2024年秋季学期人教A版(2019)高二级期末教学质量检测化学2(含解析)

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2024年秋季学期人教A版(2019)高二级期末教学质量检测化学2(含解析)

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2024年秋季学期人教A版(2019)高二年级期末教学质量检测
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列热化学方程式正确的是
A.稀硫酸与0.1mol L-1NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=+57.3kJ mol-1
B.1molCu与O2反应完全放出热量为157kJ,则2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH=+157kJ mol-1
C.若适量N2和O2完全反应,每生成23gNO2需要吸收16.95kJ的热量,则N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH= +33.9kJ mol-1
D.已知CH3OH(l)的燃烧热为726.8kJ mol-1,则有CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-726.8kJ mol-1
2.在、下,将通入溶液中充分反应,测得反应放出热量。在该条件下,通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
3.化学链燃烧技术可提高燃烧效率,并有利于CO2的捕集。某种化学链燃烧技术中的物质转化关系如下图,其中M和N为铜的氧化物,反应①和②在不同装置中进行,燃料用CxHy表示。下列说法不正确的是
A.M和N分别是CuO和Cu2O
B.若②中燃料为CH4,则完全反应时,燃料与①中所需空气的体积比约为1 : 2
C.相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧和在空气中直接燃烧放出的热量相等
D.与燃料在空气中燃烧相比,化学链燃烧生成的CO2纯度更高,利于富集
4.研究化学反应进行的方向对反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A.已知:C(s)+CO2(g)=2CO(g) H>0,则该反应在任何条件都可以自发进行
B.知道了某过程有自发性之后,则可确定该过程是否一定会发生
C.非自发反应就是不可能发生的反应,自发反应就是能较快进行的反应
D.熵增的放热反应一定是自发反应
5.资源化是实现“双碳”目标的重要途径。如催化加氢可合成高附加值产品乙醇,反应原理为: 。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含有的分子数为
B.与充分反应,放出的热量
C.质量分数为的乙醇水溶液含有的氧原子数为
D.每消耗转移电子数为2
6.现有下列三个图像:
下列反应中全部符合上述图像的反应是
A.2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH>0 B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0
C.2HBr(g)H2(g)+Br2(g) ΔH>0 D.2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0
7.已知:,该反应在任何温度下均可以自发进行,830℃时,向一个2L的密闭容器中加入,10s达到平衡状态,测得平衡常数为。下列说法错误的是
A.,
B.混合气体的平均摩尔质量不变不能作为该反应达到平衡的标志
C.10s后再向容器中通入和,再次达到平衡时,
D.850℃时,该反应的平衡常数小于
8.侯氏制碱法提高了食盐的转化率,其反应为,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.等物质的量的NaCl固体和固体中,所含的数均为
B.常温下,1L pH=11的氨水中,所含的数为
C.常温下,未知浓度的氨水与1L 0.1氯化铵溶液混合后,所得溶液呈中性,该混合溶液中所含的数为0.1
D.某密闭容器中,0.1个(g)与足量(g)反应,得到的分子数为0.2
9.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.在=106mol/L的溶液中:A13+、H+、Cl-、
B.使甲基橙变红的溶液中:Fe2+、、Cl-、
C.与Al反应能放出H2的溶液:、Ba2+、、
D.常温下,水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液中:ClO-、K+、Na+、
10.将2mL1mol·L-1的醋酸滴入饱和Na2CO3溶液中,观察到有气泡产生。下列有关说法不正确的是
A.电离方程式: B.酸性:
C.电离常数: D.H2CO3的电离常数:
11.电化学气敏传感器法可用来测定空气中CO含量,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.工作电极上的反应式为
B.该电池工作时,外电路中电子的流动方向为工作电极→溶液→铂电极→灯泡→工作电极
C.每消耗0.2mol ,同时产生的质量为17.6g
D.电池工作一段时间后,溶液的pH增大
12.某团队报道了一种制备的电化学装置,该装置如图所示。下列说法错误的是
A.电极A的电势大于电极B
B.阳极的电极反应方程式为
C.该装置还可能得到甲醇
D.标准状况下消耗时,理论上有通过阴离子交换膜
13.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是(已知氧化性:Fe2+A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-=Ni
