（浙江选考）2019版高考化学 考前提升训练（打包31套）.zip

1提升训练 10 化学反应中的能量变化1.(2018·金华十校统测)下列热化学方程式书写正确的是(Δ H 的绝对值均正确)( )A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) Δ H=-1 367.0 kJ· mol-1(标准燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l)Δ H=+57.3 kJ· mol-1(中和热)C.S(s)+O2(g) SO2(g) Δ H=-269 kJ· mol-1(反应热)D.2NO2 O2+2NO Δ H=+116.2 kJ· mol-1(反应热)2.(2018·湖州统测)下列说法正确的是( )A.图①中 Δ H1=Δ H2+Δ H3B.图②在催化剂条件下,反应的活化能等于 E1+E2C.图③表示醋酸溶液滴定 NaOH 和氨水混合溶液的电导率变化曲线D.图④可表示由 CO(g)生成 CO2(g)的反应过程和能量关系3.(2018·富阳中学模拟)25 ℃、101 kPa 下:①2Na(s)+ O 2(g) Na2O(s)Δ H1=-414 kJ· mol-1②2Na(s)+O 2(g) Na2O2(s)Δ H2=-511 kJ· mol-1下列说法正确的是( )A.①和②产物的阴、阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同C.常温下 Na 与足量 O2反应生成 Na2O,随温度升高生成 Na2O 的速率逐渐增大D.25 ℃、101 kPa 下,Na 2O2(s)+2Na(s) 2Na2O(s) Δ H=-317 kJ· mol-14.(2018·舟山模拟)已知充分燃烧 a g 乙烯气体时生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则表示乙烯燃烧的热化学方程式正确的是( )A.2C2H4(g)+6O2(g) 4CO2(g)+4H2O(l)Δ H=-4b kJ· mol-12B.C2H4(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l)Δ H=+2b kJ· mol-1C.2C2H4(g)+6O2(g) 4CO2(g)+4H2O(l)Δ H=-2b kJ· mol-1D.2C2H4(g)+6O2(g) 4CO2(g)+4H2O(l)Δ H=+b kJ· mol-15.下列物质放入水中,会显著放热的是( )A.食盐 B.蔗糖C.酒精 D.生石灰6.乙烯和氢气反应过程中的能量变化如图(图中曲线 b)所示。下列有关叙述正确的是( )A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变C.图中曲线 a 可表示使用催化剂时的能量变化D.逆反应的活化能大于正反应的活化能7.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应: +H2(g)。已知:化学键 C—H C—C C C H—H键能/(kJ·mol -1) 412 348 612 436根据表中数据计算上述反应的 Δ H(kJ · mol-1) ( )A.-124 B.+124C.+1 172 D.-1 0488.2 mol Cl2(g)与足量的 H2(g)反应生成 HCl(g),在 298.15 K 时测得放出 369.2 kJ 能量。在下列热化学方程式中,不正确的是( )A.H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)Δ H=-369.2 kJ·mol-1B.2H2(g)+2Cl2(g) 4HCl(g)Δ H=-369.2 kJ·mol-1C.HCl(g) H2(g)+ Cl2(g)Δ H=+92.3 kJ·mol-1D. H2(g)+ Cl2(g) HCl(g)Δ H=-92.3 kJ·mol-139.根据能量变化示意图得出的结论正确的是( )A.1 mol C 完全燃烧生成 CO2时放出的热量为 393.5 kJ·mol-1B.2C(s)+O2(g) 2CO(g)Δ H=-221.0 kJ·mol-1C.2CO2 (g) 2CO(g)+O2(g)Δ H=+283.0 kJ·mol-1D.C(s)+O2(g) CO2(g)Δ H=+393.5 kJ·mol-110.运载火箭以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂。已知:①H 2(g) H2(l) Δ H=-0.92 kJ·mol-1,②O 2(g) O2(l) Δ H=-6.84 kJ·mol-1。下列说法正确的是( )A.2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)所具有的总能量比 2 mol H2O(g)所具有的总能量低B.表示氢气的标准燃烧热的 Δ H=-241.8 kJ·mol-1C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为 2H2(l)+O2(l) 2H2O(g) Δ H=-474.92 kJ·mol-1D.H2O(g)变成 H2O(l)的过程中,断键吸收的能量小于成键放出的能量11.已知:①P 4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g)Δ H=a kJ·mol-1,②P 4(g)+10Cl2(g) 4PCl5(g) Δ H=b kJ·mol-1,又知形成或拆开 1 mol 化学键放出或吸收的能量称为该化学键的键能。P 4具有正四面体形结构,PCl 5(g)中 P—Cl 键的键能为 c kJ·mol-1,PCl3(g)中 P—Cl 键的键能为 1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )A.P—P 键的键能大于 P—Cl 键的键能B.