吉林省松原市扶余市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高一化學(xué)下學(xué)期期中試題含解析

PAGE吉林省松原市扶余市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高一化學(xué)下學(xué)期期中試題（含解析）考生留意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫術(shù)黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清晰。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫術(shù)黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：人教版必修2第一章，選修4第一章、其次章、第四章及第三章第一節(jié)。5.可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12O16一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.為了減緩地下鋼管的腐蝕，下列措施可行的是A.鋼管與鎂塊相連 B.鋼管與銅板相連C.鋼管與鉛板相連 D.鋼管與直流電源正極相連【答案】A【解析】【詳解】A．由于金屬活動性Mg>Fe，所以鋼管與鎂塊相連，構(gòu)成原電池時，鋼管為正極，F(xiàn)e被愛護(hù)，首先腐蝕的是鎂，A符合題意；B．由于金屬活動性Fe>Cu，所以鋼管與銅板相連，構(gòu)成原電池時，鋼管為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕加快，B不符合題意；C．金屬活動性Fe>Pb，所以鋼管與鉛板相連構(gòu)成原電池時，鋼管為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕加快，C不符合題意；D．鋼管與直流電源正極相連，作陽極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，腐蝕速率大大加快，D不符合題意；答案選A。2.在下列說法中正確的是A.須要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)B.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是分?jǐn)?shù)C.1mo1酸與1mo1堿反應(yīng)放出的熱叫作中和熱D.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程中沒有熱量變更【答案】B【解析】【詳解】A．反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，與反應(yīng)條件無關(guān)，A錯誤；B．熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是分?jǐn)?shù)可以是整數(shù)，B正確；C．稀的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mo1液態(tài)水放出的熱量叫作中和熱，C錯誤；D．石墨、金剛石的能量不一樣，故反應(yīng)過程中有熱量的變更，D錯誤；答案選B。3.已知0.1mo1·L—1的醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOH?CH3COO—+H+。要使溶液中的值增大，可以實(shí)行的措施是A.加少量冰醋酸 B.降低溶液溫度 C.加少量稀鹽酸 D.加蒸餾水【答案】B【解析】【詳解】由醋酸的電離平衡：CH3COOH?CH3COO-+H+，平衡常數(shù)表達(dá)式為：，則，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，且弱酸電離是吸熱反應(yīng)，降溫K值減小，要使的值增大，即須要減小K值，即降低溶液的溫度，其他選項(xiàng)對K值無影響，答案選B。4.電解含下列離子的水溶液，若陰極析出相等質(zhì)量的物質(zhì)，則消耗電量最多的是A.Hg2+ B.Cu2+ C.K+ D.Ag+【答案】C【解析】【詳解】設(shè)陰極都析出mg物質(zhì)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量越大，消耗的電量越大，A．得到mg金屬汞，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量的為，B．得到mg銅，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為，C．K+的氧化性小于H+，不析出金屬單質(zhì)而析出H2，得到mg氫氣時，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為，D．得到mg金屬銀，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量的為，分子相同，分母小的數(shù)值大，則耗電量最大的是C項(xiàng)，答案選C。5.已知CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)及CuSO4(aq)之間轉(zhuǎn)化時的能量關(guān)系如圖所示，下列關(guān)系式正確的是A.Q1<Q2 B.Q1=Q2 C.Q1>Q2 D.ΔH=Q1+Q2【答案】C【解析】【詳解】由蓋斯定律可知，Q1+（-Q2）=H＞0，所以Q1＞Q2，答案選C。6.空間探測器放射時常用肼(N2H4)作燃料，以二氧化氮作氧化劑，它們相互反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵狻Ｒ阎孩貼2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ?mo1—1；②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ?mo1—1。