B.电解后,Cu和Pt沉降在电解槽底部的阳极泥中
C.电解后,溶液中存在的离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
14.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.用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl——2e—=Cl2↑
B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,正极反应式为:Cu=Cu2++2e-
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe—2e—=Fe2+
15.中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi-ZMOF)材料,将其用做Zn-CO2电池的电极,可提高电池放电效率,电池结构如图所示,双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是
A.锌电极的电势高于Bi-ZMOF电极的电势
B.放电时,每消耗0.2mol Zn,双极膜内解离3.6g H2O
C. Bi-ZMOF电极的反应式为:CO2+2H+-2e-=HCOOH
D. Bi-ZMOF电极具有吸附CO2,并催化CO2转化为HCOOH的作用
二、非选择题:本題共5小题,共55分。
16.生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:① ;
② 。
则S(单斜,s)=S(正交,s) ΔH= , S(单斜,s)和S(正交,s)中更稳定的 。
(2)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用表示,请认真观察下图,然后回答问题:
①图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的 (用含、的代数式表示),催化剂可以 (填增大、减小)反应的活化能。
②下列关于活化能的说法正确的是 。
A.反应历程Ⅱ表示加入催化剂时的能量变化曲线
B.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数,从而增大反应速率
C. 活化分子间所发生的所有碰撞为有效碰撞
D.灼热的炭与的反应符合上图的描述
17.氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一,德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是 ;N2和H2的转化率比是 。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量 ,密度 ,(填“变大”“变小”或“不变”上同)
(3)若容器恒温恒压,达到平衡充入氩气,平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。若容器恒容绝热,达到平衡时,平衡常数将 (填“变大”“变小”或“不变”)
(4)热化学方程式为2CuBr2(s)2CuBr(s)+Br2(g) ΔH=+105.4kJ/mol。在密闭容器中将过量于487K下加热分解,平衡时为。如果反应体系的容积不变,提高反应温度,则将会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
18.某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,回答下列问题:
(1)反应过程中, 棒质量减少。
(2)负极的电极反应式为 。
(3)反应过程中,当其中一个电极质量增加2g时,另一电极减轻的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)2g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供和,使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中将进入 (选填“甲”或“乙”)烧杯。
②当外电路中转移0.2电子时,乙烧杯中浓度最大的阳离子是 。
19.室温时,向溶液中滴加氨水,得到溶液与氨水体积的关系曲线如图所示:
(1)试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是 。
(2)在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
(3)写出a点混合溶液中下列算式的精确结果(不能近似计算): 。
(4)25℃,同浓度的下列溶液:①;②;③;④,其中由大到小的顺序是 。
20.一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能。如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和电镀的原理。
(1)燃料电池放电过程中负极的电极反应式 。
(2)若在标准状况下,甲装置有5.6L O2参加反应,则丙装置中析出固体的质量为 g。
(3)丙装置为铜表面镀银装置,电极D为 ,电镀一段时间后,溶液中AgNO3溶液浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)“神舟”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将太阳能转化为电能(工作原理图1),除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。当飞船运行到阴影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,镉镍蓄电池工作原理为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2 +2Ni(OH)2。
