天津市河西区2022-2023高二上学期期末化学试题(解析版)
河西区2022~2023学年度第二学期高二年级期末质量调查
化学试卷
第I卷(选择题 共36分)
本卷包括12小题,每小题3分,共36分。在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是
A. 水力发电 B. 水果电池
C. 燃气燃烧 D. 电动车充电
2. 下列物质的水溶液中,溶质仅以离子形式存在其中的是
A. B. C. D.
3. 常温下,某溶液中由水电离产生的,该溶液的溶质可能是
A. B. C. D.
4. 结合图关系,判断如下说法正确的是
A.
B
C.
D.
5. 用溶液滴定未知浓度溶液(滴有酚酞溶液),下列有关说法正确的是
A. 选用乙装置盛装标准碱液
B. 若滴定起始和终点时读取数据视线如丙图所示,则所得偏高
C. 处理数据所用表达式:
D. 当滴入最后半滴碱液后,溶液颜色由浅红色变为无色,且半分钟不变为原来颜色即达到滴定终点
6. 如图所示是常见普通干电池示意图,下列说法正确是
A. 锌筒为正极反应物 B. 电解质主要成分为
C. 工作时没有发生变化 D. 每消耗理论上输出
7. 将琼脂、饱和食盐水、水倒入烧杯中,搅拌、加热、煮沸、溶解,稍冷,制得琼脂溶液,然后分别按如图所示在甲乙两培养皿中添加并混匀溶液、放入铁钉,一段时间后观察现象.
下列说法不正确的是
A. 甲中铜丝附近溶液颜色变红
B. 甲中裸露的铁钉附近出现特征蓝色
C. 乙中铁发生吸氧腐蚀
D. 乙中锌皮附近溶液颜色无明显变化
8. 下列有关如图所示铅蓄电池的说法正确的是
A. 放电时,铅被还原
B. 放电时,电解质溶液增大
C. 充电时,原极接电源的负极即可复原
D. 放电时总反应:
9. 常温下,向10 mL0.10 mol/L的HA(Ka=1.0×10-4)中逐滴加入0.10 mol/LNaOH溶液,溶液pH随滴入的V[(NaOH)aq]变化如图所示。下列说法正确的是
A. x点,pH<1
B. y点,c(A-)<c(HA)
C. z点,c(HA)+c(A-)=0.10 mol/L
D. q点,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
10. 用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A. 实验1测锌与稀硫酸反应速率
B. 实验2制作简单燃料电池
C. 实验3验证铁的吸氧腐蚀
D. 实验4 电解法制取钠
11. 在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示(CO、CH2O为副产物).
上述合成甲醇的反应速率较慢,要加快其反应速率,主要需降低过程中能量变化的基元反应为
A. B.
C. D.
12. 在硫酸工业中,。在如下表所示温度、压强下,反应达平衡时的转化率。
温度/℃ 平衡时的转化率/%
450 97.5 99.2 99.7
550 85.6 94.9 98.3
下列相关叙述正确的是
A. 实际生产中应采用高压
B. 通入过量可增大该反应的平衡常数
C. 回收并循环使用尾气中的可提高其转化率
D. 低温、高压条件下有利于提高反应速率
第II卷(非选择题 共64分)
本卷包括4小题,共64分
13. 氨水在生产中有着重要应用。现有常温下溶液、氨水。且知。按要求回答下列问题。
(1)溶液________;
由水电离出的________。
用盐酸中和溶液,所需盐酸体积为________。
(2)的电离方程式为________________;
氨水的________;
由水电离出的________(填“>”“<”或“=”)
(3)用硫酸中和氨水
①离子方程式为:________________;所需硫酸体积为________L.
②中和后所得溶液的________7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式解释:________________.
③中和后溶液中________;
各种离子浓度的由大到小的顺序为________________.
(4)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的(恢复至室温),此时溶液中,则________.
(5)若向氨水中加入少量固体,此时溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”).
14. 某小组学生研究常见的金属腐蚀现象,分析其原理.按要求回答下列问题.