可求 Cl2(g)+PCl3(g) PCl5(s)的反应热 Δ HC.Cl—Cl 键的键能为 kJ·mol-1𝑏-𝑎+5.6𝑐44D.P—P 键的键能为 kJ·mol-15𝑎-3𝑏+12𝑐812.TiCl4是由钛精矿(主要成分为 TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯 TiCl4的流程示意图如下:钛精矿 粗 TiCl4 纯 TiCl4氯化过程:TiO 2与 Cl2难以直接反应,加碳生成 CO 和 CO2可使反应得以进行。已知:TiO 2(s) +2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) Δ H1=+175.4 kJ·mol-12C(s) +O2(g) 2CO(g) Δ H2=-220.9 kJ·mol-1(1)沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式: 。 (2)氯化过程中 CO 和 CO2可以相互转化,根据如图判断:CO 2生成 CO 反应的 Δ H 0(填“”“ 温度越高,CO 的物质的量越多而 CO2的物质的量少,说明 CO2生成 CO 的反应是吸热反应解析: 由制备纯 TiCl4的流程示意图,钛精矿与氯气、C 发生氯化过程,反应为TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO。(1)由Ⅰ.TiO 2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) Δ H1=+175.4 kJ·mol-1Ⅱ.2C(s)+O 2(g) 2CO(g) Δ H2=-220.9 kJ·mol-1,结合盖斯定律可知,Ⅰ+Ⅱ得到 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g)+2CO(g) Δ H=(+175.4 kJ·mol-1)+(-220.9 kJ·mol-1)=-45.5 kJ·mol-1,即热化学方程式为 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g) Δ H=-45.5 kJ·mol-1。(2)因温度越高,CO 的物质的量越多而 CO2的物质的量少,说明 CO2生成 CO 的反应是吸热反应,所以 Δ H0;温度越高,CO 的物质的量越多而 CO2的物质的量少,说明 CO2生成 CO 的反应是吸热反应。13.答案: (1)2Δ H1-Δ H2-Δ H3 1∶1(2)CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g)Δ H=+77 kJ· mol-1解析: (1)由反应Ⅰ可得①H 2(g)+ O2(g) H2O(l) Δ H1,由反应Ⅱ可得②CO 2(g) CO(g)12+ O2(g) Δ H2,由表示 1 mol 甲醇完全燃烧的焓变为 Δ H3可得③CH 3OH(l)+ O2(g) CO2(g)12 32+2H2O(l) Δ H3,将①×2-②-③可得目标热化学方程式,故 Δ H=2Δ H1-Δ H2-Δ H3。由 Δ H1、Δ H2可知表示 H2、CO 的标准燃烧热的 Δ H 分别为-285.8 kJ· mol -1、-283.0 kJ· mol -1,混合气体完全燃烧生成 3.6 g 液态水, n(H2O)=0.2 mol,n(H2)=0.2 mol,H2燃烧放出的热量 Q=0.2 mol×285.8 7kJ· mol-1=57.16 kJ,则混合气体中 CO 燃烧放出的热量为 113.74 kJ-57.16 kJ=56.58 kJ,则混合气体中 n(CO)= ≈0.2 mol。56.58 𝑘𝐽283𝑘𝐽·𝑚𝑜𝑙-1(2)依据盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ得到:CH 4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g) Δ H=(206.0-129.0) kJ· mol-1=+77 kJ· mol-1。1提升训练 11 电化学原理及其应用1.(2018·温州统考)用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗 KOH 溶液,其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )A.阳极反应式为 4OH--4e- 2H2O+O2↑B.通电后阴极区溶液 pH 会增大C.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区D.纯净的 KOH 溶液从 b 口导出2.(2018·镇海中学检测)为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是( )A.正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OH-B.将石墨电极改成 Mg 电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量 NaCl(s),可较快地看到铁锈D.断开连接石墨和铁的导线,铁便不会生锈3.下列有关电化学装置完全正确的是( )A B铜的精炼 铁上镀银C D防止 Fe 被腐蚀 构成铜锌原电池24.(2018·严州中学模拟)高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K 2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置,下列说法不正确的是( )A.该电池放电时正极的电极反应式为 Fe +4H2O+3e- Fe(OH)3+5OH-𝑂2-4B.若维持电流强度为 1 A,电池工作 10 min,理论上消耗 0.2 g Zn(已知 F=96 500 C· mol-1)C.盐桥中盛有饱和 KCl 溶液,此盐桥中氯离子向右池移动D.若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向右移动5.下列各组中,每种电解质溶液在惰性电极条件下电解时只生成氢气和氧气的是( )A.HCl、CuCl 2、Ba(OH) 2 B.NaOH、CuSO 4、H 2SO4C.NaOH、H 2SO4、Ba(OH) 2 D.NaBr、H 2SO4、Ba(OH) 26.