飞船在光照区运行时,N极链接镉镍蓄电池 极(填“m”或“n”)。飞船运行到阴影区时,b室中发生的电极反应反应式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B D D A A C A A
题号 11 12 13 14 15
答案 C D B A D
1.C
【详解】A.中和反应为放热反应,焓变为负值,故△H=-57.3kJ mol-1,A错误;
B.放热反应焓变为负值, Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ΔH=-157kJ mol-1,B错误;
C.适量N2和O2完全反应,每生成23gNO2(为0.5mol)需要吸收16.95kJ的热量,吸热反应焓变为正值,则N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH= +33.9kJ mol-1,C正确;
D.燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;CH3OH(l)的燃烧热为726.8kJ mol-1,燃烧产物应该为二氧化碳和液体水,则有CH3OH(l)+O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l) ΔH=-726.8kJ mol-1,D错误;
故选C。
2.A
【详解】通入溶液中充分反应,该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O,测得放出xkJ的热量,即热化学反应方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)═NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)①,通入溶液中充分反应放出热量3CO2(g)+4NaOH(aq)═2NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)②,由盖斯定律可知,①×2-②可得,答案选A。
3.B
【详解】A.CxHy燃烧生成二氧化碳和水,是被氧化,化合价升高,则M→N是化合价降低,故M和N分别是CuO和Cu2O,A正确;
B.若②中燃料为CH4,则完全反应时需要的氧气量为CH4物质的量2倍,燃料与①中所需空气则为CH4的8倍,体积比约为1:8,B错误;
C.根据盖斯定律可知,一个化学反应不管一步反应还是几步完成,反应热相等,故相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧和在空气中直接燃烧放出的热量相等,C正确;
D.由图示可知,从燃料反应器中出来的只有CO2和水,CO2纯度更高,利于富集,D正确;
故选B。
4.D
【详解】A. H>0,该反应气体体积增多,则 S>0,所以该反应在高温条件才可以自发进行,故A错误;
B.某过程有自发性是在一定条件下,如低温自发、高温自发,知道了某过程有自发性之后,不一定能确定该过程是否一定会发生,反应的发生还与外界条件有关,故B错误;
C.非自发反应在一定条件下如电解时能发生,反应自发与反应速率无关,自发反应反应速度不一定快,如钢铁生锈等,故C错误;
D.熵增加且放热的反应, H-T S<0,任何条件下一定是自发进行,故D正确;
故选:D。
5.D
【详解】A.没有注明“标准状况”这一条件,不一定是,分子数无法计算,A错误;
B.因为反应是可逆反应,与不能完全反应,放出的热量小于,B错误;
C.质量分数为的乙醇水溶液中,含有乙醇,含有,乙醇中氧原子物质的量为1mol,溶剂水中有O原子,,所以其氧原子数为,C错误;
D.根据题意,氢元素化合价从0价升高到+1价,失去一个电子,消耗,一共转移电子数为,所以每消耗转移电子数为,D正确;
故选D。
6.A
【分析】由第一个图象可知升高温度生成物的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热;由第二个图象可知压强增大,平衡向气体体积减小方向移动,平均相对分子质量增大,而温度升高,平均相对分子质量减小,结合第一个图像平衡向正反应方向移动,则正反应方向为气体体积增大的方向;由第三个图象可知压强增大,逆反应速率增大大于正反应速率的增大,平衡向逆反应方向移动,则反应物的气体的计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和。
【详解】A.该可逆反应的正反应为吸热,反应物的气体的计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和,即正反应方向为气体体积增大的方向,是符合上述图像的反应,A项正确;
B.该可逆反应的正反应为放热,不符合第一个图像,且反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,增大压强平衡正移,不符合第三个图像,B项错误;
C.该可逆反应的正反应为吸热,符合第一个图像,但反应物的气体的计量数之和等于生成物气体的化学计量数之和,即增大压强平衡不移动,不符合第二、三个图像,C项错误;
D.该可逆反应的正反应为放热,不符合第一个图像,且反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,增大压强平衡正移,不符合第三个图像,D项错误;
答案选A。
7.A
【分析】该反应是熵增的反应,该反应在任何温度下均可以自发进行说明反应ΔH—TΔS<0,该反应为焓变小于0的放热反应;设10s达到平衡时,B的浓度为xmol/L,由方程式可知,C的浓度为2xmol/L,由平衡常数可得:x×(2x)2=4,解得x=1。
【详解】A.由分析可知,平衡时B的浓度为1mol/L,则内,B的反应速率为=0.1 mol/(L·s),故A错误;
B.由方程式可知,生成物B和C的物质的量之比恒定为1:2,混合气体的平均摩尔质量一直保持不变,所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明正逆反应速率相等,不能作为判断到达平衡的标志,故B正确;