(1)甲同学设计如图所示对比实验。
当a中滴入CuSO4溶液后,观察到其中产生气泡的速率较b中的________。其原因是________________。
(2)乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后,放入混合均匀的铁粉和碳粉,塞紧瓶塞,同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化,如图所示。
①时,碳粉表面生成的气体为________。
②时,碳粉表面发生的电极反应式为________________。
③电化学腐蚀过程中,铁极的电极反应式为________________。
(3)丙同学研读如下一次性保暖贴说明书,并分析暖贴工作原理。
品名:一次性保暖贴 主要成分:铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能:平均温度,最高温度,发热时间12小时以上
①暖贴工作时,铁粉发生的反应为________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
②写出使用暖贴时的注意事项:________________。
③暖贴发热时,正极材料为________;食盐的作用为________。
④当暖贴放热结束时,铁粉转化成的物质中可能含有________。
15. 某小组同学利用盐设计了如下实验,按要求回答下列问题。
I.某温度下,,,.
将溶液和溶液混合,得到悬浊液,后续实验如下.
序号 后续实验操作 现象或解释
ⅰ 取少量悬浊液的滤液于试管中 滴加几滴稀盐酸其体积忽略不计 可观察到现象是________________。 将________(填“增大”“减小”或“不变”);将________(同上)
ⅱ 取少量悬浊液的滤液于试管中 滴加几滴溶液 原滤液中________(不用化简)。 观察到滤液中出现黄色浑浊,可验证滤液中的阳离子有________。
ⅲ 取少量悬浊液于试管中 ①先滴加几滴溶液 现象为________________; 结论为________________。
②再滴加几滴溶液 用离子方程式解释观察到的现象:________________。
(1)填写上表空白________;________;________;________;________;________;________;________。
(2)由步骤ⅲ-①可推知沉淀转化的规律:对于组成形式相同的沉淀,小的沉淀转化为更小的沉淀________(填“容易实现”“难以实现”)。
(3)步骤ⅲ-②反应的平衡常数________(列数式,不用化简);通过估算判断此反应进行的程度________(填“基本完全”“基本不反应”或“可逆”)。
II.根据有一定的氧化性、有一定的还原性,猜想溶液和溶液可能发生氧化还原反应,设计原电池装置(a、b均为石墨)如图所示。
(4)当闭合K后,发现电流计指针偏转,b极附近溶液变蓝。
①b极的电极反应式是________。
②每当有转移时,理论上a极板质量增加________g。
(5)对比实验I与II,溶液与溶液混合条件下,只得到沉淀,却未观察到因发生氧化还原反应而产生的现象.从反应速率和平衡角度解释此实验事实的可能原因:________________。
16. 中国科学院提出的“液态阳光”项目为碳中和目标的达成进行积极探索,将工业生产过程中排放的转化为的研究取得初步成果。按要求回答下列问题。
(1)实现该转化如图所示反应的能量变化。
①写出该图示反应热化学方程式:________________;
②若使用催化剂,反应的活化能E________。
③判断该反应在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)条件下可自发进行。
④在恒容条件下,下列措施能加快该反应速率的是________;能提高转化率的是________。
A.降温 B.减压 C.增加投料量 D.将及时液化
⑤在一恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是________(填字母)。
A.容器内压强不随时间变化 B.