(2018·普陀中学检测)用 NaOH 溶液吸收烟气中的 SO2,将所得的 Na2SO3溶液进行电解,可循环再生 NaOH,同时得到 H2SO4,其原理如图所示(电极材料为石墨),下列说法不正确的是( )A.图中 a 极要连接电源的负极B.C 口流出的物质是硫酸C.S 放电的电极反应式为 S -2e-+H2O S +2H+𝑂2-3 𝑂2-3 𝑂2-4D.B 口附近溶液的碱性减弱7.(2018·浙江十校联考)最近一家瑞典公司发明了一种新型充电器“PowerTrekk”,仅仅需要一勺水,它便可以产生维持 10 小时手机使用的电量。其反应原理为 Na4Si+5H2O 2NaOH+Na2SiO3+4H2↑,则下列说法正确的是( )A.该电池可用晶体硅作电极材料B.Na4Si 在电池的负极发生还原反应,生成 Na2SiO3C.电池正极发生的反应为 2H2O+2e- H2↑+2OH -D.当电池转移 0.2 mol 电子时,可生成标准状况下 1.12 L H28.一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的工作原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )3A.该电池工作时,每消耗 22.4 L NH3转移 3 mol 电子B.电子由电极 A 经外电路流向电极 BC.电池工作时,OH -向电极 B 移动D.电极 B 上发生的电极反应为:O 2+ 4H++ 4e- 2H2O9.(2018·衢州检测)某手机电池采用了石墨烯电池,可充电 5 分钟,通话 2 小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S 8 Li2S8)工作原理示意图如图所示。已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。下列有关该电池说法不正确的是( )石墨烯锂硫电池示意图A.金属锂是碱金属中比能量最高的电极材料B.A 电极为该电源的负极,发生氧化反应C.B 电极的电极反应式:2Li ++S8+2e- Li2S8D.电子从 A 电极经过外电路流向 B 电极,再经过电解质流回 A 电极10.某小组同学用如图所示装置研究电化学原理。下列关于该原电池的说法不正确的是( )A.原电池的总反应为 Fe+Cu2+ Fe2++CuB.盐桥中是 KNO3溶液,则盐桥中 N 移向乙烧杯𝑂-3C.其他条件不变,若将 CuCl2溶液换为 NH4Cl 溶液,石墨电极反应式为 2H++2e- H2↑D.反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差 12 g,导线中通过 0.2 mol 电子11.500 mL KNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中 c(N )为 6.0 mol·L-1,用石墨电极电解此溶液,当通𝑂-3电一段时间后,两极均收到 22.4 L 气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为 500 mL,下列说法正确的是( )A.原混合溶液中 c(K+)为 4 mol·L-1B.电解后加入 1 mol Cu(OH)2可使溶液复原C.电解后溶液中 c(H+)为 8 mol·L-1D.原溶液中 c(Cu2+)为 1 mol·L-112.CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如图所示:原电池工作过程中 OH-的作用是 ;负极电极反应式为 。 若电路中转移电子数为 0.8NA,左侧溶液 pH (填“增大”“减小”或“不变”)(忽略溶液体积的变化),右侧的 OH-物质的量变化量为 。 413.Ⅰ.钢铁的电化学腐蚀原理,在酸性环境中发生析氢腐蚀,在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀。(1)写出图中石墨电极的电极反应式: 。 (2)将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置,请在图中虚线框内所示位置作出修改,并用箭头标出导线中电子移动方向。Ⅱ.电化学原理在化学工业中有广泛的应用,请根据如图回答问题。(1)装置 A 中的 Y 电极为 极,X 电极的电极反应式为 ,工作一段时间后,电解质溶液的 pH 将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)若装置 B 中 a 为石墨电极、b 为铁电极,W 为饱和食盐水(滴有几滴酚酞溶液),则铁电极的电极反应式为 。 电解一段时间后若要恢复原溶液的成分和浓度,应该采用 的办法。 (3)若利用装置 B 进行铜的精炼,则 a 电极的材料为 ,工作一段时间后装置 B 电解液中c(Cu2+)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)若装置 B 中 a 为 Ag 棒,b 为铜棒,W 为 AgNO3溶液,工作一段时间后发现铜棒增重 2.16 g,则流经电路的电子的物质的量为 。 参考答案提升训练 11 电化学原理及其应用1.C A 项,阳极 OH-放电,正确;B 项,阴极电极反应式为 2H++2e- H2↑,故 c(OH-)增大,pH 增大,正确;C 项,电解时阳离子移向阴极,错误;D 项,阳极区的 K+透过阳离子交换膜移向阴极区,与阴极区的OH-结合成 KOH,正确。52.D A 项,吸氧腐蚀的正极反应式为 O2+4e-+2H2O 4OH-,正确;B 项,若把石墨电极改为 Mg 电极,此时 Mg 作负极,铁不会失电子,不会有铁锈生成,正确;C 项,若向自来水中加入少量 NaCl(s),溶液中离子浓度增大,腐蚀变快,正确;D 项,若断开连接石墨和铁的导线,因铁中含有杂质,仍会发生腐蚀,错误。3.C A 项,电解精炼铜时,应该用粗铜作阳极,纯铜作阴极,错误;B 项,铁上镀银时,应该用银作阳极,铁作阴极,错误;C 项,该项是外加电流的阴极保护法,正确;D 项,铜锌原电池中,锌应插入ZnSO4溶液中,铜应插入 CuSO4溶液中,错误。