C.由方程式可知,反应的平衡常数K=c(B)c2(C),10s后再向容器中通入和时,反应的平衡常数不变,所以再次达到平衡后,B的浓度依然不变,依然为1mol/L,故C正确;
D.由分析可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则850℃时,平衡常数小于,故D正确;
故选A。
8.C
【详解】A.未指明具体物质的量,不能计算氯离子的物质的量,A错误;
B.常温下,的氨水中,所含的数为,B错误;
C.氨水与氯化铵的混合溶液中存在如下电荷守恒:,由于溶液显中性,则有,说明,所以所含的数为,C正确;
D.该反应为可逆反应,氮气不能完全反应,产生的氨气分子数小于,D错误;
答案选C。
9.A
【详解】A.=106mol/L的溶液为酸性溶液,酸性溶液中该组离子不反应,能大量共存,A符合题意;
B.甲基橙变色范围为3.1-4.4,使甲基橙变红的溶液为酸性,酸性溶液中Fe2+、发生氧化还原反应,不能大量存在,B不符合题意;
C.与铝反应能放出氢气的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,酸溶液中、与氢离子反应,碱溶液中、、与氢氧根离子反应,一定不能大量共存,C不符合题意;
D.水电离出的c(H+)=10-13mol/L<1×10-7mol/L,水的电离被抑制,溶液呈强酸性或强碱性,强酸性条件下ClO-不能大量共存,D不符合题意;
故选:A。
10.A
【分析】将2mL1mol·L-1的醋酸滴入饱和Na2CO3溶液中,观察到有气泡产生,则表明发生反应生成H2CO3,H2CO3分解生成CO2和水,从而说明醋酸的酸性强于碳酸。
【详解】A.H2CO3为二元弱酸,分步电离,电离方程式:、,A不正确;
B.由分析可知,酸性:,B正确;
C.由分析可知,醋酸的酸性强于碳酸的酸性,则电离常数:,C正确;
D.H2CO3为二元弱酸,分步发生电离,且第一步电离产生的H+对第二步电离产生抑制作用,所以电离常数:,D正确;
故选A。
11.C
【分析】CO在工作电极上发生氧化反应生成,故工作电极为负极,电极反应为,铂电极发生还原反应,为原电池正极,电极反应为,据此解答。
【详解】A.工作电极上的反应式为,A项错误;
B.该电池工作时,外电路中电子的流动方向为工作电极→灯泡→铂电极,电子不经过电解质溶液,B项错误;
C.由电极反应可知,每消耗0.2mol,转移0.8mol电子,同时产生的物质的量为0.4mol,其质量为0.4mol×44g/mol=17.6g,C项正确;
D.由电极反应可知,当转移4mol电子时,负极生成4molH+,同时正极消耗4molH+,故电池工作一段时间后,溶液的pH不变,D项错误;
故选C。
12.D
【分析】由图可知,电极A上甲烷生成一氯甲烷,发生氧化反应,电极A为阳极;电极B上CO2生成HCOO-,发生还原反应,电极B为阴极。
【详解】A.A是阳极,B是阴极,故电极A的电势大于电极B,A项正确;
B.阳极上发生失电子氧化反应,电极反应方程式为,B项正确;
C.在碱性条件下水解生成甲醇,C项正确;
D.阴极的反应为,当消耗标准状况下消耗时,阴极室中的和都可以通过阴离子交换膜,故通过阴离子交换膜的小于2mol,D项错误;
答案选D。
13.B
【详解】A.阳极发生氧化反应,根据氧化性:Fe2+B.Pt和Cu金属性弱于Ni,Ni被氧化损耗后Cu和Pt沉降在电解槽底部的阳极泥中,B正确;
C.根据金属性强弱可知,电解后,溶液中存在阳离子:、、和,C错误;
D.阳极失电子被氧化的有Zn、Fe和Ni,而阴极被还原的金属只有Ni,根据得失电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,D错误;
答案选B。
14.A
【详解】A.用惰性电极电解饱和食盐水时,氯离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl-—2e-=Cl2↑,故A正确;
B.氢氧燃料电池的负极发生的是氧化反应,不是还原反应,故B错误;
C.粗铜精炼时,纯铜应该连接直流电源的负极做精炼池的阴极,故C错误;
D.钢铁发生电化学腐蚀时,铁做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,碳做正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故D错误;
故选A。
15.D
【分析】由图可知,锌片为原电池的负极,碱性条件下Zn失去电子发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2-;Bi—ZMOF电极为正极,酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应,生成HCOOH。双极膜中的H+移向Bi—ZMOF电极、OH-离子移向锌片。
【详解】A.由分析可知,Zn为电池的负极,Bi-ZMOF为电池的正极,正极的电势高于负极的电势,因此锌电极的电势低于Bi-ZMOF电极的电势,A错误;
B.由分析可知,双极膜中的H+移向Bi—ZMOF电极、OH-离子移向锌片。电池工作时,每消耗0.2mol Zn时,外电路转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol。在串联电路中,任何一个截面经过的电量都是相同的,因此有0.4molH+移向Bi—ZMOF电极,双极膜内将解离0.4mol水,即0.4mol×18g·mol-1=7.2g水,B错误;
C.由分析可知,Bi—ZMOF电极为正极,酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应生成HCOOH,电极反应式为CO2+2H+-2e-=HCOOH,C错误;
D.根据题意,新型铋基ZMOF(Bi-ZMOF)材料用做Zn-CO2电池的电极,可提高电池放电效率,因此Bi-ZMOF电极主要起吸附CO2,并催化CO2转化为HCOOH的作用,D正确;