C.容器内各物质的浓度相等 D.混合气体的密度不再改变
(2)实现该转化所需高纯的来源是目前的研究热点。利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①图示装置的能量转化方式是________________。
②制时,控制开关应连接________(填“”或“”)。产生的电极反应式是________________。
③改变开关连接方式,可得的电极为________(填“阳极”或“阴极”)。此时电极3的电极反应式是________________。河西区2022~2023学年度第二学期高二年级期末质量调查
化学试卷
第I卷(选择题 共36分)
本卷包括12小题,每小题3分,共36分。在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是
A. 水力发电 B. 水果电池
C. 燃气燃烧 D. 电动车充电
【答案】B
【解析】
【详解】A.水力发电是水的重力势能转化为电能,故A不符合题意;
B.水果电池是将化学能转化为电能,故B符合题意;
C.燃气燃烧是将化学能变为热能,故C不符合题意;
D.电动车充电是将电能变为化学能,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
2. 下列物质的水溶液中,溶质仅以离子形式存在其中的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.在溶液中碳酸根会水解生成碳酸氢根和氢氧根,碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,存在碳酸分子,故A不符合题意;
B.在溶液中只以钠离子和氯离子存在,故B符合题意;
C.在溶液中有一水合氨分子,故C不符合题意;
D.在溶液中醋酸根、铵根都会水解生成醋酸分子和一水合氨分子,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
3. 常温下,某溶液中由水电离产生的,该溶液的溶质可能是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】某溶液中由水电离产生的,促进水的电离,说明该溶液是要水解的盐溶液,、、都因电离出氢离子或氢氧根离子而抑制水的电离,而因碳酸氢根离子水解程度大于电离程度而促进水的电离,故C符合题意;
综上所述,答案为C。
4. 结合图关系,判断如下说法正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据图中信息得到,。
【详解】A.根据两个方程式相减得到,故A正确;
B.根据两个方程式相减再乘以2得到,故B错误;
C.减去的2倍,得到,故C错误;
D.根据C分析得到,故D错误。
综上所述,答案为A。
5. 用溶液滴定未知浓度溶液(滴有酚酞溶液),下列有关说法正确的是
A. 选用乙装置盛装标准碱液
B. 若滴定起始和终点时读取数据视线如丙图所示,则所得偏高
C. 处理数据所用表达式:
D. 当滴入最后半滴碱液后,溶液颜色由浅红色变为无色,且半分钟不变为原来颜色即达到滴定终点
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙装置是碱式滴定管,因此用乙装置盛装标准碱液,故A正确;
B.若滴定起始和终点时读取数据视线如丙图所示,消耗氢氧化钠溶液的体积偏低,则计算出的偏低,故B错误;
C.处理数据所用表达式:,故C错误;
D.当滴入最后半滴碱液后,溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟不变为原来颜色即达到滴定终点,故D错误。
综上所述,答案为A。
6. 如图所示是常见普通干电池示意图,下列说法正确的是
A. 锌筒为正极反应物 B. 电解质主要成分为
C. 工作时没有发生变化 D. 每消耗理论上输出
【答案】D
【解析】
【分析】根据锌锰碱性干电池分析锌为负极,石墨为正极,电解质为氯化铵溶液。
【详解】A.锌筒为负极反应物,故A错误;
B.电解质主要成分为溶液,故B错误;
C.工作时石墨为正极,电极反应式为,故C错误;
D.负极电极反应式为,每消耗(物质的量为0.1mol),理论上输出,故D正确。
综上所述,答案为D。
7. 将琼脂、饱和食盐水、水倒入烧杯中,搅拌、加热、煮沸、溶解,稍冷,制得琼脂溶液,然后分别按如图所示甲乙两培养皿中添加并混匀溶液、放入铁钉,一段时间后观察现象.
