,为了避免测定结果出现较大误差,滴定终点可选变色范围为酸性的指示剂,石蕊变色范围宽且现象不明显,故一般不用石蕊作指示剂;(2)按中和滴定的操作规范:中和滴定时眼睛主要溶液颜色的变化,若用酚酞做指示剂,滴定终点由粉红色变成无色且半分钟内不变色;根据酚酞变色范围可知,滴定终点时碳酸钠变为碳酸氢钠,消耗盐酸过少;(3)先判断数据的有效性,计算消耗盐酸的平均体积,结合NaOH+HCl=NaCl+H2O计算c(NaOH),由m=cVM计算500mL溶液中氢氧化钠的质量,最后根据质量分数公式计算烧碱样品的纯度。【详解】(1)A为了避免测定过程中样品
29、部分与空气中二氧化碳反应导致结果偏差,滴定终点溶液应呈酸性,故A选;B石蕊变色范围宽且现象不明显,故一般不用石蕊作指示剂,故B不选;C酚酞变色范围为pH=8.2-10,滴定后溶液显碱性,误差较大,故C不选;故答案为:A;(2)滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶中液体颜色变化,若用酚酞做指示剂,酚酞变色范围为pH=8.2-10,滴定终点的标志是溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不变色,滴定结果是偏小,理由:滴定终点时,溶液中碳酸离子被滴定为碳酸氢根离子,消耗盐酸较少,导致测定结果偏低;故答案为:锥形瓶中液体颜色变化;溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不变色;偏小;滴定终点时,溶液中碳酸离子被滴定为碳酸氢根
30、离子,消耗盐酸较少;(3)3次实验消耗标准液体积分别为:20.50-0.40=20.10mL,24.00-4.10=19.90mL,24.30-0.10=24.20mL,第3次数据误差大,舍去,则消耗标准液平均体积为:=20.00mL,NaOH+HCl=NaCl+H2O,c(NaOH)0.0100L=0.2000molL10.0200L,c(NaOH)=0.4000molL1,即氢氧化钠物质的量浓度为:0.4000molL1,m(烧碱)cVM0.4000molL-10.5L40gmol18.0g,烧碱样品的纯度=100%97.56%,故答案为:0.4000;97.56%。【点睛】本题考查物质的
31、含量测定,侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力,明确实验原理是解本题关键,易错点(1)是酸碱指示剂的选取,注意掌握中和滴定操作方法,注意把握实验原理、实验技能以及物质性质的分析,难点(3)酸碱中和滴定的计算,注意数据的有效性,根据方程式计算。19. 甲醇是一种重要的可再生能源。已知:2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)H=akJ/mol,CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H=bkJ/mol。(1)写出由CH4和O2制取CH3OH(g)的热化学方程式:_。(2)在80时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物
32、质进行分析,得到如下数据:时间(s)020406080100c(N2O4)0.20a0.10cdec(NO2)0.000.12b0.220.220.22反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。该反应的化学方程式为N2O42NO2。020s内N2O4的平均反应速率为_。该反应的平衡常数表达式K=_,在80时该反应的平衡常数K值为_(保留2位小数)。下列说法正确的是_。A温度越高,K值越大,N2O4的转化率越高B加压,平衡逆向移动,气体颜色变浅C增大N2O4浓度,新平衡建立过程中正反应速率不断加快D起始条件相同,将等最的N2O4分别在A、B两个相同的容器中反应建立平衡,A保
33、持恒温、恒容;B保持恒温、恒压,达到平衡后,A中的N2O4平衡转化率小于B写出恒温恒容下,能判断该反应达到平衡状态的依据_、_。(写出2条即可)【答案】 (1). 2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) H=(a+2b)kJ/mol (2). 0.003mol/(Ls) (3). (4). 0.54mol/L (5). AD (6). 混合气体的平均摩尔质量不变 (7). 混合气的颜色不再变化;压强不再变化(其他答案合理均得分)【解析】【详解】(1)已知:2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) H=akJ/mol,CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) H=bkJ/
34、mol。盖斯定律计算+2得到由CH4和O2制取CH3OH(g)的热化学方程式:2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)H=(a+2b)kJ/mol;(2)020s内 N2O4的平均反应速率为v(N2O4)= =0.003mol/(Ls);该反应的平衡常数表达式K=;在80时,反应60s达到平衡状态,平衡浓度c(NO2)=0.22molL1,c(N2O4)=0.09molL1,该反应的平衡常数K值为=0.54 (保留2位小数);A正反应为吸热反应,温度越高,平衡正移,K值增大,N2O4的转化率越高,故A正确;B加压,平衡逆向移动,容器体积减小,NO2浓度增大,气体颜色变深,故B错误;C增大