4.D A 项,根据电池装置,Zn 作负极,C 为正极,高铁酸钾的氧化性很强,正极上高铁酸钾发生还原反应生成 Fe(OH)3,正极电极反应式为 Fe +4H2O+3e- Fe(OH)3+5OH-,正确;B 项,若维持电流𝑂2-4强度为 1 A,电池工作 10 min,通过电子为 ,则理论上消耗 Zn 的质量为1 𝐴×600 𝑠96 500 𝐶· 𝑚𝑜𝑙-1×65 g· mol-1≈0.2 g,正确 ;C 项,盐桥中阴离子向负极移动,盐桥1 𝐴×600 𝑠96 500 𝐶· 𝑚𝑜𝑙-1×12起的作用是使两个半电池连成一个通路,使两溶液保持电中性,起到平衡电荷、构成闭合回路的作用,放电时盐桥中氯离子向右池移动,正确;D 项,用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动,错误。5.C 电解 HCl 溶液生成氢气和氯气,电解 CuCl2溶液生成 Cu 和氯气,电解 Ba(OH)2溶液生成氢气和氧气,故 A 不选;电解 NaOH 溶液生成氢气和氧气,电解 CuSO4溶液生成 Cu、氧气、硫酸,电解H2SO4溶液生成氢气和氧气,故 B 不选;电解 NaOH 溶液、H 2SO4溶液、Ba(OH) 2溶液,均只生成氢气和氧气,故 C 选;电解 NaBr 溶液生成溴、氢气、NaOH,电解 H2SO4溶液生成氢气和氧气,电解 Ba(OH)2溶液生成氢气和氧气,故 D 不选。6.D 根据 Na+、S 的移向判断阴、阳极。Na +移向阴极区,a 极应接电源负极,b 极应接电源𝑂2-3正极,其电极反应式分别为阳极:S -2e-+H2O S +2H+𝑂2-3 𝑂2-4阴极:2H 2O+2e- H2↑+2OH -所以从 C 口流出的是 H2SO4,在阴极区由于水中的 H+放电,破坏水的电离平衡, c(H+)减小, c(OH-)增大,生成 NaOH,碱性增强,从 B 口流出的是浓度较大的 NaOH 溶液。7.C 该电池工作时生成氢氧化钠溶液,而硅可以与氢氧化钠反应,所以不能用晶体硅作电极材料,A 不正确;Na 4Si 在电池的负极发生氧化反应,B 不正确;电池正极的电极反应式为 2H2O+2e-H2↑+2OH -,C 正确;当电池转移 0.2 mol 电子时,可生成标准状况下 2.24 L H2,D 不正确。8.B 温度、压强未知,无法计算 22.4 L NH3的物质的量,A 错误;该电池中通入氧气的电极 B为正极,电极 A 为负极,电子由电极 A 经外电路流向电极 B,B 正确;电池工作时,OH -向负极移动,C 错误;该电池电解质溶液显碱性,电极 B 上发生的电极反应为 O2+ 2H2O+ 4e- 4OH-,D 错误。69.D 石墨烯锂硫电池的电极总反应式为 2Li+S8 Li2S8,Li 失电子发生氧化反应,Li 是负极材料。A 项,金属锂的摩尔质量小,单位质量的 Li 放出电能明显比其他碱金属大,正确;B 项,电池内部阳离子向正极移动,则 A 电极为该电源的负极,发生氧化反应,正确;C 项,B 为电源的正极,发生的电极反应式为 2Li++S8+2e- Li2S8,正确;D 项,原电池的外电路中有电子转移,而电池的内部只有阴、阳离子的移动,没有电子的移动,错误。10.B A 项,根据图示可知,在该原电池中,负极是 Fe,电极反应式为 Fe-2e- Fe2+,石墨为正极,正极上的电极反应式为 Cu2++2e- Cu,正、负极电极反应式相加得 Fe+Cu2+ Fe2++Cu,正确;B 项,盐桥中是 KNO3溶液,则根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,盐桥中 N 移向正电荷较𝑂-3多的甲烧杯,错误;C 项,其他条件不变,若将 CuCl2溶液换为 NH4Cl 溶液,由于溶液中阳离子获得电子的能力:H +N ,石墨电极上的正极反应式为 2H++2e- H2↑,正确;D 项,反应前,电极质量相等,由𝐻+4于阳极发生反应 Fe-2e- Fe2+,每转移 2 mol 电子,负极减少质量 56 g,在正极发生反应 Cu2++2e-Cu,质量增加 64 g,两个电极质量相差 120 g,则电解一段时间后,两电极质量相差 12 g,则导线中通过电子的物质的量为(12÷120)×2 mol=0.2 mol,正确。11.B 电解 KNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液,阳极上的电极反应式:4OH --4e 2H2O+O2↑,当产生22.4 L 即 1 mol(标准状况)氧气时,转移电子 4 mol,阴极上先发生电极反应:Cu 2++2e- Cu,然后是:2H++2e- H2↑,在阴极上生成 1 mol 氢气时,转移电子是 2 mol,所以铜离子共得到 2 mol 电子,所以铜离子的物质的量为 1 mol,c(Cu2+)=2 mol·L-1。根据 c(Cu2+)=2 mol·L-1,可知 Cu(NO3)2的浓度是 2 mol·L-1,其中的 c(N )=4.0 mol·L-1,又因原混合溶液中 c(N )=6.0 mol·L-1,所以原𝑂-3 𝑂-3混合溶液中硝酸钾的浓度是 2 mol·L-1,所以 c(K+)为 2 mol·L-1,A 错误;根据出来什么补什么的原则,电解产物是 1 mol Cu、1 mol O 2和 1 mol H2,相当于 1 mol Cu(OH)2的组成,电解后加入 1 mol Cu(OH)2可使溶液复原,B 正确;阳极上的电极反应式:4OH --4e- 2H2O+O2↑,当产生 22.4 L 即 1 mol(标准状况)氧气时,转移电子 4 mol,消耗氢氧根离子 4 mol,阴极上发生了电极反应 2H++2e-H2↑,在阴极上生成 1 mol 氢气时,转移电子 2 mol,消耗氢离子 2 mol,所以电解后溶液中,如果忽略体积变化,则 c(H+)= =4 mol·L-1,C 错误;结合分析可知原溶液里 c(Cu2+)=2 mol·L-1,D2𝑚𝑜𝑙0.5 𝐿错误。12.答案: 参与电极反应,定向移动形成电流 CH 4-8e-+10OH- C +7H2O 不变 0.2 mol𝑂2-3解析: 甲烷失去电子转化为 CO2,CO2结合氢氧根生成碳酸根,则氢氧根的作用是参与电极反应,定向移动形成电流;负极通入甲烷,电极反应式为 CH4-8e-+10OH- C +7H2O。