下列说法不正确的是
A. 甲中铜丝附近溶液颜色变红
B. 甲中裸露的铁钉附近出现特征蓝色
C. 乙中铁发生吸氧腐蚀
D. 乙中锌皮附近溶液颜色无明显变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲中铁作附近,铜作正极,铜附近氧气得到电子变为氢氧根,氢氧根使酚酞变为红色,因此铜丝附近溶液颜色变红,故A正确;
B.甲中铁失去电子变为亚铁离子,亚铁离子与铁氰化钾反应生成蓝色沉淀,因此甲中裸露的铁钉附近出现特征蓝色,故B正确;
C.乙中锌失去电子变为锌离子,铁为正极,铁不反应,故C错误;
D.乙中锌失去电子变为锌离子,锌离子不与铁氰化钾反应,因此锌皮附近溶液颜色无明显变化,故D正确。
综上所述,答案为C。
8. 下列有关如图所示铅蓄电池的说法正确的是
A. 放电时,铅被还原
B. 放电时,电解质溶液增大
C. 充电时,原极接电源的负极即可复原
D. 放电时总反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.放电时,铅作负极,化合价升高,失去电子,被氧化,故A错误;
B.放电时,铅、二氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅和水,硫酸浓度降低,因此电解质溶液增大,故B正确;
C.放电时,极为正极,则充电时,原极接电源的正极即可复原,故C错误;
D.是充电时总反应,放电时总反应为,故D错误。
综上所述,答案为B。
9. 常温下,向10 mL0.10 mol/L的HA(Ka=1.0×10-4)中逐滴加入0.10 mol/LNaOH溶液,溶液pH随滴入的V[(NaOH)aq]变化如图所示。下列说法正确的是
A. x点,pH<1
B. y点,c(A-)<c(HA)
C. z点,c(HA)+c(A-)=0.10 mol/L
D. q点,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ka=1.0×10-4,HA的浓度是0.10 mol/L,假设其电离产生的c(H+)=a mol/L,根据电离平衡常数的含义可知Ka=,解得a=3.11×10-3 mol/L,所以该点的pH=2.5>1,A错误;
B.y点有一半HA完全反应,该点溶液为HA、NaA等物质的量的混合溶液,该点溶液pH=4,说明HA的电离作用大于A-的水解作用,所以c(A-)>c(HA),B错误;
C.z点二者的物质的量相等,酸碱恰好完全反应生成NaA,溶液体积增大一倍,则溶液浓度降为原来的一半,故根据物料守恒可知c(HA)+c(A-)=0.050 mol/L,C错误;
D.q点根据电荷守恒可知该点的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),D正确;
故合理选项是D。
10. 用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A. 实验1测锌与稀硫酸反应速率
B. 实验2制作简单燃料电池
C. 实验3验证铁的吸氧腐蚀
D. 实验4 电解法制取钠
【答案】D
【解析】
【详解】A.针筒可收集一定时间内生成的气体体积,图中装置可测定反应速率,A不合题意;
B.两个电极均为石墨,先打开K1,关闭K2,这样形成电解池,石墨电极a产生O2,石墨电极b产生H2,一段时间后关闭K1、打开K2,即可制氢氧燃料电池,B不合题意;
C.食盐水为中性,Fe发生吸氧腐蚀,水沿导管上升可证明,C不合题意;
D.电解法制取钠需电解熔融的氯化钠,原理为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,而电解NaCl溶液得不到金属钠,原理为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,D符合题意;
故答案为:D。
11. 在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示(CO、CH2O副产物).
上述合成甲醇的反应速率较慢,要加快其反应速率,主要需降低过程中能量变化的基元反应为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据图可知合成甲醇的过程中的活化能最大,反应速率最慢,决定整体反应速率,所以主要降低该步骤的能量变化,A符合题意,故答案为:A。
12. 在硫酸工业中,。在如下表所示温度、压强下,反应达平衡时的转化率。
温度/℃ 平衡时的转化率/%
450 97.5 99.2 99.7
550 85.6 94.9 98.3
下列相关叙述正确的是
A. 实际生产中应采用高压
B. 通入过量可增大该反应的平衡常数
C. 回收并循环使用尾气中的可提高其转化率
D. 低温、高压条件下有利于提高反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据表格中分析压强在1MPa、10MPa时的平衡转化率已经最大,而采用高压时需要更多的动力和对设备要求高,因此实际生产中应不会采用高压,故A错误;
B.通入过量,平衡正向移动,但平衡常数不变,故B错误;
C.回收并循环使用尾气,有利于提高的转化率,故C正确;
D.低温条件下不利于提高的反应速率,故D错误。
综上所述,答案为C。
第II卷(非选择题 共64分)
本卷包括4小题,共64分
13. 氨水在生产中有着重要应用。现有常温下溶液、氨水。且知。按要求回答下列问题。
(1)溶液________;
由水电离出的________。
用盐酸中和溶液,所需盐酸体积为________。
(2)的电离方程式为________________;
氨水的________;
由水电离出的________(填“>”“<”或“=”)
(3)用硫酸中和氨水
①离子方程式为:________________;所需硫酸体积为________L.