則N2H4(g)和NO2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為A.N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-567.85kJ?mo1—1B.2N2H4+2NO2=3N2+4H2OΔH=-1135.7kJ?mo1—1C.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=+1135.7kJ?mo1—1D.N2H4(1)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=+567.85kJ?mo1—1【答案】A【解析】【詳解】依據(jù)蓋斯定律：②-①×得肼與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-567.85kJ?mo1-1，選A。7.已知某電池總反應(yīng)為5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列有關(guān)說法不正確的是A.AgCl是氧化產(chǎn)物B.Na+不斷向電池的負(fù)極移動C.每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子D.負(fù)極反應(yīng)式為Ag+Cl--e-=AgCl【答案】B【解析】【詳解】A.Ag在反應(yīng)中由反應(yīng)前Ag單質(zhì)的0價變?yōu)榉磻?yīng)后AgCl中的+1價，化合價上升，失去電子，被氧化，所以AgCl是氧化產(chǎn)物，A正確；B.依據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引原則，Na+會不斷向負(fù)電荷較多的電池的正極移動，B錯誤；C.依據(jù)電池反應(yīng)方程式可知：每生成1molNa2Mn5O10就同時生成2molAgCl，轉(zhuǎn)移2mol電子，C正確；D.負(fù)極Ag失去電子，產(chǎn)生的Ag+與溶液中的Cl-結(jié)合形成AgCl，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為Ag+Cl--e-=AgCl，D正確；故合理選項(xiàng)是B。8.下列事實(shí)中，不能用勒夏特列原理說明的是A.向氯水的平衡體系中加入NaOH溶液后顏色變淺B.增大壓強(qiáng)，平衡體系2HI(g)?H2(g)+I2(g)的顏色變深C.上升溫度，反應(yīng)3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)ΔH＜0平衡向左移動D.打開碳酸飲料的瓶蓋后，瓶口有大量氣泡冒出【答案】B【解析】【分析】勒沙特列原理：假如變更影響平衡的一個條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種變更的方向移動；勒沙特列原理適用的對象應(yīng)存在可逆過程，如與可逆過程無關(guān)，則不能用勒沙特列原理說明?！驹斀狻緼．水中存在如下平衡：Cl2+H2O?HCl+HClO，當(dāng)加入NaOH溶液后平衡正向移動，所以氯氣的濃度減小，顏色變淺，能用勒夏特列原理說明，故A不選；B．只有引起平衡移動的才能用平衡移動原理說明，該平衡體系2HI(g)?H2(g)+I2(g)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)不影響平衡移動，顏色變深的緣由可能是由于加壓后容器體積減小，導(dǎo)致體系各組分濃度增大，I2(g)的濃度增大，體系顏色變深，不能用勒夏特列原理說明，故B選；C．反應(yīng)3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)ΔH＜0，正反應(yīng)放熱，上升溫度，平衡向吸熱的方向移動，即平衡向左移動，能用勒夏特列原理說明，故C不選；D．碳酸飲料瓶中存在平衡H2CO3?H2O+CO2↑，打開瓶蓋時，壓強(qiáng)降低，平衡向生成二氧化碳方向移動，能用勒夏特列原理說明，故D不選；答案選B。9.在1L密閉容器中，用足量的CaCO3與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，反應(yīng)生成CO2的體積隨時間的變更關(guān)系如圖所示(CO2的體積已按標(biāo)準(zhǔn)狀況折算)。下列分析不正確的是A.EF段反應(yīng)速率加快的緣由是反應(yīng)體系的溫度上升B.FG段反應(yīng)速率減慢的緣由是稀鹽酸的濃度不斷減小C.EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.04mo1?L—1?min—1D.OE、EF、FG三段中，用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為2:4:1【答案】C【解析】【分析】OE段反應(yīng)起先持續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)放熱導(dǎo)致反應(yīng)體系的溫度上升，所以EF段反應(yīng)速率加快，反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，鹽酸的濃度不斷變小，所以FG段反應(yīng)速率減慢，最終，G點(diǎn)收集到的二氧化碳的體積最大?！驹斀狻緼．反應(yīng)放熱導(dǎo)致反應(yīng)體系的溫度上升，所以EF段反應(yīng)速率加快，故A正確；B．反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，鹽酸的濃度不斷變小，所以FG段反應(yīng)速率減慢，故B正確；C．EF段產(chǎn)生的CO2為：，由于反應(yīng)中n(HCl):n(CO2)=2:1，所以該段消耗HCl=0.04mol，時間為1min，所以用鹽酸表示的EF段平均反應(yīng)速率為：，故C錯誤；D．由于時間都是1min，所以三段的速率之比就等于產(chǎn)生CO2的體積之比，即224mL：(672?224)mL：(784?672)mL=2:4:1，故D正確；答案選C。10.肯定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)ΔH＞0，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時，測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量均為nmo1。