答案选D。
16.(1) -0.33kJ/mol 正交硫
(2) 放热 (E2—E1) kJ/mol 减小 AB
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应①—②得到反应S(单斜,s)=S(正交,s),则△H= (-297.16kJ/mol)-(-296.83kJ/mol)=-0.33kJ/mol,该反应是放热反应,单斜硫能量高于正交硫,能量越低越稳定,所以正交硫稳定;
(2)①由图可知,该反应是反应物的总能量大于生成物的总能量的反应放热反应,焓变等于生成物的总能量减反应物总能量,△H=(E2—E1) kJ/mol,催化剂可以减小反应的活化能;
②A.由图可知,反应历程Ⅱ的活化能小于反应I,说明反应历程Ⅱ表示加入催化剂时的能量变化曲线,故正确;
B.催化剂能增大单位体积内活化分子的数目和百分数,从而使有效碰撞次数增大,反应速率增大,故正确;
C.活化分子间不是所发生的所有碰撞为有效碰撞,只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,故错误;
D.灼热的炭与二氧化碳的反应为吸热反应,不符合上图的描述,故错误;
故选AB。
17.(1) 1∶3 1∶1
(2) 变小 不变
(3) 逆向 变小
(4)增大
【详解】(1)充入氮气和氢气的物质的量符合计量数之比,二者气体始终按1:3比例消耗,则反应达到平衡时,N2和H2的浓度比为1:3,N2和H2的转化率比为1:1;
(2)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,气体物质的量增大,混合气体总质量不变,根据可知,混合气体的平均相对分子质量减小,保持体积不变,混合气体总质量不变,则密度不变;
(3)恒温恒压,达到平衡充入氩气,气体体积增大,相关气体分压减小,平衡向着气体体积增大的方向移动,即平衡逆向移动;若容器恒容绝热,反应过程中不断放出热量,温度升高,利于平衡向着吸热方向进行,即平衡逆向进行,平衡常数将减小;
(4)该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,气体物质的量增大,则会增大。
18.(1)锌
(2)
(3)大于
(4) 乙
【分析】锌比铜活泼,锌为负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,结合电极方程式解答该题;
【详解】(1)锌棒作负极,在反应中失去电子而溶解,所以质量减小。
(2)负极为锌,电极反应式为。
(3)当转移0.2电子时,铜棒质量增加6.4g,锌棒质量减少6.5g,故反应过程中,当铜电极质量增加2g时,另一电极减少的质量大于2g。
(4)①原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则反应过程中,为了保持溶液的电中性,将进入甲烧杯,进入乙烧杯。
②当外电路中转移0.2电子时,乙烧杯中有0.1消耗,还剩余0.1,有0.2,进入乙烧杯,故乙烧杯中浓度最大的阳离子是。
19.(1)a
(2)
(3)
(4)③④②①
【详解】(1)a点HCl和NH3·H2O恰好完全反应,此时溶液中溶质为NH4Cl,NH4Cl中铵根离子水解促进水的电离,b点是在a点的基础上继续滴加氨水,此时溶液中溶质为NH4Cl和NH3·H2O,一水合氨抑制水的电离,则b点水的电离程度小于a点,c、d两点是在b点的基础上继续加入氨水,一水合氨浓度更大,对水的电离抑制程度更大,因此四点中水的电离程度最大的是a。
(2)b点溶液中存在、Cl-、H+和OH-,根据电荷守恒有c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),b点pH=7,c(H+)=c(OH-),则c()=c(Cl-),而溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度均较小,则有。
(3)根据电荷守恒,c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),a点pH=6,即c(H+)=10-6mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,c(Cl-)- c()=c(H+)-c(OH-)=。
(4)25℃同浓度的下列溶液,HCl为强酸完全电离,酸性最强即pH最小,NH4Cl中铵根离子水解导致溶液呈弱酸性,Na2CO3中碳酸根离子水解使溶液呈碱性,NaHCO3中碳酸氢根离子水解使溶液呈碱性,但是碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子,因此碳酸钠的pH最大,其次为碳酸氢钠,随后为NH4Cl,HClpH最小,pH由大到小的顺序为③④②①。
20.(1)
(2)108
(3) Cu 不变
(4) m
【分析】甲装置左侧NO发生氧化反应生成HNO3,为原电池负极,右侧O2发生还原反应为原电池正极;丙中电极D与甲中负极相连,电极D为阴极,电极C为阳极;SO2发生氧化反应,NO发生还原反应生成(NH4)2SO4。
【详解】(1)燃料电池放电过程中负极NO发生氧化反应生成HNO3,电极反应式:;
(2)标准状况下,甲装置有5.6L O2参加反应,对应物质的量为0.25mol,转移电子1mol,在丙装置中,电极D为阴极,发生电极反应:,生成1molAg,对应质量108g;
(3)丙装置为铜表面镀银装置,电极D为Cu,发生电极反应:,Cu表面可镀银;此时电极C为阳极,电极材料为Ag,发生电极反应:,根据得失电子守恒可知,浓度不变;
(4)由图2可知,作为原电池时,m极Cd失去电子,为负极,则n为正极,结合图1可知,光照时,相当于原电池内部电子向N极移动,则N为负极,向图2中电池充电,即N接m极;飞船运行到阴影区时,图2中电池开始供电,此时n为正极,即b室中发生的电极反应反应式为NiO(OH) + e- + H2O = Ni(OH)2+ OH-。
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