②中和后所得溶液的________7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式解释:________________.
③中和后溶液中________;
各种离子浓度的由大到小的顺序为________________.
(4)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的(恢复至室温),此时溶液中,则________.
(5)若向氨水中加入少量固体,此时溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”).
【答案】(1) ①. 13 ②. ③. 10
(2) ①. ②. 10 ③. >
(3) ①. ②. 5 ③. < ④. ⑤. 0.001 ⑥.
(4)0.5a (5)减小
【解析】
【小问1详解】
溶液中,,则13;溶液中的氢离子来自于水,水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根离子,因此由水电离出的;用盐酸中和溶液,则有,解得V=0.01L=10mL即所需盐酸体积为10;故答案为:13;;10。
【小问2详解】
是弱电解质,部分电离,其电离方程式为;氨水,根据,,,则氨水的10;溶液中的氢离子来自于水,水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根离子,因此由水电离出的,则由水电离出的>;故答案为:;10;>。
【小问3详解】
①硫酸和一水合氨反应生成硫酸铵和水,其离子方程式为:;根据方程式得到,则V=0.005L=5mL即所需硫酸体积为5;故答案为:;5。
②中和后溶质为硫酸铵,由于铵根离子水解,因此溶液显酸性即所得溶液的<7,用离子方程式解释:;故答案为:<;。
③中和后根据物料守恒得到溶液中;,由于铵根离子水解致使溶液呈酸性,则各种离子浓度的由大到小的顺序为;故答案为:0.001;。
【小问4详解】
若向氨水中加入稀硫酸至溶液的(恢复至室温),此时溶液中,根据电荷守恒和溶液呈中性得到,则;故答案为:0.5a。
【小问5详解】
若向氨水中加入少量固体,溶液中铵根离子浓度增大,则此时溶液中将减小;故答案为:减小。
14. 某小组学生研究常见的金属腐蚀现象,分析其原理.按要求回答下列问题.
(1)甲同学设计如图所示对比实验。
当a中滴入CuSO4溶液后,观察到其中产生气泡的速率较b中的________。其原因是________________。
(2)乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后,放入混合均匀的铁粉和碳粉,塞紧瓶塞,同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化,如图所示。
①时,碳粉表面生成的气体为________。
②时,碳粉表面发生的电极反应式为________________。
③电化学腐蚀过程中,铁极的电极反应式为________________。
(3)丙同学研读如下一次性保暖贴说明书,并分析暖贴工作原理。
品名:一次性保暖贴 主要成分:铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能:平均温度,最高温度,发热时间12小时以上
①暖贴工作时,铁粉发生的反应为________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
②写出使用暖贴时的注意事项:________________。
③暖贴发热时,正极材料为________;食盐的作用为________。
④当暖贴放热结束时,铁粉转化成的物质中可能含有________。
【答案】(1) ①. 快 ②. 由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面,即可形成Cu-Zn稀盐酸原电池,从而加快锌和稀盐酸的反应速率
(2) ①. H2 ②. O2+2H2O+4e-=4OH- ③. Fe-2e-=Fe2+
(3) ①. 氧化反应 ②. 使用前需密封保存防止失效,使用过程中由于产生高温现象,故不能紧贴皮肤张贴暖宝,防止灼伤皮肤 ③. 活性炭 ④. 电解质溶液,增强导电性 ⑤. Fe(OH)2、Fe(OH)3
【解析】
【小问1详解】