若电路中转移电𝑂2-3子数为 0.8NA,正极消耗氧气 0.2 mol,生成氢氧根 0.8 mol,由于生成的氢氧根向负极移动,所以左侧溶液 pH 不变。根据负极电极反应式可知右侧甲烷消耗 1 mol 氢氧根,所以右侧的 OH-物质的量变化量为 1 mol-0.8 mol=0.2 mol。713.答案: Ⅰ.(1)O 2+2H2O+4e- 4OH-(2)Ⅱ.(1)正 H 2+2OH--2e- 2H2O 减小(2)2H++2e- H2↑ 通入适量 HCl(3)粗铜 减小(4)0.02 mol解析: Ⅰ.(1)电解质溶液为 NaCl 溶液,呈中性,钢铁发生吸氧腐蚀。负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为 O2+2H2O+4e- 4OH-。(2)Fe 作电解池的阴极可被保护,所以给该装置加外接电源,应使负极与铁相连,电子从电源的负极流向铁,其图为 。Ⅱ.(1)装置 A 为氢氧燃料电池,燃料在负极发生氧化反应:H 2+2OH--2e- 2H2O;因反应消耗 OH-且生成水,导致电解质溶液 pH 减小。(2)根据图知,Y 是正极,b 是阴极,电解饱和食盐水时,阴极上氢离子放电生成氢气:2H ++2e- H2↑,因为电解过程中放出氢气和氯气,所以要恢复原溶液的成分和浓度,应通入适量的 HCl。(3)电解法精炼铜时,粗铜为阳极,精铜为阴极,所以阳极材料是粗铜;阳极上失电子变成离子进入溶液,因作阳极的粗铜中的铜和比铜活泼的金属都失去电子进入溶液,阴极溶液中 Cu2+得到电子沉积在阴极上,所以,电解一段时间后,溶液中铜离子浓度减小。(4)构成的装置为电镀装置,铜棒增重2.16 g,为析出 Ag 的质量,则 n(Ag)= =0.02 mol,故流经电路的电子的物质的量2.16 𝑔108𝑔·𝑚𝑜𝑙-1为 0.02 mol。1提升训练 12 化学反应的限度与化学平衡1.(2018·德清中学检测)足量的锌块与一定量的稀硫酸反应,为了减慢反应速率,但不减少氢气的产量,可采取的措施是( )A.加入 CaCO3固体 B.加入 NaOH 固体C.加水 D.改为锌粉2.一定条件下,对于可逆反应 X(g)+3Y(g) 2Z(g),若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、 c2、 c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 mol·L-1、0.3 mol·L -1、0.08 mol·L -1,则下列判断正确的是( )A.c1∶ c2=3∶1B.平衡时,Y 和 Z 的生成速率之比为 2∶3C.X、Y 的转化率不相等D.c1的取值范围为 00),下列说法中正确的是( )A.到达平衡状态时,加入催化剂,平衡不移动,反应速率也不会发生改变B.反应达到平衡时,X 和 Y 的转化率相等C.v 正 (X)=2v 逆 (N)时,反应到达平衡状态D.到达平衡状态时,反应吸收 a kJ 能量5.(2018·温州统考)已知:X(g)+2Y(s) 2Z(g)Δ H=-a kJ· mol-1(a0)。一定条件下,将 1 mol X 和 2 mol Y 加入 2 L 的恒容密闭容器中,反应 10 min,测得 Y 的物质的量为 1.4 mol。下列说法正确的是( )A.第 10 min 时,Z 的浓度为 0.7 mol·L-1B.10 min 内,反应放出的热量为 0.3 kJC.10 min 内,X 的平均反应速率为 0.03 mol-1·L-1·min-1D.若容器中的气体密度不再发生变化,说明上述反应已达平衡状态6.(2018·金华十校联考)在一定条件下发生反应 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g),将 1 mol SO3气体通入1 L 容积恒定的密闭容器中,维持容器内温度不变,5 min 末测得 SO3的物质的量为 0.4 mol。则下列说法正确的是( )A.0~5 min 内,O 2的生成速率 v(O2)=0.06 mol·L-1·min-1B.若起始时充入 3 mol SO3,起始时 SO3分解速率不变2C.若某时刻消耗了 0.5 mol SO3,同时生成了 0.25 mol O2,则表明该反应达到了平衡状态D.达到平衡时,SO 2和 SO3的浓度相等7.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) Δ Hb10.一定条件下,CH 4与 H2O(g)发生反应:CH 4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),设起始 =Z,在恒压𝑛(𝐻2𝑂)𝑛(𝐶𝐻4)下,平衡时 φ (CH4)的体积分数与 Z 和 T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是( )3A.该反应的焓变 Δ H0B.图中 Z 的大小为 a3bC.图中 X 点对应的平衡混合物中 =3𝑛(𝐻2𝑂)𝑛(𝐶𝐻4)D.温度不变时,图中 X 点对应的平衡状态在加压后 φ (CH4)减小11.一定温度下,在 3 个容积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中反应 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是( )物质的起始浓度/(mol·L -1) 物质的平衡浓度/(mol·L -1)容器 温度/K c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH)Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080Ⅱ 400 0.40 0.20 0Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中 c(H2)大于容器Ⅲ中 c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大12.