在其他條件不變時，欲使CO2的平衡濃度增大一倍，下列措施可行的是A.上升溫度B.加入催化劑C.再加入nmolCO2和nmolH2D.再加入2nmolCO和2nmolH2O(g)【答案】D【解析】【詳解】該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體的體積相等，壓強(qiáng)不影響化學(xué)平衡移動。A．上升溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，但反應(yīng)物不行能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以二氧化碳的物質(zhì)的量濃度不行能增大1倍，故A錯誤；B．催化劑只是變更反應(yīng)速率，不影響轉(zhuǎn)化率，CO2的平衡濃度不變，故B錯誤；C．再加入nmolCO2和nmolH2，平衡向逆反應(yīng)方向移動，有部分二氧化碳被消耗，所以二氧化碳的物質(zhì)的量濃度不行能是增大1倍，故C錯誤；D．肯定溫度下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時，測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量均為nmo1，則該反應(yīng)平衡常數(shù)為K=1；相同條件下再通入2nmolCO和2nmolH2O(g)，平衡向正反應(yīng)方向移動，設(shè)容器體積為1L，當(dāng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)時，二氧化碳的變更量為xmol，據(jù)此列“三段式”：溫度不變，平衡常數(shù)不變，則K==1，解得x=n，則平衡時二氧化碳的濃度為2n，二氧化碳的物質(zhì)的量濃度能增大1倍，故D正確；答案選D。11.X、Y、Z三種短周期元素，X的原子半徑小于周期表中任何其他元素原子的半徑，Y的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，Z的單質(zhì)是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的氣體。下列說法正確的是A.X的氣體單質(zhì)可以在Z的氣體單質(zhì)中燃燒B.Y原子的半徑大于Z原子的半徑C.Y與Z形成化合物中，Z元素顯正價D.Z與X形成的簡潔化合物為離子化合物【答案】B【解析】【分析】X的原子半徑小于周期表中任何其他元素原子的半徑，所以X為H元素，Y的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的兩倍，所以Y為C元素，Z的單質(zhì)是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的氣體，所以Z為N元素?！驹斀狻緼．X的氣體單質(zhì)不行以在Z的氣體單質(zhì)中燃燒，即H2不行以在N2中燃燒，A錯誤；B．同周期元素，從左往右元素原子的半徑漸漸變小，所以C原子的半徑大于N原子的半徑，B正確；C．N的電負(fù)性大于C的電負(fù)性，所以N與C形成的化合物中C元素顯正價，即Y元素顯正價，C錯誤；D．Z與X形成的簡潔化合物為NH3，為共價化合物，D錯誤；答案選B。12.已知高爐煉鐵時發(fā)生反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.6kJ·mo1-1，則消耗28gCO時，上述反應(yīng)的能量變更為A.汲取4.1kJ能量 B.放出4.1kJ能量C.汲取8.2kJ能量 D.放出8.2kJ能量【答案】D【解析】【詳解】依據(jù)反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.6kJ·mo1-1，可知，消耗3molCO放出的熱量為24.6kJ，28gCO為1mol，則消耗1molCO時，放出的熱量為ｘ24.6kJ=8.2kJ，答案選D。13.在恒容密閉容器中，放入鎳粉并充入肯定量的CO氣體，肯定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g)，已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表：溫度/℃2580220平衡常數(shù)5×10422×10-5下列說法正確的是A.由表中數(shù)據(jù)分析知生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.25℃時反應(yīng)Ni(CO)4(g)?Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為2×10-4C.80C℃達(dá)到平衡時，測得c(CO)=1mo1·L-1，則c[Ni(CO)4]=2mo1·L-1D.80℃，若測得Ni(CO)4、CO濃度均為0.5mo1·L-1，則此時v(正)＞v(逆)【答案】C【解析】【分析】分析表中所給數(shù)據(jù)可知，隨著溫度身高，平衡常數(shù)漸漸變小，可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。依據(jù)反應(yīng)方程式：Ni(s)+4CO(g)

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Ni(CO)4(g)，可知其平衡常數(shù)K=，進(jìn)而求解?！驹斀狻緼．溫度上升，平衡常數(shù)減小，則上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯誤；B．由題所給數(shù)據(jù)可知，25℃時Ni(s)+4CO(g)