当a中滴入CuSO4溶液后,由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,产生的Cu附着在锌粒表面,形成Cu-Zn稀盐酸原电池,从而加快锌和稀盐酸的反应速率,故观察到其中产生气泡的速率较b中的快。
【小问2详解】
①0~t1段压强逐渐增大,可能是发生了析氢腐蚀使气体的总物质的量增大,电极反应为:2H++2e-=H2↑,则0~t1时,碳粉表面生成的气体为H2;
②t1~t2时,容器中压强逐渐减小,说明锥形瓶中气体体积减小,一定发生了吸氧腐蚀,则t1~t2时,碳粉表面发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;
③铁发生电化学腐蚀时,铁作负极,其电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,即0~t2电化学腐蚀过程中,铁极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。
【小问3详解】
根据保暖贴的成分可知,铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池,铁做负极,碳做正极,铁发生吸氧腐蚀,铁电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,碳极的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,总反应为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,铁发生吸氧腐蚀放出热量,据此分析解题:
①由分析可知,暖贴工作时,铁粉发生的反应为Fe-2e-=Fe2+,属于氧化反应;
②由分析可知,使用暖贴时的注意事项为:使用前需密封保存防止失效,使用过程中由于产生高温现象,故不能紧贴皮肤张贴暖宝,防止灼伤皮肤;
③由分析可知,暖贴发热时,正极材料为活性炭,食盐的作用为电解质溶液,增强导电性;
④由分析可知,暖宝工作原理的总反应为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,且Fe(OH)2具有还原性,很容易被空气中的O2氧化,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故当暖贴放热结束时,铁粉转化成的物质中可能含有Fe(OH)2、Fe(OH)3。
15. 某小组同学利用盐设计了如下实验,按要求回答下列问题。
I.某温度下,,,.
将溶液和溶液混合,得到悬浊液,后续实验如下.
序号 后续实验操作 现象或解释
ⅰ 取少量悬浊液的滤液于试管中 滴加几滴稀盐酸其体积忽略不计 可观察到现象________________。 将________(填“增大”“减小”或“不变”);将________(同上)。
ⅱ 取少量悬浊液的滤液于试管中 滴加几滴溶液 原滤液中________(不用化简)。 观察到滤液中出现黄色浑浊,可验证滤液中的阳离子有________。
ⅲ 取少量悬浊液于试管中 ①先滴加几滴溶液 现象为________________; 结论为________________。
②再滴加几滴溶液 用离子方程式解释观察到的现象:________________。
(1)填写上表空白________;________;________;________;________;________;________;________。
(2)由步骤ⅲ-①可推知沉淀转化的规律:对于组成形式相同的沉淀,小的沉淀转化为更小的沉淀________(填“容易实现”“难以实现”)。
(3)步骤ⅲ-②反应的平衡常数________(列数式,不用化简);通过估算判断此反应进行的程度________(填“基本完全”“基本不反应”或“可逆”)。
II.根据有一定的氧化性、有一定的还原性,猜想溶液和溶液可能发生氧化还原反应,设计原电池装置(a、b均为石墨)如图所示。
(4)当闭合K后,发现电流计指针偏转,b极附近溶液变蓝。
①b极的电极反应式是________。
②每当有转移时,理论上a极板质量增加________g。
(5)对比实验I与II,溶液与溶液混合条件下,只得到沉淀,却未观察到因发生氧化还原反应而产生的现象.从反应速率和平衡角度解释此实验事实的可能原因:________________。
【答案】(1) ①. 有白色沉淀生成 ②. 减小 ③. 不变 ④. ⑤. Ag+ ⑥. 沉淀由白色变为黄色 ⑦. ⑧.