温度为 T1时,在三个容积均为 1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得: v 正 =v(NO2)消耗 =k 正 c2(NO2),v 逆 =v(NO) 消耗=2v(O2) 消耗 =k 逆 c2(NO)·c(O2),k 正 、 k 逆 为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是( )物质的起始浓度(𝑚𝑜𝑙·𝐿-1) 物质的平衡浓度 (𝑚𝑜𝑙·𝐿-1)容器编号c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)Ⅰ 0.6 0 0 0.2Ⅱ 0.3 0.5 0.2Ⅲ 0 0.5 0.35A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4∶5B.达平衡时,容器Ⅱ中 比容器Ⅰ中的大𝑐(𝑂2)𝑐(𝑁𝑂2)C.达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于 50%4D.当温度改变为 T2时,若 k 正 =k 逆 ,则 T2”“0.8, 说明Ⅱ中平衡时应该存在 c(NO2)𝑐2(𝑁𝑂)·𝑐(𝑂2)𝑐2(𝑁𝑂2) =(1730)2×730(730)2c(O2),容器Ⅰ中达平衡时 =1,所以达平衡时,容器Ⅱ中 小于 1,则比容器Ⅰ中的小,故𝑐(𝑂2)𝑐(𝑁𝑂2)𝑐(𝑂2)𝑐(𝑁𝑂2)B 错误;如果Ⅲ中 NO 和氧气完全转化为二氧化氮,则 c(NO2)=0.5 mol·L-1,且容器中还剩余 c(O2)=0.1 mol·L-1,与Ⅰ相比,Ⅲ相当于平衡逆向移动,二氧化氮和氧气之和所占体积比大于 50%,则达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于 50%,C 正确; v 正 =v(NO2 )消耗 =k 正 c2(NO2 ),v 逆 =v(NO)消耗 =2v(O2 )消耗 =k 逆 c2 (NO)·c(O2),达到平衡状态时正、逆反应速率相等,则 k 正 c2(NO2 )=k 逆 c2 (NO)·c(O2 ),且 k 正 =k 逆 ,则 c2(NO2 )=c2(NO)·c(O2),即化学平衡常数 K 等于 1,T2温度下的 K 大于 0.8,且该反应的正反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,所以 T2T1,D 错误。13.答案: (1)逆反应 (2)减小 (3)减小 (4)0;由图示知 60 s 时该反应达到平衡,Δ c(N2O4)=0.100 mol·L-1-0.040 mol·L-1=0.060 mol·L-1,根据 v= 可知:Δ𝑐Δ𝑡v(N2O4)= =0.001 0 mol·L-1·s-1;求平衡常数可利用三段式 :0.060𝑚𝑜𝑙·𝐿-160 𝑠N 2O4(g) 2NO2(g)起始量/(mol·L -1) 0.100 0转化量/(mol·L -1) 0.060 0.120平衡量/(mol·L -1) 0.040 0.120K1= =0.36。𝑐2(𝑁𝑂2)𝑐(𝑁2𝑂4)=(0.12)20.04(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为 T,c(N2O4)降低,说明平衡 N2O4(g) 2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故 T100 ℃;由 c(N2O4)以 0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经 10 s 又达到平衡,可知此时消耗 c(N2O4):0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,列三段式进行计算:N 2O4(g) 2NO2(g)起始量/(mol·L -1) 0.040 0.120转化量/(mol·L -1) 0.020 0.040平衡量/(mol·L -1) 0.020 0.160K2= ≈1.28。𝑐2(𝑁𝑂2)𝑐(𝑁2𝑂4)=(0.160)20.020(3)温度 T 时反应达到平衡后,将反应容器的容积减小一半,压强增大,平衡会向气体体积减小的方向移动,该反应逆反应为气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动。1提升训练 13 溶液中的离子反应1.(2018·温州二模)下列物质的水溶液能使紫色石蕊溶液变蓝的是( )A.SO2 B.CH3COONaC.NaHSO4 D.NH4Cl2.(2017·11·浙江选考)下列物质的水溶液不能使酚酞溶液变红的是( )A.NaOH B.Na2CO3C.NaCl D.NH33.(2018·浙江新高考研究联盟二模)下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是( )A.NaHSO4 B.(NH4)2SO4C.SO2 D.H2SO44.(2017·11·浙江选考)下列说法不正确的是( )A.pHc(Y-)c(Z-)2B.当三份溶液 pH 均等于 7 时,反应消耗的 n(HX)=n(HY)=n(HZ)C.当 V(NaOH 溶液)=10 mL 时,反应后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 c(X-)c(Y-)c(Z-)c(Na+),且在 HZ 溶液中: c(Z-)c(H+)c(Na+)c(OH-)D.HY 与 HZ 混合溶液中: c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+𝐾𝑊𝑐(𝐻+)8.(2017·11·浙江选考)25 ℃时,在“H 2A-HA--A2-”的水溶液体系中,H 2A、HA -和 A2-三者中各自所占的物质的量分数( α )随溶液 pH 变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.在含 H2A、HA -和 A2-的溶液中,加入少量 NaOH 固体, α (HA-)一定增大B.