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Ni(CO)4(g)的平衡常數(shù)K==5×104，25℃時，反應(yīng)Ni(CO)4(g)?Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)K===2×10?5，故B錯誤；C．80℃達(dá)到平衡時，n(CO)=0.3mol，可得c(CO)==1mol?L-1，此時K==2，可知c(Ni(CO)4)=K×c4(CO)=2×1mol?L?1=2mol?L?1，故C正確；D．80℃，若測得Ni(CO)4、CO濃度均為0.5mo1·L-1，此時Qc==8＞2，即Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則此時v(正)＜v(逆)，故D錯誤；答案選C。14.硼化釩(VB2)-空氣電池儲電實(shí)力高，其結(jié)構(gòu)如圖所示，負(fù)極反應(yīng)式為2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O。下列敘述正確的是A.電池工作時電子由電極X經(jīng)負(fù)載流向硼化釩電極B.該電池實(shí)現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.圖中選擇性透過膜為陽離子透過膜D.電池總反應(yīng)為4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5【答案】D【解析】【分析】硼化釩(VB2)-空氣電池中，已知負(fù)極反應(yīng)式為2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，則即VB2電極為負(fù)極，氧氣在正極上發(fā)生得電子還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+4e-+2H2O=4OH-，即X電極為正極，電池總反應(yīng)為：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，原電池工作時，電子從負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，溶液中陰離子向負(fù)極移動；氧氣在正極上得電子生成OH-，負(fù)極消耗OH-，所以據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．原電池工作時，電子從負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，依據(jù)分析，VB2電極為負(fù)極，X電極為正極，電池工作時電子由硼化釩電極經(jīng)負(fù)載流向電極X，故A錯誤；B．該裝置為原電池，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C．依據(jù)分析，OH-經(jīng)選擇性透過膜向負(fù)極移動，圖中選擇性透過膜為陰離子透過膜，故C錯誤；D．依據(jù)分析可知，電池總反應(yīng)為4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，故D正確；答案選D。二、非選擇題（本題共6小題，共58分）15.甲、乙兩同學(xué)用試驗(yàn)確定某酸HA是弱電解質(zhì)，其試驗(yàn)方案如下：甲：①稱取肯定質(zhì)量的HA配制0.1mo1.L-1的溶液100mL；②用pH試紙測出該溶液的pH，即可證明HA是弱電解質(zhì)。乙：①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸，分別配制pH=1的兩種酸溶液各100mL；②分別取這兩種溶液各10mL，加水稀釋為100mL；③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩支試管，同時加入純度相同的鋅粒，視察現(xiàn)象，即可證明HA是弱電韶質(zhì)。回答下列問題：(1)在甲方案的第①步中，要用到的定量玻璃儀器是______。(2)甲方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的pH_____(填“>”“<”或“=”)1。(3)乙方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是__________(填字母)。A．裝鹽酸的試管中放出H2的速率快B．裝HA溶液試管中放出H2的速率快C．兩支試管中產(chǎn)生氣體的速率一樣快(4)乙方案中難以實(shí)現(xiàn)之處和不妥之處分別是____________、______________?！敬鸢浮?1).100mL容量瓶(2).＞(3).B(4).配制pH=1的HA溶液難以實(shí)現(xiàn)(5).加入的鋅粒難以做到表面積相同【解析】【分析】(1)配制肯定物質(zhì)的量濃度的溶液時都須要定量儀器100mL容量瓶，都須要的儀器是燒杯、玻璃棒、膠頭滴管；(2)弱電解質(zhì)在水溶液里部分電離，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度小于酸濃度；(3)等pH的一元強(qiáng)酸和一元弱酸中，弱酸的濃度大于強(qiáng)酸；(4)配制pH=l的HA溶液難以實(shí)現(xiàn)，試驗(yàn)操作中金屬的表面積相同難限制?！驹斀狻?1)配制肯定物質(zhì)的量濃度的溶液須要的定量儀器是容量瓶，配制0.1mol/L的溶液100mL，應(yīng)運(yùn)用100mL容量瓶；(2)100mL0.1mol/LHA溶液，若HA為弱酸，c(H+)＜0.1mol/L，pH＞1；(3)pH相等的一元酸，弱酸的濃度大于強(qiáng)酸，等體積等pH的弱酸和強(qiáng)酸分別和鋅反應(yīng)時，由于弱酸溶液中存在酸的電離平衡，所以反應(yīng)過程中，弱酸生成氫氣的反應(yīng)速率大于強(qiáng)酸，所以說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是：裝HA溶液的試管中放出H2的速率快，答案選B；(4)理論和試驗(yàn)操作是有差別的，配制pH=1的HA溶液難以實(shí)現(xiàn)；不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同。16.