35、N2O4的浓度,随着反应进行,N2O4的浓度逐渐减小,正反应速率不断降低,故C错误;D起始条件相同,将等最的N2O4分别在A、B两个相同的容器中反应建立平衡,A保持恒温、恒容;B保持恒温、恒压,达到平衡后,则平衡相对于容器A正向移动,A中的N2O4平衡转化率小于B,故D正确;故答案为:AD;恒温恒容下,容器体积不变,气体质量不变,但气体物质的量改变,气体平均相对分子质量为变化值,压强为变化值,则达到平衡时,平均相对分子质量不变,压强不再变化,混合气体颜色不再变化,能判断该反应达到平衡状态的依据混合气体的平均摩尔质量不变、混合气的颜色不再变化;压强不再变化(其他答案合理均得分)。20. W、X、
36、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,W是宇宙中最丰富的元素;X、Z元素原子基态时,核外电子均排布在3个能级上,且它们的价电子层上均有2个未成对电子;向含有QSO4的溶液中滴加氨水,生成蓝色沉淀,继缕滴加氨水,沉淀溶解,得深蓝色溶液。请回答下列问题:(1)写出Z原子的价电子排布图为_。(2)W2XZ分子中的中心原子的杂化类型_。(3)Y、W形成的最简单的气态氢化物分子的空间构型为_。(4)继续滴加氨水,沉淀溶解时反应:_(用离子方程式表示),向深蓝色溶液中再加乙醇,会析出深蓝色的Q(NH3)4SO4H2O晶体,该晶体中含有的化学键_。(5)Y的最简单气态氢化物的沸点比同主族相邻元素的最简
37、单气态氢化物的沸点高的原因是_。【答案】 (1). (2). sp2杂化 (3). 三角锥形 (4). Cu(OH)2+4NH3.H2O=Cu(NH3)42+2OH-+4H2O (5). 离子键、极性键、配位键 (6). 氨气分子间存在氢键【解析】【分析】W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,W是宇宙中最丰富的元素,则W为H元素;X、Z元素原子基态时,核外电子均排布在3个能级上,按排布规律这3个能级为1s、2s和2p,且它们的价电子层上均有两个未成对电子,则X和Z的电子排布式为1s22s22p2和1s22s22p4,故X为C元素,Z为O元素,则Y为N元素;向含有QSO4的溶液中滴
38、加氨水,形成蓝色沉淀,再滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液,则Q为Cu元素,以此来解答。【详解】(1)Z为O元素,O原子的核外电子排布式为1s22s22p4,故价电子排布图为;(2)H2CO分子为HCHO,中心原子为C,C上不含孤对电子,形成1个碳氧双键、2个CH键,为平面结构,则C的杂化类型为sp2杂化;(3)Y、W形成的最简单的气态氢化物为NH3,N原子上有1对孤对电子,形成3个NH键,N原子为sp3杂化,空间构型为三角锥形;(4)向含有CuSO4的溶液中滴加氨水,生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得深蓝色溶液,该溶液中含Cu(NH3)42+,发生的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH
39、3.H2O=Cu(NH3)42+2OH-+4H2O;Cu(NH3)4SO4H2O晶体中存在Cu(NH3)42+离子,Cu(NH3)42+与硫酸根离子形成离子键,Cu2+与NH3之间的键型为配位键,NH3中N原子与H原子之间形成极性共价键;(5)Y的最简单气态氢化物为氨气,同主族相邻元素的最简单气态氢化物为PH3,氨气沸点高的原因是氨气分子间存在氢键。【点睛】本题考查元素在周期表中位置、结构与性质,把握原子结构、电子排布规律及元素化合物知识来推断元素为解答的关键。21. 电化学在我们的生产生活中占有越来越重要的地位。(1)燃料电池是一种绿色环保、高效的化学电源。则上图甲池中负极反应式为_。(2)
40、用甲醇燃料电池电解2L,1mol/L硫酸铜溶液,一段时间后:两极共收集到标准状况下的气体89.6L,则电路中共转移_mol电子。(3)利用电化学原理,模拟工业电解法来处理含废水,如上图所示。阳极的电极反应式为_。电解过程中溶液中发生的反应离子方程式为_。向完全还原为Cr3+的乙池工业废水中滴加NaOH溶液,可将铬以Cr(OH)3沉淀的形式除去,已知Cr(OH)3存在以下溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下Cr(OH)3的溶度积Kgp=c(Cr3+).c3(OH-)=1.010-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至_。【答案】 (1
41、). CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O (2). 8 (3). Fe-2e-=Fe2+ (4). +6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O (5). 5【解析】【详解】(1)负极甲醇发生氧化反应,生成碳酸根离子,电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;(2)用甲醇燃料电池电解2L、1mol/L硫酸铜溶液,则n(Cu2+)=2L1mol/L=2mol,所以当阴极Cu2+完全放电后,阳极氢氧根离子失电子放出氧气反应为:4OH4e=O2+2H2O,所以放出氧气为,又两极共收集到标准状况下的气体89.6L,物质的量为 ,所以继续电解还要生成4mol1mol=3mol气体,这时相当于电解水,总反应为,则又会生成1mol氧气,所以电解过程中一共放出2mol氧气,电路中共转移2mol4=8mol电子;(3)与氧气相连的为阳极,铁失电子生成二价铁离子,电极反应式为Fe2e=Fe2+;电解过程中,酸性条件下,Fe2+离子与离子发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O; 溶液中,则溶液中,所以溶液的 pH5,故答案为:5。