将等物质的量的 NaHA 和 Na2A 混合物溶于水,所得的溶液中 α (HA-)=α (A2-)C.NaHA 溶液中,HA -的水解能力小于 HA-的电离能力D.在含 H2A、HA -和 A2-的溶液中,若 c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则 α (H2A)和 α (HA-)一定相等9.常温下, Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )A.浓度均为 0.1 mol·L-1的 HCOONa 和 NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者小于后者B.用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH 溶液至终点,消耗 NaOH 溶液的体积相等C.0.2 mol·L-1 HCOOH 溶液与 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液等体积混合后的溶液中: c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)D.0.2 mol·L-1 CH3COONa 溶液与 0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(Cl-)c(CH3COOH)c(H+)10.在 15 mL 0.10 mol·L-1NaOH 溶液中逐滴加入 0.20 mol·L-1的氢氰酸(HCN,一元弱酸)溶液,溶液的 pH 和加入的氢氰酸溶液的体积关系曲线如图所示,有关粒子浓度大小关系正确的是( )A.在 A、 B 间任意一点: c(Na+)c(CN-)c(OH-)c(H+)B.在 B 点: c(Na+)=c(CN-)c(OH-)=c(H+),且 a=7.5C.在 C 点: c(CN-)c(Na+)c(OH-)c(H+)3D.在 D 点: c(HCN)+c(CN-)2c(Na+)11.常温下,向 20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COONa 溶液中逐滴加入 0.100 0 mol·L-1盐酸,混合溶液的 pH 与所加盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.点①所示溶液中: c(Cl-)c(CH3COOH)c(OH-)=c(H+)B.点②所示溶液中: c(Na+)c(Cl-)c(CH3COO-)c(CH3COOH)C.点③所示溶液中: c(Na+)c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)D.整个过程中: c(H+)+c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)12.(1)为了证明一水合氨是弱碱,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。①甲同学用 pH 试纸测得室温下 0.10 mol·L-1氨水的 pH 为 10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是 。 ②乙同学取 10 mL 0.10 mol·L-1氨水,用 pH 试纸测出其 pH 为 a,然后用蒸馏水稀释至 100 mL,再用 pH 试纸测出其 pH 为 b,若要确认一水合氨是弱电解质,则 a、 b 应满足的关系是 (用等式或不等式表示)。 ③丙同学取出 10 mL 0.10 mol·L-1氨水,滴入 2 滴酚酞溶液,显粉红色,再加入 NH4Cl 晶体少量,观察到的现象是 ,则证明一水合氨是弱电解质。 (2)向 25 mL 0.10 mol·L-1的盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 。 A.c(Cl-)=c(N )c(H+)=c(OH-)𝐻+4B.c(Cl-)c(N )=c(H+)c(OH-)𝐻+4C.c(N )c(OH-)c(Cl-)c(H+)𝐻+4D.c(OH-)c(N )c(H+)c(Cl-)𝐻+413.NH4Al(SO4)2是食品加工中常用的食品添加剂,用于焙烤食品;NH 4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是 (用必要的化学用语和相关文字说明)。(2)相同条件下,0.1 mol·L -1 NH4Al(SO4)2溶液中的 c(N ) (填“等于”“大于”或“小𝐻+4于”)0.1 mol·L -1 NH4HSO4溶液中的 c(N )。 𝐻+4(3)如图所示是 0.1 mol·L-1电解质溶液的 pH 随温度变化的图像。4①其中符合 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的 pH 随温度变化的曲线是 (填字母),导致pH 随温度变化的原因是 ; ②20 ℃时,0.1 mol·L -1 NH4Al(SO4)2溶液中 2c(S )-c(N )-3c(Al3+)= 。 𝑂2-4 𝐻+4(4)室温时,向 100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,得到溶液 pH 与NaOH 溶液体积的关系曲线如下图所示。试分析图中 a、b、c、d 四个点,水的电离程度最大的是 ;在b 点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。 参考答案提升训练 13 溶液中的离子反应1.B 物质的水溶液如呈碱性,则能使紫色石蕊溶液变蓝。SO 2溶于水呈酸性,故 A 错误;CH3COONa 水解呈碱性,故 B 正确;NaHSO 4溶于水呈酸性,故 C 错误;NH 4Cl 水解,溶液呈酸性,故 D 错误。2.C A 选项,氢氧化钠的水溶液显碱性,能使酚酞试液变红;B 选项,碳酸钠水溶液中碳酸根离子水解,使溶液显碱性,能使酚酞试液变红;C 选项,氯化钠水溶液显中性,不能使酚酞试液变红;D 选项,氨气与水反应变为氨水,氨水显碱性,能使酚酞试液变红。