(2)容易实现 (3) ①. ②. 基本完全
(4) ①. ②. 10.8
(5)溶液与溶液混合生成AgI的速率大于Ag+、I-发生氧化还原反应的速率,溶液与溶液混合生成AgI沉淀,使Ag+、I-浓度降低,氧化还原反应逆向进行,所以氧化还原反应而产生的现象
【解析】
【小问1详解】
ⅰ.取少量氯化银悬浊液的滤液于试管中,滴加几滴稀盐酸,氯离子浓度增大,浓度商大于氯化银的Ksp,所以现象是有白色沉淀氯化银生成,将减小;溶度积常数只与温度有关,不变。
ⅱ.取少量悬浊液的滤液于试管中,滴加几滴溶液,原滤液银离子、氯离子浓度相等,中。观察到滤液中出现黄色浑浊,说明生成AgI沉淀,可验证滤液中的阳离子有Ag+;
ⅲ.取少量悬浊液于试管中,①先滴加几滴溶液,白色氯化银沉淀变为黄色AgI沉淀,说明 ;②再滴加几滴溶液,沉淀变为黑色,说明AgCl沉淀转化为Ag2S沉淀,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
由步骤ⅲ-①可推知沉淀转化的规律:对于组成形式相同的沉淀,小的沉淀转化为更小的沉淀容易实现;
【小问3详解】
反应的平衡常数;平衡常数,判断此反应进行的程度基本完全。
【小问4详解】
①b极附近溶液变蓝,说明I-发生氧化反应生成I2,电极反应式是。
②a极发生反应,每当有转移时,理论上生成0.1molAg,a极板质量增加0.1mol×108g/mol=10.8g。
【小问5详解】
溶液与溶液混合生成AgI的速率大于Ag+、I-发生氧化还原反应的速率,溶液与溶液混合生成AgI沉淀,使Ag+、I-浓度降低,氧化还原反应逆向进行,所以氧化还原反应而产生的现象。
16. 中国科学院提出的“液态阳光”项目为碳中和目标的达成进行积极探索,将工业生产过程中排放的转化为的研究取得初步成果。按要求回答下列问题。
(1)实现该转化如图所示反应的能量变化。
①写出该图示反应的热化学方程式:________________;
②若使用催化剂,反应的活化能E________。
③判断该反应在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)条件下可自发进行。
④在恒容条件下,下列措施能加快该反应速率的是________;能提高转化率的是________。
A.降温 B.减压 C.增加投料量 D.将及时液化
⑤在一恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是________(填字母)。
A.容器内压强不随时间变化 B.
C.容器内各物质的浓度相等 D.混合气体的密度不再改变
(2)实现该转化所需高纯的来源是目前的研究热点。利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①图示装置的能量转化方式是________________。
②制时,控制开关应连接________(填“”或“”)。产生的电极反应式是________________。
③改变开关连接方式,可得的电极为________(填“阳极”或“阴极”)。此时电极3的电极反应式是________________。
【答案】(1) ①. ②. < ③. 低温 ④. C ⑤. BD ⑥. A
(2) ①. 电能转化化学能 ②. ③. ④. 阳极 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
①根据图中信息该反应是放热反应,根据该图示得到该反应的热化学方程式:;故答案为:。
②若使用催化剂,降低反应所需活化能,因此反应的活化能E<;故答案为:<。
③该反应是放热反应,熵减的反应,根据△G=△H T△S<0,因此该反应在低温条件下可自发进行;故答案为:低温。
④A.降温,反应速率降低,平衡正向移动,能提高转化率;B.减压,反应速率降低,平衡逆向移动,不能提高转化率;C.增加投料量,增大反应物浓度,速率加快,平衡正向移动,但二氧化碳转化率降低;D.将及时液化,生成物浓度降低,速率减慢,平衡正向移动,转化率增大,因此能加快该反应速率的是C;能提高转化率的是BD;故答案为:C;BD。
⑤A.该反应正向反应是体积减小的反应,压强不断减小,当容器内压强不随时间变化,则达到平衡,故A符合题意;B.,一个正向反应,一个逆向反应,两者速率之比不等于计量系数之比,不能作为判断平衡的标志,故B不符合题意;C.容器内各物质的浓度相等,不能作为判断平衡的标志,只能说各物质的浓度不再改变,故C不符合题意;D.混合气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,当混合气体的密度不再改变,不能作为判断平衡的标志,故D不符合题意;综上所述,答案为:A。
【小问2详解】
①图示装置是电解池,其能量转化方式是电能转化为化学能;故答案为:电能转化为化学能。
②制时,即氢气在阴极得到即电极1,因此控制开关应连接,则产生是水中氢离子得到电子变为氢气,其电极反应式是;故答案为:;。
③改变开关连接方式,可得的电极发生的是氢氧根失去电子变为氧气和水,则氢氧根在阳极失去电子,此时电极3为阴极,得到电子,其电极反应式是;故答案为:阳极;。
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