某校課題組的同學(xué)設(shè)計(jì)“甲烷—碳酸鹽—空氣”熔鹽燃料電池處理污水，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：污水處理原理：保持污水的pH在5.0~6.0之間，通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去(或撤掉)浮渣層，即起到了浮選凈化的作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中A的化學(xué)式為__________________。(2)燃料電池正極反應(yīng)為O2+2CO2+4e—=2CO，負(fù)極反應(yīng)式為_____________。(3)用電極反應(yīng)式和離子或化學(xué)方程式說明電解池中生成Fe(OH)3的過程：_________________；_______________；______________。(4)若在陰極產(chǎn)生了2mo1氣體，則理論上熔融鹽燃料電池消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)____L。【答案】(1).CO2(2).CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O(3).Fe-2e-=Fe2+(4).Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(5).4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(6).11.2【解析】【分析】裝置右側(cè)為燃料電池，負(fù)極甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水：CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O；正極氧氣結(jié)合二氧化碳生成碳酸根：O2+2CO2+4e-=2CO；左側(cè)為電解池，鐵電極為陽極，石墨電極為陰極，據(jù)此解答。【詳解】(1)圖中A是二氧化碳，化學(xué)式為：CO2；(2)燃料電池正極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2CO，負(fù)極反應(yīng)式為：CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O；(3)污水的pH在5.0~6.0之間，通過電解生成Fe(OH)3沉淀，故鐵電極先失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+；正極氫離子得電子發(fā)生還原產(chǎn)生氫氣，接著發(fā)生反應(yīng)：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；氫氧化亞鐵沉淀再被空氣氧化，發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(4)若在陰極產(chǎn)生了2mo1H2，則轉(zhuǎn)移電子4mol，結(jié)合甲烷的電極反應(yīng)式：CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O；理論上熔融鹽燃料電池消耗CH4的物質(zhì)的量為0.5mol，故標(biāo)況下消耗甲烷的體積為11.2L。17.CH4—CO2催化重整是削減溫室氣體排放的重要途徑。回答下列問題：(1)已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=—75kJ·mo1—1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=—394kJ·mo1—1C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=—111kJ·mo1—1則催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=___kJ·mo1—1；從溫度和壓強(qiáng)的角度考慮，有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_____。(2)催化重整時催化劑的活性隨積碳的增多而減弱，有關(guān)積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)的數(shù)據(jù)如表：積碳反應(yīng)／消碳反應(yīng)催化劑活化能／kJ·mo1—1CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mo1—1X33Y43CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mo1—1X91Y72①由表中數(shù)據(jù)分析：從有利于催化重整的角度考慮，應(yīng)選用的催化劑為______(填“X”或“Y”);催化劑可以變更同一化學(xué)反應(yīng)的________(填“活化能”或“反應(yīng)熱”，下同)，但不能變更其_____②在肯定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)肯定時，不同p(CO2)下積碳量隨時間的變更趨勢如圖所示，則p(CO2)數(shù)值最大的是______(填“a”“b”或“c”)?！敬鸢浮?1).+247(2).上升溫度和降低壓強(qiáng)(3).Y(4).活化能(5).反應(yīng)熱(6).c【解析】【分析】催化劑可以變更同一化學(xué)反應(yīng)的活化能，但不能變更其反應(yīng)熱。【詳解】(1)已知：①C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mo1-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mo1-1③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mo1-1利用蓋斯定律可知，2×③-①-②可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，其ΔH=+247kJ·mo1-1；該反應(yīng)是熵增的反應(yīng)，而且是吸熱反應(yīng)，所以從溫度和壓強(qiáng)的角度考慮，有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是上升溫度和降低壓強(qiáng)；(2)①由表中數(shù)據(jù)分析：從有利于催化重整的角度考慮，積碳反應(yīng)中X和Y的活化能相差不大，消碳反應(yīng)中Y的活化能比X的低得多，所以應(yīng)選用的催化劑為Y；催化劑可以變更同一化學(xué)反應(yīng)的活化能，但不能變更其反應(yīng)熱；②依據(jù)某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k為速率常數(shù))可知，沉積碳的生成速率v與p(CO2)成反比。