3.B NaHSO 4在水溶液中电离:NaHSO 4 Na++H++S ,故溶液显酸性,故 A 错误;(NH 4)2SO4属𝑂2-4于强酸弱碱盐,其水溶液中存在:N +H2O NH3·H2O+H+,因水解溶液显酸性,故 B 正确;SO 2与水反𝐻+4应生成 H2SO3,H2SO3电离:H 2SO3 H++HS ,因 H2SO3电离而使溶液显酸性,故 C 错误;H 2SO4电离:𝑂-3H2SO4 2H++S ,溶液因 H2SO4电离而显酸性,故 D 错误。𝑂2-44.B 25 ℃时,pHc(NaOH),因此中和同浓度、同体积的稀盐酸时,消耗氨水的体积小于 NaOH 溶液的体积,故D 错误。6.B 0.1 mol·L -1 NH4Cl 溶液的 pHHYHX,所以 c(Z-)c(Y-)c(X-),A 错误。由等浓度的三种酸溶液的 pH 可以发现,三种酸的酸性:HZHYHX,且 HZ 为强酸,所以 HZ 消耗 20 mLNaOH 生成 NaZ 时,溶液 pH=7,对于弱酸 HY、HZ,20 mLNaOH 与它们分别完全反应时生成 NaY、NaZ,这两种钠盐都会水解使溶液呈碱性,所以得到的 pH=7 的中性溶液中一定存在部分没有完全反应的 HY、HZ,且两溶液中 HY、HZ 的剩余量也不同。即三份溶液 pH=7 时,反应消耗的 n(HX)≠ n(HY)≠ n(HZ),B 错误。 V(NaOH 溶液)=10 mL时,溶液中同时得到等物质的量的 NaQ(Q 代表三种酸的酸根离子,下同)和 HQ,由于三种酸的酸性HZHYHX,所以三种溶液中 c(Z-)c(Y-)c(X-)c(Na+),HZ 溶液中,HZ 与 NaZ 均完全电离,H 2O 的电离也提供少量 H+,所以 c(Z-)c(Y-)c(X-)c(OH-),因此 C 错误。HY 与 HZ 的混合溶液中存在的离子只有 H+、Y -、Z -、OH -,其中 c(OH-)= ,根据溶液电中性原理 c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+ ,D 正𝐾𝑊𝑐(𝐻+)𝐾𝑊𝑐(𝐻+)确。8.C 根据图像可知在 pH3 时,加入少量 NaOH 固体, α (HA-)会减小,故 A 选项错误;根据图像的交点可知,将等物质的量的 NaHA 和 Na2A 混合物溶于水,所得的溶液中 α (HA-)c(Cl-)c(CH3COOH)c(H+),D 正确。10.D 在 A、 B 间任意一点,因为开始时 c(OH-)c(CN-),即也有可能是 c(Na+)c(OH-)c(CN-)c(H+),故 A 错误; B 点,溶液呈中性,则 c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒则 c(Na+)=c(CN-),故 c(Na+)=c(CN-)c(H+)=c(OH-),NaCN 是强碱弱酸盐,要使溶液呈中性,酸的物质的量应该稍微大于碱,所以a7.5,故 B 错误; C 点,pHc(OH-),根据电荷守恒得 c(CN-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),所以得 c(CN-)c(Na+),故 C 错误; D 点 HCN 过量,所加入 HCN 的物质的量为 0.02 L×0.2 mol·L-1=0.004 mol,NaOH 的物质的量为 0.015 L×0.1 mol·L-1=0.001 5 mol·L-1,则反应后c(CN-)+c(HCN)2c(Na+),故 D 正确;故选 D。11.C A 项,混合溶液中存在电荷守恒: c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)+c(Cl-)和物料守恒:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),点①溶液 pH=7,c(H+)=c(OH-),三式联立可得 c(Cl-)=c(CH3COOH),A错误。B 项,在点②所示的溶液中 n(NaCl)=n(CH3COOH)=n(CH3COONa),因此溶液显酸性,所以 CH3COOH的电离作用大于 CH3COO-的水解作用。因此, c(Na+)c(CH3COO-)c(Cl-)c(CH3COOH),B 错误。C 项,在点③所示的溶液中,恰好完全发生反应 CH3COONa+HCl CH3COOH+NaCl,得到的是 CH3COOH 与 NaCl的混合溶液,由于醋酸是弱酸,发生电离,所以 c(Na+)c(CH3COOH),在溶液中除了存在酸的电离,还存在水的电离,因此 c(H+)c(CH3COO-),但是酸或水的电离是微弱的,所以 c(CH3COOH)c(H-)。所以在溶液中的离子的浓度关系为: c(Na+)c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-),正确。D 项,在整个过程中,根据物料守恒可得 c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),因此 D 错误。12.答案: (1)①如果一水合氨是强碱,0.10 mol·L -1氨水的 pH 应为 13,但溶液的实际pH=10c(S )c(N )c(OH-)=c(H+)𝑂2-4 𝐻+47解析: (3)②根据电荷守恒,可以求出 2c(S )-c(N )-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3 𝑂2-4 𝐻+4mol·L-1[c (OH-)太小,可忽略]。(4)a、b、c、d 四个点,根据反应量的关系,a 点恰好消耗完 H+,溶液中只有(NH 4)2SO4与 Na2SO4;b、c、d 三点溶液均含有 NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O 抑制水的电离,a 点水的电离程度最大,b 点溶液呈中性,溶液含有(NH 4)2SO4、Na 2SO4、NH 3·H2O 三种成分,a 点时 c(Na+)=c(S ),b 点时 c(Na+)c(S ),根据氮元素𝑂2-4 𝑂2-4与硫元素的关系,可以得出 c(S )c(N ),故 c(Na+)c(S )c(N )c(OH-)=c(H+)。𝑂2-4 𝐻+4 𝑂2-4 𝐻+4