依據(jù)在p(CH4)肯定時，不同p(CO2)下積碳量隨時間的變更趨勢圖，可推斷同一條件下c的速率最小，所以c的p(CO2)數(shù)值最大。18.廢鈷酸鋰電池含LiCoO2、A1和碳粉以及極少量Fe，以其為原料回收Co、碳粉以及制備Li2CO3的工藝流程如下：回答下列問題：(1)為防止在電池拆解過程中，發(fā)生短路引起火災(zāi)，廢電池拆解前需進(jìn)入放電處理，常用方法為用食鹽水浸泡。浸泡放電過程中產(chǎn)生的氣體主要是____________(填化學(xué)式)。(2)寫出步驟(I)反應(yīng)的離子方程式：______________。(3)步驟(III)凈化時需除去浸液中少量的Fe3+、A13+，應(yīng)凋節(jié)溶液的pH范圍為_______。已知試驗(yàn)條件下，幾種離子起先沉淀與沉淀完全的pH如表：金屬離子A13+Fe3+Co2+起先沉淀pH3.5226.9沉淀完全pH5.43.59.2(4)步驟(IV)陽極、陰極分別為惰性電極、鈷片。電解時，陽極電極反應(yīng)式為______，電解過程中溶液的pH____(填“上升”“降低”或“不變”)。【答案】(1).H2、Cl2(2).2Al+2OH－+2H2O=2AlO+3H2↑(3).5.4~6.9(4).2H2O-4e-=4H++O2↑(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)(5).降低【解析】【分析】廢鈷酸鋰電池放電拆解后，加入氫氧化鈉溶液后將鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根，LiCoO2和碳粉以及極少量Fe存在于浸渣中，偏鋁酸鈉存在于濾液中，浸渣經(jīng)過氧化氫和硫酸反應(yīng)后得到碳粉和鈷離子，鋰離子等混合溶液，經(jīng)凈化電解后得到金屬鈷和殘液，殘液加入碳酸鈉溶液可以得到碳酸鋰，由此分析。【詳解】(1)浸泡放電過程中主要發(fā)生的是電解食鹽水，陽極上氯離子失電子產(chǎn)生氯氣，陰極上水失電子產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)生的氣體主要是H2、Cl2；(2)步驟(I)是廢鈷酸鋰電池中的鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH－+2H2O=2AlO+3H2↑；(3)步驟(III)凈化時需除去浸液中少量的Fe3+、A13+，pH為5.4時，鋁離子和鐵離子已經(jīng)沉淀完全，pH為6.9時鈷離子起先沉淀，應(yīng)凋節(jié)溶液的pH范圍為5.4~6.9；(4)步驟(IV)陽極、陰極分別為惰性電極、鈷片。電解時，水在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=4H++O2↑(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)，電解過程中溶液產(chǎn)生了氫離子，溶液的pH降低?！军c(diǎn)睛】電解池中陽極為惰性電極時溶液中陰離子優(yōu)先放電，若為活性電極，活性電極優(yōu)先放電，為易錯點(diǎn)。19.A、B、C、D、E五種主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大且均小于20。A、B為同周期相鄰元素，二者化合而成的一種氣體化合物為紅棕色；D是地殼中含量最高的金屬元素；C的原子半徑在同周期原子半徑中最大；A、B的原子最外層電子數(shù)之和等于C、D、E原子的最外層電子數(shù)之和。請回答下列問題：(1)A的簡潔氫化物化學(xué)式：____，D的高價氧化物化學(xué)式：______。(2)C、D、E的簡潔離子半徑由大到小的依次：______(用離子符號填寫)。(3)B的簡潔氫化物的電子式：_____。(4)C的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為______。(5)D的單質(zhì)與C的最高價氧化物對應(yīng)水化物的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___?！敬鸢浮?1).NH3(2).Al2O3(3).Cl—>Na+>Al3+(4).(5).2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑(6).2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑【解析】【分析】A、B為同周期相鄰元素，二者化合而成的一種氣體化合物為紅棕色，該氣體為NO2，因此A為氮元素，B為氧元素；D是地殼中含量最高的金屬元素，D為鋁元素；同一周期從左往右原子半徑漸漸減小，C的原子半徑在同周期原子半徑中最大，且C的原子序數(shù)大于B，因此C為鈉元素；A、B的原子最外層電子數(shù)之和為11，等于C、D、E原子的最外層電子數(shù)之和，則E的最外層電子數(shù)為11-1-3=7，E為氯元素，故A、B、C、D、E分別為N、O、Na、Al、Cl；【詳解】(1)A為氮元素，簡潔氫化物化學(xué)式為NH3，D為鋁元素，最高價氧化物化學(xué)式為Al2O3；(2)C、D、E的簡潔離子分別為Na+、Al3+、Cl-，離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，因此Cl-的半徑最大，離子核外電子層數(shù)相同時，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，因此半徑由大到小的依次為：Cl-＞Na+＞Al3+；(3)B的簡潔氫化物是水，其電子式為；(4)C的單質(zhì)Na與水反應(yīng)的離子方程式為：2Na+2H2O